JP2008068527A - 樹脂成形品のｒｉｍ成形用成形型並びにｒｉｍ成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表層部をＲＩＭ芯材により芯材に積層形成する場合に、芯材の裏面側まで表層部が形成されないようにした樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型並びにＲＩＭ成形方法を提供する。
【解決手段】予め成形した芯材１１をインサートして、その表面にＲＩＭ成形型により表皮層３を積層形成する場合、芯材２の外周部におけるＲＩＭ成形型６のゲート部１０に対向する対向部位にダム部４を突出形成し、ダム部４により、ＲＩＭ成形型６による表皮層３の成形時に、表皮層３の端末延在部３ｂを積層形成し、表皮層３の形成後に端末延在部３ｂをダム部４と共に削成することにより、樹脂成形品を成形する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のステアリングホイールに装着されてエアバッグ装置をカバーするエアバッグカバー等の樹脂成形品、特に芯材の表面に表皮層を積層形成するための樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型ならびにＲＩＭ成形方法に関する。

従来、この種の樹脂成形品、例えば前記エアバッグカバー、ホーンパッド、ヘッドレスト、アームレスト、ステアリングホイール等の自動車用内装部品は、手で触った時のべたつき感がなく、他部材との干渉による強度及び硬度の安定性の要求を満足するために、樹脂製の芯材の表面に軟質ウレタンからなるフィルム状の表皮層を積層することによって構成しているものがあった。

そして、前記表皮層を芯材に積層するために、広く、ＲＩＭ成形方法が採用されている。

当該ＲＩＭ成形方法は、予め成形した芯材を上型および下型により形成したキャビティーにインサートすることによって、該キャビティー内に前記芯材の表面に表皮層を積層するための表皮層成形用キャビティー部を形成し、該表皮層成形用キャビティー部にゲート部より液状樹脂を導入して前記芯材の表面に前記表皮層を積層形成するようになすものである（特許文献１、２及び３参照）
特開平５−２６１７４９号公報。 特開平６− ９９４５２号公報。 特開２００４−５８５６４号公報。

上記特許文献によれば、図９−１に示すように、ＲＩＭ成形型ａを構成する上型ｂと下型ｃとにより、キャビティーｄを形成し、キャビティーｄ内に予め射出成形等により成形しておいた芯材ｅをセットすることによって、キャビティーｄにおける芯材ｅが存在しない部位下型ｃ側に表皮層成形用キャビティー部ｆを形成して、次に、ミキシングヘッドｋよりランナーｍを介して所定の導入圧力を持って供給されたポリウレタン樹脂等からなる液状樹脂ｈを、図９−２に示すように、上型ｂおよび下型ｃに渡って形成したゲート部ｇに導入し、更に、図９−３に示すように、液状樹脂ｈを表皮層成形用キャビティー部ｆ内に導いて、表皮層成形用キャビティー部に充満させることにより、芯材ｅの表面にフィルム状の表皮層を形成するようにしていた。

しかしながら、上記従来方法によれば、図９−２に示す状態で、ゲート部ｇに液状樹脂ｈを導入した際、液状樹脂ｈが所定の導入圧力を持って導入されることから、この所定の導入圧力によって、芯材ｅが液状樹脂ｈの導入方向に押圧され例えば上型ｂのキャビティー形成面ｉから離れて、型隙間ｊが形成されてしまうことがある。

この結果として、型隙間ｊに液状樹脂ｈが回り込んで、芯材ｅの端面から裏面側まで前記表層部が形成されてしまい、不良品となっていた。

そこで、本発明は、かかる点に鑑み、表層部をＲＩＭ芯材により芯材に積層形成する場合に、芯材の裏面側まで表層部が形成されないようにした樹脂成形品及び樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型並びにＲＩＭ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、本発明に係る樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型は、予め成形した芯材を上型および下型により形成したキャビティーにインサートする際に、該キャビティー内に前記芯材の表面に表皮層を積層するための表皮層成形用キャビティー部を形成して、該表皮層成形用キャビティー部にゲート部より液状樹脂を導入して前記芯材の表面に前記表皮層を積層するようになした樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型であって、前記芯材における前記ゲート部に対向するゲート対向部位にダム部を突出形成し、該ダム部が前記ゲート部より導入された前記液状樹脂の導入圧力を受けることによって、前記芯材を前記キャビティー壁面に押し付けた状態で前記液状樹脂を前記表皮層成形用キャビティー部に導入して前記芯材の表面に表皮層を形成するように構成したことを特徴とする。

かかる構成を有する本発明は、芯材の外周部におけるＲＩＭ成形型のゲート部に対向するゲート対向部位にダム部が突出形成されているために、表層部のＲＩＭ成形時に、ゲート部から導入された液状樹脂の導入圧力が、ダム部に及ぼされて、芯材をキャビティー壁面に密着させるように働くことになって、従来のような型隙間ｊが形成されることがなくなり、この結果として、芯材の裏面まで表層部が形成されることがなくなり、また、ダム部にも表層部が形成されることになるが、成形後に削成すれば、美観性に富んだ樹脂成形品を成形することができる。

また、本発明に係る樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型は、前記芯材における前記ダム部以外の部位における外周部に突起部を突出形成し、該突起部を、前記上型および下型により挟み込んだ状態で前記液状樹脂を前記表皮層成形用キャビティー部に導入して前記芯材の表面に表皮層を形成するように構成しもよい。

かかる構成を有する発明は、表層部の成形時に、突起部をＲＩＭ成形型の上型および下型によって挟み込むことによって、芯材がキャビティー内において確実に固定されることになって、更に、液状樹脂の導入圧力による型隙間の発生を確実に防ぐことができ、突起部における先端側の表層部が形成されていない部位を削成することによって、やはり、美観性に富んだ樹脂成形品を提供することができる。

また、本発明に係る樹脂成形品のＲＩＭ成形方法は、芯材の外周部に突出形成したダム部をＲＩＭ成形型のゲート部が対向するゲート対向部位に置していることから、表層部のＲＩＭ成形時に、ゲート部から導入された液状樹脂の導入圧力がダム部に及ぼされて、芯材をキャビティー壁面に密着させるように働くことになって、従来のような型隙間ｊが形成されることがなくなり、この結果として、芯材の裏面まで表層部が形成されることがなくなり、また、ダム部にも表層部が形成されることになるが、成形後に削成すれば、美観性に富んだ樹脂成形品を提供することができる。

上記のように構成する本発明によれば、芯材の外周部におけるＲＩＭ成形型のゲート部に対向するゲート対向部位にダム部を突出形成したために、表層部のＲＩＭ成形時に、ゲート部から導入された液状樹脂の導入圧力がダム部に及ぼされて、芯材をキャビティー壁面に密着させるように働くことになって、従来のような型隙間ｊが形成されることがなくなり、この結果として、芯材の裏面まで表層部が形成されることがなくなり、また、ダム部にも表層部が形成されることになるが、成形後に削成すれば、美観性に富んだ樹脂成形品を提供することができる。

以下、図を用いて、本発明を実施するための実施の形態について説明する。

図１は本発明に係る一の実施の形態を採用したエアバッグカバーの斜視図、図２はＲＩＭ成形型より離型したままの状態におけるエアバッグカバーの斜視図、図３は図２に示すエアバッグカバーにおける成形時に形成されたゲート部相当部位及びダム部をカットして図１に示す完成品のエアバッグカバーにするための説明図、図４−１は図２に示す図２に示すエアバッグカバーを成形するためのＲＩＭ成形型における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４−２は同じく液状樹脂をゲート部まで導入した状態を描画要部断面図、図４−３は同じく液状樹脂がゲート部を通過し表皮層成形キャビティー内に導入された状態を描画した断面図である。

先ず、図１を用いて、本発明に係る一の実施の形態により成形完成した樹脂成形品であるエアバッグカバーについて説明する。

エアバッグカバー１は、不図示のステアリングホイールに装着されてエアバッグ装置をカバーするものであり、ＴＰＯ、ＴＰＵ或いはＴＰＳ等のある程度剛性を有する樹脂を用いて射出成形等により成形された芯材２と、芯材２における乗員側に面する表面を積層被覆したフィルム状の表皮層３とを有して構成している。

表皮層３は、後述するＲＩＭ成形により芯材２に積層することにより形成されるもので、ポリウレタン等ウレタン系樹脂より構成されており、場合によっては、接着剤を介して芯材に積層される場合もある。即ち、芯材２が、ＴＰＯ或いはＴＰＳ等の場合には、接着剤を介在させるが、ＴＰＵ等の場合には、接着剤無しで、芯材２に積層されている。そして、芯材２は、下面側が開口するボックス状のエアバッグ収容部２ａと、エアバッグ収容部２ａの上面側に一体に形成された上部壁部２ｂとを有して構成している。上部壁部２ｂの乗員側に面する表面に、表皮層３が積層され、表皮層３は上部壁部２ｂの端面まで被覆するように延在している。

又、エアバッグカバー１は、例えば、上方より平面視すると略台形状を呈しており、その長辺側の上底辺１ａを上側に、短辺側の下底辺１ｂを下側になるようにして、ステアリングホイールに装着されるのであるが、下底辺１ｂの略中央部における芯材２の端面および表皮層３の端面には、それぞれ斜線で示すように、切断面２ｃ、３ｃが形成されている。

切断面２ｃは、後述の芯材２に予め形成したダム部を切断した面であり、切断面３ｃは、このダム部によって表層部３の積層時に形成された後述の端末延在部を切断した面である。

次に、図２を用いて、図１に示す切断面２ｃ、３ｃを形成する前すなわち芯材２に表皮層３を積層した状態である後述のＲＩＭ成形型から離型したままのエアバッグカバー１について説明する。

即ち、エアバッグカバー１は、芯材２の上部壁部２ｂの表面部には、表皮層３が積層されているのであるが、芯材２における下底辺１ｂの略中央外周部には、外側に突出するようにダム部４が形成されている。ダム部４は、例えば射出成形等により予め芯材２を成形する際に、同時に芯材２と共に一体に形成されている。

ダム部４の上面側には、後述の表皮層３のＲＩＭ成形時に、表皮層３の端末延在部３ａが積層されており、端末延在部３ａの外端側には、後述のＲＩＭ成形型のゲート部によって形成された突起部５が連接されている。

したがって、芯材２側のダム部４及び端末延在部３ａは、図３に示すように、ＲＩＭ成形後にゲート部形成部１０ｂと共に切断されて、図１に示すエアバッグカバー１を完成するのであるが、この時、ダム部４及び端末延在部３ａの切断によって、前述した切断面２ｃ及び３ｃが形成されることになる。

次に、図４−１乃至図４−３に示すＲＩＭ成形型を用いて、図２に示す完成前のエアバッグカバー１を成形する場合について説明する。

即ち、ＲＩＭ成形型６は、上型７および下型８を有して構成され、上型７及び下型８によって、キャビティー９が形成される。

キャビティー９は、予め射出成形等により成形された芯材２を上型７側に寄せた状態でインサートすることにより、芯材２と下型８のキャビティー形成面８−１との間に、空間部となった表皮層成形用キャビティー部９ａが形成されている。

この際、上型７および下型８に形成されたゲート部１０の一端側に存する薄肉ゲート部１０ａに対向するゲート対向部位に、芯材２に形成したダム部４が配置されている。又、ゲート部１０の他端側は、ミキシングヘッド１４から導出された液状樹脂１１をゲート部１０に導入するランナー１２に連結されている。

このように構成するＲＩＭ成形型６を用いて、芯材２に表皮層３をＲＩＭ成形により積層するには、先ず、図４−１に示すように、上型７および下型８によって形成されたキャビティー９内に、予め成形しておいた芯材２をセットする。これにより、芯材２は、上型７のキャビティー成形面７−１側に寄せた状態でセットされることになり、これにより、キャビティー９内において下型８のキャビティー形成面８−１と芯材２とによって表層部成形用キャビティー９ａが形成されることになる。

そして、この状態において、芯材２のダム部４は、やはりゲート部１０の上型７側に寄せられ対向配設されており、ゲート部１０の一端側に薄肉ゲート部１０ａが形成されることになる。

次に、図４−２に示すように、ミキシングヘッド１４においてイソシアネート成分とポリオール成分とを混合することによって組成された液状樹脂１１は、所定の導入圧力を付与した状態で、ランナー１２を介して、ゲート部１０に導入される。

そして、液状樹脂１１が薄肉ゲート部１０ａに到達した時点以降、液状樹脂１１の導入圧力によって、ダム部４の下型８側に対向するダム面４ａは、上型７のキャビティー形成面７−１側に押圧されることになって、芯材２を上型７のキャビティー形成面７−１に密着させることになる。

この状態より、更に、液状樹脂１１をゲート部１０から表皮層成形用キャビティー部９ａ内に導入することによって、表皮層成形用キャビティー部９ａ内には、液状樹脂１１が充満し(図４−３に示す状態)、芯材２の下底辺１ｂの表面に表皮層３が積層形成される。

形成された表皮層３が固化した状態、ＲＩＭ成形型６より離型すれば、図２に示す完成前のエアバッグカバー１が成形されることになる。

かかる構成において、芯材２の略中央外周部におけるＲＩＭ成形型６のゲート部１０に対向するゲート対向部位に、ダム部４を突出形成したために、表層部３のＲＩＭ成形時に、ゲート部１０から導入された液状樹脂１１の導入圧力が、ダム部４に及ぼされ、芯材２を上型７のキャビティー形成面７−１側に押し付けられて密着させるように働くことになって、従来のような型隙間ｊが形成されることがなくなり、この結果として、芯材２の裏面側まで表層部３が形成されることがなくなり、また、ダム部４にも表層部３の端末延在部３ａが形成されることになるが、端末延在部３ａはゲート部１０によって形成された突起部５と共に成形後に削成すれば、美観性に富んだ図１に示すようなエアバッグカバー１を提供することができることになる。

図５は、本発明に係るＲＩＭ成形型６の第２実施の形態を示すもので、上記実施の形態に対して、ゲート部１０の断面形状の変形例を示している。

即ち、図５に示すＲＩＭ成形型６は、ゲート部１０における上型７側に円弧状の凸部７ａを形成することによって、下型８側に凸湾曲部が形成され、液状樹脂１１がダム部４の下型８側に向かって一旦下向きに方向転換した後、次に、上向き方向に曲折され、ダム部４における下型８に面した側を上型７側に突き上げ、押し上げるように作用する。

かかる構成により、芯材２に表層部３を積層する過程において、ランナー１２より導入された液状樹脂１１は、ゲート部１０内において導入方向を曲折されながら、表皮層成形用キャビティー部側へ導出されることになり、前記曲折によって、ダム部４を上型７側により強く押し上げて、芯材２を上型７のキャビティー形成面７−１側に密着させることになって、液状樹脂１１の芯材２の裏面側への回り込み防止の完全化を図っている。

また、図６は、本発明に係るＲＩＭ成形型の第３の実施の形態を示している。

図６に示すＲＩＭ成形型６によれば、エアバッグカバー１の上底辺４ａ側において、表皮層３の端末部３ａが、芯材２の端部を巻込むように形成されるように、表皮層成形用キャビティー部９ａが、芯材２の端部側から裏側の一部まで連続するように形成したものである。

かかる構成により、液状樹脂１１は、結局芯材２の裏側に回りこむことになるが、エアバッグカバー１の上底辺４ａ側に至った場合、ゲート部１０より相当遠ざかった位置にあることから、導入圧力より大きく減圧された状態となっており、芯材２と上型７のキャビティー形成面７−１との間に型隙間を生ずるようには働き得なくなっており、従来のような問題は起こらない。

更にまた、図７は、第４の実施の形態におけるＲＩＭ成形型より離型したままの状態のエアバッグカバーの斜視図である。

図７によれば、芯材２の上部壁部２ｂの外周部において、上記実施の形態におけるエアバッグカバー１の下底辺１ｂに設けたダム部４に連続する形で、両側辺部１ｃ側に延在する突起部１３を形成した点異なっている。

本実施の形態では、突起部１３は、エアバッグカバー１の上底辺１ａ側に行くに従って、幅狭に形成されており、両側辺部１ｃ全体に延在しているが、上底辺１ａに到達する前に終端してもよい。

かかる構成による芯材１１を用いて、表層部３を形成する場合、図８に示すようなＲＩＭ成形型６を使用することになる。

即ち、ＲＩＭ成形型６は、表皮層成形用キャビティー部９ａの外周部における上型７および下型８によって、突起部１３を挟着した状態で、表皮層成形用キャビティー部９ａに液状樹脂１１を流し込んでいくので、芯材２はキャビティー９内において堅固にセットされていることになり、ダム部４の作用を助長することになる。

そして、突起部１３について、エアバッグカバー１の上底辺１ａ側に行くに従って、幅狭に形成したのは、やはり、液状樹脂１１がエアバッグカバー１の上底辺４ａ側に至った場合、ゲート部１０より相当遠ざかった位置にあることから、導入圧力より大きく減圧された状態となっており、芯材２と上型７のキャビティー形成面７−１との間に型隙間を生ずるようには働き得なくなると共に、芯材２に表層部３を積層した後は、両者の端面が面一になるように、突起部１３は切断されてしまうので、材料の減量化を図ったものである。

なお、上記実施の形態においては、樹脂成形品として、エアバッグカバー１について適用して場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、自動車の内装部品であるホーンパッド、ヘッドレスト、アームレスト、ステアリングホイール等の樹脂成形品にも本発明は適用できるものである。

以上説明したように、本発明は、芯材の外周部におけるＲＩＭ成形型のゲート部に対向するゲート対向部位にダム部を突出形成したために、表層部のＲＩＭ成形時に、ゲート部から導入された液状樹脂の導入圧力がダム部に及ぼされて、芯材をキャビティー壁面に密着させるように働くことになって、従来のような型隙間ｊが形成されることがなくなり、この結果として、芯材の裏面まで表層部が形成されることがなくなり、また、ダム部にも表層部が形成されることになるが、成形後に削成すれば、美観性に富んだ樹脂成形品を提供することができるために、自動車等のステアリングホイールに装着されてエアバッグ装置をカバーするエアバッグカバー等の樹脂成形品、特に芯材の表面に表皮層を積層形成するための樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型ならびにＲＩＭ成形方法等に好適である。

本発明に係る一の実施の形態を採用したエアバッグカバーの斜視図である。 ＲＩＭ成形型より離型したままの状態におけるエアバッグカバーの斜視図である。 図２に示すエアバッグカバーにおける成形時に形成されたゲート部相当部位及びダム部をカットして図１に示す完成品のエアバッグカバーにするための説明図である。 図２に示す図２に示すエアバッグカバーを成形するためのＲＩＭ成形型における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 同じく液状樹脂をゲート部まで導入した状態を描画した断面図である。 同じく、液状樹脂がゲート部を通過し表皮層成形キャビティー内に導入された状態を描画した断面図である。 本発明に係るＲＩＭ成形型の第２の実施の形態を示すもので、図４−３に相当する断面図である。 本発明に係るＲＩＭ成形型の第３の他の実施の形態を示すもので、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係る第４の実施の形態によるＲＩＭ成形型から離型したままの状態を描画したエアバッグカバーの斜視図である。 本発明に係る第４の実施の形態によるＲＩＭ成形型を示すもので、図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 従来のＲＩＭ成形型を描画した断面図であり、芯材をインサートして表皮層成形キャビティーを形成した状態を示している。 同じく、液状樹脂をゲート部まで導入した状態を示している。 同じく、液状樹脂がゲート部を通過し表皮層成形キャビティー内に導入された状態を示している。

符号の説明

１ エアバッグカバー(樹脂成形品)
２ 芯材
３ 表皮層
３ａ 端末延在部
４ ダム部
６ ＲＩＭ成形型
７ 上型
７−１ キャビティー形成面
８ 下型
８−１ キャビティー形成面
９ キャビティー
９ａ 表皮層成形用キャビティー部
１０ ゲート部
１１ 液状樹脂
１３ 突起部

Claims (3)

1. 予め成形した芯材を上型および下型により形成したキャビティーにインサートする際に、該キャビティー内に前記芯材の表面に表皮層を積層するための表皮層成形用キャビティー部を形成して、該表皮層成形用キャビティー部にゲート部より液状樹脂を導入して前記芯材の表面に前記表皮層を積層するようになした樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型であって、
   前記芯材における前記ゲート部に対向する箇所にダム部を突出形成し、該ダム部が前記ゲート部より導入された前記液状樹脂の導入圧力を受けることによって、前記芯材を前記キャビティー壁面に押し付けた状態で前記液状樹脂を前記表皮層成形用キャビティー部に導入して前記芯材の表面に表皮層を形成するように構成したことを特徴とするＲＩＭ成形用成形型。
2. 前記芯材における前記ダム部以外の部位における外周部に突起部を突出形成し、該突起部を、前記上型および下型により挟み込んだ状態で前記液状樹脂を前記表皮層成形用キャビティー部に導入して前記芯材の表面に表皮層を形成するように構成したことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品のＲＩＭ成形用成形型。
3. 予め成形した芯材をＲＩＭ成形型のキャビティーにインサートすることによって、該キャビティー内に前記芯材の表面に積層する表皮層成形用キャビティー部を形成して、該表皮層成形用キャビティー部にゲート部より液状樹脂を導入して前記芯材の表面に表皮層を積層するようになしたＲＩＭ成形方法であって、
   前記芯材に突出形成したダム部を前記ＲＩＭ成形型のゲート部に配置した後、前記ゲート部より前記表皮層成形用キャビティー部に前記液状樹脂を導入した際に、当該液状樹脂の導入圧力を前記ダム部が受圧することによって、前記芯材を前記キャビティーの壁面側に押し付けた状態で前記液状樹脂により前記芯材の表面に表皮層を形成するようになしたことを特徴とする樹脂成形品のＲＩＭ成形方法。
   
   

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