JP3047212B2 - 積層形成形品の成形方法および成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定型、可動型、
これらの金型内に回転可能に設けられている一対の回転
金型、保持装置等からなる金型を使用して、積層形成形
品を成形する積層形成形品の成形方法およびこの成形方
法の実施に使用される成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形方法によると、色々な成形品を
得ることができるが、最近になって付加価値を一層高め
るために、積層形の成形品、例えば強度をもたせるため
の硬質材の周囲に、ソフトタッチ感覚を持たせるための
軟質材を一体成形した積層形の成形品が成形されるよう
になっている。このような積層形成形品の成形方法とし
ては、金型を２面用意し、これらの金型を入れ替えなが
ら順次成形していく方法、１次成形のインサートを金型
に埋め込んで、その周囲空間に軟質材を射出して得るイ
ンサート成形方法等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の成
形方法によっても、積層形の成形品を得ることはできる
が、前者の方法によると、金型を２面用意しなければな
らないので、金型の製作費が嵩むと共に、金型を操作す
る機械設備費が高くなる欠点がある。また、インサート
方法にも同様な機械設備費が高くなり、成形方法も複雑
になる欠点がある。したがって、本発明は、積層形の成
形品を安価に得ることができる、積層形成形品の成形方
法およびこのこの方法の実施に使用される金型を提供す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる複数品の
成形用金型は、上記目的を達成するために、固定型と、
可動型と、これらの金型内に回転可能に設けられている
一対の回転金型と、保持装置からなる金型を使用して、
１次成形において、前記固定型と可動型と回転金型と保
持装置とにより構成されているキャビティに第１の溶融
樹脂を射出充填して１次成形品を成形し、２次成形にお
いて、１次成形品の一部を前記保持装置で保持した状態
で可動型を開いて、そして回転金型を回転して、１次成
形品の外側に２次成形用のキャビティを確保して、確保
したキャビティに第２の溶融樹脂を射出充填するように
構成される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の保
持装置の保持部材で、１次成形品の一部を成形するよう
に構成される。請求項３記載の発明は、固定型と、可動
型と、これらの金型内に回転可能に設けられている一対
の回転金型と、保持装置からなる金型であって、前記一
対の回転金型には、第１位置で比較的小形状の第１キャ
ビティが構成される第１凹部と、第１位置から所定角度
回転した第２位置で比較的大形状の第２キャビティが構
成される第２凹部とが少なくとも２個それぞれ設けら
れ、前記保持装置は、前記固定型と、可動型とにそれぞ
れ移動自在に設けられている一対の保持部材から構成さ
れ、これらの保持部材は互いにパーティングライン側に
向かって移動するように付勢されている。そして請求項
４記載の発明は、請求項３記載の一対の保持部材の先端
部には凹部が形成され、これらの凹部により、第２キャ
ビティと略同じ大きさのキャビティが構成されるように
なっている。

【０００５】したがって、一対の回転金型を、比較的小
形状の第１キャビティが構成される第１位置へ回転す
る。そうして可動型を固定型に対して型締めする。そう
すると、可動型と固定型と一対の回転金型と保持装置と
により１次成形用のキャビティが構成される。そこで、
例えば２頭射出成形機から、計量された第１の射出材料
をキャビティに射出充填して１次成形する。１次成形品
が固化したら、可動型を少し開く。そうすると、保持装
置により１次成形品は、固定型、可動型、一対の回転金
型等から離間した状態で保持される。保持されている状
態で一対の回転金型を回転して１次成形品の外側に２次
成形用のキャビティが確保される第２位置にする。そう
して可動型を固定型に対して型締めする。次いで、第２
の射出材料をキャビティに射出充填して２次成形する。
冷却固化を待って、可動型を開いて成形品を取り出す。
以下同様な操作を繰り返して成形する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、取
っ手を成形する金型およびその成形方法を説明する。取
っ手Ｔは、ドアの取っ手あるいは荷物を下げるための取
っ手として構成され、図３に示されているように、中央
部の握部Ｎと、この握部Ｎの両側の端部Ｓ、Ｓとから構
成されているものと仮定する。また、端部Ｓ、Ｓの全体
および握部Ｎの芯部Ｎ’は硬質材例えばアクリル樹脂Ａ
から成形され、そして握部Ｎの周囲は軟質材であるエラ
ストマーＥから成形されると仮定する。

【０００７】本発明の実施の形態に係わる金型は、図１
に示されているように、固定型１、この固定型１と対を
なす可動型１０、固定型１の内部に回転可能に設けられ
ている第１の回転金型２０、可動型１０の内部に同様に
回転可能に設けられている第２の回転金型２０’、これ
らの回転金型２０、２０’の、図１の（イ）において上
下に設けられている２個の保持装置３０、３０’等から
構成されている。

【０００８】固定型１のパーティングラインＰ側には、
図３に関して説明した取っ手Ｔの端部Ｓ、Ｓの約半分を
成形するための第１、２の凹部２、３が上下に分かれて
形成されている。また可動型１０のパーティングライン
Ｐ’側にも、固定型１の第１、２の凹部２、３と対をな
す第１、２の凹部１２、１３が同様に設けられている。
したがって、図１の（イ）に示されているように可動型
１０を固定型１に対して型締めすると、これらの第１、
２の凹部２、３および１２、１３により、取っ手Ｔの端
部Ｓ、Ｓおよび先端部Ｓ’、Ｓ’を成形するための上方
のキャビティ４と下方のキャビティ５とが構成される。
なお、固定型１には、第１凹部２に連通した第１のスプ
ル２７が設けられている。

【０００９】このように、固定型１と可動型１０には、
第１、２の凹部２、３および１２、１３により分割され
た形の上下のキャビティ４、５が構成されており、これ
らのキャビティ４、５の間を埋めるようにして第１、２
の回転金型２０、２０’が回転可能に設けられている。
第１、２の回転金型２０、２０’を、図１の（ロ）にお
いて紙面に垂直な軸芯の周りに回転可能に支持するため
に、固定型１と可動型１０には回転金型支承穴６、１６
がそれぞれ設けられている。これらの回転金型支承穴
６、１６は、パーティングラインＰ、Ｐ’側は一部開口
ている。したがって、後述する第１、２の回転金型２
０、２０’の第１、２のパーティング面２１、２１’お
よび２４、２４’を、固定型１と可動型１０のパーティ
ングラインＰ、Ｐ’と同一面にすることができる。ま
た、これらの開口部の反対側も開口部７、１７があけら
れ、これらの開口部７、１７から第１、２の回転金型２
０、２０’が回転されるようにもなっている。

【００１０】第１、２の回転金型２０、２０’は、略同
じ構造をしているので、以下主として第１の回転金型２
０について説明し、第２の回転金型２０’については、
図において同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複
説明はしない。第１の回転金型２０は、図１の（ロ）に
も示されているように、可動型１０を固定型１に対して
型締めするとき、パーティングラインＰと同一面になる
ように、一部弦状に切り落とされ、第１のパーティング
面２１が形成されている。そしてこの第１のパーティン
グ面２１に比較的小径の第１の回転凹部２２が設けられ
ている。この第１の回転凹部２２と、第２の回転金型２
０’の第１の回転凹部２２’とにより、図３に示されて
いる取っ手Ｔの握部Ｎの芯部Ｎ’を成形するための第１
のキャビティ２３が構成される。また、第１のパーティ
ング面２１と直角に第２のパーティング面２４が同様に
形成され、この第２のパーティング面２４にも、第１の
回転凹部２２より大径の第２の回転凹部２５が形成され
ている。この第２の回転凹部２５と、第２の回転金型２
０’の第２の回転凹部２５’とにより取っ手Ｔの握部Ｎ
を成形するための第２のキャビティ２６が構成される。
なお、第２のキャビティ２６は、図６、７に示されてい
る。

【００１１】第１の回転金型２０には、図１の（イ）、
（ロ）に示されているように、第２のスプル２８が、第
１の回転金型２０を貫通する形で設けられている。この
第２のスプル２８の一方は、第２の回転凹部２５に開口
し、第２の回転凹部２５がパーティングラインＰ側に面
する第２位置へ回転されると、他方は固定型１の開口部
７側に位置するようになっている。

【００１２】回転金型２０、２０’の上下に設けられて
いる保持装置３０、３０’も、同じ構造をしているの
で、以下主として上方の保持装置３０について説明し、
下方の保持装置３０’には図において同じ参照数字にダ
ッシュ「’」を付けて重複説明はしない。保持装置３０
は、図２にもっとも良く示されているように、一対の保
持部材３１、３１とバネ部材３２、３２とから構成され
ている。そしてこれらの保持部材３１、３１は、固定型
１と可動型１０の内部に図において水平方向に移動自在
に設けられ、バネ部材３２、３２によりパーティングラ
インＰ、Ｐ’側へそれぞれ付勢されている。保持部材３
１、３１は、その先端部にフランジ部を有し、その先端
面がパーティング面３３、３３となっている。そしてこ
れらのパーティング面３３、３３に、凹部３４、３４が
形成されている。これらの凹部３４、３４により、取っ
手Ｔの端部Ｓを成形するためのキャビティ３５が構成さ
れる。

【００１３】次に、上記金型１、１０、２０、２０’お
よび保持装置３０、３０’を使用した成形方法を説明す
る。第１、２の回転金型２０、２０’を第１位置に回転
して、図１に示されているように、可動型１０を固定型
１に対して型締めする。そうすると、可動型１０と固定
型１とにより上下のキャビティ４、５が構成される。ま
た、保持装置３０、３０’の保持部材３１、３１および
３１’、３１’によりキャビティ３５、３５’が構成さ
れ、同様に第１、２の回転金型２０、２０’により第１
のキャビティ２３が構成される。このように構成された
キャビティ４、５、３５、３５’、２３は、図４に示さ
れている。

【００１４】例えば２頭射出成形機から、計量された硬
質材を第１のスプル２７からキャビティ４、５、３５、
３５’、２３に射出充填して１次成形する。一部充填し
た状態は図４に示されている。この１次成形により、図
３に示されている取っ手Ｔの端部Ｓ、Ｓおよび芯部Ｎ’
が成形される。１次成形品がある程度固化したら、可動
型１０を少し開く。そうすると、保持装置３０、３０’
の保持部材３１、３１および３１’３１’は、開放され
る。したがって、保持部材３１、３１および３１’３
１’は、１次成形品の端部Ｓ、Ｓを保持した状態でバネ
部材３２、３２、３２、３２’によりパーティングライ
ンＰ、Ｐ’の外側へ突き出る。この突き出た状態は図５
に示されている。なお、１次成形品が上下のキャビティ
４、５等から剥離しにくい時は、エジェクタピン等で押
し出すようにすることもできる。

【００１５】可動型１０を少し開き、１次成形品がその
端部Ｓ、Ｓで保持されている状態で、第１、２の回転金
型２０、２０’を第２の位置へ回転する。第２の位置へ
回転した状態は、図６に示されている。この第２の位置
では、第２の回転凹部２５、２５’により大径の第２の
キャビティ２６が構成される。可動型２０を固定型１に
対して型締めする。そうすると、第２のキャビティ２６
により、取っ手Ｔの芯部Ｎ’が所定の間隔をおいて取り
囲まれる。２頭射出成形機から、今度は計量された軟質
材を第２のスプル２８からキャビティ２６に射出充填し
て２次成形する。これにより芯部Ｎ’の外周囲部に軟質
材Ｅが一体的に成形される。２次成形している途中の状
態が図７に示されている。冷却固化を待って、可動型２
０を開いて成形品を取り出す。以下同様な操作を繰り返
して成形する。

【００１６】本発明は上記形態に限定されることなく、
色々な形態が可能である。例えば、上記形態では１次成
形に硬質材を、そして２次成形に軟質材を射出している
が、この逆の順序で射出して外側が硬質材の成形品を得
ることもできる。また、同質材を射出することも、さら
には射出材料の色、物理的あるいは化学的性質の異なっ
た材料を射出するように実施することもできる。このと
き、射出機は２頭射出成形機の他に２色射出機等が適用
できることは明らかである。また、上記例では取っ手Ｔ
を成形したが、取っ手Ｔ以外の成形品を同様にして成形
することができ、断面形状も円形に限定されることな
く、例えば楕円形、多角形等不特定形状の成形品を成形
することができることも明らかである。さらには、保持
装置３０、３０’で成形される端部Ｓ、Ｓが不要な成形
品を成形することもできる。この場合は、保持装置３
０、３０’で保持する部分も１次成形し、２次成形後保
持した部分を切り落とすことになる。また、図に示され
ている実施の形態では、保持部材３１、３１、３１’、
３１’は、バネ３２、３２、３２’、３２’により付勢
されているが、バネに代えて圧縮空気等の流体圧力で付
勢できることも明らかである。

【００１７】上記実施の形態では第１、２の回転金型２
０、２０’には、第１、２の回転凹部２２、２２’、２
５、２５’のみが設けられているが、径の異なる凹部を
３個以上複数個設け、同様にして多層の成形品を得るこ
ともできる。また、第１、２の回転金型２０、２０’の
第１、２のパーティング面２１、２４および２１’、２
４’は互いに直角になっているが、必ずしも直角にする
必要がないことも明らかである。さらには、保持装置３
０、３０’は、安定化を図るために第１、２の回転金型
２０、２０’を挟んで２個設けられているが、成形品の
形状によっては１個でも良いことも明らかである。ま
た、図に示されている実施の形態では、第１のスプル２
７は固定型１に設けられているが、ホットランナ化する
ことにより、第２のスプル２８と短絡しないようにして
第１の回転金型２０の方に設けることもできる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、固定型
と、可動型と、これらの金型内に回転可能に設けられて
いる一対の回転金型と、保持装置からなる金型を使用し
て、１次成形において、固定型と可動型と回転金型と保
持装置とにより構成されているキャビティに第１の溶融
樹脂を射出充填して１次成形品を成形し、２次成形にお
いて、１次成形品の一部を保持装置で保持した状態で可
動型を開いて、そして回転金型を回転して、１次成形品
の外側に２次成形用のキャビティを確保して、確保した
キャビティに第２の溶融樹脂を射出充填するので、１面
の金型で積層形成形品を成形できる。したがって、本発
明によると、金型および設備費が低減でき、低コストで
積層形成形品を成形できる効果が得られる。請求項２記
載の発明によると、上記効果に加えて、保持装置の保持
部材で、１次成形品の一部を成形するので、保持部材で
保持した１次成形品を例えば切り落とすことなく、有効
に利用できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形用金型の実施の形態を示す図で、
その（イ）は金型を模式的に示す縦断面図、その（ロ）
はその一部を破断にして示す水平断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係わる成形用金型の一部
を破断にして示す水平断面図である。

【図３】本発明の実施の形態により成形される取っ手の
断面図である。

【図４】本発明の実施の形態により１次成形をしている
状態を一部破断にして模式的に示す縦断面図である。

【図５】本発明の実施の形態により１次成形後、可動型
を少し開いた状態を一部断面にして模式的に示す水平断
面図である。

【図６】本発明の実施の形態により１次成形後、第１、
２の回転金型を第２位置へ回転した状態を一部断面にし
て模式的に示す水平断面図である。

【図７】本発明の実施の形態により２次成形をしている
状態を一部破断にして模式的に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 固定型 １０ 可動型 ２０、２０’ 回転金型 ４、５、２３ ３５、３５’ １次成形用のキャビティ ２６ ２次成形用のキャビティ ３０、３０’ 保持装置 ３１、３１’ 保持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−25025（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−35323（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−110918（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114405（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203617（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−216024（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108449（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−100211（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型（１）と、可動型（１０）と、こ
   れらの金型内に回転可能に設けられている一対の回転金
   型（２０、２０’）と、保持装置（３０、３０’）から
   なる金型を使用して、 １次成形において、前記固定型（１）と可動型（１０）
   と回転金型（２０、２０’）と保持装置（３０、３
   ０’）とにより構成されているキャビティ（４、５、２
   ３、３５、３５’）に第１の溶融樹脂を射出充填して１
   次成形品を成形し、 ２次成形において、１次成形品の一部を前記保持装置
   （３０、３０’）で保持した状態で可動型（１０）を開
   いて、そして回転金型（２０、２０’）を回転して、１
   次成形品の外側に２次成形用のキャビティ（２６）を確
   保して、確保したキャビティ（２６）に第２の溶融樹脂
   を射出充填することを特徴とする積層形成形品の成形方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の保持装置（３０、３
   ０’）の保持部材（３１、３１、３１’、３１’）で、
   １次成形品の一部を成形する積層形成形品の成形方法。
3. 【請求項３】 固定型（１）と、可動型（１０）と、こ
   れらの金型内に回転可能に設けられている一対の回転金
   型（２０、２０’）と、保持装置（３０、３０’）から
   なる金型であって、 前記一対の回転金型（２０、２０’）には、第１位置で
   比較的小形状の第１キャビティ（２３）が構成される第
   １凹部（２２、２２’）と、第１位置から所定角度回転
   した第２位置で比較的大形状の第２キャビティ（２６）
   が構成される第２凹部（２５、２５’）とが少なくとも
   ２個それぞれ設けられ、 前記保持装置（３０、３０’）は、前記固定型（１）
   と、可動型（１０）とにそれぞれ移動自在に設けられて
   いる一対の保持部材（３１、３１、３１’、３１’）か
   ら構成され、これらの保持部材（３１、３１、３１’、
   ３１’）は互いにパーティングライン（Ｐ、Ｐ’）側に
   向かって移動するように付勢されている積層形成形品の
   成形用金型。
4. 【請求項４】 請求項３記載の一対の保持部材（３１、
   ３１、３１’、３１’）の先端部には凹部（３４、３
   ４、３４’、３４’）が形成され、これらの凹部（３
   ４、３４、３４’、３４’）により、第２キャビティ
   （２６）と略同じ大きさのキャビティ（３５、３５’）
   が構成される、積層形成形品の成形用金型。