JP3180380B2 - 中空成形体 - Google Patents
中空成形体Info
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
形して中空リブ構造を有する中空成形体に関する。
器、家電や自動車部品等を成形する際にその成形品の強
度が要求される部分を図2の(D)、(E)に示すよう
なリブ構造とする補強方法が一般に行われている。しか
し、図2に示すような形状のリブには種々の問題点があ
る。例えば、図2の(E)の形状では薄いリブ構造のも
のは金型の加工が困難な場合があり、厚肉のリブとする
とヒケ・反り等の問題が生ずる。図2の(D)の形状で
は補強の効果が十分ではない。
制約がある。例えば、通常の射出成形方法によるリブの
厚みについては裏面のヒケを防止する為に一般に成形品
厚みaの1/2 〜2/3 の薄い厚みに設計する必要がある。
又、補強効果を高めるには、リブ本数を増すか、リブ高
さを高くする必要があるが、この場合、金型構造が複雑
になるかあるいは、金型の温度制御が難しくなる等の問
題点があり、更に抜きテーパーを取るとリブ付け根が太
くなり、ヒケを生ずるためテーパーが難く、離型不良が
生じ易い。
厚肉構造とし、成形時にガスを注入し、ヒケを防止す
る、ガスの注入を利用した射出成形方法が知られている
(特開昭60−24913号公報)。更に、ガスを注入
した後の中空構造体は通常のリブと比較して構造体が補
強効果のあることも知られている。しかし、補強効果を
高めるためにガス注入部の厚肉構造部を平面に対し高く
すると、偏平形状となり、ガスによる均等な中空化が難
しく、冷却時間が長くなるばかりでなく、ソリが生ずる
等の不都合が生ずる。
の課題を解決し、補強効果に優れ、ソリ・ヒケの生じな
い外観性に優れた中空成形体を提供することにある。
した結果、成形品の平面に垂直の方向に設置されている
補強用のリブ部の断面構造が凹部を有し、且つリブ間の
厚肉部を中空構造とした補強構造体とすることにより上
記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させ
た。即ち、本発明は、熱可塑性樹脂を射出成形して得ら
れるリブ構造を有する中空成形体であって、リブ部の高
さ(板厚を含まない)が平面板厚の1.5〜50倍の長
さ範囲にあり、平面板に対しリブのいずれか一方の側か
らリブ部の断面構造が凹部となるような形状とした凹部
の深さが平面板厚の0.5〜49倍であり、且つ該中空
部のリブ方向への高さが平面板厚の0.5〜48.5倍
であることを特徴とする中空成形体、及び熱可塑性樹脂
を射出成形して得られる成形品の平面に平行な他の平面
の間にリブが設置されている構造を有する中空成形体で
あって、リブのいずれか一方の側からリブ部の断面構造
が凹部となるような形状とし、かつ肉厚であるリブ部の
断面構造が凹部となるような形状とし、かつ肉厚である
リブ部の断面構造の中央部が連続した中空部を有するこ
とを特徴とする中空成形体に関する発明である。
形品とは、図1に示すような断面構造を有する射出成形
品である。すなわち、成形品Wの平面20に垂直の方向
にリブ22が設置される場合(A)及び(B)、または
成形品の平面20に平行な他の平面の間にリブ22が設
置される場合(C)に本発明が適用される。本発明の中
空成形体リブは、金型を所定の形状に作成し、且つ溶融
樹脂を射出成形した後に、溶融樹脂内へガス注入口よ
り、ガスを注入して中空部を形成することができる。
いて 製品に強度が要求される場合、リブ断面積を大きくする
ことによって対処できるが、図1の(A)の形状及び
(B)の形状において、リブの高さ(H)が、平面板厚
(t)の5倍以上になると偏平形状となって、特にガス
による均等な中空化が困難である。例えば、図3の
(F)の形状に示す様にリブ32の高さ(H)が平面3
0の板厚uに対し、高くない場合、中空化された後のリ
ブ部32の厚みは平面板厚uに近い数値u’となるが、
図3の(G)の形状に示すようにリブ高さ(H)が十分
高い場合、リブ上、下部分の中空化が均等でなく、ソリ
ッド(中空化されない部分)で残る断面積が大きくな
る。その結果、冷却時間が長くなるばかりか、厚肉部分
の収縮によるヒケ・反りが発生することがある。この様
な場合、リブの断面積を凹部構造とすることによりによ
り、強度の減少を小さく押さえ、リブ補強構造を有効に
することができる。又、凹部は、他部品とのはめあい、
及び電線配管等異部品の収納場所として有効に利用する
ことも可能である。
形状において、リブ部の高さ(H、板厚を含まない)は
平面板厚(t)の1.5〜50倍の長さ範囲にあり、リ
ブのいずれか一方の側からリブ部の断面構造が凹部とな
るような形状とした凹部の深さ(h)は平面板厚(t)
の0.5〜49倍であり、且つ該中空部のリブ方向への
高さ(l)は平面板厚(t)の0.5〜48.5倍であ
ることが望ましい。厚肉構造としたリブ部分にガスを注
入するためには平面板厚(t)の2倍以上の厚みとする
のが望ましく、リブ部の高さ(H)は平面板厚の1.5
倍以上とするのが好ましい。一方、製品強度を上げる為
には、リブ部の高さ(H)は、リブ部を高くする程強度
は強くなるが、平面板厚(t)の50倍を超えるような
高さになると金型構造も複雑となるばかりか、成形後の
離型も困難になるため、凹部構造とすることは実用上、
支障を生ずる場合がある。
合、連結リブを太くしてガスを注入し、補強効果を高め
ることができる。(A)及び(B)の形状と同様に、ガ
スによる中空部が偏平形状となると、ヒケ・反りが発生
し易く、又、冷却時間も長くなる。この場合、リブの片
面を凹部形状とすることにより、成形品強度を低下する
ことなく、成形が可能となる。凹部は、(A)及び
(B)形状で記したと同様に他部品とのはめあい、及び
収納機能として利用できることは言うまでもない。
て、リブ部の高さ(H、板厚を含まない)は中空部が形
成される側の平面板厚(t)の2倍以上の長さ範囲にあ
り、リブのいずれか一方の側からリブ部の断面構造が凹
部となるような形状とした凹部の深さ(h)は凹部を形
成する側の平面板厚(t' )の1倍以上であり、且つ該
中空部のリブ方向への高さ(l)は中空部が形成される
側の平面板厚の1倍以上であることが望ましい。図1の
(C)の形状において、リブの高さ(H)が中空部が形
成される側の平面板厚(t’)の1〜2倍の範囲におい
ては、凹部形状を有していなくとも、リブ部の中空断面
形状は極端に偏平になることはない。又、リブ部の高さ
(H)が中空部が形成される側の平面板厚(t’)の2
倍以上ある場合、先に記したように偏平形状となり、中
空化されず、ソリッドで残る部位の面積が大きくなるこ
とがある。この場合、(C)の形状においても凹部構造
を持つことにより、連結リブ部分の中空化が最適化され
る。
び(C)の形状の金型を設計する上での留意点として、
抜き勾配は樹脂の特性による勾配で十分である。また、
厚肉部分の断面積を必要以上に大きくとると、溶融樹脂
の充填時、溶融樹脂の充填パターンが乱れ、ウエルド、
フローマーク等の外観不良を助長することがある。この
充填パターンを適正化するためにも凹部構造とし、金型
設計をすることが有効となる。
る。先ず樹脂ゲートからキャビティ内に溶融樹脂を流入
させ、金型キャビティの少なくとも一部を溶融樹脂で充
填する。次に、加圧ガスを注入するとガスは、冷却速度
の遅い、リブ部の厚肉の断面中央部分に選択的に注入さ
れ、その結果、注入ガスによって生じる連続した中空部
分が形成される。
態で冷却して溶融樹脂を硬化させ、その後圧入したガス
体を型外へ排出させる。この場合、樹脂が冷却されるま
で中空部分が加圧状態に維持されるので、冷却後の成形
品のヒケを防ぐことができ、更に厚肉部の断面中央部分
は中空構造となっているので、成形品の冷却速度も早
く、型転写の良い成形品が形成される。又、凹部構造と
なっている部分は、成形品の平面板厚に近いため、当該
部分への冷却効果も十分に行われる。
リブ断面積を大きくしてもヒケ、反りが生じないのでリ
ブを大きくすることが可能となり、従来のリブと比較し
てリブ強度を大幅に向上することができる。また、リブ
の内部を中空構造とすることにより、射出成形サイクル
における冷却時間を短縮することもできる。
の断面模式図である。
する中空成形体の断面模式図である。
リブ上、下部分の中空化が均等でなく、ソリッド(中空
化されない部分)で残る断面積が大きい場合の断面模式
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 熱可塑性樹脂を射出成形して得られるリ
ブ構造を有する中空成形体であって、リブ部の高さ(板
厚を含まない)が平面板厚の1.5〜50倍の長さ範囲
にあり、平面板に対しリブのいずれか一方の側からリブ
部の断面構造が凹部となるような形状とした凹部の深さ
が平面板厚の0.5〜49倍であり、且つ該中空部のリ
ブ方向への高さが平面板厚の0.5〜48.5倍である
ことを特徴とする中空成形体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の中空成形体であって、
該中空成形体の平面に平行な他の平面の間にリブが設置
されている構造を有する中空成形体。 - 【請求項3】 請求項2に記載の中空成形体であって、
リブ部の高さ(板厚を含まない)が中空部が形成される
側の平面板厚の2倍以上の長さ範囲にあり、リブのいず
れか一方の側からリブ部の断面構造が凹部となるような
形状とした凹部の深さが凹部を形成する側の平面板厚の
1倍以上であり、且つ該中空部のリブ方向への高さが中
空部が形成される側の平面板厚の1倍以上である中空成
形体。
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---|---|---|---|
JP23738891A JP3180380B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 中空成形体 |
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-
1991
- 1991-08-23 JP JP23738891A patent/JP3180380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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