JP2021181162A - 合成樹脂製品の成形方法及びそれに用いる成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】細く一定曲率で湾曲した孔を有する合成樹脂製品の成形方法及びそれに用いる成形型を提供する。【解決手段】直径が１３ｍｍより小さく一定曲率で湾曲して１００ｍｍ以上延びる円錐台形状の通水孔３ａを有するシャワーヘッド１の成形方法である。固定型１１と、固定型１１に対して合体してシャワーヘッド１の外形形状に相当する形状のキャビティ１３を形成する可動型１２と、通水孔３ａを形成するためのキャビティ１３内に出入可能に固定型１１に配設されるとともに内部に形成された空気流路１４ｆ２１に常時空気が通されて冷却された入れ子部１４ｆ２と、を有する成形型を利用する。キャビティ１３内に入れ子部１４ｆ２を配置した状態で溶融した合成樹脂を注入して冷却硬化させた後、入れ子部１４ｆ２を退出させるとともに固定型１１から可動型１２を離隔させてシャワーヘッド１を脱型する。【選択図】図５

Description

本発明は、合成樹脂製品の成形方法及びそれに用いる成形型に関する。詳しくは、細く一定曲率で湾曲した孔を有する合成樹脂製品の成形方法及びそれに用いる成形型に関する。

従来、合成樹脂製品であるシャワーヘッドは、内部に水を通すために細く一定曲率で湾曲した通水孔が設けられている。特許文献１に記載された技術においては、シャワーヘッドに通水路となる細く一定曲率で湾曲した通水孔を設けるのに射出成形の過程で中子を利用している。すなわち、可動型と固定型を合体させて設けた成形空間内に通水孔と同一形状の中子を配置した状態で、成形空間内に加熱溶融した合成樹脂材料を加圧注入して充填硬化させたのち、中子を除去し、可動型を後退させてシャワーヘッド製品を得ている。

特開平６−８３４号公報

上記特許文献１に記載された技術においては、成形のたびにシャワーヘッド製品から中子を抜き取るとともに、次の成形のために中子を冷却して成形空間内に再配置するという作業が必要であった。これによって、単位時間当たりの生産量が限られ生産効率が悪いという問題があった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、細く一定曲率で湾曲した孔を有する合成樹脂製品を効率よく生産することができる成形方法及びそれに用いる成形型を提供することにある。

本発明の第１発明は、直径が１３ｍｍより小さく一定曲率で湾曲して１００ｍｍ以上延びる円錐台形状の孔を有する合成樹脂製品の成形方法である。固定型と、該固定型に対して合体して前記合成樹脂製品の外形形状に相当する形状のキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に出入可能に前記固定型に配設されるとともに内部に形成された空気孔に常時空気が通されて冷却された前記孔を形成するための入れ子部材と、を有する成形型を利用する。前記キャビティ内に前記入れ子部材を配置した状態で溶融した合成樹脂を注入して冷却硬化させた後、前記入れ子部材を退出させるとともに前記固定型から前記可動型を離隔させて前記合成樹脂製品を脱型することを特徴とする。

第１発明によれば、通常成形の度ごとに型から取り外して冷却しなければならない入れ子部材を固定型に配設して空気を通して常時冷却した状態でキャビティ内に出入させることができる。これによって、合成樹脂施品を成形するたびに入れ子部材を型から取り外して冷却する必要がないので合成樹脂製品の生産を効率よく行うことができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記孔は前記合成樹脂製品の外形形状に沿って延びており、前記空気孔は前記キャビティ内に前記入れ子部材が配置された状態で前記孔に沿って延びていることを特徴とする。

第２発明によれば、空気孔は孔の形状に相当する入れ子部材の外形形状に沿って設けられているので入れ子部材を効率的に冷却することができる。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記入れ子部材は中心線に沿って二つ割にした状態で前記中心線に沿って延びる溝を形成したのち合わせてパーティングラインを溶接することにより前記空気孔を形成することを特徴とする。

第３発明によれば、入れ子部材の中に中心線に沿って湾曲して延びる空気孔を簡便に形成することができる。

本発明の第４発明は、上記第１発明ないし上記第３発明のいずれかにおいて、前記合成樹脂製品はシャワーヘッドであることを特徴とする。

第４発明によれば、吐出させる水を供給する孔を小径に形成できるので握る部分の外径が小さく子供でも握りやすいシャワーヘッドを成形することができる。

本発明の第５発明は、直径が１３ｍｍより小さく一定曲率で湾曲して１００ｍｍ以上延びる円錐台形状の孔を有する合成樹脂製品の成形型である。固定型と、該固定型に対して合体して前記合成樹脂製品の外形形状に相当する形状のキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に出入可能に前記固定型に配設された前記孔を形成するための入れ子部材と、を有する。前記入れ子部材は、内部に形成された空気孔に常時空気が通されて冷却されており、前記固定型に対し前記可動型が合体された状態で前記キャビティ内に配置されて溶融した合成樹脂が前記キャビティ内に注入され、前記固定型に対し前記可動型が離隔する前に成形された前記合成樹脂製品から退出させられるものであることを特徴とする。

第５発明によれば、通常成形の度ごとに型から取り外して冷却しなければならない入れ子部材を固定型に配設して空気を通して常時冷却した状態でキャビティ内に出入させることができる。これによって、合成樹脂製品を成形するたびに入れ子部材を型から取り外して冷却する必要がないので合成樹脂製品の生産を効率よく行うことができる。

本発明の第６発明は、上記第５発明において、前記孔は前記合成樹脂製品の外形形状に沿って延びており、前記空気孔は前記キャビティ内に前記入れ子部材が配置された状態で前記孔に沿って延びていることを特徴とする。

第６発明によれば、空気孔は孔の形状に相当する入れ子部材の外形形状に沿って設けられているので入れ子部材を効率的に冷却することができる。

本発明の第７発明は、上記第５発明又は上記第６発明において、前記入れ子部材は中心線に沿って二つ割にした状態で前記中心線に沿って延びる溝を形成したのち合わせてパーティングラインを溶接することにより前記空気孔を形成することを特徴とする。

第７発明によれば、入れ子部材の中に中心線に沿って湾曲して延びる空気孔を簡便に形成することができる。

本発明の第８発明は、上記第５発明ないし上記第７発明のいずれかにおいて、前記合成樹脂製品はシャワーヘッドであることを特徴とする。

第８発明によれば、吐出させる水を供給する孔を小径に形成できるので握る部分の外径が小さく子供でも握りやすいシャワーヘッドを成形することができる。

本発明の一実施形態である合成樹脂製品の成形方法で成形されたシャワーヘッドの斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視線断面図である。 上記実施形態における成形型の要部の斜視図である。型を閉じた状態を示す。 上記実施形態における成形型の要部の斜視図である。型を開いた状態を示す。 図３におけるＶ−Ｖ矢視線断面図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ矢視線断面図である。 図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ矢視線断面図である。 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視線断面図である。 図５におけるＩＸ−ＩＸ矢視線断面図である。 図５におけるＸ−Ｘ矢視線断面図である。 上記実施形態における成形型の要部の分解斜視図である。

本発明の一実施形態に係る合成樹脂製品の成形方法（以下、「成形方法」という。）及び合成樹脂製品の成形型（以下、「成形型」という。）について、図１〜図１１を用いて説明する。以下の説明において、方向に関する説明は各図に示された上下前後左右の方向に基づいて行うものとする。

まず、成形方法及び成形型によって成形される合成樹脂製品であるシャワーヘッド１について説明する。図１及び図２には、シャワーの先端に装着する合成樹脂製のシャワーヘッド１が示されている。シャワーヘッド１は、曲管状をしており吐出部２と、グリップ部３と、を有する。ここで、シャワーヘッド１が、特許請求の範囲の「合成樹脂製品」に相当する。

吐出部２は、外形が略円柱状をしており内部に開口部２ａを有する略円柱状の空洞部２ｂが形成されている。吐出部２の外形における円柱の中心軸ＣＬ１と、空洞部２ｂの中心軸ＣＬ１とは一致している。空洞部２ｂの開口部２ａの側には、空洞部２ｂの中心軸ＣＬ１から径方向に離れた位置に中心軸ＣＬ１を同一とする円環状の溝部２ｃが形成されている。空洞部２ｂと溝部２ｃの間には円環状の立壁部２ｄが形成され、立壁部２ｄの溝部２ｃの面である外側面２ｄ１には、空洞部２ｂの中心軸ＣＬ１と同一の中心軸ＣＬ１を有する雄ねじが形成されている。外側面２ｄ１には、複数の貫通孔が設けられた略円盤状のシャワー板（図示せず）が螺合により取付けられるようになっている。空洞部２ｂの外周縁部には、径方向内側に向かって突出するとともに中心軸ＣＬ１の延びる方向に延びる複数のリブ２ｂ１が周方向に等間隔で配設されている。複数のリブ２ｂ１は、後述するようにシャワーヘッド１を脱型する時シャワーヘッド１が中心軸ＣＬ１の回りに回転しないように機能する。

グリップ部３は、一定曲率で湾曲する中心軸ＣＬ２を有する略円筒状に形成されている。グリップ部３の内部には、中心軸ＣＬ２を有する湾曲した円錐台形状の通水孔３ａが形成されている。通水孔３ａの一端側は、第１開口３ａ１において吐出部２の空洞部２ｂの外周縁部に連通し、通水孔３ａの他端側は、第２開口３ａ２において外部に開口している。詳しくは、通水孔３ａの第１開口３ａ１は直径が６ｍｍで第２開口３ａ２は直径が１３ｍｍとされ、第２開口３ａ２から第１開口３ａ１に向かって直径が徐々に減少するように形成されている。これは、後述するシャワーヘッド１の成形において通水孔３ａを形成する入れ子体１４ｆ（図４参照）を周方向に脱型しやすくするためのものである。中心軸ＣＬ２に沿った第１開口３ａ１から第２開口３ａ２までの寸法は約１３０ｍｍである。グリップ部３の第２開口３ａ２の側の端部は外形が縮径された縮径部３ｂとされ、縮径部３ｂには雄ねじが形成されている。これは、縮径部３ｂに図示しないシャワーホースの端部を取付けるためのものである。シャワーホースからグリップ部３の通水孔３ａに供給された吐水は第１開口３ａ１を通って吐出部２の空洞部２ｂに供給され、シャワー板の複数の貫通孔を通って吐出される。ここで、通水孔３ａが、特許請求の範囲の「孔」に相当する。

図３〜図６及び図１１にシャワーヘッド１を射出成形するための成形型１０が示されている。この成形型１０は、実際の型の要部であり実際の型は成形型１０の外部を覆う部分を含んでいる。成形における型の作動については成形型１０の部分のみで説明できるため成形型１０について説明していく。

成形型１０は、固定型１１と、固定型１１に対し前後方向に開閉する可動型１２と、を有する。図３及び図５に示すように、固定型１１に対して可動型１２を閉じたとき、吐出部２を下方に配置した姿勢のシャワーヘッド１の外形に相当するキャビティ１３が形成される。図４及び図６に示すのは、固定型１１に対して可動型１２を開いたときの状態である。固定型１１には、キャビティ１３の中に入れ子体１４ｆを出し入れする入れ子出入機構１４と、シャワーヘッド１の吐出部２を成形する吐水部成形機構１５と、が配設されている。また、固定型１１と可動型１２との間には、固定型１１に対する可動型１２の開閉の動きに連動して作動する縮径部成形機構１６が配設されている。固定型１１の上面部には、左右方向に延びて横断面が上方に開口する略Ｕ字状の移動制御溝１１ａが形成されている。移動制御溝１１ａは、後述する縮径部成形機構１６における左右一対の副可動型１６ａの移動を制御する機能を有する。なお、固定型１１と可動型１２には内部に図示しない水を流す配管が配設されており、常に所定温度の水を流すことによって一定の温度に保たれている。

入れ子出入機構１４は、固定型１１に対し図示しない部材を介して固定されたシリンダベース１４ａと、シリンダベース１４ａに取付けられたエアシリンダ１４ｂと、エアシリンダ１４ｂのピストンロッド１４ｂ１に取付けられたラック１４ｃと、を有する。さらに、入れ子出入機構１４は、ピニオン１４ｄと、ピニオン１４ｄに噛み合う弧状ギア１４ｅと、弧状ギア１４ｅの先端部に取付けられた入れ子体１４ｆと、を有する。シリンダベース１４ａは、水平方向に延びる矩形状のベース板１４ａ１と、ベース板１４ａ１の上面側に上方に向かって対向して延びて配設された左右一対の矩形状の縦板１４ａ２と、各縦板１４ａ２の上端部間を架け渡し状に連結する矩形状の横板１４ａ３と、を有する。横板１４ａ３はベース板１４ａ１と平行に延びて、上面視でその中央部にエアシリンダ１４ｂが上方に向かって延びるように取付けられている。エアシリンダ１４ｂのピストンロッド１４ｂ１は、横板１４ａ３に設けられた上下方向に貫通する貫通孔を通って上下方向に伸縮するようになっている。シリンダベース１４ａは、ベース板１４ａ１が固定型１１に対し図示しない部材を介して固定されることにより、固定型１１に対し相対移動しないようにされている。ピストンロッド１４ｂ１の先端部には、後面側に左右方向に延びる歯１４ｃ１が形成されたラック１４ｃが上下方向に延びて配設されている。ラック１４ｃは、シリンダベース１４ａによって上下可動かつ前後左右に揺動不能に支持されている。弧状ギア１４ｅは、左右方向に延びる中心軸１４ｇを中心として厚み方向を左右方向とした扇板状に形成され外周面に左右方向に延びる歯１４ｅ１が設けられている。弧状ギア１４ｅは、図示しない支持部材によって固定型１１に対して中心軸１４ｇを中心に回転可能で、左右方向に移動不能に支持されている。ピニオン１４ｄは、外周面に左右方向に延びる歯１４ｄ２が設けられその右半分がラック１４ｃの歯１４ｃ１に歯合し、左半分が弧状ギア１４ｅの歯１４ｅ１に歯合している。歯１４ｃ１と歯１４ｄ２と歯１４ｅ１は、同一の歯面形状をしている。これによって、エアシリンダ１４ｂのピストンロッド１４ｂ１の上下動に伴ってラック１４ｃが上下動し、ピニオン１４ｄが回転して弧状ギア１４ｅが中心軸１４ｇを中心に回転するようになっている。そして、図３及び図５に示す型を閉じた状態において、ピニオン１４ｄは弧状ギア１４ｅの後端部と歯合しており、図４及び図６に示す型を開いた状態において、ピニオン１４ｄは弧状ギア１４ｅの前端部と歯合している。

図５及び図６に示すように、弧状ギア１４ｅの前端部には入れ子体１４ｆが取付けられている。入れ子体１４ｆは、取付部１４ｆ１と入れ子部１４ｆ２とを有する。取付部１４ｆ１は、ブロック状の部材で入れ子部１４ｆ２を弧状ギア１４ｅに連結する機能を果たす。取付部１４ｆ１の上部には、図５に示す型が閉じられた状態で後述する係合凸部１６ｂ４１の下端部側が係合する係合凹部１４ｆ１１が形成されている。また、取付部１４ｆ１には、入れ子部１４ｆ２が取付けられた状態で入れ子部１４ｆ２の空気流路１４ｆ２１に連通して空気を供給する空気供給孔１４ｆ１２が設けられている。空気供給孔１４ｆ１２には、図示しないホースがつながれてホースから圧縮エアが供給されるようになっている。取付部１４ｆ１の前端部には入れ子部１４ｆ２が取付けられている。入れ子部１４ｆ２は、外形がシャワーヘッド１の通水孔３ａの形状に一致する形状をして、その中心軸１４ｆＣＬは、側面視で中心軸１４ｇを中心とする円弧の一部に一致している。図５に示す型が閉じられた状態で入れ子部１４ｆ２の中心軸１４ｆＣＬと、シャワーヘッド１の通水孔３ａの中心軸ＣＬ２とは一致している。図１０に示すように、入れ子部１４ｆ２には、中心軸１４ｆＣＬを中心とした直径が約２ｍｍの円柱状の空気流路１４ｆ２１が設けられている。空気流路１４ｆ２１の形成は、次のように行う。まず、空気流路１４ｆ２１を形成する前の入れ子部１４ｆ２を中心軸１４ｆＣＬを含んで上下方向に延びるパーティング面１４ｆＳで二つ割にした状態で二つ割の空気流路１４ｆ２１の形状に相当する溝１４ｆ２１１を形成する。次に、溝１４ｆ２１１を設けた二つ割にした入れ子部１４ｆ２を再度パーティング面１４ｆＳで合わせて、パーティング面１４ｆＳの外周部であるパーティングラインの部分をレーザ溶接で連結する。空気流路１４ｆ２１の後端部は、取付部１４ｆ１の空気供給孔１４ｆ１２に連結され、空気流路１４ｆ２１の前端部は、入れ子部１４ｆ２の前端部において大気に開放されている。空気流路１４ｆ２１に常時空気が通されることによって入れ子部１４ｆ２は冷却されている。空気流路１４ｆ２１に通す空気は冷却されているとさらに有効である。入れ子部１４ｆ２は、後端部（取付部１４ｆ１の側の端部）の直径が１３ｍｍで、前端部（先端部）の直径が６ｍｍの中心軸が一定曲率で湾曲した円錐台形状に形成されている。これは、シャワーヘッド１を射出成形したのち入れ子部１４ｆ２をスムーズに脱型するためである。ここで、入れ子部１４ｆ２と空気流路１４ｆ２１が、それぞれ特許請求の範囲の「入れ子部材」と「空気孔」に相当する。また、中心軸１４ｆＣＬと溝１４ｆ２１１が、それぞれ特許請求の範囲の「中心線」と「溝」に相当する。

図３〜図６及び図９に示すように、吐水部成形機構１５は、内軸部１５ａと、外筒部１５ｂと、駆動部１５ｃと、を有する。内軸部１５ａは、前後方向に延びる軸を有する円柱状の本体部１５ａ１の前端部（先端部）に拡径された略円柱状の拡径部１５ａ２が連結された形状をしている。拡径部１５ａ２の外周面及び前面はシャワーヘッド１の吐出部２の空洞部２ｂに対応する形状をしている。拡径部１５ａ２の外周面には、複数のリブ２ｂ１に対応した複数の溝部１５ａ２１が形成されている（図１１参照）。また、拡径部１５ａ２には、入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２の前端部が当接したとき、空気流路１４ｆ２１と連通する空気流路１５ａ２２が形成されている（図５及び図６参照）。空気流路１５ａ２２は、入れ子部１４ｆ２の空気流路１４ｆ２１から供給された空気を、内軸部１５ａと外筒部１５ｂとの間の隙間を通して外部に放出する。内軸部１５ａは、固定型１１に対し図示しない部材を介して固定された固定部材１５ａ４によって、固定型１１に対し相対移動及び回動しないように固定されている。外筒部１５ｂは、内軸部１５ａと軸を共通にする円筒状部材で、内軸部１５ａの本体部１５ａ１に対して相対回動可能に嵌合する円筒状の本体部１５ｂ１と、本体部１５ｂ１の前端部（先端部）に拡径された略円柱状の拡径部１５ｂ２が連結された形状をしている。本体部１５ｂ１は、前後に間隔を隔てて配置された２つのベアリング１５ｂ１１によって、固定型１１に対し回動可能に支持されている。本体部１５ｂ１の後端部側には、プーリ１５ｃ１が取付けられプーリ１５ｃ１の下方には、内軸部１５ａの軸と平行に前後方向に延びる軸を中心に駆動されるプーリ１５ｃ２が固定型１１に対し図示しない部材を介して取付けられている。プーリ１５ｃ１とプーリ１５ｃ２の間はベルト１５ｃ３によって連結されており、プーリ１５ｃ２が駆動されて回転するとプーリ１５ｃ１を介して外筒部１５ｂが回転するようになっている。拡径部１５ｂ２の前端部は、わずかに拡径された円環状の円環部１５ｂ２１として形成されている。円環部１５ｂ２１は、シャワーヘッド１の吐出部２の溝部２ｃに対応する形状とされ、円環部１５ｂ２１の内側面１５ｂ２２には立壁部２ｄの外側面２ｄ１の雄ねじに対応する雌ねじが形成されている。

図３〜図８及び図１１に示すように、縮径部成形機構１６は、固定型１１の上面部に配置され固定型１１に対し左右方向に移動可能な左右一対の副可動型１６ａと、可動型１２の上面部に固定された移動制御機構１６ｂと、を有する。図７及び図８に示すように、左右一対の副可動型１６ａは、中心軸ＣＬ２を含み上下に延びる面に関して左右対称形状をしており、下端部に設けられた係合凸部１６ａ１が固定型１１の移動制御溝１１ａに係合した状態で左右方向に移動可能とされている。図７に示す、左右一対の副可動型１６ａが互いに当接した状態において内部にシャワーヘッド１の縮径部３ｂの外形に対応するキャビティ１６ａ２が形成されるようになっている（図１１参照）。また、図７に示す左右一対の副可動型１６ａが互いに当接した状態において上面視で中心軸ＣＬ２を中心に約３５度の角度で交わるとともに水平に延びる下制御棒軸１６ｂ１１を中心とした断面円形の制御孔１６ａ３が形成されている。移動制御機構１６ｂは、図７及び図８に示すように、上面視で中心軸ＣＬ２を中心に約３５度の角度で交わるとともに水平に延びる左右一対の下制御棒１６ｂ１を有する。さらに、移動制御機構１６ｂは、図５及び図６に示すように、側面視で左右一対の下制御棒１６ｂ１の中心軸である下制御棒軸１６ｂ１１を含む面に対して約２０度の角度で斜め上方に延びる上制御棒軸１６ｂ２１を中心軸とした上制御棒１６ｂ２を有する。各下制御棒１６ｂ１と上制御棒１６ｂ２は、同径の円柱状の棒体でその直径は、各副可動型１６ａの制御孔１６ａ３の直径よりわずかに小さく設定されている。そして、各副可動型１６ａの制御孔１６ａ３に各下制御棒１６ｂ１が挿入された状態で固定型１１に対し可動型１２が配置されている。これによって、固定型１１に対し可動型１２を閉じると各副可動型１６ａも閉じて内部にキャビティ１６ａ２を形成し、固定型１１に対し可動型１２を開くと各副可動型１６ａは互いに左右に離隔する。

図３〜図６に示すように、上制御棒軸１６ｂ２１の上方には押圧部材１６ｂ３が配置されている。押圧部材１６ｂ３の下面部１６ｂ３１は、上制御棒軸１６ｂ２１と平行に水平面に対し約２０度の角度をなして斜め上方に向かって延びている。上制御棒軸１６ｂ２１には、固定型１１に対し可動型１２を閉じた状態で入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２をキャビティ１３の中に挿入した時、入れ子体１４ｆを固定型１１に対ししっかり支持するための支持部材１６ｂ４が摺動可能に取付けられている。詳しくは、支持部材１６ｂ４の下端部には、固定型１１に対し可動型１２を閉じた状態で入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２をキャビティ１３の中に挿入されたとき、入れ子体１４ｆの取付部１４ｆ１の係合凹部１４ｆ１１に係合する係合凸部１６ｂ４１が形成されている。また、支持部材１６ｂ４には、上制御棒軸１６ｂ２１が通される上制御棒軸１６ｂ２１の直径よりわずかに大きい内径を有する制御孔１６ｂ４２が形成されている。さらに、支持部材１６ｂ４の上面部には、支持部材１６ｂ４が上制御棒軸１６ｂ２１の根元方向に移動した時押圧部材１６ｂ３の下面部１６ｂ３１に当接して摺動する摺動面１６ｂ４３が形成されている。加えて、支持部材１６ｂ４は上制御棒軸１６ｂ２１に支持された状態で上制御棒軸１６ｂ２１の先端方向に付勢がされている。これによって、固定型１１に対し可動型１２を閉じた状態で入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２をキャビティ１３の中に挿入していくと、支持部材１６ｂ４は、入れ子体１４ｆの係合凹部１４ｆ１１に係合凸部１６ｂ４１が係合しながら上制御棒軸１６ｂ２１の根元方向に向かって押圧され移動する。そして、摺動面１６ｂ４３が押圧部材１６ｂ３の下面部１６ｂ３１に当接して下方向に向かって押圧されることにより入れ子体１４ｆの取付部１４ｆ１を固定型１１に対ししっかり支持する。この状態から入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２をキャビティ１３の中から退出させていくと上記の作動と逆に支持部材１６ｂ４は、入れ子体１４ｆの係合凹部１４ｆ１１に対する係合凸部１６ｂ４１の係合を解除しながら上制御棒軸１６ｂ２１の先端方向に向かって移動する。

上記の成形型１０を使用して、シャワーヘッド１は次のように成形される。図３、図５及び図７に示すように、固定型１１に対して可動型１２を閉じるとともに入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２をキャビティ１３の中に挿入した状態でキャビティ１３内に溶融した合成樹脂材料を注入する。このとき、固定型１１と可動型１２及び左右一対の副可動型１６ａによってシャワーヘッド１の外形が形成され、入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２によって通水孔３ａが形成される。具体的には、固定型１１と可動型１２によって形成されるキャビティ１３によって、シャワーヘッド１の縮径部３ｂ以外の部分の外形が形成されるとともに、左右一対の副可動型１６ａによってシャワーヘッド１の縮径部３ｂの外形が形成される。そして、入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２の外形によって通水孔３ａの外周壁部分が形成される。このとき、入れ子部１４ｆ２の空気流路１４ｆ２１には常時空気が通され拡径部１５ａ２の空気流路１５ａ２２を通して型の外部に放出されるので入れ子部１４ｆ２は冷却されており接触する溶融した合成樹脂材料を急速に冷却して固化させることができる。なお、空気流路１４ｆ２１に冷却のために水等の液体を通すと、空気流路１４ｆ２１の前端部から空気流路１５ａ２２に入った液体は、内軸部１５ａと外筒部１５ｂとの間の隙間を通過できず冷却ができない。また、液体を通す流路を入れ子部１４ｆ２の中に往復で設け外部に液体が漏れ出ないようにすることは、流路が狭くなりすぎ詰まりがちになるので採用できない。

注入した合成樹脂材料が固化したのち、入れ子出入機構１４のエアシリンダ１４ｂを作動させてラック１４ｃを引き上げると、ピニオン１４ｄを介して弧状ギア１４ｅが中心軸１４ｇを中心に図５において時計回りに回転する。それに伴って、入れ子体１４ｆは弧状ギア１４ｅとともに回転して入れ子部１４ｆ２を成形されたシャワーヘッド１の通水孔３ａから引き出す。このとき、支持部材１６ｂ４は入れ子体１４ｆの取付部１４ｆ１との係合を解かれて上制御棒軸１６ｂ２１に沿って斜め上方に移動する。次に、固定型１１に対して可動型１２を前方向に移動させて型を開く。すると、左右一対の下制御棒１６ｂ１の働きで左右一対の副可動型１６ａが左右に開く。この状態が図４及び図６に示す状態である。

次に、図４及び図６に示す状態において、縮径部成形機構１６のプーリ１５ｃ２を駆動して回転させるとベルト１５ｃ３を介してプーリ１５ｃ１が回転する。これによって、プーリ１５ｃ１に連結された外筒部１５ｂが回転する。この回転方向は、円環部１５ｂ２１の内側面１５ｂ２２に形成されている雌ねじをシャワーヘッド１の吐出部２における立壁部２ｄの外側面２ｄ１に形成された雄ねじに対し緩める方向とする。このとき、成形されたシャワーヘッド１における吐出部２の複数のリブ２ｂ１は、内軸部１５ａにおける拡径部１５ａ２の複数の溝部１５ａ２１と係合しているのでシャワーヘッド１は内軸部１５ａの軸の回りには回転せず前方向に向かって固定型１１から押し出される。これによって、成形されたシャワーヘッド１は固定型１１から脱型される。これが成形から脱型までの一連の工程である。次の成形においては、上述と逆の順序で型を閉じて溶融した合成樹脂材料の注入を行う。この一連の工程にわたって入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２の空気流路１４ｆ２１には常時空気が通されて冷却されているので入れ子部１４ｆ２の冷却工程を別途設ける必要がなく連続して射出成形ができる。

以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。通常射出成形の度ごとに型から取り外して冷却しなければならない入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２を固定型１１に配設して空気を通して常時冷却した状態でキャビティ１３内に出入させることができる。これによって、シャワーヘッド１を成形するたびに入れ子体１４ｆの入れ子部１４ｆ２を固定型１１から取り外して冷却する必要がないのでシャワーヘッド１の生産を効率よく行うことができる。また、入れ子部１４ｆ２の空気流路１４ｆ２１は入れ子部１４ｆ２の外形形状に沿って設けられているので入れ子部１４ｆ２を効率的に冷却することができる。さらに、入れ子部１４ｆ２は中心軸１４ｆＣＬに沿って二つ割にした状態で中心軸１４ｆＣＬに沿って延びる溝を形成したのち合わせてパーティングラインを溶接することにより空気流路１４ｆ２１を形成している。これによって、入れ子部１４ｆ２の中に中心軸１４ｆＣＬに沿って湾曲して延びる直径が２ｍｍ程度の細径の空気流路１４ｆ２１を形成することができる。加えて、シャワーヘッド１の通水孔３ａを直径１３ｍｍ以下の小径に形成できるので握る部分の外径が小さく子供でも握りやすいシャワーヘッドを成形することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態においては、入れ子体１４ｆをエアシリンダ１４ｂの作動により回転させてキャビティ１３の中に出し入れするように構成した。しかし、これに限らず、油圧シリンダの作動やモータ等の電力装置の作動により回転させるようにしてもよい。また、上記実施形態においては、成形型１０において、固定型１１に対して可動型１２が前後方向に開閉移動するものとして構成したが、この反対に可動型１２を固定してそれに対して固定型１１を前後方向に開閉移動するものとしてもよい。さらに、入れ子部１４ｆ２は、３Ｄプリンタを利用して製造することにより内部に空気流路１４ｆ２１を形成することもできる。

１ シャワーヘッド（合成樹脂製品）
２ 吐出部
３ グリップ部
３ａ 通水孔（孔）
１０ 成形型
１１ 固定型
１２ 可動型
１３ キャビティ
１４ 入れ子出入機構
１４ｆ 入れ子体
１４ｆ１ 取付部
１４ｆ２ 入れ子部（入れ子部材）
１４ｆ２１ 空気流路（空気孔）
１４ｆ２１１ 溝
１４ｆＣＬ 中心軸（中心線）
１４ｆＳ パーティング面
１４ｇ 中心軸
１６ 縮径部成形機構
１６ａ 副可動型
１６ａ２ キャビティ
１６ｂ 移動制御機構
ＣＬ１ 中心軸
ＣＬ２ 中心軸

Claims (8)

1. 直径が１３ｍｍより小さく一定曲率で湾曲して１００ｍｍ以上延びる円錐台形状の孔を有する合成樹脂製品の成形方法であって、
   固定型と、該固定型に対して合体して前記合成樹脂製品の外形形状に相当する形状のキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に出入可能に前記固定型に配設されるとともに内部に形成された空気孔に常時空気が通されて冷却された前記孔を形成するための入れ子部材と、を有する成形型を利用して、
   前記キャビティ内に前記入れ子部材を配置した状態で溶融した合成樹脂を注入して冷却硬化させた後、前記入れ子部材を退出させるとともに前記固定型から前記可動型を離隔させて前記合成樹脂製品を脱型する合成樹脂製品の成形方法。
2. 請求項１において、前記孔は前記合成樹脂製品の外形形状に沿って延びており、
   前記空気孔は前記キャビティ内に前記入れ子部材が配置された状態で前記孔に沿って延びている合成樹脂製品の成形方法。
3. 請求項１又は請求項２において、前記入れ子部材は中心線に沿って二つ割にした状態で前記中心線に沿って延びる溝を形成したのち合わせてパーティングラインを溶接することにより前記空気孔を形成する合成樹脂製品の成形方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記合成樹脂製品はシャワーヘッドである合成樹脂製品の成形方法。
5. 直径が１３ｍｍより小さく一定曲率で湾曲して１００ｍｍ以上延びる円錐台形状の孔を有する合成樹脂製品の成形型であって、
   固定型と、該固定型に対して合体して前記合成樹脂製品の外形形状に相当する形状のキャビティを形成する可動型と、前記キャビティ内に出入可能に前記固定型に配設された前記孔を形成するための入れ子部材と、を有し、
   前記入れ子部材は、内部に形成された空気孔に常時空気が通されて冷却されており、前記固定型に対し前記可動型が合体された状態で前記キャビティ内に配置されて溶融した合成樹脂が前記キャビティ内に注入され、前記固定型に対し前記可動型が離隔する前に成形された前記合成樹脂製品から退出させられるものである合成樹脂製品の成形型。
6. 請求項５において、前記孔は前記合成樹脂製品の外形形状に沿って延びており、
   前記空気孔は前記キャビティ内に前記入れ子部材が配置された状態で前記孔に沿って延びている合成樹脂製品の成形型。
7. 請求項５又は請求項６において、前記入れ子部材は中心線に沿って二つ割にした状態で前記中心線に沿って延びる溝を形成したのち合わせてパーティングラインを溶接することにより前記空気孔を形成する合成樹脂製品の成形型。
8. 請求項５ないし請求項７のいずれか１項において、前記合成樹脂製品はシャワーヘッドである合成樹脂製品の成形型。
   

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