JP2592038Y2 - 射出成形用金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、加圧流体を漏洩させる
ことなく、射出された溶融樹脂中に注入して、外表面に
ヒケ、ソリ等を発生させることがなく、外観に優れた射
出成形品を製造するのに好適に使用される射出成形用金
型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金型に設けられたガス注入ピンか
らキャビティ内の溶融樹脂中にガスを注入することによ
って成形品中に中空部を形成する際、注入したガスがガ
ス注入ピンと溶融樹脂の間から金型壁面に沿って漏洩す
るのを防止するために、例えば、特開平４─２３２７０
９号公報に記載の如く、ガス注入ピンの差し込み方向に
対して直角方向の溶融樹脂の溶融樹脂の収縮中心付近に
ガス注入ピンを差し込んでガスを注入する方法や、特開
平４─４１２１２号公報に記載の如く、ガス注入部を囲
む筒状凸部を設ける方法や、特開平５─４２５８号公報
に記載の如く、ガス注入部の周囲に注入部を囲む溝部を
設ける方法等が提案されている。

【０００３】しかしながら、これらの方法で、比較的低
いガス圧力ではガス注入ピンの周囲からのガス漏洩が全
く起こらない場合でも、注入するガス圧がある程度以上
の高圧になると、時折、ガス注入の初期からガス注入ピ
ンと溶融樹脂の境界に隙間が生じ、この隙間からガスが
金型壁面を伝わって漏洩する現象が起こるようになる。

【０００４】毎回一定量のガスを供給する様に設計され
たガス注入装置を用いる場合、ガスの漏洩が起こると成
形品内部に作用するガス圧力が低下せざるをえず、中空
部の形状不良が発生し、安定した連続成形ができなくな
るという問題点がある。

【０００５】本考案は、上記の如き従来の問題点を解消
し、金型に設けられた加圧流体注入ピンを用いて溶融樹
脂中に加圧流体を注入するに際し、注入した加圧流体が
加圧流体注入ピンと溶融樹脂の間から漏洩する現象を引
き起こすガス圧をより高圧側に移動させて漏洩し難くす
ることにより、外表面にヒケ、ソリ等を発生させること
がなく、外観に優れた射出成形品を製造するのに好適に
使用される射出成形用金型を提供することを目的として
なされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、固定型と可動
型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャビテ
ィに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、
固定型又は可動型には、狭い間隙を介してキャビティに
連通する、キャビティとは独立した樹脂溜まり部が設け
られるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けら
れた加圧流体注入口を樹脂溜まり部に突出するように挿
着された射出成形用金型であって、樹脂溜まり部が加圧
流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２
の空間からなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体
注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、その
第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注
入口が開口されている射出成形用金型である。

【０００７】本考案の射出成形用金型は、固定型と可動
型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャビテ
ィに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、
固定型又は可動型には、狭い間隙を介してキャビティに
連通する、キャビティとは独立した樹脂溜まり部が設け
られるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けら
れた加圧流体注入口を樹脂溜まり部に突出するように挿
着されている。

【０００８】樹脂溜まり部は固定型に設けられてもよい
し、可動型に設けられてもよし、又、両者間に設けられ
てもよい。樹脂溜まり部からキャビティに連通する狭い
間隙は、キャビティ内に射出された溶融樹脂を樹脂溜ま
り部に充填することができ、且つ、加圧流体注入ピンの
加圧流体注入口から注入された加圧流体を、樹脂溜まり
部に充填された溶融樹脂を経てキャビティ内に充填され
た溶融樹脂中に注入する経路としての役割を果たす。そ
の間隙寸法は上記役割を果たすに十分な寸法とされる必
要があるが、通常は１〜２ｍｍとされるのが好ましい。
この狭い間隙は、１箇所とは限らず、複数箇所設けられ
てもよい。

【０００９】加圧流体注入ピンは、先端部に加圧流体注
入口が設けられたものであれば適宜使用することがで
き、単純な中空針の他、例えば、プランジャーによる逆
止弁付きのもの（実開平４─１３３１６号公報）、ボー
ルシールによる逆止弁付きのもの（特開平４─４７５１
７号公報）、２重管のクリアランスを利用するもの（特
開平４─２１９２１９号公報）、多孔質材料からなる注
入ピン（特開平４─３３９６２４号公報）等が使用でき
る。又、固定式のものに限定されず、加圧流体注入前に
前進させる機能を有するものや、加圧流体排出時に後退
させる機能を有するものも適宜使用できる。

【００１０】又、本考案の射出成形用金型は、樹脂溜ま
り部が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間
隙側の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空間よ
り加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径
され、その第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの
加圧流体注入口が開口されている。

【００１１】加圧流体注入ピンの挿着部とは、加圧流体
注入ピンが固定型又は可動型に挿着された部分を指す。
成形時に樹脂溜まり部に充填された溶融樹脂中に注入さ
れた加圧流体が、加圧流体注入ピンと溶融樹脂との間か
ら加圧流体注入ピンの挿着部に向けて樹脂溜まり部面に
通じる漏洩流路が形成される可能性があるため、本考案
においては特に問題となる。

【００１２】加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口
される第２の空間の略中央部とは、第２の空間に一様な
密度の溶融樹脂が充填されたときのその重心近くという
意味であり、加圧流体注入ピンの直径程度のずれは十分
この範囲に含まれる。

【００１３】第２の空間と第１の空間の寸法関係は、第
２の空間における略中央部に設けられた加圧流体注入ピ
ンの加圧流体注入口から第２の空間面までの最短部分の
長さが、第１の空間における加圧流体注入ピンの外表面
から第１の空間面までの最長部分の長さよりも大きくさ
れているのが好ましい。これにより、加圧流体注入開始
後、第２の空間内に充填された溶融樹脂の中心部の樹脂
が、注入された加圧流体に押圧されて第１の空間内に充
填された溶融樹脂の体積収縮分を補うように第１の空間
１５１側に移動され易いからである。

【００１４】更に、第２の空間の第１の空間に対する、
加圧流体注入ピンと略垂直方向の断面積比が２〜４の範
囲内においては、第２の空間の方が大きければ大きい
程、キャビティ及び樹脂溜まり部内に溶融樹脂が射出さ
れた後加圧流体が注入されるまでの初期冷却期間に起こ
る、第２の空間内に充填された溶融樹脂の収縮総量が大
きく、又、加圧流体を注入開始後に、第２の空間内に充
填された溶融樹脂中に加圧流体をより速やかに注入して
中空部を形成することができ、且つ、より速やかに第２
の空間内に充填された溶融樹脂を加圧流体の押圧により
第１の空間側へ移動させて、加圧流体注入ピンの外周面
及び第１の空間面に密着させることができる。

【００１５】本考案において用いられる加圧流体は、一
般的には、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスが好まし
いが、水、アルコール、油等の液体であっても構わな
い。

【００１６】又、本考案において用いられる樹脂として
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン系
アイオノマー、エチレン─酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン─アクリル酸エチル共重合体、塩化ビニル系樹脂、塩
素化塩化ビニル系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルエーテルケトン、アクリロニトリル─ブタジ
エン─スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート
等の熱可塑性樹脂、あるいは、これらの樹脂にガラス繊
維、タルク、安定剤、滑剤、難燃剤等の充填剤、改質剤
等を充填した材料、あるいはこれらの樹脂を組み合わせ
たポリマーアロイ等の射出成形可能な熱可塑性樹脂であ
れば適宜使用することができる。

【００１７】本考案２は、固定型と可動型との間にキャ
ビティが設けられ、固定型にはキャビティに連通するス
プルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動
型には、狭い間隙を介してキャビティに連通するキャビ
ティとは独立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加
圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入
口を樹脂溜まり部に突出するように挿着された射出成形
用金型であって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着
部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、
加圧流体注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をな
すように挿着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に
第１の空間より段状に拡径され、その第２の空間におけ
る加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙
側に偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が
開口されている射出成形用金型である。

【００１８】本考案２においては、加圧流体注入ピンが
その軸方向を狭い間隙と略垂直をなすように挿着され、
第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空間より段状
に拡径され、その第２の空間における加圧流体注入ピン
の軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏った位置に加
圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている点に
おいて、本考案における第２の空間の略中央部に加圧流
体注入ピンの加圧流体注入口が開口されているものとは
異なる。

【００１９】ここに、第２の空間が拡径される狭い間隙
とは反対側とは、狭い間隙とその軸方向が略垂直をなす
ように挿着された加圧流体注入ピンの狭い間隙側とは反
対側となる側方方向側の意味である。本考案２において
は、加圧流体注入ピンの加圧流体注入口は、第２の空間
における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって狭
い間隙側に偏った位置に開口される構成とされ、第２の
空間の中心よりも狭い間隙側に偏った位置に開口されて
いる。

【００２０】本考案３は、固定型と可動型との間にキャ
ビティが設けられ、固定型にはキャビティに連通するス
プルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動
型には、キャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設
けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設け
られた加圧流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着
された射出成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流
体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の
空間からなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体注
入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第
２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入
口が開口されている射出成形用金型である。

【００２１】本考案３においては、キャビティ内に狭い
間隙を介して堰囲い部が設けられており、この堰囲い部
が、本考案の狭い間隙を介してキャビティに連通するキ
ャビティとは独立して設けられた樹脂溜まり部と同様の
役割を果たす点において、本考案とは異なる。

【００２２】本考案４は、固定型と可動型との間にキャ
ビティが設けられ、固定型にはキャビティに連通するス
プルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動
型には、キャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設
けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設け
られた加圧流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着
された射出成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流
体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の
空間からなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体注
入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、第２の
空間における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であっ
て中心より偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注
入口が開口されている射出成形用金型である。

【００２３】本考案４においては、第２の空間における
加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって中心より偏
った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口さ
れている点において、本考案３の第２の空間の略中央部
に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている
ものとは異なる。

【００２４】以下、本考案〜本考案４を図面を参照して
説明する。図１は本考案の射出成形用金型の例の全体の
構成を説明する断面図である。１は金型であり、固定型
１１と移動型１２との間に、型閉め時、成形すべき射出
成形体の外面形状に対応する内面形状を有するキャビテ
ィ１３が設けられている。

【００２５】固定型１１には、スプルー１１１、ランナ
ー（図示せず）及び樹脂注入用ゲート１１２が順次キャ
ビティ１３に連通するように設けられている。スプルー
１１１の入口には、図示しない押出機の樹脂注入ノズル
が当接され、樹脂注入ノズルから供給した溶融樹脂を、
スプルー１１１、ランナー及び樹脂注入用ゲート１１２
からなる流路を経てキャビティ１３内に射出できるよう
にされている。

【００２６】又、固定型１１と移動型１２との間に、型
閉め時、狭い間隙１４を介してキャビティ１３に連通す
る、キャビティ１３とは独立した樹脂溜まり部１５が設
けられている。可動型１２を貫通して、加圧流体注入ピ
ン１６が、その軸方向を狭い間隙１４と略垂直方向をな
すように、且つ、その先端部に設けられた加圧流体注入
口１６１を樹脂溜まり部１５に突出するように挿着され
ている。

【００２７】図２に示す如く、加圧流体注入ピン１６の
先端部に設けられた加圧流体注入口１６１は、溶融樹脂
は通過させないが加圧流体は通過させることができる多
孔質体からなる。

【００２８】図１に示す如く、樹脂溜まり部１５は、加
圧流体注入ピン１６挿着部側の第１の空間１５１と狭い
間隙１４側の第２の空間１５２からなる。そして、第２
の空間１５２が第１の空間１５１より加圧流体注入ピン
１６の軸方向と略垂直方向に段状に拡径されている。
尚、第１の空間１５１の側壁面は、第２の空間１５２方
向に向かうにつれてやや径大となる傾斜面とされ、第２
の空間１５２の側壁面は、第１の空間１５１より遠ざか
るにつれてやや径大となる傾斜面とされている。第２の
空間１５２の略中央部には加圧流体注入ピン１６の加圧
流体注入口１６１が開口されている。

【００２９】以下、図１に示す射出成形用金型の使用態
様の例を、図３及び図１を参照して説明する。溶融樹脂
２を、樹脂ノズルからスプルー１１１、樹脂注入用ゲー
ト１１２を経てキャビティ１３に射出し、キャビティ１
３内及び更に狭い間隙１４を経て樹脂溜まり部１５内に
充填する。

【００３０】寸時経過後に、加圧流体を加圧流体注入ピ
ン１６の加圧流体注入口１６１より樹脂溜まり部１５内
に充填された溶融樹脂２中に注入する。この際、第２の
空間１５２が第１の空間１５１より加圧流体注入ピン１
６の軸方向と略垂直方向に段状に拡径されていることに
より、次の如き現象が出現する。

【００３１】即ち、樹脂充填後加圧流体注入開始までの
初期冷却過程において、第２の空間１５２内に充填され
た溶融樹脂の方が、第１の空間１５１内に充填された溶
融樹脂よりも樹脂溜まり部１５面との熱交換面積が大き
く、溶融樹脂表層の冷却固化による体積収縮の総量が大
きくなるため、速やかに密度が緩い状態となる。この
際、瞬間的に第１の空間内に充填された溶融樹脂に第２
の空間１５２内に充填された溶融樹脂の体積収縮分を補
うように第２の空間１５２側に移動させようとする力が
作用する。しかし、加圧流体の注入開始と同時に、加圧
流体が第２の空間１５２内に充填された溶融樹脂中に優
先的に注入されて中空部３が形成されることにより、第
１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側へ移動
させようとする力は消失する。

【００３２】又、樹脂溜まり部１５面と溶融樹脂間の熱
伝動よりも溶融樹脂内の熱伝動の方が遅いため、第２の
空間１５２内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、第
１の空間１５１内に充填された溶融樹脂の中心部よりも
冷却が遅れて流動性がよい状態となる。これにより、加
圧流体注入開始後、第２の空間１５２内に充填された溶
融樹脂の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧され
て第１の空間１５１内に充填された溶融樹脂の体積収縮
分を補うように第１の空間１５１側に移動する。

【００３３】その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１
６の外周面及び樹脂溜まり部１５面間の密着性が強まり
両者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注
入ピンの外周面及び樹脂溜まり部１５面に沿って漏洩さ
せることなく、樹脂溜まり部１５内に充填された溶融樹
脂中に注入し、引き続いて狭い間隙１４内に充填された
溶融樹脂をキャビティ１３側に押し出すようにしてキャ
ビティ１３内に充填された溶融樹脂中にも加圧流体を注
入して中空部を形成することができる。

【００３４】図４は本考案２の射出成形用金型の例の全
体の構成を説明する断面図である。この射出成形用金型
においては、加圧流体注入ピン１６がその軸方向を狭い
間隙１４と略垂直をなすように挿着され、第２の空間１
５２′が狭い間隙１４とは反対側に第１の空間１５１よ
り段状に拡径され、その第２の空間１５２′における加
圧流体注入ピン１６の軸方向の略中程の部位であって狭
い間隙１４側に偏った位置に加圧流体注入ピン１６の加
圧流体注入口１６１が開口されている点において、図１
の射出成形用金型と異なる。その他の構成については、
図１に示す射出成形用金型と同様であるので、図１中に
同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３５】以下、図４に示す射出成形用金型の使用態
様の例を、図５及び図４を参照して説明する。

【００３６】この場合には、樹脂充填後加圧流体注入開
始までの初期冷却過程において、第２の空間１５２′内
に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１５１内に充
填された溶融樹脂よりも樹脂溜まり部１５面との熱交換
面積が大きくて、溶融樹脂表層の冷却固化による体積収
縮の総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態と
なる。

【００３７】この際、加圧流体注入開始までの間、図３
を参照して説明した如き、第１の空間１５１内に充填さ
れた溶融樹脂に対する第２の空間１５２′内に充填され
た溶融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１５
２′側に移動させようとする力は減殺される。

【００３８】その理由は、この力は第２の空間１５２′
内に充填された溶融樹脂の中心部、つまり第２の空間１
５２′の中心部に向かう力として作用するが、この射出
成形用金型の場合は、第２の空間１５２′が狭い間隙１
４とは反対側に第１の空間１５１から段状に拡径されて
おり、その第２の空間１５２′における加圧流体注入ピ
ン１６の軸方向の略中程であって狭い間隙に偏った位置
に加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１が開口
されていることにより、加圧流体注入ピン１６挿着部周
辺の溶融樹脂には第２の空間１５２′の中心部に迂回し
て向かう弱い力として作用しても直線状に向かう強い力
としては作用しないからである。

【００３９】そして、加圧流体の注入開始と同時に、加
圧流体が第２の空間１５２′内に充填された溶融樹脂の
中心部に優先的に注入されて中空部３が形成されること
により、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空
間側へ移動させようとする弱い力も消失する。

【００４０】又、樹脂溜まり部１５面と溶融樹脂間の熱
伝動よりも溶融樹脂内の熱伝動の方が遅いため、第２の
空間１５２′内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、
第１の空間１５１内に充填された溶融樹脂の中心部より
も冷却が遅れて流動性がよい状態となる。これにより、
加圧流体注入開始後、第２の空間１５２′内に充填され
た溶融樹脂の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧
されて第１の空間１５１内に充填された溶融樹脂の体積
収縮分を補うように第１の空間１５１側に移動する。

【００４１】その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１
６の外周面及び樹脂溜まり部１５面間の密着性がより強
まり両者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流
体注入ピンの外周面及び樹脂溜まり部１５面に沿って漏
洩させることなく、樹脂溜まり部１５内に充填された溶
融樹脂中に注入し、引き続いて狭い間隙１４内に充填さ
れた溶融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャ
ビティ１３内に充填された溶融樹脂中にも注入して中空
部を形成する。

【００４２】この際、加圧流体注入ピン１６の加圧流体
注入口１６１が第２の空間１５２′の中心よりも狭い間
隙１４側に偏った位置に開口されていることにより、容
易に狭い間隙１４内に充填された溶融樹脂をキャビティ
１３側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填さ
れた溶融樹脂中にも加圧流体を注入して中空部を形成す
ることができる。

【００４３】図６は本考案３の射出成形用金型の例の全
体の構成を説明する断面図である。固定型１１と移動型
１２との間に、型閉め時、成形すべき射出成形体の外面
形状に対応する内面形状を有するキャビティ１３が設け
られている。キャビティ１３内には、狭い間隙１４，１
４を介して堰部１７，１７により囲われた堰囲い部１８
が設けられるともに、可動型１２には、加圧流体注入ピ
ン１６がその先端部に設けられた加圧流体注入口１６１
を堰囲い部１８に突出するように挿着されている。

【００４４】堰囲い部１８は、加圧流体注入ピン１６挿
着部側の第１の空間１８１と狭い間隙１４側の第２の空
間１８２からなる。そして、第２の空間１８２が第１の
空間１８１より加圧流体注入ピン１６の軸方向と略垂直
方向に段状に拡径されている。第２の空間１８２の略中
央部には加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１
が開口されている。

【００４５】その他の構成については、図１に示す射出
成形用金型と同様であるので、図１中に同一の符号を付
して詳細な説明は省略する。

【００４６】以下、図６に示す射出成形用金型の使用態
様の例を、図７及び図６を参照して説明する。

【００４７】溶融樹脂２を、樹脂ノズルからスプルー１
１１、樹脂注入用ゲート１１２を経てキャビティ１３に
射出し、キャビティ１３内に充填する。この際、溶融樹
脂２は狭い間隙１４，１４を経て堰囲い部１８内にも充
填される。

【００４８】寸時経過後に、加圧流体を加圧流体注入ピ
ン１６の加圧流体注入口１６１より堰囲い部１８内に充
填された溶融樹脂２中に注入する。この際、第２の空間
１８２が第１の空間１８１より加圧流体注入ピン１６の
軸方向と略垂直方向に段状に拡径されていることによ
り、次の如き現象が出現する。

【００４９】即ち、樹脂充填後加圧流体注入開始までの
初期冷却過程において、第２の空間１８２内に充填され
た溶融樹脂の方が、第１の空間１８１内に充填された溶
融樹脂よりも堰囲い部１８面との熱交換面積が大きく
て、溶融樹脂表層の冷却固化による体積収縮の総量が大
きくなるため、速やかに密度が緩い状態となる。この
際、瞬間的に第１の空間１８１内に充填された溶融樹脂
に第２の空間１８２内に充填された溶融樹脂の体積収縮
分を補うように第２の空間１８２側に移動させようとす
る力が作用する。しかし、加圧流体の注入開始と同時
に、加圧流体が第２の空間１８２内に充填された溶融樹
脂中に優先的に注入されて中空部３が形成されることに
より、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間
側へ移動させようとする力は消失する。

【００５０】又、堰囲い部１８面と溶融樹脂間の熱伝動
よりも溶融樹脂内の熱伝動の方が遅いため、第２の空間
１８２内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、第１の
空間１８１内に充填された溶融樹脂の中心部よりも冷却
が遅れて流動性がよい状態となる。これにより、加圧流
体注入開始後、第２の空間１８２内に充填された溶融樹
脂の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧されて第
１の空間１８１内に充填された溶融樹脂の体積収縮分を
補うように第１の空間１８１側に移動する。

【００５１】その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１
６の外周面及び樹脂溜まり１８面間の密着性が強まり両
者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注入
ピンの外周面及び堰囲い部１８面に沿って漏洩させるこ
となく、堰囲い部１８内に充填された溶融樹脂中に注入
し、引き続いて狭い間隙１４，１４内に充填された溶融
樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ１
３内に充填された溶融樹脂中にも加圧流体を注入して中
空部を形成することができる。

【００５２】図８は本考案４の射出成形用金型の例の全
体の構成を説明する断面図である。この射出成形用金型
においては、第２の空間１８２′における加圧流体注入
ピン１６の軸方向の略中程であって中心よりも偏った位
置に加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１が開
口されている点で、図６に示す射出成形用金型と異な
る。その他の構成については、図６に示す射出成形用金
型と同様であるので、図８中に同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００５３】以下、図８に示す射出成形用金型の使用態
様の例を、図９及び図８を参照して説明する。

【００５４】この場合には、樹脂充填後加圧流体注入開
始までの初期冷却過程において、第２の空間１８２′内
に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１８１内に充
填された溶融樹脂よりも堰囲い部１８面との熱交換面積
が大きくて、溶融樹脂表層の冷却固化による体積収縮の
総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態とな
る。

【００５５】この際、加圧流体体注入開始までの間、図
５を参照して説明した如き、第１の空間１８１内に充填
された溶融樹脂に対する第２の空間１８２′内に充填さ
れた溶融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１８
２′側に移動させようとする力は弱くなる。

【００５６】その理由は、この力は第２の空間１８２′
内に充填された溶融樹脂の中心部、つまり第２の空間１
８２′の中心部に向かう力として作用するが、この射出
成形用金型の場合は、第２の空間１８２′における加圧
流体注入ピン１６の軸方向の略中程であって中心よりも
偏った位置に加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１
６１が開口されていることにより、加圧流体注入ピン１
６の挿着部周辺の溶融樹脂には第２の空間１８２′の中
心部に迂回して向かう弱い力が作用するとしても直線状
に向かう強い力が作用しないからである。

【００５７】そして、加圧流体の注入開始と同時に、第
２の空間１８２′に充填された溶融樹脂の中心部に加圧
流体が加圧流体が優先的に注入されて中空部３が形成さ
れることにより、第１の空間内に充填された溶融樹脂の
第２の空間側へ移動させようとする弱い力も消失する。

【００５８】又、これ以降の点については、図５を参照
して説明したのと同様であるが、この射出成形用金型を
用いた場合には、加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入
口１６１が第２の空間１５２′の中心よりも一方の狭い
間隙１４側に偏った位置に開口されていることにより、
容易に一方の狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャビ
ティ側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填さ
れた溶融樹脂中にも注入して中空部を形成することがで
きる。

【００５９】

【作用】本考案の射出成形用金型は、固定型と可動型と
の間にキャビティが設けられ、固定型にはキャビティに
連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定
型又は可動型には、狭い間隙を介してキャビティに連通
するキャビティとは独立した樹脂溜まり部が設けられる
ともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加
圧流体注入口を樹脂溜まり部に突出するように挿着され
た射出成形用金型であって、樹脂溜まり部が加圧流体注
入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間
からなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピ
ンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の
空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が
開口されていることにより、樹脂溜まり部内に充填され
た溶融樹脂が加圧流体注入ピンの外周面及び第１の空間
面に密着し隙間ができないために、加圧流体を加圧流体
注入ピンの外周面及び樹脂溜まり部面に沿って漏洩させ
ることなく、樹脂溜まり部内に充填された溶融樹脂中に
注入して中空部を形成するとともに、狭い間隙内に充填
された溶融樹脂をキャビティ内に押し出すようにして、
キャビティ内に充填された溶融樹脂中にも中空部を形成
することができ、外表面にヒケ、ソリ等を発生させるこ
とがなく、外観に優れた射出成形品を製造することがで
きる。

【００６０】本考案２の射出成形用金型は、加圧流体注
入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をなすように挿
着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空間
より段状に拡径され、その第２の空間における加圧流体
注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏った
位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されて
いることにより、本考案の作用に加えて、樹脂充填後加
圧流体注入開始までの初期冷却過程における、第１の空
間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移動させよ
うとする力を弱くすることができ、又、加圧流体の注入
により、狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャビティ
側に押し出すようにしてキャビティ内に充填された溶融
樹脂中にも中空部を形成するのが容易となる。

【００６１】本考案３の射出成形用金型は、固定型と可
動型との間にキャビティが設けら、固定型にはキャビテ
ィに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、
固定型又は可動型には、キャビティ内には狭い間隙を介
して堰囲い部が設けられるともに、加圧流体注入ピンが
その先端部に設けられた加圧流体注入口を堰囲い部に突
出するように挿着された射出成形用金型であって、その
堰囲い部が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭
い間隙側の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空
間より加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に
拡径され、その第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピ
ンの加圧流体注入口が開口されていることにより、堰囲
い部内に充填された溶融樹脂が加圧流体注入ピンの外周
面及び第１の空間面に密着し隙間ができないために、加
圧流体を加圧流体注入ピンの外周面及び堰囲い部面に沿
って漏洩させることなく、堰囲い部内に充填された溶融
樹脂中に注入して中空部を形成するとともに、狭い間隙
内に充填された溶融樹脂をキャビティ内に押し出すよう
にして、キャビティ内に充填された溶融樹脂中にも中空
部を形成することができ、外表面にヒケ、ソリ等を発生
させることがなく、外観に優れた射出成形品を製造する
ことができる。

【００６２】本考案４の射出成形用金型は、第２の空間
における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって中
心より偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口
が開口されていることにより、本考案３の作用に加え
て、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程に
おける、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空
間側に移動させようとする力を弱くすることができ、
又、加圧流体の注入により、狭い間隙内に充填された溶
融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ
内に充填された溶融樹脂中にも中空部を形成するのが容
易となる。

【００６３】以下、本考案を実施例により説明する。実施例１ 図１に示す射出成形用金型を用いて、図３を参照して説
明した工程により、中空部を有する射出成形品の製造を
行った。

【００６４】樹脂としてポリプロピレン（出光石油社
製、商品名「Ｊ７４３Ｇ」）を用い、加圧流体として加
圧窒素ガスを用いた。加圧流体注入ピン１６として、図
２に示すものを用い、鋼管の先端部に加圧流体注入口が
１６１が設けられ、加圧流体注入部１６１が繊維状の金
属合金を束ねたものを焼結させて溶融樹脂は通過させな
いが加圧流体は通過させることができる平均孔径３０μ
ｍの多孔質体からなるものを用いた。

【００６５】加圧流体供給装置として、レギュレーター
を使用して窒素ガス計量時の設定圧力を４〜４０ｋｇｆ
／ｃｍ² の範囲で種々変えて窒素ガスを１００ｃｍ³ 計
量し、一旦１／５の体積に圧縮した後、加圧流体注入ピ
ンに連通する配管への弁を開くと同時に、加圧流体注入
ピンに加圧窒素ガスを供給することができる装置を使用
した。

【００６６】押出機にて溶融混練した溶融樹脂２を、樹
脂ノズルからスプルー１１１、樹脂注入用ゲート１１２
を経てキャビティ１３に射出し、キャビティ１３内及び
更に狭い間隙１４を経て樹脂溜まり部１５内に充填し
た。加圧流体を加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口
１６１より溶融樹脂中に注入した。

【００６７】成形条件としては、樹脂温度２４０℃、金
型温度４０℃、樹脂射出時間１．５秒、冷却時間（加圧
流体注入開始後）２０秒にて行った。加圧流体注入条件
としては、樹脂射出開始後１．８秒後に加圧流体の注入
を開始し、加圧流体の注入開始から２０秒後に加圧流体
の注入を停止した後、開型して中空部より加圧流体を排
出した。

【００６８】この際、加圧流体供給装置と加圧流体注入
ピンを結ぶ配管内のガス圧力の変化を測定し、その最大
圧の各ショット毎の変動を記録した。加圧流体計量時の
設定圧力を４〜４０ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で種々変え、
一つの設定圧力に対して１０〜２０ショットの成形を行
い、各設定圧力での配管内の最大圧の分散値を求め、窒
素ガスの漏洩が起こり得るようになる加圧流体の圧力の
下限を求めた。その結果、加圧流体の漏洩が生じる圧力
は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００６９】実施例２ 図４に示す射出成形用金型を用いて、図５を参照して説
明した工程によること以外は実施例１と同様にして中空
部を有する射出成形品の製造を行った。その結果、加圧
流体圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ² を越えても加圧流体の
漏洩は確認されなかった。

【００７０】実施例３ 図６に示す射出成形用金型を用いて、図７を参照して説
明した工程によること以外は実施例１と同様にして中空
部を有する射出成形品の製造を行った。その結果、加圧
流体の漏洩が生じる圧力は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² であっ
た。

【００７１】実施例４ 図８に示す射出成形用金型を用いて、図９を参照して説
明した工程によること以外は実施例１と同様にして中空
部を有する射出成形品の製造を行った。その結果、加圧
流体圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ² を越えても加圧流体の
漏洩は確認されなかった。

【００７２】比較例 樹脂溜まり部として図１０に示す如く段状に拡径された
部分がなく一つの空間からなるものを備えた射出成形用
金型を用いたこと以外は実施例１と同様にして、中空部
を有する射出成形品の製造を行った。その結果、加圧流
体の漏洩が生じる圧力は５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００７３】

【考案の効果】本考案の射出成形用金型は、上記の如き
構成とされているので、加圧流体を加圧流体注入ピンの
外周面及び樹脂溜まり部面に沿って漏洩させることな
く、樹脂溜まり部内に充填された溶融樹脂中に注入して
中空部を形成し、外表面にヒケ、ソリ等を発生させるこ
とがなく、外観に優れた射出成形品を製造することがで
きる。

【００７４】本考案２の射出成形用金型は、上記の如き
構成とされているので、本考案の作用に加えて、樹脂充
填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、加
圧流体注入ピンの挿着部周辺の溶融樹脂には第２の空間
の中心部に直線状に向かう強い力が作用しないので、第
１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移動
させようとする力は弱くて悪影響を及ぼすことがなく、
又、加圧流体の注入により、狭い間隙内に充填された溶
融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ
内に充填された溶融樹脂中にも容易に中空部を形成する
ことができる。

【００７５】本考案３の射出成形用金型は、上記の如き
構成とされているので、加圧流体を加圧流体注入ピンの
外周面及び堰囲い部面に沿って漏洩させることなく、堰
囲い部内に充填された溶融樹脂中に注入して中空部を形
成し、外表面にヒケ、ソリ等を発生させることがなく、
外観に優れた射出成形品を製造することができる。

【００７６】本考案４の射出成形用金型は、上記の如き
構成とされているので、本考案３の作用に加えて、第１
の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移動さ
せようとする力を弱めることができる。

【００７７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の射出成形用金型の一例の全体の構成を
説明する断面図である。

【図２】本考案に使用する加圧流体注入ピンの例を示す
斜視図である。

【図３】図１に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図４】本考案２の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図５】図４に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図６】本考案３の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図７】図６に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図８】本考案４の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図９】図８に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図１０】 従来の射出成形用金型を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 射出成形用金型 ２ 溶融樹脂 ３ 中空部 １１ 固定型 １２ 可動型 １３ キャビティ １４ 狭い間隙 １５，１８ 樹脂溜まり部 １６ 加圧流体注入ピン １７ 堰部 １１１ スプルー １１２ 樹脂注入ノズル １５１，１８１ 第１の空間 １５２，１５２′，１８２，１８２′ 第２の空間 １６１ 加圧流体注入口

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、狭
   い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは
   独立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注
   入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を樹脂
   溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型で
   あって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第
   １の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空
   間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直
   方向に段状に拡径され、その第２の空間の略中央部に加
   圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されていること
   を特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、狭
   い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは
   独立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注
   入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を樹脂
   溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型で
   あって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第
   １の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、加圧流体
   注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をなすように
   挿着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空
   間より段状に拡径され、その第２の空間における加圧流
   体注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏っ
   た位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口され
   ていることを特徴とする射出成形用金型。
3. 【請求項３】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、キ
   ャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられると
   もに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧
   流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着された射出
   成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン
   挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からな
   り、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸
   方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の空間の
   略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口さ
   れていることを特徴とする射出成形用金型。
4. 【請求項４】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、キ
   ャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられると
   もに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧
   流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着された射出
   成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン
   挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からな
   り、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸
   方向と略垂直方向に段状に拡径され、第２の空間におけ
   る加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって中心より
   偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口
   されていることを特徴とする射出成形用金型。