JP5773150B2

JP5773150B2 - 成形装置

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Publication number: JP5773150B2
Application number: JP2011177954A
Authority: JP
Inventors: 将之二橋; 明大手島
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Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-08-16
Also published as: JP2013039727A

Description

本発明は、真空のチャンバ内で金型によりゴム製品や合成樹脂製品を成形する成形装置に関するものである。

オイルシールなどのゴム製品を圧縮成形などにより成形する場合、金型のキャビティ内を−93.3kPa（−700mmHg）以下の真空状態にすることによって、成形品にキャビティ内の残存空気による気泡が形成されることなく、品質の高い成形品を得ることができる。したがって従来、このような成形を行うには、図８〜図１１に示すように、金型をチャンバで囲ってチャンバ内を真空引きすることが知られている。

このうち、図８に例示した従来技術の第一例では、真空ポンプ２００によって真空引きされるチャンバ１００が、チャンバ本体１０１とその一側に開口して金型ユニット３００を水平方向へ出し入れするためのゲート１０１ａを上下にスライドする板状の扉１０２からなる（例えば特許文献１参照）。

また、図９に例示した従来技術の第二例では、真空ポンプ２００によって真空引きされるチャンバ１００が、金型ユニット３００における固定金型３０１側の第一チャンバ壁体１０３と下型３０２側の第二チャンバ壁体１０４からなり、この第一チャンバ壁体１０３と第二チャンバ壁体１０４が入れ子式に嵌合することによって密閉されるようになっている（例えば特許文献２参照）。

また、図１０に例示した従来技術の第三例では、真空ポンプ２００によって真空引きされるチャンバ１００が、注型ヘッド３０３に上下方向相対移動可能に設けられたカバー１０５からなり、金型ユニット３００を注型ヘッド３０３に対して昇降させる移動盤３０４の上面外周部に、カバー１０５の下端を密接させることによって密閉されるようになっている。

さらに、図１１に例示した従来技術の第四例では、真空ポンプ２００によって真空引きされるチャンバ１００が、固定盤３０５の下面に固定された固定壁体１０６と、前記固定盤３０５の下面に上下移動可能に配置されると共に前記固定壁体１０６に入れ子式に嵌合された可動壁体１０７からなり、金型ユニット３００を昇降させる移動盤３０４の上面外周部に、可動壁体１０７の下端を密接させることによって密閉されるようになっている。

実用新案登録第３０８２２００号公報特開平１０−８６１９２号公報

しかしながら、図８に示す従来技術の第一例は、チャンバ１００の容積が大きいことに加え、金型ユニット３００の出し入れに必要な開口高さ以上のストロークで扉１０２を開閉させる必要があり、このため扉１０２の開閉動作の時間が長くなってしまう問題がある。しかも、ゲート１０１ａに周設した不図示のパッキンが、扉１０２の開閉に伴って無潤滑状態で摺動するため、パッキンの消耗が早く、パッキンの消耗が進行すると、真空ポンプ２００によって真空引きしても−93.3kPa以下といった十分な真空度が得られにくく、その結果成形不良が起こりやすくなる問題がある。

また、図９に示す従来技術の第二例は、部点数が少なく構造が簡単であること、金型ユニット３００における固定金型３０１及び下型３０２に第一チャンバ壁体１０３及び第二チャンバ壁体１０４を近接して設けることができるためチャンバ１００の容積を小さくして十分な真空度に到達するまでの時間を短くできるなどのメリットがある反面、固定金型３０１及び下型３０２の厚さよりも第一チャンバ壁体１０３及び第二チャンバ壁体１０４の高さを高くする必要があるため、金型ユニット３００への成形材料の投入や製品取り出しの阻害になることや、金型部品と組み合わせる構造であるために、第一チャンバ壁体１０３及び第二チャンバ壁体１０４の位置出し精度を高精度にする必要があり、特に型寸法が大きくなると、回転方向の位置出しに高い精度が要求され、組み立てや調整に多大な時間や労力を要する問題がある。

また、図１０あるいは図１１に示す従来技術の第三、第四例は、チャンバ１００が金型ユニット３００の高さの変更などに対して融通が利くことや、金型ユニット３００への成形材料の投入や製品取り出しの阻害にならないといったメリットがある反面、金型ユニット３００の出し入れに必要な開口高さ以上のストロークでチャンバ１００を上下移動させる必要があるため、チャンバ１００の開閉動作の時間が長くなってしまう問題がある。そして、チャンバ１００の開閉動作の時間が長いほど金型ユニット３００が冷却されてしまうので、加熱にも時間がかかり、高温短時間加硫による成形が困難であった。

しかも、図１０におけるパッキン１０５ａあるいは図１１におけるパッキン１０７ａはチャンバ１００の開閉動作の際に常に摺動するため消耗しやすく、特にチャンバ１００が箱形の場合、四つの角部のＲ形状（曲率半径）を大きくとれない制約があるためにパッキン１０７ａとして小さい曲率半径にも対応可能なＯリングを用いる必要があるが、角部ヘの負荷集中によってねじれや偏摩耗が起きやすく、早期破損を誘発するおそれがある。しかも、構造が複雑であるためパッキン（Ｏリング）１０７ａの交換作業も困難であるといった問題がある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、真空状態でゴム製品や合成樹脂製品を成形する成形装置において、真空ポンプによって真空引きされるチャンバの構造を簡素化することによって、メンテナンス等の作業性を向上させ、金型ユニットへの成形材料の投入や製品取り出しの阻害にならず、チャンバの開閉ストロークも小さくすることの可能な成形装置を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る成形装置は、真空引き可能なチャンバと、このチャンバ内に配置された固定金型ユニット及び可動金型ユニットからなる金型ユニットと、前記固定金型ユニットと可動金型ユニットを互いに衝合・加圧させる加圧ヘッドを備え、前記チャンバが、前記固定金型ユニットを保持する固定ベース板及びこの固定ベース板に前記固定金型ユニットの外周を包囲するように設けられた第一チャンバ壁体と、前記可動金型ユニットを支持可能であって前記固定ベース板に対して進退可能に配置された可動ベース板及びこの可動ベース板に前記可動金型ユニットの外周を包囲するように設けられて前記第一チャンバ壁体に気密衝合可能な第二チャンバ壁体と、前記可動ベース板を前記第一チャンバ壁体側へ押動可能な第三チャンバ壁体からなり、前記第一チャンバ壁体と第二チャンバ壁体が互いに上下に分離すると共に前記可動金型ユニットが前記可動ベース板に支持された状態では、前記第一チャンバ壁体と第二チャンバ壁体の間の隙間よりも前記固定金型ユニットと可動金型ユニットの間の隙間が大きく、前記加圧ヘッドが、前記可動金型ユニットを前記可動ベース板から離間させて前記固定金型ユニットへ押し付け可能であることを特徴とするものである。

上記構成において、金型ユニットの固定金型ユニット及び可動金型ユニットと、チャンバの第一チャンバ壁体、第二チャンバ壁体及び第三チャンバ壁体が型開閉方向に対して互いに分離した状態では、第一チャンバ壁体と第二チャンバ壁体の間の隙間よりも固定金型ユニットと可動金型ユニットの間の隙間が大きくなっている。

そしてこの状態から、第三チャンバ壁体を可動ベース板側へ向けて進出させて行くと、この第三チャンバ壁体が可動ベース板における第二チャンバ壁体と反対側の面に気密衝合してこの可動ベース板を押動し、これにより第二チャンバ壁体及び可動金型ユニットが第三チャンバ壁体及び可動ベース板と共に固定ベース板側へ向けて進出する。そして第二チャンバ壁体が第一チャンバ壁体の対向端部に気密衝合された時点でチャンバが密閉状態となり、しかもこの時点では固定金型ユニットと可動金型ユニットの間に隙間があり、したがって、チャンバ内を真空引きすることで金型キャビティを高真空度とすることができる。次に、可動ベース板に支持されていた可動金型ユニットを、加圧ヘッドの駆動によって可動ベース板から離間させて固定金型ユニットに気密衝合させ、金型ユニットを型締め状態として成形工程に移行することができる。

請求項２の発明に係る成形装置は、請求項１に記載の構成において、加圧ヘッドの外周面が略円筒状をなし、第三チャンバ壁体の内周端部が、前記加圧ヘッドの外周面にパッキンを介して摺動可能に密接される略円形をなすものである。

請求項３の発明に係る成形装置は、請求項１又は２に記載の構成において、第一チャンバ壁体の高さが固定金型ユニットの高さより高く、第二チャンバ壁体の高さが可動金型ユニットの高さ以下であることを特徴とするものである。

本発明に係る成形装置によれば、金型ユニットの型締めのストロークよりも小さなストロークでチャンバを閉塞させることができ、このためチャンバの開閉時間を短くして作業性を向上することができ、その結果、金型の冷却が抑えられて成形の歩留まりを向上させることができる。

また、第三チャンバ壁体の内周端部に設けられて加圧ヘッドの外周面に摺動可能に密接されるパッキンは角部の存在しない略円環状とすることができるので、使用可能なパッキンの種類の選択肢が広がり、摺動に伴う角部ヘの負荷集中によるパッキンのねじれや偏摩耗などの発生を防止して、チャンバ内の高真空の維持に貢献できる。

しかも、第二チャンバ壁体の高さを可動金型ユニットの高さ以下とすることによって、第二チャンバ壁体が可動金型ユニットへの成形材料の投入や製品取り出しの阻害にならないので、作業性を向上することができる。

本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態を示す概略構成説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態を示す型出し入れ動作の説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態を示す型開き状態の説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態において、チャンバ及び金型ユニットが開いた状態を示す説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態において、チャンバを密閉した状態を示す説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態において、密閉したチャンバ内を真空引きした状態を示す説明図である。本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態において、チャンバ内の金型ユニットを型締めした状態を示す説明図である。従来の技術に係る成形装置の第一例を示す正面図及び側面図である。従来の技術に係る成形装置の第二例をチャンバの開放状態及び閉塞状態で示す説明図である。従来の技術に係る成形装置の第三例を示す概略構成説明図である。従来の技術に係る成形装置の第四例を示す概略構成説明図である。

以下、本発明に係る成形装置の好ましい実施の形態について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。

まず図１において、参照符号１は成形装置上部の固定盤、参照符号２はチャンバ、参照符号３はこのチャンバ２内に配置された上側の固定金型ユニット３１及び下側の可動金型ユニット３２からなる金型ユニット、参照符号４は成形装置下部にあって金型ユニット３を型締めする加圧ヘッドである。

チャンバ２は、下面に固定金型ユニット３１が取り付けられた固定ベース板２１及びこの固定ベース板２１の下面に金型ユニット３における固定金型ユニット３１の外周を包囲するように取り付けられた第一チャンバ壁体２２と、固定ベース板２１の下側に配置され上下方向へ進退可能な可動ベース板２３及びこの可動ベース板２３の上面に金型ユニット３における可動金型ユニット３２の外周を包囲するように取り付けられて第一チャンバ壁体２２の下端面と対向する第二チャンバ壁体２４と、可動ベース板２３の下側に配置されて加圧ヘッド４及びアクチュエータ２６により上下方向へ進退される第三チャンバ壁体２５からなる。

そして、第一チャンバ壁体２２と第二チャンバ壁体２４及び可動ベース板２３と第三チャンバ壁体２５が互いに気密衝合されることによって密閉されるチャンバ２内は、真空ポンプ５によって真空引きすることができるようになっている。

第一チャンバ壁体２２の下端面と対向する第二チャンバ壁体２４の上端にはパッキン２４ａが保持されており、第二チャンバ壁体２４と可動ベース板２３の間はパッキン２４ｂで封止されている。

加圧ヘッド４は、不図示の駆動装置によって上下へ進退動作するものであって、基部４１と、この基部４１から立ち上がる中間部４２と、中間部４２の上端に形成された支持盤部４３を有する。第三チャンバ壁体２５は、内周縁が加圧ヘッド４の中間部４２の外周面に遊嵌された底壁部２５ａ及びその外周端部から立ち上がって前記中間部４２及び支持盤部４３の外周側を包囲するように延びる側壁部２５ｂと、その上端に保持されて可動ベース板２３の下面に密接可能なパッキン２５ｃと、前記底壁部２５ａの内径部に螺子２５ｅ及びパッキン２５ｆを介して気密的に結合された環状のホルダ２５ｄと、このホルダ２５ｄの内径部に保持されて、前記中間部４２の外周面と摺動可能に密接されるパッキン２５ｇを有する。

アクチュエータ２６は、例えば油圧シリンダ装置からなるものであって、加圧ヘッド４の基部４１に取り付けられ、上下方向の推力を出力するロッド２６ａの上端が第三チャンバ壁体２５の底壁部２５ａに結合されている。このため第三チャンバ壁体２５は、加圧ヘッド４及びアクチュエータ２６の駆動によって上下方向へ進退されるようになっている。

金型ユニット３の平面投影形状は略長方形状であり、これを取り囲むチャンバ２を構成する第一チャンバ壁体２２と、第二チャンバ壁体２４と、第三チャンバ壁体２５の側壁部２５ｂも平面投影形状が略長方形状であるのに対し、加圧ヘッド４の中間部４２の外周面は円筒面状に形成されており、したがってこの中間部４２の外周面に摺動可能に密接されるパッキン２５ｇを保持するホルダ２５ｄは、内周の開口形状が円形をなしている。

固定ベース板２１は、図２に示す金型出し入れ装置６によって、成形装置上部の固定盤１の下面より僅かに下側に支持されるようになっており、金型ユニット３における固定金型ユニット３１は、固定ベース板２１の下面に断熱板３１１を介して取り付けられヒータ（図示省略）を内蔵した熱盤３１２と、この熱盤３１２の下面に取り付けられた上型３１３からなる。

可動ベース板２３は内周が開口した枠状（額縁状）をなすものであって、ストローク下限位置に待機した第三チャンバ壁体２５の側壁部２５ｂの上端位置より僅かに上側の位置で金型出し入れ装置６における不図示のカムフォロワによって支持されるようになっており、金型ユニット３における可動金型ユニット３２は、可動ベース板２３の内周に配置されると共に外周鍔部３２０ａが可動ベース板２３の内周鍔部２３ａの上に支持可能な被支持盤３２０と、その上面に断熱板３２１を介して取り付けられヒータ（図示省略）を内蔵した熱盤３２２と、この熱盤３２２の上面に取り付けられた下型３２３からなる。また、可動金型ユニット３２の被支持盤３２０と加圧ヘッド４の支持盤部４３は、金型の出し入れ時に係合する不図示の嵌め合い構造によって上下に多少の相対変位が可能な状態で互いに接続されている。

第二チャンバ壁体２４が、図２に示す金型出し入れ装置６によって支持された固定ベース板２１と一体の第一チャンバ壁体２２から下方へ分離すると共に、カムフォロワに支持された可動ベース板２３に可動金型ユニット３２の被支持盤３２０が支持された図１の状態では、第一チャンバ壁体２２と第二チャンバ壁体２４の間の隙間Ｇ_１よりも固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２の間（上型３１３と下型３２３の間）の隙間Ｇ_２のほうが大きいものとなっている。すなわち可動ベース板２３とこれに支持された被支持盤３２０の上面が同一平面をなすと共に、固定金型ユニット３１の厚さｔ_１と、可動金型ユニット３２における断熱板３２１から下型３２３までの厚さｔ_２との和（ｔ_１＋ｔ_２）は、第一チャンバ壁体２２の高さｈ_１と第二チャンバ壁体２４のｈ_２の和（ｈ_１＋ｈ_２）よりも小さく、このような寸法関係によってＧ_１＜Ｇ_２となっている。

また、第一チャンバ壁体２２の高さｈ_１は固定金型ユニット３１の厚さｔ_１より高く、第二チャンバ壁体２４の高さｈ_２は、可動金型ユニット３２における断熱板３２１から下型３２３までの厚さｔ_２と同等又はそれより低くなっている。

加圧ヘッド４は、その上部の支持盤部４３が、可動金型ユニット３２における被支持盤３２０の真下にあり、可動ベース板２３の内周開口を上下に通過可能となっている。そしてこの支持盤部４３が、可動金型ユニット３２を下から持ち上げるようにして可動ベース板２３から離間（浮上）させ、この可動金型ユニット３２における下型３２３を、固定金型ユニット３１における上型３１３へ衝合させた状態で、可動金型ユニット３２及び固定金型ユニット３１を固定ベース板２１ごと持ち上げて、成形装置上部の固定盤１へ押し付けるように可動金型ユニット３２及び固定金型ユニット３１を加圧することによって型締めを行うものである。

加圧ヘッド４によって互いに衝合・加圧される固定金型ユニット３１の上型３１３と可動金型ユニット３２の下型３２３の互いの衝合面間には、例えばオイルシールなどのゴム製品を圧縮成形するための複数のキャビティ３３が互いに対向して形成されている。

図２に示すように、固定ベース板２１にはピニオン６２により水平移動されるラック６１が設けられており、可動ベース板２３にはピニオン６４により水平移動されるラック６３が設けられている。ピニオン６２とラック６１及びピニオン６４とラック６３は、金型出し入れ装置６を構成するものである。このため、固定ベース板２１、固定金型ユニット３１及び第一チャンバ壁体２２と、可動ベース板２３、可動金型ユニット３２及び第二チャンバ壁体２４は、固定盤１と加圧ヘッド４の支持盤部４３との間の空間と、その外側に隣接する外部空間との間で水平方向へ出し入れすることができるようになっている。

また、金型出し入れ装置６によって固定盤１と加圧ヘッド４の支持盤部４３との間から引き出した状態では、図３に示すように、固定ベース板２１とこれに一体に保持された固定金型ユニット３１及び第一チャンバ壁体２２は、不図示の金型開閉装置によりピニオン６２の水平軸心の周りに回転することができ、このため可動ベース板２３及びこれに支持された可動金型ユニット３２及び一体に保持された第二チャンバ壁体２４に対して俯仰開閉動作することができる。

以上のように構成された図示の実施の形態による成形装置は、以下のような工程で成形作業を行うものである。

まず図２に示すように、金型ユニット３を成形装置の外部に引き出し、詳しくは固定ベース板２１及びこれに取り付けられた固定金型ユニット３１、第一チャンバ壁体２２と、可動ベース板２３及びこれに支持された可動金型ユニット３２及び一体に保持された第二チャンバ壁体２４を、金型出し入れ装置６によって成形装置の外部に引き出して、図３に示すように、固定ベース板２１とこれに一体に保持された固定金型ユニット３１及び第一チャンバ壁体２２を開き、可動金型ユニット３２における下型３２３上に成形用の未加硫ゴム生地Ａ及び必要に応じて一体成形する金属部品を投入する。このとき、第二チャンバ壁体２４の高さは、可動金型ユニット３２の高さ（図１に示す厚さｔ_２）と同等又はそれより低くなっているため、第二チャンバ壁体２４が可動金型ユニット３２上への未加硫ゴム生地Ａの投入の阻害になることはなく、作業を円滑に行うことができる。

未加硫ゴム生地Ａの投入後は、固定ベース板２１とこれに一体に保持された固定金型ユニット３１及び第一チャンバ壁体２２を図２に示すように閉じてから（なお、図２では未加硫ゴム生地Ａは不図示）、金型出し入れ装置６によって再び成形装置における固定盤１と加圧ヘッド４の支持盤４３の間へ、図４に示すように挿入する。

このとき、金型出し入れ装置６（図４では不図示）に支持された固定ベース板２１の上面は成形装置の固定盤１の下面とは非接触であり、固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２が上下方向（型開閉方向）へ互いに分離した状態にあり、第二チャンバ壁体２４が第一チャンバ壁体２２から下方へ分離すると共に、不図示のカムフォロワに支持された可動ベース板２３の内周鍔部２３ａに可動金型ユニット３２における被支持盤３２０の外周鍔部３２０ａが支持された状態にあり、加圧ヘッド４は前記被支持盤３２０と非接触となる所定の下降位置で待機しており、かつ第三チャンバ壁体２５が、アクチュエータ２６によって可動ベース板２３の下面から離間したストローク下限位置で待機した状態にある。そしてこの状態では、図１に示すように、固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２（上型３１３と下型３２３）が隙間Ｇ_２をもって対向しており、この隙間Ｇ_２は、第一チャンバ壁体２２と第二チャンバ壁体２４の間の隙間Ｇ_１よりも大きいものとなっている。

次に、アクチュエータ２６の駆動によって第三チャンバ壁体２５を上昇させると、やがてその側壁部２５ｂの上端がパッキン２５ｃを介して可動ベース板２３の下面に密接衝合し、この可動ベース板２３を押し上げる。このため、可動ベース板２３に設けられた第二チャンバ壁体２４及び可動ベース板２３の内周に支持された可動金型ユニット３２も上昇する。なお、加圧ヘッド４も可動ベース板の上昇に合わせて上昇する。

第三チャンバ壁体２５の上昇移動によって可動ベース板２３を介して押し上げられる第二チャンバ壁体２４の上端は、図５に示すように、やがてパッキン２４ａを介して第一チャンバ壁体２２の下端に気密衝合されるので、これによって、チャンバ２が密閉状態となり、その時点で、アクチュエータ２６及び加圧ヘッド４の上昇移動が停止する。そしてこの状態では固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２（上型３１３と下型３２３）の間に隙間Ｇ_３が形成されている。この隙間Ｇ_３はＧ_２−Ｇ_１に相当する大きさであって、キャビティ内の未加硫ゴム生地Ａの上端が可動金型のキャビティ表面に接触しない隙間となっている。

すなわち、アクチュエータ２６及び加圧ヘッド４によってチャンバ２を閉塞させるための第三チャンバ壁体２５のストロークは、金型ユニット３の固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２を型締めするのに必要なストロークよりも小さいので、その動作時間も短くなって作業性が向上し、その結果、金型ユニット３の冷却が抑えられて成形の歩留まりを向上させることができる。

次に真空ポンプ５を駆動させることによって、図６に網掛けで示すように、チャンバ２内を真空引きする。可動ベース板２３の内周鍔部２３ａと、これに支持された被支持盤３２０の外周鍔部３２０ａとの間には通気可能な隙間が存在しており、したがってチャンバ２のうち、可動ベース板２３より上側の空間（第一チャンバ壁体２２及び第二チャンバ壁体２４の内周空間）と、可動ベース板２３より下側の空間（第三チャンバ壁体２５と加圧ヘッド４の間の空間）は連通しており、チャンバ２内は円滑に真空引きされる。

そしてこのとき、上述のように、固定金型ユニット３１の上型３１３と可動金型ユニット３２の下型３２３の間に未加硫ゴム生地Ａの上端が可動金型のキャビティ表面に接触しない隙間Ｇ_３が形成されているため、上型３１３及び下型３２３に形成されて互いに対向しているキャビティ３３内もチャンバ２内と同等の真空度に真空引きされる。

また、チャンバ２は金型ユニット３の外周のほか、加圧ヘッド４の上部外周を包囲するようになっているものではあるが、その容積はそれほど大きくする必要がないため、例えば−93.3kPa（−700mmHg）以下の所定の真空度に短時間で到達することができる。

不図示の圧力センサによって検出されるチャンバ２内の気圧が、所定の真空度に到達したら、図７に示すように、真空ポンプ５の駆動を停止すると共にバルブ７等によってチャンバ２内の真空度を維持しつつ、加圧ヘッド４を上昇させる。なお、このとき加圧ヘッド４の基部４１に取り付けられたアクチュエータ２６のシリンダ２６ｂも加圧ヘッド４と共に上昇するが、アクチュエータ２６の回路に設けた不図示のカウンタバランス弁の制御によって、アクチュエータ２６の上昇に応じてロッド２６ａがシリンダ２６ｂ内に没入して行くことになる。

そして、このようにして加圧ヘッド４を上昇させることによって、その上端の支持盤部４３が可動金型ユニット３２における被支持盤３２０の下面を押し上げるので、それまで可動ベース板２３の内周に支持されていた可動金型ユニット３２は可動ベース板２３から離間（浮上）して、この可動金型ユニット３２における下型３２３が、固定金型ユニット３１における上型３１３と衝合することによって型締めが行われる。

そしてこの型締めの過程では、熱盤３１２，３２２からの熱によって加熱された下型３２３と上型３１３の間に構成されたキャビティ３３内で未加硫ゴム生地Ａが圧縮され、経時的に加硫硬化して成形され、例えばオイルシールなどの製品Ｂとなる。このとき、キャビティ３３内は高真空となっているため、ゴム生地Ａ（製品Ｂ）へ残留空気が封じ込まれてしまうことはなく、品質の高い製品Ｂが成形される。

成形後は、チャンバ２内を大気開放し、図７に示す状態から、アクチュエータ２６を降下させることによって第一チャンバ壁体２２と第二チャンバ壁体２４、可動ベース板２３と第三チャンバ壁体２５を分離させ、不図示のメインラムを降下させることによって、加圧ヘッド４を降下させる。このとき、固定ベース板２１と第一チャンバ壁体２２はラック６１がピニオン６２と接触するまで降下し、可動ベース板２３と被支持盤３２０はラック６３がピニオン６４と接触するまで降下する（ラック６１，６３、ピニオン６２，６４は図２を参照）。そしてここで、固定金型ユニット３１と可動金型ユニット３２は互いに分離することになる。支持盤部４３は被支持盤３２０から僅かな隙間ができた位置（図４に示す状態）で降下を停止する。次に図２に示すように金型出し入れ装置６によって成形装置の外部に引き出し、さらに図３に示すように、固定ベース板２１とこれに一体に保持された固定金型ユニット３１及び第一チャンバ壁体２２を開き、可動金型ユニット３２における下型３２３から製品Ｂを取り出す（図２，図３，図４には製品Ｂは不図示）。

そして、第二チャンバ壁体２４の高さは、可動金型ユニット３２の高さと同等又はそれより低くなっているため、第二チャンバ壁体２４が可動金型ユニット３２からの製品Ｂの取り出しの阻害になることはなく、ここでも作業性を向上することができる。

上述した一連の動作において、例えば図４に示す状態から図５に示すチャンバ２の閉塞行程や、図６に示す状態から図７に示す型締め行程などでは、第三チャンバ壁体２５と加圧ヘッド４が相対変位するため、パッキン２５ｇが加圧ヘッド４における中間部４２の外周面と摺動することになるが、中間部４２の外周面は円筒面をなしており、ホルダ２５ｄによって、パッキン２５ｇも円環状をなしているため、角筒面に摺動させる場合のようにパッキン２５ｇの周方向一部に負荷集中が生じるようなことはなく、捩れや偏摩耗を有効に防止することができる。またその結果、採用可能なパッキン２５ｇの種類が広がるほか、チャンバ２内を十分な真空度として成形品の品質を向上することができる。

また、上記構成の成形装置によれば、第三チャンバ壁体２５が可動ベース板２３に気密衝合して、この可動ベース板２３を介して第二チャンバ壁体２４を第一チャンバ壁体２２に気密衝合させることで、チャンバ２が画成されるものであるため、構造が簡素で、パッキン２４ａ，２５ｃ，２５ｇの交換など、メンテナンス時の作業性も向上させることができる。

なお、例えばパッキン２５ｇの交換に際しては、まず金型ユニット３を装置から取り外し、次に固定ベース板２１及びこれと一体の第一チャンバ壁体２２を装置から取り外し、不図示のボルトで結合されている加圧ヘッド４の中間部４２と支持盤部４３を分離してから、アクチュエータ２６を上昇させると、被支持盤３２０と支持盤部４３は、不図示の嵌め合い構造によって上下に多少の相対変位が可能な状態で互いに接続されているため、第二チャンバ壁体２４、第三チャンバ壁体２５、被支持盤３２０及び支持盤部４３が持ち上がり、支持盤部４３が中間部４２と分離される。したがって、さらにアクチュエータ２６を上昇させるとパッキン２５ｇが中間部４２から外れるので、このパッキン２５ｇをホルダ２５ｄから取り外して交換することができる。交換後は、上述と逆の作業によって組み立てることができる。

また、図１に示す状態において、Ｇ_１＜Ｇ_２の関係、すなわちｔ_１＋ｔ_２＜ｈ_１＋ｈ_２で、かつ図５に示すチャンバ２の閉塞状態において、隙間Ｇ_３が未加硫ゴム生地Ａの厚さより大きいといった条件を満たすものであれば、可動金型ユニット３２における下型３２３及び固定金型ユニット３１における上型３１３を、厚さの異なるものに変更することができる。

１固定盤
２チャンバ
２１固定ベース板
２２第一チャンバ壁体
２３可動ベース板
２４第二チャンバ壁体
２４ａ，２４ｂ，２５ｃ，２５ｆ，２５ｇパッキン
２５第三チャンバ壁体
２６アクチュエータ
３金型ユニット
３１固定金型ユニット
３１３上型
３２可動金型ユニット
３２０被支持盤
３２３下型
３３キャビティ
４加圧ヘッド
５真空ポンプ

Claims

真空引き可能なチャンバと、このチャンバ内に配置された固定金型ユニット及び可動金型ユニットからなる金型ユニットと、前記固定金型ユニットと可動金型ユニットを互いに衝合・加圧させる加圧ヘッドを備え、前記チャンバが、前記固定金型ユニットを保持する固定ベース板及びこの固定ベース板に前記固定金型ユニットの外周を包囲するように設けられた第一チャンバ壁体と、前記可動金型ユニットを支持可能であって前記固定ベース板に対して進退可能に配置された可動ベース板及びこの可動ベース板に前記可動金型ユニットの外周を包囲するように設けられて前記第一チャンバ壁体に気密衝合可能な第二チャンバ壁体と、前記可動ベース板を前記第一チャンバ壁体側へ押動可能な第三チャンバ壁体からなり、前記第一チャンバ壁体と第二チャンバ壁体が互いに上下に分離すると共に前記可動金型ユニットが前記可動ベース板に支持された状態では、前記第一チャンバ壁体と第二チャンバ壁体の間の隙間よりも前記固定金型ユニットと可動金型ユニットの間の隙間が大きく、前記加圧ヘッドが、前記可動金型ユニットを前記可動ベース板から離間させて前記固定金型ユニットへ押し付け可能であることを特徴とする成形装置。
加圧ヘッドの外周面が略円筒状をなし、第三チャンバ壁体の内周端部が、前記加圧ヘッドの外周面にパッキンを介して摺動可能に密接される略円形をなすことを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
第一チャンバ壁体の高さが固定金型ユニットの高さより高く、第二チャンバ壁体の高さが可動金型ユニットの高さ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形装置。