JP2006281465A - 成形装置及び成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表皮材と樹脂とを一体成形する成形装置において、端末処理を行うときの巻き込み性が良い成形品を製造することが可能な成形装置及び成形方法を提供する。
【解決手段】 対向する凸型１０及び凹型２０を備え、この凸型１０及び凹型２０の間に形成されたキャビティＫに表皮材１を配置して樹脂Ｊを注入し、この樹脂Ｊに表皮材１を一体成形する成形装置Ｓにおいて、凸型１０及び凹型２０の間にはストリッパプレート３０が介設され、凹型２０のキャビティＫの周縁部にはテーパ部２１が設けられ、ストリッパプレート３０にはテーパ部２１に対応する傾斜部３２が形成されており、テーパ部２１と傾斜部３２との間で表皮材１が保持される。
【選択図】 図1

Description

本発明は表皮材と樹脂との一体成形品を作成する成形装置及び成形方法に係り、特に、成形品を金型から突き出すストリッパプレートを備えた成形装置及び成形方法に関する。

従来から、樹脂成形品等の成形装置において、図６及び図７に示すように、凸型１１０と凹型１２０との間に成形品を突き出すためのストリッパプレート１３０を設けた構成が知られている。
図６に示すように、ストリッパプレート１３０は凸型１１０を囲むようにして配設されている。

ストリッパプレート１３０は、成形後に金型が型開きされると、凹型１２０側に移動して、凸型１１０上に形成されている成形品に係合し、成形品を型から突き出して取り出すものである。
ストリッパプレート１３０を採用することにより、エジェクタピンにより成形品を外す構成に比して、成形品にピンの跡が付かず、外観商品性の高い成形品を得ることが可能となる。

このようなストリッパプレート１３０を備えた成形装置において、ドアトリム等の車両用内装材を作成することが行われている。
車両用内装材は、図６及び図７に示すように、凹型１２０側に表皮材１０１を配設し、凸型１１０と凹型１２０を型締めし、凸型１１０と凹型１２０の間にできたキャビティＫに樹脂を注入して、樹脂と表皮材１０１を一体成形することにより作成される。

成形後の車両用内装材は、表皮材１０１の端末部１０１ａを樹脂側に巻き込み、端末部１０１ａを製品裏側で固定することにより完成する。
表皮材１０１の端末部１０１ａは、成形時に凸型１１０と凹型１２０との間で挟持されるが、このとき図７に示すように、表皮材１０１が凹型１２０のキャビティ周縁部で折れ曲がり、端末部１０１ａの巻き込み方向とは逆の方向に折りクセが付いてしまい、端末処理を行うときの巻き込み性が悪くなるという問題があった。

また、凸型１１０と凹型１２０との合わせ部で表皮材が略直角に折れ曲がるため、成形時に型締めを行うとき、表皮材１０１の動きが規制されてしまい、成形時に表皮材１０１が凸型１１０に押圧されたとき、また、溶融樹脂が射出されたときに、局所的に無理がかかり、伸びや破れ等の不具合が発生することがあった。

上記問題を解決するために、シート材を樹脂と一体成形する装置において、合成皮革等の伸びにくい素材からなるシート材を用いたときに、シート材の破断の発生を防止する構成を備えた成形装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３４４３７７号公報

上記特許文献１の技術によれば、金型の形状を、成形品外周部に鍔が形成されるような形状とし、凹型とストリッパプレートでシート材端末部を保持した構成とすることにより、凹型のエッジ部分でのシート材の破断を防止している。

特許文献１の技術によれば、成形時におけるシート材の破断を防止することが可能となる。しかし、特許文献１に記載の成形装置は、成形後に鍔部も含めてシート材の端末部を切断処理するものであり、シート材の端末部を製品裏側に巻き込むタイプの成形品には対応していない。

本発明の目的は、表皮材と樹脂とを一体成形する成形装置において、端末処理を行うときの巻き込み性が良い成形品を製造することが可能な成形装置及び成形方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、成形時に、表皮材の伸びや破れ等の不具合が発生することなく、外観商品性が良好な成形品を製造することが可能な成形装置及び成形方法を提供することにある。

上記課題は、本発明によれば、対向する凸型及び凹型を備え、該凸型及び凹型の間に形成されたキャビティに表皮材を配置して樹脂を注入し、該樹脂に前記表皮材を一体成形する成形装置において、前記凸型及び凹型の間にはストリッパプレートが介設され、前記凹型の前記キャビティの周縁部にはテーパ部が設けられ、前記ストリッパプレートには前記テーパ部に対応する傾斜部が形成され、前記テーパ部と傾斜部との間で前記表皮材が保持された、ことにより解決される。

本発明の成形装置は、成形品を金型から突き出すのに、ストリッパプレートを使用しており、成形品にピンの跡を付けずに、成形品を金型から取り出す機能を有している。

また、本発明の成形装置は、凹型のキャビティ周縁部にテーパ部が設けられ、ストリッパプレートには、テーパ部に対応する傾斜部が形成されているので、表皮材のキャビティに位置する部分と、キャビティ外に位置する部分との境界において、表皮材が直角に折れ曲がることなく、なだらかに連続した状態で保持されるので、表皮材に折れ線が付くことがない。

このため、表皮材の端末部を成形品裏側に巻き込む際に、表皮材が巻き込み方向とは別の方向に反ってしまうことがなく、端末処理を効率良く行うことが可能となる。
また、表皮材に折れ線が付きにくくなるので、外観上良好な成形品を得ることが可能となる。

表皮材は、キャビティに位置する部分と、キャビティ外に位置する部分との境界において、凹型のテーパ部とストリッパプレートの傾斜部に挟持されて保持される。
このとき、本発明の成形装置では、表皮材が保持される箇所がテーパ状になっているので、型締めを行って凸型に表皮材が押され、表皮材がキャビティ内に押し込まれたときに、または溶融樹脂が射出されてキャビティ内に充填されたときに、端末側からキャビティ側に向けて表皮材が適度にずり込み、表皮材の局部的な伸びや破れが防止される。

前記ストリッパプレートは前記凸型との摺動面を備えており、凸型に沿って、凸型側から凹型側に移動する。
なお、前記傾斜部及び摺動面は、前記ストリッパプレートに取着された入れ子部材に形成されたものであっても良い。

前記テーパ部は、より具体的には、前記凸型及び凹型の型締め方向に対して、２５度〜６５度の範囲で傾斜して形成されると好適である。

前記ストリッパプレートは、より具体的には、前記凸型及び凹型との間に位置する平面部と、該平面部に設けられた前記凸型の挿通孔を備え、前記傾斜部は前記挿通孔において前記キャビティに向けて突出して形成された形状とされている。

なお、前記凹型の前記テーパ部よりも外側には前記表皮材の固定部材が設けられ、この固定部材において表皮材が保持されている。

本発明の成形方法は、表皮材と樹脂とが一体成形された成形品の成形方法において、キャビティの周縁部にテーパ部が設けられた凹型と、該凹型に対向して配設される凸型と、該凸型の周囲に配設され前記テーパ部に対応する傾斜部を備えたストリッパプレートと、の間に前記表皮材を配設する工程と、前記凸型と凹型とが型開きされた状態で、前記凹型のテーパ部と前記ストリッパプレートの傾斜部で表皮材を挟持する工程と、前記凸型と凹型を型締めする工程と、前記キャビティに溶融樹脂を導入し、前記表皮材と溶融樹脂を一体成形する工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、凸型と凹型とストリッパプレートを備え、表皮材と樹脂を一体成形する成形装置において、凹型のキャビティ周縁部にテーパ部が設けられ、ストリッパプレートには、テーパ部に対応する傾斜部が形成されている。

表皮材のキャビティに位置する部分と、キャビティ外に位置する部分との境界は、凹型のキャビティ周縁部とストリッパプレートに挟持されて保持される。
本発明の成形装置では、上記のように、凹型のキャビティ周縁部にテーパ部が設けられ、ストリッパプレートには、テーパ部に対応する傾斜部が形成されているので、表皮材が保持されるときに表皮材が直角に折れ曲がることなく、表皮材に折れ線が付くことがなく、外観上良好な成形品を得ることが可能となる。

また、表皮材は、凹型のテーパ部とストリッパプレートの傾斜部に挟持されて保持されているので、型締めにより表皮材がキャビティ内に押し込まれたときに、端末側からキャビティ側に向けた表皮材のずり込みが可能となり、表皮材の局部的な伸びや破れが防止される。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

図１乃至図４は、本発明の実施例に係るものであり、図１は成形装置の説明図、図２は型開き状態を示す拡大説明図、図３は凸型及び凹型の型締め方向と、テーパ部の傾斜方向と、傾斜角度の関係を示す説明図、図４は型締め状態を示す拡大説明図である。

本発明の一実施形態に係る成形装置Ｓは、例えばドアトリムのように、表皮材１と樹脂Ｊとが一体成形された車両用内装材の製造に使用される。
成形装置Ｓは、凸型１０及び凹型２０からなる金型と、ストリッパプレート３０とを備えて構成されている。
金型としては、上下方向に型開きする金型、左右方向に型開きする金型のいずれの金型を用いても良い。

凸型１０と凹型２０とは対向して設けられ、型締め時には、凸型１０と凹型２０との間にはキャビティＫが形成される。
凸型１０は固定型であり、凹型２０は可動型である。凹型２０は、駆動機構により可動自在に構成されている。

図２に示すように、凹型２０にはテーパ部２１が設けられている。テーパ部２１は、凹型２０のキャビティＫの周縁部に設けられており、キャビティＫを取り囲むように設けられている。

テーパ部２１の傾斜角度θは、凸型１０及び凹型２０の型締め方向に対して、２５度〜６５度、好ましくは４５度とされている。
図３に、凸型１０及び凹型２０の型締め方向Ｄ_１と、テーパ部２１の傾斜方向Ｄ_２と、傾斜角度θの関係を示す。このように、テーパ部２１は、キャビティＫから拡開する方向に、キャビティＫの周縁部を広げるような状態で傾斜して形成される。

テーパ部２１は、成形時に、ストリッパプレート３０との間で、表皮材１を好適に保持するために設けられているものである。成形時の表皮材１の保持については、ストリッパプレート３０の説明とともに後述する。

また、凹型２０のテーパ部２１よりも外側には、表皮材１を保持するためのピン２２が設けられている。
ピン２２は、表皮材１の端末部１ａに刺さり、成形工程において、表皮材１が適正な位置からずれないように、表皮材１を保持する。

ストリッパプレート３０は、型開き時には凹型２０側に位置しており、型締め時に凹型２０とともに凸型１０側に移動し、型締め時には凸型１０の周りに位置する。さらに、ストリッパプレート３０は成形後に凹型２０側に移動して、凸型１０上に位置している成形品を突き出すように構成されている。これらのストリッパプレート３０の動作は、ストリッパプレート３０に接続された突き出し手段３１の動作により行われる。

ストリッパプレート３０は、凸型１０及び凹型２０との間に位置する平面部３４を備え、この平面部３４に、凸型１０の挿通孔３４ａを備えている。
上記のようにストリッパプレート３０が動作するとき、この挿通孔３４ａに凸型１０が出入りする。

ストリッパプレート３０は、上記のように成形品を突き出すための機構であるため、凸型１０上の成形品に当接するように、凸型１０の周りに密着するように設けられており、成形品の突き出し時には、凸型１０に摺動しながら移動するように構成されている。

また、ストリッパプレート３０は、成形品の突き出しを行う他に、成形を行うときに、凹型２０との間で、表皮材１を挟持することも行う。

図２は、型締め前の状態を示すものであり、凸型１０と凹型２０とは離間して位置している。
表皮材１は、凹型２０側に配設され、端末部１ａはピン２２により保持されている。
そして、さらに表皮材１は、凹型２０とストリッパプレート３０に挟持されて保持される。

ストリッパプレート３０には、凹型２０と当接する箇所に、傾斜部３２が設けられている。傾斜部３２は、キャビティＫに向けて突出して形成されている。

ストリッパプレート３０の傾斜部３２は、凹部２０のテーパ部２１との間で表皮材１を保持できるように、凹部２０のテーパ部２１に対応する角度で形成されている。
すなわち、凸型１０及び凹型２０の型締め方向に対して、２５度〜６５度、好ましくは４５度の傾斜角度で形成されている。

図２に示すように、型締め前の状態で、ストリッパプレート３０は凹型２０側に移動し、凹型２０のテーパ部２１と、ストリッパプレート３０の傾斜部３２とで表皮材１の端末部１ａを保持する。

ストリッパプレート３０は凸型１０との摺動面３３を備えており、凸型１０に沿って、凸型１０側から凹型２０側に移動する。このように、本例のストリッパプレート３０は、凸型１０に摺動可能に密着して配設されている。したがって、図４に示すように、凸型１０と凹型２０を型締めしたときに、キャビティＫに溶融樹脂を注入する工程において、注入された樹脂が、キャビティＫ以外の箇所に入り込むのを防止する。

なお、本例では、上記ストリッパプレート３０の傾斜部３２と摺動面３３は、ストリッパプレート３０に別部材として取着された入れ子部材３５に設けられている。
入れ子部材３５は、ボルト等によりストリッパプレート３０に取着されている。

このように、入れ子部材３５を用いることにより、従来のストリッパプレートに、この入れ子部材３５を取り付ければ、設備を入れ替える等のコストと手間をかけなくても、本発明の構成を実現することが可能となる。

本例では、ストリッパプレート３０の挿通孔３４ａの周縁部に、入れ子部材３５の取付凹部を設け、この取付凹部に入れ子部材３５を嵌合させて配設しているが、このような構成としなくても、平面部３４の上面に入れ子部材３５を取り付けた構成としても良い。
また、入れ子部材３５を設けなくても、ストリッパプレート３０に傾斜部３２と摺動面３３を一体に形成した構成としても良い。

本例の成形装置Ｓでは、表皮材１が凹型２０のテーパ部２１と、ストリッパプレート３０の傾斜部３２とで保持されているので、表皮材１のキャビティＫに位置する部分と、キャビティＫ外に位置する部分との境界において、表皮材１がなだらかに連続した状態で保持されるので、表皮材１に折れ線が付くことがない。

ここで、本発明の成形装置Ｓにおける成形品の製造工程を説明する。
まず、凸型１０と、凹型２０と、ストリッパプレート３０との間に表皮材１を配設する。次いで、凹型２０と凸型１０とが型開きされた状態で、凹型２０のテーパ部２１とストリッパプレート３０の傾斜部３２で表皮材１を挟持する。

表皮材１が適正な位置に保持されたら、図４に示すように、凸型１０と凹型２０を型締めし、キャビティＫ内に溶融樹脂Ｊを射出する。
すなわち、凸型２０に設けられた樹脂射出ゲートから、車両用内装部品の成形に必要な所定量の溶融樹脂Ｊが射出され、キャビティＫ内に樹脂Ｊが溶融した状態で配置される。

この型締めの状態を維持する間に、溶融樹脂Ｊを硬化させる冷却が行われ、表皮材１と樹脂Ｊとが一体化し、表皮材１と樹脂Ｊとが一体にされた成形品が形成される。

成形後には、表皮材１の端末部１ａを、成形品の裏側に巻き込んで処理するが、本例の成形装置Ｓによれば、表皮材１の端末部１ａに折れ線が付かず、巻き込み方向とは逆の方向に表皮材１に折りクセがつくことがないので、成形後の端末処理時に表皮材１の端末処理をスムーズに行うことが可能となる。

また、凸型１０とストリッパプレート３０と凹型２０の間で表皮材１を保持するとき、表皮材１が保持される箇所がテーパ状になっているので、型締めを行って表皮材１が凸型１０に押されて、表皮材１がキャビティＫ内に押し込まれたとき、また、溶融樹脂Ｊが射出されてキャビティＫ内に充填されたときに、端末部１ａ側からキャビティＫ側に向けて表皮材１が適度にずり込み、表皮材１に局部的な無理がかかることが防止される。これにより、表皮時１の局部的な伸びや破れが防止される。

図５は、他の実施例を示す説明図である。本実施例において上記実施例と同様部材には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施例の凹型２０は、電鋳殻２３と金型本体２４とから構成されている。

電鋳殻２３の裏面には、中央の孔にねじが設けられたねじきりナット４１が、溶接または再電鋳により部分的にインサートされて設けられている。
金型本体２４の所定箇所には、貫通孔４５が設けられており、貫通孔４５には、上記ナット４１と、このナット４１に連結するボルト４２が位置している。

ナット４１とボルト４２の頭部との間には、ワッシャ４３とスリーブ４４が介在されている。電鋳殻２３と金型本体２４とを組み付けるときは、ボルト４２の先端をナット４１に螺合させて締め込む。ボルト４２の頭部は、貫通孔４５の開口部周縁に押圧保持され、ボルト４２の締め込みにより、電鋳殻２３が引っ張られて、電鋳殻２３は金型本体２４側に引き付けられて固定される。
なお、本例では、裏面側からのナット４１及びボルト４２による固定を、図５の右方で行っているが、同様に左方で行っても良い。或いは中央部で行っても良い。さらにまた、複数箇所で行ってもよい。ナット４１及びボルト４２による固定は成形面に影響しないため、金型形状等に応じて、適宜所定の箇所で行うことができるものである。

電鋳殻２３の他の箇所では、平ビスＢで、電鋳殻２３が表面側から取り付けられる。
電鋳殻２３及び金型本体２４には、テーパ部２１が設けられている。テーパ部２１は、キャビティＫを取り囲むように設けられており、傾斜角度θは、凸型１０及び凹型２０の型締め方向に対して、２５度〜６５度、好ましくは４５度になるように形成されている。

上記構成からなる成形装置Ｓにおいても、傾斜部３２と摺動面３３を備えたストリッパプレート３０を備えた構成とし、このストリッパプレート３０により、表皮材１の保持と、成形品の突き出しを行う。
表皮材１の保持については、上記実施例と同様に行う。
これにより、本実施例においても、表皮材１の端末部１ａに折れ線をつけることなく、また、成形時に表皮材１の局部的な伸びや破れを防止することが可能となる。

本発明の実施例に係る成形装置の説明図である。 凸型と凹型の型開き状態を示す拡大説明図である。 凸型及び凹型の型締め方向と、テーパ部の傾斜方向と、傾斜角度の関係を示す説明図である。 凸型と凹型の型締め状態を示す拡大説明図である。 他の実施例を示す説明図である。 従来例を示す説明図である。 従来例を示す説明図である。

符号の説明

１ 表皮材
１ａ 端末部
１０ 凸型
２０ 凹型
２１ テーパ部
２２ ピン
２３ 電鋳殻
２４ 金型本体
３０ ストリッパプレート
３１ 突き出し手段
３２ 傾斜部
３３ 摺動面
３４ 平面部
３４ａ 挿通孔
３５ 入れ子部材
Ｄ_１ 凸型及び凹型の型締め方向
Ｄ_２ テーパ部２１の傾斜方向
Ｊ 樹脂
Ｋ キャビティ
θ 傾斜角度

Claims (8)

1. 対向する凸型及び凹型を備え、該凸型及び凹型の間に形成されたキャビティに表皮材を配置して樹脂を注入し、該樹脂に前記表皮材を一体成形する成形装置において、
   前記凸型及び凹型の間にはストリッパプレートが介設され、
   前記凹型の前記キャビティの周縁部にはテーパ部が設けられ、
   前記ストリッパプレートには前記テーパ部に対応する傾斜部が形成され、前記テーパ部と傾斜部との間で前記表皮材が保持されたことを特徴とする成形装置。
2. 前記ストリッパプレートは前記凸型との摺動面を備えたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
3. 前記傾斜部は前記ストリッパプレートに取着された入れ子部材に形成されたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
4. 前記摺動面は前記ストリッパプレートに取着された入れ子部材に形成されたことを特徴とする請求項２記載の成形装置。
5. 前記テーパ部は前記凸型及び凹型の型締め方向に対して、２５度〜６５度の範囲で傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
6. 前記ストリッパプレートは前記凸型及び凹型との間に位置する平面部と、該平面部に設けられた前記凸型の挿通孔を備え、前記傾斜部は前記挿通孔において前記キャビティに向けて突出して形成されたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
7. 前記凹型の前記テーパ部よりも外側には前記表皮材の固定部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
8. 表皮材と樹脂とが一体成形された成形品の成形方法において、
   キャビティの周縁部にテーパ部が設けられた凹型と、該凹型に対向して配設される凸型と、該凸型の周囲に配設され前記テーパ部に対応する傾斜部を備えたストリッパプレートと、の間に前記表皮材を配設する工程と、
   前記凸型と凹型とが型開きされた状態で、前記凹型のテーパ部と前記ストリッパプレートの傾斜部で表皮材を挟持する工程と、
   前記凸型と凹型を型締めする工程と、
   前記キャビティに溶融樹脂を導入し、前記表皮材と溶融樹脂を一体成形する工程と、を備えたことを特徴とする成形方法。

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