JP2002018905A - 筒状成形品の成形方法およびこの成形方法に用いる射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内周面に凹溝のようなアンダーカット部を備え
たような筒状成形品においても、全体的に精密でそりや
変形のないものとすることができるとともに、メンテナ
ンスを含めて金型の取り扱いが容易で、アンダーカット
部の２次加工なども不要であり、かつ、小口径の成形品
の成形にも用いることができる筒状成形品の成形方法お
よびこの成形方法に用いる射出成形用金型を提供するこ
とを目的としている。 【解決手段】最大外径が、得られる筒状成形品の偏芯公
転コア型の引き抜き方向の最小内径と略同じか少し小径
で、周面に突条または溝を備えた偏芯公転コア型をキャ
ビティ内で、キャビティの中心軸から偏芯させた状態で
キャビティの中心軸周りに回転させてキャビティ内に充
填された充填樹脂を固定型の方向に圧縮しながら成形品
を成形するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒状成形品の成形
方法およびこの成形方法に用いる射出成形用金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形において、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、その結果収縮
率が不均一になること、また、特に筒状成形品を１点ゲ
ートによって成形する場合、押圧効果が製品部全体に均
一に行き渡らないことなどにより成形品の円周部の形状
不良が生じていた。

【０００３】そこで、真円度等の精密性が要求される筒
状成形品を射出成形によって成形する方法として、本発
明の発明者らは、少なくとも可動型に設けられた偏芯公
転コア型を固定型内に挿入することによって形成された
筒状キャビティ部に溶融樹脂を射出充填する樹脂充填工
程と、充填された樹脂の固化までの間、偏芯公転コア型
の少なくとも一部を、その中心軸が対応する前記筒状キ
ャビティ部の中心軸に対して平行状態を保ちながら筒状
キャビティ部の中心軸周りに筒状キャビティ部内で公転
させるとともに、少なくとも偏芯公転コア型の周壁面を
充填樹脂に沿って転動させながら筒状キャビティ部の半
径方向に充填樹脂を圧縮する半径方向圧縮工程とを備え
る筒状成形品の成形方法を先に提案している（特願平１
１−５９８号、特願平１１−２１１１２４号等参照）。

【０００４】すなわち、この方法によれば、筒状キャビ
ティ部に充填された充填樹脂が偏芯公転コア型が筒状キ
ャビティ部内で偏芯状態で公転するため、筒状キャビテ
ィ部内の充填樹脂が筒状キャビティ部の半径方向に圧縮
される。したがって、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。

【０００５】しかしながら、上記先に提案された成形方
法では、円筒状の偏芯公転コア型を用いて充填樹脂がキ
ャビティ内で半径方向に圧縮するようにしているので、
たとえば、ゴム輪受部等の凹溝のようなアンダーカット
部を内周面に備えた筒状成形品の製造を行うことができ
なかった。

【０００６】一方、成形時に成形品の内面形状に沿い、
成形終了後に成形品の最小内径より小径になるまで崩壊
収縮する花びらコア（コラプシブルコア）と称されるコ
ア型を用いる方法も考えられるが、この方法の場合、以
下のような問題がある。 （１）コア型の構造が複雑になり、メンテナンスを含め
て扱いが煩雑になる。 （２）コア型の構造が複雑なので小口径では適用できな
い。 （３）充填後に大きな保圧をかけにくい。 （４）内面に金型の分割面の後が残るなどの問題があ
る。 （５）アンダーカット部分の精度がでにくいため、成形
後切削加工などの２次加工を行う必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、内周面に凹溝のようなアンダーカット部
を備えたような筒状成形品においても、全体的に精密で
そりや変形のないものとすることができるとともに、メ
ンテナンスを含めて金型の取り扱いが容易で、アンダー
カット部の２次加工なども不要であり、かつ、小口径の
成形品の成形にも用いることができる筒状成形品の成形
方法およびこの成形方法に用いる射出成形用金型を提供
することを目的としている。

【０００８】

【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
成形品の成形方法（以下、「請求項１の成形方法」と記
す）は、少なくとも一端に開口が設けられた略筒状をし
たキャビティ形成部を有する固定型と、筒状をした偏芯
公転コア型を有する可動型とを前記開口から偏芯公転コ
ア型をキャビティ形成部内に臨ませた状態で閉合し、こ
の閉合によって形成された偏芯公転コア型周りの筒状キ
ャビティ部を含むキャビティ内に溶融樹脂を射出充填す
る樹脂充填工程と、前記充填樹脂の固化までの間、前記
偏芯公転コア型を筒状キャビティ部内で、対応する前記
筒状キャビティ部の中心軸に対して偏芯公転コア型の中
心軸を平行に偏芯させた状態に保ちながら筒状キャビテ
ィ部の中心軸周りに公転させて筒状キャビティ部の半径
方向に充填樹脂を圧縮する半径方向圧縮工程とを備える
筒状成形品の成形方法において、最大外径が、得られる
筒状成形品の偏芯公転コア型の引き抜き方向の最小内径
と略同じか少し小径で、周面に突条または溝を備えた偏
芯公転コア型を用いる構成とした。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明にかかる筒
状成形品の成形方法（以下、「請求項２の成形方法」と
記す）は、請求項１の成形方法において、突条または溝
が複数設けられている構成とした。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明にかかる筒
状成形品の成形方法（以下、「請求項３の成形方法」と
記す）は、請求項１または請求項２の成形方法におい
て、公転と同時に偏芯公転コア型の周壁面を充填樹脂に
沿って転動させるようにした。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明にかかる射
出成形用金型（以下、「請求項４の金型」と記す）は、
少なくとも一端に開口を有する略筒状をしたキャビティ
形成部を有する固定型と、前記開口から固定型のキャビ
ティ形成部内に臨み固定型との間に筒状キャビティ部を
形成するとともに、その中心軸が固定型内で筒状キャビ
ティ部の中心軸から偏芯した状態で、筒状キャビティ部
の中心軸周りを公転可能な偏芯公転コア型を有する可動
型とを備える筒状成形品の射出成形用金型であって、筒
状偏芯コア型は、周面に突条または溝を備えているとと
もに、その最大外径が、得られる筒状成形品の偏芯公転
コア型の引き抜き方向の最小内径と略同じか少し小径に
形成されている構成とした。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明にかかる射
出成形用金型（以下、「請求項５の金型」と記す）は、
請求項４の金型において、突条または溝が複数設けられ
ている構成とした。

【００１３】本発明の請求項６に記載の発明にかかる射
出成形用金型（以下、「請求項６の金型」と記す）は、
請求項４または請求項５の金型において、偏芯公転コア
型が径の異なる複数のリング状または筒状部材を同軸周
りに個々に回動自在に連接されて形成されている構成と
した。

【００１４】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。

【００１５】偏芯公転コア型の材質としては、特に限定
されないが、少なくとも偏芯公転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。

【００１６】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。

【００１７】偏芯公転コア型の形状（径寸法）を適宜変
える事により、使用する樹脂種類や樹脂それぞれの収縮
量に見合った圧縮を行うようにしてもよい。偏芯公転コ
ア型の偏芯量は、成形品の筒状部のサイズ、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、最大
アンダーカット量＋０．５〜６ｍｍ程度が好ましく、最
大アンダーカット量＋２ｍｍ前後がより好ましい。

【００１８】偏芯公転コア型による圧縮時の偏芯公転コ
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。なお、いずれ
の圧縮方法においても、圧縮動作時に充填された樹脂が
パーティングなどからバリとなって漏れることがないよ
うに、金型パーティング構造をインロウにすることが好
ましい。

【００１９】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。

【００２０】本発明の成形方法において、請求項３の成
形方法のように、樹脂を金型に充填する際に、筒状キャ
ビティ部周壁面温度を樹脂の溶融温度付近の温度もしく
はそれ以上の温度に加熱しておくこと、充填工程終了後
冷却固化工程前に、樹脂充填時の樹脂流動による剪断応
力および分子もしくは結晶配向を金型内で緩和し、成形
後の成形品の収縮を低減させるように筒状キャビティ部
周壁面の温度を暫く樹脂の溶融温度付近の温度もしくは
それ以上の温度に保持する温度保持工程を備えているこ
とが好ましい。

【００２１】また、冷却工程においては、樹脂の冷却工
程を３段階から構成し、第１段階では冷却速度を速く、
第２段階では一旦、温度を一定とし、暫くその温度を維
持し、第３段階では再び冷却速度を速くすることが好ま
しいが、特に、第２段階の開始温度を結晶化開始温度付
近とすると一層効果的である。

【００２２】なお、冷却工程において、どのような冷却
速度パターンで冷却するかは、使用する結晶性樹脂や狙
う結晶化度によって異なる。使用する結晶性樹脂につい
ては、予め冷却速度と結晶化度の関係を把握する必要が
ある。冷却速度と結晶化度の関係を把握するには、種々
の冷却速度により固化した樹脂サンプルの結晶化度をＤ
ＳＣ等で測定し、冷却速度と結晶化度の関係を把握す
る。又、冷却速度を変更できるＤＳＣやＰｖＴ測定装置
を使用すれば、冷却速度によって変化する結晶化開始温
度や結晶化温度域を把握することもできる。特に広範囲
な冷却速度設定が可能なＤＳＣの場合は、実際に成形す
る冷却パターンで樹脂サンプルを冷却し、その温度履歴
を与えたサンプルで、結晶化度を測定することにより、
各種冷却パターンにおける結晶化度を把握することがで
きる。

【００２３】ここで、結晶化開始温度、もしくは結晶化
温度域は、従来の冷却工程におけるＤＳＣもしくはＰｖ
Ｔ測定により得られる結果から判断する。即ち、ＤＳＣ
使用の場合には、温度−熱量曲線から、その曲線がベー
スラインから大きくずれている温度域が結晶化温度域で
あり、その中の最大値が結晶化開始温度となる。又、Ｐ
ｖＴ測定の場合には、温度−比容積曲線において、比容
積の変化率が最も大きい温度域が結晶化温度域であり、
その中の最大値が結晶化開始温度となる。

【００２４】筒状キャビティ部周壁面を樹脂の結晶化温
度付近の温度もしくはそれ以上の温度に加熱保持する手
段としては、特に限定されるものではなく、例えば、金
型内に電熱ヒータを設け、電熱ヒータに通電することに
より高温を保持するようにしてもよく、或いは、高周波
振動や近赤外線を使用した昇温手段等が採用できる。

【００２５】或いは、金型にヒータを設ける代わりに、
金型に加熱媒体流通管を設け、金型温調器により電磁弁
を備えた管路を通じて金型の加熱媒体流通管に加熱オイ
ルを供給するようにしてもよい。

【００２６】本発明の成形方法において、冷却速度を変
化させる手段としては、特に限定されないが、例えば、
次の４方法等が採用できる。 （１）冷媒の流量を変化さる方法。 （２）温度の異なる冷媒を切り換える。 （３）冷媒の通過位置を切り換える。 （４）冷媒による冷却とヒータによる加熱を組み合わせ
て使用する方法。

【００２７】上記（１）の冷媒の流量を変化さる方法と
しては、金型内の冷却管を流れる冷媒の流量を変化させ
ることにより冷却速度を変化させることができる。即
ち、冷媒の流量が多いほど熱輸送効率が上がり、冷却速
度が大きくなる。流量は冷媒の圧送装置を使用すること
により、例えば、０〜２０リットル／分の広範囲で流量
を制御する。冷却工程中、手動もしくは制御装置からの
信号に従い、冷却管に設けた流量調節弁の開き量を制御
することにより予め設定したタイミングで、冷却速度を
変化させることができる。

【００２８】上記（２）の温度の異なる冷媒を切り換え
る方法においては、金型温度調節装置（温調機）を複数
台使用し、温度の異なる冷媒を複数使用する。冷却速度
が金型と冷媒の温度差により変化することを利用し、冷
却速度を変化させる。この場合、温度差が大きいほど冷
却速度は速くなる。冷却工程中、手動もしくは制御装置
からの信号に従い、金型温度調節装置からの管路に設け
た電磁弁を適宜切り換えて、金型の冷媒流通管に供給
し、これら冷媒を切り換えることにより、予め設定した
タイミングで冷却速度を変化させることができる。

【００２９】場合によっては、冷媒の種類、即ち、チラ
ー、水、油等を変えることにより、更に広範囲（例えば
５〜１８０℃）の温度設定が可能となる。この方法にお
いては、筒状キャビティ部周壁面の温度を一定温度に保
持する（冷却速度＝０）状態、更には、必要であれば冷
媒の温度範囲内で再加熱することも可能である。異なる
種類の冷媒のための複数の金型温度調節装置を使用し、
各金型温度調節装置からの管路に設けた電磁弁を適宜切
り換えて、金型の冷媒流通管に供給し、これら異なる種
類の冷媒を切り換えることにより金型の温度設定が可能
となる。

【００３０】上記（３）の冷媒の通過位置を切り換える
方法においては、筒状キャビティ部に対する距離が異な
るように金型内に配置された冷却管に冷媒を選択的に流
すことにより、キャビティと冷媒との距離が伝熱効率に
影響することを利用して冷却速度を変えることができ
る。この場合、キャビティと冷却管との距離が短いほど
冷却速度は速くなる。冷却工程中、手動もしくは制御装
置からの信号に従い、冷媒を流す流路を切り換えること
により、予め設定したタイミングで、冷却速度を変化さ
せることができる。

【００３１】上記（４）の冷媒による冷却とヒータによ
る加熱を組み合わせて使用する方法においては、金型に
冷媒を通す冷却管と加熱ヒータを設け、冷媒による冷却
速度を加熱ヒータによって調整することにより、冷却速
度を変化させることができる。

【００３２】或いは、複数の金型温度調節装置を使用
し、一方の金型温度調節装置により冷媒を金型の冷媒流
通管に供給し、他方の金型温度調節装置により加熱媒体
を金型の加熱媒体流通管に供給するようにしてもよい。

【００３３】冷却工程中、手動もしくは制御装置からの
信号に従い、加熱ヒータをオン／オフさせることによ
り、予め設定したタイミングで、冷却速度を変化させる
ことができる。この方法においては、筒状キャビティ部
周壁面の温度を一定に保持する（冷却速度＝０）状態、
更に、必要であれば冷媒の温度範囲内で再加熱すること
もできる。

【００３４】上記の４方法をそれぞれ単独に使用しても
よく、これらを適宜組み合わせた方法によってもよく、
組み合わせた方法によれば、更に制御範囲、或いは制御
パターンを拡大することができる。尚、加熱ヒータにつ
いては、特に限定されないが、例えば、シーズヒータ、
高周波加熱、近赤外線や遠赤外線等の加熱手段などが使
用できる。

【００３５】又、冷却速度の制御手段としては、筒状キ
ャビティ部周壁面、又は筒状キャビティ部周壁面に接触
している樹脂の温度、もしくは成形サイクル中の経過時
間において判断し、制御するようにしてもよい。

【００３６】最も単純な制御手段としては、予め必要な
冷却速度について、上記の４つの冷却速度可変方法の設
定値を調べておき、成形サイクル中の経過時間（例え
ば、樹脂充填開始、冷却開始からの経過時間）におい
て、設定値を手動もしくはタイマー制御で切り換えてい
く方法によってもよい。この方法においては、事前に設
定値を導出しておけば、実際の成形においては、必ずし
も筒状キャビティ部周壁面温度もしくは樹脂温度を測定
する必要はない。但し、雰囲気温度や成形条件の変動等
の外乱により実際の冷却パターンと狙いのパターンが多
少ずれる可能性があることに注意すべきである。

【００３７】冷却速度をより正確に制御するには、金型
には筒状キャビティ部周壁面、もしくは筒状キャビティ
部周壁面に接触している樹脂の温度を随時測定するセン
サーを設置して冷却速度を制御する必要がある。センサ
ーからの測定データは制御部に送られ、測定間隔に対す
る温度勾配より時々刻々の冷却速度を計算し、予め設定
した冷却速度となるように、冷却速度を制御する。

【００３８】第２段階において、一定温度を保持する場
合には、冷却パターンとして設定された時間、設定温度
を保持するように制御するとよい。

【００３９】本発明の成形方法によって得られる成形品
としては、特に限定されないが、たとえば、図６（ａ）
および図６（ｂ）に示すようなゴム輪装着溝６１を内面
に備えた受け口付き継手部材６ａ、６ｂ、図６（ｃ）に
示すようなゴム輪装着溝６１を内面に備えたソケット用
部材６ｃ、図６（ｄ）に示すようなナット状部材６ｄな
どが挙げられる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１および図２は本
発明にかかる成形方法に用いる射出成形用金型の１つの
実施の形態をあらわしている。

【００４１】図１および図２に示すように、この金型Ａ
は、横置き型のもので、固定型１と、可動型２とを備え
ている。固定型１は、可動型２側に開口する筒状のキャ
ビティ形成部１１を備えている。

【００４２】可動型２は、可動型本体３と、偏芯公転コ
ア型４とを備えている。可動型本体３は、ケーシング３
１と、回転ケース３２と、進退部材３３およびスライド
ブロック３４からなるコア型偏芯機構と、連結軸３６
と、軸受けブロック３９とを備えている。

【００４３】回転ケース３２は、軸受け３１１により軸
受けされ、その周面にギヤ３２１が設けられていて、電
動機３５の回転駆動力が電動機３５の回転軸に設けられ
たギヤ３５１およびチェーン３５２を介してギヤ３２１
に伝達されることによりケーシング３１内で回転するよ
うになっている。進退部材３３は、図示していないが、
断面略小判形をしており、回転ケース３２内に固定型方
向にスライド自在に挿入されているとともに、その後端
が油圧シリンダ（図示せず）のロッド先端に回転自在に
支持されていて、回転ケース３２の回転に伴って回転す
るとともに、油圧シリンダのロッドの伸縮によって回転
ケース３２内を固定型１方向に進退するようになってい
る。

【００４４】また、進退部材３３の固定型１側の面に
は、後述するスライドブロック３４の摺動穴３４１同じ
断面形状である断面四角形のアンギュラピン３３１が突
設されている。アンギュラピン３３１は、進退部材３３
のスライド軸に交差するように傾斜して設けられてい
る。

【００４５】一方、スライドブロック３４は、進退部材
３３側の面に進退部材３３のアンギュラピン３３１と同
じ傾斜角度で、アンギュラピン３３１が摺動自在に挿入
された摺動穴３４１が設けられ、他方の面に連結軸３６
がその中心軸をスライドブロック３４の中心軸に一致す
るように連結されている。

【００４６】すなわち、スライドブロック３４は、進退
部材３３が固定型１方向に前進後退することによって、
アンギュラピン３３１の先端が摺動穴３４１内に進退す
る。しかも、摺動穴３４１およびアンギュラピン３３１
が進退部材３３の進退軸に対して傾斜して設けられてい
るので、アンギュラピン３３１の摺動穴３４１内への進
退によってスライドブロック３４がその中心軸がキャビ
ティＫの中心軸に直交する方向に回転ケース３２内でス
ライドするようになっている。しかも、進退部材３３が
回転ケース３２の回転に伴って回転すると、アンギュラ
ピン３３１を介してその回転力がスライドブロック３４
にも伝達され、スライドブロック３４も進退部材３３と
ともに回転するようになっている。

【００４７】軸受けブロック３９は、ブロック本体３９
１と、コア型用軸３９２とを備えている。ブロック本体
３９１は、ケーシング３１内でキャビティＫの中心軸に
直交する方向にスライド自在に支持されているととも
に、中心軸を連結軸の中心軸と一致させるようにして連
結軸３６を介してスライドブロック３４に連結されてい
る。したがって、スライドブロック３４のスライドに伴
って、軸受けブロック３９も同方向にスライドするよう
になっている。

【００４８】偏芯公転コア型４は、コア型用軸３９２に
回転自在に支持されていて、周面にゴム輪嵌合溝形成用
の２つの突条４１が、リング状に突設されている。ま
た、偏芯公転コア型４の最大外径部分である突条４１の
外径は、得ようとする筒状成形品の偏芯公転コア型４の
引き抜き方向の最小内径と略同じか少し小径になってい
る。

【００４９】したがって、偏芯公転コア型４は、スライ
ドブロック３４の回転及び偏芯が、軸受けブロック３９
を介して伝達され、キャビティＫ内でその回転軸芯が偏
芯自在になっているとともに、軸３９２がキャビティＫ
の中心軸からずれた状態になっているとき、回転ケース
３２の回転によってキャビティＫの中心軸周りを公転す
るようになっている。

【００５０】なお、進退部材３３やスライドブロック３
４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３３やスライドブロック３４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、強度の関係からマルエージング
鋼、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。

【００５１】また、固定型１および可動型２は、キャビ
ティＫの周壁に沿ってヒータ１６と冷却ユニット（図示
せず）の冷媒が通る冷却配管１７を備えている。なお、
図１中、１４はスプルー、１５はバルブゲートである。

【００５２】つぎに、図３および図４によってこの金型
Ａを用いた本発明の成形方法を工程順に説明する。

【００５３】（１）図３（ａ）に示すように、偏芯公転
コア型４を、固定型１のキャビティ形成部１１内に挿入
した状態で金型Ａを閉合するとともに、偏芯公転コア型
４の中心軸と、キャビティＫの中心軸が一致する位置、
すなわち、中立位置に偏芯公転コア型４を配置したの
ち、筒状キャビティ部周壁面温度を樹脂の溶融温度より
高くなるように制御した状態で、たとえば高密度ポリエ
チレンのような樹脂を溶融状態でスプルー１４、バルブ
ゲート１５を介してキャビティＫ内に射出充填する。た
だし、充填に支障がなければ、必ずしも偏芯公転コア型
４を中立位置に配置する必要はない。ゲートを非対称位
置に設けた場合、充填の容易さを考慮すれば、充填時に
偏芯公転コア型をわざと中立位置から偏芯させる場合も
ある。

【００５４】（２）溶融樹脂の温度を充填時の金型温度
に保った状態で、回転ケース３２を回転させながら、徐
々に進退部材３３を固定型１側に進出させて図３（ｂ）
に示すように偏芯公転コア型４を偏芯させてキャビティ
Ｋ内の溶融樹脂を半径方向に圧縮する。

【００５５】（３）偏芯量が所定の偏芯量になり、充分
に充填樹脂が形状賦形されるとともに樹脂がほぼ固化し
たら、図４（ａ）に示すように、偏芯公転コア型４を中
立位置まで戻したのち、図４（ｂ）に示すように、金型
Ａを開放する。すなわち、偏芯公転コア型４の最大外径
である突条４１部分の外径が得られる成形品６の偏芯公
転コア型４の引き抜き方向の最小内径と略同じか少し小
径であるので、成形終了後、偏芯公転コア型４の中心軸
がキャビティＫの中心軸に一致する位置に偏芯公転コア
型４を戻せば、偏芯公転コア型４を容易に固定型１から
引き抜くことができる。ただし、離型に支障が無けれ
ば、必ずしも偏芯公転コア型４を中立位置に戻す必要は
ない。 （４）金型Ａから成形品６取り出す。

【００５６】なお、金型内での充填樹脂Ｐは、冷却工程
に入る前に、まず、暫く溶融温度付近の温度もしくはそ
れ以上の温度に一旦保持されたのち、冷却される。ま
た、冷却工程では、まず、樹脂の結晶化温度付近まで一
気に冷却したのち、一旦結晶化温度付近で温度保持し、
再び固化するまで冷却されるようになっている。

【００５７】この成形方法は、以上のように、偏芯公転
コア型４のゴム輪嵌合溝に当たる部分に突条４１が設け
られているので、偏芯公転コア型４を偏芯させながらキ
ャビティＫ内で公転させると、キャビティＫ内の充填樹
脂Ｐが固定型１と偏芯公転コア型４の周面との間で圧縮
されると同時に、突条４１に当たる部分にゴム輪嵌合溝
４２となる溝が形成される。

【００５８】しかも、キャビティＫ内で偏芯公転コア型
４によって半径方向に圧縮するようにしたので、寸法精
度が高く均一な密度を備え、そりや変形、残留ひずみな
どが少なく、収縮むらがない成形品６を成形することが
できる。また、偏芯公転コア型４が簡単な構造であるの
でメンテナンスなどを含め扱いが容易であるとともに、
小径の成形品も成形することが可能となる。

【００５９】さらに、樹脂充填時に金型温度を樹脂の溶
融温度より高い温度に保つようにしたので、充填時のウ
エルド発生が小さくなり、さらにこれに圧縮効果が加わ
ることによって、より外観が向上する。また、樹脂が高
温時に圧縮されるので型転写性もよく光沢のある外観が
得られる。

【００６０】また、冷却工程において、一旦樹脂の結晶
化温度付近で一定温度に保つようにしたので、結晶化が
進み、強度的に優れた成形品とすることができる。さら
に、偏芯圧縮完了後は、偏芯公転コア型が初期の中心軸
上に戻るので、成形品内面との間に隙間が生じ、だきつ
きがなく離型性も上がる。

【００６１】図５は本発明にかかる射出成形金型の他の
実施の形態をあらわしている。図５に示すように、この
金型Ｂは、偏芯公転コア型４｀が、突条部分となる突条
用リング状部材４３，４３と、突条以外の部分となる本
体用筒状部材４４，４５，４６とをその端面が互いに略
摺接するように組み合わせられているとともに、各リン
グ状部材４３および筒状部材４４，４５，４６がそれぞ
れベアリング４７を介して軸３９２に回転自在に支持さ
れている以外は、上記金型Ａと同様になっている。

【００６２】すなわち、突条部分のその他の部分とが一
体になっている場合、突条部分の外径とその他の部分の
外径との差が大きいと、突条部分とその他の部分とで周
速度が異なるため、いずれか一方の部分が公転に伴って
樹脂に沿ってうまく転動したとしても、他方の部分でこ
すれが生じ、成形面の外観不良を生じる恐れがあるが、
この金型Ｂは、以上のように、突条部分とその他の部分
とが個別に回転するようになっているので、偏芯公転時
に各部位が対応する樹脂面に沿って個別に転動し擦れな
どを極力防止することができる。したがって、より外観
形状に優れた成形品を得ることができる。

【００６３】なお、本発明にかかる筒状成形品の成形方
法および射出成形用金型は、上記の実施の形態に限定さ
れない。上記の金型Ａは、横置き型であったが、縦置き
型としても構わない。

【００６４】上記の実施の形態では、金型Ａは、アンギ
ュラピン３３１の断面形状が四角形であったが、断面楕
円状、断面六角形、スプライン状等少なくとも１つの長
軸と少なくとも１つの短軸とを備えた断面形状であれ
ば、どのような形状をしていても構わない。また、本発
明の成形方法で得られる筒状成形品は、直管状のものだ
けでなく、固定型を分割できるようにすれば、両端が拡
径した形状のもの、両端が拡径したもの、エルボ状のも
の、チーズ状のものでも成形できる。

【００６５】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。

【００６６】〔実施例１〕図１に示すような金型Ａおよ
び高密度ポリエチレン樹脂（ＭＦＲ＝０．４２、融点１
２５℃）を用いて以下の条件で図６（ａ）に示す成形品
６ａを製造した。

【００６７】（成形条件） 溶融樹脂温度：２２０℃ 金型温度：充填時１５０℃、回転開始後３０℃の冷却水
を金型Ａに流し冷却 偏芯公転コア型の偏芯幅：４ｍｍ 偏芯公転コア型の公転速度：６０rpm 回転停止のタイミング：金型キャビティ設置温度センサ
ーで測定された金型キャビティが９０℃となった時点 離型タイミング：金型キャビティ設置温度センサーで測
定された金型キャビティが８０℃となった時点

【００６８】上記の成形条件で得られた受け口付き継手
用部材を温度２３℃の部屋で保管し、成形２週間後に各
部の寸法の測定を行った。測定箇所は、端部内外径を８
カ所また端面（フランジ）部の平坦度に関しては平面の
凹凸を３次元測定器により測定した。その結果、外観が
向上し、ひけ、偏肉のない良好なフランジ付き直管であ
った。また、このフランジ付き直管の内径の最大値と最
小地の差で求めた真円度が従来の０．８ｍｍから０．２
ｍｍに向上した。また、アンダーカット部の転写性もよ
く２次加工の必要がなかった。

【００６９】

【発明の効果】本発明にかかる成形品の成形方法および
射出成形用金型は、以上のように構成されているので、
内周面に凹溝のようなアンダーカット部を備えたような
筒状成形品においても、全体的に精密でそりや変形のな
いものとすることができるとともに、メンテナンスを含
めて金型の取り扱いが容易で、アンダーカット部の２次
加工なども不要であり、かつ、小口径の成形品の成形に
も用いることができる。特に、請求項６の金型のように
すれば、成形品の内面の転写精度をより向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる射出成形用金型の１つの実施の
形態をあらわす断面図である。

【図２】図１の金型の要部拡大断面図である。

【図３】図１の金型を用いた本発明の成形方法を工程順
にあらわす説明図である。

【図４】本発明の成形方法の図３の工程に続く工程を工
程順にあらわす説明図である。

【図５】本発明にかかる射出成形用金型の他の実施の形
態をあらわし、その偏芯公転コア型部分の断面図であ
る。

【図６】本発明の成形方法で成形される成形品の例をあ
らわす断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 射出成形用金型 Ｋ キャビティ（筒状キャビティ部） Ｐ 充填樹脂 １ 固定型 １１ キャビティ形成部 ２ 可動型 ４，４｀ 偏芯公転コア型 ４３ リング状部材 ４４，４５，４６ 筒状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AG08 AG25 AG28 CA11 CB01 CK18 CK41 CK67 4F206 AG08 AG25 AG28 JA07 JL02 JM05 JN25 JQ81

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一端に開口が設けられた略筒状
   をしたキャビティ形成部を有する固定型と、筒状をした
   偏芯公転コア型を有する可動型とを前記開口から偏芯公
   転コア型をキャビティ形成部内に臨ませた状態で閉合
   し、この閉合によって形成された偏芯公転コア型周りの
   筒状キャビティ部を含むキャビティ内に溶融樹脂を射出
   充填する樹脂充填工程と、前記充填樹脂の固化までの
   間、前記偏芯公転コア型を筒状キャビティ部内で、対応
   する前記筒状キャビティ部の中心軸に対して偏芯公転コ
   ア型の中心軸を平行に偏芯させた状態に保ちながら筒状
   キャビティ部の中心軸周りに公転させて筒状キャビティ
   部の半径方向に充填樹脂を圧縮する半径方向圧縮工程と
   を備える筒状成形品の成形方法において、最大外径が、
   得られる筒状成形品の偏芯公転コア型の引き抜き方向の
   最小内径と略同じか少し小径で、周面に突条または溝を
   備えた偏芯公転コア型を用いることを特徴とする筒状成
   形品の成形方法。
2. 【請求項２】突条または溝が複数設けられている請求項
   1に記載の筒状成形品の成形方法。
3. 【請求項３】公転と同時に偏芯公転コア型の周壁面を充
   填樹脂に沿って転動させる請求項１または請求項2に記
   載の筒状成形品の成形方法。
4. 【請求項４】少なくとも一端に開口を有する略筒状をし
   たキャビティ形成部を有する固定型と、前記開口から固
   定型のキャビティ形成部内に臨み固定型との間に筒状キ
   ャビティ部を形成するとともに、その中心軸が固定型内
   で筒状キャビティ部の中心軸から偏芯した状態で、筒状
   キャビティ部の中心軸周りを公転可能な偏芯公転コア型
   を有する可動型とを備える筒状成形品の射出成形用金型
   であって、筒状偏芯コア型は、周面に突条または溝を備
   えているとともに、その最大外径が、得られる筒状成形
   品の偏芯公転コア型の引き抜き方向の最小内径と略同じ
   か少し小径に形成されていることを特徴とする射出成形
   用金型。
5. 【請求項５】突条または溝が複数設けられている請求項
   ４に記載の射出成形用金型。
6. 【請求項６】偏芯公転コア型が径の異なる複数のリング
   状または筒状部材を同軸周りに個々に回動自在に連接さ
   れて形成されている請求項４または請求項５に記載の射
   出成形用金型。