射出成形用金型および射出成形品の製造方法
【課題】 リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】 薄板部１１と、薄板部１１に設けられたリブ１３と、リブ１３の根元の内部にリブ１３に沿って形成された中空部１５とを有する射出成形品１０を製造するための射出成形用金型６０は、薄板部１１のうちリブ１３側とは反対側の外装面１１ａを形成するための金型７０と、薄板部１１のうちリブ１３側の面１１ｂおよびリブ１１を形成するために金型７０に対向して配置される金型８０と、金型８０に設けられて中空部１５を形成するためのガスを注入するガス注入ピン９０とを備え、ガス注入ピン９０は、外装面１１ａと、リブ１１の厚み方向の両端の面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入口９０ｃが配置されていることを特徴とする。
【解決手段】 薄板部１１と、薄板部１１に設けられたリブ１３と、リブ１３の根元の内部にリブ１３に沿って形成された中空部１５とを有する射出成形品１０を製造するための射出成形用金型６０は、薄板部１１のうちリブ１３側とは反対側の外装面１１ａを形成するための金型７０と、薄板部１１のうちリブ１３側の面１１ｂおよびリブ１１を形成するために金型７０に対向して配置される金型８０と、金型８０に設けられて中空部１５を形成するためのガスを注入するガス注入ピン９０とを備え、ガス注入ピン９０は、外装面１１ａと、リブ１１の厚み方向の両端の面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入口９０ｃが配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リブの根元の内部にリブに沿って形成された中空部を有する射出成形品を製造するための射出成形用金型および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄板部と、この薄板部に設けられたリブとを有する射出成形品が製造される場合、射出成形品において薄板部の厚み方向の樹脂の厚みは、薄板部の厚み方向にリブが存在する部分（以下「リブ有り部」という。）が薄板部の厚み方向にリブが存在しない部分（以下「リブ無し部」という。）より厚いので、樹脂が冷えて硬化する際にリブ有り部の硬化がリブ無し部より遅い。したがって、リブ有り部において薄板部のうちリブ側とは反対側の面にヒケが発生し、射出成形品の外観上の品質が低下することになる。
【０００３】
このようなヒケが発生することを防止する方法として、金型のキャビティに流動化させた樹脂を充填するときに樹脂中にガスを注入する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。流動化させた樹脂は、金型の成形面に近い方から冷えて硬化していくので、金型の成形面から遠い方が粘度が低い。そして、流動化させた樹脂中にガスが注入されると、ガスは、樹脂のうち粘度が低い部分に流れる。ここで、薄板部の厚み方向の樹脂の厚みにおいてリブ有り部がリブ無し部より厚いので、リブ有り部は、リブ無し部と比較して、樹脂が冷えて硬化する際に硬化が遅れて粘度が低くなっている。したがって、流動化させた樹脂中にガスが注入されると、リブの根元の内部にリブに沿ってガスが流れる。そして、このガスの圧力によって樹脂が金型の成形面に押し付けられるので、樹脂の硬化後に、薄板部にヒケが発生することが防止される。なお、樹脂の硬化後のリブの根元の内部には、ガスによって形成された中空部がリブに沿って残る。
【特許文献１】特開平５−２０８４３０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流動化させた樹脂中にガスを注入する方法においては、リブの根元の内部にリブに沿ってガスが流れるように制御することが難しく、ガスがリブの根元の部分から逸れてリブ無し部に流れ出すことがある。リブ無し部にガスが流れ出て中空部が形成されると、その部分の薄板部の樹脂の厚みが中空部の分だけ薄くなる。
【０００５】
ここで、射出成形品によっては、薄板部の強度や耐火性が要求されることがある。例えば、薄板部がＯＡ機器のカバーとして使用される場合、薄板部には、衝撃などに対する所定の強度が要求されることに加え、難燃性の樹脂で形成されてＯＡ機器の内部部品の発熱や発火などに備えた所定の耐火性が要求される。薄板部の強度や耐火性を向上するための方法の１つとして、薄板部を形成する樹脂の厚みを厚くするという方法がある。
【０００６】
しかしながら、上述したように、リブ無し部にガスが流れ出て中空部が形成されると、その部分の薄板部の樹脂の厚みが中空部の分だけ薄くなるので、薄板部の樹脂の厚みが部分的に必要な厚みに達せず、射出成形品全体が不良品となってしまうことがある。特に、コストを下げるために樹脂の使用量を下げて薄板部の板厚を薄くする場合には、そもそも薄板部の板厚が薄く樹脂の厚みに余裕がないので、リブ無し部に中空部が形成されないように、流動化させた樹脂中にガスが注入されるときのガスの流れを制御する必要性が高い。
【０００７】
そこで、本発明は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の射出成形用金型は、薄板部と、前記薄板部に設けられたリブと、前記リブの根元の内部に前記リブに沿って形成された中空部とを有する射出成形品を製造するための射出成形用金型であって、前記薄板部のうち前記リブ側とは反対側の面である第１の板面を形成するための第１の金型と、前記薄板部のうち前記リブ側の面である第２の板面および前記リブを形成するために前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と、前記第２の金型に設けられて前記中空部を形成するためのガスを注入するガス注入ピンとを備え、前記ガス注入ピンは、前記第１の板面と、前記リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入口が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置は、その位置よりリブ側に近い位置やリブ側とは反対側に近い位置と比較して、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面を成形する第１の金型の成形面と、リブの厚み方向の両端の面を成形する第２の金型の成形面との何れからも遠い位置であるので、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い。本発明の射出成形用金型は、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されており、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い箇所に直接ガスを注入することができるので、その位置よりリブ側に近い位置やリブ側とは反対側に近い位置にガス注入ピンのガス注入口が配置されている構成と比較して、流動化された樹脂中のガスの流れの制御を容易化することができる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる。
【００１０】
また、リブ無し部においては、薄板部の厚み方向の中心が樹脂の硬化時に樹脂の粘度が最も低く、ガスが流れ易い。したがって、薄板部の厚み方向の中心を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されていると、リブ無し部にガスが広がり易い。しかしながら、本発明の射出成形用金型は、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線、すなわち、薄板部の厚み方向の中心よりリブ側の位置を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されているので、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の射出成形用金型の前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、前記根元成形面は、自身と対向する前記第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されていることが好ましい。
【００１２】
上述したように、リブ無し部においては薄板部の厚み方向の中心にガスが広がり易い。樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の温度と比較してリブの根元の近傍の温度が高いと、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂の粘度と比較してリブの根元の近傍の樹脂の粘度が低いため、リブの根元の近傍、すなわち、薄板部の厚み方向の中心よりリブ側の位置にガスが流れるので、リブ無し部にガスが広がることを抑えることができ、結果として、リブ無し部に中空部が形成されることを抑えることができる。本発明の射出成形用金型は、第２の金型のうちリブの根元を成形する根元成形面が自身と対向する第１の金型の第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されているので、樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂と比較して、リブの根元の近傍の樹脂が冷めにくく温度が高くなる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の射出成形用金型の前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、前記根元成形面は、シボ加工が施されていることが好ましい。
【００１４】
上述したように、樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の温度と比較してリブの根元の近傍の温度が高いと、リブ無し部に中空部が形成されることを抑えることができる。本発明の射出成形用金型は、第２の金型のうちリブの根元を成形する根元成形面にはシボ加工が施されているので、樹脂が充填されるときにリブの根元の近傍の樹脂がシボ加工による抵抗を受けて剪断されたり圧縮されたりして発熱するとともに、樹脂が充填されるときにシボ加工の部分に生成される空気層によって断熱作用が生じるため、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂の温度と比較して、リブの根元の近傍の樹脂の温度が高くなる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１５】
また、本発明の射出成形用金型の前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面と、前記第２の板面を成形する第２の板面成形面とが形成され、前記第２の板面成形面のうち前記根元成形面の近傍の部分は、自身と対向する前記第１の板面成形面側に盛り上がっていることが好ましい。
【００１６】
この構成により、本発明の射出成形用金型は、第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分が自身と対向する第１の板面成形面側に盛り上がっていない構成と比較して、第１の板面成形面と、第２の板面成形面との間の空間が第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分において狭いので、リブの根元の部分に存在するガスが第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分を越してリブ無し部に流れ出すことを抑えることができる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１７】
また、本発明の射出成形品の製造方法は、上述した射出成形用金型を用い、前記第１の金型および前記第２の金型の間に流動化させた樹脂を充填する工程と、前記ガス注入ピンによって前記樹脂中にガスを注入して前記中空部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明の射出成形品の製造方法は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る射出成形品１０の外観斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、射出成形品１０は、厚みが２ｍｍの薄板部１１と、薄板部１１の周囲から立ち上がった厚みが２ｍｍの壁部１２と、薄板部１１を補強するために薄板部１１に設けられた厚みが１．２ｍｍのリブ１３とを備えている。射出成形品１０は、薄板部１１のうちリブ１３側とは反対側の面である第１の板面を外装面１１ａとして難燃性の樹脂で形成されたＯＡ機器のカバーである。リブ１３には、成形時にガスが注入されたガスゲート１４が複数設けられている。
【００２４】
図２は、射出成形品１０の一部分の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ矢視断面図である。図４は、図２のＩＶ矢視断面図である。なお、図４において、一点鎖線は、後述する仮想線１０ａを示している。
【００２５】
図２〜図４に示すように、リブ１３の根元は、リブ１３の厚み方向の両側に斜面１３ａが形成されている。斜面１３ａは、リブ１３に沿って延在している。ガスゲート１４は、穴１４ａが形成されている。射出成形品１０は、リブ１３の根元の内部にリブ１３に沿って中空部１５が形成されている。
【００２６】
図５は、本実施の形態に係る射出成形用金型６０のうち射出成形品１０の図３に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図６は、射出成形用金型６０のうち射出成形品１０の図４に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図５および図６において、一点鎖線は、後述する仮想線１０ａを示している。
【００２７】
図５および図６に示すように、射出成形用金型６０は、薄板部１１（図４参照。）の外装面１１ａ（図４参照。）を形成するための第１の金型としての金型７０と、金型７０に対向して配置されてリブ１３（図４参照。）を形成するための第２の金型としての金型８０と、金型８０に設けられて中空部１５（図４参照。）を形成するためのガスを注入するガス注入ピン９０とを備えている。
【００２８】
金型７０は、薄板部１１の外装面１１ａを成形するための成形面７０ａが第１の板面成形面として形成されている。
【００２９】
金型８０は、薄板部１１のうち厚み方向において外装面１１ａとは反対側の面１１ｂ（図４参照。）を第２の板面として成形するための成形面８０ａと、リブ１３を成形するための成形面８０ｂと、ガスゲート１４（図３参照。）の外周面を成形するための成形面８０ｃとが形成されている。また、成形面８０ｂには、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａ（図３参照。）を成形するための成形面８０ｄが根元成形面として形成されている。金型８０は、リブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されている。
【００３０】
ガス注入ピン９０は、ガスゲート１４の穴１４ａ（図４参照。）を成形するための成形面９０ａが形成されている。ガス注入ピン９０は、ガスの流路９０ｂを形成するための溝９１ａが形成された内部材９１と、内部材９１を通して内部材９１の溝９１ａとともに流路９０ｂを形成するための貫通孔９２ａが形成された外部材９２とを備えている。ガス注入ピン９０は、金型７０および金型８０の間に充填された樹脂中にガスを注入するためのガス注入口９０ｃが形成されている。なお、ガス注入口９０ｃは、内部材９１と、外部材９２との間に環状に形成されている。ガス注入口９０ｃの幅は、５μｍ〜５０μｍ程度であるが、本出願の各図面では理解を容易にするために実際より大きめに描いている。
【００３１】
図７は、成形時の射出成形品１０および射出成形用金型６０の一部の側面断面図である。
【００３２】
図７に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図３〜図６参照。）上に配置されている。なお、図７において、一点鎖線は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００３３】
次に、射出成形用金型６０を用いた射出成形品１０の製造方法について説明する。
【００３４】
まず、金型７０および金型８０の間に流動化させた樹脂を充填する。
【００３５】
次に、射出成形用金型６０の外部に設けられた図示していないガス発生装置でガスを発生させて、ガス発生装置で発生させたガスを、金型８０に設けられた穴を介してガス注入ピン９０によって樹脂中に注入して中空部１５を形成する。
【００３６】
最後に、十分に冷却して樹脂を硬化させた後、金型７０および金型８０の間から射出成形品１０を取り出す。
【００３７】
次に、射出成形用金型６０の効果について説明する。
【００３８】
薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置は、その位置よりリブ１３側に近い位置やリブ１３側とは反対側に近い位置と比較して、薄板部１１の外装面１１ａを成形する金型７０の成形面７０ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａを成形する金型８０の成形面８０ｄとの何れからも遠い位置であるので、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い。射出成形用金型６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されており、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い箇所に直接ガスを注入することができるので、その位置よりリブ１３側に近い位置やリブ１３側とは反対側に近い位置にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されている構成と比較して、流動化された樹脂中のガスの流れの制御を容易化することができる。したがって、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００３９】
また、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分においては、薄板部１１の外装面１１ａを成形する金型７０の成形面７０ａと、薄板部１１のうち厚み方向において外装面１１ａとは反対側の面１１ｂを成形する金型８０の成形面８０ａとの何れからも遠い位置である薄板部１１の厚み方向の中心が樹脂の硬化時に樹脂の粘度が最も低く、ガスが流れ易い。したがって、薄板部１１の厚み方向の中心を通る仮想線上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されていると、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分にガスが広がり易い。しかしながら、射出成形用金型６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ、すなわち、薄板部１１の厚み方向の中心よりリブ１３側の位置を通る仮想線上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００４０】
上述したように、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分においては薄板部１１の厚み方向の中心にガスが広がり易い。樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の温度と比較してリブ１３の根元の近傍の温度が高いと、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂の粘度と比較してリブ１３の根元の近傍の樹脂の粘度が低いため、リブ１３の根元の近傍、すなわち、薄板部１１の厚み方向の中心よりリブ１３側の位置にガスが流れるので、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分にガスが広がることを抑えることができ、結果として、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。射出成形用金型６０は、金型８０のうちリブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されているので、樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂と比較して、リブ１３の根元の近傍の樹脂が冷めにくく温度が高くなる。したがって、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型８０のうちリブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００４２】
以上に説明したように、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品１０を大量生産する場合であっても射出成形品１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型６０およびそれを用いた射出成形品１０の製造方法は、射出成形品１０の量産化に適している。
【００４３】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成のうち、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同様な構成については、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係る射出成形品１１０の一部分の平面図である。図９は、図８のＩＸ矢視断面図である。図１０は、図８のＸ矢視断面図である。なお、図１０において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００４６】
図８〜図１０に示すように、射出成形品１１０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形品１０（図２参照。）がリブ１３（図２参照。）に代えてリブ１１３を備えた構成と同様である。リブ１１３の構成は、リブ１３が斜面１３ａ（図３参照。）に代えて曲面１１３ａを備えた構成と同様である。
【００４７】
曲面１１３ａは、リブ１１３の根元においてリブ１１３の厚み方向の両側に形成されている。曲面１１３ａは、リブ１１３に沿って延在しており、リブ１１３の厚み方向の切断面上で円弧を形成している。曲面１１３ａには、シボ加工が施されている。
【００４８】
図１１は、本実施の形態に係る射出成形用金型１６０のうち射出成形品１１０の図９に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図１２は、射出成形用金型１６０のうち射出成形品１１０の図１０に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図１１および図１２において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００４９】
図１１および図１２に示すように、射出成形用金型１６０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）が金型８０（図５参照。）に代えて第２の金型としての金型１８０を備えた構成と同様である。金型１８０の構成は、金型８０が部分８１（図５参照。）を備えておらず、成形面８０ｄ（図５参照。）に代えて根元成形面としての成形面１８０ｄを備えた構成と同様である。
【００５０】
成形面１８０ｄは、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａ（図９参照。）を成形するための面である。成形面１８０ｄには、シボ加工が施されている。
【００５１】
図１３は、成形時の射出成形品１１０および射出成形用金型１６０の一部の側面断面図である。
【００５２】
図１３に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図９〜図１２参照。）上に配置されている。なお、図１３において、一点鎖線は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００５３】
射出成形用金型１６０を用いた射出成形品１１０の製造方法は、射出成形用金型６０（図５参照。）を用いた射出成形品１０（図３参照。）の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
次に、射出成形用金型１６０の効果について説明する。
【００５５】
射出成形用金型１６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）と同様な理由によって、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００５６】
第１の実施の形態において説明したように、樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の温度と比較してリブ１１３の根元の近傍の温度が高いと、射出成形品１１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１１３が存在しない部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。射出成形用金型１６０は、金型１８０のうちリブ１１３の根元を成形する成形面１８０ｄにはシボ加工が施されているので、樹脂が充填されるときにリブ１１３の根元の近傍の樹脂がシボ加工による抵抗を受けて剪断されたり圧縮されたりして発熱するとともに、樹脂が充填されるときにシボ加工の部分に生成される空気層によって断熱作用が生じるため、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂の温度と比較して、リブ１１３の根元の近傍の樹脂の温度が高くなる。したがって、射出成形用金型１６０は、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型１８０のうちリブ１１３の根元を成形する成形面１８０ｄにはシボ加工が施されていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００５８】
以上に説明したように、射出成形用金型１６０は、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品１１０を大量生産する場合であっても射出成形品１１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型１６０およびそれを用いた射出成形品１１０の製造方法は、射出成形品１１０の量産化に適している。
【００５９】
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００６０】
なお、本実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成のうち、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同様な構成については、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１４は、本実施の形態に係る射出成形品２１０の一部分の平面図である。図１５は、図１４のＸＶ矢視断面図である。図１６は、図１４のＸＶＩ矢視断面図である。なお、図１６において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００６２】
図１４〜図１６に示すように、射出成形品２１０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形品１０（図２参照。）が薄板部１１（図２参照。）およびリブ１３（図２参照。）に代えて薄板部２１１およびリブ２１３を備えた構成と同様である。
【００６３】
薄板部２１１の構成は、薄板部１１が面１１ｂ（図２参照。）に代えて第２の板面として面２１１ｂを備えた構成と同様である。面２１１ｂは、リブ２１３の根元の近傍の部分２１１ｃが面１１ａ側に凹んでいる。部分２１１ｃは、リブ２１３に沿って延在している。
【００６４】
リブ２１３の構成は、リブ１３が斜面１３ａ（図３参照。）に代えて段２１３ａを備えた構成と同様である。段２１３ａの側面２１３ｂは、リブ２１３の根元においてリブ２１３の厚み方向の両側に形成されている。側面２１３ｂは、リブ２１３に沿って延在している。
【００６５】
図１７は、本実施の形態に係る射出成形用金型２６０のうち射出成形品２１０の図１５に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図１８は、射出成形用金型２６０のうち射出成形品２１０の図１６に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図１７および図１８において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００６６】
図１７および図１８に示すように、射出成形用金型２６０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）が金型８０（図５参照。）に代えて第２の金型としての金型２８０を備えた構成と同様である。金型２８０の構成は、金型８０が部分８１（図５参照。）を備えておらず、成形面８０ａ（図５参照。）および成形面８０ｄ（図５参照。）に代えて第２の板面成形面としての成形面２８０ａと、根元成形面としての成形面２８０ｄとを備えた構成と同様である。
【００６７】
成形面２８０ａの構成は、成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂを成形面８０ａが備えた構成と同様である。部分２８０ｂは、自身と対向する成形面７０ａ側に盛り上がっている。
【００６８】
成形面２８０ｄは、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂ（図１５参照。）を成形するための面である。
【００６９】
図１９は、成形時の射出成形品２１０および射出成形用金型２６０の一部の側面断面図である。
【００７０】
図１９に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図１５〜図１８参照。）上に配置されている。なお、図１９において、一点鎖線は、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００７１】
射出成形用金型２６０を用いた射出成形品２１０の製造方法は、射出成形用金型６０（図５参照。）を用いた射出成形品１０（図３参照。）の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
次に、射出成形用金型２６０の効果について説明する。
【００７３】
射出成形用金型２６０は、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）と同様な理由によって、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００７４】
射出成形用金型２６０は、成形面２８０ａのうち成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂが自身と対向する成形面７０ａ側に盛り上がっていない構成と比較して、成形面７０ａと、成形面２８０ａとの間の空間が成形面２８０ａのうち部分２８０ｂにおいて狭いので、リブ２１３の根元の部分に存在するガスが、成形面２８０ａのうち部分２８０ｂを越して、射出成形品２１０のうち薄板部２１１の厚み方向にリブ２１３が存在しない部分に流れ出すことを抑えることができる。したがって、射出成形用金型２６０は、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型２８０の成形面２８０ａのうち成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂが自身と対向する金型２７０の成形面７０ａ側に盛り上がっていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００７６】
以上に説明したように、射出成形用金型２６０は、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品２１０を大量生産する場合であっても射出成形品２１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型２６０およびそれを用いた射出成形品２１０の製造方法は、射出成形品２１０の量産化に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形品の外観斜視図である。
【図２】図１に示す射出成形品の一部分の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】図２のＩＶ矢視断面図である。
【図５】射出成形用金型のうち射出成形品の図３に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図６】射出成形用金型のうち射出成形品の図４に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図７】成形時の図１に示す射出成形品および図５に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る射出成形品の一部分の平面図である。
【図９】図８のＩＸ矢視断面図である。
【図１０】図８のＸ矢視断面図である。
【図１１】射出成形用金型のうち射出成形品の図９に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１２】射出成形用金型のうち射出成形品の図１０に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１３】成形時の図８に示す射出成形品および図１１に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る射出成形品の一部分の平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ矢視断面図である。
【図１６】図１４のＸＶＩ矢視断面図である。
【図１７】射出成形用金型のうち射出成形品の図１５に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１８】射出成形用金型のうち射出成形品の図１６に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１９】成形時の図１４に示す射出成形品および図１７に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 射出成形品
１０ａ 仮想線
１１ 薄板部
１１ａ 外装面（第１の板面）
１１ｂ 面（第２の板面）
１３ リブ
１３ａ 斜面（リブの厚み方向の両端の面）
１５ 中空部
６０ 射出成形用金型
７０ 金型（第１の金型）
７０ａ 成形面（第１の板面成形面）
８０ 金型（第２の金型）
８０ｄ 成形面（根元成形面）
９０ ガス注入ピン
９０ｃ ガス注入口
１１０ 射出成形品
１１３ リブ
１１３ａ 曲面（リブの厚み方向の両端の面）
１６０ 射出成形用金型
１８０ 金型（第２の金型）
１８０ｄ 成形面（根元成形面）
２１０ 射出成形品
２１１ 薄板部
２１１ｂ 面（第２の板面）
２１３ リブ
２１３ｂ 側面（リブの厚み方向の両端の面）
２６０ 射出成形用金型
２８０ 金型（第２の金型）
２８０ａ 成形面（第２の板面成形面）
２８０ｂ 部分（第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分）
２８０ｄ 成形面（根元成形面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リブの根元の内部にリブに沿って形成された中空部を有する射出成形品を製造するための射出成形用金型および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄板部と、この薄板部に設けられたリブとを有する射出成形品が製造される場合、射出成形品において薄板部の厚み方向の樹脂の厚みは、薄板部の厚み方向にリブが存在する部分（以下「リブ有り部」という。）が薄板部の厚み方向にリブが存在しない部分（以下「リブ無し部」という。）より厚いので、樹脂が冷えて硬化する際にリブ有り部の硬化がリブ無し部より遅い。したがって、リブ有り部において薄板部のうちリブ側とは反対側の面にヒケが発生し、射出成形品の外観上の品質が低下することになる。
【０００３】
このようなヒケが発生することを防止する方法として、金型のキャビティに流動化させた樹脂を充填するときに樹脂中にガスを注入する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。流動化させた樹脂は、金型の成形面に近い方から冷えて硬化していくので、金型の成形面から遠い方が粘度が低い。そして、流動化させた樹脂中にガスが注入されると、ガスは、樹脂のうち粘度が低い部分に流れる。ここで、薄板部の厚み方向の樹脂の厚みにおいてリブ有り部がリブ無し部より厚いので、リブ有り部は、リブ無し部と比較して、樹脂が冷えて硬化する際に硬化が遅れて粘度が低くなっている。したがって、流動化させた樹脂中にガスが注入されると、リブの根元の内部にリブに沿ってガスが流れる。そして、このガスの圧力によって樹脂が金型の成形面に押し付けられるので、樹脂の硬化後に、薄板部にヒケが発生することが防止される。なお、樹脂の硬化後のリブの根元の内部には、ガスによって形成された中空部がリブに沿って残る。
【特許文献１】特開平５−２０８４３０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流動化させた樹脂中にガスを注入する方法においては、リブの根元の内部にリブに沿ってガスが流れるように制御することが難しく、ガスがリブの根元の部分から逸れてリブ無し部に流れ出すことがある。リブ無し部にガスが流れ出て中空部が形成されると、その部分の薄板部の樹脂の厚みが中空部の分だけ薄くなる。
【０００５】
ここで、射出成形品によっては、薄板部の強度や耐火性が要求されることがある。例えば、薄板部がＯＡ機器のカバーとして使用される場合、薄板部には、衝撃などに対する所定の強度が要求されることに加え、難燃性の樹脂で形成されてＯＡ機器の内部部品の発熱や発火などに備えた所定の耐火性が要求される。薄板部の強度や耐火性を向上するための方法の１つとして、薄板部を形成する樹脂の厚みを厚くするという方法がある。
【０００６】
しかしながら、上述したように、リブ無し部にガスが流れ出て中空部が形成されると、その部分の薄板部の樹脂の厚みが中空部の分だけ薄くなるので、薄板部の樹脂の厚みが部分的に必要な厚みに達せず、射出成形品全体が不良品となってしまうことがある。特に、コストを下げるために樹脂の使用量を下げて薄板部の板厚を薄くする場合には、そもそも薄板部の板厚が薄く樹脂の厚みに余裕がないので、リブ無し部に中空部が形成されないように、流動化させた樹脂中にガスが注入されるときのガスの流れを制御する必要性が高い。
【０００７】
そこで、本発明は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の射出成形用金型は、薄板部と、前記薄板部に設けられたリブと、前記リブの根元の内部に前記リブに沿って形成された中空部とを有する射出成形品を製造するための射出成形用金型であって、前記薄板部のうち前記リブ側とは反対側の面である第１の板面を形成するための第１の金型と、前記薄板部のうち前記リブ側の面である第２の板面および前記リブを形成するために前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と、前記第２の金型に設けられて前記中空部を形成するためのガスを注入するガス注入ピンとを備え、前記ガス注入ピンは、前記第１の板面と、前記リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入口が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置は、その位置よりリブ側に近い位置やリブ側とは反対側に近い位置と比較して、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面を成形する第１の金型の成形面と、リブの厚み方向の両端の面を成形する第２の金型の成形面との何れからも遠い位置であるので、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い。本発明の射出成形用金型は、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されており、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い箇所に直接ガスを注入することができるので、その位置よりリブ側に近い位置やリブ側とは反対側に近い位置にガス注入ピンのガス注入口が配置されている構成と比較して、流動化された樹脂中のガスの流れの制御を容易化することができる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる。
【００１０】
また、リブ無し部においては、薄板部の厚み方向の中心が樹脂の硬化時に樹脂の粘度が最も低く、ガスが流れ易い。したがって、薄板部の厚み方向の中心を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されていると、リブ無し部にガスが広がり易い。しかしながら、本発明の射出成形用金型は、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面と、リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線、すなわち、薄板部の厚み方向の中心よりリブ側の位置を通る仮想線上にガス注入ピンのガス注入口が配置されているので、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の射出成形用金型の前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、前記根元成形面は、自身と対向する前記第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されていることが好ましい。
【００１２】
上述したように、リブ無し部においては薄板部の厚み方向の中心にガスが広がり易い。樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の温度と比較してリブの根元の近傍の温度が高いと、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂の粘度と比較してリブの根元の近傍の樹脂の粘度が低いため、リブの根元の近傍、すなわち、薄板部の厚み方向の中心よりリブ側の位置にガスが流れるので、リブ無し部にガスが広がることを抑えることができ、結果として、リブ無し部に中空部が形成されることを抑えることができる。本発明の射出成形用金型は、第２の金型のうちリブの根元を成形する根元成形面が自身と対向する第１の金型の第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されているので、樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂と比較して、リブの根元の近傍の樹脂が冷めにくく温度が高くなる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の射出成形用金型の前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、前記根元成形面は、シボ加工が施されていることが好ましい。
【００１４】
上述したように、樹脂が硬化するとき、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の温度と比較してリブの根元の近傍の温度が高いと、リブ無し部に中空部が形成されることを抑えることができる。本発明の射出成形用金型は、第２の金型のうちリブの根元を成形する根元成形面にはシボ加工が施されているので、樹脂が充填されるときにリブの根元の近傍の樹脂がシボ加工による抵抗を受けて剪断されたり圧縮されたりして発熱するとともに、樹脂が充填されるときにシボ加工の部分に生成される空気層によって断熱作用が生じるため、薄板部のうちリブ側とは反対側の第１の板面の近傍の樹脂の温度と比較して、リブの根元の近傍の樹脂の温度が高くなる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１５】
また、本発明の射出成形用金型の前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面と、前記第２の板面を成形する第２の板面成形面とが形成され、前記第２の板面成形面のうち前記根元成形面の近傍の部分は、自身と対向する前記第１の板面成形面側に盛り上がっていることが好ましい。
【００１６】
この構成により、本発明の射出成形用金型は、第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分が自身と対向する第１の板面成形面側に盛り上がっていない構成と比較して、第１の板面成形面と、第２の板面成形面との間の空間が第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分において狭いので、リブの根元の部分に存在するガスが第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分を越してリブ無し部に流れ出すことを抑えることができる。したがって、本発明の射出成形用金型は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを抑えることができる。
【００１７】
また、本発明の射出成形品の製造方法は、上述した射出成形用金型を用い、前記第１の金型および前記第２の金型の間に流動化させた樹脂を充填する工程と、前記ガス注入ピンによって前記樹脂中にガスを注入して前記中空部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明の射出成形品の製造方法は、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、リブの根元以外の部分に中空部が形成されることを従来より抑えることができる射出成形用金型および射出成形品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る射出成形品１０の外観斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、射出成形品１０は、厚みが２ｍｍの薄板部１１と、薄板部１１の周囲から立ち上がった厚みが２ｍｍの壁部１２と、薄板部１１を補強するために薄板部１１に設けられた厚みが１．２ｍｍのリブ１３とを備えている。射出成形品１０は、薄板部１１のうちリブ１３側とは反対側の面である第１の板面を外装面１１ａとして難燃性の樹脂で形成されたＯＡ機器のカバーである。リブ１３には、成形時にガスが注入されたガスゲート１４が複数設けられている。
【００２４】
図２は、射出成形品１０の一部分の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ矢視断面図である。図４は、図２のＩＶ矢視断面図である。なお、図４において、一点鎖線は、後述する仮想線１０ａを示している。
【００２５】
図２〜図４に示すように、リブ１３の根元は、リブ１３の厚み方向の両側に斜面１３ａが形成されている。斜面１３ａは、リブ１３に沿って延在している。ガスゲート１４は、穴１４ａが形成されている。射出成形品１０は、リブ１３の根元の内部にリブ１３に沿って中空部１５が形成されている。
【００２６】
図５は、本実施の形態に係る射出成形用金型６０のうち射出成形品１０の図３に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図６は、射出成形用金型６０のうち射出成形品１０の図４に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図５および図６において、一点鎖線は、後述する仮想線１０ａを示している。
【００２７】
図５および図６に示すように、射出成形用金型６０は、薄板部１１（図４参照。）の外装面１１ａ（図４参照。）を形成するための第１の金型としての金型７０と、金型７０に対向して配置されてリブ１３（図４参照。）を形成するための第２の金型としての金型８０と、金型８０に設けられて中空部１５（図４参照。）を形成するためのガスを注入するガス注入ピン９０とを備えている。
【００２８】
金型７０は、薄板部１１の外装面１１ａを成形するための成形面７０ａが第１の板面成形面として形成されている。
【００２９】
金型８０は、薄板部１１のうち厚み方向において外装面１１ａとは反対側の面１１ｂ（図４参照。）を第２の板面として成形するための成形面８０ａと、リブ１３を成形するための成形面８０ｂと、ガスゲート１４（図３参照。）の外周面を成形するための成形面８０ｃとが形成されている。また、成形面８０ｂには、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａ（図３参照。）を成形するための成形面８０ｄが根元成形面として形成されている。金型８０は、リブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されている。
【００３０】
ガス注入ピン９０は、ガスゲート１４の穴１４ａ（図４参照。）を成形するための成形面９０ａが形成されている。ガス注入ピン９０は、ガスの流路９０ｂを形成するための溝９１ａが形成された内部材９１と、内部材９１を通して内部材９１の溝９１ａとともに流路９０ｂを形成するための貫通孔９２ａが形成された外部材９２とを備えている。ガス注入ピン９０は、金型７０および金型８０の間に充填された樹脂中にガスを注入するためのガス注入口９０ｃが形成されている。なお、ガス注入口９０ｃは、内部材９１と、外部材９２との間に環状に形成されている。ガス注入口９０ｃの幅は、５μｍ〜５０μｍ程度であるが、本出願の各図面では理解を容易にするために実際より大きめに描いている。
【００３１】
図７は、成形時の射出成形品１０および射出成形用金型６０の一部の側面断面図である。
【００３２】
図７に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図３〜図６参照。）上に配置されている。なお、図７において、一点鎖線は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００３３】
次に、射出成形用金型６０を用いた射出成形品１０の製造方法について説明する。
【００３４】
まず、金型７０および金型８０の間に流動化させた樹脂を充填する。
【００３５】
次に、射出成形用金型６０の外部に設けられた図示していないガス発生装置でガスを発生させて、ガス発生装置で発生させたガスを、金型８０に設けられた穴を介してガス注入ピン９０によって樹脂中に注入して中空部１５を形成する。
【００３６】
最後に、十分に冷却して樹脂を硬化させた後、金型７０および金型８０の間から射出成形品１０を取り出す。
【００３７】
次に、射出成形用金型６０の効果について説明する。
【００３８】
薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置は、その位置よりリブ１３側に近い位置やリブ１３側とは反対側に近い位置と比較して、薄板部１１の外装面１１ａを成形する金型７０の成形面７０ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａを成形する金型８０の成形面８０ｄとの何れからも遠い位置であるので、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い。射出成形用金型６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されており、樹脂の硬化時に樹脂の粘度が低い箇所に直接ガスを注入することができるので、その位置よりリブ１３側に近い位置やリブ１３側とは反対側に近い位置にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されている構成と比較して、流動化された樹脂中のガスの流れの制御を容易化することができる。したがって、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００３９】
また、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分においては、薄板部１１の外装面１１ａを成形する金型７０の成形面７０ａと、薄板部１１のうち厚み方向において外装面１１ａとは反対側の面１１ｂを成形する金型８０の成形面８０ａとの何れからも遠い位置である薄板部１１の厚み方向の中心が樹脂の硬化時に樹脂の粘度が最も低く、ガスが流れ易い。したがって、薄板部１１の厚み方向の中心を通る仮想線上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されていると、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分にガスが広がり易い。しかしながら、射出成形用金型６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１３の厚み方向の両端の斜面１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ、すなわち、薄板部１１の厚み方向の中心よりリブ１３側の位置を通る仮想線上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００４０】
上述したように、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分においては薄板部１１の厚み方向の中心にガスが広がり易い。樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の温度と比較してリブ１３の根元の近傍の温度が高いと、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂の粘度と比較してリブ１３の根元の近傍の樹脂の粘度が低いため、リブ１３の根元の近傍、すなわち、薄板部１１の厚み方向の中心よりリブ１３側の位置にガスが流れるので、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分にガスが広がることを抑えることができ、結果として、射出成形品１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１３が存在しない部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。射出成形用金型６０は、金型８０のうちリブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されているので、樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂と比較して、リブ１３の根元の近傍の樹脂が冷めにくく温度が高くなる。したがって、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型８０のうちリブ１３の根元に対応する部分８１が金型７０や金型８０の他の部分より定積比熱が大きい部材で形成されていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００４２】
以上に説明したように、射出成形用金型６０は、リブ１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品１０を大量生産する場合であっても射出成形品１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型６０およびそれを用いた射出成形品１０の製造方法は、射出成形品１０の量産化に適している。
【００４３】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成のうち、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同様な構成については、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係る射出成形品１１０の一部分の平面図である。図９は、図８のＩＸ矢視断面図である。図１０は、図８のＸ矢視断面図である。なお、図１０において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００４６】
図８〜図１０に示すように、射出成形品１１０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形品１０（図２参照。）がリブ１３（図２参照。）に代えてリブ１１３を備えた構成と同様である。リブ１１３の構成は、リブ１３が斜面１３ａ（図３参照。）に代えて曲面１１３ａを備えた構成と同様である。
【００４７】
曲面１１３ａは、リブ１１３の根元においてリブ１１３の厚み方向の両側に形成されている。曲面１１３ａは、リブ１１３に沿って延在しており、リブ１１３の厚み方向の切断面上で円弧を形成している。曲面１１３ａには、シボ加工が施されている。
【００４８】
図１１は、本実施の形態に係る射出成形用金型１６０のうち射出成形品１１０の図９に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図１２は、射出成形用金型１６０のうち射出成形品１１０の図１０に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図１１および図１２において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００４９】
図１１および図１２に示すように、射出成形用金型１６０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）が金型８０（図５参照。）に代えて第２の金型としての金型１８０を備えた構成と同様である。金型１８０の構成は、金型８０が部分８１（図５参照。）を備えておらず、成形面８０ｄ（図５参照。）に代えて根元成形面としての成形面１８０ｄを備えた構成と同様である。
【００５０】
成形面１８０ｄは、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａ（図９参照。）を成形するための面である。成形面１８０ｄには、シボ加工が施されている。
【００５１】
図１３は、成形時の射出成形品１１０および射出成形用金型１６０の一部の側面断面図である。
【００５２】
図１３に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図９〜図１２参照。）上に配置されている。なお、図１３において、一点鎖線は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００５３】
射出成形用金型１６０を用いた射出成形品１１０の製造方法は、射出成形用金型６０（図５参照。）を用いた射出成形品１０（図３参照。）の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
次に、射出成形用金型１６０の効果について説明する。
【００５５】
射出成形用金型１６０は、薄板部１１の外装面１１ａと、リブ１１３の厚み方向の両端の曲面１１３ａとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）と同様な理由によって、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００５６】
第１の実施の形態において説明したように、樹脂が硬化するとき、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の温度と比較してリブ１１３の根元の近傍の温度が高いと、射出成形品１１０のうち薄板部１１の厚み方向にリブ１１３が存在しない部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。射出成形用金型１６０は、金型１８０のうちリブ１１３の根元を成形する成形面１８０ｄにはシボ加工が施されているので、樹脂が充填されるときにリブ１１３の根元の近傍の樹脂がシボ加工による抵抗を受けて剪断されたり圧縮されたりして発熱するとともに、樹脂が充填されるときにシボ加工の部分に生成される空気層によって断熱作用が生じるため、薄板部１１の外装面１１ａの近傍の樹脂の温度と比較して、リブ１１３の根元の近傍の樹脂の温度が高くなる。したがって、射出成形用金型１６０は、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型１８０のうちリブ１１３の根元を成形する成形面１８０ｄにはシボ加工が施されていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００５８】
以上に説明したように、射出成形用金型１６０は、リブ１１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品１１０を大量生産する場合であっても射出成形品１１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型１６０およびそれを用いた射出成形品１１０の製造方法は、射出成形品１１０の量産化に適している。
【００５９】
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成について説明する。
【００６０】
なお、本実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成のうち、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同様な構成については、第１の実施の形態に係る射出成形品および射出成形用金型の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１４は、本実施の形態に係る射出成形品２１０の一部分の平面図である。図１５は、図１４のＸＶ矢視断面図である。図１６は、図１４のＸＶＩ矢視断面図である。なお、図１６において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００６２】
図１４〜図１６に示すように、射出成形品２１０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形品１０（図２参照。）が薄板部１１（図２参照。）およびリブ１３（図２参照。）に代えて薄板部２１１およびリブ２１３を備えた構成と同様である。
【００６３】
薄板部２１１の構成は、薄板部１１が面１１ｂ（図２参照。）に代えて第２の板面として面２１１ｂを備えた構成と同様である。面２１１ｂは、リブ２１３の根元の近傍の部分２１１ｃが面１１ａ側に凹んでいる。部分２１１ｃは、リブ２１３に沿って延在している。
【００６４】
リブ２１３の構成は、リブ１３が斜面１３ａ（図３参照。）に代えて段２１３ａを備えた構成と同様である。段２１３ａの側面２１３ｂは、リブ２１３の根元においてリブ２１３の厚み方向の両側に形成されている。側面２１３ｂは、リブ２１３に沿って延在している。
【００６５】
図１７は、本実施の形態に係る射出成形用金型２６０のうち射出成形品２１０の図１５に示す部分を成形する部分の側面断面図である。図１８は、射出成形用金型２６０のうち射出成形品２１０の図１６に示す部分を成形する部分の側面断面図である。なお、図１７および図１８において、一点鎖線は、仮想線１０ａを示している。
【００６６】
図１７および図１８に示すように、射出成形用金型２６０の構成は、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）が金型８０（図５参照。）に代えて第２の金型としての金型２８０を備えた構成と同様である。金型２８０の構成は、金型８０が部分８１（図５参照。）を備えておらず、成形面８０ａ（図５参照。）および成形面８０ｄ（図５参照。）に代えて第２の板面成形面としての成形面２８０ａと、根元成形面としての成形面２８０ｄとを備えた構成と同様である。
【００６７】
成形面２８０ａの構成は、成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂを成形面８０ａが備えた構成と同様である。部分２８０ｂは、自身と対向する成形面７０ａ側に盛り上がっている。
【００６８】
成形面２８０ｄは、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂ（図１５参照。）を成形するための面である。
【００６９】
図１９は、成形時の射出成形品２１０および射出成形用金型２６０の一部の側面断面図である。
【００７０】
図１９に示すように、ガス注入口９０ｃは、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ（図１５〜図１８参照。）上に配置されている。なお、図１９において、一点鎖線は、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を説明するための線である。
【００７１】
射出成形用金型２６０を用いた射出成形品２１０の製造方法は、射出成形用金型６０（図５参照。）を用いた射出成形品１０（図３参照。）の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
次に、射出成形用金型２６０の効果について説明する。
【００７３】
射出成形用金型２６０は、薄板部２１１の外装面１１ａと、リブ２１３の厚み方向の両端の側面２１３ｂとから略等距離の位置を通る仮想線１０ａ上にガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが配置されているので、第１の実施の形態に係る射出成形用金型６０（図５参照。）と同様な理由によって、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができる。
【００７４】
射出成形用金型２６０は、成形面２８０ａのうち成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂが自身と対向する成形面７０ａ側に盛り上がっていない構成と比較して、成形面７０ａと、成形面２８０ａとの間の空間が成形面２８０ａのうち部分２８０ｂにおいて狭いので、リブ２１３の根元の部分に存在するガスが、成形面２８０ａのうち部分２８０ｂを越して、射出成形品２１０のうち薄板部２１１の厚み方向にリブ２１３が存在しない部分に流れ出すことを抑えることができる。したがって、射出成形用金型２６０は、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを抑えることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されている構成であったが、金型２８０の成形面２８０ａのうち成形面２８０ｄの近傍の部分２８０ｂが自身と対向する金型２７０の成形面７０ａ側に盛り上がっていることの効果は、ガス注入ピン９０のガス注入口９０ｃが仮想線１０ａ上に配置されていない構成であっても得ることができる。
【００７６】
以上に説明したように、射出成形用金型２６０は、リブ２１３の根元以外の部分に中空部１５が形成されることを従来より抑えることができるので、射出成形品２１０を大量生産する場合であっても射出成形品２１０の品質を従来より安定化することができる。したがって、射出成形用金型２６０およびそれを用いた射出成形品２１０の製造方法は、射出成形品２１０の量産化に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形品の外観斜視図である。
【図２】図１に示す射出成形品の一部分の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】図２のＩＶ矢視断面図である。
【図５】射出成形用金型のうち射出成形品の図３に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図６】射出成形用金型のうち射出成形品の図４に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図７】成形時の図１に示す射出成形品および図５に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る射出成形品の一部分の平面図である。
【図９】図８のＩＸ矢視断面図である。
【図１０】図８のＸ矢視断面図である。
【図１１】射出成形用金型のうち射出成形品の図９に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１２】射出成形用金型のうち射出成形品の図１０に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１３】成形時の図８に示す射出成形品および図１１に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る射出成形品の一部分の平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ矢視断面図である。
【図１６】図１４のＸＶＩ矢視断面図である。
【図１７】射出成形用金型のうち射出成形品の図１５に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１８】射出成形用金型のうち射出成形品の図１６に示す部分を成形する部分の側面断面図である。
【図１９】成形時の図１４に示す射出成形品および図１７に示す射出成形用金型の一部の側面断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 射出成形品
１０ａ 仮想線
１１ 薄板部
１１ａ 外装面（第１の板面）
１１ｂ 面（第２の板面）
１３ リブ
１３ａ 斜面（リブの厚み方向の両端の面）
１５ 中空部
６０ 射出成形用金型
７０ 金型（第１の金型）
７０ａ 成形面（第１の板面成形面）
８０ 金型（第２の金型）
８０ｄ 成形面（根元成形面）
９０ ガス注入ピン
９０ｃ ガス注入口
１１０ 射出成形品
１１３ リブ
１１３ａ 曲面（リブの厚み方向の両端の面）
１６０ 射出成形用金型
１８０ 金型（第２の金型）
１８０ｄ 成形面（根元成形面）
２１０ 射出成形品
２１１ 薄板部
２１１ｂ 面（第２の板面）
２１３ リブ
２１３ｂ 側面（リブの厚み方向の両端の面）
２６０ 射出成形用金型
２８０ 金型（第２の金型）
２８０ａ 成形面（第２の板面成形面）
２８０ｂ 部分（第２の板面成形面のうち根元成形面の近傍の部分）
２８０ｄ 成形面（根元成形面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板部と、前記薄板部に設けられたリブと、前記リブの根元の内部に前記リブに沿って形成された中空部とを有する射出成形品を製造するための射出成形用金型であって、
前記薄板部のうち前記リブ側とは反対側の面である第１の板面を形成するための第１の金型と、前記薄板部のうち前記リブ側の面である第２の板面および前記リブを形成するために前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と、前記第２の金型に設けられて前記中空部を形成するためのガスを注入するガス注入ピンとを備え、
前記ガス注入ピンは、前記第１の板面と、前記リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入口が配置されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、
前記根元成形面は、自身と対向する前記第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、
前記根元成形面は、シボ加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面と、前記第２の板面を成形する第２の板面成形面とが形成され、
前記第２の板面成形面のうち前記根元成形面の近傍の部分は、自身と対向する前記第１の板面成形面側に盛り上がっていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の射出成形用金型。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れかに記載の射出成形用金型を用い、
前記第１の金型および前記第２の金型の間に流動化させた樹脂を充填する工程と、前記ガス注入ピンによって前記樹脂中にガスを注入して前記中空部を形成する工程とを備えたことを特徴とする射出成形品の製造方法。
【請求項１】
薄板部と、前記薄板部に設けられたリブと、前記リブの根元の内部に前記リブに沿って形成された中空部とを有する射出成形品を製造するための射出成形用金型であって、
前記薄板部のうち前記リブ側とは反対側の面である第１の板面を形成するための第１の金型と、前記薄板部のうち前記リブ側の面である第２の板面および前記リブを形成するために前記第１の金型に対向して配置される第２の金型と、前記第２の金型に設けられて前記中空部を形成するためのガスを注入するガス注入ピンとを備え、
前記ガス注入ピンは、前記第１の板面と、前記リブの厚み方向の両端の面とから略等距離の位置を通る仮想線上にガス注入口が配置されていることを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、
前記根元成形面は、自身と対向する前記第１の板面成形面の部材より定積比熱が大きい部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面が形成され、
前記根元成形面は、シボ加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記第１の金型は、前記第１の板面を成形する第１の板面成形面が形成され、
前記第２の金型は、前記リブの根元を成形する根元成形面と、前記第２の板面を成形する第２の板面成形面とが形成され、
前記第２の板面成形面のうち前記根元成形面の近傍の部分は、自身と対向する前記第１の板面成形面側に盛り上がっていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の射出成形用金型。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れかに記載の射出成形用金型を用い、
前記第１の金型および前記第２の金型の間に流動化させた樹脂を充填する工程と、前記ガス注入ピンによって前記樹脂中にガスを注入して前記中空部を形成する工程とを備えたことを特徴とする射出成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−６９８０８（Ｐ２０１０−６９８０８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４１７９９（Ｐ２００８−２４１７９９）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【特許番号】特許第４２７９８９６号（Ｐ４２７９８９６）
【特許公報発行日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（５０８２８３９３４）株式会社テクノモールド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【特許番号】特許第４２７９８９６号（Ｐ４２７９８９６）
【特許公報発行日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（５０８２８３９３４）株式会社テクノモールド (1)
【Ｆターム（参考）】
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