特開2018-192691(P2018-192691A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-192691(P2018-192691A)
(43)【公開日】2018年12月6日
(54)【発明の名称】複合成形体
(51)【国際特許分類】
   B29C 45/14 20060101AFI20181109BHJP
   B29C 45/26 20060101ALI20181109BHJP
   B29L 31/26 20060101ALN20181109BHJP
【FI】
   B29C45/14
   B29C45/26
   B29L31:26
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2017-98059(P2017-98059)
(22)【出願日】2017年5月17日
(71)【出願人】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100189913
【弁理士】
【氏名又は名称】鵜飼 健
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(72)【発明者】
【氏名】竹原 博樹
【テーマコード(参考)】
4F202
4F206
【Fターム(参考)】
4F202AA45
4F202AD03
4F202AD05
4F202AD18
4F202AG03
4F202AH13
4F202AM32
4F202AM33
4F202AR07
4F202AR12
4F202CA11
4F202CB01
4F202CB12
4F202CK06
4F202CQ01
4F206AA45
4F206AD03
4F206AD05
4F206AD18
4F206AG03
4F206AH13
4F206AM32
4F206AM33
4F206AR07
4F206AR12
4F206JA07
4F206JB12
4F206JF05
4F206JL02
4F206JQ81
(57)【要約】
【課題】 バリ及びショートショットの発生が抑制された複合成形体を提供すること。
【解決手段】 複合成形体10は、第一部材20の外周面に配置され、第二部材60が一体結合する環状に凹む溝部31と、溝部31の底部において環状凸部63の全周に内在する位置で環状に凸設される内部環状凸部33とを有する。複合成形体10は、内部環状凸部33の外周側に配置され、環状凸部63を形成するための環状の凸経路部37と、凸経路部37の一端から複合成形体10の中心軸方向に連続して延設する環状の溝経路部35とを有する。
【選択図】 図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一部材の外周に環状凸部を有する第二部材を一体的に成形する複合成形体であって、
前記第一部材の外周面に配置され、前記第二部材が一体結合する環状に凹む溝部と、
前記溝部の底部において前記環状凸部の全周に内在する位置で環状に凸設される内部環状凸部と、
前記内部環状凸部の外周側に配置され、前記環状凸部を形成するための環状の凸経路部と、
前記凸経路部の一端から前記複合成形体の中心軸方向に連続して延設する環状の溝経路部と、
を具備する複合成形体。
【請求項2】
前記複合成形体の前記中心軸方向において、前記溝経路部の肉厚は、略均一である、請求項1に記載の複合成形体。
【請求項3】
前記複合成形体の前記中心軸方向において、前記凸経路部から離れた遠位置における前記溝経路部の肉厚は、前記凸経路部に近い近位置における前記溝経路部の肉厚よりも厚い、請求項1に記載の複合成形体。
【請求項4】
前記複合成形体の前記中心軸方向において、前記溝経路部の肉厚は、前記遠位置から前記近位置に向かって徐々に薄くなる、請求項3に記載の複合成形体。
【請求項5】
前記複合成形体の前記中心軸方向において、前記溝経路部の肉厚は、前記遠位置から前記近位置に向かって段階的に薄くなる、請求項3に記載の複合成形体。
【請求項6】
前記溝経路部は、前記第二部材を形成するための成形材料が前記溝経路部に流入するための流入部を有する、請求項1に記載の複合成形体。
【請求項7】
前記流入部は、前記溝経路部と前記凸経路部との連続部位とは異なる位置に配置される、請求項6に記載の複合成形体。
【請求項8】
前記凸経路部の前記一端とは反対の他端から前記複合成形体の中心軸方向に連続して前記外周面の全周に渡って延設する環状の延伸溝経路部をさらに有する、請求項1に記載の複合成形体。
【請求項9】
前記第一部材は、前記凸経路部から離れた前記延伸溝経路部の末端部の位置で、前記溝部の前記底部よりさらに前記第一部材の内部に凹む溜り部を有する、請求項8に記載の複合成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、成形体の製造装置は、成形体の外側フランジである環状の凸部を成形するためのキャビティを有する。成形体のための成形材料は、環状の凸部を成形するために、凸部の円周方向に沿って、キャビティに充填される。充填のためにキャビティを流動する成形材料のフローフロント(先頭)同士が互いに会合する箇所において、ガスが残留し、ショートショットが発生してしまう。
【0003】
そこで、例えば、特許文献1に開示される製造装置は、キャビティの外端部に配置される環状の第1ガスベント溝と、第1ガスベント溝の周囲に配置され、第1ガスベント溝に連通し、第1ガスベント溝よりも深い、環状の第2ガスベント溝とを有する。これにより、キャビティからのガスの排出が促進され、ショートショットの発生が抑制された成形体が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−230382号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1において、例えば、第1ガスベント溝のクリアランスが大きい場合、充填された成形材料が第1ガスベント溝に流入して、成形体にバリが発生してしまう。また例えば、エラストマー及び液状のシリコンといった、高い流動性を有する成形材料は、第1ガスベント溝に流れ込みやすい。したがってクリアランスが0.01mm程度に小さくても、高い流動性を有する成形材料は第1ガスベント溝に流入してしまい、成形体にバリが発生してしまう。
【0006】
また、クリアランスが小さい場合、キャビティから第1ガスベント溝と第2ガスベント溝とへのガスの排出が不十分であり、成形体にショートショットが発生してしまう。
【0007】
したがって製造装置がガスベント溝を有する際、成形体にバリまたはショートショットが発生してしまうことは避けられない。
【0008】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、バリ及びショートショットの発生が抑制された複合成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の目的を達成するために、複合成形体は、第一部材の外周に環状凸部を有する第二部材を一体的に成形する複合成形体であって、前記第一部材の外周面に配置され、前記第二部材が一体結合する環状に凹む溝部と、前記溝部の底部において前記環状凸部の全周に内在する位置で環状に凸設される内部環状凸部と、前記内部環状凸部の外周側に配置され、前記環状凸部を形成するための環状の凸経路部と、前記凸経路部の一端から前記複合成形体の中心軸方向に連続して延設する環状の溝経路部と、を具備する。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、バリ及びショートショットの発生が抑制された複合成形体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1A図1Aは、本発明の一実施形態に係る複合成形体の縦断面図である。
図1B図1Bは、製造装置の金型に配置された複合成形体の第一部材の縦断面図である。
図2図2は、ゲートと供給経路部との一例を示す図である。
図3A図3Aは、一実施形態の変形例1に係る第一部材の縦断面図である。
図3B図3Bは、一実施形態の変形例2に係る第一部材の縦断面図である。
図4図4は、一実施形態の変形例3に係る第一部材の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略する。
【0013】
図1Aに示す本実施形態の複合成形体10は、例えば、図示はしないが複数の管路部が接続されるシリンダに着脱自在に嵌挿されるピストンとして用いられる。図示はしないが、ピストンとシリンダとは内視鏡の操作部に配置され、ピストンは操作部に配置されるボタン部に接続され、ボタン部は、ボタン部のオンオフ操作によって、シリンダに対してピストンを移動させ、管路部の連通状態を切り替える。この切換によって、例えば、送気と送水との一方が他方に切り替わる。
【0014】
複合成形体10は、第一部材20と、第一部材20の外周面の全周に渡って配置され、第一部材20に一体成形される環状の第二部材60とを有する。第二部材60は、第二部材60の外周面の全周に渡って配置される環状凸部63(外部環状凸部,第2凸部)を有する。このように、複合成形体10では、第一部材20の外周に、環状凸部63を有する第二部材60が一体的に成形される。
【0015】
例えば、第一部材20は細長い芯材であり、第二部材60は短い筒材である。例えば、第一部材20は、ピストンの本体であり、軸部材である。例えば、第一部材20は、ゴムやエラストマーなどの樹脂である。なお第一部材20は、削られた金属でもよい。第一部材20は、成形体でもよい。第二部材60は、第一部材20よりも柔らかい。例えば、第二部材60は、ゴムやエラストマーなどの樹脂である。例えば、第二部材60は、パッキンであり、第一部材20の外周面に配置されシリンダの内周面を摺動する弁または逆止弁であり、シリンダの内周面に密着し且つピストンとシリンダとの間を封止する封止部材である。第二部材60とは、成形体である。
【0016】
ピストンの本体に用いられる第一部材20は、複合成形体10の中心軸C上に配置される第1連通路部21を有する。第1連通路部21は、両端部にて、外部と連通し、流路部として機能する。なお第一部材20がピストン以外に用いられる場合、第1連通路部21は配置されなくてもよい。
【0017】
第一部材20と第二部材60とは、第一部材20の界面と第二部材60の界面とが隙間無く、汚れや雑菌等がこれら界面の間に付着せず、洗浄性が向上するように、互いに密着されてもよい。この密着のために、第一部材20と第二部材60とは、例えば2色成形またはインサート成形等によって形成されてもよい。
【0018】
第一部材20は、第一部材20の外周面の全周に渡って配置される環状の溝部31と、複合成形体10の中心軸Cに略直交する直交方向において溝部31に凸設され、第一部材20の外周面の全周に渡って配置される内部環状凸部33(第1凸部)とを有する。溝部31は、第一部材20の外周面に配置され、第二部材60と一体結合する。溝部31は、環状に凹む。内部環状凸部33は、溝部31の底部において環状凸部63の全周に内在する位置で環状に凸設される。
【0019】
溝部31は、第一部材20の外周面から複合成形体10の中心軸Cに向かって凹んでいる。複合成形体10の中心軸C方向において、溝部31の深さは、内部環状凸部33を除いて溝部31のどの位置においても略均一である。溝部31の深さとは、溝部の外径と内径との間の距離である。溝部31の底面は、内部環状凸部33を除いて円筒面である。溝部31の底面と周面とは、第一部材20の外周面に含まれる。
【0020】
内部環状凸部33は、直交方向における溝部31の底面に配置される。内部環状凸部33は、底面の全周に渡って配置される。内部環状凸部33は、直交方向において、底面から底面の外側に向かって凸設される。内部環状凸部33は、外側フランジである。内部環状凸部33の根本部分は、溝部31の底面と連続しており底面と一体である。このような溝部31と内部環状凸部33とは、例えば、事前の成形または事前の切削加工などによって形成されてもよい。なお内部環状凸部33は、溝部31の底面と別体であってもよい。例えば、内部環状凸部33は、複合成形体10の中心軸C方向において、溝部31の底面の中央に配置される。したがって、複合成形体10の中心軸C方向において、内部環状凸部33の両脇には、平坦な底面が配置される。内部環状凸部33は、内部環状凸部33の全周に渡って環状凸部63によって覆われ、環状凸部63の内側に配置される。
【0021】
例えば、直交方向において、内部環状凸部33の高さは溝部31の深さと略同一である。つまり、内部環状凸部33の第1頂部33aは、第一部材20の外周面と略同一平面上に配置される。なお、内部環状凸部33の第1頂部33aは、第1頂部33aが第一部材20の外周面から外側に突き出なければ、第一部材20の外周面よりも内側(複合成形体10の中心軸C側)に配置されてもよい。第1頂部33aは、丸みを帯びている。第1頂部33aを含む内部環状凸部33の形状は、特に限定されない。
【0022】
図1Bに示すように、例えば、複合成形体10を成形するための製造装置の金型80が第一部材20に対して閉じられると、内部環状凸部33を含む溝部31は金型80によって覆われる。そして、内部環状凸部33を含む溝部31と金型80との間に、第二部材60のためのキャビティ81(空間部)が形成される。キャビティ81は、溝部31の全周に渡って配置される。
【0023】
金型80は、キャビティ81に連通するゲート83と、ゲート83に連通する金型側供給経路部(以下、供給経路部85と称する)とを有する。金型80は、供給経路部85からゲート83を通じてキャビティ81に、第二部材60を成形する成形材料を供給する。この成形材料は、溶融性を有しており、供給される際において熱によって溶融されている。成形材料は、例えば、樹脂である。ゲート83は、供給経路部85の端部に配置され、直交方向において成形材料をキャビティ81に吐出する吐出口である。ゲート83は、例えば、複合成形体10の中心軸C方向において、内部環状凸部33及び環状凸部63から離れた位置に配置される。したがって、ゲート83は、環状凸部63と連続しない。
【0024】
金型80は、内部環状凸部33に対向する環状の凹面80aと、溝部31の底面に対向する環状の第1面80b及び第2面80cを有する。複合成形体10の中心軸C方向において、凹面80aは、第1面80bと第2面80cとの間に配置され、内部環状凸部33と対峙し、第1面80bと第2面80cとに連続する。直交方向において、凹面80aの内周面は、内部環状凸部33とは逆側に凹設される。直交方向において、凹面80aの内周面は、第1,2面80b,80cに対して凹設される。凹面80aの内周面は、直交方向において、内部環状凸部33の外周面に対してオフセットされてもよい。第1,2面80b,80cは、例えば円筒面である。
【0025】
図1Bに示すように、第一部材20は、溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39とを有する。溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39とのそれぞれは、溝部31に含まれ、金型80によって覆われる溝部31の一部であり、金型80によって覆われてキャビティ81の一部として機能する。詳細には、溝経路部35は溝部31の底面と第1面80bとの間に形成されるキャビティ81の一部を形成し、延伸溝経路部39は溝部31の底面と第2面80cとの間に形成されるキャビティ81の一部を形成する。凸経路部37は、内部環状凸部33の外周面と金型80の凹面80aとの間に形成されるキャビティ81の一部を形成する。
【0026】
複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37は、溝経路部35と延伸溝経路部39との間に配置され、溝経路部35と延伸溝経路部39とに連続する。言い換えると、溝経路部35は、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37に対して延伸溝経路部39とは逆側に配置される。溝経路部35は、図1Bにて内部環状凸部33の左側における溝部31の底面の外側に配置される。凸経路部37は、内部環状凸部33の外側に配置される。延伸溝経路部39は、図1Bにて内部環状凸部33の右側における溝部31の底面の外側に配置される。
【0027】
溝経路部35はゲート83と連続しており、ゲート83から吐出された成形材料は溝経路部35に流入する。そして、溝経路部35は溝経路部35に流入した成形材料を凸経路部37に供給し、凸経路部37は凸経路部37に供給された成形材料を延伸溝経路部39に供給する。つまり、成形材料はゲート83から溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39との順で流動する。本実施形態では、内部環状凸部33が溝部31の中央に配置されるため延伸溝経路部39が配置されるが、配置によって延伸溝経路部39は、省略されてもよい。
【0028】
溝経路部35は、複合成形体10の中心軸C方向において、ゲート83から凸経路部37の片脇に向かって延設される。溝経路部35は、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37の片脇と連続する。詳細には、溝経路部35は、凸経路部37の左側における片脇と連続する。溝経路部35は、複合成形体10の中心軸C方向に沿って、直線状に配置される。溝経路部35は、第二部材60を成形する成形材料を凸経路部37に供給する。溝経路部35は、溝部31における第一部材20の外周面の全周に渡って配置され、環状である。溝経路部35は、溝部31の底面に沿って配置される。このように環状の溝経路部35は、凸経路部37の一端から複合成形体10の中心軸方向に連続して複合成形体10の外周面の全周に渡って延設する。
【0029】
溝経路部35は、第二部材60の後述する第1ベース部65(図1A参照)を成形するためにゲート83から成形材料を供給される。溝経路部35は、金型80の第1面80bと協働して、第1ベース部65を成形するために配置される。
【0030】
溝経路部35は、ゲート83と連続し、成形材料がゲート83から溝経路部35に流入するための流入部35aを有する。流入部35aは、ゲート83から吐出された成形材料が溝経路部35に流入する孔状の領域である。流入部35aは、溝経路部35と凸経路部37との連続部位35bとは異なる位置に配置される。流入部35aは、例えば、複合成形体10の中心軸C方向において、連続部位35bとは逆側における溝経路部35の端部に配置される。流入部35aは、溝経路部35において、凸経路部37から最も離れた位置に配置されてもよい。流入部35aは、溝経路部35の外周部に配置される。
【0031】
凸経路部37は、内部環状凸部33の外周面の全周に渡って配置され、環状である。凸経路部37は、内部環状凸部33の外周面に沿って配置される。凸経路部37は、溝経路部35の外周部に対して溝経路部35の外側に向かって凸設される。環状の凸経路部37は、内部環状凸部33の外周側に配置され、環状凸部63のために配置される。
【0032】
凸経路部37は、環状凸部63を成形するために、第二部材60を成形する成形材料を溝経路部35から供給される。凸経路部37は、金型80の凹面80aと協働して、環状凸部63を成形するために配置される。凸経路部37は、ゲート83に連続しておらず、ゲート83から離れて配置される。
【0033】
延伸溝経路部39は、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37の片脇と連続する。詳細には、延伸溝経路部39は、凸経路部37の右側における片脇と連続する。そして、延伸溝経路部39は、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37の右側における片脇から離れる方向に延設される。延伸溝経路部39は、溝部31の周面まで延設される。延伸溝経路部39は、複合成形体10の中心軸C方向に沿って、直線状に配置される。延伸溝経路部39は、溝部31における第一部材20の外周面の全周に渡って配置され、環状である。延伸溝経路部39は、溝部31の底面に沿って配置される。このように環状の延伸溝経路部39は、凸経路部37の一端とは反対の他端から複合成形体10の中心軸方向に連続して複合成形体10の外周面の全周に渡って延設する。
【0034】
延伸溝経路部39は、第二部材60の後述する第2ベース部69(図1A参照)を成形するために、凸経路部37から成形材料を供給される。延伸溝経路部39は、金型80の第2面80cと協働して、第2ベース部69を成形するために配置される。
【0035】
上記したように溝部31の深さは、凸経路部37の箇所を除き、溝部31のどの位置においても略均一である。このため、複合成形体10の中心軸C方向において、溝経路部35のどの位置においても溝経路部35の深さ(肉厚)は略均一であり、延伸溝経路部39のどの位置においても延伸溝経路部39の深さ(肉厚)は略均一である。溝経路部35の深さとは、環状の溝経路部35の外径と内径との間の距離である。延伸溝経路部39の深さとは、環状の延伸溝経路部39の外径と内径との間の距離である。溝経路部35の深さは、溝部31の深さと同一であり、延伸溝経路部39の深さと同一である。溝経路部35の深さと延伸溝経路部39の深さとは、凸経路部37の深さよりも深い。凸経路部37の深さとは、環状の凸経路部37の外径と内径との間の距離である。つまり、溝経路部35と延伸溝経路部39とは、凸経路部37よりも広い。凸経路部37の深さは、内部環状凸部33の高さによって調整される。凸経路部37の深さは、凸経路部37のどの位置において略均一である。
【0036】
図1Aに示すように、第二部材60は、第二部材60のベースとして機能し、第二部材60を第一部材20に取り付ける第1ベース部65及び第2ベース部69をさらに有する。第1ベース部65及び第2ベース部69は、第二部材60の全周に渡って配置され、環状である。
【0037】
複合成形体10の中心軸C方向において、環状凸部63は、第1ベース部65と第2ベース部69との間に配置され、第1ベース部65と第2ベース部69とに連続する。言い換えると、第1ベース部65は、複合成形体10の中心軸C方向において、環状凸部63に対して第2ベース部69とは逆側に配置される。第1ベース部65は溝経路部35に配置され、環状凸部63は凸経路部37に配置され、第2ベース部69は延伸溝経路部39に配置される。
【0038】
第二部材60は、環状凸部63が内部環状凸部33の外周面の全周に渡って内部環状凸部33を覆い、第1,2ベース部65,69が溝部31の全周に渡って溝部31に配置されるように、内部環状凸部33を含む溝部31の全周に渡って配置される。つまり、内部環状凸部33は環状凸部63の内側に配置(収容)され、第1,2ベース部65,69が溝部31に配置され、内部環状凸部33と溝部31とは第二部材60によって覆われて外部に対して露出しない。環状凸部63の内周面は内部環状凸部33の外周面に弾性的に密着し、第1,2ベース部65,69は溝部31の底面及び周面に密着する。これにより第二部材60は、第一部材20に固定される。
【0039】
例えば、第二部材60が上記した逆止弁である場合、環状凸部63の外周面は、シリンダの内周面を摺動し、シリンダの内周面に密着する。環状凸部63は、密着によって、ピストンとシリンダとの間を封止する。したがって、例えば環状凸部63の強度不足等によって環状凸部63の機能が損なわれると、第二部材60が逆止弁として十分に機能しない虞がある。このように環状凸部63は、複合成形体10が複合成形体10の機能を発揮する際に、複合成形体10において重要な部位の1つである。また、密着を考慮すると、環状凸部63において、環状凸部63の外周面が重要な部位となる。
【0040】
環状凸部63は、直交方向において、第1,2ベース部65,69の外周面から第1,2ベース部65,69の外側に向かって突出される。環状凸部63は、外側フランジである。環状凸部63は、内部環状凸部33と略同一の形状を有してもよい。環状凸部63の外周面は、直交方向において、内部環状凸部33の外周面に対して外側にオフセットされてもよい。環状凸部63の形状は、特に限定されない。環状凸部63の第2頂部63aは、第一部材20の外周面よりも外側に配置され、第一部材20の外周面に対して外側に突出する。環状凸部63は、第1,2ベース部65,69と一体である。
【0041】
第1,2ベース部65,69は、複合成形体10の中心軸C方向に沿って、直線状に配置される。第1ベース部65の厚みは、複合成形体10の中心軸C方向において、どの位置においても略均一である。第2ベース部69の厚みは、複合成形体10の中心軸C方向において、どの位置においても略均一である。第1ベース部65の厚みは、第2ベース部69の厚みと同一である。第1ベース部65の厚みは、環状凸部63と略同一である。
【0042】
例えば金型80の第1,2面80b,80cは、第一部材20の外周面に対向する金型の対向面よりも、微小に凹設される。したがって、第1,2ベース部65,69それぞれの外周面は、第一部材20の外周面に対して微小に外側に突出している。なお第1,2ベース部65,69それぞれの外周面は、第一部材20の外周面と同一円筒面上に配置されてもよいし、第一部材20の外周面に対して内側(複合成形体10の中心軸C側)に向かって凹んでいてもよい。第1,2ベース部65,69それぞれの外周面は、内部環状凸部33の第1頂部33aよりも外側に配置される。溝経路部35のみが配置される場合、これに倣って、第1ベース部65のみが配置される。つまり、延伸溝経路部39が省略されれば、第2ベース部69も省略される。
【0043】
第二部材60が成形された際、第1ベース部65は、第1ベース部65の成形面である第1ベース部65の外周面において、ゲート83に連続する。
【0044】
ここで、複合成形体10の成形について説明する。
【0045】
図1Bに示すように、例えば、複合成形体10を成形するための製造装置の金型80が第一部材20に対して閉じられ、これにより内部環状凸部33を含む溝部31は金型80によって覆われる。そして、内部環状凸部33を含む溝部31と金型80との間に、第二部材60のためのキャビティ81が形成される。
【0046】
次に、第二部材60を成形し、溶融性を有する成形材料が準備される。熱によって溶融された成形材料は、供給経路部85からゲート83に流動し、ゲート83からキャビティ81に吐出される。このとき成形材料は、ゲート83から流入部35aを通じて溝経路部35に流入する。そして、成形材料は、溝経路部35から凸経路部37を経由して延伸溝経路部39にまで流動(進行)し、溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39との順でそれぞれに供給される。成形材料は、溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39とに充填され、第一部材20の外周面に配置される。
【0047】
成形材料は、冷却されることで固化する。成形材料は、固化によって、溝経路部35において第1ベース部65として成形され、凸経路部37において環状凸部63として成形され、延伸溝経路部39において第2ベース部69として成形される。このように第二部材60が成形され、第二部材60は第一部材20に溶着される。そして第一部材20と第二部材60とは一体となり、複合成形体10が成形される。
【0048】
成形材料は、キャビティ81において、成形材料はキャビティ81における成形材料の流れに対して抵抗が少ない第一部材20の単純形状部分に、またはキャビティ81の広い部分に、優先的に流れる。本実施形態では、溝経路部35は、凸経路部37よりも屈曲が無い単純形状を有し、ゲート83の正面よりも広がっている。したがって、成形材料は、溝経路部35に優先的に充填されながら凸経路部37に流動する。
【0049】
成形材料が溝経路部35を流動する際、成形材料のフローフロント(先頭部)は、溝経路部35において、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に流動する。成形材料のフローフロントは、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37に向かって流動する。そして、成形材料は、溝経路部35に充填される。
【0050】
成形材料が凸経路部37を流動する際、成形材料のフローフロントは、凸経路部37において、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に流動する。成形材料のフローフロントは、複合成形体10の中心軸C方向において、延伸溝経路部39に向かって流動する。そして、成形材料は、凸経路部37に充填される。成形材料は、凸経路部37に充填された後に延伸溝経路部39に流動する。
【0051】
成形材料が延伸溝経路部39を流動する際、成形材料のフローフロント(先頭部)は、延伸溝経路部39において、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に流動する。成形材料のフローフロントは、複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37とは逆側の延伸溝経路部39の端部に向かって流動する。そして、成形材料は、延伸溝経路部39に充填される。
【0052】
溶融された成形材料がキャビティ81(溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39)を流動する際、キャビティ81に存在していた空気と溶融された成形材料から発生したガスとがキャビティ81(溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39)内に溜まってしまう。本実施形態では、流動するフローフロントは、キャビティ81(溝経路部35と凸経路部37と延伸溝経路部39)内におけるガスを、流動によって、溝経路部35から凸経路部37を経由して延伸溝経路部39に向かって押し出す。フローフロントは、キャビティ81内におけるガスを、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に延伸溝経路部39に押し出す。このように、凸経路部37から延伸溝経路部39へのガスの排出は促進され、ガスは凸経路部37から延伸溝経路部39に十分排出される。
【0053】
したがって、環状凸部63が凸経路部37において成形された際に、成形された環状凸部63に、ガスの残留が抑制され、ショートショットの発生が抑制される。つまり複合成形体10が複合成形体10の機能を発揮する際に、複合成形体10において重要となる部位の1つである環状凸部63は環状凸部63の機能を損なわれない。したがって、複合成形体10は十分に機能する。
【0054】
延伸溝経路部39に押し出されたガスは、第2ベース部69が延伸溝経路部39に成形された際、成形された第2ベース部69に残留することになる。第2ベース部69は、複合成形体10において環状凸部63に比べて重要性が低く、ガスが第2ベース部69に残留しても、複合成形体10の機能に影響はない。また延伸溝経路部39と第2ベース部69が省略される場合、例えば、ガスは、フローフロントによって環状凸部63の右側における片脇(根本部分)に押し出される。右側における片脇は、環状凸部63において、環状凸部63の外周面に比べて重要性が低い。したがってガスが右側における片脇に残留しても、環状凸部63の外周面において、ショートショットの発生が抑制され、複合成形体10の機能に影響はない。
【0055】
このように複合成形体10において重要となる部位の1つである環状凸部63を成形する凸経路部37からのガスの排出を促進でき、ガスを凸経路部37から延伸溝経路部39に十分排出できる。したがって、環状凸部63においてショートショットの発生が抑制された複合成形体10を成形できる。金型80はガスベント溝を不要にでき、ガスベント溝によるバリの発生を防止できる。このように本実施形態では、バリ及びショートショットの発生が抑制された複合成形体10を提供できる。
【0056】
一般的に、成形材料が冷却される際、成形材料の収縮が起こり、成形品の肉厚部ではヒケが発生する。本実施形態では、環状凸部63が内部環状凸部33を覆い、内部環状凸部33が環状凸部63の内側に配置される。したがって、環状凸部63の肉厚が従来よりも薄くなるため、環状凸部63にヒケが発生することを抑制できる。
【0057】
複合成形体10の中心軸C方向において、溝経路部35の深さは、略均一である。したがって、フローフロント(先頭部)は、溝経路部35において、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に流動する。フローフロント(先頭部)は、これと同様に、凸経路部37と延伸溝経路部39とにおいて流動する。これにより、ガスを、複合成形体10の周方向と複合成形体10の中心軸C方向とにおいて、同時且つ均一に延伸溝経路部39に押し出すことができる。
【0058】
流入部35aは、溝経路部35と凸経路部37との連続部位35bとは異なる位置に配置される。例えば、流入部35aは、連続部位35bとは逆側における溝経路部35の端部に配置される。したがって、フローフロントは、複合成形体10の中心軸C方向において、流入部35a側から連続部位35b側にのみ流動できる。これにより、ガスを充分に延伸溝経路部39に排出でき、ガスを効率よく延伸溝経路部39に排出できる。
【0059】
本実施形態では、ゲート83と供給経路部85とが金型80に配置されるが、これに限定される必要はない。
【0060】
図2に示すように、ゲート83と供給経路部85とは第一部材20に配置されてもよい。供給経路部85は、第1連通路部21と、第1連通路部21と溝経路部35とに連通する第2連通路部23とを有する。ゲート83は、第2連通路部23と溝経路部35との連続部位に配置される。
【0061】
流入部35aは、溝経路部35の内周部に配置される。第二部材60が成形された際、第1ベース部65は、第1ベース部65の成形面である第1ベース部65の内周面において、ゲート83に連続する。
【0062】
[変形例1]
以下に、図3Aを参照して、本実施形態の変形例1について説明する。本変形例では、一実施形態とは異なることのみを記載する。
【0063】
複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37から離れた遠位置(第1位置)P1における溝経路部35の深さ(肉厚)は、凸経路部37に近い近位置(第2位置)P2における溝経路部35の深さ(肉厚)よりも深い(厚い)。遠位置P1とは、例えば、ゲート83(流入部35a)の周辺と、複合成形体10の中心軸C方向において溝経路部35と凸経路部37との連続部位35bとは逆側における溝経路部35の端部とのいずれかの位置である。遠位置P1とは、この端部と連続部位との間の位置でもよい。近位置P2とは、遠位置P1とは異なる位置である。近位置P2とは、例えば、溝経路部35と凸経路部37との連続部位35bが配置される位置である。
【0064】
例えば、複合成形体10の中心軸C方向において、溝経路部35の深さ(肉厚)は、遠位置P1から近位置P2に向かって徐々に浅く(薄く)なってもよい。つまり、溝経路部35において、遠位置P1から近位置P2に向かって、溝部31の内径は徐々に広がり、溝部31の底面はテーパ面となる。
【0065】
また複合成形体10の中心軸C方向において、凸経路部37に近い近位置(第3位置)P3における延伸溝経路部39の深さは、凸経路部37から離れた遠位置(第4位置)P4における延伸溝経路部39の深さよりも深くてもよい。近位置P3とは、例えば、凸経路部37と延伸溝経路部39との連続部位39aが配置される位置である。遠位置P4とは、近位置P3とは異なる位置である。遠位置P4とは、例えば、複合成形体10の中心軸C方向において凸経路部37と延伸溝経路部39との連続部位39aとは逆側における延伸溝経路部39の端部である。
【0066】
例えば、複合成形体10の中心軸C方向において、延伸溝経路部39の深さは、近位置P3から遠位置P4に向かって徐々に浅くなってもよい。つまり、延伸溝経路部39において、近位置P3から遠位置P4に向かって、溝部31の内径は徐々に広がり、溝部31の底面はテーパ面となる。
【0067】
近位置P3における延伸溝経路部39の深さは、近位置P2における溝経路部35の深さよりも浅い。近位置P3における延伸溝経路部39の深さは、近位置P2における溝経路部35の深さと同じでもよい。
【0068】
このように、溝経路部35と延伸溝経路部39とは、複合成形体10の中心軸C方向において流入部35a(ゲート83)から離れるに従って狭くなる。詳細には、溝経路部35は凸経路部37に向かって狭くなり、延伸溝経路部39は凸経路部37から離れるに従って狭くなる。言い換えると、遠位置P1において溝経路部35は広く、近位置P2において溝経路部35は狭い。また近位置P3において延伸溝経路部39は広く、遠位置P4において溝経路部35は狭い。
【0069】
成形材料は、溝経路部35において、溝経路部35の広い部分に優先的に流れる。本実施形態では、溝経路部35の遠位置P1は、溝経路部35の近位置P2よりも広い。したがって成形材料が溝経路部35を流動する際、成形材料のフローフロントは、複合成形体10の中心軸C方向よりも複合成形体10の周方向に優先的に流動し、溝経路部35の端部において全周に渡って充填される。その後、フローフロントは、溝経路部35において、複合成形体10の中心軸C方向に沿って凸経路部37に向かって流動する。つまり、フローフロントは、環状に流動する。フローフロントは、溝経路部35と同様に、延伸溝経路部39を流動する。
【0070】
これにより本変形例では、環状凸部63を成形する凸経路部37からのガスの排出をより促進でき、ガスを凸経路部37から延伸溝経路部39に確実に排出できる。したがって本変形例では、環状凸部63においてショートショットの発生が確実に抑制された複合成形体10を成形できる。
【0071】
溝部31のテーパ面は、第1,2ベース部65,69によって覆われ、外部に露出されず、複合成形体10の外周面として機能せず、複合成形体10の外周面に影響しない。したがって、テーパ面が形成されても、複合成形体10の機能に影響はない。
【0072】
[変形例2]
以下に、図3Bを参照して、本実施形態の変形例2について説明する。本変形例は、変形例1のさらなる変形であるため、変形例1とは異なることのみを記載する。
【0073】
図3Bに示すように、例えば、複合成形体10の中心軸C方向において、溝経路部35の深さ(肉厚)は、遠位置P1から近位置P2に向かって段階的に浅く(薄く)なってもよい。つまり、溝経路部35において、遠位置P1から近位置P2に向かって、溝部31の内径は階段状に広がる。
【0074】
図示はしないが、延伸溝経路部39の深さは、近位置P3から遠位置P4に向かって階段状に浅くなってもよい。つまり、延伸溝経路部39において、近位置P3から遠位置P4に向かって、溝部31の内径は階段状に広がる。
【0075】
本変形例では、変形例1と同様の効果を得ることができる。
【0076】
[変形例3]
以下に、図4を参照して、本実施形態の変形例3について説明する。本変形例では、一実施形態とは異なることのみを記載する。
【0077】
第一部材20は、凸経路部37から離れた延伸溝経路部39の端部に配置される溜り部39bを有する。溜り部39bは、例えば、凸経路部37から最も離れた位置に配置される。溜り部39bは、溝部31の底面の全周に渡って配置され、環状である。溜り部39bには成形材料が配置され、溜り部39bは第二部材60によって覆われる。このように、溜り部39bは、凸経路部37から離れた延伸溝経路部39の末端部の位置で、溝部31の底部よりさらに第一部材20の内部に凹む。
【0078】
本変形例では、延伸溝経路部39に到達したフローフロントは、溜り部39bに流動し、溜り部39bに溜まり、溜り部39bに充填される。このとき、延伸溝経路部39に押し出されたガスは、成形材料と共に溜り部39bに押し込められる。溜り部39bが第二部材60によって覆われるため、ガスによってショートショットが溜り部39bに格納された成形材料に生じても、ショートショットは第二部材60の外周面に表れない。したがって、ショートショットによって、複合成形体10の外観が損なわれなることを防止できる。
【0079】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【0080】
10…複合成形体、20…第一部材、31…溝部、33…内部環状凸部、35…溝経路部、37…凸経路部、39…延伸溝経路部、60…第二部材、63…環状凸部、80…金型。
図1A
図1B
図2
図3A
図3B
図4