JP2006289668A

JP2006289668A - 樹脂射出成形装置及び筒状樹脂部品

Info

Publication number: JP2006289668A
Application number: JP2005110495A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Saito; 和弘齋藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20090239015A1; EP1867458A1; EP1867458A4; WO2006109559A1

Abstract

【課題】スライドコアの抜き勾配を極力小さくすることができる樹脂射出成形装置を提供する。
【解決手段】スライドコア１２が、抜き方向で順勾配となる第１コア部１３と、抜き方向で逆勾配となる第２コア部１４とから構成されているため、スライドコア１２自体には抜き勾配がなくても、第１コア部１３を最初に抜くことにより、筒状樹脂部品３の空洞１０内面との間に隙間Ｄが生じ、その後、第２コア部１４も一緒に、スライドコア１２全体を容易に抜き出すことができる。スライドコア１２に従来のような角度の抜き勾配を形成する必要がないため、製造された筒状樹脂部品３の肉厚は均一になる。第１コア部１３と第２コア部１４とが、Ｔ形スロットとＴ形溝で係合しているため、第１コア部１３を抜き方向Ｓ２へスライドさせれば、第１コア部１３だけが先行してスライドした後、第２コア部１４が第１コア部１３に従動してスライドする。
【選択図】図５

Description

本発明は、筒状樹脂部品を成形するための樹脂射出成形装置及び筒状樹脂部品に関するものである。

自動車のインストルメントパネルの内部には、射出成形された筒状樹脂部品であるクロスカービームが車幅方向に沿って配置されている。このクロスカービームは、車体の強度部材としてだけでなく、内部の空洞を利用した空調用のダクトとしても利用される（例えば、特許文献１参照）。

クロスカービームのような筒状樹脂部品は射出成形装置により製造される。例えば、上下一対の成形型で筒状樹脂部品の外形を規定するキャビティ空間を形成し、そのキャビティ空間内に、筒状樹脂部品の空洞を規定する棒状のスライドコアを水平方向に突出させる。そして、スライドコアの外側のキャビティ空間内に樹脂材料を射出して筒状樹脂部品を成形した後、スライドコアを筒状樹脂部品から抜き出し、型開きして筒状樹脂部品を取り出す。筒状樹脂部品にはスライドコアを抜き出した後に空洞が貫通状態で形成されている。

スライドコアには筒状樹脂部品からの抜き出しを可能にするため、抜き方向において２〜３度の抜き勾配が形成されている。つまり、抜く方向が太いテーパー状になっている。従って、筒状樹脂部品内の空洞もスライドコアに相応したテーパー状になっている。これに対して、筒状樹脂部品の外面はストレート状の筒表面であるため、筒状樹脂部品の肉厚は抜き方向に向けて厚さが薄くなっている。
特開２００４−１６８７号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、筒状樹脂部品の肉厚が不均一になるため、射出成形時の冷却速度が異なり、装置の制御が面倒である。また、強度も不均一となり、弱い部分に応力が集中するため、補強が必要となる。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、スライドコアの抜き勾配を極力小さくすることができる樹脂射出成形装置及び筒状樹脂部品を提供するものである。

請求項１記載の発明は、筒状樹脂部品の外形規定用のキャビティ空間を形成自在な一対の成形型と、筒状樹脂部品の空洞規定用で且つキャビティ空間内へ空洞の長手方向に合致したスライド方向に沿って突出自在なスライドコアを備え、スライドコアをキャビティ空間内に突出させた状態で該スライドコアの外側のキャビティ空間内に樹脂材料を射出して筒状樹脂部品を成形すると共に、成形後に筒状樹脂部品からスライドコアを抜き出す樹脂射出成形装置であって、前記スライドコアが、スライド方向に直交する方向で複数に分割された、抜き方向で順勾配となる第１コア部と、抜き方向で逆勾配となる第２コア部とから構成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、第１コア部と第２コア部の互いに摺動自在な分割面に、摺動状態を維持したまま両者間のスライド方向での相対的移動量を所定の範囲に規制する係合連結部を形成し、第１コア部をスライド方向に可動させ、第２コア部を第１コア部に従動させたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、成形型からスライド方向に直交する方向で突出して筒状樹脂部品に開口を形成するための突出ピンを形成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、突出ピンが筒状樹脂部品の空洞部分まで突出して、該突出ピンの側面に第１コア部又は第２コア部の先端が当接すると共に、該突出ピンの側面と第１コア部又は第２コア部の先端との間に係合保持部を形成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、スライドコアの外側のキャビティ空間内に、予め成形された樹脂製又は非樹脂製の成形品をインサートした状態で樹脂材料を射出することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記樹脂射出成形装置を使用して製造された筒状樹脂部品である。

請求項１記載の発明によれば、スライドコアが、抜き方向で順勾配となる第１コア部と、抜き方向で逆勾配となる第２コア部とから構成されているため、スライドコア自体には抜き勾配がなくても、第１コア部を最初に抜くことにより、筒状樹脂部品の空洞内面との間に隙間が生じ、その後、第２コア部も一緒に、スライドコア全体を容易に抜き出すことができる。スライドコアに従来のような角度の抜き勾配を形成する必要がないため、製造された筒状樹脂部品の肉厚は均一になる。

請求項２記載の発明によれば、第１コア部と第２コア部とが、摺動状態を維持したまま、相対的に移動する量が制限されているため、第１コア部を抜き方向へスライドコアさせれば、第１コア部だけが先行してスライドした後、第２コア部が第１コア部に従動してスライドする。従って、最初に空洞内面との間に隙間を形成することができ、その後にスライドコア全体を抜き出すことができる。また、スライドコアを突出させる場合も、第１コア部を突出させるだけで、スライドコア全体を突出させることができる。

請求項３記載の発明によれば、筒状樹脂部品に空調エアーの吹出口等として利用できる開口を形成することができる。

請求項４記載の発明によれば、空洞部分まで突出する突出ピンの側面に、第１コア部又は第２コア部の先端が係合するため、スライドコアが射出成形時の樹脂材料の充填流動圧力を受けても、傾いたり位置ずれを起こしたりすることはない。

請求項５記載の発明によれば、予め成形された成形品をインサートした筒状樹脂部品を得ることができる。

請求項６記載の発明によれば、前述の樹脂射出成形装置で製造された筒状樹脂部品であるため、肉厚が均一で、あらゆる分野に利用することができる。

スライドコアの抜き勾配を極力小さくすることができる樹脂射出成形装置を提供するという目的を、筒状樹脂部品の外形規定用のキャビティ空間を形成自在な一対の成形型と、筒状樹脂部品の空洞規定用で且つキャビティ空間内へ空洞の長手方向に合致したスライド方向に沿って突出自在なスライドコアを備え、スライドコアをキャビティ空間内に突出させた状態で該スライドコアの外側のキャビティ空間内に樹脂材料を射出して筒状樹脂部品を成形すると共に、成形後に筒状樹脂部品からスライドコアを抜き出す樹脂射出成形装置であって、前記スライドコアが、スライド方向に直交する方向で複数に分割された、抜き方向で順勾配となる第１コア部と、抜き方向で逆勾配となる第２コア部とから構成されたことで、実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９は、本発明の第１実施例を示す図である。上型（成形型）１と下型（成形型）２を備え、上型１が上下に移動する。上型１と下型２との間には、型閉め時に、筒状樹脂部品３の外形に相応するキャビティ空間４が形成される。

上型１にはシリンダ５が設けられ、該シリンダ５から樹脂流路６を介してキャビティ空間４内へ樹脂材料７を射出することができる。上型１には、キャビティ空間４内へ筒状樹脂部品３の肉厚相当分だけ突出する２つの突出ピン８が設けられている。

下型２には中央に大きな１つの突出ピン９が設けられている。この突出ピン９は筒状樹脂部品３の空洞１０に相当する部分までキャビティ空間４内に突出する。この突出ピン９の側面には凹部（係合保持部）９ａが形成されている。下型２には、型開き時にキャビティ空間４内へ突出する複数のエジェクタピン１１が設けられている。

そして、キャビティ空間４の左右両側には、キャビティ空間４の長手方向に合致したスライド方向Ｓに沿って移動自在なスライドコア１２がそれぞれ設けられている。スライド方向Ｓの、一方は突出方向Ｓ１で、他方は抜き方向Ｓ２である。スライドコア１２は、スライド方向Ｓに直交する上下方向で分割された第１コア部１３と第２コア部１４とから構成されている。スライドコア１２の第１コア部１３と第２コア部１４とを合体させた全体としての外形は、略円柱形状で、抜き方向Ｓ２への抜き勾配は０〜１度の範囲に抑えられている。第２コア部１４の先端には、前記突出ピン９の凹部９ａに相応する凸部（係合保持部）１４ａが形成されている。

第１コア部１３は基端部が太く、抜き方向Ｓ２で順勾配となる。第２コア部１４は基端部が細く、抜き方向Ｓ２で逆勾配となる。第１コア部１３の基端部はキャビティ空間４の一部を規定する移動型１５に結合され、移動型１５と一緒に移動する。第１コア部１３は移動型１５に対して上下移動自在な状態で結合されている。

第１コア部１３と第２コア部１４の間には、互いに摺動自在な斜めの分割面１３ｍ、１４ｍが存在する。第１コア部１３の分割面１３ｍには、分割面１３ｍと方向性が合致したＴ形スロット（係合連結部）１６が形成され、第２コア部１４の分割面１４ｍには、分割面１４ｍと方向性が合致した所定長さのＴ形溝（係合連結部）１７が形成されている。Ｔ形スロット１６がＴ形溝１７内に係合されることにより、第１コア部１３と第２コア部１４の分割面１３ｍ、１４ｍ同士は摺動状態が維持され、且つＴ形溝１７の長さの範囲内で、第２コア部１４は第１コア部１３に対して相対的に移動することができる。Ｔ形スロット１６がＴ形溝１７の端部に当たると、第２コア部１４は、それ以上相対移動することはできず、第１コア部１３と一緒に移動する。

次に、この樹脂射出成形装置により筒状樹脂部品３であるクロスカービームを製造する手順を説明する。

型閉め（図１参照）：

上型１を下型２に対して型閉めして、キャビティ空間４を形成する。上方の突出ピン８と、下方の突出ピン６を、それぞれキャビティ空間４内に突出させる。次に、スライドコア１２をそれぞれキャビティ空間４内に突出させる。スライドコア１２は第１コア部１３を突出させるだけで、第２コア部１４がＴ形スロット１６とＴ形溝１７との係合により一緒に移動する。第２コア部１４の先端の凸部１４ａは突出ピン９の側面の凹部９ａに係合する。

樹脂充填（図４参照）：

シリンダ５から樹脂流路６を介して、樹脂材料７をスライドコア１２の外側のキャビティ空間４内に充填する。第２コア部１４の先端の凸部１４ａが、突出ピン９の側面の凹部９ａに係合しているため、スライドコア１２が射出成形時の樹脂材料７の充填流動圧力を受けても、傾いたり位置ずれを起こしたりすることはない。

スライドコアの初期動作（図５）：

キャビティ空間４内が冷却固化して筒状樹脂部品３が形成された後に、スライドコア１２の第１コア部１３を抜き方向Ｓ２にスライドさせる。そうすると、Ｔ形スロット１６がＴ形溝１７内で移動できる距離だけ、第１コア部１３が第２コア部１４に対して抜き方向Ｓ２へ相対移動する。第１コア部１３が相対移動すると、第１コア部１３側において、空洞１０の内面との間に隙間Ｄが生じる。

スライドコアの抜き移動（図６）：

第１コア部１３と空洞１０の内面との間に隙間Ｄが形成された後、スライドコア１２全体を抜き方向Ｓ２へ移動させ、キャビティ空間４の外側に位置される。隙間Ｄが形成されているため、スライドコア１２の円滑な引き抜きを行うことができる。突出ピン８、９も上型１及び下型２内に収納する。

型開き（図７）：

次に、上型１を上に移動させて、型開きする。筒状樹脂部品３の上部には、２つの開口１８が形成される。この開口１８は空調エアーの吹出口として利用することができる。筒状樹脂部品３の下側には１つの開口１９が形成される。この開口１９は空調ユニットとの接続に利用される。

製品取り出し（図８）：

最後に、エジェクタピン１１を上方に突出させて、筒状樹脂部品３を下型２から外して取り出す。得られた筒状樹脂部品３は、クロスカービームとして車体の固定され、内部の空洞１０は空調エアーの通路として利用される。また、空洞１０の抜き勾配は０〜１度の範囲に抑えられているため、筒状樹脂部品３の肉厚は略均一である。

図１０及び図１１は、本発明の第２実施例を示す図である。この実施例では、キャビティ空間４の内部に、予め成形した金属製の成形品２０、２１をインサートして成形した。成形品２０、２１は、空洞１０の内面を形成する筒状部２０ａ、２１ａと、フランジ部２０ｂ、２１ｂとから形成されている。得られた筒状樹脂部品２７では、左右の成形品２０、２１のうち、運転席側に対応する右側の成形品２１方が、強度を高めるために筒状部２１ａを長く形成している。その他の構成及び作用効果は先の実施例と同様に付き、共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１２及び図１３は、本発明の第３実施例を示す図である。この実施例でも、キャビティ空間２２の内部に、予め成形した金属製の成形品２３、２４をインサートして成形した。成形品２３、２４は、筒状部２３ａ、２４ａとフランジ部２３ｂ、２４ｂとから形成されているが、得られた筒状樹脂部品２８では、筒状部２３ａ、２４ａは筒状樹脂部品２８表面に外装される。従って、この実施例の上型２５と下型２６は先の実施例と異なり、この成形品２３、２４の筒状部２３ａ、２４ａに関する分だけキャビティ空間２２が拡大している。その他の構成及び作用効果は先の実施例と同様に付き、共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以上の各実施例では、スライド方向Ｓに可動させる第１コア部１３を第２コア部１４の上側にする例を示したが、下側にしても良い。また、スライドコア１２を二分割する例を示したが、三分割以上しても良い。更に、前記突出ピン９を使用しないで、第１コア部１３又は第２コア部１４の先端部の一方に凹部９ａに相当する凹部を形成し、他方に該凹部９ａに相応する凸部を形成して、係合保持部に相当する凹部と凸部どうしを直接凹凸係合させることで、射出圧力による位置ずれを防止する先端部の位置精度の向上を図っても良い。

本発明の第１実施例に係る樹脂射出成形装置を示す断面図。図１のスライドコアのみを示す拡大概略側面図。図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。樹脂材料を射出した図１相当の断面図。図４に示す状態から第１コア部を第２コア部に対して相対的にスライドさせた状態を示す断面図。図５に示す状態からスライドコアの全体を抜き方向へスライドさせた状態を示す断面図。図６に示す状態から型開きした状態を示す断面図。図６に示す状態から筒状樹脂部品をエジェクタピンにより取り出した状態を示す断面図。図８に示す状態から取り出した筒状樹脂部品を示す拡大断面図。本発明の第２実施例に係る樹脂射出成形装置を示す断面図。図１０に示す状態から取り出した筒状樹脂部品を示す拡大断面図。本発明の第３実施例に係る樹脂射出成形装置を示す断面図。図１２に示す状態から取り出した筒状樹脂部品を示す拡大断面図。

符号の説明

１、２５上型（成形型）
２、２６下型（成形型）
３、２７、２８筒状樹脂部品
４、２２キャビティ空間
７樹脂材料
８、９突出ピン
９ａ凹部（係合保持部）
１０空洞
１２スライドコア
１３第１コア部
１３ｍ分割面
１４第２コア部
１４ａ凸部（係合保持部）
１４ｍ分割面
１６Ｔ形スロット（係合連結部）
１７Ｔ形溝（係合連結部）
１８、１９開口
２０、２１、２３、２４成形品
Ｓスライド方向
Ｓ１突出方向
Ｓ２抜き方向
Ｄ隙間

Claims

筒状樹脂部品（３）の外形規定用のキャビティ空間（４）を形成自在な一対の成形型（１，２）と、筒状樹脂部品（３）の空洞（１０）規定用で且つキャビティ空間（４）内へ空洞（１０）の長手方向に合致したスライド方向（Ｓ）に沿って突出自在なスライドコア（１２）を備え、
スライドコア（１２）をキャビティ空間（４）内に突出させた状態で該スライドコア（１２）の外側のキャビティ空間（４）内に樹脂材料（７）を射出して筒状樹脂部品（３）を成形すると共に、成形後に筒状樹脂部品（３）からスライドコア（１２）を抜き出す樹脂射出成形装置であって、
前記スライドコア（１２）が、スライド方向（Ｓ）に直交する方向で複数に分割された、抜き方向（Ｓ２）で順勾配となる第１コア部（１３）と、抜き方向（Ｓ２）で逆勾配となる第２コア部（１４）とから構成されていることを特徴とする樹脂射出成形装置。
請求項１記載の樹脂射出成形装置であって、
第１コア部（１３）と第２コア部（１４）の互いに摺動自在な分割面（１３ｍ，１４ｍ）に、摺動状態を維持したまま両者間のスライド方向（Ｓ）での相対的移動量を所定の範囲に規制する係合連結部（１６，１７）を形成し、第１コア部（１３）をスライド方向（Ｓ）に可動させ、第２コア部（１４）を第１コア部（１３）に従動させたことを特徴とする樹脂射出成形装置。
請求項１又は請求項２記載の樹脂射出成形装置であって、
成形型（１，２）からスライド方向（Ｓ）に直交する方向で突出して筒状樹脂部品（３）に開口（１８，１９）を形成するための突出ピン（８，９）を形成したことを特徴とする樹脂射出成形装置。
請求項３記載の樹脂射出成形装置であって、
突出ピン（９）が筒状樹脂部品（３）の空洞（１０）部分まで突出して、該突出ピン（９）の側面に第１コア部（１３）又は第２コア部（１４）の先端が当接すると共に、該突出ピン（９）の側面と第１コア部（１３）又は第２コア部（１４）の先端との間に係合保持部（９ａ，１４ａ）を形成したことを特徴とする樹脂射出成形装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂射出成形装置であって、
スライドコア（１２）の外側のキャビティ空間（４）内に、予め成形された樹脂製又は非樹脂製の成形品（２０，２１，２３，２４）をインサートした状態で樹脂材料（７）を射出することを特徴とする樹脂射出成形装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂射出成形装置を使用して製造されたことを特徴とする筒状樹脂部品。