JP6816312B2 - 中空射出成形品の製造方法及びそれを利用して製造された中空射出成形品 - Google Patents

Description

本発明は中空射出成形品の製造方法とそれを利用して製造された中空射出成形品に関し、より詳しくは、射出成形を介して中空射出成形品を製造する方法と、それを利用して製造された中空射出成形品に関する。

一般に、車両用スポイラー（Ｓｐｏｉｌｅｒ）、バンパーガード、サイドステップ、一部の自動車部品のように機械的に高い強度と軽量化が求められる中空状の中空品は、全体の成形性が重視されるゆえ、素材の節減と軽量化を確保するための多様な成形方法が講じられている。

そして、最近はスチロフォームからなる発泡型浮き具成形体に代わるための、プラスチック材質で製作された中空型浮き具成形体が開発され、市場に活発に普及されている実情である。

前記自動車分野で生産される中空型部品や海洋分野で主に使用される中空型浮き具成形体の代表的な成形方法としては、分割成形された一対の射出本体を超音波やボンディングなどを介して継いで、内部に密閉された中空部が形成された成形品を形成することである。

しかし、このような中空成形品は振動や衝撃が繰り返し加えられると射出本体の継ぎ部位が毀損され、結果的に中空部の安定的な密閉状態が毀損される限界があり、また、超音波やボンディングを介した継ぎが可能な素材の制約のため、耐久性を満足することが難しかった。

特に、代表的な中空成形品である中空型浮き具成形体は、内部に形成された中空部の安定した密閉状態が形成されなければ十分な浮力を有することができない。

ところが、運搬や使用過程、特に周りの気温が低い冬場に外部の衝撃によって継ぎ状態が不良になるか本体が局部的に破損すると中空部の密閉状態が毀損され、中空部の密閉が毀損されると中空部内に水が流入されて浮力を失い、水面に浮く本来の機能を行うことが難しいだけでなく、安定性の側面でも致命的な問題を引き起こす恐れがある。

上述した問題点を解消するために案出された本発明の目的は、中空型浮き具成形体やバンパーガード、サイドステップなど、射出成形を介して製造されるものであって、特に継ぎ部位の安定的な補強と密閉が行われて向上された耐久性を確保した中空射出成形品の製造方法と、それを利用して製造された中空射出成形品を提供することにある。

上述した目的は、本発明で提供される下記構成によって達成される。
本発明による中空射出成形品の製造方法は、
開口部が形成された２つ以上のキャップ部材を互いに密着させて、内部に中空部が形成され、キャップ部材の間に継ぎ部位が形成された継ぎ組立体を形成する継ぎ組立体形成工程と、
前記継ぎ組立体を部分射出金型内に配置し、継ぎ組立体の継ぎ部位を部分射出金型に形成された部分射出空間内に位置させるインサート工程と、
前記継ぎ組立体の継ぎ部位が露出された部分射出金型の部分射出空間内にゲートを介して溶融物を注入し、少なくとも継ぎ組立体の継ぎ部位の外壁に注入された溶融物が射出成形された密閉バンド部を形成する部分射出成形工程と、を含んで構成されることを特徴とする。

好ましくは、前記継ぎ組立体形成工程において、互いに向かい合うキャップ部材の継ぎ部位の内径には補強支持リングを挿入し、前記継ぎ組立体の継ぎ部位は補強支持リングによって内径が支持され、
前記部分射出成形工程において、継ぎ組立体は、継ぎ部位に貫通した補強支持リングによって内径が支持されて溶融物の射出圧によって継ぎ部位が陥没する現象が防止される一方、
前記部分射出成形工程を終えた中空射出成形品の継ぎ部位は、継ぎ部位の内径に挿入された補強支持リングによって内径部が支持されて固定され、継ぎ部位の外径に部分射出成形された密閉バンド部によって外径部が融着されて固定されて、前記継ぎ部位は補強支持リングと密閉バンド部によって複層に支持された状態で継がれるように構成されることを特徴とする。

より好ましくは 、前記補強支持リングは、キャップ部材の開口部の内径に外接する支持リング部材の内部に複数の支持台が放射構造に配置される形態からなる。

そして、互いに向かい合って継がれる一対のキャップ部材の開口部の間には、単一補強支持リングが分割配置されて、単一補強支持リングを介し、キャップ部材の継ぎと、各キャップ部材の開口部が補強支持されるように構成される。

そして、前記キャップ部材は開口部を互いに密着させた後、前記密着された開口部の間を、ボンディングまたは超音波融着、或いはテーピングを介して互いに継ぐことで、向かい合う開口部が互いに継がれた継ぎ組立体を形成するように構成される。

一方、本発明による中空射出成形品は、前記本発明の製造方法によって製造されることを特徴とする。

上述したように、本発明では、複数のキャップ部材の開口部を互いに継いだ継ぎ組立体の継ぎ部位に局部的に部分射出成形工程を行い、継ぎ部分に部分射出成形された密閉バンド部が一体に形成された中空射出成形品を製造する製造方法と、それを介して成形された中空射出成形品を提供する。

このように、部分射出成形工程を実施して継ぎ組立体に密閉バンド部を形成すると、継ぎ組立体は部分射出金型内に整形化されて固定された状態で継ぎ部位の部分射出が行われ、結果的に均一な厚さの外壁を有することになり、全体的に均一な強度を含む耐久性を有する。

特に、本発明では前記キャップ部材を継いで継ぎ組立体を形成するに当たって、前記互いに密着されるキャップ部材の開口部内に補強支持リングを挿入配置し、部分射出成形工程の際に溶融物の射出圧によってキャップ部材の開口部が陥没する現象と、使用過程で発生する外力によってキャップ部材の開口部が陥没する現象を防止しており、結果的に射出成形された中空射出成形品の形状が奇形的に成形されるか、使用過程で外力によって損傷する現象が予防される。

そして、前記継ぎ組立体の内に、キャップ部材と分離成形された補強支持リングを挿入すると、キャップ部材を射出する際に脱型の制約がなく、また、前記補強支持リングは、多様な材質や形状に製作され、かつ共用の使用が可能な利点を有する。

本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造方法を介した中空型浮き具成形体の順次的な製造過程を示すフローチャートである。 本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造方法によって成形された中空型浮き具成形体の外形の構成と断面の構成をそれぞれ示す図である。 本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造過程を模式的に示す図である。 本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造過程を模式的に示す図である。 本発明において好ましい実施例として提案している中空型浮き具成形体に結縛ロープを結縛して固定した状態を示す使用状態図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造方法を詳細に説明する。

図１は本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造方法を介した中空型浮き具成形体の順次的な製造過程を示すフローチャートであり、図２は本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造方法によって成形された中空型浮き具成形体の外形の構成と断面の構成をそれぞれ示す図であり、図３乃至図４は本発明において好ましい実施例として提案している中空射出成形品の製造過程を模式的に示す図であり、図５は本発明において好ましい実施例として提案している中空型浮き具成形体に結縛ロープを結縛して固定した状態を示す使用状態図である。

本発明による中空射出成形品の製造方法によって成形される中空射出成形品は、軽量性と安定した浮力を確保するために内部に中空部１０ａが形成されたスポイラーや中空のバンパーガード、中空のサイドステップなどの自動車部品や、図２に示した海上や養殖場などに浮く浮き具成形体や浮標など、内部に中空部が形成された物品であって、本実施例では中空型浮き具成形体１状の中空射出成形品を例に挙げて説明する。

本発明による中空型浮き具成形体１の製造方法は、図１と図３乃至図４に示したように、開口部１１ａ、１２ａが形成された２つ以上のキャップ部材１１、１２を互いに密着させ、内部に中空部１０ａが形成されて開口部１１ａ、１２ａの間に継ぎ部位１３が形成された継ぎ組立体１０を形成する継ぎ組立体形成工程Ｓ２０と、
前記継ぎ組立体１０を部分射出金型２００内に配置し、継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３を部分射出金型２００の部分射出空間２２０内に露出するように位置させるインサート工程Ｓ３０と、
前記継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３が露出された部分射出金型２００の部分射出空間２２０内にゲート２３０を介して溶融物Ｐを注入し冷却させ、継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３の外壁に注入された溶融物Ｐが射出成形された密閉バンド部２０を形成する部分射出成形工程Ｓ４０と、を含む。

本実施例では、図３に示したように、射出成形金型１００で射出成形工程Ｓ１０を実施し、一側に開口部１１ａ、１２ａがそれぞれ形成された一対のキャップ部材１１、１２を成形した後、前記射出成形された一対のキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａを上下向かい合うように密着させることで、中空型継ぎ組立体１０を形成している。

この際、前記一対のキャップ部材１１、１２は、密着された開口部１１ａ、１２ａの間に、テーピングやボンディング、または超音波融着、或いは弾性肩着を介して継ぐことができるが、後述するように、補強支持リング３０を介しても分割構成されたキャップ部材１１、１２を継ぐことができる。

但し、本実施例では、後述するように補強支持リング３０をキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの間に進入させ、補強支持リング３０によってそれらの分離成形されたキャップ部材１１、１２が互いに継がれている継ぎ組立体１０を形成するようにしたことを、最適の実施例として提案している。

そして、本実施例では、前記継ぎ部位１３を形成する各キャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの表面には成形溝部１４を段差構造で腰入して形成し、一対のキャップ部材１１、１２を継いで形成された継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３には成形溝部１４を腰入されて形成する。

本実施例では、このように形成された中空型継ぎ組立体１０の成形溝部１４内に部分射出工程を実施し、成形溝部１４内に注入されて継ぎ部位の表面に部分射出成形された密閉バンド部２０によって固着されて、継ぎ部位１３が密閉バンド部２０によって密閉及び補強された中空型浮き具成形体１を形成する。

前記インサート工程Ｓ３０及び部分射出成形工程Ｓ４０は、図４のように、前記組立によって成形された継ぎ組立体１０を部分射出金型２００内にインサートして配置した後、前記インサートされた継ぎ組立体１０の成形溝部１４を介して継ぎ部位１３の表面に溶融物を注入させて、継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３の外壁に部分射出成形された密閉バンド部２０を一体に形成する。

この際、前記継ぎ組立体１０において、部分射出成形を介して密閉バンド部２０を形成する継ぎ部位１３を除いた部位は、部分射出金型２００内に整形化されて位置固定されて、継ぎ部位１３の表面に精巧な部分射出成形が行われるようにする。

つまり、前記部分射出金型２００には、継ぎ組立体１０を構成するキャップ部材１１、１２の外壁を全体的に囲んで固定するキャップ固定空間２１０と、前記継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３及び成形溝部１４を区画して収容する部分射出空間２２０が形成されることで、継ぎ部位１３が部分射出成形される継ぎ組立体１０が部分射出金型２００内に整形化されて固定されるようにする。

このように、継ぎ組立体１０を射出成形金型２００内に整形化して固定した状態で、局部的に露出された継ぎ部位１３に部分射出成形を実施して継ぎ組立体１０に密閉バンド部２０を形成すれば、前記継ぎ組立体１０は部分射出金型２００内に整形化されて固定された状態で継ぎ部位の部分射出が行われ、結果的に均一な厚さの外壁を有するようになるため、全体的に均一な強度を含む耐久性を有するようになる。

そして、前記部分射出成形工程Ｓ４０によって継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３の表面に形成された成形溝部１４内に注入されて密閉バンド部２０を形成する溶融物Ｐとしては、ウレタン、シリコン、ゴム、ＥＶＡ、ＰＶＣ、エラストマなど、多様な材質が採択されてもよい。

本実施例では、前記継ぎ組立体１０を構成する材質と同じポリエチレン樹脂からなる溶融物Ｐを注入し、継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３にポリエチレン樹脂からなる密閉バンド部２０を形成する。

この際、前記密閉バンド部２０は、中空型継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３に腰入されて形成された成形溝部１４内に注入されて形成されるゆえ、中空型浮き具成形体１の外壁に突出されなくなる。

一方、本実施例によると、前記キャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａを互いに継いで形成され、部分射出を介して密閉バンド部２０が形成される継ぎ組立体１０の継ぎ部位１３は、部分射出過程に注入される溶融物Ｐの射出圧によって陥没する現象が起こる恐れがある。

もちろん、前記キャップ部材１１、１２の厚さを厚くして強度を補強するか、射出成形の際にキャップ部材内に補強帯を一体に形成してキャップ部材の耐久性を増大してもよい。

ところが、前記キャップ部材内に補強帯を一体に形成すると、射出成形の際にキャップ部材について脱型の制約が発生したり、また、射出成形金型の構造及び形状が複雑になるため製作コストが増加し、金属材、プラスチック材など、多様な材質で製作することが難しい限界がある。

一方、図３のように、前記キャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａに分離成形された補強支持リング３０を挿入すれば、図４のように、部分射出成形過程で発生する溶融物Ｐの射出圧力によってキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａが陥没する現象が防止される。

ここで、前記補強支持リング３０は、キャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの内径に内接する支持リング部材３１の内部に複数の支持台３２が放射構造に配置される形状からなり、アルミニウムなどの金属材、プラスチック材など、多様な材質で製作される。

但し、本実施例では前記射出成形を介して成形された補強支持リング３０を互いに継がれるキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの内径に挿入し、キャップ部材１１、１２の継ぎとキャップ部材１１、１２の継ぎ部位の内径支持を図る。

そして、本実施例では、向かい合って継がれるキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの内径の間に補強支持リング３０を挿入し、単一補強支持リング３０を介して一対のキャップ部材１１、１２を継ぐことで中空型継ぎ組立体１０を形成するが、この際、各キャップ部材１１、１２は単一補強支持リング３０によって内径部が支持されるようにする。

本実施例のように、一対のキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの内径の間に補強支持リング３０を配置した中空型継ぎ組立体１０は、継ぎ部位１３の内径部が補強支持リング３０によって支持されて補強される。

結果的に部分射出成形のうち高圧注入される溶融物Ｐの射出圧によって継ぎ部位１３が陥没する現象が予防され、結果的に安定した形態性を有する中空型浮き具成形体１０を製作することができる。

また、補強支持リング３０を介してキャップ部材１１、１２を継ぐように図ると、同じ形状に製作されたキャップ部材１１、１２を安定して継ぐことができるため、単一射出金型１００を介して単一形状に製作されたキャップ部材１１、１２を継いで中空型継ぎ組立体を製造することができる。

特に、本実施例のようにキャップ部材１１、１２の内径部に補強帯を一体に成形して形成せず、部分射出成形を介して外壁に密閉バンド部２０が形成するキャップ部材１１、１２の開口部１１ａ、１２ａの内径にキャップ部材１１、１２と分離成形された補強支持リング３０を配置すれば、キャップ部材３０を射出成形する際にキャップ部材の脱型が簡便に行われ、また、前記補強支持リング３０は多様なキャップ部材の内径に設置可能な共用性を有する。

それと共に、本実施例では、前記製造方法を介して中空型浮き具成形体１を製造するに当たって、図５のように前記キャップ部材１１、１２に結縛ロープＬを結縛して固定する独特な結縛構造を形成しており、結縛ロープＬが中空型浮き具成形体１の正位置に安定して位置固定されるように構成することで、結縛ロープＬが中空型浮き具成形体から離脱することによる問題点を解消している。

そのために、本実施例では、中空型継ぎ組立体１０を構成するキャップ部材１１、１２の外壁に結縛ロープＬを貫通する固定孔１５ａが形成された固定片１５を左右対称に形成し、前記固定片１５の間には固定片１５を貫通した結縛ロープＬの外壁を収納して囲む肩着溝１６を一体に形成する。

ここで、前記固定孔１５ａが形成された固定片１５と肩着溝１６は、射出金型を介したキャップ部材の射出成形工程の際に一体に形成され、キャップ部材と単一体に形成される。

このような結縛ロープ固定構造を有するキャップ部材１１、１２を含んで製作された中空型浮き具成形体１は、固定片１５を貫通してキャップ部材１１、１２の外壁を巻きつける結縛ロープＬを肩着溝１６内に収容させて肩着固定することで、結果的に結縛ロープＬの正位置での固定と外部干渉による結縛ロープＬの摩擦の発生が抑制される。

Claims (2)

1. 開口部が形成された２つ以上のキャップ部材を互いに密着させて、内部に中空部が形成され、キャップ部材の間に継ぎ部位が形成された継ぎ組立体を形成する継ぎ組立体形成工程と、
   前記継ぎ組立体を部分射出金型内に配置し、前記継ぎ組立体の前記継ぎ部位を前記部分射出金型に形成された部分射出空間内に位置させるインサート工程と、
   前記継ぎ組立体の前記継ぎ部位が露出された前記部分射出金型の前記部分射出空間内にゲートを介して溶融物を注入し、少なくとも前記継ぎ組立体の前記継ぎ部位の外壁に注入された溶融物が射出成形された密閉バンド部を形成する部分射出成形工程と、を含んで構成される中空射出成形品の製造方法であって、
   前記継ぎ組立体形成工程において、互いに向かい合う前記キャップ部材の前記継ぎ部位の内径には補強支持リングを挿入し、前記継ぎ組立体の前記継ぎ部位は前記補強支持リングによって内径が支持され、
   前記部分射出成形工程において、前記継ぎ組立体は、前記継ぎ部位に貫通した前記補強支持リングによって内径が支持されて溶融物の射出圧によって前記継ぎ部位が陥没する現象が防止される一方、
   前記部分射出成形工程を終えた中空射出成形品の前記継ぎ部位は、前記継ぎ部位の内径に挿入された前記補強支持リングによって内径部が支持されて固定され、前記継ぎ部位の外径に部分射出成形された前記密閉バンド部によって外径部が融着されて固定されて、前記継ぎ部位は前記補強支持リングと前記密閉バンド部によって複層に支持された状態で継がれるように構成されることを特徴とする中空射出成形品の製造方法。
2. 請求項１に記載の中空射出成形品の製造方法であって、
   前記補強支持リングは、支持リング部材の内部に複数の支持台が放射構造に配置される形態からなることを特徴とする中空射出成形品の製造方法。

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