JPH09164544A - 樹脂射出成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ひけの発生を防止するとともに、成形品全体の
軽量化を図り、しかも、剛性を向上させることにある。 【解決手段】樹脂成形金型１４と、第２シリンダ５４の
駆動作用下に前記樹脂成形金型１４内に変位自在に設け
られ、該樹脂成形金型１４内における変位作用下にプレ
ートに対応する形状の第１キャビティ１６ａと、リブに
対応する形状の第２キャビティ１６ｂとをそれぞれ画成
するリブ成形用樹脂成形金型１８と、前記第２キャビテ
ィ１６ｂに溶融樹脂が供給された後、該第２キャビティ
１６ｂの略中央部の軸線方向に沿ってガスを注入するガ
ス供給機構２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉部と厚肉部と
を有する部材の樹脂射出成形方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術に係る樹脂射出成形方法を図１
１Ａ〜図１１Ｃに示す。この樹脂射出成形方法では、図
示しない樹脂成形金型を用いて平板状のプレート１を一
次成形した後、二次成形では、前記プレート１の底面部
の中央部に待機していたリブ成形用樹脂成形金型２を所
定長だけ下降させ（図１１Ａ参照）、前記リブ成形用樹
脂成形金型２とプレート１との離間部位に溶融樹脂を供
給することにより前記プレート１の底面部にリブ３を一
体的に形成している（図１１Ｂ参照）。このようにして
薄肉部からなるプレート１と、厚肉部からなるリブ３と
が一体的に樹脂射出成形された成形品４が得られる（図
１１Ｃ参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に係る樹脂射出成形方法では、樹脂成形金型内
に供給される溶融樹脂の凝固に伴う収縮によってリブ３
が結合されるプレート１の上面部の長手方向に沿ってひ
け（shrinkage cavity）５が発生するという不都合があ
る（図１１Ｂ並びに図１１Ｃ参照）。

【０００４】また、平板状のプレート１の剛性を向上さ
せるためにリブ３を肉厚に形成すると成形品４全体の重
量が増加するという不都合がある。

【０００５】本発明は、前記の種々の不都合を克服する
ためになされたものであり、ひけの発生を防止するとと
もに、成形品全体の軽量化を図り、しかも、剛性を向上
させることが可能な樹脂射出成形方法および装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、薄肉部と厚肉部とが一体的に形成され
た部材を樹脂射出成形する方法であって、溶融樹脂を樹
脂成形金型内に画成された第１キャビティに供給して、
平板状の薄肉部を形成する工程と、前記薄肉部が固化し
た後、前記第１キャビティ内に変位自在に設けられた厚
肉部成形用樹脂成形金型を前記薄肉部から離間する方向
に変位させて厚肉部に対応する形状の第２キャビティを
画成し、前記第２キャビティ内に溶融樹脂を供給する工
程と、前記第２キャビティ内に供給された溶融樹脂の表
層部分のみが固化した際、前記第２キャビティ内に供給
された溶融樹脂にガスを注入して中空部を形成する工程
と、前記第２キャビティ内に供給された溶融樹脂全体が
固化して厚肉部が前記薄肉部と一体的に形成される工程
と、を有することを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、薄肉部と厚肉部とが一体
的に形成された部材を樹脂射出成形する装置であって、
樹脂成形金型と、アクチュエータの駆動作用下に前記樹
脂成形金型内に変位自在に設けられ、該樹脂成形金型内
における変位作用下に薄肉部に対応する形状の第１キャ
ビティと、厚肉部に対応する形状の第２キャビティとを
それぞれ画成する厚肉部成形用樹脂成形金型と、前記第
２キャビティに溶融樹脂が供給された後、該第２キャビ
ティの略中央部の軸線方向に沿ってガスを注入するガス
注入手段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】この場合、前記樹脂成形金型の一端部に
は、注入されたガスの作用下に前記樹脂成形金型から溢
れ出る溶融樹脂を貯留するオーバーフロー部を設け、前
記樹脂成形金型の他端部には、注入されたガスを樹脂成
形金型外に排気するガス抜き機構を設けると好適であ
る。

【０００９】本発明によれば、第１キャビティ内に供給
された溶融樹脂が固化して薄肉部が形成された後、厚肉
部成形用樹脂成形金型の変位作用下に画成された第２キ
ャビティ内に二回目の溶融樹脂を供給する。

【００１０】前記第２キャビティ内に供給された溶融樹
脂の表層部分のみが固化した際、前記溶融樹脂にガスを
注入して中空部を形成する。この場合、前記第２キャビ
ティ内の溶融樹脂が固化して厚肉部が形成される前に、
前記溶融樹脂内を進行するガスの膨張圧力によって前記
溶融樹脂が凝固する際に生じる収縮を抑制することがで
きる。この結果、前記溶融樹脂が凝固する際にひけが発
生することを阻止することができる。

【００１１】また、前記溶融樹脂内を進行するガスによ
って中空部が形成されるため、成形品全体として軽量化
を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る樹脂射出成形
方法についてこれを実施する装置との関連で好適な実施
の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【００１３】参照数字１０は、本発明の実施の形態に係
る樹脂射出成形装置を示し、この樹脂射出成形装置１０
は、相対的に接近または離間可能な上型１２ａおよび下
型１２ｂからなる樹脂成形金型１４と、前記樹脂成形金
型１４によって画成されたキャビティ１６（以下、必要
に応じてキャビティ１６ａ、１６ｂ、１６ｃという）内
を昇降自在に設けられたリブ成形用樹脂成形金型（厚肉
部成形用樹脂成形金型）１８と、前記樹脂成形金型１４
内にガスを供給するガス供給機構（ガス注入手段）２０
と、前記リブ成形用樹脂成形金型１８を変位させる変位
機構２２と、前記変位機構２２を駆動させる圧油供給機
構２４と、前記変位機構２２を制御するコントローラ２
６とを含む。

【００１４】樹脂成形金型１４の一方の端部には、キャ
ビティ１６に溶融樹脂を供給するためのノズル２８と、
前記ノズル２８に連通するランナ３０およびゲート３２
とが設けられ、前記ランナ３０は、ガス供給機構２０に
接続されたガスノズル３４と連通するように形成されて
いる。樹脂成形金型１４の他方の端部には、後述するよ
うに前記樹脂成形金型１４から溢れ出る溶融樹脂を貯留
するためのオーバーフロー部３６が設けられる。なお、
前記ランナ３０は、成形品の厚肉部に対応する樹脂成形
金型１４内のキャビティ１６に対して溶融樹脂を円滑に
供給することが可能な広い空間で形成される。

【００１５】ガス供給機構２０は、例えば、イナートガ
ス等のガスが充満されたタンク３８と、前記タンク３８
と前記ガスノズル３４とを連通させるガス通路４０と、
前記ガス通路４０の途中に設けられ該ガス通路４０を開
閉する開閉弁４２ａ、４２ｂと、ピストン４４の昇降作
用下にピストンロッドの先端部に設けられた図示しない
ピンが変位することにより前記ランナ３０に連通するガ
スノズル３４の開口部を遮断または開成する第１シリン
ダ４６と、前記ガス通路４０に連通し樹脂成形金型１４
内に供給されて仕事を終えたガスを排出する排出用通路
４８とを有する。

【００１６】なお、後述するように、前記ガスノズル３
４、ガス通路４０、開閉弁４２ａ、４２ｂ、および排出
用通路４８は、ガス抜き機構として機能するものであ
る。

【００１７】変位機構２２は、ピストン５０の昇降作用
下にピストンロッド５２の一端部に連結されたリブ成形
用樹脂成形金型１８を上下方向に変位させる第２シリン
ダ５４と、ピストン５６の昇降作用下にピストンロッド
５８の先端部に設けられた図示しないピンが樹脂成形金
型１４内のキャビティ１６とオーバーフロー部３６との
連通路を遮断または開成する第３シリンダ６０とを含
む。なお、前記第１〜第３シリンダ４６、５４、６０
は、所定間隔離間してそれぞれ台板６２上に固設される
とともに、図示しない圧油出入ポートを介して圧油供給
機構２４にそれぞれ連通するように形成される。

【００１８】前記リブ成形用樹脂成形金型１８にはガイ
ドロッド６４の一端部が連結され、前記ガイドロッド６
４の他端部は、押し出し板６６の上面部に設けられ第４
シリンダ６８の駆動作用下に矢印ＡまたはＢ方向に沿っ
て変位自在なスペーサ７０に当接するように形成され
る。なお、前記第１〜第４シリンダ４６、５４、６０、
６８とコントローラ２６との間には、前記コントローラ
２６から導出される制御信号の作用下に弁位置が切り換
わる第１〜第３切換弁７２ａ〜７２ｃが介装され、前記
第１〜第３切換弁７２ａ〜７２ｃは第１〜第４通路７４
ａ〜７４ｄを介してそれぞれ第１〜第４シリンダ４６、
５４、６０、６８と連通するように設けられる。

【００１９】圧油供給機構２４は、圧油７６を貯留する
タンク７８と、前記圧油７６を吸引して前記第１〜第３
切換弁７２ａ〜７２ｃに対して圧油７６を送給するポン
プ８０と、前記第１〜第３切換弁７２ａ〜７２ｃから導
出され前記タンク７８に排出される圧油７６に含まれる
塵埃等を除去するフィルタ８２とを有する。

【００２０】なお、前記押し出し板６６には一組のピス
トンロッド８４ａ、８４ｂを有する図示しないシリンダ
が連結され、樹脂成形金型１４を型開きした際、前記シ
リンダの駆動作用下に前記ピストンロッド８４ａ、８４
ｂを矢印方向に変位させてリブ成形用樹脂成形金型１８
を上昇させることにより、樹脂成形金型１４から成形品
を離間させて外部に取り出すことができる。

【００２１】本発明の実施の形態に係る樹脂射出成形装
置１０は、基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその動作並びに作用効果について説明する。

【００２２】まず、図２に示されるように、ノズル２
８、ランナ３０およびゲート３２を通じて樹脂成形金型
１４内のリブ成形用樹脂成形金型１８の上方に予め形成
されたキャビティ（第１キャビティ）１６ａに溶融樹脂
を供給し、平板状のプレート８６（図３参照）を一次成
形する。この場合、リブ成形用樹脂成形金型１８は、第
２シリンダ５４の駆動作用下に上方に位置している。す
なわち、前記リブ成形用樹脂成形金型１８の上面は、前
記プレート８６の底面部と面一の位置に設定されている
（図８Ａ参照）。

【００２３】図３に示されるように、樹脂成形金型１４
内において平板状のプレート８６が凝固した後、コント
ローラ２６から第３切換弁７２ｃに制御信号を導出し前
記第３切換弁７２ｃの弁位置を切り換えることにより、
第４シリンダ６８のピストンが矢印Ｂ方向に変位する。
従って、前記第４シリンダ６８のピストンロッドの一端
部に連結されたスペーサ７０が矢印Ｂ方向に変位し、ガ
イドロッド６４の一端部からスペーサ７０が所定距離だ
け離間する。この結果、ガイドロッド６４の一端部がス
ペーサ７０に当接している状態が解除され、自由状態と
なる。

【００２４】続いて、図４に示されるように、コントロ
ーラ２６から第２切換弁７２ｂに制御信号を導出して前
記第２切換弁７２ｂの弁位置を切り換えることにより、
第２シリンダ５４のピストン５０が矢印方向に変位す
る。従って、前記第２シリンダ５４のピストンロッドに
連結されたリブ成形用樹脂成形金型１８が下降し、リブ
の形状に対応するキャビティ１６ｃが画成される（図８
Ｂ参照）。なお、前記リブ成形用樹脂成形金型１８は、
自由状態となったガイドロッド６４の一端部が押し出し
板６６に当接するまで下降変位する。

【００２５】次に、図５に示されるように、ノズル２
８、ランナ３０およびゲート３２を通じてリブの形状に
対応する空間からなる前記キャビティ（第２キャビテ
ィ）１６ｃに対して第２回目の溶融樹脂を供給する（図
８Ｄ参照）。

【００２６】所定時間経過して前記キャビティ１６ｃ内
に供給された溶融樹脂の表面のみが凝固した後、図６に
示されるように、コントローラ２６から第１切換弁７２
ａに制御信号を導出して前記第１切換弁７２ａの弁位置
を切り換えることにより第１シリンダ４６のピストン４
４が矢印方向に変位し、前記ピストン４４の変位作用下
にピストンロッドの先端部に連結された図示しないピン
がランナ３０に連通するガスノズル３４の供給口を開成
させる。なお、ガス通路４０に連通する一方の開閉弁４
２ａを開成状態に、他方の開閉弁４２ｂを閉成状態に予
め設定しておく。

【００２７】従って、タンク３８から導出されたガス
は、ガスノズル３４を介してランナ３０に導入され、さ
らにゲート３２を通じてプレート８６とリブ成形用樹脂
成形金型１８との間に画成されたキャビティ１６ｃ内に
噴射される。前記キャビティ１６ｃに供給されたガス
は、図６に示されるように、表面のみが凝固している溶
融樹脂８８の軸線方向に沿って進行し、図８Ｄに示され
るように、リブに対応する形状を有する溶融樹脂８８の
略中央部に断面略円形状の貫通孔（中空部）９０が画成
される。

【００２８】なお、前記キャビティ１６ｃ内にガスが供
給されると同時に、第３シリンダ６０のピストン５６
が、図６中、矢印方向に変位し、前記ピストン５６に連
結された図示しないピンが下降することにより溶融樹脂
８８が充填されたキャビティ１６ｃとオーバーフロー部
３６との連通路が開成される。従って、前記キャビティ
１６ｃに供給されたガスによって、該キャビティ１６ｃ
から溢れ出た溶融樹脂８８の一部が前記オーバーフロー
部３６に貯留される。

【００２９】キャビティ１６ｃ内に供給された溶融樹脂
８８が固化してプレート８６と一体的にリブ９２が形成
される前、溶融樹脂８８内を進行するガスの膨張圧力に
よって前記溶融樹脂８８が凝固する際に生じる収縮を抑
制することができるため、プレート８６の上面部にひけ
５が発生することが阻止される。

【００３０】続いて、プレート８６と一体的に形成され
るリブ９２が固化した後（図８Ｅ参照）、図７に示され
るように、ガス通路４０に連通する一方の開閉弁４２ａ
を閉成し、他方の開閉弁４２ｂを開成することにより、
排出用通路４８を介して貫通孔９０内に残存するガスを
外部に排気させる。また、図示しないシリンダの駆動作
用下に一組のピストンロッド８４ａ、８４ｂを矢印方向
に変位させることにより押し出し板６６が上昇し、同時
にリブ成形用樹脂成形金型１８が上昇することにより樹
脂成形金型１４から成形品９４（図９参照）を離間させ
て外部に取り出すことができる。

【００３１】このようにして樹脂射出成形工程が終了し
た後、コントローラ２６を介して第１〜第３切換弁７２
ａ〜７２ｃにそれぞれ制御信号を導出して弁位置を切り
換えることにより、図１に示す初期位置に復帰して次な
る樹脂射出成形工程に待機させることができる。

【００３２】本実施の形態では、キャビティ１６ｃ内に
供給された溶融樹脂８８が固化してリブ９２が形成され
る前に、固化前の溶融樹脂８８内にガスを供給し、前記
溶融樹脂８８内を進行するガスの膨張圧力によって前記
溶融樹脂８８が凝固する際に収縮することを抑制するこ
とができる。この結果、前記溶融樹脂８８が凝固する際
にひけ５が発生することが阻止される。

【００３３】また、前記溶融樹脂８８内を進行するガス
によって、該溶融樹脂８８が固化して形成されたリブ９
２に貫通孔９０が画成されるため、成形品全体として軽
量化を図ることができる。

【００３４】さらに、前記貫通孔９０の断面積を増大さ
せ、且つリブ９２の肉厚を従来技術と比較して厚く形成
することにより、薄肉部からなるプレート８６の剛性を
向上させることができる。

【００３５】なお、本発明に係る樹脂射出成形方法を適
用して得られる他の成形品であるフロントフェンダ９６
を図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。このフロントフェン
ダ９６は、薄肉に形成されたプレート９８と、前記プレ
ート９８の一側面から外部に向かって突出し縦横に配設
されたリブ１００とを有し、前記リブ１００にはその軸
線方向に沿って孔部（貫通孔）１０２が画成されてい
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００３７】すなわち、溶融樹脂内を進行するガスの膨
張圧力によって前記溶融樹脂が凝固する際に生じる収縮
を抑制することができる。この結果、前記溶融樹脂が凝
固する際にひけが発生することが阻止される。

【００３８】また、前記溶融樹脂内を進行するガスによ
って中空部が形成されるため、成形品全体として軽量化
を図ることができる。

【００３９】さらに、従来技術と比較して厚肉部を厚く
形成することができるため、薄肉部の剛性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂射出成形装置の
概略構成図である。

【図２】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、プレートに対応する第１キャビティ内に溶融樹脂が
供給された状態を示す図である。

【図３】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、第１キャビティ内に供給された溶融樹脂が固化して
プレートが形成された状態を示す図である。

【図４】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、リブ成形用樹脂成形金型を下降させ、リブに対応す
る第２キャビティが画成された状態を示す図である。

【図５】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、第２キャビティに溶融樹脂が供給された状態を示す
図である。

【図６】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、第２キャビティ内に供給された溶融樹脂にガスが注
入された状態を示す図である。

【図７】図１に示す樹脂射出成形装置の動作説明図であ
り、第２キャビティ内に供給された溶融樹脂が固化して
リブが形成されるとともに、前記リブに中空部が画成さ
れた状態を示す図である。

【図８】図８Ａは、図３の矢印Ｃ方向からみた矢視図、
図８Ｂは、図４の矢印Ｄ方向からみた矢視図、図８Ｃ
は、図５の矢印Ｅ方向からみた矢視図、図８Ｄは、図６
の矢印Ｆ方向からみた矢視図、図８Ｅは、図７の矢印Ｇ
方向からみた矢視図である。

【図９】図１に示す樹脂射出成形装置によって得られる
成形品の斜視図である。

【図１０】図１０Ａは、本発明に係る樹脂射出成形方法
を適用して得られる他の成形品の正面図、図１０Ｂは、
図１０Ａの側面図である。

【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、それぞれ、従来技術
に係る樹脂射出成形方法を示す動作説明図である。

【符号の説明】

１０…樹脂射出成形装置 １４…樹
脂成形金型 １６、１６ａ〜１６ｃ…キャビティ １８…リ
ブ成形用樹脂成形金型 ２０…ガス供給機構 ２２…変
位機構 ２４…圧油供給機構 ２６…コ
ントローラ ２８…ノズル ３０…ラ
ンナ ３２…ゲート ３４…ガ
スノズル ３６…オーバーフロー部 ３８…タ
ンク ４６、５４、６０、６８…シリンダ ６４…ガ
イドロッド ６６…押し出し板 ７０…ス
ペーサ ７２ａ〜７２ｃ…切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 民雄 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄肉部と厚肉部とが一体的に形成された部
   材を樹脂射出成形する方法であって、 溶融樹脂を樹脂成形金型内に画成された第１キャビティ
   に供給して、平板状の薄肉部を形成する工程と、 前記薄肉部が固化した後、前記第１キャビティ内に変位
   自在に設けられた厚肉部成形用樹脂成形金型を前記薄肉
   部から離間する方向に変位させて厚肉部に対応する形状
   の第２キャビティを画成し、前記第２キャビティ内に溶
   融樹脂を供給する工程と、 前記第２キャビティ内に供給された溶融樹脂の表層部分
   のみが固化した際、前記第２キャビティ内に供給された
   溶融樹脂にガスを注入して中空部を形成する工程と、 前記第２キャビティ内に供給された溶融樹脂全体が固化
   して厚肉部が前記薄肉部と一体的に形成される工程と、 を有することを特徴とする樹脂射出成形方法。
2. 【請求項２】薄肉部と厚肉部とが一体的に形成された部
   材を樹脂射出成形する装置であって、 樹脂成形金型と、 アクチュエータの駆動作用下に前記樹脂成形金型内に変
   位自在に設けられ、該樹脂成形金型内における変位作用
   下に薄肉部に対応する形状の第１キャビティと、厚肉部
   に対応する形状の第２キャビティとをそれぞれ画成する
   厚肉部成形用樹脂成形金型と、 前記第２キャビティに溶融樹脂が供給された後、該第２
   キャビティの略中央部の軸線方向に沿ってガスを注入す
   るガス注入手段と、 を備えることを特徴とする樹脂射出成形装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、樹脂成形金
   型の一端部には、注入されたガスの作用下に前記樹脂成
   形金型から溢れ出る溶融樹脂を貯留するオーバーフロー
   部を設けることを特徴とする樹脂射出成形装置。
4. 【請求項４】請求項２または３記載の装置において、樹
   脂成形金型の他端部には、注入されたガスを樹脂成形金
   型外に排気するガス抜き機構が設けられることを特徴と
   する樹脂射出成形装置。
5. 【請求項５】請求項２乃至４のいずれか１項に記載の装
   置において、薄肉部は平板状のプレートからなり、厚肉
   部は、前記プレートの一側面部から突出して一体的に形
   成されるリブからなることを特徴とする樹脂射出成形装
   置。