JP3372155B2 - 螺旋状体成形装置と、その成形方法 - Google Patents

螺旋状体成形装置と、その成形方法

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/44Removing or ejecting moulded articles for undercut articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製の螺旋状体
を射出成形によって得る螺旋状体成形装置と、その成形
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばテフロンなどの合成樹脂材から
なる螺旋状体を、射出成形によって得る螺旋状体成形装
置がある。この螺旋状体成形装置は、図6および図7に
示すような部品から構成される。
【0003】図中1は可動側金型、2は固定側金型、3
は入れ子である。この入れ子3は、スリーブ4と中子5
の組合わせからなる。上記中子5は、円柱状体であり、
その周面に螺旋状の溝部6が設けられる。これに対して
スリーブ4は、中子5が挿脱自在に嵌り合う直径寸法と
同一の全長寸法の孔部7を備えている。
【0004】孔部7の周面には何らの加工も施されてお
らず、平坦面である。スリーブ4と中子5を組合わせて
入れ子3を構成した状態で、中子5の螺旋状溝部6と、
この溝部の開放面を閉成するスリーブ4の孔部7周面と
で、空間部であるキャビティが形成される。
【0005】なお、上記スリーブ4には、中子5の螺旋
状溝部6に連通する図示しないランナやゲートなどから
なる溶融樹脂の案内通路が設けられている。成形時に
は、図に矢印で示すように、中子5をスリーブ4の孔部
7に挿入して入れ子3を構成し、これを可動側金型1に
挿入する。そして、可動側金型1を固定側金型2に組合
わせ、上記スリーブ4の案内通路に溶融した樹脂を射出
注入する。
【0006】溶融した樹脂は、入れ子3に形成されるキ
ャビティに導かれ、ここに充填される。そして、樹脂が
固形化するのに必要な所定時間が経過したあとは、図の
矢印とは反対方向に部品を分解する。
【0007】すなわち、固定側金型2から可動側金型1
を離反し、さらにこの可動側金型1から入れ子3を抜き
出す。ついで、スリーブ4を固定し、エアーシリンダな
どの直線運動体を用いて中子5を移動付勢し、スリーブ
4から突き出す。中子5の周面に設けられる上記螺旋状
溝部6に、樹脂が埋設された状態で取り出される。
【0008】最後に、図8に示すように、中子5の螺旋
状溝部6から螺旋状に成形された樹脂である螺旋状体S
を取り出す。実際には、螺旋状体Sの一端部を溝部6端
部から強制的に掘り起こし、何らかの手段でその端部を
摘み、かつ固定する。
【0009】中子5を所定方向に徐々に回転するととも
に軸方向に移動することにより、溝部6から螺旋状体S
の成形品が徐々に抜き出される。螺旋状溝部6のピッチ
分だけ中子5を回転すれば、螺旋状体Sは全長に亘って
取り出され、成形された螺旋状体Sが得られる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
螺旋状体成形装置では、中子5の螺旋状溝部6と、スリ
ーブ4の孔部7周面との間の空間部であるキャビティに
樹脂が射出注入され、固形化した状態で溝部6に埋設さ
れる。換言すれば、螺旋状体Sは中子5に巻き付いた状
態で成形される。
【0011】上記螺旋状体Sを中子5から取り出すの
に、螺旋状体の一端部を固定保持し、中子を回転しなが
ら軸方向に移動しなければならない。螺旋状体Sは中子
溝部6の曲率半径とは無関係に、強制的に延展化されて
しまう。
【0012】螺旋状溝部6のピッチ分だけ中子5を操作
すれば螺旋状体Sが得られるが、その作業中での強制的
な延展化により、変形量が樹脂の弾性限界を越えてしま
うことがある。
【0013】その結果、螺旋状体Sの変形が回復せず、
不均一なピッチや、曲率半径が一定しないピッチ円とな
る恐れがあり、形状精度が低下する。また、この作業は
自動化が困難で人手に頼らざるを得ないため、サイクル
タイムが一定せず、生産性に劣るなどの不具合がある。
【0014】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、成形された樹脂の螺旋状
体を金型から容易に離型できるとともに、形状精度の低
下を防止し、かつ自動化を可能とした螺旋状体成形装置
と、その成形方法を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
第1の発明の螺旋状体成形装置は、請求項1として、溶
融された樹脂を螺旋状のキャビティに充填し固化するこ
とによって螺旋状体の成形を行う装置において、中子
と、この中子が挿入される孔部の内周面に設けられた螺
旋状体成型溝部と中子の周面とが組み合わされることに
よりキャビティを形成する径方向に分割自在な第1のス
リーブと、第1のスリーブが着脱自在に挿入される第2
のスリーブとを具備することを特徴とする。
【0016】上記目的を満足するため第2の発明の螺旋
状体成形方法は、請求項2として、中子が挿入される孔
部の内周面に設けられた螺旋状体成型溝部と中子の周面
とが組み合わされることによりキャビティを形成する径
方向に分割自在なスリーブを用いて螺旋状体の成形を行
う方法であって、キャビティに溶融された樹脂を充填し
螺旋状体を形成する工程と、スリーブを分割する工程
と、中子に巻回されている螺旋状体を中子の長さ方向に
相対移動させることにより螺旋状体と中子とを離型する
工程とを具備することを特徴とする。
【0017】
【0018】
【0019】以上のような課題を解決する手段を備える
ことにより、請求項1および請求項2の発明では、成形
された螺旋状体を金型から容易に離型できて、形状精度
の低下を防止し、かつ自動化が可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図2に示すように、10
は中子であり、11は第1のスリーブであり、12は第
2のスリーブであって、これらで入れ子13が構成され
る。
【0021】上記中子10は、円柱状体に形成され、そ
の端面は勿論、周面にも何らの加工も施されていない平
坦面をなす。上記第1のスリーブ11は、端面および軸
方向に沿って矩形状に形成され、両端面を貫通する孔部
14が軸方向に沿って設けられる。上記孔部14は、直
径寸法が上記中子10の直径寸法と同一であり、全長寸
法が中子全長寸法と同一である。
【0022】したがって、第1のスリーブ11の孔部1
4自体は円柱状の空間部からなり、上記中子10を着脱
自在に挿入できるようになっている。図3(A)にも示
すように、孔部14の内周面には螺旋状の溝部15が設
けられている。この溝部15は、第1のスリーブ11の
一端部から他端部に亘って連続し、かつ等ピッチに設け
られ、その断面形状は矩形状である。
【0023】上記第1のスリーブ11は、軸方向に沿っ
て複数(ここでは4個)に分割自在な分割体11aない
し11dから構成される。それぞれの分割体11aない
し11dの軸方向に沿う内周面に、孔部14および螺旋
状体成型溝部(以下、螺旋状溝部と言う)15の分割面
が成形される。
【0024】再び図2に示すように、上記第2のスリー
ブ12は、端面および軸方向に沿って矩形状に形成さ
れ、その一端面から他端面近傍に亘って孔部である装着
部16が軸方向に沿って設けられる。
【0025】上記装着部16は、断面形状が矩形状で、
組み合わされた状態の上記第1のスリーブ11の端面外
形寸法と同一であり、装着部16の全長寸法は第1のス
リーブ11の全長寸法と同一である。したがって、この
装着部16に第1のスリーブ11が着脱自在に挿入され
るようになっている。
【0026】このようにして入れ子13を構成した状態
で、図3(B)にも示すように、第1のスリーブ11の
螺旋状溝部15と、この溝部の開放面を閉成する中子1
0周面とで、空間部であるキャビティKが形成される。
第1,第2のスリーブ11,12には、上記キャビティ
に連通する図示しないランナやゲートなどからなる溶融
樹脂の案内通路が設けられている。
【0027】図1に示すように、中子10と、第1,第
2のスリーブ11,12を組合わせた上記入れ子13
は、可動側金型17に装着される。そして、上記可動側
金型17は固定側金型18に組み合わされる。
【0028】ここでは図示しないが、上記固定側金型1
8には溶融した樹脂を射出する射出部であるスプールブ
ッシュが接続されていて、上記入れ子13に設けられる
案内通路に連通される。
【0029】これら可動,固定側金型17,18を用い
ることにより、この装置はパーティングが1か所の2枚
構成金型である。そして、後述するように射出成形をな
すと、得られる成型品である螺旋状体にランナ部分に導
かれたまま固形化した樹脂が一体となって取り出され
る、サイドゲート金型に分類される。
【0030】このようにして構成される螺旋状体成形装
置であり、周面に何らの加工も施されていない円柱状の
中子10を、複数の分割体11aないし11dを組合わ
せた第1のスリーブ11の孔部14に挿入する。
【0031】そして、第1のスリーブ11を第2のスリ
ーブ12の装着部16に装着して入れ子13を構成し、
この入れ子13を可動側金型17に装着する。さらに、
可動側金型17を固定側金型18に組合わせて、固定側
金型18に接続されるスプールブッシュから溶融した樹
脂を射出注入する。
【0032】溶融樹脂は、ランナからゲートなどの案内
通路を介して第1のスリーブ11の螺旋状溝部15と中
子10周面で形成されるキャビティKに導かれ、ここに
充填される。
【0033】溶融樹脂が、上記キャビティKに十分に充
填され、ここからゲートとランナに連なる状態で注入を
停止し、所定時間放置する。樹脂は放熱冷却して固形化
する。キャビティが螺旋状をなすところから、得られる
成型品は螺旋状体Sである。
【0034】今度は、成形化した樹脂である螺旋状体S
を装置から離型する工程となる。はじめに、入れ子13
を可動側金型17から取り出す。そして、取り出した入
れ子13を分解する。すなわち、中子10はそのままの
状態で、第1のスリーブ11を第2のスリーブ12から
抜き出す。
【0035】図4に示すように、抜き出した第1のスリ
ーブ11に対して中子10を固定し、第1のスリーブ1
1を径方向に分割付勢する。すなわち、第1のスリーブ
11を構成する各分割体11aないし11dを、対角線
方向に移動付勢する。
【0036】各分割体11aないし11dに形成される
溝部15の分割部分が、固形化した樹脂である螺旋状体
Sから抜け出る。したがって、螺旋状体Sは中子10の
周面に巻き付いた状態で残る。
【0037】つぎに、螺旋状体Sを固定し、中子10を
軸方向に直線的に移動する。もしくは、中子10を固定
し、螺旋状体Sを中子の軸方向に直線的に移動する。い
ずれにしても、螺旋状体Sは各ピッチ毎に均一にクラン
プすることが必要である。
【0038】上記中子10もしくは螺旋状体Sのいずれ
か一方を固定し、他方を軸方向に直線的に移動すること
により、図5に示すように、中子10から螺旋状体Sが
分離する。
【0039】中子10の周面には何らの加工も施されて
おらず、凹凸のない平滑面であるから、螺旋状体Sは少
しの引っ掛かりもなく円滑に移動して、中子10から抜
け出る。
【0040】得られた成型品である螺旋状体Sは、離型
の際に無理に変形させることがないので、キャビティK
において成形された状態と全く変わりのない寸法形状で
あり、ピッチやピッチ円に少しの変更もなく、したがっ
て精度が高い。
【0041】そして、螺旋状体Sを入れ子13から取り
出す作業は単純な直線運動の繰り返しであり、全ての作
業工程で自動化が可能となり、サイクルタイムが一定化
して生産性の向上に寄与する。
【0042】なお、上記実施の形態では第1のスリーブ
11を4分割とし、全体を矩形状にして第2のスリーブ
12に装着するようにしたが、この分割数や形態に限定
されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実
施可能である。
【0043】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の発明で
は、溶融された樹脂を螺旋状のキャビティに充填し固化
することによって螺旋状体の成形をなす装置において、
中子と、この中子が挿入される孔部の内周面に設けられ
た螺旋状体成型溝部と中子の周面とが組み合わされるこ
とによりキャビティを形成する径方向に分割自在な第1
のスリーブと、第1のスリーブが着脱自在に挿入される
第2のスリーブとを具備する。
【0044】請求項2の発明では、中子が挿入される孔
部の内周面に設けられた螺旋状体成型溝部と中子の周面
とが組み合わされることによりキャビティを形成する径
方向に分割自在なスリーブを用いて螺旋状体の成形を行
う方法であって、キャビティに溶融された樹脂を充填し
螺旋状体を形成する工程と、スリーブを分割する工程
と、中子に巻回されている螺旋状体を中子の長さ方向に
相対移動させることにより螺旋状体と中子とを離型する
工程とを具備する。
【0045】
【0046】
【0047】したがって、いずれの請求項の発明でも、
成型品である螺旋状体を金型から容易に離型でき、螺旋
状体の形状精度の低下を防止して信頼性の向上を図り、
かつ自動化してサイクルタイムの管理が可能となるなど
の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は、本発明の実施の形態を示す、螺旋状
体成形装置の概略の斜視図。(B)は、螺旋状体成形装
置および入れ子を分解した概略の斜視図。
【図2】同実施の形態の、入れ子を分解した斜視図。
【図3】(A)は、同実施の形態の、第1のスリーブの
一部の分割体を除去して示す斜視図。(B)は、同実施
の形態の、中子と第1のスリーブの一部縦断面図。
【図4】同実施の形態の、第1のスリーブを分割して中
子の周面に螺旋状体を巻装した状態で取り出した斜視
図。
【図5】同実施の形態の、中子から螺旋状体を分離した
斜視図。
【図6】(A)は、本発明の従来の形態を示す、螺旋状
体成形装置の概略の斜視図。(B)は、螺旋状体成形装
置および入れ子を分解した概略の斜視図。
【図7】同従来の形態の、入れ子を分解した斜視図。
【図8】同従来の形態の、中子から螺旋状体を取り外す
説明図。
【符号の説明】
10…中子、14…孔部、11…第1のスリーブ、15
…螺旋状の溝部、16…装着部、12…第2のスリー
ブ、K…キャビティ、13…入れ子、17…可動金型、
18…固定側金型。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/40 B29C 33/44 B29C 33/76

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融された樹脂を螺旋状のキャビティに充
    填し固化することによって螺旋状体の成形を行う螺旋状
    体成形装置において、 中子と、 この中子が挿入される孔部の内周面に設けられた螺旋状
    体成型溝部と前記中子の周面とが組み合わされることに
    より前記キャビティを形成する径方向に分割自在な第1
    のスリーブと、 前記第1のスリーブが着脱自在に挿入される第2のスリ
    ーブと、 を具備することを特徴とする螺旋状体成形装置。
  2. 【請求項2】中子が挿入される孔部の内周面に設けられ
    た螺旋状体成型溝部と前記中子の周面とが組み合わされ
    ることによりキャビティを形成する径方向に分割自在な
    スリーブを用いて螺旋状体の成形を行う螺旋状体成形方
    法であって、 前記キャビティに溶融された樹脂を充填し螺旋状体を形
    成する工程と、 前記スリーブを分割する工程と、 前記中子に巻回されている前記螺旋状体を前記中子の長
    さ方向に相対移動させることにより前記螺旋状体と前記
    中子とを離型する工程と、 を具備することを特徴とする螺旋状体成形方法。
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KR101360449B1 (ko) * 2012-12-26 2014-02-11 현대자동차주식회사 사출금형장치
DE102018215955A1 (de) * 2018-09-19 2020-03-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Gießform zur Herstellung von wendelförmigen Gusskörpern

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