JP2982599B2 - 中空部を有する成形品の製造方法 - Google Patents

中空部を有する成形品の製造方法

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,変形がなく,かつ剛性
の高い,中空部を有する成形品の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】合成樹脂成形品には,容器とするため,或
いは軽量化等のために全体或いは部分的に,中空部を形
成したものがある。かかる中空部を有する成形品の製造
方法としては,キャビティ内に軟化状態の合成樹脂を注
入し,該合成樹脂の中に更にガスを注入して中空部を形
成する中空品の成形方法がある。この場合には,キャビ
ティは成形品と同形状である。
【0003】一方,中空部を形成させる方法としては,
図12〜図14に示す,コアバック方式がある。まず,
このコアバック方式においては,図12,図14に示す
ごとく,中空部814を有する成形品8を得ようとする
ものである。成形品8は,中空部814の周囲に可動コ
ア882に面する上部811,可動コア882の反対側
に形成される対抗部813,両者間に形成される側部8
12を有している。
【0004】また,コアバック方式による製造方法を実
施するに当たっては,固定型881と,該固定型881
のキャビティ880内に進退可能に挿入した可動コア8
82とよりなる成形型88を用いる。そして,上記成形
品8を成形するに当たっては,まず図13に示すごと
く,可動コア882を前進させた状態で,キャビティ8
80の中に軟化状態の合成樹脂82を注入する。
【0005】次いで図14に示すごとく,未だ軟化状態
にある合成樹脂82の中にガス83を注入しながら,可
動コア882を後退させる。その後,冷却し,成形品を
取り出す。これにより,上記図12に示した中空部81
4を有する成形品8が得られる。
【0006】
【解決しようとする課題】しかしながら,従来の製造方
法には次の問題点がある。即ち,上記製造方法において
は,図15に示すごとく,成形品8の上記対抗部81
3,即ち可動コア882と反対側の部分に中空部814
の方向へ突出した変形を生ずることがある。このような
対抗部813の変形は,成形型の底面881と,成形品
8の上記対抗部813との間に負圧が発生するためと考
えられる。
【0007】また,従来の成形品は,中空部を構成する
壁面が薄肉のため剛性が劣る場合がある。本発明はかか
る従来の問題点に鑑み,変形の発生がなく,かつ剛性の
高い,中空部を有する成形品の製造方法を提供しようと
するものである。
【0008】
【課題の解決手段】本発明は,固定型と,該固定型のキ
ャビティ内に進退可能に挿入した可動コアとよりなる成
形型を用い,上記キャビティ内に軟化状態の合成樹脂を
注入し,次いで該合成樹脂の中にガスを注入しながら,
上記可動コアを後退させて中空部を形成させる,中空部
を有する成形品の製造方法において,上記可動コアに
は,上記中空部に面する内側面に凹状溝を設け,該凹状
溝より上記合成樹脂の中にガスを注入しながら,上記可
動コアを後退させて上記中空部を形成することを特徴と
する中空部を有する成形品の製造方法にある。
【0009】本発明において最も注目すべき点は,可動
コアの内側面に上記凹状溝を設け,該凹状溝より合成樹
脂の中にガスを注入しながら可動コアを後退させること
にある。上記凹状溝の形状としては,例えば弧状凹部,
三角形或いは四角形の角状凹部などがある。凹状溝の形
状は,成形品の外形状として凸状に残るため,成形品の
意匠性,更には後述するごとき剛性向上等を考慮して定
めることが好ましい。
【0010】上記凹状溝は,上記内側面における一端か
ら他端まで貫通するように設ける。或いは内側面におけ
る一部分に設ける。例えば,内側面の長さが比較的短い
場合には,その両端に至るまで凹状溝を設ける。また,
内側面の長さが比較的長い場合には,部分的に一本或い
は数本を,断続的に設けることもできる。いずれの場合
にも可動コアには,上記各凹状溝に通じるガス注入路を
設ける。該ガス注入路は,可動コアを貫通して設けるこ
とが好ましい。これにより,所望の位置において,合成
樹脂中へガスを注入することができる。
【0011】また,ガスの注入圧力は,70〜150k
g/cm2 とすることが好ましい。70kg/cm2
満ではガスを注入し難いという問題があり,一方150
kg/cm2 を越えると凹状溝から外方へのガス洩れの
問題を生ずるおそれがある。上記合成樹脂としては,ポ
リ塩化ビニル,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリス
チレン,ABSなどがある。上記ガスとしては,空気,
窒素ガスなどがある。また,凹状溝の深さa及び開口幅
bと,可動コアの内側面の成形品厚みt(図2参照)と
の関係は,a≒b=2.5〜4.0×tとすることが好
ましい。これにより,一層変形がなく,剛性の高い成形
品を得ることができる。
【0012】また,本発明において,上記中空部は,空
洞品のように成形品の大部分を占める場合,或いは実施
例に示すごとく,成形品の一部分を占める場合などがあ
る。後者の場合には,成形品の中空部を成形するキャビ
ティ部分のみに可動コアを配置して本発明の方法を実施
し,他の非中空部分については通常と同様に固定型のみ
で成形して,一体成形品を製造する(実施例参照)。
【0013】
【作用及び効果】本発明においては,可動コアの内側面
に凹状溝を設け,かつ該凹状溝より軟化状態にある合成
樹脂の中にガスを注入しながら可動コアを後退させて中
空部を形成している。そのため,可動コアの内側面と反
対側に形成される,成形品の対抗部が従来法のように変
形するということがない。
【0014】その理由は,明確ではないが,合成樹脂中
にガスを注入するのは,可動コア側であるため,合成樹
脂内に入ったガスは直ちには内側面と反対側の上記対抗
部に達しない。そして,可動コアを後退させながら,ガ
スを注入するために上記対抗部の肉厚は大きい状態で徐
々に減少していく程度である。そのため,対抗部と固定
型の低部との間に負圧が生ぜず,変形が発生しないと考
えられる。
【0015】また,上記のごとく,ガスは可動コア側か
ら上記対抗部の方向に向かって注入されるため,得られ
た成形品における対抗部の肉厚は大きい。そのため,対
抗部の剛性が高い。更に,成形品における,可動コアと
対面する上部には,上記凹状溝によって突出部が形成さ
れるので,該上部の剛性も向上する。したがって,本発
明によれば,変形の発生がなく,かつ剛性の高い,中空
部を有する成形品の製造方法を提供することができる。
【0016】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例にかかる,中空部を有する成形品の製造
方法につき,図1〜図6を用いて説明する。本例におい
ては,まず図5,図6に示すごとく,固定型11と,該
固定型11のキャビティ111内に進退可能に挿入した
可動コア12とよりなる成形型1を用いる。
【0017】そして,図1,図2に示すごとく,上記キ
ャビティ11内に軟化状態の合成樹脂82を注入し,次
いで該合成樹脂82の中にガス83を注入(図1)しな
がら,上記可動コア12を後退させて中空部24を形成
させる(図2)。上記可動コア12には,図5,図6に
示すごとく上記中空部24に面する内側面120に凹状
溝121を有しており,該凹状溝121より上記合成樹
脂82の中にガスを注入しながら,上記可動コア12を
後退させて上記成形を行なう。
【0018】以下,これを詳述する。即ち,まず上記成
形型1は,図5,図6に示すごとく,キャビティ111
を有する固定型11と,上記可動コア12とよりなる。
固定型11のキャビティ111には,合成樹脂注入口1
13を有する。一方,可動コア12は,キャビティ11
1に面する内側面120に円弧状の凹状溝121を有す
る。凹状溝121は,可動コア12の両端部まで貫通し
ている。
【0019】また,上記凹状溝121には,可動コア1
2の上部に貫通するガス注入路122を有する。ガス注
入路122の上部には,ガス供給用パイプ184を連結
するノズル183が螺着されている。また,可動コア1
2は,その上部に,アクチュエータに連結した作動軸1
29を有する。
【0020】次に,成形品の製造に当っては,図1に示
すごとく,キャビティ111の内部に合成樹脂注入口1
13より軟化状態の合成樹脂82を注入する。次いで,
該合成樹脂82の中へ上記凹状溝121より,ガス注入
路122を通じてガスを注入する。このガスは,図1に
示すごとく,まず凹状溝121の直下辺りで,比較的上
方において中空部を形成させる。
【0021】次いで,図2に示すごとく,ガス83を注
入しながら,可動コア12を後退させる。なお,このと
き,固定型11の合成樹脂注入口113は閉止してお
く。これにより,中空部24が形成される。その後,成
形型1を冷却し,成形品2を取り出す。
【0022】この成形品2は,図2〜図4に示すごと
く,可動コア12に面する上部21と,可動コア12の
反対側に形成される対抗部23と,両者間において4方
向に形成される側部22を有し,これらの間に中空部2
4を有する。また,上部12には,上記成形型1の凹状
溝121によって形成された円弧状凸部21を有してい
る。
【0023】また,上記対抗部23の厚みは,上部21
の厚みよりも大きい(図3)。また,上記対抗部23
は,キャビティ111の下面に沿った平坦形状を有し,
何らの変形もしていない。また,上記のごとく本例で得
られた成形品2は,その上部に上記凹状溝121により
形成された円弧状の凸部210を有し,また成形品の対
抗部23はその厚みが大きい。それ故,成形品の剛性も
高い。
【0024】なお,図1,図2に示すごとく,凹状溝1
21における深さa及び開口幅bと,可動コア12の内
側面120の成形品厚みtとの関係はa≒b=2.5〜
4.0×tとすることが好ましい。また,本例では,ガ
ス注入路122は,図1に示すごとく,凹状溝121と
直接連通させているが,両者の間には,例えば凹状溝1
21の側面へ連通する副チャンネルを設けることもでき
る。
【0025】実施例2 本例は,図7〜図11に示すごとく,エアコン(空調
器)におけるエア吹出し部材の成形に,本発明の製造方
法を適用したものである。上記エア吹出し部材3は,図
7〜図9に示すごとく,エアコン9の前部下方において
空気吹き出し口90に配設されるものである。エア吹出
し部材3は,上部フレーム31と下部フレーム32とよ
りなり,その間には一定の間隔を置いて配設された両フ
レームを連結する支持フレーム30を有する。これら
は,合成樹脂により一体成形されている。
【0026】また,各支持フレーム30の間には,エア
吹出し方向を調整するための垂直ブレード4が回動可能
に取付けられている(図8,図9)。また,上記エア吹
出し部材3は,図7,図10に示すごとく,上部フレー
ム31に上部中空部311を,また下部フレーム32に
下部中空部321を有する。本例においては,この下部
中空部321を本発明の製造方法により成形する。それ
故,下部フレーム32には,後述する成形型の凹状溝5
21によって形成された円弧状凸部320を有する。
【0027】上記下部フレーム32における下部中空部
321を成形するに当たっては,図11に示すごとく,
固定型51と可動コア52とを用いる。可動コア52
は,下部中空部321を形成する内側面523に,凹状
溝521を有する。凹状溝521には,ガス注入路52
2が連通されている。この下部中空部321の成形は,
実施例1と同様にして行なう。
【0028】また,エア吹出し部材3は,上記のごと
く,上部フレーム31,下部フレーム32及び両者間の
支持フレーム30を一体的に成形したものである。ま
た,これらの一体成形時においては,上部フレーム31
の中空部311も下部中空部321の形成の際に形成さ
れる。両中空部は図10に点線で示すごとく,支持フレ
ーム30内の中空連結部315によって連通しており,
上記成形時に同時に成形される。これらの各部分は,1
つの成形型を用いて成形する。
【0029】なお,図7,図8において,本例に示すエ
アコン9は,熱交換器91と背面ボード98との間に送
風ファン92を有している。そして,エア吹出口90に
上記エア吹出し部材3が配設されている。更に,エア吹
出し部材3の下方には,水平ブレード96が設けてあ
る。なお,符号97はカバー,305は水平ブレード9
6装着用の穴である。
【0030】また,本例により作製されたエア吹出し部
材3においては,上記支持フレーム30の下部フレーム
32に下部中空部321を設けている。この下部中空部
321は,空胴であるため,断熱作用を有する。そのた
め,エア吹出口90と背面ボード98との間の熱伝導を
低下させる。それ故,冷風吹出時において,背面ボード
98が結露して,水滴を作ることがない。
【0031】また,図10に示すごとく,上部フレーム
31の上部中空部311は,ドレンパン314の前面に
位置して断熱作用を有する。そのため,熱交換器91か
ら,冷却された結露水がドレンパン314に落下してき
ても,上記断熱作用のために,エアコンの前面に結露を
生じさせることがない。
【0032】それ故,本例のエア吹出し部材3は,結露
防止の効果を有する。また,上記のごとく,エア吹出し
部材3の下部フレーム32は,本発明の製造方法により
成形され,成形型の凹状溝521によって形成された円
弧状凸部320を有する。そのため,下部フレーム32
は剛性にも優れている。また,中空部を形成した下部フ
レーム32,上部フレーム31にも変形はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の,中空部を有する成形品の製造方法
における,合成樹脂の注入及びガスの初期注入時の説明
図。
【図2】実施例1における,ガス注入及び可動コアの後
退時の説明図。
【図3】実施例1における成形品の断面図。
【図4】実施例1における成形品の斜視図。
【図5】実施例1における固定型と可動コアの説明図。
【図6】実施例1における可動コアの斜視図。
【図7】実施例2におけるエアコンを示し,図9のA−
A線矢視断面図。
【図8】実施例2におけるエアコンを示し,図9のB−
B線矢視断面図。
【図9】実施例2におけるエアコンのエア吹出し部材の
正面図。
【図10】実施例2における支持フレームを示す,図9
のC−C線矢視断面図。
【図11】実施例2における支持フレームの下部中空部
成形時の説明図。
【図12】従来例の製造方法における,中空部を有する
成形品の説明図。
【図13】従来例の製造方法における,合成樹脂の注入
時の説明図。
【図14】従来例の製造方法における,ガス注入時の説
明図。
【図15】従来例の製造方法における,問題点を示す説
明図。
【符号の説明】
1...成形型, 11,51...固定型, 111...キャビティ, 12,52...可動コア, 121,521...凹状溝, 122,522...ガス注入路, 2...成形品, 24...中空部, 3...エア吹出し部材, 31...上部フレーム, 311...上部中空部, 32...下部フレーム, 321...下部中空部, 82...合成樹脂, 83...ガス,
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−84764(JP,A) 特開 平5−301262(JP,A) 特開 平4−201423(JP,A) 特開 平5−245867(JP,A) 特開 平6−143318(JP,A) 特開 平7−16864(JP,A) 特開 平6−198674(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定型と,該固定型のキャビティ内に進
    退可能に挿入した可動コアとよりなる成形型を用い,上
    記キャビティ内に軟化状態の合成樹脂を注入し,次いで
    該合成樹脂の中にガスを注入しながら,上記可動コアを
    後退させて中空部を形成させる,中空部を有する成形品
    の製造方法において, 上記可動コアには,上記中空部に面する内側面に凹状溝
    を設け,該凹状溝より上記合成樹脂の中にガスを注入し
    ながら,上記可動コアを後退させて上記中空部を形成す
    ることを特徴とする中空部を有する成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記凹状溝は弧状又
    は角状であることを特徴とする中空部を有する成形品の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において,上記凹状溝
    は,可動コアの上記内側面の一部分に形成されているこ
    とを特徴とする中空部を有する成形品の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1,2又は3において,可動コア
    には,該可動コアを貫通して上記凹状溝に連通するガス
    注入路を設けたことを特徴とする中空部を有する成形品
    の製造方法。
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