射出成形方法および射出成形型
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形方法および射出成形型に関する。さらに詳しくは、部分的に表皮を有する成形品を作成するものであり、シワのない表皮の成形が可能な射出成形方法および射出成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、部分的に表皮を有する成形品を作成するための射出成形型は、図７に示されるように、一対の金型８１、８２のうちの一方の金型８１（主に移動型）に抜気用の細孔８３を設けて真空吸引ポンプ８４に連結し、表皮８５を真空引きで移動型８１の型表面９０に沿わせて固定している（図７の（ａ）参照）。そののち、マニホールド８６を通して溶融樹脂を表皮８５の裏面側８７ａ、および、表皮８５の無い部分８７ｂに注入する（図７の（ｂ）参照）。硬化した成形品８８は、移動型８１の後退（矢印８９方向）とともに型表面９０から突出する押出しピン９１によって押し出される（図７R>７の（ｃ）参照）。
【０００３】前述の射出成形型において、型表面９０に沿わせる前の表皮８５としては、予備成形のされていない薄平板状のものが用いられる場合が多く、真空吸引で、移動型８１の型表面９０に沿わせて所望する３次元形状に形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表皮を型に沿わせる時に、型表面に向けて大きく移動する表皮の中央部によって、表皮の端部は引っ張られてずれやすく、形成された表皮がシワ不良を起こしているという問題がある。
【０００５】本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表皮を部分的に有する成形品をうる方法および型であって、表皮の端部をしっかりと固定でき、シワ不良のない表皮を有する成形品を形成することのできる射出成形方法および射出成形型を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の射出成形方法は、一対の金型のうち樹脂を注入する側の金型に、表皮の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿入溝に挿入された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向けて押圧し固定するための凸片を複数個、それらのあいだを溶融樹脂が流れうるように設け、表皮の裏面側を樹脂を注入する側の金型の型表面に向け、当該表皮の端部を当該金型の挿入溝に挿入する工程と、前記表皮の端部を前記凸片で固定する工程と、前記表皮の表面側をもう一方の金型の型表面に押し付けるように溶融樹脂を当該表皮の裏面側に注入する工程と、前記表皮の端部で前記凸片の間を溶融樹脂が通り抜けることにより、表皮の有る部分と表皮の無い部分とを連結する樹脂層を形成する工程を含んでなることを特徴としている。請求項１記載の発明により、表皮の端部を凸片で強固に押圧固定することができるので、樹脂の注入によりもう一方の金型の型表面に沿わせるように押圧しても、表皮の端部がずれることはない。また、表皮の裏側に形成される樹脂層と、表皮の無い部分に形成される樹脂層が一体ものとして連結しており、表皮の端部の境界が美しく、かつ強固である。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、前記金型に固定する前の表皮は予備成形のされていない平板状のものである。表皮として予備成形のされているものを用いることもできるが、とくに予備成形がされていない平板状のものを用いると、樹脂層の形成と同時に表皮の成形をすることができるので、予備成形工程を省くことができる。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンが設けられており、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動する方法である。押出しピンは型表面より突出して、型表面から成形品を押し出し取り外す。一方、この押出しピンは、成形品の押出し方向と、成形品から凸片を抜く方向の両成分を有する方向（成形品の押出し方向に対して、内側または外側に傾いた方向）に移動する。凸片は、押出しピンと連動し、相対的には、成形品の押出し方向に対して垂直な方向にも移動する。ところで、凸片は表皮の端部を挿入溝の側面に向けて押圧するものであり、凸片により形成されるアンダーカット（成形品のくり抜き部分）から凸片を抜くには、成形品の押出し方向に対して略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。この押出しピンによって、凸片はそのような方向にも移動するので、成形品の押出しと凸片の引き抜きが一度に行われる。なお、この押出しピンには、従来から射出成形型が有している押出し機構が連結され、駆動される。
【０００９】請求項４記載の射出成形型は、表皮の端部を挿入するために型表面に設けられる挿入溝と、該挿入溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前記挿入溝の一部となるように形成される固定具と、該固定具の前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れうるように設けられる凸片と、前記挿入溝が設けられた型表面と端部を固定された表皮との間に溶融樹脂を注入するための導入管とが設けられた第１金型、および該第１金型に固定された表皮が溶融樹脂の注入により押しつけられる型表面を有する第２金型とからなることを特徴とする。凸片および固定具を用いて樹脂を注入する側の金型である第１金型の挿入溝に、表皮の端部を固定する。この固定は機械的になされ強固であるので、金型と表皮の間に溶融樹脂が注入され、表皮が大きく膨らむように移動し、もう一方の金型である第２金型の型表面に押しつけられても、表皮の端部が移動するようなことはない。また、このとき、表皮には、予備成形の有る無しに関わらず最終的な成形がなされる。表皮の端部は、間隔を開けて複数個設けられている固定具に設けられた凸片によって部分的に固定されており、凸片と凸片の間を溶融樹脂が流れ、表皮の有る側と無い側の連結した樹脂層を形成する。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型に設け、前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように形成するとともに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と連動して進退するよう構成してなるものである。凸片は、挿入溝の側面に向けて、言い換えれば、成形品が押し出される方向に対して略垂直な方向に向けて、表皮の端部を押圧している。したがって、凸片によって形成される成形品のアンダーカット（成形品のくり抜き部分）から凸片を引き抜くには、成形品が押し出される方向に対して、略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。そこで、従来より、成形品を型表面より押し出すために用いられている押出しピンの移動方向を、成形品の押出し方向に対して傾斜（傾斜方向は、凸片を抜く方向）させ、この先端に固定具を設けた。また、凸片が設けられる固定具の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように、成形品の押出し方向とは傾斜させて形成したので、固定具の移動によって第１金型と固定具のあいだに隙間が生じることがなく、固定具を押し込むことによって表皮の端部をより強固に押圧することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の射出成形方法の一実施例の概略説明図であり、図２は、本発明の射出成形型の一実施例の要部説明図、図３は、本発明の射出成形方法および射出成形型で成形される成形品の一例を示す斜視説明図であり、図４は、本発明の射出成形型の他の実施例の側断面図であり、図５および図６は、射出成形型のさらに他の実施例の要部説明図および側断面図である。
【００１２】図１において、本発明の射出成形型は、第１金型１と第２金型２からなり、第１金型１には溶融樹脂を注入するための導入管３と、挿入溝４と、凸片５を有する固定具６と、押出しピン７が設けられている。なお、１０は表皮であり、図１の（ａ）では、挿入溝４にその端部１１が固定された状態を示している。本発明では、挿入溝４に固定する前の表皮１０として、全く成形のされていない薄肉板状のものを使用することができるが、ある程度成形のされているもの（予備成形のされているもの）を用いることもできる。また、図１の（ｂ）において、１３は樹脂層であり、表皮１０の有る部分１３ａと無い部分１３ｂとが一体となっている。
【００１３】第１金型１および第２金型２としては、射出成形型として通常使用されている固定型および移動型を利用することができる。通常、固定型に溶融樹脂を供給する射出シリンダーが連結され、移動型に製品押出し機構が設けられている。本発明における樹脂を注入する側の第１金型としては、この固定型であることが好ましく、固定型に製品押出し機構も設けられる。しかしながら、本発明ではこれに限らず、移動型に樹脂を注入する導入管３と押出しピン７を有する製品押出し機構を設け、表皮を固定するように構成することもできる。
【００１４】挿入溝４は、第１金型１の型表面８に、表皮１０の周りを取り囲むように設けられ、表皮１０の端部１１が挿入される。また、図２に示されるように、挿入溝４の一側面１４は、部分的に固定具６の一側面１５を共有している。この固定具６は、図３に示されるように、表皮１０の端部１１の周りを部分的に押さえるため、挿入溝４に、適当な間隔を開けて複数個、配設されている。
【００１５】固定具６は、図２に示されるように、挿入溝４側の一側面１５に凸片５を有している。固定具６の幅Ｗは、１０〜３０ｍｍ程度であり、約２０ｍｍとすることが好ましく、第１金型１内に配設される冷却配管（図示せず）と干渉しないようになっている。また、固定具６は、押出しピン７の先端に固着されており、押出しピン７と連動する。また、側面１５の裏側の面１８は、押出しピン７の移動方向２３と平行で、成形品の押出し方向２１に対して傾斜している。固定具６は、面１８がこのように傾斜しているので、押出しピン７の進退動作と連動して移動しても、面１８と第１金型１とのあいだに隙間が生じることがない。また、固定具６を押し込むことによって、凸片５を挿入溝４の一方の側面１６に向けて進出させることができ、表皮１０の端部１１をより強固に押圧することができる。
【００１６】凸片５は、図２に示されるように、固定具６の側面１５に、挿入溝４のもう一方の側面１６に向けて突出するように設けられている。また、表皮１０の端部１１を全幅に渡ってではなく、部分的に固定するものであり、凸片５と凸片５の間を溶融樹脂が流れうるようになっている。凸片５と凸片５の間を通り抜けた溶融樹脂は、表皮１０の有る部分１３ａと無い部分１３ｂとが一体化された樹脂層１３を形成する。これによって、表皮の端部の美観に優れ、強固な成形品となる。
【００１７】なお、表皮１０を固定するときは、固定具６が押出しピン７の先端に設けられているので、押出しピン７を突出させて挿入溝４から固定具６を取り出し、表皮１０の端部１１を挿入溝４に挿入してから、押出しピン７を後退させて固定具６を挿入溝４に嵌入するようにする。このとき、凸片５は、表皮１０の端部１１を挿入溝４の奥に向けて引っ張るようにして固定するので、表皮１０をより強固に固定することができる。そして、表皮１０の裏面側に注入された溶融樹脂が、表皮１０を第２金型２の型表面に向けて押圧するように、いわば、表皮１０を膨らませるようなかたちで、表皮１０の中央側から端部１１に向けて表皮１０を引っ張っても、凸片５により強固に固定されているので、表皮１０はズレることなく、シワ不良を起こさない。このように、凸片５は、溶融樹脂の流れを許容しつつ表皮の端部を強固に固定できるのであれば、その形状は、図示例の矩形突起に限定されず、円筒突起物、円錐台、半球体などが可能である。
【００１８】押出しピン７は、図１に示されるように、その根元側に配設される押出し板２０などの駆動機構により、型表面８より突出しうるよう構成されている。また、図１の（ｃ）の矢印２１、２２、２３に示されるように、押出しピン７の移動方向２３は、製品（硬化した成形品）の押出し方向２１と、凸片５をアンダーカット（凸片５によって製品９に生じた孔）２５から抜く方向２２の、両成分を有している。これに対し、２点鎖線で示されている押出しピン１７は、従来から用いられているものと同様であり、製品押出し方向（矢印２１方向）に進退するのみである。第１金型１には、押出しピン７の他、必要に応じて押出しピン１７を適宜設けておく。固定具６は、このように移動する押出しピン７の先端に設けられるので、製品９の押出しと同時にアンダーカット２５から凸片５を抜くことができる。
【００１９】第１金型１に設けられる導入管３は、射出シリンダーから射出されてくる溶融樹脂を表皮１０の裏面側１３ａの略中央部および表皮１０の無い部分１３ｂに導入するものである。また、図１の（ｂ）に示されるように、表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂は、表皮１０を第２金型２の型表面に押しつけ、表皮１０の成形を補助的に行うものである。したがって、表皮１０の表側（表皮１０と第２金型２の型表面との間）に溶融樹脂が入り込むことのないように、表皮１０の裏面側１３ａから表皮１０の無い部分１３ｂに向けて溶融樹脂が流れるように、導入管３ａと３ｂの流量は調整される。
【００２０】なお、本発明は、複合表皮を使用する比較的に平坦な製品を形成するのに好適に利用され、表皮の予備成形が必要なく、樹脂層の形成と同時に表皮に３時限形状の形成をすることができる。具体的にはドアートリム、ピラーなどの形成に好適に利用される。また、表皮１０としては、ソリッドの表面層のみからなるもの、ソリッドの表面層にクッション性を付与するための発泡層を付着させた２層構造のもの、または、さらに内側層を設けた３層構造のものなど、単一表皮および複合表皮を適宜利用することができる。表皮１０の材質としてはＰＶＣ、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）などが用いられる。また、樹脂層１３の材質としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が好ましく、なかでもＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）が好適に使用される。
【００２１】次に、本発明の射出成形方法を図１に基づいて説明する。
【００２２】先ず、表皮１０を固定する前に、第１金型１の押出しピン７を型表面８から進出させて固定具６を挿入溝４から出す。つぎに、表皮１０の裏面側を第１金型１の型表面８に向け、当該表皮１０の端部１１を挿入溝４に挿入し、押出しピン７を駆動させて固定具６を後退させ、凸片５で表皮１０の端部１１を挿入溝４の深部に向けて引っ張りつつしっかりと固定する（図１の（ａ）参照）。
【００２３】つぎに、溶融樹脂を導入管３より表皮１０の裏面側１３ａおよび表皮１０の無い部分１３ｂに導入する。表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂は、前記表皮１０の表面を第２金型２の型表面に押し付け、表皮１０の成形をする。また、凸片５の間を溶融樹脂は表皮１０の裏面側１３ａから表皮１０の無い部分１３ｂに向けて流れ、表皮１０の端部１１で表皮１０の有る部分１３ａと表皮１０の無い部分１３ｂとが一体に連結した樹脂層１３を形成する（図１の（ｂ）参照）。
【００２４】成形品９が硬化したら、第１金型１および第２金型２を開き、押出し板２０を移動させて、押出しピン７および押出しピン１７を進出させる（図１の（ｃ）参照）。このとき、押出しピン７の先端に設けられている固定具６は、成形品９に対し相対的に矢印２２方向に移動し、凸片５を成形品９の取り出しと同時にアンダーカット２５から外す。なお、図３に示される製品例は、ドアートリムであり、金型１、２から取り出された成形品９は、そののち、所定の工程を経て打ち抜き部２６、２７を打ち抜かれる。
【００２５】つぎに、図４〜図６に基づいて、本発明の他の実施例を説明する。
【００２６】図１に示される射出成形型において、凸片５は、表皮１０の表側から裏側を挿入溝４の側面１６に押しつけるに構成されているが、本発明では、これに限定されず、図４に示されるように、表皮の裏側３１から表側３２を挿入溝４の側面３３に押しつけるように構成することもできる。そのばあい、押出しピン３４の傾斜方向は、図１の射出成形型の逆となっているが、押出しピン３４の移動方向４３は、製品押出し方向４１と凸片５の引き抜き方向４２の両成分を有している点で同じである。
【００２７】図５および図６に示される射出成形型は、押出しピンではなくて、油圧シリンダー５１で固定具５２が移動するように、ピストンロッド５３の先端に固定具５２が固着されている。このばあい、固定具５２の移動方向と、凸片５の押圧および引き抜き方向とは同方向であるので、図２に示される固定具６のように、裏面側１８を傾斜させておく必要はない。そのほか、従来適宜の駆動機構を用いることによって固定具を移動させるよう構成することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のうち請求項１および４記載の発明は、凸片により挿入溝に挿入された表皮の端部を機械的に強固に押圧固定することができるので、樹脂の注入によりずれることがない。また、凸片と凸片との間を表皮の有る部分から無い部分へ樹脂が流れうるので、表皮の裏側に形成される樹脂層と、表皮の無い部分に形成される樹脂層とを一体ものとして連結させることができ、表皮の端部の境界が美しく、かつ強固になる。
【００２９】また、表皮は、表皮の裏面側から注入される溶融樹脂によって中央部から膨らまされるようなかたちで、表面をもう一方の金型の型表面に押し付けられ、（予備成形の有る無しに関わらず）最終的な成形がなされる。したがって、予備成形のなされていないものを用いて、予備成形の工程を省略することができる。
【００３０】さらに、請求項２または５記載の発明では、従来からある押出しピンの押出し方向を変化させただけで、成形品の押出しと凸片の引き抜きが同時になされるようにしたものであり、装置の変更が容易である。また、固定具の裏面を傾斜させているので、移動によって第１金型とのあいだに隙間が生ぜず、また押し込むことによって強固に表皮の端部を押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形方法の一実施例の概略説明図である。
【図２】本発明の射出成形型の一実施例の要部説明図である。
【図３】本発明の射出成形方法および射出成形型で成形される成形品の一例を示す斜視説明図である。
【図４】本発明の射出成形型の他の実施例の側断面図である。
【図５】射出成形型のさらに他の実施例の要部説明図である。
【図６】射出成形型のさらに他の実施例の側断面図である。
【図７】従来の射出成形方法の一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 第１金型
２ 第２金型
３ 導入管
４ 挿入溝
５ 凸片
６、５２ 固定具
７、３４ 押出しピン
８ 型表面（第１金型）
９ 製品（硬化した成形品）
１０ 表皮
１１ 表皮の端部
１３ 樹脂層
１３ａ 表皮の裏面側（表皮の有る部分）の樹脂層
１３ｂ 表皮の無い部分の樹脂層
１４、１６ 挿入溝４の側面
１５ 固定具６の一側面
１８ 固定具６の裏面
２１ 製品の押出し方向
２２ 凸片の引き抜き方向
２３ 押出しピンの移動方向
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形方法および射出成形型に関する。さらに詳しくは、部分的に表皮を有する成形品を作成するものであり、シワのない表皮の成形が可能な射出成形方法および射出成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、部分的に表皮を有する成形品を作成するための射出成形型は、図７に示されるように、一対の金型８１、８２のうちの一方の金型８１（主に移動型）に抜気用の細孔８３を設けて真空吸引ポンプ８４に連結し、表皮８５を真空引きで移動型８１の型表面９０に沿わせて固定している（図７の（ａ）参照）。そののち、マニホールド８６を通して溶融樹脂を表皮８５の裏面側８７ａ、および、表皮８５の無い部分８７ｂに注入する（図７の（ｂ）参照）。硬化した成形品８８は、移動型８１の後退（矢印８９方向）とともに型表面９０から突出する押出しピン９１によって押し出される（図７R>７の（ｃ）参照）。
【０００３】前述の射出成形型において、型表面９０に沿わせる前の表皮８５としては、予備成形のされていない薄平板状のものが用いられる場合が多く、真空吸引で、移動型８１の型表面９０に沿わせて所望する３次元形状に形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表皮を型に沿わせる時に、型表面に向けて大きく移動する表皮の中央部によって、表皮の端部は引っ張られてずれやすく、形成された表皮がシワ不良を起こしているという問題がある。
【０００５】本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表皮を部分的に有する成形品をうる方法および型であって、表皮の端部をしっかりと固定でき、シワ不良のない表皮を有する成形品を形成することのできる射出成形方法および射出成形型を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の射出成形方法は、一対の金型のうち樹脂を注入する側の金型に、表皮の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿入溝に挿入された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向けて押圧し固定するための凸片を複数個、それらのあいだを溶融樹脂が流れうるように設け、表皮の裏面側を樹脂を注入する側の金型の型表面に向け、当該表皮の端部を当該金型の挿入溝に挿入する工程と、前記表皮の端部を前記凸片で固定する工程と、前記表皮の表面側をもう一方の金型の型表面に押し付けるように溶融樹脂を当該表皮の裏面側に注入する工程と、前記表皮の端部で前記凸片の間を溶融樹脂が通り抜けることにより、表皮の有る部分と表皮の無い部分とを連結する樹脂層を形成する工程を含んでなることを特徴としている。請求項１記載の発明により、表皮の端部を凸片で強固に押圧固定することができるので、樹脂の注入によりもう一方の金型の型表面に沿わせるように押圧しても、表皮の端部がずれることはない。また、表皮の裏側に形成される樹脂層と、表皮の無い部分に形成される樹脂層が一体ものとして連結しており、表皮の端部の境界が美しく、かつ強固である。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、前記金型に固定する前の表皮は予備成形のされていない平板状のものである。表皮として予備成形のされているものを用いることもできるが、とくに予備成形がされていない平板状のものを用いると、樹脂層の形成と同時に表皮の成形をすることができるので、予備成形工程を省くことができる。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンが設けられており、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動する方法である。押出しピンは型表面より突出して、型表面から成形品を押し出し取り外す。一方、この押出しピンは、成形品の押出し方向と、成形品から凸片を抜く方向の両成分を有する方向（成形品の押出し方向に対して、内側または外側に傾いた方向）に移動する。凸片は、押出しピンと連動し、相対的には、成形品の押出し方向に対して垂直な方向にも移動する。ところで、凸片は表皮の端部を挿入溝の側面に向けて押圧するものであり、凸片により形成されるアンダーカット（成形品のくり抜き部分）から凸片を抜くには、成形品の押出し方向に対して略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。この押出しピンによって、凸片はそのような方向にも移動するので、成形品の押出しと凸片の引き抜きが一度に行われる。なお、この押出しピンには、従来から射出成形型が有している押出し機構が連結され、駆動される。
【０００９】請求項４記載の射出成形型は、表皮の端部を挿入するために型表面に設けられる挿入溝と、該挿入溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前記挿入溝の一部となるように形成される固定具と、該固定具の前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れうるように設けられる凸片と、前記挿入溝が設けられた型表面と端部を固定された表皮との間に溶融樹脂を注入するための導入管とが設けられた第１金型、および該第１金型に固定された表皮が溶融樹脂の注入により押しつけられる型表面を有する第２金型とからなることを特徴とする。凸片および固定具を用いて樹脂を注入する側の金型である第１金型の挿入溝に、表皮の端部を固定する。この固定は機械的になされ強固であるので、金型と表皮の間に溶融樹脂が注入され、表皮が大きく膨らむように移動し、もう一方の金型である第２金型の型表面に押しつけられても、表皮の端部が移動するようなことはない。また、このとき、表皮には、予備成形の有る無しに関わらず最終的な成形がなされる。表皮の端部は、間隔を開けて複数個設けられている固定具に設けられた凸片によって部分的に固定されており、凸片と凸片の間を溶融樹脂が流れ、表皮の有る側と無い側の連結した樹脂層を形成する。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型に設け、前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように形成するとともに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と連動して進退するよう構成してなるものである。凸片は、挿入溝の側面に向けて、言い換えれば、成形品が押し出される方向に対して略垂直な方向に向けて、表皮の端部を押圧している。したがって、凸片によって形成される成形品のアンダーカット（成形品のくり抜き部分）から凸片を引き抜くには、成形品が押し出される方向に対して、略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。そこで、従来より、成形品を型表面より押し出すために用いられている押出しピンの移動方向を、成形品の押出し方向に対して傾斜（傾斜方向は、凸片を抜く方向）させ、この先端に固定具を設けた。また、凸片が設けられる固定具の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように、成形品の押出し方向とは傾斜させて形成したので、固定具の移動によって第１金型と固定具のあいだに隙間が生じることがなく、固定具を押し込むことによって表皮の端部をより強固に押圧することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の射出成形方法の一実施例の概略説明図であり、図２は、本発明の射出成形型の一実施例の要部説明図、図３は、本発明の射出成形方法および射出成形型で成形される成形品の一例を示す斜視説明図であり、図４は、本発明の射出成形型の他の実施例の側断面図であり、図５および図６は、射出成形型のさらに他の実施例の要部説明図および側断面図である。
【００１２】図１において、本発明の射出成形型は、第１金型１と第２金型２からなり、第１金型１には溶融樹脂を注入するための導入管３と、挿入溝４と、凸片５を有する固定具６と、押出しピン７が設けられている。なお、１０は表皮であり、図１の（ａ）では、挿入溝４にその端部１１が固定された状態を示している。本発明では、挿入溝４に固定する前の表皮１０として、全く成形のされていない薄肉板状のものを使用することができるが、ある程度成形のされているもの（予備成形のされているもの）を用いることもできる。また、図１の（ｂ）において、１３は樹脂層であり、表皮１０の有る部分１３ａと無い部分１３ｂとが一体となっている。
【００１３】第１金型１および第２金型２としては、射出成形型として通常使用されている固定型および移動型を利用することができる。通常、固定型に溶融樹脂を供給する射出シリンダーが連結され、移動型に製品押出し機構が設けられている。本発明における樹脂を注入する側の第１金型としては、この固定型であることが好ましく、固定型に製品押出し機構も設けられる。しかしながら、本発明ではこれに限らず、移動型に樹脂を注入する導入管３と押出しピン７を有する製品押出し機構を設け、表皮を固定するように構成することもできる。
【００１４】挿入溝４は、第１金型１の型表面８に、表皮１０の周りを取り囲むように設けられ、表皮１０の端部１１が挿入される。また、図２に示されるように、挿入溝４の一側面１４は、部分的に固定具６の一側面１５を共有している。この固定具６は、図３に示されるように、表皮１０の端部１１の周りを部分的に押さえるため、挿入溝４に、適当な間隔を開けて複数個、配設されている。
【００１５】固定具６は、図２に示されるように、挿入溝４側の一側面１５に凸片５を有している。固定具６の幅Ｗは、１０〜３０ｍｍ程度であり、約２０ｍｍとすることが好ましく、第１金型１内に配設される冷却配管（図示せず）と干渉しないようになっている。また、固定具６は、押出しピン７の先端に固着されており、押出しピン７と連動する。また、側面１５の裏側の面１８は、押出しピン７の移動方向２３と平行で、成形品の押出し方向２１に対して傾斜している。固定具６は、面１８がこのように傾斜しているので、押出しピン７の進退動作と連動して移動しても、面１８と第１金型１とのあいだに隙間が生じることがない。また、固定具６を押し込むことによって、凸片５を挿入溝４の一方の側面１６に向けて進出させることができ、表皮１０の端部１１をより強固に押圧することができる。
【００１６】凸片５は、図２に示されるように、固定具６の側面１５に、挿入溝４のもう一方の側面１６に向けて突出するように設けられている。また、表皮１０の端部１１を全幅に渡ってではなく、部分的に固定するものであり、凸片５と凸片５の間を溶融樹脂が流れうるようになっている。凸片５と凸片５の間を通り抜けた溶融樹脂は、表皮１０の有る部分１３ａと無い部分１３ｂとが一体化された樹脂層１３を形成する。これによって、表皮の端部の美観に優れ、強固な成形品となる。
【００１７】なお、表皮１０を固定するときは、固定具６が押出しピン７の先端に設けられているので、押出しピン７を突出させて挿入溝４から固定具６を取り出し、表皮１０の端部１１を挿入溝４に挿入してから、押出しピン７を後退させて固定具６を挿入溝４に嵌入するようにする。このとき、凸片５は、表皮１０の端部１１を挿入溝４の奥に向けて引っ張るようにして固定するので、表皮１０をより強固に固定することができる。そして、表皮１０の裏面側に注入された溶融樹脂が、表皮１０を第２金型２の型表面に向けて押圧するように、いわば、表皮１０を膨らませるようなかたちで、表皮１０の中央側から端部１１に向けて表皮１０を引っ張っても、凸片５により強固に固定されているので、表皮１０はズレることなく、シワ不良を起こさない。このように、凸片５は、溶融樹脂の流れを許容しつつ表皮の端部を強固に固定できるのであれば、その形状は、図示例の矩形突起に限定されず、円筒突起物、円錐台、半球体などが可能である。
【００１８】押出しピン７は、図１に示されるように、その根元側に配設される押出し板２０などの駆動機構により、型表面８より突出しうるよう構成されている。また、図１の（ｃ）の矢印２１、２２、２３に示されるように、押出しピン７の移動方向２３は、製品（硬化した成形品）の押出し方向２１と、凸片５をアンダーカット（凸片５によって製品９に生じた孔）２５から抜く方向２２の、両成分を有している。これに対し、２点鎖線で示されている押出しピン１７は、従来から用いられているものと同様であり、製品押出し方向（矢印２１方向）に進退するのみである。第１金型１には、押出しピン７の他、必要に応じて押出しピン１７を適宜設けておく。固定具６は、このように移動する押出しピン７の先端に設けられるので、製品９の押出しと同時にアンダーカット２５から凸片５を抜くことができる。
【００１９】第１金型１に設けられる導入管３は、射出シリンダーから射出されてくる溶融樹脂を表皮１０の裏面側１３ａの略中央部および表皮１０の無い部分１３ｂに導入するものである。また、図１の（ｂ）に示されるように、表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂は、表皮１０を第２金型２の型表面に押しつけ、表皮１０の成形を補助的に行うものである。したがって、表皮１０の表側（表皮１０と第２金型２の型表面との間）に溶融樹脂が入り込むことのないように、表皮１０の裏面側１３ａから表皮１０の無い部分１３ｂに向けて溶融樹脂が流れるように、導入管３ａと３ｂの流量は調整される。
【００２０】なお、本発明は、複合表皮を使用する比較的に平坦な製品を形成するのに好適に利用され、表皮の予備成形が必要なく、樹脂層の形成と同時に表皮に３時限形状の形成をすることができる。具体的にはドアートリム、ピラーなどの形成に好適に利用される。また、表皮１０としては、ソリッドの表面層のみからなるもの、ソリッドの表面層にクッション性を付与するための発泡層を付着させた２層構造のもの、または、さらに内側層を設けた３層構造のものなど、単一表皮および複合表皮を適宜利用することができる。表皮１０の材質としてはＰＶＣ、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）などが用いられる。また、樹脂層１３の材質としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が好ましく、なかでもＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）が好適に使用される。
【００２１】次に、本発明の射出成形方法を図１に基づいて説明する。
【００２２】先ず、表皮１０を固定する前に、第１金型１の押出しピン７を型表面８から進出させて固定具６を挿入溝４から出す。つぎに、表皮１０の裏面側を第１金型１の型表面８に向け、当該表皮１０の端部１１を挿入溝４に挿入し、押出しピン７を駆動させて固定具６を後退させ、凸片５で表皮１０の端部１１を挿入溝４の深部に向けて引っ張りつつしっかりと固定する（図１の（ａ）参照）。
【００２３】つぎに、溶融樹脂を導入管３より表皮１０の裏面側１３ａおよび表皮１０の無い部分１３ｂに導入する。表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂は、前記表皮１０の表面を第２金型２の型表面に押し付け、表皮１０の成形をする。また、凸片５の間を溶融樹脂は表皮１０の裏面側１３ａから表皮１０の無い部分１３ｂに向けて流れ、表皮１０の端部１１で表皮１０の有る部分１３ａと表皮１０の無い部分１３ｂとが一体に連結した樹脂層１３を形成する（図１の（ｂ）参照）。
【００２４】成形品９が硬化したら、第１金型１および第２金型２を開き、押出し板２０を移動させて、押出しピン７および押出しピン１７を進出させる（図１の（ｃ）参照）。このとき、押出しピン７の先端に設けられている固定具６は、成形品９に対し相対的に矢印２２方向に移動し、凸片５を成形品９の取り出しと同時にアンダーカット２５から外す。なお、図３に示される製品例は、ドアートリムであり、金型１、２から取り出された成形品９は、そののち、所定の工程を経て打ち抜き部２６、２７を打ち抜かれる。
【００２５】つぎに、図４〜図６に基づいて、本発明の他の実施例を説明する。
【００２６】図１に示される射出成形型において、凸片５は、表皮１０の表側から裏側を挿入溝４の側面１６に押しつけるに構成されているが、本発明では、これに限定されず、図４に示されるように、表皮の裏側３１から表側３２を挿入溝４の側面３３に押しつけるように構成することもできる。そのばあい、押出しピン３４の傾斜方向は、図１の射出成形型の逆となっているが、押出しピン３４の移動方向４３は、製品押出し方向４１と凸片５の引き抜き方向４２の両成分を有している点で同じである。
【００２７】図５および図６に示される射出成形型は、押出しピンではなくて、油圧シリンダー５１で固定具５２が移動するように、ピストンロッド５３の先端に固定具５２が固着されている。このばあい、固定具５２の移動方向と、凸片５の押圧および引き抜き方向とは同方向であるので、図２に示される固定具６のように、裏面側１８を傾斜させておく必要はない。そのほか、従来適宜の駆動機構を用いることによって固定具を移動させるよう構成することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のうち請求項１および４記載の発明は、凸片により挿入溝に挿入された表皮の端部を機械的に強固に押圧固定することができるので、樹脂の注入によりずれることがない。また、凸片と凸片との間を表皮の有る部分から無い部分へ樹脂が流れうるので、表皮の裏側に形成される樹脂層と、表皮の無い部分に形成される樹脂層とを一体ものとして連結させることができ、表皮の端部の境界が美しく、かつ強固になる。
【００２９】また、表皮は、表皮の裏面側から注入される溶融樹脂によって中央部から膨らまされるようなかたちで、表面をもう一方の金型の型表面に押し付けられ、（予備成形の有る無しに関わらず）最終的な成形がなされる。したがって、予備成形のなされていないものを用いて、予備成形の工程を省略することができる。
【００３０】さらに、請求項２または５記載の発明では、従来からある押出しピンの押出し方向を変化させただけで、成形品の押出しと凸片の引き抜きが同時になされるようにしたものであり、装置の変更が容易である。また、固定具の裏面を傾斜させているので、移動によって第１金型とのあいだに隙間が生ぜず、また押し込むことによって強固に表皮の端部を押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形方法の一実施例の概略説明図である。
【図２】本発明の射出成形型の一実施例の要部説明図である。
【図３】本発明の射出成形方法および射出成形型で成形される成形品の一例を示す斜視説明図である。
【図４】本発明の射出成形型の他の実施例の側断面図である。
【図５】射出成形型のさらに他の実施例の要部説明図である。
【図６】射出成形型のさらに他の実施例の側断面図である。
【図７】従来の射出成形方法の一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 第１金型
２ 第２金型
３ 導入管
４ 挿入溝
５ 凸片
６、５２ 固定具
７、３４ 押出しピン
８ 型表面（第１金型）
９ 製品（硬化した成形品）
１０ 表皮
１１ 表皮の端部
１３ 樹脂層
１３ａ 表皮の裏面側（表皮の有る部分）の樹脂層
１３ｂ 表皮の無い部分の樹脂層
１４、１６ 挿入溝４の側面
１５ 固定具６の一側面
１８ 固定具６の裏面
２１ 製品の押出し方向
２２ 凸片の引き抜き方向
２３ 押出しピンの移動方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】 一対の金型のうち樹脂を注入する側の金型に、表皮の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿入溝に挿入された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向けて押圧し固定するための凸片を複数個、それらのあいだを溶融樹脂が流れうるように設け、表皮の裏面側を樹脂を注入する側の金型の型表面に向け、当該表皮の端部を当該金型の挿入溝に挿入する工程と、前記表皮の端部を前記凸片で固定する工程と、前記表皮の表面側をもう一方の金型の型表面に押し付けるように溶融樹脂を当該表皮の裏面側に注入する工程と、前記表皮の端部で前記凸片の間を溶融樹脂が通り抜けることにより、表皮の有る部分と表皮の無い部分とを連結する樹脂層を形成する工程を含んでなることを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】 前記金型に固定する前の表皮は予備成形のされていない平板状のものである請求項１記載の射出成形方法。
【請求項３】 硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンが設けられており、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動する請求項１または２記載の射出成形方法。
【請求項４】 表皮の端部を挿入するために型表面に設けられる挿入溝と、該挿入溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前記挿入溝の一部となるように形成される固定具と、該固定具の前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れうるように設けられる凸片と、前記挿入溝が設けられた型表面と端部を固定された表皮との間に溶融樹脂を注入するための導入管とが設けられた第１金型、および該第１金型に固定された表皮が溶融樹脂の注入により押しつけられる型表面を有する第２金型とからなることを特徴とする射出成形型。
【請求項５】 硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型に設け、前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように形成するとともに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と連動して進退するよう構成してなる請求項４記載の射出成形型。
【請求項１】 一対の金型のうち樹脂を注入する側の金型に、表皮の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿入溝に挿入された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向けて押圧し固定するための凸片を複数個、それらのあいだを溶融樹脂が流れうるように設け、表皮の裏面側を樹脂を注入する側の金型の型表面に向け、当該表皮の端部を当該金型の挿入溝に挿入する工程と、前記表皮の端部を前記凸片で固定する工程と、前記表皮の表面側をもう一方の金型の型表面に押し付けるように溶融樹脂を当該表皮の裏面側に注入する工程と、前記表皮の端部で前記凸片の間を溶融樹脂が通り抜けることにより、表皮の有る部分と表皮の無い部分とを連結する樹脂層を形成する工程を含んでなることを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】 前記金型に固定する前の表皮は予備成形のされていない平板状のものである請求項１記載の射出成形方法。
【請求項３】 硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンが設けられており、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動する請求項１または２記載の射出成形方法。
【請求項４】 表皮の端部を挿入するために型表面に設けられる挿入溝と、該挿入溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前記挿入溝の一部となるように形成される固定具と、該固定具の前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れうるように設けられる凸片と、前記挿入溝が設けられた型表面と端部を固定された表皮との間に溶融樹脂を注入するための導入管とが設けられた第１金型、および該第１金型に固定された表皮が溶融樹脂の注入により押しつけられる型表面を有する第２金型とからなることを特徴とする射出成形型。
【請求項５】 硬化した成形品を前記型表面から押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型に設け、前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行となるように形成するとともに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と連動して進退するよう構成してなる請求項４記載の射出成形型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【特許番号】特許第３１９４４２５号（Ｐ３１９４４２５）
【登録日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）
【発行日】平成１３年７月３０日（２００１．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−３３２７９５
【出願日】平成８年１１月２７日（１９９６．１１．２７）
【公開番号】特開平１０−１５６８７２
【公開日】平成１０年６月１６日（１９９８．６．１６）
【審査請求日】平成１０年５月１４日（１９９８．５．１４）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【参考文献】
【文献】特開 平１０−３４６５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１０２０１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平７−１９５４２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平２−１４２００４（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）
【発行日】平成１３年７月３０日（２００１．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成８年１１月２７日（１９９６．１１．２７）
【公開番号】特開平１０−１５６８７２
【公開日】平成１０年６月１６日（１９９８．６．１６）
【審査請求日】平成１０年５月１４日（１９９８．５．１４）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【参考文献】
【文献】特開 平１０−３４６５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１０２０１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平７−１９５４２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平２−１４２００４（ＪＰ，Ｕ）
[ Back to top ]