JPH06238676A

JPH06238676A - ゴム製コア部材

Info

Publication number: JPH06238676A
Application number: JP2903093A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Nishimuro; 陽一西室; Haruo Koyama; 春雄小山; Hirobumi Kikuchi; 博文菊池; Kunio Machida; 邦郎町田; Yoshihide Fukahori; 美英深堀
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】コア部材の成形品２と接する部分をゴム１で
構成する。【効果】一様肉厚の長尺パイプ形状物やアンダーカッ
トを持つ製品に対しても、特殊なコア機構や金型構造を
全く必要とすることなく、通常の金型開閉動作だけでコ
アを容易に引き抜くことが可能とされる。一様肉厚のパ
イプ形状物を成形して脱型する際には、本発明のゴム製
コア部材を引っ張るのみで、ポアソン収縮によりゴム製
コア部材の断面積が縮小して製品とゴム製コア部材との
界面が剥離し容易にコア部材を引き抜くことが可能とさ
れる。アンダーカットのある製品であっても、コア部材
の引き抜き方向に対して引っ掛かり部分となる出っ張り
や引っ込みに対しても、本発明のゴム製コア部材であれ
ば、ゴム材料が持つ柔軟性や大変形能力で容易に逃げて
しまい、速やかにコア部材を引き抜くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴム製コア部材に係り、
特に、中空部分や貫通孔を有する樹脂製品を成形する
際、成形型内に配置されるコア又はコアピン等のコア部
材であって、型開時の引き抜きが容易なゴム製コア部材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空部分や貫通孔を有する樹脂製品を成
形する場合、成形型（金型）内にコア又はコアピンと称
される突起部分を設けておき、この金型内に樹脂を充
填、固化させて、中空部分や貫通孔を形成する。

【０００３】従来、このようなコア又はコアピンは金型
と同様金属製とされている。

【０００４】ところで、樹脂は固化する際に、金型内で
収縮を起こすため、コアやコアピンに成形された製品が
喰い付いてしまい、金型からの脱型（離型）や取り出し
が困難となる場合が多い。そして、無理に製品を取り出
すと、製品に傷が付いたり、著しい場合には製品が損傷
するなどの不具合を生じる。

【０００５】そこで、従来においては、コアやコアピン
への製品の喰い付きを緩和して、滑らかに脱型、取り出
しを行なうことを可能とするために、一般に、コアやコ
アピンにその取り出し方向に拡径するテーパを付けるこ
とが行なわれている。これは、抜きテーパと称され、通
常の場合、そのテーパ角は１〜２°とされている。

【０００６】このような樹脂の収縮によるコアやコアピ
ンへの喰い付きが最も重大な問題となるものは、中空長
尺物、所謂パイプ形状物である。

【０００７】即ち、パイプ形状物の成形に用いるコアピ
ンの長手方向の長さは著しく長いものとなるため、脱型
時のコアピンの引き抜きには大きな力を要する上に、樹
脂の固化が不十分であると、コアピンの引き抜き時にバ
ックリングを起こし、製品にシワや亀裂が入る恐れがあ
る。

【０００８】この場合、前述の如く、コアピンに抜きテ
ーパをつけておくことにより、脱型は容易となるが、得
られる製品の中孔部にもテーパがついてしまい、パイプ
の肉厚が一様でなくなり、汎用パイプとしての用途には
適さないものとなる。

【０００９】例えば、コアピンに抜きテーパを１°つけ
て、長さ１ｍのパイプを成形した場合、得られるパイプ
の両端面での肉厚の差は１７．５ｍｍにもなり、実用に
供し得ない。

【００１０】そこで、コアピンのテーパをなくし、肉厚
が一定のパイプ形状物を成形するために、コラプシブル
コアをコアピンとして用いる方法が提案されている。

【００１１】コラプシブルコアは、金型の開閉動作を利
用して、コアの断面積を小さくさせる機構を備えるもの
であり、コアを無理なく製品から離型させて引き抜くこ
とができる。しかも、その機構は非常に簡単で、通常の
コアピンと全く同様に使用することができるため、従
来、キャップ状の蓋、パイプ形状物、スリーブやリング
形状物などの製品の成形に多く用いられている。

【００１２】しかしながら、コラプシブルコアはその構
造上、成形できる製品寸法には限界があり、長さでは約
５０ｍｍ，直径では約８０ｍｍまでが限度である。従っ
て、通常、高強度構造部材として用いることのできる長
さ数十ｃｍから１ｍ以上のパイプ形状物を製造するのは
不可能であり、このような長尺のパイプ形状物は、一般
に、押出し成形で製造されているのが現状である。

【００１３】中空部分や貫通孔部分を有する樹脂製品を
金型成形して脱型する際の他の問題点は、アンダーカッ
トがある場合である。即ち、製品の取り出し方向に対し
て、製品の側面に出っ張りがあったり、引っ込みがあっ
たりすると、この部分が金型に引っ掛かってしまい、取
り出すことができない。このように、製品を金型から取
り出す際に、金型の開閉方向に対し引っ掛かりとなる部
分をアンダーカットと称し、例えば、箱型製品の側面に
ある穴，溝，文字や内側にあるリブ，その他キャップの
ネジなどがその代表である。

【００１４】このようなアンダーカットのある製品を脱
型する場合、従来、次のような方策がとられている。

【００１５】まず、第１の方策として、前述したコラプ
シブルコアを用いる方法がある。この方法は機構が簡単
で生産性が良いため、アンダーカットのある中空部分や
孔部分を有する製品の成形に最適であり、中でもネジを
有する円筒状製品、例えばキャップ類，リング，スリー
ブ状の製品には極めて有効である。しかし、前述の如
く、長さ約５０ｍｍ，直径約８０ｍｍまでというコア寸
法の限界があり、また、製品の離型性に直接効いてくる
コア先端のすぼまり量も最大で片側約４ｍｍという制限
があるため、アンダーカット部の出っ張り幅又は引っ込
み幅も制限されるという欠点がある。

【００１６】第２の方策として、金型をスライドコア構
造にする方法がある。この方法は、アンダーカットにな
る箇所の金型部分をスライドコアとし、脱型時にはこの
コアを事前にスライドさせて逃がしておき、製品を取り
出す時にアンダーカット部が金型に引っ掛からないよう
にした金型構造とするものである。このスライドコアを
動かす方法として、アンギュラピンやアンギュラカムを
使用して金型の開閉に連動させて動かす方法と、別置き
の油圧シリンダや空気圧シリンダを用いて金型開閉とは
独立に動かす方法とがある。前者の方法はスライドコア
を金型の可動側に設ける場合に用い、後者の方法は固定
側に設ける場合に用いる。このようなスライドコアを用
いると、コラプシブルコアのように、コアの長さや直
径、そして何よりもアンダーカット部の出っ張り幅や引
っ込み幅などの寸法的な制約が一切なくなり、製品形
状、製品寸法の自由度が格段に向上すると共に、複雑な
製品でも脱型が可能になる利点がある。しかしながら、
上記利点の反面、金型構造が複雑になり、付属のシリン
ダ装置も必要になるなど、金型の大型化，重量化をもた
らし、金型交換時の作業性の悪さ、定期的メインテナン
スの必要性そしてコストアップといった不具合が生じ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上の通り、従来のコ
ア又はコアピンを用いる樹脂製品の金型成形において
は、製品の脱型時において次のような問題があった。

【００１８】樹脂が固化する時に収縮するため、コ
アやコアピンに製品が喰い付いてコアやコアピンの引き
抜きが非常に困難になり脱型ができない。特にこの問題
が顕著に現れるのは、長尺のパイプ形状物の場合であ
り、脱型時に無理にコアピンを引き抜くとバックリング
によるシワや亀裂が入ってしまう。

【００１９】の問題を解決するべく、コアピンに
抜きテーパをつけて成形すると、コアピンの引き抜きは
容易になるが、反面、中空部分にテーパのついた、肉厚
が一様でないパイプ形状とならざるを得ない。

【００２０】上記に対して、肉厚が一様なパイプ
とするために、コアの引き抜きを優先して、コラプシブ
ルコアを使用すると、パイプ形状に寸法的な制約が加え
られ、例えば長さ約５０ｍｍ，直径約８０ｍｍが上限と
なる。

【００２１】コアやコアピン側にアンダーカットに
なる部分が加工されている場合、通常の金型開閉だけで
は、アンダーカット部分の出っ張りや引っ込みが金型に
引っ掛かってしまい、製品取り出しは物理的に不可能と
なる。

【００２２】の問題を解決するべく、コラプシブ
ルコアを用いる方法や金型をスライドコア構造にする方
法があるが、コラプシブルコアは前述したように長さと
直径に寸法制限があることに加えて、コア先端のすぼま
り量も限定されるため、アンダーカット部ので出っ張り
幅と引っ込み幅も制約され、結果的に成形できる製品に
ついても、その範囲内のものに制限される。一方、スラ
イドコア構造にすると、製品形状に制約はなくなるが、
金型構造が複雑になり、付属のシリンダ装置も必要にな
るなど、金型の大型化、重量化をもたらし、金型交換時
の作業性の悪さ、定期的なメインテナンスの必要性、そ
してコストアップといった問題点がある。

【００２３】本発明は、従来の金属製コア又はコアピン
による上述の如き問題点を解決し、一様肉厚の長尺パイ
プ形状物やアンダーカットを有する製品を、特殊なコア
機構や金型構造を全く必要とすることなく、金型開閉だ
けで速やかにコアを引き抜き、製品を取り出すことを可
能とするゴム製コア部材を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、成形型内に配
置されるコア部材において、少なくとも成形品と接する
部分の一部がゴム材料で構成されていることを特徴とす
る。

【００２５】なお、本明細書において、「コア部材」
は、前述のコア及びコアピン等、製品の中空部や貫通
孔、アンダーカット部の形成のために、成形型内に配置
されるすべての部材を包含する。

【００２６】また、本明細書において、「ゴム材料」と
は、室温において小さい応力で相当に大きな変形を起こ
し、その応力が解除されるとその変形から急速にほぼ完
全に元の形に復元することのできる高分子物質を指す。

【００２７】本発明のゴム製コア部材に好適な基本的な
ゴム材料としては、天然ゴム（ＮＲ）と合成ゴムがあ
る。このうち合成ゴムの具体例としては、イソプレンゴ
ム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブ
タジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリル
ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プ
ロピレンゴム（ＥＰＭ）、クロロスルホン化ポリエチレ
ン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒ
ドリンゴム（ＣＯ）、シリコーンゴム（Ｑ）、ふっ素ゴ
ム（ＦＫＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）などがある。これら
のうちＮＲ，ＩＲ，ＢＲ，１，２−ＢＲ，ＳＢＲ，Ｃ
Ｒ，ＮＢＲ，ＩＩＲ，ＥＰＭ，ＣＳＭ，ＡＣＭ，Ｑ，Ｆ
ＫＭ，Ｕなどが特に好ましい。これらのゴムは単独で用
いることもでき、また、２種以上の混合物として用いる
こともできる。また、耐熱性、耐摩耗性、熱膨張性、難
燃性、耐薬品性、離型性、加工性、流動性、金属との接
着性などの特性を改良する目的で、各種補強剤、充填
剤、老化防止剤、架橋剤、オイル、可塑剤、促進剤、オ
リゴマーなどの必要量を混合することも可能である。

【００２８】特に、本発明においては、コア部材として
の引き抜き性能や強度等を考慮した場合、下記特性を満
足するゴム材料を用いるのが好ましい。

【００２９】硬度：４０〜８０引張強度：１５０ｋｇ／ｃｍ² 以上伸び：２００〜６００％本発明で使用されるゴム材料の硬度が４０未満ではコア
部材としての十分な剛性が得られず、８０を超えると十
分な変形が得られず、引き抜き時に製品を傷付けるなど
の不具合を生じる恐れがある。また、引張強度が１５０
ｋｇ／ｃｍ² 未満では、引き抜き時の応力に対して、強
度が不足し、引き抜きが困難となる恐れがある。更に、
伸びが２００％未満では、引き抜き時に十分なコア部材
の変形が得られず、６００％を超えるものではコア部材
としての剛性が不足する。

【００３０】本発明のゴム製コア部材は、その全体がこ
のようなゴム材料により構成されるものであっても良
く、ゴム材料と金属材料とを組み合せて構成されるもの
であっても良い。例えば、成形品と接する表層のみがゴ
ム材料により構成され、中心部分は金属材料で構成され
るものであっても良い。また、成形品と接する部分の一
部、或いは、該一部の表層部のみがゴム材料で構成さ
れ、他の部分は金属材料で構成されるものであっても良
い。

【００３１】

【作用】本発明のゴム製コア部材は、少なくとも成形品
と接する部分の一部がゴム材料製とされているため、こ
のゴム材料の有する大変形能力と非圧縮性能により、一
様肉厚の長尺パイプ形状物やアンダーカットを持つ製品
に対しても、特殊なコア機構や金型構造を全く必要とす
ることなく、通常の金型開閉動作だけでコア部材を容易
に引き抜くことが可能とされる。

【００３２】即ち、一様肉厚のパイプ形状物を成形して
脱型する際には、本発明のゴム製コア部材を引っ張るの
みで、ポアソン収縮によりゴム製コア部材の断面積が縮
小して製品とゴム製コア部材との界面が剥離し容易にコ
ア部材を引き抜くことが可能とされる。

【００３３】また、アンダーカットのある製品であって
も、コア部材の引き抜き方向に対して引っ掛かり部分と
なる出っ張りや引っ込みに対しても、本発明のゴム製コ
アであれば、ゴム材料が持つ柔軟性や大変形能力で容易
に逃げてしまい、速やかにコア部材を引き抜くことがで
きる。

【００３４】このように金属材料にない柔軟性，大変形
性能，非圧縮性といったゴム材料の持つ特徴を十分活か
すことによって、従来、金型開閉動作だけでは脱型不可
能であった長尺パイプ形状物やアンダーカットを有する
製品をも、容易に金型から取り出すことが可能とされ
る。しかも、本発明のゴム製コア部材によれば、量産性
に優れ、構造も簡単で低コストな金型を提供することが
できる。

【００３５】

【実施例】以下図面を参照して、本発明のゴム製コア部
材の実施例について詳細に説明する。

【００３６】図１〜図８の各図は、本発明のゴム製コア
部材の一実施例を示す断面図である。図１〜図８におい
て、Ａ，Ｂは金型を示す。

【００３７】図１，２は、パイプ形状物２の成形に用い
られるコア部材であって、その全体がゴム材料で構成さ
れたゴム製コア部材１を示すものである。

【００３８】このように、コア部材全体をゴム材料のみ
で構成する場合の利点は、コア部材の変形量を大きくと
ることができ、コア部材の引き抜きが容易になる点であ
る。即ち、図１に示すパイプ形状物２からコア部材１を
引き抜く時は、図２に示す如く、金型Ａ，Ｂの開きに伴
って、ゴム製コア部材１が引っ張られると、固化収縮し
たパイプ形状物２がコア部材１に喰い付いていても、ゴ
ムの断面収縮量の方が非常に大きいため、樹脂（パイプ
形状物２）とコア部材１の界面２Ａ，１Ａが簡単に剥離
し、コア部材１は容易に引き抜ける。

【００３９】図３は、同じくパイプ形状物の成形に用い
られるコア部材であって、ゴム／金属複合コア部材３を
示すものである。

【００４０】即ち、本実施例のコア部材３は、金属製の
芯材３Ａにゴム製スリーブ３Ｂを取り付けて構成されて
いる。

【００４１】上述の図１，２に示すゴム材料のみで構成
されるゴム製コア部材１では、変形が大きくとれるが、
剛性が小さいために外力に対して変形し易い弱点があ
る。これに対して、図３に示すゴム／金属複合コア部材
３であれば、金属製芯材３Ａによる高剛性とゴム製スリ
ーブ３Ｂによる大変形能力を合わせ持つ、高特性コアと
することができる。このようなコア部材３であれば、剛
性が高いために成形時に発生する高い樹脂圧に対しても
撓んだり、変形することなく、寸法精度の良い製品を成
形することができる。

【００４２】このようなゴム／金属複合コア３部材は、
その作製にあたり、ゴム製スリーブ３Ｂと金属製芯材３
Ａとを強固に結合して一体化しておけば、従来の金属製
コアと同様に取り扱うことができる。一方、ゴム製スリ
ーブ３Ｂと金属製芯材３Ａとの界面にオイル等の潤滑剤
を入れておき、両者が容易に分離できるようにしておく
ことにより、金型が開いた時に、まず金属製芯材３Ａの
みを引き抜き、ゴム製スリーブ３Ｂはそのまま製品側に
残し、その後、第２段階として、ゴム製スリーブ３Ｂを
製品の内側から抜き取ることにより容易に脱型すること
ができる。このように、まず、金属製芯材３Ａのみを引
き抜いておくと、ゴム製スリーブ３Ｂは、ゴム材料のみ
よりなりしかも中空状態であるため、第２段階のゴム製
スリーブ３Ｂの引き抜き時の変形が著しく大きくなり、
極めて小さい力で製品から抜くことができる。従って、
ゴム／金属複合コア部材によるこのような２段引き抜き
法は、収縮の極めて大きな材料や内面にアンダーカット
のあるパイプなどに有効である。

【００４３】図４，５は、アンダーカットのある樹脂製
品４，５の成形に用いられるコア部材であって、その全
体がゴム材料で構成されたゴム製コア部材６，７を示す
ものである。

【００４４】これらのゴム製コア部材６，７では、型開
きと同時に矢印の型開き方向に引っ張られると、コア部
材６，７の突起となる部分６Ａ，７Ａのゴム材料が大き
く変形することにより、製品４，５の引っ掛かりとなる
部分４Ａ，５Ａを容易に乗り越えるため、ゴム製コア部
材６，７の引き抜きを円滑に行なうことができる。

【００４５】図６〜図８は、同様にアンダーカットのあ
る樹脂製品の成形に用いられるゴム／金属複合コア部材
を示すものである。

【００４６】即ち、図６のゴム／金属複合コア部材８
は、コアを引き抜く際に、製品に対して引っ掛かりとな
る部分８Ａのみをゴム材料製とし、その他の部分８Ｂを
金属製としたものである。このようなゴム／金属複合コ
ア部材８であれば、コア部材の引き抜き時に、引っ掛か
りとなるゴム材料製の部分８Ａのみが大変形を起こし、
引っ掛かりとなる製品の凸部を乗り越えるため、容易に
コア部材を引き抜くことができる。

【００４７】図７は、この引っ掛かり部分の表層のアン
ダーカット部分９Ａのみをゴム材料製とし、その他の部
分９Ｂを金属製としたものである。

【００４８】このようなゴム／金属複合コア部材９にお
いては、ゴム材料製の表層部分９Ａを金属製の芯部分９
Ｂに対して、容易に分離できる構成としておくことによ
り、ゴム／金属複合コア部材９の表層部分９Ａを製品側
に残して芯部分９Ｂのみを型開きと共に引き抜いた後、
表層部分９Ａを製品から剥し取ることにより容易にコア
部材の引き抜きを行なうことができる。

【００４９】そして、次の成形を行なう際には、ゴム材
料製の表層部分９Ａをロボット等で金属製の芯部分９Ｂ
に取り付けることにより、容易に自動成形を連続して行
なうことが可能とされる。

【００５０】この際、図８に示す如く、ゴム／金属複合
コア部材１０の金属製の芯部分１０Ｂに位置決め用の溝
や穴１０ａを設けておくことにより、容易にゴム材料製
の表層部１０Ａを正しい位置に取り付けることができる
ようになる。

【００５１】なお、本発明のゴム製コア部材のうち、ゴ
ム材料のみで構成されるゴム製コア部材を製造するに
は、ゴム材料製の部分を彫り込んだ金型にゴム材料を流
し込み、常法に従って加熱，加圧し、加硫すれば良い。
また、ゴム／金属複合コア部材は、ゴム鋳込み用の金型
に、金属製の芯部分をインサートして、ゴムと加硫一体
化し、ゴムと金属との接着と賦形を同時に行なうことに
より製造することもできるし、或いは、予めゴム材料製
の部分と金属製の部分とを所定形状に別々に作ってお
き、その後一体化して製造することもできる。

【００５２】このようなコア部材を金型本体へ取り付け
る方法としては、ゴム材料のみからなるゴム製コア部材
の場合は加硫接着や通常のゴム／金属接着剤を用いる方
法の他、ボルトやリベットなどの機械的締結法を併用す
ることができる。一方、取り付け面が金属同士となるゴ
ム／金属複合コア部材の場合は、金属金型に一般に用い
られるボルトなどの締結方法をそのまま採用することが
できる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のゴム製コア
部材であれば、脱型時にコア部材を容易に引き抜くこと
ができ、従来の金属製コアでは成形不可能だった、均一
肉厚の長尺パイプ形状物を容易に成形することができる
ようになる。また、アンダーカットのある製品であって
も金型にスライドコア機構を付け加えることなく、金型
の開閉動作だけでコアを容易に引き抜くことができ、製
品の取り出しが可能となる。

【００５４】このように、本発明のゴム製コア部材を用
いることにより、従来の金型の性能向上と金型構造の単
純化，軽量化，メインテナンスフリー化が図れ、金型の
コストダウンにも有効である。

【００５５】本発明のゴム製コア部材は、圧縮成形用金
型，射出成形用金型など、金型によって製品形状を賦形
する全ての金型に有効に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴム製コア部材の一実施例を示す断面
図である。

【図２】図１に示すゴム製コア部材の型開き時の状態を
示す断面図である。

【図３】本発明のゴム製コア部材の他の実施例を示す断
面図である。

【図４】本発明のゴム製コア部材の別の実施例を示す断
面図である。

【図５】本発明のゴム製コア部材の別の実施例を示す断
面図である。

【図６】本発明のゴム製コア部材の別の実施例を示す断
面図である。

【図７】本発明のゴム製コア部材の別の実施例を示す断
面図である。

【図８】本発明のゴム製コア部材の別の実施例を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ金型１，６，７ゴム製コア部材２パイプ形状物３，８，９，１０ゴム／金属複合コア部材３Ａ金属製芯材３Ｂゴム製スリーブ４，５樹脂製品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形型内に配置されるコア部材におい
て、少なくとも成形品と接する部分の一部がゴム材料で
構成されていることを特徴とするゴム製コア部材。