专利名称：制造成形品的方法和成形装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用熔融树脂制造成形品的方法和成形装置。
背景技术：
在日本国特许公开公报2009-68656号中，公开了在旋转传递机构、旋转传递装置中使用的合成树脂齿轮。该合成树脂齿轮由如下构件构成外周构件，其包括在外周部一体地形成有齿部的圆环状的齿圈、和自齿圈的内周面向半径方向内侧突出设置的圆环状的连接板；内周构件，其具有构成齿轮中心轴的轴部。在该合成树脂齿轮中，轴部配置在连接板的内周面的内侧，在轴部和连接板中一者上设有沿半径方向延伸的多个槽，在轴部和连接板中另一者上设有多个旋转限制部，该旋转限制部沿半径方向延伸，且以能沿半径方向滑动的方式与槽配合。另外，在轴部和连接板中一者上设有弹力部，该弹力部沿半径方向延伸，形成为比旋转限制部薄壁且为弯曲的形状，该弹力部以前端部压靠于轴部和连接板中另一者上的方式设置。对在进行印刷、装订等的打印机、复印机、复合机的送纸机构的旋转传递机构和其他各种的旋转传递机构中使用合成树脂制的齿轮进行研究。通过使旋转机构(轮排)具有能弹性变形的齿轮，能够改善啮合的精度。因此，能够抑制成本高的高精度齿轮的使用数量，以低成本提高旋转传递机构的精度。通过提高旋转传递机构的精度，获得若干好处。例如在打印机等中，可能能够抑制印刷偏差而提高印刷输出的品质。另外，能够抑制旋转传递机构发出啮合声音、产生振动。另外，还能提高用在旋转机构中的齿轮的耐久性。像橡胶、覆盖橡胶与工程塑料的中间区域那样的富于柔软性的原料等那样的具有橡胶状弹性(橡胶弹性)的材料有时称作弹性体(elastomer)。热塑性弹性体(TPE， Thermoplastic Elastomer)具有在加热时软化而体现出流动性，在冷却时恢复到橡胶状弹性体的性质。因而，能够采用注射成型等方法进行成型加工。因此，热塑性弹性体被认为有望作为用于制造有助于提高旋转传递机构的精度、防止噪音、提高耐久性的能弹性变形的齿轮的原料。在利用注射成型对热塑性弹性体那样的富于柔软性的原料进行成型的情况下，当注射压力较高时，成型收缩率较小，缩痕、气孔减少。但是，由于成型收缩率较小，因此不易分离，自模具脱离的脱模性降低。另外，由于弹性体容易变形，因此推荐在模具上设置 2%左右的拔模斜度。此外，由于弹性体与模具的粘合力也较大，因此推荐增加顶出用的面积。柔软的等级越高的热塑性弹性体，因为上述那样的因素脱模性越低。考虑到柔软的等级的热塑性弹性体成形后(成形品)的特性，因而热塑性弹性体适合制造能弹性变形的齿轮。但是，在想要确保利用柔软等级的热塑性弹性体成形得到的制品的脱模性时，成形高精度的齿轮是非常难的。即，为了提高齿轮的精度，虽然优选增加注射压力而使成型收缩率降低，但脱模性却下降，而为了确保脱模性而设置拔模斜度的做法构成使齿轮的精度下降的主要原因。此外，在将熔融树脂以高压注入到成形模中的情况下，有时利用柔软的等级的热塑性弹性体树脂成形得到的制品(成形品)与成形模紧贴(贴附)，以利用推出(顶出)销进行推压的程度的操作，不能使成形品良好地脱离成形模。因而，希望开发一种即使将熔融树脂以高压注入到成形模中，也能使齿轮等成形品良好地脱离成形模的制造方法和成形装置。
发明内容
本发明的技术方案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模形成供熔融树脂注入的模腔的至少一部分，在进行成形品的脱模时第1模和第 2模分开。此外，第2模包括作为基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。在进行成形品的脱模时，第4模能够相对于第3模移动。该方法包括以下工序。(a)将熔融树脂注入到模腔内(注入熔融树脂的工序)。(b)在将第1模和第2模分开后，使第4模和成形品一起自第3模离开(分离第4 模的工序)。(c)自第4模取出成形品(取出成形品的工序)。在该方法中，在将成形品自第2模取出(脱模)时，首先，使第4模与成形品一起自作为基座的第3模离开。然后，自第4模取出成形品。即，成形品暂时与用于限定成形品的外周面的第4模一起自第3模分离。因而，在自第3模进行成形品的分离时，可以只对第 4模施力而不对成形品施力，或对第4模和成形品一起施力。因此，即使在成形品与第3模的粘合性较强的情况下，也能更加可靠地使成形品自第3模分开。随后，能够自第4模取出成形品。优选在该方法中，使第4模自第3模离开的操作(分离第4模的工序)具有以下工序。(bl)在第3模与第4模之间压入流体。典型的流体是空气，但也可以是非活性气体、液体。在该方法中，在自第2模取出成形品时，在第3模与第4模之间压入流体，并且使第4模与成形品一起自第3模离开。然后，自第4模取出成形品。成形品与用于限定成形品的外周面的第4模一起，在流体的压力的作用下自第3模分离。通过在第3模与第4模之间压入流体，能够使流体更加可靠地进入到形成在第3模与第4模之间的微小、且熔融树脂不会实质流入的那样的间隙中，能够促进第3模与第4模的分开。因此，即使在成形品与第3模紧贴或粘贴的状态下，也能将作用于第3模与第4模之间的流体的压力，利用为使第 4模和成形品一起自第3模分开的力。一旦在利用流体的压力使第4模自第3模开始离开时，成形品也容易以与第4模紧贴的状态自第3模离开。脱模性较差(不易脱模)的柔软等级的热塑性弹性体(热塑性弹性体树脂)在冷却后与模具的密合性也较高。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模离开时，露出成形品与第3模的接合部，成形品被第4模拉拽，因此容易在成形品与第3模之间形成间隙。一旦在成形品与第3模之间形成间隙，则流体流入到该间隙中。因此能够将作用于第3模与成形品之间的流体的压力，利用为用于使成形品自第3模分开的力。因而，即使成形品与第3模紧贴，也能使成形品易于自第3模分开(分1 ) ο优选在第3模中设有用于收纳第4模的凹部，将第4模以自收纳在凹部中的状态起相对于第3模在预先限定的范围内移动的方式安装在第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)优选具有以下工序。(cl)在第3模的凹部与成形品之间压入流体。在通过在第3模与第4模之间压入流体而使第4模自第3模分开后，继续压入流体。第4模相对于第3模在限定的范围内移动。因而，第3模的凹部与成形品之间的流体压力增大，流体强烈地推压成形品的面对第3模的部分。由该流体产生的力(压力)成为使成形品脱离第4模的力，或成为辅助脱离的力。与使用顶出(推出)销使成形品脱模(分离)时相比，由该流体产生的力作用在成形品的较大的面积上。因此，能够利用更强的力可靠地使成形品自第4模离开。另外，即使是柔软的成形品，也能抑制脱模时的变形，能够使成形品良好地脱离第4模。另外，在使第4模自第3模离开的工序和/或自第4模取出成形品的工序中，也可以与上述的由流体产生的力并用推出(顶出)销等。采用该方法，即使是柔软的热可塑性树脂，也能提高脱模性，所以能够提高注射压力。因此，能够利用高弹性的树脂，制造精度更高的成形品。因而，该方法作为成形品适合制造精度更高，容易弹性变形的齿轮。适合制造该种齿轮的典型的熔融树脂是热塑性弹性体树脂(热塑性弹性体树脂的熔融物)。本发明的另一技术方案是成形品，其利用上述方法得到。该成形品的形态之一具有齿轮的齿的部分，至少齿的部分是热塑性弹性体树脂，齿的部分由第4模成形而成。本发明的另一技术方案是成形装置，其在模腔内注入熔融树脂，制造成形品。该成形装置包括第1模和第2模，该第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在进行成形品的脱模时该第1模和第2膜分开。第2模包括作为基座的第3模、和用于限定成形品的外周面的第4模。第4模在第1模与第2模分开后，能够与成形品一起相对于第3模移动。 典型地，第4模以能移动的方式安装在第3模中。第4模例如能够向第1模的方向移动。该成形装置能够使成形品与第4模一起自第3模分离。因此，容易将使用了柔软且粘合力强的原料的成形品分离。此外，优选该成形装置具有用于向第3模与第4模之间压入流体的流体路径。能够利用被压入到第3模与第4模之间的流体的压力，使第4模和成形品一起自第3模分开。 此外，还能利用流体的压力使成形品自第4模脱模。优选流体路径是用于向第4模与第3模相接触的部分供给流体的路径。另外，优选从第4模的外周的方向供给流体。此外，优选第4模的与第3模接触(抵接)的部分、和第3模的与第4模接触的部分中的至少一个部分的边缘，具有进行了倒角加工的部分。在流体路径中含有进行了倒角加工的部分，经由进行了倒角加工的部分将流体注入到第3模与第4模相接触的部分(面接触的部分)。因而，易于利用流体的压力，使第4模与成形品一起自第3模分开。优选第4模以能相对于第3模在预先限定的范围内移动的方式安装在第3模中。 当在使成形品与第4模一起自第3模分离后，进一步利用流体施加压力时，由于第4模安装在第3模中，因此能够用施加于成形品的压力，使成形品自第4模分离。因而，该成形装置具备使成形品自包括第3模和第4模的第2模经过多个阶段而脱模的装置。优选第4模收纳在第3模的凹部中。能够在使第4模与成形品一起自第3模离开后，利用压入到第3模的凹部与成形品之间的流体的压力，自第4模卸下成形品。成形装置的一形态为齿轮的制造装置。通过使用该成形装置，能够制造可弹性变形且精度高的齿轮。另外，第4模也可以是例如用于形成齿轮的齿(外齿)的部分的构件， 例如是称为板牙等的环状的构件。本发明的另一不同的技术方案是成形模，其利用注入在模腔内的熔融树脂制造成形品。该成形模包括第1模和第2模，该第1模和第2模用于形成模腔的至少一部分，且在进行成形品的脱模时该第1模和第2模分开，第2模包括第3模，其作为基座；第4模，其用于限定成形品的外周面，且在第1模和第2模分开后能够相对于第3模移动；流体路径， 其向第3模与第4模之间压入流体。
图1是表示本发明的一实施方式的成形装置的剖视图。图2是表示在图1的成形装置中将第1模和第2模分开的状态的剖视图。图3表示图1的成形装置的一部分，是表示使成形品和第4模自第3模离开的状态的剖视图。图4表示图1的成形装置的一部分，是表示自第4模取出成形品的状态的剖视图。图5的(a)是放大表示图2的一部分(第4模的与第3模相连接的连接部)的剖视图。图5的(b)是放大表示图3的一部分(第4模的向第3模的连接部)的剖视图。图6是用于说明本发明的一实施方式的成形品的制造方法的一例的流程图。
具体实施例方式图1 图4是表示本发明的一实施方式的成形装置的剖视图。各图表示制造成形品的过程的典型状态。在这些图中，为了说明成形装置的典型部分，用截面和端面等示意地表示该典型部分。图5也用相同的方式进行表示。该成形装置1是在模腔25内注入熔融树脂31而制造成形品80的装置(注射成型装置)。成形装置1具有形成模腔25的成形模10。成形模10可以根据要制造的成形品 80的种类、尺寸等而适当地改变。本例的成形模10能够将高精度的齿轮作为成形品(制品)80而进行制造。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为上模，第2模12为下模，实际上下两分割的模具。以下，将第1模11称作上模，将第2 模12称作下模。上模11由成形装置1的可动基座(上部基座)5、和能沿轴线方向(上下方向)移动的多个板或配件一起构成。上模11具有树脂通路21，该树脂通路21用于将熔融树脂31自成形装置1的喷嘴2注入到模腔25中。下模12由在利用固定螺栓7等实质固定或被限制移动的状态下保持于成形装置1的固定基座(下部基座)6的多个板或配件构成。成形装置1的基座5、基座6能够沿上下方向相对移动即可，也可以是上部基座5为固定基座，下部基座6为可动基座。在该情况下，下模12可动，上模11固定。上模11能够沿上下延伸的轴91上下移动。上模11在向下方移动而与下模12结合时，形成模腔25。在进行成形品的脱模时，上模11向上方移动而自下模12分开。轴91 具有如下功能，即，在上模11和下模12闭合(相连结)时，对位该上模11和下模12的位置。此外，轴91在上模11与下模12相连结的状态下，兼作为成形齿轮(成形品)80时的型芯。在本例中，成形品(齿轮)80以在中心埋设有环状的构件(环、嵌件)32的状态成形而成。该成形品80与中心的环32 —起沿轴91脱模。中心的环32也可以自成形品80卸下，用作作为成形品(制品)80的齿轮的加强构件。另外，成形品80的外侧的与下模12 (实际上是后述的齿轮定位块14)之间的交界部分81表示齿轮的齿的部分。下模12用于限定成形品(齿轮)80的外周面，且具有形成齿的部分81的可动式的构件(齿轮模、齿轮定位块、齿轮构件、第4模)14。S卩，下模12包括第3模13，其相对于可动式的齿轮定位块14构成为基座；作为第4模的齿轮定位块14，其用于限定成形品80 的外周面。以下，将第3模13称作基座模(基座构件)，将第4模14称作齿轮定位块(齿轮构件)。基座模13具有沿中心的轴91凹陷而成的凹部13a。齿轮定位块14是环状的构件 (模具)，用于限定成形品(齿轮)80的外周面(齿的部分)81的，且该齿轮定位块14收纳在基座模13的凹部13a中。另外，在为了使成形品80脱模而卸下上模11时(使上模11 分开)，齿轮定位块14的上表面14d暴露出，且齿轮定位块14以在使上模11自下模12 (基座模13)分开后，能够相对于基座模13在限定的范围内移动的方式安装在基座模13中。更详细而言，齿轮定位块14为环状，内周面(内周侧)14c是用于限定齿轮80的齿81的部分，多根螺栓(stud)93(在附图中表示2根螺栓)以贯穿齿轮定位块14的主体 (周边部分和外周部分)14e的方式支承于基座模13。这些螺栓93的下部固定于基座模 13，且在上部设有限制齿轮定位块14的移动的止挡部93a。齿轮定位块14在基座模13的凹部13a的内部能沿这些螺栓93在上下方向上滑动。因而，齿轮定位块14以借助这些螺栓93在由止挡部93a容许的范围移动(滑动)的方式安装在基座模13中。在上模11的与下部的下模12相对(相面对)的一侧，在与多个螺栓93分别相对应且与齿轮定位块14的主体He抵接的位置设有多个凹部11a。在上模11与下模12相接触(相连结、闭合，即成形模10合模)时，螺栓93的自下模12突出的部分、即自齿轮定位块14突出的部分分别收纳在凹部Ila内。因而，这些螺栓93不会妨碍上模11和下模12 的合模。能相对于下模12 (基座模13)移动地安装齿轮定位块14的方法并不限定于本例。 例如，也可以将螺栓93固定于齿轮定位块14，使螺栓93与齿轮定位块14 一起相对于基座模13移动。如图1所示，在该成形装置1中，上模11与下模12相接触而形成模腔25，在注入熔融树脂31的阶段，齿轮定位块14收纳在基座模13的凹部13a内，齿轮定位块14不移动。 利用齿轮定位块14与螺栓93的接触和/或齿轮定位块14的外周面14f与凹部13a的内周面的接触，高精度地维持齿轮定位块14相对于基座模13的位置(下模12中的位置)。 因而，利用基座模13和齿轮定位块14构成用于成形高精度的齿轮80的模具(下模)12。如图2所示，在上模11自下模12脱离(成形模开模)时，露出齿轮定位块14的上表面14d。然后，齿轮定位块14能够以螺栓93作为滑动件向上模11侧(上方)移动。 因而，如图3和图4所示，齿轮定位块14能够从与基座模13接触的第1位置(图1和图2所示的位置)沿螺栓93移动至与止挡部(限动配件)93a接触的第2位置(图3和图4所示的位置)。成形装置1包括多个贯穿下模12而与成形品80的下表面抵接的推出(顶出)销 (在图中表示4根推出销)95。在使齿轮定位块14与成形品80 —起自基座模13分开时、 和/或自齿轮定位块14取出成形品80时，这些推出销95与以下说明的流体70协作使用。在使用了具有可动式的齿轮定位块14的成形模10的成形装置1中，省略设置推出销95或减少销95的根数是有效的。齿轮80的与推出销95抵接的位置要求是具有能抵抗推出销95的压力的构造、厚度的形状。通过省略设置推出销95或减少销95的根数，在设计齿轮80时，无需采用与推出销95相对应的形状。因而，扩大了能利用成形装置1制造的齿轮80的形状的选择范围。此外，该成形装置1所用的成形模10具有流体路径22，该流体路径22在下模12 的基座模13的内部通过，用于向基座模13与齿轮定位块14之间压入(注入)流体70而使齿轮定位块14自基座模13分开。经过流体路径22而压入的流体70优选为气体，特别优选为空气。流体70可以是氮气或氩气等非活性气体。流体70也可以是液体。流体路径22通过基座模13的内部，延伸至齿轮定位块14的外周部14f，即齿轮定位块14与基座模13相接触的部分。更详细而言，流体路径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设有流体70的排出口 22a。本例的流体路径 22自该排出口 2 沿水平方向贯穿下模12(基座模13)，延伸到下模12的外侧。因而，能够自下模12的外侧经由流体路径22供给流体70，自齿轮定位块14的外周将流体70注入到齿轮定位块14的下表面14b与基座模13之间的交界部分。另外，流体路径22只要以能向齿轮定位块14与基座模13的接触部分压入流体70 的方式形成即可，并不限定于本例。也可以代替从齿轮定位块14的周向注入流体70而从齿轮定位块14的下侧注入流体70。在该情况下，流体路径22的排出口例如可以设在基座模13的凹部13a的下表面(底面)上。通过将流体路径22的排出口 2 设在齿轮定位块14与基座模13相连接的连接部分(接触部分)，能够使排出口 2 远离成形品80。因此，能够抑制排出口 2 被树脂堵塞。因而，在进行成形品80的脱模时，能够使流体70可靠地流入齿轮定位块14与基座模 13的接触部分，利用流体70获得用于使齿轮定位块14与成形品80 —起自基座模13分开的力。特别是，通过将排出口 2 设在齿轮定位块14的外周部14f或外周部14f的近旁， 能够在排出口 2 与成形品80之间确保充分的距离。如图5的(a)和图5的(b)中放大表示的那样，齿轮定位块14与基座模13抵接 (接触)的下表面14b的外缘1 被倒角加工。流体路径22以从齿轮定位块14的外周的方向将流体70注入到齿轮定位块14与基座模13相面接触的部分、即齿轮定位块14的下表面14b的方式配置。齿轮定位块14的下表面14b的外缘1 在凹部13a中面对流体路径22，通过对外缘1 进行倒角加工，使流体70易于流入到基座模13与齿轮定位块14之间、即基座模13与齿轮定位块14接触(面接触)的部分。也可以代替齿轮定位块14的下表面14b的外缘1 或与外缘1 一起，对凹部13a的与下表面14b接触的底面的外缘进行倒角加工。将齿轮定位块14与基座模13 (基座模13的凹部13a)接触的接触面、即齿轮定位块14的下表面14b和凹部13a的底面调整为适当的表面粗糙度。特别是在成型高密合性的树脂的情况下，将模具的面精加工成具有适当的表面粗糙度。因而，在齿轮定位块14与基座模13接触的接触部分形成供流体70流入的程度的微小的间隙。此外，当处于为了脱模而使上模11自下模12分开了的状态时，合模力不会作用于成形模10。因此，在进行脱模时，合模力不作用于可动型的齿轮定位块14，齿轮定位块14处于未被基座模13推压的状态。因而，流体70易于流入齿轮定位块14与基座模13接触的接触部分(对合面)。另外，在该可动型的齿轮定位块14中，在熔融树脂31流入并在达到流动性差的状态之前(变成低温之前)，合模力作用于齿轮定位块14与基座模13接触的接触部分(对合面)，因此实质上熔融树脂31不会流入到齿轮定位块14与基座模13相接触的对合面。此夕卜，作为对合面的齿轮定位块14的底面14b的面积充分大，直到齿轮定位块14与基座模13 接触的接触部分(对合面)的外周部，都能够阻止树脂31流入。因而，通过从齿轮定位块 14的周围供给空气等流动性非常高的流体70，能够使流体70流入到齿轮定位块14与基座模13相接触的接触部分，从而能够利用该流体70的压力使齿轮定位块14和基座模13分开。在对作为齿轮定位块14的外周面14f和下表面14b的角部的外缘14a进行了倒角加工时，在流体路径22的内部的流体70的压力上升时，首先，向上推压齿轮定位块14的力作用于进行了倒角加工的外缘14a。因此，能够利用流体70的压力使齿轮定位块14的下表面14b的外周部分自基座模13离开。然后，流体70流入到自基座模13离开了的下表面 14b的外周部分，利用流体70的压力扩大齿轮定位块14与基座模13之间的间隙。这样，能够使流体70容易地流入到齿轮定位块14与基座模13接触的接触部分。因而，能够在短时间内、可靠地使成形品80与齿轮定位块14 一起自基座模13分开。图6是对制造成形品80的方法的一例进行说明的流程图。另外，以下使用成形装置1说明制造方法100，但本发明所包含的制造方法未必一定要使用成形装置1来进行。在该制造方法100中，首先在步骤101中，自喷嘴2经由树脂通路21将加热后的熔融状态的树脂(熔融树脂)注入到模腔25内(参照图1)。在熔融树脂冷却而固化(硬化)后，或恢复到低温(常温、成形品80的使用温度)状态后，在步骤102中，使上模(第 1模)11和下模(第2模)12相对移动而将上模11和下模12分开，自成形品80卸下上模 11(参照图幻。在成形装置1中，使上模11向上方移动而自下模12卸下上模11。在该阶段，能够利用可动基座5和固定基座6获得充分的力，以将上模11和下模12分开。因而， 即使是使用了粘合性高的树脂31的成形品80，也能使成形品80自上模11分离。 接着，在步骤103中，将流体(空气)70压入到基座模(第3模)13与齿轮定位块 (第4模)14之间，使成形品80和齿轮定位块14 一起自基座模13离开(参照图3)。在本例的成形模10中，对齿轮定位块14的底面14b的外周部分的角部(外缘)Ha进行了倒角加工。在使空气路径22的压力上升而经由空气路径22注入压缩空气70时，压缩空气70先作用于进行了倒角加工的外缘14a，发挥使齿轮定位块14上升的力。因而，能够使流体70 良好地进入到基座模13与齿轮定位块14之间(参照图5的(a)和图5的(b))。
流体70 —旦进入到基座模13与齿轮定位块14之间，则向基座模13与齿轮定位块 14之间加速地流入，力沿使齿轮定位块14自基座模13离开的方向(上方)作用于齿轮定位块14的下表面14b。齿轮定位块14是用于限定作为成形品80的齿轮80的外周面(齿的部分)81的模具，能够沿成形品80的外周形成为充分大小的环状的构件。因而，能够充分地确保供流体70发挥作用的下表面14b的面积，能够利用流体70获得用于使成形品80 与齿轮定位块14 一起自基座模13分离的力。成形品80与齿轮定位块14紧贴。因此，当利用流体70的压力使齿轮定位块14自基座模13离开而向上方移动时，成形品80与齿轮定位块14 一起也向上方移动。特别是， 在成形品80为齿轮的情况下，成形品80的外周的齿的部分81与齿轮定位块14的内周的用于成形齿的部分14c相接触的接触面积较大，成形品80与齿轮定位块14紧贴，成形品80 易于与齿轮定位块14 一起移动。此外，当树脂31是弹性体等柔软且密合性高的树脂时，成形品80能够与齿轮定位块14更加紧贴，易于与齿轮定位块14 一起自基座模13分离。在成形品80被齿轮定位块14拉拽而开始自基座模13离开时，在成形品80与基座模13之间产生间隙。流体70流入该间隙，从而在流体70的作用下，使成形品80自基座模13离开的力作用于成形品80本身。因而，该成形模(模具)10利用压缩空气等流体70， 易于获得用于使成形品80与齿轮定位块14 一起自基座模13分离的充分的力。当利用作用于齿轮定位块14和成形品80的流体70的力，使成形品80与齿轮定位块14 一起自基座模13离开时，成形品80和齿轮定位块14在凹部13a的内部向上方移动，直到齿轮定位块14与螺栓93的止挡部93a接触。此时，可以使流体路径22的流体70 的压力上升而使流体70流入，并且利用推出销95向上方推压成形品80。能够利用推出销 95加强用于使成形品80自基座模13分离的力。在步骤104中，进一步推压成形品80，从而自齿轮定位块14取出成形品80 (参照图4)。在该成形模10中，利用螺栓93和止挡部93a限制齿轮定位块14相对于基座模13 移动的范围。因而，通过将流体70经由流体路径22压入到基座模13的凹部13a内，利用流体70进一步向上方推压成形品80，能够自齿轮定位块14向上方推压成形品80。为了使流体(压缩空气)70良好地作用于成形品80，优选在利用止挡部93a使齿轮定位块14停止的状态下，齿轮定位块14的外周面14f与凹部13a的周面接触。此时，可以利用推出销95 向上方推压成形品80，从而能够加强自齿轮定位块14取出成形品80的力。在成形品80是齿轮的情况下，特别在是正齿轮(直齿圆柱齿轮)的情况下，与包括齿在内的外周部分81的面积相比，主体部分82的下表面的面积充分大。因而，利用作用于主体部分82的下表面的流体70，易于获得用于使外周部分81自齿轮定位块14的内周部分14c分离的力。此外，在该成形模10中，与成形品80的主体部分82形成为辐条(spoke) 状的齿轮的情况相比，主体部分82为板状的齿轮易于获得分离用的力。在树脂31是弹性体的情况下，为了确保作为齿轮的强度，主体部分82优选为板状且厚度均勻。因而，该成形模10适合将上述的齿轮作为成形品80而进行制造。这样，在使用了该成形模10和成形装置1的制造方法100中，并不是用1个步骤使成形品80自下模12脱模的，而是首先使成形品80与齿轮定位块14 一起自基座模13分离，然后使成形品80自齿轮定位块14分离，从而完成成形品80的脱模。齿轮定位块14可以为了形成多段的齿轮而分成多阶段，在该情况下，可以通过采用更多阶段的分离步骤来使成形品80脱模。另外，成形品80并不限定于正齿轮，也可以是锥齿轮等各种齿轮，另外， 也可以是除了齿轮以外，外周面被成形为限定的形状的零件或制品。热塑性弹性体树脂(TPE)是具有如下性质的弹性体，即，是在加热时软化而体现
11出流动性，在冷却时恢复成橡胶状弹性体的性质。因而，当在模腔25的内部被冷却时，热塑性弹性体树脂恢复成橡胶状弹性体，即使在成为了成形品80的状态下，粘合性仍然很强。 即使是粘性强且密合性高的成形品80，该成形装置1和制造方法100也能使该成形品良好地自成形装置1脱模。实施例上述的成形装置1和成形品80的制造方法100适合成形能弹性变形的树脂性的齿轮，特别适合利用柔软等级的树脂成形齿轮。在本例中，作为熔融树脂31，采用热塑性弹性体树脂(TPE)的熔融物，且将熔融树脂31以高压注入到成形模10中，制造了高精度的齿轮。在热塑性弹性体树脂中使用了作为聚酯系热塑性弹性体树脂的Hytrel(注册商标)4047 (东丽·杜邦公司制造)。东丽 杜邦公司制造的Hytrel (注册商标)是，即使在热塑性弹性体树脂中，也能从低温到高温在广大的使用温度范围内体现出高强度和橡胶弹性的工程弹性体的一例。特别是，作为聚酯系热塑性弹性体树脂的Hytrel (注册商标)4047 是最富于柔软性(例如弯曲弹性为IOOMPa以下)的原料，作为能够进行成型的弹性体原料而受到关注。相反，成形品80的脱模比较困难的这一事项例如在日本国特许公开公报 2008-31408号等中有所记载。在以往的模具、即不具有可动型的齿轮定位块的模具中，当熔融树脂是 Hytrel (注册商标)4047时，若注射压力为70MPa以上，则分离(脱模)性不充分，很难自模具脱模。在使用本例的成形装置1和模具(成形模)10实施图6所示的制造方法时，即使是Hytrel (注册商标)4047，也能使注射压力为130MI^而进行分离(脱模)，能够减小成形时的收缩率。因而，能够利用柔软性高的树脂制造高精度的齿轮。如上所述，采用成形装置1和制造方法100，即使以高压注入弹性体树脂，也能使成形品80良好地脱模。因而，能够获得高精度且高刚性的齿轮80。另外，采用成形装置1 和制造方法100，能够使成形品80良好地脱模。因此，可以对成形品80设置拔模斜度、凹凸 (肋)等，但也可以不对成形品80设置拔模斜度、凹凸(肋)等。因而，采用成形装置1和制造方法100，即使是齿轮那样难以设置拔模斜度、或因设置拔模斜度、凹凸(肋)而使刚性下降的成形品80，也不会使刚性下降地能够良好地形成成形品。另外，在成形装置1中，在模腔25的周围设有齿轮定位块14。因此，流体70的排出口 2 并未直接暴露于模腔25。因而，即使以高压注入了熔融树脂，排出口 2 也不会被树脂阻塞。因此，能够在制造时向模腔25以高压注入熔融树脂，在脱模时向基座模13与齿轮定位块14之间可靠地注入(流入、压入)流体70，使齿轮定位块14与成形品80 —起自基座模13离开，然后再以良好的状态使成形品80脱模。另外，上述的成形装置1和制造方法100是本发明的一例，本发明并不限定于此。 在本例的成形装置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以外的模或配件。另外，在上述的成形装置1中，具有分开为上模(第1模)11 和下模(第2模)12的成形模10，但成形模10并不限定于上下两分割的结构。利用空气等流体70向上推压齿轮定位块14的方法能够充分利用比成形品80大一圈的齿轮定位块14在尺寸上的优点，简单地获得分离用的力，因此优选该方法。也可以代替利用空气等流体70向上推压齿轮定位块14而采用推出(顶出)销等的机械性的方法向上推压齿轮定位块14，从而使齿轮定位块14和成形品80 —体地自基座模13分离。
另外，利用本发明的成形装置和制造方法制造的成形品并不限定于齿轮，能够利用本发明的成形装置和制造方法较佳地制造具有能由第4模限定外周围那样的构造的部件。
权利要求
1.一种制造成形品的方法，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模形成供熔融树脂注入的模腔的至少一部分，在进行上述成形品的脱模时上述第1模和上述第2模分开，并且，上述第2模包括第3模，其作为基座；第 4模，其用于限定上述成形品的外周面，且在进行上述成形品的脱模时该第4模能够相对于上述第3模移动，该方法包括以下操作 将熔融树脂注入到上述模腔内；在将上述第1模和上述第2模分开后，使上述第4模和上述成形品一起自上述第3模离开；以及自上述第4模取出上述成形品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模离开的操作包括向上述第3模与上述第4模之间压入流体的操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，上述第4模收纳在上述第3模的凹部内，上述第4模以相对于上述第3模在预先限定的范围内移动的方式安装在上述第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模的上述凹部与上述成形品之间压入流体的操作。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的方法，其中，使上述第4模自上述第3模离开的操作包括使上述第4模向上述第1模的方向移动的工序。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，上述熔融树脂是热塑性弹性体树脂的熔融物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，上述成形品是齿轮，上述第4模是用于形成上述齿轮的齿的部分的构件。
7.一种成形品，该成形品利用权利要求1 3中任意一项所述的方法获得。
8.根据权利要求7所述的成形品，其中，该成形品具有齿轮的齿的部分，至少上述齿的部分是热塑性弹性体树脂，上述齿的部分由上述第4模成形而成。
9.一种成形装置，其在模腔内注入熔融树脂而制造成形品，该成形装置包括第1模和第2模，该第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分， 且在进行上述成形品的脱模时该第1模和第2模分开； 上述第2模包括 第3模，其作为基座；第4模，其用于限定上述成形品的外周面，在上述第1模与上述第2模分开后，该第4 模能够与上述成形品一起相对于上述第3模移动。
10.根据权利要求9所述的成形装置，其中，该成形装置还具有向上述第3模与上述第4模之间压入流体的流体路径。
11.根据权利要求10所述的成形装置，其中，上述流体路径是向上述第4模与上述第3模相接触的部分供给流体的路径； 上述第4模的与上述第3模相接触的部分、和上述第3模的与上述第4模相接触的部分中的至少一个部分的边缘具有进行了倒角加工的部分。
12.根据权利要求9 11中任意一项所述的成形装置，其中，上述第4模以相对于上述第3模在限定的范围内移动的方式安装在上述第3模中。
13.根据权利要求12所述的成形装置，其中， 上述第4模收纳在上述第3模的凹部内。
14.根据权利要求9所述的成形装置，其中， 上述第4模向上述第1模的方向移动。
15.根据权利要求9所述的成形装置，其中，上述成形品是齿轮，上述第4模是形成上述齿轮的齿的部分的构件。
16.一种成形模，其利用被注入到模腔内的熔融树脂制造成形品，该成形模包括第1模和第2模，该第1模和第2模用于形成上述模腔的至少一部分，且在进行上述成形品的脱模时该第1模和第2模分开； 上述第2模包括 第3模，其作为基座；第4模，其限定上述成形品的外周面，且在上述第1模与上述第2模分开后，该第4模能够与上述成形品一起相对于上述第3模移动。
17.根据权利要求16所述的成形模，其中，该成形模还具有向上述第3模与上述第4模之间压入流体的流体路径。
全文摘要
本发明提供制造成形品的方法和成形装置。成形装置(1)是在模腔(25)的内部注入熔融树脂而制造成形品(80)的装置。成形装置(1)包括用于形成模腔(25)，且在进行成形品(80)的脱模时分开的第1模(11)和第2模(12)。第2模(12)包括作为基座的第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)分开后，能够与成形品(80)一起相对于第3模(13)移动的方式安装在第3模(13)中。此外，成形装置(1)具有向第3模(13)与第4模(14)之间供给压缩空气的路径(22)。
文档编号B29C45/43GK102458793SQ201080024958
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月5日
发明者千国敏, 白石克己 申请人:甲信工业株式会社