JP3468128B2 - ブロー成形用ダイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ブロー成形機にお
ける樹脂材料の滞留を防止したブロー成形用ダイスに関
する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、自動車のスポイラなどの樹脂材
料による中空製品の成形には、溶融した樹脂材料を管状
に射出したパリソンを型で挟み込み、その型内で空気を
吹き込んで中空品を形作るブロー成形法が採用されてい
る。その中空品を作るブロー成形機は、大きく分けて樹
脂材料を管状に射出してパリソンを形成するブロー成形
用ダイスと、そのパリソンから製品を形作るブロー成形
用型とから構成されている。そこで、以下にそのブロー
成形用ダイスについて説明する。図４及び図５は、従来
のブロー成形用ダイスを示す一部断面側面図であり、特
に図４は樹脂材料を射出した後に新たな樹脂材料を充填
し始める状態を示し、図５は樹脂材料を充填した状態を
示したものである。ブロー成形用ダイス１０１は、内部
に円筒形状の樹脂流路１０２が形成され、その樹脂流路
１０２内を上下動するプランジャ１０３によって充填さ
れた樹脂材料が押し出されて、パリソンが形成されるよ
う構成されている。 【０００３】プランジャ１０３は、マンドレル１０４と
摺接するように外側に重ねてはめ合わされ、一体のプラ
ンジャ可動板１０５に固定されたロッド１０６を介し、
不図示の油圧シリンダによって押圧されて下方に移動す
るよう構成されている。なお、プランジャ１０３は、図
４に示す樹脂流路１０２（細部１２１）を通って絞り部
１２２に供給される樹脂の流入圧力によって、図５に示
す位置まで上昇するよう構成されている。マンドレル１
０４内周面にはヒータ１０７が設けられている。そし
て、マンドレル１０４の下端には第１コア１０８が直接
固定され、その第１コア１０８の下端には第２コア１０
９及びリップコア１１０が重ねて固定されている。ま
た、マンドレル１０４は、その上端で図示しない油圧シ
リンダと連結され、上下に移動するよう構成されてい
る。一方、プランジャ１０３などは、円筒形状のダイホ
ルダ本体１１１内に設けられ、そのダイホルダ本体１１
１の下端には偏肉調整リング１１２及びダイス１１３が
固定されている。偏肉調整リング１１２は、その円周上
に複数設けられた調整ボルト１１４によってリップコア
１１０との軸心を合わせて、ダイス１１３の下端開口部
がリップコア１１０の外周縁と略同心円となるように構
成されている。 【０００４】そして、このような構成からなるブロー成
形用ダイス１０１の樹脂流路１０２は、図４に示すよう
にプランジャ１０３外周部から樹脂が供給されるもので
あって、プランジャ１０３とダイホルダ本体１１１に囲
まれた狭小断面の細部１２１から、第１コア１０８と偏
肉調整リング１１２とによる絞り部１２２へと続き、更
に射出するパリソンの肉厚及び径を調整する第２コア１
０９とダイス１１３とで囲まれた調整部１２３へと続い
ている。なお、樹脂流路１０２には、プランジャ１０３
が図５に示すように上昇した位置にある場合は、マンド
レル１０４とダイホルダ本体１１１とで囲まれてプラン
ジャ１０３の移動によって容積変化するアキュムレータ
部１２４が存在する。また、樹脂流路１０２は、リップ
コア１１０が下がった場合には、図示しないがリップコ
ア１１０とダイス１１３との隙間からなる射出口が調整
部１２３の下流に形成される。 【０００５】続いて、次のパリソンを形成するために
は、リップコア１１０が上昇して樹脂流路１０２下端の
射出口が閉じられた後、樹脂流路１０２内のアキュムレ
ータ部１２４内に樹脂材料を充填させるべく、樹脂材料
が樹脂流路１０２内に送り込まれ、その圧力によりプラ
ンジャ１０３が上昇する。そして、再びプランジャ１０
３が下降すると、樹脂流路１０２内の樹脂材料が射出口
から押し出されてパリソンが形成される。このような動
作が繰り返されて順次パリソンが形成され、そのパリソ
ンからブロー成形用型にはめられた中空製品が成形され
ていく。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブロー成形ダイスでは、パリソンの形成が繰り返し行わ
れた場合、一部の樹脂材料が流路内に滞留してヒータの
熱によって樹脂焼けを起こしてしまい、徐々に流れ出て
くる樹脂焼けした樹脂材料によってパリソン表面に凹ブ
ツが現れて成形品の表面に転写されるという問題があっ
た。その場合、従来から製品の意匠面を良くするために
凹ブツ修正のための研ぎ仕上げが行われていたが、その
作業には多大な労力と時間が必要となり、これが生産性
やコストの面でマイナス要因となっていた。 【０００７】この樹脂焼けの付着が多いのは、ダイホル
ダ本体１１１の下端と偏肉調整リング１１２との接合凹
部である。また、滞留の原因としては、次のようなこと
が考えられる。即ち、図４に示す状態から新たに樹脂材
料を追加しようとする場合には、前述したように樹脂材
料が樹脂流路１０２内に送り込まれ、その圧力によって
プランジャ１０３が上昇する。そのため、細部１２１内
の樹脂材料が、プランジャ１０３の底部の傾斜面に沿っ
て流れ込むこととなる。しかし、このとき、細部１２１
から絞り部１２２への流路断面積の変化が大きいため樹
脂材料の流速は小さい。従って、樹脂材料の流れは、プ
ランジャ１０３底部のテーパ面に沿って、第１コア１０
８の壁面及びマンドレル１０４の壁面に当って上方への
渦流が発生することが考えられる。そして、渦流の発生
しない部分、即ち偏肉調整リング１１２とダイホルダ本
体１１１の内壁との接合部近傍に滞留部Ｐが生じてしま
うものと考えられる。 【０００８】また、ブロー成形用ダイス１０１は、小径
のパリソンから大径のパリソンを射出できるように、テ
ーパ角度の異なる第２コア１０９、リップコア１１０及
びダイス１１３に交換し、射出するパリソンの径を調整
できるようになっている。そのため、中心側では第１コ
ア１０８、第２コア１０９そしてリップコア１１０から
構成され、外側では偏肉調整リング１１２及びダイス１
１３から構成されるといった部品点数の多い構造となっ
ていた。これでは、各部品の接続部分に樹脂材料が溜ま
り易く、前述したように樹脂焼けによる問題の原因とな
っていた。更に、口径を変更するのに手間がかかり、扱
いが不便なものであった。 【０００９】そこで、本発明は、かかる問題点を解消す
べく、樹脂材料の滞留を防止したブロー成形用ダイスを
提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
るブロー成形用ダイスは、上下動する円筒形状のプラン
ジャ外周部に形成された樹脂流路内に、当該プランジャ
下端の移動領域上方から樹脂材料を供給し、当該プラン
ジャを下降させて樹脂流路内に充填された樹脂材料を環
状の射出口から押し出すことによってパリソンを形成す
るものであって、前記樹脂流路が、前記プランジャの外
周部に位置する細部と、前記プランジャ先端の移動領域
をなすアキュムレータ部と、前記プランジャ先端のテー
パ面とそのテーパ面に対面する外テーパ面とからなるテ
ーパ部と、射出口から押し出すパリソンの肉厚及び径を
調整する調整部とからなり、前記プランジャが下死点に
まで下降した時に前記細部と前記テーパ部とが連続し、
前記プランジャ先端のテーパ面と前記外テーパ面とが略
平行となるように、かつ、前記外テーパ面を前記樹脂流
路の外周部に取り付けるシールリングに設けたことを特
徴とする。 【００１１】よって、このブロー成形用ダイスによれ
ば、細部からテーパ部へ急激に断面積が変化するのを防
止し、細部からテーパ部へ流れる樹脂材料に十分な流速
を与えることができ、樹脂材料がプランジャ先端のテー
パ面から剥離することなく流れることとなる。従って、
後から押し流される樹脂材料によって、テーパ面に付着
した先の樹脂材料が流し落とされるため、樹脂材料の滞
留を防止して樹脂流路内に先に供給された樹脂材料が残
ることがなくなる。また、外テーパ面をダイス本体部と
は別体のシールリングに形成したため、取り外しが可能
となり、異なる角度のテーパ面をなすシールリングに取
り換えることにより、形成するパリソンに対応した樹脂
材料の粘性や流量によって変化する 剥離の条件に従っ
て、テーパ部の流路断面を変更することができ、かつ樹
脂材料が残っても清掃が容易となる。 【００１２】 【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるブロー成形
用ダイスの一実施の形態について図面を参照して具体的
に説明する。図１及び図２は、本実施の形態のブロー成
形用ダイスを示した断面図であり、特に、図１は射出終
了後に樹脂材料を新たに充填し始める状態を示した図で
あり、図２は樹脂材料を充填した状態を示した図であ
る。ブロー成形用ダイス１は、ダイホルダ本体１１の内
周面とマンドレル４の外周面とにより、円筒形状の空間
をなす樹脂流路２が形成され、その樹脂流路２内を上下
動するプランジャ３によって充填された樹脂材料が押し
出されて、パリソンが形成されるよう構成されている。 【００１３】そのプランジャ３は、円筒形状をなすもの
であって先端は中心方向に尖ったテーパ面３Ａが形成さ
れている。そして、プランジャ３は、その内部に設けら
れた円筒形状のマンドレル４に摺接するよう重ねてはめ
合わされ、一体に取り付けられたプランジャ可動板５に
固定されたロッド６を介して不図示の油圧シリンダで下
向きの押圧力が与えられ、上昇は自由となるよう構成さ
れている。また、マンドレル４の下端には逆円錐状をな
すコア７が直接固定され、そのコア７の下端にリップコ
ア８が取り付けられている。そのマンドレル４は、上端
部において図示しない別の油圧シリンダと連結され、上
下方向の移動が制御されるよう構成されている。そし
て、マンドレル４の内部にはヒータ９が設けられ、樹脂
流路２内の樹脂材料を加熱するよう構成されている。 【００１４】一方、ブロー成形用ダイス１は、プランジ
ャ３やマンドレル４などを包み込む円筒形状のダイホル
ダ本体１１によって外装され、そのダイホルダ本体１１
下端にダイ１２が固定されている。ダイ１２は円筒形状
をなし、その壁面には水平方向に摺動孔１２Ａが穿設さ
れて、ロックピン１３がダイ１２の軸と直交方向に摺動
自在に挿入されている。そして、そのロックピン１３
は、ダイ１２に固設された油圧シリンダ１４の駆動によ
って摺動孔１２Ａ内を摺動するよう構成されている。こ
のようなロックピン１３及び油圧シリンダ１４は、図面
上では１組のみを示すが実際にはダイ１２の四方に設け
られている。そして、このダイ１２内には、樹脂流路２
の一部を構成する孔が形成されたダイス１５が設けら
れ、そのダイス１５が次のようにしてダイ１２に取り付
けられるようになっている。 【００１５】ダイス１５の上端面にあって樹脂流路２に
面するダイ１２との連続部分には、そのダイス１５とダ
イ１２とに挟まれたシールリング１６が設けられ、ダイ
ス１５外周の段部にダイリング１７が設けられている。
このシールリング１６及びダイリング１７によって図示
するようにしてダイス１５が上下２箇所で支持されてい
る。そして、油圧シリンダ１４の駆動で内側に押し出さ
れたロックピン１３に設けたテーパ面によってダイリン
グ１７の底面が楔状にカシメられる。そのため、ダイリ
ング１７、ダイス１５及びシールリング１６がダイ１２
に対して上下方向に押し付けられて一体のものとなるよ
う構成されている。一方、ダイ１２には、その円周上に
複数の偏肉調整ボルト２０が螺設され（図面上には１個
のみ示している）、その先端がダイス１５の側面部に当
たるようになっている。また、ダイホルダ本体１１の外
周には樹脂材料を加熱するためのヒータ３０が巻かれて
いる。 【００１６】そして、このような構成からなるブロー成
形用ダイス１の樹脂流路２は、その内側がプランジャ
３、マンドレル４、コア７そしてリップコア８の連続す
る外面によって構成され、外側がダイホルダ本体１１、
ダイ１２、シールリング１６そしてダイス１５の連続す
る内面によって構成されている。このような面で囲まれ
図示するような断面形状をなす樹脂流路２、特に図１の
状態で構成される樹脂流路２は、前記課題で記載した滞
留を防止するための特徴をなし、次のような意図の下で
形成されたものである。 【００１７】先ず、樹脂流路２は、ダイホルダ本体１１
に形成された樹脂流入口１８に図示しない樹脂分配路を
経て連通された樹脂流路入口２１が、プランジャ３の軸
方向への摺動を保持するスリーブ１９とダイホルダ本体
１１との間に形成され、その樹脂流路入口２１からスリ
ーブ１９を越えてプランジャ３とダイホルダ本体１１と
に囲まれた狭小断面の細部２２へと続いている。そし
て、プランジャ３が図１に示すように下死点にまで下降
した場合、そのテーパ面３Ａがシールリング１６に対面
する位置にまで達する。そのため樹脂流路２には、プラ
ンジャ３のテーパ面３Ａとシールリング１６とで囲まれ
たテーパ部２３が形成される。また樹脂流路２には、ダ
イス１５とマンドレル４及びコア７とによって囲まれ、
押し出されるパリソンの肉厚及び径を調整する調整部２
４が形成される。なお、樹脂材料の圧力によりプランジ
ャ３が上昇した図２の場合には、樹脂流路２に、マンド
レル４とダイホルダ本体１１とで囲まれてプランジャ３
の移動によって容積変化するアキュムレータ部２５が存
在する。また、樹脂流路２は、リップコア８が下がった
場合には、図示しないがリップコア８とダイス１５との
隙間からなる射出口が調整部２４の下流に形成される。 【００１８】このような樹脂流路２において、前述した
従来のブロー成形用ダイス１０１（図４参照）のように
滞留が生じやすい箇所として注目すべきは、図１に示す
細部２２に比べて断面積が広がって流速を変化させるテ
ーパ部２３である。そこで、本実施の形態のブロー成形
用ダイス１では、プランジャ３のテーパ面３Ａに対し
て、同方向に傾斜する外テーパ面１６Ａをもつシールリ
ング１６を設けることで急激に断面積が拡大するのを防
止し、樹脂材料の流速の低下を抑えるよう構成されてい
る。また、樹脂流路２は、パリソン形成時に押し出され
る樹脂材料の流速が速すぎないように、調整部２４の距
離が従来のものに比べて長く形成されている。 【００１９】よって、このような構成からなる本実施の
形態のブロー成形用ダイスでは、次のようにしてパリソ
ンが形成される。先ず、図２に示すように、樹脂流入口
１８から供給された樹脂材料の圧力によりプランジャ３
が上昇し、樹脂流路２内いっぱいに樹脂材料が充填され
る。そして、不図示の油圧シリンダの駆動によってマン
ドレル４を介してコア７及びリップコア８が下降し、リ
ップコア８とダイス１５との間にできた隙間が射出口と
なる。そこで、別の油圧シリンダの駆動によりプランジ
ャ３が樹脂流路２内を下降すると、充填された樹脂材料
が樹脂流路２を経て射出口から押し出されてパリソンが
形成される。プランジャ３は、パリソンを１回形成する
毎に図１に示すように下死点まで下降して樹脂材料を押
し出し、再び樹脂流路２内に樹脂材料を補充することに
よって上昇する。 【００２０】樹脂材料が樹脂流路２内に供給されると、
樹脂流路２内に樹脂材料の流れが起きる。本実施の形態
の場合、細部２２からテーパ部２３への流路断面積の変
化が小さいため、樹脂材料の流速は大きい。従って、樹
脂材料の流れは、プランジャ３底部のテーパ面３Ａに沿
って流れて剥離を起こさないため、テーパ面３Ａに付着
した樹脂材料が、新たに流れ込んできた樹脂材料によっ
て流し落とされる。そのため、樹脂流路２内から押し出
されない樹脂材料の存在がなくなり、樹脂焼けによる問
題が解消された。 【００２１】次に、このブロー成形用ダイス１は、パリ
ソンの径を変更することができるよう構成されている。
パリソンの径の変更は、図１から図３に見られるように
ブロー成形用ダイス１のダイス１５とコア７及びリップ
コア８を交換することにより行う。即ち、図１に示す小
径パリソン用から図３示す大径パリソン用に変更する場
合、油圧シリンダ１４を駆動させてロックピン１３を後
退させ、フリーになったダイス１５を取り外し、更にマ
ンドレル４下端からコア７及びリップコア８を取り外
す。そして、代わりにコア７とリップコア８とが一体と
なった大径用のコア３１をマンドレル４の下端に固定
し、更に大径用のダイス３２をはめ込んで、再び油圧シ
リンダ１４を駆動させてロックピン１３によってカシメ
て固定する。そのため、１台のブロー成形用ダイス１に
よって小径パリソンから大径パリソンにまで対応するこ
とができるようになった。 【００２２】また、ダイス３２の交換によってコア３１
との軸心がズレた場合、そのままにしておくとパリソン
の肉厚に偏りが生じてしまうが偏肉調整ボルト２０を操
作することでダイス３２の位置をコア３１の軸心に合わ
せるように調整することができる。この場合、例えば図
１に示すように、ダイス１５はロックピン１３によって
カシメられて軸方向に押し付けられているが、軸方向に
直交する偏肉調整ボルト２０の押圧方向にはシールリン
グ１６やダイリング１７との摩擦力が作用するだけなの
で、ダイス１５が大きくなっても容易に調節することが
できる。そのため、従来のブロー成形用ダイス１０１に
あった偏肉調整リング１１２をなくしてダイスを大きく
することができた。これによって、部品点数が減り、取
扱いも容易になった。また、製品（パリソン）の変更に
よってコアやダイスを交換する際にダイス内面の清掃が
できる。 【００２３】また、油圧シリンダ１４によって動作する
ロックピン１３によってダイス１５を取り外しできる構
成、及び偏肉調整ボルト２０によって容易にダイス１５
の位置合わせができる構成としたことで、ダイスの交換
作業が短時間に行えるようになった。更に、ダイスなど
を交換する際にはシールリング１６も交換することが可
能であり、樹脂材料の粘性や押し出しする流量に従って
適切なテーパ部２３の断面を得るためのテーパ面１６Ａ
をもったシールリングとすることができる。 【００２４】なお、本発明にかかるブロー成形用ダイス
は前記実施の形態で示したものに限定されず、その趣旨
を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、
前記実施の形態では変更可能なダイスとして小径のもの
と大径のもののみを図示して説明したが、その中間にあ
る各段階の径のダイスを用意するようにしてもよい。 【００２５】 【発明の効果】本発明は、プランジャが下死点にまで下
降した時に樹脂流路の細部とテーパ部とが連続し、その
プランジャの上昇と同時に樹脂材料が樹脂流路内に供給
される際に、細部からプランジャ先端のテーパ面に沿っ
てテーパ部へ流入する樹脂材料がそのテーパ面から剥離
しないように、プランジャ先端のテーパ面とシールリン
グに設けた外テーパ面とが略平行となるように構成した
ので、シールリングを交換することにより樹脂材料の変
更あるいはパリソン径の変更等に対応した外テーパ面の
角度の変更が可能となり、樹脂材料の滞留を防止したブ
ロー成形用ダイスを提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明にかかるブロー成形用ダイスの一実施の
形態を示した樹脂材料を充填し始める状態の断面図であ
る。 【図２】本発明にかかるブロー成形用ダイスの一実施の
形態を示した樹脂材料を充填した状態の断面図である。 【図３】一実施の形態にかかるブロー成形用ダイスのダ
イスの交換を示した断面図である。 【図４】従来のブロー成形用ダイスを示した樹脂材料を
充填し始める状態の断面図である。 【図５】従来のブロー成形用ダイスを示した樹脂材料を
充填した状態の断面図である。 【符号の説明】 １ ブロー成形用ダイス ２ 樹脂流路 ３ プランジャ ４ マンドレル ７ コア ８ リップコア １１ ダイホルダ本体 １２ ダイ １３ ロックピン １４ 油圧シリンダ １５ ダイス １６ シールリング １７ ダイリング ２０ 偏肉調整ボルト ２１ 樹脂流路入口 ２２ 細部 ２３ テーパ部 ２４ 調整部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 上下動する円筒形状のプランジャ外周部
   に形成された樹脂流路内に、当該プランジャ下端の移動
   領域上方から樹脂材料を供給するものであって、当該プ
   ランジャを下降させて樹脂流路内に充填された樹脂材料
   を環状の射出口から押し出すことによってパリソンを形
   成するブロー成形用ダイスにおいて、 前記樹脂流路が、前記プランジャの外周部に位置する細
   部と、前記プランジャ先端の移動領域をなすアキュムレ
   ータ部と、前記プランジャ先端のテーパ面とそのテーパ
   面に対面する外テーパ面とからなるテーパ部と、射出口
   から押し出すパリソンの肉厚及び径を調整する調整部と
   からなり、 前記プランジャが下死点にまで下降した時に前記細部と
   前記テーパ部とが連続し、前記プランジャ先端のテーパ
   面と前記外テーパ面とが略平行となるように、かつ、前
   記外テーパ面を前記樹脂流路の外周部に取り付けるシー
   ルリングに設けたことを特徴とするブロー成形用ダイ
   ス。