特許 6853073 ブロー成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6853073

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】ブロー成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 49/60 20060101AFI20210322BHJP

   B29C 49/66 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B29C49/60

   B29C49/66

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-46109(P2017-46109)

(22)【出願日】2017年3月10日

(65)【公開番号】特開2018-149704(P2018-149704A)

(43)【公開日】2018年9月27日

【審査請求日】2020年3月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 孝司

(72)【発明者】

【氏名】猿渡 秀一

(72)【発明者】

【氏名】中道 隆

(72)【発明者】

【氏名】古川 勇

【審査官】 今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１８３１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３１４５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０２１３３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第９７／０４５２４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−２５４５１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４９／６０

Ｂ２９Ｃ ４９／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブロー成形品を成形するブロー成形方法であって、
ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、冷却媒体を吹き込みつつ排出する際、前記冷却媒体が前記パリソンの内側面に沿って流れるようにし、
前記冷却媒体が前記パリソン内を旋回することを特徴とするブロー成形方法。

【請求項2】

前記ブローピンが、一方向に前記冷却媒体を噴出する構成と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方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はブロー成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ブロー成形では、押出し機によって成形材料を溶融し、ヘッドを通して筒状のパリソンを形成する。そして、このパリソンを金型で挟み込み、その内側に気体を吹き込み、その圧力で金型の内面にパリソンを押しつけてブロー成形品（中空成形体）を成形する。

【0003】

このブロー成形について、特許文献１では、次の技術が開示されている。すなわち、２つのブローピンを同時にパリソンの側方から挿入して、冷却媒体を吹き込んでパリソンを膨張させる。次いで、一方のブローピンからパリソン内に冷却媒体を吹き込みつつ他方のブローピンからパリソン内の冷却媒体を排出させてパリソンを冷却するようにしたブロー成形方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−８８９４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、冷却媒体を吹き込みつつ排出する際、冷却媒体のよどみが発生し、熱がこもるという課題があった。

【0006】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、パリソン内の冷却媒体のよどみを抑制して、効果的な冷却をすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のブロー成形方法は、
ブロー成形品を成形するブロー成形方法であって、
ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、冷却媒体を吹き込みつつ排出する際、前記冷却媒体がパリソンの内側面に沿って流れるようにすることを特徴とするブロー成形方法である。

【発明の効果】

【0008】

この構成によれば、冷却媒体がパリソンの内側面に沿って流れるから、冷却媒体のよどみが抑制されて熱のこもりが少なくなり、パリソンの効果的な冷却ができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の押し出し工程を示す模式図である。

【図2】実施例１のパリソン吸着工程、パリソン切断工程を示す模式図である。

【図3】実施例１のパリソン搬送工程を示す模式図である。

【図4】実施例１のプリブロー工程を示す模式図である。

【図5】実施例１の型閉じ工程を示す模式図である。

【図6】実施例１の本ブロー工程を示す模式図である。

【図7】実施例１の型開き工程を示す模式図である。

【図8】実施例１の製品の取り出し、及びバリ切りを示す模式図である。

【図9】実施例１の２次冷却工程を示す模式図である。

【図10】実施例１のパリソン内の冷却媒体の流れを示す模式図である。

【図11】実施例１で用いるブローピンの一例を示す正面図である。

【図12】従来例のパリソン内の冷却媒体の流れを示す模式図である。

【図13】従来例で用いるブローピンの一例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（１）本発明のブロー成形方法では、前記冷却媒体が前記パリソン内を旋回することが好ましい。
この構成によれば、冷却媒体が旋回してよく流れるから、冷却媒体のよどみがさらに抑制されて、パリソンの効果的な冷却ができる。

【0011】

（２）本発明のブロー成形方法は、前記ブローピンが、一方向に前記冷却媒体を噴出する構成とされていることが好ましい。
この構成では、ブローピンが、一方向に冷却媒体を噴出する構成とされているから、簡単な構成で、冷却媒体の流れを確実につくることができる。

【0012】

次に、本発明のブロー成形方法を具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。

【0013】

＜実施例１＞
本実施例１のブロー成形品を成形するブロー成形方法は、ブロー成形金型内のパリソンにブローピンにて、冷却媒体を吹き込みつつ排出する際、冷却媒体がパリソンの内側面に沿って流れるようにすることを特徴とする。

【0014】

まず、本実施例のブロー成形方法について、その流れを説明する。
ブロー成形方法には、ブロー成形装置を用いる。ブロー成形装置は、パリソン３と呼ばれる筒状の溶融樹脂を押し出す押し出し機１と、パリソン３をその両側から挟む一対の金型７と、一対の金型７を接近・離反させて型閉じ・型開きさせる金型駆動機構（図示しない）とを備えている。

【0015】

本実施例のブロー成形方法には、押し出し工程、パリソン吸着工程、パリソン切断工程、パリソン搬送工程、プリブロー工程、型閉じ工程、本ブロー工程、型開き工程、２次冷却工程が備えられている。
図1には、押し出し工程が示されている。この工程では、図１に示すように、押し出し機１により筒状の溶融樹脂を押し出してパリソン３とする。図１の左図は、押し出しの途中の状態を示し、図１の右図は、押し出しが完了した状態を示す。パリソン３の具体的な形態は、特には限定されないが、例えば、図１に示されるように、下端に向かうにつれて徐々に拡径する形態とされており、下端側は、垂直方向に対して傾斜している。

【0016】

次に、図２の左図に示すパリソン吸着工程が行われる。この工程では、パリソン３は、ロボットハンド５により吸着された状態で把持される。この際に、パリソン３の上下端を開放したままで、パリソン３の上端部付近を吸着により把持する真空吸引方式が採用されている。
その後、図２の右図に示すパリソン切断工程が行われる。この工程では、所定の長さにパリソン３が切断される。１つのパリソン３の長さは、製品１５のサイズに応じて適宜調整される。

【0017】

次に、図３に示すパリソン搬送工程が行われる。パリソン３は、ロボットハンド５によって、一対の金型７の間に位置するまで搬送される。このとき、金型７は型開き状態とされている。
続いて、図４に示すプリブロー工程が行われる。まず、図４の左図に示すように、パリソン３の下側からプリブローピン９が挿入される。そして、図４の中図に示すように、パリソン３の上下に位置するピンチ板を閉じる。この状態で、図４の右図に示すように、プリブローピン９からパリソン３の内部に冷却媒体を吹き込んで、パリソン３を少し膨らませる（プリブローする）。

【0018】

続いて、図５に示す型閉じ工程が行われる。図５の左図の状態から、金型駆動機構によって、一対の金型７を接近させて型閉じを行い、図５の右図の状態にする。

【0019】

次に、図６に示す本ブロー工程が行われる。この工程では、図６の左図に示すように、型閉じ状態で、ブローピン１３をパリソン３に打ち込む。なお、金型７には、ブローピン１３が差し込み可能（挿通可能）な孔（図示せず）が形成されている。続いて、図６の右図に示すように、この状態で、ブローピン１３からパリソン３の内部に冷却媒体を吹き込んで、パリソン３を膨らませる（本ブローする）。

【0020】

その後、図７に示す型開き工程が行われる。この工程では、型開きして、製品１５を取り出す。そして、図８に示すように、製品１５からバリを切り取る。続いて、図９に示す２次冷却工程が行われる。この工程では図９の左図に示すように、製品１５を冷却用の金型１７に入れる。そして、図９の中図に示すように、２次冷却が終了した後に、製品１５を冷却用の金型１７から取り出し、図９の右図に示すように、室温にて養生する。

【0021】

ここで、実施例１の特徴を説明する。実施例１では、図６の本ブローの際に、冷却媒体がパリソン３の内側面３Ａ，３Ｂに沿って流れるようにしている。この特徴を、図１０を参照して説明する。図１０は、金型７内のパリソン３の内部を模式的に示している。一対の金型７の片方の金型７からは、パリソン３に対して、３本のブローピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが挿入されている。３本のブローピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのうち、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、吹き込み専用に用いられ、ブローピン１３Ｃは、吹き込み及び排気のいずれにも使用される。

【0022】

ブローピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのうち、少なくとも、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、一方向に冷却媒体を噴出可能に構成されている。すなわち、冷却媒体を放射状に拡散して噴出するのではなく、一方向に流れる冷却媒体を噴出するようにされている。例えば、具体的には、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、図１１に示すように、先端部分が尖った棒状であり、内部は冷却媒体が流通可能に中空とされ、先端部近傍に、単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂが形成されている。ブローピン１３Ａ，１３Ｂの先端部分は、パリソン３に挿入し易いように鋭角に尖っており、その角度は、樹脂の種類等に応じて適宜選択される。

【0023】

単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂから冷却媒体が噴出されると、一方向に向かう冷却媒体を噴出可能となる。吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂは、略円形をなしている。吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂを、略円形とすることで、噴出された冷却媒体の流れの乱れが抑制される。仮に吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂを、矩形にすると、角部付近で冷却媒体の流れが乱れやすい。よって、パリソン３の内側面３Ａに沿った冷却媒体の流れをつくるためには、吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂが略円形であることが好ましい。

【0024】

パリソン３に対して挿入されたブローピン１３Ａの吹き出し穴１９Ａは、ブローピン１３Ａが挿入された近傍のパリソン３の内側面３Ａに沿った方向に向いている。すなわち、ブローピン１３Ａは、内側面３Ａに沿う循環方向に開口している。
同様にして、パリソン３に対して挿入されたブローピン１３Ｂの吹き出し穴１９Ｂは、ブローピン１３Ｂが挿入された近傍のパリソン３の内側面３Ｂに沿った方向に向いている。すなわち、ブローピン１３Ｂは、内側面３Ｂに沿う循環方向に開口している。
また、実施例１では、ブローピン１３Ａの吹き出し穴１９Ａが向いた方向と、ブローピン１３Ｂの吹き出し穴１９Ｂが向いたとは、逆方向に向くようにされている。このようにすると、図１０の破線で示した旋回する冷却媒体の流れができる。
ブローピン１３Ｃは、パリソン３の角部付近に挿入されている。ブローピン１３Ｃは、排気にも用いるが、ブローピン１３Ｃを、パリソン３の角部に挿入することで、冷却媒体のよどみができやすい部分の排気が効率的にできる。

【0025】

なお、図１０に示すように、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、パリソン３の内側面３Ａ，３Ｂの近傍に挿入される。一般的にパリソン３の内部では、冷却媒体のよどみは、パリソン３の内側面３Ａ，３Ｂの近傍で起きやすい。実施例１では、ブローピン１３Ａ，１３Ｂをパリソン３の内側面３Ａ，３Ｂの近傍に挿入することで、内側面３Ａ，３Ｂに冷却媒体を這わせるようにして流すことができるから、冷却媒体のよどみを効果的に抑制することができる。また、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、対向するパリソン３の内側面３Ａ，３Ｂの近傍にそれぞれ挿入されることが好ましい。このような位置関係に、ブローピン１３Ａ，１３Ｂを挿入することで、パリソン３の内部を大きく回る冷却媒体の流れができ、冷却効率が向上する。

【0026】

ここで、実施例１の作用効果について従来例との比較しつつ説明する。図１２に従来例を示す。なお、従来例において、上記実施例１と略同じ構成部位には同符号を付ける。
従来、本ブローの際には、図１３に示すブローピン２１が用いられていた。ブローピン２１は、先端部分が尖った棒状であり、内部は冷却媒体が流通可能に中空とされ、先端部近傍に、複数の小型の吹き出し穴２１Ａが放射方向に全周に亘って形成されている。このようにブローピン２１では、冷却媒体を放射状に拡散して噴出するようにされている。

【0027】

図１２の従来例の場合、本ブローの際には、金型７からは、パリソン３に対して、３本のブローピン２１，２１，２５が挿入さる。本ブローの初期状態では、３本のブローピン２１，２１，２５から、冷却媒体が吹き込まれ、途中でブローピン２５は、排気用に切り替えられる。ブローピン２１，２１から、パリソン３に冷却媒体を吹き込むと、ブローピン２１，２１の近傍のみに冷却媒体が流れていた。よって、図１２の符号２３で示すパリソン３の隅付近では、冷却媒体のよどみができて、冷却媒体の循環がほとんどされず、熱がこもっていた。よって、パリソン３の冷却効率が低かった。このように冷却効率が低いため、サイクルタイムが長くなり、生産性が低下していた。また、製品１５の冷却過程において、内部に局所的に温度が高いところができて、寸法変化が起きやすく、寸法が安定しなかった。

【0028】

一方、実施例１では、次の作用効果を奏する。すなわち、図１０に示すように、本ブローの際には、金型７からは、パリソン３に対して、３本のブローピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが挿入さる。本ブローの初期状態では、３本のブローピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃから、冷却媒体が吹き込まれ、途中でブローピン１３Ｃは、排気用に切り替えられる。この状態では、冷却媒体は、図１０に示すように、パリソン３の内側面３Ａ，３Ｂに沿って流れる。具体的には、冷却媒体は、パリソン３内を旋回し、冷却媒体のよどみは、ほとんど発生しない。よって、パリソン３の効果的な冷却ができる。このように冷却効率が高いため、サイクルタイムを短くすることができ、生産性が向上する。また、製品１５の冷却過程において、局所的に温度が高いことに起因する寸法変化が抑制されて、寸法精度が向上する。

【0029】

また、実施例１では、ブローピン１３Ａ，１３Ｂの構成を改良するという、簡易な手段により、パリソン３の効果的な冷却ができる。よって、実施例１はコスト的に非常に有利である。
実施例１では、ブローピン１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂを形成している。単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂは形成しやすいため、ブローピン１３Ａ，１３Ｂの作製コストが低減される。
また、単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂは、略円形をなしているから、矩形よりも形成しやすい。しかも、略円形の単一の吹き出し穴１９Ａ，１９Ｂは、開口部が大きく、小型の複数の穴を用いた場合よりも吹き出した冷却媒体の乱れが少なく、冷却媒体の流れを形成しやすい。
また、実施例１では、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、対向するパリソン３の内側面３Ａ，３Ｂの近傍にそれぞれ挿入されており、図１０に示すように、パリソン３の内部を大きく回る冷却媒体の流れができ、冷却効率が極めて高い。仮に、パリソン３の内部に、複数の小さい旋回する冷却媒体の流れを形成した場合には、旋回する冷却媒体の流れ同士が近接する部分では冷却媒体のよどみができやすい。実施例１では、旋回する冷却媒体の流れは、１つであるから、冷却媒体のよどみは発生しにくい。

【0030】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0031】

（１）実施例１では、ブローピン１３は、３つとしたが、ブローピン１３の数は、特に限定されない。
（２）実施例１では、ブローピン１３の吹き出し穴は、特定形状のものを示したが、製造される製品１５の大きさ・形態等に応じて適宜変更できる。
（３）実施例１では、パリソン３をロボットハンドにより把持する際に、真空吸引方式が採用されていることとしたが、パリソンを挟み込んで把持するピンチ方式を採用してもよい。
（４）実施例１では、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、循環方向に開口していることとしたが、開口は循環方向に限定されず、ブローされた冷却媒体が内側面に衝突後、内側面に沿う循環方向に流れるような方向であってもよい。
（５）本発明において、冷却媒体は、エア（空気）に限定されず、ミスト等であってもよい。
（６）なお、ブローピン１３Ａ，１３Ｂは、軸周りに回転可能な構成としてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１…押し出し機
３…パリソン
３Ａ，３Ｂ…内側面
５…ロボットハンド
７…金型
９…プリブローピン
１３…ブローピン
１５…製品
１７…冷却用の金型
１９…吹き出し穴
１９Ａ…ブローピンＡの吹き出し穴
１９Ｂ…ブローピンＢの吹き出し穴
２１…ブローピン
２１Ａ…吹き出し穴
２３…冷却媒体のよどみ
２５…他のブローピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】