JP5792044B2 - 成形品製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載される燃料タンク等の成形品を製造する装置および方法に関する。

図５はブロー成形によって成形される自動車搭載用の燃料タンクＴの外観図である。燃料タンクＴの本体部Ｔｂの表面には外方に突出する雄ねじ円筒部Ｔａが形成されている。この雄ねじ円筒部Ｔａは、燃料ポンプ（図示せず）を燃料タンクＴの内部に装着するための接続口として形成されるものであって、その先端面Ｔｃは成形直後においては有蓋として成形されるものの、成形後の別工程において、燃料ポンプを挿通させるべく先端面Ｔｃの所定の内円部（点線にて示す）が削除される。符号Ｔｄはブローピン孔である。燃料ポンプを装着後、雌ねじが形成されたキャップ（図示せず）を雄ねじ円筒部Ｔａに螺合することで燃料ポンプが燃料タンクＴに固定される。

雄ねじ円筒部Ｔａ周りを成形する成形型の構造断面を図６に示す。符号２１は本体部Ｔｂを成形する成形型、符号２２は雄ねじ円筒部Ｔａを成形するための回転式のねじ入れ子である。複数の真空孔２３による真空引きおよびブローピン２４からのエアのブローにより、パリソンＰは本体部Ｔｂが成形型２１の成形面に転写され、雄ねじ円筒部Ｔａがねじ入れ子２２の凹状の成形面に転写される。成形後、成形型２１が開き、これと同期してねじ入れ子２２が回転することで雄ねじ円筒部Ｔａがねじ入れ子２２から離型する。

さて近年、燃料タンクの製造装置として、一対の成形型の間にセンター型を配したものが提案されている。例えば特許文献１には、成形型としての一対のダイ間にセンター型としてのコアを配し、コアに装着した内蔵部品を、ダイに転写したパリソンに取り付ける技術が記載されている。内蔵部品がパリソンに取り付けられた後、ダイが開いてコアがダイ間から外れ、今度はダイ同士が閉じることで燃料タンクが成形される。

特表２００９−５２５２０４号公報

特許文献１のように一対の成形型の間にセンター型を配した構造の製造装置を用いて、図５に示した燃料タンクＴを成形しようとした場合、次のような課題がある。
一対の成形型の間にセンター型を配した構造の場合には、パリソンを成形型に転写させるべくセンター型を成形型で閉じる工程と、その後に成形型同士を閉じて最終的なブロー成形を行う工程とを有することになる。

したがって、これらの工程を有する分、成形サイクルタイムが長くなり、つまりパリソン押出し機から絶えず押し出されているパリソンが両型によって閉じられるまでの外気に触れる時間が長くなり、その分、パリソンが冷えて流動性が低下しやすくなる。パリソンの流動性が低下すると、真空引きおよびエアブローによる成形型全体の空間内の圧力だけでは、パリソンをねじ入れ子の凹部まで回り込ませることが困難になりやすい。

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、成形型にパリソンの回り込みが困難となりやすい凹部や凸部等があっても、これらに容易にパリソンを回り込ませることができる成形品製造装置および製造方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、成形型を用いて成形品を製造する成型品製造装置であって、前記成形型に向けて開口するブロー受け空間を有し、前記ブロー受け空間の開口部周りが前記成形型との間で該成形型の成形面に転写されたパリソンのうちの一部を挟むように囲うブロー受け部材と、前記パリソンの一部を囲った状態の前記ブロー受け空間にエアをブローする局所ブロー手段と、を備え、前記局所ブロー手段によりエアが前記ブロー受け空間にブローされ、そのブロー受け空間内の圧力により前記ブロー受け部材で囲まれたパリソンが前記成形型に転写されることを特徴とする。
また、一対の前記成形型の間に配されるセンター型を有し、前記ブロー受け部材は前記センター型に取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明は、成形型を有する製造装置による成形品の製造方法であって、ブロー受け部材により前記成形型との間で該成形型の成形面に転写されたパリソンのうちの一部を挟むように囲い、この囲んだ空間内にエアをブローすることによりその空間内の圧力により前記ブロー受け部材で囲まれたパリソンを前記成形型に転写することを特徴とする。
また、一対の前記成形型の間に配されるセンター型を有し、前記ブロー受け部材は前記センター型に取り付けられていることを特徴とする。

本発明に係るブロー成形品の製造装置または製造方法によれば、ブロー受け部材の空間（ブロー受け空間）にエアがブローされると、その空間内の圧力によりパリソンの一部が成形型の成形面に転写される。ブロー受け部材の空間は小さな密閉空間として形成されるため、その空間内の圧力を成形型全体の内部空間の圧力よりも容易に高くすることができる。したがって、たとえパリソンの流動性が低下している場合であっても、パリソンを成形型の複雑な形状部に効果的に回り込ませることができる。

また、本発明は、前記局所ブロー手段は、前記パリソンの一部を貫通して前記ブロー受け空間に臨むブローピンであることを特徴とする。

本発明によれば、局所ブロー手段として、成形型に備えられたブローピンを利用できるため、局所ブロー手段を簡単な構造で済ませることができる。

また、本発明は、成形品製造装置において、前記ブロー受け空間の開口部に対向する前記成形型の成形面に凹部が形成され、前記パリソンの一部が前記凹部に転写されることを特徴とする。

本発明によれば、たとえパリソンの流動性が低下している場合であっても、パリソンを成形型の凹部に効果的に回り込ませることができる。

また、本発明は、成形品製造装置において、前記成形品は、表面に雄ねじ円筒部が突設された自動車搭載用の燃料タンクであって、前記成形型の凹部は、前記雄ねじ円筒部を成形するねじ入れ子の成形空間であることを特徴とする。

本発明によれば、雄ねじ円筒部を有する自動車搭載用の燃料タンクの製造装置において、たとえパリソンの流動性が低下している場合であっても、パリソンをねじ入れ子の成形空間に効果的に回り込ませることができる。

本発明によれば、センター型と、このセンター型の両側をパリソンを挟んで閉じる一対の成形型と、を有するブロー成形品の製造装置において、パリソンの回り込みが困難となりやすい成形型の凹凸部等にパリソンを効果的に回り込ませることができる。

本発明に係るブロー成形品の製造装置の要部を示す構造断面図であり、（ａ）はブロー受け部材にエアをブローする前の状態、（ｂ）はブロー受け部材にエアをブローした状態を示す。 本発明に係るブロー成形品の製造装置の動作説明図である。 本発明に係るブロー成形品の製造装置の要部を示す構造断面図であり、成形型の成形面が凸状に形成されている場合を示す。 局所ブロー手段の変形例を示す説明図である。 自動車搭載用の燃料タンクの外観斜視図である。 従来の成形型の構造断面図である。

ブロー成形品を図５に示した自動車搭載用の樹脂製の燃料タンクＴとした形態について説明する。本発明に係るブロー成形品の製造装置（以降単に製造装置という）１は、センター型２と、このセンター型２の両側をパリソンＰを挟んで閉じる一対の成形型３とを有する。

各パリソンＰは矩形のシート状を呈している。パリソンＰは、例えば燃料の不透過性に優れた材質からなるバリア層を、少なくとも、タンク内面を形成する内側熱可塑性樹脂層とタンク外面を形成する外側熱可塑性樹脂層とで挟んだ多層断面構造からなる。内側熱可塑性樹脂層および外側熱可塑性樹脂層の材質は、例えば熱溶融性や成形性に優れるＰＥ（高密度ポリエチレン）である。

センター型２は、図２に示すように左右に合わせ面２Ａが形成されている。本実施形態の製造装置１は内蔵部品４をパリソンＰの内面に取り付ける機能を備えており、センター型２には、パリソンＰに内蔵部品４を取り付けるアクチュエータとしてのシリンダ５が備えられる。図２では、両側のパリソンＰのそれぞれに内蔵部品４を取り付ける例を示している。シリンダ５によって移動するブラケットの先端にはクランプ機構６が備えられ、このクランプ機構６により内蔵部品４が保持される。

図１に示すように、センター型２にはブラケット８を介してブロー受け部材９が取り付けられている。ブロー受け部材９は、一方の成形型３に向けて開口するブロー受け空間１０を有した円筒カップ形状を呈している。ブロー受け部材９の開口端側は、センター型２の合わせ面２Ａよりも一方の成形型３側に突出するように位置している。具体的にはブロー受け部材９は、センター型２と成形型３とが閉じた際にブロー受け空間１０の開口部周りがパリソンＰの内面に略接する位置となるようにセンター型２に取り付けられている。

一方の成形型３における前記ブロー受け空間１０の開口部に対向する部位には、雄ねじ円筒部Ｔａ（図５）を成形する回転式のねじ入れ子１１が位置しており、このねじ入れ子１１の底面部を挿通する態様でブローピン１２が設けられている。このブローピン１２は、パリソンＰの一部を囲った状態のブロー受け空間１０にエアをブローする局所ブロー手段を構成する。本体部Ｔｂ（図５）を成形する成形面には真空孔１３が複数穿設されている。

「作用」
以上の製造装置１を用いた燃料タンクＴの製造方法について説明する。
図２（ａ）は、一対のシート状のパリソンＰが搬送装置１４によりセンター型２と左右の成形型３との間まで搬送された状態を示している。図２（ｂ）に示すように左右の成形型３がパリソンＰを間に挟んでセンター型２を両側から閉じると、成形型３の合わせ面３Ａとセンター型２の合わせ面２ＡとによりパリソンＰの縁部全周が挟まれ、成形型３の成形面とパリソンＰの外面側とで囲まれた空間が密閉される。この状態で成形型３の真空孔１３（図１）から真空引きし、かつパリソンＰの内面側から図示しないブローピン（例えば前記ブローピン１２とは別のもの）によりエアをブローすることにより、パリソンＰが成形型３の成形面に転写される。

一方、ブロー受け部材９においては、図１（ａ）に拡大して示すように、ブロー受け空間１０の開口部周りが成形型３（本実施形態ではねじ入れ子１１の開口部周り）との間でパリソンＰを挟むようにしてパリソンＰの一部を囲うように位置する。これによりブロー受け空間１０は開口部がパリソンＰの一部によって塞がれた局所的な密閉空間となり、この密閉空間にブローピン１２の先端がパリソンＰの一部を貫通したうえで臨む。

そして、図１（ｂ）に示すように、ブローピン１２の先端周りからエアがブローされると、そのブロー受け空間１０内の圧力によりブロー受け空間１０を塞いでいたパリソンＰの一部がねじ入れ子１１の成形面に転写される。ブロー受け空間１０は小さな密閉空間として形成されるため、ブローピン１２からのエアのブローにより、ブロー受け空間１０内の圧力は成形型３全体の内部空間の圧力よりも高いものとなる。したがって、パリソンＰの一部はスムースにねじ入れ子１１の凹状の成形面に転写され、細かいねじの山谷部まで効果的に回り込む。

図２に戻り、図２（ｃ）に示すように、シリンダ５の駆動により内蔵部品４が成形型３に向けて前進し、その基端がパリソンＰに押し付けられて所定の深さだけ埋設される。内蔵部品４の取り付け後、クランプ機構６のクランプが外れたうえで図２（ｄ）に示すように成形型３が開く。次いで、例えば左右の成形型３が紙面奥−手前方向に移動し、センター型２から外れた位置で図２（ｅ）に示すように成形型３同士が閉じ、ブローピン１２および他のブローピンからのエアのブローにより、パリソンＰが内蔵部品４を有した燃料タンクＴとしてブロー成形される。

以上のように、センター型２に取り付けられ、成形型３に向けて開口するブロー受け空間１０を有し、成形型３が閉じた際にブロー受け空間１０の開口部周りが成形型３との間でパリソンＰを挟むようにしてパリソンＰの一部を囲うブロー受け部材９と、パリソンＰの一部を囲った状態のブロー受け空間１０にエアをブローする局所ブロー手段（ブローピン１２）と、を備え、局所ブロー手段によりエアがブロー受け空間１０にブローされ、そのブロー受け空間１０内の圧力によりパリソンＰの一部が成形型３に転写される構成とすれば、たとえパリソンＰの流動性が低下している場合であっても、ブロー受け空間１０内の圧力により、パリソンＰの回り込みが困難な箇所、例えばねじ入れ子１１の成形面等の凹部にパリソンＰを効果的に回り込ませることができる。また、局所ブロー手段として、成形型３に備えられたブローピン１２を利用すれば、局所ブロー手段を簡単な構造で済ませることができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、ブロー受け空間１０内の圧力を利用してパリソンＰを転写させる成形型３の部位は、ねじ入れ子１１等の凹状部に限られない。図３は成形型３の成形面に凸状部１５が形成された態様を示しており、この場合も例えばパリソンＰの流動性が低下しているときには、成形型３全体の空間内の圧力だけでは図３（ａ）に示すように凸状部１５の基端のコーナー部１６までパリソンＰが回り込みにくい事象が生じ得る。したがって、この場合も、ブロー受け空間１０の開口部周りと凸状部１５周りの成形型３の成形面とでパリソンＰを挟むようにして、エアをブロー受け空間１０にブローすれば、ブロー受け空間１０内の高い圧力によりパリソンＰを図３（ｂ）に示すようにコーナー部１６まで回り込ませることができる。このように、本発明によれば、ブロー受け空間１０内の圧力を利用することにより、パリソンＰの回り込みが困難となりやすい複雑な形状の成型面にも容易に対処可能である。

また、ブロー受け空間１０内の圧力を規制する手段として、例えばブロー受け部材９に安全弁（図示せず）を設けることもできる。

さらに、パリソンＰの一部を囲った状態のブロー受け空間１０にエアをブローする局所ブロー手段としては、ブローピン１２に限定されるものではない。たとえば、図４に示すように、局所ブロー手段として、センター型２に形成したエア流路１７と、このエア流路１７に連通する管路等からなるエア流路１８と、ブロー受け部材９に形成したエア流路１９とを設け、これらのエア流路経由でブロー受け空間１０にエアをブローするようにしてもよい。勿論、ブラケット８内にエア流路を形成することも可能である。

１ ブロー成形品の製造装置
２ センター型
３ 成形型
４ 内蔵部品
９ ブロー受け部材
１０ ブロー受け空間
１１ ねじ入れ子
１２ ブローピン
１３ 真空孔
Ｐ パリソン
Ｔ 燃料タンク
Ｔａ 雄ねじ円筒部

Claims (7)

1. 成形型を用いて成形品を製造する成型品製造装置であって、
   前記成形型に向けて開口するブロー受け空間を有し、前記ブロー受け空間の開口部周りが前記成形型との間で該成形型の成形面に転写されたパリソンのうちの一部を挟むように囲うブロー受け部材と、
   前記パリソンの一部を囲った状態の前記ブロー受け空間にエアをブローする局所ブロー手段と、
   を備え、
   前記局所ブロー手段によりエアが前記ブロー受け空間にブローされ、そのブロー受け空間内の圧力により前記ブロー受け部材で囲まれたパリソンが前記成形型に転写されることを特徴とする成形品製造装置。
2. 一対の前記成形型の間に配されるセンター型を有し、
   前記ブロー受け部材は前記センター型に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形品製造装置。
3. 前記局所ブロー手段は、前記パリソンの一部を貫通して前記ブロー受け空間に臨むブローピンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形品製造装置。
4. 前記ブロー受け空間の開口部に対向する前記成形型の成形面に凹部が形成され、
   前記パリソンの一部が前記凹部に転写されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の成形品製造装置。
5. 前記成形品は、表面に雄ねじ円筒部が突設された自動車搭載用の燃料タンクであって、
   前記成形型の凹部は、前記雄ねじ円筒部を成形するねじ入れ子の成形空間であることを特徴とする請求項４に記載の成形品製造装置。
6. 成形型を有する製造装置による成形品の製造方法であって、
   ブロー受け部材により前記成形型との間で該成形型の成形面に転写されたパリソンのうちの一部を挟むように囲い、この囲んだ空間内にエアをブローすることによりその空間内の圧力により前記ブロー受け部材で囲まれたパリソンを前記成形型に転写することを特徴とする成形品の製造方法。
7. 一対の前記成形型の間に配されるセンター型を有し、
   前記ブロー受け部材は前記センター型に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の成形品の製造方法。

Images