JP3281953B2 - 二色成形方法およびそれに用いる金型 - Google Patents

二色成形方法およびそれに用いる金型

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、合成樹脂の射出
成形により二材(異材)成形を含む二色成形をおこなう
方法、およびそれに用いる金型に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に合成樹脂を射出成形して高精度歯
車を製造する場合、潤滑性や強度およびコストの面か
ら、樹脂材料としてはポリアセタール樹脂(POM)を
使用することが多いが、成形時の収縮率が大きいため厚
肉構造とできず、ウエブ部に肉抜きを施したり補強のリ
ブを付けた形で製造している。しかし上記の肉抜きを施
す場合は金型のコア形状が複雑となりコスト高を招き、
また補強リブを付ける場合はコア形状が複雑となるだけ
でなく樹脂の流動や部分的な収縮の違いにより複雑な変
形を生じ高精度品を得るのは困難であった。
【0003】そこでこの収縮の問題を解決するものとし
て、金型回転盤式の二色(あるいは二材質)成形装置を
用いて、二色成形により歯車を製作する方法があるが、
これ迄の二色成形では、その成形の容易さからアンダー
カット部を有しない単純な短円筒状の一次成形体の外周
部に、歯形をそなえた二次成形体を一体に形成するもの
であったので、一次成形体あるいは二次成形体の一方あ
るいは両方をポリアセタール樹脂等の接着性(親和性)
の低い樹脂で形成した場合は、両成形体同士が接着し合
わないため、両成形体間のずれや離脱が生じ、実用に供
し得ないという問題があった。また予め成形しておいた
一次成形体部品を、金型内にセットしてインサート成形
する方法もあるが、この場合は一次成形部品を人手やロ
ボットにより金型内に挿入する必要があるので生産性が
劣り、設備費もかさむので製造コストが高くなる等の問
題を有するものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決しようとするもので、一次成形体と二次成
形体が強固に一体化された二色成形品を簡潔な工程で低
コストで得ることができる二色成形方法およびそれに用
いる金型を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の二色成形方法
は、中心部に貫通穴を有する一次成形体の外周部に二次
成形体を射出成形する二色成形方法であって、二次成形
キャビティと前記貫通穴形成用のコアピンをそなえた共
通可動型を、型締め時に前記コアピンのまわりに一次成
形キャビティを形成するスライドコアをそなえた第1固
定型に型締めし、前記一次成形キャビティの開口部を前
記スライドコアにより閉鎖した状態で該一次成形キャビ
ティへ第1樹脂を充填して一次成形後、型開きして前記
一次成形体を前記コアピン部に保持させた状態で前記共
通可動型を移動させて、前記コアピンの先端部が嵌入す
るピン穴を有する二次側型板をそなえた第2固定型に型
締めし、この型締めによって前記一次成形体を前記コア
ピンに沿って前記二次成形キャビティ内へ挿入するとと
もに該二次成形キャビティの開口部を前記二次側型板に
よって閉鎖し、該二次成形キャビティ内への第2樹脂の
充填により前記二次成形体を形成し二色成形品を得るこ
とを特徴とする。
【0006】またこの発明の二色成形用金型は、中心部
に貫通穴を有する一次成形体の外周部に二次成形体を射
出成形する二色成形用金型であって、分割型の一方を形
成する共通可動型と、分割型の他方を形成し前記共通可
動型に交互に型締めされる第1および第2固定型とから
成り、前記共通可動型は、二次成形キャビティと前記貫
通穴形成用のコアピンとを具備し、前記第1固定型は、
型締めと連動して型締め時に前記コアピンのまわりに一
次成形キャビティを形成するとともに前記二次成形キャ
ビティの開口部を閉鎖するスライドコアを具備し、前記
第2固定型は、前記コアピンの先端部が嵌入するピン穴
を有し前記共通可動型との型締め時に前記二次成形キャ
ビティの開口部を閉鎖し該二次成形キャビティの一側面
を画定する二次側型板を具備することを特徴とする。
【0007】この発明によれば、スライドコアをそなえ
た第1固定型により一次成形をおこなうので、一次成形
体をアンダーカット形状など二次成形体とのずれ止めに
有効な所望の形状とすることにより、接着性の低い樹脂
であっても一次成形体と二次成形体を強固に一体化する
ことができるとともに、二次成形体の断面形状が二次成
形に伴う収縮や歪みの少ない形状となるように一次成形
体の形状を選定することにより、高精度の歯車などの成
形寸法精度の高い二色成形品を得ることができる。また
コアピン部に保持させた一次成形体を、第2固定型との
型締め時に二次側型板により一次成形体をコアピンに沿
って二次成形キャビティ内へ挿入するので、一次成形体
の二次成形キャビティへの挿入を、人手やロボット等の
格別の装置を用いることなく迅速容易におこなえる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図1〜図5により、この発明
の実施の形態の一例を説明する。図1および図2におい
て、1はこの発明によって得られる二色成形品である歯
車であり、中心部に軸挿通用の貫通穴2をそなえた一次
成形体3によりウエブを構成し、この一次成形体3の外
周部に一体に形成した二次成形体4により歯形部4aを
構成して成る。この例では一次成形体3はガラス繊維入
りポリアセタール樹脂、二次成形体4はポリアセタール
樹脂を、それぞれ射出成形して形成したものである。一
次成形体3は、貫通穴2を有する短筒体の巾方向中央部
に太径部3aをそなえたアンダーカット形状を有し、二
次成形体4は、この太径部3aの両側面および外周面を
包囲する断面コ字状に成形されている。3bは一次成形
体3の太径部3aに2個所凹設した溝部で、二次成形時
にこの溝部3bに流入する形で二次成形体4に形成され
た突条部4bと共に、両成形体の回り止め部として機能
する。
【0009】図3〜図5において、10は二色成形法に
用いるスライド方式と同様なスライド式の可動型をそな
えた金型で、全体の図示を省略した射出成形機の可動盤
11に横行自在に取付けた共通可動型20と、固定盤1
2に取付けた第1固定型30および第2固定型40とか
ら成り、共通可動型20は、第1固定型30と第2固定
型40に交互に型締め(および型開き)される。
【0010】共通可動型20は、可動盤11に横行自在
に支持した可動側取付板21に、スペーサブロック22
を介して受板23および可動側型板24を取付けて成
り、可動側型板24には、外周部に歯形形成部25aを
そなえた二次成形キャビティ25が設けられるととも
に、前述の一次成形体3の貫通穴2形成用のコアピン2
6が、二次成形キャビティ25の中心部を貫通して、先
端部26aが該キャビティの開口部25bよりもさらに
突出した形で、固設されている。27a,27bは突出
板、28はこれらの突出板に基部を取付けた突出ピン
で、後述の二次成形後の二色成形品を突出するためのも
のである。
【0011】次に第1固定型30は、固定盤12に固設
した一次側固定側取付板31と、一次側ランナープレー
ト32と、このランナープレートに矢印X方向に横行自
在に支持されたスライドコア33,33とから成り、こ
のスライドコア33,33は一次側固定側取付板31に
基部を固設したアンギュラーピン34,34により、型
締め時に相互に接近する方向に駆動されて、コアピン2
6のまわりに一次成形体3形成用の一次成形キャビティ
35を形成するようになっている。すなわち、各スライ
ドコア33,33の先端部(相互突合せ部)には、図2
に鎖線で示すように、一次成形体3をその中心を通る分
割面36で2分割した形状に対応する型彫り面のキャビ
ティが設けてある。37は一次側ノズル、38は一次側
ランナーである。
【0012】また第2固定型40は、固定盤12に固設
した二次側固定側取付板41と、二次側ランナープレー
ト42と二次側型板43とから成り、この二次側型板4
3の中央部には、コアピン26の先端部26aが嵌入す
るピン穴44を穿設してあり、また共通可動型20に対
向する対向面43aはこの例では平面状を呈している。
45は二次側ノズル、46は二次側ランナーである。
【0013】次に上記金型10をそなえた射出成形機に
よる二色成形方法を説明すると、先ず図3に示すように
共通可動型20を第1固定型30に型締めし、この型締
めに連動させてスライドコア33,33を相互に接近す
る方向に駆動して、共通可動型20のコアピン26のま
わりに一次成形キャビティ35を形成させ、一次成形用
の第1樹脂39を一次側ノズル37から射出し、一次成
形キャビティ35へ充填して一次成形体3を成形する。
【0014】次にスライドコア33,33を相互に離間
する方向に駆動しつつ型開きをおこなえば、図4に示す
ように一次成形体3は共通可動型20のコアピン26の
先端部26aに保持された状態となるので、この一次成
形体3を保持した状態のまま共通可動型20を第2固定
型40に対向する二次側位置に移動させて、この第2固
定型40に型締めする。
【0015】この型締めにより、図5に示すようにコア
ピン26の先端部26aは第2固定型40の二次側型板
43のピン穴44に嵌入するとともに、一次成形体3
は、その端面を二次側型板43の対向面43aによって
押圧されて、コアピン26に沿って摺動し共通可動型2
0の二次成形キャビティ25内に挿入され、また二次側
型板43によって二次成形キャビティ25の開口部25
bが閉鎖され、その対向面43aによって二次成形キャ
ビティ25の一側面(図4における上側側面)が画定さ
れる。そこで二次成形用の第2樹脂47を二次側ノズル
45から射出し、二次成形キャビティ25に充填して、
一次成形体3の外周部を包囲する形で二次成形体4を成
形し、型開きおよび突出ピン28による突出しをおこな
えば、二色成形品である歯車1が得られる。
【0016】得られた歯車1においては、断面コ字状の
二次成形体4が一次成形体3の太径部3aの両側面に回
り込む形で成形されており、また太径部3aに設けた溝
部3bに二次成形体4に形成した突条部4bが嵌合して
いるので、一次成形体3と二次成形体4は、相互に接着
性を有しない樹脂(この例ではガラス繊維入りポリアセ
タール樹脂とポリアセタール樹脂)製でありながら、軸
線方向および回転方向へのずれのない状態で強固に一体
化されている。また二次成形体4は断面コ字状で、各部
の肉厚差が小さいため収縮による変形が少なく、高精度
の歯形を形成することができるのである。
【0017】次に図6はこの発明の実施の形態の他の例
を示し、一次成形体3形成用の一次成形キャビティ35
をスライドコア33から一次側ランナープレート32に
わたって設けるとともに、コアピン26の先端部嵌入用
のピン穴51を一次側ランナープレート32に設けた例
を示し、このように一次側ランナープレート32に一次
成形キャビティ35用の型彫り面(平面でもよい)やピ
ン穴51を設けてもよい。また図7はこの発明の実施の
形態のさらに他の例を示し、二次側型板43に一次成形
体3嵌入用の凹部52を設けた例を示すが、さらにこの
二次側型板43にも二次成形キャビティ25形成用の凹
面部を設けてもよい。なお図6および図7において、図
1〜図5と同一または相当部分には図1〜図5と同符号
を付して、詳しい説明は省略する。
【0018】この発明は上記各例に限定されるものでは
なく、たとえば金型10は、共通可動型20を旋回移動
させるロータリー式のものとするなど、金型各部の具体
的構成は上記以外のものとしてもよく、また第1樹脂3
9と第2樹脂47としては、上記以外の各種の異材質ま
たは同材質の合成樹脂を用いることができ、またこの発
明は、カムなどの歯車以外の製品や丸穴以外の形状の貫
通穴2を有する製品の二色成形にも適用できるものであ
る。
【0019】また一次成形体と二次成形体のずれ止めの
ための内部構造としては、上記の例のように一次成形体
3の全周にわたって太径部3aを設けるかわりに、断続
的に凸部あるいは凹部を設けて、二次成形体4との凹凸
嵌合により上記ずれ止めをはかる構造としてもよい。さ
らに一次成形体3と二次成形体4の回り止めは、上記の
溝部3bと突条部4b以外の各種形状の凹凸部の組合わ
せを用いたり、あるいは一次成形体3を多角形状など円
形断面以外の形状とすることなどによりおこなってもよ
く、また回り止めが不要な場合は省略してよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第1固定型のスライドコアにより形成した一次成形キャ
ビティ部で一次成形をおこなうので、一次成形体の形状
をずれ止めに適した形状として、接着性の低い樹脂であ
っても一次成形体と二次成形体が強固に一体化された二
色成形品を得ることができ、また二次成形体の断面形状
を二次成形に伴う収縮や歪みの少ない形状として、成形
寸法精度の高い二色成形品を得ることができる。また一
次成形体は第2固定型との型締め時にコアピンに沿って
二次成形キャビティ内に自動的に挿入されるので、人手
や格別のハンドリング装置を用いることなく、簡潔な工
程で低コストで二色成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の方法によって製造する二色成形品の
一例を示す縦断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1の二色成形品成形用金型の一例を示す一次
成形時の縦断面図である。
【図4】図1の二色成形品成形用金型の一例を示す一次
成形後の型開き時の縦断面図である。
【図5】図1の二色成形品成形用金型の一例を示す二次
成形時の縦断面図である。
【図6】図3における第1固定型部の他の実施の形態を
示す要部拡大断面図である。
【図7】図5における第2固定型部の他の実施の形態を
示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1…歯車(二色成形品)、2…貫通穴、3…一次成形
体、4…二次成形体、10…金型、11…可動盤、12
…固定盤、20…共通可動型、25…二次成形キャビテ
ィ、26…コアピン、30…第1固定型、33…スライ
ドコア、35…一次成形キャビティ、39…第1樹脂、
40…第2固定型、43…二次側型板、44…ピン穴、
47…第2樹脂。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心部に貫通穴を有する一次成形体の外
    周部に二次成形体を射出成形する二色成形方法であっ
    て、二次成形キャビティと前記貫通穴形成用のコアピン
    をそなえた共通可動型を、型締め時に前記コアピンのま
    わりに一次成形キャビティを形成するスライドコアをそ
    なえた第1固定型に型締めし、前記一次成形キャビティ
    の開口部を前記スライドコアにより閉鎖した状態で該一
    次成形キャビティへ第1樹脂を充填して一次成形後、型
    開きして前記一次成形体を前記コアピン部に保持させた
    状態で前記共通可動型を移動させて、前記コアピンの先
    端部が嵌入するピン穴を有する二次側型板をそなえた第
    2固定型に型締めし、この型締めによって前記一次成形
    体を前記コアピンに沿って前記二次成形キャビティ内へ
    挿入するとともに該二次成形キャビティの開口部を前記
    二次側型板によって閉鎖し、該二次成形キャビティ内へ
    の第2樹脂の充填により前記二次成形体を形成し二色成
    形品を得ることを特徴とする二色成形方法。
  2. 【請求項2】 中心部に貫通穴を有する一次成形体の外
    周部に二次成形体を射出成形する二色成形用金型であっ
    て、分割型の一方を形成する共通可動型と、分割型の他
    方を形成し前記共通可動型に交互に型締めされる第1お
    よび第2固定型とから成り、 前記共通可動型は、二次成形キャビティと前記貫通穴形
    成用のコアピンとを具備し、 前記第1固定型は、型締めと連動して型締め時に前記コ
    アピンのまわりに一次成形キャビティを形成するととも
    に前記二次成形キャビティの開口部を閉鎖するスライド
    コアを具備し、 前記第2固定型は、前記コアピンの先端部が嵌入するピ
    ン穴を有し前記共通可動型との型締め時に前記二次成形
    キャビティの開口部を閉鎖し該二次成形キャビティの一
    側面を画定する二次側型板を具備することを特徴とす
    る、二色成形用金型。
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