JP2003531039A - パネルの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 周囲に延びるリブ（２４）を有する第１の金型半部（１２）及び第２の金型半部（１４）を利用してパネルを製造する方法を提供する。第１の金型半部を第２の金型半部に閉じて第１の金型キャビティを形成し、前記リブが前記第１の金型キャビティ内に延びる。第１の溶融材料（２０）を第１の金型キャビティに射出し、第１の溶融材料を最初に凝固させ、それによって、第１の凝固材料（２０）にリブ形状に相当するノッチ（２６）を形成する。材料流れに対する障壁を与える一連の鋭い曲り部を含む流路を第１の溶融材料と第１の金型半部の間に有する第２の金型キャビティを形成する。第２の材料（３０）を第２の金型キャビティに射出し、第２の材料を第１の凝固材料に硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は、外部Ａ級仕上りを有する自動車パネルを製造する方法に関する。

【０００２】 （発明の背景） 射出成形は、様々な製品を製造するための多くの産業で周知である。自動車産
業では、プラスチック射出成形を利用して、審美的に満足な外面を要求するトノ
カバーや車体パネルのような多数の内装及び外装部品及びその他の同様な部品を
作る。所望の外面は、代表的的に、外部Ａ級仕上りとして知られている。

【０００３】 米国特許第４，９１０，０６７号明細書に開示されている方法のような、大き
な平面パネルを成形するための現行の技術によって、構造的に剛性のあるパネル
を生産することができる。しかしながら、表面仕上りの品質は、通常、Ａ級より
もわずかに低い。次いで、Ａ級仕上りを作るために、パネルを金型から取り出し
た後、別の外皮、塗装又はコーティングがパネルに施されなければならない。

【０００４】 部品の射出成形中Ａ級仕上りを作り、それによって、金型の外の別の製造ステ
ップを除去する、製造工程を開発することが望まれる。

【０００５】 （発明の簡単な説明） 先行技術の欠点は、周囲に延びるリブを有する第１の金型半部及び第２の金型
半部を利用してパネルを製造する方法を提供することによって解消される。第１
の金型半部を第２の金型半部に対して移動させて、第１の金型キャビティを形成
し、リブが第１の金型キャビティ内に延びる。第１の溶融材料を第１の金型キャ
ビティに射出し、凝固させ、それによって、リブの形状に相当するノッチを第１
の凝固材料内に形成させる。材料流れに対する障壁を与える一連の鋭い曲り部を
含む流路を有する第２の金型キャビティを第１の溶融材料と第１の金型半部の間
に形成する。第２の材料を第２の金型キャビティに射出し、第１の凝固材料上で
硬化させる。 本発明の利点は、添付図面と関連して以下の詳細な説明を参照することによっ
て、より良く理解されるようになるとき、容易に認識されよう。

【０００６】

【発明の実施の形態】

同じ番号が図全体を通して同じ又は対応する部品を指示している図を参照する
と、成形組立体が図１に全体的に１０で示されている。 成形組立体１０は、第１の金型半部１２及び第２の金型半部１４を有する。第
１の金型半部１２も第２の金型半部１４も、ほぼ凸状の外側Ａ級面を有する最終
成形製品の形状（図示せず）に相関する所望形状を有する内面１６、１７を有す
る。 好ましくは、内面１６、１７は、自動車パネルを成形するように形成されてい
る。認識されるように、内面１６、１７の輪郭は、一般的に大きい平面を有する
所望の自動車用又は非自動車用成形製品を作るのに適当な任意の設計のもので良
い。

【０００７】 第１の金型半部１２の中央凹部と整合する中央プラグ１９が、第２の金型半部
１４から延びる。中央プラグ１９は、成型品の取出しに適応するようにわずかに
テーパー付けされた壁を有する。中央プラグ１９は、プラグ１９の周囲に延びる
フランジ２１を有する。 第１の金型半部１２は、中央プラグ１９を受け入れるように寸法決めされた凹
部２３を有する。凹部２３は、金型半部１２、１４が閉じられると、所望の隙間
が面１６、１７間に維持されるように、中央プラグ１９よりわずかに大きい。リ
ブ２４が、凹部２３の周りに延びる。リブ２４は、第１の金型半部１２の外周か
ら間隔が隔てられている。当接部２５が、第１の金型半部１２の外周に延びる。
当接部２５は、面１６、１７間の所望の隙間の厚さに対応する厚さを有する。リ
ブ２４の厚さは、当接部２５の厚さよりも小さい。

【０００８】 製品を成形するために、金型半部１２、１４を、まず、閉位置に移動させる。
当接部２５は金型半部１４に当接してシールを形成する。次いで、第１の溶融材
料２０を、好ましくは金型半部１２内の複数の孔即ちゲート２２を通して、第１
の金型キャビティ１８の中へ、完全に満たされるまで射出する。変形例として、
ゲート２２を、標準的な射出成形のやり方に従って、金型半部１４に位置させて
も良い。好ましくは、複数のゲートを使用し、米国特許第５，７６２，８５５号
明細書にもっと詳細に説明されている連続的なバルブゲートとして知られる技術
によって材料流れを制御する。ゲートは、好ましくは、成型すべき部品に対して
、目立たない領域に位置決めされるので、ゲートによって跡が作られてもこの跡
を後で覆うことができ、或いは取り除くことが出来る。

【０００９】 第１の材料２０は、好ましくは、任意の熱可塑性材料である。限定しない適当
な例は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、
ポリカーボネート及びＰＣＡＢＳを含む。選択的に、ガラス繊維、無機充填材又
はナノ粒子のような補強材を、熱可塑性材料に加えても良い。溶融材料２０は、
凝固即ちフリーズし、パネルのための剛性又は半剛性ベース即ち基板になる。

【００１０】 リブ２４は、成形部品の周囲に延びるフランジ２７を形成する凝固した第１の
材料２０内に、それに対応するノッチ２６を形成する。図１乃至４に示すように
、リブ２４は、ほぼ矩形の形態を有する。リブ２４は、好ましくは、図５に示す
ように台形形態（説明のためにいくらか誇張している）を有し、或いは、フラン
ジ２７をリブ２４から取出せるのに適当な任意の他の形状を有する。認識される
ように、フランジ２７に形成されたノッチ２６は、リブ２４の形状にまさに一致
する。 認識されるように、外面が審美的に満足なＡ級仕上りになるように、完成した
パネルが満足のいく平滑な外部仕上りを有することが望ましい。

【００１１】 また、図３及び図４を参照すると、第１の金型半部１２は、わずかに開かれて
第１の金型半部１２と第２の金型半部１４の間に第２の所望の隙間を作る。この
隙間は、第１の材料２０の上に配置された、第２の材料３０を受け入れるための
第２の金型キャビティ２８を作る。リブ２４及びそれに対応するノッチ２６は尖
った縁部を有し、該縁部は、フランジ２７とリブ２４の間に一連の鋭い曲り部を
有する狭い溝即ち流路を作る。一連の鋭い曲り部は、粘性液体の流れを遮断し、
粘性液体が第２の金型キャビティ２８から吐き出されるのを防ぐ。

【００１２】 上方金型半部１２が持ち上げられた後、第２の材料３０の２回目の射出を行う
。第２の材料３０は、凝固した部品に付着する薄い外皮即ちコーティングを形成
する。第２の材料３０は、好ましくは、脂肪族か芳香族のいずれかの熱硬化性ポ
リウレタン又はポリエステルのような光安定性コーティングである。好ましいポ
リウレタンコーティングは、商標ＧＥＮＧＬＡＺＥ又はＳＴＹＬＥＣＯＡＴで、
Ｏｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．から商業的に入手できる。

【００１３】 図４に示すように、第２の材料３０は、第２の金型キャビティ２８を満たし、
狭い溝の中に延び、第１の材料２０のノッチ２６の中へ若干流れ込む。しかしな
がら、第２の材料３０の波頭は、両方の曲り部をつくることが出来ず、また、両
方の狭い溝の中を通過することができない。従って、未硬化の第２の材料の流れ
は終わり、第２の射出工程の間金型半部１２、１４間から流出しない。例示の目
的のために、上方金型半部１２と下方金型半部１４の間に形成された隙間及び狭
い溝は誇張されている。外皮３０の好ましい厚さは、ほぼ３乃至５インチの千分
の一即ち約０．１２５ｍｍである。 ベース即ち第１の材料２０の凝固中、熱が第１の材料２０から追い出され、そ
の熱は、コーティング３０を、成形基材に硬化させる。選択的に、金型半部１２
、１４を、架橋結合を高めるために約２５０°Ｆに維持することができる。一旦
、凝固及び硬化が完了すると、第１の金型半部１２を完全に開く。こうして、成
形部品は、パネルにとって、所望のＡ級仕上りを定める外皮を有する。加えて、
パネルは、追加の塗装ステップを必要としない。

【００１４】 パネルを成形する変形方法も考えられ、その方法では、第１の金型半部１２を
、第２の金型半部１４の上方に持ち上げない。言い換えれば、上方金型半部１２
及び下方金型半部１４を、成形工程の間完全に閉じ位置にとどまる。第１の材料
２０の射出が、ノッチ２６の成形とともに、上述と同じ方法で起こる。しかしな
がら、金型半部１２、１４が閉じたまま第２の材料３０を射出する。第１の材料
２０は、凝固の間わずかに収縮し、そして、いくらか圧縮可能な特性を有する。
それ故に、第２の材料３０の射出圧力が、第１の材料２０を少なくとも若干圧縮
し、第１の材料２０と第１の金型半部１２の間に小さい隙間を作る。小さい隙間
は、上述した第２の金型キャビティ２８に似ている。リブ２４及び第１の材料２
０のノッチ２６は、第２の材料３０の射出の間、依然として、第２の材料３０を
上方金型半部１２及び下方金型半部１４内に保持するように働く。この方法は、
初期の凝固後圧縮可能である第１の材料２０を使用するとき好ましい。

【００１５】 図６を参照すると、成形部品１００が図示されている。成形部品１００は、一
般的には、ほぼ平面部分４０と、親部品１００の周囲に延びているフランジ２７
とを有する凸状のＡ級外面を有する。フランジ２７は、好ましくは、平面部分４
０から間隔を隔て且つ平面部分４０の周りに延びる。 この実施形態では、フランジ２７は、一連のフィリングウェブ４４によって分
離された一連の周方向に延びた開口部４２を有する。一連の開口部４２は、フラ
ンジ２７の内方領域と外方レーストラック４６とを分離する。第１の金型半部１
２及び第２の金型半部１４を、金型半部１２又は金型半部１４のいずれかに壁部
を挿入することによって開口部４２を成形するように、既知の方法で修正する。
リブ２４の部分は、開口部４２を形成する壁部の間に延びるように形成される。

【００１６】 成形部品を、上述した方法で成形する。一旦、成形部品が金型半部１２、１４
から取り出されると、ウェブ４４を切る即ち剪断することによって、レーストラ
ック４６を親部品から取り除くことができる。ウェブ４４は、第２の材料３０の
最小量を有するべきである。この材料は容易に取り除かれ、或いは、変形例とし
て、ウェブ４４はレーストラックから切り離されることから、レーストラック４
６は、従来技術のように、粉砕再生材料に研削され、第１の材料２０の一部とし
て成形工程にもどされる。

【００１７】 本発明を例示の方法で説明してきたが、使用された用語は限定のものものでは
なく、説明上のものであることを理解すべきである。当業者にとって、本発明の
多くの変形及び修正が上述の教示に照らして可能であることは明らかである。従
って、本発明は、特に上述したものと異なるように実施できることを理解すべき
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による上方金型半部及び下方金型半部を有する成形組立体の断面側面図
である。

【図２】 第１の材料の１回目の射出前、上方金型半部及び下方金型半部が全閉位置にあ
る成形組立体の拡大部分断面側面図である。

【図３】 上方金型半部が若干持ち上げられた位置にある１回目の射出成形後の成形組立
体の拡大部分断面側面図である。

【図４】 第２の材料の２回目の射出後の成形組立体の拡大部分断面側面図である。

【図５】 変形実施形態の上方金型半部の拡大部分断面側面図である。

【図６】 本発明を利用して成形された第２の実施形態の斜視図である。

【図７】 図６の成形品の平面図である。

【図８】 ８−８線に沿った図６の成形品の断面図である。

【図９】 ９−９線に沿った図６の成形品の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フオタリ ケイジョ ジェイ アメリカ合衆国 ミシガン州 48430 フ ェントン オーチャードウッド 12434 (72)発明者 ストラウス エリオット ジェイ アメリカ合衆国 オハイオ州 44312− 1523 アクロン オーバーン ピーアイ 2499 (72)発明者 ブレット マイケル カナダ オンタリオ エル４エヌ １ピー ４ バリー レティティア ストリート 115 Ｆターム(参考） 4F202 AG28 AH25 CA11 CB28 CK12 CK23 CK27 CR06 4F206 AG28 AH25 JA07 JB28 JL02 JN12 JN22 JN25 JQ81

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲に延びるリブを有する第１の金型半部及び第２の金型半
   部を利用して成形部品を製造する方法であって、 第１の金型半部を第２の金型半部に閉じて第１の金型キャビティを形成し、前
   記リブが前記第１の金型キャビティ内に延びるステップと、 第１の溶融材料を第１の金型キャビティに射出し、第１の溶融材料を最初に凝
   固させ、それによって、第１の凝固材料にリブ形状に相当するノッチを形成する
   ステップと、 材料流れに対する遮断を与える一連の鋭い曲り部を含む流路を第１の溶融材料
   と第１の金型半部の間に有する第２の金型キャビティを形成するステップと、 第２の材料を第２の金型キャビティに射出し、第２の材料を第１の凝固材料に
   硬化させるステップと、を有する方法。
2. 【請求項２】 Ａ級外面を有する成形部品を製造するための金型であって、 周囲に延びるリブを有する第１の金型半部と、第２の金型半部とを有し、 第１の金型半部を第２の金型半部に閉じるとき、第１の金型キャビティが形成
   され、前記リブが前記第１の金型キャビティ内に延びる、金型。