(57)【要約】【課題】略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を一度の射出成形工程で成形することで、樹脂界面や溶着跡が無い高品質の成形品を製作すると共に工程数を削減して生産性の向上を図ることを目的とする。【解決手段】略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を成形する射出成形用金型１であって、成形品の外面を成形するキャビティ２０が形成されたキャビティ型２と、貫通孔を成形する略Ｕ字状のコア型３と、が備えられ、コア型３が、折り返し部分３ａの中央で、キャビティ型２の外部からキャビティ２０内にそれぞれ挿設された一対のスライドコア３０，３０に分割され、一対のスライドコア３０，３０が、Ｕ字状のコア型３の外側部分に位置する外型３１と、Ｕ字状のコア型３の内側部分に位置する内型３２と、にそれぞれ分割され、外型３１と内型３２とが、スライドコア３０のスライド方向に沿って相対的にスライド可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を成形する射出成形用金型であって、
前記成形品の外面を成形するキャビティが形成されたキャビティ型と、前記貫通孔を成形する略Ｕ字状のコア型と、が備えられており、
該コア型が、折り返し部分の中央で、前記キャビティ型の外部から前記キャビティ内にそれぞれ挿設された一対のスライドコアに分割されており、
該一対のスライドコアが、Ｕ字状の前記コア型の外側部分に位置する外型と、Ｕ字状の前記コア型の内側部分に位置する内型と、にそれぞれ分割されており、
前記外型と前記内型とが、前記スライドコアのスライド方向に沿って相対的にスライド可能となっていることを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば下記特許文献１に記載されているような、地中に管状の熱交換器を埋設し、その熱交換器内に熱媒体を流通させて熱交換させることで、暖房用の熱を地中から吸収したり室内の余剰熱を地中に放出したりする地中熱ヒートポンプシステムが提供されている。この地中熱ヒートポンプシステムにおける熱交換器は、２本のパイプの下端部同士が継手部材を介して連結された構成からなり、地中に形成された例えば直径９０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の小径のボーリング孔の内側に挿入されている。前記した継手部材は、樹脂製のＵ字管継手であり、２本のパイプ同士を連通させるＵ字状の貫通孔が形成されている。
【０００３】
ところで、上記した継手部材は、貫通孔がＵ字状に折り返された形状になっているので、通常の射出成形用金型を用いて成形しようとすると、離型時に、前記貫通孔を成形するコア型を抜くことが困難である。
そこで、上記した継手部材を製作する方法として、従来、例えば下記特許文献２に記載されているように、まず、Ｕ字管部を有する樹脂成形体をブロー成形し、その後、その樹脂成形体をインサートとして外殻を射出成形する製造方法が提案されている。
また、上記した継手部材を製作する他の方法として、例えば下記特許文献３に記載されているように、まず、射出成形法によって２つの分割パイプ（エルボ管）を作製し、それら２つの分割パイプの端部同士をバット溶着してＵ字状の接合パイプを形成し、その後、接合パイプをインサートとして樹脂被覆部を射出成形する製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３７５６９号公報
【特許文献２】特許第４３６０８４１号公報
【特許文献３】特開平１０−１２８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術（特許文献２及び３）では、インサート品（樹脂成形体、接合パイプ）と射出成形部（外殻、樹脂被覆部）との間の樹脂界面が弱く、割れなどが発生するおそれがある。
また、上記した前者の従来技術では、ブロー成形工程後に射出成形工程を行う必要があり、また、後者の従来技術では、一次射出成形工程（分割パイプ）後に、バット溶着工程を行い、その後、二次射出成形工程（樹脂被覆部）を行う必要があるため、工程数が多くて生産性が低くなるという問題がある。
さらに、上記した後者の従来技術では、Ｕ字状の貫通孔の内周面に、分割パイプ同士をバット溶着したときの溶着跡が残るという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を一度の射出成形工程で成形することが可能な射出成形用金型を提供することによって、樹脂界面や溶着跡が無い高品質の成形品を製作すると共に、工程数を削減して生産性の向上を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る射出成形用金型は、上記した課題を解決するべく、下記の特徴を有する。
すなわち、本願の請求項１に係る射出成形用金型は、略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を成形する射出成形用金型であって、前記成形品の外面を成形するキャビティが形成されたキャビティ型と、前記貫通孔を成形する略Ｕ字状のコア型と、が備えられており、該コア型が、折り返し部分の中央で、前記キャビティ型の外部から前記キャビティ内にそれぞれ挿設された一対のスライドコアに分割されており、該一対のスライドコアが、Ｕ字状の前記コア型の外側部分に位置する外型と、Ｕ字状の前記コア型の内側部分に位置する内型と、にそれぞれ分割されており、前記外型と前記内型とが、前記スライドコアのスライド方向に沿って相対的にスライド可能となっていることを特徴としている。
なお、本発明における「略Ｕ字状」には、折り返し部が円弧状のものだけでなくコ字状及びＶ字状のものも含むものとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る射出成形用金型によれば、上記した解決手段によって下記の作用及び効果を奏する。
すなわち、本願の請求項１に係る射出成形用金型を用いて成形品を成形する際には、まず、キャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、その後、射出成形用金型を冷却して溶融樹脂を固化させる。次に、キャビティ型及びコア型を成形品からそれぞれ離型させる。コア型の離型方法としては、まず、一対のスライドコアの外型を内型に対してそれぞれスライドさせてキャビティ内（成形品の貫通孔内）から引き抜く。その後、一対のスライドコアをそれぞれ外側（一対のスライドコアの間隔が拡がる方向）にずらして一対のスライドコアの分割面を離間させる。これにより、一対のスライドコアの内型の鉤状の先端部が、成形品の貫通孔の折り返し部分の内壁面からそれぞれ外される。続いて、一対のスライドコアの内型をそれぞれキャビティ内（成形品の貫通孔内）から引き抜くことで、コア型が成形品の貫通孔内から離型される。
このように、本願の請求項１に係る射出成形用金型によれば、略Ｕ字状に延在する貫通孔を有する成形品を一度の射出成形工程で成形することができる。したがって、樹脂界面や溶着跡が無い高品質の成形品を製作することができ、また、工程数が削減されて生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための射出成形用金型の縦断面図である。
【図２】図１に示す射出成形用金型によって成形される成形品を示した側面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ´間の横断面図である。
【図４】射出成形用金型の離型動作を説明するための図であって、外型を内型に対してスライドさせた状態を示す縦断面図である。
【図５】射出成形用金型の離型動作を説明するための図であって、スライドコアを外側にずらした状態を示す縦断面図である。
【図６】射出成形用金型の離型動作を説明するための図であって、内型を引き抜いた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る射出成形用金型の実施形態について、図面に基いて説明する。
【００１１】
図１に示す射出成形用金型１は、図２に示す合成樹脂製の成形品１０を射出成形するための金型であり、溶融樹脂が射出充填される閉塞空間（成形空間）１００が形成されている。
【００１２】
ここで、射出成形用金型１によって成形される成形品１０について説明する。
なお、本実施形態では、成形品１０における各方向を便宜上、下記のとおりとする。すなわち、後述する貫通孔１１の端部１４の軸線に沿った方向（図２に示すＹ方向）を「縦方向」とし、縦方向に直交する方向のうち、貫通孔１１の両側の端部１４，１４の軸線同士を結ぶ方向（図２に示すＸ方向）を「横方向」とし、縦方向及び横方向にそれぞれ直交する方向を「前後方向」とする。
【００１３】
図２に示すように、成形品１０は、地中熱ヒートポンプシステムの熱交換器の継手部材として用いられる樹脂成形体であり、例えば高密度ポリエチレンなどからなる。成形品１０は、Ｕ字状に延在する丸孔状の貫通孔１１が形成された本体部１２と、図示せぬ錘を取り付けるための錘取付部１３と、を備えている。
【００１４】
本体部１２は、側面視（前後方向に沿った矢視）において縦方向一方側（図２における下側）が矩形状に形成されて縦方向他方側（図２における上側）が半円形状に形成されている。さらに、本体部１２は、前記した矩形状の部分の横方向の両端部分、及び前記した半円形状の部分の外周面が、断面視略半円状にそれぞれ形成されており、平面視（縦方向に沿った矢視）において長方円形状に形成されている。この本体部１２に形成された貫通孔１１は、本体部１２の一端面（図２における下端面）において両端がそれぞれ開口され、本体部１２の縦方向他方側の外周面に沿って円弧状に折り返されている。すなわち、貫通孔１１は、本体部１２の一端面から穿孔されて直線状に延在する両側の端部１４，１４と、円弧状に延在する折り返し部１５と、からなる。貫通孔１１の両側の端部１４，１４は、互いに平行に延在しており、また、貫通孔１１の両側の端部１４，１４の内径は、折り返し部１５の内径よりも大きくなっている。
【００１５】
錘取付部１３は、本体部１２の他端部（図２における上端部）に突設された板状部であり、錘取付用の取付孔１６，１６が形成されている。
【００１６】
次に、上記した射出成形用金型１の構成について詳しく説明する。
【００１７】
なお、本実施形態では、射出成形用金型１における各方向を、成形品１０と同様に便宜上、下記のとおりとする。すなわち、後述するスライドコア３０の軸線Ｌに沿った方向（図１に示すＹ方向）を「縦方向」とし、縦方向に直交する方向のうち、両側のスライドコア３０，３０の軸線Ｌ，Ｌ同士を結ぶ方向（図１に示すＸ方向）を「横方向」とし、縦方向及び横方向にそれぞれ直交する方向（図３に示すＺ方向）を「前後方向」とする。
【００１８】
図１、図３に示すように、射出成形用金型１の概略構成としては、図２に示す成形品１０の外面を成形するキャビティ２０（凹部）が形成された一対のキャビティ型２，２と、成形品１０の貫通孔１１を成形するＵ字状のコア型３と、を備えている。
【００１９】
一対のキャビティ型２，２は、一方が図示せぬ取付板などに固定された固定側型板であり、他方が前記した固定側型板から離間する方向に移動可能な可動側型板であり、前後方向から重ね合わせられている。一対のキャビティ型２，２のパーティング面２２，２２には、互いに向かい合わせに形成された略同形状のキャビティ２０，２０が形成されている。このキャビティ２０，２０は、図２に示す成形品１０の外面形状に対応した形状の凹部であり、成形品１０を前後方向に分割した形状に形成されている。また、キャビティ型２，２には、上記した成形品１０の取付孔１６，１６を形成する丸棒状の金型ピン２１，２１が貫設されている。
【００２０】
コア型３は、キャビティ２０，２０の内側に差し込まれて図２に示す成形品１０の貫通孔１１を形成する丸棒状の金型であり、円弧状に折り返されたＵ字形状に形成されている。このコア型３は、その折り返し部３ａの横方向の中央部分で２つのスライドコア３０，３０に分割されている。このスライドコア３０，３０は、キャビティ型２，２の外部からキャビティ２０，２０内に引き抜き可能にそれぞれ挿設されたスライド可能な金型である。詳しく説明すると、スライドコア３０，３０は、一対のキャビティ型２，２の縦方向一方側（図１における下側）からキャビティ２０，２０内にそれぞれ挿入されており、図示せぬ移動機構によって軸線Ｌに沿って縦方向に移動可能となっている。また、一対のスライドコア３０，３０は、それぞれ先端部が９０度に折り曲げられてＪ字形状に形成されていると共に、横方向に対称を成す向きに配設され、さらに、それら一対のスライドコア３０，３０の先端面同士が突き合わされている。これにより、一対のスライドコア３０，３０によってＵ字状のコア型３が形成されている。
【００２１】
上記した一対のスライドコア３０，３０は、Ｕ字状のコア型３の横方向の外側部分に位置する外型３１と、Ｕ字状のコア型３の横方向の内側部分に位置する内型３２と、にそれぞれ分割されている。これら外型３１と内型３２とは、スライドコア３０のスライド方向（縦方向）に沿ってスライド可能になっている。すなわち、外型３１と内型３２とは、縦方向に延在する分割面３５を介して組み合わされており、その分割面３５に沿って外型３１が内型３２に対して相対的に縦方向一方側（図１における下側）に移動可能となっている。なお、前記した分割面３５は、横断面視において前後方向に沿って延在された平面部であり、スライドコア３０の軸線Ｌよりも横方向内側寄りの位置に配設されている。つまり、一対のスライドコア３０，３０は、それぞれ各々の軸線Ｌ，Ｌの間の位置で外型３１と内型３２とに分割されている。また、前記した外型３１及び内型３２には、金型冷却時に冷却水を流通させて水冷式の冷却を行うための冷却孔３３，３４がそれぞれ形成されている。
【００２２】
次に、上記した構成からなる射出成形用金型１の作用について説明する。
【００２３】
上記した射出成形用金型１を用いて成形品１０を成形する際には、まず、図１、図３に示すように、可動側のキャビティ型２を固定側のキャビティ型２側に移動させて各々のパーティング面２２，２２同士を合わせると共に、一対のスライドコア３０，３０をそれぞれキャビティ２０，２０の内側に挿入してＵ字状のコア型３の先端部をキャビティ２０，２０内に配置させ、さらに、キャビティ２０，２０内に金型ピン２１，２１を貫設させる。これにより、射出成形用金型１内に密閉空間１００が形成される。
【００２４】
続いて、固定側のキャビティ型２に形成された図示せぬスプルーに溶融樹脂を射出して上記した密閉空間１００に溶融樹脂を充填する。その後、コア型３の冷却孔３３，３４及びキャビティ型２，２の図示せぬ冷却孔に冷却水を流通させて射出成形用金型１を冷却する。これにより、密閉空間１００内に充填された溶融樹脂が固化して成形品１０が成形される。
【００２５】
次に、図４に示すように、一対のスライドコア３０，３０の外型３１を図示せぬ移動機構によって縦方向一方側（図４における下側）に向かってそれぞれスライドさせてキャビティ２０，２０内（貫通孔１１内）から引き抜く。これにより、外型３１が成形品１０の貫通孔１１内から離型され、貫通孔１１内に残った内型３２の横方向外側にスペースができる。
【００２６】
次に、図５に示すように、一対のスライドコア３０，３０を、縦方向一方側（図５における下側）に移動させながらそれぞれ横方向外側にずらして一対のスライドコア３０，３０の分割面３０ａ，３０ａを離間させる。これにより、一対のスライドコア３０，３０の内型３２，３２の鉤状の先端部が、成形品１０の貫通孔１１の折り返し部分１５の内壁面１５ａからそれぞれ外される。
【００２７】
次に、図６に示すように、一対のスライドコア３０，３０をそれぞれスライドさせて内型３２，３２をそれぞれキャビティ２０，２０内（貫通孔１１内）から引き抜く。
以上により、コア型３が成形品１０の貫通孔１１内から離型される。
【００２８】
また、上述したコア型３の離型の後、或いはコア型３の離型と同時に、可動側のキャビティ型２を固定側のキャビティ型２から離間する方向に移動させると共にキャビティ型２に備えられた図示せぬエジェクターピンなどで成形品１０を突き出すことで、成形品１０をキャビティ型２から離型させる。また、このとき、金型ピン２１，２１も成形品１０の取付孔１６，１６から引き抜いて離型する。
【００２９】
上記した射出成形用金型１によれば、略Ｕ字状に延在する貫通孔１１を有する成形品１０を一度の射出成形工程で成形することができる。したがって、樹脂界面や溶着跡が無い高品質の成形品１０を製作することができ、また、工程数が削減されて生産性の向上を図ることができる。
【００３０】
以上、本発明に係る射出成形用金型の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施形態における射出成形用金型１では、先端部が円弧状に曲げられてＪ字状に形成された一対のスライドコア３０，３０を組み合わせることで折り返し部が半円弧状のコア型３を形成しているが、本発明に係る射出成形用金型は、先端部がＬ字状に屈曲された一対のスライドコアを組み合わせることで折り返し部がコ字状のコア型を形成してもよく、或いは、先端部がく字状に屈曲された一対のスライドコアを組み合わせることで折り返し部がＶ字状のコア型を形成してもよい。
【００３１】
また、上記した実施形態では、射出成形用金型１によって成形される成形品１０が、本体部１２にＵ字状に延在する貫通孔１１が形成された構成となっているが、本発明に係る射出成形用金型は、略Ｕ字状に折り曲げられた形状のパイプ部材（Ｕ字管）を成形するものであってもよい。
【００３２】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  射出成形用金型
２  キャビティ型
３  コア型
３ａ  折り返し部
１０  成形品
１１  貫通孔
２０  キャビティ
３０  スライドコア
３１  外型
３２  内型
【図１】
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【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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