JP2000225633A - 中空成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大きな中空部を有し、外観が優れ、薄肉部が
無く強度的に不安の無い射出成形品を容易に得られ、し
かも構造が簡素な金型装置を提供する。 【解決手段】 金型キャビティ面を構成する進退可能か
つ独立した温調機構５を持った可動コア２をゲート７か
ら金型キャビティ３の体積変化が小さくなるような大き
さ、位置に設け、この可動コア２を前進させた状態で溶
融樹脂を射出し、加圧流体の圧入後可動コア２を後退さ
せ、大きな中空部２を形成させる。 【効果】 可動コア２を設けることにより、ゲート７か
ら金型キャビティ３への体積変化が小さくなり、ジェッ
ティング等の外観不良が抑制され、さらに金型温調とは
独立した温調機構５を有しているため、例えば曲折部の
インコース１８をよく冷却することにより、生じ易い薄
肉部の形成を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型キャビティ内の溶
融樹脂中への加圧流体の圧入と、成形途中での金型キャ
ビティの容積拡大を併用した中空成形に用いられる中空
成形用金型装置および中空成形法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金型キャビティ内の溶融樹脂中へ
の加圧流体の圧入と共に可動コアを移動させることによ
り金型キャビティ容積拡大を図るようにした各種の工法
が提案されている。

【０００３】特開平３−９８２０号公報に開示された射
出成形法においては、移動型を金型開閉機構によって金
型開放方向へ移動させるものであり、この金型は、固定
金型と、スライド可能な金型から構成されている。そし
て、金型キャビティの容積拡大は、型キャビティ内に射
出された溶融樹脂の内部に加圧流体を注入しながら、金
型を徐々にスライドさせることによって行う。つまり、
この移動型の場合には、移動型を金型開き方向へ移動さ
せることによって、キャビティの容積拡大を図るように
している。

【０００４】特開平５−８４７８６号公報に開示された
金型は、移動型側の型キャビティ面を構成する可動コア
が、移動型を貫通し且つ金型開閉方向に移動可能に設け
られており、移動型に取り付けられた支持具に金型開閉
機構が接続されていると共に、可動コアを金型開閉方向
に移動させる可動コア移動機構が支持具に支持されてい
る。従来移動型の場合には、移動型を金型開き方向へ移
動させることによって、キャビティの拡大を図る。一
方、特開平５−８４７８６公報に開示された金型におい
ては、金型キャビティの容積拡大を、移動型を移動させ
ずに可動コア移動装置による可動コアの移動によって行
うようにしている。

【０００５】特開平５−４２５５７号公報に開示された
射出成形法においては、曲折部を有し中空構造を形成さ
れた成形品において、曲折部のインコ−スに薄肉部を生
じ易いため、金型キャビティの上記部分にセキを設け、
上記キャビティ内に樹脂を注入し、その後該溶融樹脂内
に加圧流体を注入し、該セキと一方の型面との間を加圧
流体が流れるようにし、部分的に中実部分を厚くした厚
肉部を形成し、強度向上等を図るようにしている。

【０００６】また、前記の特開平５−４２５５７号公報
に開示された中空成形法においては、中空成形型は、曲
折部を有する中空成形品を成形するためのキャビティを
有する。該キャビティは、そのインコース近傍のガス流
入側に、セキを設けてなる。そして、キャビティ内に溶
融樹脂を注入した後加圧流体を注入した際、薄肉部の生
じ易いインコース側に中実部分を厚くした厚肉部を形成
させるため、該加圧流体が上記セキとアウトコースの間
を流れるように構成してある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記成
形法においては、次の問題がある。例えば特開平３−９
８２０号公報あるいは特開平５−８４７８６号公報に開
示されている従来の工法においては、高い中空率を有す
る中空構造を形成する射出成形品が得られるが、厚肉の
中空成形では、ゲートと金型キャビティとの体積変化が
大きくなるため、ジェッティング等の外観不良が発生す
るという、中空成形における大きな問題に関して具体的
な手段が開示されていない。さらに、可動コアを金型開
放方向へ移動させる際、傾斜面間の圧接力を弱め、溶融
樹脂内に圧入される加圧流体の圧力のみにより可動コア
が移動させられるため、低圧で加圧流体の圧入を行う場
合、可動コアが移動しないという問題がある。また、曲
折部を有する中空成形品においては、インコース側に薄
肉部を有し、割れ易く、強度が弱いため、製品不良の原
因になるという問題も有する。

【０００８】さらに、特開平５−４２５５７号公報に開
示された金型においては、加圧流体が曲折部のインコー
スを通ることを制御するために、セキを設けている。そ
のため、成形品のセキを設けた部分には、セキの形状が
残り、外観意匠の変更が余儀なくされている。また、離
型時にはセキの部分が抵抗となり、金型離型性が悪くな
る。さらには、金型キャビティ内にセキという突起状物
を設けるため、金型キャビティの製作が複雑となり、製
作費用が上昇するという問題を有する。

【０００９】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、高い中空率が得られ、なお且つ外観が優
れ、強度的に不安の無い中空成形品を製造することが可
能な中空成形用金型装置を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空成形品を
製造する中空成形金型装置であって、図１に示されるよ
うに金型キャビティ面を構成する進退可能な可動コア２
を駆動ブロック４のスライドにより金型開閉方向に進退
可能に設け、前記可動コア２の側縁部に配置される移動
型１には、可動コア２が前進した状態ではゲート７と金
型キャビティ３との体積変化を小さくするように、且つ
ゲート７から金型キャビティ３への溶融樹脂の急激な拡
散を阻害するようにゲート７を設け、また必要に応じて
前記可動コア２に金型温調とは別個の独立した温調機構
５を有していることを特徴とする中空成形用金型装置で
ある。

【００１１】すなわち、第１の発明に係る中空成形用金
型装置は、金型キャビティ３面の一部を構成する可動コ
ア２を固定型９、あるいは移動型１の一方を貫通して設
けると共に該可動コア２の底部を傾斜面１３に形成し、
該可動コア２の傾斜面１３には、駆動装置１２にてスラ
イドする駆動ブロック４の傾斜面１４を連結させ、前記
可動コア２を駆動ブロック４のスライドにより金型開閉
方向に進退可能に設け、前記可動コア２の側縁部に配置
される移動型１には、可動コア２が前進した状態ではゲ
ート７と金型キャビティ３との体積変化を小さくするよ
うに、且つゲート７から金型キャビティ３への溶融樹脂
の急激な拡散を阻害するようにゲート７を設けたことを
特徴とするものである。

【００１２】また、第２の発明に係る中空成形用金型装
置は、可動コア２には、金型温調とは別個の独立した温
調機構を有していることを特徴とする請求項１記載のも
のである。

【００１３】また、第３の発明に係る中空成形用金型装
置は、可動コア２を流体圧シリンダーによって金型開閉
方向へ移動させる可動コア移動機構を有していることを
特徴とする請求項１のものである。

【００１４】さらに、第４の発明に係る中空成形用金型
装置は、金型キャビティ３内へ可動コア２が前進した状
態で溶融樹脂を射出し、さらに加圧流体を圧入して、可
動コア２を後退させることにより中空成形品を得る、請
求項１、請求項２および請求項３記載のものである。

【００１５】

【作用および効果】本発明において、可動コア２の側縁
部に配置される移動型１には、可動コア２が前進した状
態ではゲート７と金型キャビティ３との体積変化を小さ
くするように、且つゲート７から金型キャビティ３への
溶融樹脂の急激な拡散を阻害するようにゲート７が設け
られている。そして、かかる中空成形型を使用するに当
たっては、まず可動コア２が前進した状態で金型キャビ
ティ３内に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、可動コア
２が前進しているために狭くなった金型キャビティ３を
流れ、また金型キャビティ３のゲート７付近には前進し
ている可動コア２の例えば側面があるため、ゲート７か
ら金型キャビティ３への急激な体積変化が無いため、ジ
ェッティング等の中空成形において多く見られる外観不
良が抑制される。ここで、樹脂の注入量としては、例え
ば金型キャビティ容量の５０〜９０容量％とする。

【００１６】ついで、上記溶融樹脂内に加圧流体を注入
する。この時、例えば金型キャビティ３が曲折部１６を
有している場合、加圧流体は流動抵抗の少ない曲折部の
インコース１８を通るために、曲折部のインコース１８
に薄肉部を生じ易い。しかし、上記可動コア２には金型
温調とは別個の独立した温調機構５が設けられているた
め、例えば、金型温調よりも可動コア２の温調温度を低
くした場合、可動コア２部の樹脂の固化層形成は、他の
キャビティ面よりも進行し、可動コア２部の樹脂は厚肉
となり、加圧流体の注入による曲折部のインコース１８
の薄肉部形成は抑制される。そして、加圧流体を注入し
つつ可動コア２を後退させ、金型キャビティ３容積を拡
大することにより、高い中空率を有した中空成形品が得
られる。したがって、本発明によれば、外観に優れ、強
度的にも問題の無い、高い中空率を有した中空成形品を
製造することが可能な、中空成形用金型装置を提供する
ことが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の中空成形金型装置を使用
する実施例として、曲折部１６を有するバックドアグリ
ップを製造する中空成形用金型装置を図１から図５に基
づいて説明する。図１は、本発明の実施例を示す中空成
形用金型装置の断面図であり、溶融樹脂注入後の状態を
示すものである。本例に用いる中空成形用金型装置は図
１に示すごとく、曲折部１６を有する中空成形品として
のバックドアグリップを製造するためのキャビティ３を
有する。

【００１８】図１において、固定型９は、一定位置に固
定されているもので、射出ノズル(図示されていない)が
圧接されるスプルー１０を有している。図４に示される
ようにスプルー１０からランナー１５を経由してサイド
ゲート７から金型キャビティ３内に溶融樹脂が注入され
る。固定型９に対向して設けられている移動型１には、
金型開閉機構（図示されていない）が接続されており、
成形した中空成形品取り出しのための型開放、この型開
放状態からの型締めは金型開閉機構によって行われる。

【００１９】移動型１には、金型開閉方向に進退可能に
これを貫通し、移動型１側の金型キャビティ面を構成す
る可動コア２が設けられている。この可動コア２は金型
を閉じた状態において、固定型９との間に金型キャビテ
ィ３を形成するものである。

【００２０】可動コア２は背面側に傾斜面１３を有して
おり、その後方には同様の傾斜面１４を有する駆動ブロ
ック４が、その傾斜面１４の傾斜方向を可動コア２とは
入れ違いにして、可動コア２の傾斜面１３に傾斜面１４
を摺動可能に重ねて設けられている。この駆動ブロック
４は、可動型１上に設けられた流体圧シリンダー等の駆
動装置１２によって、受け板８に沿って、金型開閉方向
に対して直交方向に進退可能に設けられている。

【００２１】上述の駆動ブロック４、駆動装置１２は、
可動コア移動機構を構成しているものである。この可動
コア移動機構を更に説明する。

【００２２】可動コア移動機構は、可動コア２を金型開
閉方向へ移動させるためのもので、可動コア２の金型開
放方向への移動は、駆動装置１２によって駆動ブロック
４を後退させ、駆動ブロック４に例えばレール状に連結
されている可動コア２を金型開放方向へ移動することで
行われる。図３は、可動コアを金型開放方向へ移動させ
た状態を示している。また、図５には可動コア２と駆動
ブロック４の摺動可能に設けられている各々の傾斜面１
３、１４が連結されている状態の例として、レール状に
連結されている状態を示している。

【００２３】可動コア２の金型閉鎖方向への移動は、上
記とは逆に駆動装置１２によって駆動ブロック４を前進
させることによって行うことが出来る。通常、可動コア
２の金型閉鎖方向への移動は、中空成形品を取り出した
後に行われ、次ショットの射出開始前に完了していれば
よい。

【００２４】可動コア２の金型開閉方向への移動速度、
即ち金型キャビティ３の容積拡大速度は、可動コア２と
駆動ブロック４が連結されているため、金型キャビティ
３に圧入する加圧流体の圧力等には関係なく、駆動ブロ
ック４の前進速度によって正確に決まる。そのため、駆
動ブロック４に接続されている駆動装置１２である流体
圧シリンダーのストローク速度を制御することにより、
容易に金型キャビティ３の容積拡大速度を制御すること
が出来る。そのため、様々な種類の溶融樹脂を使用する
場合にも、また様々な加圧流体の圧力に対しても、可動
コア２の移動タイミング、移動速度の制御が非常に容易
である。

【００２５】上記溶融樹脂としては、例えばポリプロピ
レン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン（ＡＢＳ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）等の
各種熱可塑性樹脂を用いる。また、加圧流体としては、
例えば不活性ガス(Ａｒ・Ｈｅ等)、非酸化性ガス（Ｎ２
等）のガス類又は水、オイル等の液体類を用いる。ま
た、上記加圧流体は、樹脂注入後に注入する態様と樹脂
を少し混入した後、樹脂と流体とを同時に注入する態様
がある。

【００２６】一方、金型キャビティ３内の加圧流体圧力
は、最終的には駆動装置１２への負荷として加わるが、
この負荷は傾斜面１３、１４によって、弱められ、大き
な負荷としては駆動装置１２へかからないため、駆動装
置１２の負担が軽い。従って、駆動装置１２は大型のも
のを使用する必要が無い。

【００２７】図１に示される可動コア移動機構では、駆
動ブロック４を後退させた時に可動コア２が金型開放方
向へ移動され、駆動ブロック４を前進させた時に可動コ
ア２が金型閉鎖方向へ移動されるもとのなっている。し
かし、可動コア２と駆動ブロック４の傾斜面１３、１４
の傾斜方向を図示される方向とは逆にすることにより、
駆動ブロック４を後退させた時に可動コア２が金型閉鎖
方向へ移動され、駆動ブロック４を前進させて時に可動
コア２が金型開放方向へ移動されるものとすることもで
きる。また、該可動コア移動機構は移動型１に設けられ
ているが、固定型９に設けることも出来る。

【００２８】図１に示されている駆動装置１２である流
体圧シリンダーの加圧流体としては、油圧あるいは空気
圧のいずれでもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、可動コア２が前進した状態ではゲート７と金型キャ
ビティ３との体積変化を小さくするように、且つゲート
７から金型キャビティ３への溶融樹脂の急激な拡散を阻
害するように移動型１にゲート７を設けることにより、
ジェッティング等の外観不良が抑制され、さらに金型温
調とは別個の独立した温調機構５を有しているため、曲
折部のインコース１８に生じ易い薄肉部の形成を抑制で
き、且つ、成形途中で行う金型キャビティ３の容積拡大
速度を容易に制御出来るので、外観に優れ、強度的に不
安の無い高い中空率の中空成形品を得ることが出来るも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す中空成形用金型装置の
断面図であり、溶融樹脂注入後の状態を示している。

【図２】 図１に示される中空成形用金型装置の溶融樹
脂内に加圧流体を注入した後の断面図である。

【図３】 図2に示される中空成形容金型装置の可動コ
アを後退させた状態を示す断面図である。

【図４】 図１に示される中空成形用金型装置の移動型
の正面図である。

【図５】 可動コアと駆動ブロックの重なり合う傾斜面
の一例の断面図(レール状)

【符号の説明】

１ 移動型 ２ 可動コア ３ 金型キャビティ ４ 駆動ブロック ５ 可動コアの温調機構 ６ 加圧流体配管 ７ ゲート ８ 受け板 ９ 固定型 １０ スプルー １１ 加圧流体注入口 １２ 駆動装置 １３ 可動コアの傾斜面 １４ 駆動ブロッ
クの傾斜面 １５ ランナー １６ 曲折部 １７中空部 １８ 曲折部のイ
ンコース

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 金型キャビティ（３）面の一部を構成する
   可動コア（２）を固定型（９）、あるいは移動型（１）
   の一方を貫通して設けると共に該可動コア（２）の底部
   を傾斜面（１３）に形成し、該可動コア（２）の傾斜面
   （１３）には、駆動装置（１２）にてスライドする駆動
   ブロック（４）の傾斜面（１４）を連結させ、前記可動
   コア（２）を駆動ブロック（４）のスライドにより金型
   開閉方向に進退可能に設け、前記可動コア（２）の側縁
   部に配置される移動型（１）には、可動コア（２）が前
   進した状態ではゲート（７）と金型キャビティ（３）と
   の体積変化を小さくするように、且つゲート（７）から
   金型キャビティ（３）への溶融樹脂の急激な拡散を阻害
   するようにゲート（７）を設けたことを特徴とする中空
   成形用金型装置。
2. 【請求項２】 可動コア（２）には、金型温調とは別個
   の独立した温調機構（５）を有していることを特徴とす
   る請求項１の中空成形用金型装置。
3. 【請求項３】 可動コア（２）を流体圧シリンダーによ
   って金型開閉方向へ移動させる可動コア移動機構を有し
   ていることを特徴とする請求項１の中空成形用金型装
   置。
4. 【請求項４】 金型キャビティ（３）内へ可動コア
   （２）が前進した状態で溶融樹脂を射出し、さらに加圧
   流体を圧入して、可動コア（２）を後退させることによ
   り中空成形品を得る、請求項１、請求項２および請求項
   ３記載の中空成形用金型装置。