JPH07100890A - 樹脂射出成形品の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティ内における溶融樹脂の流動バラン
スを改善し、容積の異なる複数の分岐に溶融樹脂を過不
足なく充填できるようにしたＦＲＰ射出成形品の製造方
法および製造装置を提供する。 【構成】 分割外型３，４には加熱手段として計７個の
棒状のヒータ２７が埋設されている。これらヒータ２７
のうち、６個はキャビティ５の容積の大きい右側の分岐
５ｂを囲繞する部分に埋設され、１個が容積の小さい左
側の分岐５ａを囲繞する部分に埋設されている。そし
て、右側の６個のヒータ２７と左側の１個のヒータ２７
とは、図示しない制御装置により、独立して通電制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂射出成形品の製造
方法および製造装置に係り、特にキャビティ内における
溶融樹脂の流動バランスを改善する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、樹脂射出成型装置が、軽量かつ高
強度の部材の量産に広く用いられている。図５には筒状
体を成型するＦＲＰの射出成型装置の要部を示してあ
り、この装置では成形金型が左右に分離する円柱状のス
ライドコア１，２と、図６（図５中のＡ−Ａ断面図）中
で左右に分離する分割外型３，４とから形成されてい
る。分割外型３，４の分割面には、キャビティ５内への
溶融樹脂６の注入の際に供されるゲート７とランナー８
とがその上部に形成されており、更に分割外型３にはラ
ンナー８に連通するスプルー９が形成されている。

【０００３】製造時には、図示しない射出装置から溶融
樹脂６を圧送し、スプルー９およびランナー８とを介し
て、ゲート７からキャビティ５内に射出する。射出され
た溶融樹脂６は、図５に示したように、キャビティ５の
軸方向の両端部に向けて流入する一方、図６に示したよ
うにゲート７の近傍ではスライドコア１の外周に沿って
左右から下方に回り込む。しかる後、キャビティ５内に
充填した溶融樹脂６を冷却あるいは加熱処理により硬化
させて筒状体を形成し、スライドコア１，２および分割
外型３，４を開放移動させて筒状体１０を取り出す。そ
して、最後に切断工具等を用い、図７に示したように、
筒状体１０からゲート７およびランナー８の部分を除去
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法により製
造された筒状体１０には、以下に述べる問題点があっ
た。周知のように、ＦＲＰ成形品では含有した高い引張
強度を有するガラス繊維により強度が確保されている。
すなわち、ある部分に大きな引張応力や曲げ応力が作用
しても、互いに重なり合ったガラス繊維がこれらの応力
に抗し、破断等が生じ難くなる。ところが上述したよう
に、筒状体１０の製造時にはゲート７の近傍において溶
融樹脂６が左右から流れ込んで合流するため、図７に示
したように、その合流位置（図示例ではゲート７と対向
する部位）にウェルド（溶融樹脂６どうしの接合境界
面）１１が形成される。そして、ウェルド１１では、当
然のことながらガラス繊維の重なり合いがないため、完
成品の強度が著しく低下する。例えば、４０％のガラス
繊維を含有したＦＲＰ成形品の場合、ウェルド１１の強
度が他の部位に比べて４０〜５０％低いことが確認され
ている。したがって、水栓器具の構成部材等で耐圧性の
要求される部位にウェルド１１が位置した場合、高い水
圧に耐えることができない。

【０００５】そのため、従来より、ウェルド１１の発生
部位すなわちゲート７を水圧のかからない部位に配置
し、この問題を解決する方法が採られている。しかし、
この方法では、図８に示したように、耐圧性の要求され
る部位（図中に１８ａで示す）がキャビティ５の中央部
分にある場合、ゲート７を軸方向で端部側にオフセット
しなければならず、溶融樹脂の流動バランスが問題とな
る。すなわち、ゲート７を境にしてキャビティ５を左側
の分岐５ａと右側の分岐５ｂとに別けて考えると、射出
された溶融樹脂６の充填に要する時間が、容積の大きい
左側の分岐５ａで長くなり、容積の小さい右側の分岐５
ｂでは逆に短くなる。その結果、左側の分岐５ａでは充
填不足の状態で溶融樹脂６が固化してしまったり、右側
の分岐５ｂでは分割外型３，４の合せ面に溶融樹脂が侵
入してバリ１２が形成される虞があった。このような成
型不良を起こすと、製品とならなくなったり、バリ１２
の除去作業に多くの手間を要する等の不具合があった。

【０００６】そこで、本発明は、上記従来技術が有する
問題点を解消し、キャビティ内における溶融樹脂の流動
バランスを改善し、容積の異なる複数の分岐に溶融樹脂
を過不足なく充填できるようにしたＦＲＰ射出成形品の
製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する、本
発明の樹脂射出成形品の製造方法は、成形金型のキャビ
ティ内にゲートから溶融樹脂を射出し、これを当該キャ
ビティの容積の異なる複数の分岐に充填することにより
樹脂射出成形品を製造する方法であって、前記分岐のう
ちの容積が大きい方を囲繞する部位の金型温度を容積が
小さい方を囲繞する部位の金型温度より高くした後に、
前記ゲートから前記溶融樹脂の射出を行なうことを特徴
とする。

【０００８】また、上記方法を実行する、本発明の樹脂
射出成形品の製造装置は、溶融樹脂の射出に供されるゲ
ートを有する成形金型と、この成型金型内に形成され、
前記ゲートからの容積が異なる複数の分岐からなるキャ
ビティと、前記成型金型において前記複数の分岐のうち
の容積が大きい方を囲繞する部位を容積が小さい方を囲
繞する部位より高い温度に加熱する加熱手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明では、金型温度の高いキャビティの大容
積の分岐では流入した溶融樹脂が速やかに充填される一
方、金型温度の低い小容積の分岐では溶融樹脂の充填速
度が低くなり、均一な成型が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を混合水栓の内筒の成型金型に
適用した一実施例について添付の図面を参照して説明す
る。図１に示したように、混合水栓のケーシング１３は
外面に給湯配管１４，給水配管１５およびスパウト１６
が接続される黄銅管製の外筒１７と、この外筒１７に挿
入・嵌合される樹脂成形品の内筒１８とから形成されて
いる。図２に示したように、内筒１８の外径は外筒１７
の内径より小さくなっており、その間の空間が内筒１８
の外面に突設された環状あるいは直線状の仕切壁１９に
より区画されて、湯や水の通水路２０，２１が形成され
る。仕切壁１９には外筒１７の内面に向いて開口するパ
ッキン溝２２が連続して形成されており、このパッキン
溝２２に合成ゴム製のパッキン２３が嵌め込まれ、通水
路２０，２１間等のシールを行っている。また、内筒１
８の中空部２４には、温度調整ユニット２５と流量調整
ユニット２６とが左右から装着される。

【００１１】内筒１８は、その形状が比較的複雑である
一方、量産性や水撃等を考慮した耐圧性も要求される。
そのため、本実施例ではガラスやカーボン等の繊維を樹
脂中に混在させたＦＲＴＰ（繊維強化熱可塑性プラスチ
ック）の射出成形品が用いられている。また、本実施例
では内筒１８の中央から右側部分に高圧力水が流入する
ため、この右側部分が耐圧部位（図中に１８ａで示す）
となっている。

【００１２】内筒１８を成型するための成形金型も、前
述した従来装置と同様に、図３中で左右に分離する円柱
状のスライドコア１，２と、図４（図３中のＢ−Ｂ断面
図）中で左右に分離する分割外型３，４とから形成され
ている。また、分割外型３，４の分割面には、キャビテ
ィ５内に溶融樹脂６を注入する際に供されるゲート７と
ランナー８とがその下部に形成されており、分割外型３
にはランナー８に連通するスプルー９が形成されてい
る。尚、ゲート７は、耐圧部位におけるウェルドの発生
を防止するため、キャビティ５の左側位置に配置されて
いる。したがって、ゲート７を境にしてキャビティ５を
左側の分岐５ａと右側の分岐５ｂとに別けると、肉厚の
相違も相俟って、右側の分岐５ｂの容積が左側の分岐５
ａの容積に比べて数倍大きくなっている。

【００１３】図３，図４に示すように、本実施例の分割
外型３，４には加熱手段として計７個の棒状のヒータ２
７が埋設されている。これらヒータ２７のうち、６個は
キャビティ５の右側の分岐５ｂを囲繞する部分に埋設さ
れ、１個が左側の分岐５ａを囲繞する部分に埋設されて
いる。そして、右側の６個のヒータ２７と左側の１個の
ヒータ２７とは、図示しない制御装置により、独立して
通電制御される。図中、２８は分割外型３，４に埋設さ
れた断熱板である。

【００１４】本実施例では、内筒１８の製造に先だっ
て、右側の６個のヒータ２７と左側のヒータ２７とに適
宜通電を行い、分割外型３，４におけるキャビティ５の
右側の分岐５ｂを囲繞する部分の温度を左側の分岐５ａ
を囲繞する部分の温度より高く設定する。しかる後、図
示しない射出装置を駆動し、キャビティ５内に溶融樹脂
６の射出を行なう。すると、キャビティ５の右側の分岐
５ｂでは、溶融樹脂６の温度が高く保たれ、充填が比較
的速やかに行われる。そのため、充填不足の状態で溶融
樹脂６が固化するようなことがない。一方、キャビティ
５の左側の分岐５ａでは、溶融樹脂６の温度が低くな
り、充填速度が比較的低くなる。そのため、分割外型
３，４の合せ面に溶融樹脂が侵入することによるバリの
発生もない。

【００１５】本実施例では、このような製造方法を採っ
たため、製造された内筒に充填不足やバリ等が存在しな
くなり、高い生産性を確保することができた。

【００１６】上記実施例は混合水栓に用いられる内筒の
製造に係るものであるが、水栓以外の部品を製造するも
のであってもよいし、その形状も円筒に限らず、角筒形
状等であってもよい。また、ＦＲＰ以外の樹脂を射出成
型する装置に本発明を適用してもよいし、キャビティの
分岐が３つ以上あるものに適用してもよい。更に、加熱
手段を容積が大きい方の分岐にのみ設けるようにしても
よいし、加熱手段として棒状のヒータ以外のものを用い
てもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、容積の異なる複数の分岐を備えた樹脂射出成
形品において、充填不足やバリの発生等を防止すること
ができ、生産性等が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重管型の水栓ケーシングを示す分解斜視図。

【図２】同水栓ケーシングの要部拡大断面図。

【図３】本発明によるＦＲＰ射出成形装置の一実施例を
示す縦断面図。

【図４】図２中のＢ−Ｂ断面図。

【図５】従来のＦＲＰ射出成形装置の一例を示す縦断面
図。

【図６】図５中のＡ−Ａ断面図。

【図７】従来のＦＲＰ射出成形装置により製作された内
筒を示す断面図。

【図８】従来のＦＲＰ射出成形装置の一例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１，２ スライドコア ３，４ 分割外型 ５ キャビティ ５ａ，５ｂ 分岐 ６ 溶融樹脂 ７ ゲート ２７ ヒータ ２８ 断熱板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形金型のキャビティ内にゲートから溶融
   樹脂を射出し、これを当該キャビティの容積の異なる複
   数の分岐に充填することにより樹脂射出成形品を製造す
   る方法であって、前記分岐のうちの容積が大きい方を囲
   繞する部位の金型温度を容積が小さい方を囲繞する部位
   の金型温度より高くした後に、前記ゲートから前記溶融
   樹脂の射出を行なうことを特徴とする樹脂射出成形品の
   製造方法。
2. 【請求項２】溶融樹脂の射出に供されるゲートを有する
   成形金型と、 この成型金型内に形成され、前記ゲートからの容積が異
   なる複数の分岐からなるキャビティと、 前記成型金型において前記複数の分岐のうちの容積が大
   きい方を囲繞する部位を容積が小さい方を囲繞する部位
   より高い温度に加熱する加熱手段と、を備えたことを特
   徴とする樹脂射出成形品の製造装置。