JP2009160752A - 成形型及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一層目の樹脂層と二層目の樹脂を一つの成形型内で成形することができ、且つ部分的に二層目の樹脂層が欠落した樹脂成形品を成形することができる成形型を提供することを課題とする。
【解決手段】成形型１は、固定側型片５と、移動側型片６が一体化されて成る。固定側型片５と移動側型片６とが型締めされた状態の時に内部に第一の成形空間１５が形成される。成形型１は、内部を密閉した状態で、移動側型片６を後退させることができる。成形型１は、特有の構成としてコア部材２，３を備えている。コア部材２，３は、いずれもコア部材２，３の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、移動側型片６を後退させたとき、コア部材２，３は、移動側型片６との相対位置関係を保ち、コア部材２，３は、固定側型片５から移動側型片６の成形面側に向かって突出状態となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形等に利用される成形型に関するものであり、特にインストルメントパネル、コンソールボックス、ドアトリム等の自動車内装品等の様に複数の樹脂層が一体化されて成る樹脂成形品を成形する成形型として好適なものである。

インストルメントパネル等の自動車内装品には、剛性を有する基材層と、やわらかみのある表皮層が一体化された断面構造のものが多い。旧来、これら自動車内装品は、基材層と、表皮層等を別々の成形型で成形し、これを別工程で接合することに作られていたが、成形工程を簡素化する目的から、一つの成形型内で基材の成形と、表皮層の成形を行う方策が提案されている。
例えば特許文献１には、二つのゲート及びランナー部を有する射出成形型を使用し、基材の表面に発泡層を有する樹脂成形品の製造方法が開示されている。

図９は、特許文献１に開示された従来技術の樹脂成形品の製造方法における成形型の挙動を示す説明図である。
従来技術の樹脂成形品の製造方法では、図９の様に固定側型片１０１と、移動側型片１０２が一体化されて成る成形型１００が使用される。固定側型片１０１は、図示しない樹脂ノズルから溶融状の樹脂が注入される側の型片であり、２系統のランナー部１０２，１０３を備えている。
成形型１００は、固定側型片１０１と移動側型片１０２とが型締めされた状態の時に内部に第一の成形空間１０５が形成される。
また成形型１００は、内部の密閉状態を維持して移動側型片１０２を後退させることができる。

基材の表面に発泡層を有する樹脂成形品を製造する場合は、図９（ｂ）の様に成形型１００を型締めし、同（ｃ）の様に一方のランナー部１０２から第一の成形空間１０５に、基材形成用の溶融樹脂を射出する。その結果、第一の成形空間１０５内に基材１１０が成形される。
その後、同（ｄ）の様に移動側型片１０２を後退させ、基材１１０の背面側に第二の成形空間１１１を出現させる。
そして同（ｅ）の様に他方のランナー部１０３から第二の成形空間１１１に、発泡層形成用の溶融樹脂を射出する。その結果、基材１１０の背面側に、発泡層１１２が形成される。
特開２００２−２８３３８９号公報

特許文献１に開示された樹脂成形品の製造方法は、一つの成形型で基材層と発泡層とを形成させることができるので、旧来に比べて製造工程を大幅に簡略化することができる。
しかしながら特許文献１に開示された樹脂成形品の製造方法によると、基材の全面に一定厚さの発泡層や表皮層が形成されてしまい、デザイン上や機能上の自由度が低いという不満がある。
すなわち特許文献１に記載の方法は、移動側型片を全体的に後退させるものであるから、基材の背面側の全域に第二の成形空間が形成される。そのため基材に背面側の全域に対して一様に発泡層や表皮層が設けられてしまう。
しかしながら自動車内装品の形状によっては、必ずしも基材の全域に発泡層や表皮層を設ける必要がない場合もあり、従来技術の製造方法や成形型では、この様なデザインの自動車内装品を製造することができない。

そこで本発明は従来技術の上記した問題点に注目し、一層目の樹脂層と二層目の樹脂を一つの成形型内で成形することができ、且つ部分的に二層目の樹脂層を欠落させたり厚さを薄くした樹脂成形品を成形することができる成形型及び製造方法を提供することを課題とするものである。

上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、相対的に移動する一方の型片と他方の型片とを有する成形型であって、一方の型片と他方の型片とが型締めされた状態の際に両者の間に第一の成形空間が形成され、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させて成形型内に新たに第二成形空間を形成させることが可能な成形型において、一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出可能なコア部材と、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片に対する一定の相対位置関係を保持し、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となることを特徴とする成形型である。

本発明の成形型は、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片との相対位置関係を保ち、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となる。そのためコア部材の突出によって第二成形空間が部分的に消失したり狭くなる部分が生じる。

請求項２に記載の発明は、相対的に移動する一方の型片と他方の型片とを有する成形型であって、一方の型片と他方の型片とが型締めされた状態の際に両者の間に第一の成形空間が形成され、前記第一の成形空間に溶融状の第一樹脂が注入されて第一成形品が成形され、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させて成形型内に新たに第二成形空間を形成し、当該第二成形空間に再度溶融状の第二樹脂が注入されて第一成形品と一体的に第二成形品を成形することが可能な成形型において、一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって押圧されるコア部材と、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片に対する相対位置関係を保持し、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となることを特徴とする成形型である。

本発明の成形型についても、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片との所定の相対位置関係を保ち、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となる。すなわち本発明では、コア部材が一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって押圧されるので、コア部材はスムーズに突出し、コア部材の突出によって第二成形空間が部分的に消失したり厚さが変化する。発明の成形型は、第二成形空間に第二樹脂が注入されて第一成形品と一体的に第二成形品を成形するものであるが、コア部材が突出した部位には当該部分には樹脂が充填されないので、部分的に二層目の樹脂層が欠落したり、二層目の樹脂層が薄い樹脂成形品を成形することができる。

位置決め手段の望ましい構成として、他方の型片の一部または成形型以外の部材と当接すると共にコア部材と連動する連動部材であり、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき連動部材が他方の型片の一部と当接して他方の型片との相対位置関係を保つ構成とすることができる（請求項３）。

また他の推奨される位置決め手段は、一方の型片に設けられたストッパーであり、コア部材が一方の型片から所定長さ突出した時にコア部材と当接してコア部材の突出長さを規制するものであることを特徴とするものである（請求項４）。

樹脂成形品を製造する発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の成形型を使用し、第一成形品の背面側に第二成形品又は発泡層を一体化し、さらに第一成形品の背面側に第二成形品又は発泡層が存在しない部位を形成させることを特徴とする樹脂成形品の製造方法である（請求項５）。

本発明の成形型及び本発明の製造方法によると、一層目の樹脂層と二層目の樹脂層を一つの成形型内で成形することができ、且つ部分的に二層目の樹脂層が欠落した樹脂成形品を成形することができる。本発明の成形型及び本発明の製造方法によると、多様なデザインの樹脂成形品に対応することができる。

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態における成形型の断面図であり、（ａ）は型締め状態を示し、（ｂ）は、移動側型片を後退させた状態を示す。
図１に示す成形型１は、前記した従来技術の成形型１００の構成要素を全て備え、さらに加えて２か所にコア部材２，３を備えている。コア部材２，３は、表皮層の形成を望まない部位に設けられている。
成形型１は、固定側型片５と、移動側型片６が一体化されて成る射出成形型である。固定側型片５は、図示しない樹脂ノズルから溶融状の樹脂が注入される側の型片であり、２系統のランナー部１０，１１を備えている。
成形型１は、固定側型片５と移動側型片６とが型締めされた状態の時に内部に第一の成形空間１５が形成される。
また成形型１は、内部を密閉した状態で、移動側型片６を後退させることができる。すなわち成形型１は、相対的に移動する一方の型片と他方の型片とを有する成形型である。

前記した様に成形型１は、特有の構成としてコア部材２，３を備えている。
コア部材２，３は、いずれもコア部材２，３の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、移動側型片６を後退させたとき、コア部材２，３は、移動側型片６との相対位置関係を移動側型片６の後退の前後で保ち、コア部材２，３は、固定側型片５から移動側型片６の成形面側に向かって突出状態となる。

本実施形態で採用するコア部材２，３は、構造が相異なるので、具体的な構造を個別に説明する。
一方のコア部材２は、リターンピン（連動部材）２０を有し、リターンピン２０を移動側型片６に当接させて位置決めを行うものである。
すなわちコア部材２にはリターンピン２０が設けられている。リターンピン２０は、コア部材２に対して平行に設けられたピンであり、連結部２５によってコア部材２と一体化されている。

コア部材２及びリターンピン２０の大半は、固定側型片５内にあり、コア部材２及びリターンピン２０は固定側型片５に対して摺動可能であって固定側型片５の表面から出退可能である。
すなわち固定側型片５の成形面１５及び合わせ面１６には、固定側型片５内に向かって穴部２２，２３が平行に設けられている。そして穴部２２，２３の内部は広い空隙部２６に繋がっている。

コア部材２及びリターンピン２０は、それぞれ穴部２２，２３にあって穴部２２，２３内を摺動可能である。また連結部２５は、空隙部２６にある。そして空隙部２６には２個のコイルバネ３０，３１によってコア部材２及びリターンピン２０が固定側型片５から突出する方向に付勢されている。すなわちコア部材２及びリターンピン２０は、移動側型片６に向かって押圧されている。

成形型１が型締め状態であるとき、コア部材２はコイルバネ３０，３１によって突出する方向に付勢されているものの、リターンピン２０の先端が移動側型片６の端部と当接するので、リターンピン２０と連動するコア部材２は、その先端部が固定側型片５の成形面１５と同一平面を形成する位置で停止している。
一方、移動側型片６が後退し、成形型１が開くと、リターンピン２０の先端が移動側型片６に追従して突出方向に移動し、コア部材２も、固定側型片５の成形面１５から突出する。このときのコア部材２の先端と、移動側型片６の成形面７との相対位置関係は、移動の前後で変化しない。

次にもう一つのコア部材３について説明する。もう一つのコア部材３は、ストッパーピン（ストッパー）３５を有し、コア部材３が固定側型片５から所定長さ突出した時にストッパーピン３５の係合部３６がコア部材３と当接してコア部材３の突出長さを規制するものである。

すなわち固定側型片５にはストッパーピン３５が設けられている。ストッパーピン３５は、固定側型片５に対して一体的に固定されており、固定側型片５に対して相対移動を許さない。
コア部材３の大半は、固定側型片５内にあり、コア部材３は固定側型片５に対して摺動可能であって固定側型片５の表面から出退可能である。
すなわち固定側型片５の成形面１５には、もう一つの穴部３７が設けられており、コア部材３が摺動可能に配されている。また穴部３７の奥部にストッパーピン３５が固定されている。ストッパーピン３５の先端には、他の部位に比べて太く作られた係合部３６がある。

コア部材３の内部には、孔４０が設けられている。孔４０は、コア部材３を貫通していると共に、大径部４１と小径部４３に分かれており、その境界部分に段部がある。
そして前記したストッパーピン３５は、孔４０内に摺動可能に装入されており、係合部３６が大径部４１にある。

またコア部材３についても、コイルバネ４５によって固定側型片５から突出する方向に付勢されている。すなわちコア部材３は、移動側型片６に向かって押圧されている。

成形型１が型締め状態であるとき、コア部材３はコイルバネ４５によって突出する方向に付勢されているものの、コア部材３の一部が移動側型片６の一部と当接するので、コア部材２は、その先端部が固定側型片５の成形面１５と同一平面を形成する位置で停止している。
一方、移動側型片６が後退し、成形型１が開くと、コア部材３はコイルバネ４５の押圧力によって押し出される。しかしながらコア部材３の突出長さは、ストッパーピン３５の係合部３６が孔４０の段部と係合することによって規制され、一定の突出量の位置でコア部材３が停止する。
このときのコア部材３の先端と、移動側型片６の成形面７との相対位置関係は、移動の前後で変化しない。

次に上記した成形型１の作用を、自動車内装品の成形手順を追って説明する。
図２乃至図４は、成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図である。
例えば、基材の表面に表皮層を有するインストルメントパネルを成形型１を使用して製造する場合は、図３（ｂ）の様に成形型１を型締めし、図４（ｃ）の様に一方のランナー部１０から第一の成形空間１５に、基材形成用の溶融樹脂を射出する。その結果、第一の成形空間１５内に基材５０が成形される。
その後、同（ｄ）の様に移動側型片６を後退させる。この時、先に成形された基材５０を移動側型片６に残し、基材５０の背面側に第二の成形空間５１を出現させる。

ここで本実施形態の成形型１は、特有の構成としてコア部材２，３を備えており、移動側型片６を後退させたとき、コア部材２，３は、移動側型片６との相対位置関係を保つ。従ってコア部材２，３は、先に成形された基材５０から離れず、第二の成形空間５１の一部がコア部材２，３によって潰される。
そして図４（ｅ）の様に他方のランナー部１１から第二の成形空間５１に、表皮層形成用の溶融樹脂を射出する。その結果、基材５０の背面側に、表皮層５２が形成されるが、基材５０の背面側の特定の部位にはコア部材２，３が接しているので、コア部材２，３が介在される部位には樹脂が回り込めない。
そのため図４（ｆ）の様に成形型を開いて成形物を脱型すると、基材５０の背面側の多くに表皮層が設けられているが、その一部に表皮層が欠落した部位を有するインストルメントパネルが成形される。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図５は、本発明の第二の実施形態における成形型の断面図であり、（ａ）は型締め状態を示し、（ｂ）は、移動側型片を後退させた状態を示す。
前述した実施形態では、二つのコア部材２，３の内の一方のコア部材３は、ストッパーピン３５によって突出長さを規制する構造としたが、図５に示す様にストッパーピン３５を略し、コア部材３の端面の一部を移動側型片６の一部に直接当接させる構造としてもよい。すなわち図５に示す成形型６０では、コア部材３は、その一部に成形面を構成しない部位６１があり、当該部位６１が連動部材として機能し、移動側型片６と当接すると共にコア部材３の本体部分と連動する。そして移動側型片６を後退させたとき連動部材６１が移動側型片６と当接して移動側型片６とコア部材３との相対位置関係を保つ。

また上記した実施形態では、リターンピン（連動部材）２０及び連動部材６１を移動側型片６の一部と当接させたが、他の部材に連動部材を当接させてもよい。

また上記した実施形態では、いずれもバネによってコア部材２，３を押圧したが、例えばリターンピン（連動部材）２０や連動部材６１を移動側型片６と結合し、移動側型片６に引き出される構造とするならば、バネは必ずしも必要ではない。

以上説明した実施形態では、移動側型片６を後退させて第二の成形空間５１を出現させ、この第二の成形空間５１に別途樹脂を射出したが、移動側型片６を後退させて空間を出現させ、この空間を形成させることによって先に射出した樹脂を発泡させる用途にも本発明を適用することができる。

また上記した実施形態は、二層目の樹脂層が完全に欠落した部位を有する樹脂成形品を成形するものであるが、二層目の樹脂層が部分的に薄い構造の樹脂成形品を成形する用途にも本発明を適用することができる。
図６乃至図９は、成形型を使用して、二層目の樹脂層が部分的に薄い構造の自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図である。
図６乃至図９に示す成形型１’は、ストッパーピン３５の長さが短いという点だけが先の実施形態と異なり、他の構成は、先の実施形態と同一である。

すなわち成形型１’では、移動側型片６が後退し、成形型１が開くと、コア部材３はコイルバネ４５の押圧力によって押し出され、コア部材３の突出長さは、ストッパーピン３５の係合部３６が孔４０の段部と係合することによって規制され、一定の突出量の位置でコア部材３が停止する。
このときのコア部材３の先端と、移動側型片６の成形面７との相対距離は、移動の前よりも少しだけ広い。そのためコア部材３は、先に成形された基材５０からわずかに離れる。すなわち成形型１’では、コア部材３の先端側に第二の成形空間５１が存在するが、その厚さは、他の部位に比べて薄いものとなる。

順次説明すると、図６（ｂ）の様に成形型１’を型締めし、図７（ｃ）の様に第一の成形空間１５に、基材形成用の溶融樹脂を射出して第一の成形空間１５内に基材５０を成形する。
その後、同（ｄ）の様に移動側型片６を後退させる。この時、先に成形された基材５０を移動側型片６に残し、基材５０の背面側に第二の成形空間５１を出現させる。

ここで本実施形態の成形型１’では、移動側型片６を後退させたとき、一方のコア部材２だけが、移動側型片６との相対位置関係を保ち、もう一つのコア部材３は、移動側型片６に対して相対的にわずかに後退する。
従って一方のコア部材２は、先の実施形態と同様に先に成形された基材５０から離れず、第二の成形空間５１の一部がコア部材２によって潰される。
これに対して、他方のコア部材３は、ストッパーピン３５の係合部３６がコア部材３と当接してコア部材３の突出長さが規制されるが、コア部材２の停止位置は、先に成形された基材５０からわずかに離れた位置である。
すなわち移動側型片６を後退させたとき、ストッパーピン３５によって前記コア部材３が移動側型片６に対する一定の相対位置関係を保持し、コア部材は移動側型片６に対して相対的にわずかに後退した位置で停止する。

そして図８（ｅ）の様に他方のランナー部１１から第二の成形空間５１に、表皮層形成用の溶融樹脂を射出する。その結果、基材５０の背面側に、表皮層５２が形成されるが、基材５０の背面側の特定の部位にはコア部材２が接しているので、コア部材２が介在される部位には樹脂が回り込めない。
またコア部材３と基材５０の背面側の距離は、他の部位に比べて短いので、コア部材３の部位は、第二の成形空間５１が狭い。
そのため図８（ｆ）の様に成形型を開いて成形物を脱型すると、基材５０の背面側の多くに表皮層が設けられているが、その一部に表皮層が全く欠落し、また他の一部は表皮層が薄いインストルメントパネルが成形される。

本発明の第一の実施形態における成形型の断面図であり、（ａ）は型締め状態を示し、（ｂ）は、移動側型片を後退させた状態を示す。 成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図である。 成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図であり、図２に続く挙動を示す。 成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図であり、図３に続く挙動を示す。 本発明の第二の実施形態における成形型の断面図であり、（ａ）は型締め状態を示し、（ｂ）は、移動側型片を後退させた状態を示す。 成形型を使用して、二層目の樹脂層が部分的に薄い構造の自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図である。 成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図であり、図６に続く挙動を示す。 成形型を使用して、自動車内装品を製造する際の成形型の挙動を示す説明図であり、図７に続く挙動を示す。 特許文献１に開示された従来技術の樹脂成形品の製造方法における成形型の挙動を示す説明図である。

符号の説明

１，１’ 成形型
２，３ コア部材
５ 固定側型片
６ 移動側型片
１５ 第一の成形空間
２０ リターンピン（連動部材）
３０ ，３１コイルバネ
３５ ストッパーピン（ストッパー）
４５ コイルバネ
５０ 基材
５１ 第二の成形空間
５２ 表皮層

Claims (5)

1. 相対的に移動する一方の型片と他方の型片とを有する成形型であって、一方の型片と他方の型片とが型締めされた状態の際に両者の間に第一の成形空間が形成され、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させて成形型内に新たに第二成形空間を形成させることが可能な成形型において、一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出可能なコア部材と、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片に対する一定の相対位置関係を保持し、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となることを特徴とする成形型。
2. 相対的に移動する一方の型片と他方の型片とを有する成形型であって、一方の型片と他方の型片とが型締めされた状態の際に両者の間に第一の成形空間が形成され、前記第一の成形空間に溶融状の第一樹脂が注入されて第一成形品が成形され、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させて成形型内に新たに第二成形空間を形成し、当該第二成形空間に再度溶融状の第二樹脂が注入されて第一成形品と一体的に第二成形品を成形することが可能な成形型において、一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって押圧されるコア部材と、コア部材の突出位置を位置決めする位置決め手段を有し、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき前記位置決め手段によって前記コア部材が他方の型片に対する相対位置関係を保持し、コア部材は一方の型片から他方の型片の成形面側に向かって突出状態となることを特徴とする成形型。
3. 位置決め手段は、他方の型片の一部または成形型以外の部材と当接すると共にコア部材と連動する連動部材であり、一方の型片を他方の型片に対して相対的に移動させたとき連動部材が他方の型片の一部と当接して他方の型片との一定の相対位置関係を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型。
4. 位置決め手段は、一方の型片に設けられたストッパーであり、コア部材が一方の型片から所定長さ突出した時にコア部材と当接してコア部材の突出長さを規制するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の成形型を使用し、第一成形品の背面側に第二成形品又は発泡層を一体化し、さらに第一成形品の背面側に第二成形品又は発泡層が存在しない部位を形成させることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

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