JP2001113568A - 筒状成形品の射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】均一な密度を持ち、そりや変形、残留ひずみ等
が少なく、収縮ムラのない高精度の寸法を備え、外観の
優れた筒状成形品を得ることができる筒状成形品の射出
成形用金型を提供する。 【解決手段】駆動手段を介して可動型本体内で回転可能
に設けられた回転ケースと、この回転ケースの回転に伴
って回転するとともに回転ケース内で固定型方向に進退
し、固定型側にアンギュラピンが突出するように設けら
れたアンギュラピン固定ブロックと、前記アンギュラピ
ンが摺動自在に挿入されるアンギュラピン摺動穴を有
し、アンギュラピンのアンギュラピン摺動穴への進退に
伴って回転ケース内を成形品の中心軸に直交する方向に
移動するスライドブロックと、このスライドブロックの
動きをコア型に伝達する伝達部材とを備えているコア型
偏芯機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は筒状成形品の射出成
形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形用金型内に射出された溶
融樹脂が金型内で冷却固化する際に、成形品各部の温度
および密度分布が不均一になり、その結果、冷却後の成
形品収縮率が不均一になること、また、特に１点ゲート
によって溶融樹脂をキャビティに射出成形する場合、保
圧効果が成形品全体に均一に行き渡らないことなどによ
り、成形品の形状不良が生じていた。

【０００３】そこで、このような問題を解決するため
に、多点ゲートもしくはディスクゲートにより樹脂を注
入する金型及び射出圧縮成形金型が知られている。

【０００４】また、特開昭６３−２７２２６号公報に開
示されているように、成形品内側から圧縮する方法とし
て、圧力流体構造を利用した金型や、特開平５−１５４
８９６号公報に開示されているような射出ブロー金型が
提案されている。

【０００５】すなわち、前者の特開昭６３−２７２２６
号公報記載の金型においては、作動液体の作用によって
固定型（キャビティ側面）をキャビティ内に膨出させ、
樹脂を径方向に圧縮し、軸方向に延伸させて管状または
筒状成形品を成形するようになっている。

【０００６】一方、後者の特開平５−１５４８９６号公
報記載の金型においては、射出成形用金型によって貫通
孔を持つパリソンを成形し、次いで別の中空型にこのパ
リソンを装着して加熱ブローによって管状または筒状成
形品を成形するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金型を使用する場合、それぞれ以下のような問題が
ある。

【０００８】〔多点ゲート及びディスクゲートを使用し
た金型の場合〕 （１）収縮率のバランスをとることは、ある程度金型設
計内でできるが、収縮そのものを低減させることができ
ない。 （２）成形された成形品のゲートカットに手間取る（特
にディスクゲート）。

【０００９】〔射出圧縮成形金型の場合〕 （１）円筒形状の成形品を成形しようとした場合、円周
全体を圧縮する機構が複雑となって困難であり、部分圧
縮構造にならざるを得ない。 （２）円筒端面を圧縮する場合は、型内離型（剥離）、
座屈の発生が懸念される。

【００１０】〔特開昭６３−２７２２６号公報記載の金
型の場合〕 （１）金型内で油等の作動液体を使用するため、成形時
の金型自体の変形により液体漏れが発生しやすい。 （２）金型内の作動液体回路が複雑になり、故障の原因
となり易い。 （３）充填樹脂に対し、コア部はすべり接触となり、接
触する部分に傷などが発生し、成形品に外観不良を生じ
易い。 （４）すべり接触のため充填樹脂との間で接触抵抗等に
よる発熱で、充填樹脂の温度分布が不均一になり易い。 （５）特に厚みの大きい筒状成形品を成形する場合、大
きな力が必要となり不向きである。

【００１１】〔特開平５−１５４８９６号公報記載の金
型の場合〕 （１）二段階成形となるため製造設備への投資が大き
く、また、製造スペースも大きくなる。 （２）二段階成形であるため、転写性に劣る。 （３）加熱ブローのため、成形品内面側の寸法精度が劣
る。 （４）パリソンを成形した後、ブロー成形するため、長
手方向の寸法が定まらず、ブロ−成形後に再度長手方向
の寸法を決める装置が必要となる。 （５）特に厚みの大きい筒状成形品を成形する場合、大
きな力が必要となり不向きである。

【００１２】本発明は、従来の金型における叙上の問題
点に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、従来の金型における問題点を解消し、均一な密度
を持ち、そりや変形、残留ひずみ等が少なく、収縮ムラ
のない高精度の寸法を備え、外観の優れた筒状成形品を
得ることができる筒状成形品の射出成形用金型を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の発明にかかる筒状
成形品の射出成形用金型（以下、「請求項１の金型」と
記す）は、可動型本体およびこの可動型本体に一体に設
けられたコア型を有する可動型と、この可動型と閉合さ
れてコア型との間に筒状成形品に対応するキャビティが
形成される固定型とを備える筒状成形品の射出成形用金
型であって、前記可動型は、前記コア型が固定型内でコ
ア型の中心軸がキャビティ内で成形される成形品の中心
軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に可動型本体
に支持されていて、前記可動型本体が、固定型方向に進
退自在な進退部材を有し、この進退部材の固定型方向へ
の動きを、コア型の中心軸に垂直方向の力に変えて伝達
してコア型を偏芯方向に移動させるコア型偏芯機構と、
固定型内で、コア型が偏芯した状態で、前記偏芯した状
態を保ちながら前記キャビティの中心軸周りにコア型を
公転させる駆動機構とを備えている構成とした。

【００１４】本発明の請求項２に記載の発明にかかる筒
状成形品の射出成形用金型（以下、「請求項２の金型」
と記す）は、請求項１の金型において、コア型偏芯機構
として、駆動手段を介して可動型本体内で回転可能に設
けられた回転ケ−スと、この回転ケースの回転に伴って
回転するとともに回転ケース内で固定型方向に進退し、
固定型側にアンギュラピンが突出するように設けられた
アンギュラピン固定ブロックと、前記アンギュラピンが
摺動自在に挿入されるアンギュラピン摺動穴を有し、ア
ンギュラピンのアンギュラピン摺動穴への進退に伴って
回転ケース内を成形品の中心軸に直交する方向に移動す
るスライドブロックと、このスライドブロックの動きを
コア型に伝達する伝達部材とを備えたものを用いた。

【００１５】本発明の請求項３に記載の発明にかかる筒
状成形品の射出成形用金型（以下、「請求項３の金型」
と記す）は、請求項１の金型において、コア型偏芯機構
として、駆動手段を介して可動型本体内で回転可能に設
けられた回転ケースと、この回転ケースの回転に伴って
回転するとともに回転ケース内で固定型方向に進退し、
固定型側の面に少なくとも１本の長軸と少なくとも１本
の短軸を有する断面形状のアンギュラピン挿入穴が設け
られた進退部材と、前記アンギュラピン挿入穴に摺動自
在に挿入されるアンギュラピンを有し、アンギュラピン
のアンギュラピン摺動穴への進退に伴って可動型本体内
を成形品の中心軸に直交する方向に移動するスライド部
材と、このスライド部材にコア型をその中心軸周りに回
転自在に支持する軸受け部とを備えたものを用いた。

【００１６】本発明の請求項４に記載の発明にかかる筒
状成形品の射出成形用金型（以下、「請求項４の金型」
と記す）は、請求項１の金型において、コア型偏芯機構
として、駆動手段を介して可動型本体内で回転可能に設
けられた回転ケースと、この回転ケースの回転に伴って
回転するとともに回転ケース内で固定型方向に進退し、
固定型側の進退方向に対して交差する傾斜面を有し、こ
の傾斜面の傾斜方向に沿って嵌合突条または嵌合溝が設
けられた進退部材と、この進退部材の傾斜面に沿ってス
ライド自在に当接するとともに、前記進退部材の嵌合突
条または嵌合溝にスライド自在に嵌合する嵌合溝または
嵌合突条が設けられた傾斜面を有し、進退部材の進退に
伴って可動型本体内を成形品の中心軸に直交する方向に
移動するスライド部材と、このスライド部材にコア型を
その中心軸周りに回転自在に支持する軸受け部とを備え
たものを用いた。

【００１７】本発明において、進退部材の進退には、特
に限定されないが、たとえば、油圧シリンダや突き出し
ピン、あるいは、可動型の型閉じ力等を利用する方法が
上げられる。

【００１８】本発明の射出成形用金型を使用して成形す
る成形品の材質としては、高密度ポリエチレン等の結晶
化度が高く、収縮性の大きい樹脂が好適であるが、塩化
ビニル樹脂、ポリスチレン等の非結晶性樹脂も使用可能
である。

【００１９】コア型の材質としては、特に限定されない
が、少なくともコア型の型面を形成する部分が、熱伝導
率が高いアルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、
銅合金等で形成されていることが好ましく、軽量化の観
点からこれらのうち、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金がより好ましい。

【００２０】固定型の材質としては、特に限定されない
が、例えば、炭素鋼やステンレス鋼が挙げられる。ま
た、転写性をよくするために、充填樹脂に接する部分は
鏡面仕上げされていることが好ましい。

【００２１】コア型の形状（径寸法）を適宜変える事に
より、使用する樹脂種類それぞれの収縮量に見合った圧
縮を行うようにしてもよい。

【００２２】コア型の偏芯量は、筒状成形品のサイズ、
形状あるいは使用樹脂の種類によって成形条件および収
縮量が異なり、特に限定されないが、例えば、高密度ポ
リエチレンを用いて呼び径５０の筒状成形品を成形する
場合、０．５〜６ｍｍ程度が好ましく、２ｍｍ前後がよ
り好ましい。コア型による圧縮時のコア型と充填樹脂と
の接触は、延伸および圧延を助長させることから点接触
とすることが好ましい。

【００２３】請求項２〜請求項４の金型において、回転
ケースの回転に用いる駆動手段としては、特に限定され
ないが、電動モータ−等が挙げられる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図によ
り説明する。図１〜図５は本発明に係る請求項２の金型
の一例を示す断面図である。

【００２５】図１〜図５に示すように、この金型Ａは、
横置き型で、固定型１と、可動型２とを備え、固定型１
と可動型２のコア型２１との間に筒状成形品に対応する
キャビティ３が形成されるようになっている。可動型２
は、可動型本体２ａと、コア型２１とを備えている。

【００２６】可動型本体２ａは、ケーシング２３と、回
転ケース２２と、進退部材としてのアンギュラピン固定
ブロック２４、スライドブロック２５および伝達ピン２
１１からなるコア型偏芯機構とを備えている。回転ケー
ス２２は、軸受け２２１により軸受けされ、ケーシング
２３内で回転可能とされている。回転ケース２２は、そ
の周面にスプロケットホイール２２２が設けられ、図示
しないモータの回転がスプロケットホイール２２２に伝
達されることによりケーシング２３内で回転するように
なっている。

【００２７】回転ケース２２内には進退部材であるアン
ギュラピン固定ブロック２４及び伝達機構の一部を構成
するスライドブロック２５が挿入されている。アンギュ
ラピン固定ブロック２４は、その前面（固定型１側の
面）からアンギュラピン２４１が突設され、アンギュラ
ピン２４１の先端がスライドブロック２５の摺動穴２５
１内に挿入されている。また、このアンギュラピン固定
ブロック２４は、回転ケース２２内に設けられ、回転ケ
ース２２の回転に伴って回転すると共に、アンギュラピ
ン固定ブロック２４の後端にアンギュラピン固定ブロッ
ク２４を回転自在に支持する突出ロッド２４２が取付け
られ、この突出ロッド２４２に取り付けられた突出ロッ
ド支持プレート２４３が油圧シリンダ２４４の作動によ
り前進後退されることによって回転ケース２２内で進退
可能になっている。

【００２８】一方、スライドブロック２５は、回転ケー
ス２２内に設けられ回転ケース２２の回転に伴って回転
するようになっていると共に、回転ケース２２内に設け
られた空間内をキャビティ３内で成形される成形品の中
心軸に直交する方向に回転ケース２２内でスライドする
ようになっている。

【００２９】すなわち、油圧シリンダ２４４の作動によ
り突出ロッド支持プレート２４３が前進後退されること
によりアンギュラピン固定ブロック２４が前進後退し、
アンギュラピン固定ブロック２４の進退によりアンギュ
ラピン２４１の先端がスライドブロック２５の摺動穴２
５１内に進退する。しかも、アンギュラピン２４１がア
ンギュラピン固定ブロック２４の進退方向に対して傾斜
して設けられているので、スライドブロック２５の摺動
穴２５１内への進退によってスライドブロック２５がそ
の中心軸がキャビティ３内で成形される成形品の中心軸
に直交する方向に回転ケース２２内でスライドするよう
になっている。

【００３０】スライドブロック２５とコア型２１とは伝
達機構の残部を構成する伝達ピン２１１により連結され
ている。

【００３１】すなわち、コア型２１にはスライドブロッ
ク２５の回転及び偏芯が伝達され、スライドブロック２
５の偏芯と共にキャビティ３内で偏芯状態になるととも
に、この偏芯状態を保ちつつ成形品の中心軸周りに公転
するようになっている。２６は可動型２に設けられた回
転抑制ピンであり、回転抑制ピン２６の先端がコア型２
１のフランジ２１１と接触してコア型２１の自転による
回転を抑制し、コア型２１を転動動作に変える作用を備
えている。さらに、コア型２１による圧縮動作中に充填
樹脂の内部圧力を検知して油圧シリンダ２４４を制御し
て偏芯量を最適に制御するようになっている。

【００３２】次に、上記金型Ａの作動状態を順を追って
説明する。図２はアンギュラピン固定ブロック２４、ス
ライドブロック２５及びコア型２１が図１に示す状態か
ら１８０°回転した状態を示している。

【００３３】また、図３〜図５にはアンギュラピン２４
１の移動によりコア型２１が偏芯移動する過程を示して
いる。

【００３４】先ず、図１および図２に示すように、固定
型１と可動型２とを閉合したのち、図示しない射出成形
機の射出スクリューによりスプル、ランナ及びゲートを
経由して図３に示すように、溶融状態の例えば高密度ポ
リエチレンのような樹脂が充填樹脂Ｐとしてキャビティ
３内に射出充填される。この射出充填はキャビティ３の
容積に見合う量及び時間内で行われる。

【００３５】なお、この回転を始める直前時には、コア
型２１は位置決めも兼ねるアンギュラピン２４１によっ
てキャビティ３の中心に位置している。すなわち、図１
に示すように、油圧シリンダ２４４のロッドを突出した
状態で突出ロッド支持プレート２４３及び突出ロッド２
４２に連結されたアンギュラピン固定ブロック２４が、
回転ケース２２内の後端部にあり、この状態でコア型２
１の中心軸がキャビティ３の中心軸と一致した状態にな
っている。

【００３６】そして、このようにコア型２１がキャビテ
ィ３内の中心位置にある状態で溶融樹脂がキャビティ３
内に充填された後、図示しないモータが回転を開始し、
その動力が図示しないチェーンによりスプロケットホイ
ール２２２へ伝達されて回転ケース２２が回転を開始す
る。また、この回転ケース２２の回転と共にアンギュラ
ピン固定ブロック２４及びスライドブロック２５も同調
して回転し、それに伴って伝達ピン２１１が回転する。
この時、伝達ピン２１１の回転に伴ってコア型２１が回
転しようとするが、回転抑制ピン２６によってコア型２
１の回転動作が抑制される。

【００３７】つぎに、キャビティ３内の充填樹脂が固化
するまで、あるいは可動型２が移動するまでの間は、充
填樹脂の圧縮が次のように行われる。油圧シリンダ２４
４の作動により、それに連結された突出ロッド支持プレ
ート２４３が突出ロッド２４２を押し、それによりアン
ギュラピン固定ブロック２４が固定型１方向へ前進す
る。

【００３８】このアンギュラピン固定ブロック２４の前
進に伴って、アンギュラピン２４１がアンギュラピン摺
動穴２５１内に前進し、図４に示すように、スライドブ
ロック２５が、回転ケース２２内の空間を徐々に成形品
の中心軸に直交する方向に滑らかにスライドする。しか
も、コア型２１は、この時、アンギュラピン固定ブロッ
ク２４、スライドブロック２５および伝達ピン２１１が
回転しつづけているので、コア型２１が成形品の中心軸
に対して平行状態を保ちながら偏芯し、成形品の中心軸
まわりに公転するとともに、回転抑制ピン２６によって
コア型２１の回転動作が抑制されているので、充填樹脂
の内壁面に沿って転動する。すなわち、コア型２１は、
公転しつつ、転動によって充填樹脂Ｐをコア型２１の外
壁面と固定型１の内壁面との間で圧縮しつづける。

【００３９】コア型２１による圧縮動作が終了すると油
圧シリンダ２４４が後退を始める。この作用により突出
ロッド支持プレート２４３、突出ロッド２４２、アンギ
ュラピン固定ブロック２４が後退を開始し、アンギュラ
ピン２４１がスライドブロック２５のアンギュラピン摺
動穴２５１内を後退する。この動作に合わせスライドブ
ロック２５が元の位置へ戻る。

【００４０】同時に、コア型２１は転動回転しながら素
早くキャビティ３の中心に移動する。このようにしてコ
ア型２１がキャビティ３の中心位置への復帰が完了した
時点で回転動力である図示しないモータを停止し圧縮工
程を終える。

【００４１】上記金型Ａは、叙上の構造を備えているの
で、以下のような優れた効果を備えている。 （１）キャビティ３に溶融樹脂を充填し、溶融樹脂が固
化する前にコア型２１を回転させると共に偏芯させるこ
とにより充填樹脂を内部から圧縮しその形状を矯正する
と共に密度を高めることができる。すなわち、均一な密
度を持ち、そりや変形、残留ひずみ等が少なく、収縮ム
ラのない高精度の寸法を備え、外観の優れた筒状成形品
を得ることができる。

【００４２】（２）アンギュラピン固定ブロック２４を
固定型１方向へ進退させるだけでコア型２１を偏芯でき
るようにしたので、金型Ａ全体の構造をシンプルなもの
とすることができるとともに、固定型１や可動型２の側
面部分にコア型２１の偏芯用の機構が突出することがな
く、設置スペースも小さなものですむ。 （３）アンギュラピン固定ブロック２４を進退させる油
圧シリンダ２４４と、コア型２１部分等の圧縮構造部分
とが完全に隔絶されているので、油漏れなどによる成形
品への影響がないとともに、メンテナンスが容易であ
る。

【００４３】（４）油圧シリンダ２４４でアンギュラピ
ン固定ブロック２４を制御するようにしたので、コア型
２１の偏芯量の調整が容易かつ正確にできるとともに、
圧縮動作中に充填樹脂の内部圧力を検知して偏芯量を最
適に制御できるので、コア型２１への付加を炯々でき
る。また、コア型２１へ大きな負荷がかかった場合でも
油圧回路の切替えにより、コア型２１の戻しで速い対応
が取れる。 （５）電動モータによって回転数が制御できるととも
に、油圧シリンダ２４４によって偏芯量（すなわち、圧
縮度合い）を制御できるので、真円度の矯正ができる。

【００４４】なお、機械的に初期や最終のコア型２１の
位置を制御することにより樹脂の種類に関係なくコア型
２１による圧縮条件を決めてもよい。

【００４５】図６は本発明の請求項２の金型の他の一例
を示す断面図である。図６に示すように、この金型Ｂ
は、アンギュラピン固定ブロック２４を前進後退させる
手段として、図１〜図５に示すように油圧シリンダ２４
４を使用する代わりに突き出しピン２４９を使用するよ
うにした以外は、上記金型Ａと同様になっている。

【００４６】すなわち、図６に示す金型Ｂは、突き出し
ピン２４９によって突出ロッド２４２、アンギュラピン
固定ブロック２４を前進後退させるようにしたものであ
る。なお、２４５は可動側ダイプレート、２４６はタイ
バーである。その他の構成については、図１〜図５に示
す金型Ａと同様であるので説明を省略する。

【００４７】図７は、本発明の請求項２の金型の更に異
なる他の一例を示す断面図である。図７に示すように、
この金型Ｃは、アンギュラピン固定ブロック２４を前進
後退させる手段として、図１〜図５に示すように油圧シ
リンダ２４４を使用する代わりにダイプレート２４５に
よる矢印ａで示すような型締め力を利用するようにした
以外は、上記金型Ａと同様になっている。

【００４８】図７中、１７は固定側ダイプレートであ
る。その他の構成については、図１〜図５に示す金型Ａ
と同様であるので説明を省略する。

【００４９】以上、本発明の請求項２の実施の形態を図
により説明したが、本発明の具体的な構成は図示の実施
の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱
しない範囲の設計変更は本発明に含まれる。例えば、上
記の金型Ａは、図示の実施の形態のように横置き型であ
ったが、縦置き型としても構わない。

【００５０】図８〜図１１は、本発明の請求項３の金型
の一例を示す断面図である。図８〜図１１に示すよう
に、この金型Ｄは、コア型偏芯機構が進退部材（押し引
きアンギュラ）４１と、スライド部材（角形偏芯アンギ
ュラ）４２とから構成されている。

【００５１】すなわち、進退部材４１は、回転ケース４
３内に設けられ、図１３に示すように、断面略小判形を
していて、その固定型１側の面に、後述するスライド部
材４２のアンギュラピン４４の断面正方形の摺動穴４１
１が成形品の中心軸に対して傾斜した状態で穿設されて
いるとともに、回転ケース４３の回転に伴って回転する
ようになっている。

【００５２】一方、スライド部材４２は、図１２に示す
ように、スライド部材本体４６と、軸受け部４７とを備
えている。スライド部材本体４６は、円柱部４６１と、
この円柱部の周囲に突出するよう設けられた鍔部４６２
と、円柱部４６１から進退部材４１側に突出するように
設けられた断面正方形のアンギュラピン４４とを備えて
いて、鍔部４６２がケーシング４０内に設けられた保持
板４０１の溝に遊嵌されてケーシング４０内で回転自在
になっているとともに、成形品の中心軸に対して直交す
る方向にスライド可能になっている。

【００５３】アンギュラピン４４は、進退部材４１の摺
動穴４１１に摺動自在に挿入されているいるとともに、
成形品の中心軸に対して摺動穴４１１と略同じ角度で傾
斜している。軸受け部４７は、スライド部材本体４６の
円柱部４６１に外嵌されるベアリング４７１と、このベ
アリング４７１に回転自在に支持される軸受部本体４７
２とを備え、軸受部本体４７２にコア型５がその中心軸
を一致させるように固定されている。

【００５４】コア型５は、軸受部本体４７２に一体に設
けられた円柱状の芯部５１と、表面が成形面となり、芯
部５１に着脱自在な円筒部材５２とを備えている。な
お、図８〜図１１中、４０２は、断熱板である。その他
の構成については、図１〜図５に示す金型Ａと同様であ
るので説明を省略する。

【００５５】なお、進退部材４１やスライド部材４２の
材質としては、特に限定されないが、少なくとも進退部
材４１やスライド部材４２の接触部を形成する部分が耐
衝撃性や耐じん性などを持つ材料で形成されていること
が好ましく、強度の関係からクロム−モリブデン鋼（Ｓ
ＭＣ鋼）や工具鋼（ＳＫＤ鋼）がより好ましい。また、
耐磨耗性や低摩擦化などを考慮すれば、真空焼入れやタ
フトライドなどの表面熱処理を施すことが更に好まし
い。

【００５６】次に、上記金型Ｄの作動状態を順を追って
説明する。図９は、進退部材４１およびスライド部材４
２が図８に示す状態から１８０°回転して樹脂を充填し
た状態を示している。また、図９〜図１１には、コア型
５が偏芯移動する過程を示している。

【００５７】先ず、図８および図９に示すように、固定
型１と可動型４とを閉合したのち、図示しない射出成形
機の射出スクリューによりスプル、ランナ及びゲートを
経由して図９に示すように、溶融状態の例えば高密度ポ
リエチレンのような樹脂が充填樹脂Ｐとしてキャビティ
３に射出充填される。この射出充填はキャビティ３の容
積に見合う量及び時間内で行われる。

【００５８】なお、この回転を始める直前時には、コア
型５は位置決めも兼ねるアンギュラピン４４によってキ
ャビティ３の中心に位置している。すなわち、図９に示
すように、油圧シリンダ２４４のロッドを突出した状態
で突出ロッド支持プレート２４３及び突出ロッド２４２
に連結された進退部材４１が、回転ケース４３内の後端
部にあり、この状態でコア型５の中心軸がキャビティ３
の中心軸と一致した状態になっている。

【００５９】そして、このようにコア型５がキャビティ
３内の中心位置にある状態で溶融樹脂がキャビティ３内
に充填された後、図示しないモータが回転を開始し、そ
の動力が図示しないチェーンによりスプロケットホイー
ル２２２へ伝達されて回転ケース２２が回転を開始す
る。また、この回転ケース４３の回転と共に進退部材４
１も同調して回転する。しかも、アンギュラピン４４お
よび摺動穴４１１が断面正方形であるので、進退部材４
１の回転力がアンギュラピン４４を介してスライド部材
４２に伝達されてスライド部材４２も回転する。

【００６０】つぎに、キャビティ３内の充填樹脂が固化
するまで、あるいは可動型４が移動するまでの間は、充
填樹脂の圧縮が次のように行われる。図１０に示すよう
に、油圧シリンダ２４４の作動により、それに連結され
た突出ロッド支持プレート２４３が突出ロッド２４２を
押し、それにより進退部材４１が固定型１方向へ前進す
る。

【００６１】この進退部材４１の前進に伴って、アンギ
ュラピン４４が摺動穴４１１内に入り込み、スライド部
材４２が、回転ケース２２内の空間を徐々に成形品の中
心軸に直交する方向に滑らかにスライドする。しかも、
この時、進退部材４１が回転しつづけているので、スラ
イド部材４２は、偏芯状態を保ちながら、成形品の中心
軸周りに公転する。したがって、コア型５も成形品の中
心軸から平行状態を保ちながら偏芯し、成形品の中心軸
周りに公転する。また、軸受部本体４７２がベアリング
４７１を介してスライド部材本体４６に対して回転自在
になっているので、コア型５は、成形品の中心軸周りに
公転するとともに、充填樹脂の内壁面に沿って転動す
る。すなわち、コア型５は、公転しつつ、転動によって
充填樹脂Ｐをコア型５の外壁面と固定型１の内壁面との
間で圧縮しつづける。

【００６２】コア型５による圧縮動作が終了すると油圧
シリンダ２４４が後退を始める。この作用により突出ロ
ッド支持プレート２４３、突出ロッド２４２、進退部材
４１が後退を開始し、アンギュラピン４４が進退部材４
１の摺動穴４１１内から後退する。この動作に合わせ図
１１に示すように、スライド部材４２が元の位置へ戻
る。同時に、コア型５は転動回転しながら素早くキャビ
ティ３の中心に移動する。

【００６３】このようにしてコア型５がキャビティ３の
中心位置への復帰が完了した時点で回転動力である図示
しないモータを停止し圧縮工程を終える。

【００６４】上記金型Ｄは、叙上の構造を備えているの
で、上記金型Ａと同様の効果を備えているとともに、ア
ンギュラピン４４および摺動穴４１１が断面四角形であ
るので、回転トルクを大きくできる。また、コア型５
が、芯部５１と円筒部材５２とを備え、円筒部材５２が
芯部５１に着脱自在になっているので、外径の異なる複
数の円筒部材５２を用意しておけば、円筒部材５２を交
換するだけで、得られる成形品の肉厚を容易に変更する
ことができる。

【００６５】さらに、金型Ａに比べ、コア型偏芯機構の
部品点数が少なく、よりメンテナンスや製造コストを低
減することができる。

【００６６】図１４は、本発明の請求項３の金型の他の
一例を示す断面図である。図１４に示すように、この金
型Ｅは、進退部材４１を前進後退させる手段として、油
圧シリンダ２４４を使用する代わりに上記金型Ｂと同様
に突き出しピン２４９を使用するようにした以外は、上
記金型Ｄと同様になっている。

【００６７】図１５は、本発明の請求項３の金型の更に
他の一例を示す断面図である。図１５に示すように、こ
の金型Ｆは、進退部材４１を前進後退させる手段とし
て、油圧シリンダ２４４を使用する代わりに上記金型Ｃ
と同様にダイプレート２４５による矢印ａで示すような
型締め力を利用するようにした以外は、上記金型Ｄと同
様になっている。

【００６８】請求項３の金型は、上記の実施の形態に限
定されない。たとえば、上記の実施の形態では、アンギ
ュラピンおよび摺動穴が断面正方形であったが、図１６
（ａ）に示すように断面略小判形、図１６（ｂ）に示す
ように、スプライン状、図１６（ｃ）に示すように、断
面六角形など、少なくとも１つの長軸と少なくとも１つ
の単軸を備えた断面形状であればどのような形状にして
も構わない。

【００６９】図１７〜図２０は、本発明の請求項４の金
型の一例を示す断面図である。図１７〜図２０に示すよ
うに、この金型Ｇは、コア型偏芯機構が進退部材７１
と、スライド部材７２とから構成されている。

【００７０】すなわち、進退部材７１は、回転ケース７
３内に設けられ、図２１および図２２に示すように、断
面略小判形をした本体部７１１と、この本体部７１１の
固定型側の面に設けられた傾斜面７１２と、この傾斜面
７１２の傾斜方向に沿って穿設された断面略台形の嵌合
突条７１３とを備えており、回転ケース７３の回転に伴
って回転するようになっている。なお、嵌合突条７１３
の両側面のなす角度θは、特に限定されないが、１５°
程度が好ましい。

【００７１】一方、スライド部材７２は、スライド部材
本体７２１と、軸受け部７２２とを備えている。スライ
ド部材本体７２１は、図２１および図２２進退部材７１
側に進退部材７１の傾斜面７１２に当接する傾斜面７２
３を有し、この傾斜面７２３に嵌合突条７１３がスライ
ド自在に嵌合する断面略台形の嵌合溝（あり溝）７２４
が凹設されているとともに、固定型１側に円柱状の軸ピ
ン７２５が突設している。

【００７２】軸受け部７２２は、スライド部材本体７２
１の軸ピン７２５に外嵌されるベアリング７２６と、こ
のベアリング７２６に回転自在に支持される軸受け部本
体７２７とを備え、軸受け部本体７２７にコア型８がそ
の中心軸を一致させるように固定されている。コア型８
は、軸受け部本体７２７に一体に設けられた円柱状の芯
部８１と、表面が成形面となり、芯部８１に着脱自在な
円筒部材８２とを備えている。

【００７３】その他の構成については、図１〜図５に示
す金型Ａと同様であるので説明を省略する。なお、進退
部材７１やスライド部材７２の材質としては、特に限定
されないが、少なくとも進退部材７１やスライド部材７
２の接触部を形成する部分が耐衝撃性や耐じん性などを
持つ材料で形成されていることが好ましく、強度の関係
からクロム−モリブデン鋼（ＳＭＣ鋼）や工具鋼（ＳＫ
Ｄ鋼）がより好ましい。また、耐磨耗性や低摩擦化など
を考慮すれば、真空焼入れやタフトライドなどの表面熱
処理を施すことが更に好ましい。

【００７４】次に、上記金型Ｇの作動状態を順を追って
説明する。図１８は、進退部材７１およびスライド部材
７２が図１７に示す状態から１８０°回転してキャビテ
ィ３内に樹脂が充填された状態を示している。また、図
１８〜図２０には、コア型８が偏芯移動する過程を示し
ている。

【００７５】先ず、図１８および図１９に示すように、
固定型１と可動型７とを閉合したのち、図示しない射出
成形機の射出スクリューによりスプル、ランナ及びゲー
トを経由して図１９に示すように、溶融状態の例えば高
密度ポリエチレンのような樹脂が充填樹脂Ｐとしてキャ
ビティ３に射出充填される。この射出充填はキャビティ
３の容積に見合う量及び時間内で行われる。

【００７６】なお、この回転を始める直前時には、コア
型８はキャビティ３の中心に位置している。すなわち、
図１９に示すように、油圧シリンダ２４４のロッドを突
出した状態で突出ロッド支持プレート２４３及び突出ロ
ッド２４２に連結された進退部材７１が、回転ケース２
２内の後端部にあり、この状態でコア型８の中心軸がキ
ャビティ３の中心軸と一致した状態になっている。

【００７７】そして、このようにコア型８がキャビティ
３内の中心位置にある状態で溶融樹脂がキャビティ３内
に充填された後、図示しないモータが回転を開始し、そ
の動力が図示しないチェーンによりスプロケットホイー
ル２２２へ伝達されて回転ケース２２が回転を開始す
る。また、この回転ケース２２の回転と共に進退部材７
１およびスライド部材７２も同調して回転する。

【００７８】つぎに、キャビティ３内の充填樹脂が固化
するまで、あるいは可動型２が移動するまでの間は、充
填樹脂の圧縮が次のように行われる。図１９に示すよう
に、油圧シリンダ２４４の作動により、それに連結され
た突出ロッド支持プレート２４３が突出ロッド２４２を
押し、それにより進退部材７１が固定型１方向へ前進す
る。

【００７９】この進退部材７１の前進に伴って、進退部
材７１の傾斜面７１２がスライド部材７２の傾斜面７２
３に沿って摺動しつつスライド部材７２を回転ケース７
３内の空間で徐々に成形品の中心軸に直交する方向に滑
らかにスライドさせる。しかも、この時、進退部材７１
が回転しつづけているので、スライド部材７２は、偏芯
状態を保ちながら、成形品の中心軸周りに公転する。し
たがって、コア型８も成形品の中心軸から平行状態を保
ちながら偏芯し、成形品の中心軸周りに公転する。ま
た、軸受け部本体７２７がベアリング７２６を介してス
ライド部材本体７２１に対して回転自在になっているの
で、コア型８は、成形品の中心軸周りに公転するととも
に、充填樹脂の内壁面に沿って転動する。すなわち、コ
ア型８は、公転しつつ、転動によって充填樹脂Ｐをコア
型２１の外壁面と固定型１の内壁面との間で圧縮しつづ
ける。

【００８０】図２０に示すように、コア型８による圧縮
動作が終了すると油圧シリンダ２４４が後退を始める。
この作用により突出ロッド支持プレート２４３、突出ロ
ッド２４２、進退部材７１が後退を開始し、この動作に
合わせスライド部材７２が元の位置へ戻る。

【００８１】同時に、コア型８は転動回転しながら素早
くキャビティ３の中心に移動する。このようにしてコア
型８がキャビティ３の中心位置への復帰が完了した時点
で回転動力である図示しないモータを停止し圧縮工程を
終える。

【００８２】上記金型Ｇは、叙上の構造を備えているの
で、上記金型Ｄと同様の効果を備えている。しかも、進
退部材７１の傾斜面７１２とスライド部材７２の傾斜面
７２３とが幅方向全幅に亙って当接する構造であるの
で、スライド部材７２をよりスムーズにスライドさせる
ことができ、より精密な制御が可能になる。

【００８３】図２３は、本発明の請求項４の金型の他の
一例を示す断面図である。図２３に示すように、この金
型Ｈは、アンギュラピン固定ブロック２４を前進後退さ
せる手段として、油圧シリンダ２４４を使用する代わり
に上記金型Ｂと同様に突き出しピン４を使用するように
した以外は、上記金型Ｇと同様になっている。

【００８４】図２４は、本発明の請求項４の金型の更に
他の一例を示す断面図である。図２４に示すように、こ
の金型Ｉは、アンギュラピン固定ブロック２４を前進後
退させる手段として、油圧シリンダ２４４を使用する代
わりに上記金型Ｃと同様にダイプレート２４５による矢
印ａで示すような型締め力を利用するようにした以外
は、上記金型Ｇと同様になっている。

【００８５】請求項４の金型は、上記の実施の形態に限
定されない。たとえば、上記の実施の形態では、嵌合溝
△および嵌合突条が断面略台形であったが、図２５
（ａ）に示すように、キー溝状、図２５（ｂ）に示すよ
うに、Ｔ溝状、図２５（ｃ）に示すように、変形Ｔ溝状
をしていても構わないし、嵌合突条がスライド部材側に
設けられ、嵌合溝が進退部材側に設けられていても構わ
ない。

【００８６】図２６は本発明に係る射出成形用金型によ
り成形される筒状成形品の例を示す斜視図である。

【００８７】即ち、本発明金型により成形される筒状成
形品の形状としては、特に限定されないが、例えば、図
２６（ａ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が
高く、Ｄ３≦Ｄ４と外周が円または楕円形の筒状成形品
や、図２６（ｂ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２、Ｄ３＝Ｄ
４と内周および外周とも真円度が高い成形品や、図２６
（ｃ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が高
く、外周面に板状の突起を有する成形品や、図２６
（ｄ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が高
く、外周面に筒状の突起を有する筒状成形品等が挙げら
れる。

【００８８】即ち、本発明において、筒状とは、断面形
状が真円状の筒形だけでなく、卵形や楕円状をしている
のものであっても構わないものであり、表面に各種形状
の凸部が突設されていてもよい。

【００８９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。

【００９０】〔実施例１〕アルミニウム合金製のコア型
２１及び炭素鋼製の固定型１を備えた図１〜図５に示す
金型Ａを使用し、筒状成形品として呼び径５０ｍｍ（規
格値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継
手）を成形した。尚、キャビティ３の形状は、内径６
０．２ｍｍ、外径７９．５ｍｍ、肉厚１９．３ｍｍ、長
さ１０７ｍｍであった。

【００９１】その結果、筒状成形品内径の最大値と最小
値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２４
ｍｍに向上した。又、偏芯量を変更して成形した結果、
偏芯量に対して±０．０５ｍｍの精度の内径を備えた筒
状成形品が得られた。

【００９２】〔実施例２〕アルミニウム合金製のコア型
５及び炭素鋼製の固定型１を備えた図 〜図 に示す金
型Ｄを使用し、筒状成形品として呼び径５０ｍｍ（規格
値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継手）
を成形した。尚、キャビティ３の形状は、内径６０．２
ｍｍ、外径７９．５ｍｍ、肉厚１９．３ｍｍ、長さ１０
７ｍｍであった。

【００９３】その結果、筒状成形品内径の最大値と最小
値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２４
ｍｍに向上した。又、偏芯量を変更して成形した結果、
偏芯量に対して±０．０５ｍｍの精度の内径を備えた筒
状成形品が得られた。

【００９４】〔実施例３〕アルミニウム合金製のコア型
８及び炭素鋼製の固定型１を備えた図 〜図 に示す金
型Ｇを使用し、筒状成形品として呼び径５０ｍｍ（規格
値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継手）
を成形した。尚、キャビティ３の形状は、内径６０．２
ｍｍ、外径７９．５ｍｍ、肉厚１９．３ｍｍ、長さ１０
７ｍｍであった。

【００９５】その結果、筒状成形品内径の最大値と最小
値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２４
ｍｍに向上した。又、偏芯量を変更して成形した結果、
偏芯量に対して±０．０５ｍｍの精度の内径を備えた筒
状成形品が得られた。

【００９６】

【発明の効果】本発明にかかる射出成形用金型において
は、以上のように構成されているので、シンプルな機構
でメンテナンスにも優れ、機械的に正確に作動する均一
な密度を持ち、そりや変形、残留ひずみなど少なく、収
縮ムラのない高精度の寸法、優れた外観を備えた成形品
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２の金型の一例を示す断面図。

【図２】図１に示す金型のスライドブロック等が回転し
た状態を示す断面図。

【図３】図１に示す金型のアンギュラピン固定ブロック
が後退位置にある状態を示す断面図。

【図４】図３に示す状態からアンギュラピン固定ブロッ
クが前進を開始した状態を示す断面図。

【図５】図４に示す状態からアンギュラピン固定ブロッ
クが後退し、成形終了状態を示す断面図。

【図６】請求項２の金型の他の一例を示す断面図。

【図７】請求項２の金型の更に異なる他の一例を示す断
面図。

【図８】請求項３の金型の一例であって進退部材が後退
位置にある状態を示す断面図。

【図９】図８に示す金型のキャビティ内に樹脂が充填さ
れた状態を示す断面図。

【図１０】図９に示す状態からアンギュラピン固定ブロ
ックが前進を開始した状態を示す断面図。

【図１１】図１０に示す状態からアンギュラピン固定ブ
ロックが後退し、成形終了状態を示す断面図。

【図１２】図８のＡ−Ａ線断面図である。

【図１３】図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１４】請求項３の金型の他の一例を示す断面図。

【図１５】請求項３の金型の更に異なる他の一例を示す
断面図。

【図１６】請求項３の金型のアンギュラピンの断面形状
の他の例を示す断面図。

【図１７】請求項４の金型の一例であって進退部材が後
退位置にある状態を示す断面図。

【図１８】図１７に示す金型のキャビティ内に樹脂が充
填された状態を示す断面図。

【図１９】図１８に示す状態からアンギュラピン固定ブ
ロックが前進を開始した状態を示す断面図。

【図２０】図１９に示す状態からアンギュラピン固定ブ
ロックが後退し、成形終了状態を示す断面図。

【図２１】図１７のＣ−Ｃ線断面図である。

【図２２】図１７の金型の進退部材とスライド部材の斜
視図。

【図２３】請求項４の金型の他の一例を示す断面図。

【図２４】請求項３の金型の更に異なる他の一例を示す
断面図。

【図２５】請求項３の金型の嵌合溝と嵌合突条の他の形
状を示す断面図。

【図２６】本発明射出成形用金型により成形可能な筒状
成形品の例を示す斜視図。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，１ 金型 １ 固定型 １７ 固定側ダイプレート ２，４，７ 可動型 ２１，５，８ コア型 ２１１ 伝達ピン ２２，４３，７３ 回転ケース ２２１ 軸受け ２２２ スプロケットホイール ２３ 可動型本体 ２４ アンギュラピン固定ブロック（進退部材） ２４１ アンギュラピン ２４５ 可動型ダイプレート ２４６ タイバー ２４９ 突き出しピン ２５ スライドブロック（スライド部材） ２５１ 摺動穴 ２６ 回転抑制ピン ３ キャビティ ４０ ケーシング ４０１ 保持板 ４０２ 断熱板 ４１ 進退部材 ４１１ 摺動穴 ４２ スライド部材 ４３ 回転ケース ４４ アンギュラピン ４６ スライド部材本体 ４６１ スライド部材本体 ４７ 軸受け部 ４７１ ベアリング ４７２ 軸受部本体 ５１ 芯部 ５２ 円筒部材 ７１ 進退部材 ７１１ 本体部 ７１２ 傾斜面 ７１３ 嵌合突条 ７２ スライド部材 ７２１ スライド部材本体 ７２２ 軸受け部 ７２３ 傾斜面 ７２４ 嵌合溝 ７２５ 軸ピン ７２６ ベアリング ７２７ 軸受け部本体 ８１ 芯部 ８２ 円筒部材 Ｐ 充填樹脂

フロントページの続き (72)発明者 白波瀬 和孝 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 東ヶ崎 滋 大阪府枚方市野村中町62−１ 株式会社積 水工機製作所内 (72)発明者 松本 好史 大阪府枚方市野村中町62−１ 株式会社積 水工機製作所内 (72)発明者 松井 宏彰 大阪府枚方市野村中町62−１ 株式会社積 水工機製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 AG08 AM32 CA11 CB01 CK81 4F206 AG08 AM32 JA07 JL02 JM05 JN21 JN25 JQ81

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可動型本体およびこの可動型本体に一体に
   設けられたコア型を有する可動型と、この可動型と閉合
   されてコア型との間に筒状成形品に対応するキャビティ
   が形成される固定型とを備える筒状成形品の射出成形用
   金型であって、前記可動型は、前記コア型が固定型内で
   コア型の中心軸がキャビティ内で成形される成形品の中
   心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に可動型本
   体に支持されていて、前記可動型本体が、固定型方向に
   進退自在な進退部材を有し、この進退部材の固定型方向
   への動きを、コア型の中心軸に垂直方向の力に変えて伝
   達してコア型を偏芯方向に移動させるコア型偏芯機構
   と、固定型内で、コア型が偏芯した状態で、前記偏芯し
   た状態を保ちながら前記キャビティの中心軸周りにコア
   型を公転させる駆動機構とを備えていることを特徴とす
   る筒状成形品の射出成形用金型。
2. 【請求項２】コア型偏芯機構が、駆動手段を介して可動
   型本体内で回転可能に設けられた回転ケースと、この回
   転ケースの回転に伴って回転するとともに回転ケース内
   で固定型方向に進退し、固定型側にアンギュラピンが突
   出するように設けられたアンギュラピン固定ブロック
   と、前記アンギュラピンが摺動自在に挿入されるアンギ
   ュラピン摺動穴を有し、アンギュラピンのアンギュラピ
   ン摺動穴への進退に伴って回転ケース内を成形品の中心
   軸に直交する方向に移動するスライドブロックと、この
   スライドブロックの動きをコア型に伝達する伝達部材と
   を備えている請求項１に記載の筒状成形品の射出成形用
   金型。
3. 【請求項３】コア型偏芯機構が、駆動手段を介して可動
   型本体内で回転可能に設けられた回転ケースと、この回
   転ケースの回転に伴って回転するとともに回転ケース内
   で固定型方向に進退し、固定型側の面に少なくとも１本
   の長軸と少なくとも１本の短軸を有する断面形状のアン
   ギュラピン挿入穴が設けられた進退部材と、前記アンギ
   ュラピン挿入穴に摺動自在に挿入されるアンギュラピン
   を有し、アンギュラピンのアンギュラピン摺動穴への進
   退に伴って可動型本体内を成形品の中心軸に直交する方
   向に移動するスライド部材と、このスライド部材にコア
   型をその中心軸周りに回転自在に支持する軸受け部とを
   備えている請求項１に記載の筒状成形品の射出成形用金
   型。
4. 【請求項４】コア型偏芯機構が、駆動手段を介して可動
   型本体内で回転可能に設けられた回転ケースと、この回
   転ケースの回転に伴って回転するとともに回転ケース内
   で固定型方向に進退し、固定型側の進退方向に対して交
   差する傾斜面を有し、この傾斜面の傾斜方向に沿って嵌
   合突条または嵌合溝が設けられた進退部材と、この進退
   部材の傾斜面に沿ってスライド自在に当接するととも
   に、前記進退部材の嵌合突条または嵌合溝にスライド自
   在に嵌合する嵌合溝または嵌合突条が設けられた傾斜面
   を有し、進退部材の進退に伴って可動型本体内を成形品
   の中心軸に直交する方向に移動するスライド部材と、こ
   のスライド部材にコア型をその中心軸周りに回転自在に
   支持する軸受け部とを備えている請求項１に記載の筒状
   成形品の射出成形用金型。