JP2003251686A - 環状体の成形装置及びその成形方法 - Google Patents

環状体の成形装置及びその成形方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形コストの低減を図ることができるととも
に、環状体の形状変更も容易に行なえ、また、金型から
の離型性も良く全体の成形性も良い環状体の成形装置及
びその成形方法を提供する。 【解決手段】少なくとも二層に積層された環状体を成形
する成形装置であって、型開き自在になされた一対の金
型１、２と、この金型１、２内に配置され下層材Ａ１を
周面に保持する芯型材３と、下層材Ａ１と金型１、２と
の間に上層材を形成するパリソンＡ２′を供給するパリ
ソン供給装置４とを備え、少なくとも一方の金型１、２
には、芯型材３に近接・離間するスライド部材が設けら
れ、型締め時において金型１、２及びスライド部材と芯
型材３とで、環状体に対応した空間部が形成されるよう
に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２層か
らなる環状体を成形する環状体の成形装置及びその成形
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば二層に積層された環状体を
成形するための確立された技術はなく、例えば射出成形
により上記環状体を成形しようとしても、以下のような
ことから困難であった。
【０００３】例えば管継ぎ手など中空状の成形品を射出
成形する場合には、離型性を十分に考慮しなければなら
ず成形が困難であるとともに、溶融樹脂を金型内のキャ
ビティに高圧で射出して成形するため金型製作費などの
成形コストが莫大になり、このため採算性などを考慮す
ると開発を断念せざるを得なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、上述のように
従来では困難であった、環状体を成形する新たな技術を
確立することが要望されていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の環
状体の成形装置は、少なくとも二層に積層された環状体
を成形する成形装置であって、型開き自在になされた一
対の金型と、この金型内に配置され下層材を周面に保持
する芯型材と、上記下層材と上記金型との間に上層材を
形成するパリソンを供給するパリソン供給装置とを備
え、少なくとも一方の上記金型には、上記芯型材に近接
・離間する移動部材が設けられ、型締め時において金型
及び移動部材と芯型材とで、前記環状体に対応した空間
部が形成されるように構成されたものである。
【０００６】請求項２に係る発明の環状体の成形装置
は、前記芯型材の周面には螺旋状の溝部が形成されると
ともに、前記金型及び移動部材の内面には上記螺旋状の
溝部に挿入配置される螺旋状の凸部が形成されたもので
ある。
【０００７】請求項３に係る発明の環状体の成形装置
は、前記移動部材が、芯型材にスライドして近接・離間
するスライド部材でなるものである。
【０００８】請求項４に係る発明の環状体の成形装置
は、前記芯型材の溝部の間に形成された螺旋状の凸部天
面には、溝部が当該凸部に沿って連続もしくは不連続な
状態で螺旋状に形成されてなるものである。
【０００９】請求項５に係る発明の環状体の成形方法
は、少なくとも二層に積層された環状体を成形する成形
方法であって、中心部に設けられた芯型材の周面に環状
の下層材を挿入保持し、続いて下層材の外周にパリソン
を供給して芯型材及び下層材をパリソンで覆った後、金
型の成形面の一部を除いて当該金型を型締めし、続いて
金型に設けられた移動部材の移動により残りの成形面の
一部を形成して、環状体を成形することを特徴とする。
【００１０】請求項６に係る発明の環状体の成形方法
は、下層材の外周にパリソンを供給して芯型材及び下層
材をパリソンで覆った後に、当該パリソンの端部を保持
してこのパリソンを軸芯方向に引き延ばし、続いて金型
の成形面の一部を除いて当該金型を型締めすることを特
徴とする。
【００１１】請求項７に係る発明の環状体の成形方法
は、前記芯型材の周面に螺旋状の溝部を形成するととも
に、前記金型及び移動部材の内面に上記螺旋状の溝部に
挿入配置される螺旋状の凸部を形成して、成形品である
環状体の外周面に螺旋状の溝部を形成するとともに、環
状体の内周面に螺旋状の凸部を形成することを特徴とす
る。
【００１２】請求項８に係る発明の環状体の成形方法
は、前記芯型材を回転させることで、成形した環状体を
該芯型材から離型することを特徴とする。
【００１３】請求項９に係る発明の環状体の成形方法
は、前記下層材が、止水機能を有する材質からなること
を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【００１５】図１は、本発明の環状体の成形装置及びそ
の成形方法により成形される成形品（環状体）の一例を
示している。
【００１６】この成形品Ａは、一方の管端と他方の管端
とを接続するための管継ぎ手であり、止水機能を有する
不織布Ａ１からなる下層材と、後述するパリソン供給装
置により供給されるパリソンにより成形される合成樹脂
Ａ２からなる上層材との２層が積層された円筒状に形成
されている。
【００１７】そして、この成形品Ａには、図１及び図２
に示すように、外周面に螺旋状の溝部Ａ３が形成される
とともに、内周面に上記溝部Ａ３に対応して螺旋状の凸
部Ａ４が形成されている。このように成形品Ａの内外周
面を形成することによって、成形品Ａの内周面は螺旋状
の凸部Ａ４の間に形成された溝部Ａ５がネジ部になって
いる。
【００１８】従って、接続する管端外周面に上記成形品
Ａのネジ部に対応するネジ部を形成することによって、
成形品Ａと各管端とをねじ込みによって接続することが
でき、これにより一方の管端と他方の管端とを管継ぎ手
としての成形品Ａを介して接続することができる。
【００１９】そして、上述した成形品Ａは、以下に説明
する本発明の環状体の成形装置及び成形方法によって成
形される。
【００２０】図３は、成形装置の概略構成を示してい
る。
【００２１】成形装置は、左右一対の金型１、２と、金
型１、２間に設けられた芯型材３と、芯型材３の上方に
設けられ芯型材３と金型１、２との間にパリソンを供給
するパリソン供給装置４とを備えている。
【００２２】金型１、２は、図示しない油圧シリンダな
どの移動手段によりそれぞれ左右に移動自在に設けられ
ており、芯型材３、並びにパリソン供給装置４のパリソ
ン供給部４１を基準にして型開き及び型締めが行われる
ようになされている。
【００２３】前記金型１、２は、型締めした際にその中
心部に全体として円柱状の開口が形成されるように図４
に示すような各内周面１１、２１が加工されており、こ
れら内周面１１、２１には凸部１２、２２が全体として
連続した螺旋状になるように形成されている。
【００２４】そして、上述したように開口を形成する上
記金型１の一部は、図４に示すように移動部材としての
スライド部材１３で構成されている。スライド部材１３
は、金型１の前後に一対設けられており、上記金型１、
２とで開口を形成する成形位置と、金型１の前後側方に
拡張する離間位置との間で伸縮シリンダやモータ等のア
クチュエータによりスライド自在に構成されている。
【００２５】芯型材３は、前記開口よりもやや小さい円
柱状に形成されており、その外周面には、前記金型１、
２が型締めした際に前記凸部１２、２２が挿入配置され
る溝部３１が上下に亘って螺旋状に設けられている。
【００２６】従って、この芯型材３を挟んで金型１、２
が型締めした際には、これら金型１、２と芯型材３との
間に、図５に示すように前記成形品Ａに対応したキャビ
ティ（空間部）５が形成されることになる。
【００２７】この芯型材３には、成形品Ａの成形時にお
いて円筒状に形成された不織布Ａ１をその外周面にはめ
込んで保持する保持手段が設けられている。保持手段
は、前記溝部３１の底面に複数の通口３２が形成される
とともに、芯型材３の内部にはこれら通口３２に連通す
る連通路（図示省略）が設けられ、該連通路に外部に設
けられた吸引・送風装置６がホース６１を介して連結さ
れている。
【００２８】吸引・送風装置６は、通口３２から当該装
置側にエアを吸い込むことができるとともに、逆に装置
側から通口３２にエアを送ることができるように構成さ
れている。従って、不織布Ａ１をはめ込んだ状態で吸引
・送風装置６を作動させて通口３２を通じてエアを吸引
することで、当該不織布Ａ１を芯型材３の外周面に吸着
させて保持することができる。
【００２９】さらに、芯型材３の下端近傍には、心材３
の外周全体をパリソンＡ２′が覆った際に当該パリソン
Ａ２′の下端部を芯型材３の下端に把持する図示しない
チャック装置が設けられている。
【００３０】パリソン供給装置４は、図示しない押し出
し機により加熱軟化させた合成樹脂のパリソンＡ２′を
パリソン供給部４１から金型１、２間となる芯型材３の
外周面に供給するもので、この装置自体は従来から周知
のものである。パリソンは、底部が開放されたチューブ
状の所謂無底パリソンが前記パリソン供給部４１から供
給される。また、このパリソン供給装置４は図示しない
昇降装置により昇降自在に構成されている。
【００３１】次に、上述のように構成された成形装置に
よって成形品Ａを成形する場合について、本発明の成形
方法とともに説明する。
【００３２】まず、金型１、２を型開きした状態で、芯
型材３に不織布Ａ１をかぶせて吸引・送風装置６により
吸引して保持する。この後、パリソン供給装置４により
パリソンＡ２′を上方から金型１、２間と芯型材３との
間に供給して不織布Ａ１の外周にかぶせて芯型材３とと
もに覆う。
【００３３】続いて、パリソンＡ２′の下端部をチャッ
ク装置により把持し、この状態でパリソン供給装置４を
上昇させてパリソンＡ２′を軸芯方向に所定の長さ引き
延ばす。この状態で金型１、２を型締めする。この際、
金型１のスライド部材１３は図６に示すように離間位置
に配置されており、パリソンＡ２′はスライド部材１３
の除く金型１、２と芯型材３との間に不織布Ａ１を介し
て挟まれた状態になる。
【００３４】この後、スライド部材１３を離間位置から
図７に示すように芯型材３に近接する成形位置にスライ
ドさせ、これによりスライド部材１３を含む金型１、２
と芯型材３とで形成されるキャビティ５にパリソンＡ
２′と不織布Ａ１とを挟み込む。次に、吸引・送風装置
６では、前述した吸引を停止して今度はエアを通口３２
を通じてキャビティ５に送り込み、これによってパリソ
ンＡ２′が冷却固化され、所定時間経過後に金型１、２
を型開きする。
【００３５】金型１、２の型開きは、先にスライド部材
１３を成形位置から離間位置にスライドさせた後、金型
１、２を型開きして元の状態に戻すようにするか、必要
に応じてはスライド部材１３を成形位置に保持した状態
で金型１、２を型開きした後に、スライド部材１３を離
間位置にスライドさせて元の状態に戻すようにする。
【００３６】このように金型１、２を型開きすることに
よって、成形品Ａが芯型材３に保持された状態で露出さ
れる。この成形品Ａは、その形状上、芯型材３に螺入さ
れた状態になっており、作業者が手で成形品Ａを回転さ
せることで、成形品Ａを芯型材３から上方に引き出して
離型させることができる。
【００３７】また、図３に二点鎖線で示すように芯型材
３を回転させる駆動装置７を設けるとともに、芯型材３
の螺旋状の溝部３１を利用して当該芯型材３を駆動装置
７により回転させながら下降させるように構成する。従
って、成形品Ａを取出装置などで固定的に保持した状態
で芯型材３を駆動装置７により回転させることで、成形
品Ａを芯型材３から離型させることができる。このよう
に芯型材３を回転させるように構成すると芯型材３から
の成形品Ａの離型を自動化することが可能になる。さら
に、成形品Ａを取出装置などで保持した状態で芯型材３
を下降させることなく回転させるだけでも、成形品Ａを
芯型材３から上方に引き出して離型させることができ
る。
【００３８】これにより内層が不織布Ａ１で外層が合成
樹脂Ａ２である２層を積層した成形品Ａを成形すること
ができる。しかも、成形時にパリソンを予め延ばして型
締めしているので、均一な厚みで表面等に皺がない良質
な成形品Ａを成形することができる。
【００３９】そして、この成形品Ａによって管体と管体
との端部同士を、内層の不織布Ａ１により高い止水機能
をもたせた状態で接続することができる。
【００４０】このようにパリソンを用いた成形により２
層の円筒状の成形品Ａを成形することで、金型などの製
作コストを抑えることができ、成形コストの低減を図る
ことができるとともに、成形品Ａの形状変更も容易に行
なえる。また、金型からの離型性も良く全体の成形性も
良いので成形品Ａの歩留りの向上を図ることができる。
【００４１】即ち、本発明の環状体の成形装置及びその
成形方法は、パリソンを用いたブロー成形技術に金型
１、２及び芯型材３によるプレス成形の要素を取り入れ
た新規な技術であり、これにより従来から一般的な射出
成形とは異なる成形手法を確立している。
【００４２】なお、環状体としては、本実施の形態で述
べた継ぎ手である成形品Ａに限らず、中空の環状体であ
れば上記成形品Ａのように環状部が円形であるものに限
らず、楕円形、多角形の他、３角形や４角形などであっ
てもよい。
【００４３】例えば、内外面に溝部Ａ３や凸部Ａ４の無
い単なる筒状体であってもよい。この場合には、金型
１、２の凸部１２、１３を無くすとともに、芯型材３の
溝部３１を無くせばよい。
【００４４】また、パリソン供給装置４を上昇させてパ
リソンを引き延ばしたが、パリソン供給装置４を固定し
て芯型材３側を下降させてパリソンを引き延ばすように
してもよい。さらに、パリソンを引き延ばす工程は必ず
しも必要でなく、省略してもよい。
【００４５】さらに、スライド部材１３の数も成形品の
形状などを考慮して、必要数設ければよいし、一方の金
型１に限らず、他方の金型２や両方の金型１、２に設け
てもよい。また、移動部材としてはスライド部材１３に
よるスライド動作に限らず、例えば回動動作などにより
芯型材３に近接・離間するように移動することで、成形
面の一部を形成するように構成してもよい。
【００４６】また、下層材は不織布Ａ１に限らず、成形
品の使用目的に応じて決定すればよく、また、止水機能
を有する材質のものとしても不織布Ａ１に限るものでな
い。
【００４７】さらに、予め２種類の下層材を芯型材３に
保持しておくことで、３層以上の成形品を成形すること
もできるし、２層以上のパリソンを供給することで３層
以上の成形品を成形することもできる。
【００４８】また、本実施の形態では、吸引・送風装置
６により芯型材３に不織布Ａ１を保持するようにした
が、吸引・送風装置６によらずに芯型材３のみで不織布
Ａ１を保持するようにしてもよい。つまり、吸引・送風
装置６や通口３２などを省略してもよい、この場合、吸
引・送風装置６によるキャビティ５へのエアの送り込み
も省略することになる。
【００４９】図８及び図９は、前述した成形品Ａを改良
した成形品を成形する他の成形装置を示している。
【００５０】この成形品Ａ′は、図１０及び図１１に示
すように前述した成形品Ａのネジ部となる溝部Ａ５の底
面に凸部Ａ６が該溝部Ａ５に沿って螺旋状に形成された
ものである。なお、成形品Ａ′の他の形状については成
形品Ａと同様であり、同部分に同符号を付して説明は省
略する。
【００５１】そして、このような成形品Ａ′を成形する
成形装置には、芯型材３の溝部３１の間に形成されてい
る螺旋状の凸部３３天面に溝部３４を形成している。
【００５２】この溝部３４は、上記凸部３３天面に沿っ
て螺旋状に形成されている。つまり、凸部３３は成形品
Ａ′の溝部Ａ５を成形する部位であり、この部位に溝部
３４を形成することによって、成形品Ａ′の溝部Ａ５に
上述したような凸部Ａ６を形成するようにしている。
【００５３】成形装置の他の構成については、芯型材３
の通口３２が上下部にのみ設けられていることを除い
て、前述した成形装置と同様であり、同部材に同符号を
付して説明は省略する。また、この成形装置を用いて前
述した成形方法と同様な手順をとることで成形品Ａ′を
成形することができる。
【００５４】このようにして溝部Ａ５に凸部Ａ６を有す
る成形品Ａ′を成形することで、成形品Ａ′と各管端と
をねじ込みによって接続する際において、両者が面接触
ではなく凸部Ａ６による線接触となる。つまり、ねじ込
む際の接触面積が小さくなることで、両者の摩擦抵抗を
小さくすることができ、これによりねじ込みをスムーズ
に行え接続作業が容易に行える。
【００５５】また、凸部Ａ６を潰すような形で成形品
Ａ′と各管端とをねじ込むことによって、この凸部Ａ６
が成形品Ａ′と各管端との嵌合寸法のバラツキを吸収す
ることができる。これにより、両者の寸法精度を緩和す
ることができるので成形性の向上を図ることができる。
【００５６】なお、ここでは、溝部Ａ５に凸部Ａ６を連
続的に形成するものについて述べたが、凸部Ａ６を所定
間隔を隔てて不連続な状態で螺旋状に形成するものであ
ってもよい。つまり、このような凸部Ａ６を形成するよ
うに溝部３４を不連続な状態で凸部３３天面に形成すれ
ばよい。
【００５７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の環状体の成
形装置及びその成形方法によれば、パリソンを用いた成
形により少なくとも二層に積層された環状体を成形する
ことができ、しかも成形コストの低減を図ることができ
るとともに、環状体の形状変更も容易に行なえる。ま
た、金型からの離型性も良く全体の成形性も良いので成
形品である環状体の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成形品を示す斜視図である。
【図２】成形品の断面形状を示す断面図である。
【図３】本発明の成形装置の概略構成を示す側面図であ
る。
【図４】金型及び芯型材を示す型開き時の平面図であ
る。
【図５】金型と芯型とで形成されるキャビティを示す断
面図である。
【図６】金型及び芯型材を示す型締め時の平面図であ
る。
【図７】型締め時におけるスライド部材の動作を示す平
面図である。
【図８】本発明の成形装置の他の例を示す側面図であ
る。
【図９】金型と芯型材とで形成されるキャビティを示す
断面図である。
【図１０】成形品を示す断面図である。
【図１１】成形品の断面形状を示す拡大の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 金型 １２ 凸部 １３ スライド部材 ２ 金型 ２２ 凸部 ３ 芯型材 ３１ 溝部 ３３ 凸部 ３４ 溝部 ４ パリソン供給装置 Ａ 成形品 Ａ′ 成形品 Ａ１ 不織布（下層材） Ａ２ 合成樹脂（上層材） Ａ２′ パリソン Ａ３ 溝部 Ａ４ 凸部 Ａ５ 溝部 Ａ６ 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:00 23:00 Ｆターム(参考） 4F202 AD12 AD16 AG03 AG04 AG08 AG28 CA15 CB01 CB13 CK54 CK67 CQ01 CQ06 4F208 AD05 AD13 AD16 AG03 AG05 AG10 AG27 AG28 AH11 LA01 LB01 LB12 LB30 LG03 LG22 LJ01 LJ05 LJ09 LN01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも二層に積層された環状体を成
    形する成形装置であって、 型開き自在になされた一対の金型と、この金型内に配置
    され下層材を周面に保持する芯型材と、上記下層材と上
    記金型との間に上層材を形成するパリソンを供給するパ
    リソン供給装置とを備え、少なくとも一方の上記金型に
    は、上記芯型材に近接・離間する移動部材が設けられ、
    型締め時において金型及び移動部材と芯型材とで、前記
    環状体に対応した空間部が形成されるように構成された
    ことを特徴とする環状体の成形装置。
  2. 【請求項２】 前記芯型材の周面には螺旋状の溝部が形
    成されるとともに、前記金型及び移動部材の内面には上
    記螺旋状の溝部に挿入配置される螺旋状の凸部が形成さ
    れたことを特徴とする請求項１記載の環状体の成形装
    置。
  3. 【請求項３】 前記移動部材は、芯型材にスライドして
    近接・離間するスライド部材であることを特徴とする請
    求項１又は２記載の環状体の成形装置。
  4. 【請求項４】 前記芯型材の溝部の間に形成された螺旋
    状の凸部天面には、溝部が当該凸部に沿って連続もしく
    は不連続な状態で螺旋状に形成されてなることを特徴と
    する請求項２又は３記載の環状体の成形装置。
  5. 【請求項５】 少なくとも二層に積層された環状体を成
    形する成形方法であって、 中心部に設けられた芯型材の周面に環状の下層材を挿入
    保持し、続いて下層材の外周にパリソンを供給して芯型
    材及び下層材をパリソンで覆った後、金型の成形面の一
    部を除いて当該金型を型締めし、続いて金型に設けられ
    た移動部材の移動により残りの成形面の一部を形成し
    て、環状体を成形することを特徴とする環状体の成形方
    法。
  6. 【請求項６】 下層材の外周にパリソンを供給して芯型
    材及び下層材をパリソンで覆った後に、当該パリソンの
    端部を保持してこのパリソンを軸芯方向に引き延ばし、
    続いて金型の成形面の一部を除いて当該金型を型締めす
    ることを特徴とする請求項５記載の環状体の成形方法。
  7. 【請求項７】 前記芯型材の周面に螺旋状の溝部を形成
    するとともに、前記金型及び移動部材の内面に上記螺旋
    状の溝部に挿入配置される螺旋状の凸部を形成して、成
    形品である環状体の外周面に螺旋状の溝部を形成すると
    ともに、環状体の内周面に螺旋状の凸部を形成すること
    を特徴とする請求項５又は６記載の環状体の成形方法。
  8. 【請求項８】 前記芯型材を回転させることで、成形し
    た環状体を該芯型材から離型することを特徴とする請求
    項７記載の環状体の成形方法。
  9. 【請求項９】 前記下層材は、止水機能を有する材質か
    らなることを特徴とする請求項５、６、７又は８記載の
    環状体の成形方法。
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