JP2002001763A - 樹脂成形品の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の形状特性に因る、ヒケやウエルドライ
ンの発生を防止し、高精度で強度を有する樹脂成形品を
得ることのできる樹脂成形品の製法を提供すること。 【解決手段】 最終成形品１を肉厚が均一な筒状の内側
層６と、肉厚が不定形な外側層７とに分離し、先に内側
層６を成形して固化させたのち、内側層６の外側に樹脂
を射出して内側層と一体的に外側層を形成し、最終成形
品１を得ることとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂成形品の製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５、図１６に示すような外径約３０
ｍｍ程度の合成樹脂製のカラー１'がある。このカラー
１'を射出成形により製作する場合、次の問題がある。
カラー１'の中心部には、中心軸線Ｏ−Ｏを中心して高
精度を要求される穴２を形成することが要求されてい
る。しかし、図１６において、該穴２の近傍外側には厚
肉部１ａがあり、厚さが寸法ｔの大きさで、一定である
が、この厚肉部１ａのさらに外側は厚さが一定ではな
い。

【０００３】例えば、図１５において、中心軸線Ｏ―Ｏ
を中心として、任意の方向Ｏ―Ｂでは穴３があるため厚
さがゼロになる。また、他の任意の方向Ｏ―Ｃでは肉抜
き用の凹部４があるため厚さが薄くなり、外縁部近傍で
再び厚さが寸法ｔの大きさになっている。他の任意の方
向についても、穴５、凹部４等があるため、肉厚が一定
ではない。

【０００４】このような製品の形状特性から、該カラー
１'を１回の射出により成形すると、ヒケが発生して穴
２の内径部について、真円度、垂直度等の寸法精度が出
ないという問題がある。因みに、真円度に関しては穴２
がいびつになるし、垂直度に関しては、穴２が中膨らみ
の太鼓状の形状となる。

【０００５】また、注湯方向が中心軸線Ｏ―Ｏと直交す
る２方向からであるため、各方向からの樹脂の合流部に
樹脂の結合によるウエルドラインが発生する。このウエ
ルドラインは、穴２の内径部にも発生するため、該カラ
ー１'の穴２を機械装置等の軸に圧入すると圧入強度の
不足からウエルドラインに沿って割れてしまうという問
題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製品の形状
特性に因る、ヒケやウエルドラインの発生を防止し、高
精度で強度を有する樹脂成形品を得ることのできる樹脂
成形品の製法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．軸部を第１の型で包囲して該軸部の軸長手方向
から全周にわたり注湯して該軸部のまわりに筒状の内側
層を形成した後、該軸部及び前記内側層を第２の型で包
囲し、この内側層と前記第２の型との間の空隙部に樹脂
を射出して前記内側層と一体的な外側層を形成して最終
成形品を得ることとした（請求項１）。 （２）．（１）記載の樹脂成形品の製法において、前記
第１の型が前記軸部の中心軸線方向と直交する方向で開
閉し、前記第２の型が前記軸部の中心軸線方向に開閉す
ることとした（請求項２）。 （３）．（１）又は（２）記載の樹脂成形品の製法にお
いて、前記内側層は中心軸線を中心とする半径方向上の
肉厚を全方位で均一とした（請求項３）。 （４）．（１）、（２）又は（３）記載の樹脂成形品の
製法において、前記内側層が固化した後、前記外側層の
射出を行なうこととした（請求項４）。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。以下に説明する例は、最終製品の形状が図１５、
図１６に示すものであるが、本発明の実施にあたって
は、この例に限ることはない。要は、筒状の内側層と、
該内側層の外側に形成される外側層とに分けることがで
きるような最終製品であれば、広く本発明を適用するこ
とができる。

【０００９】［１］本発明の基本原理 図１は前記図１５、図２は前記図１６にそれぞれ対応す
る。図１、図２に示すようにカラー１の外観形状及び寸
法は、図１５、図１６に示したものと全く同じである。
よって、主要な形状上の特徴部分には図１、図２におけ
るものと同じ符号を付してある。

【００１０】異なる点は、カラー１が２つの部分から成
る点である。その一つは、中心軸線Ｏ―Ｏを中心とする
半径方向上の肉厚が全方位で均一な内側層６の部分であ
り、他の一つは内側層６と一体的な外側層７である。外
側層７は内側層６の外側に形成されていて、内側層６と
は異なり、中心軸線Ｏ―Ｏを中心とする半径方向上の肉
厚が一定でない部分を含んでいる。

【００１１】本発明では、ヒケを生じないように肉厚の
変化がない形状部分をカラー１から切り出して内側層６
として構成し、残りの部分を外側層７とした。その上
で、先ず一次射出として内側層を樹脂成形し、固化した
のち、この内側層６と一体的に外側層７を二次射出によ
り成形するのである。

【００１２】内側層６はこれを単品で成形した場合、そ
の形状上の特性により、ヒケは生じない。よって、内側
層６が固化してからその外側に一体的に外側層７を成形
した場合、内側層６に対して外側層７の寸法精度の歪が
及ぶことはない。

【００１３】従って、内側層６を成形後、固化してから
外側層７を内側層６と一体的に成形すれば、最終製品と
しての形状上の特徴は維持したままで、寸法精度の良好
なカラー１を得ることができる。また、従来問題となっ
ていたウエルドラインの発生については、内側層６の軸
長手方向から筒状の内側層の全周にわたり注湯すること
で、問題を解決した。

【００１４】なお、内側層６と外側層７とは完全に一体
に融合することは保証できないので、中心軸線Ｏ―Ｏを
中心とする回転モーメントが作用すると、内側層６と外
側層７との間でずれが発生するおそれがある。

【００１５】そこで、内側層６については、その外周部
に等間隔に６箇所の部位に突状部６ａを形成した。突状
部６ａは中心軸線Ｏ―Ｏ方向に長さを有し、前記回転モ
ーメントに対して内側層６と外側層７とのずれを阻止す
るように作用する。

【００１６】［２］金型の構成 図１に示したような内側層６と外側層７とからなるカラ
ー１を成形するための金型の構成を説明する。金型を、
使用する順に列挙すると、内側層６を成形する手段とし
て第１の型および外側層７を成形するための第２の型
と、これら第１の型、第２の型にそれぞれ組合わせて用
いられる軸部により全体の型が構成される。

【００１７】２−１．第１の型 例えば図４に示すように、符号１４で示す第１の型は一
次固定側キャビティ１０と、一次可動側キャビティ１１
と、一次サイドスライダー１２からなる。軸部としての
可動コアーピン１３は第１の型と組合わせて使用され
る。

【００１８】図４乃至図８において、一次固定側キャビ
ティ１０に対向して一次可動側キャビティ１１が配置さ
れている。一次可動側キャビティ１１の、一次固定側キ
ャビティ１１との対向面部には一次サイドスライダー１
２が位置している。一次固定側キャビティ１０にはテー
パのついた細長い穴からなる注湯用のゲート部１０ａが
形成されている。

【００１９】可動コアピン１３及びゲート部１０ａの各
中心軸線は合致しており、図２に示した中心軸線Ｏ−Ｏ
とも一致する。そこで、図４においてこれら可動コアピ
ン１３及びゲート部１０ａの各中心軸線を符号Ｏ―Ｏで
示した。

【００２０】図４において、紙面上、中心軸線Ｏ―Ｏ方
向と平行な方向をｙ方向とし、ｙ方向と直交する方向を
ｘ方向とする。これら、ｘ、ｙ方向は図５乃至図１４に
おいても共通の方向として図示した。

【００２１】可動コアピン１３はｙ方向に可動である。
可動コアピン１３はテーパ部１３ａと、このテーパ部１
３ａの上端部よりもよりも小径で一次固定側キャビティ
１０側に隣接した軸部１３ｂを有する。この軸部１３ｂ
は図２における内側層６の厚さと同じ寸法ｔを有してい
る。さらに軸部１３ｂに隣接した部位にはテーパ状をし
た、湯の導入部１３ｃが形成されている。

【００２２】一次サイドスライダー１２は、ｘ方向上、
左右に分割された右型１２Ｒと、左型１２Ｌとからな
る。右型１２Ｒ、左型１２Ｌは、軸線Ｏ―Ｏを間にして
ｘ方向上、互いにから遠ざかる向きと、近づく向きに移
動することができる。図４には、右型１２Ｒ、左型１２
Ｌが互いに遠ざかる向きに移動して停止した状態が示さ
れている。この状態を一次サイドスライダー１２の開位
置という。

【００２３】右型１２Ｒ、左型１２Ｌにはそれぞれ凹部
１２Ｒ１、凹部１２Ｌ１が形成されている。右型１２
Ｒ、左型１２Ｌを開位置から互いに近づく向きに移動さ
せ両者を密着させた状態を閉じ位置という。閉じ位置に
おいて、凹部１２Ｒ１と凹部１２Ｌ１とはテーパ部１３
ａの周面に密着する。この状態を図５に示す。

【００２４】図４において、凹部１２Ｒ１に隣接して凹
部１２Ｒ２、凹部１２Ｌ１に隣接して凹部１２Ｌ２がそ
れぞれ形成されている。閉じ位置において凹部１２Ｒ２
と凹部１２Ｌ２とは軸部１３ｂを包囲し、図２における
内側層６に相当する空隙部を形成する。この空隙部を図
５において符号１４で示す。

【００２５】図５において、空隙部１４の底部はテーパ
部１３ａと軸部１３ｂとの境界の段部で密閉されてい
る。空隙部１４の上部にはゲート部１０ａの下部が、円
形をした全周部分で連通している。この連通部に相当す
るゲート部１０ａの下端部はテーパ状に絞られて絞り部
１０ａ１を形成している。

【００２６】２−２．第２の型 例えば図９に示すように、符号１６で示す第２の型は二
次固定側キャビティ１７と、二次可動側キャビティ１８
とからなる。軸部としての可動コアーピン１３は第２の
型と組合わせて使用される。

【００２７】二次固定側キャビティ１７には、中心軸線
Ｏ―Ｏ上に可動コアーピン１３の導入部１３ｃを嵌入さ
せるための穴１７ｈが形成されている。また、二次固定
側キャビティ１７の下面には中心軸線Ｏ―Ｏを中心にし
て、図２に示した外側層７を成形するための上型１７ｃ
が形成されている。さらに、この上型１７ｃの領域内に
は、中心軸線Ｏ―Ｏを間にして対称の位置にテーパのつ
いた細長い穴からなる注湯用のゲート部１７ａ、１７ｂ
の下端部が開口している。

【００２８】二次可動側キャビティ１８には、中心軸線
Ｏ―Ｏ上に可動コアーピン１３を案内する穴１８ａが形
成されている。穴１８ａに隣接した上方には可動コアー
ピン１３と密着することのできるテーパ状の穴１８ｂが
形成されている。

【００２９】穴１８ｂの上部であって二次可動側キャビ
ティ１８の上面に相当する位置には、上型１７ｃと協働
して図２に示した外側層７を成形するための所定形状の
凹形をした下型１８ｃが形成されている。

【００３０】中心軸線Ｏ―Ｏを中心とする対称の位置で
あって、下型１８ｃの領域内には、２つのエジェクター
ピン１８ｄ、１８ｅがｙ方向に突出可能に設けられてい
る。

【００３１】［３］成形手順 以下にカラー１の成形手順を説明する。 （手順１）一次側型開き状態：図４参照 この一次型開き状態では全ての型は開かれた状態にあ
る。図４において、一次固定側キャビティ１０に対して
一次可動側キャビティ１１は離間しており、また、一次
サイドスライダー１２は開位置にある。

【００３２】（手順２）一次側型閉じ工程：図５参照 この一次側型閉じ工程では、図１、図２、図３に示した
内側層６を成形するための型が構成される。具体的に
は、図４に示した状態から、図５に示すように一次サイ
ドスライダー１２を閉じ位置に移動させた上で、一次可
動側キャビティ１１を一次サイドスライダー１２と一体
的にｙ方向上、矢視の向きに移動させて、ＰＬ面（型の
分割面）を閉じ、内側層６に相当する空隙部１４を形成
することにより一次側型閉じ状態を得ることができる。

【００３３】（手順３）一次射出工程：図６参照 図５に示した一次側型閉じ状態のもとで、図６に示すよ
うに、ゲート部１０ａを介して空隙部１４に高温の樹脂
２０を射出する。この射出に際しては、ゲート部１０ａ
の下端部で同芯状に導入部１３ｃが位置しているので、
溶融している樹脂２０ａは導入部１３ｃの全周を包むよ
うにして空隙部１４に進入する。よって、従来技術で問
題とされたウエルドラインは生じない。

【００３４】（手順４）一次型開き工程：図７参照 一次射出後、１０〜１５ｓｅｃ後に樹脂は冷却固化す
る。このような冷却固化の構成ののち、型開き動作を行
なう。図７に示すように一次可動側キャビティ１１を一
次サイドスライダー１２と共にｙ方向矢印の向きに移動
させてＰＬ面を開く。このとき、絞り部１０ａ１で絞ら
れた樹脂の部位（ゲート部１０ａと内側層６との境界
部）が切断されてゲート部１０ａの固化した樹脂２０ｂ
（スプールゲート）と内側層６とが分離した状態とな
る。次いで、一次サイドスライダー１２を開くことによ
り図７に示したように、可動コアーピン１３上に内側層
６を得る。

【００３５】（手順５）可動コアーピン後退工程：図８
参照 中心軸線Ｏ―Ｏ上で可動コアピン１３をｙ方向で矢印の
向きに後退させる。これは、可動コアピン１３を第２の
型１６上に移動する際に第１の型１５や第２の型１６に
可動コアピン１３が干渉するのを避けるためである。

【００３６】或いは、第１の型１５に代えて第２の型１
６を可動コアピン１３上に移動させる作業をする際に、
これらの型と可動コアーピン１３とが干渉するのを防止
するためである。

【００３７】（手順６）可動コアピンと第２の型との位
置合わせ工程：図９参照 図８に示すように可動コアピン１３を退避状態におき、
可動コアピン１３を移動して、或いは第１の型１５及び
第２の型１６を移動することにより、図９に示すよう
に、可動コアピン１３の中心軸Ｏ―Ｏ上、可動コアピン
１３から離間した位置に第２の型１６を位置させる。こ
のとき、図９に示すように、二次固定側キャビティ１７
と二次可動側キャビティ１８とは離間しており、第２の
型１６は型開きの状態にある。

【００３８】（手順７）可動コアピン前進工程：図１０
参照 図９において退避状態にある可動コアピン１３を二次可
動側キャビティ１８内に移動させる。移動後の位置は可
動コアピン１３における内側層６の下端部（テーパ部１
３ａと軸部１３ｂとの境界部）が下型１８ｃの底と同レ
ベルとなる位置である。

【００３９】（手順８）可動コアピン前進工程：図１１
参照 図１１に示すように、可動コアピン１３と一体化された
二次可動側キャビティ１８を中心軸Ｏ―Ｏ上、二次固定
側キャビティ１７側に移動して、ＰＬ面（型の分割面）
を閉じ、内側層６を第２の型１６で包囲する。これによ
り、内側層６のまわりには、上型１７ｃと下型１８ｃに
よる外側層７相当の空隙部２１が形成される。この空隙
部２１に連通するようにして、注湯用のゲート部１７
ａ、１７ｂが設けられている。

【００４０】（手順９）二次射出工程：図１２参照 図１１に示した二次側型閉じ状態のもとで、図１１に示
した内側層６が固化してから、図１２に示すようにゲー
ト部１７ａ、１７ｂを介して空隙部２１に高温の樹脂２
０ａを射出する。樹脂２０ａは内側層６を包囲して外側
層７が形成される。

【００４１】（手順１０）二次側型開き工程：図１３参
照 手順９における二次射出の時点から外側層７が冷却する
までの適宜の時間、例えば、１０〜１５ｓｅｃ経過後、
二次可動側キャビティ１８を二次固定側キャビティ１７
から離間する向きに移動させてＰＬ面を開く。さらに、
二次固定側キャビティ１７から固化した樹脂２０ｂ（ス
プールゲート）をゲート部１７ａ、１７ｂから抜く。

【００４２】ゲート部１７ａ、１７ｂの下端部はテーパ
状に絞ってあるので、固化した樹脂２０ｂは外側層７の
表面部で切断され、外側層７と樹脂２０ｂとは容易に分
割される。

【００４３】（手順１１）最終成形品突き出し工程：図
１４参照 外側層７の部位に接している２つのエジェクターピン１
８ｄ、１８ｅを突き出すことにより、下型１８ｃの外側
へ最終製品としてのカラー１を突き出す。こうして、内
側層６の寸法精度が高精度に出ている最終製品を得る。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、変形の少ない
形状の内側層を先に形成し固化してからこの内側層の外
側に外側層を一体的に形成して最終製品とするので、内
側層の部分について精度の高い最終製品を得ることがで
きる。

【００４５】請求項２記載の発明では、第１の型を軸部
の中心軸線方向と直交する方向で開閉するようにしたの
で、筒状の内側層を損なうことなく型開きが可能であ
り、第２の型を軸部の中心軸線方向に開閉するようにし
たので、中心軸線方向と直交する方向に半径方向を有す
る外側層を損なうことなく型開きが可能である。

【００４６】請求項３記載の発明では、内側層は中心軸
線を中心とする半径方向の肉厚が全包囲で均一であるの
でヒケ等の成形後の変形を生じ難い。

【００４７】請求項４記載の発明では、単体として精度
に狂いの生じない内側層が固化により安定した状態とな
った後で、精度の狂いを生じるおそれのある外側層の射
出を行ない内側層と一体的に最終製品を成形するのであ
るから、外側層に精度の狂いを生じても、その影響は内
側層に及ばず、必要部分について高精度を維持した最終
成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】最終成形品を内側層と外側層とに分けて示した
正面図である。

【図２】図１におけるＥ―Ｅ矢視断面図である。

【図３】図１、図２における内側層の斜視図である。

【図４】第１の型を型開き状態で示した断面図である。

【図５】第１の型を型閉じ状態で示した断面図である。

【図６】第１の型に注湯する状態を示した断面図であ
る。

【図７】第１の型を型開き状態で示した断面図である。

【図８】可動コアーピンを退避位置に位置させた状態を
型開き状態の第１の型と共に示した断面図である。

【図９】注湯前の型開き状態で第２の型を示した断面図
である。

【図１０】第２の型を型開き状態で示した断面図であ
る。

【図１１】第２の型を型閉じ状態で示した断面図であ
る。

【図１２】第２の型に注湯する状態を示した断面図であ
る。

【図１３】注湯後の型開き状態で第２の型を示した断面
図である。

【図１４】型開き状態の第２の型を最終成形品取り出し
状態で示した断面図である。

【図１５】最終成形品を単体で示した正面図である。

【図１６】図１５におけるＡ―Ａ矢視断面図である。

【符号の説明】

６ 内側層 ７ 外側層 １３ 軸部としての可動コアーピン １５ 第１の型 １６ 第２の型 Ｏ―Ｏ 中心軸線方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸部を第１の型で包囲して該軸部の軸長手
   方向から全周にわたり注湯して該軸部のまわりに筒状の
   内側層を形成した後、該軸部及び前記内側層を第２の型
   で包囲し、この内側層と前記第２の型との間の空隙部に
   樹脂を射出して前記内側層と一体的な外側層を形成して
   最終成形品を得ることを特徴とする樹脂成形品の製法。
2. 【請求項２】請求項１記載の樹脂成形品の製法におい
   て、 前記第１の型が前記軸部の中心軸線方向と直交する方向
   で開閉し、 前記第２の型が前記軸部の中心軸線方向に開閉すること
   を特徴とする樹脂成形品の製法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の樹脂成形品の製法に
   おいて、 前記内側層は中心軸線を中心とする半径方向上の肉厚が
   全方位で均一であることを特徴とする樹脂成形品の製
   法。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３記載の樹脂成形品の製
   法において、 前記内側層が固化した後、前記外側層の射出を行なうこ
   とを特徴とする樹脂成形品の製法。