JPH05261750A

JPH05261750A - 中空部分を有する成形品の射出成形方法及び装置

Info

Publication number: JPH05261750A
Application number: JP9030192A
Authority: JP
Inventors: Shozo Nishida; 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPH0712623B2

Abstract

(57)【要約】【目的】中空の成形品を射出成形によって成形する。【構成】固定型１０と、可動型１２と、キャビティＣ
内に溶融樹脂を射出可能な射出装置１４と、が設けられ
ている。可動型１２には、キャビティＣに通じる通路１
２ｄが形成されるとともに、この通路１２ｄを開閉可能
な通路開閉弁１２ａ・３８が設けられている。可動型１
２には、これの通路１２ｄと連通するように通路部材４
４が設けられている。通路部材４４には、２又に分岐さ
れる通路が形成されるとともに、ポンプ２６と、圧抜弁
２８と、ヒータ４８とが設けられている。上記ポンプ２
６は、上記通路部材４４の一方の通路４４ａに接続され
ており、上記圧抜弁２８は、上記通路部材４４の他方の
通路４４ｂに接続されており、上記ヒータ４８は、上記
通路部材４４の外周部に取り付けられている。上記ポン
プ２６の吸入口及び上記圧抜弁２８の他方のポートＴ
は、水を入れたタンク３２にそれぞれ接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空部分を有する成形
品の射出成形方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の中空部分を有する成形品の射出成
形方法としては、特公昭５７−１４９６８号公報に示さ
れるようなものがある。これに示される中空部分を有す
る成形品の射出成形方法は、キャビティ内にこれを満た
すには不十分な所定量の溶融樹脂を注入中又は注入終了
後、キャビティ内にガス体を圧入してキャビティを満た
すようにしている。これにより中空部分を有する成形品
を射出成形することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の中空部分を有する成形品の射出成形方法に
は、注入するガス体の圧力が１５０ｋｇ／平方ｃｍとい
う高い値であるため、装置の保守・管理が面倒であり、
また装置が高圧を取り扱うものになるため大掛かりにな
り、高価であるという問題点があった。また、特開昭６
０−２４９１３号公報及び特開昭６４−１４０１２号公
報に示されるような射出成形方法もあるが、いずれも高
圧の加圧ガスをキャビティ内に注入するようにしている
ので、上記と同様の問題点があった。本発明はこのよう
な課題を解決することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、キャビティ内
にこれの容量よりも少ない量の溶融樹脂を射出し、この
射出中又は射出終了後に溶融樹脂内に気化性の流体を注
入することにより上記課題を解決する。すなわち本発明
の中空部分を有する成形品の射出成形方法は、金型キャ
ビティ内にこれの容量より少ない量の溶融樹脂を射出
し、この射出中又は射出終了後に溶融樹脂の内部に気化
性を有するとともに使用樹脂を溶解しない水などの流体
を所定量注入し、金型キャビティ内の溶融樹脂の熱によ
って注入した流体を蒸発させることにより蒸気圧力を発
生させ、この蒸気圧力によって溶融樹脂の外表面を金型
に押し付けて中空の成形品とする。なお、水などを、液
体の状態で金型キャビティに到る流路に供給し、流路途
中で加熱して気化させた後、金型キャビティ内に注入す
るようにしてもよい。また、上記方法を実施する装置
は、固定型（１０）と、可動型（１２）と、キャビティ
（Ｃ）内に溶融樹脂を射出可能な射出装置（１４）と、
これのノズル部に配置された内側環状部材（２２）と、
これに射出装置（１４）を介して接続された通路部材
（２４）と、これに接続されたポンプ（２６）と、を有
するものを対象にした場合には、圧抜弁（２８）と、気
化性を有するとともに使用樹脂を溶解しない水などの液
体を入れたタンク（３２）と、が設けられており、上記
通路部材（２４）は、これの上流側が２又の通路（２４
ａ・２４ｂ）に分岐されており、上記ポンプ（２６）
は、これの吐出口が上記通路部材（２４）の一方の通路
（２４ａ）と連通するように上記通路部材（２４）に取
り付けられており、上記圧抜弁（２８）は、これの一方
のポート（Ｐ）が上記通路部材（２４）の他方の通路
（２４ｂ）と連通するように上記通路部材（２４）に取
り付けられており、上記ポンプ（２６）の吸入口及び上
記圧抜弁（２８）の他方のポート（Ｔ）は、それぞれ上
記タンク（３２）に接続されている。また、固定型（１
０）と、可動型（１２）と、キャビティ（Ｃ）内に溶融
樹脂を射出可能な射出装置（１４）と、通路部材（４
４）と、これに接続されたポンプ（２６）と、を有する
ものを対象にした場合には、通路開閉弁（１２ａ・３
８）と、圧抜弁（２８）と、気化性を有するとともに使
用樹脂を溶解しない水などの液体を入れたタンク（３
２）と、通路部材（４４）に固定されたヒータ（４８）
と、を有しており、上記可動型（１２）には、キャビテ
ィ（Ｃ）に通じる通路（１２ｄ）が形成されており、上
記通路開閉弁（１２ａ・３８）は、上記通路（１２ｄ）
を開閉可能な位置に設けられており、上記通路部材（４
４）は、これの下流側の通路が上記通路（１２ｄ）と連
通するように上記可動型（１２）に固定されるとともに
これの上流側が２又の通路（４４ａ・４４ｂ）に分岐さ
れており、上記ポンプ（２６）は、上記通路部材（４
４）の一方の通路（４４ａ）に接続されるように通路部
材（４４）に取り付けられており、上記圧抜弁（２８）
は、上記通路部材（４４）の他方の通路（４４ｂ）に接
続されるように通路部材（４４）に取り付けられてお
り、上記ポンプ（２６）の吸入口及び上記圧抜弁（２
８）の他方のポート（Ｔ）は、それぞれ上記タンク（３
２）に接続されている。なお、かっこ内の符号は実施例
の対応する部材を示す。

【０００５】

【作用】キャビティ内にこれの容量よりも少ない量の溶
融樹脂を射出中又は射出終了後、この溶融樹脂内に気化
性の流体（たとえば水）を注入すると、この流体は、こ
れを取り囲む溶融樹脂からの熱を受けて気化することに
より容積が増大してガス圧を生じ溶融樹脂を金型壁面に
向かって押し付ける。これにより取り扱いの面倒な高圧
ガス装置を用いることなく、中空部分を有する成形品を
射出成形することができる。なお、キャビティに到る流
路に液体の状態で流体を供給し、流路の途中で加熱する
ことにより気化させ、気体の状態でキャビティの溶融樹
脂内に注入するようにした場合には、溶融樹脂に加わる
蒸気圧力をいっそう大きくすることができる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。固定型１
０及び可動型１２によってキャビティＣが形成されてい
る。固定型１０は、図示してない固定部に固定されてお
り、また可動型１２は、図示してない型締装置によって
駆動されることにより、図示の型閉位置と、図中これよ
りも左方の型開位置との間を移動可能である。固定型１
０の入口部１０ａに対向して射出装置１４が配置されて
いる。射出装置１４は、射出シリンダ１６、これに回転
可能かつ軸方向に移動可能にはめ合わされたスクリュー
１８、射出シリンダ１６の外周部に取り付けられたヒー
タ２０などを有している。射出シリンダ１６の図中左端
部には、ノズル部１６ａが形成されている。射出装置１
４は、図示してない射出装置移動装置によって駆動され
ることにより、射出シリンダ１６のノズル部１６ａを固
定型１０の入口部１０ａに押し付け可能である。ノズル
部１６ａには、これの内径側に内側環状部材２２が配置
されており、これによってノズル部１６ａは二重環状と
されている。内側環状部材２２の通路は、射出シリンダ
１６の壁部を外周部まで貫通する通路１６ｂと接続され
ている。射出シリンダ１６の通路１６ｂと対応する外周
部には通路部材２４が固定されている。通路部材２４に
は、途中から２又に分岐する通路が形成されており、一
方の通路２４ａと連通するようにポンプ２６が接続され
ており、また他方の通路２４ｂと連通するように圧抜弁
２８が接続されている。ポンプ２６の吸入口２６ａは、
チェック弁３０を介してタンク３２に接続されている。
タンク３２には水が入っている。圧抜弁２８は、これの
スプール２８ａを図示の遮断位置に位置させた場合に
は、これのタンクポートＴと通路部材２４の通路２４ｂ
とを遮断可能であり、また図示の遮断位置よりも図中右
方の連通位置に位置させた場合には、これのタンクポー
トＴと通路部材２４の通路２４ｂとを連通可能である。
圧抜弁２８のタンクポートＴもタンク３２に接続されて
いる。通路部材２４、ポンプ２６、圧抜弁２８、チェッ
ク弁３０などによって液体給排装置が構成されている。
液体給排装置は、図示してない往復動形モータによって
ポンプ２６を駆動することにより、タンク３２の水を吸
い上げて射出シリンダ１６の通路１６ｂ及び内側環状部
材２２を通ってキャビティＣ内に供給可能であり、また
後述するようにキャビティＣ内の水蒸気をドレンとして
圧抜弁２８を通ってタンク３２に排出可能である。

【０００７】次に、この第１実施例の作用を説明する。
この第１実施例の場合は、２つの用い方があるので、別
々に説明する。

【０００８】（第１実施例の第１用例）図２〜６に第１
用例の概念的な作業ステップを示す。なお、図２〜６に
示される装置は、図１のものとは一部構成が異なってお
り、固定型１０にはロケートリング３４が取り付けられ
ており、射出装置１４のノズル部はロケートリング３４
に押し付けられるようになっており、また液体給排装置
は図示を省略してある。まず圧抜弁２８は、図１に示す
遮断位置に位置させておき、両型１０・１４を型閉す
る。両型１０・１４のキャビティＣに射出装置１４から
所定量の溶融樹脂が射出される（図２）。この溶融樹脂
量は、キャビティＣの容量よりも少ないものとされてい
る。キャビティＣ内の溶融樹脂がある程度冷却・固化し
た状態でポンプ２６が作動され、吸込工程においてタン
ク３２からチェック弁３０を通ってポンプ２６のシリン
ダ内に吸い上げられた水が、吐出工程において通路２４
ａ及び１６ｂを通って行く間に射出装置１４からの熱に
よって熱湯とされ、内側環状部材２２からキャビティＣ
内に必要量だけ注入される。これにより溶融樹脂の内部
に熱湯が入り込んだ状態になる（図３）。キャビティＣ
内の熱湯は、周囲の溶融樹脂からの熱によって加熱さ
れ、水蒸気となるので、これの容積が増大し、溶融樹脂
を金型壁面に押し付ける（図４）。冷却工程後、圧抜弁
２８を図１に示す遮断位置からこれよりも右方の連通位
置に位置させてキャビティＣ内の水蒸気をドレンとして
タンク３２に戻し、中空室５０ａ内を圧抜きする（図
５）。型開して成形品５０を金型から突き出す（図
６）。これにより中空の成形品５０を射出成形すること
ができる。この第１用例の作業手順の場合、成形品５０
の中空室５０ａは外部と連通されている。

【０００９】（第１実施例の第２用例）図７〜１２に第
１用例の概念的な作業ステップを示す。なお、図７は第
１用例の図２と対応する同じ作業ステップであり、同様
に図８は図３に、図９は図４に、図１０は図５に、それ
ぞれ対応するステップであるので、溶融樹脂射出からキ
ャビティＣ内の水蒸気を圧抜きするまでのステップの説
明は省略する。この第２用例においては、圧抜きに続い
て、少量の溶融樹脂を再度射出することにより成形品５
０の中空室５０ａの開口部を密閉する（図１１）。型開
して成形品５０を金型から突き出す（図１２）。これに
より中空の成形品５０を射出成形することができる。こ
の第２用例の作業手順の場合、成形品５０の中空室５０
ａは外部から遮断されている。すなわち中空封止成形が
行われる。

【００１０】次に、図１３に本発明の第２実施例を示
す。固定型１０にはロケートリング３４が固定されてお
り、射出装置１４は、通路を開閉可能なシャットオフノ
ズル３６を有する形式のものとされている。可動型１２
には、バルブ室１２ａが形成されており、これに弁体３
８と一体のピストンがはめ合わされている。これにより
バルブ室１２ａは、図１６に示すように図中左側の弁閉
鎖用油室１２ａ1 と、図中右側の弁開放用油室１２ａ2
とに区画されている。可動型１２には、弁閉鎖用油室１
２ａ1 に連通する通路１２ｂ、弁開放用油室１２ａ2 に
連通する通路１２ｃ、及び弁体３８に向かって開口する
通路１２ｄがそれぞれ形成されている。図１３中可動型
１２の上方に油圧ポンプ４０及び油圧切換弁４２が配置
されている。油圧ポンプ４０、油圧切換弁４２及び可動
型１２は、配管によって順次接続されている。可動型１
２の図中下部に通路部材４４が固定されている。通路部
材４４には、ポンプ２６、圧抜弁２８及びチェック弁３
０が第１実施例の場合と同様な配置関係で取り付けられ
ている。通路部材４４の図中下端部は、タンク３２の液
面より下に位置している。ただしこの第２実施例の場
合、通路部材４４には、これの通路４４ａに吐出側チェ
ック弁４６が設けられており、さらに外周部にヒータ４
８が設けられている。キャビティＣは、上述の油圧ポン
プ４０から油圧切換弁４２を介して通路１２ｂに油圧が
供給されることにより、弁体３８が図１３に示す弁閉鎖
位置に位置している状態では、通路１２ｄと遮断されて
いるが、油圧ポンプ４０から油圧切換弁４２を介して通
路１２ｃに油圧が供給されることにより、弁体３８が図
１６に示す弁開放位置に位置している状態では、通路１
２ｄと連通されている。これによりキャビティＣにタン
ク３２の水をチェック弁３０、ポンプ２６及びチェック
弁４６を介して供給可能であり、また後工程においてキ
ャビティＣから水蒸気を圧抜弁２８を介してタンク３２
に排出可能である。

【００１１】次に、この第２実施例の作用を図１４〜図
１８に基づいて説明する。なおこれらの図では、油圧切
換弁４２を省略してあり、また通路１２ｃに関連する配
管などのラインは破線で示してある。あらかじめヒータ
４８に通電して通路部材４４を加熱しておく。まず圧抜
弁２８は図１３に示す遮断位置に、また油圧切換弁４２
は通路１２ｂ側が油圧ポンプ４０の吐出側と連通する位
置に、それぞれ切り換えておき、両型１０・１４を型閉
する。射出装置１４のシャットオフノズル３６は、図１
３の閉位置から開位置に位置され、両型１０・１４のキ
ャビティＣに射出装置１４から所定量の溶融樹脂が射出
される（図１４）。この溶融樹脂量は、キャビティＣの
容量よりも少ないものとされている。射出終了後、射出
装置１４のシャットオフノズル３６は閉位置に位置され
る（図１５）。キャビティＣ内の溶融樹脂がある程度冷
却・固化した状態で、油圧切換弁４２が切り換えられる
ことにより、油圧ポンプ４０の油圧が通路１２ｃに供給
されて弁体３８が通路開位置に位置される。これと同時
にポンプ２６が作動され、吸込工程においてタンク３２
からチェック弁３０を通ってポンプ２６のシリンダ内に
吸い上げられた水が、吐出工程において通路４４ａ、チ
ェック弁４６及び通路１２ｄを通ってヒータ４８によっ
て加熱・気化されながらキャビティＣ内に必要量だけ注
入される。これにより溶融樹脂の内部に水蒸気が入り込
んだ状態になる（図１６）。キャビティＣ内の水蒸気
は、周囲の溶融樹脂からの熱によってさらに加熱され、
高圧水蒸気となるので、これの容積が増大し、溶融樹脂
を金型壁面に押し付ける（図１７）。冷却工程後、圧抜
弁２８を図１７に示す遮断位置からこれよりも右方の連
通位置に位置させてキャビティＣ内の水蒸気をドレンと
してタンク３２に戻し、中空室５０ａ内を圧抜きする
（図１８）。型開して成形品５０を金型から突き出す。
これにより中空の成形品５０を射出成形することができ
る。この第２実施例の場合、成形品５０の中空室５０ａ
は外部と連通されている。

【００１２】なお、上記第１実施例の説明においては、
キャビティＣの溶融樹脂内に熱湯を注入するものとした
が、たとえば通路１６ｂを通過中に気化されて、水蒸気
の状態で注入されるように、これの注入速度及び通路１
６ｂなどの温度を設定してもよい。また、上記各実施例
の説明においては、溶融樹脂の射出後に熱湯又は水蒸気
を注入するものとしたが、溶融樹脂の射出中に熱湯又は
水蒸気を注入することもできる。さらに、上記各実施例
の説明においては、流体として水（熱湯又は水蒸気）を
使用するものとしたが、使用する樹脂を溶解しない流体
であれば、水以外のものでも差し支えない。なお、上記
各実施例の説明においては、中空室５０ａ内を圧抜きす
るものとしたが、圧抜き工程を省略することもできる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば高
圧ガス装置やガス回収装置を使用することなく中空の成
形品を射出成形することができる。液体注入用の装置
は、高圧のものは必要ないので、装置を小形・安価にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】金型キャビティに溶融樹脂を射出する状態を示
す図である（第１用例）。

【図３】金型キャビティの溶融樹脂内に流体を注入する
状態を示す図である（第１用例）。

【図４】流体の気化圧力によって中空成形される状態を
示す図である（第１用例）。

【図５】金型キャビティ内の気化圧力を抜いた状態を示
す図である（第１用例）。

【図６】成形品を金型から突き出した状態を示す図であ
る（第１用例）。

【図７】金型キャビティに溶融樹脂を射出する状態を示
す図である（第２用例）。

【図８】金型キャビティの溶融樹脂内に流体を注入する
状態を示す図である（第２用例）。

【図９】金型キャビティに少量の溶融樹脂を再度射出す
る状態を示す図である（第２用例）。

【図１０】流体の気化圧力によって中空成形される状態
を示す図である（第２用例）。

【図１１】金型キャビティ内を圧抜きした状態を示す図
である（第２用例）。

【図１２】成形品を金型から突き出した状態を示す図で
ある（第２用例）。

【図１３】本発明の第２実施例を示す図である。

【図１４】シャットオフノズルを開いて金型キャビティ
に溶融樹脂を射出する状態を示す図である。

【図１５】シャットオフノズルを閉じた状態を示す図で
ある。

【図１６】金型キャビティの溶融樹脂内に水蒸気を注入
する状態を示す図である。

【図１７】流体の気化圧力によって中空成形される状態
を示す図である。

【図１８】金型キャビティ内を圧抜きした状態を示す図
である。

【符号の説明】

１０固定型１２可動型１４射出装置２２内側環状部材２４通路部材２６ポンプ２８圧抜弁３０チェック弁３２タンク３６シャットオフバルブ３８弁体（通路開閉弁）４０油圧ポンプ４２油圧切換弁４４通路部材４６、４８チェック弁４８ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型キャビティ内にこれの容量より少な
い量の溶融樹脂を射出し、この射出中又は射出終了後に
溶融樹脂の内部に気化性を有するとともに使用樹脂を溶
解しない水などの流体を所定量注入し、金型キャビティ
内の溶融樹脂の熱によって注入した流体を蒸発させるこ
とにより蒸気圧力を発生させ、この蒸気圧力によって溶
融樹脂の外表面を金型に押し付けて中空の成形品とする
中空部分を有する成形品の射出成形方法。
【請求項２】上記流体を、液体の状態で金型キャビテ
ィに到る流路に供給し、流路途中で加熱して気化させた
後、金型キャビティ内に注入する請求項１記載の中空部
分を有する成形品の射出成形方法。
【請求項３】固定型（１０）と、可動型（１２）と、
キャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出可能な射出装置
（１４）と、これのノズル部に配置された内側環状部材
（２２）と、これに射出装置（１４）を介して接続され
た通路部材（２４）と、これに接続されたポンプ（２
６）と、を有する射出成形装置において、圧抜弁（２８）と、気化性を有するとともに使用樹脂を
溶解しない水などの液体を入れたタンク（３２）と、が
設けられており、上記通路部材（２４）は、これの上流
側が２又の通路（２４ａ・２４ｂ）に分岐されており、
上記ポンプ（２６）は、これの吐出口が上記通路部材
（２４）の一方の通路（２４ａ）と連通するように上記
通路部材（２４）に取り付けられており、上記圧抜弁
（２８）は、これの一方のポート（Ｐ）が上記通路部材
（２４）の他方の通路（２４ｂ）と連通するように上記
通路部材（２４）に取り付けられており、上記ポンプ
（２６）の吸入口及び上記圧抜弁（２８）の他方のポー
ト（Ｔ）は、それぞれ上記タンク（３２）に接続されて
いる射出成形装置。
【請求項４】固定型（１０）と、可動型（１２）と、
キャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出可能な射出装置
（１４）と、通路部材（４４）と、これに接続されたポ
ンプ（２６）と、を有する射出成形装置において、通路開閉弁（１２ａ・３８）と、圧抜弁（２８）と、気
化性を有するとともに使用樹脂を溶解しない水などの液
体を入れたタンク（３２）と、通路部材（４４）に固定
されたヒータ（４８）と、を有しており、上記可動型
（１２）には、キャビティ（Ｃ）に通じる通路（１２
ｄ）が形成されており、上記通路開閉弁（１２ａ・３
８）は、上記通路（１２ｄ）を開閉可能な位置に設けら
れており、上記通路部材（４４）は、これの下流側の通
路が上記通路（１２ｄ）と連通するように上記可動型
（１２）に固定されるとともにこれの上流側が２又の通
路（４４ａ・４４ｂ）に分岐されており、上記ポンプ
（２６）は、上記通路部材（４４）の一方の通路（４４
ａ）に接続されるように通路部材（４４）に取り付けら
れており、上記圧抜弁（２８）は、上記通路部材（４
４）の他方の通路（４４ｂ）に接続されるように通路部
材（４４）に取り付けられており、上記ポンプ（２６）
の吸入口及び上記圧抜弁（２８）の他方のポート（Ｔ）
は、それぞれ上記タンク（３２）に接続されている射出
成形装置。