JP2005212206A - アンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法であって、成形金型の簡素化を図り、コストダウンに寄与する。
【解決手段】ドアトリム（樹脂成形品）１０の周縁部に沿うフランジ１４に取付片（アンダーカット部）１６を一体に成形するために固定側金型５０におけるエジェクタ機構６０に直上げブロック６４を付設する。そして、フランジ１４、取付片１６に加わる収縮歪みの歪み方向と、取付片１６を直上げブロック６４から脱型する脱型方向とをほぼ一致させることで、直上げブロック６４の突き上げ時に自動的に取付片１６が直上げブロック６４から脱型される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、アンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法に係り、特に、樹脂成形品の収縮歪みを利用することで、簡単な構造の成形金型でありながらアンダーカット部の脱型操作を円滑に行なうことができるアンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法に関する。

通常、自動車室内には、車両の側壁パネル等の室内面側に各種内装部品が装着されており、この種内装部品は、複雑な曲面形状に設定されることが多いため、量産性、成形性に優れた射出成形工法、あるいは、モールドプレス成形工法が多用される傾向にある。

例えば、図９に示す樹脂成形品１の周縁フランジ１ａに溝部２を形成する場合には、図９中矢印方向に成形金型の型抜き方向が設定されるため、これら溝部２は、アンダーカット部となる。従って、アンダーカット部となる溝部２を有する樹脂成形品１を成形するには、図１０に示すように、可動側金型３と固定側金型４との間に画成される製品キャビティＣ内に溶融樹脂が射出充填され、樹脂成形品１が所要形状に成形されるとともに、溝部２を成形するために固定側金型４にスライドコア５が図１０中矢印方向にスライド可能に配設され、このスライドコア５はアンギュラピン６により可動側金型３の可動と連繋してスライド動作を行なう。

また、これら溝部２のようなアンダーカット部を成形する成形金型として、例えば、図１１に示すように、入子７、付勢スプリング８、エジェクタピン９とからなるエジェクタ機構を採用することにより、アンダーカット部となる玉縁１ｂを有する樹脂成形品１を成形することも提案されている（特許文献１参照。）。

特開２００２−１３７２６５号公報（第３頁、第４頁、図１乃至図４）

このように、従来、樹脂成形品１にアンダーカット部となる溝部２を一体成形する成形金型の構造として、スライドコア５を使用する場合は、成形金型構造が複雑化し、成形金型費用が嵩むという問題点が指摘されている。

また、図１１に示すように、入子７、付勢スプリング８、エジェクタピン９からなるエジェクタ機構によりアンダーカット部となる玉縁１ｂを成形する成形金型を使用する場合は、入子７、付勢スプリング８、エジェクタピン９の３部品を必要とし、部品点数が嵩み、かつ成形金型への組み付けも面倒であり、スライドコア５を使用する場合と同様、成形金型の組付作業が面倒であり、成形金型費用の高騰化を招くという欠点が指摘されている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、エジェクタプレートと連動する直上げブロックによりアンダーカット部を成形することで、成形金型の構造を簡素化でき、成形金型費用の高騰化を抑え、コストダウンを招来できるとともに、樹脂の収縮歪みを利用して直上げブロックからの脱型を円滑に行なえることを可能にしたアンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明らは、樹脂成形品の周縁フランジにアンダーカット部を設定する場合、基本的に樹脂成形品の周縁に沿うフランジに収縮歪みが生じることに着目し、歪み方向、並びに歪み寸法を分析し、このフランジに発生する収縮歪みを成形金型における直上げブロックに対する脱型方向に作用させることで本発明を完成させるに至った。

そのために、本発明は、可動側金型と固定側金型との型締めにより画成される製品キャビティ内に溶融樹脂を射出充填して所要形状に成形される樹脂成形品であって、この樹脂成形品の周縁の少なくとも一部にフランジが形成され、該フランジにアンダーカット部を一体に設けた樹脂成形品において、前記樹脂成形品のアンダーカット部は、エジェクタ機構と連動する直上げブロックにより成形され、前記樹脂成形品の成形後、エジェクタ機構におけるエジェクタピンの上昇により樹脂成形品が突き上げられる際、直上げブロックにより形成されるアンダーカット部は、上記フランジに生じる収縮歪みにより、直上げブロックから脱型する方向に移動することを特徴とする。

また、上記樹脂成形品を成形する方法は、可動側金型と固定側金型との型締めにより画成される製品キャビティ内に溶融樹脂を射出充填して所要形状に成形される樹脂成形品であって、この樹脂成形品の周縁の少なくとも一部にフランジが形成され、該フランジにアンダーカット部を一体に設けた樹脂成形品の成形方法において、可動側金型と固定側金型との型締め時、直上げブロックが固定側金型の型面の一部を構成することにより、所望の製品キャビティが形成され、この製品キャビティ内に溶融樹脂を射出充填することにより、フランジ並びにアンダーカット部を有する樹脂成形品を成形する樹脂成形品の成形工程と、その後、可動側金型が型開きすると同時に、エジェクタプレートが上昇して、エジェクタピンにより樹脂成形品を型開き方向と同一方向に突き上げ保持するとともに、直上げブロックが上昇し、その際、フランジに収縮歪みが作用してアンダーカット部が直上げブロックから自動的に脱型する樹脂成形品の突き上げ工程とからなることを特徴とする。

ここで、成形金型は、モールドプレス成形用金型、あるいは射出成形用金型を適用できる。例えば、モールドプレス成形用金型を使用したモールドプレス成形工法においては、型締め方向、型開き方向を上下方向に設定した場合、可動側金型である成形上型は、昇降シリンダの動作により所定ストローク上下動可能な構成である。

そして、成形上型が下死点まで下降した際、固定側金型である成形下型と成形上型との間に画成される製品キャビティ内に供給される溶融樹脂は、キャビティ内に行き渡り、所望形状の樹脂成形体の成形が可能となる。また、射出機から供給される溶融樹脂をマニホールド、ゲートを通じて成形下型の所定箇所に供給する。

一方、型開方向を上下方向とした射出成形用金型を使用した射出成形工法においては、溶融樹脂の射出タイミングは、成形上下型の型締め後に行なわれることを除いては上記モールドプレス成形用金型の構成を準用できる。

更に、モールドプレス成形用金型、射出成形用金型いずれにおいても、エジェクタ機構としては、駆動シリンダにより型開き方向に動作するエジェクタプレートに複数のエジェクタピンが取り付けられており、樹脂成形品の成形後、エジェクタピンにより固定側金型の型面から取り出し易い位置まで樹脂成形品が上方に突き上げられる。

ここで、アンダーカット部を形成する直上げブロックは、エジェクタプレートにサポートピンを通じて連結されており、樹脂成形品の成形後、エジェクタピンと同様に、直上げブロックにより樹脂成形品のフランジを突き上げ上昇させる。

そして、樹脂成形品の成形後、樹脂収縮が生じ、特に、周縁部に沿うフランジに収縮歪みが生じ易いため、収縮歪みの作用方向及び歪み寸法に着目し、直上げブロックにおけるアンダーカット寸法等を適宜調整する。従って、直上げブロックが最上方位置まで樹脂成形品の周縁フランジを突き上げた際、収縮歪みによりフランジが直上げブロックから脱型する方向に移動するため、アンダーカット部の型抜きが自動的に行なわれる。

従って、本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法によれば、アンダーカット部を形成するための直上げブロックと、樹脂成形品におけるアンダーカット部との関係は、両者の脱型方向が樹脂成形品に加わる収縮歪み方向とほぼ一致しており、かつアンダーカット部の寸法は樹脂の収縮歪みによる歪み寸法とほぼ同等か、あるいはそれより小さい寸法に設定すれば、アンダーカット部を有する樹脂成形品を成形金型で成形した後、型開きと連動してエジェクタ機構が動作し、直上げブロックが上昇して、樹脂成形品のフランジを突き上げる際、アンダーカット部と直上げブロックとは自動的に脱型することになり、作業者は樹脂成形品を成形金型から簡単に取り出すことができる。

更に、成形金型構造としては、エジェクタプレートに直上げブロックをサポートピンを介して取り付けるという簡単な構成で済むため、従来の複雑なスライドコア機構や、複数の部品（入子、付勢スプリング、エジェクタピン）を必要とする複雑な金型構造を廃止でき、成形金型構造を簡素化できる。

以上説明した通り、本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法によれば、樹脂成形品の成形後、型開きと同時に樹脂成形品をエジェクタピンにより突き上げる際、アンダーカット部となるフランジを直上げブロックにより突き上げれば、フランジに生じる収縮歪みがアンダーカット部の直上げブロックからの脱型方向に作用するため、成形金型構造としては、アンダーカット部を形成する直上げブロックを設定するだけで済み、成形金型の構造を簡素化でき、かつ成形金型の費用も廉価であることから、成形品のコストダウンを招来するとともに、アンダーカット部を有する樹脂成形品の脱型操作が円滑に行なえるという効果を有する。

以下、本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品及びその成形方法の最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品の一実施例であるドアトリムを示す外観図、図２，図３は同ドアトリムに縁取り条体を取り付ける作業手順を示す説明図、及び縁取り条体を取り付けた状態を示す断面図である。更に、図４は本発明方法に使用する成形金型の構成を示す全体図、図５は同成形金型における直上げブロックの構成を示す断面図、図６は樹脂成形品の成形工程を示す説明図、図７は樹脂成形品の突き上げ工程を示す説明図、図８は樹脂成形品の突き上げ工程におけるアンダーカット部分付近を示す説明図である。

図１乃至図３に基づいて、本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品をドアトリムに適用した構成について説明する。図１において、ドアトリム１０は、ドアパネルの室内面に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る。このドアトリム１０は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂等、汎用の合成樹脂をモールドプレス成形、あるいは射出成形することにより所望の曲面形状を備えるように成形されている。

上記ドアトリム１０のほぼ中央には、車室内側に膨出し、乗員の肘を載せて休めるようなアームレスト１１が膨出状に形成され、このアームレスト１１の下方には、備品を収容できるドアポケット１２が設定され、かつドアポケット１２のフロント側には、スピーカグリル１３がドアトリム１０と一体、あるいは別体に設けられている。

また、乗員の肩部と対応するウエスト部１４は、ドアパネル側に向く断面鉤状のフランジとして成形され、その内面には、補強を目的としたプレート状の補強リブ１５がドアトリム１０の幅方向に所定ピッチ間隔を配して複数箇所に設けられており、また、ウエスト部１４の先端縁には、縁取り条体２０を取り付けるための取付片１６が幅方向に沿って適宜ピッチ間隔を配して形成されている。更に、この取付片１６には、アンダーカット部となるヒンジ溝部１６ａと係止溝部１６ｂが設けられている。

一方、縁取り条体２０は、合成ゴム、エラストマー樹脂等、軟質材料を使用し、チャンネル状に押出成形された長尺体から構成されている。そして、この縁取り条体２０をドアトリム１０に取り付けるには、図２に示すように、ヒンジ溝部１６ａを基に取付片１６をドアトリム１０の内面側に略１８０°折り返し、ドアトリム１０の内面側に重合した状態で図２，図３に示すように、縁取り条体２０を差し込めば、縁取り条体２０の下側端末２１が取付片１６の係止溝部１６ｂに嵌まり込み、ドアトリム１０のウエスト部１４の端縁部に沿って縁取り条体２０を取付固定できる。尚、図３中符号１７はドアパネル、符号１７ａはウエザーストリップ、符号１８はドアウインドウガラスをそれぞれ示す。

ところで、上述した構成のドアトリム１０を成形する場合、ドアトリム１０及びドアトリム１０に設けた取付片１６の形状から見て、図２中Ａ矢印方向が成形金型の型抜き方向であり、それに対して取付片１６におけるヒンジ溝部１６ａと係止溝部１６ｂとがアンダーカット部となる。

そして、アンダーカット部となるヒンジ溝部１６ａ、係止溝部１６ｂを備えたドアトリム１０に適用した本発明方法について説明する前に、本発明方法に使用する成形金型３０の構成について、図４，図５を基に説明する。まず、図４に示すように、成形金型３０は型開き、型締め方向が上下方向に設定されており、それぞれ型開き、型締め可能な一対の成形上下型４０，５０とから大略構成されている。

更に詳しくは、成形上型４０は、昇降シリンダ４１に連結され、昇降シリンダ４１の駆動により、所定ストローク上下動作を行なう。一方、成形下型５０は、図示しない射出機と連結され、射出機から供給される溶融樹脂を成形上下型４０，５０で画成される製品キャビティＣ内に供給するために、マニホールド５１、ゲート５２が設けられている。また、成形下型５０内部には、成形品を上方に突き上げるためのエジェクタ機構６０が設けられている。

上記エジェクタ機構６０としては、成形上型４０の上下動作に呼応して上下動作するエジェクタプレート６１と、このエジェクタプレート６１を上下動作させる駆動シリンダ６２と、上記エジェクタプレート６１と連動する複数のエジェクタピン６３とを備え、特に、本発明においては、ドアトリム１０のアンダーカット部である取付片１６のヒンジ溝部１６ａ、係止溝部１６ｂを成形するための直上げブロック６４がサポートピン６５を介してエジェクタプレート６１に連結されている。

従って、ドアトリム１０の取付片１６に形成されているヒンジ溝部１６ａ及び係止溝部１６ｂを成形するために、ヒンジ溝部１６ａと係止溝部１６ｂの各溝部深さに対応する寸法の第１凸条６４ａと第２凸条６４ｂとが直上げブロック６４にそれぞれ突設形成されている。尚、直上げブロック６４の段部６４ｃで取付片１６の端末１６ｃを保持している。

そして、この取付片１６が直上げブロック６４から円滑に脱型できるように、フランジ状のウエスト部１４に加わる収縮歪み方向と歪み寸法を考慮して、図５中Ｂ矢印で示す収縮歪みが作用する方向と取付片１６の脱型方向とがほぼ等しくなるように直上げブロック６４が設定され、更に、直上げブロック６４における各突出寸法（第１凸条６４ａ及び第２凸条６４ｂの各突出寸法をそれぞれ符号ａ、符号ｂで示す）に比べ、ウエスト部１４及び取付片１６における歪み寸法ｃがａ，ｂと同等かそれよりも大となるように設定されていることが特徴である。

このように、本発明方法に使用する成形金型３０は、エジェクタプレート６１にサポートピン６５を介して直上げブロック６４を付設し、この直上げブロック６４によりアンダーカット部となるドアトリム１０の取付片１６を一体成形するという構成であり、従来のスライドコア機構を使用する金型や、入子、付勢スプリング、エジェクタピンを組み合わせたアンダーカット機構部に比べ、構造を簡素化でき、成形金型費を抑えることができる。

次に、上記成形金型３０を使用したドアトリム１０の成形方法の具体例について説明する。まず、図６に示すように、成形上型４０を昇降シリンダ４１の駆動により、所定ストローク下降操作し、成形上下型４０，５０を型締めする。そして、成形上下型４０，５０の型締めにより画成される製品キャビティＣ内にマニホールド５１、ゲート５２を通じて溶融樹脂を射出充填し、周縁フランジとなるウエスト部１４を備えるようにドアトリム１０が所要形状に成形されるとともに、直上げブロック６４により、ウエスト部１４と一体に取付片１６が成形される。

また、本実施例では、成形上下型４０，５０の型締め後に、溶融樹脂が製品キャビティＣ内に射出充填されるが、成形上下型４０，５０の型締め前段階でゲート５２を通じて溶融樹脂が成形下型５０の型面上に供給され、成形上下型４０，５０の型締めにより、キャビティ形状に溶融樹脂を沿わせるように成形することもできる。

次いで、製品キャビティＣ形状に沿って溶融樹脂を射出充填した後、所定の冷却時間を経た後、成形上型４０が上昇し、型開きが行なわれる。このとき、図７に示すように、型開き動作と連動して、エジェクタ機構６０における駆動シリンダ６２により、エジェクタプレート６１が上昇し、所要形状に成形されたドアトリム１０をエジェクタピン６３により上方に突き上げるとともに、ドアトリム１０のウエスト部１４、並びにこのウエスト部１４の縁部に沿って間隔をあけて延在する取付片１６についても、直上げブロック６４により上方に突き上げる。

この突き上げ工程時、図８に示すように、ドアトリム１０のウエスト部１４については、図中Ｂ矢印方向に収縮歪み変形が生じ、ウエスト部１４、並びに取付片１６は、図中点線で示す位置に移動するため、取付片１６のヒンジ溝部１６ａ並びに係止溝部１６ｂが直上げブロック６４の第１凸条６４ａ、第２凸条６４ｂと離脱し、双方が干渉することがないため、ドアトリム１０を円滑に成形金型３０から取り出すことができ、ドアトリム１０の脱型作業性を高めることができる。

このように、ドアトリム１０における成形後の収縮歪みを利用して、歪みの発生方向とアンダーカット部の脱型方向とをほぼ一致させ、かつ直上げブロック６４におけるアンダーカット部の寸法を歪み寸法より小さく設定することにより、アンダーカット部と直上げブロック６４との干渉を回避でき、成形金型３０は、直上げブロック６４を付設するだけの簡単な構成で製作でき、成形金型３０の加工コストを低減化でき、製品のコストダウンに貢献できる。

以上説明した実施例では、アンダーカット部となる取付片１６を設けたドアトリム１０の成形方法に本発明を適用したが、フランジにアンダーカット部を設けた形状を有する樹脂成形品全般に適用することができる。更に、直上げブロックは、エジェクタプレートと一体に動作する構成を採用したが、別途専用のシリンダで直上げブロックの上下駆動を行なうようにしても良い。

本発明に係るアンダーカット部を有する樹脂成形品の一実施例であるドアトリムを示す外観図である。 図１に示すドアトリムのウエスト部に縁取り条体を取り付ける状態を示す説明図である。 図１に示すドアトリムのウエスト部端縁に縁取り条体を取り付けた状態を示す断面図である。 図１に示すドアトリムを成形するために使用する成形金型の構成を示す全体図である。 図４に示す成形金型における直上げブロックを示す要部拡大図である。 図１に示すドアトリムの成形方法における成形工程を示す説明図である。 図１に示すドアトリムの成形方法における成形後の突き上げ工程を示す説明図である。 図７に示すドアトリムの成形方法におけるアンダーカット部の突き上げ状態を示す説明図である。 アンダーカット部を有する樹脂成形品の一般構成を示す断面図である。 樹脂成形品のアンダーカット部を成形する従来の成形金型を示す説明図である。 樹脂成形品のアンダーカット部を成形する従来の成形金型を示す説明図である。

符号の説明

１０ ドアトリム
１１ アームレスト
１２ ドアポケット
１３ スピーカグリル
１４ ウエスト部
１５ 補強リブ
１６ 取付片
１６ａ ヒンジ溝部
１６ｂ 係止溝部
１６ｃ 端末
２０ 縁取り条体
３０ 成形金型
４０ 成形上型
４１ 昇降シリンダ
５０ 成形下型
５１ マニホールド
５２ ゲート
６０ エジェクタ機構
６１ エジェクタプレート
６２ 駆動シリンダ
６３ エジェクタピン
６４ 直上げブロック
６４ａ 第１凸条
６４ｂ 第２凸条
６４ｃ 段部
６５ サポートピン
Ａ 型抜き方向
Ｂ 収縮歪み発生方向
Ｃ 製品キャビティ

Claims (2)

1. 可動側金型（４０）と固定側金型（５０）との型締めにより画成される製品キャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出充填して所要形状に成形される樹脂成形品（１０）であって、この樹脂成形品（１０）の周縁の少なくとも一部にフランジ（１４）が形成され、該フランジ（１４）にアンダーカット部（１６）を一体に設けた樹脂成形品（１０）において、
   前記樹脂成形品（１０）のアンダーカット部（１６）は、エジェクタ機構（６０）と連動する直上げブロック（６４）により成形され、前記樹脂成形品（１０）の成形後、エジェクタ機構（６０）におけるエジェクタピン（６３）の上昇により樹脂成形品（１０）が突き上げられる際、直上げブロック（６４）により形成されるアンダーカット部（１６）は、上記フランジ（１４）に生じる収縮歪みにより、直上げブロック（６４）から脱型する方向に移動することを特徴とするアンダーカット部を有する樹脂成形品。
2. 可動側金型（４０）と固定側金型（５０）との型締めにより画成される製品キャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出充填して所要形状に成形される樹脂成形品（１０）であって、この樹脂成形品（１０）の周縁の少なくとも一部にフランジ（１４）が形成され、該フランジ（１４）にアンダーカット部（１６）を一体に設けた樹脂成形品（１０）の成形方法において、
   可動側金型（４０）と固定側金型（５０）との型締め時、直上げブロック（６４）が固定側金型（５０）の型面の一部を構成することにより、所望の製品キャビティ（Ｃ）が形成され、この製品キャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂を射出充填することにより、フランジ（１４）並びにアンダーカット部（１６）を有する樹脂成形品（１０）を成形する樹脂成形品の成形工程と、
   その後、可動側金型（４０）が型開きすると同時に、エジェクタプレート（６１）が上昇して、エジェクタピン（６３）により樹脂成形品（１０）を型開き方向と同一方向に突き上げ保持するとともに、直上げブロック（６４）が上昇し、その際、フランジ（１４）に収縮歪みが作用してアンダーカット部（１６）が直上げブロック（６４）から自動的に脱型する樹脂成形品の突き上げ工程と、
   からなることを特徴とするアンダーカット部を有する樹脂成形品の成形方法。
   

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