JP2007030330A - 金型装置、並びに、その金型装置によって成形される把持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 柔らかい樹脂で内層を形成し、次いで、その内層の上面に内層よりも硬い外層を形成する樹脂をキャビティーに流入すると、前記内層が変形しその内層と外層が混濁してしまう。
よって外層の硬めの樹脂を先に成形することで袋状を形成する。その後、内層側に樹脂を流入する。しかし、この袋状は変形し易く、崩れ易く、２次側樹脂である内層側樹脂が洩れ易い。また、袋状のため成形ガスの逃げ場所が無く、ガス焼け不良で成形品がべた付く、などの欠点がある。そこでこれらの欠点を解消することで内層と外層の混濁のない、均一な層でありながら、ガス焼けでべた付かない、クッション性に優れた持ち心地の良い把持部品が容易に連続成形できる。
【解決手段】 外層に硬い弾性体を成形し、その外層の内面に柔らかい弾性体からなる内層を成形する多色成形或いは、異材質成形における金型装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多色成形或いは、異材質成形における金型装置に関するものであり、例えば、外層と内層の硬度が異なる筆記具の把持部材などを成形する金型装置に関する。

シャープペンシルやボールペンなど筆記具の把持する部分には、ゴム状弾性体から構成されるグリップが被着されている。従来、このグリップは１種の材質から構成されているが、近年においては、グリップの多様化が図られ、柔らかい内層の上面にその内層よりも硬い外層を被覆したグリップが市販されるようになってきた。そのグリップは内層と外層を別々に成形し、それら各々の層を嵌め合わせることによってグリップが構成されるようになっている。
しかし、柔らかい内層の上面に硬い外層を嵌め合わせることは組み立て工数を要するばかりでなく、柔らかいが故に滑りが悪く挿着が困難であり、そのため、前記柔らかい内層と硬い外層を一体成形する、所謂、多色成形が考えられるようになってきた。
特開２００３−２１１８８９号公報

通常、多色成形は、内層を硬い材質にする一方、外層を柔らかい材質にしている。内層を柔らかい材質にし、その上面に硬い外層を形成すると、その硬い外層を成形する際の樹脂の流入圧力によって前記柔らかい内層が変形したり捲れたり、強いては、柔らかい内層が押しのけられ硬い外層のみの部分が形成されてしまい、その結果、製品としての価値を著しく落としてしまうからである。

上記の従来技術も例外ではない。具体的に説明すると、柔らかい樹脂で内層１を形成し（図７参照）、次いで、その内層１の上面に内層１よりも硬い外層２を形成する樹脂をキャビティー６に流入すると、前記内層１が変形しその内層１と外層２が混濁してしまう（図８参照）。
尚、最初に硬い外層２を成形し、次いで、その外層２の内面に柔らかい内層１を成形する多色成形手段もあるが、袋状になっている外層２の内面に内層１となる樹脂が流入する際、樹脂中に含まれるガスの逃げ場が無く、その結果、グリップにガスが液状となって堆積し、その様なグリップにあっては、液状となったガスの汚れが指などに付着するばかりでなく、表面状態が粗悪なものとなり製品としての機能も著しく損ねてしまい、実用化には至らなかった。

本発明は、外層に硬い弾性体を成形し、その外層の内面に柔らかい弾性体からなる内層を成形する多色成形或いは、異材質成形における金型装置を要旨とする。

本発明は、外層に硬い弾性体を成形し、その外層の内面に柔らかい弾性体からなる内層を成形する多色成形或いは、異材質成形における金型装置としているので、硬い外層の内面に柔らかい内層を容易に成形することができる。
また、内層側の柔らかい材料を外層の孔から流出させることにより、お互いの溶融・密着が向上すると共に、内層は柔らかく外層は弾性を有しているものの硬めであることかららクッション性に富み、また、外層の表面に露出した内層の柔らかい材料が滑り防止の効果を発揮する成形品が簡単な金型構造で得られるといった２次的効果も発生する。

筆記具の把持する部分に装着される筒状把持部品の完成品４３を成形する金型装置を例に挙げ、その１例を説明する。筒状の把持部品４３の外層を１次側成形樹脂Ｅとして、内層を２次側成形樹脂Ｇとして説明する。図１で示す多色成形装置で硬度差の有る２色を成形する金型装置である。１次側成形樹脂Ｅと２次側成形樹脂Ｇの混濁を避けるために、硬い方の１次側成形樹脂Ｅを先に成形する金型装置である。
尚、本例では、硬い方の１次側成形樹脂Ｅを例えばショアーＡ硬度が３５〜７０の中硬度弾性樹脂とし、柔らかい方の２次側成形樹脂Ｇを例えばショアーＡ硬度が５〜２５の低硬度弾性樹脂が選択されている。
しかし、外層を硬い方の１次側成形樹脂Ｅとして先に成形することは、容易であるが、この外層の内側に内層である２次側成形樹脂Ｇを均一な層として充填することは、未だ嘗てなされていなく、研究・開発が急がれていた。此れに対し、本願発明者は、その解決策を見出したので以下に説明する。

前記異材質成形金型装置を図１に示す。１次側固定側Ｋは、１次側成形品Ｄを成形する１次側キャビティー１２と１次側先ピン（１次コア）１３を具備している。更に、前記１次側固定側Ｋは、成形機により型締めされることで、前記１次側成形樹脂Ｅが充填可能な１次側閉鎖密閉空間（１次キャビティー）２４の一部分を具備している。
一方、可動側Ｍは、コアピン１６並びに、コアピン１６Ａと、ストリッパブッシュ１５を具備している。更に、前記１次側成形樹脂Ｅが充填可能な１次側閉鎖密閉空間２４の一部分を具備している。前記１次側閉鎖密閉空間２４の一部を具備する前記１次側固定側Ｋと可動側Ｍが互いに、成形機で型締めされることで、完全な前記閉鎖密閉空間２４を形成している。
前記１次側閉鎖密閉空間２４に１次側成形樹脂Ｅを充填し、その成形樹脂Ｅによって１次側成形品Ｄを成形後、型開きして、可動側Ｍのコアピン１６に係着された１次側成形品Ｄが、前記１次側の固定側Ｋから離間し可動側Ｒに移動する。その後、成形機により、２次側固定側Ｎ側に移動し型締めされる。尚、２次側固定側Ｎは、前記２次側先ピン（固定側コア）１８と２次側キャビティー１９とで構成されている。
前記可動側Ｍであるコアピン１６に係着された１次側成形品Ｄは、前記型締めにより、２次側キャビティ１９と２次側先ピン１８とで構成された前記固定側Ｎに挿入されることにより２次側閉鎖密閉空間３０を形成している。その後、前記２次側閉鎖密閉空間３０に２次側成形樹脂Ｇを射出充填し、その射出充填完了後、成形機により型開することで、ストリッパ１５を介してコアピン１６から筒状把持部品の完成品４３が離脱し落下する。此れで、把持部品の完成品４３の成形が完了する。
更に、前記可動側Ｍであるコアピン１６が再度、１次側固定側Ｋに移動し型締めされ１次側成形樹脂Ｅを成形する。このサイクルを繰り返すことによって、コアピン１６を具備した可動側Ｍと、同一形体のコアピン１６Ａを具備した可動側ＭＡが同時に射出成形される。
つまり、前記可動側Ｍと、同一形体の可動側ＭＡは、１次側の固定側Ｋと可動側Ｍ、また、２次側固定側Ｎと可動側ＭＡが、それぞれ成形機で型締め成形された後、成形機により型開されるのである。その際、１次側成形品Ｄは、コアピン１６に係着された状態を維持している。また、一方の、１次側成形品Ｄと２次側成形品Ｆで成形された把持部品の完成品４３は、コアピン１６Ａから離間して落下する。
その後、前記成形機の可動側が、スライド或いは回転し移動することで、前記１次側成形品Ｄをコアピン１６に係着された状態を保持したままの前記可動側Ｍは、前記２次側固定側Ｎ側へ移動する。また、前記把持部品の完成品４３をコアピン１６Ａから離間して落下させた状態の可動側ＭＡは、前記１次側固定側Ｋ側へ移動する。
つまり、可動側Ｍと可動側ＭＡが、成形機によって交互に移動され、また、成形を繰り返す異材質成形である。また、１度の射出成形で外層と内層が同時に成形することが可能なため、２台の成形機で各々外層と内層を成形するよりも成形コストの削減につながり、更に、外層と内層の嵌め込みによる組立工数が不必要であるため、更なるコストの削減が可能となる。

前記１次側成形樹脂Ｅの充填流入空間である、１次側密閉閉鎖空間２４の構成について詳述する。前記１次側成形樹脂Ｅは、成形機のノズルと１次側スプル−２１並びに、１次側ランナ−２２及び、１次側ゲ−ト２３で連通する空間から１次側密閉閉鎖空間２４に流入し、１次側成形品Ｆとして成形される（図６参照）。前記１次側先ピン１３の外周面には、縦溝が形成されており、その縦溝が橋脚溝２８Ａとなっている。よって、１次側成形品Ｄである１次側成形樹脂Ｅの内面には、橋脚２８が形成されることになる。尚、１次側先ピン１３に形成した橋脚溝を、ディンプル状又は鉢巻状の溝としても良い。
更に、１次側成形品Ｄ部の１次側密閉閉鎖空間２４である、前記１次側キャビティー１２の内面部には凸部２６が形成されている。そして、成形機が型締めすることで、前記１次側先ピン１３と１次側キャビティー１２の内面部の凸部２６が圧嵌・当接し、１次側成形樹脂Ｅの流入充填が部分的に遮断・阻止される。この充填動作の遮断によって、１次側成形品Ｆには連通孔２９が形成される。尚、前記凸部を、１次キャビティーの内面部に形成しているが、前記凸部を１次コアの外周面に形成しても良い。具体的には、１次側先ピン１３Ａの外周面に凸部２６Ａとして形成している。
更に、前記１次側先ピン１３Ａに形成した凸部２６Ａが、圧嵌・当接する部分を１次キャビティー１２Ａの内面側としても良い。

更に、前記１次側成形品Ｄである硬い方の１次側成形樹脂Ｅの成形手段を図６、図１０、図１１に示し説明する。前記１次側成形品Ｄである硬い方の１次側成形樹脂Ｅが成形された後、成形機のより金型の型開きが開始される。これにより、前記可動側Ｍが金型開き方向へ移動すると共に、１次側割型押板４Ａも同調し開き、１次側アンギュラピン１０Ａも移動する。この１次側アンギュラピン１０Ａの移動で、１次側割型９Ａに固着された１次側キャビティー１２が開くと同時に、１次側成形品Ｄは、１次側先ピン１３から抜き取られる方向に離間される。一方、１次側成形品Ｄの１次側ゲート２３は、型開時に切断され１次側スプルー２１及び１次側ランナー２２は１次側の固定側Ｋに残る。その後、更に型開することで固定側型板３Ａが開き１次側スプルー２１及び１次側ランナー２２の１次側ゲート２３部が前記１次側の固定側Ｋから離間される。このとき、前記ランナー２２をランナー取り出し機で取り除くか、或いは、自動で落下させる。次いで、１次側成形品Ｄは、前記可動側Ｍのコアピン１６側へと移動し２次側成形品Ｇの成形工程へと移動する。

前記の成形工程において、１次側成形品Ｄが、１次側固定側Ｋから離間される際、中空状態の薄肉になるため、前記の離間抵抗で変形しようとする作用が発生する。そこで、薄肉で形成された前記１次側成形品Ｄの強度を確保する必要があるが、本実施例では強度を確保するために橋脚溝２８Ａを形成している（図７、図８、図１１〜図１４参照）。
この橋脚溝２８Ａを１次側先ピン１３に形成よって、１次側成形品には橋脚２８が成形（形成）される。以下、その橋脚２８について詳述する。
把持部品の完成品４３の１次側成形品Ｄを、図１１〜図１３に示し説明する。
本例においては、連通孔２９が数箇所にわたり形成されている。よって、外層である１次側成形品Ｄは、強度が若干ではあるが弱くなっている。よって、前記１次側固定側Ｋの１次側先ピン１３及び１次側キャビティー１２から１次側成形品Ｄが離間する際の離間の抵抗、及び、１次側成形品Ｄからゲ−ト２３が切断される時の切断力で、その１次側成形品Ｄが変形してしまう危険性がある。
また、前記１次側成形樹脂Ｅを充填し１次側成形品Ｄを成形後、成形機で型開きし、この１次側成形品Ｄは可動側Ｍ側であるコアピン１６に係着された様態で、可動側Ｍ方向へ移動する。
更に、前記成形機の可動側が回転或いは、スライドして移動することで可動側Ｍは２次成形側へと移動する。つまり、前記２次側成形品Ｆを成形する側に移動するのである。
前記２次側固定側Ｎの金型は、２次側先ピン１８と２次側キャビティー１９を具備している。その２次側の固定側Ｎに前記１次側成形品Ｄが挿嵌される。しかし、この時、１次側成形品Ｄの成形状態が悪く変形していた場合には、型締めの最中に意図しない部分を挟み込んでしまい、その結果、２次側固定側Ｎが破損してしまう危険性がある。これらの危険性を避けるために、本実施例においては、橋脚を設けている。
その橋脚２８の具体的な形体を以下に示す。前記１次側成形品Ｄ自体の強度と剛性を保持するために、１次側成形品Ｄの橋脚２８を１次側成形品Ｄの隣り合う連通孔２９間に形成している。
しかし、橋脚２８は、内層の前記柔らかい方の２次側成形樹脂Ｇのクション性を損ねる可能性がある。そこで、本実施例においては、橋脚２８の肉厚Ｓは、内層の２次側成形樹脂Ｇのクション性を損ねない硬さを確保するために０．４ミリ≦肉厚Ｓ≦１．５ミリに設定している。尚、使用する材料の硬度、クッション性によって、橋脚２８の構成数は、連通孔２９の間隔に合わせて適宜設定が可能である。
尚、前記１次側成形品Ｄの外層の肉厚Ｔが薄いと剛性が少なくなり強度も不足し、前記の問題が発せする危険性がある。また、内層である２次側成形樹脂Ｇの充填圧力によっても前記の問題が発生してしまう危険性がある。これらを考慮すると、前記筒状把持部品の完成品４３の表面Ｐを把持した際、内層の前記柔らかい方２次側成形樹脂Ｇのクション性を損ねない硬さを確保するために、外層となる１次側成形品Ｆの肉厚Ｔを、０．５ミリ≦肉厚Ｔ≦２．０ミリに設定するのが好ましい。

１次側成形品Ｄの成形後の動作を図１０と図１１〜図１３に示し説明する。異材質成形の場合、通常、１次側成形品Ｄが成形された後、この１次側成形品Ｄは前記コアピン１６から離間することなく、また、コアピン１６の係着位置を変えることなく、成形機に設定された可動側型開き限界位置まで移動する。しかし、前述もしたように、１次側成形品Ｄから１次側の固定側Ｋの１次側先ピン１３及び、１次側キャビティー１２が離間する際の離間の抵抗、及び、ゲ−ト２３が切断される時の切断力に負け、１次側成形品Ｄが１次側の固定側Ｋに残るか或いは、金型開き途中で落下してしまう危険性がある。そこで、１次成形品Ｄの脱落を防止するために、前記コアピン１６にアンダ−カットである係着溝２５Ａを形成している。ちなみに、本実施例では、前記係着溝２５Ａの深さを０．６ミリに、また、幅を２．５ミリのリング状に形成することによって、コアピン１６にアンダ−カット（係着溝２５Ａ）を形成した。尚、この係着溝２５Ａは、図１３で示す１次側成形品Ｄ部の区間（基礎２７Ａ）の肉厚Ｗの範囲に形成されている。
しかし、この基礎２７が脆弱であると、１次側成形品Ｄの係着リブ２５が確実な係着力を発揮しないこともある。よって、本実施例では確実性を得るために、前記１次側成形品Ｆのみで形成した部分に基礎２７を設け、更に、前記基礎２７の肉厚Ｗを０．６ミリ以上に設定している。尚、前記アンダーカットである係着溝２５Ａは、ディンプル状や軸長方向の長溝、或いは、部分的なアンダ−カット溝として形成しても良い。

次に、１次側成形品Ｄが１次側固定側Ｋから離間された後、コアピン１６に係着固定された状態で２次側固定側Ｎに移動している状態を図１５〜図１８に示し説明する。つまり、前記２次側成形品Ｆの成形工程である。

１次側成形品Ｄがコアピン１６に係着固定されたままの状態で、２次側固定側Ｎ位置決めされ型締めされる工程である。成形機の型締めにより、前記２次側先ピン１８と２次側キャビティー１９及び、２次側キャビティー１９に、前記凸部２６並びに凸部２６Ａを形成した部分と合致する位置に凹部３１が形成されている。つまり、前記２次側固定側Ｎに具備された２次側先ピン１８と凹部３１を形成した２次側キャビティー１９及び、前記コアピン１６に係着固定されたままの１次側成形品Ｄとで２次側閉鎖密閉空間３０が形成されるが、成形機の型締めによって形成される。また、その２次側閉鎖密閉空間３０は、２次側キャビティー１９の凹部３１と１次側成形品Ｄに構成された連通項２９及び、２次側先ピン１８と１次側成形品Ｄの内面で形成された空間をなしており袋状３２となっている。前記２次側閉鎖密閉空間３０は、２層の把持部品の完成品４３の内層である柔らかい方の２次側成形樹脂Ｇを充填流入させる空間である。

前記１次側成形品Ｄの橋脚２８の更なる作用を図１８を基に説明する。前記橋脚２８は、外層である１次側成形品Ｄの橋脚２８として具備されている。この橋脚２８は、２次側成形品Ｆを成形する目的で、成形機により２次側固定側Ｎに型締めされる。２次側固定Ｎには、１次側先ピン１３に橋脚溝２８Ａを形成した溝底内接径と同等の径を袋状３２に有する２次側先ピン１８が配置されている。その溝底内接径を有する２次側先ピン１８について説明する。
複数の橋脚２８から形成されているが、隣り合う橋脚２８間を溝としこの溝の軸円中心側に最も近い面を溝底とする。この溝底の面を内接円で結んだものを内接径１８Ａとする。つまり、前記１次側先ピン１３の内接径１８Ａを有する２次側先ピン１８を、２次側固定側Ｎに有している。２次側固定側Ｎに具備された内接径１８Ａを有する２次側先ピン１８が、図１８で示すように１次側成形品Ｄの橋脚２８の内接径中心側に貫入される。ここでは、内接径中心側を内接径とする。尚、２次側先ピン１８は、前記コアピン１６と当接する面側を２次側先ピン１８の先端側に有している。具体的には、前記２次側先ピン１８の先端側を若干細くし傾斜角度を設けてテ−パ形状としており、２次側先ピン１８を橋脚２８の内接径１８Ａよりも０．０３ミリ以上大きく設定している。
前記テ−パ形状の施された２次側先ピン１８が成形機の型締めにより、前記１次側成形品Ｄに貫入することで、くさび効果を発揮し、強固な橋脚２８が更に押圧力２０を発生させ、この橋脚２８を介して、１次側成形品Ｄが２次側キャビティー１９側へと押圧され、１次側成形品Ｄと２次側キャビティー１９と、そこに形成された凹部３１が強固に密着することで完全な２次側閉鎖密閉空間３０を形成することができる。尚、図１３で示す橋脚２８の長さＶは、２次側先ピン１８の挿嵌方向に対し同等であるが、これに限定されることなく適宜設定が可能である。

前記内層である柔らかい方の２次側成形樹脂Ｇを充填流入した形体を図１９〜図２１に示し説明する。前記２次側成形品Ｇは、２次側スプル−３４から２次側ランナ−３５を連通し、２次側ゲ−ト３６を介して、２次側先ピン１８と２次側キャビティー１９及び、２次側キャビティー１９に形成された凹部３１が、コアピン１６に係着された、１次側成形品Ｄである１次側成形樹脂Ｅに、２次側成形樹脂Ｇを充填流入させ溶融結合し一体化させている。

前記２次側閉鎖密閉空間３０に内層である２次側成形樹脂Ｇが充填流入される工程を図１９〜図２１に示し説明する。２次側閉鎖密閉空間３０を形成する１要素である外層の１次側成形品Ｄには、前記連通孔２９が数箇所にわたり形成されている。したがって、１次側成形品Ｄの連通孔２９付近は、若干脆弱になっている。この脆弱な部分に内層となる２次側成形樹脂Ｇが充填流入されると、充填圧力により２次側閉鎖密閉空間３０の外に流出する可能性がある。そこで、前記１次側成形品Ｄに形成された連通孔２９の近傍に、前記橋脚２８を配置している。そして、その橋脚２８によって、１次側成形品Ｄを強固に保持する作用が発生し、確実に２次側閉鎖密閉空間３０を確保することができるものとなる。ちなみに、本実施例においては、前記橋脚２８の肉厚Ｓを０．４ミリ≦Ｓ≦１．４ミリとして、本数は前記連通孔２９の区間に６箇所設けているが、２〜１０箇所と適宜の設定が可能である。

前記外層である１次側成形品Ｄの内側には、前記２次側閉鎖密閉空間３０で形成された袋状３２が形成されている（図１８参照）。その袋状３２にも２次側成形樹脂Ｇが充填流入される（図２１参照）前記２次側の固定側Ｎに、１次側成形品Ｄがコアピン１６に係着された状態で成形機によって型締めされている。前記成形機から充填流入された２次側成形樹脂Ｇは、２次側スプル−３４と２次側ランナー３５で連通する空間を通り、２次側先ピン１８と２次側キャビティー１９間で形成された前記袋状３２の開口部である２次側ゲ−ト３６から充填流入される。
この時、２次側成形樹脂Ｇが前記２次側閉鎖密閉空間３０である空間の外に流出してはならない。前記外層の硬い弾性体（１次側成形樹脂Ｅ）と２次コア（２次側先ピン１８）の間に２次側ゲ−ト３６を形成している。つまり、前記外層である１次側成形品Ｄと前記２次側先ピン１８との区間３２Ａ、即ち、２次側成形樹脂Ｇが充填流入する前記袋状３２の空間に、前記２次側ゲ−ト３６を配置している。前記区間３２Ａに前記２次側ゲ−ト３６を形成することで、的確に前記袋状３２の開口部である２次側ゲ−ト３６を設定できる。
また、前記２次側ゲ−ト３６を同一円周上に数点にわたり設けることで、斑なく２次側成形樹脂Ｇを充填流入することができると共に、流入充填された２次側成形樹脂Ｇが、外層である１次側成形樹脂Ｅの内側に、２次側ゲ−ト３６設定することで確実に充填される。更に、２次効果として、前記２次側ゲ−ト３６の位置が確実に２次側成形品Ｆ部の区間３２Ａ内に設定されることで、２次側成形樹脂Ｇの流入を阻害する抵抗物がなくなる。したがって、前記２次側成形樹脂Ｇの２次側閉鎖密閉空間３０への充填流入する抵抗は軽減され充填流入が容易になり、その結果、２次側成形樹脂Ｇを充填流入させるための、成形機の射出充填圧力も低く抑えられることになる。また、前記２次側閉鎖密閉空間３０の一部を形成する、１次側成形樹脂Ｅへの負担も軽減し、充填圧力における変形や破損を招くこともない。
更に、３次効果も奏する。前記２次側ゲ−ト３６の位置が確実に前記２次側成形品Ｆ部である区間３２Ａに設定されることで、２次側ゲ−ト３６から２次側成形樹脂Ｇが充填流入する際、その２次側成形樹脂Ｇは前記袋状３２内を軸長方向へ直線的に充填流入される。その後、その樹脂の内圧３７は１次側成形品Ｄの内側から、２次側キャビティ１９側へと掛り、１次側成形品Ｆは、前記２次側キャビティー１９に押圧されることになる。その結果、前記外層である１次側成形品Ｆを均一に２次側キャビティー１９へと張り広げる作用が発生し、その作用が外層である１次側成形品Ｆの弛み及び皺を軽減することになり、外観表面Ｐが綺麗に仕上げられる。
ここで、前記２次側ゲ−ト３６について説明する。前記袋状３２の肉厚３２Ａ部には、前記２次側成形樹脂Ｇの充填流入を阻害する抵抗物になり得る１次側成形品Ｄの橋脚２８が対峙している。そこで、前記１次側成形品Ｄの橋脚２８を避けた位置に前記２次側ゲ−ト３６を配置している。また、前記２次側ゲ−ト３６は、把持部品の完成品４３である軸状の長手方向に向わせ、前記２次側成形樹脂Ｇの充填流入の開口部に配置されている。これらの構成により、流入抵抗が少くスム−スに充填される。
以上の構成から、前記外層である１次側成形樹脂Ｅと、内層である２次側成形樹脂Ｇの混濁の少ない均一な２層が形成され、且つ、前記１次側成形品Ｄの外観表皮Ｐ部に２次側成形樹脂Ｇが洩れ出さず、外観及び握る心地を損ねることのない最良の把持部品の完成品４３を成形することができる。

前記２次側閉鎖密閉空間３０である袋状３２を形成する金型装置であるが、前記袋状３２に２次側成形樹脂Ｇが成形機により充填流入されることで、成形ガス３８が発生する。その成形ガス３８とは、前記２次側成形樹脂Ｇの溶融で発生するガス並びに、袋状３２に２次側成形樹脂Ｇが充填流入される前の袋状３２の空間に存在していた空気のことである。前記成形ガス３８は、袋状３２から、確実に金型外へ排出されることが必要であるが、確実に排出されない場合もある。そのとき、成形ガス３８は、袋状３２へ充填流入される２次側成形樹脂Ｇの射出充填圧力により、袋状３２内で圧縮されることになる。
その圧縮された成形ガス３８は、液状油脂物となり完成品４３の袋状３２内に堆積する。また、経時により液状油脂物は、完成品４３の内外面に流出する場合もある。その結果、完成品４３の劣化及び、表皮Ｐにぬめりやべたつきが発生し、把持部が滑り易くなってしまうばかりでなく、完成品４３としての機能を著しく阻害してしまっていた。この問題を、一般的には、ガス抜け不良または、ガス焼け不良と称している。しかし、前記外層を硬い方の１次側成形樹脂Ｅをに成形することは容易であるが、その外層の内側に２次側成形樹脂Ｇを均一な層として充填する金型装置においては、未だ開発の余地があった。
尚、前記ガス抜け不良を誘発する原因としては、成形機の型締めによりコアピン１６と２次側先ピン１８が当接することで、前記２次側閉鎖密閉空間３０である袋状３２の一部を形成し２次側成形樹脂Ｇの流れを遮断し樹脂洩れを防止しているためと考えられる（図２２、図２３参照）。
ここで、前記ガス抜け不良の解決手段について詳細に説明する。本実施例は、前記エア−ベントを２次コアと可動側コアの当接面に形成すると共に、２次コア或いは、可動側コアに貫通孔を形成し、前記エア−ベントと連通させている。ちなみに、本実施例においては、前記エア−ベントを２次側成形樹脂Ｇが洩れない程度の適宜な空隙、具体的には、深さを０．０１ミリ〜０．０３ミリとし、ベント溝（エアーベント）３９を形成している。また、前記２次側先ピン１８と前記コアピン１６が型締めにより当接（当接面）させ、前記２次側先ピン１８に貫通孔１４Ｂを形成しているが、コアピン１６に貫通孔１７を形成しても良い。前記ベント溝３９は、２次側先ピン１８のガスベントである貫通孔１４Ｂ、或いは、前記コアピン１６のガスベントである前記貫通孔１７と連通しおり、更に大気中とも連通している。本実施例では、前記コアピン１６の当接面に縦、横方向の十文字形状の深さ０．０１５ミリで幅２ミリのベント溝３９を形成している。また、前記コアピン１６の貫通孔１７は、径が３．０ミリとなっており、前記ベント溝３９と連通したコアピン１６に形成したガスベント溝４０は、深さが０．２ミリ、幅が１．２ミリとなっている。
更に、前記当接面に形成された前記エア−ベントと連通する、前記２次側先ピン１８に形成された中心合わせ部１８Ｂ或いは、前記コアピン１６に形成された中心合わせ部１６Ａ（参照図２２）のどちらか一方にガスベント溝４０を形成する。更に、前記ガスベント溝４０と連通する２次側先ピン１８の貫通孔１４Ｂ、或いは、コアピン１６の貫通孔１７の少なくとも１方を、完成品４３の干渉しない部位に形成している。更に、前記２次側先ピン１８の貫通孔１４Ｂと連通する２次側先ピン押え板１Ｂの近傍から大気中へ連通する連通孔や連通溝を形成している。或いは、前記コアピン１６の貫通孔１７と連通するコアピン押え板７の近傍から大気中へ連通する連通孔や連通溝を形成しても良いし、前記コアピン１６の貫通孔１７を、２次側割型押え板４Ｂの近傍に横穴連通孔として形成しても良い。したがって、前記２次側割型押え板４Ｂに大気中と連通する連通孔や連通溝を形成することで、コアピン１６の貫通孔１７をコアピン押え板７まで貫通させない構造としている。
つまり、前記コアピン１６の貫通孔１７が、前記連通孔１７の途中で、コアピン１６の軸外径方向へと形成されている。よって、前記コアピン１６には貫通孔１７が形成されない部分が構成されるが、該部分に前記コアピン１６の温調用の冷却孔を形成しても良い。以上の構成により、前記２次側成形樹脂Ｇを２側閉鎖密閉空間３０である袋状３２に充填することで発生する成形ガス３８を、前記エア−ベントから大気中へと連通させた空間４１、或いは、空間４２から効率良く確実に大気中へと放出することができる。その結果、ガス抜け不良が解消され、完成品４３の内外面への液状油脂の流出がなく、滑りが発生しない完成品４３を成形できる。

前記筒状把持部品の完成品４３の取り出し方法について、図２４、図２５に基づいて説明する。前記完成品４３の一部である２次側成形品Ｆの表皮突起３３は、２次側割型押板４Ｂが型開きすることで、アンギュラピン１０Ｂを介し割型スライド１１Ｂがり摺動し、割型スライド１１Ｂ固定されている２次側割型９Ｂと更に、２次側割型９Ｂに固定されている前記２次側キャビティー１９が型開することで、前記２次側キャビティー１９に形成された凹部３１から、離間させられる。それと同時に、完成品４３の２次側成形品Ｆが前記２次側先ピン１８から離間され、コアピン１６に係着された態様で、前記可動側Ｍに移動する。その後、更に、成形機に設定した金型開き限界まで型開することで、ストリッパプレ−ト５が開き、そのストリッパプレ−ト５に固着されたストリッパブッシュ１５を介し、前記コアピン１６から完成品４３が離間され落下する。
その際、前記コアピン１６に形成された係着溝２５Ａによって形成された係着リブ２５を有する完成品４３の２次側成形品Ｇが、２次側の固定側Ｎに構成された２次側キャビティー１９及び２次側先ピン１８から離間される、抵抗よりも強くなるように、前記アンダ−カット（係着溝２５Ａ）が形成されているが、完成品４３でもある前記基礎２７に構成した係着リブ２５が容易に離間されるような形状に形成されている。尚、前記基礎２７部に系着リブ２５を構成することで、コアピン１６に構成する係着溝２５Ａへの係着強度を向上されていおり、また、前記ストリッパブッシュ１５で完成品４３の基礎２７である離脱面２７Ａを押しても、基礎２７である区間２７Ａの変形や潰れが防止されている。
前記２次側固定側Ｎに残った２次側スプルー２４と２次側ランナー３５及び、ゲート３６は、更に成形機に設定した金型開き限界まで型開することで、２次側固定側型板３Ｂが開き自重で落下するが、取り出し機で取り出しても良い。これで、２次側の成形が完了する。

前記成形が完了後、前記可動側Ｍは、成形機により、１次側固定側Ｋへと移動し型締めされ、前記１次側成形品Ｄである完成品４３の外層である１次側成形樹脂Ｅを成形する工程へと再び移る。この成形サイクルを繰る返すことで、成形機による多層の筒状把持部品の完成品４３が容易に連続成形できる。

前記筒状把持部品の完成品４３の構成を図２６〜図２８に示す。２層の筒状把持部品の完成品４３である。前記外層の硬い方の１次側成形樹脂Ｄに貫通孔２９が形成されており、その貫通孔２９の内面に内層の軟らかい方２次側成形樹脂Ｇを成形しているが、それら外層と内層は連通３３を通し一体化されている。また、前記完成品４３に外層の硬い方の１次側成形樹脂Ｅの表皮の中に、軟らかい方の２次成形樹脂Ｇで形成した前記凸部３３Ｂが混在する表皮Ｐを構成することで、内層の軟らかい方の２次側成形樹脂Ｇの凸部３３Ｂが柔らかく、完成品４３を把持しても滑らない効果が発生する。更に、前記完成品４３の１次側成形品Ｄと２次側成形品が溶融結合した均一な層の２層を成形できる。更に、前記エア−ベントを大気中と連通させた金型構造にすることによって、把持部のべたつきや、ぬめり感を抑えた成形を行うことができる。更に、２層の完成品４３に硬度差を設け、内層を軟らかい方の２次側成形樹脂Ｇで、外側を硬い方の１次側成形樹脂Ｅで成形することによって、互いに溶融結合し、外層と外層が剥がれ難く、また、程好い把持力で変形しクッション性やフイット性に富み、さらに、長時間把持していても疲れ難い製品を提供することができる。更に、２層が強固に前記溶融結合されていることから、後工程の組立ラインでも完成品４３の２層が分離することなく、他部品との組立性の良い完成品４３となっている。

第２次実施例を図２９に示し説明する。前記完成品４３おいて、第１実施例では外層の１次側成形樹脂Ｅを成形後、内層の２次側成形樹脂Ｇを内層に流入させる。また、金型装置おいては、１次側成形品Ｄの連通孔２９と合致した位置に２次側キャビティー１９の凹部３１を形成することで、２次側成形樹脂Ｇを表皮Ｐ部に凸状３３Ｂとして形成している。
しかし、第２次実施例は、前記表皮Ｐに凸状３３Ｂを有していないが、２次側閉鎖密閉空間３０Ａは形成されている。前記２次側成形樹脂Ｇを２次側キャビティー１９の凹部３１のない２次側キャビティー１９Ａに充填流入させているため、前記表皮Ｐには２次側成形樹脂Ｇの凸状３３Ｂは形成されない構成となっている。しかし、前記表皮Ｐの把持部は、１次側成形樹脂Ｅと２次側成形樹脂Ｇが混在している面のため、把持しても滑り難い状態となっている。

第３次実施例を図３０に示し説明する。第１次実施例では、１次側成形品Ｄを形成する一部分として、１次側先ピン１３と１次側キャビティー１２の内面部の凸部２６が圧嵌し当接することで、１次側成形樹脂Ｅの充填が部分的に遮断阻止され、その結果、連通孔２９が形成されている。
しかし、第３次実施例は、１次側成形品Ｄに連通孔２９を形成しない例である。
前記第１次実施例は、連通孔２９を形成するために、１次側キャビティー１２の内面部に凸部２６を形成しているが、第３次実施例では、１次側キャビティー１２の内面部に凸部２６を形成しない。よって、外層である１次側成形品４４Ａには、１次側成形品Ｄの連通孔２９を形成しない第３実施例は、第１次実施例で示した筒状把持部品の完成品４３の表皮Ｐには、２次側成形樹脂Ｇが露出されていない構成になっている。

第４次実施例を図３１、図３２に示し説明する。第１次実施例では、１次側成形品Ｄの橋脚２８を成形するために、１次側先ピン１３に縦溝２８Ａを形成している。
しかし、第４次実施例では、橋脚２８を１次側成形品Ｄで形成しない。前記１次側先ピン１３の縦溝２８Ａが不要となり、外層である１次側成形品４７には橋脚２８が形成されない（図３１参照）。しかし、本実施例においては、２次コアに縦リブを形成している。以下、その縦リブについて詳述する。２次側先ピン４９には、縦リブ５０が形成されている。その縦リブ５０によって、２次側成形品４８の成形時に、２次側成形樹脂Ｇを充填流入させる空間５１が形成される。その空間５１は、前記縦リブ５０により押圧２０を発生させ、２次側成形品４８である２次側成形樹脂Ｇの充填流入空間を強固な保持空間としている。したがって、第１次実施例の前記１次側成形品Ｄの橋脚２８と、第４実施例の前記２次側先ピン４９の縦リブ５０は、構成は異なるが互いが同等の作用を有している。

多色成形の金型装置の概要図。 前記金型装置で成形される成形品の模式図。 図２の成形品の断面図。 図３の断面図。 １次側成形の金型装置。 前記１次側成形の金型装置の断面。 １次側先ピン１３の模式図。 図６の断面図。 図６の断面図 １次側成形の金型装置の型開図 図１０の断面図 １次側成形品の模式図 図１２の断面図 図１３の断面図 可動Ｍ部の構成図 ２次側成形金型装置。 図１６の断面図 図１７の断面図 ２次側成形金型装置による成形工程図 図１９の断面図。 図２０の断面図。 ２次側成形金型装置の拡大図。 コアピン１６模式図。 ２次側成形金型装置の型開図。 図２４の断面図。 把持部品の完成品４３の完成品の模式図。 図２６の断面図。 図２７の断面図。 把持部品の完成品４３の完成品に凸部３３Ｂなしの事例。 連通孔２８なしの事例。 橋脚２８を２次側先ピン４９で代用した事例。 ２次側先ピン４９の模式図。

符号の説明

１Ａ １次側先ピン押え板
１Ｂ ２次側先ピン押え板
２Ａ １次側先ピンプレート
２Ｂ ２次側先ピンプレート
３Ａ １次側型板
３Ｂ ２次側型板
４Ａ １次側割型押板
４Ｂ ２次側割型押板
５ ストリッパプレ−ト
５Ａ ストリッパプレ−ト
６ コアピンプレ−ト
６Ａ コアピンプレ−ト
７ コアピン押え板
７Ａ コアピン押え板
８ 可動側取付けプレート
８Ａ 可動側取付けプレート
９Ａ １次側割型
９Ｂ ２次側割型
１０Ａ １次側アンギュラピン
１０Ｂ ２次側アンギュラピン
１１Ａ １次側割型スライド
１１Ｂ ２次側割型スライド
１２ １次側キャビティー
１２Ａ １次側キャビティー（凸部２６を１次側先ピンに形成した場合）
１３ １次側先ピン
１３Ａ １次側先ピン（凸部２６を形成した１次側先ピン）
１４Ａ １次側先ピンガスベント
１４Ｂ ２次側先ピンガスベント
１５ 可動側ストリッパブッシュ
１５Ａ 可動側ストリッパブッシュ
１６ コアピン
１６Ａ コアピン
１７ コアピン側ガスベント
１７Ａ コアピン側ガスベント
１８ ２次側先ピン
１９ ２次側キャビティー
１９Ａ ２次側キャビティー（凹部のない２次側キャビティー１９）
２０ 押圧
２１ １次側スプル−
２２ １次側ランナ−
２３ １次側ゲ−ト
２４ １次側閉鎖密閉空間（１次側成形樹脂の充填空間）
２５ 係着リブ
２５Ａ 係着溝
２６ 凸部
２６Ａ 凸部（凸部２６を１次側先ピンに形成した例）
２７ 基礎（１次側成形樹脂のみで形成された部分）
２７Ａ 基礎の区間
２７Ｂ １次側成形品ストリッパ面
２８ 橋脚（１次側成形品部で形成された縦リブ）
２８Ａ 縦溝（１次側先ピンに形成された溝）
２９ 連通孔（１次側成形品で形成する内層と外層と表皮をつなぐ連通孔）
３０ ２次側閉鎖密閉空間（２次側成形樹脂の充填空間）
３１ 凹部（２次側キャビティー１９の凹部）
３２ 袋状部（２次側閉鎖密閉空間の一部）
３２Ａ 区間（袋状３２の肉厚）
３３ 連通孔流入樹脂（柔らかい方の２次側成形樹脂）
３３Ｂ 凸状（表皮Ｐに凸状に現れた１次側成形樹脂）
３４ ２次側スプル−
３５ ２次側ランナ−
３６ ２次側ゲ−ト
３７ 充填圧力（２次側成形樹脂の充填圧力または、方向）
３８ 成形ガス
３９ ベント溝（ガス逃がし溝）
４０ ガスベント溝
４１ 空間
４２ 空間
４３ 筒状把持部品の完成品（多色成形で成形した完成品）
４４ １次側キャビティー（連通孔２９形成のための凸部２６がない形体）
４４Ａ １次側成形品（連通孔２９のない形成品）
４５ １次側成形品（連通孔流入樹脂３３がなく表皮Ｐに凸部３３Ｂのない形体）
４６ ２次側成形品（連通孔流入樹脂３３がなく表皮Ｐに凸部３３Ｂのない形体）
４７ １次側成形品（１次側成形品部で形成された縦リブのない形体）
４８ ２次側成形品（２次側先ピン４９と１次側成形品４７で形成した２次側成形品）
４９ ２次側先ピン（橋脚２８の代用として２次側先ピンに縦リブを形成した一例）
５０ ２次側先ピンに橋脚２８の代用として形成した縦リブの一例）
５１ 空間（２次側先ピン４９と１次側成形品４７で形成した２次側成形品空間）
Ｄ １次側成形品（外層であり硬い方の１次側成形樹脂で成形される）
Ｅ １次側成形樹脂（１次側成形品である硬い方の１次側成形樹脂）
Ｆ ２次側成形品（主に内層である柔らかい方の２次側成形樹脂で成形される）
Ｇ ２次側成形樹脂（２次側成形品である柔らかい方の２次側成形樹脂）
Ｋ １次側固定側（１次固定側の金型装置郡）
Ｍ 可動側（可動側の金型装置郡）
ＭＡ 可動側（可動側Ｍと同一形体の可動側の金型装置郡）
Ｎ ２次側固定側（２次固定側の金型装置郡）
Ｐ 表皮（筒状把持部品の完成品４３の把持部表皮）
Ｓ 肉厚（橋脚２８の厚さ）
Ｔ 肉厚（１次側成形品の肉厚）
Ｖ 橋脚２８の長さ
Ｗ 肉厚（１次側成形品のみで形成された基礎２７の肉厚）

Claims (11)

1. 外層に硬い弾性体を成形し、その外層の内面に柔らかい弾性体からなる内層を成形する多色成形或いは、異材質成形における金型装置。
2. 前記外層を形成する１次キャビティーの内面部に凸部を形成し、その凸部の頂部を前記外層に中空部を形成する１次コアの周面に当接させたことを特徴とする請求項１記載の金型装置。
3. 前記１次コアに凸部を形成し、その凸部の頂部を１次キャビティーの内面部を当接させたことを特徴とする請求項１或いは、請求項２に記載の金型装置。
4. 前記１次コアに縦溝を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の金型装置。
5. 前記１次コアと対向する可動側コアにアンダ−カットを形成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の金型装置。
6. 前記外層と可動側コアで形成される空間部にゲ−トを形成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の金型装置。
7. 前記２次コアと可動側コアの当接面にエア−ベントを形成すると共に、前記２次コア或いは可動側コアに貫通孔を形成し、その貫通孔とエア−ベントと連通させたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の金型装置。
8. 前記１次コアに縦溝を形成すると共に、その縦溝の溝底内接径と同径の袋状部を有する２次コアを２次側に有してなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の金型装置。
9. ２次キャビティーの内面部に、前記１次キャビティーの内面部に凸部を形成した部分と合致する位置に凹部を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の金型装置。
10. 前記２次コアに縦リブを形成したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の金型装置。
11. 前記外層と内層から構成される成形品は、筆記具の把持部材であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の金型装置によって成形される把持部材。

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