WO2016009721A1 - 繊維強化樹脂材料製筒状品、その射出成形金型、及び射出成形方法 - Google Patents

繊維強化樹脂材料製筒状品、その射出成形金型、及び射出成形方法 Download PDF

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健二朗 瀧
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Definitions

  • the present invention relates to a cylindrical product made of a fiber reinforced resin material that improves the strength of a weld part generated by injection molding, an injection mold thereof, and an injection molding method.
  • the cylindrical product 103 injection-molded using a fiber reinforced resin material has the reinforcing fibers 105 of the weld portion 104 aligned in one direction (the direction in which the molten resin flows) (see FIG. 16), so When press-fitted, there is a problem that cracks are likely to occur in the weld portion 104.
  • an object of the present invention is to provide a cylindrical product made of fiber reinforced resin material with improved weld strength, an injection mold thereof, and an injection molding method.
  • the molten resin containing the reinforcing fiber 25 is injected into the cavity 5 from the gate 11, whereby the molten resin containing the reinforcing fiber 25 merges in the cavity 5 to form the weld portion 24.
  • This relates to the injection mold 2 of the product 1.
  • a reinforcing fiber orientation changing recess 20 opened to the cavity 5 is formed at a position shifted from the weld portion 24. Then, the reinforcing fiber orientation changing recess 20 allows a part of the molten resin containing the reinforcing fiber 25 in the cavity 5 to flow in and disturbs the orientation of the reinforcing fiber 25 in the weld portion 24. ing.
  • the molten resin containing the reinforcing fibers 25 is injected into the cavity 5 from the gate 11, whereby the molten resin containing the reinforcing fibers 25 merges in the cavity 5 to form the weld portion 24.
  • the present invention relates to an injection molding method for a cylindrical product 1.
  • a reinforcing fiber orientation changing recess 20 opened to the cavity 5 is disposed at a position shifted from the weld portion 24.
  • a part of the molten resin containing the reinforcing fiber 25 filled in the cavity 5 is caused to flow into the reinforcing fiber orientation changing recess 20 so that the direction of the reinforcing fiber 25 in the weld portion 24 is changed. It is going to disturb.
  • the molten resin containing the reinforcing fiber 25 is injected into the cavity 5 from the gate 11, and the molten resin containing the reinforcing fiber 25 merges in the cavity 5 to form the weld portion 24.
  • This relates to a tubular product 1 made of resin material.
  • a part of the molten resin containing the reinforcing fiber 25 in the cavity 5 flows into the recess 20 for changing the orientation of reinforcing fiber that opens in the cavity 5. As a result, the direction of the reinforcing fiber 25 of the weld portion 24 is disturbed.
  • the direction of the reinforcing fiber in the vicinity of the weld part and the weld part in the injection-molded cylindrical part is disturbed, and the reinforcing part in the vicinity of the weld part and the weld part of the cylindrical part is entangled.
  • the weld part is less noticeable and the strength of the weld part of the tubular product is improved.
  • FIG. 1 (a) is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 1 (b) cut along the line A1-A1
  • FIG. 1 (b) is an injection mold.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a mold (a cross-sectional view of an injection mold shown by cutting along line A2-A2 in FIG. 1A). It is a figure which shows the cylindrical goods which concern on 1st Embodiment of this invention.
  • 2A is a front view of the cylindrical product
  • FIG. 2B is a side view of the cylindrical product viewed from the direction along the arrow C1 in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylindrical product cut along the line A3-A3 in FIG. It is a figure which shows the relationship between the recess for reinforcing fiber orientation change in the injection mold which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the direction of a reinforcing fiber. It is a figure which shows the structure of the injection mold of the cylindrical goods which concern on 2nd Embodiment of this invention.
  • 4A is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 4B cut along the line A4-A4, and FIG. 4B is an injection mold.
  • FIG. 4A is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 4B cut along the line A4-A4
  • FIG. 4B is an injection mold.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a mold (a sectional view of an injection mold shown by cutting along line A5-A5 in FIG. 4A). It is a figure which shows the cylindrical goods which concern on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5A is a front view of the cylindrical product
  • FIG. 5B is a side view of the cylindrical product viewed from the direction along the arrow C2 in FIG. 5A
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the cylindrical product cut along the line A 6 -A 6 in FIG. It is a figure which shows the relationship between the cutting
  • FIG. 7 (a) is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 7 (b) cut along the line A7-A7
  • FIG. 7 (b) is an injection mold
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a mold (a cross-sectional view of an injection mold shown by cutting along line A8-A8 in FIG. 7A). It is a figure which shows the cylindrical goods which concern on 3rd Embodiment of this invention.
  • 8A is a front view of the cylindrical product
  • FIG. 8B is a side view of the cylindrical product viewed from the direction along the arrow C3 in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a cylindrical product cut along line A9-A9 in FIG. It is a figure which shows the structure of the injection mold of the cylindrical goods which concern on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 9A is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 9B cut along the line A10-A10, and FIG. 9B is an injection mold.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a mold (a cross-sectional view of an injection mold shown cut along line A11-A11 in FIG. 9A). It is a figure which shows the cylindrical goods which concern on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 10A is a front view of the cylindrical product, FIG.
  • FIG. 10B is a side view of the cylindrical product viewed from the direction along the arrow C4 in FIG. 10A
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of a cylindrical product cut along the line A12-A12 in FIG. It is a figure which shows the structure which changed the pinpoint gate of the injection mold shown in FIG. 1 into the side gate.
  • FIG. 11A is a view (plan view of the second mold) cut along the line A13-A13 of the injection mold shown in FIG. 11B
  • FIG. 11B is an injection mold.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a mold (a sectional view of an injection mold shown cut along line A14-A14 in FIG. 11A).
  • FIG. 12 (a) is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 12 (b) cut along the line A15-A15
  • FIG. 12 (b) is an injection mold.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a mold (a sectional view of an injection mold shown by cutting along line A16-A16 in FIG. 12A). It is a figure which shows the structure which changed the single point gate of the injection mold shown in FIG. 1 into the multipoint gate.
  • FIG. 13 (a) is a view (plan view of the second mold) showing the injection mold shown in FIG. 13 (b) cut along the line A17-A17
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a mold (a sectional view of an injection mold shown cut along line A18-A18 in FIG. 13A). It is a figure which shows the structure of the injection molding metal mold
  • FIG. 1 is a view showing a structure of an injection mold 2 of a cylindrical product 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a view (plan view of the second mold 4) showing the injection mold 2 shown in FIG. 1B cut along the line A1-A1, and FIG. ) Is a vertical cross-sectional view of the injection mold 2 (cross-sectional view of the injection mold 2 shown cut along the line A2-A2 in FIG. 1A).
  • the injection mold 2 has cavities 5 formed on the abutting surfaces 3a, 4a side of the first mold 3 and the second mold 4.
  • the cavity 5 has a shape that forms a tubular product 1 made of a fiber reinforced resin material (hereinafter abbreviated as a tubular product) shown in FIG. 2, and is filled with a molten resin containing reinforcing fibers.
  • the tubular product 1 includes a cylindrical portion 6 and a hollow disc portion 7 integrally formed on one end side of the cylindrical portion 6.
  • the cavity 5 forming the cylindrical product 1 includes a first cavity portion 8 that forms the cylindrical portion 6, and a second cavity portion 10 that is located on one end side of the first cavity portion 8 and forms the hollow disc portion 7. ,have.
  • the cavity 5 is formed in the second mold 4 so that the opening end is closed by the first mold 3.
  • molten resin containing reinforcing fibers are PA66-GF30 (nylon 66 containing 30% glass fiber), PA6-GF20 (nylon 6 containing 20% glass fiber), PPS-GF40 (polyphenylene sulfide containing 40% glass fiber), POM. -GF25 (polyacetal containing 25% glass fiber) or the like is used.
  • the first mold 3 is formed with a gate 11 (pin point gate) that opens to the second cavity portion 10 formed in the second mold 4.
  • the second mold 4 has an inner mold part 12 positioned on the inner peripheral surface side of the first cavity part 8 and an outer mold part 13 positioned on the outer peripheral surface side of the first cavity part 8.
  • the second mold 4 is accommodated so that the cylindrical eject sleeve 14 can slide between the inner mold part 12 and the outer mold part 13.
  • the eject sleeve 14 has its tip positioned at the other end of the first cavity 8 and is slid to the left in the drawing after the first mold 3 and the second mold 4 are separated, and after injection molding.
  • the cooled and solid cylindrical article 1 is pushed out from the cavity 5.
  • the inner mold portion 12 of the second mold 4 is positioned such that the front end 12a is retracted from the parting line (PL) 15 of the first mold 3 and the second mold 4 and the front end 12a is the first mold 12. It is the bottom surface of the two cavity part 10.
  • a shaft mold 17 extending along the central axis 16 of the inner mold portion 12 is accommodated in the center of the inner mold portion 12.
  • the shaft mold 17 is formed in a round bar shape, the tip end 17 a is abutted against the mold mating surface 3 a of the first mold 3, and the portion located in the second cavity portion 10 is a hollow disk of the cylindrical product 1.
  • a central hole 18 of the portion 7 is formed.
  • the outer mold part 13 of the second mold 4 has a reinforcing fiber orientation changing recess 20 communicating with the first cavity part 8.
  • the reinforcing fiber orientation changing recess 20 includes a molten resin introduction path 21 connected to the other end of the first cavity portion 8 and a molten resin communicating with the first cavity portion 8 via the molten resin introduction path 21.
  • the molten resin introduction path 21 is formed so that the opening area to the first cavity portion 8 is approximately the same as the opening area to the second cavity portion 10 of the gate 11. Further, the opening 23 on the first cavity portion 8 side of the molten resin introduction path 21 is further from a position facing the gate 11 with the central axis 16 of the inner mold portion 12 as the center, as shown in FIG.
  • the volume of the reinforced fiber orientation changing recess 20 is determined to be a size that can accommodate the weld resin 24 and the amount of molten resin containing the reinforced fiber that can disturb the direction of the reinforced fiber 25 in the vicinity of the weld part 24.
  • the opening 23 on the first cavity portion 8 side of the molten resin introduction path 21 is a position rotated by an angle ⁇ counterclockwise from a position facing the gate 11 around the central axis 16 of the inner mold portion 12.
  • the angle ⁇ is set to an optimum angle according to the capacity of the cavity 5, the outer diameter of the first cavity portion 8, and the like.
  • the opening area of the molten resin introduction path 21 to the first cavity portion 8 is such that the molten resin containing reinforcing fibers in the cavity 5 is filled with the molten resin containing reinforcing fibers in the cavity 5. What is necessary is just to become the magnitude
  • the opening area to the cavity 11 is equal to the opening area to the cavity 5, and the opening area to the first cavity portion 8 of the molten resin introduction path 21 is smaller than the opening area to the cavity 5 of the gate 11.
  • the molten resin introduction path 21 opened to the other end side of the 1st cavity part 8 was illustrated, it is not restricted to this, It arrange
  • the reinforcing fiber orientation changing recess 20 has an angle formed by the central axis 16 of the inner mold part 12 and the central line 26 of the molten resin introduction path 21 as ⁇ 1, and accommodates the molten resin with respect to the central axis 16 of the inner mold part 12.
  • ⁇ 2 is formed to be equal to or larger than ⁇ 1 ( ⁇ 2 ⁇ ⁇ 1).
  • the molten resin storage chamber 22 is formed such that the ridge line 27 close to the first cavity portion 8 is parallel to the central axis 16 of the inner mold portion 12, and the mold matching surface 4 a of the second mold 4 from the bottom portion 28.
  • the molten resin introduction path 21 is a tapered hole having a circular cross-section perpendicular to the center line 26 and having a hole diameter gradually increasing from the first cavity portion 8 side toward the molten resin storage chamber 22 side.
  • the molten fiber-containing molten resin in the reinforcing fiber orientation changing recess 20 cools and hardens after the injection molding of the cylindrical product 1, the first mold 3 and the second mold 4 are separated, and the cylindrical shape in the cavity 5.
  • the tubular product 1 and the resin in the molten resin introduction path 21 are cut, and then the reinforcing fiber orientation changing recess of the second mold 4 by the time difference ejecting pin 30. 20 is pushed out of the second mold 4 from inside.
  • the resin containing reinforcing fibers hardened in the molten resin introduction path 21 slides along the Y-axis direction when the resin containing reinforcing fibers hardened in the molten resin storage chamber 22 is pushed by the time difference ejecting pin 30. It moves along the Z-axis direction and exits from the molten resin introduction path 21 into the molten resin storage chamber 22.
  • the resin containing the reinforcing fibers solidified in the reinforcing fiber orientation changing recess 20 is pushed out of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 from the inside of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 by the time difference ejecting pin 30 without difficulty.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed (see FIG. 3). Since the welded portion 24 of the tubular product 1 and the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the welded portion 24 are entangled, the welded portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the welded portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • the mold-matching surface 3a of the first mold 3 and the mold-matching surface 4a of the second mold 4 are brought into contact with each other and clamped, and the molten resin containing reinforcing fibers is put into the cavity 5 from the gate 11 of the first mold 3. Eject. At this time, the molten resin injected into the cavity 5 from the gate 11 merges at a position rotated 180 ° in the circumferential direction from the gate 11, and a weld portion (weld line) 24 is formed at the portion where the molten resin containing reinforcing fibers merges. Is formed.
  • the molten resin containing reinforcing fibers When the molten resin containing reinforcing fibers is filled in the entire area of the cavity 5, a part of the cavity 5 (in the vicinity of the weld portion 24 and the weld portion 24) due to the injection pressure acting on the molten resin containing the reinforcing fiber in the cavity 5.
  • the molten resin containing the reinforcing fibers is pushed out into the molten resin introduction path 21 and the molten resin storage chamber 22 which are located so as to be displaced from the weld portion 24.
  • the first mold 3 and the second mold 4 are separated (the mold is opened).
  • the cylindrical product (injection molded product) 1 in the cavity 5 on the second mold 4 side and the gate 11 on the first mold 3 side are separated, and a separation mark 31 of the gate 11 is formed on the cylindrical product 1. It is formed on the outer surface of the hollow disc portion 7 (see FIG. 2A).
  • the cylindrical product 1 in the cavity 5 is pushed out of the cavity 5 by the eject sleeve 14.
  • the molten resin containing solidified reinforcing fibers in the molten resin introduction path 21 and the cylindrical product 1 are separated, and a separation mark 32 of the molten resin introduction path 21 is formed on the outer surface of the cylindrical portion 6 of the cylindrical product 1. It is formed (see FIG. 2B).
  • the time difference ejecting pin 30 operates later than the eject sleeve 14, and the time difference ejecting pin 30 moves the resin containing the reinforcing fibers hardened in the reinforcing fiber orientation changing recess 20 into the reinforcing fiber orientation changing recess 20. Extrude from.
  • the direction of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed, and the weld portion of the tubular product 1 is disturbed.
  • 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 are intertwined (see FIG. 3), so that the weld portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the weld portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • a tubular product 1 according to this embodiment shown in FIG. 2 is formed by the above-described injection molding method using the above-described injection mold 2.
  • This cylindrical product 1 has a cylindrical portion 6 and a hollow disc portion 7 integrally formed on one end side of the cylindrical portion 6.
  • a separation mark 31 of the gate 11 is formed in the hollow disc portion 7 on one end side of the cylindrical product 1.
  • a separation mark 32 of the molten resin introduction path 21 is formed at a position shifted from the weld portion 24.
  • cylindrical goods 1 change direction in the direction which the reinforcement fiber 25 in the weld part 24 and the weld part 24 vicinity goes to the cutting
  • FIG. 4 is a view showing an injection mold 2 of the cylindrical product 1 according to the second embodiment of the present invention, and is a view showing a modification of the injection mold 2 according to the first embodiment.
  • 4A is a view (plan view of the second mold 4) showing the injection mold 2 shown in FIG. 4B cut along the line A4-A4, and FIG. ) Is a longitudinal sectional view of the injection molding die 2 (cross sectional view of the injection molding die 2 shown cut along the line A5-A5 in FIG. 4A).
  • the injection mold 2 according to the present embodiment is different from the injection mold 2 according to the first embodiment in the position of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 and the shape of the reinforcing fiber orientation changing recess 20. Since the other basic configuration is the same as that of the injection mold 2 according to the first embodiment, the component corresponding to the injection mold 2 according to the first embodiment is included in the injection mold according to the first embodiment. The same reference numerals as those of the mold 2 are attached, and the description overlapping the description of the first embodiment is omitted.
  • the gate 11 formed in the first mold 3 opens to the second cavity portion 10 formed in the second mold 4 in the same manner as the gate 11 of the injection mold 1 according to the first embodiment.
  • the reinforcing fiber orientation changing recess 20 includes a molten resin introduction path 33 connected to one end side of the first cavity portion 8 and a molten resin communicating with the first cavity portion 8 via the molten resin introduction path 33.
  • the molten resin introduction path 33 is formed so that the opening area to the first cavity portion 8 is smaller than the opening area to the first cavity portion 8 of the gate 11 in order to obtain a hesitation effect.
  • the opening 35 on the first cavity portion 8 side of the molten resin introduction path 33 is further from a position facing the gate 11 around the central axis 16 of the inner mold portion 12 as shown in FIG. It is arranged at a position rotated clockwise by an angle ⁇ (a position rotated clockwise by 180 ° + ⁇ ).
  • the opening 35 on the first cavity portion 8 side of the molten resin introduction path 33 is positioned away from the weld portion 24 where the molten resin containing reinforcing fibers injected into the cavity 5 from the gate 11 joins. Become.
  • the volume of the reinforced fiber orientation changing recess 20 is determined to be a size that can accommodate the molten resin amount containing the reinforcing fiber that can disturb the orientation of the welded portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the welded portion 24.
  • the reinforcing fiber orientation changing recess 20 according to the present embodiment is formed to have a volume substantially the same as the volume of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 of the injection mold 2 according to the first embodiment.
  • the opening 35 on the first cavity portion 8 side of the molten resin introduction path 33 is a position rotated counterclockwise by an angle ⁇ from a position facing the gate 11 around the central axis 16 of the inner mold portion 12. It may be arranged at a position rotated clockwise by 180 ° - ⁇ . Further, the angle ⁇ is set to an optimum angle according to the capacity of the cavity 5, the outer diameter of the first cavity portion 8, and the like.
  • the molten resin containing the reinforcing fibers is cavityd from the gate 11. 5
  • the molten resin containing reinforcing fibers joins at a position 180 ° away from the opening position of the gate 11 in the cavity 5 in the circumferential direction, and a weld portion is joined to the joining portion of the molten resin containing reinforcing fibers. 24 (weld line) is formed (see FIG. 6).
  • the molten resin containing the reinforcing fibers fills the cavity 5
  • the molten resin containing passage 33 and the molten resin storage chamber 34 are injected by the injection pressure at which some of the molten resin containing the reinforcing fibers in the cavity 5 acts in the cavity 5.
  • the weld fiber 24 is pushed in, the direction of the reinforcement fiber 25 in the vicinity of the weld part 24 and the weld part 24 is disturbed, and the weld part 24 and the reinforcement fiber 25 in the vicinity of the weld part 24 are intertwined (see FIG. 6).
  • the first mold 3 and the second mold 4 are separated (the mold is opened).
  • the gate 11 and the molten resin introduction path 33 are separated from the cylindrical product 1 (injection molded product) in the cavity 5, and the separation mark 31 of the gate 11 and the molten resin introduction path are separated in the cylindrical product 1 in the cavity 5.
  • 33 separation marks 36 are formed.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed, and the tubular product 1 Since the welded portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the welded portion 24 are entangled (see FIG. 6), the welded portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the welded portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed, and the weld portion 24 of the tubular product 1 and Since the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the weld portion 24 are entangled (see FIG. 6), the weld portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the weld portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • the orientation of the welds 24 and the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the welds 24 is disturbed, and the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the welds 24 and the welds 24 are intertwined (see FIG. 6). ), The weld 24 becomes less noticeable, and the strength of the weld 24 is improved.
  • an aspect in which the opening area of the molten resin introduction path 33 to the first cavity portion 8 is smaller than the opening area of the gate 11 to the first cavity portion 8 is formed.
  • the molten resin containing the reinforcing fiber 25 is filled in the cavity 5
  • a part of the molten resin containing the reinforcing fiber 25 in the cavity 5 is extruded into the recess 20 for changing the reinforcing fiber orientation. If the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 is disturbed, the opening area of the molten resin introduction path 33 to the first cavity portion 8 is the first cavity portion 8 of the gate 11.
  • the opening area may be equal to or larger than the opening area.
  • FIG. 7 is a view showing an injection mold 2 of the cylindrical product 1 according to the third embodiment of the present invention, and is a view showing a modification of the injection mold 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a view (plan view of the second mold 4) showing the injection mold shown in FIG. 7B cut along the line A7-A7
  • FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the injection mold 2 (cross section of the injection mold 2 shown cut along the line A8-A8 in FIG. 7A).
  • the injection mold 2 according to this embodiment is different from the injection mold 2 according to the first embodiment in the shape of the cavity 5 and the position of the gate 11, but the other basic configuration is related to the first embodiment. Since it is the same as the injection mold 2, the same reference numerals as those of the injection mold 2 according to the first embodiment are attached to the components corresponding to the injection mold 2 according to the first embodiment, and the first embodiment. The description overlapping with the description of is omitted.
  • the injection mold 2 is the first embodiment.
  • the second cavity portion 10 of the injection mold 2 according to the embodiment is not provided, and the cavity 5 consists only of a portion corresponding to the first cavity portion 8 of the injection mold 2 according to the first embodiment.
  • the gate 11 is formed so as to open to one end side of the cavity 5.
  • the molten resin introduction path 21 of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 formed in the second mold 4 is similar to the injection mold 2 according to the first embodiment in the central axis 16 of the inner mold portion 12. And a position further rotated clockwise by an angle ⁇ from a position facing the gate 11 (position rotated clockwise by 180 ° + ⁇ ). As a result, the opening 23 on the cavity 5 side of the molten resin introduction path 21 is positioned away from the weld portion 24 where the molten resin containing reinforcing fibers injected into the cavity 5 from the gate 11 joins.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed, and the tubular product 1 Since the welded portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the welded portion 24 are entangled (see FIG. 3), the welded portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the welded portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • the injection molding method according to this embodiment is the same as the injection molding method according to the first embodiment, although the injection mold 2 to be used is slightly different from the injection molding die 2 according to the first embodiment. is there. Therefore, according to the injection molding method according to the present embodiment, the same effects as those of the injection molding method according to the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a view showing a cylindrical product 1 injection-molded by the injection mold 2 according to this embodiment.
  • 8A is a front view of the cylindrical product 1
  • FIG. 8B is a side view of the cylindrical product 1 viewed from the direction of the arrow C3 in FIG. 8A
  • FIG. ) Is a cross-sectional view of the tubular product 1 cut along the line A9-A9 in FIG.
  • a separation mark 31 of the gate 11 is formed on the end surface 37 on one end side of the cylindrical product 1. Further, on the outer peripheral surface 38 on the other end side of the cylindrical product 1, a separation mark 32 of the molten resin introduction path 21 is formed at a position shifted from the weld portion 24. In the tubular product 1, the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 change the direction toward the separation mark 32 of the molten resin introduction path 21, and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 and the weld portion 24. Are intricately intertwined.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 is disturbed, and the weld portion 24 and Since the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the weld portion 24 are intertwined (see FIG. 3), the weld portion 24 is less noticeable and the strength of the weld portion 24 is improved.
  • FIG. 9 is a view showing an injection mold 2 of the cylindrical product 1 according to the fourth embodiment of the present invention, and is a view showing a modification of the injection mold 2 according to the second embodiment.
  • 9A is a view (plan view of the second mold 4) cut along the line A10-A10 of the injection mold 2 shown in FIG. 9B (FIG. 9B).
  • the injection mold 2 according to this embodiment is different from the injection mold 2 according to the second embodiment in the shape of the cavity 5, but the other basic configuration is the injection mold 2 according to the second embodiment. Therefore, the components corresponding to the injection mold 2 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the injection mold 2 according to the second embodiment, and overlap with the description of the second embodiment. Description is omitted.
  • the injection mold 2 has a second embodiment because the cylindrical product 1 to be injection-molded has a cylindrical shape, and the cylindrical product 1 does not have a hollow disk portion (see FIG. 10).
  • the second cavity portion 10 of the injection mold 2 according to the embodiment is not provided, and the cavity 5 is composed only of a portion corresponding to the first cavity portion 8 of the injection mold 2 according to the second embodiment.
  • the gate 11 is formed so as to open to one end side of the cavity 5.
  • the molten resin introduction path 33 of the reinforcing fiber orientation changing recess 20 formed in the first mold 3 is similar to the injection mold 2 according to the second embodiment in the central axis 16 of the inner mold portion 12. And a position further rotated clockwise by an angle ⁇ from a position facing the gate 11 (position rotated clockwise by 180 ° + ⁇ ). As a result, the opening 35 on the cavity 5 side of the molten resin introduction path 33 is positioned away from the weld portion 24 where the molten resin containing reinforcing fibers injected into the cavity 5 from the gate 11 joins.
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 in the injection-molded tubular product 1 is disturbed, and the tubular product 1 Since the welded portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the welded portion 24 are entangled (see FIG. 6), the welded portion 24 of the tubular product 1 is less noticeable and the strength of the welded portion 24 of the tubular product 1 is improved.
  • the injection molding method according to this embodiment is the same as the injection molding method according to the second embodiment, although the injection molding die 2 to be used is slightly different from the injection molding die 2 according to the second embodiment. is there. Therefore, according to the injection molding method according to the present embodiment, the same effects as those of the injection molding method according to the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 10 is a view showing a cylindrical product 1 injection-molded by the injection mold 2 according to the present embodiment.
  • 10 (a) is a front view of the tubular product 1
  • FIG. 10 (b) is a side view of the tubular product 1 viewed from the direction of arrow C4 in FIG. 10 (a)
  • FIG. ) Is a cross-sectional view of the cylindrical product 1 cut along the line A12-A12 in FIG.
  • a separation mark 31 of the gate 11 is formed on the end surface 37 on one end side of the cylindrical product 1. Further, at the end surface 37 on one end side of the tubular product 1 and at a position rotated clockwise from the separation mark 31 of the gate 11 around the central axis 1a by 180 ° + ⁇ , the molten resin introduction path 33 is provided. The separation mark 36 is formed so as to be shifted from the weld portion 24.
  • cylindrical goods 1 change direction in the direction which the reinforcement fiber 25 of the weld part 24 and the weld part 24 vicinity goes to the cutting
  • the orientation of the weld portion 24 and the reinforcing fiber 25 in the vicinity of the weld portion 24 is disturbed, as in the tubular product 1 according to the second embodiment. Since the reinforcing fibers 25 in the vicinity of the weld portion 24 are intertwined (see FIG. 6), the weld portion 24 is less noticeable and the strength of the weld portion 24 is improved.
  • Reinforcing fiber orientation changing recess 20 is not limited to the position of injection mold 2 according to the first to fourth embodiments, but weld portion 24 and reinforcement in the vicinity of weld portion 24 in injection-molded tubular product 1. As long as the direction of the fiber is disturbed and the strength of the weld portion 24 of the tubular product 1 can be improved, the fiber may be disposed at any position along the central axis 16.
  • the gate 11 is a pinpoint gate.
  • the gate 11 is not limited to this, and a side gate (see FIG. 11) in which molten resin containing reinforcing fibers merges in the cavity 5 to generate a weld portion. ) And tunnel gates (see FIG. 12) can be considered.
  • the injection mold 2 shown in FIGS. 11 and 12 is a modification of the injection mold 2 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the injection mold 2 according to the first embodiment and The same code
  • symbol is attached
  • the reinforcing fiber orientation changing recesses 20 are provided in the same number as the gates 11 as shown in FIG. That is, when the pair of the gates 11 are arranged on the straight line along the Y axis and the central axis 16, the reinforcing fiber orientation changing recesses 20 are a straight line along the X axis and pass through the central axis 16. A pair is arranged with a predetermined angle ( ⁇ ) shifted counterclockwise from the straight line. As shown in FIG.
  • the pair of gates 11 and 11 are point-symmetric about the central axis 16. Further, as shown in FIG. 13A, the pair of reinforcing fiber orientation changing recesses 20 are point-symmetric about the central axis 16. The pair of reinforcing fiber orientation changing recesses 20 may be arranged so as to be shifted by a predetermined angle ( ⁇ ) in the clockwise direction with respect to a straight line along the X axis and a straight line passing through the central axis 16.
  • the weld portion is a portion where a molten resin containing reinforcing fibers injected into the cavity 5 from the pair of gates 11 and 11 joins (a straight line along the X axis and a central axis 16). Part on a straight line passing through).
  • the injection mold 2 shown in FIG. 13 illustrated the two-point gate, it is not restricted to this, You may make it provide the multipoint gate more than a three-point gate.

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Abstract

【課題】繊維強化樹脂材料製筒状品のウェルド部の強度を向上させる。 【解決手段】射出成形金型2は、強化繊維入りの溶融樹脂をゲート11からキャビティ5内に射出することにより、キャビティ5内で強化繊維入りの溶融樹脂が合流してウェルド部が形成されるようになっている。この射出成形金型2において、ウェルド部からずれた位置には、キャビティ5に開口する強化繊維配向変更用凹所20が形成されている。この強化繊維配向変更用凹所20は、キャビティ5内の強化繊維25入りの溶融樹脂の一部を流入させて、ウェルド部の強化繊維の向きを乱すようになっている。その結果、筒状品1のウェルド部及びウェルド部近傍の強化繊維が絡み合い、筒状品1のウェルド部の強度が向上する。

Description

繊維強化樹脂材料製筒状品、その射出成形金型、及び射出成形方法
 この発明は、射出成形によって生じるウェルド部の強度を向上させる繊維強化樹脂材料製筒状品、その射出成形金型、及び射出成形方法に関するものである。
 従来から、図14に示すように、ピンポイントゲート100から金型101のキャビティ102内に溶融樹脂を射出し、キャビティ102の形状が転写された筒状品103(図15参照)を製造する射出成形方法が知られている(特許文献1参照)。
特許第3383971号公報
 しかしながら、図14及び図15に示すように、従来の射出成形方法は、溶融樹脂がピンポイントゲート100から金型101のキャビティ102内に射出されると、キャビティ102内で溶融樹脂が合流した部分にウェルド部104ができ、このウェルド部104が筒状品103の強度を低下させるという問題が指摘されている。とりわけ、繊維強化樹脂材料を使用して射出成形された筒状品103は、ウェルド部104の強化繊維105が一方向(溶融樹脂の流れる方向)に揃ってしまうため(図16参照)、軸に圧入するとウェルド部104において割れを生じやすいという問題を有していた。
 そこで、本発明は、ウェルド部の強度を向上させた繊維強化樹脂材料製筒状品、その射出成形金型、及び射出成形方法を提供することを目的とする。
 本発明は、強化繊維25入りの溶融樹脂をゲート11からキャビティ5内に射出することにより、前記キャビティ5内で前記強化繊維25入りの溶融樹脂が合流してウェルド部24が形成される筒状品1の射出成形金型2に関するものである。この発明において、前記ウェルド部24からずれた位置には、前記キャビティ5に開口する強化繊維配向変更用凹所20が形成されている。そして、前記強化繊維配向変更用凹所20は、前記キャビティ5内の前記強化繊維25入りの溶融樹脂の一部を流入させて、前記ウェルド部24の前記強化繊維25の向きを乱すようになっている。
 また、本発明は、強化繊維25入りの溶融樹脂をゲート11からキャビティ5内に射出することにより、前記キャビティ5内で前記強化繊維25入りの溶融樹脂が合流してウェルド部24が形成される筒状品1の射出成形方法に関するものである。この発明において、前記ウェルド部24からずれた位置には、前記キャビティ5に開口する強化繊維配向変更用凹所20を配置する。そして、この発明は、前記キャビティ5内に充填した前記強化繊維25入りの溶融樹脂の一部を前記強化繊維配向変更用凹所20に流入させ、前記ウェルド部24の前記強化繊維25の向きを乱すようになっている。
 また、本発明は、強化繊維25入りの溶融樹脂がゲート11からキャビティ5内に射出され、前記キャビティ5内で前記強化繊維25入りの溶融樹脂が合流してウェルド部24が形成される繊維強化樹脂材料製筒状品1に関するものである。この発明に係る繊維強化樹脂材料製筒状品1は、前記キャビティ5に開口する強化繊維配向変更用凹所20に、前記キャビティ5内の前記強化繊維25入りの溶融樹脂の一部が流入させられることにより、前記ウェルド部24の前記強化繊維25の向きが乱された、ことを特徴としている。
 本発明によれば、射出成形された筒状品におけるウェルド部及びウェルド部近傍の強化繊維の向きが乱され、筒状品のウェルド部及びウェルド部近傍の強化繊維が絡み合うため、筒状品のウェルド部が目立ち難くなると共に、筒状品のウェルド部の強度が向上する。
本発明の第1実施形態に係る筒状品の射出成形金型の構造を示す図である。図1(a)が図1(b)に示す射出成形金型をA1-A1線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図1(b)が射出成形金型の縦断面図(図1(a)のA2-A2線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 本発明の第1実施形態に係る筒状品を示す図である。図2(a)が筒状品の正面図であり、図2(b)が図2(a)の矢印C1に沿った方向から見た筒状品の側面図であり、図2(c)が図2(a)のA3-A3線に沿って切断して示す筒状品の断面図である。 本発明の第1実施形態に係る射出成形金型における強化繊維配向変更用凹所と強化繊維の向きとの関係を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る筒状品の射出成形金型の構造を示す図である。図4(a)が図4(b)に示す射出成形金型をA4-A4線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図4(b)が射出成形金型の縦断面図(図4(a)のA5-A5線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 本発明の第2実施形態に係る筒状品を示す図である。図5(a)が筒状品の正面図であり、図5(b)が図5(a)の矢印C2に沿った方向から見た筒状品の側面図であり、図5(c)が図5(a)のA6-A6線に沿って切断して示す筒状品の断面図である。 本発明の第2実施形態に係る筒状品における溶融樹脂導入路の切り離し痕と強化繊維の向きとの関係を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る筒状品の射出成形金型の構造を示す図である。図7(a)が図7(b)に示す射出成形金型をA7-A7線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図7(b)が射出成形金型の縦断面図(図7(a)のA8-A8線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 本発明の第3実施形態に係る筒状品を示す図である。図8(a)が筒状品の正面図であり、図8(b)が図8(a)の矢印C3に沿った方向から見た筒状品の側面図であり、図8(c)が図8(a)のA9-A9線に沿って切断して示す筒状品の断面図である。 本発明の第4実施形態に係る筒状品の射出成形金型の構造を示す図である。図9(a)が図9(b)に示す射出成形金型をA10-A10線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図9(b)が射出成形金型の縦断面図(図9(a)のA11-A11線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 本発明の第4実施形態に係る筒状品を示す図である。図10(a)が筒状品の正面図であり、図10(b)が図10(a)の矢印C4に沿った方向から見た筒状品の側面図であり、図10(c)が図10(a)のA12-A12線に沿って切断して示す筒状品の断面図である。 図1に示した射出成形金型のピンポイントゲートをサイドゲートに変更した構造を示す図である。図11(a)が図11(b)に示す射出成形金型をA13-A13線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図11(b)が射出成形金型の縦断面図(図11(a)のA14-A14線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 図1に示した射出成形金型のピンポイントゲートをトンネルゲートに変更した構造を示す図である。図12(a)が図12(b)に示す射出成形金型をA15-A15線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図12(b)が射出成形金型の縦断面図(図12(a)のA16-A16線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 図1に示した射出成形金型の一点ゲートを多点ゲートに変更した構造を示す図である。図13(a)が図13(b)に示す射出成形金型をA17-A17線に沿って切断して示す図(第2金型の平面図)であり、図13(b)が射出成形金型の縦断面図(図13(a)のA18-A18線に沿って切断して示す射出成形金型の断面図)である。 従来例に係る筒状品の射出成形金型の構造を示す図である。 従来例に係る筒状品の外観斜視図である。 従来例に係る筒状品のウェルド部及びその近傍における強化繊維の配向を示す図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
 [第1実施形態]
  (筒状品の射出成形金型)
 図1は、本発明の第1実施形態に係る筒状品1の射出成形金型2の構造を示す図である。なお、図1(a)が図1(b)に示す射出成形金型2をA1-A1線に沿って切断して示す図(第2金型4の平面図)であり、図1(b)が射出成形金型2の縦断面図(図1(a)のA2-A2線に沿って切断して示す射出成形金型2の断面図)である。
 図1に示すように、射出成形金型2は、第1金型3と第2金型4の突き合わせ面3a,4a側にキャビティ5が形成されている。キャビティ5は、図2に示す繊維強化樹脂材料製筒状品1(以下、筒状品と略称する)を形作る形状になっており、強化繊維入りの溶融樹脂が充填されるようになっている。筒状品1は、図2に示すように、円筒部6と、この円筒部6の一端側に一体に形成された中空円板部7と、を有している。そして、この筒状品1を形作るキャビティ5は、円筒部6を形作る第1キャビティ部8と、第1キャビティ部8の一端側に位置して中空円板部7を形作る第2キャビティ部10と、を有している。このキャビティ5は、第2金型4に形成されており、開口端が第1金型3によって塞がれるようになっている。なお、強化繊維入りの溶融樹脂は、PA66-GF30(30%ガラスファイバー入りナイロン66)、PA6-GF20(20%ガラスファイバー入りナイロン6)、PPS-GF40(40%ガラスファイバー入りポリフェニレンサルファイド)、POM-GF25(25%ガラスファイバー入りポリアセタール)等が使用される。
 第1金型3は、第2金型4に形成された第2キャビティ部10に開口するゲート11(ピンポイントゲート)が形成されている。第2金型4は、第1キャビティ部8の内周面側に位置する内型部12と、第1キャビティ部8の外周面側に位置する外型部13と、を有している。また、第2金型4は、円筒状のエジェクトスリーブ14が内型部12と外型部13との間にスライド移動できるように収容されている。なお、エジェクトスリーブ14は、その先端が第1キャビティ部8の他端に位置し、第1金型3と第2金型4とが分離した後に図中左側へスライド移動させられ、射出成形後に冷めて固まった筒状品1をキャビティ5から押し出すようになっている。
 第2金型4の内型部12は、先端12aが第1金型3と第2金型4のパーティングライン(P.L.)15よりも引っ込んで位置しており、先端12aが第2キャビティ部10の底面になっている。また、内型部12の中央には、内型部12の中心軸16に沿って延びる軸型17が収容されている。軸型17は、丸棒状に形成されており、先端17aが第1金型3の型合わせ面3aに突き当てられ、第2キャビティ部10内に位置する部分が筒状品1の中空円板部7の中央穴18を形成するようになっている。
 第2金型4の外型部13は、第1キャビティ部8に連通する強化繊維配向変更用凹所20が形成されている。この強化繊維配向変更用凹所20は、第1キャビティ部8の他端側に接続される溶融樹脂導入路21と、この溶融樹脂導入路21を介して第1キャビティ部8に連通する溶融樹脂収容室22と、を有している。溶融樹脂導入路21は、第1キャビティ部8への開口面積がゲート11の第2キャビティ部10への開口面積と同程度の大きさに形成される。また、この溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8側の開口部23は、図1(a)に示すように、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から更に時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置(180°+θ分だけ時計回り方向に回転した位置)に配置されている。その結果、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8側の開口部23は、ゲート11からキャビティ5内に射出された強化繊維入りの溶融樹脂が合流するウェルド部24からずれて位置することになる。そして、キャビティ5内に充填された強化繊維25入りの溶融樹脂の一部は、溶融樹脂導入路21から溶融樹脂収容室22内に流入させられ、ウェルド部24の強化繊維25の向きが乱される(図3参照)。これにより、キャビティ5内のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合い、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強度が向上する(図3参照)。強化繊維配向変更用凹所20の容積は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きを乱すことができるだけの強化繊維入りの溶融樹脂量を収容できる大きさに決定される。なお、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8側の開口部23は、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から反時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置に配置してもよい。また、角度θは、キャビティ5の容量、第1キャビティ部8の外径寸法等に応じて最適の角度に設定される。また、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8への開口面積は、キャビティ5内に強化繊維入りの溶融樹脂が充填された後、キャビティ5内の強化繊維入りの溶融樹脂が溶融樹脂導入路21内に流入するのを可能にする大きさになっていればよい。すなわち、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8への開口面積がゲート11のキャビティ5への開口面積よりも大きい場合と、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8への開口面積がゲート11のキャビティ5への開口面積と等しい場合と、溶融樹脂導入路21の第1キャビティ部8への開口面積がゲート11のキャビティ5への開口面積よりも小さい場合とが考えられる。また、溶融樹脂導入路21は、第1キャビティ部8の他端側に開口する場合を例示したが、これに限られず、第1キャビティ部8の一端側に配置するか、又は一端側と他端側との間に配置してもよい。
 また、強化繊維配向変更用凹所20は、内型部12の中心軸16と溶融樹脂導入路21の中心線26とのなす角をα1とし、内型部12の中心軸16に対する溶融樹脂収容室22の開き角をα2とすると、α2がα1と等しいか又は大きくなるように(α2≧α1となるように)形成されている。また、溶融樹脂収容室22は、第1キャビティ部8に近接する稜線27が内型部12の中心軸16と平行になるように形成され、底部28から第2金型4の型合わせ面4aへ向かうにしたがって拡開する断面形状(台形形状の断面形状)になっており(図1(b)参照)、平面視した形状が楕円形状になっている(図1(a)参照)。溶融樹脂導入路21は、中心線26に直交する断面形状が円形形状であり、第1キャビティ部8側から溶融樹脂収容室22側へ向かうにしたがって穴径が漸増するテーパ穴である。
 強化繊維配向変更用凹所20内の強化繊維入り溶融樹脂は、筒状品1の射出成形後に冷えて固まり、第1金型3と第2金型4が分離され、キャビティ5内の筒状品1がエジェクトスリーブ14によって押し出されると、筒状品1と溶融樹脂導入路21内の樹脂とが切断され、その後に、時差突き出しピン30によって第2金型4の強化繊維配向変更用凹所20内から第2金型4の外部に押し出される。この際、溶融樹脂導入路21内で固まった強化繊維入り樹脂は、時差突き出しピン30によって溶融樹脂収容室22内で固まった強化繊維入り樹脂が押されると、Y軸方向へ沿ってスライドしながらZ軸方向に沿って移動し、溶融樹脂導入路21内から溶融樹脂収容室22内へ抜け出る。これにより、強化繊維配向変更用凹所20内で固まった強化繊維入り樹脂は、時差突き出しピン30によって強化繊維配向変更用凹所20内から第2金型4の外部に無理なく押し出される。
 以上のような本実施形態に係る射出成形金型2によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され(図3参照)、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
  (筒状品の射出成形方法)
 以下、図1に示す射出成形金型2を使用した筒状品1の射出成形方法を説明する。
 先ず、第1金型3の型合わせ面3aと第2金型4の型合わせ面4aを突き合わせて型締めし、強化繊維入りの溶融樹脂を第1金型3のゲート11からキャビティ5内に射出する。この際、ゲート11からキャビティ5内に射出された溶融樹脂がゲート11から周方向に180°回転した位置で合流し、その強化繊維入りの溶融樹脂が合流する部分にウェルド部(ウェルドライン)24が形成される。
 強化繊維入りの溶融樹脂がキャビティ5内の全域に充填されると、キャビティ5内の強化繊維入りの溶融樹脂に作用する射出圧力によってキャビティ5内の一部(ウェルド部24及びウェルド部24近傍)の強化繊維入りの溶融樹脂がウェルド部24からずれて位置する溶融樹脂導入路21及び溶融樹脂収容室22内へ押し出される。これにより、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、キャビティ5内のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合う(図3参照)。
 キャビティ5内及び強化繊維配向変更用凹所20内の強化繊維入りの溶融樹脂が冷えて固まった後、第1金型3と第2金型4とを分離する(型開きする)。この際、第2金型4側のキャビティ5内の筒状品(射出成形品)1と第1金型3側のゲート11とが分離され、ゲート11の切り離し痕31が筒状品1の中空円板部7の外表面に形成される(図2(a)参照)。
 次に、キャビティ5内の筒状品1をエジェクトスリーブ14でキャビティ5の外に押し出す。この際、溶融樹脂導入路21内の固まった強化繊維入りの溶融樹脂と筒状品1とが切り離され、筒状品1の円筒部6の外表面に溶融樹脂導入路21の切り離し痕32が形成される(図2(b)参照)。
 次に、時差突き出しピン30がエジェクトスリーブ14よりも遅れて作動し、強化繊維配向変更用凹所20内で固まった強化繊維入りの樹脂を時差突き出しピン30が強化繊維配向変更用凹所20内から押し出す。
 以上のような本実施形態に係る射出成形方法によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図3参照)、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
  (筒状品)
 図2に示す本実施形態に係る筒状品1は、上述した射出成形金型2を使用し、上述した射出成形方法によって形成されている。この筒状品1は、円筒部6と、この円筒部6の一端側に一体に形成された中空円板部7と、を有している。そして、筒状品1の一端側の中空円板部7には、ゲート11の切り離し痕31が形成されている。また、筒状品1の円筒部6の他端側には、溶融樹脂導入路21の切り離し痕32がウェルド部24からずれた位置に形成されている。そして、筒状品1は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が溶融樹脂導入路21の切り離し痕31に向かう方向へ向きを変え、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合っている。
 このような本実施形態に係る筒状品1は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図3参照)、ウェルド部24が目立ち難くなると共に、ウェルド部24の強度が向上する。
 [第2実施形態]
 図4は、本発明の第2実施形態に係る筒状品1の射出成形金型2を示す図であり、第1実施形態に係る射出成形金型2の変形例を示す図である。なお、図4(a)が図4(b)に示す射出成形金型2をA4-A4線に沿って切断して示す図(第2金型4の平面図)であり、図4(b)が射出成形金型2の縦断面図(図4(a)のA5-A5線に沿って切断して示す射出成形金型2の断面図)である。
 本実施形態に係る射出成形金型2は、強化繊維配向変更用凹所20の位置、及び強化繊維配向変更用凹所20の形状が第1実施形態に係る射出成形金型2と相違するが、他の基本的構成が第1実施形態に係る射出成形金型2と同様であるため、第1実施形態に係る射出成形金型2に対応する構成部分に第1実施形態に係る射出成形金型2と同一符号を付し、第1実施形態の説明と重複する説明を省略する。
 第1金型3に形成されたゲート11は、第1実施形態に係る射出成形金型1のゲート11と同様に、第2金型4に形成された第2キャビティ部10に開口している。また、強化繊維配向変更用凹所20は、第1キャビティ部8の一端側に接続される溶融樹脂導入路33と、この溶融樹脂導入路33を介して第1キャビティ部8に連通する溶融樹脂収容室34と、を有している。溶融樹脂導入路33は、ヘジテーション効果を得るため、第1キャビティ部8への開口面積がゲート11の第1キャビティ部8への開口面積よりも小さく形成される。
 また、この溶融樹脂導入路33の第1キャビティ部8側の開口部35は、図4(a)に示すように、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から更に時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置(180°+θ分だけ時計回り方向に回転した位置)に配置されている。その結果、溶融樹脂導入路33の第1キャビティ部8側の開口部35は、ゲート11からキャビティ5内に射出された強化繊維入りの溶融樹脂が合流するウェルド部24からずれて位置することになる。そして、キャビティ5内に充填された強化繊維入りの溶融樹脂の一部は、溶融樹脂導入路33から溶融樹脂収容室34内に流入させられ、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱される(図6参照)。これにより、キャビティ5内のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合い、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強度が向上する。ここで、強化繊維配向変更用凹所20の容積は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きを乱すことができるだけの強化繊維入りの溶融樹脂量を収容できる大きさに決定されている。なお、本実施形態に係る強化繊維配向変更用凹所20は、第1実施形態に係る射出成形金型2の強化繊維配向変更用凹所20の容積とほぼ同様の容積となるように形成されている。また、溶融樹脂導入路33の第1キャビティ部8側の開口部35は、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から反時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置(180°-θ分だけ時計回り方向に回転した位置)に配置してもよい。また、角度θは、キャビティ5の容量、第1キャビティ部8の外径寸法等に応じて最適の角度に設定される。
 本実施形態に係る射出成形金型2は、第1金型3と第2金型4が型締めされた状態において(図4に示す状態において)、強化繊維入りの溶融樹脂がゲート11からキャビティ5内に射出されると、ゲート11のキャビティ5への開口位置から周方向へ180°離れた位置で強化繊維入りの溶融樹脂が合流し、この強化繊維入りの溶融樹脂の合流部にウェルド部24(ウェルドライン)が形成される(図6参照)。そして、強化繊維入りの溶融樹脂がキャビティ5内を満たすと、キャビティ5内の一部の強化繊維入りの溶融樹脂がキャビティ5内に作用する射出圧力によって溶融樹脂導入路33及び溶融樹脂収容室34内へ押し出され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合う(図6参照)。
 キャビティ5内及び強化繊維配向変更用凹所20内の強化繊維入りの溶融樹脂が冷えて固まった後、第1金型3と第2金型4とが分離される(型開きされる)。この際、キャビティ5内の筒状品1(射出成形品)からゲート11及び溶融樹脂導入路33が切り離され、キャビティ5内の筒状品1にはゲート11の切り離し痕31と溶融樹脂導入路33の切り離し痕36が形成される。
 次に、キャビティ5内の筒状品1は、エジェクトスリーブ14によってキャビティ5の外部に押し出される。このようにして、図5に示す筒状品1が形成される。
 以上のような本実施形態に係る射出成形金型2によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図6参照)、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
 また、本実施形態に係る射出成形方法によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図6参照)、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
 また、本実施形態に係る筒状品1は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図6参照)、ウェルド部24が目立ち難くなると共に、ウェルド部24の強度が向上する。
 なお、本実施形態に係る射出成形金型2において、溶融樹脂導入路33の第1キャビティ部8への開口面積がゲート11の第1キャビティ部8への開口面積よりも小さく形成される態様を例示したが、これに限られず、強化繊維25入り溶融樹脂がキャビティ5に充填された後に、キャビティ5内の強化繊維25入り溶融樹脂の一部が強化繊維配向変更用凹所20内に押し出され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱されるようになっていれば、溶融樹脂導入路33の第1キャビティ部8への開口面積がゲート11の第1キャビティ部8への開口面積と等しいか又は大きく形成されてもよい。
 [第3実施形態]
 図7は、本発明の第3実施形態に係る筒状品1の射出成形金型2を示す図であり、第1実施形態に係る射出成形金型2の変形例を示す図である。なお、図7(a)が図7(b)に示す射出成形金型をA7-A7線に沿って切断して示す図(第2金型4の平面図)であり、図7(b)が射出成形金型2の縦断面図(図7(a)のA8-A8線に沿って切断して示す射出成形金型2の断面図)である。
 本実施形態に係る射出成形金型2は、キャビティ5の形状及びゲート11の位置が第1実施形態に係る射出成形金型2と相違するが、他の基本的構成が第1実施形態に係る射出成形金型2と同様であるため、第1実施形態に係る射出成形金型2に対応する構成部分に第1実施形態に係る射出成形金型2と同一符号を付し、第1実施形態の説明と重複する説明を省略する。
 図7に示すように、射出成形金型2は、射出成形する筒状品1が円筒形状であり、筒状品1が中空円板部を備えていないため(図8参照)、第1実施形態に係る射出成形金型2の第2キャビティ部10が設けられておらず、キャビティ5が第1実施形態に係る射出成形金型2の第1キャビティ部8に対応する部分のみからなっている。そして、第1金型3には、ゲート11がキャビティ5の一端側に開口するように形成されている。
 また、第2金型4に形成された強化繊維配向変更用凹所20の溶融樹脂導入路21は、第1実施形態に係る射出成形金型2と同様に、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から更に時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置(180°+θ分だけ時計回り方向に回転した位置)に配置されている。その結果、溶融樹脂導入路21のキャビティ5側の開口部23は、ゲート11からキャビティ5内に射出された強化繊維入りの溶融樹脂が合流するウェルド部24からずれて位置することになる。そして、キャビティ5内に充填された強化繊維入りの溶融樹脂の一部は、溶融樹脂導入路21から溶融樹脂収容室22内に流入させられ、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱される(図3参照)。これにより、キャビティ5内のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合い、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強度が向上する。なお、溶融樹脂導入路21は、キャビティ5の他端側に開口する場合を例示したが、これに限られず、キャビティ5の一端側又は一端側と他端側との間に配置してもよい。
 以上のような本実施形態に係る射出成形金型2によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図3参照)、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
 また、本実施形態に係る射出成形方法は、使用する射出成形金型2が第1実施形態に係る射出成形金型2と僅かに相違するものの、第1実施形態に係る射出成形方法と同様である。したがって、本実施形態に係る射出成形方法によれば、第1実施形態に係る射出成形方法と同様の効果を得ることができる。
 図8は、本実施形態に係る射出成形金型2によって射出成形された筒状品1を示す図である。なお、図8(a)が筒状品1の正面図であり、図8(b)が図8(a)の矢印C3方向から見た筒状品1の側面図であり、図8(c)が図8(a)のA9-A9線に沿って切断して示す筒状品1の断面図である。
 図8に示すように、筒状品1の一端側の端面37には、ゲート11の切り離し痕31が形成されている。また、筒状品1の他端側の外周面38には、溶融樹脂導入路21の切り離し痕32がウェルド部24からずれた位置に形成されている。そして、筒状品1は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が溶融樹脂導入路21の切り離し痕32に向かう方向へ向きを変え、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合っている。
 このような本実施形態に係る筒状品1は、第1実施形態に係る筒状品1と同様に、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図3参照)、ウェルド部24が目立ち難くなると共に、ウェルド部24の強度が向上する。
 [第4実施形態]
 図9は、本発明の第4実施形態に係る筒状品1の射出成形金型2を示す図であり、第2実施形態に係る射出成形金型2の変形例を示す図である。なお、図9(a)が図9(b)に示す射出成形金型2のA10-A10線に沿って切断して示す図(第2金型4の平面図)であり、図9(b)が射出成形金型2の縦断面図(図9(a)のA11-A11線に沿って切断して示す射出成形金型2の断面図)である。
 本実施形態に係る射出成形金型2は、キャビティ5の形状が第2実施形態に係る射出成形金型2と相違するが、他の基本的構成が第2実施形態に係る射出成形金型2と同様であるため、第2実施形態に係る射出成形金型2に対応する構成部分に第2実施形態に係る射出成形金型2と同一符号を付し、第2実施形態の説明と重複する説明を省略する。
 図9に示すように、射出成形金型2は、射出成形する筒状品1が円筒形状であり、筒状品1が中空円板部を備えていないため(図10参照)、第2実施形態に係る射出成形金型2の第2キャビティ部10が設けられておらず、キャビティ5が第2実施形態に係る射出成形金型2の第1キャビティ部8に対応する部分のみからなっている。そして、第1金型3には、ゲート11がキャビティ5の一端側に開口するように形成されている。
 また、第1金型3に形成された強化繊維配向変更用凹所20の溶融樹脂導入路33は、第2実施形態に係る射出成形金型2と同様に、内型部12の中心軸16を中心としてゲート11に対向する位置から更に時計回り方向に角度θ分だけ回転した位置(180°+θ分だけ時計回り方向に回転した位置)に配置されている。その結果、溶融樹脂導入路33のキャビティ5側の開口部35は、ゲート11からキャビティ5内に射出された強化繊維入りの溶融樹脂が合流するウェルド部24からずれて位置することになる。そして、キャビティ5内に充填された強化繊維入りの溶融樹脂の一部は、溶融樹脂導入路33から溶融樹脂収容室34内に流入させられ、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱される(図6参照)。これにより、キャビティ5内のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が複雑に絡み合い、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強度が向上する。
 以上のような本実施形態に係る射出成形金型2によれば、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、筒状品1のウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図6参照)、筒状品1のウェルド部24が目立ち難くなると共に、筒状品1のウェルド部24の強度が向上する。
 また、本実施形態に係る射出成形方法は、使用する射出成形金型2が第2実施形態に係る射出成形金型2と僅かに相違するものの、第2実施形態に係る射出成形方法と同様である。したがって、本実施形態に係る射出成形方法によれば、第2実施形態に係る射出成形方法と同様の効果を得ることができる
 図10は、本実施形態に係る射出成形金型2によって射出成形された筒状品1を示す図である。なお、図10(a)が筒状品1の正面図であり、図10(b)が図10(a)の矢印C4方向から見た筒状品1の側面図であり、図10(c)が図10(a)のA12-A12線に沿って切断して示す筒状品1の断面図である。
 図10に示すように、筒状品1の一端側の端面37には、ゲート11の切り離し痕31が形成されている。また、筒状品1の一端側の端面37で且つゲート11の切り離し痕31から中心軸1aの周りに180°+θ分だけ時計回り方向に沿って回転させた位置には、溶融樹脂導入路33の切り離し痕36がウェルド部24からずれて形成されている。そして、筒状品1は、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が溶融樹脂導入路33の切り離し痕36に向かう方向へ向きを変え、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維が絡み合っている(図6参照)。
 このような本実施形態に係る筒状品1は、第2実施形態に係る筒状品1と同様に、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25の向きが乱され、ウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維25が絡み合うため(図6参照)、ウェルド部24が目立ち難くなると共に、ウェルド部24の強度が向上する。
 [その他の実施形態]
 強化繊維配向変更用凹所20は、上記第1乃至第4実施形態に係る射出成形金型2の位置に限られず、射出成形された筒状品1におけるウェルド部24及びウェルド部24近傍の強化繊維の向きを乱し、筒状品1のウェルド部24の強度を向上させることができる限り、中心軸16に沿った方向のいずれの位置に配置してもよい。
 また、上記第1乃至第2実施形態において、筒状品1の円筒部6の肉厚及び中空円板部7の肉厚を一様した態様を例示したが、筒状品1の円筒部6の肉厚及び中空円板部7の肉厚を変化させてもよい。また、上記第3乃至第4実施形態において、筒状品1の肉厚を一様にした態様を例示したが、筒状品1の肉厚を変化させてもよい。
 また、上記各実施形態において、ゲート11は、ピンポイントゲートを例示したが、これに限られず、キャビティ5内で強化繊維入りの溶融樹脂が合流してウェルド部を生じさせるサイドゲート(図11参照)やトンネルゲート(図12参照)等の適用が考えられる。なお、図11及び図12に示す射出成形金型2は、図1に示した第1実施形態に係る射出成形金型2の変形例であり、第1実施形態に係る射出成形金型2と共通する構成部分に同一符号を付し、第1実施形態に係る射出成形金型2の説明と重複する説明を省略する。
 また、上記各実施形態において、ゲート11は、一つのキャビティ5に対して一箇所のみ設ける態様を例示したが、これに限られず、一つのキャビティ5に対して複数箇所設けるようにしてもよい(図13参照)。また、強化繊維配向変更用凹所20は、図13に示すように、ゲート11と同数設けられる。すなわち、強化繊維配向変更用凹所20は、ゲート11がY軸に沿った直線で且つ中心軸16を通る直線上に一対配置される場合、X軸に沿った直線で且つ中心軸16を通る直線に対して反時計回り方向へ所定角度(θ)だけずらして一対配置される。そして、図13(a)に示すように、一対のゲート11,11は、中心軸16を中心とした点対称になっている。また、図13(a)に示すように、一対の強化繊維配向変更用凹所20は、中心軸16を中心とした点対称になっている。なお、一対の強化繊維配向変更用凹所20は、X軸に沿った直線で且つ中心軸16を通る直線に対して時計回り方向へ所定角度(θ)だけずらして配置してもよい。また、図13(a)において、ウェルド部は、一対のゲート11,11からキャビティ5内に射出された強化繊維入りの溶融樹脂が合流する部分(X軸に沿った直線で且つ中心軸16を通る直線上の部分)に形成される。また、図13に示す射出成形金型2は、二点ゲートを例示したが、これに限られず、三点ゲート以上の多点ゲートを設けるようにしてもよい。
 1……筒状品、2……射出成形金型、5……キャビティ、11……ゲート、20……強化繊維配向変更用凹所、24……ウェルド部、25……強化繊維

Claims (9)

  1.  強化繊維入りの溶融樹脂をゲートからキャビティ内に射出することにより、前記キャビティ内で前記強化繊維入りの溶融樹脂が合流してウェルド部が形成される筒状品の射出成形金型において、
     前記ウェルド部からずれた位置には、前記キャビティに開口する強化繊維配向変更用凹所が形成され、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記キャビティ内の前記強化繊維入りの溶融樹脂の一部を流入させて、前記ウェルド部の前記強化繊維の向きを乱す、
     ことを特徴とする筒状品の射出成形金型。
  2.  前記筒状品は、円筒部と、この円筒部の一端側に一体に形成された中空円板部と、を有し、
     前記キャビティは、前記円筒部を形作る第1キャビティ部と、前記第1キャビティ部の一端側に位置して前記中空円板部を形作る第2キャビティ部と、を有し、
     前記ゲートは、第2キャビティ部に開口し、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記第1キャビティ部に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  3.  前記筒状品は、円筒部と、この円筒部の一端側に一体に形成された中空円板部と、を有し、
     前記キャビティは、前記円筒部を形作る第1キャビティ部と、前記第1キャビティ部の一端側に位置して前記中空円板部を形作る第2キャビティ部と、を有し、
     前記ゲートは、第2キャビティ部に開口し、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記第1キャビティ部の他端側に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  4.   前記筒状品は、円筒部と、この円筒部の中心軸に沿った方向の一端側に一体に形成された中空円板部と、を有し、
     前記キャビティは、前記円筒部を形作る第1キャビティ部と、前記第1キャビティ部の一端側に位置して前記中空円板部を形作る第2キャビティ部と、を有し、
     前記ゲートは、第2キャビティ部に開口し、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記第1キャビティ部の一端側に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  5.  前記筒状品は、円筒形状であり、
     前記ゲートは、前記キャビティの一端側に開口し、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記キャビティの他端側に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  6.  前記筒状品は、円筒形状であり、
     前記ゲートと前記強化繊維配向変更用凹所は、前記キャビティの一端側に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  7.  前記筒状品は、円筒形状であり、
     前記ゲートは、前記キャビティの一端側に開口し、
     前記強化繊維配向変更用凹所は、前記キャビティの一端側と他端側の間の位置に開口する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の筒状品の射出成形金型。
  8.  強化繊維入りの溶融樹脂をゲートからキャビティ内に射出することにより、前記キャビティ内で前記強化繊維入りの溶融樹脂が合流してウェルド部が形成される筒状品の射出成形方法において、
     前記ウェルド部からずれた位置には、前記キャビティに開口する強化繊維配向変更用凹所を配置し、
     前記キャビティ内に充填した前記強化繊維入りの溶融樹脂の一部を前記強化繊維配向変更用凹所に流入させ、前記ウェルド部の前記強化繊維の向きを乱す、
     ことを特徴とする筒状品の射出成形方法。
  9.  強化繊維入りの溶融樹脂がゲートからキャビティ内に射出され、前記キャビティ内で前記強化繊維入りの溶融樹脂が合流してウェルド部が形成される繊維強化樹脂材料製筒状品において、
     前記キャビティに開口する強化繊維配向変更用凹所に、前記キャビティ内の前記強化繊維入りの溶融樹脂の一部が流入させられることにより、前記ウェルド部の前記強化繊維の向きが乱された、
     ことを特徴とする繊維強化樹脂材料製筒状品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018221184A1 (ja) * 2017-06-02 2018-12-06 株式会社ブリヂストン 射出成形金型、樹脂部材、及び、樹脂製品の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6846289B2 (ja) * 2017-06-02 2021-03-24 株式会社ブリヂストン 射出成形金型、樹脂部材、及び、樹脂製品の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160683A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Fuji Xerox Co Ltd 樹脂成形用金型、樹脂成形品およびその成形方法
JP2009257501A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Mirai Ind Co Ltd 給水湯用の継手
JP2010221550A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Seiko Epson Corp 偏心体の製造方法、偏心体
JP2012236363A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Nsk Ltd 軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法
JP2013029164A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nsk Ltd 軸受用樹脂製保持器及びその製造方法、並びに転がり軸受
JP2014019114A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Plamo Kk 射出成形用金型及び射出成形装置,射出成形方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6261488B1 (en) * 1994-11-02 2001-07-17 Materials Research Innovations Corporation Weld line suppression
US5565514A (en) * 1995-04-11 1996-10-15 Caterpillar Inc. Fiber additives for reinforcing plastic matrices
KR0178184B1 (ko) * 1995-12-09 1999-02-18 배순훈 온수순환펌프용 펌프하우징의 성형방법과 그 성형물
US5910095A (en) * 1997-02-21 1999-06-08 Northrop Grumman Corporation Fiber reinforced ceramic matrix composite marine engine riser elbow
JP3666536B2 (ja) * 1997-05-19 2005-06-29 光洋精工株式会社 合成樹脂製保持器の製造方法
JP3731647B2 (ja) * 2001-04-04 2006-01-05 日本精工株式会社 プラスチックシールの射出成形方法
JP5428839B2 (ja) * 2009-04-17 2014-02-26 日本精工株式会社 合成樹脂製保持器及びその製造方法、並びに転がり軸受
US20120204982A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Nidec Motor Corporation Weld-line elimination on molded plastic parts
US20150064458A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Eaton Corporation Functionalizing injection molded parts using nanofibers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160683A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Fuji Xerox Co Ltd 樹脂成形用金型、樹脂成形品およびその成形方法
JP2009257501A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Mirai Ind Co Ltd 給水湯用の継手
JP2010221550A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Seiko Epson Corp 偏心体の製造方法、偏心体
JP2012236363A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Nsk Ltd 軸受用樹脂製保持器、及びその製造方法
JP2013029164A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nsk Ltd 軸受用樹脂製保持器及びその製造方法、並びに転がり軸受
JP2014019114A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Plamo Kk 射出成形用金型及び射出成形装置,射出成形方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018221184A1 (ja) * 2017-06-02 2018-12-06 株式会社ブリヂストン 射出成形金型、樹脂部材、及び、樹脂製品の製造方法
CN110709229A (zh) * 2017-06-02 2020-01-17 株式会社普利司通 注射成形模具、树脂构件以及树脂产品的制造方法
TWI691396B (zh) * 2017-06-02 2020-04-21 日商普利司通股份有限公司 射出成型模具、樹脂組件及樹脂製品之製造方法
EP3632647A4 (en) * 2017-06-02 2021-03-03 Bridgestone Corporation INJECTION MOLDING MOLD, RESIN ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING A RESIN ARTICLE
US11135753B2 (en) 2017-06-02 2021-10-05 Bridgestone Corporation Injection mold, resin member, and method for producing resin product

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