JP2000176965A - プラスチック部品の射出成形装置および射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色部分の色流れがなく、型スライドの跡が
残らないプラスチック部品の射出成形装置と方法を提供
する。 【解決手段】 一色もしくは二以上の色を有するプラス
チック部品を、二以上の工程によって射出成形する装置
であって、該装置は下型（１０）と、中子（１２、１
２′）と、型スライドとを有し、前記中子は二個の交換
可能な中子（１２、１２′）を含み、第一の工程で使用
される第一中子（１２）は前記下型（１０）と共に、淡
色もしくは透明な色を有する予備成形部分（２６）を成
形するための型穴（２０）を形成し、第二の工程で使用
される第二中子（１２′）は前記下型（１０）および前
記予備成形部分（２６）と共に、プラスチック部品の濃
色部分（２８）を成形するための型穴を形成し、前記濃
色部分（２８）は前記型穴の周辺に形成される細い帯状
端部（３４）を介してのみ前記予備成形部分（２６）に
接触することを特徴とする、プラスチック部品の射出成
形装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一色もしくは多色
のプラスチック部品を、二以上の連続する工程によって
射出成形するための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、一色もしくは二以上の色を有する
プラスチック部品を一以上の工程によって射出成形する
ことが多く行われている。このプラスチック部品は、例
えばポリカーボネートを原料とし、車の後部ライトのカ
バー（ライトパネル）や、車のヘッドライトのカバー
（散光パネル）として使用される。例えばヘッドライト
のカバーを製造するには、透明な材料と表示ライト部分
のオレンジ色の材料を、一体的に成形する必要がある。
最近では、一部または周辺部に色のついた透明ヘッドラ
イトカバーが主に使用される。このタイプのヘッドライ
トカバーについては、従来技術および本発明を詳細に説
明する目的で以下に詳述するが、これは本発明の範囲を
制限するものではない。

【０００３】一部または周辺部に着色されたフレームを
有するヘッドライトカバーは、通常、第一の工程におい
て着色フレームを成形し、第二の工程においてフレーム
内とフレームの端を超える部分に透明の表面部分を成形
することによって製造する。このような従来の工程にお
いて、成形部分は中子側から形成され、着色フレームを
形成した後に、射出成形の下型を交換し、その後透明な
表面部分を成形する。

【０００４】従来の工程の問題点は、透明材料を射出す
る工程において、透明材料の一部が着色部分の端を超え
て着色部分を流してしまい、着色部と透明表面の境界部
分が乱雑になってしまうことである。現在、この欠点を
克服するために、第一工程で使用する着色材料として、
より高い加工温度と高い耐熱性を有する材料を使用する
ことが行われている。しかしながらこのような特性を有
する材料は高価であるのに加え、この方法は更なる欠点
を有している。異なるレオロジー特性を有する２つの材
料を使用することにより、着色部と透明部の境界部分に
強い応力がかかることになる。この応力によって境界部
には割れが生じたり、さらには境界部分で２つの材料が
分離したりするおそれがある。

【０００５】上記工程によって成形されたプラスチック
部品を、前処理する工程においても問題点が存在する。
車のヘッドライトに使用するポリカーボネート製プラス
チックパネルは、引っかき傷や、化学物質や、紫外線の
照射に対して十分な耐性を有するように、外部にさらさ
れる部分にハードコーティングを施される。このコーテ
ィングは液状で施されるため、プラスチック部品がコー
ティング材に含まれる溶液によって濡れた時、異なる材
料の境界の高い応力を受ける部分に裂け目が発生するお
それがある。この欠点を克服するために、コーティング
する前のプラスチック部品に熱処理（テンパー）を施す
ことが行われる。しかし、この処理は着色材料と透明材
料が同じレオロジー特性を有するときのみ有効である。
もし、着色材料と透明材料のレオロジー特性が異なる
と、熱処理の温度は低い耐熱性を有する材料の最高許容
温度を超えてはならない。しかし、そのような温度では
高い耐熱性を有する材料に対して十分な処理を行えず、
異なる材料の境界において裂け目が生じる恐れは更に高
まる。

【０００６】従来工程の更なる欠点として、第二工程で
透明表面を成形する際に、透明表面の内側に型スライド
による傷が生じるおそれがある。型スライドは、中子と
下型を分離させることだけでは型から外すことのできな
いアンダーカット部分を有する部品を成形する際に使用
される。アンダーカット部分に使用される型スライド
は、型を２つに分離させる前もしくは後に回収される。

【０００７】一部もしくは周辺部に着色フレームを有す
る透明ヘッドライトカバーの例においては、車に取り付
ける位置によってはフレーム内にアンダーカット部を形
成する必要がある。このようなアンダーカット部を形成
するために中子に型スライドを取り付けた場合、型スラ
イドは透明ヘッドライトパネルの内表面上を通って中子
部から引き抜かれる。これによりヘッドライトパネルの
透明部分の内側に、一方から他方にかけて跡が残る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一色
もしくは二以上の色を有するプラスチック部品を射出成
形するにあたり、色が流されたりせず、型スライドによ
る跡を残すこともない方法および装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、淡色の、特に透明の部分を第一工程で成
形し、その後の工程でより濃色の部分を成形する。車の
ヘッドライトや後部ライトの、一部または周辺部が着色
されたフレームを有するカバーを作成する場合、淡色
の、特に透明な部分を先に成形し、一部または周辺部の
着色部がその後に成形される。もし、単色の材料を使用
して部品を成形する場合であって、型スライドによる跡
をなくすことのみを必要とするのであれば、第一工程と
第二工程では同じ色の材料を使用して、二つの連続工程
で部品を成形すれば良い。

【００１０】本発明はまた、上記の課題を解決するた
め、一色もしくは二以上の色を有するプラスチック部品
を二以上の工程によって射出成形する装置であって、該
装置は下型、中子および型スライドを有し、中子は二個
以上の交換可能な中子を含み、挿入される第一の中子と
前記下型とで、淡色もしくは透明な材料からなる予備成
形部分の型穴を形成し、その後挿入される第二の中子と
前記下型と前記予備成形部分とで部品の濃色部分を形成
するための型穴を作成し、前記濃色部分の材料は型穴周
辺の細い帯状端部のみにて前記予備成形部品と接触する
ことを特徴とするものを提供する。

【００１１】上記は例えば、予備成形部分が濃色部分と
接触する帯状端部に近接する突出リブを第二の中子に形
成することによって、または予備成形部分を製造する際
に使用する第一の中子に上記のようなリブを作成するこ
とによって実現できる。つまり、本発明のプラスチック
部品は、成形の際の２つの工程で中子の輪郭が変わるこ
とによって、下型の形状に形作られる。パネル部分は予
備成形部分からなり、この部分は型スライドを使用する
ことなく、下型と中子の間で射出成形される。この工程
では、端部輪郭のアンダーカット部分は除かれ、中子は
分離されることなく部品の内側輪郭の全体を覆う。予備
成形部分は、工程が終了してもそのまま下型の中に置か
れ、もしくは同じ外形を有する下型の中に置かれる。そ
の後輪郭の異なる一つ以上の中子が、予備成形部分に接
触して配置される。異なる色または材質の材料が接触す
る近接部では、中子が好ましくは小ブリッジ（約１ミリ
幅）を介して予備成形部分と接触し、このブリッジ部は
中子または予備成形部分から突出するように形成され
る。中子の他の部分は予備成形部分とは接触することが
なく、よって予備成形部分の表面に跡がつくことはな
い。ここで、中子の表面が一つの部品から形成されるの
か、それとも型スライドなどの型部品によって分離され
ているのかは問題ではない。その後、下記の材料が型内
に射出される。

【００１２】本発明による成形工程の順序によって、つ
まり第一に透明等の材料を成形し、その後濃色の材料を
成形することによって、異なる色の材料の境界付近でも
着色材料の色が流されることがない。つまり、同じレオ
ロジー特性を有する透明材料と着色材料を使用すること
が可能となり、材料の境界における割れ等の発生を効果
的に抑制することができる。また、着色材料についても
特殊な材質のものを使用する必要がないため、コストを
効果的に削減することができる。

【００１３】本発明のさらなる効果は、アンダーカット
を有する部品の型を作成するとき、型スライドを分離す
る場合の中子側の美観を考慮する必要がないため、型の
機能性のみを考慮すれば済むということである。これ
は、コストをさらに削減することにもなる。また、本発
明はさらに複雑な複数のアンダーカットを有する部品を
作成するに当たっても、優れた効果を有する。なぜなら
ばアンダーカットに必要な型スライド分離は狭い帯状端
部のみから見えるものであって、透明なパネル部分から
見える部分にはないからである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はプラスチック製の透明なヘ
ッドライトカバーを製造するための射出成形用型の一部
を示す図である。射出成形については広く知られている
ので、ここでは本発明に関する部分のみを詳細に説明す
る。型は下型１０、第一中子１２、下型と中子につけら
れた複数の溝（符号なし）、およびキャビティ１８にそ
の噴射チャネル１６が開口する位置に配置される噴射ノ
ズル１４を有する。キャビティ１８はプラスチック部品
の透明部分（予備成形部分）の型穴２０と直接その境界
を接する。型穴２０はわずかに曲がった平面部２２と鋭
角部２４とからなる。

【００１５】図２は図１に対応するが、図１の型穴２０
に代わって、成形済みの予備成形部分２６を黒斜線で示
す。前述のとおり、予備成形部分２６は、淡色のもしく
は透明のプラスチック材料から形成され、この実施例に
おいては、車のヘッドライトの透明カバー部分となる。
図３は同じ構成を有する別の実施例を示し、型穴２０と
予備成形部分２６に加えて、第二工程で製造する濃色部
分にあたる、ヘッドライトカバーの周辺に形成される着
色フレーム２８を黒斜線で示す。図によると、フレーム
２８の一部が予備成形部分２６の鋭角部２４と接し、フ
レーム２８はその有する鋭角部３０と段部３２によっ
て、予備成形部分の鋭角部２４と連結され、それにより
両者の結合力はさらに増強される。

【００１６】図３は本発明の主要な部分を図示してい
る。ここで、第二中子１２′は予備成形部分２６の内側
曲面全体と接するのではなく、予備成形部分２６とフレ
ーム２８の移行部分に存在する細い帯状端部３４のみを
介して、部分２６と接する。ここに示す実施例では、フ
レーム２８の鋭角部３０を境界とする帯状端部３４は、
第二中子１２′の対応部分から突出し、その他の第二中
子１２′の部分は予備成形部分２６の内側曲面とは接す
ることなく、両者の間には間隔３６が存在する。そのた
め、もし第二中子１２′内の型スライドをフレーム２８
形成時に取り去る必要があったとしても、透明な材料を
使用している場合に問題となるような跡を予備成形部分
２６に残してしまうようなことはない。

【００１７】前述したとおり、帯状端部３４を第二中子
１２′から突出するよう形成する代わりに、図３の突出
帯状端部３４の位置に対応する部分に、予備成形部分２
６から内側に向かって突出する帯状端部（図示しない）
を形成するように第一中子１２を設計してもよい。

【００１８】図４および図５は、ヘッドライトカバーを
製造するための部品の断面図であり、図１から図３がヘ
ッドライトカバーの下端部を図示しているのに対し、図
４および図５はヘッドライトカバーの上端部を図示して
いる。図４は、下型１０と第一中子１２との間の型穴に
形成される予備成形部分２６の断面図である。予備成形
部分は黒斜線で示す。図５は、下型１０、第二中子１
２′、および下型１０と第二中子１２′の対応する部分
の間の型穴に形成されるフレームを示し、フレームは黒
斜線で図示する。この図においても、第二中子の突出帯
状端部３４が、予備成形部品２６とフレーム２８の間の
部分に存在することがわかる。この突出部３４は第二中
子１２′と予備成形部品２６の内側曲面との間に存在す
る間隔３６の枠となる。上述したように、突出帯状端部
３４の代わりに、第一中子１２のデザインを変更して、
予備成形部品に突出帯状端部を形成してもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、実施例において例示した車の
ヘッドライトカバーを射出成形する場合のみに限定され
ず、複数の工程によって製造するプラスチック部品全般
に応用することができる。どのような部品を製造する場
合であっても、本発明の特徴は、第一の工程において淡
色の、特に透明な色の材料を成形し、第二の工程におい
て濃色の材料を成形し、かつ第二工程においては、部品
を確実に位置に固定し、かつ第一工程において使用され
る型穴と第二工程において使用される型穴とを分離する
ために必要な最低限の領域のみで、第二中子は予備成形
部品と接触する。これにより、異なる色の材料の境界付
近でも着色材料の色が流されることがない。つまり、同
じレオロジー特性を有する透明材料と着色材料を使用す
ることが可能となり、材料の境界における割れ等の発生
を効果的に抑制することができる。また、着色材料につ
いても特殊な材質のものを使用する必要がないため、コ
ストを効果的に削減することができる。また、型スライ
ドによる跡を透明部分に残すことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る、周辺に黒色のフレーム
を有する透明ヘッドライトカバーの底端部を形成する型
の断面図であり、特に第一の淡色もしくは透明の部分
（予備成形部分）を成形する型穴を示す。

【図２】図１に対応する断面図であって、黒斜線で示す
予備成形部分を形成した後の状態を示す。

【図３】本発明の第二工程で作成する、黒斜線で示す濃
色フレームと、関係する二つの型とを示す断面図。

【図４】黒斜線で示す予備成形部分を含む、透明カバー
パネルの上端を示す断面図。

【図５】上部の濃色フレーム近辺の型形状を示す図。

【符号の説明】

１０ 下型 １２ 第一中子 １２′ 第二中子 １４ 噴射ノズル １６ 噴射チャネル １８ キャビティ ２０ 型穴 ２６ 予備成形部分 ２８ フレーム ３０ 鋭角部 ３２ 段部 ３６ 間隔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一色もしくは二以上の色を有するプラス
   チック部品を二以上の工程によって射出成形する方法で
   あって、該プラスチック部品のより淡色の、特に透明な
   色の部分を第一の工程で成形し、より濃色の部分を第二
   の工程で成形することを特徴とする、プラスチック部品
   の射出成形方法。
2. 【請求項２】 一色もしくは二以上の色を有するプラス
   チック部品を二以上の工程によって射出成形する方法で
   あって、前記第一の工程で淡色もしくは透明な色の平面
   形状を有する部分を成形し、前記第二の工程でより濃色
   なフレーム形状を有する部分を成形することを特徴とす
   る、請求項１に記載のプラスチック部品の射出成形方
   法。
3. 【請求項３】 一色もしくは二以上の色を有するプラス
   チック部品を二以上の工程によって射出成形する装置で
   あって、該装置は下型（１０）と、中子（１２、１
   ２′）と、型スライドとを有し、前記中子は二個の交換
   可能な中子（１２、１２′）を含み、第一の工程で使用
   される第一中子（１２）は前記下型（１０）と共に、該
   プラスチック部品の、淡色もしくは透明な色を有する予
   備成形部分（２６）を成形するための型穴（２０）を形
   成し、第二の工程で使用される第二中子（１２′）は前
   記下型（１０）および前記予備成形部分（２６）と共
   に、該プラスチック部品の濃色部分（２８）を成形する
   ための型穴を形成し、前記濃色部分（２８）は前記型穴
   の周辺に形成される細い帯状端部（３４）のみを介して
   前記予備成形部分（２６）に接触することを特徴とす
   る、プラスチック部品の射出成形装置。
4. 【請求項４】 前記第二中子（１２′）は前記型穴が閉
   じられたときに前記予備成形部分（２６）と接触する突
   出帯状端部（３４）を有することを特徴とする、請求項
   ３に記載の射出成形装置。
5. 【請求項５】 前記第一中子（１２）は前記予備成形部
   分（２６）の境界部分の周囲に形成される溝部を有する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の射出成形装置。