JPH0976289A - 中空成形品の成形方法および中空成形品の成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合強度が大きく、また、２次成形用の溶融
樹脂の射出箇所が少なくても接合できる、中空成形品の
成形方法を提供する。 【解決手段】 固定金型（２０）と移動金型（４０）と
に形成されているキャビティ（２７、２８）に溶融樹脂
を射出して一対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を成形
し、次いで、移動金型（４０）を固定金型（２０）に対
して移動させて、対の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を互
いに突き合わせ、そして突き合わせた部分（Ｓ）に溶融
樹脂を射出充填するとき、突き合わせた部分（Ｓ）に射
出する溶融樹脂の射出充填方向（Ｊ）と、突き合わせた
部分（Ｓ）の射出充填点（Ｐ）における接線（Ｔ）とが
なす角度（θ）が９０°より小さいようにして射出充填
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定金型と移動金
型とに形成されているキャビティに溶融樹脂を射出して
少なくとも一対の１次半中空成形品を成形する１次成形
工程と、この１次成形工程後、移動金型を固定金型に対
して移動させて対の１次半中空成形品を互いに突き合わ
せ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して対の
１次半中空成形品を一体化する２次成形工程とから中空
成形品を得る、中空成形品の成形方法およびこの方法の
実施に使用される中空成形品の成形用金型に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂製の中空成形品の製造方法とし
て射出成形機による製造法が知られている。射出成形機
により中空成形品を製造する場合は、１次成形において
中空成形品を二つ割の半中空成形品あるいは分割体とし
て成形し、２次成形においてその分割面を突き合わせ、
そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出して１個の中
空成形品を製造している。

【０００３】この射出成形方法の実施に使用される金型
は、図４に模式的に示されているように、固定金型５０
とスライド金型６０とから概略構成されている。固定金
型５０では一方の半中空成形品Ａ’が成形され、そして
スライド金型６０では、他方の半中空成形品Ｂ’が成形
されるようになっている。したがって、図には示されて
いないが、スライド金型６０を第１位置にして、半中空
成形品Ａ’、Ｂ’を周囲に接合空間部分ａ、ｂを有する
ように１次成形し、そして固化した後にスライド金型６
０を図に示されている第２位置へスライドさせると、一
対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は、接合空間部分ａ、ｂに
おいて突き合わされる。そこで、スプル５２からゲート
５３を通して溶融樹脂を接合空間部分ａ、ｂに射出し２
次成形すると、一対の半中空成形品Ａ’、Ｂ’は接合空
間部分ａ、ｂにおいて接合され、中空成形品が成形され
る。可動盤を開いて、エジェクタピンを突き出すことに
より中空成形品が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記射出成形方法によ
ると、スライド金型６０を可動金型５０に対してスライ
ドさせて、１次成形で成形された対の半中空成形品
Ａ’、Ｂ’を突き合わせ、そして２次成形により接合空
間部分ａ、ｂに溶融樹脂を射出充填することにより、中
空成形品を得ることができるので、各工程が自動化でき
中空成形品を量産できるという利点がある。また、一対
の半中空成形品Ａ’、Ｂ’が射出成形により成形される
ので、複雑な形状の中空成形品も製造できる等の特徴も
有する。しかしながら、接合部分の強度が弱いことがあ
る。すなわちゲート５３は、接合空間部分ａ、ｂに対し
て直角に設けられているので、２次成形時には溶融樹脂
は接合空間部分ａ、ｂを構成している内側片ａ’、ｂ’
に直角に当たる。したがって、溶融樹脂の射出圧力を大
きくすると内側片ａ’、ｂを突き破り中空成形品の内部
へ漏れる。そこで、２次射出圧力は一定に抑えられてい
る。その結果、接合部分の強度は必ずしも大きくはな
い。また、溶融樹脂が接合空間部分ａ、ｂに直角に当た
るので、しかも射出圧力が比較的低く抑えられているの
で、接合空間部分ａ、ｂ内における溶融樹脂の流れが悪
く、ゲート数を増やさなければ全周が接合されないとい
う、問題もある。したがって、本発明は、接合部の強度
が大きく、また、２次成形用の溶融樹脂の射出箇所が少
なくても接合できる、中空成形品の成形方法およびこの
方法の実施に使用される中空成形品の成形用金型を提供
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、固定金型と移動金型とに形成されている
キャビティに溶融樹脂を射出して少なくとも一対の１次
半中空成形品を成形する１次成形工程と、前記１次成形
工程後、前記移動金型を前記固定金型に対して移動させ
て、対の１次半中空成形品を互いに突き合わせ、そして
突き合わせた部分に溶融樹脂を射出充填して対の１次半
中空成形品を一体化する２次成形工程とから中空成形品
を得る成形方法において、前記２次成形工程時には、突
き合わせた部分に射出する溶融樹脂の射出充填方向と、
突き合わせた部分の射出充填点における接線とがなす角
度が９０°より小さいようにして射出充填するように構
成される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の２次
成形工程時に、突き合わせた部分に複数箇所から溶融樹
脂を射出充填するように構成される。そして請求項３記
載の発明は、固定金型と、該固定金型に対して移動可能
に設けられている移動金型とからなり、これらの金型に
は、少なくとも一対の１次半中空成形品を成形するため
のキャビティが設けられている金型であって、前記キャ
ビティの開口部近傍の周壁には、２次成形用のゲートが
開口していると共に、該ゲートの軸線と周壁の開口点に
おける接線とがなす角度は９０°より小さいように構成
され、そして請求項４記載の発明は、請求項３記載のキ
ャビティの開口部近傍の周壁の外側には、２次成形用の
ランナが設けられ、該２次成形用のランナから２次成形
用のゲートが複数個分岐している。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を中空成形
品を成形する金型およびこの金型を使用した中空成形品
の成形方法について説明する。図１の（イ）に示されて
いるように、本実施例に係わる金型は、図において左方
に位置する固定盤１、この固定盤１に固定的に取り付け
られている固定金型２０、そして図において上下方向に
スライド的に駆動されるようになっているスライド金型
４０等から構成されている。なお、スライド金型４０を
図において上下方向に駆動する駆動装置、スライド金型
４０を型開き方向に駆動する可動盤、スライド金型４０
に設けられるエジェクタ装置等は図には示されていな
い。

【０００７】固定盤１の略中心軸部には、この固定盤１
を横切るようにしてスプル２が設けられている。また、
固定盤１には、図２の（ロ）にも示されているように、
スプル２を中心にして図において上下方向にバランスし
て対称的に延びた１次成形用のランナ３と、上方に延び
た２次成形用のランナ４とが形成されている。これらの
ランナ３、４は、後に述べるスプル切換装置５の箇所で
連絡している。さらには、固定盤１には、スプル２を１
次成形用のランナ３と、２次成形用のランナ４とに切り
換えるためのスプル切換装置５が設けられている。スプ
ル切換装置５は、図２の（ロ）に示されているように、
図１の（イ）において紙面に垂直方向に形成されている
断面が半円のシリンダ６と、このシリンダ６にスライド
的に案内される弁体７と、この弁体７を駆動するピスト
ンシリンダ装置８とから概略構成されている。

【０００８】弁体７は、図２の（イ）に示されているよ
うに、円柱体を２つ割にした形状をし、その下面７’が
固定金型２０のパーティング面に接して移動するように
なっている。弁体７の下面７’には、この弁体７を横切
るようにして下面に開口した第１の樹脂通路９’が形成
されている。そしてこの第１の樹脂通路９’に第１の透
孔９が、図２の（ロ）において紙面に垂直にあけられて
いる。第１の透孔９から軸方向に所定の間隔をおいて第
２の透孔１０があけられている。この第２の透孔１０
も、第１の樹脂通路９’と略同じ深さの、樹脂通路用の
凹溝１１に設けられている。この凹溝１１は、紙面に平
行なサイド開口１２に連通している。

【０００９】したがって、弁体７が図２の（ロ）、
（ハ）に示されている第１位置では、固定盤１のスプル
２は第１の透孔９と整合し、スプル２は第１の樹脂通路
９’を介して１次成形用のランナ３と連通する。ピスト
ンシリンダ装置８により弁体７を鎖線方向に駆動しスプ
ル２が第２の透孔１０と整合する第２位置にすると、ス
プル２は、凹溝１１およびサイド開口１２を介して２次
成形用のランナ４と連通する。このように、第１、２の
ランナ３、４は固定盤１のパーティン面に設けられ、そ
して弁体７の第１樹脂通路、凹溝１１等が下方すなわち
パーティングラインＰ側に開口しているので、固定金型
２０を開くとスプル、ランナ等が取り出される。なお、
ホットランナにすれば、第１、２のランナ３、４を切り
換えるスプル切換装置５を簡単に構成することができ
る。

【００１０】固定金型２０の上方位置には、パーティン
グラインＰ側に開口した側面形状が方形の所定深さの固
定側凹部２１が形成されている。この固定側凹部２１
は、底壁２２、底壁２２から立ち上がっている周壁２
２’、周壁２２’の上方端から外方へ広がっているフラ
ンジ壁２３、フランジ壁２３から立ち上がっている第２
の周壁２４から構成されている。そして第２の周壁２４
には、２次成形用のゲートが開口している。固定側凹部
２１は、後述するスライド金型４０のスライド側コアと
共働して第１の半中空成形品を成形するための第１のキ
ャビテイを構成し、フランジ壁２３と第２の周壁２４
は、スライド金型４０の環状コアと１次成形時に共働し
て接合空間部の一部を成形する。

【００１１】また、固定金型２０の下方位置には、パー
ティングラインＰから外方に突き出た同様に側面形状が
方形の所定大きさの固定側コア２５が形成されている。
固定側コア２５の周囲には、所定の間隔をおいて固定側
コア２５を取り囲むようにして環状コア２６が形成され
ている。この固定側コア２５は、後述するスライド金型
４０のスライド側凹部と共働して第２の半中空成形品を
成形するための第２のキャビテイを構成し、環状コア２
６はスライド金型４０の第２の周壁と共働して１次成形
時に接合空間部を成形する。

【００１２】スライド金型４０の上方位置には、パーテ
ィングラインＰから外方に突き出た側面形状が方形のス
ライド側コア４１が形成されている。このスライド側コ
ア４１は、固定金型２０の固定側凹部２１と共働して第
１のキャビテイを構成するもので、中空成形品の肉厚分
だけ小さい。そしてその周囲には所定の間隔をおいて、
スライド側コア４１を取り囲むようにして環状コア４２
が形成されている。この環状コア４２と、固定金型２０
のフランジ壁２３と第２の周壁２４とにより、図３の
（イ）に示されているように、前述した環状の接合空間
部の半分が構成される。

【００１３】スライド金型４０の下方位置には、パーテ
ィングラインＰ側に開口した側面形状が方形のスライド
側凹部４４が形成されている。このスライド側凹部４４
は、底壁４５、底壁４５から立ち上がっている周壁４
５’、周壁４５’の上方端から外方へ広がっているフラ
ンジ壁４６、フランジ壁４６から立ち上がっている第２
の周壁４７から構成されている。このスライド側凹部４
４により、前述した固定金型２０の固定側コア２５と共
働して第２の半中空成形品を成形するための第２のキャ
ビテイが構成される。また、フランジ壁４６および第２
の周壁４７は、固定金型２０の環状コア２６と１次成形
時に共働して接合空間部の半分が成形される。なお、こ
の第２の周壁４７には、２次成形用のゲートはない。

【００１４】固定金型２０には、１次成形用の第１、２
のスプル３１、３２と、２次成形用のスプル３３とが設
けられている。１次成形用の第１、２のスプル３１、３
２の一方は共に、前述した１次成形用のランナ３に連通
している。そして、第１のスプル３１の他方は固定側凹
部２１の底壁部２１’に開口し、第２のスプル３２の他
方は固定側コア２５の頂部にそれぞれ開口している。図
１の（ロ）は、２次成形時に溶融樹脂が流れるランナお
よびゲートを示すためにパーティングラインＰ側から見
た模式的な側面図であるが、同図に示されているよう
に、固定側凹部２１の第２の周壁２４の外側には、周壁
２４を取り囲むようにして２次成形用の第２のランナ３
５が設けられている。そして、この第２のランナ３５か
ら図示の実施例では４個のゲート３６、３６、…が第２
の周壁２４の開口点３９において開口している。

【００１５】これらのゲート３６、３６、…の軸線３
７、３７、…と、開口点３９、３９、…における第２の
周壁２４の接線３８、３８、…とがなすゲート角度θ、
θ、…は、９０°以下になっている。

【００１６】次に、上記固定金型２０およびスライド金
型４０を使用して、１次成形により第１、２の半中空成
形品Ａ、Ｂを成形し、そしてその周縁に溶融樹脂を射出
する２次成形法により中空成形品を成形する成形法につ
いて説明する。スライド金型４０を、図１の（イ）に示
されている第１位置にスライドさせて型締めする。ま
た、スプル切換装置５の弁体７も図２の（ロ）に示され
ている第１位置に切り換える。そうして、固定盤１のス
プル２から従来周知のようにして、１次成形用の溶融樹
脂を射出する。溶融樹脂は、固定盤１のスプル２からス
プル切換装置５の弁体７の第１の透孔９、１次成形用の
ランナ３および１次成形用の第１、２のスプル３１、３
２を通って第１、２のキャビテイ２７、２８に射出充填
される。１次成形用の溶融樹脂は、図３の（イ）では
点、点で示されている。これにより、突き合わせ部分
Ｃ、Ｃに、環状の突き合わせ面Ｍ、フランジ部Ｆ、環状
の窪Ｋ等が一体的に成形された第１、２の１次半中空成
形品Ａ、Ｂが図に示されているように成形される。

【００１７】冷却固化を待って、スライド金型４０を所
定間隔だけ開く。そうして、スライド金型４０を、第２
の１次半中空成形品Ｂが型に付いた状態で上方へスライ
ドさせ、第１の半中空成形品Ａの開口部すなわち突き合
わせ部分Ｃに、第２の半中空成形品Ｂの突き合わせ部分
Ｃが整合する第２の位置へ移動させる。そして型締めす
る。また、スプル切換装置５の弁体７を、図２の
（ニ）、（ホ）に示されている第２位置へ切り換える。
第２の位置で型締めされた状態は、図３の（ロ）に示め
されている。この状態では、第１、２の１次半中空成形
品Ａ、Ｂの環状突き合わせ面Ｍ、Ｍが当接し、フランジ
部Ｆとフランジ部Ｆとの間に接合空間部Ｓが構成され
る。

【００１８】射出機から２次成形用の溶融樹脂を射出す
る。溶融樹脂は、固定盤１のスプル２、スプル切換装置
５の弁体７の第２の透孔１０、凹溝１１、サイド開口１
２、第２のランナ４、２次成形用のスプル３３等を通っ
て、２次成形用の第２のランナ３５に達し、そしてゲー
ト３６、３６、…から接合空間部Ｓに射出される。この
ときの射出角度θ、θ、…は、図３の（ハ）に示されて
いるように、射出方向線Ｊと射出点Ｐ、Ｐ、…における
接合空間部Ｓの接線Ｔとがなす角度が９０°以下になる
ように射出される。この２次成形により、第１、２の次
半中空成形品Ａ、Ｂは一体化される。２次成形により一
体化している途中の状態は図３の（ロ）、（ハ）におい
て太字の斜線で示されている。冷却固化を待ってスライ
ド金型４０を開く。１次半中空成形品Ａ、Ｂの表面積に
は、図には正確に示されていないが、差がありスライド
金型４０を開くと、一体化された成形品は、スライド金
型４０の方に付いて開かれる。エジェクタピンにより成
形品が突き出される。上記操作を繰り返して成形する。

【００１９】本発明は、上記実施例に限定されることな
く色々な形で実施できる。例えば、本実施例では立方体
をした中空成形品を成形しているので、ゲート角度θを
零にすることもできる。すなわち１次半中空成形品Ａ、
Ｂのコーナから射出充填するように実施すると、射出方
向が１次半中空成形品Ａ、Ｂの辺と平行になりゲート角
度θは零になる。また、断面が円形の中空成形品を成形
することもできる。このときのゲート角度θは、ゲート
３６、３６、…の軸線と開口点における接線とがなす角
度であることは明らかである。さらには、本実施例によ
ると、第１、２の半中空成形品は略同じ形状をした本体
からなっているが、突き合わせ面Ｍ、Ｍが整合すれば、
蓋体のような実質的に凹部のない形状の１次成形品も、
２次成形で接合できる。さらには接合空間部Ｓの形状も
実施例に限定されないことも明らかである。また、金型
も実施例に限定されることはない。例えばキャビティの
数を増やして、１面の金型で複数個の中空成形品を同時
に成形することもできる。さらには、スライド金型４０
に代えて、回転することにより第１位置と第２位置とを
採る回転金型でも実施できることも明らかである。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、固定金
型と移動金型とに形成されているキャビティに溶融樹脂
を射出して少なくとも一対の１次半中空成形品を成形す
る１次成形工程と、１次成形工程後、移動金型を固定金
型に対して移動させて、対の１次半中空成形品を互いに
突き合わせ、そして突き合わせた部分に溶融樹脂を射出
充填して対の１次半中空成形品を一体化する２次成形工
程とから中空成形品を得るとき、２次成形工程時には、
突き合わせた部分に射出する溶融樹脂の射出充填方向
と、突き合わせた部分の射出充填点における接線とがな
す角度が９０°より小さいようにして射出充填するの
で、あるいは突き合わせた部分に対して斜めに射出する
ので、２次成形用の射出圧力を大きくしても、２次成形
用の溶融樹脂が突き合わせた部分から内部へ漏れる危険
が小さい。したがって、本発明によると接合強度の大き
い中空成形品を得ることができる。また、２次成形用の
射出圧力を大きくすることができるので、２次成形用の
溶融樹脂の流れの流路を長くすることができる。したが
って、本発明によると、２次成形用のゲート数を減らす
ことができ、金型の構造が簡単になる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の金型の実施の形態の例を示す図で、
その（イ）はスライド金型を開いて示す模式的断面図、
その（ロ）は（イ）においてハーハ方向に見た側面図で
ある。

【図２】 スプル切換装置の実施の形態の例を模式的に
示す図で、その（イ）は弁体の斜視図、その（ロ）は弁
体が第１の位置に移動した時のスプル切換装置の平面
図、その（ハ）はその断面図、その（ニ）は弁体が第２
の位置に移動した時のスプル切換装置の平面図、その
（ホ）はその断面図である。

【図３】 図１に示されている金型を使用した成形状態
を示す図で、その（イ）は１次成形を終わった状態を、
そしてその（ロ）は２次成形の途中状態を模式的に示す
断面図、（ハ）は（ロ）においてハーハ方向に見た側面
図である。

【図４】 従来の金型による成形状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定盤 ２０
固定金型 ２１ 固定側凹部 ２５
固定側コア ２７ 第１のキャビティ ２８
第２のキャビティ ３１、３２ １次成形用の第１、２のスプル ３３ ２次成形用のスプル ３５ ２次成形用のランナ ３６ ２次成形用ゲート ４０
スライド金型 ４１ スライド側コア ４４
スライド側凹部 Ａ 第１の半中空成形品 Ｂ 第２の半中空成形品 Ｓ 接合空間部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定金型（２０）と移動金型（４０）と
   に形成されているキャビティ（２７、２８）に溶融樹脂
   を射出して少なくとも一対の１次半中空成形品（Ａ、
   Ｂ）を成形する１次成形工程と、 前記１次成形工程後、前記移動金型（４０）を前記固定
   金型（２０）に対して移動させて、対の１次半中空成形
   品（Ａ、Ｂ）を互いに突き合わせ、そして突き合わせた
   部分（Ｓ）に溶融樹脂を射出充填して対の１次半中空成
   形品（Ａ、Ｂ）を一体化する２次成形工程とから中空成
   形品を得る成形方法において、 前記２次成形工程時には、突き合わせた部分（Ｓ）に射
   出する溶融樹脂の射出充填方向（Ｊ）と、突き合わせた
   部分（Ｓ）の射出充填点（Ｐ）における接線（Ｔ）とが
   なす角度（θ）が９０°より小さいようにして射出充填
   する、ことを特徴とする中空成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の２次成形工程時に、突き
   合わせた部分（Ｓ）に複数箇所から溶融樹脂を射出充填
   する中空成形品の成形方法。
3. 【請求項３】 固定金型（２０）と、該固定金型に対し
   て移動可能に設けられている移動金型（４０）とからな
   り、これらの金型（２０、４０）には、少なくとも一対
   の１次半中空成形品（Ａ、Ｂ）を成形するためのキャビ
   ティ（２７、２８）が設けられている金型であって、 前記キャビティ（２７）の開口部近傍の周壁（２４）に
   は、２次成形用のゲート（３６、３６、…）が開口して
   いると共に、該ゲート（３６、３６、…）の軸線（３
   ７）と周壁（２４）の開口点（３９）における接線（３
   ８）とがなす角度（θ）は９０°より小さいことを特徴
   とする、中空成形品の成形用金型。
4. 【請求項４】 請求項３記載のキャビティ（２７）の開
   口部近傍の周壁（２４）の外側には、２次成形用のラン
   ナ（３５）が設けられ、該２次成形用のランナ（３５）
   から２次成形用のゲート（３６、３６、…）が複数個分
   岐している中空成形品の成形用金型。