JP2004148765A - ゴム製品の射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム製品の射出成形方法において、注入したゴムが加熱膨張等によりバックフローして外部に漏出し、その漏出した部分が次回の射出成形の際の障害となる問題を解決する。
【解決手段】成形キャビティ１８を有する成形型１０に対して、注入通路２６を有する枠部材２４を圧接した状態に型締めし、その型締状態で射出ノズル２８から可塑化したゴムを注入通路２６及びランナ２０を通じて成形キャビティ１８内に注入した後、射出ノズル２８を後退させ、その後型締状態に保持して加硫処理を行うゴム製品１６の射出成形方法において、枠部材２４の注入通路２６を射出ノズル２８の先端部に対応した大きさに形成し、ゴムの注入に際し注入通路２６内に射出ノズル２８の先端部を突入させて、注入通路２６内の射出ノズル２８からゴムの射出を行わせる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はゴム製品の射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム製品の射出成形方法として、従来、図５に示すような方法が用いられていた。
同図において２００は成形型で、ここでは上型２０２と下型２０４とから成っており、その内部にゴム製品２０６に対応した形状の複数の成形キャビティ２０８を有している。
２１０は成形型２００に設けられたランナで、ゲート２１１を通じて成形キャビティ２０８に連通している。
【０００３】
２１２は枠部材であって、成形型２００のランナ２１０を通じて各成形キャビティ２０８に連通する注入通路（スプル）２１４を有している。
２１６は射出ノズルであって、可塑化されたゴムがこの射出ノズル２１６から射出され、注入通路２１４，ランナ２１０を経由して各成形キャビティ２０８に注入される。
【０００４】
尚、２１８はプレス設備の一部である。また図中２１４Ａは注入通路２１４内のスプルゴムを、２１０Ａはランナ２１０内のランナゴムをそれぞれ表している。
【０００５】
この射出成形方法では、枠部材２１２が成形型２００に圧接する状態に型締めした状態の下で、射出ノズル２１６を図中下方に前進させてその先端を枠部材２１２の当接面（図５中上面）に当接させ、その状態で可塑化されたゴムを射出ノズル２１６から射出する。
射出されたゴムは枠部材２１２の注入通路２１４を通じてランナ２１０へと流れ込み、続いて各ゲート２１１から成形キャビティ２０８内部に注入されて同成形キャビティ２０８内をゴムで充満させる。
ゴムを射出した射出ノズル２１６は、その後図中上方へと後退する。
【０００６】
一方、成形型２００及び枠部材２１２は所定の設定時間その型締状態を保持し、その間に成形型２００内部に注入されたゴムの加硫処理が行われる。
そして設定時間の加硫処理が行われたところで、枠部材２１２が成形型２００から図中上方に離間させられるとともに成形型２００が分解され、加硫処理されたゴム製品２０６が成形型２００から脱型される。
【０００７】
このとき、成形型２００のランナ２１０で固まったランナゴム２１０Ａはゴム製品２０６とともに成形型２００側に残り、枠部材２１２が成形型２００から分離された後にそのランナゴム２１０Ａがゴム製品２０６から取り除かれる。
【０００８】
ところで、射出ノズル２１６から射出されて成形キャビティ２０８，ランナ２１０及び注入通路２１４を埋めたゴムは、射出ノズル２１６の後退後に加熱膨張によって、更には成形型２００内外の圧力差によって注入時とは反対向きに逆流し、その一部が図６（Ｉ）に示しているように注入通路２１４の外部、即ち枠部材２１２の図中上面よりも外部に溢れ出る現象を生じる。これをバックフローと称している。
而してこのバックフローにより枠部材２１２の外部に溢れ出たゴムは十分に加熱されないため、ゴム製品２０６の加硫処理が終了した時点でも半加硫状態となる。
【０００９】
枠部材２１２側のゴム（スプルゴム２１４Ａ及び外部への漏出ゴム２２２（図６（Ｉ）参照））は、型開きの際にゴム製品２０６側に残るのが望ましいが、通常はそのようにはならず、そこでこの射出成形方法では、型締めを解除するに際して図６（ＩＩ）に示しているように注入通路２１４からの漏出ゴム２２２をチャック２２０で掴んで取り去るようにしている。
【００１０】
しかしながら漏出ゴム２２２は長さ，形状等が不安定で一定しておらず、そのためチャックの際に時としてチャックミスを生じてしまう。
而してそのようなチャックミスが生じると、漏出ゴム２２２或いは注入通路２１４内のスプルゴム２１４Ａの一部等がそのまま枠部材２１２に残ったままとなり、次に再び射出ノズル２１６を枠部材２１２に当接させて射出成形操作を行う際、これがトラブルの要因となる。
【００１１】
即ちこのようにして漏出ゴム２２２やスプルゴム２１４Ａの一部が枠部材２１２に残ったままであると、射出ノズル２１６によってそれらが押し潰され、その結果として押し潰されたゴムは注入通路２１４，ランナ２１０，ゲート２１１等を詰まらせて各成形キャビティ２０８へのゴムの円滑な流入を阻害したり各成形キャビティ２０８ごとの流入バランスを崩す要因となり、ゴム製品２０６におけるゴム不足を生じたり、或いは焼けゴムとなってゴム製品２０６に混入して不良品発生の原因となる。
【００１２】
このため上記チャックミスを生じたような場合には人手で漏出ゴム２２２を取り除くことが必要となり、また誤って漏出ゴム２２２等が残ったまま続く射出成形操作を行ってしまったときには、成形装置の掃除や不良品の選別に多大の手間と工数とが必要となり、更にまたゴム製品２０６内に混入した焼けゴム等は外観検査では発見できないこともあり、ゴム製品２０６の品質信頼度を低下させる。
【００１３】
この問題点を解決するための射出成形方法の１つが下記特許文献１に提案されている。
図７はこの射出成形方法を示したものである。
図示のようにこの特許文献１に開示の射出成形方法は、枠部材２１２に収納空間２２４を設けて、そこに注入通路２１４を有する摺動部材２２６を図中上下方向に所定の隙間をもって摺動可能に収容したものである。
【００１４】
この射出成形方法の場合、図７（Ｉ）に示しているように射出ノズル２１６の押付圧（タッチ圧）によって摺動部材２２６を成形型２００に押し付け、その状態で射出ノズル２１６からゴムの射出を行って、可塑化状態のゴムを成形キャビティ２０８内に充填する。
【００１５】
そして図７（ＩＩ）に示しているように射出ノズル２１６を図中上方へ後退させる。
その後加熱膨張したゴムはバックフローを生じるが、このとき摺動部材２２６が図中上方に後退することによって、摺動部材２２６と成形型２００との間に隙間が形成される。そしてバックフローしたゴムがその隙間に流入してそこに余剰ゴムが吸収される。
これによりバックフローしたゴムが注入通路２１４から外部に漏出するのが防止される。
【００１６】
【特許文献１】
特開平７−３０４０５８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこの射出成形方法の場合、摺動部材２２６を射出ノズル２１６のタッチ圧によって成形型２００に押し付けるようにしていることから次のような不具合が発生する。
このタッチ圧は成形型２００の型締圧力に対して圧力的に弱く、このため射出ノズル２１６から可塑化したゴムを成形型２００の成形キャビティ２０８内に注入充填する際、摺動部材２２６に対する射出ノズル２１６の押付圧力が負けて図中上方に後退してしまい、その結果として成形キャビティ２０８へのゴムの注入不足を起したり、収納空間２２４内に射出時からゴムが洩れることにより、本来のバックフローを吸収出来なかったりする不具合が発生する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のゴム製品の射出成形方法はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１の射出成形方法は、ゴム製品に対応した形状の成形キャビティを内部に有する成形型に対して、該成形型のランナを通じて該成形キャビティに連通する注入通路を有する枠部材を離間可能に圧接した状態に型締めし、該型締状態で射出ノズルから可塑化したゴムを該注入通路及びランナを通じて該成形キャビティに注入した後、該射出ノズルを後退させて該枠部材から離間させ、その後所定時間前記成形型を型締状態に保持して加硫処理を行うゴム製品の射出成形方法において、前記枠部材における注入通路を前記射出ノズルの先端部に対応した大きさに形成し、前記ゴムの注入に際し該注入通路内に該射出ノズルの先端部を突入させて、該注入通路内で該射出ノズルから該ゴムを注入することを特徴とする。
【００１９】
請求項２の方法は、請求項１において、前記加硫処理後に前記枠部材を前記成形型から離間させるに際し、押出手段にて前記注入通路内のゴムを前記ゴム製品側に押し出すことを特徴とする。
【００２０】
請求項３の方法は、請求項１，２の何れかにおいて、前記注入通路の略全体に亘り前記射出ノズルを突入させることを特徴とする。
【００２１】
請求項４の方法は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記射出ノズルにおける前記突入部分の外周面と前記注入通路の内周面とを隙間無く嵌合させるように前記注入通路の内周面形状及び射出ノズルの外周面形状が定めてあることを特徴とする。
【００２２】
請求項５の方法は、請求項１〜４の何れかにおいて、前記注入通路の内周面形状が、前記射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の方法は、請求項１〜５の何れかにおいて、前記射出ノズルの外周面形状が、該射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の方法は、請求項１〜６の何れかにおいて、前記注入通路の内周面形状が、通路途中より前記射出ノズルの前進方向に向って大径となる逆テーパ形状となしてあることを特徴とする。
【００２５】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明の射出成形方法は、枠部材の注入通路を射出ノズルの先端部に対応した大きさに形成してそこに射出ノズルの先端部を突入させ、注入通路内の射出ノズルから可塑化したゴムを成形型の成形キャビティ内に注入するものである。
【００２６】
かかる本発明の射出成形方法では、成形型からゴムがバックフローしたとき、射出ノズルの後退によって注入通路内に生じた空間、即ちそれまで射出ノズルが注入通路内で占めていた空間にバックフローしたゴムを流入させて、そこでこれを吸収することができる。
これにより枠部材外部へのゴムの漏出を防止し或いはその漏出量を可及的に少なくすることが可能となる。
【００２７】
従って本発明によれば、加硫処理後の型開きの際にゴムが枠部材側に残ってしまって上記トラブルの要因になる問題を解決することができる。
【００２８】
次に請求項２は、加硫処理後において枠部材を成形型から分離するに際し、押出手段にて枠部材における注入通路内のゴムをゴム製品側に押し出すようになすもので、このようにすれば枠部材側のゴムを更に確実にゴム製品側に移行させることができる。
【００２９】
本発明においては、上記射出ノズルを注入通路の略全体に亘って突入させるようになすことができ（請求項３）、このようにすれば射出ノズルの後退によって注入通路内により広い空間を形成でき、バックフローしたゴムの流入空間（吸収空間）をより大きく確保できる。従ってバックフローしたゴムが枠部材外部へ漏出するのをより確実に防止でき或いはその漏出量をより少なくすることができる。
【００３０】
本発明においてはまた、射出ノズルにおける注入通路への突入部分の外周面と、注入通路の内周面とを隙間なく嵌合させるようになしておくことができる（請求項４）。
【００３１】
次に請求項５は、注入通路の内周面形状を射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしたもので、このようになした場合、射出ノズルを注入通路内に突入させる際にこれを良好に突入案内することができる。
また併せてそのテーパ形状によって、射出ノズルの位置決め機能を行わせることができる。
更に注入通路の内周面形状をこのようなテーパ形状となしておくことで、射出ノズルの後退後において注入通路内にバックフローしたゴムの流入の容積を大きく確保することが可能となる。
【００３２】
また注入通路の内周面形状をこのようなテーパ形状となしておいた場合、請求項２に従って押出手段により注入通路内のゴムをゴム製品側に押し出す際、特に押出棒を注入通路内に押し込んで注入通路内のゴムを押し出す際、注入通路内への押出棒の挿入案内を行わせることができる。
【００３３】
この請求項５に従って注入通路の内周面形状をテーパ形状になすのと併せ若しくはこれとは別に、射出ノズルの外周面形状を射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしておくことができる（請求項６）。
特に請求項５と請求項６とに従って注入通路の内周面形状と射出シリンダ外周面形状とを何れもテーパ形状となしておいた場合、射出ノズルの注入通路内への突入案内及び射出ノズルの位置決めをより良好に行わせることができる。
【００３４】
次に請求項７は注入通路の内周面形状を、通路途中から成形型側の開口にかけて射出ノズルの前進方向に向って大径となるテーパ形状となすもので、このようになしておいた場合、注入通路内のゴムを枠部材から取り出す際にこれを途中で破断させてしまうことなく、より円滑にゴム製品側に取り出すことが可能となる。
【００３５】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は成形型で上型１２と下型１４とから成っており、その内部にはゴム製品１６に対応した形状の成形キャビティ１８が複数形成されている。
２０は成形型１０詳しくは上型１２に形成されたランナで、ゲート２２を通じて成形キャビティ１８に連通している。
【００３６】
２４は枠部材（上枠部材）であって、成形型１０のランナ２０を通じて各成形キャビティ１８に連通する注入通路（スプル）２６を中心部に有している。
２８は可塑化したゴムを射出する射出ノズルであり、３０はプレス設備の一部、３２はロケートリングである。このロケートリング３２は、プレス設備の一部３０との嵌合によって枠部材２４を位置合せする働きをなす。
尚、図中２０Ａはランナ２０内のランナゴムを、また２６Ａは注入通路２６内のスプルゴムをそれぞれ表している。
【００３７】
本例において、射出ノズル２８はその先端部の外周面形状が図中上方の後退方向に向って径が漸次増大するテーパ形状となしてある。
一方枠部材２４における注入通路２６は、その内周面形状が射出ノズル２８の先端部を突入可能な大きさで形成されている。
【００３８】
更にこの注入通路２６の内周面形状は、射出ノズル２８の先端部のテーパ形状に応じて、射出ノズル２８の後退方向に向って径が漸次増大するテーパ形状となしてある。
尚、注入通路２６はその略全深さに亘って射出ノズル２８を内部に突入可能な形状とされている
【００３９】
図２は本例の射出成形方法における具体的な射出成形の手順を表している。
本例の射出成形方法では、成形型１０を枠部材２４とともにプレス設備によって上下に型締めし、その状態で、枠部材２４から図中上方に離間し後退位置にある射出ノズル２８を、図中下向きに前進させて、テーパ形状の先端部を枠部材２４の注入通路２６内部に突入させる。
このとき射出ノズル２８の先端部は、注入通路２６の略全体に亘ってその内部に突入する。
【００４０】
その状態で予め可塑化したゴムを射出ノズル２８から射出し、成形型１０のランナ２０及びゲート２２を通じて各成形キャビティ１８内部に注入し、各成形キャビティ１８内をゴムで充填する。
図１はこのときの状態を表している。
【００４１】
射出ノズル２８がゴムの射出を終えたら、次に図２（Ｉ）に示しているように射出ノズル２８を図中上方に後退させる。
そして成形型１０を型締状態に保ったまま、内部に注入したゴムを所定時間かけて加圧加熱し、加硫処理する。
【００４２】
その際、加熱膨張によって更には成形型１０内外の圧力差によって注入したゴムのバックフローが生じるが、このときバックフローしたゴムは、射出ノズル２８の後退によって生じた注入通路２６内の空間（スペース）に流入する。
即ちそれまで射出ノズル２８が占めていた空間が、射出ノズル２８が後退することによって開放された空間となり、バックフローしたゴムがその空間へ流入可能となる。
そしてその空間へのゴムの流入によって、ゴムのバックフローが吸収され、バックフローしたゴム（スプルゴム２６Ａ）が枠部材２４の上面から外部に漏出するのが良好に防止される。
【００４３】
さて設定時間の加圧加熱処理、即ち加硫処理が済んだところで枠部材２４を成形型１０から図中上方に離間（分離）させる。
その際、図２（ＩＩ）に示しているように押出手段としての押出棒３４を注入通路２６内に押し込んで、注入通路２６内のスプルゴム２６Ａを図中下向きに、即ち成形型１０側に押し出し、スプルゴム２６Ａをランナ２０内部のランナゴム２０Ａとともにゴム製品１６側に残す（移行させる）ようにする。
【００４４】
図２（ＩＩＩ）はその押出棒３４の押出しによる助けによって、枠部材２４の成形型１０からの分離の際に、スプルゴム２６Ａがランナゴム２０Ａとともにゴム製品１６側に残った状態を表している。
その後成形キャビティ１８内で成形されたゴム製品１６を成形型１０の分解によって脱型する。
【００４５】
かかる本例の射出成形方法では、成形型１０からバックフローしたゴムを射出ノズル２８の後退によって注入通路２６内に生じた空間で吸収できるのに加えて、押出棒３４にて枠部材２４の注入通路２６内のスプルゴム２６Ａをゴム製品１６側に強制的に押し出すため、枠部材２４側のゴム（スプルゴム２６Ａ）を確実にゴム製品１６側に移行させることができる。ひいてはその後に、スプルゴム２６Ａをランナゴム２０Ａとともにゴム製品１６から容易に取り去ることができる。
【００４６】
また本例では上記射出ノズル２８を注入通路２６の略全体に亘って突入させるため、その後に射出ノズル２８の後退によって注入通路２６内に広い空間を形成でき、バックフローしたゴムの流入空間（吸収空間）をより大きく確保できる。
【００４７】
更には注入通路２６の内周面形状を射出ノズル２８の後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあるため、バックフローしたゴムの流入空間をそのテーパ形状によって大きく確保できるのに加えて、射出ノズル２８を注入通路２６内に突入させる際にこれを良好に突入案内することができる。また併せてそのテーパ形状によって射出ノズル２８の位置決め機能を行わせることができる。
更に押出棒３４を注入通路２６内に押し込んで注入通路２６内のスプルゴム２６Ａをゴム製品１６側に押し出す際、押出棒３４の挿入案内を行わせることができる。
【００４８】
また本例では注入通路２６の内周面形状をテーパ形状になすのと併せて、射出ノズル２８の外周面形状も射出ノズル２８の後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあるため、射出ノズル２８の注入通路２６内への突入案内及び射出ノズル２８の位置決めをより良好に行わせることができる。
【００４９】
上例では注入通路２６を全体的に射出ノズル２８の後退方向に向って径が大径となるテーパ形状となしているが、図３に示しているように注入通路２６の下部を通路途中から逆テーパ形状、即ち射出ノズル２８の前進方向に向って径が大となる逆テーパ形状となしておくこともできる。図中２６Ｂは注入通路２６の下部の逆テーパ部を表している。
【００５０】
このようになした場合、加硫処理後においてスプルゴム２６Ａを枠部材２４の注入通路２６から下向きに取り出す際、スプルゴム２６Ａが途中で切れてしまって、その一部が枠部材２４の内部に残ってしまうのを防止し、確実に注入通路２６からその内部のスプルゴム２６Ａを下向きに取り出せるようになる。
【００５１】
本発明においては、図４（Ａ）に示しているように注入通路２６を全体的にテーパ形状となす一方、射出ノズル２８の先端部を軸方向にストレート形状となしておくこともできるし、或いはまたこれとは逆に、図４（Ｂ）に示しているように射出ノズル２８の先端部の外周面形状をテーパ形状とする一方、注入通路２６を軸方向のストレート形状となしておくこともできる。
更には図４（Ｃ）に示しているように、射出ノズル２８の外周面及び注入通路２６の内周面の何れの形状をも軸方向のストレート形状となしておくといったことも場合によって可能である。
【００５２】
以上本発明の実施例を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例方法の一実施状態を表す図である。
【図２】同実施例方法の図１に続く各実施状態を表す図である。
【図３】本発明の他の実施例方法の要部説明図である。
【図４】本発明の更に各他の実施例の要部説明図である。
【図５】従来の射出成形方法の一実施状態の説明図である。
【図６】図５に続く実施状態の説明図である。
【図７】従来の射出成形方法の図５及び図６とは異なる他の例の説明図である。
【符号の説明】
１０ 成形型
１６ ゴム製品
１８ 成形キャビティ
２０ ランナ
２４ 枠部材
２６ 注入通路
２６Ｂ 逆テーパ部
２８ 射出ノズル
３４ 押出棒（押出手段）

Claims (7)

1. ゴム製品に対応した形状の成形キャビティを内部に有する成形型に対して、該成形型のランナを通じて該成形キャビティに連通する注入通路を有する枠部材を離間可能に圧接した状態に型締めし、該型締状態で射出ノズルから可塑化したゴムを該注入通路及びランナを通じて該成形キャビティに注入した後、該射出ノズルを後退させて該枠部材から離間させ、その後所定時間前記成形型を型締状態に保持して加硫処理を行うゴム製品の射出成形方法において、
   前記枠部材における注入通路を前記射出ノズルの先端部に対応した大きさに形成し、前記ゴムの注入に際し該注入通路内に該射出ノズルの先端部を突入させて、該注入通路内で該射出ノズルから該ゴムを注入することを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
2. 請求項１において、前記加硫処理後に前記枠部材を前記成形型から離間させるに際し、押出手段にて前記注入通路内のゴムを前記ゴム製品側に押し出すことを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記注入通路の略全体に亘り前記射出ノズルを突入させることを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記射出ノズルにおける前記突入部分の外周面と前記注入通路の内周面とを隙間無く嵌合させるように前記注入通路の内周面形状及び射出ノズルの外周面形状が定めてあることを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
5. 請求項１〜４の何れかにおいて、前記注入通路の内周面形状が、前記射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあることを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記射出ノズルの外周面形状が、該射出ノズルの後退方向に向って大径となるテーパ形状となしてあることを特徴とするゴム製品の射出成形方法。
7. 請求項１〜６の何れかにおいて、前記注入通路の内周面形状が、通路途中より前記射出ノズルの前進方向に向って大径となる逆テーパ形状となしてあることを特徴とするゴム製品の射出成形方法。

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