中空成形品の成形方法および中空成形品
【課題】接合部強度は大きくて、２次成形時には、インテークマニホルドのような接合部が長くても充分に充填できると共に、ガスを抜くことも、さらには成形品の接合状態を目視もできる中空成形品の成形方法を提供する。
【解決手段】一対の半中空成形品（Ａ、Ａ’）を１次成形するとき、接合空間部（ｉ）の内周面に断面形状が鋸の歯状を呈する連続した複数個の凹凸（ｘｙ）を成形する。また、コーナ部（ｊ、ｊ）には丸みを付け、フランジ部（ｇ、ｇ’）間には隙間（２ｅ）が生じるように成形する。２次成形時に、前記接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出・充填する。
【解決手段】一対の半中空成形品（Ａ、Ａ’）を１次成形するとき、接合空間部（ｉ）の内周面に断面形状が鋸の歯状を呈する連続した複数個の凹凸（ｘｙ）を成形する。また、コーナ部（ｊ、ｊ）には丸みを付け、フランジ部（ｇ、ｇ’）間には隙間（２ｅ）が生じるように成形する。２次成形時に、前記接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出・充填する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で得られた一対の１次半中空成形品を互いに突き合わせ、突き合わせることにより、一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る、中空成形品の成形方法および中空成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製の浮標、インテークマニホールドのような中空成形品の製造方法として射出成形機による製造法が知られている。射出成形機により中空成形品を製造する場合は、１次成形において中空成形品を二つ割の半中空成形品あるいは分割体として成形し、２次成形においてその分割面を突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して１個の中空成形品を製造している。
【０００３】
この射出成形方法の実施に使用される金型は、図３の（ア）に模式的に示されているように、概略的には、固定金型１００とスライド金型１００’とから構成されている。固定金型１００では一方の１次半中空成形品１０１が成形され、そしてスライド金型１００’では他方の１次半中空成形品１０１’が成形されるようになっている。したがって、図３の（ア）には示されていないが、スライド金型１００’を第１位置にして、１次半中空成形品１０１、１０１’を、それぞれの突合部に接合部１０２、１０２’を有するように１次成形し、そして１次半中空成形品１０１、１０１’が固化した後にスライド金型１００’を開いて、第２位置へスライドさせ、そして型締めすると、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’は、突合部において突き合わされる。突き合わせることにより、図３の（ア）に示されているように、接合部１０２、１０２’により円周方向が開いた接合空間部１０３が構成される。そこで、図には示されていないが、スプルからゲートを通して２次成形用の溶融樹脂を接合空間部１０３に射出・充填すると、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’は接合空間部１０３において接合され、中空成形品が成形される。スライド金型１００’を開くと、エジェクタピンが突き出て中空成形品が得られる。
【０００４】
上記の接合空間部１０３の断面形状は単純な方形になっているので、金型１００、１００’の構造も単純になり、安価な金型により中空成形品を安価に成形することができる利点を有する。また、接合用の２次成形用の樹脂の円周部１０４の表面は、製品になると外部に露出するので、接合空間部１０３の充填状態、厳密には表面の充填状態を目視により検査することもできる。さらには、２次射出時のガス抜きができる利点もある。しかしながら、接合空間部１０３の形状が単純で接合強度は必ずしも大きくはない。また、接合空間部１０３のコーナ部１０５には溶融樹脂が回り難く、この点からも接合強度は落ちる。さらには、接合空間部１０３の断面形状が略方形になり、その半径外方の開放部分は、スライド金型１００’と可動金型１００とに直接接しているが、これらの金型の温度は２次成形用の溶融樹脂の温度よりも低く、しかも熱伝導が大きいので、充填される２次成形用の溶融樹脂が接合空間部１０３内を回り、そして接合空間部１０３に密に充填される前に、金型１００、１００’に接している部分から固化が始まることもあり得る。このような固化が多少生じても、２次成形用の射出圧力を高くすると、問題はある程度解決されると予想されるが、射出圧力を高くすると、２次成形用の溶融樹脂が中空成形品の内側へ漏れ、充填不足を招くことになり、根本的な解決にはならない。つまり、接合空間部１０３が浮標のように長いときは未接合部あるいは未充填部が生じる可能性もある。
【０００５】
図３の（イ）に示されている従来例は、接合空間部１０３が閉じた閉鎖空間になっているので、２次成形用の溶融樹脂は金型と直接接することはない。したがって、溶融樹脂の熱が金型の方へ逃げることはなく、円周方向に長い接合空間部１０３も充填できる利点はある。しかしながら、接合空間部１０３は１次半中空成形品１０１’のフランジ部１０６により覆われているので、目視による検査はできない。また、接合空間部１０３の形状が方形で四隅１０５、１０５、…には２次成形用の樹脂が回り難いので、同様に接合強度の点で問題がある。そこで、特許文献１、２により接合部の構造が改良された中空成形品あるいは中空成形品の成形方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２５０８０号
【特許文献２】特開２００３−１９７３２号
【０００７】
特許文献１により提案されている中空成形品の接合空間部１０３の内周面には、図３の（ウ）に示されているように２条の山形凸条１０７、１０７が成型されている。また、フランジ部１０８、１０８’の対向間には隙間１１０が存在し、接合空間部１０３は前記隙間１１０以外は、フランジ部１０８、１０８’により金型１００、１００’とは隔離されている。
【０００８】
図３の（エ）には、金型は示されていないが、特許文献２に記載されている中空体の接合空間部１０３の近傍の断面が示されている。この接合空間部１０３は断面形状は略三角形を呈し、その内部は狭いスリット状の開口部１１１により外周部に開放されている。また、接合空間部１０３は、立上部１１２、１１２’により金型から隔離されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したような射出成形方法によると、スライド金型１００’を固定金型１００に対してスライドさせて、１次成形で成形された一対の１次半中空成形品１０１、１０１’を突き合わせ、そして２次成形により接合空間部１０３に溶融樹脂を射出・充填することにより、中空成形品を得ることができるので、各工程が自動化でき中空成形品を量産できるという利点がある。また、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’が射出成形により成形されるので、複雑な形状の中空成形品も製造できるなどの特徴も有する。特に、特許文献１に記載されている樹脂成形品の接合部には２条の山形突起１０７、１０７が成形されているので、接合面積は広くはなっている。また、フランジ部１０８、１０８’の対向間には隙間１１０があるので、表面の接合状態を目視できる利点も認められる。しかしながら、単なる山形突起１０７、１０７では接合面積の増大には限界があり、強度の向上もさほど期待できない。また、接合空間部１０３のコーナ部は略直角になっているので、２次成形用の溶融樹脂が回り難いという問題もある。特許文献２に記載の構造によると、狭い隙間１１１はあるが実質的に閉鎖された接合空間部１０３に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するので、すなわち接合空間部１０３が熱伝導の大きい金型に直接的には接していないので、２次成形用の溶融樹脂は、冷却固化されることなく、接合空間部１０３に充填され、充填効率が向上するという特徴を有する。また、冷却固化しないので２次成形時の射出圧力を低くできる。したがって、薄肉の中空成形品を成形することもできる。さらには、隙間１１１があるので、ガス抜きもできるし、接合状態を外部から目視することもできる。しかしながら、接合強度の点でさらなる改良の余地が認められ、また接合空間部１０３のコーナ部１０５、１０５には２次成形用の溶融樹脂の回りが悪るいという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記したような従来の問題を解決した中空成形品の成形方法および中空成形品を提供しようとするもので、具体的には一対の半中空成形品の接合部の強度は大きく、インテークマニオールドのような接合部が長くても接合用の溶融樹脂を充分に充填できる中空成形品の成形方法および接合強度の大きい中空成形品を提供することを目的としている。また、接合用の溶融樹脂を射出・充填するときにはガスを抜くことができ、金型から取り出すと、接合状態を目視できるあるいは推定できる中空成形品の成形方法および中空成形品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で得られた一対の１次半中空成形品を互いに突き合わせ、突き合わせることにより構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから構成される。１次成形時には、接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形する。さらには、接合空間部のコーナ部には丸みを有するように成形する。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。請求項２に記載の発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有すると共に、前記接合空間部のコーナ部には丸みを有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の半径外方の長さが円周方向の幅より長くなるように成形すると共に、前記接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の方法において、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸も成形するように構成される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間にも充填されているように構成される。請求項６に記載の発明は、一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間および前記接合空間部の丸みを付けられたコーナ部にも充填されているように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によると、１次成形と２次成形とから中空成形品を得るとき、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形するので、接合空間部に溶融樹脂を射出するとき、ガス成分は前記隙間から外部へ逃げる。これにより、ガスを巻き込んで接合強度が落ちるようなことはない。また、接合空間部は、該空間部の幅よりも狭い開かれた隙間で金型に接しているので、溶融樹脂の熱が金型に奪われ、接合空間部に充填される前に固化するようなことはない。さらには、接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するので、一体化された中空成形品の接合部の外観を目視し、隙間が充填されていると、内部の接合空間部は密に充填されていると推定することができる。すなわち、接合状態の検査が目視によりできる。
特に、本発明によると、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有する接合空間部に射出・充填するので、容積の小さい凹凸の先端部は溶融樹脂中に溶け込む。あるいは溶けて一体化される。これにより、単なる接合に比べて接合強度が大幅に大きくなるという、本発明に特有の効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形時には接合空間部のコーナ部に丸みを有するように成形するので、２次成形時にはコーナ部にも溶融樹脂が回り、接合強度がさらに向上する効果が得られる。
【００１６】
他の発明によると、１次成形時には、接合空間部の半径外方の長さが円周方向の幅より長くなるように成形するので、２次成形用の溶融樹脂の量は同じでも接合面積は広くなる。これにより、接合強度の大きい中空成形品が得られる。また、１次成形時には接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形するので、前述した発明と同様な効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形時には接合空間部の内周面に、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸も成形するので、上記したように接合強度がさらに大きい中空成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、その（ア）は第１の実施の形態に係る成形状態あるいは中空成形品を、その（イ）は第２の実施の形態に係る成形状態あるいは中空成形品をそれぞれ示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る成形方法に使用される金型を示す図で、その（ア）は金型を開いた状態を、その（イ）は閉じた状態をそれぞれ示す断面図である。
【図３】従来例の接合部近傍を示す図で、その（ア）、（イ）は一般的な従来例を、その（ウ）、（エ）は、特許文献１、２にそれぞれ記載の従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施の形態によると、中空成形品は、一対の第１、２の半中空成形品を成形する１次成形と、１次成形で成形された第１、２の半中空成形品を突き合わせ、突き合わせることにより構成される接合空間部に溶融樹脂を射出して一体化する２次成形とから構成されているが、初めに、２次成形状態あるいは中空成形品から説明する。図１の（ア）は、第１の実施の形態に係る２次成形状態を示す断面図である。第１、２の半中空成形品は、互いに異なる構造であっても良いが、図示の本実施の形態によると、第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’は実質的に同じ構造をしているので、以下主として一方の半中空成形品Ａについてのみ説明し、他方の半中空成形品Ａ’の構成要素には区別する必要があるときに同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしない。
【００１９】
本実施の形態によると、第１の半中空成形品Ａは内部が窪んだ本体部ａと、２次成形時に本体部ａが突き合わされる開口突合部ｂの近傍に一体的に成形されている接合部ｃとからなっている。接合部ｃは、開口突合部ｂから距離Ｅだけ内側に寄った位置から半径外方へ立ち上がっている立上部ｆ、この立上部ｆの頂部から開口突合部ｂの方向に延びているフランジ部ｇとからなっている。フランジ部ｇは、断熱作用を奏するに充分な所定厚さになっている。このフランジ部ｇの先端部と開口突合部ｂとの間隔ｅは、立上部ｆの内周面ｆｎと開口突合部ｂとの距離Ｅよりも所定量だけ小さい。従って、第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’を突き合わせると、後述するように接合空間部ｉが構成されるが、この接合空間部ｉの外周部には隙間２ｅが生じる。この隙間２ｅに充填される溶融樹脂だけが、後述する金型１、２０に接することになる。また、この隙間２ｅから２次成形時のガスが抜けることになる。
【００２０】
第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’の開口突合部ｂ、ｂ’を突き合わせると、接合空間部ｉが構成されるが、その半分の接合空間部が第１の半中空成形品Ａにより構成される。すなわち、半中空成形品Ａの開口突合部ｂの内側の外周面ｈｎと、立上部ｆの内周面ｆｎと、フランジ部ｇの内周面ｇｎとにより接合空間部ｉの半分が構成される。このように構成される接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊ、…は丸みＲが付けられている。これにより２次成形用の溶融樹脂はコーナ部ｊ、ｊ、…まで密に充填される。
【００２１】
また、本実施の形態によると、立上部ｆの内周面ｆｎには、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが成形されている。鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが付けられているので、２次成形用の溶融樹脂との接触面積は広くなり、また２次成形用の溶融樹脂の熱により複数個の凹凸ｘｙの先端部が２次成形用の溶融樹脂中に溶け、一体化される。これにより、接合強度はさらに大きくなる。
【００２２】
次に、本発明の方法の実施に使用される金型の実施の形態を説明する。図２の（ア）は、スライド金型を第１の位置で開いた状態で示す断面図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係わる金型は、概略的には図１の（ア）において右方に位置する固定金型１と、この固定金型１に対して型開閉および図２の（ア）において上下方向にスライド的に駆動されるスライド金型２０から構成されている。図２の（ア）には、固定金型１が固定的に取り付けられている固定盤、スライド金型２０を型開閉方向に駆動する可動盤、スライド金型２０をスライド的に上下方向に駆動する駆動装置、スライド金型２０に設けられるエジェクタ装置等は示されていない。
【００２３】
図２の（ア）において右方に位置する固定盤の略中心には、この固定盤を横切るようにしてスプル３０が設けられている。また、固定盤と固定金型１との間には、スプル３０を中心にして図２の（ア）において上下方向にバランスして対称的に延びた１次成形用のランナ３１と、さらに下方に延びた２次成形用のランナ３２とが形成されている。これらのランナ３１、３２は、図２に示されていないスプル切換装置の箇所で連絡している。スプル切換装置は、例えば本出願人が取得している特許第３０４７２１３号明細書に記載されているように構成されている。
【００２４】
固定金型１の上方位置には、パーティングラインＰから外方に突き出た側面形状が方形の所定大きさの固定側コア２が形成されている。固定側コア２の周囲には、所定の間隔をおいて固定側コア２を取り囲むようにして環状の小凹部３が形成されている。この環状の小凹部３により第２の半中空成形品Ａ’の開口突合部ｂに環状の係合凸部ｋ’が成形される。環状の小凹部３の外側には、パーティングラインＰから外方に突き出た接合空間部成形用の環状の小コア４が形成されている。この環状の小コア４の先端面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凸凹５が付けられている。この複数個の凸凹５により、半中空成形品Ａ’の接合空間部の内周面に複数個の凹凸ｘｙが成形されることになる。また、環状の小コア４の先端部の角６、６は丸く切り落とされている。これにより、接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊには丸みＲが成形される。このように形成されている小コア４の外側にフランジｇを成形する小コア７が設けられている。
【００２５】
固定金型１の下方位置には、パーティングラインＰ側に開口した側面形状が方形の所定深さの固定側凹部１２が形成されている。この固定側凹部１２は、底壁１３、底壁１３から立ち上がっている周壁１４、周壁１４の上方端から半径外方へ広がっている拡大凹部１５等から構成されている。なお、図２の（ア）は、ゲート１６を通らない位置で断面された断面図であるので、ゲート１６は点線で示されている。
【００２６】
上記の固定側コア２は、詳しくは後述するスライド金型２０のスライド側凹部と共働して第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイを構成し、拡大凹部１５は、スライド金型２０の環状の小コアと共働して接合空間部の一部を成形するためのキャビテイを構成する。
【００２７】
スライド金型２０の上方位置には、パーティングラインＰ側に開口した側面形状が方形のスライド側凹部２２が形成されている。このスライド側凹部２２は、底壁２３、底壁２３から立ち上がっている周壁２４、周壁２４の上方端から外方へ広がっている拡大凹部２５等とから構成されている。このスライド側凹部２２により、前述した固定金型１の固定側コア２と共働して第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイが構成される。また、拡大凹部２５は、固定金型１の小コア４と１次成形時に共働して接合空間部の半分を成形するためのキャビテイを構成する。
【００２８】
スライド金型２０の下方位置には、パーティングラインＰから外方に突き出た側面形状が同様に方形のスライド側コア２１が形成されている。このスライド側コア２１は、固定金型１の固定側凹部１２と共働して第１のキャビテイを構成するもので、固定側凹部１２よりも中空成形品の肉厚分だけ小さい。そして、その周囲には所定の間隔をおいて、スライド側コア２１を取り囲むようにして環状の小コア２６が形成されている。この小コア２６により第１の半中空成形品Ａの開口突合部ｂに係合用の環状の凹部ｍが成形される。環状の小コア２６の外側には、パーティングラインＰから外方に突き出た接合空間部成形用の環状の小コア３４が形成されている。この環状の小コア３４の先端面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凸凹３５が付けられている。この複数個の凸凹３５により、第１の半中空成形品Ａの接合空間部ｉの内周面に複数個の凹凸ｘｙが成形されることになる。また、環状の小コア３４の先端部の角３６、３６は丸く切り落とされている。これにより、接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊには丸みＲが成形される。このように形成されている小コア３４の外側にフランジｇを成形するコア３７が設けられている。
【００２９】
固定金型１には、１次成形用の第１、２のスプル８、９と、２次成形用のスプル１０とが設けられている。１次成形用の第１、２のスプル８、９の一方は共に、前述した１次成形用のランナ３１に連通している。そして、第１のスプル８の他方は、固定側コア２の頂部に開口し、第２のスプル９の他方は固定側凹部１２の底部１３にそれぞれ開口している。２次成形用のスプル１０は、中空成形品の大きさにより複数個設けることもできるが、図２の（ア）には１個設けた例が示されている。
【００３０】
次に、上記の固定金型１とスライド金型２０を使用して、１次成形により第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’を成形し、そして開口突合部ｂ、ｂ’を突き合わせることにより構成される接合空間部ｉに溶融樹脂を射出・充填する２次成形により中空成形品を成形する成形法について説明する。
【００３１】
スライド金型２０を、図２（ア）に示されている位置で、すなわち第１位置において型締めする。そうすると、図２の（イ）に示されているように、固定金型１の固定側コア２と接合空間部成形用の小コア４とフランジ成形用のコア７と、スライド金型２０のスライド側凹部２２と拡大凹部２５とにより、第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイＣａ’が構成される。同時に、固定側金型１の固定側凹部１２と拡大凹部１５と、スライド金型２０のスライド側コア２１と接合空間部成形用の小コア３４とフランジ成形用のコア３７とにより、第１の半中空成形品Ａを成形するための第１のキャビテイＣａが構成される。
【００３２】
固定盤のスプル３０から従来周知のようにして、１次成形用の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、固定盤のスプル３０から１次成形用のランナ３１、第１、２のスプル８、９を通って第１、２のキャビテイＣａ、Ｃａ’に射出充填される。１次成形用の溶融樹脂が充填されている途中の状態が図２の（イ）に示されている。この１次成形により、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’が実質的に同時に成形される。このとき、本体部ａ、ａ’の外周部に接合部ｃ、ｃ’が一体的に成形される。
【００３３】
冷却固化を待って、スライド金型２０を所定間隔だけ開く。そうして、スライド金型２０を、第２の１次半中空成形品Ａ’がスライド金型２０に付いた状態で下方へスライドさせ、第２の半中空成形品Ａ’の開口突合部ｂ’が、第１の半中空成形品Ａの開口突合部ｂに整合する第２の位置へスライドさせる。そして型締めする。そうすると、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’の開口突合部ｂ、ｂ’が当接し、図１の（ア）に示されているように、環状の接合空間部ｉが構成される。このようにして構成される接合空間部ｉの内周面には、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが成形されている。また、コーナ部ｊ、ｊには丸みが付き、接合空間部ｉは狭い隙間２ｅだけを通して金型１、２０に接している。スプル切換装置を切り換え、スプル３０を２次成形用のランナ１０に連通させる。
【００３４】
射出機から２次成形用の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、固定盤のスプル３０から２次成形用のランナ３２およびスプル１０を通って、ゲート１６から接合空間部ｉに射出される。このとき、接合空間部ｉは、狭い隙間２ｅ以外は断熱性の樹脂により取り囲まれているので、射出される２次成形用の溶融樹脂が金型１、２０に接触して冷却されることなく、接合空間部ｉに充填される。充填するとき、接合空間部ｉのガスは、充填される溶融樹脂により半径外方へ押し出され、隙間２ｅから排出される。この２次成形により、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’は一体化される。冷却固化を待ってスライド金型２０を開く。エジェクタピンにより中空成形品が突き出される。上記操作を繰り返して成形する。
【００３５】
図１の（イ）に本発明の第２の実施の形態が示されている。第２の実施の形態については、要部の構成要素に同じ参照文字を入れ、詳しい説明はしないが、本実施の形態によると、接合空間部ｉの半径外方の長さＬは、円周方向の幅Ｗの、例えば２倍以上になっている。これにより、２次成形用の溶融樹脂の量は同じでも接合面積は広くなり、接合強度は大きくなっている。本実施の形態によっても、接合空間部ｉのコーナ部は角が取られているので、コーナ部も充填される。また、２次成形用の溶融樹脂は狭い隙間ｗ以外は金型１、２０から隔離されているので、２次成形用の溶融樹脂が充填途中で固化するようなことはない。２次成形時のガスは隙間ｗから逃げる。
【００３６】
第２の実施の形態も変形が可能で、例えば接合空間部ｉの内周面に、第１の実施の形態と同様に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を付けることもできる。また、第１、２の実施の形態における隙間２ｅ、ｗは、比較的広く図示されているが、２次成形時にガスが抜け、また接合空間部ｉの充填状態が目視できると、あるいは充填状態を推定できると、隙間２ｅ、ｗは狭くても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１ 固定金型 ２ 固定側コア
５ 凸凹 １２ 固定側凹部
２０ スライド金型 ２１ スライド側コア
２２ スライド側凹部 ３５ 凸凹
Ｃａ 第１のキャビティ Ｃａ’ 第２のキャビティ
Ａ、Ａ’ 第１、２の半中空成形品
ｂ、ｂ’ 開口突合部
ｃ、ｃ’ 接合部
ｅ、ｗ 間隔（隙間）
ｇ、ｇ’ フランジ部
ｉ 接合空間部
ｊ、ｊ’ コーナ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で得られた一対の１次半中空成形品を互いに突き合わせ、突き合わせることにより、一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る、中空成形品の成形方法および中空成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製の浮標、インテークマニホールドのような中空成形品の製造方法として射出成形機による製造法が知られている。射出成形機により中空成形品を製造する場合は、１次成形において中空成形品を二つ割の半中空成形品あるいは分割体として成形し、２次成形においてその分割面を突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して１個の中空成形品を製造している。
【０００３】
この射出成形方法の実施に使用される金型は、図３の（ア）に模式的に示されているように、概略的には、固定金型１００とスライド金型１００’とから構成されている。固定金型１００では一方の１次半中空成形品１０１が成形され、そしてスライド金型１００’では他方の１次半中空成形品１０１’が成形されるようになっている。したがって、図３の（ア）には示されていないが、スライド金型１００’を第１位置にして、１次半中空成形品１０１、１０１’を、それぞれの突合部に接合部１０２、１０２’を有するように１次成形し、そして１次半中空成形品１０１、１０１’が固化した後にスライド金型１００’を開いて、第２位置へスライドさせ、そして型締めすると、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’は、突合部において突き合わされる。突き合わせることにより、図３の（ア）に示されているように、接合部１０２、１０２’により円周方向が開いた接合空間部１０３が構成される。そこで、図には示されていないが、スプルからゲートを通して２次成形用の溶融樹脂を接合空間部１０３に射出・充填すると、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’は接合空間部１０３において接合され、中空成形品が成形される。スライド金型１００’を開くと、エジェクタピンが突き出て中空成形品が得られる。
【０００４】
上記の接合空間部１０３の断面形状は単純な方形になっているので、金型１００、１００’の構造も単純になり、安価な金型により中空成形品を安価に成形することができる利点を有する。また、接合用の２次成形用の樹脂の円周部１０４の表面は、製品になると外部に露出するので、接合空間部１０３の充填状態、厳密には表面の充填状態を目視により検査することもできる。さらには、２次射出時のガス抜きができる利点もある。しかしながら、接合空間部１０３の形状が単純で接合強度は必ずしも大きくはない。また、接合空間部１０３のコーナ部１０５には溶融樹脂が回り難く、この点からも接合強度は落ちる。さらには、接合空間部１０３の断面形状が略方形になり、その半径外方の開放部分は、スライド金型１００’と可動金型１００とに直接接しているが、これらの金型の温度は２次成形用の溶融樹脂の温度よりも低く、しかも熱伝導が大きいので、充填される２次成形用の溶融樹脂が接合空間部１０３内を回り、そして接合空間部１０３に密に充填される前に、金型１００、１００’に接している部分から固化が始まることもあり得る。このような固化が多少生じても、２次成形用の射出圧力を高くすると、問題はある程度解決されると予想されるが、射出圧力を高くすると、２次成形用の溶融樹脂が中空成形品の内側へ漏れ、充填不足を招くことになり、根本的な解決にはならない。つまり、接合空間部１０３が浮標のように長いときは未接合部あるいは未充填部が生じる可能性もある。
【０００５】
図３の（イ）に示されている従来例は、接合空間部１０３が閉じた閉鎖空間になっているので、２次成形用の溶融樹脂は金型と直接接することはない。したがって、溶融樹脂の熱が金型の方へ逃げることはなく、円周方向に長い接合空間部１０３も充填できる利点はある。しかしながら、接合空間部１０３は１次半中空成形品１０１’のフランジ部１０６により覆われているので、目視による検査はできない。また、接合空間部１０３の形状が方形で四隅１０５、１０５、…には２次成形用の樹脂が回り難いので、同様に接合強度の点で問題がある。そこで、特許文献１、２により接合部の構造が改良された中空成形品あるいは中空成形品の成形方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２５０８０号
【特許文献２】特開２００３−１９７３２号
【０００７】
特許文献１により提案されている中空成形品の接合空間部１０３の内周面には、図３の（ウ）に示されているように２条の山形凸条１０７、１０７が成型されている。また、フランジ部１０８、１０８’の対向間には隙間１１０が存在し、接合空間部１０３は前記隙間１１０以外は、フランジ部１０８、１０８’により金型１００、１００’とは隔離されている。
【０００８】
図３の（エ）には、金型は示されていないが、特許文献２に記載されている中空体の接合空間部１０３の近傍の断面が示されている。この接合空間部１０３は断面形状は略三角形を呈し、その内部は狭いスリット状の開口部１１１により外周部に開放されている。また、接合空間部１０３は、立上部１１２、１１２’により金型から隔離されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したような射出成形方法によると、スライド金型１００’を固定金型１００に対してスライドさせて、１次成形で成形された一対の１次半中空成形品１０１、１０１’を突き合わせ、そして２次成形により接合空間部１０３に溶融樹脂を射出・充填することにより、中空成形品を得ることができるので、各工程が自動化でき中空成形品を量産できるという利点がある。また、一対の１次半中空成形品１０１、１０１’が射出成形により成形されるので、複雑な形状の中空成形品も製造できるなどの特徴も有する。特に、特許文献１に記載されている樹脂成形品の接合部には２条の山形突起１０７、１０７が成形されているので、接合面積は広くはなっている。また、フランジ部１０８、１０８’の対向間には隙間１１０があるので、表面の接合状態を目視できる利点も認められる。しかしながら、単なる山形突起１０７、１０７では接合面積の増大には限界があり、強度の向上もさほど期待できない。また、接合空間部１０３のコーナ部は略直角になっているので、２次成形用の溶融樹脂が回り難いという問題もある。特許文献２に記載の構造によると、狭い隙間１１１はあるが実質的に閉鎖された接合空間部１０３に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するので、すなわち接合空間部１０３が熱伝導の大きい金型に直接的には接していないので、２次成形用の溶融樹脂は、冷却固化されることなく、接合空間部１０３に充填され、充填効率が向上するという特徴を有する。また、冷却固化しないので２次成形時の射出圧力を低くできる。したがって、薄肉の中空成形品を成形することもできる。さらには、隙間１１１があるので、ガス抜きもできるし、接合状態を外部から目視することもできる。しかしながら、接合強度の点でさらなる改良の余地が認められ、また接合空間部１０３のコーナ部１０５、１０５には２次成形用の溶融樹脂の回りが悪るいという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記したような従来の問題を解決した中空成形品の成形方法および中空成形品を提供しようとするもので、具体的には一対の半中空成形品の接合部の強度は大きく、インテークマニオールドのような接合部が長くても接合用の溶融樹脂を充分に充填できる中空成形品の成形方法および接合強度の大きい中空成形品を提供することを目的としている。また、接合用の溶融樹脂を射出・充填するときにはガスを抜くことができ、金型から取り出すと、接合状態を目視できるあるいは推定できる中空成形品の成形方法および中空成形品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で得られた一対の１次半中空成形品を互いに突き合わせ、突き合わせることにより構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから構成される。１次成形時には、接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形する。さらには、接合空間部のコーナ部には丸みを有するように成形する。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。請求項２に記載の発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有すると共に、前記接合空間部のコーナ部には丸みを有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、前記１次成形時には、前記接合空間部の半径外方の長さが円周方向の幅より長くなるように成形すると共に、前記接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形し、前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填するように構成される。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の方法において、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸も成形するように構成される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間にも充填されているように構成される。請求項６に記載の発明は、一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間および前記接合空間部の丸みを付けられたコーナ部にも充填されているように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によると、１次成形と２次成形とから中空成形品を得るとき、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形するので、接合空間部に溶融樹脂を射出するとき、ガス成分は前記隙間から外部へ逃げる。これにより、ガスを巻き込んで接合強度が落ちるようなことはない。また、接合空間部は、該空間部の幅よりも狭い開かれた隙間で金型に接しているので、溶融樹脂の熱が金型に奪われ、接合空間部に充填される前に固化するようなことはない。さらには、接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間を有するので、一体化された中空成形品の接合部の外観を目視し、隙間が充填されていると、内部の接合空間部は密に充填されていると推定することができる。すなわち、接合状態の検査が目視によりできる。
特に、本発明によると、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を有する接合空間部に射出・充填するので、容積の小さい凹凸の先端部は溶融樹脂中に溶け込む。あるいは溶けて一体化される。これにより、単なる接合に比べて接合強度が大幅に大きくなるという、本発明に特有の効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形時には接合空間部のコーナ部に丸みを有するように成形するので、２次成形時にはコーナ部にも溶融樹脂が回り、接合強度がさらに向上する効果が得られる。
【００１６】
他の発明によると、１次成形時には、接合空間部の半径外方の長さが円周方向の幅より長くなるように成形するので、２次成形用の溶融樹脂の量は同じでも接合面積は広くなる。これにより、接合強度の大きい中空成形品が得られる。また、１次成形時には接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間を有するように成形するので、前述した発明と同様な効果が得られる。また、他の発明によると、１次成形時には接合空間部の内周面に、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸も成形するので、上記したように接合強度がさらに大きい中空成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、その（ア）は第１の実施の形態に係る成形状態あるいは中空成形品を、その（イ）は第２の実施の形態に係る成形状態あるいは中空成形品をそれぞれ示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る成形方法に使用される金型を示す図で、その（ア）は金型を開いた状態を、その（イ）は閉じた状態をそれぞれ示す断面図である。
【図３】従来例の接合部近傍を示す図で、その（ア）、（イ）は一般的な従来例を、その（ウ）、（エ）は、特許文献１、２にそれぞれ記載の従来例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施の形態によると、中空成形品は、一対の第１、２の半中空成形品を成形する１次成形と、１次成形で成形された第１、２の半中空成形品を突き合わせ、突き合わせることにより構成される接合空間部に溶融樹脂を射出して一体化する２次成形とから構成されているが、初めに、２次成形状態あるいは中空成形品から説明する。図１の（ア）は、第１の実施の形態に係る２次成形状態を示す断面図である。第１、２の半中空成形品は、互いに異なる構造であっても良いが、図示の本実施の形態によると、第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’は実質的に同じ構造をしているので、以下主として一方の半中空成形品Ａについてのみ説明し、他方の半中空成形品Ａ’の構成要素には区別する必要があるときに同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしない。
【００１９】
本実施の形態によると、第１の半中空成形品Ａは内部が窪んだ本体部ａと、２次成形時に本体部ａが突き合わされる開口突合部ｂの近傍に一体的に成形されている接合部ｃとからなっている。接合部ｃは、開口突合部ｂから距離Ｅだけ内側に寄った位置から半径外方へ立ち上がっている立上部ｆ、この立上部ｆの頂部から開口突合部ｂの方向に延びているフランジ部ｇとからなっている。フランジ部ｇは、断熱作用を奏するに充分な所定厚さになっている。このフランジ部ｇの先端部と開口突合部ｂとの間隔ｅは、立上部ｆの内周面ｆｎと開口突合部ｂとの距離Ｅよりも所定量だけ小さい。従って、第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’を突き合わせると、後述するように接合空間部ｉが構成されるが、この接合空間部ｉの外周部には隙間２ｅが生じる。この隙間２ｅに充填される溶融樹脂だけが、後述する金型１、２０に接することになる。また、この隙間２ｅから２次成形時のガスが抜けることになる。
【００２０】
第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’の開口突合部ｂ、ｂ’を突き合わせると、接合空間部ｉが構成されるが、その半分の接合空間部が第１の半中空成形品Ａにより構成される。すなわち、半中空成形品Ａの開口突合部ｂの内側の外周面ｈｎと、立上部ｆの内周面ｆｎと、フランジ部ｇの内周面ｇｎとにより接合空間部ｉの半分が構成される。このように構成される接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊ、…は丸みＲが付けられている。これにより２次成形用の溶融樹脂はコーナ部ｊ、ｊ、…まで密に充填される。
【００２１】
また、本実施の形態によると、立上部ｆの内周面ｆｎには、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが成形されている。鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが付けられているので、２次成形用の溶融樹脂との接触面積は広くなり、また２次成形用の溶融樹脂の熱により複数個の凹凸ｘｙの先端部が２次成形用の溶融樹脂中に溶け、一体化される。これにより、接合強度はさらに大きくなる。
【００２２】
次に、本発明の方法の実施に使用される金型の実施の形態を説明する。図２の（ア）は、スライド金型を第１の位置で開いた状態で示す断面図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係わる金型は、概略的には図１の（ア）において右方に位置する固定金型１と、この固定金型１に対して型開閉および図２の（ア）において上下方向にスライド的に駆動されるスライド金型２０から構成されている。図２の（ア）には、固定金型１が固定的に取り付けられている固定盤、スライド金型２０を型開閉方向に駆動する可動盤、スライド金型２０をスライド的に上下方向に駆動する駆動装置、スライド金型２０に設けられるエジェクタ装置等は示されていない。
【００２３】
図２の（ア）において右方に位置する固定盤の略中心には、この固定盤を横切るようにしてスプル３０が設けられている。また、固定盤と固定金型１との間には、スプル３０を中心にして図２の（ア）において上下方向にバランスして対称的に延びた１次成形用のランナ３１と、さらに下方に延びた２次成形用のランナ３２とが形成されている。これらのランナ３１、３２は、図２に示されていないスプル切換装置の箇所で連絡している。スプル切換装置は、例えば本出願人が取得している特許第３０４７２１３号明細書に記載されているように構成されている。
【００２４】
固定金型１の上方位置には、パーティングラインＰから外方に突き出た側面形状が方形の所定大きさの固定側コア２が形成されている。固定側コア２の周囲には、所定の間隔をおいて固定側コア２を取り囲むようにして環状の小凹部３が形成されている。この環状の小凹部３により第２の半中空成形品Ａ’の開口突合部ｂに環状の係合凸部ｋ’が成形される。環状の小凹部３の外側には、パーティングラインＰから外方に突き出た接合空間部成形用の環状の小コア４が形成されている。この環状の小コア４の先端面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凸凹５が付けられている。この複数個の凸凹５により、半中空成形品Ａ’の接合空間部の内周面に複数個の凹凸ｘｙが成形されることになる。また、環状の小コア４の先端部の角６、６は丸く切り落とされている。これにより、接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊには丸みＲが成形される。このように形成されている小コア４の外側にフランジｇを成形する小コア７が設けられている。
【００２５】
固定金型１の下方位置には、パーティングラインＰ側に開口した側面形状が方形の所定深さの固定側凹部１２が形成されている。この固定側凹部１２は、底壁１３、底壁１３から立ち上がっている周壁１４、周壁１４の上方端から半径外方へ広がっている拡大凹部１５等から構成されている。なお、図２の（ア）は、ゲート１６を通らない位置で断面された断面図であるので、ゲート１６は点線で示されている。
【００２６】
上記の固定側コア２は、詳しくは後述するスライド金型２０のスライド側凹部と共働して第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイを構成し、拡大凹部１５は、スライド金型２０の環状の小コアと共働して接合空間部の一部を成形するためのキャビテイを構成する。
【００２７】
スライド金型２０の上方位置には、パーティングラインＰ側に開口した側面形状が方形のスライド側凹部２２が形成されている。このスライド側凹部２２は、底壁２３、底壁２３から立ち上がっている周壁２４、周壁２４の上方端から外方へ広がっている拡大凹部２５等とから構成されている。このスライド側凹部２２により、前述した固定金型１の固定側コア２と共働して第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイが構成される。また、拡大凹部２５は、固定金型１の小コア４と１次成形時に共働して接合空間部の半分を成形するためのキャビテイを構成する。
【００２８】
スライド金型２０の下方位置には、パーティングラインＰから外方に突き出た側面形状が同様に方形のスライド側コア２１が形成されている。このスライド側コア２１は、固定金型１の固定側凹部１２と共働して第１のキャビテイを構成するもので、固定側凹部１２よりも中空成形品の肉厚分だけ小さい。そして、その周囲には所定の間隔をおいて、スライド側コア２１を取り囲むようにして環状の小コア２６が形成されている。この小コア２６により第１の半中空成形品Ａの開口突合部ｂに係合用の環状の凹部ｍが成形される。環状の小コア２６の外側には、パーティングラインＰから外方に突き出た接合空間部成形用の環状の小コア３４が形成されている。この環状の小コア３４の先端面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凸凹３５が付けられている。この複数個の凸凹３５により、第１の半中空成形品Ａの接合空間部ｉの内周面に複数個の凹凸ｘｙが成形されることになる。また、環状の小コア３４の先端部の角３６、３６は丸く切り落とされている。これにより、接合空間部ｉのコーナ部ｊ、ｊには丸みＲが成形される。このように形成されている小コア３４の外側にフランジｇを成形するコア３７が設けられている。
【００２９】
固定金型１には、１次成形用の第１、２のスプル８、９と、２次成形用のスプル１０とが設けられている。１次成形用の第１、２のスプル８、９の一方は共に、前述した１次成形用のランナ３１に連通している。そして、第１のスプル８の他方は、固定側コア２の頂部に開口し、第２のスプル９の他方は固定側凹部１２の底部１３にそれぞれ開口している。２次成形用のスプル１０は、中空成形品の大きさにより複数個設けることもできるが、図２の（ア）には１個設けた例が示されている。
【００３０】
次に、上記の固定金型１とスライド金型２０を使用して、１次成形により第１、２の半中空成形品Ａ、Ａ’を成形し、そして開口突合部ｂ、ｂ’を突き合わせることにより構成される接合空間部ｉに溶融樹脂を射出・充填する２次成形により中空成形品を成形する成形法について説明する。
【００３１】
スライド金型２０を、図２（ア）に示されている位置で、すなわち第１位置において型締めする。そうすると、図２の（イ）に示されているように、固定金型１の固定側コア２と接合空間部成形用の小コア４とフランジ成形用のコア７と、スライド金型２０のスライド側凹部２２と拡大凹部２５とにより、第２の半中空成形品Ａ’を成形するための第２のキャビテイＣａ’が構成される。同時に、固定側金型１の固定側凹部１２と拡大凹部１５と、スライド金型２０のスライド側コア２１と接合空間部成形用の小コア３４とフランジ成形用のコア３７とにより、第１の半中空成形品Ａを成形するための第１のキャビテイＣａが構成される。
【００３２】
固定盤のスプル３０から従来周知のようにして、１次成形用の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、固定盤のスプル３０から１次成形用のランナ３１、第１、２のスプル８、９を通って第１、２のキャビテイＣａ、Ｃａ’に射出充填される。１次成形用の溶融樹脂が充填されている途中の状態が図２の（イ）に示されている。この１次成形により、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’が実質的に同時に成形される。このとき、本体部ａ、ａ’の外周部に接合部ｃ、ｃ’が一体的に成形される。
【００３３】
冷却固化を待って、スライド金型２０を所定間隔だけ開く。そうして、スライド金型２０を、第２の１次半中空成形品Ａ’がスライド金型２０に付いた状態で下方へスライドさせ、第２の半中空成形品Ａ’の開口突合部ｂ’が、第１の半中空成形品Ａの開口突合部ｂに整合する第２の位置へスライドさせる。そして型締めする。そうすると、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’の開口突合部ｂ、ｂ’が当接し、図１の（ア）に示されているように、環状の接合空間部ｉが構成される。このようにして構成される接合空間部ｉの内周面には、断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸ｘｙが成形されている。また、コーナ部ｊ、ｊには丸みが付き、接合空間部ｉは狭い隙間２ｅだけを通して金型１、２０に接している。スプル切換装置を切り換え、スプル３０を２次成形用のランナ１０に連通させる。
【００３４】
射出機から２次成形用の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、固定盤のスプル３０から２次成形用のランナ３２およびスプル１０を通って、ゲート１６から接合空間部ｉに射出される。このとき、接合空間部ｉは、狭い隙間２ｅ以外は断熱性の樹脂により取り囲まれているので、射出される２次成形用の溶融樹脂が金型１、２０に接触して冷却されることなく、接合空間部ｉに充填される。充填するとき、接合空間部ｉのガスは、充填される溶融樹脂により半径外方へ押し出され、隙間２ｅから排出される。この２次成形により、第１、２の１次半中空成形品Ａ、Ａ’は一体化される。冷却固化を待ってスライド金型２０を開く。エジェクタピンにより中空成形品が突き出される。上記操作を繰り返して成形する。
【００３５】
図１の（イ）に本発明の第２の実施の形態が示されている。第２の実施の形態については、要部の構成要素に同じ参照文字を入れ、詳しい説明はしないが、本実施の形態によると、接合空間部ｉの半径外方の長さＬは、円周方向の幅Ｗの、例えば２倍以上になっている。これにより、２次成形用の溶融樹脂の量は同じでも接合面積は広くなり、接合強度は大きくなっている。本実施の形態によっても、接合空間部ｉのコーナ部は角が取られているので、コーナ部も充填される。また、２次成形用の溶融樹脂は狭い隙間ｗ以外は金型１、２０から隔離されているので、２次成形用の溶融樹脂が充填途中で固化するようなことはない。２次成形時のガスは隙間ｗから逃げる。
【００３６】
第２の実施の形態も変形が可能で、例えば接合空間部ｉの内周面に、第１の実施の形態と同様に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸を付けることもできる。また、第１、２の実施の形態における隙間２ｅ、ｗは、比較的広く図示されているが、２次成形時にガスが抜け、また接合空間部ｉの充填状態が目視できると、あるいは充填状態を推定できると、隙間２ｅ、ｗは狭くても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１ 固定金型 ２ 固定側コア
５ 凸凹 １２ 固定側凹部
２０ スライド金型 ２１ スライド側コア
２２ スライド側凹部 ３５ 凸凹
Ｃａ 第１のキャビティ Ｃａ’ 第２のキャビティ
Ａ、Ａ’ 第１、２の半中空成形品
ｂ、ｂ’ 開口突合部
ｃ、ｃ’ 接合部
ｅ、ｗ 間隔（隙間）
ｇ、ｇ’ フランジ部
ｉ 接合空間部
ｊ、ｊ’ コーナ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の１次半中空成形品（Ａ、Ａ’）を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部（ｉ）の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｙ）を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）を有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項２】
一対の１次半中空成形品（Ａ、Ａ’）を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｙ）を、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）を有すると共に、前記接合空間部のコーナ部（ｊ、ｊ）には丸みを有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項３】
一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部の半径外方の長さ（Ｌ）が円周方向の幅（Ｗ）より長くなるように成形すると共に、前記接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間（ｗ）を有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｗ）も成形することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項５】
一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、
前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）にも充填されていることを特徴とする中空成形品。
【請求項６】
一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、
前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）および前記接合空間部の丸みを付けられたコーナ部（ｊ、Ｊ）にも充填されていることを特徴とする中空成形品。
【請求項１】
一対の１次半中空成形品（Ａ、Ａ’）を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部（ｉ）の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｙ）を有すると共に、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）を有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項２】
一対の１次半中空成形品（Ａ、Ａ’）を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面には断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｙ）を、前記接合空間部の半径外方には該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）を有すると共に、前記接合空間部のコーナ部（ｊ、ｊ）には丸みを有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項３】
一対の１次半中空成形品を成形する１次成形と、前記１次成形で成形された一対の１次半中空成形品を開口突合部（ｂ、ｂ’）において互いに突き合わせ、突き合わせることにより、前記一対の１次半中空成形品の外周部に構成される接合空間部（ｉ）に溶融樹脂を射出充填して前記一対の１次半中空成形品を一体化する２次成形とから中空成形品を得る成形方法であって、
前記１次成形時には、前記接合空間部の半径外方の長さ（Ｌ）が円周方向の幅（Ｗ）より長くなるように成形すると共に、前記接合空間部の半径外方には前記幅よりも狭い開かれた隙間（ｗ）を有するように成形し、
前記２次成形時には、前記接合空間部に２次成形用の溶融樹脂を射出充填することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記１次成形時には、前記接合空間部の内周面に断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸（ｘｗ）も成形することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項５】
一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、
前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）にも充填されていることを特徴とする中空成形品。
【請求項６】
一対の１次半中空成形品が、その開口突合部において互いに突き合わされることにより、その外周部に構成される接合空間部に溶融樹脂が射出充填されて一体化されている中空成形品であって、
前記接合空間部に充填されている溶融樹脂中には、該接合空間部の内周面に形成されている断面形状が略三角形を呈する連続した鋸の歯状の複数個の凹凸の一部が溶け込んでいると共に、前記溶融樹脂は、前記接合空間部の半径外方の、該接合空間部の幅よりも狭い開かれた隙間（２ｅ）および前記接合空間部の丸みを付けられたコーナ部（ｊ、Ｊ）にも充填されていることを特徴とする中空成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２１８７００（Ｐ２０１１−２１８７００Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１６１８（Ｐ２０１０−９１６１８）
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]