JPH0642824Y2 - 中子構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、プラスチックの射出成形や、加圧鋳造など
により中空製品を製造する場合に用いる中子の構造に関
するものである。

〔従来の技術〕 従来、中子構造としては、成形後の中子除去の容易性や
中子の軽量化などのために中空の中子が一般に知られて
いる。ところが、中空にしたために溶融材料の注入圧力
により中子が変形するおそれがある。この変形を防止す
るための対策としてその一例が実開昭60−14912号公報
で開示されている。これは、中空中子の内面にこの内面
側に突出するリブを形成して中子の剛性を向上させ、こ
れにより溶融材料の注入に伴う上記中子の変形を防止し
ようとするものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記公報により開示された中子構造においては、リブを
形成した分だけ中子の剛性が向上するが、それでも溶融
材料の注入圧力に対する変形防止が十分ではない場合が
ある。例えば第５図に示すように比較的細長い形状の中
空製品（例えばサージタンク）を成形する場合に、溶融
材料が射出されるゲート11はその溶融材料の流動長さを
均等にするために、成形品の長手方向の中間部に形成さ
れる。このため中子3aの中央部は上記ゲート11から射出
される溶融材料の射出圧力により上記ゲート11から離れ
る方向に押圧され、これにより中子3aは第５図に２点鎖
線で示すように変形し、ゲート11とは反対側の型の成形
面10と中子3aとの間隔が設定量よりも小なくなる。この
状態で成形されると、この変形箇所に相当する部分が他
の部分よりも薄肉となるために、この成形品は欠陥製品
となるおそれがある。

上記変形を防止するために、例えば上記薄肉部が発生し
やすい部分にスペーサを配置してこのスペーサによって
射出圧力に対向して所定間隔を維持させることが考えら
れる。ところが、スペーサを配置するとスペーサが占め
る部分には溶融材料が充填されず製品としては欠陥品と
なる。また射出圧力の発生点であるゲートの位置を、例
えば剛性が比較的大きい中子の長手方向端部側に変更す
ることも考えられる。ところが、こうするとゲートが成
形品の端部に位置にすることになるために、溶融材料の
必要流動長さが長くなり、しかも溶融材料がガラス繊維
強化樹脂である場合には、その粘度が比較的高くて流動
しにくいために未充填が発生しやすい。このため上記ゲ
ートは、溶融材料の流動長さを均等にするために、成形
空間の中間部に設けざるを得ない。

そこで中空中子において、溶融材料の注入圧力に対して
変形を十分に防止することができる中子構造の開発が要
請されている。

この考案は、このような従来の課題を解決するためにな
されたものであり、溶融材料の注入圧力に対して中子の
変形を十分に防止することができる中子構造を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案では、成形型内に
中子が配置され、この中子と上記成形型の内面との間に
成形空間が形成される中子構造において、上記成形型に
は溶融材料が射出されるゲートが上記成形空間に開口す
るように設けられ、上記中子の外面には凹溝状の溶融材
料の通路が形成され、この通路は上記ゲートの開口部と
対向しているゲート側と、このゲート側とは相反する側
とを結ぶように配置されているように構成した。

〔作用〕

上記構成によれば、ゲートから注入された溶融材料は流
動抵抗が他より小さい凹溝状通路を優先的に流動し、こ
れによりゲートと相反する側の成形空間に優先的に上記
溶融材料が充填されるために、この充填された溶融材料
がスペーサの役割を果してゲートからの注入圧力に対向
することによって中子の変形が抑制される。

〔実施例〕

第１図にはGFRP（ガラス繊維強化プラスチック）製のサ
ージタンクＴ（第２図参照）を成形するための成形型Ｃ
とその内に配置された中子３とが示されている。上記成
形型Ｃは第３図に示すように固定型１と可動型２とから
構成され、これらの固定型１と可動型２との間には上記
中子３が一対のスペーサ41,42とによって浮いた状態で
位置固定され、上記中子３と上記一対の型1,2との間に
成形空間５が形成されている。すなわち固定型１および
可動型２の内面がサージタンクＴの外面、中子３の外面
がサージタンクＴの内面をそれぞれ形成する成形面とな
る。上記スペーサ41は、第１図に示すように中子３の長
手方向の両側面と接触するようにシリンダ43によって押
圧され、これによって中子３はこの中子と一対の型1,2
との間隔が設定量となるように保持される。

上記中子３は成形材料（例えばガラス繊維を混入した熱
可塑性樹脂）よりも低融点の合金（例えば錫、ビスマ
ス）により形成され、成形後、上記成形材料の融点より
も低く、中子３の融点よりも高い温度まで加熱すること
により、中子３のみ溶融させて除去することができるよ
うにされている。

上記固定型１には、溶融状態の成形材料（溶融材料）が
射出されるゲート11が中子３の幅方向（第１図の奥行き
方向、第２図の左右方向）一側の成形空間５に臨んで開
口するように形成されている。また中子３の外面には複
数の凹溝状の通路31が形成され、この通路31は上記ゲー
ト11の開口部12と相対向する中子３の外面部311側（ゲ
ート側）を始点として、上記ゲート11からの溶融材料の
注入圧力の作用方向であって上記中子３の幅方向他側に
至る外面部312,313にほぼ放射状に配置されている。

上記構成の中子３および成形型1,2を用いてサージタン
クＴを成形するには、まず中子３をスペーサ41,42によ
って一対の型1,2間の所定位置に位置固定させる。つぎ
に、溶融材料をゲート11から所定圧力で射出させて注入
し、これにより成形空間５に上記溶融材料を充填する。
この充填された溶融材料を所定温度で冷却することによ
り硬化させた後、内部に中子３が入った状態の成形品を
成形型1,2から脱型する。そして、上記中子３の融点よ
りも高く、上記成形品の融点よりも低い所定温度まで加
熱することにより、上記中子３のみ溶融させて除去し、
これによりサージタンクＴの成形が完了する。

上記溶融材料の充填に際し、ゲート11から射出された溶
融材料は開口面積の大きい部分、すなわち流動抵抗の少
ない通路31に優先的に流れるために、この通路31を流れ
る溶融材料によって上記ゲート側とは異なる側の中子外
面部312,313が他の部分より早期に充填される。この充
填された溶融材料がゲート側以外の部分の圧力を高めて
注入圧力に対抗するスペーサの役割を果すために、中子
３の変形を確実に防止することができ、これにより上記
中子３の外面部と型1,2の内面との間隔を確実に所定量
に保つことができる。

このように上記実施例では、溶融材料の注入圧力による
中子３の変形を確実に防止することができるため、確実
に均一な板厚のサージタンクＴの成形を行うことができ
る。これにより中空製品の成形における生産性および形
状品質の向上を達成することができる。

また、この中子３により成形される成形品の内面には、
通路31に相当するリブ状突起が一体的に形成され、この
リブ状突起により成形品の剛性の向上を期待することが
できるという副次的な効果をこの実施例では得ることが
できる。

なお上記実施例における他の態様を以下に説明する。

A.上記実施例では溶融材料の通路をゲート11と相対向す
る中子外面部311を始点として放射状に配置している
が、これに限らず、例えば網目状に通路を配置してもよ
い。

B.上記実施例では比較的細長い形状のサージタンクＴを
成形する場合を示したが、これ以外の形状を有する製品
を成形する場合に適用してもよい。

C.上記実施例では、樹脂による射出成形型に用いる場合
を示したが、これに限らず、例えばこの考案の中子構造
を加圧鋳造における成形型に適用してもよい。

〔試験例〕

第５図に示す従来の中子3aと第１図に示す実施例の中子
３とを用いて成形条件を種々変化させてサージタンクの
成形を行った。上記従来の中子3aの場合には、その成形
条件として溶融材料を注入するシリンダ温度を250℃〜2
80℃、射出圧力をほぼ1000kg/cm²に設定し、その射出速
度を第１試験ではほぼ30mm/sec、第２試験では上記第１
試験の70％、第３試験では上記第１試験の50％にそれぞ
れ変化させて３種類の成形試験を行った。また上記実施
例の中子３を用いた第４試験では、上記第１試験と同じ
成形条件に設定して成形試験を行った。そして上記第１
〜第４の試験におけるゲートと反対側であるＡ部（第１
図，第５図参照）の内間隔（型内面と中子外面との間
隔）の状態を、成形されたサージタンクの上記Ａ部に相
当する部分の厚みｔを測定した。

この結果、Ａ部の設定内間隔が3.5mmであるのに対し
て、第１試験ではｔ＝0mm、第２試験ではｔ＝0.5〜1.0m
m、第３試験では成形材料が未充填、第４試験ではｔ＝
3.0〜3.5mmであった。したがって本実施例の中子３を用
いることにより、その中子３の変形が防止され、確実に
所定厚のサージタンクを成形することができるというこ
とが確認できた。

また上記第１試験によって成形されたサージタンクと、
第４試験によって成形されたサージタンクとを用いて振
動試験を行った。これは振動数を変化させて上記サージ
タンクの応答性を調べるものである。この結果を第４図
に示す。この第４図において縦軸は応答性、横軸は振動
数をそれぞれ示し、上記応答性は外力（Ｎ）に対してど
れだけの加速度（Ｇ）が発生したかを表わし、それが大
きい程、応答性は高い、すなわち小さな力で振動しやす
いことを示すものである。

これによれば、従来の中子3aを用いて成形されたサージ
タンクの場合（第４図にＸで示す曲線参照）に比べて、
この実施例の中子３を用いて成形されたサージタンクの
場合（第４図にＹで示す曲線参照）では、同一振動数に
対する応答性の値が小さく、かつそのピーク値が小さく
なるとともに、そのピーク値が発生する振動数も小さく
なっている。なお、ごく低い振動数領域では、同一振動
数に対する応答性の値の傾向が他の振動数領域とは逆転
しているが、その応答性の値もごく小さく問題となるこ
とはない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、ゲートから注
入された溶融材料は流動抵抗の少ない凹溝状通路を優先
的に流動し、これによりゲート側と相反する側の成形空
間に優先的に上記溶融材料が充填されるために、この充
填された溶融材料によってゲートからの溶融材料の注入
圧力に抗して中子の変形を確実に防止することができ、
確実に所定板厚を有する中空製品の成形を行うことがで
きる。これにより中空製品の成形における生産性および
形状品質の向上を期待することができる。

また成形された中空製品の内面には、上記通路に相当す
るリブ状突起が一体的に形成されるために、上記中空製
品の剛性向上を期待することができるという副次的な効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す第３図のＩ−Ｉ線にお
ける断面説明図、第２図は第１図の型と中子とによって
成形される成形品としてのサージタンクを示す斜視図、
第３図は第１図のIII−III線における断面説明図、第４
図は成形品についての振動と応答性との関係図、第５図
は従来の中子構造を示す断面説明図である。 １…固定型、２…可動型、３…中子、５…成形空間、11
…ゲート、12…ゲートの開口部、31…通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】成形型内に中子が配置され、この中子と上
   記成形型の内面との間に成形空間が形成される中子構造
   において、上記成形型には溶融材料が射出されるゲート
   が上記成形空間に開口するように設けられ、上記中子の
   外面には凹溝状の溶融材料の通路が形成され、この通路
   は上記ゲートの開口部と対向しているゲート側と、この
   ゲート側とは相反する側とを結ぶように配置されている
   ことを特徴とする中子構造。