JP2524680B2 - 射出成型方法 - Google Patents

射出成型方法

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JP2524680B2
JP2524680B2 JP5210644A JP21064493A JP2524680B2 JP 2524680 B2 JP2524680 B2 JP 2524680B2 JP 5210644 A JP5210644 A JP 5210644A JP 21064493 A JP21064493 A JP 21064493A JP 2524680 B2 JP2524680 B2 JP 2524680B2
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、細長い有底筒状の部分
を有する製品を合成樹脂の射出成型で形成する方法に関
する。さらに特定すれば、本発明はシリンダ部と、基台
部とを合成樹脂材料で一体に形成した合成樹脂製のエア
ポンプ等の製品を正確かつ効率的に射出成型によって成
型する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、比較的深い有底筒状の部分を
樹脂の射出成型によって形成するのは困難であった。す
なわち、このような形状のものは、筒状部の内周面を形
成するコア金型が片持形となり、その先端部が固定され
ていないので、樹脂の射出成型の際の圧力によってこの
コア金型が曲ったりずれたりしてその先端部が移動し、
この筒状部の肉厚が不均一になるという不具合がある。
【0003】ところで、自転車や自動車用の手動形のエ
アポンプは、基台部から上方にシリンダ部が突設され、
このシリンダ部にピストン部が摺動自在に嵌合した構造
となっている。従来は、このようなエアポンプは金属材
料で形成されていたが、最近では軽量化、耐蝕性、外観
の向上等の目的から、このようなエアポンプを合成樹脂
材料で形成することがなされている。
【0004】しかし、従来の合成樹脂製のエアポンプ
は、シリンダ部と基台部とを別々に成型し、この後にこ
れらを結合して組み立てられていた。しかし、この基台
部はポンプ作動の際に地面に設置されて荷重を受ける部
分であり、またシリンダ部はポンプ作動の際に曲げ荷重
を受け、この曲げ荷重は上記の基台部に伝達される。こ
のため、従来の合成樹脂製のエアポンプはこの基台部と
シリンダ部との接合部の強度が十分でないという不具合
があった。
【0005】このような不具合を防止するために、この
基台部とシリンダ部とを一体に成型することが考えられ
た。しかし、このような構造にすると、当然ながらシリ
ンダ部の下端部に底壁部を一体に形成する必要がある。
このため、このシリンダ部の内周面を形成するコア金型
の保持が片持形となり、またこのようなシリンダ部はそ
の径に対して長さが長く、射出成型の際にこのコア金型
の先端部が側方に移動し、このシリンダ部の下部の肉厚
が不均一になる等の不具合を生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、上記のような深い有底筒状の
部分を有する製品を正確、効率的に製造する射出成型方
法を提供するものである。
【0007】さらに特定すれば、本発明は上記のような
有底筒状の部分の内周面に開口する穴を有する製品を製
造する際に、この穴を形成する抜き金型によって上記の
有底筒状の内周面を形成するコア金型のずれを防止する
射出成型方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、細長い有底筒
状部分を有し、またこの有底筒状部分の内周面に開口す
る連通路を有する製品を射出成型によって製造する方法
であって、前記の筒状部分の外周面を形成する割り金型
の内周面から、外周面に螺条を有する抜き金型を突設さ
せ、この抜き金型の先端部をコア金型の外周面に形成さ
れた嵌合部に回転自在に嵌合させてこのコア金型の先端
部を保持し、この金型のキャビテイ内に合成樹脂材料を
充填させてるとともに、上記の抜き金型を回転させなが
ら引き抜き、内周に螺条を有する連通路を形成するとと
もにコア金型の保持を解除するものである。また、好ま
しい実施例によれば、この抜き金型に対して周方向に約
180°離間した反対側の位置にゲートを配置してこの
位置から合成樹脂材料を射出するものである。
【0009】
【作用】キヤビテイ内に射出された樹脂材料の圧力によ
って、上記のコア金型は先端部がずれるような荷重を受
けるが、このコア金型の先端部は抜き金型が嵌合してい
るので、このコア金型の先端部がずれるようなことはな
い。また、このコア金型の外周には螺条が形成されてい
るので、この抜き金型を回転させながら引き抜くことに
より、内周に螺条が形成された連通路を同時に形成する
ことができる。
【0010】また、好ましい実施例によれば、この樹脂
材料はこの抜き金型とは反対の方向から射出されるの
で、この樹脂材料の射出圧力によって上記のコア金型は
抜き金型の方に押圧され、この抜き金型との嵌合がより
確実になり、このコア金型の先端部の固定がより確実に
なる。
【0011】
【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。まず、図1ないし図7を参照して本発明の方法で製
造する合成樹脂製のエアポンプの構造を説明する。この
エアポンプは、自転車、自動車等のタイヤに空気を圧入
するための手動形のポンプである。
【0012】図1および図2にはこのエアポンプの全体
を示し、紙面の都合で図1には下半分、図2には上半分
の部分を示してある。図中の1はシリンダ部であって、
細長い筒状をなしている。また、このシリンダ部1の下
部には、基台部2が形成され、この基台部2の側方には
ペダル部3が突設されている。また、このペダル部3と
反対、すなわち周方向に180°離間した位置には、ホ
ース接続口部6が形成されており、このホース接続口部
6には合成ゴム製のエアホース7が接続され、このエア
ホース7の先端部には図示しない口金が取り付けられて
いる。そして、上記のシリンダ部1、基台部2、ペダル
部3、ホース接続口部6は、それぞれ合成樹脂材料で一
体的に射出成型されている。
【0013】また、上記のシリンダ部1内には、ピスト
ン部4が摺動自在に挿入されている。このピストン部4
は、ピストンロッド部10とこの上端部に形成されたハ
ンドル部12とを備え、このピストンロッド部10の下
端部にはピストン11が取り付けられ、このピストン1
1は上記のシリンダ部1内に気密をもって摺動自在に嵌
合している。なお、このピストンロッド部10とハンド
ル部12とは合成樹脂材料で一体に射出成型されたもの
である。また、上記のシリンダ部1の上端部には抜止部
材8が螺合されており、このピストン部4の抜け止めを
なしている。また、この抜止部材8には、上記のエアホ
ース7を弾性的に保持するホース保持部9が一体的に形
成されている。
【0014】このようなエアポンプは、上記の基台部2
を地面に載置し、ペダル部3を足で踏んで安定させ、上
記のハンドル部12を持って手でピストン部4を上下に
往復させて使用する。このようなポンプ作動の際に、こ
のエアポンプに荷重が作用する部分、すなわちシリンダ
部1、基台部2、ペダル部3、ホース接続口部6等は一
体に射出成型したものであり、これらの間には嵌合部そ
の他の接続部分がないので、強度が高い。
【0015】次に、このエアポンプの各部の構成を説明
する。図3ないし図5には基台部2に部分を示す。この
基台部2は、略円錐台形の中空の形状をなし、その上端
部には上記のシリンダ部1が上方に一体的に突設され、
また下端部には略水平方向に上記のペダル部3が一体に
突設されている。また、このペダル部3に対して周方向
に180°離間した位置の上端部には、上記のホース接
続口部6が略水平方向に向けて一体に設けられている。
そして、上記のシリンダ部1の下端部には、底壁部20
が一体に形成され、この底壁部20によってこのシリン
ダ部1の下端部は閉塞されている。そして、このシリン
ダ部1の下端部内は上記のホース接続口部6に連通して
いる。
【0016】また、この基台部2の内周面には補強リブ
部23が一体に形成され、また外周面にも環状の補強リ
ブ部24が一体に形成されている。また、上記の底壁部
20の中央部の上面および下面には、後述するような金
型を用いてこのエアポンプの射出成型をした際に形成さ
れるコア金型成型部21および嵌合移動金型成型部22
が形成されている。そして、この底壁部20には孔が形
成されておらず、したがってこの底壁部20を成型後に
加工する必要はない。
【0017】また、この基台部2の内部には、この基台
部2の上部分を構成する円筒状部2aの下端部を延長し
た形状の延長補強筒部25が一体に突設されている。そ
して、上記のペダル部3の両側の側壁28をそれぞれ実
質的に延長した形状の連結補強リブ26が一体に形成さ
れ、これらの連結補強リブ26はそれぞれ上記の延長補
強筒部25に一体に連結されている。また、このペダル
部3の中央部の補強リブ29をそれぞれ延長した形状の
第2の連結補強リブ27が一体に形成され、これらの連
結補強リブ27はそれぞれ上記の延長補強筒部25に一
体に連結されている。
【0018】したがって、このペダル部3を踏んだ状態
で上記のシリンダ部1および基台部2に曲げ荷重が作用
した場合、このペダル部3にも曲げ荷重が作用するが、
この曲げ荷重は上記の側壁28、補強リブ29の剪断荷
重となり、この剪断荷重はこれらを延長した形状の連結
補強リブ26,27に伝達され、さらにこの基台部2の
円筒状部2aを延長した形状の延長補強筒部25に伝達
される。したがって、この曲げ荷重は、上記のリブ状の
部材の剪断荷重として上記の延長補強筒部25に伝達さ
れ、かつこの延長補強筒部25は上記の円筒状部2aを
実質的に延長した形状に形成されているので、これらの
荷重が伝達される部分の強度および剛性が高い。
【0019】また、図6および図7を参照して上記のホ
ース接続口部6にエアホース7を接続する構造を説明す
る。このホース接続口部6は、連通孔30を介して上記
のシリンダ部1の下端部内に連通している。また、この
ホース接続口部6の先端部の内周面は螺条32が形成さ
れている。また、上記のエアホース7は、合成ゴム等の
弾性材料で形成された肉厚のものである。
【0020】そして、このエアホース7は図6に示すよ
うに接続部材33によってこのホース接続口部6に接続
されている。この接続部材33は合成樹脂材料で形成さ
れ中心部にホース挿通孔40が形成され、このホース挿
通孔40の径はエアホース7の外径と略等しく、このエ
アホース7がこのホース挿通孔40に密着して挿通され
る。また、この接続部材33には、径の大きい摘み部4
1および螺条部34が形成され、この螺条部34の外周
面には螺条が形成されている。そして、この螺条部34
は、図7に示すように、上記のホース接続口部6の螺条
32に螺装される。
【0021】また、この螺条部34の端面からはチヤッ
ク部35が突設されている。このチヤック部34は円筒
状をなし、その先端部の外周縁部37は丸みを帯び、ま
た内周縁部39は比較的鋭い縁に形成されている。ま
た、このチヤック部35には、軸方向に沿って複数の切
り割り36が形成され、このチヤック部35が弾性的に
縮径できるように構成されている。
【0022】また、上記のホース接続口部6の内面に
は、密着テーパ部31が形成されている。この密着テー
パ部31は比較的テーパ角度の小さい円錐形をなし、そ
の大径側の径は上記のエアホース7の外形よりやや大き
く、また小径側の径はこのエアホース7の外形より小さ
く形成されている。また、この密着テーパ部31の先端
部側に隣接して当接テーパ部38が形成されている。こ
の当接テーパ部38は、上記の密着テーパ部よりテーパ
角度の大きい円錐形をなしている。
【0023】したがって、図7に示すように、上記のエ
アホース7の基端部を上記の接続部材33のホース挿通
孔40内に挿通し、このエアホース7の先端を上記のホ
ース接続口部6内に挿入し、この接続部材33をこのホ
ース接続口部6の螺条32に螺装する。この接続部材3
3の螺進により、上記のチヤック部35の外周縁部37
が上記の当接テーパ部38に当接し、この接続部材33
の螺進によってこのチヤック部35が径方向に圧縮され
る。これにより、このチヤック部35の内周縁部39が
エアホース7に食い込み、このエアホース7はこの接続
部材3とともに螺進してゆく。したがって、このエアホ
ース7の先端は、上記の密着テーパ部31内に押し込ま
れ、このエアホース7が径方向に圧縮されるとともに、
その外周面がこの密着テーパ部31に密着する。これに
より、このエアホース7は気密を維持してこのホース接
続口部6に接続される。このような構造は、エアホース
7の端部に接続のための加工を施す必要がなく、組み立
てが容易でかつ構造が簡単である。
【0024】次に、上記のようなエアポンプを合成樹脂
材料で一体に射出成型する方法を図8ないし図16を参
照して説明する。上述のように、このエアポンプは、シ
リンダ部1、基台部2、ペダル部3、ホース接続口部6
が樹脂材料で一体に成型され、また上記のシリンダ部1
の下端部と上記の基台部2との間は底壁部20により区
画されている。したがって、このシリンダ部1は有底筒
状をなし、またその長さは比較的長い。したがって、こ
のシリンダ部1の内周面を形成するコア金型は片持支持
となり、射出成型時の樹脂の圧力によりこのコア金型の
先端部がずれやすい。そして、このような不具合を防止
するため、図8ないし図10に示すような射出成型方法
が採用される。
【0025】すなわち、図8ないし図10中の101は
上記のシリンダ部1の内周面を形成するコア金型、10
2は上記の基台部2の内面および上記の底壁部20を形
成する底部金型、103,104はこのシリンダ部1、
基台部2等の外面を形成する一対の割り金型、106は
上記のホース接続口部6を構成する抜き金型で、この抜
き金型106の外周面には上記の螺条部32を形成する
螺条部が形成され、この抜き金型は回転しながらその軸
方向に抜かれる。
【0026】上記のコア金型101の先端面の中央部に
は、嵌合部110が形成されている。また、上記の底部
金型102には、このコア金型101と同軸状に孔12
0が形成され、この孔120には円柱状の嵌合移動金型
121が摺動自在に密嵌されている。そして、この嵌合
移動金型121の上端面には、嵌合部122が形成され
ている。そして、上記のコア金型101の嵌合部110
はこの嵌合移動金型121の嵌合部122と嵌合し、こ
のコア金型101の下端部を固定し、その径方向の振れ
止めをなしている。これらの嵌合部110,122の形
状は各種のものが採用されるが、この実施例の場合に
は、図9に示すようにコア金型101側の嵌合部110
は円形の凹部111とその中央部に突設された凸部11
2とから構成され、また上記の嵌合移動金型121側の
嵌合部122は、上記の凹部111に対応した凸部12
3、および上記の凸部112に対応した凹部124とか
ら構成されている。また、この嵌合移動金型121は、
スプリング(図示せず)等によって上方に付勢され、ま
たこのスプリングの付勢力に抗して下降した場合の下降
量はストッパ等により所定の距離に規制される。
【0027】また、このコア金型101の先端部の側方
には、略円形のピン嵌合凹部140が形成され、またこ
のピン嵌合凹部140にはピン、たとえば上記のホース
接続口部6を形成する抜き金型106の先端部141が
嵌合している。そして、この抜き金型106の先端部1
41の嵌合によって、このコア金型101の先端部が側
方にずれるのが防止されている。なお、この先端部は断
面円形であり、また上記のピン嵌合凹部140も略円形
をなしているので、この先端部141はこのピン嵌合凹
部140に回転自在に嵌合しており、この抜き金型10
6が回転して引き抜かれる際にその回転を妨げることは
ない。
【0028】次に、このような金型を使用して射出成型
する方法を説明する。まず、上記の嵌合移動金型121
はスプリング等によって上昇され、その上端の嵌合部1
22が上記のコア金型101の下端の嵌合部110に嵌
合している。この状態では、上記のコア金型101の下
端部は、これらの嵌合部110,122の嵌合により保
持され、径方向に移動不能に保持され、このコア金型1
01の軸ずれを防止している。
【0029】また、この状態では、上記の抜き金型10
6の先端部141がこのコア金型101の先端部のピン
嵌合凹部140に嵌合しているので、このコア金型10
1の先端部がずれることはない。
【0030】そして、この状態で溶融した樹脂材料をこ
れらの金型の間のキヤビテイ130に射出する。この樹
脂材料は、シリンダ部1の上端およびその他の適宜の箇
所に対応した位置から射出される。そして、この樹脂材
料は、コア金型101の外周面と割金型103,104
の内面との間のキヤビテイ130内に上方から順次充填
されてゆく。この場合に、このコア金型101には射出
される樹脂材料の圧力が作用するが、このコア金型10
1の下端部は上記のように嵌合部110,122の嵌合
によって保持されており、また上記の抜き金型106の
先端部141がピン嵌合凹部140内に嵌合しているの
で、このコア金型101の芯合せがずれることはない。
【0031】そして、この樹脂材料がこのコア金型10
1の下端面の位置まで充填されると、図10に示すよう
に、その圧力によって上記の嵌合移動金型121がスプ
リング等の付勢力に抗して所定の距離だけ下降する。こ
れによって、上記の嵌合部110,122が離れ、これ
らの間に底壁部20を形成するキヤビテイ131が形成
される。そして、この部分のキヤビイテ131にも樹脂
材料が充填され、連続した孔のない底壁部20が形成さ
れる。なお、この状態では、上記の嵌合移動金型121
が下降して嵌合部110,122が離れるが、上記の抜
き金型106の先端部141はコア金型101のピン嵌
合凹部140に嵌合しており、また、すでにこのコア金
型101の周囲のキヤビテイ130に樹脂材料が充填さ
れているので、このコア金型101がずれることはな
い。
【0032】なお、この実施例のエアポンプを成型する
場合には、図8および図10に示すような位置に射出成
型のゲート142を形成することが好ましい。このゲー
ト142の位置は、射出された溶融樹脂がシリンダ部1
側および基台部2側の両方に均等に流れるのに都合の良
い位置である。この場合、射出された樹脂は上記のコア
金型101の先端部側から充填されてゆくので、このコ
ア金型101の先端部の周囲に十分に樹脂が充填される
前に、この射出圧力によって上記の嵌合移動金型121
が下降し、コア金型101の先端部の嵌合保持が解放さ
れてしまう可能性がある。しかし、上記の実施例では、
上記のホース接続口部6を構成する抜き金型106の先
端部141がコア金型101の先端部のピン嵌合凹部1
40に嵌合しているので、このコア金型101の先端部
がずれることが確実に防止される。なお、この実施例で
は、上記のゲート142は上記の抜き金型106と18
0°離間した位置に配置されているので、射出された樹
脂の圧力によってこのコア金型101の先端部が抜き金
型106により強く嵌合されるので、この樹脂の圧力に
よって、この抜き金型106とコア金型101の嵌合が
外れることはない。
【0033】なお、この実施例のエアポンプでは、上記
のペダル部3とホース接続口部6とが互いに周方向に1
80°離間して配置されているので、金型の構成が簡単
になり、また一つの金型でより多数個取りが可能とな
る。
【0034】すなわち、図10には、金型の構成の概略
を示す。このように、ペダル部3とホース接続口部6の
方向を、割金型103,104の分割面Pと直交する方
向に配置してキヤビテイを構成すれば、各キヤビテイの
配置間隔が狭くてすみ、より多数のキヤビテイを形成す
ることができる。また、この場合には、上記のホース接
続口部6を構成する抜き金型106の抜き方向が、割金
型103,104の割り方向と同じ方向になるので、金
型の構造がより簡単になる。
【0035】なお、この金型の構成は上記の図10のも
のには限定されず、たとえば図11または図12に示す
ように、ペダル部3とホース接続口部6の方向を金型の
分割面Pと同じ方向になるようにキヤビテイを形成して
もよい。
【0036】また、本発明のエアポンプは、ホース接続
口部から90°の方向に基台部から両側に一対のペダル
部を突設し、両足でこれらのペダル部を踏んで固定する
ように構成してもよい。このようにすれば、ポイプ作動
の際にこのエアポンプをより安定して固定することがで
きる。
【0037】このような一対のペダル部を備えた場合の
金型の構成の複数の例を図14ないし図16にそれぞれ
示す。なお、これらの図中で3aは一対のペダル部、6
はホース接続口部である。
【0038】また、図17にはホース接続口部の構造の
相違する別の実施例のエアポンプを示す。このものは、
ホース接続口部206の外周面に螺条部232が形成さ
れ、この螺条部232にキヤップ241が螺装されてい
る。そして、このホース接続口部206の先端部の外周
面にエアホース7が嵌合されており、上記のキヤップ2
41を締め付けることによりこのエアホース7を外側か
ら締め付けるように構成されている。
【0039】このような構成のホース接続口部206を
有するエアポンプは、射出成型の際にこのホース接続口
部206を形成する抜き金型を抜く際に、この抜き金型
を回転させる必要がない。したがって、この抜き金型は
コア金型の先端部に回転自在に嵌合する必要はなく、こ
の抜き金型の先端部のコア金型との嵌合部は、断面が円
形でなくてもよい。
【0040】また、本発明は上記の実施例には限定され
ない。たとえば、上記のコア金型の先端部に嵌合する嵌
合移動金型は必ずしも設ける必要はなく、上記の抜き金
型とコア金型との嵌合のみでこのコア金型の先端部を固
定保持し、そのずれを防止するようにしてもよい。
【0041】さらに、本発明は上記のようなエアポンプ
の一体射出成型に限らず、その他、比較的深い有底筒状
の部分を有する製品を一体的に射出成型する場合に広く
適用することができる。
【0042】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、有底筒状の
部分を有する製品を一体に成型することができ、しかも
コア金型の芯ずれを確実に防止して筒状部の肉厚を均一
にできるとともに、この筒状部の内部に連通する螺条付
きの連通路を同時に形成することもでき、さらに金型の
構造も簡単で容易に実施することができる等の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】製造すべきエアポンプの実施例の下部分の縦断
面図。
【図2】製造すべきエアポンプの実施例の上部分の縦断
面図。
【図3】エアポンプの基台部の縦断面図。
【図4】エアポンプの基台部の正面図。
【図5】エアポンプの基台部の底面図。
【図6】ホース接続部分の接続部材の斜視図。
【図7】ホース接続口部の縦断面図。
【図8】金型の主要部の縦断面図。
【図9】図8の9−9線に沿う断面図。
【図10】金型の主要部の別の状態の縦断面図。
【図11】金型のキヤビテイ配置を示す概略的な平面
図。
【図12】別の例の金型のキヤビテイ配置を示す概略的
な平面図。
【図13】さらに別の例の金型のキヤビテイ配置を示す
概略的な平面図。
【図14】さらに別の例の金型のキヤビテイ配置を示す
概略的な平面図。
【図15】さらに別の例の金型のキヤビテイ配置を示す
概略的な平面図。
【図16】さらに別の例の金型のキヤビテイ配置を示す
概略的な平面図。
【図17】別の実施例のエアポンプの基台部の縦断面
図。
【符号の説明】
1…シリンダ部 2…基台部 3…ペダル部 6…ホース接続口部 20…底壁部 101…コア金型 106…抜き金型 140…ピン嵌合凹部 141…先端部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細長い筒状部分とこの筒状部分の一端部
    に形成された底部分と上記の筒状部分内に連通する連通
    路とを備えた有底筒状部を有する製品を合成樹脂の射出
    成型によって成型する方法であって、上記の筒状部分の
    外周面を形成する割り金型と、上記の筒状部分の内周面
    を形成するコア金型と、このコア金型の先端部に対向し
    て配置され上記の底部分を形成する底部金型とを有する
    金型を使用する方法において、 前記の割り金型の内周面から突設され、製品の筒状部分
    内に連通する連通路を形成するとともに外周面に螺条が
    形成された抜き金型の先端部を、上記のコア金型の先端
    部の外周面に形成された嵌合部に回転自在に嵌合させる
    工程と、 上記の金型のキャビテイ内に合成樹脂材料を射出する工
    程と、 上記のキャビテイ内に合成樹脂材料を充填する工程の終
    了後に上記の抜き金型を回転させながら引き抜き、内周
    面に螺条が形成された連通路を形成するとともに、上記
    のコア金型の先端部との嵌合を解除する工程とを具備し
    たことを特徴とする射出成型方法。
  2. 【請求項2】 前記のキャビテイ内には前記の抜き金型
    と周方向に約180°離間した位置から合成樹脂材料が
    射出されることを特徴とする請求項1の射出成型方法。
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