JPH0948047A

JPH0948047A - 金型及びこれを用いた成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH0948047A
Application number: JP13513796A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Nishizawa; 俊道西沢; Takatoshi Nanba; 孝年難波; Kazuhiro Nakada; 和広仲田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】表面及び内部の不良を著しく減少させた成形
体の製造方法及びそれに用いる金型を提供する。【解決手段】キャビティー５１内で移動可能な可動部
５２及び可動部を付勢するエアシリンダー等の付勢手段
を備え、付勢手段はキャビティー内に射出された紐状の
材料が可動部５２でせき止められて塊状になった後に可
動部が後退するように可動部を付勢し、塊状の溶融材料
が大きくなるにつれて可動部５２を後退させながら材料
の注入を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防振部材、機械構
造部品を製造するための中間部材、又は形状が円柱状も
しくは円筒状の部材等の成形体の製造に好適な金型及び
その金型を用いた成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性
樹脂又はゴム等の材料からなる成形体の製造方法として
は、射出成形法が知られている。射出成形法は、予め成
形体の形状が形作られた金型の製品キャビティー内にシ
リンダー内で溶融された材料をゲートから射出し、製品
キャビティー内で材料が硬化したのち脱型して成形体を
得る方法である。

【０００３】図１６により、従来の射出成形法を樹脂ロ
ーラの製造を例にとって説明する。図１６は、固定金型
１０１，１０２からなる射出成形用金型１００に溶融樹
脂材料を注入して保圧している状態を示す断面図であ
る。固定金型１０１，１０２にはローラの製品キャビテ
ィー１０４がほぼ半分づつ設けられ、金型温度は図示し
ていない冷却管によって一定に保たれている。固定金型
１０１及び１０２は、図示していない溶融樹脂材料射出
成形機にいずれか一方を固定部として、他方を可動部と
して取付けられる。射出成形機にはノズル１０５が設け
られている。

【０００４】射出成形法により樹脂ローラを成形する場
合、図１６のようにパーティングライン１０７を境に固
定部側の金型と可動部側の金型とを型締して金型１００
を形成し、注入孔１０２Ａから溶融状態の樹脂材料１０
を射出注入する。そして保冷時間の経過後、金型１００
を開き、成形体である樹脂ローラを取り出す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の成形体
の製造方法では、得られる成形体の外表面に「フローマ
ーク」等の不良が発生したり、製品内部に「エアー入
り」等の不良が発生したり、成形体の肉厚を厚くしよう
とした場合には「ヒケ」等の不良が発生する等の問題が
あった。

【０００６】図１７は、射出成形品に発生する製品不良
である「フローマーク」及び「エアー入り」についての
一般的な説明図である。図１７（Ａ）に略示するよう
に、成形品１１０の表面に皺状の模様１１１が形成され
ることがある。これが「フローマーク」と呼ばれる製品
不良である。また、図１７（Ｂ）の断面図に略示するよ
うに、成形品の内部に気泡１１２が包含されることがあ
る。これが「エアー入り」と呼ばれる製品不良である。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、表面及び内部の不良を著しく減
少させた成形体を製造することのできる金型を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、表面及び内部の不
良を著しく減少させた成形体の製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従来の射出成形法で製造
された成形体が、その内部に「エアー入り」等の不良を
有したり、表面に「フローマーク」等の不良を有したり
するのは、前述のように金型に注入された溶融樹脂や溶
融ゴム等の溶融材料が金型の製品キャビティー内を紐状
になって充填されるためである。本発明者らは、この不
良が形成される過程の詳細を種々の実験を繰り返しなが
ら明らかにした。図１５を用いて、本発明者らによって
明らかにされた不良形成の過程を説明する。

【０００９】充填の初期段階で溶融樹脂や溶融ゴム等の
溶融材料は紐状１１８になってゲート１１６から金型１
１５の製品キャビティー１１７内に射出される。紐状に
射出された溶融材料１１８は、図１５（Ａ）に示すよう
に、下から上に緩やかに積み重なるようにして金型１１
５の製品キャビティー１１７を満たしてゆく。このとき
紐状に射出された溶融材料１１８を融着させて製品キャ
ビティー１１７内に稠密に充填する力は作用しておら
ず、紐状に積み重なった溶融材料１１８は間に多量の空
気を含んだ状態になっている。間に空気を含みながら製
品キャビティー１１７内を充填した紐状溶融材料１１８
の積み重なりの頂部がゲート１１６の近くにまで達する
と、ゲート１１６から注入された溶融材料はゲート１１
６の下方に空間的余裕がないため紐状になることができ
ず、図１５（Ｂ）に示すように、塊１１９の状態で製品
キャビティー１１７を今度は上部、すなわちゲート１１
６側から満たしていくようになる。

【００１０】さらに溶融材料の注入を継続すると、図１
５（Ｃ）に示すように、塊状に成長した溶融材料１１９
が製品キャビティー１１７の下方に堆積している紐状溶
融材料１１８を充満圧によって押しつぶし、製品キャビ
ティー１１７内への溶融材料の充填が完了する。充填初
期に間に空気を含んで紐状に充填された溶融材料１１８
は、充填末期には製品キャビティー１１７の下部に圧縮
され、紐状溶融材料１１８間に融着が起こる。このとき
の融着の跡が「フローマーク」となり、紐状溶融材料の
間に含有されて成形体の内部に残った気泡が「エアー入
り」不良となる。

【００１１】つまり、従来の射出成形法は、金型の製品
キャビティー内に注入された溶融材料が紐状になって製
品キャビティー内を緩やかに充填することを許容してい
た点に問題があったのであり、溶融材料を金型の製品キ
ャビティーに均一かつ稠密に充填することで成形体の中
心部及び表面部の製品不良の発生を抑制することができ
ると考えられる。

【００１２】本発明は、従来の射出成形法に対するこの
ような問題認識と原因追究のもとになされたもので、金
型の製品キャビティー内に可動部材を設け、充填の初期
段階でゲートから射出される溶融材料をこの可動部材で
せき止めることにより溶融材料が紐状になるのを防止
し、射出成形の初期の段階から製品キャビティー内への
溶融材料の均一かつ稠密な充填を可能とすることで前記
目的を達成するものである。

【００１３】すなわち、本発明は、溶融した材料をキャ
ビティー内に射出して成形体を得る金型において、キャ
ビティー内で移動可能な可動部及び可動部を付勢する付
勢手段を備え、付勢手段はキャビティー内に射出された
紐状の材料が可動部でせき止められて塊状になった後に
可動部が後退するように可動部を付勢することを特徴と
する。

【００１４】また、本発明は、溶融した材料を金型のキ
ャビティー内に射出して成形体を製造する成形体の製造
方法において、金型として前記キャビティー内に可動部
を備える金型を使用し、金型のキャビティー内に射出さ
れた紐状の材料が金型でせき止められて塊状になるにつ
れて可動部を後退させながら材料の注入を継続すること
を特徴とする。

【００１５】図１は、本発明の射出成形法において製品
キャビティー内を溶融材料が充填する過程を説明する図
である。本発明による金型５０は、製品キャビティー５
１内を移動する可動部５２を備える。図１に示した可動
部５２は、その表面５３がキャビティー壁面の一部を形
成する例である。

【００１６】最初に図１（Ａ）に示すように、可動部５
２をゲート５４に近付け、ゲート５４と可動部５２の表
面５３との間の距離を溶融材料５５が塊となりうる最大
距離ｈ以下に設定して射出を開始する。この溶融材料が
塊となり得るゲート５４と可動部５２の最大距離ｈは、
射出時の溶融材料の粘性やゲート５４の径によって決ま
る。可動部５２はエアシリンダーやコイルバネ等の付勢
手段によってゲート５４の方向に向けて付勢されてい
る。付勢手段は、可動部５２を所定の力でゲート５４方
向に付勢し、溶融材料の射出充満圧がそれ以上になった
とき可動部５２が後退するようにしておく。溶融材料５
５は、図１（Ａ）に示すように、充填の最初から塊状と
なる。充填を継続すると、図１（Ｂ）に示すように、溶
融材料５５は可動部５２の付勢力に打ち勝って可動部５
２を下方に押しながら製品キャビティー５１を上方から
下方に充填していく。そして最後に、図１（Ｃ）に示す
ように、製品キャビティー５１の全体を充填して充填が
完了する。成形体は、可動部５２をエジェクターとして
利用して成形体を下方から押し出すことにより取り出さ
れる。

【００１７】図１に示した可動部５２は、その表面５３
が製品キャビティーの壁面の一面を形成しているが、可
動部の表面は必ずしも製品キャビティーの壁面を構成す
る必要はない。図２は、可動部の表面が製品キャビティ
ーの壁面を構成せず、製品キャビティー壁面に接触せず
に移動する例を説明する図である。図２（Ｂ）及び
（Ｃ）は、図２（Ａ）に略示した蒲鉾型の成形体６６を
製造するための金型６０を各々９０°異なる方向から見
た断面図である。金型６０の上部に溶融材料を射出する
ゲート６４が設けられ、ゲート６４に対向するように製
品キャビティー６１内に可動部６２が設けられている。
可動部６２はエアシリンダーやコイルバネ等の付勢手段
によって初期状態ではゲート６４に最も接近した位置に
配置され、その後は溶融材料の射出量の増大とともにゲ
ート６４から遠ざかる方向に移動する。図から明らかな
ように、この例の場合、可動部６２の表面６３は可動部
６３の移動中に製品キャビティー６１の壁面に常時接す
ることはなく、図１に示した例のように可動部６２の表
面６３が製品キャビティーの一つの壁面を構成すること
はない。

【００１８】図３は、図２に示した金型の製品キャビテ
ィーに溶融材料が充填される様子を説明する図である。
図１の場合と同様に、最初に図３（Ａ）に示すように、
可動部６２をゲート６４に近付け、ゲート６４と可動部
６２の表面６３との間の距離を溶融材料６５が塊となり
うる最大距離以下に設定して射出を開始する。可動部６
２はエアシリンダーやコイルバネ等の付勢手段によって
ゲート６４の方向に向けて付勢されている。付勢手段
は、可動部６２を所定の力でゲート６４方向に付勢し、
溶融材料の射出充満圧がそれ以上になったとき可動部６
２が後退するようにしておく。

【００１９】この場合も、ゲート６４の直下に可動部６
２の表面６３が位置するためゲート６４から射出された
溶融材料６５は紐状になることができず、図３（Ａ）に
示すように、充填の最初から塊状となる。この状態で溶
融材料６５の充填を継続すると、図３（Ｂ）に示すよう
に、溶融材料６５は可動部５２の付勢力に打ち勝って可
動部６２を下方に押しながら製品キャビティー６１を充
填していく。そして最後に、図３（Ｃ）に示すように、
製品キャビティー６１の全体を充填して充填が完了す
る。ただし、この金型の場合には、溶融材料６５が可動
部６２と製品キャビティー６１を構成する下面のクリア
ランス６７に侵入することがないように、溶融材料６５
の注入速度と可動部６２の後退速度あるいは可動部６２
の後退のタイミングを調整する必要がある。

【００２０】本発明において、成形体を構成するのに用
いられる溶融材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、あるいは各種のゴムを挙げることができる。具体的
には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタク
リル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
繊維素系樹脂、ナイロン（ポリアミド）、ポリウレタ
ン、ポリアセタール（ポリオキシメチレン）、ポリカー
ボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリプチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、超高分
子量ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、オレフィンビ
ニルアルコール共重合体、ポリアミドイミド、ポリエー
テルイミド、ポリテトラフルオロエチレン等を含む熱可
塑性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂
等のアミノ樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、フタル酸ジアリル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリウレタン、シリコーンエラストマー、シー
トモールディングコンパウンド、バルクモールディング
コンパウンド等を含む熱硬化性樹脂、スチレン−ブタジ
エンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プ
ロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、フッ
素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴム及
び天然ゴムを含むゴム等を用いることができる。

【００２１】本発明によると、溶融材料充填速度と合わ
せて製品キャビティー内で可動部を後退させながら充填
することで、溶融材料は充填初期から塊状となり、充填
の最初から最後まで塊状の充填形態で製品キャビティー
内に稠密に充填される。したがって、従来の射出成形法
で問題となっていた「フローマーク」や「エアー入り」
等の製品不良が発生することがなく、強度的にも優れた
成形体を得ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図４及び図５は、樹脂ローラの
製造に用いられる射出成形用金型の一例を示す断面図で
あり、図４は成形サイクルの射出の動作状態を表し、図
５は保圧の動作状態を表す。

【００２３】射出成形用金型２０は、製品キャビティー
４を構成する固定金型１、固定金型２と可動金型３とか
ら構成されており、可動金型３は固定金型２に組み込ま
れている。可動金型３は金属又は樹脂等の円柱体からな
り、外周面に溶融樹脂材料の流出防止のためのゴム等の
Ｏリング３Ｅが少なくとも１本設けられている。パーテ
ィングライン７を境に固定金型１は図示しない射出成形
機の可動部へ、固定金型２は同じく固定部へそれぞれ取
付けられている。また、図示しないが、金型の温度をコ
ントロールするための冷却配管が組みこまれており、金
型１及び金型２の温度は好ましくは１００〜１１０℃に
保持される。金型１，２の上方には樹脂材料を注入する
ための射出成形機のノズル５が嵌合する注入孔２Ａが設
けられている。

【００２４】可動金型３は製品キャビティー４の壁面の
一部を構成しており、具体的にはローラの製品キャビテ
ィー壁面４Ｂ，４Ｃ及び４Ｄを有している。可動金型３
は、金型１と２とによって形成される金型壁面４Ｅを上
下方向に自在に摺動して移動可能である。可動金型３の
後端部はスライドロッド３Ａに連結しており、スライド
ロッドはエアシリンダー２１によって注入孔２Ａの方向
に付勢されている。エアシリンダー２１による付勢力
は、樹脂材料の射出圧力が例えば５００ｋｇｆのとき５
ｋｇｆ程度とする。

【００２５】次に、可動金型３を移動させながら製品キ
ャビティー４に溶融した樹脂材料を充填する方法につい
て説明する。射出成形用金型２０の型締状態では、可動
金型３はスライドロッド３Ａを介してエアシリンダー２
１の付勢によって金型空間１４内に突き出すように金型
壁面４Ｅに沿って注入孔２Ａに向かって配置されてお
り、可動金型３の製品キャビティー壁面４Ｂと金型１，
２の製品キャビティー壁面４Ｂとが近接又は当接してい
る。したがって、スライドロッド３Ａがエアシリンダー
２１によって付勢された状態で製品キャビティー４の容
積は、固定金型１，２の製品キャビティー壁面４Ｃと可
動金型３の製品キャビティー壁面４Ｃ，４Ｄで囲まれた
容積であり、この状態が実質的に最小の容積である。

【００２６】図４に示すように、この状態でノズル５を
通じて金型３の製品キャビティー壁面４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ
に溶融した樹脂材料１０を矢印Ａのように射出注入す
る。溶融した樹脂材料１０の流動圧力Ｆは、可動金型３
の製品キャビティー壁面４Ｂ，４Ｃ，４Ｄで受け止めら
れる。

【００２７】溶融した樹脂材料１０の注入を更に続ける
と注入による流動圧力が更に増加するが、流動圧力の増
加すなわち溶融材料の増加に対応して、可動金型３はス
ライドロッド３Ａを介してエアシリンダー２１の付勢力
と釣り合いながら、溶融材料の増加量（体積）分だけ付
勢力の逆方向（図４では下向き方向）に後退移動を開始
し、製品キャビティー壁面４Ａが増加していく。このよ
うにして溶融樹脂の射出注入と可動金型３の後退移動を
同時に継続して成形を行うと、図５に示すように樹脂材
料１０が製品キャビティーに均一にかつ稠密に充填され
る。

【００２８】充填終了後、金型１，２を一定速度で冷却
すると樹脂ローラ１２が成形される。そして所定時間経
過後、金型２０を分割して図６に示す成形済のシャフト
一体樹脂ローラ１２を取り出す。図６に示した樹脂ロー
ラ１２は、ローラ本体部２５の両端シャフト２６Ａ，２
６Ｂを樹脂組成物でローラ本体部２５と一体的に成形し
たものである。

【００２９】ローラのシャフト部は、図７（Ａ）に示す
ように、ローラ本体部２５を軸方向に沿って貫通する金
属製の芯金２７としてもよく、また図７（Ｂ）に示すよ
うに、金属製のシャフト２８Ａ，２８Ｂをローラ本体部
２５を貫通させることなく、ローラ本体部２５の両端か
らそれぞれ軸方向に沿って突出した状態に埋設してもよ
い。あるいは、図７（Ｃ）に示すように、片側のシャフ
ト２９Ａをローラ本体部２５と一体的に形成し、他方の
シャフト２９Ｂをローラ本体部２５に埋設した金属製の
シャフトとすることもできる。また更に、これらシャフ
ト（あるいは芯金）２６Ａ，２６Ｂ，２７，２８Ａ，２
８Ｂ，２９Ａ，２９Ｂには、ローラを回転させるための
駆動用ギアを設けてもよい。

【００３０】なお、図４及び図５に示した射出成形用金
型において、可動金型３を付勢する付勢手段として、エ
アシリンダーに代えて図８に示すようにコイルバネ８を
用いることもできる。この場合には、可動金型３の後端
部に連結されたスライドロッド３Ａを金型２に組み込ま
れたブッシュ９へスライド可能に支持し、スライドロッ
ド３Ａの端部を可動金型３を付勢するコイルバネ８で支
承する。

【００３１】図９は、本発明による射出成形用金型の他
の例を説明する断面図である。この例の金型３０は、金
属又は樹脂等の円柱体からなる可動金型を複数（図９に
おいては２個）設けて、注入口２Ａを中心に左右対称に
可動金型３Ｂ，３Ｃが等距離づつ前進又は後退する構造
としたものである。可動金型３Ｂ，３Ｃの後端部はスラ
イドロッド３Ａに連結しており、スライドロッド３Ａの
端部はコイルバネ８によって支承されている。

【００３２】固定金型１，２からなる金型３０の締結状
態では、可動金型３Ｂ，３Ｃはコイルバネ８によって相
互に近接する方向に付勢されており、製品キャビティー
４の容積は最小になっている。この状態で、ノズル５を
通じて金型３０の製品キャビティー４に溶融した樹脂材
料を射出注入する。溶融した樹脂材料の流動圧力は、可
動金型３Ｂ，３Ｃの製品キャビティー壁面で受け止めら
れる。溶融した樹脂材料の注入を更に継続すると、注入
による流動圧力が更に増加するが、流動圧力の増加すな
わち溶融樹脂材料の増加に対応して、可動金型３Ｂ，３
Ｃはスライドロッド３Ａを介してコイルバネ８の付勢力
と釣り合いながら、溶融樹脂材料の増加量（体積）分だ
け付勢力の逆方向（図９では左右方向）に後退移動し、
製品キャビティー４の容積が増加していく。

【００３３】このようにして、溶融樹脂材料の射出注入
と可動金型３Ｂ，３Ｃの後退移動を同時に継続して成形
を行うと、樹脂材料が製品キャビティーに均一にかつ稠
密に充填される。その後、金型１，２を一定速度で冷却
すると樹脂ローラが成形される。そして所定時間経過
後、金型３０を分割すると、図６に示す成形済のシャフ
ト一体樹脂ローラ１２が得られる。なお、図９では可動
金型３Ｂ，３Ｃの付勢手段としてコイルバネ８を用いて
いるが、コイルバネに代えてエアシリンダー等の他の付
勢手段を用いてもよい。

【００３４】図１０、図１１、図１２は、本発明による
射出成形用金型の他の例を説明する断面図である。この
例の金型４０は、図７（Ａ）に示したような、樹脂材料
からなるローラ本体部２５と金属製の芯金２７とを一体
成形したシャフト一体型ローラを製造するものである。
図１０は型締めした状態の射出成形用金型の断面図、図
１１及び図１２は樹脂ローラ成形中の金型の断面図であ
る。

【００３５】射出成形用金型４０は、製品キャビティー
４を構成する固定金型１、固定金型２と可動金型３とか
ら構成されている。固定金型１と固定金型２は、型締め
時に金型空間１４の中心部に金属製の芯金２７を挟持し
て固定できるようになっている。可動金型３は芯金２７
が貫挿される貫挿孔３Ｄを有する金属又は樹脂等の円柱
体からなり、外周面に溶融樹脂材料の流出防止のための
ゴム等のＯリング３Ｅが少なくとも１本設けられてい
る。可動金型３は、固定金型１，２に固定された芯金２
７に案内され、金型壁面４Ｅを摺動するようにして固定
金型１，２の製品キャビティー壁面４Ｂの１端から他端
まで自由に移動できる。

【００３６】パーティングライン７を境に一方の固定金
型１は図示しない射出成形機の可動部へ、他方の固定金
型２は同じく固定部へそれぞれ取付けられている。ま
た、図示しないが、固定金型１，２には金型の温度をコ
ントロールするための冷却配管が組みこまれている。金
型２の上方には樹脂材料を注入するための射出成形機の
ノズル５が嵌合する注入孔２Ａが設けられている。

【００３７】金型４０の型締状態では、図１０に示すよ
うに、可動金型３を製品キャビティー４が実質的に最小
の容積になるように注入孔２Ａ側の製品キャビティー壁
面４Ｂに近接させておく。この状態で、図１１に示すよ
うに、ノズル５を通じて金型３の製品キャビティー壁面
４Ｂに溶融した樹脂材料１０を矢印Ａのように射出注入
する。溶融した樹脂材料１０の流動圧力Ｆは、可動金型
３の製品キャビティー壁面４Ｂで受け止められる。溶融
樹脂材料１０の注入を更に継続すると、注入による流動
圧力が更に増加するが、流動圧力の増加すなわち溶融樹
脂材料の増加に対応して、可動金型３はＯリング３Ｅと
金型１，２の金型壁面４Ｅの摩擦力と釣り合いながら、
溶融樹脂材料１０の増加量（体積）だけ注入孔２Ａと反
対側の金型空間１４の端部に向かって（図１１では下向
き方向）後退移動し、製品キャビティー壁面４Ａが増加
していく。

【００３８】このようにして溶融樹脂材料の射出注入と
可動金型３の後退移動を同時に継続して成形を行うと、
図１２に示すように樹脂材料が製品キャビティー４に均
一にかつ稠密に充填される。その後、固定金型１，２を
一定速度で冷却すると樹脂ローラが成形される。そして
所定時間経過後、金型４０を分割して図７（Ａ）に示す
成形済のシャフト一体ローラを取り出す。

【００３９】次に、本発明による射出成形金型を用いて
衝撃吸収ゴム体を製造した例について説明する。図１３
は衝撃吸収ゴム体の斜視図であり、図１４は製造に使用
した射出成形用金型の説明図である。ここで製造した衝
撃吸収ゴム体７９は内径１６ｍｍ、外形６５ｍｍ、高さ
８０ｍｍの中空の円筒形状を有するもので、中央の孔に
ボルトを挿入して取り付けることで、モータ、ポンプ、
精密機械、計器等の機械器具を床面に取り付ける際や送
風機を天井から吊り下げて固定する際の振動絶縁をする
ことができるものである。

【００４０】図１４（Ｂ）は射出成形金型の断面図、図
１４（Ａ）は図１４（Ｂ）のＡ−Ａ矢示図である。金型
７０は内部に円筒状の製品キャビティー７１を有し、射
出成形機のノズルから射出されたＮＲ系の溶融ゴム材料
は、４本のランナー７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄを
通り４箇所のゲート７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄか
ら製品キャビティー７１内に注入される。製品キャビテ
ィー７１内には、エアシリンダー８０の付勢によって移
動する円環状の可動金型８１が設けられている。可動金
型８１の上面７６は製品キャビティーの一つの壁面とな
る環状の平面であり、エアシリンダー８０によって可動
金型８１を駆動することで可動金型８１の上面７６は製
品キャビティー７１の他の壁面を摺動して製品キャビテ
ィー７１内を移動することができる。また、可動金型８
１を付勢する手段としてエアシリンダー８０に代えて他
の手段、例えばコイルバネを用いることもできる。

【００４１】可動金型８１は、製品キャビティー７１内
への溶融ゴム材料７５の射出開始前に、エアシリンダー
８０の付勢によってゲート７４Ａ〜７４Ｄに近接又は当
接される。この状態で製品キャビティー７１の容積は、
垂直な製品キャビティー壁面と可動金型８１の上面７６
で囲まれた容積であり、この状態が実質的に最小の容積
である。この状態で、ランナー７８Ａ〜７８Ｄを通して
４箇所のゲート７４Ａ〜７４Ｄから金型７０の製品キャ
ビティー７１内に溶融ゴム材料７５を射出注入する。溶
融ゴム材料７５の流動圧力は、可動金型８１の上面７６
で受け止められる。４箇所のゲート７４Ａ〜７４Ｄから
最小容積の製品キャビティーに注入された溶融ゴム材料
７５は、各ゲート７４Ａ〜７４Ｄを中心に拡がって製品
キャビティー７１を満たし、異なるゲートから注入され
た溶融ゴム材料同士が製品キャビティー７１の円周方向
で接触して射出開始直後直ちにウエルドの融着が生じ
る。

【００４２】ここで、溶融ゴム材料７５の射出開始によ
る可動金型８１の下降は、エアーシリンダー８０の初期
内圧を可動金型８１の上昇力がゲート１箇所当たり略１
ｋｇ以上かかるように設定しておき、溶融ゴム材料射出
充満圧がその上昇力を超えたとき下降するようにしてお
く。このエアーシリンダー８０による可動金型８１の上
昇力が強すぎると、製品キャビティー７１の壁面と可動
金型８１のクリアランスに溶融ゴム材料が侵入する不都
合が生じ、また可動金型８１の上昇力が弱すぎると、各
ゲート７４Ａ〜７４Ｄから射出された溶融ゴム材料７５
の塊同士が円周方向で接触して融着するウエルドの融合
タイミングが遅れ、ウエルド強度アップのメリットが少
なくなる。

【００４３】溶融ゴム材料７５の注入を更に続けると注
入による流動圧力が更に増加するが、流動圧力の増加す
なわち溶融ゴム材料７５の増加に対応して、可動金型８
１はエアシリンダー８０の付勢力と釣り合いながら、溶
融ゴム材料７５の増加体積分だけ付勢力の逆方向に後退
移動を開始し、製品キャビティー７１の体積が増加して
いく。このようにして溶融ゴム材料７５の射出注入と可
動金型８１の後退移動を同時に継続して成形を行うこと
で、前述した各例の場合と同様に溶融ゴム材料７５が製
品キャビティー７１に均一にかつ稠密に充填される。そ
の後、金型７０内で加熱加硫すると、図１３に示した衝
撃吸収ゴム体が成形される。そして所定時間経過後、金
型を分割してエアシリンダー８０により可動金型８１を
上方に駆動することで、エアシリンダー８０で付勢され
る可動金型８１を脱型用エジェクターとして用いて金型
７０から成形済の衝撃吸収ゴム体を取り出す。

【００４４】比較のために、可動金型８１を用いない以
外は図１４に示した射出成形金型７０と同様の、従来の
射出成形金型を用いて比較用の衝撃吸収ゴム体を製造
し、図１４に示した射出成形金型を用いて製造した衝撃
吸収ゴム体（以下、本発明品という）と前記比較用の衝
撃吸収ゴム体（以下、比較品という）の外観、エアー入
り、ベアー不良率、及び０〜５０％圧縮耐久性を比較し
た。

【００４５】ここで、ベアー不良とは、製品キャビティ
ー内のエアーが溶融ゴム材料の注入時に排出されず、キ
ャビティー壁とゴム間に残留したエアーによって製品外
形に生じたゴム欠け不良を指し、エアー入り、ベアー不
良率は、製品外観を目視で検査し、ベアー（ゴム欠け）
及びフクレ（エアー入り）のあるものをカウントする方
法で測定した。０〜５０％圧縮耐久性は、衝撃吸収ゴム
体を高さ方向に０％（圧縮しない）と５０％の繰り返し
圧縮を周波数１Ｈｚで継続して加え、製品に亀裂が発生
するまでの回数を測定して求めた。

【００４６】目視によって外観を比較すると、本発明品
には僅かなウエルドマークが認められたが、フローマー
クは無かった。一方、比較品にはウエルドマークもフロ
ーマークもはっきり認められた。本発明品のエアー入
り、ベアー不良率は比較品の１０分の１以下であった。
また、０〜５０％圧縮耐久性を比較したところ、本発明
品は比較品のほぼ４倍の圧縮耐久性を示した。

【００４７】

【発明の効果】本発明によると、射出成形法によって製
造される成形体の表面及び内部の製品不良を著しく減少
させることができ、強度的にも優れた成形品を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形法において製品キャビティー
内を溶融材料が充填する過程を説明する図。

【図２】可動部の表面が製品キャビティーの壁面を構成
しない射出成形用金型の説明図。

【図３】図２に示した金型の製品キャビティーに溶融材
料が充填される様子を説明する図。

【図４】本発明による射出成形用金型の一例を示す断面
図。

【図５】保圧動作中の射出成形用金型の断面図。

【図６】シャフト一体型ローラの断面図。

【図７】マグネットローラの構造を説明する断面図。

【図８】本発明による射出成形用金型の他の例を示す断
面図。

【図９】本発明による射出成形用金型の他の例を示す断
面図。

【図１０】本発明による射出成形用金型の他の例を示す
断面図。

【図１１】ローラ成形中の射出成形用金型の断面図。

【図１２】ローラ成形中の射出成形用金型の断面図。

【図１３】衝撃吸収ゴム体の斜視図。

【図１４】衝撃吸収ゴム体の製造に使用した射出成形用
金型の説明図。

【図１５】従来の射出成形法で不良が形成される過程の
説明図。

【図１６】従来のローラの成形中の金型の断面図。

【図１７】フローマーク及びエアー入りの説明図。

【符号の説明】

２０，３０，４０，５０，６０，７０，１００，１１５
金型１，２，１０１，１０２固定金型２Ａ，１０２Ａ注入孔３，３Ｂ，３Ｃ，８１可動金型３Ａスライドロッド３Ｄ貫挿孔３ＥＯリング４，５１，６１，７１，１１７製品キャビティー４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ製品キャビティー壁面４Ｅ金型壁面５，１０５ノズル７，１０７パーティングライン８コイルバネ９ブラケット１０樹脂磁性材料１２樹脂ローラ１４金型空間２１，８０エアシリンダー２５ローラ本体部２７芯金５２，６２可動部５３，６３可動部表面５４，６４，７４Ａ〜７４Ｄ，１１６ゲート５５，６５溶融材料７５溶融ゴム材料７８Ａ〜７８Ｄランナー７９衝撃吸収ゴム体１１１フローマーク１１２エアー入り不良Ａ流動方向Ｆ流動圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融した材料をキャビティー内に射出し
て成形体を得る金型において、前記キャビティー内で移
動可能な可動部と、前記可動部を付勢する付勢手段とを
備え、前記付勢手段は前記キャビティー内に射出された
材料が前記可動部でせき止められて塊状になった後に前
記可動部が後退するように前記可動部を付勢することを
特徴とする金型。
【請求項２】前記付勢手段はコイルバネ又はエアシリ
ンダーであることを特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】前記可動部の表面は前記キャビティーの
壁面の少なくとも一部を形成していることを特徴とする
請求項１又は２記載の金型。
【請求項４】溶融材料を金型のキャビティー内に射出
して成形体を製造する成形体の製造方法において、前記金型として請求項１〜３のいずれか１項に記載され
た金型を使用し、前記金型のキャビティー内に射出され
前記可動部でせき止められてできた前記溶融材料の塊が
大きくなるにつれて前記可動部を後退させながら前記溶
融材料の注入を継続することを特徴とする成形体の製造
方法。