JP5826718B2

JP5826718B2 - インサート部材を有する成形品の射出成形方法

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Publication number: JP5826718B2
Application number: JP2012143670A
Authority: JP
Inventors: 敏一稲垣; 千佳上原; 志明 ▲呉▼; 錦▲萬▼ 陳
Original assignee: アイコトレーディング株式会社
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-06-27
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Description

本発明は、可動及び固定の一対の型で形成されるキャビティ内にインサート部材をセットした状態で射出成形して得られる成形品の射出成形方法に関するものである。

一般に、射出成形品は、４０〜８０°Ｃに加熱された成形型（金型）のキャビティ（成形空間）に、２７０〜２９０°Ｃの溶融樹脂を射出させ、当該溶融樹脂の硬化後において、成形型を脱型させて成形品を取り出し、当該成形品の温度が所定温度に低下するまで、放置して空冷させている。射出成形品の全体が厚肉部で構成されたり、或いは一部に厚肉部が存在している場合には、前記空冷時において、厚肉部は空冷のばらつき（空冷斑）に起因する熱変形によりひずみが生じて、成形品の表面が波打ったり、緩やかな凹凸が生じたりすることがあり、成形品の表面精度として正確なフラット面が要求される成形品では、不良品となる。

このため、成形品の厚肉部の射出成形は、成形品の内部にインサートされるインサート部材を用いることにより、射出成形部の肉厚を薄くして、脱型後の空冷時において熱変形によるひずみの発生を防止している。

例えば、特許文献１に示されるように、背もたれに肘掛け部を有するパイプ椅子において、当該背もたれの射出成形において、当該肘掛け部は、背もたれの他の部分に比較して、全体厚が大きいために、インサート部材がインサートされた状態で射出成形している。

パイプ椅子の構造、及び当該パイプ椅子の従来の射出成形方法について、本発明に係る図面である図１ないし図５を参照して簡単に説明する。背もたれＢは、横断面視でわん曲されて、人体の背部を支える背もたれ本体１と、当該背もたれ本体１の幅方向の両側部であって、しかも高さ方向に沿って下半部を構成しているパイプ状をしたパイプ脚挿入部２と、当該パイプ脚挿入部２の上端部であって、背もたれ本体１の両側補強部８の高さ方向の中央部に、前方に向けてほぼ水平となって一体に形成された左右一対の肘掛け部３とを備えている。パイプ椅子Ｃは、１本のパイプ体を平面視でコの字形に屈曲させると共に、両側面視でそれぞれＬ字形に屈曲させて、座部支持部４及び左右一対の前パイプ脚部５が形成され、座部支持部４に座部６が一体に取付けられ、前記座部支持部４の後側コーナー部にそれぞれ左右一対の後パイプ脚７が溶接により一体化され、当該左右一対の後パイプ脚７の上端部が、それぞれ前記背もたれＢの左右一対のパイプ脚挿入部２に圧入された構成である。なお、図１において、９は、背もたれＢのパイプ脚挿入部２を後パイプ脚７に固定するためのビスを示す。

一方、背もたれＢの成形型Ｍは、図４及び図５に示されるように、背もたれ本体１を成形するキャビティを形成するための固定及び可動の一対の型Ｍ₁，Ｍ₂と、当該可動型Ｍ₂とで左右一対の肘掛け部３のキャビティを形成するために、当該一対の型Ｍ₁，Ｍ₂の開閉方向とほぼ直交する方向に進退するスライド型Ｍ₃とで構成され、当該スライド型Ｍ₃は、前記パイプ脚挿入部２のパイプ脚挿入孔２ａを形成するためのシャフト部材Ｍ₃₁と、前記可動型Ｍ₂とで肘掛け部３のキャビティを形成するための上下一対の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂とを備えている。図４及び図５において、Ｘは、可動型Ｍ₂のスライド方向を示し、Ｙは、前記スライド方向Ｘに対して後述の角度（θ）〔θ＞９０°〕で交差するスライド型Ｍ₃のスライド方向を示す。なお、図４において、１１は、背もたれ本体１のキャビティを形成するために、固定型Ｍ₁に形成されたキャビティ形成凹部を示し、可動型Ｍ₂のスライド案内を行うタイロッドは図示していない。

パイプ椅子Ｃの肘掛け部３は、背もたれ本体１に比較して厚肉であるため、成形時には、スライド型Ｍ₃の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に、成形樹脂と同等の樹脂から成るインサート部材Ｓ’をセットして、当該インサート部材Ｓ’の全周に厚さ３〜５ｍｍ程度の樹脂が射出されて被覆される構造になっている。

従来の背もたれＢの射出成形において使用される肘掛け部３’のインサート部材Ｓ’は、図２（ｂ）、図３（ｂ）及び図１４に示されるように、肘掛け部３’の全体形状に対して僅かに相似小形をなしていて、肘掛け部３’の先端部に相当する部分には、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部１２の底面１２ａに当接して、成形樹脂の厚さを定めるための当接突起８１が設けられ、当該当接突起８１の内側（基端部に寄った側）には、前記キャビティ形成凹部１２の底面１２ａの一体に突設された位置決め突起８０を挿入させる位置決め孔８２が貫通され、更に、インサート部材Ｓ’の基端部には、成形時においては、シャフト部材Ｍ₃₁の先端部が挿入され、成形後において、パイプ脚挿入部２のパイプ脚挿入孔２ａに挿入された後パイプ脚７の先端部が挿入されるパイプ脚挿入凹部８３が非貫通状態で形成されている。ここで、製品としての背もたれＢのパイプ脚挿入部２と肘掛け部３’との交差角（θ）〔図３（ｂ）参照〕は、鈍角状に交差しているため、前記パイプ脚挿入凹部８３の軸心と、インサート部材Ｓ’の表面とのなす角度（θ）は、鈍角を形成している。

この結果、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示されるように、肘掛け部３’の内側面と、パイプ脚挿入部２及び当該パイプ脚挿入部２を上方が延設されて形成される背もたれ本体１の両側補強部８との交差部に、当該肘掛け部３’の厚さに対応する長さを有する平面状の突出部８４が不可避的に発生する。この平面状の突出部８４は、人がパイプ椅子Ｃに座った場合に、人体の脇腹が直接に当たって、座り心地を悪くしていた。

特開２００５−６５７６４号公報

本発明は、パイプ椅子に座った場合に、人体の脇腹が直接に当たる前記突出部をなくしたパイプ椅子の背もたれの射出成形方法の提供を課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、固定及び可動の一対の型で成形されるキャビティにインサート部材をセットして、当該キャビティに溶融樹脂を射出して、インサート部材がインサートされた成形品を射出成形する方法であって、前記キャビティの対向面のいずれか一方に、前記一対の型の開閉方向に沿って突出した状態で一体に固定される１ないし複数のボルト状の仮固定部材と、当該仮固定部材の全体を挿通可能であって、当該仮固定部材と同数のボルト孔状の仮固定貫通孔が形成されたインサート部材とを使用し、前記一対の型のいずれか一方のキャビティに配置されたインサート部材の仮固定貫通孔に仮固定部材を挿入して、当該仮固定部材を前記一方の型に螺合させることで、前記仮固定部材と仮固定貫通孔とは、当該仮固定部材の先端部に段差状に形成された係止部が、当該仮固定貫通孔の内部に形成された同じく段差状の被係止部に、射出圧によりインサート部材の位置がずれないような係止力で係止される構成になっていて、前記仮固定部材の係止部と前記インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部との係止により、前記一対の型のいずれか一方に当該インサート部材を仮固定して型締めした状態で、前記キャビティに溶融樹脂を射出し、脱型後又は脱型時において、一方の型から成形品を取り出すことにより、前記仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、前記仮固定部材と前記仮固定貫通孔との係止を解除させて、前記インサート部材の仮固定貫通孔から当該仮固定部材を相対的に脱出させることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、固定及び可動の一対の型で形成されるキャビティの対向面のいずれか一方には、前記型の開閉方向に沿って突出した１ないし複数のボルト状の仮固定部材が一体に設けられるか、或いは一体に取付け可能になっており、溶融樹脂の射出前に、前記一対の型のいずれか一方のキャビティに配置されたインサート部材の仮固定貫通孔に仮固定部材を挿入して、当該仮固定部材を前記一対の型のいずれか一方に螺合させることで、前記キャビティに配置されるインサート部材は、前記１ないし複数の仮固定部材を介して仮固定される。即ち、インサート部材には、前記仮固定部材が挿入されるボルト孔状の仮固定貫通孔が形成され、当該仮固定部材と仮固定貫通孔とは、当該仮固定部材の先端部に段差状に形成された係止部が、当該仮固定貫通孔に形成された同じく段差状の被係止部に、当該仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、解除可能なように係止される。なお、キャビティに対するインサート部材の位置決めは、仮固定部材が複数の場合には、当該複数の仮固定部材より位置決めされ、仮固定部材が１つの場合には、例えば、キャビティの対向面とインサート部材とに、凹凸嵌合による位置決め部をそれぞれ別に設けることにより実現される。

仮固定部材の係止部と仮固定貫通孔の被係止部との係止により、一対の型により形成されるキャビティに対してインサート部材が不動、又は大きく位置ずれしない状態で位置決めされる。ここで、不動又は大きく位置ずれしない状態とは、当該キャビティ内に射出樹脂が所定の射出圧により流入した場合でも、当該射出圧により仮固定部材の位置が全くずれないか、或いは成形品として支障のない範囲での許容されるずれを指し、仮固定部材の係止部と仮固定貫通孔の被係止部との係止力は、この状態を実現できることが必要である。この結果、キャビティに射出樹脂が射出されると、インサート部材は、その全周囲が溶融樹脂により被覆された状態となり、溶融樹脂が所定温度まで冷却された時点で、一対の型を脱型させる。成形品は、仮固定部材を介して一方の型に残されているが、仮固定部材の係止部とインサート部材の仮固定貫通孔の被係止部との係止力に抗して、成形品に引抜き力を加えて、一方の型から当該成形品を取り出すと、当該引抜き力により、前記仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩されることで、前記係止が解除されて、一方の型から成形品が取り出される。即ち、上記した仮固定部材を用いたインサート部材の仮固定構造によって、射出成形時における溶融樹脂の射出圧による当該インサート部材の位置ずれの防止と、脱型時における当該仮固定部材の係止部と、インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部との係止の解除との相反する事項を同時に達成している。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記仮固定部材と前記仮固定貫通孔との係止の解除、及び当該仮固定貫通孔からの前記仮固定部材の相対的な脱出を容易にすべく、前記仮固定部材の係止部を形成する大径部は、小径部の側に向けて外径が小さくなるようなテーパー状に形成されていると共に、前記インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部を形成する小径孔部は、大径孔部から離れるに従って内径が大きくなるようなテーパー状に形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、前記仮固定部材の係止部を形成する大径部、及び前記インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部を形成する小径孔部は、一方の型からの成形品の取出し時点において、インサート部材の仮固定貫通孔から仮固定部材の頭部の相対的な脱出が容易なようにそれぞれ上記したテーパー状になっているため、成形品の取出しが容易となる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記仮固定部材は、テーパー状に形成された頭部が一体に設けられたボルト状であって、一対の型の一方に螺合されて、当該頭部と軸部の接続部に形成された段差部が、インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部を形成する段差面に当接する構成であることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、成形品の取出し時には、仮固定部材の係止部と、インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部との係止の解除後においては、ボルト状の仮固定部材の頭部と、インサート部材の仮固定貫通孔におけるボルト状の仮固定部材の軸部が配置されている部分とは、いずれも当該仮固定貫通孔からの仮固定部材の頭部の相対的な脱出を容易とすべく、互いに逆方向にテーパー状に形成されているため、仮固定部材の係止部がインサート部材の仮固定貫通孔の内周面に引っ掛かることなく、当該仮固定貫通孔から仮固定部材の頭部がスムーズに脱出される。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記仮固定部材は、一対の型の一方に螺合される軸部と、当該軸部よりも大径であって、当該軸部の先端部に螺合される外周面がテーパー状の頭部とから成って、当該頭部と軸部との接続部に形成された段差部が、インサート部材の仮固定貫通孔の段差面に当接する構成であることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、仮固定部材の頭部が軸部に対して螺合される構成であるため、当該軸部は、一対の型により形成されるキャビティの対向面の一方に固定したままで、仮固定部材の軸部をインサート部材の仮固定貫通孔に挿入した状態で、当該軸部に対してテーパー状をした頭部を螺合させることにより、当該軸部と頭部の間の係止部が、インサート部材の仮固定貫通孔の内部の被係止部に係止されて、前記キャビティの対向面の一方にインサート部材が仮固定される。また、成形品の取出し時の作用は、請求項３の発明と同様に、仮固定部材の頭部、及びインサート部材の仮固定貫通孔のテーパー形状により、前記係止の解除により、インサート部材の仮固定貫通孔から仮固定部材を引っ掛かることなく、容易に脱出させられる。

請求項５の発明は、請求項２の発明において、前記仮固定部材は、一対の型の一方に螺合される軸部と、当該軸部よりも大径であって、当該軸部の先端部に螺合される外周面がテーパー状の頭部とから成って、当該頭部は、インサート部材の仮固定貫通孔に形成された段差状の被係止部に圧入される構成であることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、仮固定部材を構成するテーパー状の頭部が、インサート部材の仮固定貫通孔の内部に形成された段差状の被係止部に圧入されているため、キャビティの対向面の一方に対するインサート部材の仮固定力を大きくできて、成形品の射出成形時において、射出圧によるインサート部材のずれがなくなる。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記成形品は、固定及び可動の一対の型と、当該一対の型の開閉方向に対してほぼ直交する方向にスライド可能なスライド型とを備えた成形型により成形されるパイプ椅子の背もたれであって、前記スライド型には、前記背もたれのパイプ脚挿入部にパイプ脚挿入孔を形成するための一対のシャフト部材と、前記可動型とで前記背もたれの肘掛け部のキャビティを形成する一対の肘掛け部成形型部とを備え、前記肘掛け部にインサートされるインサート部材は、その長手方向の一端部に前記シャフト部材の外周面に当接される凹弧状の当接凹面が形成されていると共に、前記キャビティの対向面の一方に突出して固定されるボルト状の仮固定部材を挿入可能な１ないし複数のボルト孔状の仮固定貫通孔が形成され、前記インサート部材の当接凹面を前記シャフト部材に当接させた状態で、当該インサート部材を、前記肘掛け部成形型部のキャビティ形成凹部に、１ないし複数の前記仮固定部材の螺合により仮固定しておき、この状態で、前記スライド型を成形位置まで前進させた後に、前記可動型を前進させて前記固定型に対して型締めすることにより形成された背もたれ本体、及び一対の肘掛け部の各キャビティに溶融樹脂を射出し、前記スライド型の後退時において、前記インサート部材の仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、前記仮固定部材の係止部と当該仮固定貫通孔の被係止部との係止を解除して、前記インサート部材の仮固定貫通孔から、前記肘掛け部成形型部に一体に設けられた仮固定部材を脱出させることを特徴としている。

請求項６の発明によれば、スライド型を構成する一対の肘掛け部成形型部に各インサート部材を仮固定するのに、従来の成形方法のように、一対のインサート部材の基端部に形成されたパイプ脚挿入凹部に、スライド型を構成する一対のシャフト部材をそれぞれ挿入する構造ではなくて、インサート部材の基端面の凹弧状の当接凹面を前記シャフトの外周面に当接させる構造と、肘掛け部を形成するキャビティの一対の対向面の一方に固定された仮固定部材の係止部と、インサート部材の仮固定貫通孔の内部の被係止部との係止構造との併用によって、前記肘掛け部を成形するキャビティの一対の対向面の一方にインサート部材を仮固定させて、パイプ椅子の背もたれの各肘掛け部を成形している。この結果、成形される肘掛け部における肘掛けとして機能する基端部を除く部分の幅を従来と同一に確保したままで、その基端部の幅のみを狭くすることが可能となって、肘掛け部の基端部の内側に、従来の成形方法では不可避的に発生していた平面状の突出部をなくすことができる。また、一対の肘掛け部は、背もたれ本体に対してほぼ垂直に配置されているため、スライド型の脱型時において、前記係止が自動的に解除されて、当該スライド型を構成する肘掛け部成形型部から成形品である肘掛け部が自動的に取り出される。

請求項１の発明によれば、一対の型のいずれか一方のキャビティに配置されたインサート部材のボルト孔状の仮固定貫通孔にボルト状の仮固定部材を挿入して、前記一方の型に螺合させることで、前記仮固定部材と前記仮固定貫通孔とは、当該仮固定部材の先端部に段差状に形成された係止部が、当該仮固定貫通孔の内部に形成された同じく段差状の被係止部に、射出圧によりインサート部材の位置がずれないような係止力で係止されているため、脱型後において、一方の型から成形品を引き抜くことにより、前記仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、前記仮固定部材と仮固定貫通孔との係止を解除して、前記インサート部材の仮固定貫通孔から当該仮固定部材を相対的に脱出させられて、インサート部材を有する成形品の射出成形が容易となる。

特に、請求項６のように、成形品がパイプ椅子の肘掛け部付きの背もたれである場合には、インサート部材の基端面の凹弧状の当接凹面を前記シャフト部材の外周面に当接させる構造と、キャビティの一対の対向面の一方に固定された仮固定部材の係止部と、インサート部材の仮固定貫通孔の内部の被係止部との係止構造との併用によって、肘掛け部を成形するキャビティの一対の対向面の一方にインサート部材を仮固定させて、パイプ椅子の背もたれの各肘掛け部を成形している。この結果、成形される肘掛け部における肘掛けとして機能する基端部を除く部分の幅を従来と同一に確保したままで、その基端部の幅のみを狭くすることが可能となって、肘掛け部の基端部の内側に、従来の成形方法では不可避的に発生していて、使用時において人体の脇腹に当接する平面状の突出部をなくすことができて、座り心地のよいパイプ椅子の背もたれを提供できる。

本発明に係る背もたれＢを備えたパイプ椅子Ｃの斜視図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明、及び従来構造の背もたれＢの肘掛け部３，３’の部分におけるインサート部材Ｓ₁，Ｓ’と後パイプ脚７，７’との関係を示す平面図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２（ａ），（ｂ）のＵ−Ｕ線及びＵ’−Ｕ’線断面図である。スライド型Ｍ₃の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂にインサート部材Ｓ₁をセットした状態の成形型Ｍの斜視図である。脱型時における成形型Ｍの斜視図である。インサート部材Ｓ₁の背面図である。図６でＶ−Ｖ線で破断したインサート部材Ｓ₁を、スライド型Ｍ₃を構成する一対の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に仮固定（セット）する状態の平面断面図である。成形型Ｍの型締めの途中の状態を示す平面断面図である。成形型Ｍの型締め後において、実施例１の仮固定部材Ｆ₁によって肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に仮固定されたインサート部材Ｓ₁の部分の平面断面図である。成形型Ｍの離型時に、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に対するインサート部材Ｓ₁の仮固定が解除される状態を示す平面断面図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ実施例２の仮固定部材Ｆ₂によるインサート部材Ｓ₁の仮固定の前後の平面拡大断面図である。実施例３の仮固定部材Ｆ₃によりインサート部材Ｓ₁が仮固定された状態の拡大断面図である。（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の成形方法により、一般射出成形品Ｐを成形する場合における成形時、及び脱型時における断面図である。（ａ）は、従来の肘掛け部３’に使用されるインサート部材Ｓ’の背面図であり、（ｂ）は、インサート部材Ｓ’のＶ’−Ｖ’線に沿った成形時の平面断面図である。

以下、「背景技術」の項目で説明した部分は、そのまま援用して、複数の実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。

本発明に係る背もたれＢの肘掛け部３の成形に使用されるインサート部材Ｓ₁が、図６及び図７に示されている。なお、図６は、左側のインサート部材Ｓ₁の背面図であって、射出成形法との関係で当該インサート部材Ｓ₁の縦断面の位置を明示することを目的として図示したものであり、反転させて背面図としたのは、背面側に突出している各部材を明示するためである。インサート部材Ｓ₁は、肘掛け部３の全体形状に対して僅かに小さな相似小形をなしていて、その基端部が鈍角状に屈曲されていて、片持支持される肘掛け部３の曲げ強度を高めるために、長手方向の中央部から基端に向けて肉厚が急激に大きくなっており、この構造は、従来のインサート部材Ｓ’と同等であるが、従来の肘掛け部３’の射出成形方法で使用されていたインサート部材Ｓ’に比較にして、以下の２点が大きく相違する。第１相違点は、インサート部材Ｓ₁には、当該インサート部材Ｓ₁をスライド型Ｍ₃の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａ（可動型Ｍ₂のキャビティ形成空間６１の底面６１ａと対向する面）〔図９参照〕にボルト状の仮固定部材Ｆ₁を用いて仮固定する際に、当該仮固定部材Ｆ₁の全体を挿入可能な仮固定貫通孔２２が設けられている点である。第２相違点は、インサート部材Ｓ₁の基端部は、従来のインサート部材Ｓ’に比較して幅が狭くなっていて、その基端面は、スライド型Ｍ₃を構成するシャフト部材Ｍ₃₁の外径に対応した凹円弧面状に形成されて、成形時に前記シャフト部材Ｍ₃₁に当接する当接凹面２３となっている点である。後述のように、上記した２つの点に特徴を有するインサート部材Ｓ₁を用いることにより、肘掛け部３の基端部の内側に平面状の突出部８４の発生をなくして、背もたれＢの肘掛け部３の内側面と両側補強部８の内側の面とを連続面にすることができる。

インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２は、図８に拡大して示されるように、ボルト状の仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aを係止可能なように、段差を有するボルト孔状に形成され、仮固定貫通孔２２の大部分の長さを占める小径孔部２２ｂは、大径孔部２２ａから離れるに従って内径が大きくなるようなテーパー状に形成されていて、小径孔部２２ｂと大径孔部２２ａとが交差する段差部が、仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aを係止させる被係止部２４を構成している。また、仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aの外周面と底面との交差部は、仮固定貫通孔２２の被係止部２４に係止する係止部３０を構成していて、当該仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aの外周面に関しても、脱型時において、仮固定貫通孔２２から仮固定部材Ｆ₁を引っ掛かることなく脱出させられるように、軸部Ｆ₁bに近づくに従って外径が小さくなるようなテーパー状に形成されている。ボルト状の仮固定部材Ｆ₁の軸部Ｆ₁bは、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに形成された雌螺子部２０に螺合される。

インサート部材Ｓ₁の先端部には、前記キャビティ形成凹部２１の底面２１ａに突設された位置決めピン２５が挿入される位置決め挿入孔２６が形成されている。インサート部材Ｓ₁の底面には、前記キャビティ形成凹部２１にインサート部材Ｓ₁をセットする際に、当該キャビティ形成凹部２１の底面２１ａに当接して、当該インサート部材Ｓ₁の裏面側に樹脂を被覆可能とする当接部２７，２８，２９，３１が突出して形成されている。なお、当接部２７は、前記仮固定貫通孔２２が形成される部分に設けられている。

ここで、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１にインサート部材Ｓ₁をセットした状態において、仮固定部材Ｆ₁に設けられた仮固定貫通孔２２及び位置決め挿入孔２６、並びに肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに設けられた位置決めピン２５及び雌螺子部２０は、いずれもスライド型Ｍ₃のスライド方向Ｙに沿うように形成されている。

次に、図１、図２、図６ないし図１０を参照して、背もたれＢの成形方法について説明する。まず、図１、図７及び図８に示されるように、スライド型Ｍ₃を構成する一対の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂の各キャビティ形成凹部２１に、以下のようにして、互いに対称形状の左右一対のインサート部材Ｓ₁を仮固定（セット）する。なお、左右一対のインサート部材Ｓ₁の仮固定の作業は、同一であるので、以下の説明では、一方のインサート部材Ｓ₁の仮固定について説明する。即ち、固定型Ｍ₁に対して可動型Ｍ₂及びスライド型Ｍ₃の双方を離間させた状態で、インサート部材Ｓ₁の各当接凹面２３をシャフト部材Ｍ₃₁の外周面に当接させた状態で、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂の位置決めピン２５を、インサート部材Ｓ₁の位置決め挿入孔２６に挿入させて、当該インサート部材Ｓ₁の背面に突設された各当接部２７，２８，２９，３１を、キャビティ形成凹部２１の底面２１ａに当接させると、インサート部材Ｓ₁の全方向の位置決めがなされた状態で、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１にインサート部材Ｓ₁が配置（セット）される。

次に、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２にボルト状の仮固定部材Ｆ₁を挿入して、その軸部Ｆ₁bの先端部を、キャビティ形成凹部２１の底面２１ａの雌螺子部２０に螺合させて、仮固定部材Ｆ₁の係止部３０を、仮固定貫通孔２２の内部に形成された段差状の被係止部２４に係止させる。そして、当該「係止」とは、仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aの底面の大部分を、仮固定貫通孔２２の被係止部２４を構成する段差面に当接させるのではなくて、当該頭部Ｆ₁aの底面の外周縁部のみを、仮固定貫通孔２２の段差面に当接させている点に特徴がある。即ち、前記「係止」による「係止力」は、溶融樹脂の射出成形時の射出力に耐えて、インサート部材Ｓ₁が位置ずれされないことのみが必要であって、これを遥かに超える「係止力」は不要であるのに加えて、脱型時において、背もたれＢを構成する肘掛け部３が、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１から取り出される際に、前記「係止」が比較的スムーズに解除され、仮固定部材Ｆ₁のみが肘掛け部成形型部Ｍ₃₂の側に残る必要があり、上記したように、仮固定部材Ｆ₁の頭部Ｆ₁aの底面の外周縁部のみを仮固定貫通孔２２の段差面に当接させることにより、射出成形時の射出圧によるインサート部材Ｓ₁の位置ずれの防止と、脱型時において、成形品である肘掛け部３の部分から、当該成形品を損傷させずに仮固定部材Ｆ₁を脱出させることの双方を可能にしている。

換言すると、上記した仮固定部材Ｆ₁を用いたインサート部材Ｓ₁の仮固定構造によって、射出成形時における溶融樹脂の射出圧による当該インサート部材Ｓ₁の位置ずれの防止と、脱型時における当該仮固定部材Ｆ₁の係止部３０と、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２の被係止部２４との係止の解除との相反する事項を達成している点に本発明の特徴が存在する。

スライド型Ｍ₃の各肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１に左右一対のインサート部材Ｓ₁をそれぞれセットして仮固定した後に、スライド型Ｍ₃を前進端まで前進させ、その後に可動型Ｍ₂を前進させて、計３つの各型Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃を型締めする。なお、一般の型設計と同様に、一対の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂の型合せ面３２は、可動型Ｍ₂の対応する型合せ面３３（図８及び図９参照）と干渉することなく密着可能とするために、当該可動型Ｍ₂の進退方向Ｘを含む垂直面に対して僅かに傾斜して形成されている。図９は、型締めにより、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂と可動型Ｍ₂の各キャビティ形成凹部２１，６１が合体されて、肘掛け部３を成形するキャビティ３４が形成された状態が示されている。なお、固定型Ｍ₁と可動型Ｍ₂の型締めにより、背もたれＢの背もたれ本体１を成形するキャビティ（図示せず）が形成される。

上記した型締め後において、背もたれ本体１及び左右一対の肘掛け部３の各キャビティに溶融樹脂を射出する。溶融樹脂の射出時において、その射出圧がインサート部材Ｓ₁に作用するが、当該インサート部材Ｓ₁は、シャフト部材Ｍ₃₁の外周面に対する自身の当接凹面２３の当接、仮固定部材Ｆ₁とインサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２との係止、及びインサート部材Ｓ₁の位置決め挿入孔２６に対する位置決めピン２５の挿入の相乗により、インサート部材Ｓ₁に対して射出圧が作用しても、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に対してインサート部材Ｓ₁は、全く、或いは殆ど位置ずれしない。また、仮に僅かな位置ずれが生じたとしても、成形品である肘掛け部３の外周面にインサート部材Ｓ₁が露出しない限り問題とはならない。

ここで、インサート部材Ｓ₁がセットされたキャビティ３４内における樹脂の流動をスムーズにするための樹脂流動孔を、当該インサート部材Ｓ₁の表裏に貫通して設けておくと、溶融樹脂の流動時にインサート部材Ｓ₁に無理な力が作用しなくなって、キャビティ３４に対するインサート部材Ｓ₁の位置ずれを防止又は軽減できる。そして、当該樹脂の硬化後において、図５及び図１０に示されるように、可動型Ｍ₂を後退させた後に、スライド型Ｍ₃を後退させて、脱型を行う。

上記脱型時において、スライド型Ｍ₃を後退させると、その後退時において、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２の段差部の内周側の部分が崩れる等して、仮固定部材Ｆ₁の係止部３０と、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２の内部の被係止部２４との係止が解除されて、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに、頭部Ｆ₁aが一体となった仮固定部材Ｆ₁がそのまま残されて、背もたれ本体１の両側に左右一対の肘掛け部３がそれぞれ一体に形成された背もたれＢが成形される。なお、図１０において、Ｒは、インサート部材Ｓ₁を内部にインサートしている肘掛け部３の樹脂を示す。

このように、インサート部材Ｓ₁の基端面に、成形時においてシャフト部材Ｍ₃₁の外周面に当接して、当該インサート部材Ｓ₁のセット位置を保持する当接凹面２３を設ける構造によって、当該インサート部材Ｓ₁の基端部の幅を従来のインサート部材Ｓ’に比較して狭くできる。この結果、成形される肘掛け部３における肘掛けとして機能する基端部を除く部分の幅を従来と同一に確保したままで、その基端部の幅のみを狭くすることが可能となって、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、肘掛け部３の基端部の内側に、従来の射出成形方法では不可避的に発生していた平面状の突出部８４をなくすことができ、肘掛け部３の内側面と、背もたれ本体１の両側補強部８との交差部（図１でＡで示される部分）が連続面状となって、パイプ椅子Ｃに対する座り心地が良好となる。

上記のように、背もたれＢの射出成形では、背もたれ本体１に対して一対の肘掛け部３がほぼ垂直に配置されているために、スライド型Ｍ₃の後退時（脱型時）において、成形品部である肘掛け部３に対する仮固定部材Ｆ₁の係止が自動的に解除される特徴がある。

また、射出圧によるインサート部材Ｓ₁の位置ずれを防止するために、複数の仮固定部材Ｆ₁を用いて、スライド型Ｍ₃の肘掛け部成形型部Ｍ₃₂に対してインサート部材Ｓ₁を固定することも可能である。

なお、成形された肘掛け部３の裏面には、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに当接する各当接部２７，２８，２９，３１に対応する浅い凹部が発生するが、当該肘掛け部３の裏面（背面）であって、パイプ椅子Ｃの使用時には、視認不能であるので、問題とはならない。

図１１に、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂にインサート部材Ｓ₁を仮固定するための実施例２の仮固定部材Ｆ₂が示されている。仮固定部材Ｆ₂は、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに打ち込まれた軸部Ｆ₂bと、当該軸部Ｆ₂bよりも外径が大きくて、当該軸部Ｆ₂bの先端部に形成された雌螺子部４１に螺合される雄螺子部４２が一体に設けられた頭部Ｆ₂aとから成る。頭部Ｆ₂aの外周面、及び仮固定貫通孔２２の小径部の内周面は、実施例１の仮固定部材Ｆ₁と同様にテーパー状に形成されている。

そして、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１にインサート部材Ｓ₁をセットして、当該インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２に、仮固定部材Ｆ₂の軸部Ｆ₂bを挿入した状態では、当該軸部Ｆ₂bの先端面は、仮固定貫通孔２２の段差部に達していない。この状態で、前記軸部Ｆ₂bの雌螺子部４１に頭部Ｆ₂aの雄螺子部４２を螺合させると、頭部Ｆ₂aの係止部３０と、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２の段差部に形成された被係止部２４との係止により、当該軸部Ｆ₂bの上端面と、仮固定貫通孔２２の段差面との間の隙間４３が発生した状態で、インサート部材Ｓ₁は、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに仮固定される。前記隙間４３の存在により、大きな仮固定力が得られる。

射出成形後において、スライド型Ｍ₃をＹ方向に後退させると、インサート部材Ｓ₁の仮固定貫通孔２２の段差部の内周側が崩れる等して、仮固定部材Ｆ₂の頭部Ｆ₂aの係止部３０と、インサート部材Ｓ₁の被係止部２４との係止が解除されて、仮固定部材Ｆ₂は、頭部Ｆ₂aが軸部Ｆ₂bに一体に螺合されたままの状態で、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに残る。実施例２の仮固定部材Ｆ₂は、その軸部Ｆ₂bを繰り返して使用できる利点がある。

図１２に、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂にインサート部材Ｓ₁を仮固定するための実施例３の仮固定部材Ｆ₃が示されている。当該仮固定部材Ｆ₃は、前記仮固定部材Ｆ₂と同様に、頭部Ｆ₃aと軸部Ｆ₃bとから成り、当該頭部Ｆ₃aのテーパー状の外周面４４が、仮固定貫通孔２２の小径孔部２２ｂにおける大径孔部２２ａとの接続部にくさび状に圧入されて、インサート部材Ｓ₁を、肘掛け部成形型部Ｍ₃₂のキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに仮固定している。このため、インサート部材Ｓ₁の仮固定力が大きくなる。

成形後においては、スライド型Ｍ₃の離間（脱型）により、仮固定貫通孔２２の段差部が崩される等して、当該仮固定貫通孔２２から仮固定部材Ｆ₃が脱出させられて、当該仮固定部材Ｆ₃は、そのままキャビティ形成凹部２１の底面２１ａに残る。

上記した実施例１ないし３は、いずれもパイプ椅子Ｃの背もたれＢの射出成形に対して本発明を実施した例であるが、本発明に係る「インサート部材を有する成形品の射出成形方法」は、一対の型で形成されるキャビティの対向面の一方に仮固定部材を用いてインサート部材を仮固定する点に特徴を有するので、対象成形品としては、パイプ椅子Ｃの背もたれＢの成形に限られず、インサート部材を有する一般の射出成形品も含まれる。

図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の成形方法により、一般射出成形品Ｐを成形する場合における成形時、及び脱型時における断面図である。固定型Ｍ₁₁と可動型Ｍ₁₂とで成形型が構成されて、型締めにより、一般射出成形品Ｐのキャビティ７１が形成される。固定型Ｍ₁₁のキャビティ形成凹部７２の底面７２ａには、上記した仮固定部材Ｆ₁'の軸部Ｆ₁b’が螺合される雌螺子部７３が形成されていると共に、当該底面７２ａには、位置決めピン７４が突設されている。一方、インサート部材Ｓ₂には、仮固定貫通孔７５及び位置決め孔７６が貫通して形成されている。また、固定型Ｍ₁₁には、脱型後において、一般射出成形品Ｐを取り出すためのエジェクタピン７７が出入り可能に設けられている。なお、図１３において、７８は、可動型Ｍ₁₂に形成されたキャビティ形成凹部を示す。

そして、パイプ椅子Ｃの背もたれＢの肘掛け部３の成形と同様にして、インサート部材Ｓ₂の仮固定貫通孔７５及び位置決め孔７６にそれぞれ仮固定部材Ｆ₁'及び位置決めピン７４を挿入して、固定型Ｍ₁₁のキャビティ形成凹部７２の底面７２ａに対して仮固定部材Ｆ₁'を位置決め状態で仮固定させる。この状態で、型締めして、キャビティ７１に溶融樹脂を射出して、当該溶融樹脂の硬化後において、脱型して、この状態で、エジェクタピン７７を突出させると、仮固定部材Ｆ₁'とインサート部材Ｓ₂の仮固定貫通孔７５との係止が解除されて、固定型Ｍ₁₁から一般射出成形品Ｐが取り出される。

Ｂ：背もたれ
Ｃ：パイプ椅子
Ｆ₁〜Ｆ₃：仮固定部材
Ｆ₁a〜Ｆ₃a：仮固定部材の頭部
Ｆ₁b〜Ｆ₃b：仮固定部材の軸部
Ｍ：成形型
Ｍ₁,Ｍ₁₁：固定型
Ｍ₂,Ｍ₁₂：可動型
Ｍ₃：スライド型
Ｍ₃₁：シャフト部材
Ｍ₃₂：肘掛け部成形型部
Ｐ：一般射出成形品
Ｓ₁,Ｓ₂：インサート部材
Ｘ：可動型のスライド方向
Ｙ：スライド型のスライド方向
１：背もたれ本体
２：パイプ脚挿入部
２ａ：パイプ脚挿入孔
３：肘掛け部
８：両側補強部
２１：キャビティ形成凹部
２１ａ：キャビティ形成凹部の底面
２２，７５：仮固定貫通孔
２３：インサート部材の当接凹面
２４：仮固定貫通孔の被係止部
３０：仮固定部材の係止部

Claims

固定及び可動の一対の型で成形されるキャビティにインサート部材をセットして、当該キャビティに溶融樹脂を射出して、インサート部材がインサートされた成形品を射出成形する方法であって、
前記キャビティの対向面のいずれか一方に、前記一対の型の開閉方向に沿って突出した状態で一体に固定される１ないし複数のボルト状の仮固定部材と、当該仮固定部材の全体を挿通可能であって、当該仮固定部材と同数のボルト孔状の仮固定貫通孔が形成されたインサート部材とを使用し、
前記一対の型のいずれか一方のキャビティに配置されたインサート部材の仮固定貫通孔に仮固定部材を挿入して、当該仮固定部材を前記一方の型に螺合させることで、前記仮固定部材と仮固定貫通孔とは、当該仮固定部材の先端部に段差状に形成された係止部が、当該仮固定貫通孔の内部に形成された同じく段差状の被係止部に、射出圧によりインサート部材の位置がずれないような係止力で係止される構成になっていて、
前記仮固定部材の係止部と前記インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部との係止により、前記一対の型のいずれか一方に当該インサート部材を仮固定して型締めした状態で、前記キャビティに溶融樹脂を射出し、
脱型後又は脱型時において、一方の型から成形品を取り出すことにより、前記仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、前記仮固定部材と前記仮固定貫通孔との係止を解除させて、前記インサート部材の仮固定貫通孔から当該仮固定部材を相対的に脱出させることを特徴とするインサート部材を有する成形品の射出成形方法。
前記仮固定部材と前記仮固定貫通孔との係止の解除、及び当該仮固定貫通孔からの前記仮固定部材の相対的な脱出を容易にすべく、前記仮固定部材の係止部を形成する大径部は、小径部の側に向けて外径が小さくなるようなテーパー状に形成されていると共に、前記インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部を形成する小径孔部は、大径孔部から離れるに従って内径が大きくなるようなテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート部材を有する成形品の射出成形方法。
前記仮固定部材は、テーパー状に形成された頭部が一体に設けられたボルト状であって、一対の型の一方に螺合されて、当該頭部と軸部の接続部に形成された段差部が、インサート部材の仮固定貫通孔の被係止部を形成する段差面に当接する構成であることを特徴とする請求項２に記載のインサート部材を有する成形品の射出成形方法。
前記仮固定部材は、一対の型の一方に螺合される軸部と、当該軸部よりも大径であって、当該軸部の先端部に螺合される外周面がテーパー状の頭部とから成って、当該頭部と軸部との接続部に形成された段差部が、インサート部材の仮固定貫通孔の段差面に当接する構成であることを特徴とする請求項２に記載のインサート部材を有する成形品の射出成形方法。
前記仮固定部材は、一対の型の一方に螺合される軸部と、当該軸部よりも大径であって、当該軸部の先端部に螺合される外周面がテーパー状の頭部とから成って、当該頭部は、インサート部材の仮固定貫通孔に形成された段差状の被係止部に圧入される構成であることを特徴とする請求項２に記載のインサート部材を有する成形品の射出成形方法。
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記成形品は、固定及び可動の一対の型と、当該一対の型の開閉方向に対してほぼ直交する方向にスライド可能なスライド型とを備えた成形型により成形されるパイプ椅子の背もたれであって、
前記スライド型には、前記背もたれのパイプ脚挿入部にパイプ脚挿入孔を形成するための一対のシャフト部材と、前記可動型とで前記背もたれの肘掛け部のキャビティを形成する一対の肘掛け部成形型部とを備え、
前記肘掛け部にインサートされるインサート部材は、その長手方向の一端部に前記シャフト部材の外周面に当接される凹弧状の当接凹面が形成されていると共に、前記キャビティの対向面の一方に突出して固定されるボルト状の仮固定部材を挿入可能な１ないし複数のボルト孔状の仮固定貫通孔が形成され、
前記インサート部材の当接凹面を前記シャフト部材に当接させた状態で、当該インサート部材を、前記肘掛け部成形型部のキャビティ形成凹部に、１ないし複数の前記仮固定部材の螺合により仮固定しておき、
この状態で、前記スライド型を成形位置まで前進させた後に、前記可動型を前進させて前記固定型に対して型締めすることにより形成された背もたれ本体、及び一対の肘掛け部の各キャビティに溶融樹脂を射出し、
前記スライド型の後退時において、前記インサート部材の仮固定貫通孔の段差状の被係止部を部分的に崩すことで、前記仮固定部材の係止部と当該仮固定貫通孔の被係止部との係止を解除して、前記インサート部材の仮固定貫通孔から、前記肘掛け部成形型部に一体に設けられた仮固定部材を脱出させることを特徴とするインサート部材を有する成形品の射出成形方法。