(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型に掘削形成されるキャビティへ、可動金型に突設される中子を挿入した型締め状態で溶融樹脂を射出し、冷却後に型開きして有底中空筒状の樹脂製品を射出成形する場合において溶融樹脂射出時の前記中子のぐらつきを抑えるための金型構造であって、
前記中子におけるキャビティへの挿入側端面に、該挿入側端面とほぼ一致する底面を有する凹嵌合部が形成されるよう該底面を囲む環状の突出部を形成し、キャビティにおける前記中子の挿入側端面と対向する場所には、型締め状態で前記凹嵌合部へ嵌入し、その型締め状態でキャビティを形成する内面とほぼ一致する位置まで後退して該位置で停止可能な支持ピンが設置されてなることを特徴とする金型構造。
【請求項２】
有底中空筒状の樹脂製品の成形において、筒状製品の底部側からゲートを通して溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂が前記キャビティを満たしきる前に前記支持ピンを前記凹嵌合部から後退させることにより、キャビティにおける前記支持ピンが存在していた位置へも樹脂が充填され、よって前記支持ピンによる貫通孔がない底部分を持った筒状製品を成形することができる請求項１記載の金型構造。
【請求項３】
前記支持ピンは固定金型に組み込まれた油圧シリンダ等の駆動装置で嵌入又は後退方向へ駆動されることを特徴とする請求項２に記載の金型構造。
【請求項４】
前記支持ピンは、キャビティへの溶融樹脂の射出開始時点から所定時間だけ経過したときに前記駆動装置によって前記凹嵌合部から後退させることを特徴とする請求項３記載の金型構造。
【請求項５】
前記支持ピンは、固定金型に対し前記凹嵌合部への嵌入方向にスプリングで付勢された状態で組み込まれ、キャビティへ射出された樹脂が前記支持ピンまで到達したときその樹脂圧により前記スプリングの付勢に抗する形で前記凹嵌合部から後退することを特徴とする請求項１に記載の金型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は射出成形用の金型構造に関し、特に有底で中空筒状の樹脂製品を射出成形するために好適な金型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中子（コアブロック）を用いて中空筒状の樹脂製品を射出成形することが行われているが、中子の位置を正確に設定することが、比較的薄肉の壁を均一な厚さで成形する上で必要である。
【０００３】
ところが、中子がその断面に対して全長が長いとき、あるいは使用する樹脂の物性（主に流動性）により溶融樹脂の射出圧力を高くするとき等において、射出樹脂の衝撃等により中子が傾き、本来あるべき中心軸からズレた状態で樹脂の充填・冷却が進行し、そのために筒の壁の厚さが場所により均一でない製品が生じる場合がある。
一方、中子先端を何らかのもので支えると、その部分（一般には筒の底部）に孔が開いた製品となり、何らかの容器として用いる場合には不向きとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、長い中子を使用する場合や、溶融樹脂の射出圧力が高くなる場合でも、中子の傾きを防止して均一な壁を有する有底筒状製品を成形し、かつ本来の底部分に孔が開かない金型構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
この発明は、固定金型に掘削形成されるキャビティへ、可動金型に突設される中子を挿入した型締め状態で溶融樹脂を射出し、冷却後に型開きして有底中空筒状の樹脂製品を射出成形する場合において溶融樹脂射出時の中子のぐらつきを抑えるための金型構造であって、中子におけるキャビティへの挿入側端面に、該挿入側端面とほぼ一致する底面を有する凹嵌合部が形成されるよう該底面を囲む環状の突出部を形成し、キャビティにおける中子の挿入側端面と対向する場所には、型締め状態で凹嵌合部へ嵌入し、その型締め状態でキャビティを形成する内面とほぼ一致する位置まで後退して該位置で停止可能な支持ピンが設置されてなることを特徴とする金型構造である。
【０００６】
また、有底中空筒状の樹脂製品の成形において、筒状製品の底部側からゲートを通して溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂がキャビティを満たしきる前に支持ピンを凹嵌合部から後退させることにより、キャビティにおける支持ピンが存在していた位置へも樹脂が充填され、よって支持ピンによる貫通孔がない底部分を持った筒状製品を成形することができる。
【０００７】
さらに、支持ピンは固定金型に組み込まれた油圧シリンダ等の駆動装置で嵌入又は後退方向へ駆動されるものとし、あるいは支持ピンは固定金型に対し凹嵌合部への嵌入方向にスプリングで付勢された状態で組み込まれ、材料を高圧で射出しても、中子のぐらつきが防止されて、均一な壁厚のものが成形できる。さらに、支持ピンは遅くとも充填される樹脂が固化する前にキャビティから後退させられるため、支持ピンの位置に樹脂製品の底部を貫通するような孔が残らない利点がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１に示す金型構造は、固定型１とこれに対し接近・離間可能な可動型４とを備え、固定型１は固定型本体３とこれに固定された端部材（エンドプレート）２とを有している。可動型４には固定型１側に突出して中子（コアブロック）５が固定され、この中子５を可動型４の一部と見ることもできる。
【００１０】
そして、固定型１と可動型４と中子５（中子５を可動型４の一部と見る場合は固定型１と可動型４）により、それらの型締め状態で有底筒状の樹脂製品を得るためのキャビティ９が形成される（図２参照）。ＰＬはパーティングラインでを示す。固定型１のエンドプレート２には、キャビティ９に溶融樹脂を射出するためのゲート１０が形成され、エンドプレート２に形成された図示しないランナー、スプールを経て上記ゲート１０から樹脂がキャビティ９に射出されるようになっている。
【００１１】
中子５の先端部（先端面）には、凹凸嵌合部として凹部８が形成され、一方、固定型１のエンドプレート２には、その凹部８に嵌入・後退可能な支持ピン６がエンドプレート２に形成されたピン保持部７（ガイド孔）において軸方向に摺動可能に設けられている。支持ピン６の軸方向の延長線上に中子５の凹部８が位置しており、型締め状態において支持ピン６の先端部が中子５の凹部８に嵌合（嵌入）することにより、型締め状態における中子５の位置が正確に規定され、中子５はその基端が可動型４で支持され、先端部が支持ピン９で支えられて、いわば片持ち状態ではなく、両端支持された状態となる。
【００１２】
このような金型構造において、図１に示す型開き状態から、図２のように型締めされると、中子５が固定型本体３の内部に入り込んで、その先端部の凹部８に固定型１側の支持ピン９が嵌入し、この状態でキャビティ９が形成される。その後、ゲート１０から溶融樹脂がキャビティ９内に射出される。その際、中子５が相当長くても、また使用する樹脂の流動性が低い等の事情から射出圧が高くなる場合でも、中子５の先端部が支持ピン６によって支えられているため、中子５にぐらつき（倒れ）が生じる心配がなく、結果としてキャビティ９の両側のスペース（樹脂製品の壁部の厚さ）に偏り等が生じにくい。
【００１３】
このように溶融樹脂がキャビティ９に射出され、その充填が完全に終了する前（例えば充填完了の直前など）あるいは樹脂の充填が完了した後、その充填された樹脂が固化する前に、図３に示すように支持ピン６が後退する（例えば支持ピン６の先端がエンドプレート２の内面（固定型のキャビティ形成面）とほぼ一致する位置まで）。それに伴い、支持ピン６が位置していたキャビティ部分に溶融樹脂が回って、その部分にも樹脂が充填され、長い有底筒状の樹脂製品の底部に当たる部分に孔が開くことはない。このようにして、壁部の肉厚が均一で、底部に貫通孔のない樹脂製品を得ることができる。
【００１４】
図４は、支持ピン６をシリンダ装置１３により、中子５の凹部８に対する嵌入・後退方向に移動する例を示している。シリンダ装置１３のシリンダハウジング１４は、固定型１の一部（エンドプレート２）に固定（埋設など）され、そのシリンダ装置１３の図示しないピストンロッドに支持ピン６が連結され、またはそのピストンロッド自体が支持ピン６とされる。
【００１５】
そして、このようなシリンダ装置１３により、型締め状態では支持ピン６がキャビティ９内に突出させられ、この支持ピン６に中子５の凹部８が嵌合する。溶融樹脂のキャビティ９への充填の終期近傍で、シリンダ装置１３により支持ピン８がキャビティ９の内部から後退して、支持ピン６の先端面はエンドプレート２の内面とほぼ一致する位置で停止し、キャビティ９の内面の一部を画定するとともに、支持ピン６の位置していた部分にも溶融樹脂が充填され、その部分が樹脂で埋められる。
【００１６】
図５は、支持ピン６をスプリング等の弾性部材で中子５に向かって付勢しておき、射出樹脂の圧力で支持ピン６をその弾性力に抗して後退させる例を示している。支持ピン６は、エンドプレート２等の固定型１に形成されたガイド部（嵌合孔ないしガイド孔）７により軸方向に摺動可能に支持され、スプリング１７によってキャビティ９内に突出するように付勢されている。支持ピン６の突出端位置および後退端位置は、固定型１と支持ピン６との間に設けられたストッパ機構１８で規定される。また支持ピン６の先端部には環状の受圧面６ａが形成されて、これより先端側の部分が中子の６の凹部８に嵌入するようになっている。
【００１７】
型締め状態では、スプリング１７によって突出位置に維持された支持ピン６と中子５の凹部８とが嵌合して中子５が支えられ、この状態でゲート１０からキャビティ９内へ溶融樹脂が射出される、溶融樹脂がキャビティ９内へ充填される終期においては、溶融樹脂の射出圧が高まり、この樹脂圧が支持ピン６の受圧面６ａに作用し、支持ピン６をスプリング１７の付勢力に抗して後退させる（押し戻す）。これによって、支持ピン６が位置していた部分も樹脂で埋められることとなる。
【００１８】
なお、図６のように、中子５の凹部８に入り込む樹脂により、射出成形された樹脂製品Ｗの底部には内側への凸部１９が生じるが、図７に示すように、中子５の先端部にブッシュ２０を埋め込む等して突出部を形成し（ブッシュによらないで中子５の形状自体により突出部を形成してもよい）、ここに凹部８を形成してもよい。そうすれば、樹脂製品Ｗの底部から内部に凸部２２が突出せず、その周りに環状の溝２３が生じることとなる。
【００１９】
また、支持ピン６を図４で示したようなシリンダ装置１３で移動される場合に、射出開始からの時間を計測するタイマーを設け、そのタイマーが計測する所定のタイミングで支持ピン６を後退させるようにシリンダ装置１３の作動を制御する制御手段を付加することもできる。
【００２０】
さらに、固定型に中子を固定し、可動型側に支持ピン（並びに支持ピンを駆動するシリンダ等の駆動装置、支持ピンを付勢するスプリング）を設けてもよい。また、樹脂を射出するゲートは可動型側に設けてもよく、中子あるいは樹脂製品との関係で言えば、筒状製品の開口部側のゲートから樹脂を射出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である金型構造を簡略に示す断面図。
【図２】図１の型締め状態を示す断面図。
【図３】樹脂を射出した状態を示す断面図。
【図４】支持ピンをシリンダ装置で進退させる例を示す簡略な断面図。
【図５】支持ピンをスプリングに抗して樹脂圧で後退させる例を示す簡略な断面図。
【図６】中子および支持ピンと、得られる樹脂製品の一例を示す図。
【図７】図６の変形例を示す図。
【符号の説明】
１  固定型
２  エンドプレート
３  固定型本体
４  可動型
５  中子
６  支持ピン
８  凹部（凹凸嵌合部）
９  キャビティ
１０  ゲート
１３  シリンダ装置（駆動装置）
１７  スプリング
【図１】
0004319303.tif 000002
【図２】
0004319303.tif 000003
【図３】
0004319303.tif 000004
【図４】
0004319303.tif 000005
【図５】
0004319303.tif 000006
【図６】
0004319303.tif 000007
【図７】
0004319303.tif 000008