JP2019081310A

JP2019081310A - 円筒成形品製造装置

Info

Publication number: JP2019081310A
Application number: JP2017210148A
Authority: JP
Inventors: 慎平藤原; Shimpei Fujiwara; 祐輔原田; Yusuke Harada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2019-05-30

Abstract

【課題】成形品の品質不良を抑制すること。【解決手段】円筒成形品製造装置は、固定型と可動型とを備える。可動型には、中心に軸方向へ延在する円柱状のセンターポストが形成されており、センターポストの外周に前記キャビティが形成されている。円筒成形品製造装置は、固定型に設けられ、円筒状に形成され固定型の軸方向に移動可能な切断部を有し、樹脂がキャビティ内に充填されてから硬化するまでの間に、センターポストの固定型側の側端縁に対し、切断部の先端を押圧することで、成形品のディスクゲートを切断するゲート切断部を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、円筒形の成形品を成形する円筒成形品製造装置に関する。

樹脂が注入されるディスクゲート部が形成された固定型と、固定型に取付けられる可動型と、を備え、ディスクゲート部を介して固定型と可動型との間の円筒状のキャビティ内に充填された樹脂を硬化させることで円筒形の成形品を成形する円筒成形品製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１２９８５９号公報

上記円筒成形品製造装置においては、成形品のディスクゲート部を切断する際に、切断部が成形品の内周面を摺動する。このため、成形品の内周面に傷が付き、品質不良となる虞がある。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、成形品の品質不良を抑制できる円筒成形品製造装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
樹脂が注入されるディスクゲートが形成された固定型と、
該固定型に取付けられる可動型と、を備え、
前記ディスクゲートを介して前記固定型及び可動型内に形成された円筒状のキャビティに充填された前記樹脂を硬化させることで、円筒形の成形品を成形する円筒成形品製造装置であって、
前記可動型には、中心に軸方向へ延在する円柱状のセンターポストが形成されており、該センターポストの外周に前記キャビティが形成されており、
前記固定型に設けられ、円筒状に形成され前記固定型の軸方向に移動可能な切断部を有し、前記樹脂が前記キャビティ内に充填されてから硬化するまでの間に、前記センターポストの固定型側の側端縁に対し、前記切断部の先端を押圧することで、前記成形品のディスクゲートを切断するゲート切断部を備える、
ことを特徴とする円筒成形品製造装置
である。

本発明によれば、成形品の品質不良を抑制できる円筒成形品製造装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る円筒成形品製造装置の概略的な構成を示す概略図である。図１に示すＡ部分を拡大した拡大図でありゲート切断部の構成を示す図である。（ａ）図２に示すＢ部分を拡大した拡大図である。（ｂ）図２に示すＢ部分を拡大した拡大図である。本発明の実施形態２における切断部とセンターポストとの関係を示す図である。センターポストの外径ｒＡ＞切断部の先端の外径ｒＣとした場合の樹脂の飛出しを示す図である。

実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る円筒成形品製造装置の概略的な構成を示す概略図である。図２は、図１に示すＡ部分を拡大した拡大図であり、ゲート切断部の構成を示す図である。なお、図１に示す円筒成形品製造装置１において、金型全体を見易くするために、図２に示すゲート切断部４を省略し図全体を簡略化している。

本実施形態１に係る円筒成形品製造装置１は、固定された固定型２と、固定型２に取付けられる可動型３と、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を切断するゲート切断部４と、を備えている。成形品Ｘは、例えば、モータなどの円筒状成形品である。

可動型３は、例えば、固定型２に対して図１の左右方向に相対移動する。固定型２には、溶融した樹脂が注入されるディスク状のディスクゲート２２が形成されている。樹脂は、例えば、ナイロンをＰＰＥ（ポリフェニルエーテル）にブレンドしたナイロン変性ＰＰＥである。固定型２及び可動型３は、一体となって射出成型用の金型を構成し、内部に円筒状の空間であるキャビティ５を形成する。

円筒成形品製造装置１は、ディスクゲート２２を介して固定型２及び可動型３内に形成された円筒状のキャビティ５に充填された樹脂を硬化させることで、円筒形の成形品Ｘを成形する。可動型３には、中心に軸方向へ延在する円柱状のセンターポスト３１が形成されている。センターポスト３１の固定型２側端に側端面が形成されている。センターポスト３１の外周にキャビティ５が形成されている。

図２に示す如く、ゲート切断部４は、固定型２に設けられている。ゲート切断部４は、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を切断し、円筒形の成形品Ｘを生成する。

ゲート切断部４は、円筒状に形成され固定型２の軸方向に移動可能な切断部４１と、切断部４１を固定型２の軸方向に押圧する押圧機構４２と、を有している。切断部４１は、円筒状の先端を、センターポスト３１の固定型２側の側端縁の方向へ、移動させることで、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を切断する。

固定型２には、軸方向に沿って、円筒状の溝部２１が形成されている。切断部４１は、溝部２１に挿入され、溝部２１に沿って固定型２の軸方向に移動可能である。

押圧機構４２は、固定型２に固定された取付部４２１と、取付部４２１に取付けられた駆動部４２２と、固定型２の軸方向へ伸縮する伸縮部４２３と、を有している。

駆動部４２２は、例えば、モータ、油圧機構、空気圧機構などで構成されている。伸縮部４２３は、駆動部４２２によって駆動され、固定型２の軸方向へ伸縮する伸縮機構を有している。伸縮部４２３の伸縮機構は、先端部を伸長させることで、切断部４１の後端を固定型２の軸方向へ押圧する。これにより、切断部４１は、固定型２の軸方向へ移動する。なお、上記押圧機構４２の一例であり、これに限定されず任意の構成が適用可能である。

図３（ａ）及び（ｂ）は、図２に示すＢ部分を拡大した拡大図である。図３（ａ）は、ディスクゲート２２から樹脂が注入される場合の切断部４１の位置を示す図である。図３（ｂ）は、成形品のディスクゲートが切断される場合の切断部４１の位置を示す図である。

図３（ａ）に示す如く、ディスクゲート２２から樹脂が注入される場合、切断部４１の先端と、センターポスト３１の固定型２側の側端縁との間には、所定の間隔が設けられている。これにより、ディスクゲート２２から注入された樹脂が通過するためのゲート断面積が確保されている。ディスクゲート２２から注入された樹脂は、この間隔を通過して、速やかにキャビティ５内に充填される。

一方、図３（ｂ）に示す如く、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１が切断される場合、切断部４１の先端は、センターポスト３１の固定型２側の側端縁に対し、押圧される。これにより、成形品Ｘからディスクゲート部Ｘ１が切断される。なお、この切断は、樹脂がキャビティ５内に充填されてから硬化するまでの間に行われる。

次に、本実施形態１に係る円筒成形品製造方法について、詳細に説明する。
まず、図３（ａ）に示す如く、ディスクゲート２２から溶融した樹脂が注入され、固定型２及び可動型３のキャビティ５内に樹脂が充填される（ステップＳ１０１）。このとき、溶融した流体状の樹脂は、キャビティ５内に、所定の射出速度及び射出圧力で充填される。

続いて、樹脂がキャビティ５内に充填されてから硬化するまでの間、図３（ｂ）に示す如く、押圧機構４２は、駆動部４２２により駆動され、切断部４１を固定型２側に移動させる（ステップＳ１０２）。切断部４１の先端は、センターポスト３１の固定型２側の側端縁に対し、押圧される（ステップＳ１０４）。これにより、成形品Ｘからディスクゲート部Ｘ１が切断される（ステップＳ１０３）。

ところで、従来の円筒成形品製造装置においては、成形品のディスクゲート部を切断する際に、切断部が成形品の内周面を摺動する。このため、成形品の内周面に傷が付き、品質不良となる虞がある。

これに対し、本実施形態１に係る円筒成形品製造装置１は、上述の如く、固定型２に設けられ、円筒状に形成され固定型２の軸方向に移動可能な切断部４１を有し、樹脂がキャビティ５内に充填されてから硬化するまでの間に、センターポスト３１の固定型２側の側端縁に対し、切断部４１の先端を押圧することで、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を切断するゲート切断部４を備えている。

これにより、ゲート切断部４の切断部４１を成形品Ｘの内周面を移動させることなく、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を切断できる。したがって、成形品Ｘの内周面に傷を付けることがないため、成形品Ｘの品質不良を抑制できる。

また、本実施形態１に係る円筒成形品製造装置１は、例えば、軸方向に厚みのあるモータなどの成形品Ｘに対し、そのディスクゲート部Ｘ１を簡便手法により切断できるため、製造コスト低減を図ることができる。

さらに、円筒形成形品において、内径の寸法精度は、非常に重要であり、円筒形成形品が例えばモータである場合、その性能に大きく影響を与える。本実施形態１に係る円筒成形品製造装置１においては、上述の如く、簡易な金型構造にもかかわらず、高精度に切断部４１を位置決めし、成形品Ｘのディスクゲート部Ｘ１を高精度に切断できる。従がって、円筒形成形品の内径の寸法精度を向上させ、そのモータ性能を向上させることができる。

実施形態２
図４は、本発明の実施形態２における切断部とセンターポストとの関係を示す図である。図４に示す如く、本実施形態２において、（センターポスト３１の外径ｒＡ）、（切断部４１の先端の内径ｒＢ）、及び（切断部４１の先端の外径ｒＣ）は、以下の関係を有しているのが好ましい。
（切断部４１の先端の内径ｒＢ）＜（センターポスト３１の外径ｒＡ）＜（切断部４１の先端の外径ｒＣ）

上述の如く、（切断部４１の先端の内径ｒＢ）＜（センターポスト３１の外径ｒＡ）とすることで、センターポスト３１と切断部４１に押え代を持たせ、確実に切断できる。さらに、（センターポスト３１の外径ｒＡ）＜（切断部４１の先端の外径ｒＣ）とすることで、樹脂の飛出しが無くなり、成形品Ｘの内径寸法を確実に出すことができる。

図５は、センターポストの外径ｒＡ＞切断部の先端の外径ｒＣとした場合の樹脂の飛出しを示す図である。例えば、図５に示す如く、（センターポストの外径ｒＡ＞切断部の先端の外径ｒＣ）とした場合に、樹脂の飛出しＣが生じる。このため、本実施形態２の図４に示す如く、（センターポストの外径ｒＡ）＜（切断部４１の先端の外径ｒＣ）とする必要がある。

本実施形態２において、他の構成は上記実施形態１と同一であるため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１円筒成形品製造装置、２固定型、３可動型、４ゲート切断部、５キャビティ、２１溝部、２２ディスクゲート、３１センターポスト、４１切断部、４２押圧機構、４２１取付部、４２２駆動部、４２３伸縮部

Claims

樹脂が注入されるディスクゲートが形成された固定型と、
該固定型に取付けられる可動型と、を備え、
前記ディスクゲートを介して、前記固定型及び可動型内に形成された円筒状のキャビティに充填された前記樹脂を硬化させることで、円筒形の成形品を成形する円筒成形品製造装置であって、
前記可動型には、中心に軸方向へ延在する円柱状のセンターポストが形成されており、該センターポストの外周に前記キャビティが形成されており、
前記固定型に設けられ、円筒状に形成され前記固定型の軸方向に移動可能な切断部を有し、前記樹脂が前記キャビティ内に充填されてから硬化するまでの間に、前記センターポストの固定型側の側端縁に対し、前記切断部の先端を押圧することで、前記成形品のディスクゲートを切断するゲート切断部を備える、
ことを特徴とする円筒成形品製造装置。