JP3427315B2 - 樹脂製品の成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、樹脂製品、詳しくはそ
の一部に補強用あるいは取付け用の突起物（リブ等）を
設けた樹脂製品を成形するための装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車のバンパー等の樹脂製品では、補
強用あるいは取付け用として、その裏面に突起物（リブ
等）を設ける場合がある。 【０００３】ところで、このような樹脂製品の成形にお
いては、溶融状態から硬化へと移行する際に、樹脂の体
積減少による「ひけ」の発生が避けられない。特に上述
のようなリブを有する樹脂製品では、ひけがリブの延長
線上で製品の表面に現われるため、問題が多い。 【０００４】そこで、従来では、樹脂の収縮を補えるほ
どの圧力を樹脂製品に部分的に加える、いわゆる部分圧
縮法により、ひけの発生を抑制している。具体的には、
図５に示すように、一方の金型、例えば可動型（40）に
ピン穴（41）を設け、このピン穴（41）の奥部を、樹脂
製品（42）を成形するキャビティ（38）のうち、リブ
（42ｂ）の成形域（38ｂ）に開口させ、ピン穴（41）に
押出しピン（43）を摺動可能に収容した上でその下方に
圧縮状態のバネ（44）を収容し、その後、蓋体（45）で
ピン穴（41）を閉塞して可動型（40）に固定するのであ
る。この構成であれば、キャビティ（38）に溶融樹脂を
充填して保圧することにより、バネ（44）が圧縮され、
その弾性力で押出しピン（43）の先端部が溶融状態のリ
ブ（42ｂ）を固定型（39）側に加圧するので、リブ（42
ｂ）を部分的に圧縮してその延長方向でのひけの発生を
抑制することができる。 【０００５】この種の成形装置では、可動型（40）の背
後に押出し基部（47）を配置すると共に、押出しピン
（43）とは別に、バネを介在させないノックアウトピン
（46）を配置し、樹脂の硬化後、型開きした際に押出し
基部（47）をキャビティ側に移動させ、これによりノッ
クアウトピン（46）をキャビティ（38）内に進出させて
樹脂製品（42）を可動型（40）から脱型するのが一般的
である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
ように、樹脂製品（42）のリブ（42ｂ）が加圧方向に長
い場合には、脱型時におけるリブ（42ｂ）とその周囲の
金型の壁面との間の摩擦がかなり大きくなる。この場
合、脱型時にリブに作用する力（リブを押出そうとする
力）はバネ（44）の弾性力のみであり、押出し力が不足
する。そのため、リブ（42ｂ）を型外に押出すのは容易
ではなく、ノックアウトピン（46）で樹脂製品（42）の
製品本体（42ａ）を押出そうとしてもリブ（42ｂ）が型
内に残ろうとするため、製品本体（42ａ）とリブ（42
ｂ）との境界部分に変形（歪み）が生じるおそれがあ
る。 【０００７】かかる問題に対処したものとして、図６に
示すように、押出しピン（43）を押出し基部（47）側に
延長し、その延長側端部と押出し基部（47）との間にバ
ネ（44）を介在させたものがある。すなわち、脱型時
に、押出し基部（47）の移動に伴う押圧力をバネ（44）
及び押出しピン（43）を介してリブ（42ｂ）に伝達する
ことにより、リブ（42ｂ）を積極的に型外に押出そうと
するのである。 【０００８】しかし、この構成では、押出し基部（47）
の押圧力がバネ（44）を通して間接的に押出しピン（4
3）に伝達されるにすぎないため、当該押圧力がバネ（4
4）に吸収されて十分な押出し力を得ることができな
い。従って、リブ（42ｂ）と型との間で生じる摩擦力に
打ち勝つことができず、樹脂製品（42）の変形の問題が
依然として残る。 【０００９】そこで、本発明は、リブ等の突起物を有す
る樹脂製品を変形させることなく確実に脱型させること
のできる成形装置の提供を目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明は、薄肉の製品本体及びその厚み方向に突出する
突起部を有する樹脂製品を成形するための装置であっ
て、一対の型の衝合面に樹脂製品の形状に対応して形成
されたキャビティと、キャビティに対して接近・離隔す
る方向に往復駆動される押出し基部と、先端部をキャビ
ティのうちの突起部の成形域に臨ませて、押出し基部に
弾性部材を介して弾性的に支持され、溶融樹脂の冷却中
に突起部を弾性力で製品本体側に加圧する押出しピンと
を具備し、押出し基部に押出しピンと交差する向きに往
復駆動される係合体を設けると共に、押出しピンの弾性
部材よりもキャビティ側に前記係合体と係合可能の被係
合部を設け、溶融樹脂の冷却中は、係合体を被係合部か
ら離隔させ、樹脂硬化後の製品脱型時に、係合体を被係
合部と係合させた状態で押出し基部を前進させ、この状
態で押出しピンで樹脂製品を押圧することを特徴とす
る。 【００１１】係合体を往復駆動するための手段として
は、種々の方法が考えられる。先ず、第１にシリンダ等
の往復運動手段を使用するものである。 【００１２】第２に型の開閉動力を往復運動に変換する
機構が考えられる。例えば、固定側の型の衝合面に型の
開閉方向と平行にリターンピンを固定して、その先端部
に可動側の型の移動方向に対して傾斜した案内面を形成
し、係合体にリターンピンの先端部を保持する保持部を
設けてその一部に案内面と面接触可能のテーパ面を形成
し、さらに押出し基部に、係合体を常時押出しピン側に
付勢する弾性体を配置するのである。 【００１３】 【作用】溶融樹脂の冷却中は、係合体を後退させて被係
合部から離隔させておく。これにより、押出し基部に弾
性的に支持された押出しピンが樹脂製品の突起部を製品
本体側に加圧するので、樹脂硬化に伴うひけの発生を防
止することができる。一方、樹脂硬化後の製品脱型時に
は、係合体を前進させて押出しピンの被係合部と係合さ
せておく。この状態で押出し基部を前進させてキャビテ
ィに接近させると、その押圧力は、弾性部材を介するこ
となく、係合体を介して直接押出しピンに作用する。従
って、硬化した突起部に、型との間の摩擦力に対抗でき
るだけの十分な押出し力を作用させることができ、スム
ーズな押出しが可能となる。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図４に基づ
いて説明する。 【００１５】図１に示すように、本発明装置は、一対の
金型、すなわち固定型（１）及び可動型（２）を具備す
る。可動型（２）は、図示しない開閉駆動源により、駆
動板（３）及び伝達部材（４）を介し、固定型（１）に
対して接近・離隔する方向に往復駆動される（図中矢印
で示す）。 【００１６】固定型（１）と可動型（２）の衝合面
（Ｐ）には、樹脂製品（５：バンパー等）の形状に対応
するキャビティ（６）が形成されている。樹脂製品
（５）は、薄肉の製品本体（5a）と、製品本体（5a）の
厚み方向に突出する一対のリブ（5b）（突起部）とから
なり、キャビティ（６）には、このリブ（5b）に対応し
てその成形域となる一対のキャビティ凸部（6b）が形成
されている。 【００１７】固定型（１）には、溶融樹脂の注入口であ
るゲート（７）が形成される。図示しない供給源から供
給された溶融樹脂は、このゲート（７）を通ってキャビ
ティ（６）内に注入される。 【００１８】可動型（２）には、小径部分及び大径部分
からなる第１のピン穴（11）が形成される。このピン穴
（11）は、小径部分を奥にして可動型（２）の移動方向
と平行に形成され、小径部分の先端はキャビティ凸部
（6b）の先端部にそれぞれ開口している。このピン穴
（11）の形成個数は任意であり、両キャビティ凸部（6
b）の長さ方向（紙面鉛直方向）で複数箇所に設けても
よく、また、キャビティ凸部（6b）の長さ方向の長さ
（紙面鉛直方向の長さ）が短い場合には、一箇所にのみ
設けてもよい。各ピン穴（11）には、小径部（12ａ）及
び大径部（12ｂ）からなる段付き軸状の押出しピン（1
2）が小径部（12ａ）を奥にして挿入される。 【００１９】可動型（２）の背後には、押出し板（15）
及び支持部材（16）からなる押出し基部（17）が配置さ
れる。この押出し基部（17）は、可動型（２）を駆動す
る開閉駆動源と独立して設けた押出し駆動源（図示省
略）により、可動型（２）の開閉方向と平行に往復駆動
されて固定型（１）に接近・離隔する。 【００２０】支持部材（16）には、第１のピン穴（11）
と同軸に配置した第２のピン穴（19）が貫通形成されて
いる。この第２のピン穴（19）には、溶融樹脂の加圧用
として弾性部材（20）（コイルスプリング等）が収納さ
れ、その上に各押出しピン（12）の大径部（12ｂ）末端
が摺動可能に挿入されている。 【００２１】支持部材（16）上には、先端部を楔状にし
た柱状の係合体（22）が押出しピン（12）と同数分だけ
配置される。この係合体（22）は、エアシリンダ（油圧
シリンダでもよい）からなるスライド駆動機構（23）に
より、支持部材（16）上を可動型（２）の開閉方向と直
交する方向に往復スライド駆動される。押出しピン（1
2）の大径部（12ｂ）の略中間部分で且つ弾性部材（2
0）よりもキャビティ側には、係合体（22）が通過でき
る幅及び高さを持つ穴状の被係合部（24：以下、係合穴
と称する）が貫通形成される。スライド駆動機構（23）
によって前進駆動された係合体（22）は、この係合穴
（24）に挿入され、押出しピン（12）と係合する。 【００２２】なお、係合穴（24）の位置は、溶融樹脂の
冷却中における押出しピン（12）の静止位置に応じて決
定される。すなわち、冷却過程において、静止位置にあ
る押出しピン（12）のうち、係合体（22）のスライド領
域と交差する部分に係合穴（24）を形成する。 【００２３】以下、上記成形装置による成形手順を説明
する。 【００２４】先ず、固定型（１）及び可動型（２）を衝
合させ、衝合面（Ｐ）に形成されたキャビティ（６）に
ゲート（７）から溶融樹脂を充填した後、保圧しながら
冷却する。冷却中は、樹脂圧力により弾性部材（20）が
圧縮され、その弾性力によって押出しピン（12）が固定
型（１）側に押圧される。これにより、キャビティ凸部
（6b）内の溶融樹脂には、ひけの生じ易い方向、すなわ
ち製品本体（5a）の厚み方向（図面上下方向）に沿って
圧縮力が作用する。これにより、硬化に伴う当該方向の
体積減少を補ってひけの発生を抑制することが可能とな
る。 【００２５】樹脂の硬化後、開閉駆動源及び押出し駆動
源を起動し、駆動板（３）及び押出し基部（17）を一体
的に後退させて型開きを行なう。この型開き時には、押
出しピン（12）と係合体（22）の相対位置が変化するこ
とはなく、係合体（22）は係合穴（24）との対向関係を
保持したまま押出しピン（12）と一体となって固定型
（１）から離隔する方向に移動する。硬化した樹脂製品
（５）は、固定型（１）から剥離し、可動型（２）に密
着した状態で固定型（１）から離反する。 【００２６】次いで、スライド駆動機構（23）を起動し
て係合体（22）を前進させ、これを係合穴（24）に挿入
して押出しピン（12）と係合させる。その後、図２に示
すように、押出し駆動源のみを駆動して押出し基部（1
7）を固定型（１）側に前進させると、係合体（22）と
係合した押出しピン（12）がキャビティ凸部（6b）内に
進出し、押出しピン（12）に押圧された樹脂製品（５）
が可動型（２）から離脱する。この時、押出し基部（1
7）の押出し力は、弾性部材（20）を介することなく、
係合体（22）を介して直接的に押出しピン（12）に伝達
されるので、従来装置（図６参照）のように弾性部材
（20）によって押出し力が吸収されることもなく、型と
の間の摩擦力に抗するのに十分な押出し力を樹脂製品
（５）に付与することができる。従って、スムーズに樹
脂製品（５）を脱型させることができ、製品本体（5a）
とリブ（5b）との境界部分で変形（歪み）が生じること
もない。なお、本発明装置では、押出しピン（12）のみ
で十分な押出し力が得られるため、従来装置のように製
品本体（5a）を押圧するノックアウトピンを配置する必
要はないが、必要に応じて同様のノックアウトピンを配
設してもよい。 【００２７】図３に本発明の他の実施例を示す。これ
は、係合体（22）を可動型（２）の開閉動力を利用して
スライドさせるもので、スライド駆動機構（23）を除
き、図１の構造と同様である。 【００２８】スライド駆動機構（23）は、コイルバネ等
の弾性体（30）とリターンピン（31）とで構成される。
弾性体（30）は、係合体（22）と、支持部材（16）の両
端部を固定型（１）側に起立させて形成した係止壁（3
2）との間に圧縮状態で介装される。リターンピン（3
1）は、その基端部を固定型（１）の衝合面（Ｐ）に固
定したもので、その先端部は、可動型（２）の移動方向
と平行に延設され、可動型（２）を摺動可能に貫通して
いる。リターンピン（31）の先端部には、その先端角部
のうち、弾性体（30）の圧縮方向側の角部を斜めに切除
して案内面（31ａ）が形成されている。 【００２９】係合体（22）の略中間部には、リターンピ
ン（31）の先端部を収容保持する保持穴（33）が陥没形
成される。この保持穴（33）のうち、弾性体（30）の圧
縮方向側の壁面は前記案内面（31ａ）と面接触可能のテ
ーパ面（33ａ）とされる。 【００３０】この成形装置では、以下の手順で樹脂製品
（５）の成形を行なう。 【００３１】先ず、固定型（１）及び可動型（２）を衝
合させ、キャビティ（６）に溶融樹脂を充填してこれを
硬化させる。硬化中は、弾性部材（20）の弾性力によっ
て押出しピンを固定型（１）側に押圧し、キャビティ凸
部（6b）内の溶融樹脂を加圧してひけの発生を抑制す
る。 【００３２】樹脂が完全に硬化したところで、開閉駆動
源及び押出し駆動源を起動し、駆動板（３）及び押出し
基部（17）を一体的に後退させて型開きを行なう。この
時、案内面（31ａ）とテーパ面（33ａ）との摺動案内に
より、弾性体（30）の付勢力を受けた係合体（22）が可
動型（２）の中心側にスライドするので、係合体（22）
を押出しピン（12）の係合穴（24）に貫入させ、係合体
（22）と押出しピン（12）とを係合させることができ
る。従って、図１に示す装置と同様に、リブ（5b）と製
品本体（5a）との境界部分での変形を防止することがで
きる。また、図１に示す装置で必須のシリンダが不要と
なるので、コスト的にも有利である。 【００３３】なお、この構成では、型開き工程の終了時
にも図４に示すように、案内面（31ａ）とテーパ面（33
ａ）とを離反させずに少なくともその一部で接触させて
おく必要がある。このような位置関係であれば、型締め
時に押出し基部（17）を固定型（１）側に前進させた際
に、係合体（22）が案内面（31ａ）とテーパ面（33ａ）
との摺動により弾性体（30）の圧縮方向に案内されて後
退するので、装置全体を初期状態（図４に示す状態）に
復帰させて動作の継続性が確保することができる。 【００３４】本発明は、上述したリブ付きのバンパーに
限らず、薄肉の製品本体（5a）にその厚み方向に突出す
る突起物（5b）を設けた樹脂製品であれば、あらゆる種
類・形状の樹脂製品に適用可能である。 【００３５】 【発明の効果】本発明によれば、溶融樹脂の硬化に伴う
ひけの発生を確実に回避する一方で、脱型時における樹
脂製品の変形（突起部と製品本体の境界部分の変形）も
確実に防止することができる。従って、突起部を有する
樹脂製品の品質安定化に多大な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に成形装置の断面図である。 【図２】樹脂製品の脱型後の状態を示す断面図である。 【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。 【図４】図３の装置における型開き後の状態を示す要部
拡大断面図である。 【図５】従来装置の断面図である。 【図６】従来装置の断面図である。 【符号の説明】 １ 固定型 ２ 可動型 ５ 樹脂製品 5a 製品本体 5b 突起部（リブ） ６ キャビティ 12 押出しピン 17 押出し基部 20 弾性部材 22 係合体 24 被係合部（係合穴）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 薄肉の製品本体及びその厚み方向に突出
   する突起部を有する樹脂製品を成形するための装置であ
   って、 一対の型の衝合面に樹脂製品の形状に対応して形成され
   たキャビティと、 キャビティに対して接近・離隔する方向に往復駆動され
   る押出し基部と、 先端部をキャビティのうちの突起部の成形域に臨ませ
   て、押出し基部に弾性部材を介して弾性的に支持され、
   溶融樹脂の冷却中に突起部を弾性力で製品本体側に加圧
   する押出しピンとを具備し、 押出し基部に押出しピンと交差する向きに往復駆動され
   る係合体を設けると共に、押出しピンの弾性部材よりも
   キャビティ側に前記係合体と係合可能の被係合部を設
   け、溶融樹脂の冷却中は、係合体を被係合部から離隔させ、
   樹脂硬化後の製品脱型時に、係合体を被係合部と係合さ
   せた状態で押出し基部を前進させ、この状態で押出しピ
   ンで樹脂製品を押圧する ことを特徴とする樹脂製品の成
   形装置。