JP5792098B2 - ブロー成形品の製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載される燃料タンク等のブロー成形品を製造する装置および方法に関する。

ブロー成形品に対して射出成形を行うにあたり、ブロー成形工程と射出成形工程とをほぼ並行して行えば製造サイクルの短縮が期待される。特許文献１には、ブロー成形装置内でブロー成形した状態のまま、射出成形装置により突出部を射出成形する技術が記載されている。

特開平１１−５８５３５号公報

ブロー成形工程と射出成形工程とをほぼ並行して行う場合、成形型に転写されたパリソンに対するブロー圧と射出圧について留意する必要があり、射出圧の方がブロー圧よりも高圧であった場合、転写状態のパリソンが変形するおそれが生じる。特許文献１では、射出圧をブロー圧と同等かそれよりも小さくする旨が記載されているが、一般に射出成形品は成形型からの離型性を考慮してキャビティ空間に臨む射出孔が小さく形成されているためにキャビティ空間の射出圧は比較的高圧なものとなり、その射出圧をブロー圧と同等かそれよりも小さく設定することは実質的に困難なことである。

近年、内蔵部品を有するブロー成形品の製造装置として、たとえば特表２００９−５２５２０４号公報に記載されるように、一対のダイ（成形型）の間にコア（センター型）を配したものが提案されている。本発明は、成形型の間にセンター型を配した構造のブロー成形品の製造装置において、射出圧をブロー圧と同等以下に設定することを要せずに、ブロー成形工程と射出成形工程とをほぼ並行して行うことができる技術を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、センター型と、このセンター型の両側をパリソンを挟んで閉じる一対の成形型と、を有し、ブロー圧によりパリソンを前記成形型に転写するブロー成形品の製造装置であって、前記センター型に設けられ、前記成形型の一部との間でパリソンの一部を挟む射出圧受け部と、前記射出圧受け部および前記成形型の一部の内の少なくとも一方とパリソンとの間に形成され、射出成形機に連通するキャビティ空間と、を含む射出成形手段を有することを特徴とする。

また、本発明は、センター型と、このセンター型の両側をパリソンを挟んで閉じる一対の成形型と、を有する製造装置によるブロー成形品の製造方法であって、ブロー圧によりパリソンを前記成形型に転写するブロー工程と、前記センター型に設けた射出圧受け部と前記成形型の一部とによってパリソンの一部を挟み、前記射出圧受け部および前記成形型の一部の内の少なくとも一方とパリソンとの間に形成されるキャビティ空間に射出成形材を射出する射出成形工程と、をほぼ並行して行うことを特徴とする。

本発明に係るブロー成形品の製造装置または製造方法によれば、キャビティ空間に生ずる射出圧が高圧であっても、射出圧は射出圧受け部によって受け止められ、パリソンはこの射出圧受け部と成形型との間に位置して射出圧受け部或いは成形型に張り付くことになるので、高圧を受けることによるパリソンの変形が生じない。したがって、射出圧がブロー圧よりも高い場合であっても、ブロー成形工程と射出成形工程とをほぼ並行して行うことができ、成形品の製造サイクルの短縮を図ることができる。

また、本発明は、ブロー成形品の製造装置において、前記射出圧受け部は、前記センター型に常時一体に設けられた射出圧受け部材に形成されていることを特徴とする。
また、前記射出圧受け部材に内蔵部品が取り付けられ、前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、前記射出成形手段での射出成形により前記内蔵部品がパリソンに取り付けられることを特徴とする。
また、本発明は、ブロー成形品の製造方法において、前記射出圧受け部は、前記センター型に常時一体に設けられた射出圧受け部材に形成され、前記射出圧受け部材に内蔵部品が取り付けられ、前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、前記射出成形工程での射出成形により前記内蔵部品がパリソンに取り付けられることを特徴とする。

本発明に係るブロー成形品の製造装置または製造方法によれば、射出圧受け部材を利用して、パリソンの内外の射出成形体により内蔵部品をパリソンに取り付けることができ、パリソンに対する内蔵部品の取り付け強度を高めることができる。

また、本発明は、ブロー成形品の製造装置において、前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、前記射出圧受け部は、前記射出成形手段での射出成形によりパリソンに取り付けられる内蔵部品に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、ブロー成形品の製造方法において、前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、前記射出圧受け部は、前記射出成形工程での射出成形によりパリソンに取り付けられる内蔵部品に形成されていることを特徴とする。

本発明に係るブロー成形品の製造装置または製造方法によれば、パリソンの内外の射出成形体により内蔵部品をパリソンに取り付けることができ、パリソンに対する内蔵部品の取り付け強度を高めることができる。

本発明によれば、射出圧をブロー圧よりも低く設定することなく、ブロー成形工程と射出成形工程とをほぼ並行して行うことができ、成形品の製造サイクルの短縮を図ることができる。

本発明に係るブロー成形品の製造装置の構成図である。 本発明に係るブロー成形品の製造装置の動作説明図である。 本発明に係るブロー成形品の製造装置の要部を示す構造断面図である。 射出成形手段の第１変形例を示す構造断面図である。 射出成形手段の第２変形例を示す構造断面図である。 射出成形手段の第３変形例を示す構造断面図である。 射出成形手段の第４変形例を示す動作説明図である。 射出成形手段の第５変形例を示す動作説明図である。 ブロー成形品の一例を示す外観斜視図である。

図９に示すようにブロー成形品Ｗの外表面に円形の突部Ｗａが形成され、この突部Ｗａの外表面周りにたとえば補強目的として射出成形を施す形態について説明する。図１に示すように本発明に係るブロー成形品の製造装置（以降単に製造装置という）１は、センター型２と、このセンター型２の両側をパリソンＰを挟んで閉じる一対の成形型３とを有する。

各パリソンＰは矩形のシート状を呈している。ブロー成形品が自動車搭載用の燃料タンクである場合、パリソンＰは、例えば燃料の不透過性に優れた材質からなるバリア層を、少なくとも、タンク内面を形成する内側熱可塑性樹脂層とタンク外面を形成する外側熱可塑性樹脂層とで挟んだ多層断面構造からなる。内側熱可塑性樹脂層および外側熱可塑性樹脂層の材質は、例えば熱溶融性や成形性に優れるＰＥ（高密度ポリエチレン）である。

センター型２と成形型３とが型締めされたとき、センター型２の合わせ面２Ａと成形型３の合わせ面３ＡとによりパリソンＰの縁周りがピンチオフ部として挟まれる。製造装置１は内蔵部品４をパリソンＰの内面に取り付ける機能を備えており、センター型２には、パリソンＰに内蔵部品４を取り付けるアクチュエータとしてのシリンダ５が備えられる。図２では、両側のパリソンＰのそれぞれに内蔵部品４を取り付ける例を示している。シリンダ５によって移動するブラケットの先端にはクランプ機構６が備えられ、このクランプ機構６により内蔵部品４が保持される。

図１に示すように、センター型２には射出圧受け部８が設けられる。本実施形態では射出圧受け部８は、センター型２にブラケット７を介して取り付けた射出圧受け部材９に形成されている。射出圧受け部材９はセンター型２に常時一体に設けられた部材である。射出圧受け部材９は、この射出圧受け部材９と対向する成形型３の一部との間でパリソンＰの一部を挟む部位となる。射出圧受け部材９は、略扁平円柱形状を呈した部材であり、先端面側の中央には図１０でも示した突部Ｗａを形成するための円形状の突出部９Ａが形成され、この突出部９Ａ周りに環状の押さえ面９Ｂが形成される。射出圧受け部材９はたとえば鋼材などの金属材からなる。

一方、成形型３の成形面においては、射出圧受け部材９の突出部９Ａに対向する位置に円形状の凹部１０が形成されている。センター型２と成形型３とが型締めされてパリソンＰが射出圧受け部材９の突出部９Ａの表面に張り付いたとき、パリソンＰの外面と凹部１０の底面との間には間隙部が形成され、この間隙部がキャビティ空間１１を構成する。キャビティ空間１１は、成形型３に形成された射出成形材の流路１２を介して射出成形機１３に連通している。

射出成形機１３はたとえばプリプランジャ式射出成形機であるが、本発明において射出成形機１３の型式は特に限定されるものではない。プリプランジャ式射出成形機は、スクリュー１４の回転と可塑化室１５の加熱とによって混練された成形材が射出室１６に圧送されたうえでプランジャ１７により射出されるものであり、プランジャ１７はたとえば下流端が先細りした射出ピン２０に接続される。射出ピン２０はたとえば流路１２に対して挿脱可能に構成される。流路１２の下流側は先細りとなって凹部１０の底面中央に小さな射出孔として開口する。なお、射出成形機１３は成形型３に一体に設置してもよく、プランジャ１７周りの機構を流路１２の内部に設けることもできる。
以上の射出圧受け部８とキャビティ空間１１とが本発明の射出成形手段を構成する。

「作用」
以上の製造装置１を用いたブロー成形品Ｗの製造方法について説明する。
図２（ａ）は、一対のシート状のパリソンＰが搬送装置Ｔによりセンター型２と左右の成形型３との間まで搬送された状態を示している。図２（ｂ）に示すように左右の成形型３がパリソンＰを間に挟んでセンター型２を両側から閉じると、成形型３の成形面とパリソンＰの外面側とで囲まれた空間が密閉される。この状態で成形型３の真空孔１８（図３）から真空引きし、かつパリソンＰの内面側から図示しないブローピンによりエアをブローすることにより、パリソンＰが成形型３の成形面に転写される。

以上のブロー工程とほぼ並行して射出成形工程が行われる。すなわち、射出圧受け部材９においては、図３（ａ）に拡大して示すように、押さえ面９Ｂが成形型３との間でパリソンＰを挟み、突出部９ＡにはパリソンＰが密着して、この突出部９Ａに密着したパリソンＰの外面側にキャビティ空間１１が形成される。そして、図３（ｂ）に示すように、流路１２内の射出ピン２０を通して射出成形材がキャビティ空間１１に射出され、これにより図８に示した突部Ｗａの外表面周りに射出成形体が形成される。キャビティ空間１１には高い射出圧が生ずるが、キャビティ空間１１に臨むパリソンＰは射出圧受け部材９に受け止められるため、パリソンＰが射出圧によって変形することはない。

図２に戻り、図２（ｃ）に示すように、以上の射出成形工程とほぼ並行して内蔵部品４の取り付け工程が行われ、シリンダ５の駆動により内蔵部品４が成形型３に向けて前進し、その基端がパリソンＰに押し付けられて所定の深さだけ埋設される。内蔵部品４の取り付け後、クランプ機構６のクランプが外れたうえで図２（ｄ）に示すように成形型３が開く。次いで、例えば左右の成形型３が紙面奥−手前方向に移動し、センター型２から外れた位置で図２（ｅ）に示すように成形型３同士が閉じ、図示しないブローピンによるエアブローにより、パリソンＰがブロー成形品Ｗとして成形される。

以上のように、センター型２に設けられ、成形型３の一部との間でパリソンＰの一部を挟む射出圧受け部８（射出圧受け部材９）と、成形型３の一部とパリソンＰとの間に形成され、射出成形機１３に連通するキャビティ空間１１と、を含む射出成形手段を有する製造装置１とすれば、ブロー圧に比して高圧の射出圧を伴う射出成形の工程をブロー工程と並行して行うことができる。したがって、射出成形体を有するブロー成形品の製造サイクルが短縮され、製造コストを低減することができる。

「第１変形例」
射出成形手段の第１変形例を図４に示す。なお、図３に示されるものと同じ構成要素については同じ符合を付して、特徴部のみ以下に説明する。図３の形態はキャビティ空間１１がパリソンＰの外面側、つまり成形型３の一部とパリソンＰとの間に形成される場合であったのに対し、この第１変形例はキャビティ空間１１がパリソンＰの内面側、つまり射出圧受け部８とパリソンＰとの間に形成される。すなわち、この第１変形例では射出成形体がブロー成形品Ｗの内面側に設けられる。

射出圧受け部材９の突出部９Ａの先端面中央には、キャビティ空間１１として円形状の凹部１９が形成されている。一方、成形型３に形成された流路１２には下流端が先細りした射出ピン２０が設けられており、センター型２と成形型３とが型締めした後、図４（ｂ）に示すように射出ピン２０の先端がパリソンＰを貫通して射出孔２０Ａが凹部１９に臨むようになっている。この構造によれば、図４（ｂ）に示すように射出成形材が射出ピン２０を介して凹部１９に射出される。凹部１９には高い射出圧が生ずるが、凹部１９に臨むパリソンＰは成形型３の凹部１０に受け止められるため、パリソンＰが射出圧によって変形することはない。以上のように本発明によればブロー成形品Ｗの内面側にも射出成形体を容易に設けることができる。

「第２変形例」
射出成形手段の第２変形例を図５に示す。この第２変形例は、キャビティ空間１１をパリソンＰの外面側と内面側の両方に形成した例であり、成形型３においては凹部１０からなるキャビティ空間１１が形成され、射出圧受け部材９においては凹部１９からなるキャビティ空間１１が形成される。流路１２および射出ピン２０は双方のキャビティ空間１１にそれぞれ対応するように設けられる。この構造によれば、ブロー成形品Ｗの外面側と内面側の両方に同時に射出成形体を設けることができる。

「第３変形例」
射出成形手段の第３変形例を図６に示す。図３〜図５ではキャビティ空間１１に至る射出成形材の流路１２を成形型３に形成していたのに対し、第３変形例は流路１２を射出圧受け部８（射出圧受け部材９）に形成した例である。図６では、射出圧受け部材９において凹部１９からなるキャビティ空間１１を形成する場合を示しており、流路１２の下流側は先細りとなって凹部１９の底面中央に小さな射出孔として開口する。流路１２の上流側はブラケット７、センター型２（図１）を経由して射出成形機１３（図１）に連通する。ブロー成形品Ｗの内面側に射出成形体を設ける場合で、かつ図４の第１変形例のように流路１２を成形型３側に形成した場合、射出ピン２０のようなパリソンＰを貫通させる部材の貫通孔の跡が残るのに対し、第３変形例のように流路１２を射出圧受け部８側に形成すれば当該問題も解消される。

「第４変形例」
射出成形手段の第４変形例を図７に示す。第４変形例は、射出圧受け部材９に内蔵部品４が取り付けられ、射出成形手段での射出成形により内蔵部品４がパリソンＰに取り付けられる例である。内蔵部品４は図７（ａ）に示すように予め射出圧受け部材９に圧入等により取り付けられている。図７（ｂ）に示すようにキャビティ空間１１はパリソンＰの外面側と内面側の両方に形成される。すなわち、キャビティ空間１１は、射出圧受け部材９とパリソンＰとの間および成形型３の一部とパリソンＰとの間の双方に形成されており、成形型３においては凹部１０からなるキャビティ空間１１が形成され、射出圧受け部材９においては凹部１９からなるキャビティ空間１１が形成される。内蔵部品４には射出ピン２０から射出される射出材を凹部１９からなるキャビティ空間１１に通すための開口部４Ａが形成されている。

センター型２と成形型３とが型締めされると、射出圧受け部材９は、内蔵部品４を介し、成形型３の一部との間でパリソンＰの一部を挟む。次いで、図７（ｃ）に示すように射出ピン２０が前進してパリソンＰを貫通する。その後、図７（ｄ）に示すように射出ピン２０が後退し、パリソンＰが貫通した状態で、射出ピン２０から射出材が凹部１９からなるキャビティ空間１１と凹部１０からなるキャビティ空間１１の両方に射出される。そして、図７（ｅ）に示すように射出が完了後、射出ピン２０からの射出を停止することで、図７（ｆ）に示すようにパリソンＰの内外に成形された射出成形体に挟持される態様で、内蔵部品４がパリソンＰに取り付けられる。

第４変形例によれば、射出圧受け部材９を利用して、パリソンＰの内外の射出成形体により内蔵部品４をパリソンＰに取り付けることができ、パリソンＰに対する内蔵部品４の取り付け強度を高めることができる。

「第５変形例」
射出成形手段の第５変形例を図８に示す。第５変形例は、射出圧受け部８が、射出成形手段での射出成形によりパリソンＰに取り付けられる内蔵部品４に形成された例である。すなわち、図２では、内蔵部品４をシリンダ５の駆動によりパリソンＰに押し付けて所定深さだけ埋設することにより、内蔵部品４をパリソンＰに取り付ける態様であったのに対し、第５変形例は、射出圧受け部８を内蔵部品４自体に形成したうえで、パリソンＰの内外に成形された射出成形体により内蔵部品４をパリソンＰに取り付けるものである。

内蔵部品４は図８（ａ）に示すようにクランプ機構６（図２も参照）に保持されている。図８（ｂ）に示すようにキャビティ空間１１はパリソンＰの外面側と内面側の両方に形成される。すなわち、キャビティ空間１１は、内蔵部品４とパリソンＰとの間および成形型３の一部とパリソンＰとの間の双方に形成されており、成形型３においては凹部１０からなるキャビティ空間１１が形成され、内蔵部品４においては凹部１９からなるキャビティ空間１１が形成される。内蔵部品４には射出ピン２０から射出される射出材を凹部１９からなるキャビティ空間１１に通すための開口部４Ａが形成されている。

センター型２と成形型３とが型締めされ、シリンダ５（図２）の駆動により内蔵部品４が成形型３に向けて前進し、その基端が図８（ｂ）に示すようにパリソンＰに接触する。次いで、図８（ｃ）に示すように射出ピン２０が前進してパリソンＰを貫通する。その後、図８（ｄ）に示すように射出ピン２０が後退し、パリソンＰが貫通した状態で、射出ピン２０から射出材が凹部１９からなるキャビティ空間１１と凹部１０からなるキャビティ空間１１の両方に射出される。そして、図８（ｅ）に示すように射出が完了後、射出ピン２０からの射出を停止することで、図８（ｆ）に示すようにパリソンＰの内外に成形された射出成形体に挟持される態様で、内蔵部品４がパリソンＰに取り付けられる。

第５変形例によれば、パリソンＰの内外の射出成形体により内蔵部品４をパリソンＰに取り付けることができ、パリソンＰに対する内蔵部品４の取り付け強度を高めることができる。射出圧受け部８の機能を内蔵部品４に持たせたため、射出圧受け部８用の部材を別途設ける必要もない。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。キャビティ空間１１の形状、すなわち射出成形体の形状は図示したものに限られず、用途に合わせて様々な形状にすることが可能である。

１ ブロー成形品の製造装置
２ センター型
３ 成形型
４ 内蔵部品
８ 射出圧受け部
９ 射出圧受け部材
１０ （成形型の）凹部
１１ キャビティ空間
１２ 流路
１３ 射出成形機
１９ （射出圧受け部の）凹部
Ｐ パリソン
Ｗ ブロー成形品
Ｗａ 突部

Claims (7)

1. センター型と、このセンター型の両側をパリソンを挟んで閉じる一対の成形型と、を有し、ブロー圧によりパリソンを前記成形型に転写するブロー成形品の製造装置であって、
   前記センター型に設けられ、前記成形型の一部との間でパリソンの一部を挟む射出圧受け部と、
   前記射出圧受け部および前記成形型の一部の内の少なくとも一方とパリソンとの間に形成され、射出成形機に連通するキャビティ空間と、
   を含む射出成形手段を有することを特徴とするブロー成形品の製造装置。
2. 前記射出圧受け部は、前記センター型に常時一体に設けられた射出圧受け部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブロー成形品の製造装置。
3. 前記射出圧受け部材に内蔵部品が取り付けられ、
   前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、
   前記射出成形手段での射出成形により前記内蔵部品がパリソンに取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のブロー成形品の製造装置。
4. 前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、
   前記射出圧受け部は、前記射出成形手段での射出成形によりパリソンに取り付けられる内蔵部品に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブロー成形品の製造装置。
5. センター型と、このセンター型の両側をパリソンを挟んで閉じる一対の成形型と、を有する製造装置によるブロー成形品の製造方法であって、
   ブロー圧によりパリソンを前記成形型に転写するブロー工程と、
   前記センター型に設けた射出圧受け部と前記成形型の一部とによってパリソンの一部を挟み、前記射出圧受け部および前記成形型の一部の内の少なくとも一方とパリソンとの間に形成されるキャビティ空間に射出成形材を射出する射出成形工程と、
   をほぼ並行して行うことを特徴とするブロー成形品の製造方法。
6. 前記射出圧受け部は、前記センター型に常時一体に設けられた射出圧受け部材に形成され、
   前記射出圧受け部材に内蔵部品が取り付けられ、
   前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、
   前記射出成形工程での射出成形により前記内蔵部品がパリソンに取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のブロー成形品の製造方法。
7. 前記キャビティ空間は、前記射出圧受け部とパリソンとの間および前記成形型の一部とパリソンとの間の双方に形成され、
   前記射出圧受け部は、前記射出成形工程での射出成形によりパリソンに取り付けられる内蔵部品に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のブロー成形品の製造方法。

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