專利名稱：制造成形品的方法和成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用熔融樹脂制造成形品的方法和成形裝置。
背景技術(shù)：
在日本國特許公開公報2009-68656號中，公開了在旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)傳遞裝置中使用的合成樹脂齒輪。該合成樹脂齒輪由如下構(gòu)件構(gòu)成外周構(gòu)件，其包括在外周部一體地形成有齒部的圓環(huán)狀的齒圈、和自齒圈的內(nèi)周面向半徑方向內(nèi)側(cè)突出設(shè)置的圓環(huán)狀的連接板；內(nèi)周構(gòu)件，其具有構(gòu)成齒輪中心軸的軸部。在該合成樹脂齒輪中，軸部配置在連接板的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)，在軸部和連接板中一者上設(shè)有沿半徑方向延伸的多個槽，在軸部和連接板中另一者上設(shè)有多個旋轉(zhuǎn)限制部，該旋轉(zhuǎn)限制部沿半徑方向延伸，且以能沿半徑方向滑動的方式與槽配合。另外，在軸部和連接板中一者上設(shè)有彈力部，該彈力部沿半徑方向延伸，形成為比旋轉(zhuǎn)限制部薄壁且為彎曲的形狀，該彈力部以前端部壓靠于軸部和連接板中另一者上的方式設(shè)置。對在進(jìn)行印刷、裝訂等的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、復(fù)合機(jī)的送紙機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)和其他各種的旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)中使用合成樹脂制的齒輪進(jìn)行研究。通過使旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(輪排)具有能彈性變形的齒輪，能夠改善嚙合的精度。因此，能夠抑制成本高的高精度齒輪的使用數(shù)量，以低成本提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度。通過提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度，獲得若干好處。例如在打印機(jī)等中，可能能夠抑制印刷偏差而提高印刷輸出的品質(zhì)。另外，能夠抑制旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)發(fā)出嚙合聲音、產(chǎn)生振動。另外，還能提高用在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的齒輪的耐久性。像橡膠、覆蓋橡膠與工程塑料的中間區(qū)域那樣的富于柔軟性的原料等那樣的具有橡膠狀彈性(橡膠彈性)的材料有時稱作彈性體(elastomer)。熱塑性彈性體(TPE， Thermoplastic Elastomer)具有在加熱時軟化而體現(xiàn)出流動性，在冷卻時恢復(fù)到橡膠狀彈性體的性質(zhì)。因而，能夠采用注射成型等方法進(jìn)行成型加工。因此，熱塑性彈性體被認(rèn)為有望作為用于制造有助于提高旋轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的精度、防止噪音、提高耐久性的能彈性變形的齒輪的原料。在利用注射成型對熱塑性彈性體那樣的富于柔軟性的原料進(jìn)行成型的情況下，當(dāng)注射壓力較高時，成型收縮率較小，縮痕、氣孔減少。但是，由于成型收縮率較小，因此不易分離，自模具脫離的脫模性降低。另外，由于彈性體容易變形，因此推薦在模具上設(shè)置 2%左右的拔模斜度。此外，由于彈性體與模具的粘合力也較大，因此推薦增加頂出用的面積。柔軟的等級越高的熱塑性彈性體，因為上述那樣的因素脫模性越低。考慮到柔軟的等級的熱塑性彈性體成形后(成形品)的特性，因而熱塑性彈性體適合制造能彈性變形的齒輪。但是，在想要確保利用柔軟等級的熱塑性彈性體成形得到的制品的脫模性時，成形高精度的齒輪是非常難的。即，為了提高齒輪的精度，雖然優(yōu)選增加注射壓力而使成型收縮率降低，但脫模性卻下降，而為了確保脫模性而設(shè)置拔模斜度的做法構(gòu)成使齒輪的精度下降的主要原因。此外，在將熔融樹脂以高壓注入到成形模中的情況下，有時利用柔軟的等級的熱塑性彈性體樹脂成形得到的制品(成形品)與成形模緊貼(貼附)，以利用推出(頂出)銷進(jìn)行推壓的程度的操作，不能使成形品良好地脫離成形模。因而，希望開發(fā)一種即使將熔融樹脂以高壓注入到成形模中，也能使齒輪等成形品良好地脫離成形模的制造方法和成形裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案1是用包括第1模和第2模的成形模制造成形品的方法。第1 模和第2模形成供熔融樹脂注入的模腔的至少一部分，在進(jìn)行成形品的脫模時第1模和第 2模分開。此外，第2模包括作為基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。在進(jìn)行成形品的脫模時，第4模能夠相對于第3模移動。該方法包括以下工序。(a)將熔融樹脂注入到模腔內(nèi)(注入熔融樹脂的工序)。(b)在將第1模和第2模分開后，使第4模和成形品一起自第3模離開(分離第4 模的工序)。(c)自第4模取出成形品(取出成形品的工序)。在該方法中，在將成形品自第2模取出(脫模)時，首先，使第4模與成形品一起自作為基座的第3模離開。然后，自第4模取出成形品。即，成形品暫時與用于限定成形品的外周面的第4模一起自第3模分離。因而，在自第3模進(jìn)行成形品的分離時，可以只對第 4模施力而不對成形品施力，或?qū)Φ?模和成形品一起施力。因此，即使在成形品與第3模的粘合性較強的情況下，也能更加可靠地使成形品自第3模分開。隨后，能夠自第4模取出成形品。優(yōu)選在該方法中，使第4模自第3模離開的操作(分離第4模的工序)具有以下工序。(bl)在第3模與第4模之間壓入流體。典型的流體是空氣，但也可以是非活性氣體、液體。在該方法中，在自第2模取出成形品時，在第3模與第4模之間壓入流體，并且使第4模與成形品一起自第3模離開。然后，自第4模取出成形品。成形品與用于限定成形品的外周面的第4模一起，在流體的壓力的作用下自第3模分離。通過在第3模與第4模之間壓入流體，能夠使流體更加可靠地進(jìn)入到形成在第3模與第4模之間的微小、且熔融樹脂不會實質(zhì)流入的那樣的間隙中，能夠促進(jìn)第3模與第4模的分開。因此，即使在成形品與第3模緊貼或粘貼的狀態(tài)下，也能將作用于第3模與第4模之間的流體的壓力，利用為使第 4模和成形品一起自第3模分開的力。一旦在利用流體的壓力使第4模自第3模開始離開時，成形品也容易以與第4模緊貼的狀態(tài)自第3模離開。脫模性較差(不易脫模)的柔軟等級的熱塑性彈性體(熱塑性彈性體樹脂)在冷卻后與模具的密合性也較高。另外，第4模用于限定成形品的外周面。 因此，在第4模自第3模離開時，露出成形品與第3模的接合部，成形品被第4模拉拽，因此容易在成形品與第3模之間形成間隙。一旦在成形品與第3模之間形成間隙，則流體流入到該間隙中。因此能夠?qū)⒆饔糜诘?模與成形品之間的流體的壓力，利用為用于使成形品自第3模分開的力。因而，即使成形品與第3模緊貼，也能使成形品易于自第3模分開(分1 ) ο優(yōu)選在第3模中設(shè)有用于收納第4模的凹部，將第4模以自收納在凹部中的狀態(tài)起相對于第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動的方式安裝在第3模中。另外，自第4模取出成形品的操作(取出成形品的工序)優(yōu)選具有以下工序。(cl)在第3模的凹部與成形品之間壓入流體。在通過在第3模與第4模之間壓入流體而使第4模自第3模分開后，繼續(xù)壓入流體。第4模相對于第3模在限定的范圍內(nèi)移動。因而，第3模的凹部與成形品之間的流體壓力增大，流體強烈地推壓成形品的面對第3模的部分。由該流體產(chǎn)生的力(壓力)成為使成形品脫離第4模的力，或成為輔助脫離的力。與使用頂出(推出)銷使成形品脫模(分離)時相比，由該流體產(chǎn)生的力作用在成形品的較大的面積上。因此，能夠利用更強的力可靠地使成形品自第4模離開。另外，即使是柔軟的成形品，也能抑制脫模時的變形，能夠使成形品良好地脫離第4模。另外，在使第4模自第3模離開的工序和/或自第4模取出成形品的工序中，也可以與上述的由流體產(chǎn)生的力并用推出(頂出)銷等。采用該方法，即使是柔軟的熱可塑性樹脂，也能提高脫模性，所以能夠提高注射壓力。因此，能夠利用高彈性的樹脂，制造精度更高的成形品。因而，該方法作為成形品適合制造精度更高，容易彈性變形的齒輪。適合制造該種齒輪的典型的熔融樹脂是熱塑性彈性體樹脂(熱塑性彈性體樹脂的熔融物)。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是成形品，其利用上述方法得到。該成形品的形態(tài)之一具有齒輪的齒的部分，至少齒的部分是熱塑性彈性體樹脂，齒的部分由第4模成形而成。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是成形裝置，其在模腔內(nèi)注入熔融樹脂，制造成形品。該成形裝置包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在進(jìn)行成形品的脫模時該第1模和第2膜分開。第2模包括作為基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。第4模在第1模與第2模分開后，能夠與成形品一起相對于第3模移動。 典型地，第4模以能移動的方式安裝在第3模中。第4模例如能夠向第1模的方向移動。該成形裝置能夠使成形品與第4模一起自第3模分離。因此，容易將使用了柔軟且粘合力強的原料的成形品分離。此外，優(yōu)選該成形裝置具有用于向第3模與第4模之間壓入流體的流體路徑。能夠利用被壓入到第3模與第4模之間的流體的壓力，使第4模和成形品一起自第3模分開。 此外，還能利用流體的壓力使成形品自第4模脫模。優(yōu)選流體路徑是用于向第4模與第3模相接觸的部分供給流體的路徑。另外，優(yōu)選從第4模的外周的方向供給流體。此外，優(yōu)選第4模的與第3模接觸(抵接)的部分、和第3模的與第4模接觸的部分中的至少一個部分的邊緣，具有進(jìn)行了倒角加工的部分。在流體路徑中含有進(jìn)行了倒角加工的部分，經(jīng)由進(jìn)行了倒角加工的部分將流體注入到第3模與第4模相接觸的部分(面接觸的部分)。因而，易于利用流體的壓力，使第4模與成形品一起自第3模分開。優(yōu)選第4模以能相對于第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動的方式安裝在第3模中。 當(dāng)在使成形品與第4模一起自第3模分離后，進(jìn)一步利用流體施加壓力時，由于第4模安裝在第3模中，因此能夠用施加于成形品的壓力，使成形品自第4模分離。因而，該成形裝置具備使成形品自包括第3模和第4模的第2模經(jīng)過多個階段而脫模的裝置。優(yōu)選第4模收納在第3模的凹部中。能夠在使第4模與成形品一起自第3模離開后，利用壓入到第3模的凹部與成形品之間的流體的壓力，自第4模卸下成形品。成形裝置的一形態(tài)為齒輪的制造裝置。通過使用該成形裝置，能夠制造可彈性變形且精度高的齒輪。另外，第4模也可以是例如用于形成齒輪的齒(外齒)的部分的構(gòu)件， 例如是稱為板牙等的環(huán)狀的構(gòu)件。本發(fā)明的另一不同的技術(shù)方案是成形模，其利用注入在模腔內(nèi)的熔融樹脂制造成形品。該成形模包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在進(jìn)行成形品的脫模時該第1模和第2模分開，第2模包括第3模，其作為基座；第4模，其用于限定成形品的外周面，且在第1模和第2模分開后能夠相對于第3模移動；流體路徑， 其向第3模與第4模之間壓入流體。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的成形裝置的剖視圖。圖2是表示在圖1的成形裝置中將第1模和第2模分開的狀態(tài)的剖視圖。圖3表示圖1的成形裝置的一部分，是表示使成形品和第4模自第3模離開的狀態(tài)的剖視圖。圖4表示圖1的成形裝置的一部分，是表示自第4模取出成形品的狀態(tài)的剖視圖。圖5的(a)是放大表示圖2的一部分(第4模的與第3模相連接的連接部)的剖視圖。圖5的(b)是放大表示圖3的一部分(第4模的向第3模的連接部)的剖視圖。圖6是用于說明本發(fā)明的一實施方式的成形品的制造方法的一例的流程圖。
具體實施例方式圖1 圖4是表示本發(fā)明的一實施方式的成形裝置的剖視圖。各圖表示制造成形品的過程的典型狀態(tài)。在這些圖中，為了說明成形裝置的典型部分，用截面和端面等示意地表示該典型部分。圖5也用相同的方式進(jìn)行表示。該成形裝置1是在模腔25內(nèi)注入熔融樹脂31而制造成形品80的裝置(注射成型裝置)。成形裝置1具有形成模腔25的成形模10。成形模10可以根據(jù)要制造的成形品 80的種類、尺寸等而適當(dāng)?shù)馗淖?。本例的成形?0能夠?qū)⒏呔鹊凝X輪作為成形品(制品)80而進(jìn)行制造。成形模10包括形成模腔25的第1模11和第2模12。本例的成形模10是第1模 11為上模，第2模12為下模，實際上下兩分割的模具。以下，將第1模11稱作上模，將第2 模12稱作下模。上模11由成形裝置1的可動基座(上部基座)5、和能沿軸線方向(上下方向)移動的多個板或配件一起構(gòu)成。上模11具有樹脂通路21，該樹脂通路21用于將熔融樹脂31自成形裝置1的噴嘴2注入到模腔25中。下模12由在利用固定螺栓7等實質(zhì)固定或被限制移動的狀態(tài)下保持于成形裝置1的固定基座(下部基座)6的多個板或配件構(gòu)成。成形裝置1的基座5、基座6能夠沿上下方向相對移動即可，也可以是上部基座5為固定基座，下部基座6為可動基座。在該情況下，下模12可動，上模11固定。上模11能夠沿上下延伸的軸91上下移動。上模11在向下方移動而與下模12結(jié)合時，形成模腔25。在進(jìn)行成形品的脫模時，上模11向上方移動而自下模12分開。軸91 具有如下功能，即，在上模11和下模12閉合(相連結(jié))時，對位該上模11和下模12的位置。此外，軸91在上模11與下模12相連結(jié)的狀態(tài)下，兼作為成形齒輪(成形品)80時的型芯。在本例中，成形品(齒輪)80以在中心埋設(shè)有環(huán)狀的構(gòu)件(環(huán)、嵌件)32的狀態(tài)成形而成。該成形品80與中心的環(huán)32 —起沿軸91脫模。中心的環(huán)32也可以自成形品80卸下，用作作為成形品(制品)80的齒輪的加強構(gòu)件。另外，成形品80的外側(cè)的與下模12 (實際上是后述的齒輪定位塊14)之間的交界部分81表示齒輪的齒的部分。下模12用于限定成形品(齒輪)80的外周面，且具有形成齒的部分81的可動式的構(gòu)件(齒輪模、齒輪定位塊、齒輪構(gòu)件、第4模)14。S卩，下模12包括第3模13，其相對于可動式的齒輪定位塊14構(gòu)成為基座；作為第4模的齒輪定位塊14，其用于限定成形品80 的外周面。以下，將第3模13稱作基座模(基座構(gòu)件)，將第4模14稱作齒輪定位塊(齒輪構(gòu)件)?；?3具有沿中心的軸91凹陷而成的凹部13a。齒輪定位塊14是環(huán)狀的構(gòu)件 (模具)，用于限定成形品(齒輪)80的外周面(齒的部分)81的，且該齒輪定位塊14收納在基座模13的凹部13a中。另外，在為了使成形品80脫模而卸下上模11時(使上模11 分開)，齒輪定位塊14的上表面14d暴露出，且齒輪定位塊14以在使上模11自下模12 (基座模13)分開后，能夠相對于基座模13在限定的范圍內(nèi)移動的方式安裝在基座模13中。更詳細(xì)而言，齒輪定位塊14為環(huán)狀，內(nèi)周面(內(nèi)周側(cè))14c是用于限定齒輪80的齒81的部分，多根螺栓(stud)93(在附圖中表示2根螺栓)以貫穿齒輪定位塊14的主體 (周邊部分和外周部分)14e的方式支承于基座模13。這些螺栓93的下部固定于基座模 13，且在上部設(shè)有限制齒輪定位塊14的移動的止擋部93a。齒輪定位塊14在基座模13的凹部13a的內(nèi)部能沿這些螺栓93在上下方向上滑動。因而，齒輪定位塊14以借助這些螺栓93在由止擋部93a容許的范圍移動(滑動)的方式安裝在基座模13中。在上模11的與下部的下模12相對(相面對)的一側(cè)，在與多個螺栓93分別相對應(yīng)且與齒輪定位塊14的主體He抵接的位置設(shè)有多個凹部11a。在上模11與下模12相接觸(相連結(jié)、閉合，即成形模10合模)時，螺栓93的自下模12突出的部分、即自齒輪定位塊14突出的部分分別收納在凹部Ila內(nèi)。因而，這些螺栓93不會妨礙上模11和下模12 的合模。能相對于下模12 (基座模13)移動地安裝齒輪定位塊14的方法并不限定于本例。 例如，也可以將螺栓93固定于齒輪定位塊14，使螺栓93與齒輪定位塊14 一起相對于基座模13移動。如圖1所示，在該成形裝置1中，上模11與下模12相接觸而形成模腔25，在注入熔融樹脂31的階段，齒輪定位塊14收納在基座模13的凹部13a內(nèi)，齒輪定位塊14不移動。 利用齒輪定位塊14與螺栓93的接觸和/或齒輪定位塊14的外周面14f與凹部13a的內(nèi)周面的接觸，高精度地維持齒輪定位塊14相對于基座模13的位置(下模12中的位置)。 因而，利用基座模13和齒輪定位塊14構(gòu)成用于成形高精度的齒輪80的模具(下模)12。如圖2所示，在上模11自下模12脫離(成形模開模)時，露出齒輪定位塊14的上表面14d。然后，齒輪定位塊14能夠以螺栓93作為滑動件向上模11側(cè)(上方)移動。 因而，如圖3和圖4所示，齒輪定位塊14能夠從與基座模13接觸的第1位置(圖1和圖2所示的位置)沿螺栓93移動至與止擋部(限動配件)93a接觸的第2位置(圖3和圖4所示的位置)。成形裝置1包括多個貫穿下模12而與成形品80的下表面抵接的推出(頂出)銷 (在圖中表示4根推出銷)95。在使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13分開時、 和/或自齒輪定位塊14取出成形品80時，這些推出銷95與以下說明的流體70協(xié)作使用。在使用了具有可動式的齒輪定位塊14的成形模10的成形裝置1中，省略設(shè)置推出銷95或減少銷95的根數(shù)是有效的。齒輪80的與推出銷95抵接的位置要求是具有能抵抗推出銷95的壓力的構(gòu)造、厚度的形狀。通過省略設(shè)置推出銷95或減少銷95的根數(shù)，在設(shè)計齒輪80時，無需采用與推出銷95相對應(yīng)的形狀。因而，擴(kuò)大了能利用成形裝置1制造的齒輪80的形狀的選擇范圍。此外，該成形裝置1所用的成形模10具有流體路徑22，該流體路徑22在下模12 的基座模13的內(nèi)部通過，用于向基座模13與齒輪定位塊14之間壓入(注入)流體70而使齒輪定位塊14自基座模13分開。經(jīng)過流體路徑22而壓入的流體70優(yōu)選為氣體，特別優(yōu)選為空氣。流體70可以是氮氣或氬氣等非活性氣體。流體70也可以是液體。流體路徑22通過基座模13的內(nèi)部，延伸至齒輪定位塊14的外周部14f，即齒輪定位塊14與基座模13相接觸的部分。更詳細(xì)而言，流體路徑22延伸至基座模13的凹部 13a的底部，在凹部13a的底部或底部的近旁設(shè)有流體70的排出口 22a。本例的流體路徑 22自該排出口 2 沿水平方向貫穿下模12(基座模13)，延伸到下模12的外側(cè)。因而，能夠自下模12的外側(cè)經(jīng)由流體路徑22供給流體70，自齒輪定位塊14的外周將流體70注入到齒輪定位塊14的下表面14b與基座模13之間的交界部分。另外，流體路徑22只要以能向齒輪定位塊14與基座模13的接觸部分壓入流體70 的方式形成即可，并不限定于本例。也可以代替從齒輪定位塊14的周向注入流體70而從齒輪定位塊14的下側(cè)注入流體70。在該情況下，流體路徑22的排出口例如可以設(shè)在基座模13的凹部13a的下表面(底面)上。通過將流體路徑22的排出口 2 設(shè)在齒輪定位塊14與基座模13相連接的連接部分(接觸部分)，能夠使排出口 2 遠(yuǎn)離成形品80。因此，能夠抑制排出口 2 被樹脂堵塞。因而，在進(jìn)行成形品80的脫模時，能夠使流體70可靠地流入齒輪定位塊14與基座模 13的接觸部分，利用流體70獲得用于使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13分開的力。特別是，通過將排出口 2 設(shè)在齒輪定位塊14的外周部14f或外周部14f的近旁， 能夠在排出口 2 與成形品80之間確保充分的距離。如圖5的(a)和圖5的(b)中放大表示的那樣，齒輪定位塊14與基座模13抵接 (接觸)的下表面14b的外緣1 被倒角加工。流體路徑22以從齒輪定位塊14的外周的方向?qū)⒘黧w70注入到齒輪定位塊14與基座模13相面接觸的部分、即齒輪定位塊14的下表面14b的方式配置。齒輪定位塊14的下表面14b的外緣1 在凹部13a中面對流體路徑22，通過對外緣1 進(jìn)行倒角加工，使流體70易于流入到基座模13與齒輪定位塊14之間、即基座模13與齒輪定位塊14接觸(面接觸)的部分。也可以代替齒輪定位塊14的下表面14b的外緣1 或與外緣1 一起，對凹部13a的與下表面14b接觸的底面的外緣進(jìn)行倒角加工。將齒輪定位塊14與基座模13 (基座模13的凹部13a)接觸的接觸面、即齒輪定位塊14的下表面14b和凹部13a的底面調(diào)整為適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?。特別是在成型高密合性的樹脂的情況下，將模具的面精加工成具有適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙取Ｒ蚨?，在齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分形成供流體70流入的程度的微小的間隙。此外，當(dāng)處于為了脫模而使上模11自下模12分開了的狀態(tài)時，合模力不會作用于成形模10。因此，在進(jìn)行脫模時，合模力不作用于可動型的齒輪定位塊14，齒輪定位塊14處于未被基座模13推壓的狀態(tài)。因而，流體70易于流入齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分(對合面)。另外，在該可動型的齒輪定位塊14中，在熔融樹脂31流入并在達(dá)到流動性差的狀態(tài)之前(變成低溫之前)，合模力作用于齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分(對合面)，因此實質(zhì)上熔融樹脂31不會流入到齒輪定位塊14與基座模13相接觸的對合面。此夕卜，作為對合面的齒輪定位塊14的底面14b的面積充分大，直到齒輪定位塊14與基座模13 接觸的接觸部分(對合面)的外周部，都能夠阻止樹脂31流入。因而，通過從齒輪定位塊 14的周圍供給空氣等流動性非常高的流體70，能夠使流體70流入到齒輪定位塊14與基座模13相接觸的接觸部分，從而能夠利用該流體70的壓力使齒輪定位塊14和基座模13分開。在對作為齒輪定位塊14的外周面14f和下表面14b的角部的外緣14a進(jìn)行了倒角加工時，在流體路徑22的內(nèi)部的流體70的壓力上升時，首先，向上推壓齒輪定位塊14的力作用于進(jìn)行了倒角加工的外緣14a。因此，能夠利用流體70的壓力使齒輪定位塊14的下表面14b的外周部分自基座模13離開。然后，流體70流入到自基座模13離開了的下表面 14b的外周部分，利用流體70的壓力擴(kuò)大齒輪定位塊14與基座模13之間的間隙。這樣，能夠使流體70容易地流入到齒輪定位塊14與基座模13接觸的接觸部分。因而，能夠在短時間內(nèi)、可靠地使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分開。圖6是對制造成形品80的方法的一例進(jìn)行說明的流程圖。另外，以下使用成形裝置1說明制造方法100，但本發(fā)明所包含的制造方法未必一定要使用成形裝置1來進(jìn)行。在該制造方法100中，首先在步驟101中，自噴嘴2經(jīng)由樹脂通路21將加熱后的熔融狀態(tài)的樹脂(熔融樹脂)注入到模腔25內(nèi)(參照圖1)。在熔融樹脂冷卻而固化(硬化)后，或恢復(fù)到低溫(常溫、成形品80的使用溫度)狀態(tài)后，在步驟102中，使上模(第 1模)11和下模(第2模)12相對移動而將上模11和下模12分開，自成形品80卸下上模 11(參照圖幻。在成形裝置1中，使上模11向上方移動而自下模12卸下上模11。在該階段，能夠利用可動基座5和固定基座6獲得充分的力，以將上模11和下模12分開。因而， 即使是使用了粘合性高的樹脂31的成形品80，也能使成形品80自上模11分離。 接著，在步驟103中，將流體(空氣)70壓入到基座模(第3模)13與齒輪定位塊 (第4模)14之間，使成形品80和齒輪定位塊14 一起自基座模13離開(參照圖3)。在本例的成形模10中，對齒輪定位塊14的底面14b的外周部分的角部(外緣)Ha進(jìn)行了倒角加工。在使空氣路徑22的壓力上升而經(jīng)由空氣路徑22注入壓縮空氣70時，壓縮空氣70先作用于進(jìn)行了倒角加工的外緣14a，發(fā)揮使齒輪定位塊14上升的力。因而，能夠使流體70 良好地進(jìn)入到基座模13與齒輪定位塊14之間(參照圖5的(a)和圖5的(b))。
流體70 —旦進(jìn)入到基座模13與齒輪定位塊14之間，則向基座模13與齒輪定位塊 14之間加速地流入，力沿使齒輪定位塊14自基座模13離開的方向(上方)作用于齒輪定位塊14的下表面14b。齒輪定位塊14是用于限定作為成形品80的齒輪80的外周面(齒的部分)81的模具，能夠沿成形品80的外周形成為充分大小的環(huán)狀的構(gòu)件。因而，能夠充分地確保供流體70發(fā)揮作用的下表面14b的面積，能夠利用流體70獲得用于使成形品80 與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離的力。成形品80與齒輪定位塊14緊貼。因此，當(dāng)利用流體70的壓力使齒輪定位塊14自基座模13離開而向上方移動時，成形品80與齒輪定位塊14 一起也向上方移動。特別是， 在成形品80為齒輪的情況下，成形品80的外周的齒的部分81與齒輪定位塊14的內(nèi)周的用于成形齒的部分14c相接觸的接觸面積較大，成形品80與齒輪定位塊14緊貼，成形品80 易于與齒輪定位塊14 一起移動。此外，當(dāng)樹脂31是彈性體等柔軟且密合性高的樹脂時，成形品80能夠與齒輪定位塊14更加緊貼，易于與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離。在成形品80被齒輪定位塊14拉拽而開始自基座模13離開時，在成形品80與基座模13之間產(chǎn)生間隙。流體70流入該間隙，從而在流體70的作用下，使成形品80自基座模13離開的力作用于成形品80本身。因而，該成形模(模具)10利用壓縮空氣等流體70， 易于獲得用于使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離的充分的力。當(dāng)利用作用于齒輪定位塊14和成形品80的流體70的力，使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13離開時，成形品80和齒輪定位塊14在凹部13a的內(nèi)部向上方移動，直到齒輪定位塊14與螺栓93的止擋部93a接觸。此時，可以使流體路徑22的流體70 的壓力上升而使流體70流入，并且利用推出銷95向上方推壓成形品80。能夠利用推出銷 95加強用于使成形品80自基座模13分離的力。在步驟104中，進(jìn)一步推壓成形品80，從而自齒輪定位塊14取出成形品80 (參照圖4)。在該成形模10中，利用螺栓93和止擋部93a限制齒輪定位塊14相對于基座模13 移動的范圍。因而，通過將流體70經(jīng)由流體路徑22壓入到基座模13的凹部13a內(nèi)，利用流體70進(jìn)一步向上方推壓成形品80，能夠自齒輪定位塊14向上方推壓成形品80。為了使流體(壓縮空氣)70良好地作用于成形品80，優(yōu)選在利用止擋部93a使齒輪定位塊14停止的狀態(tài)下，齒輪定位塊14的外周面14f與凹部13a的周面接觸。此時，可以利用推出銷95 向上方推壓成形品80，從而能夠加強自齒輪定位塊14取出成形品80的力。在成形品80是齒輪的情況下，特別在是正齒輪(直齒圓柱齒輪)的情況下，與包括齒在內(nèi)的外周部分81的面積相比，主體部分82的下表面的面積充分大。因而，利用作用于主體部分82的下表面的流體70，易于獲得用于使外周部分81自齒輪定位塊14的內(nèi)周部分14c分離的力。此外，在該成形模10中，與成形品80的主體部分82形成為輻條(spoke) 狀的齒輪的情況相比，主體部分82為板狀的齒輪易于獲得分離用的力。在樹脂31是彈性體的情況下，為了確保作為齒輪的強度，主體部分82優(yōu)選為板狀且厚度均勻。因而，該成形模10適合將上述的齒輪作為成形品80而進(jìn)行制造。這樣，在使用了該成形模10和成形裝置1的制造方法100中，并不是用1個步驟使成形品80自下模12脫模的，而是首先使成形品80與齒輪定位塊14 一起自基座模13分離，然后使成形品80自齒輪定位塊14分離，從而完成成形品80的脫模。齒輪定位塊14可以為了形成多段的齒輪而分成多階段，在該情況下，可以通過采用更多階段的分離步驟來使成形品80脫模。另外，成形品80并不限定于正齒輪，也可以是錐齒輪等各種齒輪，另外， 也可以是除了齒輪以外，外周面被成形為限定的形狀的零件或制品。熱塑性彈性體樹脂(TPE)是具有如下性質(zhì)的彈性體，即，是在加熱時軟化而體現(xiàn)
11出流動性，在冷卻時恢復(fù)成橡膠狀彈性體的性質(zhì)。因而，當(dāng)在模腔25的內(nèi)部被冷卻時，熱塑性彈性體樹脂恢復(fù)成橡膠狀彈性體，即使在成為了成形品80的狀態(tài)下，粘合性仍然很強。 即使是粘性強且密合性高的成形品80，該成形裝置1和制造方法100也能使該成形品良好地自成形裝置1脫模。實施例上述的成形裝置1和成形品80的制造方法100適合成形能彈性變形的樹脂性的齒輪，特別適合利用柔軟等級的樹脂成形齒輪。在本例中，作為熔融樹脂31，采用熱塑性彈性體樹脂(TPE)的熔融物，且將熔融樹脂31以高壓注入到成形模10中，制造了高精度的齒輪。在熱塑性彈性體樹脂中使用了作為聚酯系熱塑性彈性體樹脂的Hytrel(注冊商標(biāo))4047 (東麗·杜邦公司制造)。東麗 杜邦公司制造的Hytrel (注冊商標(biāo))是，即使在熱塑性彈性體樹脂中，也能從低溫到高溫在廣大的使用溫度范圍內(nèi)體現(xiàn)出高強度和橡膠彈性的工程彈性體的一例。特別是，作為聚酯系熱塑性彈性體樹脂的Hytrel (注冊商標(biāo))4047 是最富于柔軟性(例如彎曲彈性為IOOMPa以下)的原料，作為能夠進(jìn)行成型的彈性體原料而受到關(guān)注。相反，成形品80的脫模比較困難的這一事項例如在日本國特許公開公報 2008-31408號等中有所記載。在以往的模具、即不具有可動型的齒輪定位塊的模具中，當(dāng)熔融樹脂是 Hytrel (注冊商標(biāo))4047時，若注射壓力為70MPa以上，則分離(脫模)性不充分，很難自模具脫模。在使用本例的成形裝置1和模具(成形模)10實施圖6所示的制造方法時，即使是Hytrel (注冊商標(biāo))4047，也能使注射壓力為130MI^而進(jìn)行分離(脫模)，能夠減小成形時的收縮率。因而，能夠利用柔軟性高的樹脂制造高精度的齒輪。如上所述，采用成形裝置1和制造方法100，即使以高壓注入彈性體樹脂，也能使成形品80良好地脫模。因而，能夠獲得高精度且高剛性的齒輪80。另外，采用成形裝置1 和制造方法100，能夠使成形品80良好地脫模。因此，可以對成形品80設(shè)置拔模斜度、凹凸 (肋)等，但也可以不對成形品80設(shè)置拔模斜度、凹凸(肋)等。因而，采用成形裝置1和制造方法100，即使是齒輪那樣難以設(shè)置拔模斜度、或因設(shè)置拔模斜度、凹凸(肋)而使剛性下降的成形品80，也不會使剛性下降地能夠良好地形成成形品。另外，在成形裝置1中，在模腔25的周圍設(shè)有齒輪定位塊14。因此，流體70的排出口 2 并未直接暴露于模腔25。因而，即使以高壓注入了熔融樹脂，排出口 2 也不會被樹脂阻塞。因此，能夠在制造時向模腔25以高壓注入熔融樹脂，在脫模時向基座模13與齒輪定位塊14之間可靠地注入(流入、壓入)流體70，使齒輪定位塊14與成形品80 —起自基座模13離開，然后再以良好的狀態(tài)使成形品80脫模。另外，上述的成形裝置1和制造方法100是本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不限定于此。 在本例的成形裝置1中，利用第1模11和第2模12形成模腔25，但第1模11和第2模12 只要形成模腔25的至少一部分即可。即，形成模腔25的成形模10也可以包含第1模11 和第2模12以外的?；蚺浼?。另外，在上述的成形裝置1中，具有分開為上模(第1模)11 和下模(第2模)12的成形模10，但成形模10并不限定于上下兩分割的結(jié)構(gòu)。利用空氣等流體70向上推壓齒輪定位塊14的方法能夠充分利用比成形品80大一圈的齒輪定位塊14在尺寸上的優(yōu)點，簡單地獲得分離用的力，因此優(yōu)選該方法。也可以代替利用空氣等流體70向上推壓齒輪定位塊14而采用推出(頂出)銷等的機(jī)械性的方法向上推壓齒輪定位塊14，從而使齒輪定位塊14和成形品80 —體地自基座模13分離。
另外，利用本發(fā)明的成形裝置和制造方法制造的成形品并不限定于齒輪，能夠利用本發(fā)明的成形裝置和制造方法較佳地制造具有能由第4模限定外周圍那樣的構(gòu)造的部件。
權(quán)利要求
1.一種制造成形品的方法，其用包括第1模和第2模的成形模制造成形品，上述第1模和上述第2模形成供熔融樹脂注入的模腔的至少一部分，在進(jìn)行上述成形品的脫模時上述第1模和上述第2模分開，并且，上述第2模包括第3模，其作為基座；第 4模，其用于限定上述成形品的外周面，且在進(jìn)行上述成形品的脫模時該第4模能夠相對于上述第3模移動，該方法包括以下操作 將熔融樹脂注入到上述模腔內(nèi)；在將上述第1模和上述第2模分開后，使上述第4模和上述成形品一起自上述第3模離開；以及自上述第4模取出上述成形品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模離開的操作包括向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，上述第4模收納在上述第3模的凹部內(nèi)，上述第4模以相對于上述第3模在預(yù)先限定的范圍內(nèi)移動的方式安裝在上述第3模中；自上述第4模取出上述成形品的操作包括向上述第3模的上述凹部與上述成形品之間壓入流體的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模離開的操作包括使上述第4模向上述第1模的方向移動的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，上述熔融樹脂是熱塑性彈性體樹脂的熔融物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，上述成形品是齒輪，上述第4模是用于形成上述齒輪的齒的部分的構(gòu)件。
7.一種成形品，該成形品利用權(quán)利要求1 3中任意一項所述的方法獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成形品，其中，該成形品具有齒輪的齒的部分，至少上述齒的部分是熱塑性彈性體樹脂，上述齒的部分由上述第4模成形而成。
9.一種成形裝置，其在模腔內(nèi)注入熔融樹脂而制造成形品，該成形裝置包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分， 且在進(jìn)行上述成形品的脫模時該第1模和第2模分開； 上述第2模包括 第3模，其作為基座；第4模，其用于限定上述成形品的外周面，在上述第1模與上述第2模分開后，該第4 模能夠與上述成形品一起相對于上述第3模移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中，該成形裝置還具有向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的流體路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成形裝置，其中，上述流體路徑是向上述第4模與上述第3模相接觸的部分供給流體的路徑； 上述第4模的與上述第3模相接觸的部分、和上述第3模的與上述第4模相接觸的部分中的至少一個部分的邊緣具有進(jìn)行了倒角加工的部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9 11中任意一項所述的成形裝置，其中，上述第4模以相對于上述第3模在限定的范圍內(nèi)移動的方式安裝在上述第3模中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成形裝置，其中， 上述第4模收納在上述第3模的凹部內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中， 上述第4模向上述第1模的方向移動。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成形裝置，其中，上述成形品是齒輪，上述第4模是形成上述齒輪的齒的部分的構(gòu)件。
16.一種成形模，其利用被注入到模腔內(nèi)的熔融樹脂制造成形品，該成形模包括第1模和第2模，該第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分，且在進(jìn)行上述成形品的脫模時該第1模和第2模分開； 上述第2模包括 第3模，其作為基座；第4模，其限定上述成形品的外周面，且在上述第1模與上述第2模分開后，該第4模能夠與上述成形品一起相對于上述第3模移動。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成形模，其中，該成形模還具有向上述第3模與上述第4模之間壓入流體的流體路徑。
全文摘要
本發(fā)明提供制造成形品的方法和成形裝置。成形裝置(1)是在模腔(25)的內(nèi)部注入熔融樹脂而制造成形品(80)的裝置。成形裝置(1)包括用于形成模腔(25)，且在進(jìn)行成形品(80)的脫模時分開的第1模(11)和第2模(12)。第2模(12)包括作為基座的第3模(13)、和用于限定成形品(80)外周面的第4模(14)。第4模(14)以在第1模(12)和第2模(12)分開后，能夠與成形品(80)一起相對于第3模(13)移動的方式安裝在第3模(13)中。此外，成形裝置(1)具有向第3模(13)與第4模(14)之間供給壓縮空氣的路徑(22)。
文檔編號B29C45/43GK102458793SQ201080024958
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者千國敏, 白石克己 申請人:甲信工業(yè)株式會社