JP2008213344A - 射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】横長状中空成形体の肉厚を横断面形全体において略均等な状態に形成させる。
【解決手段】高圧ガスを噴射させるノズル装置７の噴射口１５の方向を横長状キャビティ空間部の長手方向に合せる。ノズル装置７をネジ止め機構３８等を介して固定されるとともにガスの流動が可能なように形成される中空部３５を有するベース部３と、ベース部３に対して上方向へ延伸するように形成されるとともに本ベース部３に設けられた中空部３５に連通する中空部２５を有する形態からなる軸部２と、軸部２の上端部２１のところに設けられるものであって軸部２に形成された中空部２５に連通して溶融合成樹脂材１０中へガスを噴出させるように形成されるとともに、ガスの噴出方向を上下方向並びに平面視において左右方向へ調整することのできるように形成された開口部からなる噴出口１５を有するノズルヘッド１と、からなるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形工法において所定の金型キャビティ内へ合成樹脂材を射出させた後に、当該合成樹脂材の内部へ不活性ガスを注入して中空状の合成樹脂製成形体を形成させる際に用いられるガス注入用ノズル装置に関するものである。

最近の車両用サイドドア等に設けられるアウタハンドル（ドアハンドル）等は、中空状の合成樹脂製成形体を基礎に形成されるようになっているものである。そして、このような中空状の合成樹脂製成形体の形成に当っては、射出成形用金型のキャビティ内に注入された溶融プラスチック材（合成樹脂材）中に加圧ガスを注入することによって外観的にも優れた中空部を有する射出成形品を製造するようにした、いわゆるガス注入式射出成形法が知られている。ところで、この従来のガス注入式射出成形法においては、例えば特開平５−１１８１７０号公報記載のものの如く、ガスの注入口は、横長状のキャビティ空間に対して略直角状に設けられるようになっているものである。すなわち、横長状のキャビティ空間部内へ注入された溶融プラスチック材に対して略直角状に上記ガスが注入（噴射）さされるようになっているものである。
特開平５−１１８１７０号公報

ところで、上記のように、注入された溶融プラスチック材の流れ方向に対して直角の方向にガス注入ノズルが設けられるものにおいては、高圧の不活性ガスが上記溶融プラスチック材のところに注入（噴射）されたときに、当該高圧ガスの噴射によって当該噴射方向に存在する溶融プラスチック材が飛ばされて、最終的には、この方向の中空成形体における肉厚が薄くなると言う問題点がある。このような問題点を解決するために、上記高圧ガスの噴射されるガス注入ノズルの噴射口の方向を、注入された溶融プラスチック材の流動方向、すなわち、横長状中空部の、その長手方向と一致させるようにし、中空状成形体の肉厚の値を横断面形全体において略均等な状態に形成させるようにしようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、金型内に形成される横長状のキャビティ空間部内に射出された溶融合成樹脂材中へ加圧ガスを注入する際に用いられるガス注入用ノズル装置に関して、そのガスの噴射される噴出口の開口方向を、上記横長状キャビティ空間部の長手方向と合致させるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記第一の発明と同じである。すなわち、本発明においては、金型内に形成される横長状のキャビティ空間部内に射出された溶融合成樹脂材中へ加圧ガスを注入する際に用いられるガス注入用ノズル装置に関して、そのガスの噴射される噴出口の開口方向を、上記射出された溶融合成樹脂材の流動方向と合致させるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項３記載の発明である第三の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記第一の発明と同じである。すなわち、本発明においては、請求項１または請求項２記載の射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置に関して、当該ガス注入用ノズル装置を、金型の一部に固定されるものであってガスの流動が可能なように形成された中空部を有するベース部と、当該ベース部に取り付けられるものであって当該ベース部に対して上方へ延伸するように形成されるとともに上記ベース部に設けられた中空部に連通する中空部を有する形態からなる軸部と、当該軸部の上端部のところに設けられるものであって上記軸部に形成された中空部と連通して上記溶融合成樹脂材中へガスを噴出させるように形成されるとともに、当該ガスの噴出方向を上下方向並びに平面視において左右方向へ調整することのできるように形成された噴出口を有するノズルヘッドと、からなるようにした構成を採ることとした。

請求項１記載の発明である第一の発明によれば、金型内に形成された横長状のキャビティ空間部内へ注入された溶融合成樹脂材中の高圧ガスの注入（噴射）方向を上記横長状キャビティを形成する長手方向軸線方向と合致させるようにしたので、このガスの注入によって形成される中空部の周りに形成される合成樹脂製成形体の肉厚は横断面形状全体にわたって略均等な状態に形成されるようになる。すなわち、従来のもののように、ガス注入側の肉厚が薄くなると言うような問題点を解決することができるようになる。

また、第二の発明のものにおいても、上記第一の発明の場合と同様、中空部周りに形成される合成樹脂製成形体の肉厚を、全周にわたって略均等な状態に形成させることができるようになり、中空状合成樹脂製成形体の軽量化を図ったうえで、全体の強度・剛性の向上を図ることができるようになる。

次に、第三の発明のものについて説明する。このものも、基本的には上記第一の発明及び第二の発明と同様の効果を発揮するものである。特に、本発明のものにおいては、溶融合成樹脂材中へガスを噴出させるノズルの開口部、すなわち噴出口の位置を、上下方向及び左右方向において調整可能なようにしたことである。これによって、ガスの噴出方向を溶融合成樹脂材の流動方向あるいは横長状キャビティ空間部の、その長手方向と合致させるようにし、中空状成形体の横断面形における肉厚不均等状態を無くし、全周にわたって同じ肉厚を有する中空状成形体を効率良く製造することができるようになる。

本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図３を基に説明する。このものは、図１に示す如く、金型８内に形成される横長状のキャビティ空間部９内に射出された溶融合成樹脂材１０中へ加圧ガスを注入する際に用いられるガス注入用のノズル装置７に関するものである。そして、そのガス噴出口１５の開口方向を、例えば図１に示すような車両用ドアハンドル等のような中空横長状のもの（製品）１０において、当該横長状キャビティ空間部９の長手方向とほぼ合致させるようにしたことを基本とするものである。

このような基本構成からなるものにおいて、上記横長状キャビティ空間部９内へ所定の合成樹脂材を噴出させるノズル装置（ガス注入用ノズル装置）７の構成について、図１ないし図３を基に説明する。このものの基本構成は、図２に示す如く、高圧のガスを注入するためのノズル装置（ガス注入用ノズル装置）７全体が金型８の一部に取付けられる際に、その基礎を成すものであって金型８にネジ止め機構３８等を介して固定されるとともにガスの流動が可能なように形成された中空部３５を有するベース部３と、当該ベース部３に取り付けられるものであって当該ベース部３に対して上方向へ延伸するように形成されるとともに上記ベース部３に設けられた中空部３５に連通する中空部２５を有する形態からなる軸部２と、当該軸部２の上端部２１のところに設けられるものであって当該軸部２に形成された中空部２５に連通して上記溶融合成樹脂材１０中へガスを噴出させるように形成されるとともに、当該ガスの噴出方向を上下方向（ＺＺ方向）並びに平面視において左右方向（ＸＸ方向）へ調整することのできるように形成された開口部からなる噴出口１５を有するノズルヘッド１と、からなるものである。

このような構成からなるものにおいて、上記ベース部３と軸部２とは、図２に示す如く、例えば溶接手段９９等を介して一体的に連結されるようになっているものである。そして、このようにベース部３と一体化された軸部２の上端部（先端部）２１のところに、ガスを噴出させるための噴出口１５を有するノズルヘッド１が設けられるようになっているものである。このノズルヘッド１は、上記軸部２に対して上下方向（図２に示すＺＺ方向）並びに平面視において左右方向（図３に示すＸＸ方向）へ移動させることができるようになっており、これによって高圧ガスの噴射方向を適宜調整することができるようになっているものである。

次に、このような構成からなるノズルヘッド１の構成、特に軸部２に対する関係等を、図２及び図３を基に説明する。このノズルヘッド１は、上端部のところに設けられるものであって、図３に示すような円盤状の形態からなるキャップ部１１と、当該キャップ部１１を基礎にして、その中心部のところから下方へ伸びるように形成されるとともに上記軸部２の上端部２１とネジ結合機構等を介して係合し合うように形成された円筒状の係合部１２と、からなることを基本とするものである。そして、上記円盤状のキャップ部１１の上方表面部のところには、図２及び図３に示す如く、凹溝１１５が設けられるようになっており、この凹溝１１５のところにドライバー等の所定の工具を差込ませて作動させることによって、本キャップ部１１自体を中心点（Ｏ_１）を基点にして回転運動をさせることができるようになっているものである（図３参照）。このような構成からなる円筒状の係合部１２の外周面のところには雄ネジ部１２１が設けられるようになっており、この雄ネジ部１２１は、係合相手方の部材である軸部２の上端部２１のところに形成された雌ネジ部２１２と係合し合うようになっているものである。

また、本ノズルヘッド１は、その縦断面形状が、図２に示す如く、Ｔ字状形態を有するようになっており、その中心部のところには逆Ｌ字状に形成された中空部１５５を有するようになっているものである。そして、この中空部１５５は、その下方部のところが軸部２に設けられた中空部２５に連通するようになっているとともに、逆Ｌ字状に形成された上方先端部のところには、ガスを噴出させるための開口部からなる噴出口１５が設けられるようになっているものである。このようにして、本ノズル装置（ガス注入用ノズル装置）７を形成するベース部３のところに設けられた中空部３５は、軸部２に設けられた中空部２５、更にはノズルヘッド１に設けられた中空部１５５を介して噴出口１５に連通するように形成されることとなる。これによって、所定の高圧ガスは、上記ベース部３に設けられた中空部３５を基点として各中空部２５、１５５を経由して最終的には噴出口１５から噴射されることとなる。

このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、金型８内に形成された横長状のキャビティ空間部９内へ注入された溶融合成樹脂材１０中への高圧ガスの噴射（注入）を上記噴出口１５を基点にして上記横長状キャビティ空間部９の長手方向軸線を中心線として形成される円錐形包絡面内にて行なわせるようにしたので、上記ガスの噴射（注入）によって形成される中空部の周りに形成される合成樹脂製成形体の肉厚を横断面形状全体にわたって略均等な状態に形成させることができるようになる。また、本実施の形態のものにおいては、溶融合成樹脂材１０中へガスを噴出させるノズルの開口部、すなわち、噴出口１５の位置を、上下方向であるＺＺ方向、並びに左右方向であるＸＸ方向において調整可能なようにしたことにより、ガスの噴出方向を溶融合成樹脂材１０の流動方向あるいは横長状キャビティ空間部９の、その長手方向と容易に合致させることができるようになる。これによって、中空状成形体の横断面形状全体における肉厚不均等状態を無くし、全周にわたって同じ肉厚を有する中空状成形体を効率良く製造することができるようになる。

本発明にかかるガス注入用ノズル装置を用いたガスの注入状態を示す説明図である。 本発明の主要部をなすガス注入用ノズル装置の全体構成を示す縦断面図である。 本発明かかるガス注入用ノズル装置の主要部を成すノズルヘッドの全体構成を示す平面図である。

符号の説明

１ ノズルヘッド
１１ キャップ部
１１５ 凹溝
１２ 係合部
１２１ 雄ネジ部
１５ 噴出口
１５５ 中空部
２ 軸部
２１ 上端部
２１２ 雌ネジ部
２５ 中空部
３ ベース部
３５ 中空部
３８ ネジ止め機構
７ ノズル装置（ガス注入用ノズル装置）
８ 金型
９ キャビティ空間部
９９ 溶接手段
１０ 溶融合成樹脂材

Claims (3)

1. 金型内に形成される横長状のキャビティ空間部内に射出された溶融合成樹脂材中へ加圧ガスを注入する際に用いられるガス注入用ノズル装置において、そのガスの噴射される噴出口の開口方向を、上記横長状キャビティ空間部の長手方向と合致させるようにしたことを特徴とする射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置。
2. 金型内に形成される横長状のキャビティ空間部内に射出された溶融合成樹脂材中へ加圧ガスを注入する際に用いられるガス注入用ノズル装置において、そのガスの噴射される噴出口の開口方向を、上記射出された溶融合成樹脂材の流動方向と合致させるようにしたことを特徴とする射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置。
3. 請求項１または請求項２記載の射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置において、当該ガス注入用ノズル装置を、金型の一部に固定されるものであってガスの流動が可能なように形成された中空部を有するベース部と、当該ベース部に取り付けられるものであって当該ベース部に対して上方へ延伸するように形成されるとともに上記ベース部に設けられた中空部に連通する中空部を有する形態からなる軸部と、当該軸部の上端部のところに設けられるものであって上記軸部に形成された中空部と連通して上記溶融合成樹脂材中へガスを噴出させるように形成されるとともに、当該ガスの噴出方向を上下方向並びに平面視において左右方向へ調整することのできるように形成された噴出口を有するノズルヘッドと、からなるようにした構成からなることを特徴とする射出成形工法に用いられるガス注入用ノズル装置。

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