JPH0847964A - ブロー成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な形の中空物品を製造する際にバリの発
生を抑えることが可能なブロー成形方法を提供するこ
と。 【構成】 押出ノズル１３４からほぼ垂直に下へ押し出
し成形されたパリソン１３２の下端をマニピュレーター
１１０で握持する。次に、第１金型部分１２０の金型キ
ャビティー１２４に前記パリソンが接触するまでこの第
１金型部分１２０を初期位置（点線）から最終位置（実
線）へ移動させるとパリソン１３２の上側の一部が金型
キャビティー１２４Ａの部分に導入される。その後、マ
ニピュレーター１１０を９０゜上へ移動させると、第１
金型部分１２０の合わせ面１２６に形成されている凸部
１３０にパリソン１３２が接触してパリソン１３２は略
直角に屈曲し、パリソン１３２の下側が金型キャビティ
ー１２４Ｂへ導入される。次に、第２の金型部分１２２
を個別に移動させて、パリソン１３２を介在させた状態
で前記第１の金型部分１２０へ閉じ合わせる。その後、
パリソン１３２の内部へ加圧ガスを供給してブロー成形
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明はプラスチック品の成形
方法及び装置に関するものであり、特に形状が複雑な部
材の形成に適したブロー成形方法及び装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般的なブロー成形方法および装置で
は、熱可塑性ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を押し出
してパリソンを形成する。中空構造をしたこのパリソン
を型の中に封入する。この型は２つの部分からなり、各
部分の内部にはキャビティーが形成されている。これら
２つの部分を互いに閉じ合わせると、金型内部のこらの
部分に相当する位置に密閉キャビティーが形成される。
パリソンの内側に圧力を加えると成形可能な可塑性物品
は金型キャビティーと同じ形に成形され、中空密閉品が
製造される。

【０００３】ストレートパイプや蛇腹付きストレートパ
イプ等の単純な物品をブロー成形技術を用いて製造する
場合は、製品の成形時に発生する屑の量は比較的少な
い。このように単純な形状であれば、密閉型の内部キャ
ビティーに納まる程度の大きさのパリソンを押し出しす
るのは比較的簡単である。次に、ブロー圧力を加える
と、所望の最終製品が成形されるがこの場合はパリソン
のほぼ全量が使用される。もっと多くの螺旋形が必要な
場合は、余分に材料を使用しなくてはならない。

【０００４】金型内部のキャビティーがもっと複雑であ
れば、金型を閉じ合わせた時にキャビティー全体に熱可
塑性材料が充填されるよう金型キャビティー全体を十分
に覆う程度の大きさにパリソンを押し出すため余分に樹
脂材が要る。樹脂材を使い過ぎると次のような２つの問
題が起る。すなわち、樹脂材を余分に使用すること自体
が無駄な行為であり、不必要に最終製品のコストを高め
てしまう。さらに、樹脂材料を余分に使うと最終製品か
ら余剰材料を取り除かなくてはならない。最終製品のト
リミングを行うと製造工程が増えてしまい製造費用が増
加する、しかし、工程が増加したからといってなんら有
用な機能が得られるわけではない。従って、はみ出しを
出さずに製品を製造するのが望ましいという認識は依然
からあった。このようなはみ出しを作らずに製造するこ
とを「バリ無し成形」と呼ぶことがある。「バリ」とい
うのは、成形工程の時に製品上に取り残される余剰材料
のことだが最終製品の必要な部分になることもある。

【０００５】例えば、米国特許第４，２３９，４７４号
（１９８０年１２月１６日）に開示されている装置はバ
リ除去問題を取り扱ったものである。この特許では、金
型の下半分を下側金型と呼び、この下側金型をほぼ水平
に配設する。金型キャビティーの一部となる溝が形成さ
れた側の金型の面を上に向ける。パリソンを吹き出す押
出ノズルを下側金型の上に配置する。ノズルと溝との間
隔を一定に保ったまま第１の金型部分の溝に沿ってノズ
ルが移動するよう押出成形時にノズルと下側金型部分と
の相対的な位置関係を変化させると溝の下半分にパリソ
ンが押出される。溝の中にパリソンが押出されると上側
金型部分で密閉して密閉金型を形成する。この後パリソ
ン内に圧力を加えれば一般的なブロー成形加工が完了す
る。上記特許では、ノズルは固定しておいてＸ，Ｙ，Ｚ
の全ての方向に金型を移動する手段を設けたり、あるい
は、金型を固定しておいてＸ，Ｙ，Ｚの全ての方向にノ
ズルが移動できるよう手段を設ける構成が開示されてい
る。この特許の場合、金型の溝の中にパリソンを位置決
めするためノズルあるいは金型部分のいずれかを移動さ
せる比較的複雑な装置が必要である。

【０００６】上記特許では、金型部分の中にパリソンを
配置して、次に残りの第２金型あるいは上側金型部分を
下側金型部分の所定位置に合わせる。一般にブロー成形
作業では、金型部分はほぼ水平方向に互いにずれること
がある。上記のような構成ではイジェクターノズルを金
型部分の上の方に垂直に配設することが多く、ノズルか
ら熱可塑性材料を射出してパリソンを押出す。熱可塑性
材料は重力の影響によりノズルからぶら下がる。次に、
金型部分をいずれかの側に移動させて金型内にパリソン
を配置し、プレフォームすなわちパリソンの内部に成形
圧力を加える前に金型を閉じる。通常、ノズルのすぐ下
に基準面が設けられている。最も簡単なブロー成形の場
合、それぞれ同じ深さのキャビティーが形成された金型
部分を閉じ合わせると成形金型はほぼこの基準面の位置
で閉じるようになっている。製造する製品の性質にもよ
るが、基準面からいずれか一方の方向へずれても構わな
い。特に、２個の金型部分に形成されているキャビティ
ーが必ずしも左右対称でないような場合にこのようなず
れが起こることがある。しかし、金型部分の閉じ合わせ
は同時に、しかも、同期させて行うのが一般的である。

【０００７】Ｋｉｅｆｅｒらによる米国特許第５，２５
０，２３８号（１９９３年１０月５日）には型締め装置
の変形例が開示されている。同特許では、２個の金型部
分を同期連結させて閉じ合わせている。金型全体を移動
させる第２のオペレーターを設けて第２の移動の自由が
得られるようになっている。最も簡単な例の場合、金型
部分を一緒に水平方向に移動させて閉じ合わせる。ま
た、第２のオペレーターを用いて金型自体を水平方向に
移動させる。これら２段階の動作を組み合わせることに
より、パリソンに対して金型部分は非対称的に閉じた
り、および／または、開いたりする。このように非対称
的に金型を閉じたり開いたりするには、金型全体を開閉
方向に平行に移動させる。上記特許では、第１段階での
金型部分の動作は同期させている。このような同期動作
は機械的連結で行う。あるいは、個別の油圧シリンダー
やラムを用いて金型部分の位置を制御する場合は、一定
量の作動油を金型閉鎖機構に供給して金型部分の動作が
互いに影響しないよう、つまり、必ず同期するようにす
る。上記特許の教示するところでは、供給する作動油の
全体量をまず決め、次にその作動油を分配すればブロー
金型全体のずれにより金型部分同士の開閉動作が影響を
受けることはない。また、上記特許によれば、特に閉鎖
作業の最後の段階では、このような構成の場合に通常用
いられる弁および／または制御回路を各金型部分の独立
駆動手段に設けるような構成を用いないほうがよいとし
ている。これは、基準面のそれぞれの側に１個づつ制御
回路を設けても適切な閉鎖力を得られなかったり、ある
いは、ブロー成形金型の開閉動作と金型部分のずれを機
能的に明確に区別できないため極端にコスト高になるだ
けで終わる可能性があるためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、形状が複
雑な物品をブロー成形で製造する場合には、材料に無駄
が発生したり、最終製品に付着している余剰材料すなわ
ちバリを取り除くための工程が必要となったりするた
め、バリ無し成形のための装置が考案されていたが、上
記説明にもあるように構成が複雑でコスト高になるとい
った問題があった。

【０００９】また、上記従来技術によれば、金型部分を
それぞれ同期移動させて密閉金型の開閉を行っていた
が、開閉位置が基準面のいずれかの方向にずれるといっ
た問題があった。

【００１０】本願発明は上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたもので、その目的は金型部分をそれぞれ独立
に制御駆動してブロー成形することが可能で複雑な形状
の製品の成形でもバリの発生の少ないブロー成形方法及
び装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明のブロー成形方法は、ほぼ垂直方向に押出
ヘッドから垂れ下がるように当該押出ヘッドからパリソ
ンを押出す段階と、第１及び第２相補金型部分を別々に
制御する段階と、それぞれの開閉位置間において前記第
１及び第２金型部分を別々に移動させる段階と、前記パ
リソンの少なくとも第１の部分をマニピュレーターで握
持し、前記第１及び第２金型部分のいずれか一方と前記
パリソンの第２の部分が接触した後に前記パリソンの前
記第１の部分を操作する段階と、前記パリソンを取り囲
むように前記第１及び第２金型部分を閉じ合わせて密閉
金型を形成させる段階と、前記密閉金型の内部で前記パ
リソンをブロー成形加工する段階とからなることを特徴
とする。

【００１２】また、本願発明のブロー成形装置は、ほぼ
垂直方向に押出ヘッドから垂れ下がるように当該押出ヘ
ッドからパリソンを押し出しする押出手段と、第１及び
第２相補金型部分と、前記第１及び第２相補金型部分を
別々に制御する制御手段と、それぞれの開閉位置間にお
いて前記第１及び第２金型部分を別々に移動させる駆動
手段と、前記パリソンの少なくとも第１の部分を握持
し、前記第１及び第２金型部分のいずれか一方と前記パ
リソンの第２の部分が接触した後に前記パリソンの前記
第１の部分を操作する操作手段と、前記パリソンを取り
囲むように前記第１及び第２金型部分を閉じ合わせて密
閉金型を形成する手段と、前記密閉金型手段の内部にあ
る前記パリソンに加圧ガスを供給してブロー成形する手
段とからなることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記のように、本願発明のブロー成形方法及び
装置によれば、押出ヘッドからほぼ垂直に垂れ下がるよ
うにパリソンを押出ヘッドから押し出している。また、
第１および第２相補金型部分をそれぞれ独自に制御して
いる。これらの金型部分はそれぞれ開閉位置間を別々に
移動する。押出ヘッドから押し出されたパリソンの少な
くとも第１の部分をマニピュレーターで握持し、２個の
金型部分のうちいずれか一方の金型部分が前記パリソン
の第２の部分に接触した後に前記パリソンの握持部分を
操作する。その後、パリソンを介在させながら２個の金
型部分を閉じ合わせて閉鎖金型を形成する。閉鎖金型内
のパリソンにブロー成形を施すと製品ができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本願発明の好適な
実施例について詳細に説明する。

【００１５】図１は本願発明のブロー成形方法を用いた
ブロー成形装置の構成を示した概略図である。図１のブ
ロー成形装置には相補金型部分１０と１２が設けられて
いる。本願明細書で用いている金型部分という用語は相
補型金型のそれぞれの部分を指し示すものである。金型
部分の少なくとも一方には金型キャビティー１４が形成
されている。他方の金型部分にも何等かの形の金型キャ
ビティー１４が形成されている。しかしながら、これら
２つの金型キャビティーは必ずしも同じ形とは限らな
い。これらの金型部分は閉じ合わせの際に相補的であ
り、前記金型キャビティーの中には成形品の外面形状を
形成するための内部閉鎖キャビティーが形成されてい
る。一般的なブロー成形工程では、金型キャビティーを
閉じ合わせてパリソンの内部に空気またはその他のガス
を加圧注入する。熱可塑性材料はキャビティーの周囲に
圧接されて最終成形品の形になる。熱可塑性材料は冷却
しても成形品の形のままで金型を開いて完成品を取り出
す。

【００１６】図１に示すように、ブロー成形法ではノズ
ル２０が必要である。このノズル２０には押出装置が接
続されており、この押出装置の中で熱可塑性材料を生成
し、ノズル２０から押し出しできるようにしている。通
常のブロー成形法では、ノズル２０は中空の管状パリソ
ンを生成するように構成されている。この管状パリソン
はノズル２０から押し出されるとノズル２０から垂直に
下へ垂れ下がる。図１にはパリソン２２が示されてい
る。

【００１７】図１の点線２４は基準面である。この基準
面２４はノズル２０のほぼ中央から下へ延びており、こ
の基準面２４を中心としてパリソン２２はほぼ２等分さ
れる。

【００１８】一般的なブロー成形法の場合、金型部分を
閉じ合わせると基準面２４のほぼ近傍にて相補金型部分
の表面は互いに接合される。しかしながら、より複雑な
形の物品を成形する場合、特に、ほぼ立体的な形の物品
を成形する場合に材料に無駄が発生するといった問題が
ある。

【００１９】図１に示すようにノズル２０からぶら下が
っているパリソンを用いれば、ホース等の標準的な管状
材料の作製は比較的簡単に行える。また、成形加工する
部分にベローズがあるような場合でも、金型に輪郭を形
成し、ぶら下がっているパリソンをこの金型で加工する
だけなら難しいことはない。しかしながら、成形部分が
もっと入り組んでいたり、図１の紙面にほぼ垂直な方向
に管状部が形成されているような場合は、図１の紙面に
垂直な方向に熱可塑性材料を伸張させる他の何らかの機
構または方法が必要になる。このように熱可塑性材料を
伸張させる方法の１つとして、金型キャビティー全体を
ほぼ覆い尽くすような非常に大きなパリソンをノズル２
０から押し出しする方法がある。このパリソンを介在さ
せて金型部分を閉じ合わせると、熱可塑性材料がキャビ
ティー全体を覆う。残念ながらこの方法では熱可塑性材
料はキャビティーの外へはみ出してしまい、製品に非常
に多くのバリが発生してしまう。すでに説明したよう
に、製品に多量のバリが発生するのは熱可塑性材料の無
駄であるばかりかバリ取り処理が必要になるため製品に
バリが発生するのは望ましくない。

【００２０】図１の金型部分１０、１２は比較的簡単な
金型であるが、多くの場合、キャビティーの形状は比較
的複雑になることが多い。金型キャビティー１４の中に
押し出されたパリソン２２を位置決めする場合、金型部
分１０または金型部分１２のいずれか一方の金型部分を
まずパリソンに接触させ、次に、残りの金型部分をパリ
ソンに接触させるほうが非常に好ましい場合が多い。パ
リソンの一部を金型部分のいずれか一方に接触させた状
態で、パリソンの残りの部分がキャビティーの残りの部
分に接するよう金型部分とパリソンを制御する。

【００２１】金型部分をそれぞれ個別に制御するため、
金型部分を別々に配設し、それぞれの開閉位置間を個別
に移動させる。金型部分１０、１２をそれぞれ油圧シリ
ンダー４０、６０で位置決めする。油圧シリンダー４
０、６０には油圧ピストン４２、６２がそれぞれ設けら
れている。油圧ピストン４２、６２はそれぞれ油圧ラム
４４、６４に接続されている。油圧ラム４４、６４は金
型部分１０、１２のそれぞれに直接固定されていたり、
必要によっては、成形パターンに接続されている。油圧
ピストン４２、６２の動きによって金型部分１０、１２
の互いの位置、あるいは、基準面２４を中心とするそれ
ぞれの位置が別々に制御される。

【００２２】油圧シリンダー４０、６０のそれぞれに成
形位置検出手段４６、６６が取り付けられている。図示
されている成形位置検出手段４６、６６はシリンダー４
０、６０内でのピストン４２、６２のそれぞれの位置を
示しており、さらに、基準面２４を中心とする金型部分
１０、１２の位置も示している。

【００２３】プログラマブル制御器９０には４８、６８
の接続部を介して位置インジケーター４６、６６からの
信号がそれぞれ入力される。プログラマブル制御器９０
から油圧弁５２、７２のそれぞれに接続部５０、７０を
介して信号が送出される。油圧制御弁５２、７２は油圧
シリンダー４０、６０へ供給される作動油の流量を制御
する。油圧制御弁５２、７２は油圧ライン５４、７４と
油圧ライン５６、７６をそれぞれ介してピストン４２ま
たは６２にいずれか一方へ作動油を供給したりあるいは
これらのピストンから作動油を排出したりする。

【００２４】ポンプ１００は供給ヘッダー１０４を介し
て貯蔵部１０２から制御弁５２、７２のそれぞれに作動
油を供給する。制御弁５２、７２には油圧帰還ヘッダー
１０６が取り付けられており、このヘッダー１０６を通
って貯蔵部１０２へ作動油が戻る。

【００２５】図１において、プログラマブル制御器９０
を操作することにより金型部分１０、１２のいずれか一
方を別々に位置決めすることができる。ポンプ１００が
作動中の時は、供給ヘッダー１０４を介して制御弁５
２、７２へ作動油が加圧供給される。金型部分１２を移
動させたほうがよい場合は、接続部７０を介してプログ
ラマブル制御器９０から制御弁７２へ信号が送られる。
制御弁７２は、配管７６を通って油圧シリンダー６０の
チャンバー内へ作動油が流入してピストン６２を図１の
左方向へ移動させるよう配置されている。同時に、油圧
シリンダー６０の作動油は配管７４と制御弁７２を通っ
て帰還ヘッダー１０６へと排出される。以上の動作はも
う一方の金型部分１０を動作させずに行うことができ
る。

【００２６】同様に、接続部５０を介して制御弁５２へ
プログラマブル制御器９０から信号を送り、また、必要
に応じてピストン４２を移動させることにより金型部分
１０を制御することができる。ピストン４２またはピス
トン６２の正確な位置は、位置検出器４６、６６と入力
接続部４８、６８からなるフィードバックループを利用
してプログラマブル制御器９０が判断する。このよう
に、プログラマブル制御器９０にはフィードバック手段
が設けられているため金型部分１０、１２の位置を常に
判別できる。

【００２７】このように、成形技術者はプログラマブル
制御器９０を自由に制御して金型部分をそれぞれ別々に
制御しながら必要に応じて移動させることができる。

【００２８】さらに複雑な形のブロー成形部品を作製す
る場合は、図１のブロー成形装置にパリソンマニピュレ
ーター１１０を設ける。図１のパリソンマニピュレータ
ー１１０ははさみのように開閉してパリソンの一部を握
持することが可能な１対の部材で構成されている。この
マニピュレーター１１０はマニピュレーターアームに固
定されており、このアームは必要に応じて移動制御でき
る。マニピュレーター１１０はパリソンを移動できるよ
うになっており、マニピュレーター１１０によって握持
された部分は図１の面に垂直な方向や、図１の面の方
向、あるいは、図１の面に対して斜めの方向へ移動され
る。

【００２９】次に、図３を参照しながら本願発明のブロ
ー成形方法をより詳細に説明する。図３には金型部分１
２０が示されている。この金型部分１２０は最初は点線
で示す位置にあり、最終的には実線で描かれた部分まで
移動する。この金型部分１２０には金型キャビティー１
２４が形成されている。この金型キャビティー１２４は
ブロー成形する部品の外面の一部を形成する。金型部分
１２０には前面１２６が設けられており、この部分を以
下「合わせ面」と称す。金型部分１２０の合わせ面１２
６は相手方金型部分の同様の合わせ面と接触して密閉キ
ャビティーを構成する。この金型部分１２０の合わせ面
１２６は最も単純な金型の場合にはほぼ平面となってい
る。しかし、合わせ面１２６が必ずしも平面にはならな
い場合も多く、成形する部品によっては非常に複雑にな
ることもある。図３の金型部分１２０の場合は、金型部
分１２０の合わせ面１２６に突出部１３０が形成されて
いる。この突出部１３０は比較的平らな合わせ面１２６
から隆起している。図３に示すように、金型部分１２０
は相手方金型部分１２２と一緒に使用するようになって
いる。

【００３０】図３の金型部分は本願発明のブロー成形方
法を用いる場合に特に有用である。つまり、金型部分１
２０を用いた場合は、図３の点線に示すように垂直にぶ
ら下がった状態でパリソンを押し出すことができる。こ
の図では、パリソン１３２はノズル１３４から垂直にぶ
ら下がっている。パリソン１３２がこのような状態にあ
る時、金型部分１２０をパリソン１３２の方向へほぼ水
平に移動させると金型キャビティー１２４のキャビティ
ー１２４Ａの上にパリソン１３２がくる。図１のマニピ
ュレーター１１０を用いてパリソン１３２の下端近傍を
握持してこの部分を操作する。この場合、マニピューレ
ーター１１０はパリソン１３２の握持部分を９０°移動
させる。マニピュレーター１１０の初期位置は点線で、
また、移動後の位置は実線で示されている。金型部分１
２０の合わせ面１２６に形成されている突出部１３０が
あるためパリソン１３２の残りの部分がキャビティー１
２４Ａからずれず、押出作業中は前記パリソン１３２の
部分はこのキャビティー１２４Ａに沿って整列される。
パリソン１３２の下側部分を持ってキャビティー１２４
Ｂの部分に整列されると、金型キャビティー１２４全体
の上にパリソン１３２がくる。パリソン１３２がこのよ
うな状態になると、合わせ面１２６で接触するまで金型
部分１２０の方向へ相手方金型部分１２２を移動させ
る。こうして密閉キャビティー１２４が形成される。通
常のブロー成形圧力で加圧してキャビティー１２内のパ
リソンへ吹き込みを行ってもパリソン１３２全体はキャ
ビティー１２４の内部にあるため、はみ出しによるバリ
はほとんど発生しない。唯一発生するバリ、すなわち、
はみ出し材料は、一般的なブロー成形法で使用されてい
るブローチューブを収容する時に必要なはみ出しや、マ
ニピュレーター１１０のすぐ近くのわずかな部分だけで
ある。

【００３１】図１の金型部分１０、１２のそれぞれは必
ずしも単純な一体型の金型ではない。図１に示されてい
るように、金型部分１０は独立可動部１０Ｂを備えてい
る。同様に、金型部分１２には独立可動部１２Ｂが設け
られている。これらの独立可動部１０Ｂ，１２Ｂにはそ
れぞれ内部制御手段１０Ｃ、１２Ｃが設けられており、
これらの制御手段が独立可動部１０Ｂ，１２Ｂの位置を
それぞれ制御する。図１に示されているような独立可動
部を備えた金型は、Ｌ字型脚部付き管状部品を製造する
場合は特に有用である。図３及び図４に示すような金型
で製造する部品は図１に示すような独立可動部を備えた
金型で製造するのが最も便利な場合がある。このような
タイプの構造であれば、金型部分１０、１２を必要に応
じて閉じ合わせて位置決めすることができ、これにより
まず金型キャビティーの一部にパリソン２２が重なる。
次に、必要に応じて金型部分１０、１２を移動させれば
金型キャビティー１４Ａを閉鎖できる。すると、マニピ
ュレーター１１０は図１の面に垂直な方向に伸張するよ
うパリソン２２を操作する。パリソン２２は図１の面に
対してほぼ平行かつ垂直な状態であれば、キャビティー
１４Ｂとパリソン２２が重なり合い、独立可動部１０
Ｂ，１２Ｂが閉じ合わせれば密閉キャビティーが形成さ
れる。金型が密閉されると、金型内にあるパリソンに加
圧ガスが注入されてブロー成形が施される。

【００３２】金型部分１０、１２は、図１に示すように
合わせ面１２６がほぼ平面となるように形成したり、あ
るいは、図３に示すように合わせ面１２６が非平面とな
るように構成することができる。いずれの場合であって
も、金型部分１０、１２を別々に制御することにより、
金型キャビティー１４の構成とは無関係に操作作業によ
ってパリソン１３２を金型キャビティー１４の内部に位
置決めすることができる。このように、パリソンが金型
キャビティーのほぼ上にきていれば、特に、金型キャビ
ティー部分の上にあれば、所望の部品形状の場合であっ
てもバリの発生量はブロー成形加工で要求される最低限
度にまで減少させることが可能となる。

【００３３】図２のブロー成形装置は図１の装置にほぼ
同様のものである。いずれの装置の場合も同一部材には
同一の番号を付与している。図１のブロー成形装置と図
２のブロー成形装置は金型部分１０、１２の合わせ面の
方向が異なっている。金型部分１０で示されているよう
に、金型部分１０の合わせ面はほぼ平面である。この合
わせ面は垂直方向に対して約４０゜の角度で傾斜してい
る。金型部分１２は金型部分１０の相手方金型であるた
め、金型部分１２の合わせ面も垂直方向に対して４０゜
の角度で傾斜している。

【００３４】図２のブロー成形装置では、金型部分１
０、１２の上下方向にマニピュレーター１１０Ｂ，１１
０Ａが配設されている。下側マニピュレーター１１０Ａ
はパリソン２２の下側部分を操作する。一方、上側マニ
ピュレーター１１０Ｂはパリソン２２の上側を操作す
る。

【００３５】図２のブロー成形装置は、本願発明のブロ
ー成形法での使用に特に適している。まず、押し出され
たパリソン２２の方向へ金型部分１２を移動させる。金
型部分１２の金型キャビティー１４は基準面２４に対し
てほぼ４０゜傾斜している。この範囲で、パリソン２２
の一部が金型部分１２内の金型キャビティー１４の最も
下側の部分に接触する。金型部分１２は基準面２４の方
向へ移動するにつれ、パリソン２２は順次金型キャビテ
ィー１４の中に導かれる。このように、パリソン２２が
金型部分１２の金型キャビティー１４の一部に接触する
と、必要に応じてパリソン２２の上側または下側あるい
は両方を操作してより複雑な形状の部品を製造する。製
造する部品の特性にもよるが、図３のような合わせ面に
突起部が形成された独立可動セクションおよび／または
部分を図２の金型部分１０、１２に設けてもよい。金型
部分１２に対するパリソン２２の位置決めが完了する
と、他方の金型部分１０が金型部分１２の方向へ移動し
て金型部分１０、１２は閉じ合わされて密閉金型が形成
される。

【００３６】図４は図３に類似した図であり、図１の参
照番号の３桁目に１の代わりに２を付与している。図４
には金型部分２２０が示されている。金型部分２２０の
初期位置は点線で、また、最終移動位置は実線で示して
いる。この金型部分２２０には金型キャビティー２２４
が形成されており、この金型キャビティー２２４は第１
部２２４Ａと第２部２２４Ｂから構成されている。金型
部分２２０にはほぼ平面の合わせ面２２６が形成されて
いる。合わせ面２２６は図２に示すように約４０゜の角
度で傾斜している。ノズル２３４を用いてパリソン２３
２を押し出し、押し出されたパリソン２３２はノズル２
３４からほぼ垂直に垂れ下がる。パリソン２３２を押し
出した後、金型部分２２０を点線の位置から実線の位置
へ移動させるとパリソン２３２が金型部分２２０の上に
きて金型部分２２０のキャビティー２２４の一部に沿っ
て整列される。マニピュレーター２１０はパリソン２３
２の下側部分を握持し、金型キャビティー２２４の第２
部分２２４Ｂに沿ってパリソン２３２が整列するよう前
記下側部分を９０°移動させる。金型部分２２０をさら
に水平方向に移動させるとパリソン２３２は金型キャビ
ティー２２４の第１部分２２４Ａの中へさらに導かれ
る。このように金型部分２２０を移動させていったんパ
リソン２３２を整列させて金型キャビティー２２４の中
に導き入れると、合わせ面２２６に接触するよう相手方
金型部分２２２を移動させて金型キャビティー２２４を
閉じ合わせる。金型キャビティー２２４を閉じ合わせる
と、通常のブロー成形加工が行われて最終部品が作製さ
れる。

【００３７】図５Ａ及び図５Ｂは金型部分２２０の側面
図で金型キャビティー２２４に沿ってパリソン２３２を
導き入れる様子を段階的に示したものである。図４及び
図５において、同一部材には同一参照番号を付与してい
る。図５Ａはパリソン２３２を押し出す押出ヘッドの下
まで金型部分２２０を移動させた様子を示している。初
めからマニピュレーター２１０でパリソン２３２を握持
しながら金型キャビティー２２４へ導き入れている点が
図５Ａと図５Ｂの工程は図４で説明した工程とはわずか
に異なっている。最初に、図３の点線に示すように押出
ヘッドの真下に垂れているパリソンをマニピュレーター
で握持する。図５Ａ及び図５Ｂの実施例の場合、ぶら下
がっているパリソン２３２の方向へ金型部分２２０を個
別に移動させながらマニピュレーター２１０は略水平に
右側へ移動させる。金型部分２２０とマニピュレーター
２１０の動作を組み合わせることにより図５Ａの位置で
パリソン２３２はＳ字型になる。図５Ａに示すように、
パリソン２３２を金型キャビティー２２４の中へ部分的
に導き入れる。次に図５Ｂに示すように、金型部分２２
０をさらに右側へ移動させるとパリソン２３２の上側の
部分は金型キャビティー２２４の上側の残りの部分へ挿
入される。同時に、マニピュレーター２１０をほぼ９０
°上方向へ持ち上げると、マニピュレーター２１０に近
い側のパリソン２３２の部分は金型部分２２０の金型キ
ャビティー２２４の下側水平部分に沿って導き入れられ
る。パリソン２３２を完全にキャビティー２２４の中に
導き入れたら相手方金型部分と当該金型部分２２０を閉
じ合わせて密閉金型を形成すればブロー成形工程の準備
が完了する。

【００３８】金型部分の位置を別々に制御することによ
り、図３で説明したように金型キャビティー２２４の中
へパリソン２３２を導き入れる役割を果たす突出部が形
成された金型を利用することができる。さらに、独立可
動部分とマニピュレーターアームを備えた金型を用いれ
ば、様々な形をしたキャビティーの上または中へ導かれ
るよう必要に応じてパリソン２３２を操作できる。この
ような操作は、基準面２４の方向へ金型部分を同期移動
させる従来の方法とは対照的である。このように金型部
分を別々に制御することにより比較的単純な部品の製造
が可能になり、また同時にはるかに複雑な形の部品の製
造も容易になり、さらに、比較的簡単な低圧ブロー成形
方法や装置も利用できる。ブロー成形技術に精通したも
のであれば、パリソンの上側と下側を握持する場合に、
パリソン成形用加圧ガス供給のための送入部を金型を介
してキャビティー表面に形成する他の経路を設けること
は自明である。

【００３９】図２のように金型部分１０、１２は４０゜
傾斜しているが、この角度については金型設計者には何
等制約がない。比較的小形の部品であれば、わずか５゜
程度の傾斜角であっても最終的な金型の閉じ合わせの前
にいずれか一方の金型部分に沿ってパリソンを整列させ
ることができる。最も好ましくは、より複雑な部品の場
合は金型を完全に閉鎖する前に第１の金型部分の中にパ
リソンを整列させて導き入れるには２０゜〜４０゜の角
度範囲が望ましいことが分かった。

【００４０】図１及び図２には、ほぼ垂直にパリソンが
垂れ下がった状態で略水平の方向へ金型部分１０、１２
を移動させる様子が示されている。必要な場合には、こ
れらの金型部分１０、１２を垂直方向に対して斜めに移
動させることが可能である。重力の作用によりノズルか
ら押し出されたパリソンが垂れ下がるように基準面をほ
ぼ垂直にするのが最も簡単であるが、独立可動金型部分
を水平方向に移動させて閉鎖しなくてもよい。前述した
ように合わせ面を４０゜傾斜させるのではなく、金型部
分の合わせ面をほぼ垂直に形成し、基準面に対して４０
゜の角度で金型部分を閉じ合わせることもできる。この
ように構成しても金型キャビティー１４へのパリソンの
導入は同じように行われる。しかし、このような機械は
製造する部品毎に注文生産することになる。水平方向へ
移動する成形部を用いる利点とは、金型部分の交換がで
き、また、形が単純であるか複雑であるかを問わず同じ
機械でいくつでも製品を製造できる点にある。

【００４１】図６は本願発明のブロー成形方法を用いて
製造した比較的複雑な部品を示している。図６の部品は
自動車部品２００である。この部品２００には共鳴部２
０２とエルボー部２０６が設けられている。また、この
部品２００には中央ベローズ２０６、さらに別のベロー
ズ２１０を備えたガス流入端２０８およびガス流出口２
１２も設けられている。この部品２００は複雑な形をし
ており、このため、比較的複雑な成形金型が必要であ
る。上記本願発明のブロー成形法を用いて金型でこの部
品２００を製造する。すなわち、金型部分の上までくる
ようにパリソンを操作し、金型キャビティーに沿ってパ
リソンを配置した後にブロー成形加工を行って部品を製
造する。部品２００は全く異なる２種類の相溶性プラス
チックから製造できるという点が特に有用である。この
部品２００は２つの部分、つまり、共鳴部２０２と硬質
プラスチック製のエルボー部２０４から構成されてい
る。中央ベローズ２０６、ベローズ２１０を有したサイ
ズ剤塗布済みガス流出端２０８、サイズ剤塗布済みガス
流出口２１２は全て比較的軟質のプラスチックで作製で
きる。このように、部品２００は軟質部、硬質部、軟質
部が組合わさってできているが単一ブロー成形で製造す
ることができる。軟質、硬質、軟質押し出し成形するこ
とにより組立コスト、重量、部品組立数を削減すること
ができる。このような軟質、硬質、軟質部からなる製品
は同時押出技術を用いて行う。この結果、軟質または硬
質材料の厚みをパリソンの全体壁厚の０〜１００％の範
囲で変化させることが可能になる。また、相溶性の材料
であればどのような材料でも使用することができる。最
終結果として、軟質部と硬質部を有した最終品ができ
る。

【００４２】単一ノズルから２種類のプラスチックを押
し出して２種類の異なる材料からパリソンを形成する装
置の例がＥｘｃｅｌ社の米国特許第４，９０７，９５７
号（１９９０年３月１３日発行）や第４，６５９，５３
１号（１９８７年４月２１日発行）に開示されている。
また、Ｄｒｕｐｐ Ｋａｕｔｅｘ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ
ｂｏｕ ＧｍｂＨの米国特許第５，００４，５７８号
（１９９１年４月２日発行）には積層パリソンが開示さ
れている。

【００４３】本願発明のブロー成形方法を利用して連続
製造可能な部品の汎用性の説明のため注入成形加工イン
サート２２０または軟質成形ノズル２２２のようなイン
サートを部品２００にさらに取り付けることもできる。
注入成形インサート２２０は別の作業で作製し、その後
金型に取り付けてブロー成形製品に組み込む。

【００４４】説明のため具体的な製品を図示している
が、製品の形は様々なものが考えられ、本願発明のブロ
ー成形方法および装置を用いればそのような形の製品を
製造できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本願発明のブロー成形方
法及び装置によれば、マニピュレーターを用いてパリソ
ンを一方の金型部分に位置決めした後で他方の金型部分
を独立に駆動して閉じ合わせて密閉金型を形成し、その
後ブロー成形を行うようになっているため、成形品の形
が複雑であっても、マニピュレーターが金型部分に形成
されている金型キャビティーの中にパリソンを適切に誘
導することができ、従来のように金型キャビティーから
はみ出すように多めに熱可塑性樹脂を金型へ挿入する必
要がなくなり樹脂材の無駄を低減できると共に、樹脂の
はみ出しが少ないため成形品のバリをトリミングする作
業も簡素化でき、製造コストの削減を図ることができ
る。

【００４６】また、従来形が複雑な成形品を製造する場
合には高圧のブロー成形方法や装置を用いることがあっ
たが、本願発明のブロー成形方法によれば低圧ブロー成
形方法をい用いることができるため製造が簡単になり、
製造コストの削減になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のブロー成形方法を用いた第１の実施
例のブロー成形装置を示した概略図

【図２】金型部分を変更した本願発明の第２実施例のブ
ロー成形装置を示した図１に類似の概略図

【図３】本願発明のブロー成形装置での使用に適した金
型部分の形状を示した概略図

【図４】図２のブロー成形装置での使用に適したその他
の金型部分を示した概略図

【図５】図５Ａ及び図５Ｂは図４の金型部分で他の方法
を用いた場合の様子を示した概略図

【図６】本願発明のブロー成形方法及び装置を用いて製
造したブロー成形部品を示す一部断面斜視図

【符号の説明】

１０、１２０、２２０ 第１の相補金型部分 １０Ｂ、１２Ｂ 独立可動部 １０Ｃ、１２Ｃ 内部制御手段 １２、１２２、２２２ 第２の相補金型部分 １４、１２４、２２４ 金型キャビティー ２０、１３４、２３４ 押出ノズル ２２、１３２、２３２ パリソン ２４ 基準面 ４０、６０ 油圧シリンダー ４２、６２ ピストン ４４、６４ 油圧ラム ４６、６６ 成形位置検出手段 ５２、７２ 油圧制御弁 ５４、７４ 油圧ライン ９０ プログラマブル制御器 １０２ 貯蔵部 １０４ 供給ヘッダー １０６ 帰還ヘッダー １１０、２１０ マニピュレーター １３０ 突出部

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １）ほぼ垂直方向に押出ヘッドから垂れ
   下がるように当該押出ヘッドからパリソンを押出する段
   階と、 ２）第１及び第２相補金型部分を別々に制御する段階
   と、 ３）それぞれの開閉位置間において前記第１及び第２金
   型部分を別々に移動させる段階と、 ４）前記パリソンの少なくとも第１の部分をマニピュレ
   ーターで握持し、前記第１及び第２金型部分のいずれか
   一方と前記パリソンの第２の部分が接触した後に前記パ
   リソンの前記第１の部分を操作する段階と、 ５）前記パリソンを取り囲むように前記第１及び第２金
   型部分を閉じ合わせて密閉金型を形成させる段階と、 ６）前記密閉金型の内部で前記パリソンをブロー成形加
   工する段階とからなることを特徴とするブロー成形方
   法。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２金型部分のそれぞれに
   独立可動部を少なくとも１つ設ける段階と、前記第１及
   び第２金型部分の前記独立可動部を順番に閉鎖する段階
   をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のブ
   ロー成形方法。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２金型部分を閉じ合わせ
   てしまう前に前記パリソンの下端を操作することを特徴
   とする請求項２記載のブロー成形方法。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２金型部分を閉じ合わせ
   てしまう前に前記パリソンの上端を操作することを特徴
   とする請求項２記載のブロー成形方法。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２金型部分を閉じ合わせ
   てしまう前に前記パリソンの上端を操作することを特徴
   とする請求項３記載のブロー成形方法。
6. 【請求項６】 前記第１の金型部分の一部に金型キャビ
   ティーを形成する段階をさらに備えており、また、当該
   第１金型部分には合わせ面が形成されており、前記金型
   キャビティー近傍の当該合わせ面には突出部が少なくと
   も１つ形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   ブロー成形方法。
7. 【請求項７】 前記突出部から離れた位置で前記パリソ
   ンが前記金型キャビティーに接するよう前記第１金型部
   分を閉鎖位置の方へ移動させる段階をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項６記載のブロー成形方法。
8. 【請求項８】 前記第１金型部分が前記金型キャビティ
   ーに接した後に前記パリソンを操作して、前記パリソン
   が前記突起部によって前記金型キャビティーの少なくと
   も一部へ導き入れられるよう誘導する段階をさらに備え
   ていることを特徴とする請求項７記載のブロー成形方
   法。
9. 【請求項９】 前記第１及び第２金型部分のそれぞれに
   独立可動部を少なくとも１つ設ける段階と、前記パリソ
   ンの操作を行った後に前記第１及び第２金型部分の前記
   独立可動部を閉鎖する段階をさらに備えていることを特
   徴とする請求項８記載のブロー成形方法。
10. 【請求項１０】 前記第１及び第２金型部分をそれぞれ
    駆動する別々の油圧シリンダーとピストン、また、当該
    油圧シリンダーとピストン毎の制御弁を設ける段階と、
    前記制御弁のそれぞれに加圧作動油を供給する段階と、
    プログラマブル制御器を用いて前記制御弁をそれぞれ制
    御する段階とを備えていることを特徴とする請求項１記
    載のブロー成形方法。
11. 【請求項１１】 前記油圧ピストンのそれぞれの位置を
    表す信号を発生させる段階と、当該ピストン位置信号の
    それぞれを前記プログラマブル制御器へ供給する段階と
    をさらに備えていることを特徴とする請求項１０記載の
    ブロー成形方法。
12. 【請求項１２】 開いた位置から閉じた位置へほぼ水平
    な方向に前記第１及び第２金型部分のそれぞれを移動さ
    せる段階をさらに備えていることを特徴とする請求項１
    記載のブロー成形方法。
13. 【請求項１３】 前記第１及び第２金型部分のそれぞれ
    にほぼ平坦な合わせ面を形成する段階をさらに備えてお
    り、また、当該平坦合わせ面は傾斜しているこをと特徴
    とする請求項１記載のブロー成形方法。
14. 【請求項１４】 前記傾斜角は約４０゜であることを特
    徴とするブロー成形方法。
15. 【請求項１５】 硬化するとほぼ硬質な成形部を形成す
    る熱可塑性樹脂と硬化すると軟質の成形部を形成する熱
    可塑性樹脂の２種類の熱可塑性樹脂からなるパリソンを
    押し出しする段階をさらに備えていることを特徴とする
    請求項１記載のブロー成形方法。
16. 【請求項１６】 １）ほぼ垂直方向に押出ヘッドから垂
    れ下がるように当該押出ヘッドからパリソンを押し出し
    する押出手段と、 ２）第１及び第２相補金型部分と、 ３）前記第１及び第２相補金型部分を別々に制御する制
    御手段と、 ４）それぞれの開閉位置間において前記第１及び第２金
    型部分を別々に移動させる駆動手段と、 ５）前記パリソンの少なくとも第１の部分を握持し、前
    記第１及び第２金型部分のいずれか一方と前記パリソン
    の第２の部分が接触した後に前記パリソンの前記第１の
    部分を操作する操作手段と、 ６）前記パリソンを取り囲むように前記第１及び第２金
    型部分を閉じ合わせて密閉金型を形成する手段と、 ７）前記密閉金型手段の内部にある前記パリソンに加圧
    ガスを供給してブロー成形する手段とからなることを特
    徴とするブロー成形装置。