JPH071514A - Ｆｒｐ射出成形品の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度低下部の発生原因であるウェルドの除去
を可能とした、ＦＲＰ射出成形品の製造方法および製造
装置を提供する。 【構成】 分割外型１７，１８下部のゲート２１と対向
する部位には、長穴の連通路２５を介して、キャビティ
１９の軸線と平行な円柱状の樹脂溜り２６が形成されて
いる。また、連通路２５の略中間部分にはバルブガイド
穴２７が形成されており、このバルブガイド穴２７に円
柱状のバルブシャフト２８が回動自在に嵌合している。
バルブシャフト２８は、連通路２５と重なる部分の断面
が半円状となっており、図示しない電気モータにより回
転駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＰ射出成形品の製
造方法および製造装置に係り、特にウェルドによる強度
低下を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＦＲＰの射出成型装置が、軽量か
つ高強度の部材の量産に広く用いられている。図７には
筒状体を成型するＦＲＰの射出成型装置の要部を示して
あり、この装置では成形金型が左右に分離する円柱状の
スライドコア１５，１６と、図８（図７中のＡ−Ａ断面
図）中で左右に分離する分割外型１７，１８とから形成
されている。分割外型１７，１８の分割面には、キャビ
ティ１９内に溶融樹脂２０の注入に供されるゲート２１
とランナー２２とがその上部に形成されており、分割外
型１７にはランナー２２に連通するスプルー２３が形成
されている。

【０００３】製造時には、図示しない射出装置から供給
された溶融樹脂２０を、スプルー２３およびランナー２
２を介して、ゲート２１からキャビティ１９内に射出す
る。射出された溶融樹脂２０は、図７，図８に示したよ
うに、キャビティ１９の軸方向の端部に向けて流入する
一方、ゲート２１の近傍ではスライドコア１５の外周に
沿って左右から下方に回り込む。次に、キャビティ１９
内に充填した溶融樹脂２０を冷却あるいは加熱処理によ
り硬化させて筒状体を形成する。しかる後、スライドコ
ア１５，１６および分割外型１７，１８を開放動させて
筒状体６を取り出し、図９に示したように、ゲート２１
およびランナー２２の部分を除去する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法により製
造された筒状体６には、以下に述べる問題点があった。

【０００５】周知のように、ＦＲＰ成形品では含有した
高い引張強度を有するガラス繊維により強度が確保され
ている。すなわち、ある部分に大きな引張応力や曲げ応
力が作用しても、互いに重なり合ったガラス繊維がこれ
らの応力に抗し、破断等が生じ難くなる。ところが上述
したように、筒状体６の製造時にはゲート２１の近傍に
おいて溶融樹脂２０が左右から流れ込んで合流するた
め、図９に示したように、その合流位置（図示例ではゲ
ート２１と対向する部位）にウェルド（溶融樹脂２０同
士の接合境界面）２４が形成される。そして、ウェルド
２４では、当然のことながらガラス繊維の重なり合いが
ないため、完成品の強度が著しく低下するのである。例
えば、４０％のガラス繊維を含有したＦＲＰ成形品の場
合、ウェルド２４の強度が他の部位に比べて４０〜５０
％低いことが確認されている。したがって、これを耐圧
性の要求される水栓器具の構成部材として用いた場合、
水圧に耐えることができなかった。

【０００６】そこで、本発明は、上記従来技術が有する
問題点を解消し、強度低下部の発生原因であるウェルド
の除去を可能とした、ＦＲＰ射出成形品の製造方法およ
び製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する、本
発明のＦＲＰ射出成形品の製造方法は、筒状のＦＲＰ射
出成形品を製造する方法であって、成型金型の外型とコ
アとから形成された筒状のキャビティ内にゲートから溶
融樹脂を射出し、この溶融樹脂を前記コアによって分流
させた後に再び合流させてキャビティ内に充填する工程
と、充填された溶融樹脂を前記キャビティ内に所定時間
滞留させる工程と、前記ゲートから溶融樹脂を再び射出
して、前記充填された溶融樹脂の一部をその合流位置か
ら前記キャビティの外部に流出させる工程とを含むこと
を特徴とするまた、上記方法を実行する、本発明のＦＲ
Ｐ射出成形品の製造装置は、筒状のキャビティを有する
成形金型と、この成型金型に形成され、溶融樹脂の前記
キャビティ内への射出に供されるゲートと、前記成型金
型の前記ゲートと対向する側に形成され、連通路を介し
て前記キャビティと連通する樹脂溜まりと、前記成型金
型に配設され、前記連通路の遮断・開放を行なう遮断弁
とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明では、キャビティに溶融樹脂が充填され
る際にその合流位置に一旦ウェルドが形成される。とこ
ろが、その後に遮断弁を開放すると、このウェルドが溶
融樹脂と共に樹脂溜りに流れ込み、キャビティ内から除
去される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を混合水栓に適用した一実施例
について添付の図面を参照して説明する。図１に示した
ように、水栓ケーシング１は外面に給湯配管２，給水配
管３およびスパウト４が接続される黄銅管製の外筒５
と、この外筒５に挿入・嵌合される樹脂成形品の内筒６
とから形成されている。図２に示したように、内筒６の
外径は外筒５の内径より小さくなっており、その間の空
間が内筒６の外面に突設された環状あるいは直線状の仕
切壁７により区画されて、湯や水の通水路８，９が形成
される。仕切壁７には外筒５の内面に向いて開口するパ
ッキン溝１０が連続して形成されており、このパッキン
溝１０に合成ゴム製のパッキン１１が嵌め込まれ、通水
路８，９間等のシールを行っている。また、内筒６の中
空部１２には、温度調整ユニット１３と流量調整ユニッ
ト１４とが左右から装着される。

【００１０】水栓用の内筒６は、その形状が比較的複雑
である一方、量産性や水撃等を考慮した耐圧性も要求さ
れる。そのため、内筒６としては、ガラスやカーボン等
の繊維（以下、ガラス繊維で代表させる）を樹脂中に混
在させたＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、特にＦＲＴ
Ｐ（繊維強化熱可塑性プラスチック）の射出成形品が適
している。

【００１１】内筒６を成形するための成形金型も、前述
した従来装置と同様に、図３中で左右に分離する円柱状
のスライドコア１５，１６と、図４（図３中のＢ−Ｂ断
面図）中で左右に分離する分割外型１７，１８とから形
成されている。また、分割外型１７，１８の分割面に
は、キャビティ１９内に溶融樹脂２０を注入に供される
ゲート２１とランナー２２とがその上部に形成されてお
り、分割外型１７にはランナー２２に連通するスプルー
２３が形成されている。

【００１２】ところが、分割外型１７，１８下部のゲー
ト２１と対向する部位には、長穴の連通路２５を介し
て、キャビティ１９の軸線と平行な円柱状の樹脂溜り２
６が形成されている。また、連通路２５の略中間部分に
はバルブガイド穴２７が形成されており、このバルブガ
イド穴２７に円柱状のバルブシャフト２８が回動自在に
嵌合している。バルブシャフト２８は、連通路２５と重
なる部分の断面が半円状となっており、図示しない電気
モータにより回転駆動される。

【００１３】本実施例での内筒６の製造時には、図５に
示したように、先ずバルブシャフト２８により連通路２
５を遮断し、その状態で溶融樹脂２０の射出を行なう。
従来装置と同様に、図示しない射出装置から供給された
溶融樹脂２０は、スプルー２３およびランナー２２を介
して、ゲート２１からキャビティ１９内に射出される。
そして、ゲート２１の近傍では、溶融樹脂２０がスライ
ドコア１５の外周に沿って左右から下方に回り込んでゲ
ート２１と対向する部位で合流し、図５に示したよう
に、その合流位置にウェルド２４が形成される。

【００１４】次に、溶融樹脂２０が溶融状態にあるうち
に、バルブシャフト２８を９０°回転させる。すると、
図６に示したように連通路２５が開放され、合流位置の
ウェルド２４が溶融樹脂２０と共に樹脂溜り２６に流れ
込む。その結果、キャビティ１９内の合流位置では溶融
樹脂２０が完全に混ざり合い、ガラス繊維が互いに重な
り有った状態となる。しかる後、従来装置と同様に冷却
あるいは加熱処理により溶融樹脂２０を硬化させて内筒
６を形成し、スライドコア１５，１６および分割外型１
７，１８の開放動によりこれを取出す。最後に、内筒６
からゲート２１およびランナー２２の部分と連通路２５
と樹脂溜り２６の部分とを除去する。

【００１５】本実施例では、このような製造方法を採っ
たため、製造された内筒６には局部的な強度低下部が存
在しなくなり、高い耐久性を確保することができた。

【００１６】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
上記実施例は混合水栓に用いられる内筒の製造に係るも
のであるが、水栓以外の部品を製造するものであっても
よいし、その形状も円筒に限らず、角筒形状等であって
もよい。また、遮断弁としてスライド動するようなもの
を用いてもよいし、遮断弁の駆動装置に油圧シリンダ等
を用いるようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、筒状のＦＲＰ射出成形品において、局部的な
強度低下部の原因となるウェルドの除去が可能となるた
め、製品の耐久性や信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重管型の水栓ケーシングを示した分解斜視
図。

【図２】同水栓ケーシングの要部拡大断面図。

【図３】本発明によるＦＲＰ射出成形装置の一実施例を
示した縦断面図。

【図４】図２中のＢ−Ｂ断面図。

【図５】実施例における溶融樹脂の射出工程を示した説
明図。

【図６】実施例におけるウェルドの除去工程を示した説
明図。

【図７】従来のＦＲＰ射出成形装置の一例を示した縦断
面図。

【図８】図７中のＡ−Ａ断面図。

【図９】従来のＦＲＰ射出成形装置により製作された筒
状体を示した断面図。

【符号の説明】

１ 水栓ケーシング ５ 外筒 ６ 内筒 １５，１６ スライドコア １７，１８ 分割外型 １９ キャビティ ２０ 溶融樹脂 ２１ ゲート ２４ ウェルド ２５ 連通路 ２６ 樹脂溜まり ２８ バルブロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状のＦＲＰ射出成形品を製造する方法で
   あって、 成型金型の外型とコアとから形成された筒状のキャビテ
   ィ内にゲートから溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂を前
   記コアによって分流させた後に再び合流させてキャビテ
   ィ内に充填する工程と、 充填された溶融樹脂を前記キャビティ内に所定時間滞留
   させる工程と、 前記ゲートから溶融樹脂を再び射出して、前記充填され
   た溶融樹脂の一部をその合流位置から前記キャビティの
   外部に流出させる工程とを含むことを特徴とするＦＲＰ
   射出成形品の製造方法。
2. 【請求項２】筒状のキャビティを有する成形金型と、 この成型金型に形成され、溶融樹脂の前記キャビティ内
   への射出に供されるゲートと、 前記成型金型の前記ゲートと対向する側に形成され、連
   通路を介して前記キャビティと連通する樹脂溜まりと、 前記成型金型に配設され、前記連通路の遮断・開放を行
   なう遮断弁とを備えたことを特徴とするＦＲＰ射出成形
   品の製造装置。