(57)【要約】【課題】簡単な構成で、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形する。【解決手段】内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形型３である。直管部の内周面を形成する直円柱状部を有する中子コア部２３を備えている。中子コア部２３における、樹脂中空体の型抜き方向の後端部に対応する軸方向一方側の端部に、径方向内側に凹む溝部２３ｃが全周に亘って形成されている。【選択図】図１
2020023067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形型であって、
上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有する中子を備え、
上記中子における、上記樹脂中空体の型抜き方向の後端部に対応する軸方向一方側の端部に、径方向内側に凹む溝部が全周に亘って形成されていることを特徴とする射出成形型。
【請求項２】
上記請求項１に記載の射出成形型において、
上記中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型を備え、
上記中子には、軸方向に貫通するエア流路が形成されていることを特徴とする射出成形型。
【請求項３】
内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形システムであって、
上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有し、径方向内側に凹む溝部が軸方向一方側の端部に全周に亘って形成され且つ軸方向に貫通するエア流路が形成された中子と、当該中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型と、を有する射出成形型と、
上記中子の外周に形成された上記樹脂中空体の軸方向一方側の端部を、軸方向他方側に押す押出装置と、
上記エア流路に高圧空気を送り込む高圧空気供給装置と、を備えることを特徴とする射出成形システム。
【請求項４】
内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形方法であって、
上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有し、径方向内側に凹む溝部が軸方向一方側の端部に全周に亘って形成され且つ軸方向に貫通するエア流路が形成された中子と、当該中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型と、を有する射出成形型を用意し、
上記中子の軸方向他方側の端面および外周面と上記外型との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を充填する射出工程と、
上記外型を上記中子に対して軸方向他方側および径方向外側に相対変位させる型開き工程と、
上記樹脂中空体を軸方向他方側に押して、上記溝部内に形成された径方向内側に突出する凸条部を、上記中子の外周面に乗り上げさせる第１型抜き工程と、
上記エア流路に高圧空気を送り込んで、上記樹脂中空体を軸方向他方側に押し出す第２型抜き工程と、を含むことを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形型、射出成形システム、および、射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合わせ面に凹部が形成された割型と、当該凹部に収容される中子との隙間（キャビティ）に溶融樹脂を充填し、冷却後に割型を開き、中子の周りで固化した樹脂を中子から引き抜くことで樹脂中空体を成形する射出成形方法が従来から知られている。
【０００３】
このような射出成形方法では、固化収縮した樹脂中空体が中子の外周面に張り付いているため、真っ直ぐな中子から樹脂中空体を引き抜くのは困難な上、無理に引き抜くと樹脂中空体の内周面が傷付くおそれがある。それ故、射出成形に用いられる射出成形型では、樹脂中空体の型抜き側に向かって窄むように、中子の外周面に型抜きテーパをつけるのが一般的である。
【０００４】
もっとも、型抜きテーパをつけた中子で成形される樹脂中空体の内周面には当然に型抜きテーパが生じるため、かかる樹脂中空体を用いて容器等を製造した場合には、型抜きテーパのない樹脂中空体を用いた場合に比して、容器の容積が減少し、内容物の貯蔵量が減少するという問題がある。
【０００５】
そこで、型抜きテーパのないストレートな樹脂中空体を射出成形するべく、例えば、キャビティ内に射出された溶融樹脂内でフローティングコアを移動させて中空体を形成する手法（例えば特許文献１参照）や、成形後に中子を変形させて中空体を抜き取る手法（例えば特許文献２参照）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３１１３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３１５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フローティングコアを移動させて樹脂中空体を形成する手法には、フローティングコアの挙動を制御するのが難しく、樹脂中空体の板厚精度が低くなるという問題がある。また、成形後に中子を変形させて樹脂中空体を抜き取る手法には、特殊な中子が必要となるため、成形型の構成が複雑となり、製造コストが嵩むという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明では、樹脂中空体の型抜き方向の後端部に径方向内側に突出する凸条部を設けることで、型抜きテーパをつけた場合と同様の型抜き状態を作出するようにしている。
【００１０】
具体的には、本発明は、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形型を対象としている。
【００１１】
そして、この射出成形型は、上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有する中子を備え、上記中子における、上記樹脂中空体の型抜き方向の後端部に対応する軸方向一方側の端部に、径方向内側に凹む溝部が全周に亘って形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
なお、本発明において「内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体」とは、樹脂中空体の軸心と内周面の母線とが平行な区間（直管部）を含むものであり、全長に亘って直管部で構成された樹脂中空体でもよいし、その一部に直管部を含む樹脂中空体でもよい。
【００１３】
さらに、樹脂中空体を中子から型抜く際には、中子の基端から先端に向けて、換言すると、中子の先端部に対応する部位を前側として樹脂中空体を引き抜くところ、本発明において「樹脂中空体の型抜き方向の後端部に対応する軸方向一方側の端部」とは、中子の基端部を指す。
【００１４】
以上を前提に、この構成によれば、中子の基端部に径方向内側に凹む溝部が全周に亘って形成されていることから、当該溝部に充填された溶融樹脂が固化することで、樹脂中空体の型抜き方向の後端部に径方向内側に突出する凸条部が全周に亘って形成される。
【００１５】
ところで、樹脂中空体の型抜き側に向かって窄むように、中子に型抜きテーパをつけた場合には、樹脂中空体を型抜き方向前側に少量移動させると、それ以後、樹脂中空体の内周面と中子の外周面との間に隙間が空くことになる。
【００１６】
そうして、本発明のように、樹脂中空体の型抜き方向の後端部に凸条部が形成された場合にも、樹脂中空体を型抜き方向前側に少量移動させると、溝部から抜け出した凸条部が中子の外周面に乗り上げて、樹脂中空体の型抜き方向の後端部が拡径することから、樹脂中空体の内周面と中子の外周面との間に隙間が形成されることになる。
【００１７】
つまり、本発明によれば、中子の基端部に溝部を形成するという簡単な構成で、型抜きテーパがないのに、型抜きテーパをつけた場合と同様の型抜き状態を作出することができ、これにより、内周面の傷付きを低減しつつ樹脂中空体を中子から引き抜くことができる。しかも、中子の基端部に溝部を形成するだけなので、樹脂中空体の板厚精度が低くなるおそれもない。
【００１８】
以上により、本発明によれば、簡単な構成で、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形することができる。
【００１９】
また、上記射出成形型では、上記中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型を備え、上記中子には、軸方向に貫通するエア流路が形成されていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、中子の軸方向他方側（先端側）の端面と外型との間にキャビティが形成されることから、樹脂中空体の型抜き方向前側の端部を閉塞する部位（仮に閉塞部と称する）が形成される。
【００２１】
上述の如く、樹脂中空体を型抜き方向前側に少量移動させると、凸条部が中子の外周面に乗り上げて、樹脂中空体の内周面と中子の外周面との間に隙間が形成されるため、それ以後は、樹脂中空体を中子から抜き取るのに大きな力を要しない。また、樹脂中空体を型抜き方向前側に少量移動させると、中子の先端面と閉塞部との間にも隙間が生じるので、エア流路に送り込んだ高圧空気を閉塞部全面に作用させることができる。それ故、エア流路から高圧空気を送り込めば、閉塞部が高圧空気で型抜き方向前側に押されることで、樹脂中空体を中子から容易に抜き取ることが可能となる。
【００２２】
つまり、押出装置等を用いて凸条部を溝部から抜き出しさえすれば、それ以後は高圧空気にて樹脂中空体を中子から抜き取ることが可能となるので、押出装置等のストロークを短くすることができ、押出装置等が大掛かりになるのを抑えることができる。加えて、高圧空気を送り込むことで、樹脂中空体が径方向に若干拡がることから、樹脂中空体の内周面と中子の外周面との隙間が拡がるので、樹脂中空体を中子からより一層スムーズに抜き取ることができる。
【００２３】
さらに、本発明は、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形システムをも対象としている。
【００２４】
そして、この射出成形システムは、上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有し、径方向内側に凹む溝部が軸方向一方側の端部に全周に亘って形成され且つ軸方向に貫通するエア流路が形成された中子と、当該中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型と、を有する射出成形型と、上記中子の外周に形成された上記樹脂中空体の軸方向一方側の端部を、軸方向他方側に押す押出装置と、上記エア流路に高圧空気を送り込む高圧空気供給装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００２５】
この構成によれば、押出装置により樹脂中空体を軸方向他方側に押すことで、凸条部を溝部から抜け出させるとともに、高圧空気供給装置が送り込む高圧空気により、樹脂中空体を中子から抜き取ることができるので、上記効果と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
また、本発明は、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を成形する射出成形方法をも対象としている。
【００２７】
この射出成形方法では、上記直管部の内周面を形成する直円柱状部を有し、径方向内側に凹む溝部が軸方向一方側の端部に全周に亘って形成され且つ軸方向に貫通するエア流路が形成された中子と、当該中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型と、を有する射出成形型を用意する。
【００２８】
そして、この射出成形方法は、上記中子の軸方向他方側の端面および外周面と上記外型との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を充填する射出工程と、上記外型を上記中子に対して軸方向他方側および径方向外側に相対変位させる型開き工程と、上記樹脂中空体を軸方向他方側に押して、上記溝部内に形成された径方向内側に突出する凸条部を、上記中子の外周面に乗り上げさせる第１型抜き工程と、上記エア流路に高圧空気を送り込んで、上記樹脂中空体を軸方向他方側に押し出す第２型抜き工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２９】
この構成によれば、上記効果と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る射出成形型、射出成形システム、および、射出成形方法によれば、簡単な構成で、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形システムを模式的に示す図であり、同図（ａ）は型締め状態を示し、同図（ｂ）は型開き状態を示している。
【図２】射出工程を模式的に説明する図である。
【図３】図２のＡ部に対応する拡大図である。
【図４】型開き工程を模式的に説明する図である。
【図５】第１型抜き工程を模式的に説明する図である。
【図６】図５のＡ部に対応する拡大図である。
【図７】第２型抜き工程を模式的に説明する図である。
【図８】切断工程を模式的に説明する図である。
【図９】型抜き時の仕組みを模式的に説明する図であり、同図（ａ）および（ｂ）は本実施形態の中子コア部を用いた場合を示し、同図（ｃ）および（ｄ）は型抜きテーパをつけた中子コア部を用いた場合を示し、同図（ｅ）および（ｆ）は単に型抜きテーパのない中子コア部を用いた場合を示す。
【図１０】変形例１に係る射出成形型および樹脂中空体を模式的に示す図である。
【図１１】変形例２に係る射出成形型および樹脂中空体を模式的に示す図である。
【図１２】変形例３に係る樹脂パイプを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
−射出成形システム−
図１は、本実施形態に係る射出成形システム１を模式的に示す図であり、同図（ａ）は型締め状態を示し、同図（ｂ）は型開き状態を示している。この射出成形システム１は、水素タンク等に用いられる樹脂パイプ５０（図８（ｂ）参照）の中間品である、内周面４１ａに型抜きテーパのない（抜き角０°の）長尺の樹脂中空体４０（図８（ａ）参照）を射出成形するものである。この射出成形システム１は、射出成形型３と、押出装置５と、高圧空気供給装置７と、を備えていて、図１（ａ）に示すように簡素な構成となっている。なお、図１（ｂ）では、図を見易くするために、高圧空気供給装置７を図示省略している。
【００３４】
射出成形型３は、射出機（図示せず）の取付板に固定される固定型１０と、固定型１０に対して金型軸線ＭＡ方向に相対変位可能に構成された可動型２０と、を有していて、金型軸線ＭＡ方向に開閉する（型開きする）構造を有している。
【００３５】
固定型１０には、金型軸線ＭＡ方向に窪み、後述する中子コア部２３および外殻コア部２５，２７が収容される凹部１１が形成されている。また、固定型１０には、金型軸線ＭＡ方向に延び凹部１１に連通する樹脂注入口１２が設けられている。この樹脂注入口１２には、射出機の射出ノズル９が接続されている。
【００３６】
可動型２０は、ベース部２１と、中子コア部（中子）２３と、２つの外殻コア部２５，２７と、を有している。
【００３７】
ベース部２１には、金型軸線ＭＡ上で延びるエア流路２１ａが貫通形成されている。また、ベース部２１には、金型軸線ＭＡを中心とし、固定型１０側に開口する円環状の凹部２１ｂが形成されている。さらに、ベース部２１には、金型軸線ＭＡ方向に延びていて、凹部２１ｂに連通する複数の孔２１ｃが形成されている。
【００３８】
中子コア部２３は、樹脂中空体４０の内周面４１ａを形成するものであり、内周面４１ａに型抜きテーパのない樹脂中空体４０に対応して、外周面２３ａにテーパ角のない直円柱状に形成されている。この中子コア部２３は、その軸心が金型軸線ＭＡと一致するように、ベース部２１に固定されている。それ故、中子コア部２３の軸方向と樹脂中空体４０の型抜き方向とが一致している。ベース部２１に固定された中子コア部２３の外周面２３ａは、ベース部２１に形成された円環状の凹部２１ｂの内周面と面一になっている。なお、以下では、中子コア部２３の基端側（ベース部２１側）を軸方向一方側とも称し、中子コア部２３の先端側（固定型１０側）を軸方向他方側とも称する。
【００３９】
図１に示すように、中子コア部２３における、樹脂中空体４０の型抜き方向の後端部に対応する軸方向一方側の端部（基端部）には、径方向内側に凹む溝部２３ｃが全周に亘って形成されている。この溝部２３ｃは、その縁が、中子コア部２３の軸方向一方側の端に位置するように形成されている。なお、図１では、図を見易くするために、溝部２３ｃの大きさを誇張して示している。
【００４０】
さらに、中子コア部２３の中央部には軸方向に貫通するエア流路２３ｄが形成されている。このエア流路２３ｄは、ベース部２１に形成されたエア流路２１ａと同軸且つ同径に形成されていて、エア流路２１ａと連通している。また、中子コア部２３の軸方向他方側の端部（先端部）には、エア流路２３ｄの一部を縮径した絞り部２３ｅが形成されている。
【００４１】
２つの外殻コア部２５，２７は、樹脂中空体４０の外周面４１ｂ（図８（ａ）参照）を形成するものであり、レール（図示せず）を介して、ベース部２１に対して上下方向に摺動可能に連結されているとともに、レール（図示せず）を介して、固定型１０に対しても凹部１１の傾斜方向に摺動可能に連結されている。これにより、２つの外殻コア部２５，２７は、図１（ｂ）に示すように、固定型１０と可動型２０との型開きに連動して上下に分離し、樹脂中空体４０の外周面４１ｂから離型する割型として構成されている。換言すると、２つの外殻コア部２５，２７は、固定型１０が中子コア部２３に対して軸方向他方側に離れるのに連動して、中子コア部２３に対して径方向外側に離れるように構成されている。
【００４２】
２つの外殻コア部２５，２７の合わせ面（割面）には、型締め状態で、中子コア部２３と同軸で且つ中子コア部２３の外径よりも大きな内径を有する直円柱状の空間が形成されるように半円柱状の凹部がそれぞれ設けられている。これにより、凹部を区画する外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａと、中子コア部２３の外周面２３ａとの間に、円筒状の第１キャビティ３ａが形成されるようになっている。なお、型締め状態では、外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａは、ベース部２１に形成された円環状の凹部２１ｂの外周面と面一になっている。
【００４３】
また、本実施形態の射出成形型３では、図１に示すように、固定型１０の凹部１１における底面１１ａと、中子コア部２３の軸方向他方側の端面２３ｂとの間にも、円盤状の第２キャビティ３ｂが形成されるようになっている。この第２キャビティ３ｂは、樹脂注入口１２と連通している。
【００４４】
これらにより、本実施形態では、固定型１０および２つの外殻コア部２５，２７が、本発明でいうところの「中子の軸方向他方側の端面および外周面との間にキャビティが形成されるように配置され、当該中子に対して軸方向他方側および径方向外側に離れるように変位可能な外型」に相当する。
【００４５】
押出装置５は、機械式エジェクタ（図示せず）と、エジェクトリング３１と、複数のロッド３２と、エジェクタプレート３３と、エジェクタピン３４と、を有している。
【００４６】
エジェクトリング３１は、その先端面が、ベース部２１における中子コア部２３が取り付けられた面と面一になるように、ベース部２１に形成された円環状の凹部２１ｂに収容されている。上述の如く、中子コア部２３の外周面２３ａと凹部２１ｂの内周面とが面一になっており、且つ、外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａと凹部２１ｂの外周面とが面一になっていることから、凹部２１ｂに収容されたエジェクトリング３１が第１キャビティ３ａの軸方向一方側の端面を区画するようになっている。
【００４７】
なお、図１では、図を見易くするために、エジェクトリング３１の金型軸線ＭＡ方向の厚さを誇張して示しており、実際には、エジェクトリング３１の厚さは、中子コア部２３の全長に対して極めて小さい値に設定されている。
【００４８】
複数のロッド３２は、ベース部２１に形成された複数の孔２１ｃにそれぞれ摺動可能に挿通されている。複数のロッド３２は、その先端部（軸方向他方側の端部）がエジェクトリング３１に接続されている一方、その基端部（軸方向一方側の端部）がエジェクタプレート３３に固定されている。エジェクタプレート３３は、機械式エジェクタに備えられたエジェクタピン３４と接続されている。
【００４９】
エジェクタピン３４は、機械式エジェクタによって金型軸線ＭＡ方向に進退するように構成されており、これにより、エジェクタプレート３３および複数のロッド３２が金型軸線ＭＡ方向に進退する。エジェクトリング３１は、それらの進退に連動して、図１（ａ）に示すように、凹部２１ｂに収容されたり、図１（ｂ）に示すように、凹部２１ｂから押し出されたりする。
【００５０】
高圧空気供給装置７は、図１（ａ）に示すように、ベース部２１に形成されたエア流路２１ａと接続されていて、エア流路２１ａおよびこれと連通するエア流路２３ｄに高圧空気を送り込むように構成されている。
【００５１】
−射出成形方法−
次いで、上記射出成形システム１を用いた射出成形方法について説明する。本実施形態の射出成形方法は、射出工程と、型開き工程と、第１型抜き工程と、第２型抜き工程と、切断工程と、を含んでいる。
【００５２】
〈射出工程〉
図２は、射出工程を模式的に説明する図である。射出工程では、中子コア部２３の外周面２３ａと外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａとの間に形成された第１キャビティ３ａ、および、中子コア部２３の軸方向他方側の端面２３ｂと固定型１０の凹部１１における底面１１ａとの間に形成された第２キャビティ３ｂに溶融樹脂を充填する。
【００５３】
具体的には、図２に示すように、固定型１０と可動型２０とを閉じた状態（型締め状態）で、射出機から射出ノズル９を介して、図２の白抜き矢印で示すように、樹脂注入口１２へ溶融樹脂を射出する。射出された溶融樹脂は、樹脂注入口１２を通って、第２キャビティ３ｂに到達する。第２キャビティ３ｂに到達した溶融樹脂は、当該第２キャビティ３ｂ内で中央部（樹脂注入口１２に対応する位置）から放射状に広がり、当該第２キャビティ３ｂの径方向外側の端部（外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａ）まで到達した後、第１キャビティ３ａに供給される。第１キャビティ３ａおよび第２キャビティ３ｂに溶融樹脂が充填されると、射出工程が完了する。
【００５４】
このように、本実施形態では、第１キャビティ３ａの他に第２キャビティ３ｂを設けることで、円筒状の第１キャビティ３ａに対し３６０°均一に溶融樹脂を供給することが可能となるので、例えば第１キャビティ３ａに一箇所から溶融樹脂を供給する場合に比して、第１キャビティ３ａ内に溶融樹脂をムラなく充填することができる。
【００５５】
なお、第２キャビティ３ｂに供給された溶融樹脂はエア流路２３ｄにも入り込むが、エア流路２３ｄの先端部（軸方向他方側の端部）には絞り部２３ｅが形成されているので、溶融樹脂は少量しか入り込まず、しかも、入り込んだ少量の溶融樹脂も冷却固化されて絞り部２３ｅ付近で止まる。
【００５６】
図３は、図２のＡ部に対応する拡大図である。第２キャビティ３ｂを介して第１キャビティ３ａに供給された溶融樹脂が、第１キャビティ３ａの軸方向一方側の端部に至ると、図３に示すように、中子コア部２３における軸方向一方側の端部に形成された溝部２３ｃにも溶融樹脂が充填される。溝部２３ｃに充填された溶融樹脂が冷却固化することで、樹脂中空体４０の軸方向一方側の端部には、図３に示すように、径方向内側に突出する凸条部４５が全周に亘って形成される。
【００５７】
〈型開き工程〉
図４は、型開き工程を模式的に説明する図である。型開き工程は、充填された溶融樹脂が冷却されて固化し、第１キャビティ３ａ内に円筒部４１が形成されるとともに、第２キャビティ３ｂ内に円盤状の閉塞部４２が形成された後に行われる。型開き工程では、固定型１０を中子コア部２３に対して軸方向他方側に相対変位させるとともに、外殻コア部２５，２７を中子コア部２３に対して径方向外側に相対変位させる。
【００５８】
具体的には、図４の黒塗り矢印で示すように、可動型２０を固定型１０から離すように金型軸線ＭＡ方向に引く。すると、ベース部２１および固定型１０に対してレールを介して摺動可能に連結され２つの外殻コア部２５，２７が、固定型１０と可動型２０との型開きに連動して上下（樹脂中空体４０の径方向）に分離する。これにより、閉塞部４２から軸方向他方側に固定型１０が離型するとともに、円筒部４１から２つの外殻コア部２５，２７が径方向外側に離型し、型開き工程が完了する。
【００５９】
なお、２つの外殻コア部２５，２７は、当該外殻コア部２５，２７が固定型１０から離脱する位置まで開く（図５参照）。また、図４の符号４３は、樹脂注入口１２内で溶融樹脂が冷却固化したスプールであり、符号４４は絞り部２３ｅで溶融樹脂が冷却固化したスプールである。
【００６０】
〈第１型抜き工程〉
図５は、第１型抜き工程を模式的に説明する図であり、図６は、図５のＡ部に対応する拡大図である。第１型抜き工程では、中子コア部２３に残った樹脂中空体４０を軸方向他方側に押して、溝部２３ｃ内に形成された径方向内側に突出する凸条部４５を、中子コア部２３の外周面２３ａに乗り上げさせる。
【００６１】
具体的には、図５の白抜き矢印で示すように、機械式エジェクタのエジェクタピン３４を金型軸線ＭＡ方向に動作させて、エジェクタプレート３３をベース部２１側に少量（例えばエジェクトリング３１の金型軸線ＭＡ方向の厚さ分）押す。すると、エジェクタプレート３３に固定された複数のロッド３２が押されて、これら複数のロッド３２と接続されたエジェクトリング３１が凹部２１ｂから押し出される。
【００６２】
上述の如く、エジェクトリング３１は第１キャビティ３ａの軸方向一方側の端面を区画していることから、エジェクトリング３１が凹部２１ｂから押し出されることで、図５に示すように、樹脂中空体４０が軸方向他方側に押される。樹脂中空体４０が軸方向他方側に押されると、図６に示すように、中子コア部２３に形成された溝部２３ｃから凸条部４５が抜け出して中子コア部２３の外周面２３ａに乗り上げ、第１型抜き工程が完了する。
【００６３】
ここで、凸条部４５は、円筒部４１の軸方向一方側の端部に、換言すると、樹脂中空体４０におけるエジェクトリング３１からの力が最も作用し易い位置に形成されていることから、凸条部４５を溝部２３ｃから容易に抜け出させることができる。
【００６４】
また、凸条部４５は、円筒部４１における最も変形し易い軸方向一方側の端部に形成されていることから、凸条部４５が中子コア部２３の外周面２３ａに乗り上げることで、図６に示すように、円筒部４１における軸方向一方側の端部を容易に拡径させることができる。そうして、円筒部４１における軸方向一方側の端部、すなわち、樹脂中空体４０の型抜き方向の後端部が拡径すると、樹脂中空体４０の全長に亘って、樹脂中空体４０の内周面４１ａと中子コア部２３の外周面２３ａとの間に隙間が形成されることになる。
【００６５】
これにより、本実施形態では、機械式エジェクタと、エジェクトリング３１と、複数のロッド３２と、エジェクタプレート３３と、エジェクタピン３４と、を有する押出装置５が、本発明でいうところの「中子の外周に形成された樹脂中空体の軸方向一方側の端部を、軸方向他方側に押す押出装置」に相当する。
【００６６】
なお、円筒部４１を効果的に拡径させるべく、凸条部４５の高さは、円筒部４１の板厚に対して数％〜数十％であることが好ましく、それ故、中子コア部２３に形成される溝部２３ｃの深さも、円筒部４１の板厚に対して数％〜数十％であることが好ましい。
【００６７】
図９は、型抜き時の仕組みを模式的に説明する図であり、同図（ａ）および（ｂ）は本実施形態の中子コア部２３を用いた場合を示し、同図（ｃ）および（ｄ）は型抜きテーパをつけた中子コア部１２３を用いた場合を示し、同図（ｅ）および（ｆ）は単に型抜きテーパのない中子コア部２２３を用いた場合を示す。射出成形を行った場合には、図９（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、いずれの中子コア部２３，１２３，２２３においても、冷却されて収縮した樹脂中空体４０，１４０，２４０が、中子コア部２３，１２３，２２３の外周面２３ａ，１２３ａ，２２３ａに張り付くことになる。
【００６８】
そうして、単に型抜きテーパのない中子コア部２２３の場合、図９（ｆ）に示すように、型抜き開始から型抜き完了まで終始樹脂中空体２４０の内周面２４１ａと中子コア部２２３の外周面２２３ａが接触する。このため、真っ直ぐな中子コア部２２３から樹脂中空体２４０を引き抜くのが困難な上、無理に引き抜くと樹脂中空体２４０の内周面２４１ａが傷付くおそれがある。
【００６９】
これに対し、型抜きテーパをつけた中子コア部１２３の場合、図９（ｄ）に示すように、型抜き開始の際、樹脂中空体１４０を型抜き方向前側に少量移動させると、それ以後、樹脂中空体１４０の内周面１４１ａと中子コア部１２３の外周面１２３ａとの間に隙間が空くことになる。これにより、樹脂中空体１４０の内周面１４１ａを傷付けることなく、樹脂中空体１４０を中子コア部１２３からスムーズに引き抜くことが可能となる。
【００７０】
そうして、本実施形態の中子コア部２３の場合、図９（ｂ）に示すように、型抜き開始の際、樹脂中空体４０を型抜き方向前側に少量移動させると、凸条部４５が中子コア部２３の外周面２３ａに乗り上げて、樹脂中空体４０の型抜き方向の後端部が拡径することから、樹脂中空体４０の全長に亘って、樹脂中空体４０の内周面４１ａと中子コア部２３の外周面２３ａとの間に隙間が形成されることになる。
【００７１】
つまり、本実施形態では、中子コア部２３の基端部に溝部２３ｃを形成するという簡単な構成で、型抜きテーパがないのに、型抜きテーパをつけた場合と同様の型抜き状態を作出することができ、これにより、内周面４１ａの傷付きを低減しつつ樹脂中空体４０を中子コア部２３から引き抜くことが可能になっている。
【００７２】
〈第２型抜き工程〉
図７は、第２型抜き工程を模式的に説明する図である。第２型抜き工程では、エア流路２３ｄに高圧空気を送り込んで、樹脂中空体４０を軸方向他方側に押し出す。具体的には、図７の黒塗り矢印で示すように、高圧空気供給装置７から、ベース部２１に形成されたエア流路２１ａに高圧空気を送り込むことで、これと連通するエア流路２３ｄに高圧空気を送り込む。
【００７３】
上述の如く、樹脂中空体４０を型抜き方向前側に少量移動させると、凸条部４５が中子コア部２３の外周面２３ａに乗り上げて、樹脂中空体４０の内周面４１ａと中子コア部２３の外周面２３ａとの間に隙間が形成されるため、それ以後は、樹脂中空体４０を中子コア部２３から抜き取るのに大きな力を要しない。また、中子コア部２３の軸方向他方側の端面２３ｂと閉塞部４２とが密着した状態では、絞り部２３ｅの面積分しか高圧空気が作用しないが、第１型抜き工程で樹脂中空体４０を型抜き方向前側に少量移動させると、中子コア部２３の軸方向他方側の端面２３ｂと閉塞部４２との間にも隙間が生じるので、エア流路２３ｄからの高圧空気を閉塞部４２全面に作用させることができる。それ故、エア流路２３ｄから高圧空気を送り込めば、閉塞部４２が高圧空気で型抜き方向前側に押されることで、樹脂中空体４０を中子コア部２３から容易に抜き取ることができる。
【００７４】
つまり、第１型抜き工程において、押出装置５を用いて凸条部４５を溝部２３ｃから抜き出しさえすれば、それ以後は高圧空気にて樹脂中空体４０を中子コア部２３から抜き取ることが可能となるので、押出装置５のストロークを短くすることができ、これにより、押出装置５が大掛かりになるのを抑えることができる。加えて、高圧空気を送り込むことで、円筒部４１が径方向に若干拡がることから、樹脂中空体４０の内周面４１ａと中子コア部２３の外周面２３ａとの隙間がさらに拡がるので、樹脂中空体４０を中子コア部２３からより一層スムーズに抜き取ることができる。
【００７５】
〈切断工程〉
図８は、切断工程を模式的に説明する図である。切断工程では、脱型完了後は不要となるスプール４３，４４、閉塞部４２および凸条部４５を切除すべく、図８（ａ）の破線Ａおよび破線Ｂの位置で樹脂中空体４０を切断する。これにより、図８（ｂ）に示すように、外周面５０ｂが真っ直ぐで、内周面５０ａに型抜きテーパのないストレートパイプである長尺の樹脂パイプ５０を成形することができる。
【００７６】
−効果−
以上のように本実施形態によれば、中子コア部２３の基端部に溝部２３ｃを形成するという簡単な構成で、型抜きテーパがないのに、型抜きテーパをつけた場合と同様の型抜き状態を作出することができ、これにより、内周面４１ａの傷付きを低減しつつ樹脂中空体４０を中子コア部２３から引き抜くことができる。しかも、中子コア部２３の基端部に溝部２３ｃを形成するだけなので、樹脂中空体４０の板厚精度が低くなるおそれもない。したがって、簡単な構成で、内周面４１ａに型抜きテーパのない長尺の樹脂中空体４０を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形することができる。
【００７７】
また、凸条部４５を形成する溝部２３ｃを、中子コア部２３の基端部に設けることで、切断工程で切除される円筒部４１の切断長を短くすることができ、これにより、歩留まりが低下するのを抑えることができる。
【００７８】
さらに、第２キャビティ３ｂを設けることで、第１キャビティ３ａ内に溶融樹脂をムラなく充填することができる。
【００７９】
また、凸条部４５が、樹脂中空体４０における、エジェクトリング３１からの力が最も作用し易い位置に形成されていることから、凸条部４５を溝部２３ｃから容易に抜け出させることができる。
【００８０】
さらに、押出装置５による押出しと高圧空気による抜き取りとを併用することで、押出装置５のストロークを短くすることができ、これにより、押出装置５が大掛かりになるのを抑えることができる。
【００８１】
また、高圧空気を送り込むことで、樹脂中空体４０の内周面４１ａと中子コア部２３の外周面２３ａとの隙間がさらに拡がるので、樹脂中空体４０を中子コア部２３からより一層スムーズに抜き取ることができる。
【００８２】
そうして、成形された樹脂パイプ５０を用いて水素タンク等を製造した場合には、型抜きテーパのついた樹脂パイプを用いた場合に比して、水素貯蔵量を増大させることができる。
【００８３】
−変形例１−
本変形例は、図１０に示すように、樹脂中空体６０の型抜き方向前側の端部に略半球状のドーム部６６が形成されている点が、上記実施形態と異なるものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８４】
樹脂中空体６０は、円筒部（直管部）６１と、円筒部６１の軸方向他方側の端部に形成された略半球状のドーム部６６と、ドーム部６６を軸方向に貫通するように形成された円筒状の口金取付部６７と、口金取付部６７の軸方向一方側の端部を閉塞する閉塞部６２と、を有している。円筒部６１の軸方向一方側の端部には、上記凸条部４５と同様の凸条部（図示せず）が形成されており、それ故、円筒部６１は内周面６１ａに型抜きテーパのない長尺の直管部として成形される。なお、図１０の符号６３は、樹脂注入口１２’内で溶融樹脂が冷却固化したスプールであり、符号６４は絞り部２３ｅ’で溶融樹脂が冷却固化したスプールである。
【００８５】
樹脂中空体６０は、固定型１０’と可動型２０’とを有する射出成形型３’を用いて成形される。固定型１０’には、上記固定型１０と同様に、凹部１１’が形成されているのみならず、凹部１１’の底面１１ａ’を略半球状に窪ませた球面凹部１３が形成されているとともに、球面凹部１３内で軸方向一方側に延びる略円柱状の突起部１４が形成されている。なお、樹脂注入口１２’は突起部１４を貫通している。
【００８６】
一方、可動型２０’は、上記可動型２０と同様のベース部２１および外殻コア部２５，２７を有しているが、中子コア部２３’の形状が可動型２０と異なっている。中子コア部２３’は、軸方向他方側の端部に略半球状の球面先端部２４を有している点が、上記中子コア部２３と異なっている。球面先端部２４には、軸方向に延びる断面円形の孔部２４ａが形成されている。
【００８７】
このような射出成形型３’を用いることで、外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａと中子コア部２３’の外周面２３ａ’との間に円筒部６１が形成され、球面凹部１３と球面先端部２４との間にドーム部６６が形成され、突起部１４と孔部２４ａとの間に口金取付部６７が形成され、突起部１４の先端面１４ａと中子コア部２３’の軸方向他方側の端面２３ｂ’との間に閉塞部６２が形成される。
【００８８】
そうして、上記実施形態と同様に、押出装置５を用いて樹脂中空体６０の凸条部を中子コア部２３’の溝部（図示せず）から押出し、エア流路２３ｄ’からの高圧空気により閉塞部６２が型抜き方向前側に押されることで、樹脂中空体６０が中子コア部２３’から抜き取られる。その後、スプール６３，６４、閉塞部６２および凸条部を切除すれば、端部にドーム部６６を有するストレートパイプを得ることができる。
【００８９】
以上のように、本変形例では、固定型１０’および中子コア部２３’の形状に工夫を凝らすことで、内周面６１ａに型抜きテーパのない長尺の円筒部６１と、円筒部６１の端部に設けられたドーム部６６と、を有する樹脂中空体６０を容易に成形することができる。
【００９０】
−変形例２−
本変形例は、図１１に示すように、樹脂中空体７０の径が軸方向に変化している点が、上記実施形態と異なるものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９１】
樹脂中空体７０は、大径円筒部（直管部）７１と、小径円筒部（直管部）７７と、大径円筒部７１と小径円筒部７７とを繋ぐ傾斜筒部７６と、小径円筒部７７の軸方向他方側の端部を閉塞する閉塞部７２と、を有している。大径円筒部７１の軸方向一方側の端部には、上記凸条部４５と同様の凸条部（図示せず）が形成されており、それ故、大径円筒部７１および小径円筒部７７は内周面７１ａ，７７ａに型抜きテーパのない長尺の直管部として成形される。なお、図１１の符号７３は、樹脂注入口１２内で溶融樹脂が冷却固化したスプールであり、符号７４は絞り部２３ｅ”で溶融樹脂が冷却固化したスプールである。
【００９２】
樹脂中空体７０は、固定型１０と可動型２０”とを有する射出成形型３”を用いて成形される。可動型２０”は、上記可動型２０と同様のベース部２１を有しているが、外殻コア部２５”，２７”および中子コア部２３”の形状が可動型２０と異なっている。外殻コア部２５”，２７”は、上記内周面２５ａ，２７ａと同径の大径内周面２５ａ１，２７ａ１と、内周面２５ａ，２７ａよりも小径の小径内周面２５ａ３，２７ａ３と、これらを繋ぐ傾斜内周面２５ａ２，２７ａ２と、をそれぞれ有している点が、上記外殻コア部２５，２７と異なっている。中子コア部２３”は、上記外周面２３ａと同径の大径外周面２３ａ１と、外周面２３ａよりも小径の小径外周面２３ａ３と、これらを繋ぐ傾斜外周面２３ａ２と、を有している点が、上記中子コア部２３と異なっている。
【００９３】
このような射出成形型３”を用いることで、外殻コア部２５”，２７”の大径内周面２５ａ１，２７ａ１と中子コア部２３”の大径外周面２３ａ１との間に大径円筒部７１が形成され、傾斜内周面２５ａ２，２７ａ２と傾斜外周面２３ａ２との間に傾斜筒部７６が形成され、小径内周面２５ａ３，２７ａ３と小径外周面２３ａ３との間に小径円筒部７７が形成され、固定型１０の底面１１ａと中子コア部２３”の軸方向他方側の端面２３ｂ”との間に閉塞部７２が形成される。
【００９４】
以上のように、本変形例では、外殻コア部２５”，２７”および中子コア部２３”の形状に工夫を凝らすことで、型抜きテーパのない長尺の大径円筒部７１および小径円筒部７７を有する、換言すると、径が軸方向に変化する樹脂中空体７０を容易に成形することができる。
【００９５】
−変形例３−
本変形例は、図１２に示すように、樹脂パイプ８０の外周面８０ｂの断面形状が変化する点が、上記実施形態と異なるものである。
【００９６】
例えば押出し成形では、ストレートパイプは容易に成形することができるものの、板厚が変化するパイプを成形することは困難である。
【００９７】
これに対し、本変形例では、上記実施形態と同様の手法により、押出し成形と同様に、内周面８０ａに型抜きテーパのない長尺の樹脂パイプ８０を成形することができる。それに加えて、割型である外殻コア部２５，２７の内周面２５ａ，２７ａの形状に工夫を凝らすことで、図１２に示すように、外周面８０ｂの断面形状が変化する樹脂パイプ８０を、換言すると、軸方向に板厚が変化する樹脂パイプ８０を容易に成形することができる。
【００９８】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００９９】
上記実施形態では、樹脂パイプ５０の用途として水素タンクを例示したが、これに限らず、樹脂パイプ５０は様々な用途に適用することができる。
【０１００】
また、上記変形例２では、大径円筒部７１と小径円筒部７７とを傾斜筒部７６で繋いだが、これに限らず、例えば大径円筒部７１と小径円筒部７７とを円環状の段差面で繋いでもよい。
【０１０１】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明によると、簡単な構成で、内周面に型抜きテーパのない長尺の直管部を含む樹脂中空体を、脱型時の傷付きを低減しつつ精度良く成形することができるので、樹脂中空体を形成する射出成形型、射出成形システム、および、射出成形方法に適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【０１０３】
１                                              射出成形システム
３、３’、３”                                  射出成形型
３ａ                                            第１キャビティ
３ｂ                                            第２キャビティ
５                                              押出装置
７                                              高圧空気供給装置
１０、１０’                                    固定型（外型）
２３、２３’、２３”                            中子コア部（中子）
２３ａ、２３ａ’、２３ａ１、２３ａ２、２３ａ３  外周面
２３ｂ、２３ｂ’、２３ｂ”                      軸方向他方側の端面
２３ｃ                                          溝部
２３ｄ、２３ｄ’                                エア流路
２５、２５”                                    外殻コア部（外型）
２７、２７”                                    外殻コア部（外型）
４０、６０、７０                                樹脂中空体
４１ａ、６１ａ、８０ａ                          内周面
４５                                            凸条部
６１、７１、７７                                円筒部（直管部）
【図１】
2020023067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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