JPH11170304A - 成形金型および成形方法ならびに樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる肉厚
の複数の厚肉部とが一体的に形成された任意の形状の樹
脂成形品を見栄え良く製造し得ない。 【解決手段】 平坦部１３ａと、この平坦部１３ａとそ
れぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部１３ｂ, １３ｄとが一
体的に形成された成形品１３を成形するための成形金型
であって、樹脂が射出されるキャビティの少なくとも１
つの厚肉部１３ｂとなる部分に連通してキャビティ内の
樹脂に向けて加圧気体を供給するための加圧気体供給源
にそれぞれ接続する複数の加圧気体供給通路１７と、キ
ャビティの複数の厚肉部１３ｂ, １３ｄとなる部分の間
に配置されて先端がキャビティ内の樹脂に押し当たり、
キャビティの少なくとも１つの厚肉部１３ｂとなる部分
側から他方の肉厚部１３ｄとなる部分側への加圧気体の
移動を阻止する仕切り部材１９とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平坦部と、この平
坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的に
形成された樹脂成形品の欠陥を改善し得る成形金型およ
び成形方法ならびにこれによって成形される樹脂成形品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の突起部を有する筺体構造物のよう
に、平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数
の厚肉部とが一体的に形成された物品を射出成形する場
合、金型に形成されたキャビティ内において、周囲より
も厚肉のために相対的に高温となっている厚肉部の冷却
が遅れるため、この厚肉部での樹脂の体積収縮が起こ
り、樹脂成形品の表面に厚肉部に対応したひけや、つや
むらなどの欠陥が発生することは、周知の通りである。

【０００３】このような欠陥を防止するため、溶融樹脂
が充填されたキャビティ内に成形品の裏面側から加圧気
体を注入し、冷却が遅れている厚肉部をその表面側に押
圧するようにした、いわゆるガスアシスト成形を行う場
合がある。このガスアシスト成形は、キャビティに加圧
気体を圧入することにより、キャビティ内圧を樹脂保圧
よりも均一化できるというところに大きなメリットがあ
る。

【０００４】しかし、厚肉部の数が多い樹脂成形品や、
厚肉部の肉厚が極めて厚い樹脂成形品に対してガスアシ
スト成形を適用した場合、厚肉部の容積に応じてキャビ
ティ内に供給される所定量の加圧気体の拡散浸透が進む
前に、特定の厚肉部における樹脂の圧縮量が著しく大き
くなってしまい、加圧気体の拡散浸透がキャビティ内の
狭い領域で終了してしまう不具合があることから、特公
平５−２９５４７６号公報に開示されているように、最
終的に樹脂成形品から排除される樹脂溜まり、いわゆる
捨てキャビを樹脂成形品に設け、加圧気体の拡散浸透が
キャビティ全体に亙って行われるようにしたものが提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】平坦部と、この平坦部
とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的に形成
された樹脂成形品をガスアシスト成形する場合、キャビ
ティの１箇所から加圧気体を供給すると、一部の厚肉部
に加圧気体の未充填領域が発生し、樹脂の不均一収縮に
伴う厚肉部の外観上の欠陥が現れてしまう。また、加圧
気体をキャビティ内で長時間に亙って供給させ続ける必
要があり、成形サイクルが長くなって製品コストを上昇
させてしまう不具合を生ずる。

【０００６】例え、加圧気体を複数箇所からキャビティ
内に供給したとしても、特定の厚肉部においては、その
両端側から加圧気体による圧縮を受けて拡散浸透がそれ
以上進まず、この厚肉部に加圧気体の未充填領域が発生
し、樹脂の不均一収縮に伴って欠陥が現れてしまう。

【０００７】このような状況を回避する方法としては、
厚肉部に比ベて肉厚の薄い部分での樹脂の固化が進み、
加圧気体が漏洩しない程度に冷却が進んだ段階で加圧気
体の供給を開始することも有効であるが、この場合に
は、樹脂の冷却が進んで厚肉部も固化に向かうため、加
圧気体の充填領域は期待したほど広がらない可能性が高
い。

【０００８】一方、特公平５−２９５４７６号公報に開
示された樹脂溜まりを樹脂成形品に設ける方法は、厚肉
部が均一に続くような形状の樹脂成形品に限られてしま
い、汎用性に乏しい。

【０００９】

【発明の目的】本発明の第１の目的は、平坦部と、この
平坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的
に形成された任意の形状の樹脂成形品を製造するに際
し、加圧気体の供給を遅延させずとも、ひけなどの欠陥
が発生しないようにし得る成形金型を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の第２の目的は、このような成形金
型を用い、加圧気体の供給を遅延させずとも、ひけなど
の欠陥が発生しないようにし得る成形方法を提供するこ
とにある。

【００１１】本発明の第３の目的は、上述した成形金型
を用い、上述の如き成形方法によって製造可能な樹脂成
形品を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚
肉部とが一体的に形成された成形品を成形するための成
形金型であって、樹脂が射出されるキャビティの少なく
とも１つの前記厚肉部となる部分に連通して前記キャビ
ティ内の樹脂に向けて加圧気体を供給するための加圧気
体供給源に接続する少なくとも１つの加圧気体供給通路
と、前記キャビティの前記複数の厚肉部となる部分の間
に配置されて先端が前記キャビティ内の樹脂に押し当た
り、前記キャビティの前記少なくとも１つの厚肉部とな
る部分側から他方の前記肉厚部となる部分側への加圧気
体の移動を阻止する仕切り部材とを具えたことを特徴と
する成形金型にある。

【００１３】本発明の第２の形態は、平坦部と、この平
坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的に
形成された樹脂成形品の成形方法であって、樹脂が射出
されるキャビティの前記複数の厚肉部となる部分に向け
てそれぞれ加圧気体を供給するステップと、前記キャビ
ティの前記複数の厚肉部となる部分の間に位置する樹脂
に仕切り部材を押し当て、前記キャビティの一方の前記
厚肉部となる部分側から他方の前記肉厚部となる部分側
への加圧気体の移動を阻止するステップとを具え、加圧
気体の移動を阻止するステップは、加圧気体の供給する
ステップに先立って行われることを特徴とする成形方法
にある。

【００１４】本発明の第３の形態は、前記第１の形態の
成形金型を用い、前記第２の形態の成形方法によって得
られる樹脂成形品であって、平坦部と、この平坦部とそ
れぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的に形成され
ていることを特徴とする樹脂成形品にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による成形金
型において、成形品が複数の厚肉部の間に開口部を有し
ているものであっても良く、この場合、仕切り部材は、
キャビティの複数の厚肉部となる部分の対向方向に対し
て交差する方向に沿って開口部となる部分の両側に配置
されていることが望ましい。あるいは、仕切り部材は、
キャビティの少なくとも１つの厚肉部となる部分に対し
て他方の厚肉部となる部分を遮断するように配置されて
いても良い。また、キャビティの少なくとも１つの厚肉
部となる部分に、キャビティに連通して樹脂が排出され
る樹脂溜まりとなる補助キャビティを形成するようにし
ても良い。

【００１６】本発明の第３の形態による樹脂成形品にお
いて、複数の厚肉部の間にさらに開口部を有するもので
あっても良い。また、厚肉部には、最終的に除去される
樹脂溜まりがそれぞれ形成されていても良い。

【００１７】

【実施例】本発明による実施例について、図１〜図７を
参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実
施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、同様な
課題を内包する他の分野の技術にも応用することができ
る。

【００１８】第１の実施例における成形金型の断面構造
を表す図１およびこの成形金型によって製造される成形
品の外観を表す図２およびその平面形状を表す図３およ
びそのIV−IV矢視断面構造を表す図４に示すように、固
定側金型１１と可動側金型１２との間に形成されるキャ
ビティは、これによって形成される樹脂成形品１３およ
び樹脂溜まり１４と対応した形状を有している。

【００１９】本実施例における樹脂成形品１３は、事務
機械などに用いられる筺体を対象としており、一定の肉
厚を有する平坦部１３ａと、この平坦部１３ａの一端か
ら垂直に折れ曲がる側壁部１３ｂと、この側壁部１３ｂ
に近接して平坦部１３ａに形成される開口部１３ｃと、
平坦部１３ａの他端側に配される突起部１３ｄと、この
突起部１３ｄから平坦部１３ａの一端側に向けて延在す
るリブ１３ｅとを有する。さらに、成形終了直後の樹脂
成形品１３の側壁部１３ｂの先端側の幅方向両側縁（図
３中、左右方向両側）および平坦部１３ａの一端側の幅
方向両側縁には、最終的にこの樹脂成形品１３から除去
される樹脂溜まり１４が一体的に形成されている。

【００２０】なお、本実施例では、上述した側壁部１３
ｂおよび突起部１３ｄが本発明における厚肉部に相当す
るものである。

【００２１】固定側金型１１の中央部に設けられたスプ
ルー１５の一端側には、図示しない射出成形装置のノズ
ルが連結され、ここから溶融樹脂がスプルー１５を介し
てキャビティ内に射出される。また、側壁部１３ｂの幅
方向中央の先端部となるキャビティの部分には、空気配
管１６を介して図示しない加圧空気供給源に接続する加
圧空気供給ノズル１７の先端部が臨んでおり、この加圧
空気供給ノズル１７は、固定側金型１１に取り付けられ
ている。

【００２２】一方、前記可動側金型１２には、樹脂成形
品１３の突起部１３ｄおよびリブ１３ｅと対応した形状
のキャビティが形成されており、リブ１３ｅとなるキャ
ビティの部分には、空気配管１６を介して図示しない加
圧空気供給源に接続する加圧空気供給ノズル１８の先端
部が臨んでおり、この加圧空気供給ノズル１８は、可動
側金型１２に取り付けられている。また、開口部１３ｃ
の両側（図２中、斜線領域）に位置する平坦部１３ａと
なるキャビティの部分には、可動側金型に対してこのキ
ャビティとの対向方向（図１中、左右方向）に往復動自
在に取り付けた一対の仕切りピン１９の先端がそれぞれ
臨んだ状態となっており、本発明における仕切り部材と
しての各仕切りピン１９の基端部には、油圧配管２０を
介して図示しない油圧供給源に接続する油圧シリンダ２
１が連結され、図２中、斜線で示されたキャビティ内の
樹脂を加圧空気よりも高圧の所定圧力で押圧し得るよう
になっている。

【００２３】仕切りピン１９の先端部の形状は、加圧空
気供給ノズル１７から側壁部１３ｂを形成するキャビテ
ィ内に供給される加圧空気が、図２中、斜線で示す開口
部１３ｃの両側を通って突起部１３ｄを形成するキャビ
ティ側に流れ込むのを防止する一方、加圧空気供給ノズ
ル１８から突起部１３ｄを形成するキャビティ内に供給
される加圧空気が、図２中、斜線で示す開口部１３ｃの
両側を通って側壁部１３ｂを形成するキャビティ側に流
れ込むのを防止するように、開口部１３ｃを除く平坦部
１３ａの幅方向全域に亙ってこれを押圧し得るような形
状であることが必要である。これら仕切りピン１９は、
加圧空気供給ノズル１７, １８による加圧空気の供給に
先立ってキャビティ側に押し出され、このキャビティ内
に射出された樹脂を押圧するようになっている。

【００２４】実際の作業に際しては、キャビティ内に樹
脂の射出を行い、樹脂成形品１３を形成する。キャビテ
ィ内への樹脂の充填が完了したところで、油圧シリンダ
２１を駆動して仕切りピン１９を開口部１３ｃの両側の
平坦部１３ａ全面に所定圧で押し付ける。この状態で、
加圧空気供給ノズル１７, １８からキャビティ内の樹脂
に向けて加圧空気を注入する。加圧空気は、それぞれ側
壁部１３ｂおよび突起部１３ｄに導入されるが、側壁部
１３ｂに導入された加圧空気は、仕切りピン１９によっ
て突起部１３ｄ側へは流れず、同様に、突起部１３ｄに
導入された加圧空気も仕切りピン１９によって側壁部１
３ｂ側へ流れることはない。

【００２５】このため、それぞれの加圧空気は、開口部
１３ｃを境にそれぞれ独立した側壁部１３ｂおよび突起
部１３ｄに対する加圧を主として行うこととなり、他の
箇所よりも高温となって冷却が遅れている側壁部１３ｂ
および突起部１３ｄをそれぞれ対応する加圧空気供給ノ
ズル１７, １８にて個々に加圧圧縮させることができ
る。

【００２６】本実施例では、樹脂溜まり１４を形成して
いるため、側壁部１３ｂおよび突起部１３ｄに形成され
る空隙をより一層大きくして、見栄えを悪くするひけな
どの欠陥を確実に防止することができる。この樹脂溜ま
り１４の大きさは、排出される樹脂の量によって決定す
れば良い。

【００２７】仕切りピン１９の形状は、樹脂成形品やそ
の厚肉部の形状、あるいは厚肉部のレイアウトに応じて
適宜変更されるべきものであり、例えば枠状をなすよう
なものであっても良い。また、上述した実施例では複数
の加圧空気供給ノズル１７,１８を用いて側壁部１３ｂ
および突起部１３ｄに加圧空気を供給するようにした
が、樹脂成形品１３によっては、何れか一方の厚肉部に
のみ加圧空気を供給し、他方には加圧空気を供給しない
ようにすることが望ましい場合もある。

【００２８】このような本発明の他の実施例による樹脂
成形品の外観を表す図５および裏面形状を表す図６およ
びその正面形状を表す図７に示すが、先に説明した実施
例と同一機能の部分には、これと同一符号を記すに止
め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本
実施例における樹脂成形品１３は、矩形の板状をなす平
坦部１３ａと、この平坦部１３ａと等しい肉厚を持ち、
その三方を囲んで遮断する側壁部１３ｆと、平坦部１３
ａに配置される突起部１３ｄと、この突起部１３ｄから
離れて平坦部１３１ａ設けられる一対のボス部１３ｇと
を有するものであり、突起部１３ｄと一対のボス部１３
ｇとが本発明の厚肉部に相当している。

【００２９】この場合、ボス部１３ｇが小径であること
から、ここに加圧空気が流入すると、ボス部１３ｇの強
度低下が引き起こされてしまうため、本実施例では図５
に示すような枠状をなす仕切り部材２２を用い、リブ１
３ｅ側から加圧空気供給ノズル１８（図１, 図２参照）
を介して供給される加圧空気が平坦部１３ａを通ってボ
ス部１３ｇに流れ込まないように、図５および図６に斜
線で示すボス部１３ｇの周囲を押圧する。

【００３０】この場合の仕切り部材２２による平坦部１
３ａに対する圧縮量は、この仕切り部材２２によって圧
縮される平坦部１３ａの肉厚および圧縮する面積に基づ
いて決定する。平坦部１３ａの肉厚が厚い場合、圧縮量
はやや大き目に設定する必要があるけれども、圧縮する
面積が大きい場合には加圧空気の拡散に悪影響を及ぼす
おそれがあるため、圧縮面積を過渡に拡げることは避け
た方が望ましい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、平坦部と、この平坦部
とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚肉部とが一体的に形成
された成形品を成形する場合、キャビティの複数の厚肉
部となる部分の間に位置する樹脂に仕切り部材を押し当
て、キャビティの一方の厚肉部となる部分側から他方の
肉厚部となる部分側への加圧気体の移動を阻止するよう
にしたので、加圧気体を確実に所望の場所に供給するこ
とができ、樹脂成形品に対する設計の自由度を増大させ
ることができる。

【００３２】しかも、樹脂成形品の表面にひけなどの欠
陥が発生するのを未然に防止し、見栄えを良くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による成形金型の一実施例の概略構造を
表す断面図である。

【図２】図１によって製造される樹脂成形品の外観を表
す斜視図である。

【図３】図２に示した樹脂成形品の平面図である。

【図４】図３中のIV−IV矢視断面図である。

【図５】本発明による樹脂成形品の他の一実施例の外観
を表す斜視図である。

【図６】図５に示した樹脂成形品の裏面図である。

【図７】図５に示した樹脂成形品の正面図である。

【符号の説明】

１１ 固定側金型 １２ 可動側金型 １３ 樹脂成形品 １３ａ 平坦部 １３ｂ, １３ｆ 側壁部 １３ｃ 開口部 １３ｄ 突起部 １３ｅ リブ １３ｇ ボス部 １４ 樹脂溜まり １５ スプルー １６ 空気配管 １７, １８ 加圧空気供給ノズル １９ 仕切りピン ２０ 油圧配管 ２１ 油圧シリンダ ２２ 仕切り部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる
   肉厚の複数の厚肉部とが一体的に形成された成形品を成
   形するための成形金型であって、 樹脂が射出されるキャビティの少なくとも１つの前記厚
   肉部となる部分に連通して前記キャビティ内の樹脂に向
   けて加圧気体を供給するための加圧気体供給源に接続す
   る少なくとも１つの加圧気体供給通路と、 前記キャビティの前記複数の厚肉部となる部分の間に配
   置されて先端が前記キャビティ内の樹脂に押し当たり、
   前記キャビティの前記少なくとも１つの厚肉部となる部
   分側から他方の前記肉厚部となる部分側への加圧気体の
   移動を阻止する仕切り部材とを具えたことを特徴とする
   成形金型。
2. 【請求項２】 前記成形品が前記複数の厚肉部の間に開
   口部を有していることを特徴とする請求項１に記載の成
   形金型。
3. 【請求項３】 前記仕切り部材は、前記キャビティの前
   記複数の厚肉部となる部分の対向方向に対して交差する
   方向に沿って前記開口部となる部分の両側に配置される
   ことを特徴とする請求項２に記載の成形金型。
4. 【請求項４】 前記仕切り部材は、前記キャビティの前
   記少なくとも１つの厚肉部となる部分に対して他方の前
   記厚肉部となる部分を遮断するように配置されることを
   特徴とする請求項１に記載の成形金型。
5. 【請求項５】 前記キャビティの前記少なくとも１つの
   厚肉部となる部分には、これらキャビティに連通して樹
   脂が排出される樹脂溜まりが形成されていることを特徴
   とする請求項１から請求項４の何れかに記載の成形金
   型。
6. 【請求項６】 平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる
   肉厚の複数の厚肉部とが一体的に形成された樹脂成形品
   の成形方法であって、 樹脂が射出されるキャビティの前記複数の厚肉部となる
   部分に向けてそれぞれ加圧気体を供給するステップと、 前記キャビティの前記複数の厚肉部となる部分の間に位
   置する樹脂に仕切り部材を押し当て、前記キャビティの
   一方の前記厚肉部となる部分側から他方の前記肉厚部と
   なる部分側への加圧気体の移動を阻止するステップとを
   具え、加圧気体の移動を阻止するステップは、加圧気体
   の供給するステップに先立って行われることを特徴とす
   る成形方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の成形金型を用い、請求
   項６に記載の成形方法によって得られる樹脂成形品であ
   って、 平坦部と、この平坦部とそれぞれ異なる肉厚の複数の厚
   肉部とが一体的に形成されていることを特徴とする樹脂
   成形品。
8. 【請求項８】 前記複数の厚肉部の間にさらに開口部を
   有することを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品。
9. 【請求項９】 前記複数の厚肉部には、最終的に除去さ
   れる樹脂溜まりがそれぞれ形成されていることを特徴と
   する請求項７または請求項８に記載の樹脂成形品。