(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献1では、樹脂成形品の通路が水平方向に延びているのに対し、上側金型の気体流入孔は上下方向に延びている。従って、高圧気体のキャビティ内への流入方向と、樹脂成形品の通路の延びる方向とが略直交する関係となっているので、高圧気体がキャビティに流入した直後、高圧気体の流れの方向を樹脂成形品の通路に沿う方向となるように変換しなければならない。流入直後の高圧気体の流れの方向を通路に沿う方向に変換するのは難しいことがあり、樹脂成形品の通路を成形する際に狙い通りに成形できない恐れがある。
【0006】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧流体をキャビティに流入させて樹脂成形品に通路を成形する場合に、通路を狙い通りに成形できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、第1の発明は、
曲がった部分を持った通路を有する樹脂成形品を成形するための樹脂成形金型において、
互いに接離する第1金型及び第2金型と、
上記第1金型及び第2金型によって形成されるキャビティにおける上記通路の成形部位に対して進退するように配置される第3金型と、
上記キャビティにおける上記通路の成形部位に高圧流体を流入させる高圧流体流入部とを備え、
上記高圧流体流入部は、上記通路の延びる方向に沿うように高圧流体を流入させるように構成され
、
上記第3金型は、上記樹脂成形品の通路の曲がった部分に対応するように配置され、該通路の中心線に対して幅方向外側に偏位していることを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、樹脂成形品を成形する際に、第1金型及び第2金型を型閉じして第3金型をキャビティに進出させた状態で溶融樹脂材を射出し、その後、第3金型を後退させるとともに、高圧流体流入部から高圧流体をキャビティに流入させる。第3金型を後退させることでキャビティにおける通路の成形部位の容積が拡大する。また、高圧流体が樹脂を流動させ、樹脂が流動した跡に通路が成形される。このとき、樹脂成形品の通路の延びる方向に沿うように高圧流体が流入するので、キャビティに流入した直後の高圧流体の流れの方向をキャビティ内で殆ど変更せずに済む。これにより、樹脂成形品の通路が狙い通りに成形される。
【0009】
また、高圧流体は流速が速く直線的に流れようとするので、通路が曲がっている場合には、その通路の幅外側に比べて内側を流れ易くなる。この発明では、第3金型が通路の中心線に対して幅方向外側に偏位しているので、第3金型を後退させた際、キャビティにおける通路の幅方向外側に対応する部位で容積が拡大し、これにより、キャビティにおける通路の幅方向外側へも高圧流体が流れ易くなる。よって、樹脂成形品の通路を構成する周壁の厚さが該通路の幅方向内側と外側とで同程度になる
。
【発明の効果】
【0010】
第1の発明によれば、樹脂成形品の通路の延びる方向に沿うように高圧流体をキャビティに流入させるので、高圧流体の流れの方向をキャビティへの流入直後において殆ど変更せずに済み、これにより、樹脂成形品の通路を狙い通りに成形できる。
【0011】
また、樹脂成形品の通路の曲がった部分を成形する第3金型が該通路の中心線に対して幅方向外側に偏位しているので、樹脂成形品の通路を構成する周壁の厚さを、該通路の幅方向内側と外側とで同程度にすることができる
。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【0014】
図1は、本発明の実施形態に係る暖房便座(樹脂成形品)1の斜視図である。暖房便座1は、洋式便器の上面に載置して使用される便座本体10と、便座本体10に温水(加温された流体)を供給するための温水供給装置(図示せず)とを備えている。図示しないが、便座本体10が不要な場合には便座本体10を跳ね上げておくこともできるようになっている。
【0015】
尚、この実施形態の説明では、使用者が便座本体10に着座した状態で使用者から見て前となる側を「前」といい、使用者から見て後となる側を「後」といい、使用者から見て左となる側を「左」といい、使用者から見て右となる側を「右」というものとする。
【0016】
便座本体10は、便器の上面に沿うように環状に形成された樹脂製の部材であり、後述するように高圧気体を金型内へ流入させて通路を成形するガスインジェクション成形法によって一体成形されたものである。便座本体10は、環状の上板部11と、上板部11の外周縁部から下方へ延びる外周壁部12と、上板部11の内周縁部から下方へ延びる内周壁部13とを備えている。
【0017】
図2に底面図として示すように、上板部11は、後側へ行くほど幅が広くなるように形成されており、前端部の幅は最も狭くなっている。また、上板部11の後側部分は後端に近づくほど上に位置するように湾曲している。これに伴って外周壁部12及び内周壁部13も後端に近づくほど上に位置している。
【0018】
図1に示す上板部11における上面は、使用者が着座する着座面14である。上板部11の着座面14のうち、前後方向中央部よりも前側の領域が前側着座面部14aであり、後側の領域が後側着座面部14bである。全体として、後側着座面部14bの幅の方が前側着座面部14aの幅よりも広くなっている。これは、主に後側着座面部14bに使用者の臀部が載り、前側着座面部14aの前端部側には使用者が殆ど接触することがないことによるものである。
【0019】
図3にも示すように、上板部11の下面における外周側には、下方へ向かって膨出して上板部11の周方向に延びる外周側膨出部20が形成されている。また、上板部11の下面における内周側には、下方へ向かって膨出して上板部11の周方向に延びる内側膨出部30が形成されている。外周側膨出部20の内部は中空であり、この中空部分が外周側温水通路(流体通路)21である。同様に、内周側膨出部30の内部も中空であり、この中空部分が内周側温水通路(流体通路)31である。
【0020】
図2に示すように、外周側膨出部20の一端部20aは、上板部11の後縁部において右寄りに位置しており、温水流れ方向の上流端となる。また、外周側膨出部20の他端部20bは、上板部11の後縁部において左寄りに位置しており、温水流れ方向の下流端となる。外周側膨出部20は、一端部20aから前側へ延びた後、上板部11の右縁部に近づく方向に屈曲した第1屈曲部22を有している。さらに、外周側膨出部20は、第1屈曲部22から前側へ延びながら全体として緩やかに右へ向けて湾曲した第1湾曲部23を有している。外周側膨出部20は、第1湾曲部23から上板部11の右縁部に沿うように前側へ延びた後、上板部11の左側へ向けて延びて上板部11の左縁部に沿って後側へ延びている。
【0021】
そして、外周側膨出部20は、上板部11の左縁部近傍から右側へ緩やかに湾曲した第2湾曲部24を有している。さらに、外周側膨出部20は、第2湾曲部24から後側へ屈曲した第2屈曲部25を有している。第2屈曲部25は、外周側膨出部20の他端部20bに連なっている。
【0022】
外周側温水通路21は、外周側膨出部20の内部において該外周側膨出部20の一端部20aから他端部20bに亘って連続して延びている。外周側温水通路21は、全体が扁平な断面を有している。外周側温水通路21における後側着座面部14bに対応する部位は、外周側膨出部20の第1屈曲部22、第1湾曲部23、第2湾曲部24及び第2屈曲部25内に形成されている部位である。外周側膨出部20の第1湾曲部23及び第2湾曲部24の断面は、外周側膨出部20の前側部分の断面、及び外周側膨出部20の第1屈曲部22及び第2屈曲部25の断面に比べて扁平となっている。従って、外周側温水通路21の後側着座面部14bに対応する部位の断面は、前側着座面部14aに対応する部位の外周側温水通路21の断面よりも扁平になる。
【0023】
図4に示すように、外周側温水通路21における温水流れ方向下流側は、第1屈曲部22及び第1湾曲部23の形成により、温水流れ方向上流から下流に向かって異なる方向に2回湾曲して延びることになる。
図4において破線は外周側温水通路21の内面形状を示している。
【0024】
図2に示すように、内周側膨出部30は外周側膨出部20と相似に近い形状である。すなわち、内周側膨出部30の一端部30aは、上板部11の後縁部において外周側膨出部20の一端部20aよりも右側に位置している。また、内周側膨出部30の他端部30bは、上板部11の後縁部において外周側膨出部20の他端部20bよりも左側に位置している。
【0025】
内周側膨出部30は、その一端部30aから前側へ延びた後、上板部11の左縁部に近づく方向に屈曲した第1屈曲部32を有している。さらに、内周側膨出部30は、第1屈曲部32から左側へ延びながら全体として緩やかに前へ向けて湾曲した第1湾曲部33を有している。内周側膨出部30は、第1湾曲部33から前側へ延びた後、後側へ延びている。そして、内周側膨出部30は、左側へ緩やかに湾曲した第2湾曲部34を有している。内周側膨出部30は、第2湾曲部34から後側へ屈曲した第2屈曲部35を有している。第2屈曲部35は、内周側膨出部30の他端部30bに連なっている。
【0026】
内周側温水通路31は、内周側膨出部30の内部において該内周側膨出部30の一端部30aから他端部30bに亘って連続して延びている。内周側温水通路31は、全体が扁平な断面を有している。内周側温水通路31における後側着座面部14bに対応する部位は、内周側膨出部30の第1屈曲部32、第1湾曲部33、第2湾曲部34及び第2屈曲部35内に形成されている部位である。内周側膨出部30の第1湾曲部33及び第2湾曲部34の断面は、内周側膨出部30の前側部分の断面、及び内周側膨出部30の第1屈曲部32及び第2屈曲部35の断面に比べて扁平となっている。従って、内周側温水通路31の後側着座面部14bに対応する部位の断面は、前側着座面部14aに対応する部位の内周側温水通路31の断面よりも扁平になる。
【0027】
外周側膨出部20の一端部20bには、外側排出管部41が上板部11の後縁部から後方へ突出するように一体成形されている。この外側排出管部41は、外周側温水通路21に連通している。
【0028】
また、外周側膨出部20の他端部20aには、外側供給管部40が上板部11の後縁部から後方へ突出するように一体成形されている。この外側供給管部40は、外周側温水通路21に連通している。
【0029】
また、内周側膨出部30の一端部30aには、内側供給管部42が上板部11の後縁部から後方へ突出するように一体成形されている。この内側供給管部42は、内周側温水通路31に連通している。
【0030】
さらに、内周側膨出部30の他端部30bには、内側排出管部43が上板部11の後縁部から後方へ突出するように一体成形されている。この内側排出管部43は、内周側温水通路31に連通している。
【0031】
図示しないが、温水供給装置は、水を加熱する加温器と、ポンプと、温水を外側供給管部40に送る給水管と、温水を内側供給管部42に送る給水管と、温水を内側排出管部43から排水して回収する回収管と、温水を外側排出管部41から排水して回収する回収管とを備えている。尚、加温器やポンプは従来周知のものであるため、詳細な説明は省略する。
【0032】
次に、上記のように構成された便座本体10を成形するための成形金型(樹脂成形金型)D(
図5に示す)と成形方法(樹脂成形方法)について説明する。成形金型Dは、上型(第1金型)100及び下型(第2金型)101と、スライド型(第3金型)102とを備えている。上型100と下型101との一方は図示しない型駆動装置によって駆動されて他方に接離するようになっている。上型100と下型101とが型閉じ状態にあるときにキャビティSが形成される。キャビティSは、便座本体10の形状に対応した形状であり、従って、外周側温水通路21及び内周側温水通路31の成形部位は凹部S1(外周側温水通路21側のもののみ示す)で構成されている。
【0033】
図2に仮想線で示すが、上型100と下型101との一方には、キャビティSにおける凹部S1、即ち、外周側温水通路21及び内周側温水通路31の成形部位に高圧気体を流入するための第1及び第2高圧気体流入管(高圧気体流入部)104、105と、流入した高圧気体を排出するための第1及び第2高圧気体排出管106、107とが設けられている。第1高圧気体流入管104は、外側供給管部40、外周側温水通路21及び外側排水管部41の成形部位に対して高圧気体を流入させるためのものであり、外側供給管部40の内部の通路に沿う方向に高圧気体を流入させるように、外側供給管部40と略同方向に延びている。第2高圧気体流入管105は、内側供給管部42、内周側温水通路31及び内側排出管部43の成形部位に対して高圧気体を流入させるためのものであり、内側供給管部42の内部の通路に沿う方向に高圧気体を流入させように、内側供給管部42と略同方向に延びている。
【0034】
第1高圧気体排出管106は、第1高圧気体流入管104から流入した高圧気体を排出させるためのものであり、外側排水管部41と略同方向に延びている。また、第2高圧気体排出管107は、第2高圧気体流入管105から流入した高圧気体を排出させるためのものであり、内側排出管部43と略同方向に延びている。尚、高圧気体としては、従来から周知の気体を用いることができ、例えば窒素等である。
【0035】
図5に示すスライド型102は、例えば油圧シリンダ等で構成されたスライド型駆動装置103によって駆動されるものであり、上型100と下型101とによって形成されるキャビティSにおける凹部S1、即ち、外周側温水通路21及び内周側温水通路31の成形部位に対して進退するようにそれぞれ配置される。この実施形態では、外周側温水通路21の湾曲部分を成形するスライド型102は、外周側温水通路21の中心線Aに対して幅方向外側(湾曲部位の外側)に偏位している。スライド型102の偏位量は任意に設定でき、例えば、
図5に示すように、スライド型102の全体が外周側温水通路21の中心線Aよりも幅方向外側に位置するように偏位させてもよいし、スライド型102の幅方向中心が外周側温水通路21の中心線Aよりも幅方向外側に位置しながらスライド型102の一部が中心線Aに重なるように偏位させてもよい。尚、図示しないが、内周側温水通路31側のスライド型も同様に偏位している。
【0036】
次に、上記のように構成された成形金型を使用して便座本体10を成形する方法について説明する。
【0037】
まず、上型100と下型101とを型閉じしてキャビティSを形成する。このとき、スライド型102は、スライド型駆動装置103によって
図5(a)に示すように凹部S1に進出させておく。その後、
図5(b)に示すようにキャビティSに溶融樹脂材を射出する。以上が射出工程である。
【0038】
射出工程の後、樹脂材が完全に固化する前に、
図5(c)に示すようにスライド型102をスライド型駆動装置103によって後退させ、これにより外周側温水通路21及び内周側温水通路31の成形部位の容積を拡大する。そして、第1高圧気体流入管104により、高圧気体を外側供給管部40、外周側温水通路21及び外側排水管部41の成形部位に流入させる。
図4に高圧気体の流入方向を矢印Wで示す。第1高圧気体流入管104は、外側供給管部40と同方向に延びているので、外側供給管部40の通路の延びる方向に沿うように高圧気体が流入することになる。これにより、高圧気体の流れの方向をキャビティSへの流入直後において殆ど変更せずに済むので、外側供給管部40の通路が狙い通りに成形される。高圧気体は、溶融樹脂材と共に第1高圧気体排出管106から排出される。
【0039】
外周側温水通路21の成形時に成形条件等によっては次のような問題が生じる恐れがある。すなわち、高圧気体は流速が速く直線的に流れようとするので、
図4に拡大して示す外周側温水通路21の曲がった部分においては、その外周側温水通路21の外側に比べて内側を流れ易くなる。従って、符号Bで示す仮想線のように第1屈曲部22では外側の肉厚が厚くなり、第1湾曲部23では符号Cで示すように外側の周壁の厚さが厚くなる。厚さが厚い部分と薄い部分との差が大きいと、温水の熱が均一に伝わり難くなり、使用感が悪化する恐れがある。
【0040】
これに対し、本実施形態では、スライド型102を、外周側温水通路21の中心線Aに対して外側に偏位させた構成としている。これにより、スライド型102を後退させた際、外周側温水通路21の外側に対応する部位の容積が拡大し、これにより、外周側温水通路21の外側へも高圧気体が流れ易くなる。よって、外周側温水通路21を構成する周壁の厚さが外周側温水通路21の内側と外側とで同程度になり、その厚さも薄くできる。
【0041】
次に、上記のように構成された暖房便座1の作用について説明する。温水供給装置が作動すると、加温器によって適温となるまで加温された温水がポンプによって給水管に送られる。温水の温度調整は任意に設定することができるようになっている。
【0042】
給水管の温水は、外側供給管部40から外周側温水通路21の一端部に流入する。外周側温水通路21の一端部に流入した温水は、便座本体10の右側部分を前側へ向けて流れた後、左側部分を後側へ向けて流れて外周側温水通路21の他端部から外側排出管部41を経て回収管から回収される。
【0043】
外周側温水通路21内を流れる温水の熱が便座本体10に伝わって着座面14が昇温する。このとき、幅の広い後側着座面部14bに対応する部位の外周側温水通路21の断面が、幅の狭い前側着座面部14aの断面に比べて扁平であるため、温水の量を少なくしながら、後側着座面部14bの広い範囲に温水の熱が伝わりやすくなる。また、外周側温水通路21の断面が扁平であることから、従来のように上下に長い断面や上下に並べて流路を配置する場合に比べて温水の流量が少なくて済む。
【0044】
同様に、内周側温水通路31の一端部に流入した温水は、便座本体10の左側部分を前側へ向けて流れた後、右側部分を後側へ向けて流れて内周側温水通路31の他端部から回収される。内周側温水通路31内を流れる温水の熱も便座本体10に伝わって着座面14が昇温する。このとき、幅の広い後側着座面部14bに対応する部位の内周側温水通路31の断面が、幅の狭い前側着座面部14aの断面に比べて扁平であるため、温水の量を少なくしながら、後側着座面部14bの広い範囲に温水の熱が伝わりやすくなる。
【0045】
以上説明したように、この実施形態によれば、便座本体11の成形時に、外側供給管部40の通路の延びる方向に沿うように高圧気体をキャビティSに流入させるようにしたので、高圧気体の流れの方向をキャビティSに流入した直後において殆ど変更せずに済み、これにより、外側供給管部40の通路を狙い通りに成形できる。
【0046】
また、暖房便座10の外周側温水通路21の曲がった部分を成形するスライド型102が、外周側温水通路21の中心線Aに対してその曲がった部分の外側に偏位しているので、外周側温水通路21を構成する周壁の厚さを、外周側温水通路21の幅方向内側と外側とで同程度にすることができる。
【0047】
また、
図6に示す変形例1のように、スライド型102を外周側温水通路21の中心線Aに対して偏位させないようにし、外周側温水通路21の幅方向中央部に配置してもよい。スライド型102の幅は
図6に示すように広くしてもよいし、
図5に示すように狭くしてもよい。また、複数のスライド型102を設けてもよい。
【0048】
また、
図7に示す変形例2のように、スライド型102によって凹部S1を構成するようにしてもよい。この場合は、スライド型102の後退によってキャビティSの容積を広範囲に亘って拡大できるので、外周側温水通路21を確実に成形できる。
【0049】
また、本実施形態では、キャビティSにおける凹部S1、即ち、外周側温水通路21及び内周側温水通路31の形成部位に高圧流体として高圧気体(例えば窒素)を流入するようにしているが、これに限らず、例えば水等の流体を加圧して高圧液体として流入してもよい。
【0050】
また、本実施形態及び変形例1、2において、スライド型102を後退させる際、スライド型102の先端が凹部S1から突出していてもよいし、凹むようになっていてもよい。
【0051】
尚、上記実施形態では、本発明を暖房便座1に適用した場合について説明したが、これに限らず、本発明は、各種液体や気体が流通する通路を有する樹脂成形品であれば広く適用することができる。
【0052】
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。