JP4440686B2 - 射出成形装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば車両におけるブーツ状のステアリングシャフトカバー等の成形品を成形するための射出成形装置に関するものである。

一般に、自動車等の車両において、ステアリングシャフトを覆うために装備されているステアリングシャフトカバーは、ゴム等の成形材料により、例えば図４〜図６に示すような形状となるように成形されている。すなわち、この成形品Ｍは、筒状部Ｍａと、その筒状部Ｍａの基端に一体に形成されたフランジ部Ｍｂとを備えている。フランジ部Ｍｂは、筒状部Ｍａの軸線Ｌ１と直交する面Ｐ１に対して所定角度θだけ傾斜した面Ｐ２内で、筒状部Ｍａの軸線Ｌ１に対して所定偏心量αだけ偏心して位置するように形成されている。

そして、従来このようなステアリングシャフトカバーは、その形状が複雑であるため、従来は１つの成形型に対して１つの成形品が成形される、いわゆる1個取りで成形されていた。従って、生産効率が高いとは言い難い。この生産効率を向上させるためには、２個取りができるように、例えば図７〜図９に示すような構成の射出成形装置が考えられる。すなわち、この射出成形装置においては、一つの型内で同一形状の２つの成形品Ｍ１，Ｍ２が、フランジ部Ｍｂを一つの基準面ＢＰ上に位置させるとともに、各筒状部Ｍａを基準面ＢＰから外方へ対称状に突出させた状態で、同時に成形される。ここで、基準面ＢＰは、成形品Ｍの成形時において、前記面Ｐ２と一致する仮想の面である。

この装置においては、第１成形型２１、第２成形型２２及び第３成形型２３が装備されている。第１成形型２１は、第２成形型２２及び第３成形型２３に対して接離可能に対向配置される。第１成形型２１の成形面には、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの内周面を形成するための一対の中子２４が対称状に突設される。第２成形型２２及び第３成形型２３は、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの外周面を形成するように、第１成形型２１の両中子２４を挟んで基準面ＢＰと平行な方向へ互いに接離可能に対向配置される。従って、中子２４の外周面、第２成形型２２及び第３成形型２３の内面及び第１成形型２１の一部によってキャビティが形成される。

図８及び図９（ａ），（ｂ）に示すように、前記第２成形型２２と第３成形型２３との間のパーティングラインＰＬ１は、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの外周面のほぼ中央部（直径線上）に位置するように設定される。また、第２成形型２２には、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａに連なる材料注入用の２つのランナー２５がパーティングラインＰＬ１と直交する方向へ延びるように形成される。そして、各成形型２１〜２３が閉鎖された状態で、それらの成形型２１〜２３間に形成されるキャビティ内に、２つのランナー２５からゴム等の成形材料が注入されることにより、２つの成形品Ｍ１，Ｍ２が同時に成形される。

ところが、この装置においては、図８及び図９（ａ），（ｂ）に示すように、第２成形型２２と第３成形型２３との間のパーティングラインＰＬ１のうちで、各成形品Ｍ１，Ｍ２のフランジ部Ｍｂの外周面から延びるパーティングラインＰＬ１ｂが、ランナー２５の延長方向と直交する方向に延びる同一の水平面ＨＰ内に整列配置される。そして、一方の成形品Ｍ１側では、パーティングラインＰＬ１のうちの筒状部Ｍａの外周面から延びるパーティングラインＰＬ１ａが、面ＨＰよりも下方に偏倚して配置される。これに対して、他方の成形品Ｍ２側では、筒状部Ｍａの外周面に沿って延びるパーティングラインＰＬ１ａが、水平面ＨＰよりも上方に偏倚して配置される。これは、成形品Ｍ１，Ｍ２のフランジ部Ｍｂが筒状部Ｍａに対して偏心しているためであるが、それに加えて、作業者による成形品Ｍ１，Ｍ２の同一方向からの脱型作業を考慮すると、各成形型２１，２２，２３の形状及び配置、言い換えればキャビティの向きは図７及び図８のようにせざるを得ないのが原因である。ここで、ランナー２５が開口しているパーティングラインＰＬ１ａを前記水平面ＨＰ上において一直線上に配置することも考えられるが、このようにすると、図８において、一方（左側）の成形品Ｍ１が上方へ、他方（右側）の成形品Ｍ２が下方へ移動することになり、両成形品Ｍ１，Ｍ２のフランジ部Ｍｂの最大径部Ｍｃがパーティングラインから大きく離間することになる。このように、最大径部Ｍｃがパーティングラインから大きく離間すると、アンダーカット度合いが大きくなるため、成形上好ましくない。

このため、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａに連なる２つのランナー２５間で長さＤ１，Ｄ２に差が生じて、２つの成形品Ｍ１，Ｍ２のキャビティに成形材料が注入される際に、それらの注入圧力が不同一になる。よって、２つの成形品Ｍ１，Ｍ２の仕上がり品質を同一に保つのが困難である。

ここで、成形圧力を低下させると、ランナー２５の長さＤ１が長い側の成形品Ｍ１のキャビティでは、キャビティ全体に成形材料がまわらなくなる可能性がある。
また、成形圧力を低下させない場合は、ランナー２５の長さＤ２が短い側の成形品Ｍ２のキャビティでは、ランナー２５中における圧力損失が少ないため、キャビティ内に高圧力の成形材料が注入される。このため、第２成形型２２と第３成形型２３との間のパーティングラインＰＬ１や、第１成形型２１と第２及び第３成形型２２，２３との間のパーティングラインＰＬ２にランナー２５の長さが長い側と比較して大きなバリが発生し、成形材料が浪費されるばかりでなく、成形品Ｍ２の離型後に、このバリを除去する作業が面倒で時間がかかる。

さらに、ランナー２５の長さＤ２が短い側の成形品Ｍ２のキャビティでは、高圧力の成形材料が注入されるため、パーティングラインＰＬ１，ＰＬ２に大きな圧力が作用して、それらのパーティングラインＰＬ１，ＰＬ２の部分において成形型２１〜２３が損耗しやすい。

しかも、図８から明らかなように、前記フランジ部Ｍｂの最大径部Ｍｃは依然としてパーティングラインから離れているため、アンダーカットの問題は解決されない。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、２つの成形品のキャビティ内にランナーを介して成形材料を同一圧力で注入することができて、２つの成形品の品質を同一に保つことができ、しかも、成形品の離型後のバリ取り作業を簡略化することができるとともに、パーティングラインに沿った成形型の損耗を抑制することができ、さらにはアンダーカット部分が形成されることを抑制できる射出成形装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、筒状部と、その筒状部の基端に、筒状部の軸線と直交する面に対して所定角度傾斜した面内で、筒状部の軸線と偏心して位置するように一体に形成されたフランジ部とを有する同一形状の２つの成形品を、各フランジ部が一つの基準面上に位置するとともに、各筒状部が基準面から同一方向へ突出する状態、かつ各筒状部の先端が離間するように互いに１８０度反転した対称状に位置する状態で、同時に成形する射出成形装置において、各成形品の筒状部及びフランジ部の内周面を形成するための一対の中子を互いに１８０度反転した対称状に突設した第１成形型と、各成形品の筒状部及びフランジ部の外周面を形成するために、第１成形型に対して基準面と直交する方向へ相対的に接離可能に対向配置されるとともに、中子を挟んで基準面と平行する方向へ互いに接離可能に配置された第２及び第３成形型とを備え、前記第２成形型と第３成形型との間のパーティングラインを、前記第２成形型と第３成形型との接離方向における、各成形品の筒状部及びフランジ部の外周面のほぼ中央部に沿って位置するように設定し、第２または第３成形型には各成形品の筒状部に連なる材料注入用の２つのランナーを、各筒状部の外周面のパーティングライン上からそれと直交する方向へ延びるように形成し、各筒状部の外周面のパーティングラインをランナーの延在する方向と直交する方向に延びる同一の平面内に配置したことを特徴とするものである。

（作用）
請求項１に記載の発明においては、成形品の各筒状部の外周面のパーティングラインをランナーの延長方向と直交する方向に延びる同一の平面内に配置したことにより、ランナーの長さを同一にすることが可能となる。このため、それらのランナーを介して２つの成形品のキャビティ内に成形材料を同一圧力で注入することができる。よって、２つの同一形状の成形品を同一な品質にて成形することができる。また、２つの成形品のキャビティ内に成形材料が同一圧力で注入されるため、一方の成形品に大きなバリが発生することはなく、成形品の離型後のバリ取り作業を簡略化することができる。さらに、一方の成形品のキャビティに片寄って大きな圧力の成形材料が注入されることはないため、そのキャビティ側のパーティングラインに沿って成形型が早期に損耗することを抑制することができる。

以上のように、この発明によれば、２つの成形品のキャビティ内にランナーを介して成形材料を同一圧力で注入することができる。その結果、２つの成形品の品質を同一に保つことができ、しかも、成形品の離型後のバリ取り作業を簡略化することができるとともに、パーティングラインに沿った成形型の損耗を抑制することができる。

以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の射出成形装置においては、基台１１が水平面内で支持軸１２を中心に回動可能に配設されている。基台１１の上面には、前後一対の成形機構１３が配設されている。そして、これらの各成形機構１３において、前述の図４〜図６に示すような同一形状の２つの車両におけるステアリングシャフトカバーの成形品Ｍ１，Ｍ２が、フランジ部Ｍｂを一つの基準面ＢＰ上に位置させるとともに、各筒状部Ｍａを基準面ＢＰから外方へ対称状に突出させた状態で、同時に成形されるようになっている。また、成形品Ｍ１，Ｍ２の成形後に、基台１１が１８０度ずつ回動されて、１対の成形機構１３が作業者Ｗ側に順に近接配置され、この状態で作業者Ｗが成形機構１３から成形品Ｍ１，Ｍ２を取り出すようになっている。

図１〜図３に示すように、前記各成形機構１３には、第１成形型１４、第２成形型１５及び第３成形型１６がそれぞれ装備されている。各第１成形型１４は、第２成形型１５及び第３成形型１６に対して基準面ＢＰ（フランジ部Ｍｂの面Ｐ２）と直交する水平方向へ接離可能に対向配置されている。第１成形型１４の成形面には、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの内周面を形成するための一対の中子１７が斜状に、かつ対称状に突設されている。各中子１７の先端には、補助中子１８がそれぞれ軸線方向へ移動可能に取り付けられている。なお、補助中子１８の移動を駆動するための機構及びその駆動機構と補助中子１８との間の連結構成については、図示を省略している。第２成形型１５及び第３成形型１６は、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの外周面を形成するように、第１成形型１４の両中子１７を挟んで基準面ＢＰと平行する垂直方向へ互いに接離可能に対向配置されている。従って、中子１７の外周面と第２，第３成形型１５，１６の内面、第１成形型１４の一部との間にはキャビティが形成されている。

図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、前記各成形機構１３において、第２成形型１５と第３成形型１６との間のパーティングラインＰＬ１は、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａ及びフランジ部Ｍｂの外周面のほぼ中央部（中心を通る直径線上）に沿って延びるように設定されている。また、第２成形型１５には、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａの外周面に連なる、言い換えれば同筒状部Ｍａ部分のキャビティに開口したゲートに連なる材料注入用の２つのランナー１９が、パーティングラインＰＬ１上からそれと直交する方向へ延びるように形成されている。そして、両成形機構１３において、各成形型１４〜１６が閉鎖された状態で、それらの成形型１４〜１６間に形成されるキャビティ内に、各ランナー１９からゴム等の成形材料が注入されることにより、同一形状の成形品Ｍ１，Ｍ２が同時に成形されるようになっている。

図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、前記各成形機構１３において、第２成形型１５と第３成形型１６との間のパーティングラインＰＬ１のうちで、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａの外周面に沿って延びるパーティングラインＰＬ１ａが、ランナー１９の延長方向と直交する方向に延びる同一の水平面ＨＰ内に整列配置されている。これにより、図３（ａ），（ｂ）に示すように、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａに連なる２つのランナー１９は、それらの長さＤ１，Ｄ２が同一になるように構成されている。

そして、図２において、一方（左側）の成形品Ｍ１側では、パーティングラインＰＬ１のうちのフランジ部Ｍｂの外周面に沿って延びるパーティングラインＰＬ１ｂが、水平面ＨＰよりも上方に偏倚して配置されている。これに対して、他方（右側）の成形品Ｍ２側では、フランジ部Ｍｂの外周面に沿って延びるパーティングラインＰＬ１ｂが、水平面ＨＰよりも下方に偏倚して配置されている。

次に、前記のように構成された射出成形装置の動作を説明する。
さて、この射出成形装置の運転時には、両成形機構１３において各成形型１４〜１６が閉鎖され、それらの成形型１４〜１６間に成形品Ｍ１，Ｍ２のためのキャビティが形成される。この状態で、各キャビティ内にランナー１９を介してゴム等の成形材料が注入され、同一形状の４つの成形品Ｍ１，Ｍ２が同時に成形される。この場合、各成形品Ｍ１，Ｍ２の筒状部Ｍａの位置におけるキャビティに連なるランナー１９の長さＤ１，Ｄ２が同一となるように形成されている。このため、各ランナー１９を介して成形品Ｍ１，Ｍ２のキャビティ内に成形材料が同一圧力で注入されて、４つの同一形状の成形品Ｍ１，Ｍ２を同一な品質にて成形することができる。

また、この成形品Ｍ１，Ｍ２の成形時には、各キャビティ内に成形材料が同一圧力で注入されるため、一方の成形品に大きなバリが発生することはないとともに、他方の成形品の成形の際に成形圧力が足りなくなることもない。よって、成形品Ｍ１，Ｍ２の離型後に、パーティングラインＰＬ１，ＰＬ２に沿ったバリ取り作業を容易に行うことができる。さらに、一方の成形品のキャビティに片寄って大きな圧力の成形材料が注入されないため、そのキャビティ側のパーティングラインＰＬ１，ＰＬ２に沿って成形型１４〜１６が早期に損耗することを抑制することができて、成形型１４〜１６の使用寿命を延ばすことができる。

さらに、図２から明らかなように、成形品Ｍ１のフランジ部ＭｂのパーティングラインＰＬ１ｂを同フランジ部Ｍｂの最大径部Ｍｃに位置させることができるため、アンダーカット部が形成されるのを抑制できる。

そして、この成形品Ｍ１，Ｍ２の成形後には、基台１１が１８０度ずつ回動されて、１対の成形機構１３が作業者Ｗ側に順に近接配置される。この状態で、第２及び第３成形型１５，１６が互いに離間する方向に移動されるとともに、第１成形型１４が第２及び第３成形型１５，１６に対して離間する方向に移動される。その後、各補助中子１８が中子１７の先端から突出する方向に移動されて、各成形品Ｍ１，Ｍ２が中子１７の外周から抜き取られる。よって、作業者Ｗは各成形機構１３から成形品Ｍ１，Ｍ２を容易に取り出すことができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 成形機構１３を１つにして、２つの同一形状の成形品Ｍ１，Ｍ２を同時に成形するように構成すること。

・ ステアリングシャフトケース以外のもの、例えば、筒状部と、それに対して偏心したフランジ部を有するグロメット用の射出成形装置に本発明を具体化すること。

一実施形態の射出成形装置を示す横断面図。 同成形装置の第２及び第３成形型の内面形状を拡大して示す正面図。 （ａ）（ｂ）は、同成形装置において２つの成形品の成形状態を対比して示す両側面図。 同成形装置にて成形する成形品の斜視図。 図４の成形品の側面図。 同成形品の正面図。 従来の射出成形装置の横断面図。 同成形装置の第２及び第３成形型の内面形状を拡大して示す正面図。 （ａ）（ｂ）は、同成形装置において２つの成形品の成形状態を対比して示す両側面図。

符号の説明

１３…成形機構、１４…第１成形型、１５…第２成形型、１６…第３成形型、１７…中子、１９…ランナー、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…成形品、Ｍａ…筒状部、Ｍｂ…フランジ部、ＰＬ１，ＰＬ１ａ，ＰＬ１ｂ，ＰＬ２…パーティングライン、ＢＰ…基準面、ＨＰ…水平面、Ｐ１，Ｐ２…面、Ｌ１…軸線、θ…角度、α…偏心量、Ｄ１，Ｄ２…ランナーの長さ。

Claims (1)

1. 筒状部と、その筒状部の基端に、筒状部の軸線と直交する面に対して所定角度傾斜した面内で、筒状部の軸線と偏心して位置するように一体に形成されたフランジ部とを有する同一形状の２つの成形品を、各フランジ部が一つの基準面上に位置するとともに、各筒状部が基準面から同一方向へ突出する状態、かつ各筒状部の先端が離間するように互いに１８０度反転した対称状に位置する状態で、同時に成形する射出成形装置において、
   各成形品の筒状部及びフランジ部の内周面を形成するための一対の中子を互いに１８０度反転した対称状に突設した第１成形型と、各成形品の筒状部及びフランジ部の外周面を形成するために、第１成形型に対して基準面と直交する方向へ相対的に接離可能に対向配置されるとともに、中子を挟んで基準面と平行する方向へ互いに接離可能に配置された第２及び第３成形型とを備え、
   前記第２成形型と第３成形型との間のパーティングラインを、前記第２成形型と第３成形型との接離方向における、各成形品の筒状部及びフランジ部の外周面のほぼ中央部に沿って位置するように設定し、第２または第３成形型には各成形品の筒状部に連なる材料注入用の２つのランナーを、各筒状部の外周面のパーティングライン上からそれと直交する方向へ延びるように形成し、各筒状部の外周面のパーティングラインをランナーの延在する方向と直交する方向に延びる同一の平面内に配置したことを特徴とする射出成形装置。

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