JP2004175031A - 開口を有する射出成形品及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口を有する射出成形品及びその成形方法であって、開口を挟んで流れる樹脂流れの合流地点に形成されるウエルドラインの位置を目立たない箇所に変更することで、タッチアップ塗装等の２次加工を廃止して、加工コストを低減する。
【解決手段】開口２１を有するドアポケット（射出成形品）２０であって、開口２１の長手方向に沿う開口２１を挟む両側のうち、少なくとも一方側には、ガスインジェクション工法による中空部構造、リブ付設構造、厚肉部構造のいずれかを採用して、流路断面積を大きく確保した樹脂流動性促進構造を採用することにより、樹脂流れの合流地点に形成されるウエルドラインＷを乗員からの目の触れにくい箇所に変更することで、タッチアップ塗装工程を廃止する。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドアポケット、リヤピラーガーニッシュ等の自動車用内装部品に適用でき、開口を有する射出成形品及びその成形方法に係り、特に、ウエルドラインの形成位置を制御することで、タッチアップ塗装等の２次加工を廃止でき、製品コストを低減できる開口を有する射出成形品及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両に内装される自動車用内装部品としては、コスト、成形性、物性等を考慮して、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等の汎用樹脂を使用した射出成形品が多用されている。
【０００３】
例えば、図１０は、車両のドアパネルの室内側に装着される自動車用ドアトリム１を示すもので、この自動車用ドアトリム１の表面略中央部には、アームレスト機能を兼ねたドアポケット２が取り付けられている。このドアポケット２は、ＰＰ樹脂の射出成形体から構成され、意匠性を高め、かつ内部の収容備品を確認できるように正面側に開口３が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、特許文献には示されていないが、図１２に示すように、ドアポケット２の正面側に上下２列の開口３ａ，３ｂを有するドアポケット２も提案かつ実施されている。
【０００５】
そして、図１１，図１２に示すドアポケット２は、射出成形時の樹脂流れを考慮した場合、開口３の長手方向に沿って樹脂が流れるように、ゲート位置は、ドアポケット２においては、左右側の一方端縁（図中符号Ｇで示す）に設定するのが一般的である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２４４８８０号公報 （第３頁、図２、図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来では、開口３を有するドアポケット２のような射出成形品においては、開口３の長手方向に沿って樹脂流れが生じるように、ドアポケット２の左右側の一方端側にゲートＧが設定されているため、図１１に示すドアポケット２においては、開口３を両側から挟むように分岐するそれぞれの流れがゲートＧを基準として最も遠隔地点である部分でそれぞれの流れが合流し、開口３の図中右端からドアポケット２の右側端縁にかけてウエルドラインＷが生じ、ドアポケット２の外観性能を著しく低下させるという問題点があった。
【０００８】
この対策として、ウエルドラインＷを被覆するように、タッチアップ塗装等の２次加工が必要となり、加工コストの高騰化を招き、製品コストを引き上げるという問題点が指摘されている。
【０００９】
このことは、図１２に示すように、２つの開口３ａ，３ｂを上下に設定した場合には、２つの開口３ａ，３ｂを挟んで、開口３の長手方向に沿う樹脂流れは３本に分岐された樹脂流れとなる。従って、２箇所の開口３ａ，３ｂの右端からドアポケット２の右側端末にかけて２本のウエルドラインＷが形成され、図１１よりも外観見栄えを低下させるという欠点は顕著なものとなる。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、開口を有する射出成形品において、発生が不可避であるウエルドラインの形成箇所を制御することにより、タッチアップ塗装等の２次加工を廃止することで製作コストを引き下げることができる開口を有する射出成形品及びその成形方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、固定側金型と可動側金型との間に画成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出充填することにより、所要形状に成形される開口を有する射出成形品であって、前記開口の長手方向に沿う両側部のうち、少なくとも一方側に樹脂流動性促進構造を採用することで、開口を挟んで開口の長手方向に沿う複数の樹脂流れが合流する箇所に形成されるウエルドラインの形成箇所を変更可能としたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、開口を有する射出成形品としては、ドアトリムに装着されるドアポケットや、車両のオペラウインドウ廻りに装着されるリヤピラーガーニッシュ等に適用できる。
【００１３】
また、樹脂流動性促進構造としては、ガスインジェクション工法による中空部構造、リブ付設構造、厚肉部構造等が考えられる。
【００１４】
そして、本発明によれば、開口を挟む両側のうち、少なくとも一方側にガスインジェクション工法による中空部構造、または開口の長手方向に沿うリブを付設するリブ付設構造、あるいは一般部厚みに対して増肉した厚肉部構造を採用することで、樹脂流れを極端に速めることができ、従来では、ウエルドラインはゲートから最も遠隔地点となる部位に必然的に形成されていたものの、部分的に流動性を速めることでウエルドラインの形成位置を変更可能とした。
【００１５】
従って、樹脂流れを局部的に速めることにより、乗員の目に触れにくい箇所にウエルドラインを設定することもでき、そうした場合、ウエルドラインを隠すためのタッチアップ塗装等の２次加工を不要とできる。
【００１６】
更に、樹脂流動性促進構造として、ガスインジェクション工法による中空部構造を採用した場合には、熱収縮歪みが原因となる変形や表面ヒケを防止できるとともに、強固な剛性を維持できる。
【００１７】
次に、本発明に係る開口を有する射出成形品の成形方法は、固定側金型と、可動側金型間に画成されるキャビティ内に、成形金型のゲートを通じて溶融樹脂を射出充填して、開口を備えた所要形状の射出成形品を成形する開口を有する射出成形品の成形方法において、前記ゲートを開口の長手方向端末側の射出成形品の一方側縁部に設定するとともに、開口の長手方向に沿う両側部の少なくとも一方側の流路断面積を大きく設定することにより、開口におけるゲート反対側縁部での樹脂流れの合流を回避させるとともに、樹脂の流動性を調整することにより、ウエルドラインの形成位置を制御することを特徴とする。
【００１８】
ここで、ゲートは、開口の長手方向に沿って樹脂流れが生じるように開口の長手方向端末から開口の長手方向に沿って射出成形品の端末側に延長した地点に設定する。
【００１９】
従って、本発明に係る開口を有する射出成形品の成形方法によれば、開口の長手方向に沿う両側部のうち、少なくとも一方側は、樹脂の流動性を促進させるために、流路断面積が大きく設定されているため、分岐する樹脂流れが合流する地点に形成されるウエルドラインの形成位置は、この断面積を可変させることで任意位置に変更することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る開口を有する射出成形品及びその成形方法の好適な実施の形態について、ドアトリムに装着されるドアポケットを例示して説明する。
【００２１】
図１は本発明を適用したドアポケットを装着したドアトリムの構成を示す正面図、図２は同ドアポケットの正面図、図３は同ドアポケットの構成を示す断面図、図４は同ドアポケットの成形方法に使用する成形金型の全体構成を示す概要図、図５は同成形金型における可動側金型の平面図、図６は同ドアポケットの成形工程における樹脂充填初期時の樹脂流れを示す説明図、図７は同ドアポケットの成形工程における樹脂充填完了時の樹脂流れを示す説明図、図８，図９は本発明を適用したドアポケットの変形態様を示す各断面図である。
【００２２】
まず、図１乃至図７に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。図１乃至図３において、自動車用ドアトリム１０は、図示しないドアパネルの室内側にこれも図示しないクリップ等の固着手段を介して取り付けられており、ドアトリム１０の表面略中央部には、乗員が肘を掛けて休めるようにアームレスト１１が装着され、その上方の中接部のフロント側にインサイドハンドルエスカッション１２が取り付けられ、かつドアトリム１０の下部フロント側にスピーカグリル１３が設けられている。更に、上記ドアトリム１０のアームレスト１１の下方には、各種備品、あるいは道路マップ等を収容できる射出成形品からなるドアポケット２０が取り付けられている。
【００２３】
このドアポケット２０は、ＰＰ樹脂の射出成形体から構成されており、ドアトリム１０に取り付けるには、要部ではないので図示は省略するが、ドアポケット２０の裏面周縁部に沿って適宜ピッチ間隔で取付用ボスが立設され、ドアトリム１０に上記取付用ボスに対応して開設されている取付孔に合致させて、ドアトリム１０裏面側からビス等により固定するなどの慣用の固着手段を介して取り付けられている。
【００２４】
ところで、本実施形態におけるドアポケット２０は、上下２列に開口２１（上部側開口２１ａ、下部側開口２１ｂ）を有する射出成形品から構成され、良好なデザイン特性を備えるとともに、開口２１の形状を考慮して、図２中符合Ｇで示す地点にゲートが設けられているものの、従来では、ゲートＧから最遠隔地点に形成されるウエルドラインＷが、本発明においては乗員から目立たないドアポケット２０の下部側に設定されていることが特徴である。
【００２５】
そして、ドアポケット２０の下部側にウエルドラインＷを形成するために、本実施形態では、上下２列の開口２１ａ，２１ｂのそれぞれの上部側に沿って開口２１の長手方向に沿って延びる中空部２２を備えた中空部構造が採用されている。尚、中空部２２を形成するために、ガスインジェクション工法が使用されている。
【００２６】
すなわち、図３に示すように、中空部２２の外周部２３は、奥行き寸法ａ×高さ寸法ｂが１０ｍｍ×１５ｍｍに設定されており、ドアポケット２０の射出成形時には、開口２１の長手方向に沿って、外周部２３の広い断面積（ａ×ｂ寸法）が樹脂の流路面積となるため、この部分において樹脂流れが大幅に促進されることにより、ウエルドラインＷがドアポケット２０の下部側に形成されることになる。
【００２７】
従って、この実施形態におけるドアポケット２０においては、ガスインジェクション工法を使用した中空部２２を開口２１の長手方向に沿って設けたことで、ウエルドラインＷを目立たないドアポケット２０の下部側に変更することができる。
【００２８】
よって、ウエルドラインＷは、乗員から目立つことがないため、タッチアップ塗装等の２次加工を廃止でき、加工コストを低減できるとともに、中空部２２構造であるため、熱収縮歪みが原因となる変形を有効に抑えることができ、しかも、製品表面にヒケ等が生じることがない。また、中空部２２構造であるため、剛性も強化され、ドアを閉める際にドアポケット２０を掴んで操作しても変形することがなく、使い勝手上も好ましい。
【００２９】
次に、図４，図５に基づいて、ドアポケット２０を成形する成形金型３０の全体構成について、その概要を説明する。尚、この成形金型３０は、左右のドアトリムに装着される左右対称状のドアポケット２０を２個取りできる構造である。
【００３０】
すなわち、図４に示すように、成形金型３０は、固定側金型４０と可動側金型５０とから大略構成されている。固定側金型４０は、固定側取付板４１の下面に固定側型板４２が取り付けられており、図４中ほぼ中央部に図示しない射出機から溶融樹脂を供給するためのマニホールド４３が取り付けられている。
【００３１】
一方、可動側金型５０は、可動側取付板５１にスペーサブロック５２を介して可動側型板５３が支持されており、固定側金型４０と可動側金型５０の型締め時、固定側型板４２と可動側型板５３間で画成されるキャビティＣ内に溶融樹脂が射出充填されることで、左右対称状のドアポケット２０が所要形状に成形される。
【００３２】
また、可動側金型５０内には、スペーサブロック５２で形成されるスペース内にエジェクタプレート５４が内装されており、このエジェクタプレート５４は、図示しないエジェクタプレート駆動シリンダにより所定ストローク上下動作を行ない、図４では図示するスプルロックピン５５や図示しないエジェクタピンを突き上げることで成形後の成形品の脱型操作を円滑に行なうように機能する。更に、固定側型板４２と可動側型板５３との間に画成されるキャビティＣ内に供給される樹脂は、マニホールド４３からスプル６０、ランナ６１、ゲート６２を通じてキャビティＣ内に溶融樹脂が射出充填される。尚、可動側金型５０は、可動側取付板５１が図示しないプレスラムに連結され、このプレスラムの駆動により可動して、成形金型３０の型締め、型開きが行なわれる。
【００３３】
ところで、本実施形態におけるドアポケット２０には、局部的に樹脂の流動性を高めるために、ガスインジェクション工法を利用した中空部２２構造が採用されているが、この中空部２２の形成手段としては、図５に示すように、ガス注入機構部７０と、スピルアウト機構部８０が設けられている。すなわち、スプル６０、ランナ６１、ゲート６２を通じてキャビティＣ内に溶融樹脂が射出充填された後、ガス注入機構部７０からガスが注入され、スピルアウト機構部８０から余剰樹脂が排出されることで、中空部２２が図５中点線で示す部分に形成される。
【００３４】
次いで、本実施形態におけるドアポケット２０において、中空部２２を形成することにより、ウエルドラインＷの形成位置を変更できる点について、図６，図７に基づいて説明する。図６は固定側金型４０と可動側金型５０との間に画成されるキャビティＣ内に射出充填される充填初期時の溶融樹脂の流れを示すもので、キャビティＣの形状がドアポケット２０の製品形状と対応するために、開口２１ａ，２１ｂで溶融樹脂は分岐した流れをとり、溶融樹脂の流れは（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の４つの流れとなる。
【００３５】
この場合、重要な流れは、（Ａ）、（Ｂ）であり、この樹脂流れ（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ奥行き寸法ａ×高さ寸法ｂ＝１０ｍｍ×１５ｍｍの流路断面積を備えているため、溶融樹脂の充填初期時は、樹脂流れ（Ａ）、（Ｂ）は開口２１の長さ方向に沿って樹脂流れが著しく加速された状態となる。
【００３６】
そして、図７に示すように、上部側の開口２１ａの長手方向端末付近で樹脂流れ（Ａ）、（Ｂ）が合流するものの、これらは合流して更に下方向に向かうため、実質的にウエルドラインＷは形成されない。そして、溶融樹脂の充填完了時には、キャビティＣにおけるドアポケット２０の下部において、樹脂流れ（Ａ）、（Ｂ）と樹脂流れ（Ｃ）とが合流し、この合流地点にウエルドラインＷが形成されることになる。
【００３７】
このように、開口２１ａ，２１ｂの長手方向に沿って中空部２２を形成する前段階では、この部分は、広い流路断面積を備えているため、樹脂流れ（Ａ）、（Ｂ）は流動性が極めて高く、この樹脂の流動性を利用することで、ウエルドラインＷを任意位置に制御することができる。
【００３８】
従って、ドアポケット２０の下部側にウエルドラインＷを設定すれば、乗員の目に触れにくいため、ウエルドラインＷを消すためのタッチアップ塗装等の２次加工が不要となり、加工工数を低減できる。
【００３９】
次いで、図８，図９は、本発明をドアポケット２０に適用した別の実施形態を示すもので、上述実施形態の中空部２２に替えて、図８においては、成形品本体２４の裏面に３条のリブ２５が突設形成されている。従って、開口２１に沿って裏面側にリブ２５が条設されているため、この部分における樹脂の流動性が速まり、上述実施形態同様、上下の開口２１ａ，２１ｂの上方を流れる各樹脂流れは、下部側の開口２１ｂの下側に廻り込み、この地点で樹脂流れが合流するため、ウエルドラインＷを目立たない箇所に制御することができる。
【００４０】
このように、図８に示すリブ２５を形成したドアポケット２０においても、上述したように、ウエルドラインＷをドアポケット２０の下部側に設定でき、ウエルドラインＷが乗員の視線から目立たない箇所に設定できることから、タッチアップ塗装等の２次加工が不要となり、加工コストを低減化することができるとともに、リブ２５により剛性が強化されているため、この部分を掴んでドアを閉めても、変形することがなく、優れた剛性を備えており、初期形状を長期に亘り維持することができる。
【００４１】
更に、図９は、上下の開口２１ａ，２１ｂの長手方向に沿ってその上部側に厚肉部２６を設定したドアポケット２０であり、厚肉部２６によりこの部分の樹脂の流動性が速められ、ウエルドラインＷをドアポケット２０の下部側に形成することで、タッチアップ塗装等の２次加工を不要とすることができる。尚、図９に示す厚肉部２６を設ける構造では、収縮歪みが生じ易く、かつ重量化を伴なうという傾向はあるが、ガスインジェクション工法に使用するガス注入機構部、スピルアウト機構部が不要となり、かつリブ２５を形成するための型加工が必要でないため、型設備、型加工が簡素化できるという利点がある。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、開口を有する射出成形品及びその成形方法において、開口の長手方向に沿う両側のうち、少なくとも一方側にガスインジェクション工法による中空部構造、開口の長手方向に沿うリブの付設構造、厚肉部構造のいずれかを採用することで、一般部の樹脂流れに対して局部的に樹脂の流動性を速めることができ、従来、ゲートからの遠隔地点、という所定箇所に形成されるウエルドラインの形成位置を任意に制御することができ、目立たない部分にウエルドラインを設定することができるため、従来のようにウエルドラインを消すためのタッチアップ塗装等の２次加工が不要となり、加工コストを低減でき、コストダウンを招来できるという効果を有する。
【００４３】
更に、ガスインジェクション工法による中空部構造を採用することで、樹脂の流動性を速めた場合には、中空部構造であるため、軽量でかつ熱収縮歪みが原因となる変形や製品表面にヒケ等が生じることがなく、しかも、剛性を強化できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形品の一実施形態であるドアポケットを装着したドアトリムを示す正面図である。
【図２】本発明に係る射出成形品の一実施形態であるドアポケットを示す正面図である。
【図３】図２中ＩＩＩ −ＩＩＩ 線断面図である。
【図４】図２に示すドアポケットを成形するために使用する成形金型の全体構成を示す概要図である。
【図５】図４に示す成形金型における可動側金型のキャビティ部を示す平面図である。
【図６】図２に示すドアポケットの成形工程における樹脂充填初期時の樹脂流れを示す説明図である。
【図７】図２に示すドアポケットの成形工程における樹脂充填完了時の樹脂流れを示す説明図である。
【図８】本発明に係る射出成形品の別実施形態の構成を示す断面図である。
【図９】本発明に係る射出成形品の別実施形態の構成を示す断面図である。
【図１０】従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図１１】従来のドアポケットを示す正面図である。
【図１２】従来のドアポケットを示す正面図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ドアトリム
１１ アームレスト
１２ インサイドハンドルエスカッション
１３ スピーカグリル
２０ ドアポケット
２１ 開口
２１ａ 上部側開口
２１ｂ 下部側開口
２２ 中空部
２３ 外周部
２４ 成形品本体
２５ リブ
２６ 厚肉部
３０ 成形金型
４０ 固定側金型
４２ 固定側型板
５０ 可動側金型
５３ 可動側型板
６０ スプル
６１ ランナ
６２ ゲート
７０ ガス注入機構部
８０ スピルアウト機構部
Ｃ キャビティ
Ｗ ウエルドライン

Claims (5)

1. 固定側金型（４０）と可動側金型（５０）との間に画成されるキャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出充填することにより、所要形状に成形される開口（２１）を有する射出成形品（２０）であって、
   前記開口（２１）の長手方向に沿う両側部のうち、少なくとも一方側に樹脂流動性促進構造を採用することで、開口（２１）を挟んで開口（２１）の長手方向に沿う複数の樹脂流れが合流する箇所に形成されるウエルドライン（Ｗ）の形成箇所を変更可能としたことを特徴とする開口を有する射出成形品。
2. 樹脂流動性促進構造は、ガスインジェクション工法により形成される中空部（２２）構造であることを特徴とする請求項１に記載の開口を有する射出成形品。
3. 樹脂流動性促進構造は、成形品本体（２４）の裏面に、開口（２１）の長手方向に沿って延びる１条、あるいは複数条のリブ（２５）を付設したリブ（２５）付設構造であることを特徴とする請求項１に記載の開口を有する射出成形品。
4. 樹脂流動性促進構造は、射出成形品（２０）の一般部の板厚に対して増肉された厚肉部（２６）構造であることを特徴とする請求項１に記載の開口を有する射出成形品。
5. 固定側金型（４０）と、可動側金型（５０）間に画成されるキャビティ（Ｃ）内に、成形金型（３０）のゲート（６２）を通じて溶融樹脂を射出充填して、開口（２１）を備えた所要形状の射出成形品（２０）を成形する開口（２１）を有する射出成形品（２０）の成形方法において、
   前記ゲート（６２）を開口（２１）の長手方向端末側の射出成形品（２０）の一方側縁部に設定するとともに、開口（２１）の長手方向に沿う両側部の少なくとも一方側の流路断面積を大きく設定することにより、開口（２１）におけるゲート（６２）反対側縁部での樹脂流れの合流を回避させるとともに、樹脂の流動性を調整することにより、ウエルドライン（Ｗ）の形成位置を制御することを特徴とする開口を有する射出成形品の成形方法。

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