JPH01166918A - インサートネジ付き成形品の成形方法及び成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ この発明は、インサートネジ付き成形品を成形するため
の、成形方法及び成形装置の改良に関するものであり、
特にロックフロール法を用いた成形に適するものである
。

［従来技術］ 周知のように、大径円筒体を成形する場合の手段として
は、周知のロックフロール法やブロー成形法の他、特殊
な加工例としてインジェクション成形法や遠心成形法な
どが採用されている。

このうち、ロックフロール法について簡単に説明すると
、この方法は金型内部に原材料を収容して、外部からの
加熱により金型内部で該原材料を溶融させ、円筒形状に
積層させていくようにしたもので、加熱時に一軸方向に
金型を回転させながら金型全体をシーソーの如く揺動さ
せ、内部の原材料を均等な層状態に成形して所望形状の
成形品を得るようになっている。

例えば、第６図に示すような、インサートネジ（６）な
どのインサート部品を有する回転成形品をロックフロー
ル法で成形する場合、インサートネジ（６）を金型の所
定の位置に固定して、上記の揺動回転動作を行い、イン
サートネジ（６）の周囲に溶融原材料を充填するか、或
いはその他の方法として、成形品完成後にインサートネ
ジを嵌め込む方法が実施されている。

しかし、これらの方法によると、インサートネジ（６）
と金型組立体（１）との隙間が狭くて奥まで原材料が入
り込まず、インサートネジ（６）近辺の本体ａＤの肉厚
が不均一なものになったり、インサートネジ（６）と本
体０１）の間に隙間が生じやすく強度的に問題がある。

また、成形後インサートネジ（６）が本体αＤから抜け
たり、隙間から内部の使用液体が漏れたりする不具合が
生じやすく、この部分は他の部品との接続部分として重
要な役割りを有するだけに、上記の欠陥は非常に好まし
くない。

［発明の目的及び概要］ この発明は、上記の問題点を解消−し、インサートネジ
を所定の位置に、緊密強固、に埋設固着することを目的
とするもので、 胴部金型とこの金型の一端部に組み付けた端部金型より
成る金型組立体内に所要量の原材料を投入し、これを加
熱しつつ回転させて前記原材料を所望の円筒形状に成形
する回転成形法であって、前記端部金型の中心部にイン
サートネジと共にインサートネジ取付けパイプを同軸に
挿入し、成形工程の最終段階において前記インサートネ
ジを軸線方向に移動させ、成形品の端部に埋設固着する
ことを特徴とするものである。

［発明の実施例］　　　　　　　・ 以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明
する。使用する金型の全体的な構成を第１図、第２図に
示しているが、金型組立体（１）は、胴部金型（２）、
一方の端部金型（３）及びもう一方の端部金型（４）の
三つの部分から成るものである。胴部金型（２）は円筒
形状をしており、外周面の両端部に１組のサポートホイ
ール（２）を有する。このような金型組立体（１）に対
しては、はぼ半球状をなす端部金型（３）、（４）を、
胴部金型（２）の両端に接続固定金具（刀によって接続
固定している。この接続固定金具は、各々の金型の接続
部外周に沿って、３箇所または４箇所、均等に配置して
いる。

端部金型（４）は口部（４１）を有し、この口部を通し
て頭部金型の中心部に、インサートネジ（６）を固定す
るためのインサートネジ取付けパイプ（５）を挿通可能
な構造になっている。（８）はインサートネジ取付けパ
イプ（９を引張るための牽引部材であり、インサートネ
ジ取付はパイプ（５）と一体に連結している。（９）は
インサートネジ取付はパイプ（９がスライドするときの
ストッパー役を果たすストッパーボルトである。

第３図、第４図に端部金型（４）とインサートネジ取付
はパイプ（５）の要部を拡大して示す。（４２）は端部
金型（４）の口部（４１）に設けたリップ部分であり、
内側へのパリ発生を防止する役目を果たす。

（４３）はストッパーボルト（９）を螺着するためのめ
ねじ部分、（４４）は牽引部材（８）がスライドするた
めの切欠き部分である。また、インサートネジ取付けパ
イプ（５）は、中心部に、加熱成形時に原材料より発生
するガスを抜くための貫通孔（５１）を有し、外周部に
インサートネジ（６）を螺着するためのねじ結合部分（
５２）　、及びインサートネジ（６）の固定位置設定の
ための段部（５３）を有する。（５４）はインサートネ
ジ取付けパイプ（５）のスライド幅を設定するための溝
であり、この溝にストッパーボルト（９）の先端を嵌合
する。（５５）は牽引部材（８）を連結するための連結
孔である。

第５図に接続固定金具（７）の一実施例を示す。この接
続固定金具は、連結部分（７１）とねじ部分（７２）と
ナツト部分（７３）から成り、胴部金型（２）の突出片
のに支軸（７４）を介して揺動可能に接続している。胴
部金型（２）と一方の端部金型（３）、及び胴部金型（
２）ともう一方の端部金型（４）を結合するときは、接
続固定金具のねじ部分（７２）をそれぞれの端部金型に
設けた固定片■の切欠き部分に嵌め込み、ナツト部分（
７３）を回して締めつける。

上述の金型組立体によって第６図に示すようなインサー
トネジ付き成形品を成形するわけであるが、インサート
ネジ（６）の構成を第７図、第８図に示す。インサート
ネジ（６）は、軸方向に沿って延びる所望の厚さのボス
部分（６１）と、このボス部分の内側に形成しためねじ
部分（６２）と、前記ボス部分（６１）の一端より膨出
させたフランジ部分（６２）と、前記ボス部分（６１）
の外周と前記フランジ部分（６３）との間に形成した多
数の円周スロット部分（６４）とを具備している。この
円周スロット部分（６４）に原材料を充填させることに
より、インサートネジ（６）と本体０１）との緊密固着
の度合いが増大する。また、インサートネジ（６）の抜
は防止のために、ボス部分（６１）の他端より円周スロ
ット部分（６４）に向けて突出させた突出部分（６５）
を設けている。

第９図から第１１図に示す装置は、金型組立体（１）を
用い、ロックフロール法によってインサートネジ付き成
形品を成形するための揺動式回転成形装置である。その
構成について概略を説明すると、面は基台としてのフレ
ームであり、このフレームの上端部に設けたピボットシ
ャフト０によって、スイングベース（１４）を軸支して
いる。■はスイングベース（１４）を揺動運動させるた
めのスイングモーターであり、このスイングモーターの
回転軸とスイングベース０４）とをクランク構造をして
いるスイングアーム（至）で連結している。スイングベ
ース（３）上には、２本１組の平行なドライブシャフト
面を設置している。このドライブシャフトには、１本に
つき２個ずつ、全部で４個のドライブホイール皿を、金
型のサポートホイール（２）の位置に合わせて設けてい
る。

■はドライブホイール■を回転させるためのドライブモ
ーターであり、スイングベース０４）の下端部に固定し
ている。このドライブモーターの回転軸とドライブシャ
フトａ力を、チェーンや■ベルト等のドライブトレイン
［有］で連結している。金型組立体（１）の全周を均等
加熱するための加熱手段として、複数のバーナのを金型
組立体（１）の外側位置に沿ってその下方部に配置して
いる。（至）は冷却水を噴出させるための噴出ノズルで
あり、支持部材のによって金型組立体（１）の側方部に
配置している。

［発明の作用］ このような構成の装置においては、次のような操作を“
経て、所望のインサートネジ付き成形品を成形すること
かできる。

第１２図から第１４図に、操作工程の主要動作及びフロ
ーチャートを示す。まず、胴部金型は）と端部金型（３
）とを結合して、揺動式回転成形装置の所定の位置にセ
ットする。続いて電源スィッチを投入すると、スイング
モーター西が作動するが、リミットスイッチ（図示せず
）の働きにより、金型組立体（１）が上向きになる位置
でスイングベース０４）の揺動が停止する。次に、所要
量の原材料を金型組立体（１）内に投入するわけである
が、その時に、原材料の種類、金型組立体の大きさ、形
状によって、以下の操作工程プログラムを適宜設定する
（１種選択）。原材料としては、ポリエチレン、ＰｖＣ
プラスチゾル、ポリプロピレン、ＡＢＳなどの樹脂を使
用する。

然る後、端部金型（４）の中心部に対し、インサートネ
ジ（６）を螺着したインサートネジ取付はパイプ（９を
挿入し、この状態の端部金型（４）を胴部金型（２）に
対し結合する。この時のインサートネジ（６）は第１２
図に示すように、端部金型（４）の口部（４１）から遠
隔位置にある。

運転スイッチをＯＮにすれば、以下の操作工程は予め設
定しておいたプログラム通りに進行する。

まずドライブモーター３が作動し、金型組立体（１）が
回転し始める。同時にガス用電磁弁を開いて、自動点火
装置でバーナのを着火させる。バーナ着火後、約５秒経
つてスイングモーター西が作動し、金型組立体（１）が
揺動回転し始める。バーナ■によって加熱溶融した原材
料■は、揺動回転運動によって生じる遠心力によって、
金型組立体の内面に均一な溶融膜を形成する（第１２図
参照）。揺動回転させながら加熱する時間は約２０分、
この後、リミットスイッチの働きにより、金型組立体の
口部（４１）を下向きにした位置で揺動運動が停止する
。ただし、回転運動及びバーナ加熱は停止せず、この状
態を１分間保持した後（金型温度的２１０℃）バーナを
消火し加熱を停止する。金型組立体の口部（４１）を下
向きにした状態で保持、加熱するのは、口部（４１）の
形状がやや複雑なので、この部分に溶融原材料をよく行
き渡らせる必要があり、インサートネジ（６）と口部（
４１）との間に充分な原材料を充填するためである。

バーナの消火と同時に回転運動も停止させ、インサート
ネジ引き寄せ動作に移る。引き寄せ動作として、牽引部
材（８）を適宜の牽引装置で引張り、インサートネジ（
６）を第１３図に示す位置までスライドさせる。スライ
ドさせるに従って、溶融原材料■がインサートネジの円
周スロット部分（６４）に緊密に入り込み、突出部分（
６５）が溶融原材料にがっちり食い込んだ状態になる。

前述したように、上記引き寄せ動作のスライド幅は、イ
ンサートネジ取付はパイプに設けた溝（５４）の長さに
よって設定する。

続いて、再度ドライブモーター［相］をＯＮさせ、金型
組立体（１）を回転運動させながら５分間自然冷却する
。この自然冷却によって、金型組立体の温度は約１８０
℃まで下がる。そして水冷用電磁弁を作動させて冷却水
を７分間噴出させ、強制冷却する。この強制冷却により
、金型組立体の温度は約６０℃まで下がる。さらにファ
ン（図示せず）による空冷に切り換えて５分間冷却する
。最後に、空冷用ファン及びドライブモーター■を停止
させ、全行程が終了したことをブザーで知らせる。成形
品を取り出す際には、まずストッパーボルト（９）をゆ
るめてインサートネジ取付はパイプ（５）をはずし、次
に接続固定金具（′７）をはずして端部金型（４）を胴
部金型（２）から分離させ、成形品を取り出す。

［発明の効果］ この発明は、以上のような構成を具備しているので、イ
ンサートネジを成形品の所定の位置に、緊密強固に埋設
固着することが可能である。

しかも、成形品の口部の肉厚を均一に成形できるので、
強度的に優れ、インサートネジと本体との密着度も充分
で、接触部分のシール性も高い。

また、インサートネジの円周スロット部分及び突出部分
に、原材料を緊密に充填させることにより、インサート
ネジの扱けを防ぐことができるとともに、強度的にさら
に優れた構造となる。

その他に、インサートネジ取付は用パイプは、インサー
トネジ固定とガス抜きの両方の機能を備え、頭部金型に
はパリ防止用のリップ部分を設けるなどの工夫をしてい
るので、構造が簡単で且つ安価な装置とすることができ
る。

以上のように、この発明によれば、充分に高品質のイン
サートネジ付き成形品を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の成形装置の一実施例を示した縦断面
図、第２図はその右側面図、第３図、第４図は第１因の
成形装置の一部を拡大して示した横断面図、第５図は第
１図の成形装置の一部を詳細に示した斜視図、第６図は
この発明によって成形される成形品の一例を示した縦断
面図、第７図はこの発明に用いるインサートネジの一例
を示した平面図、第８図はその縦断面図、第９図はこの
発明の装置といっしょに用いる揺動式回転成形装置の正
面図、第１０図はその作動説明図、第１１図は第９図に
示した揺動式回転成形装置の左側面図、第１２図、第１
３図はこの発明の成形装置の作動説明横断面図、第１４
図はこの発明の動作を示したフローチャートである。 （１）・・・金型組立体　　　　（２）・・・胴部金型
（３）・・・端部金型　　　　　（４）・・・端部金型
（５）・・・インサートネジ取′行はパイプ（６）・・
・インサートネジ 特許出願人　　三浦工業株式会社 第１図 第２図 第４ノ 第５図 第６図 第７図 第８図 旦 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 コ 第１３ノ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）胴部金型（２）とこの金型の一端部に組み付けた
   端部金型（４）より成る金型組立体（１）内に所要量の
   原材料を投入し、これを加熱しつつ回転させて前記原材
   料を所望の円筒形状に成形する回転成形法であって、前
   記端部金型（４）の中心部にインサートネジ（６）と共
   にインサートネジ取付けパイプ（５）を同軸に挿入し、
   成形工程の最終段階において前記インサートネジを軸線
   方向に移動させ、成形品の端部に埋設固着することを特
   徴とするインサートネジ付き成形品の成形方法。
2. （２）インサートネジ（６）をねじ結合して成るインサ
   ートネジ取付けパイプ（５）を使用し、成形過程の最終
   段階で前記インサートネジ（６）を前記インサートネジ
   取付けパイプ（５）と一体に軸線方向に移動させること
   によつて成形品の端部に前記インサートネジを埋設固着
   した後、前記ねじ結合を解いて前記インサートネジ取付
   けパイプのみを抜き出すことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の成形方法。
3. （３）少なくとも胴部金型（２）及びこの金型の端部に
   組み付けた端部金型（４）から成る金型組立体（１）と
   、これを加熱するための加熱手段並びに回転手段と、前
   記端部金型の中心部に挿通すべきインサートネジ（６）
   及びこのネジを同軸に取付けて成るインサートネジ取付
   けパイプ（５）とを備えていることを特徴とするインサ
   ートネジ付き成形品の成形装置。
4. （４）端部金型（４）の口部（４１）にリップ部分（４
   ２）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の成形装置。
5. （５）前記インサートネジ（６）が、軸方向に沿って延
   びる所望の厚さのボス部分（６１）と、このボス部分の
   内側中心部に形成しためねじ部分（６２）と、前記ボス
   部分（６１）の一端より膨出させたフランジ部分（６３
   ）と、前記ボス部分（６１）の外周と前記フランジ部分
   （６３）との間に形成した多数の円周スロット部分（６
   ４）とを具備していることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の成形装置。