JPH0728621U - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加圧流体を漏洩することなく、射出した溶融樹
脂中に注入して、外表面にヒケ、ソリ等を発生すること
なく、外観に優れた射出成形品を製造する射出成形用金
型を提供する。 【構成】固定型１１と可動型１２との間にキャビティ１
３を設ける。固定型又は可動型に、狭い間隙１４を介し
てキャビティ１３に連通する樹脂溜まり部１５を設け
る。加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１を樹
脂溜まり部１５に突出するように挿着する。樹脂溜まり
部１５が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間１５１
と狭い間隙１４側の第２の空間１５２からなる。第２の
空間１５２を第１の空間１５１より圧力流体注入ピン１
６の軸方向と略垂直方向に段状に拡径し、第２の空間１
５２の略中央部に圧力流体注入ピン１６の圧力流体注入
口１６１を開口する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加圧流体を漏洩させることなく、射出された溶融樹脂中に注入して 、外表面にヒケ、ソリ等を発生させることがなく、外観に優れた射出成形品を製 造するのに好適に使用される射出成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、金型に設けられたガス注入ピンからキャビティ内の溶融樹脂中にガスを 注入することによって成形品中に中空部を形成する際、注入したガスがガス注入 ピンと溶融樹脂の間から金型壁面に沿って漏洩するのを防止するために、例えば 、特開平４─２３２７０９号公報に記載の如く、ガス注入ピンの差し込み方向に 対して直角方向の溶融樹脂の溶融樹脂の収縮中心付近にガス注入ピンを差し込ん でガスを注入する方法や、特開平４─４１２１２号公報に記載の如く、ガス注入 部を囲む筒状凸部を設ける方法や、特開平５─４２５８号公報に記載の如く、ガ ス注入部の周囲に注入部を囲む溝部を設ける方法等が提案されている。

【０００３】 しかしながら、これらの方法で、比較的低いガス圧力ではガス注入ピンの周囲 からのガス漏洩が全く起こらない場合でも、注入するガス圧がある程度以上の高 圧になると、時折、ガス注入の初期からガス注入ピンと溶融樹脂の境界に隙間が 生じ、この隙間からガスが金型壁面を伝わって漏洩する現象が起こるようになる 。

【０００４】 毎回一定量のガスを供給する様に設計されたガス注入装置を用いる場合、ガス の漏洩が起こると成形品内部に作用するガス圧力が低下せざるをえず、中空部の 形状不良が発生し、安定した連続成形ができなくなるという問題点がある。

【０００５】 本考案は、上記の如き従来の問題点を解消し、金型に設けられた加圧流体注入 ピンを用いて溶融樹脂中に加圧流体を注入するに際し、注入した加圧流体が加圧 流体注入ピンと溶融樹脂の間から漏洩する現象を引き起こすガス圧をより高圧側 に移動させて漏洩し難くすることにより、外表面にヒケ、ソリ等を発生させるこ とがなく、外観に優れた射出成形品を製造するのに好適に使用される射出成形用 金型を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャビ ティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には 、狭い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは独立した樹脂溜まり 部が設けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注 入口を樹脂溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型であって、樹脂 溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間か らなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に 段状に拡径され、その第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入 口が開口されている射出成形用金型である。

【０００７】 本考案の射出成形用金型は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、 固定型にはキャビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定 型又は可動型には、狭い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは独 立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設け られた加圧流体注入口を樹脂溜まり部に突出するように挿着されている。

【０００８】 樹脂溜まり部は固定型に設けられてもよいし、可動型に設けられてもよし、又 、両者間に設けられてもよい。 樹脂溜まり部からキャビティに連通する狭い間隙は、キャビティ内に射出され た溶融樹脂を樹脂溜まり部に充填することができ、且つ、加圧流体注入ピンの加 圧流体注入口から注入された加圧流体を、樹脂溜まり部に充填された溶融樹脂を 経てキャビティ内に充填された溶融樹脂中に注入する経路としての役割を果たす 。その間隙寸法は上記役割を果たすに十分な寸法とされる必要があるが、通常は １〜２ｍｍとされるのが好ましい。 この狭い間隙は、１箇所とは限らず、複数箇所設けられてもよい。

【０００９】 加圧流体注入ピンは、先端部に加圧流体注入口が設けられたものであれば適宜 使用することができ、単純な中空針の他、例えば、プランジャーによる逆止弁付 きのもの（実開平４─１３３１６号公報）、ボールシールによる逆止弁付きのも の（特開平４─４７５１７号公報）、２重管のクリアランスを利用するもの（特 開平４─２１９２１９号公報）、多孔質材料からなる注入ピン（特開平４─３３ ９６２４号公報）等が使用できる。又、固定式のものに限定されず、加圧流体注 入前に前進させる機能を有するものや、加圧流体排出時に後退させる機能を有す るものも適宜使用できる。

【００１０】 又、本考案の射出成形用金型は、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の 第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空間より加 圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の空間の略中 央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている。

【００１１】 加圧流体注入ピンの挿着部とは、加圧流体注入ピンが固定型又は可動型に挿着 された部分を指す。成形時に樹脂溜まり部に充填された溶融樹脂中に注入された 加圧流体が、加圧流体注入ピンと溶融樹脂との間から加圧流体注入ピンの挿着部 に向けて樹脂溜まり部面に通じる漏洩流路が形成される可能性があるため、本考 案においては特に問題となる。

【００１２】 加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口される第２の空間の略中央部とは、 第２の空間に一様な密度の溶融樹脂が充填されたときのその重心近くという意味 であり、加圧流体注入ピンの直径程度のずれは十分この範囲に含まれる。

【００１３】 第２の空間と第１の空間の寸法関係は、第２の空間における略中央部に設けら れた加圧流体注入ピンの加圧流体注入口から第２の空間面までの最短部分の長さ が、第１の空間における加圧流体注入ピンの外表面から第１の空間面までの最長 部分の長さよりも大きくされているのが好ましい。 これにより、加圧流体注入開始後、第２の空間内に充填された溶融樹脂の中心 部の樹脂が、注入された加圧流体に押圧されて第１の空間内に充填された溶融樹 脂の体積収縮分を補うように第１の空間１５１側に移動され易いからである。

【００１４】 更に、第２の空間の第１の空間に対する、加圧流体注入ピンと略垂直方向の断 面積比が２〜４の範囲内においては、第２の空間の方が大きければ大きい程、キ ャビティ及び樹脂溜まり部内に溶融樹脂が射出された後加圧流体が注入されるま での初期冷却期間に起こる、第２の空間内に充填された溶融樹脂の収縮総量が大 きく、又、加圧流体を注入開始後に、第２の空間内に充填された溶融樹脂中に加 圧流体をより速やかに注入して中空部を形成することができ、且つ、より速やか に第２の空間内に充填された溶融樹脂を加圧流体の押圧により第１の空間側へ移 動させて、加圧流体注入ピンの外周面及び第１の空間面に密着させることができ る。

【００１５】 本考案において用いられる加圧流体は、一般的には、窒素ガス、炭酸ガス等の 不活性ガスが好ましいが、水、アルコール、油等の液体であっても構わない。

【００１６】 又、本考案において用いられる樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリブテン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン系アイ オノマー、エチレン─酢酸ビニル共重合体、エチレン─アクリル酸エチル共重合 体、塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、ポ リテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファ イド、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイ ミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリル─ブタジエン─スチレン 共重合体、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、あるいは、これらの 樹脂にガラス繊維、タルク、安定剤、滑剤、難燃剤等の充填剤、改質剤等を充填 した材料、あるいはこれらの樹脂を組み合わせたポリマーアロイ等の射出成形可 能な熱可塑性樹脂であれば適宜使用することができる。

【００１７】 本考案２は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャ ビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型に は、狭い間隙を介してキャビティに連通するキャビティとは独立した樹脂溜まり 部が設けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注 入口を樹脂溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型であって、樹脂 溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間か らなり、加圧流体注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をなすように挿着さ れ、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空間より段状に拡径され、その第 ２の空間における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏っ た位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている射出成形用金型で ある。

【００１８】 本考案２においては、加圧流体注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をな すように挿着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空間より段状に拡 径され、その第２の空間における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって狭 い間隙側に偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている点 において、本考案における第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体 注入口が開口されているものとは異なる。

【００１９】 ここに、第２の空間が拡径される狭い間隙とは反対側とは、狭い間隙とその軸 方向が略垂直をなすように挿着された加圧流体注入ピンの狭い間隙側とは反対側 となる側方方向側の意味である。 本考案２においては、加圧流体注入ピンの加圧流体注入口は、第２の空間にお ける加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏った位置に開口 される構成とされ、第２の空間の中心よりも狭い間隙側に偏った位置に開口され ている。

【００２０】 本考案３は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャ ビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型に は、キャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられるともに、加圧流体注 入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を堰囲い部に突出するように挿 着された射出成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン挿着部側の 第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空間より加 圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の空間の略中 央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている射出成形用金型であ る。

【００２１】 本考案３においては、キャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられて おり、この堰囲い部が、本考案の狭い間隙を介してキャビティに連通するキャビ ティとは独立して設けられた樹脂溜まり部と同様の役割を果たす点において、本 考案とは異なる。

【００２２】 本考案４は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、固定型にはキャ ビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型に は、キャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられるともに、加圧流体注 入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を堰囲い部に突出するように挿 着された射出成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン挿着部側の 第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空間より加 圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、第２の空間における加 圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって中心より偏った位置に加圧流体注入ピ ンの加圧流体注入口が開口されている射出成形用金型である。

【００２３】 本考案４においては、第２の空間における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程 であって中心より偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されて いる点において、本考案３の第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流 体注入口が開口されているものとは異なる。

【００２４】 以下、本考案〜本考案４を図面を参照して説明する。 図１は本考案の射出成形用金型の例の全体の構成を説明する断面図である。 １は金型であり、固定型１１と移動型１２との間に、型閉め時、成形すべき射 出成形体の外面形状に対応する内面形状を有するキャビティ１３が設けられてい る。

【００２５】 固定型１１には、スプルー１１１、ランナー（図示せず）及び樹脂注入用ゲー ト１１２が順次キャビティ１３に連通するように設けられている。スプルー１１ １の入口には、図示しない押出機の樹脂注入ノズルが当接され、樹脂注入ノズル から供給した溶融樹脂を、スプルー１１１、ランナー及び樹脂注入用ゲート１１ ２からなる流路を経てキャビティ１３内に射出できるようにされている。

【００２６】 又、固定型１１と移動型１２との間に、型閉め時、狭い間隙１４を介してキャ ビティ１３に連通する、キャビティ１３とは独立した樹脂溜まり部１５が設けら れている。 可動型１２を貫通して、加圧流体注入ピン１６が、その軸方向を狭い間隙１４ と略垂直方向をなすように、且つ、その先端部に設けられた加圧流体注入口１６ １を樹脂溜まり部１５に突出するように挿着されている。

【００２７】 図２に示す如く、加圧流体注入ピン１６の先端部に設けられた加圧流体注入口 １６１は、溶融樹脂は通過させないが加圧流体は通過させることができる多孔質 体からなる。

【００２８】 図１に示す如く、樹脂溜まり部１５は、加圧流体注入ピン１６挿着部側の第１ の空間１５１と狭い間隙１４側の第２の空間１５２からなる。 そして、第２の空間１５２が第１の空間１５１より加圧流体注入ピン１６の軸 方向と略垂直方向に段状に拡径されている。 尚、第１の空間１５１の側壁面は、第２の空間１５２方向に向かうにつれてや や径大となる傾斜面とされ、第２の空間１５２の側壁面は、第１の空間１５１よ り遠ざかるにつれてやや径大となる傾斜面とされている。 第２の空間１５２の略中央部には加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６ １が開口されている。

【００２９】 以下、図１に示す射出成形用金型の使用態様の例を、図３及び図１を参照して 説明する。 溶融樹脂２を、樹脂ノズルからスプルー１１１、樹脂注入用ゲート１１２を経 てキャビティ１３に射出し、キャビティ１３内及び更に狭い間隙１４を経て樹脂 溜まり部１５内に充填する。

【００３０】 寸時経過後に、加圧流体を加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１より 樹脂溜まり部１５内に充填された溶融樹脂２中に注入する。 この際、第２の空間１５２が第１の空間１５１より加圧流体注入ピン１６の軸 方向と略垂直方向に段状に拡径されていることにより、次の如き現象が出現する 。

【００３１】 即ち、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、第２の空間 １５２内に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１５１内に充填された溶融樹 脂よりも樹脂溜まり部１５面との熱交換面積が大きく、溶融樹脂表層の冷却固化 による体積収縮の総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態となる。 この際、瞬間的に第１の空間内に充填された溶融樹脂に第２の空間１５２内に 充填された溶融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１５２側に移動させよ うとする力が作用する。 しかし、加圧流体の注入開始と同時に、加圧流体が第２の空間１５２内に充填 された溶融樹脂中に優先的に注入されて中空部３が形成されることにより、第１ の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側へ移動させようとする力は消失す る。

【００３２】 又、樹脂溜まり部１５面と溶融樹脂間の熱伝動よりも溶融樹脂内の熱伝動の方 が遅いため、第２の空間１５２内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、第１の 空間１５１内に充填された溶融樹脂の中心部よりも冷却が遅れて流動性がよい状 態となる。 これにより、加圧流体注入開始後、第２の空間１５２内に充填された溶融樹脂 の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧されて第１の空間１５１内に充填さ れた溶融樹脂の体積収縮分を補うように第１の空間１５１側に移動する。

【００３３】 その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１６の外周面及び樹脂溜まり部１５面 間の密着性が強まり両者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注入ピ ンの外周面及び樹脂溜まり部１５面に沿って漏洩させることなく、樹脂溜まり部 １５内に充填された溶融樹脂中に注入し、引き続いて狭い間隙１４内に充填され た溶融樹脂をキャビティ１３側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填さ れた溶融樹脂中にも加圧流体を注入して中空部を形成することができる。

【００３４】 図４は本考案２の射出成形用金型の例の全体の構成を説明する断面図である。 この射出成形用金型においては、加圧流体注入ピン１６がその軸方向を狭い間 隙１４と略垂直をなすように挿着され、第２の空間１５２′が狭い間隙１４とは 反対側に第１の空間１５１より段状に拡径され、その第２の空間１５２′におけ る加圧流体注入ピン１６の軸方向の略中程の部位であって狭い間隙１４側に偏っ た位置に加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１が開口されている点にお いて、図１の射出成形用金型と異なる。 その他の構成については、図１に示す射出成形用金型と同様であるので、図１ 中に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３５】 以下、図４に示す射出成形用金型の使用態様の例を、図５及び図４を参照して 説明する。

【００３６】 この場合には、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、第 ２の空間１５２′内に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１５１内に充填さ れた溶融樹脂よりも樹脂溜まり部１５面との熱交換面積が大きくて、溶融樹脂表 層の冷却固化による体積収縮の総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態 となる。

【００３７】 この際、加圧流体注入開始までの間、図３を参照して説明した如き、第１の空 間１５１内に充填された溶融樹脂に対する第２の空間１５２′内に充填された溶 融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１５２′側に移動させようとする力 は減殺される。

【００３８】 その理由は、この力は第２の空間１５２′内に充填された溶融樹脂の中心部、 つまり第２の空間１５２′の中心部に向かう力として作用するが、この射出成形 用金型の場合は、第２の空間１５２′が狭い間隙１４とは反対側に第１の空間１ ５１から段状に拡径されており、その第２の空間１５２′における加圧流体注入 ピン１６の軸方向の略中程であって狭い間隙に偏った位置に加圧流体注入ピン１ ６の加圧流体注入口１６１が開口されていることにより、加圧流体注入ピン１６ 挿着部周辺の溶融樹脂には第２の空間１５２′の中心部に迂回して向かう弱い力 として作用しても直線状に向かう強い力としては作用しないからである。

【００３９】 そして、加圧流体の注入開始と同時に、加圧流体が第２の空間１５２′内に充 填された溶融樹脂の中心部に優先的に注入されて中空部３が形成されることによ り、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側へ移動させようとする弱 い力も消失する。

【００４０】 又、樹脂溜まり部１５面と溶融樹脂間の熱伝動よりも溶融樹脂内の熱伝動の方 が遅いため、第２の空間１５２′内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、第１ の空間１５１内に充填された溶融樹脂の中心部よりも冷却が遅れて流動性がよい 状態となる。 これにより、加圧流体注入開始後、第２の空間１５２′内に充填された溶融樹 脂の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧されて第１の空間１５１内に充填 された溶融樹脂の体積収縮分を補うように第１の空間１５１側に移動する。

【００４１】 その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１６の外周面及び樹脂溜まり部１５面 間の密着性がより強まり両者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注 入ピンの外周面及び樹脂溜まり部１５面に沿って漏洩させることなく、樹脂溜ま り部１５内に充填された溶融樹脂中に注入し、引き続いて狭い間隙１４内に充填 された溶融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填さ れた溶融樹脂中にも注入して中空部を形成する。

【００４２】 この際、加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１が第２の空間１５２′ の中心よりも狭い間隙１４側に偏った位置に開口されていることにより、容易に 狭い間隙１４内に充填された溶融樹脂をキャビティ１３側に押し出すようにして キャビティ１３内に充填された溶融樹脂中にも加圧流体を注入して中空部を形成 することができる。

【００４３】 図６は本考案３の射出成形用金型の例の全体の構成を説明する断面図である。 固定型１１と移動型１２との間に、型閉め時、成形すべき射出成形体の外面形 状に対応する内面形状を有するキャビティ１３が設けられている。キャビティ１ ３内には、狭い間隙１４，１４を介して堰部１７，１７により囲われた堰囲い部 １８が設けられるともに、可動型１２には、加圧流体注入ピン１６がその先端部 に設けられた加圧流体注入口１６１を堰囲い部１８に突出するように挿着されて いる。

【００４４】 堰囲い部１８は、加圧流体注入ピン１６挿着部側の第１の空間１８１と狭い間 隙１４側の第２の空間１８２からなる。 そして、第２の空間１８２が第１の空間１８１より加圧流体注入ピン１６の軸 方向と略垂直方向に段状に拡径されている。第２の空間１８２の略中央部には加 圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１が開口されている。

【００４５】 その他の構成については、図１に示す射出成形用金型と同様であるので、図１ 中に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４６】 以下、図６に示す射出成形用金型の使用態様の例を、図７及び図６を参照して 説明する。

【００４７】 溶融樹脂２を、樹脂ノズルからスプルー１１１、樹脂注入用ゲート１１２を経 てキャビティ１３に射出し、キャビティ１３内に充填する。この際、溶融樹脂２ は狭い間隙１４，１４を経て堰囲い部１８内にも充填される。

【００４８】 寸時経過後に、加圧流体を加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１より 堰囲い部１８内に充填された溶融樹脂２中に注入する。 この際、第２の空間１８２が第１の空間１８１より加圧流体注入ピン１６の軸 方向と略垂直方向に段状に拡径されていることにより、次の如き現象が出現する 。

【００４９】 即ち、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、第２の空間 １８２内に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１８１内に充填された溶融樹 脂よりも堰囲い部１８面との熱交換面積が大きくて、溶融樹脂表層の冷却固化に よる体積収縮の総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態となる。 この際、瞬間的に第１の空間１８１内に充填された溶融樹脂に第２の空間１８ ２内に充填された溶融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１８２側に移動 させようとする力が作用する。 しかし、加圧流体の注入開始と同時に、加圧流体が第２の空間１８２内に充填 された溶融樹脂中に優先的に注入されて中空部３が形成されることにより、第１ の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側へ移動させようとする力は消失す る。

【００５０】 又、堰囲い部１８面と溶融樹脂間の熱伝動よりも溶融樹脂内の熱伝動の方が遅 いため、第２の空間１８２内に充填された溶融樹脂の中心部の方が、第１の空間 １８１内に充填された溶融樹脂の中心部よりも冷却が遅れて流動性がよい状態と なる。 これにより、加圧流体注入開始後、第２の空間１８２内に充填された溶融樹脂 の中心部の樹脂は注入された加圧流体に押圧されて第１の空間１８１内に充填さ れた溶融樹脂の体積収縮分を補うように第１の空間１８１側に移動する。

【００５１】 その結果、溶融樹脂と加圧流体注入ピン１６の外周面及び樹脂溜まり１８面間 の密着性が強まり両者間に隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注入ピン の外周面及び堰囲い部１８面に沿って漏洩させることなく、堰囲い部１８内に充 填された溶融樹脂中に注入し、引き続いて狭い間隙１４，１４内に充填された溶 融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填された溶融 樹脂中にも加圧流体を注入して中空部を形成することができる。

【００５２】 図８は本考案４の射出成形用金型の例の全体の構成を説明する断面図である。 この射出成形用金型においては、第２の空間１８２′における加圧流体注入ピ ン１６の軸方向の略中程であって中心よりも偏った位置に加圧流体注入ピン１６ の加圧流体注入口１６１が開口されている点で、図６に示す射出成形用金型と異 なる。 その他の構成については、図６に示す射出成形用金型と同様であるので、図８ 中に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００５３】 以下、図８に示す射出成形用金型の使用態様の例を、図９及び図８を参照して 説明する。

【００５４】 この場合には、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、第 ２の空間１８２′内に充填された溶融樹脂の方が、第１の空間１８１内に充填さ れた溶融樹脂よりも堰囲い部１８面との熱交換面積が大きくて、溶融樹脂表層の 冷却固化による体積収縮の総量が大きくなるため、速やかに密度が緩い状態とな る。

【００５５】 この際、加圧流体体注入開始までの間、図５を参照して説明した如き、第１の 空間１８１内に充填された溶融樹脂に対する第２の空間１８２′内に充填された 溶融樹脂の体積収縮分を補うように第２の空間１８２′側に移動させようとする 力は弱くなる。

【００５６】 その理由は、この力は第２の空間１８２′内に充填された溶融樹脂の中心部、 つまり第２の空間１８２′の中心部に向かう力として作用するが、この射出成形 用金型の場合は、第２の空間１８２′における加圧流体注入ピン１６の軸方向の 略中程であって中心よりも偏った位置に加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口 １６１が開口されていることにより、加圧流体注入ピン１６の挿着部周辺の溶融 樹脂には第２の空間１８２′の中心部に迂回して向かう弱い力が作用するとして も直線状に向かう強い力が作用しないからである。

【００５７】 そして、加圧流体の注入開始と同時に、第２の空間１８２′に充填された溶融 樹脂の中心部に加圧流体が加圧流体が優先的に注入されて中空部３が形成される ことにより、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側へ移動させよう とする弱い力も消失する。

【００５８】 又、これ以降の点については、図５を参照して説明したのと同様であるが、こ の射出成形用金型を用いた場合には、加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１ ６１が第２の空間１５２′の中心よりも一方の狭い間隙１４側に偏った位置に開 口されていることにより、容易に一方の狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャ ビティ側に押し出すようにしてキャビティ１３内に充填された溶融樹脂中にも注 入して中空部を形成することができる。

【００５９】

【作用】 本考案の射出成形用金型は、固定型と可動型との間にキャビティが設けられ、 固定型にはキャビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固定 型又は可動型には、狭い間隙を介してキャビティに連通するキャビティとは独立 した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けら れた加圧流体注入口を樹脂溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型 であって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側 の第２の空間からなり、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸方向 と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピン の加圧流体注入口が開口されていることにより、樹脂溜まり部内に充填された溶 融樹脂が加圧流体注入ピンの外周面及び第１の空間面に密着し隙間ができないた めに、加圧流体を加圧流体注入ピンの外周面及び樹脂溜まり部面に沿って漏洩さ せることなく、樹脂溜まり部内に充填された溶融樹脂中に注入して中空部を形成 するとともに、狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャビティ内に押し出すよう にして、キャビティ内に充填された溶融樹脂中にも中空部を形成することができ 、外表面にヒケ、ソリ等を発生させることがなく、外観に優れた射出成形品を製 造することができる。

【００６０】 本考案２の射出成形用金型は、加圧流体注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略 垂直をなすように挿着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空間より 段状に拡径され、その第２の空間における加圧流体注入ピンの軸方向の略中程で あって狭い間隙側に偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口され ていることにより、本考案の作用に加えて、樹脂充填後加圧流体注入開始までの 初期冷却過程における、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移 動させようとする力を弱くすることができ、又、加圧流体の注入により、狭い間 隙内に充填された溶融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビティ内に 充填された溶融樹脂中にも中空部を形成するのが容易となる。

【００６１】 本考案３の射出成形用金型は、固定型と可動型との間にキャビティが設けら 、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び樹脂注入ゲートが設けられ、固 定型又は可動型には、キャビティ内には狭い間隙を介して堰囲い部が設けられる ともに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を堰囲い部 に突出するように挿着された射出成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体 注入ピン挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空間 が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直方向に段状に拡径され、そ の第２の空間の略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されている ことにより、堰囲い部内に充填された溶融樹脂が加圧流体注入ピンの外周面及び 第１の空間面に密着し隙間ができないために、加圧流体を加圧流体注入ピンの外 周面及び堰囲い部面に沿って漏洩させることなく、堰囲い部内に充填された溶融 樹脂中に注入して中空部を形成するとともに、狭い間隙内に充填された溶融樹脂 をキャビティ内に押し出すようにして、キャビティ内に充填された溶融樹脂中に も中空部を形成することができ、外表面にヒケ、ソリ等を発生させることがなく 、外観に優れた射出成形品を製造することができる。

【００６２】 本考案４の射出成形用金型は、第２の空間における加圧流体注入ピンの軸方向 の略中程であって中心より偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開 口されていることにより、本考案３の作用に加えて、樹脂充填後加圧流体注入開 始までの初期冷却過程における、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空 間側に移動させようとする力を弱くすることができ、又、加圧流体の注入により 、狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキャビ ティ内に充填された溶融樹脂中にも中空部を形成するのが容易となる。

【００６３】 以下、本考案を実施例により説明する。 実施例１ 図１に示す射出成形用金型を用いて、図３を参照して説明した工程により、中 空部を有する射出成形品の製造を行った。

【００６４】 樹脂としてポリプロピレン（出光石油社製、商品名「Ｊ７４３Ｇ」）を用い、 加圧流体として加圧窒素ガスを用いた。 加圧流体注入ピン１６として、図２に示すものを用い、鋼管の先端部に加圧流 体注入口が１６１が設けられ、加圧流体注入部１６１が繊維状の金属合金を束ね たものを焼結させて溶融樹脂は通過させないが加圧流体は通過させることができ る平均孔径３０μｍの多孔質体からなるものを用いた。

【００６５】 加圧流体供給装置として、レギュレーターを使用して窒素ガス計量時の設定圧 力を４〜４０ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で種々変えて窒素ガスを１００ｃｍ³ 計量し 、一旦１／５の体積に圧縮した後、加圧流体注入ピンに連通する配管への弁を開 くと同時に、加圧流体注入ピンに加圧窒素ガスを供給することができる装置を使 用した。

【００６６】 押出機にて溶融混練した溶融樹脂２を、樹脂ノズルからスプルー１１１、樹脂 注入用ゲート１１２を経てキャビティ１３に射出し、キャビティ１３内及び更に 狭い間隙１４を経て樹脂溜まり部１５内に充填した。 加圧流体を加圧流体注入ピン１６の加圧流体注入口１６１より溶融樹脂中に注 入した。

【００６７】 成形条件としては、樹脂温度２４０℃、金型温度４０℃、樹脂射出時間１．５ 秒、冷却時間（加圧流体注入開始後）２０秒にて行った。 加圧流体注入条件としては、樹脂射出開始後１．８秒後に加圧流体の注入を開 始し、加圧流体の注入開始から２０秒後に加圧流体の注入を停止した後、開型し て中空部より加圧流体を排出した。

【００６８】 この際、加圧流体供給装置と加圧流体注入ピンを結ぶ配管内のガス圧力の変化 を測定し、その最大圧の各ショット毎の変動を記録した。加圧流体計量時の設定 圧力を４〜４０ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で種々変え、一つの設定圧力に対して１０ 〜２０ショットの成形を行い、各設定圧力での配管内の最大圧の分散値を求め、 窒素ガスの漏洩が起こり得るようになる加圧流体の圧力の下限を求めた。 その結果、加圧流体の漏洩が生じる圧力は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００６９】 実施例２ 図４に示す射出成形用金型を用いて、図５を参照して説明した工程によること 以外は実施例１と同様にして中空部を有する射出成形品の製造を行った。 その結果、加圧流体圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ² を越えても加圧流体の漏洩は 確認されなかった。

【００７０】 実施例３ 図６に示す射出成形用金型を用いて、図７を参照して説明した工程によること 以外は実施例１と同様にして中空部を有する射出成形品の製造を行った。 その結果、加圧流体の漏洩が生じる圧力は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００７１】 実施例４ 図８に示す射出成形用金型を用いて、図９を参照して説明した工程によること 以外は実施例１と同様にして中空部を有する射出成形品の製造を行った。 その結果、加圧流体圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ² を越えても加圧流体の漏洩は 確認されなかった。

【００７２】 比較例 樹脂溜まり部として図１０に示す如く段状に拡径された部分がなく一つの空間 からなるものを備えた射出成形用金型を用いたこと以外は実施例１と同様にして 、中空部を有する射出成形品の製造を行った。 その結果、加圧流体の漏洩が生じる圧力は５０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。

【００７３】

【考案の効果】

本考案の射出成形用金型は、上記の如き構成とされているので、加圧流体を加 圧流体注入ピンの外周面及び樹脂溜まり部面に沿って漏洩させることなく、樹脂 溜まり部内に充填された溶融樹脂中に注入して中空部を形成し、外表面にヒケ、 ソリ等を発生させることがなく、外観に優れた射出成形品を製造することができ る。

【００７４】 本考案２の射出成形用金型は、上記の如き構成とされているので、本考案の作 用に加えて、樹脂充填後加圧流体注入開始までの初期冷却過程において、加圧流 体注入ピンの挿着部周辺の溶融樹脂には第２の空間の中心部に直線状に向かう強 い力が作用しないので、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移 動させようとする力は弱くて悪影響を及ぼすことがなく、又、加圧流体の注入に より、狭い間隙内に充填された溶融樹脂をキャビティ側に押し出すようにしてキ ャビティ内に充填された溶融樹脂中にも容易に中空部を形成することができる。

【００７５】 本考案３の射出成形用金型は、上記の如き構成とされているので、加圧流体を 加圧流体注入ピンの外周面及び堰囲い部面に沿って漏洩させることなく、堰囲い 部内に充填された溶融樹脂中に注入して中空部を形成し、外表面にヒケ、ソリ等 を発生させることがなく、外観に優れた射出成形品を製造することができる。

【００７６】 本考案４の射出成形用金型は、上記の如き構成とされているので、本考案３の 作用に加えて、第１の空間内に充填された溶融樹脂の第２の空間側に移動させよ うとする力を弱めることができる。

【００７７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の射出成形用金型の一例の全体の構成を
説明する断面図である。

【図２】本考案に使用する加圧流体注入ピンの例を示す
斜視図である。

【図３】図１に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図４】本考案２の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図５】図４に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図６】本考案３の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図７】図６に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図８】本考案４の射出成形用金型の一例の全体の構成
を説明する断面図である。

【図９】図８に示す射出成形用金型の使用態様を説明す
る断面図である。

【図１０】

【符号の説明】

１ 射出成形用金型 ２ 溶融樹脂 ３ 中空部 １１ 固定型 １２ 可動型 １３ キャビティ １４ 狭い間隙 １５，１８ 樹脂溜まり部 １６ 加圧流体注入ピン １７ 堰部 １１１ スプルー １１２ 樹脂注入ノズル １５１，１８１ 第１の空間 １５２，１５２′，１８２，１８２′ 第２の空間 １６１ 加圧流体注入口

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、狭
   い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは
   独立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注
   入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を樹脂
   溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型で
   あって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第
   １の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、第２の空
   間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸方向と略垂直
   方向に段状に拡径され、その第２の空間の略中央部に加
   圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口されていること
   を特徴とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、狭
   い間隙を介してキャビティに連通する、キャビティとは
   独立した樹脂溜まり部が設けられるともに、加圧流体注
   入ピンがその先端部に設けられた加圧流体注入口を樹脂
   溜まり部に突出するように挿着された射出成形用金型で
   あって、樹脂溜まり部が加圧流体注入ピン挿着部側の第
   １の空間と狭い間隙側の第２の空間からなり、加圧流体
   注入ピンがその軸方向を狭い間隙と略垂直をなすように
   挿着され、第２の空間が狭い間隙とは反対側に第１の空
   間より段状に拡径され、その第２の空間における加圧流
   体注入ピンの軸方向の略中程であって狭い間隙側に偏っ
   た位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口され
   ていることを特徴とする射出成形用金型。
3. 【請求項３】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、キ
   ャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられると
   もに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧
   流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着された射出
   成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン
   挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からな
   り、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸
   方向と略垂直方向に段状に拡径され、その第２の空間の
   略中央部に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口さ
   れていることを特徴とする射出成形用金型。
4. 【請求項４】 固定型と可動型との間にキャビティが設
   けられ、固定型にはキャビティに連通するスプルー及び
   樹脂注入ゲートが設けられ、固定型又は可動型には、キ
   ャビティ内に狭い間隙を介して堰囲い部が設けられると
   もに、加圧流体注入ピンがその先端部に設けられた加圧
   流体注入口を堰囲い部に突出するように挿着された射出
   成形用金型であって、その堰囲い部が加圧流体注入ピン
   挿着部側の第１の空間と狭い間隙側の第２の空間からな
   り、第２の空間が第１の空間より加圧流体注入ピンの軸
   方向と略垂直方向に段状に拡径され、第２の空間におけ
   る加圧流体注入ピンの軸方向の略中程であって中心より
   偏った位置に加圧流体注入ピンの加圧流体注入口が開口
   されていることを特徴とする射出成形用金型。