成形型

【課題】締結部を有する成形品を成形する成形型の製作工期を短縮する。
【解決手段】本発明は、円筒状をなす円形リブ１１の端部に開口する開口部からボス部１２が突出して設けられた締結部１０を有するドアトリム２０を成形する成形型１であって、成形型１において締結部１０を成形する部位は、円形孔からなる装着孔２Ａを有する型本体２と、装着孔２Ａに嵌合し、円形孔からなる支持孔３Ｄを有する円筒部材３と、支持孔３Ｄに嵌合する段付ピン４とから構成され、円形リブ１１を成形するための円形リブ成形空間Ｓ１は、装着孔２Ａの内周面と円筒部材３の外周面との間に形成され、ボス部１２を成形するためのボス部成形空間Ｓ２は、支持孔３Ｄの内周面と段付ピン４の外周面との間に形成されている構成としたところに特徴を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状をなす円形リブの端部に開口する開口部からボス部が突出して設けられた締結部を有する成形品を成形する成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の締結部を有する成形品を成型する成形型として、例えば下記特許文献１に記載の成形型が知られている。この成形型について図１１ないし図１６の図面を参照しながら説明する。締結部１００は、図１１に示すように、円筒状をなすボス部１０１と、ボス部１０１の外周側面から等間隔で放射状に突出する４つの片状リブ１０２とを備えている。尚、片状リブは４つとは限らず、１つまたは複数の片状リブを設定してもよい。
【０００３】
締結部１００と相手側部材１１０との締結構造について説明する。相手側部材１１０に貫通して設けられた貫通孔１１１をボス部１０１に挿通し、図１２に示すように、貫通孔１１１の外周縁部を片状リブ１０２の上端縁によって支持する。この状態では、ボス部１０１が貫通孔１１１から突出しており、この突出部を超音波ホーンなどの溶着機１２０によって溶融させ、冷却、固化することにより、図１３に示すように、締結部１００と相手側部材１１０との接合が行われる。
【０００４】
このような締結部１００を成型する成形型１３０は、図１４に示すように、型本体１３１と、型本体１３１に開口する凹部１３３に嵌合している段付ピン１３２とを備えている。段付ピン１３２は、円柱状に切り出された金属製の丸棒から削り出しなどの切削加工によって形成してもよい。一方、型本体１３１は、図１５に示すように、略方形のブロック状をなす金属塊を上下方向に形成された凹部１３３を有し、この凹部１３３は、ドリル加工などの切削加工を行うことによって形成されている。次に、凹部１３３が形成された金属塊に対し、図１６に示すように、凹部１３３の中心部を放電加工することによって十字状の溝部１３４が形成されている。
【特許文献１】特開２０００−３０４０１５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、放電加工は、放電によりドリル孔の表面の一部を溶融切削するため、非常に長い加工時間を要し、成形型１３０を製作する工期が全体として長くなってしまう。また、締結部１００の片状リブ１０２の形状は、相手側部材１１０との位置関係によって決定され、相手側部材１１０と離れた位置に締結部１００を設ける場合には、片状リブ１０２の長さが長くなり、これに伴って、溝部１３４の深さ寸法も長くなる。切削加工は、所定の深さ寸法までしか加工することができず、溝部１３４の深さ寸法が所定の深さ寸法を超えてしまうと、もはや切削加工によって加工することはできなくなる。したがって、溝部１３４を放電加工によって形成するしかなく、成形型１３０の製作工期はますます長くなってしまう。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、締結部を有する成形品を成形する成形型の製作工期を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円筒状をなす円形リブの端部に開口する開口部からボス部が突出して設けられた締結部を有する成形品を成形する成形型であって、成形型において締結部を成形する部位は、円形孔からなる装着凹部を有する型本体と、装着凹部に嵌合し、円形孔からなる支持凹部を有する第１部材と、支持凹部に嵌合する第２部材とから構成され、円形リブを成形するための円形リブ成形空間は、装着凹部の内周面と第１部材の外周面との間に形成され、ボス部を成形するためのボス部成形空間は、支持凹部の内周面と第２部材の外周面との間に形成されている構成としたところに特徴を有する。
【０００８】
このような構成によると、型本体の装着凹部に第１部材を嵌合し、第１部材の支持凹部に第２部材を嵌合することにより、成形型を組み立てることができる。装着凹部及び支持凹部は円形孔によって構成されているため、ドリル加工などの切削加工によって形成することができる。これに伴って、第１部材の外周面及び第２部材の外周面は円形となるため、削り出しなどの切削加工によって形成することができる。このように、放電加工を用いることなく切削加工によって成形型を製作することができ、成形型の製作工期を大幅に短縮することができる。
【０００９】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
第１部材は、装着凹部の内周面と摺接する大径部と、大径部と同軸でかつ大径部より径寸法が小さい小径部とを備え、円形リブ成形空間は、装着凹部の内周面と小径部の外周面との間に形成されている構成としてもよい。
このような構成をとった場合、装着凹部の内周面をドリル加工などの切削加工によって形成し、小径部の外周面を削り出しなどの切削加工によって形成すればよい。よって、円形リブ成形空間を簡易に形成することができる。
【００１０】
第２部材は、支持凹部の内周面と摺接する基部と、基部と同軸でかつ基部から軸方向に突出するピン本体部とを備え、ボス部成形空間は、ピン本体部の外周面と支持凹部の内周面との間に形成されている構成としてもよい。
このような構成をとった場合、支持凹部の内周面をドリル加工などの切削加工によって形成し、ピン本体部の外周面を削り出しなどの切削加工によって形成すればよい。よって、ボス部成形空間を簡易に形成することができる。
【００１１】
装着凹部は、型本体に対し厚み方向に貫通する形態をなし、支持凹部は、第１部材に対し長手方向に貫通する形態をなし、第１部材は、装着凹部に対して型本体の裏面側から嵌合され正規位置にて前止まりされ、第２部材は、支持凹部に対して型本体の裏面側から嵌合され正規位置にて前止まりされるものにおいて、正規位置にてそれぞれ前止まりされた第１部材及び第２部材に対し型本体の裏面側から宛がわれることによって第１部材及び第２部材が型本体の裏面側へ移動することを規制する規制部材を備えている構成としてもよい。
【００１２】
このような構成によると、第１部材及び第２部材を正規位置にて前止まりすることができ、第１部材及び第２部材に対して規制部材を型本体の裏面側から宛がうことにより第１部材及び第２部材が型本体の裏面側へ移動することを規制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、締結部を有する成形品を成形する成形型の製作工期を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態における成形型１は、車両のドアトリム（本発明の「成形品」の一例）２０を構成するドアトリム本体２１を成形する成形型である。ドアトリム本体２１の車室外側面には、締結部１０が一体成形されている。ドアトリム本体２１の車室外側には、ドアトリム２０を構成する裏当てボード２２が対向配置されている。裏当てボード２２は、締結部１０により、ドアトリム本体２１に固定されている。尚、本実施形態では裏当てボード２２をドアポケットの裏板に適用しているものの、ドアポケットの裏板以外にもオーナメントや目隠し部材などにも適用可能である。
【００１５】
ここで、締結部１０による締結構造について説明する。締結部１０は、図２に示すように、内筒部と外筒部とからなる二重筒構造をなし、いずれの筒部もドアトリム本体２１の車室外側面から車室外側に向けて突出する形状をなしている。また、締結部１０は、前記内筒部の突出端が前記外筒部の突出端よりも突出する態様をなしている。尚、前記外筒部は、本発明における「円形リブ」であって、以下の説明では「円形リブ１１」といい、前記内筒部は、本発明における「ボス部」であって、以下の説明では「ボス部１２」という。
【００１６】
一方、裏当てボード２２には、ボス部１２の径寸法とほぼ同じかやや大きめの内径を有する貫通孔２３が形成されている。ボス部１２が貫通孔２３に挿通されると、貫通孔２３の外周縁部が円形リブ１１の開口縁（円形リブ１１の端部に開口する開口部の端縁）によって支持されるようになっている。円形リブ１１の開口縁から突出するボス部１２の突出長さは、裏当てボード２２が円形リブ１１の開口縁によって支持された状態においてボス部１２が貫通孔２３を貫通して円形リブ１１とは反対側に突出するように設定されている。すなわち、ボス部１２の突出長さは、裏当てボード２２の板厚よりも長めに設定されている。
【００１７】
貫通孔２３をボス部１２に挿通して裏当てボード２２を円形リブ１１によって支持した後、貫通孔２３から突出したボス部１２を超音波ホーンなどの溶着機３０を用いて溶融させ、冷却、固化させると、図３に示すように、溶着部１２Ａが形成される。これにより、裏当てボード２２は、円形リブ１１の開口縁とボス部１２の溶着部１２Ａとの間に挟まれた状態に保持され、裏当てボード２２を締結部１０によってドアトリム本体２１に固定することができる。
【００１８】
成形型１において締結部１０を成形する部位は、図４及び図５に示すように、型本体２、円筒部材（本発明の「第１部材」の一例）３、段付ピン（本発明の「第２部材」の一例）４、取付板（本発明の「規制部材」の一例）５、取付ねじ６等によって構成されている。
【００１９】
型本体２には、型本体２を厚み方向（図４における上下方向）に貫通する装着孔（本発明の「装着凹部」の一例）２Ａが形成されている。装着孔２Ａには、円筒部材３が後方（図４における上方）から嵌合可能である。装着孔２Ａは、軸方向に同一の内径を有し、装着孔２Ａの後端開口には、径方向外側に拡張された拡張部２Ｂが形成されている。
【００２０】
ここで、型本体２の加工方法について説明する。まず、図６に示すように、略方形のブロック状をなす金属塊４０に対し、ドリル刃４２を回転させながら切削することによって拡張部２Ｂを形成する。次に、拡張部２Ｂが形成された金属塊４１に対し、図７に示すように、ドリル刃４３を回転させながら切削することによって装着孔２Ａを厚さ方向に貫通して形成する。こうして、型本体２を形成することができる。
【００２１】
円筒部材３は、型本体２の成形面側（図４における下方）から順に、小径部３Ａと、小径部３Ａより径寸法が大きい大径部３Ｂと、大径部３Ｂより径寸法が大きいフランジ部３Ｃとが同軸で配置された構成である。大径部３Ｂの外周面は、装着孔２Ａとの嵌合時に装着孔２Ａの内周面と摺接可能である。円筒部材３は、正規位置においてフランジ部３Ｃが拡張部２Ｂに嵌合することで前止まりされる。
【００２２】
また、図４に示すように、正規位置に嵌合した円筒部材３は、フランジ部３Ｃの後面と型本体２の裏面（図４における上方）とが面一となり、小径部３Ａの先端面と型本体２の成形面とが揃う位置となるように設定されている。また、円筒部材３が正規位置にて装着孔２Ａに嵌合した状態では、装着孔２Ａの内周面と小径部３Ａの外周面との間に、円形リブ１１を成形するための円形リブ成形空間Ｓ１が形成される。
【００２３】
円筒部材３には、円筒部材３を軸方向に貫通する支持孔（本発明の「支持凹部」の一例）３Ｄが形成されている。支持孔３Ｄには、段付ピン４が後方から嵌合可能である。支持孔３Ｄは、軸方向に同一の内径を有し、支持孔３Ｄの後端開口には、径方向外側に拡径された拡径部３Ｅが形成されている。
【００２４】
ここで、円筒部材３の加工方法について説明する。まず、図８に示すように、パイプ状の金属製の丸棒５０をＮＣ旋盤（図示せず）などにセットし、丸棒５０の後面にドリル刃５２を回転させながら切削することによって拡径部３Ｅを形成する。次に、拡径部３Ｅが形成された丸棒５０をＮＣ旋盤（図示せず）などにセットし、図９に示すように、丸棒５０を回転させながら丸棒５０の外周面を右片刃バイト５６などで切削することによって小径部３Ａ及び大径部３Ｂを形成する。こうして、円筒部材３を形成することができる。
【００２５】
段付ピン４は、基部４Ａと、基部４Ａの中央部から軸方向に突出するピン本体部４Ｂとが同軸で配置された構成である。さらに基部４Ａは、支持孔３Ｄの内周面に摺接可能な前半部４Ａ（１）と、拡径部３Ｅの内周面に摺接可能な後半部４Ａ（２）とから構成されている。段付ピン４は、正規位置において基部４Ａの後半部４Ａ（２）が拡径部３Ｅに嵌合することで前止まりされる。このとき、基部４Ａの前半部４Ａ（１）は支持孔３Ｄに嵌合する。
【００２６】
また、正規位置に嵌合した段付ピン４は、基部４Ａの後面とフランジ部３Ｃの後面とが面一となり、ピン本体部４Ｂの先端面と型本体２の成形面とが揃う位置となるように設定されている。また、段付ピン４が正規位置にて支持孔３Ｄに嵌合した状態では、支持孔３Ｄの内周面とピン本体部４Ｂの外周面との間に、ボス部１２を成形するためのボス部成形空間Ｓ２が形成される。
【００２７】
ここで、段付ピン４の加工方法について説明する。まず、円柱状に切り出された金属製の丸棒６０をＮＣ旋盤（図示せず）などにセットし、図１０に示すように、丸棒６０を回転させながら丸棒６０の外周面を右片刃バイト６１などで切削することによってピン本体部４Ｂ及び基部４Ａの前半部４Ａ（１）を形成する。こうして、段付ピン４を形成することができる。
【００２８】
円筒部材３及び段付ピン４が正規位置にて型本体２に取り付けられた状態では、型本体２の裏面と円筒部材３の後端面と段付ピン４の後面とが面一となる。このため、面一となった型本体２の裏面に取付板５を宛がい、取付ねじ６で取付板５を型本体２に固定することにより、円筒部材３及び段付ピン４が後方へ移動することを規制することができる。こうして、成形型１を組み立てることができる。
【００２９】
以上のように本実施形態では放電加工を行うことなく、切削加工のみによって成形型１を製作したから、成形型１の製作工期を大幅に短縮することができた。このように、切削加工のみで成形型１を製作することができた理由は、締結部１０の溶着加工時における位置決め座を円形リブ１１とし、円形リブ１１を成形するための円形リブ成形空間Ｓ１を装着孔２Ａの内周面と円筒部材３の小径部３Ａの外周面とによって構成したからである。従来は、型本体１３１に溝部１３４を設けた構成であり、溝部１３４を切削加工することができず、放電加工によって加工するしかなかった。要するに、従来における型本体１３１を、本実施形態では型本体２及び円筒部材３の２部材で構成したから、加工方法の自由度を高めることが可能となった。
【００３０】
また、取付板５を取付ねじ６で型本体２の裏面に宛がうことで円筒部材３及び段付ピン４の後方への移動を規制したから、円筒部材３及び段付ピン４を型本体２に対して強固に固定することができた。
【００３１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では装着孔２Ａ及び支持孔３Ｄを貫通孔としているものの、本発明によると、装着孔２Ａ及び支持孔３Ｄを有底の凹部としてもよい。
【００３２】
（２）本実施形態では成形品としてのドアトリム２０に適用しているものの、本発明によると、ドアトリム２０以外の内装材にも適用可能である。
【００３３】
（３）本実施形態では裏当てボード２２の貫通孔２３から突出したボス部１２を超音波ホーンなどの溶着機３０を用いて溶着することで裏当てボード２２をドアトリム本体に固定しているものの、本発明によれば、ボス部１２の上端位置を変えることにより別個の締結部品（スクリューなど）をボス部１２にねじ止めし取付固定してもよい。
【００３４】
（４）本実施形態では円形リブ１１とボス部１２が独立して設けられているものの、本発明によると、ボス部１２の倒れ防止のため、円形リブ１１の付け根とボス部１２の付け根を連結する連結リブを周設してもよい。
【００３５】
（５）本実施形態では円筒部材３の外周面側を切削することにより円形リブ成形空間Ｓ１を形成しているものの、本発明によると、装着孔２Ａの内周面側を切削することにより円形リブ成形空間Ｓ１を形成してもよい。
【００３６】
（６）本実施形態では段付ピン４の外周面側を切削することによりボス部成形空間Ｓ２を形成しているものの、本発明によると、円筒部材３の支持孔３Ｄの内周面側を切削することによりボス部成形空間Ｓ２を形成してもよい。
【００３７】
（７）本実施形態では取付板５及び取付ねじ６を用いて円筒部材３及び段付ピン４の固定を行っているものの、本発明によると、円筒部材３を型本体２に直接ねじ止めしてもよいし、段付ピン４を円筒部材３に直接ねじ止めしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態におけるドアトリムの正面図
【図２】その締結部の溶着前の状態を示した断面図
【図３】その締結部の溶着後の状態を示した断面図
【図４】その締結部を成形する成形型の断面図
【図５】その成形型の分解断面図
【図６】その型本体の拡張部をドリル刃によって形成した様子を示した斜視図
【図７】その型本体の装着孔をドリル刃によって形成した様子を示した斜視図
【図８】その円筒部材の支持孔をドリル刃によって形成した様子を示した斜視図
【図９】その円筒部材の小径部及び大径部を右片刃バイトによる切削によって形成した様子を示した斜視図
【図１０】その段付ピンのピン本体部及び基部の前半部を右片刃バイトによる切削によって形成した様子を示した斜視図
【図１１】従来における締結部の斜視図
【図１２】その締結部の溶着前の状態を示した断面図
【図１３】その締結部の溶着後の状態を示した断面図
【図１４】その締結部を成形する成形型の断面図
【図１５】その型本体の支持凹部をドリル刃によって形成した様子を示した斜視図
【図１６】その型本体の溝部を放電加工によって形成した様子を示した斜視図
【符号の説明】
【００３９】
１…成形型
２…型本体
２Ａ…装着孔（装着凹部）
２Ｂ…拡張部
３…円筒部材（第１部材）
３Ａ…小径部
３Ｂ…大径部
３Ｄ…支持孔（支持凹部）
４…段付ピン（第２部材）
４Ａ…基部
４Ｂ…ピン本体部
５…取付板（規制部材）
１０…締結部
１１…円形リブ
１２…ボス部
２０…ドアトリム（成形品）
Ｓ１…円形リブ成形空間
Ｓ２…ボス部成形空間

【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をなす円形リブの端部に開口する開口部からボス部が突出して設けられた締結部を有する成形品を成形する成形型であって、
前記成形型において前記締結部を成形する部位は、円形孔からなる装着凹部を有する型本体と、前記装着凹部に嵌合し、円形孔からなる支持凹部を有する第１部材と、前記支持凹部に嵌合する第２部材とから構成され、
前記円形リブを成形するための円形リブ成形空間は、前記装着凹部の内周面と前記第１部材の外周面との間に形成され、
前記ボス部を成形するためのボス部成形空間は、前記支持凹部の内周面と前記第２部材の外周面との間に形成されている成形型。
【請求項２】
前記第１部材は、前記装着凹部の内周面と摺接する大径部と、前記大径部と同軸でかつ前記大径部より径寸法が小さい小径部とを備え、前記円形リブ成形空間は、前記装着凹部の内周面と前記小径部の外周面との間に形成されている請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
前記第２部材は、前記支持凹部の内周面と摺接する基部と、前記基部と同軸でかつ前記基部から軸方向に突出するピン本体部とを備え、前記ボス部成形空間は、前記ピン本体部の外周面と前記支持凹部の内周面との間に形成されている請求項１又は請求項２に記載の成形型。
【請求項４】
前記装着凹部は、前記型本体に対し厚み方向に貫通する形態をなし、前記支持凹部は、前記第１部材に対し長手方向に貫通する形態をなし、前記第１部材は、前記装着凹部に対して前記型本体の裏面側から嵌合され正規位置にて前止まりされ、前記第２部材は、前記支持凹部に対して前記型本体の裏面側から嵌合され正規位置にて前止まりされるものにおいて、
前記正規位置にてそれぞれ前止まりされた前記第１部材及び前記第２部材に対し前記型本体の裏面側から宛がわれることによって前記第１部材及び前記第２部材が前記型本体の裏面側へ移動することを規制する規制部材を備えている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の成形型。

【図１】