(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ型と、筒形をしたコア型との間に設けられたキャビティ部に射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填する充填工程と、キャビティ部内に充填された充填樹脂を冷却固化する冷却固化工程を備えた筒形成形品の射出成形方法であって、射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した直後から前記充填樹脂が固化する直前までの間において、充填樹脂をコア型により加圧することにより充填樹脂の形状を矯正することを特徴とする筒形成形品の射出成形方法。
【請求項２】
キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながらコア型とキャビティ型との間で、充填樹脂を圧縮することを特徴とする請求項１記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項３】
キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯させた状態にして、コア型をキャビティ内で転動させることにより充填樹脂を圧縮することを特徴とする請求項２記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項４】
コア型の中心軸が、キャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯した状態にしてコア型の内壁面を打撃する打撃工程を、コア型の周方向にほぼ均等に半径方向の打撃が加わるように繰り返し行うことにより充填樹脂を圧縮するを特徴とする請求項２記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項５】
キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯させた状態にして、コア型とキャビティ型との間で、コア型をキャビティ内で転動させると共に、キャビティ型の少なくとも型面を振動させることにより充填樹脂を圧縮することを特徴とする請求項２記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項６】
コア型を転動させると共に、コア型の少なくとも型面にコア型の半径方向の振動を与えることを特徴とする請求項５に記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項７】
コア型の中心軸が、キャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯した状態にしてコア型の内壁面を打撃する打撃工程を、コア型の
周方向に均等に半径方向の打撃が加わるように繰り返し行うと共に、キャビティ型の少なくとも型面を振動させることを特徴とする請求項２記載の筒形成形品の射出成形方法。
【請求項８】
請求項３記載の筒形成形品の射出成形方法に使用する筒形成形品の射出成形用金型であって、キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備え、コア型が、その中心軸をキャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に支持されていると共に、コア型をその中心軸が偏芯した状態で転動させる転動回転機構を備えていることを特徴とする筒形成形品の射出成形用金型。
【請求項９】
転動回転機構が、先端がコア型の一端からコア型内に臨むように設けられ、モータによって回転駆動する駆動軸と、コア型内部で駆動軸に一端が固定され、駆動軸の回転に伴って回転するアームと、コア型の内周面に沿って設けられた外接ギヤと、アームの他端部に回転自在に軸止されていると共に、この外接ギヤに内接する内接ギヤと、この内接ギヤに駆動軸の回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを有し、外接ギヤと内接ギヤとが着脱自在になっていると共に、モジュールの異なる複数対の外接ギヤ及び内接ギヤを備えている請求項８に記載の筒形成形品の射出成形用金型。
【請求項１０】
キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備える筒形成形品の射出成形用金型であって、キャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に一致するようにコア型内を貫通しコア型内で回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸にコア型の半径方向にスライド自在に支持され、回転軸と共に回転すると共に、駆動手段によってスライドして、その先端でコア型の内壁面を打撃し、コア型の中心軸が、筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯した状態にする打撃子とを有する打撃機構が設けられていることを特徴とする筒形成形品の射出成形用金型。
【請求項１１】
キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備える筒形成形品の射出成形用金型であって、コア型が、その中心軸をキャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に支持されていると共に、コア型をその中心軸が偏芯した状態で転動させる転動回転機構と、コア型の内面を半径方向に打撃してコア型の型面に振動を付与するコア型振動付与機構とを有することを特徴とする筒形成形品の射出成形用金型。
【請求項１２】
転動回転機構が５〜５００ｒｐｍの範囲でコア型の回転速度を調整可能であると共に、コア型振動付与機構がコア型に振動周波数１Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲の振動を付与可能であることを特徴とする請求項１１に記載の筒形成形品の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒形成形品の射出成形方法及びこの射出成形方法に用いる射出成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形方法において、金型内に射出された溶融樹脂が金型内で冷却固化する際に、成形品各部の温度及び密度分布が不均一になり、その結果収縮率が不均一になること、又、特に筒形成形品を１点ゲートによって成形する場合、保圧効果が製品部全体に均一に行き渡らないことなどにより、成形品の円周部の形状不良が生じていた。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、多点ゲートもしくはディスクゲートにより樹脂を注入する成形法、射出圧縮成形法がある。又、筒部の内側から圧縮する方法として、特開昭６３−２７２２６号公報に開示されているような圧力流体を利用した成形法や、特開平５−１５４８９６号公報に開示されているような射出ブロー法が提案されている。
即ち、特開昭６３−２７２２６号公報記載の方法は、作動液体の作用によってキャビティ型の型面（キャビティ側面）をキャビティ部内に膨出させ、成形樹脂を径方向に圧縮し、軸方向に延伸させて筒形成形品を成形するようになっている。
【０００４】
一方、特開平５−１５４８９６号公報記載の方法は、射出成形型にて貫通孔を持つパリソンを成形し、次いで別の中空型にこのパリソンを装着して加熱ブローして筒形成形品を成形するようになっている。
しかしながら、上記のような方法の場合、それぞれ以下のような問題がある。
【０００５】
〔多点ゲート及びディスクゲートを用いた成形法の場合〕
（１）収縮率のバランスは、ある程度設計できるが、収縮そのものを低減させることができない。
（２）でき上がった筒形成形品のゲートカットに手間取る（特にディスクゲート）。
【０００６】
〔射出圧縮成形法の場合〕
（１）円筒形状の成形品を成形しようとすると、円周全体を圧縮する機構が困難であり、部分圧縮になる。
（２）円筒端面を圧縮する場合は、型内離型（剥離）、座屈の発生が懸念される。
【０００７】
〔特開昭６３−２７２２６号公報記載の方法の場合〕
（１）型内で作動液体（作動油）を使用するため、成形時の型自体の変形により液漏れ（油漏れ）が発生しやすい。
（２）型内の作動液体回路が複雑になり、故障の原因となりやすい。
【０００８】
（３）充填樹脂に対しコア部はすべり接触となり、接触する部分に傷などが発生し、外観不良を生じやすい。
（４）すべり接触のため充填樹脂との間で接触抵抗などによる発熱で、充填樹脂の温度分布が不均一になりやすい。
【０００９】
（５）特に肉厚の厚い管状体又は筒状体を成形する場合、大きな力が必要となり不向きである。
【００１０】
〔特開平５−１５４８９６号公報記載の方法の場合〕
（１）二段階成形となるため製造設備への投資額が大きい。又、製造スペースも大となる。
（２）二段階成形であるため、転写性に劣る。
【００１１】
（３）加熱ブローのため、成形品内面側の寸法精度が劣る。
（４）パリソンを成形した後、ブロー成形するため、長手方向の寸法が定まらず、ブロー成形後に再度長手方向の寸法を決める装置が必要となる。
【００１２】
（５）特に厚さの厚い筒形成形品を成形する場合、大きな力が必要となり不向きである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みて、均一な密度を持ち、そりや変形、残留ひずみなど少なく、収縮ムラのない高精度の寸法、高外観を持った筒形成形品を得ることができる筒形成形品の射出成形方法及びこの射出成形方法に用いられる射出成形用金型を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法は、キャビティ型と、筒形をしたコア型との間に設けられたキャビティ部に射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填する充填工程と、キャビティ部内に充填された充填樹脂を冷却固化する冷却固化工程を備えた筒形成形品の射出成形方法であって、射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した直後から前記充填樹脂が固化する直前までの間において、充填樹脂をコア型により加圧することにより充填樹脂の形状を矯正することを
特徴とするものである。
【００１７】
又、請求項２記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法は、請求項１記載の筒形成形品の射出成形方法に加えて、キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながらコア型とキャビティ型との間で、充填樹脂を圧縮することを特徴とするものである。
【００１８】
又、請求項３記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法（以下、「請求項３の成形方法」と記す）は、キャビティ型と、筒形をしたコア型との間に設けられたキャビティ部に射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填する充填工程と、キャビティ部内に充填された充填樹脂を冷却固化する冷却固化工程を備えた筒形成形品の射出成形方法において、射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した直後から前記充填樹脂が固化する直前までの間で、前記キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯させた状態にして、コア型とキャビティ型との間で、充填樹脂を圧縮しつつコア型をキャビティ内で転動させることを特徴とするものである。
【００１９】
又、請求項４記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法（以下、「請求項４の成形方法」と記す）は、キャビティ型と、筒形をしたコア型との間に設けられたキャビティ部に射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填する充填工程と、キャビティ部内に充填された充填樹脂を冷却固化する冷却固化工程を備えた筒形成形品の射出成形方法において、前記コア型の中心軸が、キャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯した状態になる方向にコア型の内壁面を打撃する打撃工程を、射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した直後から前記充填樹脂が固化する直前までの間で、コア型の周方向に均等に半
径方向の打撃が加わるように繰り返し行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
又、請求項５記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法（以下、「請求項５の成形方法」と記す）は、キャビティ型と、筒形をしたコア型との間に設けられたキャビティ部に射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填する充填工程と、キャビティ部内に充填された充填樹脂を冷却固化する冷却固化工程を備えた筒形成形品の射出成形方法において、射出成形機から溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した直後から前記充填樹脂が固化する直前までの間で、前記キャビティ型内でコア型を、その中心軸がキャビティ部内で成形される筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯させた状態にして、コア型とキャビティ型との間で、充填樹脂を圧縮しつつコア型をキャビティ内で転動させると共に、キャビティ型の少なくとも型面を振動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
又、請求項６記載の本発明の筒形成形品の射出成形方法（以下、「請求項６の成形方法」と記す）は、請求項５の構成に加えて、コア型を転動させると共に、コア型の少なくとも型面にコア型の半径方向の振動を与えるようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
又、請求項８記載の本発明の射出成形用金型（以下、「請求項８の金型」と記す）は、キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備える筒形成形品の射出成形用金型であって、コア型が、その中心軸をキャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に支持されていると共に、コア型をその中心軸が偏芯した状態で転動させる転動回転機構を備えていることを特徴とするものである。
【００３１】
又、請求項９記載の本発明の射出成形用金型（以下、「請求項９の金型」と記す）は、請求項８の金型において、転動回転機構が、先端がコア型の一端からコア型内に臨むように設けられ、モータによって回転駆動する駆動軸と、コア型内部で駆動軸に一端が固定され、駆動軸の回転に伴って回転するアームと、コア型の内周面に沿って設けられた外接ギヤと、アームの他端部に回転自在に軸止されていると共に、この外接ギヤに内接する内接ギヤと、この内接ギヤに駆動軸の回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを有し、外接ギヤと内接ギヤとが着脱自在になっていると共に、モジュールの異なる複数対の外接ギヤ及び内接ギヤを備えていることを特徴とするものである。
【００３２】
又、請求項１０記載の本発明の射出成形用金型（以下、「請求項１０の金型」と記す）は、キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備える筒形成形品の射出成形用金型であって、キャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に一致するようにコア型内を貫通しコア型内で回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸にコア型の半径方向にスライド自在に支持され、回転軸と共に回転すると共に、駆動手段によってスライドして、その先端でコア型の内壁面を打撃し、コア型の中心軸が、筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯した状態にする打撃子とを有する打撃機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００３３】
又、請求項１１記載の本発明の射出成形用金型（以下、「請求項１１の金型」と記す）は、キャビティ型と、このキャビティ型との間にキャビティ部を形成する筒状のコア型とを備える筒形成形品の射出成形用金型であって、コア型が、その中心軸をキャビティ部内で得られる筒形成形品の筒部の中心軸に対して平行状態を保ちながら偏芯可能に支持されていると共に、コア型をその中心軸が偏芯した状態で転動させる転動回転機構と、コア型の内面を半径方向に打撃してコア型の型面に振動を付与するコア型振動付与機構とを有することを特徴とするものである。
【００３４】
又、請求項１２記載の本発明の射出成形用金型（以下、「請求項１２の金型」と記す）は、請求項１２の金型の構成に加えて、転動回転機構が５〜５００ｒｐｍの範囲でコア型の回転速度を調整可能であると共に、コア型振動付与機構がコア型に振動周波数１Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲の振動を付与可能であることを特徴とするものである。
【００３５】
本発明において、筒形成形品の筒形とは、断面真円状の筒形だけでなく、卵形や楕円状をしているものであっても構わない。
本発明の射出成形方法及び射出成形用金型においては、高密度ボリエチレン等の結晶化度が高く、収縮性の大きい樹脂を用いた成形に好適に用いることができるが、非結晶性樹脂の成形も可能である。
【００３９】
コア型の材質としては、特に限定されないが、少なくともコア型の型面を形成する部分が、熱伝導率が高いアルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅合金等で形成されていることが好ましく、軽量化の観点からこれらのうち、アルミニウムあるいはアルミニウム合金がより好ましい。
キャビティ型の材質としては、特に限定されないが、例えば、炭素鋼やステンレス鋼が挙げられる。
【００４０】
請求項３記載の発明等において、コア型の偏芯量は、成形品のサイズ、形状あるいは使用樹脂の種類によって成形条件及び収縮量が異なり、特に限定されないが、例えば、高密度ポリエチレンを用いて呼び径５０の管材を成形する場合、０．５ｍｍ〜６ｍｍ程度が好ましく、３ｍｍ前後がより好ましい。
請求項２記載の発明等において、コア型による圧縮時のコア型と充填樹脂との接触は、延伸及び圧延を助長させることから点接触とすることが好ましい。又、本発明の射出成形用金型は、縦置き型でも横置き型でも構わない。
【００４１】
本発明において、成形される成形品としては、特に限定されないが、例えば、図２１（ａ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が高く、Ｄ３≦Ｄ４と外周が円又は楕円形の成形品、図２１（ｂ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２、Ｄ３＝Ｄ４と内周及び外周とも真円度が高い成形品、図２１（ｃ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が高く、外周面に板状の突起を有する成形品、図２１（ｄ）に示すように、Ｄ１＝Ｄ２と内周の真円度が高く、外周面に筒状の突起を有する成形品等が挙げられる。
【００４２】
本発明におけるコア型は、成形しようとする成形品の厚みが非常に厚い場合、筒部先端面におけるスキン層による影響を少なくするために少なくとも筒部の内部にヒータを設け、昇温により筒部先端面での樹脂の固化を防止する構造とすることが好ましい。
【００４３】
本発明における金型において、外接ギヤ及び内接ギヤは、特に限定されないが、モジュール３〜８の範囲のものが好ましく、８〜１０の範囲のものがより好ましい。
又、ギヤとしては、より滑らかな転動を行わせるためにトロコイド曲線ギヤやインボリュート曲線ギヤを用いることが好ましい。
【００４４】
本発明における金型において、コア型は、成形しようとする成形品の厚みが非常に厚い場合、筒部先端面におけるスキン層による影響を少なくするために少なくとも筒部の内部にヒータを設け、昇温により筒部先端面での樹脂の固化を防ぐ構造とすることが好ましい。又、コア型は、キャビティ型及びコア型との間を筒部が円滑に動くように溶融樹脂が入り込まない程度のクリアランスを設けておくことが好ましい。更に、必要ならば金型の材質を潤滑剤を含んだ多孔質材によるものにしても構わない。
【００４５】
更に、本発明における金型は、必要に応じて、型内圧等を計測できるセンサーを設置し、その計測結果を中子型の運動にフィードバックする制御機構を設けるようにしても構わない。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は本発明に係る精密射出金型（請求項８記載の金型）の一例を示す断面図である。
【００５２】
図１に示すように、この金型Ａは、キャビティ型（金型本体）１と、このキャビティ型１との間にキャビティ部Ｋを形成する円筒状のコア型５とを備えている。
即ち、キャビティ型１は、固定型部２と、可動型部３と、スライド型部４、４とを備え、型閉合時に、コア型５の上端面が固定型部２の内壁面に密着し、コア型５の下端面が可動型部３の内壁面に密着し、スライド型部４、４の内壁面とコア型５の周壁面との間に円筒状のキャビティ部Ｋが形成されるようになっている。
【００５３】
固定型部２は、図１及び図２に示すように、スプルー２１と、ゲート２２と、コア型５の冷却空気流入路２３と、コア型５の冷却空気排出路２４と、後述するコア型５の上部軸受け５１が遊嵌される上部凹部２５と、２つの油圧シリンダ２６、２６とを備えている。
上部凹部２５の底面には、図３に示すように、上部軸受け５１の冷却空気流入路２３に連通するリング状の冷却空気流入用溝２７と、冷却空気排出路２４に連通するリング状の冷却空気排出用溝２８とを備えている。
【００５４】
油圧シリンダ２６、２６は、キャビティ部Ｋの中心を挟んで対称位置に設けられていて、シリンダロッド２６１が上部凹部２５内に進退して、後述するように上部軸受け５１の固定・開放するようになっている。即ち、油圧シリンダ２６、２６は、後述する可動型部３側に設けられた油圧シリンダ３２と共に、コア型５の支持手段となっている。
スライド型部４、４は、内部に冷却水の冷却流路４１が設けられている。
【００５５】
可動型部３は、後述するコア型５の下部軸受け５２が遊嵌される下部凹部３１と、油圧シリンダ３２とを備えている。
油圧シリンダ３２は、固定型部２側の一方の油圧シリンダ２６の直下に位置するように可動型部３の外壁面に装着されていて、シリンダロッド３２１が下部凹部３１内に臨むと共に、先端が下部軸受け５２に固定されている。
【００５６】
コア型５は、図１、図２、図４、図５及び図６に示すように、上部軸受け５１、下部軸受け５２、及び、変速機構付きギヤードモータ（以下、「モータ」とのみ記す）５３と、モータ５３に直結された駆動軸５４に回転自在に枢支されたアーム５５と、駆動軸５４に固定された第１スプロケット５７１と、アーム５５の先端に軸支された第２スプロケット５７２と、この第２スプロケット５７２と同軸で供回りするように設けられた内接ギヤ５８１と、コア型５の内周面に一体に設けられ、内接ギヤ５７１とかみ合う外接ギヤ５８２と、第１スプロケット５７１と第２スプロケット５７２とに掛けわたされたチェーン５９とを有する転動回転機構を備えている。
【００５７】
又、アーム５５は、駆動軸５４の中心からアーム５５方向のコア型５の外周面との距離が、コア型５の半径より少し長くなる長さに形成されている。  上部軸受け５１は、図２に示すように、冷却空気流入孔５１１と、冷却空気排出孔５１２とが穿設されていて、型閉合時に上部凹部２５の底面（図で見て天井面）に摺動自在に密着するようになっている。
【００５８】
下部軸受け５２は、図４に示すように、スラスト受部５２１と、このスラスト受部５２１に回転自在に受けられたコア型５に固定される固定部５２２とを備えていると共に、下部凹部３１の底面にスラスト受部５２１の下端面が摺動自在に密着している。
モータ５３は、５〜５００ｒｐｍの範囲で速度を自由に替えることができる変速機構がついていて、油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２１が進退する方向にスライド自在に固定型部２の下端面に吊設されていると共に、駆動軸５４がコア型５の中心よりずれた位置になるように下部軸受け５２の固定部５２２に挿入されている。即ち、固定部５２２が駆動軸５４の軸受けになっている。
【００５９】
又、モータ５３は、エンコーダを備え、モータ５３が停止時に、アーム５５が常に、油圧シリンダ３２側を向くようになっている。
【００６０】
この金型Ａは、以上のようになっており、次のようにして筒状の成形品を成形することができる。  先ず、図１に示すように、キャビティ型１とコア型５とを閉合すると共に、油圧シリンダ３２を作動してコア型５をその中心軸と得ようとする成形品の中心軸であるキャビティ部Ｋの中心軸とが一致するように配置した後、油圧シリンダ２６、２６を作動させて、コア型５の上部軸受け５１を両シンリダロッド２６１、２６１の先端で挟持してコア型５を固定する。
【００６１】
次に、射出成形機（図示せず）からスプルー２１及びゲート２２を通ってキャビティ部Ｋ内に溶融樹脂を射出し、図７（ａ）に示すように、キャビティ部Ｋの容積に見合う量の充填樹脂Ｐをキャビティ部Ｋの容積に見合う時間をかけて充填する。
【００６２】
充填が終わると、油圧シリンダ２６、２６のシリンダロッド２６１、２６１を後退させて、上部軸受け５１の挟持を解除すると共に、油圧シリンダ３２を作動させて、コア型５をモータ５３と共に、油圧シリンダ３２方向にスライドさせ、駆動軸５４の中心軸とキャビティ部Ｋの中心軸とを一致させる。即ち、キャビティ部Ｋの中心軸と平行状態を保ちながら、コア型５の中心軸をキャビティ部Ｋの中心軸から偏芯させる。この偏芯より、図７（ｂ）に示すように、偏芯した側の充填樹脂Ｐがコア型５とキャビティ型１との間で圧縮されると共に、コア型５の他方の面側に充填樹脂Ｐとの間に偏芯空隙Ｓが生じる。
【００６３】
そして、モータ５３を予め設定した回転速度で回転駆動させて、駆動軸５４、第１スプロケット５７１、チェーン５９、第２スプロケット５７２を介して内接ギヤ５７１にモータの回転力を伝達し、内接ギヤ５８１を外接ギヤ５８２にかみ合わせながら回転させる。  即ち、この内接ギヤ５８１の回転によってアーム５５も内接ギヤ５８１の回転に伴って駆動軸５４周りに回転する。
【００６４】
又、コア型５は、アーム５５が、駆動軸５４の中心からアーム５５方向のコア型５の外周面との距離が、コア型５の半径より少し長くなる長さに形成されているので、図７（ｃ）に示すように、アーム５５の回転に伴ってコア型５の内壁面が内接ギヤ５８１によって外側に付勢され、偏芯状態を保ちながら転動していく。
そして、この転動によって、充填樹脂Ｐがアーム５５の延長上でコア型５とキャビティ型１との間で全周に渡って圧延・延伸が繰り返されるようになっている。
【００６５】
コア型５自体は、充填樹脂Ｐとの間に偏芯空隙Ｓが生じ充填樹脂部分の内周長さが、コア型５の外周長さより長くなるため、転動にともなって内接ギヤ５７１の回転方向と逆方向に回転することになる。尚、シリンダロッド２６１、２６１が後退しているため、コア型５は、上部軸受け５１が転動の際、フリーの状態になっているが、上部軸受け５１及び下部軸受け５２が、キャビティ型１によって上下で確りと二点支持されているため、偏芯軸がずれることがなくスムーズに転動する。
【００６６】
最後に、充填樹脂Ｐが冷却固化するまで、又は、金型Ａが開く直前まで、コア型５の転動を続け、任意のタイミングでモータ５３を停止させ、型を開放し、成形品Ｗを取り出すようになっている。  尚、充填樹脂Ｐは、冷却流路４１に冷却水を流し、キャビティ型１を冷却すると共に、冷却空気を冷却空気流入路２３、冷却空気流入用溝２７、冷却空気流入孔５１１を介してコア型５に冷却空気を送り込み、コア型５を内部から冷却することによって冷却固化されるようになっている。
【００６７】
又、コア型５内に入り込んだ冷却空気は、コア型５を冷却した後、冷却空気排出孔５１２、冷却空気排出用溝２８、冷却空気排出路２４を介して排出されるようになっている。尚、コア型５が偏芯状態で転動するに伴って、冷却空気流入孔５１１及び冷却空気排出孔５１２も偏芯回転するが、冷却空気流入用溝２７及び冷却空気排出用溝２８がリング状に設けられていると共に、偏芯幅を考慮して予め幅を広くして形成されているので、常に、冷却空気流入孔５１１及び冷却空気排出孔５１２が冷却空気流入用溝２７及び冷却空気排出用溝２８を介して冷却空気流入路２３及び冷却空気排出路２４に連通した状態に保たれる。即ち、冷却空気のコア型５内への供給が途切れることがなく連続的に行われる。
【００６８】
この射出成形品の製造方法は、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）コア型５を偏芯した状態で転動させることから充填樹脂Ｐが延伸、圧延及び圧縮されて高密度化され、収縮量の大幅な低減が図れると共に、充填樹脂Ｐがより均一に分布し、より真円に近くなり、高い寸法精度が得られる。
【００６９】
（２）コア型５の転動によって振動が充填樹脂Ｐに伝わり、残留応力の分散が行われ、より均一化する。
（３）充填樹脂Ｐが、コア型５の転動によってキャビティ型１の型面に圧接されるため、金型転写性に富む。
【００７０】
（４）収縮量の低減及び金型転写性の向上によって、高寸法精度、高外観が得られる。
（５）コア型５が、転動するだけであるので、コア型５と充填樹脂Ｐとの接触面でほとんどスベリが発生せず、コア型５の転動によって充填樹脂Ｐとの間で発熱が生じることがない。
【００７１】
（６）モータ５３にエンコーダを設けて、モータ５３の停止時にアーム５５が常に油圧シリンダ３２側を向くようにしたので、油圧シリンダ３２のシリンダロッド３２１を所定長さだけ進出させるだけで、コア型５の中心軸をキャビティ型１の中心軸に容易に一致させることができる。
【００７２】
一方、上記金型Ａは、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）モータ５３が変速機構を備えているので、モータ５３の回転速度を変えることによって自由にコア型５の転動速度を変えることができ、真円度の矯正も可能であると共に、成形品の形状や寸法に見合った最適な回転数にすることができる。
【００７３】
（２）外接ギヤ５８２と内接ギヤ５７１をかみ合わせて駆動力を伝達するようになっているので、高トルク回転が得られる。
（３）コア型５の内部に転動回転機構を設けるために、空隙が設けられているので、コア型５自体を軽量化できる。
【００７４】
（４）又、コア型５内部の空隙によって熱交換効率がよくなり、この空隙に冷却空気を流すようにしたので、コア型５を効率よく冷却できる。
【００７５】
図８は請求項８記載の金型の他の一例を示す要部拡大断面図である。
図８に示すように、この金型Ｂは、コア型５ａが筒状のコア型本体５１と、このコア型本体５１が回転自在に外嵌された芯部５２とから構成され、この芯部５２が上記金型Ａのコア型５と略同じ形状をしている以外は、上記金型Ａと同様になっている。
【００７６】
即ち、この金型Ｂによれば、芯部５２にコア型本体５１が回転自在に外嵌され内接ギヤ５７１の回転に伴って外接ギヤ５８２が受ける反力がコア型本体５１に作用しない。従って、コア型本体５１がより円滑に転動し、効率よく延伸、圧延及び圧縮を行うことができる。
【００７７】
図９及び図１０は、請求項９記載の金型の１例を示す要部拡大図である。
図９及び図１０に示すように、この金型Ｅは、モジュールが異なる複数対の外接ギヤ５８２ａと内接ギヤ５８１ａとを備え、これらの外接ギヤ５８２ａ及び内接ギヤ５８１ａが着脱自在になっている以外は、金型Ａと同様になっている。
【００７８】
即ち、外接ギヤ５８２ａは、図９に示すように、有底筒状をしていて、筒の内壁面に沿ってギヤ部５８３が設けられていて、駆動軸５４が底部５８４の中心を貫通すると共に、底部５８４がコア型本体５１ａのモータ５３側を塞ぐように設けられた外接ギヤ支持リング５８６に受けられた状態で、ナット５８５を介してコア型本体５１ａに着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００７９】
内接ギヤ５８１ａは、図１０に示すように、アーム５５の先端にナット５５１を介して着脱自在になっていて、スプロケット５７２ａと共回りするようになっている。
又、アーム５５は、図示していないが、駆動軸５４に着脱自在になっている。
【００８０】
従って、内接ギヤ５８１ａは、駆動力伝達手段としてのチェーン５９を取外し、ナット５５１を弛めれば、簡単に取外し交換が可能である。
一方、外接ギヤ５８２ａは、チェーン５９及びアーム５５を取外した後、ナット５８３を弛めれば、駆動軸５４の先端から簡単に取外し交換が可能である。
【００８１】
この金型Ｅは、以上のように、モジュールが異なる複数対の外接ギヤ５８２ａと内接ギヤ５８１ａとを備え、これらが交換自在となっているので、コア型５ａを交換することなく、コア型５ａの転動速度やコア型５ａによる圧縮力を変更することができる。
【００８２】
即ち、金型Ａのように外接ギヤがコア型に固定されている場合、充填樹脂の粘度が高い、或いは、圧縮量が多い、又は厚肉品の成形時にそのまま成形を行うと、コア型による溶融樹脂への圧縮力が負担になり、ギヤそのものへの大きな応力やモータへの大きな負荷により、金型の破損や故障を引き起こす恐れがあり、コア型を樹脂の粘度、圧縮量、成形品の厚み等に応じて交換すると、交換時間がかかるし、交換するごとに大がかりな調整が必要となってくるが、この金型Ｅによれば、外接ギヤ５８２ａ及び内接ギヤ５８１ａを交換するだけでよいため、上記のような問題もなくなる。又、モータの負荷も軽減できる。
【００８３】
具体的には、以下のようにして外接ギヤ５８２ａ及び内接ギヤ５８１ａを交換することによって、樹脂の粘度の高低や圧縮量の多少、或いは製品の肉厚などに対応させることができる。
（１）高粘度樹脂を使用する場合は、モジュールの小さい外接ギヤ５８２ａ及び内接ギヤ５８１ａを使用することによって、モータ５３のトルクが上がり大きな力で圧縮することができる。
【００８４】
（２）充填樹脂の圧縮量が多い場合は、モジュールを小さくすることによって、モータ５３のトルクが上がり、大きな力で圧縮することができる。この時は、コア型５´の偏芯量も調整する。
（３）成形品肉厚が厚い場合は、モジュールを小さくすることによって、モータ５３のトルクが上がり大きな力で圧縮することができる。
【００８５】
図１１〜図１４は請求項１０記載の金型の一例の要部を示している。
図１１〜図１４に示すように、この金型Ｃは、キャビティ型６と、コア型７と、打撃機構（振動機構）８とを備えている。
【００８６】
キャビティ型６は、固定型６１と、可動型６２とを備えている。
コア型７は、アルミニウム等の軽量金属材料で形成された円筒形をしていて、両端に開口した小径筒部７１を備え、キャビティ型６の閉合によってキャビティ型６との間にキャビティ部Ｋａが形成されるようになっている。
【００８７】
打撃機構８は、駆動装置（図示せず）によって角速度の変更及び正逆回転可能に回転する回転軸８１と、この回転軸８１に直交する方向にスライド自在でコア型７の内径より幅の狭い板状の打撃子（振動子）８２と、この打撃子８２を電磁力でスライド方向に設定された周波数で往復運動させるスライド駆動手段（振動機構）８３とを備えている。
又、回転軸８１は、キャビティ部Ｋａの中心軸に沿って設けられていると共に、コア型７の支持手段としてのストッパ９がスライド自在に装着されている。
【００８８】
ストッパ９は、図１２に示すように、コア型７側にスライドして小径筒部７１に嵌合し、コア型７の中心軸がキャビティ型６の中心軸と一致した位置でコア型７を固定できるようになっている。尚、ストッパ９は、図示していないが、コア型７の両側に設けられている。
【００８９】
この金型Ｃは、叙上のようになっており、次のようにして筒型成形品を製造することができる。
即ち、まず、図１２に示すように、ストッパ９をコア型７の小径筒部７１に嵌合させた状態で、キャビティ型６を閉合し、固定型６１側に設けられたゲート６３から射出成形機（図示せず）によって溶融樹脂をキャビティ部Ｋａの容積に見合う量及び時間で射出充填する。又、この時、図１２に示すように、打撃子８２の両端はコア型７の内壁面に接触しない位置に固定しておく。
【００９０】
充填完了後、図１１に示すように、ストッパ９を外し、コア型７をキャビティ型６内で回転軸８１に直交する方向にスライド自在な状態とする。
次に、回転軸８１を所定時間毎に正逆回転させると共に、角速度を変えながら、スライド駆動手段８３を作動させて、打撃子８２を往復運動させ、往動及び復動毎に打撃子８２の両端で、コア型７の内壁面を打撃させながら、充填樹脂Ｐａを冷却固化して筒状成形品を得るようになっている。
【００９１】
即ち、図１４（ａ）に示すように、キャビティ部Ｋａに充填された充填樹脂Ｐａは、図１４（ｂ）に示すように、コア型７の内壁面が打撃子８２によって打撃されて、コア型７がその中心軸とキャビティ型６の中心軸、即ち、得ようとする筒状成形品の中心軸と平行状態を保ちながら打撃方向に移動する。従って、充填樹脂Ｐａの一部がコア型７とキャビティ型６との間で圧接線に沿って径方向に線状に圧縮される。又、反対側は、コア型７と充填樹脂Ｐａとの間に偏芯空隙Ｓａが生じる。
【００９２】
そして、図１４（ｃ）に示すように、回転軸８１が回転しているため、打撃子８２の打撃位置が次々に変化していき、コア型７がキャビティ型６内で平行移動しつつ振動するようになる。従って、充填樹脂Ｐａの周方向に対し満遍なく圧縮されて、図１４（ｄ）に示すように、内側が満遍なく圧縮された成形体Ｗａを得ることができる。
【００９３】
この射出成形方法は、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）コア型７を偏芯した状態に振動させることから充填樹脂Ｐａが延伸、圧延及び圧縮されて高密度化され、収縮量の大幅な低減が図れると共に、充填樹脂Ｐａがより均一に分布し、より真円に近くなり、高い寸法精度が得られる。
【００９４】
即ち、キャビティ部Ｋａ内の充填樹脂Ｐａが全周において、内側から圧縮・圧延を受けながら冷却固化するので、充填完了直後にみられるように、樹脂温度が高く樹脂が製品内部では流動状態にある段階では、圧縮による内部樹脂の流動によってゲート６３やパーティングラインＬの位置による充填ムラを低減させることができる。又、冷却が進み、内部樹脂まで固化し始めると、冷却及び樹脂の結晶化に伴う収縮が生じる。この段階で、収縮より生じる充填樹脂Ｐａとキャビティ型６間の偏芯空隙Ｓａ以上にコア型７を振動運動させることにより成形品内面側の樹脂を塑性変形させて、形状を矯正すると共に、より緻密な（密度の高い）成形品Ｗａにすることができる。成形品Ｗａは、この圧縮により常にキャビティ型６の型面に押し付けられる状態なる。
【００９５】
（２）コア型７の振動が充填樹脂Ｐａに伝わり、残留応力の分散が行われ、より均一化する。
（３）充填樹脂Ｐａが、コア型７の振動によってキャビティ型１の型面に圧接されるため、金型転写性に富む。
【００９６】
（４）離型後の収縮量の低減及び金型転写性の向上によって、ひけによる外観不良も低減され、高寸法精度、高外観が得られる。
（５）コア型７が、振動するだけでるあので、コア型７と充填樹脂Ｐａとの接触面でほとんどスベリ（剪断力）が発生せず、コア型７の振動運動によって充填樹脂Ｐａとの間で発熱が生じることがない。しかも、円周方向に剪断力が生じないために、円周方向の残存応力がない。従って、強度が向上し、溶剤によるクラッキングも生じにくい。
【００９７】
一方、上記金型Ｃは、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）打撃子８２の中心が、成形品Ｗａの中心軸に一致するように設けられているが、コア型７が固定されておらず、振動の振幅を樹脂の収縮量に見合った圧縮が行える範囲で自由に調整することができる。
【００９８】
（２）回転軸８１を正逆回転できると共に、角速度を調整できるようにしたので、樹脂の冷却固化の状態に合わせた打撃状態に調整することができる。
【００９９】
図１５は、請求項１１記載の金型の一例を示す断面図である。
図１５に示すように、この金型Ｄは、縦置き型であって、キャビティ型１００と、このキャビティ型１００との間にキャビティ部Ｋ１を形成する円筒状のコア型２００と、コア型２００の転動回転機構３００と、コア型２００のコア型振動付与機構４００とを備えている。
【０１００】
即ち、キャビティ型１００は、キャビティ型本体１１０と、入れ子型１２０と、この入れ子型１２０のキャビティ型振動付与機構５００とを備えている。  キャビティ型本体１１０は、固定型部１３０と、可動型部１４０と、スライド型部１５０、１５０とを備えている。
【０１０１】
固定型部１３０は、図１５及び図１６に示すように、スプルー１３１と、ゲート１３２と、上部軸受け部１３３と、コア型用油圧シリンダ１３４と、回転筒体用油圧シリンダ１３５とを備えている。
上部軸受け部１３３は、キャビティ部Ｋ１を臨む位置に固定型部１３０側に向かって階段状に縮径する第１凹部１３３１と第２凹部１３３２とからなっていて、小径の第２凹部１３３２に軸受け本体１３６がパーティングラインに対して水平方向にスライド自在に設けられている。
【０１０２】
回転筒体用油圧シリンダ１３５は、シリンダロッド１３５１の先端が第２凹部１３３２内に臨むと共に、軸受け本体１３６の側面に固定されている。即ち、シリンダロッド１３５１が進退することによって軸受け本体１３６が第２凹部１３３２内でシリンダロッド１３５１の進退方向にスライドするようになっている。  軸受け本体１３６は、その中央に、後述する転動回転機構３００の回転筒体３１０の回転軸３２０の上端部３２１がスライド嵌合されるスプライン構造の接続部１３６１を備え、回転軸３２０の端部をこの接続部１３６１にスライド嵌合させることによって回転軸３２０を回転自在に軸支するようになっている。
【０１０３】
コア型用油圧シリンダ１３４は、シリンダロッド１３４１の先端が第１凹部１３３１内に臨むと共に、先端に後述するコア型２００の位置決め部材１３７が設けられている。
位置決め部材１３７は、略逆円錐台形の筒形をしていて、回転軸３２０が内部を貫通していると共に、その小径部側である下端部１３７１が、後述するコア型２００の上端部に設けられた小径部２２０の係合孔２２１に遊嵌されている。
【０１０４】
可動型部１４０は、図１５及び図１７に示すように、下部軸受け部１４１と、コア型用油圧シリンダ１４２と、回転筒体用油圧シリンダ１４３とを備えている。
下部軸受け部１４１は、キャビティ部Ｋ１を臨む位置に可動型部１４０側に向かって階段状に縮径する第１凹部１４１１と第２凹部１４１２とからなっていて、小径の第２凹部１４１２に軸受け本体１４４が上部軸受け部１３３の軸受け本体１３６と同様スライド自在に設けられている。
【０１０５】
回転筒体用油圧シリンダ１４３は、シリンダロッド１４３１の先端が第２凹部１４１２内に臨むと共に、軸受け本体１４４の側面に固定されている。即ち、シリンダロッド１４３１が進退することによって軸受け本体１４４が第２凹部１４１２内でシリンダロッド１４３１の進退方向にスライドするようになっている。
軸受け本体１４４は、その中央に、後述する回転筒体３１０の回転軸３２０の下端部３２２が回転自在に軸支されている。
【０１０６】
コア型用油圧シリンダ１４２は、シリンダロッド１４２ａの先端が第１凹部１４１１内に臨むと共に、先端に後述するコア型２００の位置決め部材１４５が設けられている。
位置決め部材１４５は、略円錐台形の筒形をしていて、回転軸３２０が内部を貫通していると共に、その小径側である上端部１４５１が、後述するコア型２００の下端部に設けられた小径部２３０の係止孔２３１に遊嵌されている。
【０１０７】
入れ子型１２０は、図１５に示すように、キャビティ型本体１１０内に収容されて筒型をしており、コア型２００との間にキャビティ部Ｋ１を形成するようになっていると共に、図１８及び図１９に示すように、固定型部１３０側の端部に固定側に向かってテーパ面１２１を形成しつつ徐々に張り出す断面略三角形の鍔部１２２を備えていて、冷却水路１２０ａが内部に螺旋状に設けられている。
スライド型１５０は、図１８及び図１９に示すように、入れ子型１２０の鍔部１２２に対応する部分に、テーパ面１２１より少し鈍角のテーパ面１５１を有する断面略３角形の切欠部１５２が設けられている。
【０１０８】
又、固定型部１３０の鍔部１２２に対応する部分には、図１８及び図１９に示すように、鍔部１２２が入り込むようにリング状の凹溝１３８が設けられている。即ち、金型Ｄを閉じた状態で、後述するキャビティ型振動付与機構５００によって入れ子型１２０に振動が加えられた時、入れ子型１２０がキャビティ型本体１１０内を固定型部１３０側に向かってスライド可能になっている。
【０１０９】
キャビティ型振動付与機構５００は、１Ｈｚ〜１００ＫＨｚの範囲で可変に振動を付与できるようになっていて、図１５に示すように、可動型部１４０の外壁面に固定された振動発生機５１０と、可動型部１４０を貫通してその先端が入れ子型１２０の可動型部１４０側の壁面に当接した振動子５２０とを備え、振動発生機５１０で発生する振動を振動子５２０を介して入れ子型１２０に付与するようになっている。
【０１１０】
即ち、入れ子型１２０は、図１９（ａ）に示すように、充填直後には、その上端面１２５がスライド型１５０の上端面１５５とほぼ同じレベルに位置しているが、振動子５２０を介して振動が付与されると、先ず、図１９（ｂ）に示すように、振動子５２０によって一旦固定型部１３０側に突き上げられた状態（０．０２ｍｍ程度）になる。即ち、矢印Ｘ１方向に振動が伝わるようになっている。
【０１１１】
次に、元の状態に戻る反動で図１９（ｃ）に示すように、入れ子型１２０の全体が可動型部１４０側に少し入り込んだ状態（０．０２ｍｍ程度）になり、矢印Ｘ２方向に振動が伝わるとともにテーパ面１２１、１５１によって矢印Ｙ１方向に振動が伝わるようになっている。
その後、図１９（ｄ）に示すように、再び元の状態に戻るが、その際、矢印Ｙ２方向、及び矢印Ｘ１方向に振動が伝わるようになっている。
【０１１２】
コア型２００は、図１５に示すように、円筒形状をして型面を形成する大径の本体部２１０と、この本体部２３０の両端から突出して第１凹部１３３１、１４１１に臨む小径部２２０、２３０とを備えていて、アルミニウム合金によって形成されている。
本体部２１０は、図１６に示すように、その上端面２１５が固定型部１３０の下端面１３９に受けられ、図１７に示すように、下端面２１６が可動型部１４０の上端面１４９に受けられるようになっている。
【０１１３】
小径部２２０、２３０には、その端部にラッパ状の係合孔２２１、２３１がそれぞれ穿設されていて、前述のように、位置決め部材１３７の下端部１３７１及び位置決め部材１４５の上端部１４５１が係合孔２２１、２３１内に遊嵌状態で臨んでいる。
即ち、コア型２００は、キャビティ型１００内で回転自在になっているとともに、コア型用油圧シリンダ１３４、１４２のシリンダロッド１３４１、１４２１を進退させることによって係合孔２２１、２３１の内壁面に位置決め部材１３７、１４５の周面が当接して中心軸の平行状態を保ちながら、シリンダロッド１３４１、１４２１の進退方向へ移動可能になっている。
【０１１４】
転動回転機構３００は、回転筒体３１０と、モータ３５０とを備えている。
回転筒体３１０は、その外壁面の一部が常にコア型本体の内壁面に略点接触するように回転軸３２０が偏芯して設けられている。
【０１１５】
回転軸３２０は、その外径が位置決め部材１３７、１４５の小径側の内径より少し小径になっている。  モータ３５０は、５〜５００ｒｐｍの範囲で回転速度が可変になっていると共に、駆動軸３５１が可動型部１４０を貫通して回転筒体３１０の回転軸３２０に連結され、回転筒体３１０を回転軸３２０を中心に回転させるようになっている。
【０１１６】
コア型振動付与機構４００は、回転筒体３１０の回転軸３２０に一体に設けられ、電磁発生器４１０と打撃子４２０とを備えている。
電磁発生器４１０は、回転軸３２０に固定されていて、回転軸３２０と共に回転するようになっていると共に、その出力が可変になっている。
【０１１７】
打撃子４２０は、電磁発生器４２０の出力に応じて１Ｈｚ〜１００Ｈｚの範囲の振動数で回転軸３２０に直交する方向に振動し、その先端で、回転筒体３１０のコア型２００との接触部の内壁面を打撃してコア型２００に振動を伝えるようになっている。
また、モータ３５０は、エンコーダ（図示せず）を備え、モータ３５０が停止時に、回転筒体３１０のコア型２００との接触部が常に、回転軸用油圧シリンダ１３５、１４３側を向くようになっている。
【０１１８】
この金型Ｄは、以上のようになっており、つぎのようにして筒状の成形品Ｗ１を成形することができる。
まず、図１５及び図２０（ａ）に示すように、キャビティ型１００とコア型２００とを閉合すると共に、回転軸用油圧シリンダ１３５、１４３及びコア型用油圧シリンダ１３４、１４２を作動させてコア型２００をその中心軸と得ようとする成形品の中心軸であるキャビティ部Ｋ１の中心軸とが一致するように配置する。
【０１１９】
次に、射出成形機（図示せず）からスプルー１３１及びゲート１３２を通ってキャビティ部Ｋ１内に溶融樹脂を射出し、図２０（ａ）に示すように、キャビティ部Ｋ１の容積に見合う量の充填樹脂Ｐ１をキャビティ部Ｋ１の容積に見合う時間をかけて充填する。
【０１２０】
充填が終わると、回転軸用油圧シリンダ１３５、１４３のシリンダロッド１３５ａ、１４３ａを後退させると共に、コア型用油圧シリンダ１３４、１４２のシリンダロッド１３４１、１４２１を前進させてコア型２００及び回転筒体３１０をモータ３５０と共に、回転軸用油圧シリンダ１３５、１４３方向にスライドさせ、図２０（ｂ）に示すように、回転軸３２０の中心軸とキャビティ部Ｋ１の中心軸とを一致させる。即ち、キャビティ部Ｋ１の中心軸と平行状態を保ちながら、コア型２００の中心軸をキャビティ部Ｋ１の中心軸から偏芯させる。この偏芯により、図２０（ｂ）に示すように、偏芯した側の充填樹脂Ｐ１が、得ようとする成形品の肉厚分の厚みになるとなるように、コア型２００の本体部２１０と入れ子型１２０との間で圧縮されると共に、本体部２１０の他方の面側に充填樹脂Ｐ１との間に偏芯空隙Ｓ１が生じる。
【０１２１】
そして、モータ３５０を予め設定した回転速度で回転駆動させて、回転筒体３１０を回転させると共に、電磁発生器４１０によって打撃子４２０を振動させて、回転筒体３１０の内壁面を打撃し、回転筒体３１０を介してコア型２００に振動を与える。また、同時に、振動発生機５１０によって振動子５２０を振動させて、入れ子型１２０に振動を与える。
【０１２２】
即ち、回転筒体３１０の回転軸３２０が回転筒体３１０の中心軸より偏芯した位置に設けられているので、この回転筒体３１０の回転によってコア型２００がコア型２００の内壁面に回転筒体３１０が接する方向に付勢され、偏芯状態を保ちながら転動していく。
そして、この転動によって、図２０（ｃ）に示すように、充填樹脂Ｐ１がコア型２００と入れ子型１２０との間で全周に渡って圧延・延伸が繰り返されるようになっている。
【０１２３】
また、コア型２００自体は、充填樹脂Ｐ１との間に偏芯空隙Ｓ１が生じ充填樹脂部分の内周長さが、コア型２００の外周長さより長くなるため、転動にともなって回転筒体３１０の回転方向と逆方向に回転することになる。なお、コア型２００は、本体部２１０の上端面２１５が固定型部１３０の下端面１３９に当接し、本体部２１０の下端面２１６が可動型部１４０の上端面１４９に当接し確りと二点支持されているため、偏芯軸がずれることがなくスムーズに転動する。
【０１２４】
そして、充填樹脂Ｐ１が冷却固化するまで、または、金型Ｄが開く直前まで、コア型２００の転動と、打撃子４２０による回転筒体３１０への打撃、振動子５２０による入れ子型１２０への振動付与を続け、図２０（ｄ）に示すように、成形体Ｗ１を成形したのち、任意のタイミングでモータ３５０、コア型振動付与機構４００及びキャビティ型振動付与手段５００を停止させたのち、回転筒体用油圧シリンダ１３５、１４３及びコア型用油圧シリンダ１３４、１４２を作動させて、コア型２００の中心軸とキャビティ部Ｋ１の中心軸とを一致させた状態にして型を開放し、成形品Ｗ１を取り出すようになっている。
【０１２５】
尚、充填樹脂Ｐ１は、冷却水路１２０１に冷却水を流し、入れ子型１２０を冷却することによって冷却固化されるようになっている。
【０１２６】
この射出成形品の製造方法は、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）コア型２００を偏芯した状態で転動させることから充填樹脂Ｐ１が延伸、圧延及び圧縮されて高密度化され、収縮量の大幅な低減が図れると共に、充填樹脂Ｐ１がより均一に分布し、より真円に近くなり、高い寸法精度が得られる。
【０１２７】
（２）コア型２００及び入れ子型１２０に振動が付与されるので、振動が充填樹脂Ｐ１に伝わり、より充填樹脂の圧縮効果が高まると共に、残留応力の分散が行われ、より均一化する。
（３）充填樹脂Ｐ１が、コア型２００の転動によって入れ子型１２０の型面に圧接されるため、金型転写性に富む。
【０１２８】
（４）収縮量の低減及び金型転写性の向上によって、高寸法精度、高外観が得られると共に、物性値も向上する。
（５）コア型２００が、転動するだけであるので、コア型２００と充填樹脂Ｐ１との接触面でほとんどスベリが発生せず、コア型２００の転動によって充填樹脂Ｐ１との間で発熱が生じることがない。
【０１２９】
一方、上記金型Ｄは、以上のようになっており、以下のような優れた効果を備えている。
（１）モータ３５０が変速機構を備えているので、モータ３５０の回転速度を変えることによって自由にコア型２００の転動速度を変えることができ、真円度の矯正も可能であると共に、成形品の形状や寸法に見合った最適な回転数にすることができる。
【０１３０】
（２）キャビティ型振動付与機構５００及びコア型振動付与機構４００が振動数を変えることができるようになっているので、成形品の形状や寸法に見合った最適な振動数することができる。
（３）モータ３５０にエンコーダを設けて、モータ３５０の停止時に回転筒体３１０の回転中心から回転筒体３１０の外壁面への距離の最も長い部分が常に回転筒体用油圧シリンダ１３５、１４３側を向くようにしたので、回転筒体用油圧シリンダ１３５、１４３のシリンダロッド１３５１、１４３１を所定長さだけ進出させるだけで、コア型２００の中心軸をキャビティ型１００の中心軸に容易に一致させることができる。
【０１３１】
（４）コア型２００を熱伝導率が高いアルミニウム合金で形成したので、コア型２００の熱がキャビティ型１００側へ伝わりやすく、放熱性に優れている。
（５）入れ子型１２０のみに振動を付与しキャビティ型本体１１０へは振動を付与しないため、キャビティ型本体１１０の冷却配管や締め付けねじ、取り付けねじ、シール材などへ振動の影響が及ばない。即ち、メンテナンスが容易である。
【０１３２】
（６）特開平４−２６３９１６号公報記載の金型のようにバネで支えられた入れ子に振動を加えるような方式では、錆などが発生しやすく作動不良を起こしたり、ゲートの位置やバネの本数、形状などでバランスの不均衡が生じ、不均一な肉厚になったりする恐れがあるが、この金型Ｄの場合、全くその恐れがない。
（７）既存の金型でも低コストで改造することができる。
【０１３３】
本発明にかかる筒形成形品の射出成形方法及びこの射出成形方法に用いる精密射出金型は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の金型Ａでは、アーム５５が駆動軸５４に対して回転自在になっていると共に、駆動軸５４、第１スプロケット５７１、チェーン５９、第２スプロケット５７２を介して内接ギヤ５８１にモータの回転力を伝達し、内接ギヤ５８１を外接ギヤ５８２にかみ合わせながら回転させるようにしているが、アームを駆動軸に固定すると共に、アームの先端に回転自在なローラを設け、このローラをコア型の内壁面に押し当ててコア型をキャビティ型方向に押圧しつつ駆動軸の回転に伴ってアームを回転させるようにしても構わない。
【０１３４】
上記の金型Ｅでは、コア型本体５１ａに外接ギヤ支持リング５８６を予め設け、この外接ギヤ支持リング５８６とナット５８５との間に外接ギヤ５８２ａの底部５８４を挟着することによって外接ギヤ５８２ａを固定するようにしているが、外接ギヤの外壁面およひコア型の内壁面にスプライン溝を設け、外接ギヤをこのスプライン溝にスライド嵌合させ、ギヤ押さえで固定する構造としても構わない。
【０１３５】
上記の金型Ｃでは、打撃子８２が１枚の板状体であったが、打撃子は、打撃によってコア型をその軸が平行に保ちつつ移動させることができれば、板状でなくてもよく、また、複数の打撃子を同期させて実現してもよい。  上記の金型Ｃでは、打撃子８２がその両端でコア型７の内壁面を打撃するようになっていたが、片側のみで打撃するようにしても構わない。
【０１３６】
上記金型Ｄでは、コア型用油圧シリンダ１３４、１４２及び回転筒体用油圧シリンダ１３５、１４３を用いて、コア型２００や、上下軸受け本体１３６、１４４をスライドさせるようになっているが、ラックとピニヨンを用いても構わない。
【０１３７】
図２２は請求項８記載の発明に係る金型の一例の要部を示す説明図、図２３は図２２に示す金型の平面説明図である。
図２２、２３に示す金型Ｎにおいては、図１に示す金型Ａのように、コア型５を内接ギア５８１による圧力により転動させる代わりに、コア型５ｎを偏心コア５１ｎにより転動させるようにしたものである。
【０１７４】
即ち、図２２、２３に示す金型Ｎにおいては、コア型５ｎの内側に偏心コア５１ｎが設けられ、偏心コア５１ｎの上方には回転体５２ｎが設けられ、偏心コア５１ｎの頭部５１１ｎが回転体５２ｎの凹部５２１ｎ内に嵌合されている。
【０１７５】
５３ｎは偏心量制御リングであり、偏心量制御リング５３ｎの内周面は偏心コア５１ｎの頭部５１１ｎの周辺部５１２ｎの周囲に設けられている。５１３ｎは偏心コア５１ｎの頭部５１１ｎと周辺部５１２ｎとの境界部に設けられた軸受けである。
【０１７６】
偏心量制御リング５３ｎは偏心量制御棒５３１ｎの先端に設けられ、偏心量制御棒５３１ｎにより偏心量制御リング５３ｎは昇降できるようになっている。
【０１７７】
偏心量制御リング５３ｎが下降されているときは、回転体５２ｎが回転すると偏心コア５１ｎが摩擦により回転し、遠心力により回転半径を大きくとるように偏心回転し、コア型５ｎの内側から圧力を加え、コア型５ｎが転動するようになっている。尚、５４ｎは金型ブロックであり、金型ブロックは高耐久材から製作されている。
【０１７８】
射出成形の初期段階では、図２４（ａ）（ｂ）に示すように、偏心量制御リング５３ｎは最上昇位置にあり、偏心コア５１ｎ及びコア型５ｎは中心に固定されている。
【０１７９】
次いで、図２５（ａ）（ｂ）に示すように、回転体５２ｎが回転を開始するとすると、偏心コア５１ｎが摩擦により回転を開始する。それと同時に偏心制御リング５３ｎが下方に移動することにより偏心コア５１ｎが遠心力により最大径まで回転半径を大きく取るように偏心回転する。
【０１８０】
図２５（ａ）（ｂ）に示すように、更に偏心制御リング５３ｎを下降させると、偏心コア５１ｎの回転半径が大きくなり、それに伴いコア型５ｎが転動して樹脂Ｐを内側から圧縮する量が拡大する。
【０１８１】
このようにして樹脂Ｐがコア型５ｎの転動により内側から圧縮され、高寸法精度のものが得られる。
【０１８２】
図２７〜３０は、請求項２記載の発明に係る金型の一例を示す説明図であり、図２７〜３０に示す金型Ｑにおいては、拡径縮径装置５１ｑによりコア型５ｑを拡径縮径させ、拡径縮径装置５１ｑによりコア型５ｑを拡径させることによりコア型５ｑとキャビティ型との間で充填樹脂を圧縮するようにしたものである。
【０１８３】
即ち、図２７〜３０に示す金型Ｑにおいては、コア型５ｑは複数枚の金属板５０ｑ、５０ｑ・・が結合されて構成されている。拡径縮径装置５１ｑには、前進後退できる軸５２ｑが設けられ、軸５２ｑの周囲には放射状に曲折リンク５３ｑ、５３ｑ、５３ｑが設けられ、各リンク５３ｑ、５３ｑ、５３ｑの曲折部がコア型５ｑの各金属板５０ｑ、５０ｑ・・の内面に軸着され、軸５２ｑを図２９の矢印方向に前進させることによりコア型５ｑが拡径され、コア型５ｑとキャビティ型との間で充填樹脂を圧縮するようになっている。
【０１８４】
軸５２ｑは図示しない射出成形機の油圧クランプの作動により前進後退されるようになっている。
【０１８５】
図３１〜３５は、請求項２記載の発明に係る金型の他の一例を示す説明図であり、図３１〜３５に示す金型Ｒにおいては、コア型５ｒは拡径縮径可能な螺旋管からなり、コア型５ｒを拡径させることによりコア型５ｑとキャビティ型との間で充填樹脂を圧縮するようにしたものである。
【０１８６】
即ち、図３１〜３５に示す金型Ｒにおいては、コア型５ｒにおいては、帯状金属板が螺旋状に巻回され、隣接する帯状金属板の一方に突設された凸部が他方に凹設された凹溝に嵌合されることにより螺旋管が形成されている。
【０１８７】
図３３の矢印で示すように、コア型５ｒの帯状金属板の端部をモータ等により時計方向に回転させることにより図３２、３３に示すように、縮径状態からコア型５ｒが図３２、３３に示すように、拡径される。
【０１８８】
５１ｒは図３２、３３に示す縮径状態のコア型５ｒ内に挿入される芯材、５２ｒは図３４、３５に示す拡径状態のコア型５ｒ内に挿入される芯材である。
図３２、３３に示す縮径状態のコア型５ｒの内径をＤ１とし、長さをＬ１とし、図３４、３５に示す拡径状態のコア型５ｒの内径をＤ２とし、長さをＬ２とするとＤ２／Ｄ１＝Ｌ１／Ｌ２である。
【０１８９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例をより詳しく説明する。
【０１９０】
（実施例１）
図１に示すような金型及び高密度ポリエチレン樹脂（樹脂温度１６０℃の時の粘度で１００００ｐｏｉｓｅ（又はＭＩ（メルトインデックス）＝２０））を用い、呼び径５０ｍｍ（規格値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継手）を、コア型の偏芯幅５ｍｍ、コア型の回転数６０ｒｐｍで成形した。なお、外接ギヤ及び内接ギヤは、モジュール６であった。
その結果、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２４ｍｍに向上した。
【０１９１】
（実施例２）
アルミニウム製のコア型を備えた図１１に示すような金型を用い、呼び径５０ｍｍ（規格値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継手）を成形した。
なお、キャビティ形状は、内径６０．２ｍｍ、外径７９．５ｍｍ、肉厚１９．３ｍｍ、長さ１０７ｍｍであった。
【０１９２】
打撃子によるコア型の振動運動は、コア型とキャビティ型の隙間を最小１０ｍｍまで狭めることができるように、遊びを持たせ、充填樹脂のキャビティ充填後から打撃及び回転運動をはじめ、振動数１０Ｈｚ以下、回転速度１００ｒｐｍ以下の範囲で、成形実験を行った。
その結果、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２５ｍｍに向上した。
【０１９３】
（実施例３）
アルミニウム合金製のコア型及び炭素鋼製のキャビティ型を備えた図１５に示すような金型を用い、呼び径５０ｍｍ（規格値としては６０．５±０．２ｍｍ）のソケット（継手）を成形した。
なお、キャビティ形状は、内径６０．２ｍｍ、外径７９．５ｍｍ、肉厚１９．３ｍｍ、長さ１０７ｍｍであった。
【０１９４】
また、入れ子型１２０の振動数は４０ｋＨｚ、回転筒体３１０の回転速度は６０ｒｐｍ 、コア型２００の振動数は１０Ｈｚとした。
その結果、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が従来の１．２ｍｍから０．２２ｍｍに向上し、従来と比較すれば５倍以上、実施例１の場合と比べても約１．１倍以上の精度となった。
【０１９５】
（実施例４）
モジュール４の外接ギヤ及び内接ギヤをセットした図９の金型Ｅを用いて、コア型の偏芯幅を６ｍｍにした以外は、実施例１と同様にしてソケットを成形したところ、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が０．２４ｍｍであった。
【０１９６】
（実施例５）
粘度が樹脂温度１６０℃の時の粘度で１００００ｐｏｉｓｅ（又はＭＩ（メルトインデックス）＝２０）の高粘度な高密度ポリエチレンを用いた以外は、実施例４と同様にしてソケットを成形したところ、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が０．２５ｍｍであった。
【０１９７】
（実施例６）
キャビティの肉厚を２１ｍｍにすると共に、コア型の偏芯幅を２ｍｍにした以外は、実施例４と同様にしてソケットを成形したところ、製品内径の最大値と最小値の差で求めた真円度が０．２４ｍｍであった。
【０１９８】
【発明の効果】
本発明に係る筒状成形品の射出成形用金型及びこの金型を用いた筒状成形品の製造方法においては、高収縮性樹脂を用いた場合においても偏肉の少ない、肉厚の厚い筒状成形品を高い寸法精度で成形することができる。
【０２０３】
特に、請求項１、２記載の成形方法によれば、高収縮性樹脂を用いた場合においても偏肉の少ない、肉厚の厚い筒状成形品を高い寸法精度で成形することができる。
【０２０６】
又、請求項３〜７記載の成形方法のようにすれば、均一な密度を備え、そりや変形、残留ひずみ等が少なく、収縮むらのない高精度の寸法、優れた外観を備えた筒状成形品を得ることができる。
【０２１０】
又、請求項８、９、１０記載の射出成形用金型によれば、均一な密度を備え、そりや変形、残留ひずみ等が少なく、収縮むらのない高精度の寸法、優れた外観を備えた筒状成形品を得ることができる。
【０２１１】
又、請求項９記載の射出成形用金型によれば、モジュールの異なる外接ギヤ及び内接ギヤに容易に変更することができる。即ち、外接ギヤ及び内接ギヤを交換することによって、樹脂粘度、製品肉厚、圧縮量が変わっても安定した圧縮力が得られる。しかも、圧縮力が安定するので、寸法精度も維持向上される。更に、樹脂粘度、成形品肉厚、圧縮量に応じたモジュールの外接ギヤ及び内接ギヤを選択することによってモータにかかる負荷を軽減できる。
【０２１２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項８記載の発明に係る射出成形用金型の一例を示す断面図。
【図２】  図１に示す金型の固定型部の拡大断面図。
【図３】  図２に示す固定型部の横断面図。
【図４】  図１に示す金型の可動型部の拡大断面図。
【図５】  図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】  図５の要部拡大図。
【図７】  図１に示す金型を用いた成形方法を工程順に説明する説明図。
【図８】  請求項８記載の発明に係る金型の他の一例を示す断面図。
【図９】  請求項９記載の発明に係る金型の一例の要部を示す断面図。
【図１０】  図９に示す金型の内接ギヤと外接ギヤのかみ合い部分の平面図。
【図１１】  請求項１０記載の発明に係る金型の一例を示し、その打撃付与時の状態を示す
断面図。
【図１２】  図１１に示す金型の射出充填前の状態を示す断面図。
【図１３】  図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図。
【図１４】  図１１に示す金型を用いた成形方法を工程順に説明する説明図。
【図１５】  本発明に係る金型の一例を示す断面図。
【図１６】  図１５に示す金型の固定型側の拡大断面図。
【図１７】  図１５に示す金型の可動型側の拡大断面図。
【図１８】  図１５に示す金型の入れ子型の鍔部部分の拡大断面図。
【図１９】  図１５に示す金型の入れ子型の振動運動を説明する説明図。
【図２０】  図１５に示す金型を用いた成形方法を工程順に説明する説明図。
【図２１】  本発明において成形可能な成形品の例を示す斜視図。
【図２２】  請求項８記載の発明に係る金型の更に異なる他の一例を示す断面図。
【図２３】  図２２に示す金型の平面断面図。
【図２４】  図２２、２３に示す金型の作動開始時の状態を示す説明図。
【図２５】  図２４に示す状態の次工程を示す説明図。
【図２６】  図２５に示す状態の次工程を示す説明図。
【図２７】  請求項２記載の成形方法の実施態様を示す正面説明図。
【図２８】  図２７に示す実施態様の側面説明図。
【図２９】  図２７、２８に示す態様の次工程を示す正面説明図。
【図３０】  図２９に示す実施態様の側面説明図。
【図３１】  請求項２記載の成形方法の他の実施態様を示す正面説明図。
【図３２】  図３１に示す実施態様の一部切欠正面説明図。
【図３３】  図３２に示す実施態様の側面説明図。
【図３４】  図３２、３３に示す態様の次工程を示す一部切欠正面説明図。
【図３５】  図３４に示す実施態様の側面説明図。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋ、Ｍ  金型
１、６、１０、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｊ、１ｋ、１ｍ  キャビティ型
５、５ａ、７、２００、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｊ、２ｋ、２ｍ  コア型
５３、３５０  モータ（転動回転機構）
５４、３５１  駆動軸（転動回転機構）
５５  アーム（転動回転機構）
５７１  第１スプロケット（転動回転機構）
５７２  第２スプロケット（転動回転機構）
５８１、５８１ａ  内接ギヤ（転動回転機構）
５８２、５８２ａ  外接ギヤ（転動回転機構）
５８３  ギヤ部
５８４  底部
５９  チェーン（転動回転機構）
８  打撃機構
８１  回転軸
８２  打撃子
８３  駆動手段
９  ストッパ（支持手段）
３００  転動回転機構
４００  コア型振動付与機構
５００  キャビティ型振動付与機構
３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｊ、３ｋ、３ｍ、３ｎ  中子型
３１、３５、３６  筒部
６ｆ、６ｇ、６ｈ、６ｊ、６ｋ  筒状成形品
４１  溶融樹脂充填空間
２３  小径コア部
２４  大径コア部
２５  テーパ部
２６  固定コア部
２７  移動コア部
２７１ｍ テーパ部（移動コア部２７のテーパ部）
Ｋ、Ｋａ、Ｋ１  キャビティ部
Ｐ、Ｐａ、Ｐ１  充填樹脂
Ｓ、Ｓａ、Ｓ１  偏芯空隙
Ｗ、Ｗａ、Ｗ１  成形品
【図１】
0003796071.tif 000002
【図２】
0003796071.tif 000003
【図３】
0003796071.tif 000004
【図４】
0003796071.tif 000005
【図５】
0003796071.tif 000006
【図６】
0003796071.tif 000007
【図７】
0003796071.tif 000008
【図８】
0003796071.tif 000009
【図９】
0003796071.tif 000010
【図１０】
0003796071.tif 000011
【図１１】
0003796071.tif 000012
【図１２】
0003796071.tif 000013
【図１３】
0003796071.tif 000014
【図１４】
0003796071.tif 000015
【図１５】
0003796071.tif 000016
【図１６】
0003796071.tif 000017
【図１７】
0003796071.tif 000018
【図１８】
0003796071.tif 000019
【図１９】
0003796071.tif 000020
【図２０】
0003796071.tif 000021
【図２１】
0003796071.tif 000022
【図２２】
0003796071.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
0003796071.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
0003796071.tif 000027
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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