JP2009262433A

JP2009262433A - 発泡樹脂成形品の成形方法

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Publication number: JP2009262433A
Application number: JP2008115578A
Authority: JP
Inventors: Shinya Hashimoto; 慎也橋本; Yasuhiko Hayashi; 靖彦林
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】材料供給時と発泡反応時に型クリアランスを調整する成形工法を使用する発泡樹脂成形品の成形方法であって、縦壁部のコーナー部でのＲ垂れを解消する。
【解決手段】ラゲージサイドトリム１０はトリムアッパー（発泡樹脂成形品）２０とトリムロア（樹脂成形品）３０とを接合一体化して構成され、トリムアッパー２０は可動側金型５０と固定側金型６０とで画成される一般部用キャビティＣ１、縦壁部用キャビティＣ２に発泡樹脂材料Ｍを射出充填した後、可動側金型５０を後退操作し発泡スペースＳを確保して、発泡反応を行なわせ所要形状に成形される。そして、縦壁部用キャビティＣ２の型クリアランスｄ２を一般部用キャビティＣ１の初期型クリアランスｄ１＋０．２〜０．８ｍｍのように厚肉に設定することで、縦壁部２４全体（コーナー部を含む）の発泡反応を有効に行なわせて、境界コーナー部２５でのＲ垂れを回避する。
【選択図】図３

Description

この発明は、発泡樹脂材料の射出充填工程と発泡成形工程とで成形金型の型クリアランスを可変させる成形工法を採用した発泡樹脂成形品の成形方法に係り、特に、製品一般部と縦壁部との間の境界コーナー部でのＲ垂れを低減して、外観意匠性並びに合わせ精度を向上させた発泡樹脂成形品の成形方法に関する。

図７は車両のラゲージルームにおける側壁パネルの室内面側に装着されるラゲージサイドトリム１を示す正面図であり、ラゲージサイドトリム１は、トリムアッパー２とトリムロア３との上下二分割体を接合固定して構成されている。この従来例においては、トリムアッパー２は、軽量で耐衝撃性に優れた発泡樹脂成形品を採用し、トリムロア３は合成樹脂の射出成形体、あるいはモールドプレス成形体からなる樹脂成形品が採用されている。

そして、トリムアッパー２とトリムロア３の突き合わせ構造は、図８に示すように、トリムアッパー２の縦壁部２ａとトリムロア３の縦壁部３ａとを突き合わせ、トリムアッパー２の縦壁部２ａの先端から水平方向に延びる接合用フランジ４に対してトリムロア３の縦壁部３ａの先端を載置するように縦壁部２ａ，３ａ同士を突き合わせて、接合用フランジ４上に縦壁部３ａの先端を支持することで、精度の良い突き合わせを行なっている。尚、トリムアッパー２は、外表面のスキン層ａと内部の発泡層ｂとから構成されており、トリムアッパー２とトリムロア３との固定については、トリムロア３に溶着用ボス５を立設し、トリムアッパー２の接合用フランジ４に取付孔４ａを対応して設ける。そして、溶着用ボス５を取付孔４ａ内に挿入した後、溶着用ボス５の先端を超音波溶着等によりカシメ加工することで、トリムアッパー２とトリムロア３とを強固に溶着一体化することができる。

次いで、上記トリムアッパー２の成形に使用する成形金型の構成について図９を基に説明する。成形金型６は、可動側金型７と固定側金型８とから大略構成され、可動側金型７は、駆動シリンダ７ａの駆動により、固定側金型８に対して型開き、型締めが行なわれ、可動側金型７と固定側金型８との間に画成されるキャビティＣ内に発泡樹脂材料Ｍを供給する供給系として、射出機８ａが固定側金型８に連結され、この射出機８ａから供給される発泡樹脂材料Ｍは、固定側金型８に設けられたホットランナ８ｂ、バルブゲート８ｃを通じてキャビティＣ内に射出充填される。次いで、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程が完了すれば、図１０に示すように、可動側金型７を微小ストローク後退操作させて、型クリアランスを拡げた後、発泡樹脂材料Ｍの発泡反応を行なわせることで製品表面はスキン層ａ、内部は発泡層ｂの二層構造からなるトリムアッパー２の成形が完了する。尚、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程と、型クリアランスを大きく確保した発泡成形工程の二つの工程を採用した発泡樹脂成形品の成形方法の従来例としては、特許文献１に詳細に記載されている。

特開２００２−１２０２５２号公報

このように、従来のラゲージサイドトリム１におけるトリムアッパー（発泡樹脂成形品）２の成形方法においては、可動側金型７と固定側金型８との間の型クリアランスを調整することで、精度の良い成形を行なっている。すなわち、発泡樹脂材料Ｍの射出充填時には、型クリアランスを小さくして、発泡反応を抑えた状態で発泡樹脂材料ＭをキャビティＣ内に迅速に供給するとともに、発泡反応時には、型クリアランスを大きく設定することで、最終製品形状にトリムアッパー２を精度良く成形することができる。

しかしながら、従来の成形方法により成形したトリムアッパー２において、縦壁部２ａのコーナー部２ｂにＲ垂れが生じ易く（図８参照）、トリムアッパー２とトリムロア３との突き合わせ部分にスキや段差等が生じて外観意匠性を低下させるとともに、合わせ精度においても好ましいものではなかった。このことは、トリムアッパー２における縦壁部２ａについては、可動側金型７を後退操作した時、型クリアランスを増大させることが難しく、充分な発泡スペースを確保できないこと、並びに可動側金型７の後退時に半成形品が可動側金型７に追従しないことが要因と考えられる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、相互に型開き、型締め可能な可動側金型、固定側金型とからなる成形金型を使用し、発泡樹脂材料の射出充填工程と発泡成形工程とで成形金型の型クリアランスを調整した発泡樹脂成形品の成形方法であって、製品一般部から縦壁部にかけての境界コーナー部において、充分な発泡反応が見込まれ、他部品との突き合わせ部分における外観意匠性並びに合わせ精度を高めることができる発泡樹脂成形品の成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、可動側金型と固定側金型との間で画成されるキャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填した後、可動側金型を後退操作することにより、発泡スペースを確保して、製品一般部とその周縁の縦壁部とを有する発泡樹脂成形品を成形する発泡樹脂成形品の成形方法において、前記可動側金型と固定側金型との型クリアランスは、発泡樹脂材料を射出充填する初期の一般部用キャビティの型クリアランスに対して縦壁部用キャビティの型クリアランスを０．２〜０．８ｍｍ増厚した寸法に設定して、可動側金型の後退操作後における発泡反応時、縦壁部での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部でのＲ垂れを低減したことを特徴とする。

ここで、成形金型における可動側金型は、固定側金型に対して型開き、型締めできるように、シリンダ、あるいはプレスラム等により所定ストローク可動できるとともに、特に、発泡樹脂材料の射出充填工程における可動側金型と固定側金型との狭い型クリアランスを確保する第１の金型位置と、第１の金型位置から所定ストローク可動側金型を後退させて発泡スペースを確保する第２の金型位置とが位置決めできるように、可動側金型のストロークが設定される。一方、固定側金型には、発泡樹脂材料をキャビティ内に供給するために、ホットランナ、バルブゲート等の樹脂通路が設けられている。

更に、可動側金型と固定側金型との間で画成されるキャビティ形状に沿って発泡樹脂成形品が成形されるが、発泡樹脂成形品は製品一般部の周縁に縦壁部が連接形成されているため、キャビティ形状についても一般部用キャビティに対して縦壁部用キャビティが連通形成されており、特に、縦壁部用キャビティの厚みを厚肉に設定して、発泡樹脂成形品における縦壁部の境界コーナー部を精度良く形状出ししたことが特徴である。縦壁部用キャビティの板厚の目安としては、発泡樹脂材料の射出充填時、すなわち、初期板厚において一般部用キャビティの型クリアランスｄ１に対して縦壁部用キャビティの型クリアランスｄ２＝ｄ１＋０．２〜０．８ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

そして、本発明方法により製作した発泡樹脂成形品の使用形態については、樹脂成形品と組み合わせて使用することが多い。例えば、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム等の車両の側壁パネルの室内面側に装着される比較的大型の内装部品であって、トリムアッパーとトリムロアの上下二分割体、あるいはトリムアッパー、トリムセンター、トリムロアの上下三分割体等の各パーツのいずれかの構造に適用される。トリムアッパーとトリムロアの上下二分割体を例にとると、トリムアッパーを発泡樹脂成形品、トリムロアを樹脂成形品で構成し、トリムロアの裏面に突設した溶着用ボスをトリムアッパーの取付孔に挿入して、先端をカシメ加工等で締結操作することで両者が一体化される。

また、ドアトリム本体にポケットカバーを取り付ける構造にも適用できる。この場合、ドアトリム本体を発泡樹脂成形品、ポケットカバーを樹脂成形品で構成し、ポケットカバーのボスをドアトリム本体の取付孔に挿入して、ボスをカシメ加工することで、両者を組み付ければ良い。

そして、本発明に係る発泡樹脂成形品の成形方法によれば、発泡樹脂成形品は製品一般部とその周縁に連接する縦壁部とを備えており、特に、縦壁部の板厚を増肉することで、製品一般部と縦壁部との境界コーナー部における発泡反応を有効に行なわせ、境界コーナー部での精度の良い形状出しを可能とする。従って、発泡樹脂成形品の縦壁部と他方側の縦壁部とを突き合わせて接合する際、突き合わせ部分に隙間や段差が生じることがなく、外観意匠性に優れるとともに、合わせ精度を向上させることができる。

以上説明した通り、本発明に係る発泡樹脂成形品の成形方法によれば、射出充填時の型クリアランスと発泡成形時の型クリアランスを可変させて、発泡樹脂成形品を成形する成形方法を採用し、特に、縦壁部用キャビティの厚みを一般部用キャビティの初期の厚みに０．２〜０．８ｍｍ増厚して、厚み寸法を大きく設定した縦壁部用キャビティを使用して発泡樹脂成形品の二段階成形を行なうというものであるから、製品一般部と縦壁部との間の境界コーナー部でのＲ垂れを解消でき、外観意匠性並びに合わせ精度を高めることができるという効果を有する。

以下、本発明に係る発泡樹脂成形品の成形方法の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明方法により製作したトリムアッパーを備えた上下二分割構造のラゲージサイドトリムを示す正面図、図２は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーとトリムロアとの接合部分の構成を示す断面図、図３は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形に使用する成形金型の概略構成を示す説明図、図４乃至図６は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法の各工程を示す説明図である。

図１，図２において、ラゲージサイドトリム１０は、車両のラゲージルームの側壁パネルの室内面側に取り付けられる内装部品であり、トリムアッパー２０とトリムロア３０の上下二分割体から構成されている。トリムアッパー２０及びトリムロア３０には、それぞれ各種機能部品、例えば、備品を吊り下げるための多機能型フックや、空調用のエアグリル、あるいはスピーカグリル等がトリムアッパー２０、あるいはトリムロア３０と別体、あるいは一体に設けられているが、本発明の要旨ではないため、ここではこれら機能部品やその取付構造については省略する。

ところで、上記トリムアッパー２０は、発泡樹脂成形品が使用されており、この発泡樹脂成形品は、合成樹脂中に発泡剤が混入された素材を使用している。例えば、使用できる合成樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等から適宜選択される。尚、合成樹脂に対して混入される発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等の有機発泡剤、あるいは重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤が使用できる。更に、成形方法は後述するが、射出成形工法が採用されている。一方、トリムロア３０は、射出成形工法を採用した通常の樹脂成形品が使用され、トリムアッパー２０に使用する素材から発泡剤を省略した合成樹脂材料を射出成形することにより成形されている。

次に、図２に基づいて、トリムアッパー２０とトリムロア３０との接合構造について説明する。まず、トリムアッパー２０は、図２に示す断面図から明らかなように、表面のスキン層２１と、その内部の発泡層２２の二層構造体から構成されており、表面側の製品一般部２３の周縁には、剛性を強化するとともに、製品に質感を与えるために縦壁部２４が連接形成されている。更に、トリムアッパー２０とトリムロア３０との突き合わせ部分においては、トリムロア３０の対トリムアッパー２０側に縦壁部３１が形成され、トリムアッパー２０の縦壁部２４とトリムロア３０の縦壁部３１とを突き合わせることで、良好な外観意匠性が確保されている。この時、トリムアッパー２０においては、製品一般部２３から縦壁部２４にかけて境界コーナー部２５はＲ垂れすることがなく、合わせ部分の外観意匠性並びに合わせ精度が向上している。

尚、トリムアッパー２０とトリムロア３０との接合固定構造については、トリムロア３０に溶着用ボス３２が立設され、トリムアッパー２０は縦壁部２４の先端から水平方向に延在する接合フランジ２６が形成され、接合フランジ２６の取付孔２７内に溶着用ボス３２を挿入して、溶着用ボス３２の先端を超音波溶着、熱溶着等によりカシメ加工することで、トリムアッパー２０とトリムロア３０とが強固に一体化されている。また、溶着用ボス３２の周囲に立設する補強リブ３３がトリムアッパー２０における接合フランジ２６面に突き当たり、トリムアッパー２０並びにトリムロア３０はグラツクことがない。

このように、本発明に係るトリムアッパー２０は、縦壁部２４における発泡反応を有効に行なえ、製品一般部２３から縦壁部２４にかけての境界コーナー部２５の形状出しが精度良く行なえる。よって、トリムアッパー２０とトリムロア３０とを接合した際の突き合わせ部分における外観意匠性並びに合わせ精度に優れる。次いで、上記トリムアッパー２０を成形する際に使用する成形金型４０の構成について図３を基に説明する。この成形金型４０は、可動側金型５０と固定側金型６０と射出機７０とから大略構成されている。更に詳しくは、上記可動側金型５０はプレスラム５１の動作により、型開き位置、型締め位置に加えて発泡成形位置の３つのポジションをとるように駆動される。一方、固定側金型６０は、射出機７０から供給される発泡樹脂材料Ｍの樹脂通路となるホットランナ６１、バルブゲート６２を通じて型面に発泡樹脂材料Ｍが供給されるとともに、成形後の発泡樹脂成形品であるトリムアッパー２０を突き出すためのエジェクタピン６３が内装されている。

このように、可動側金型５０と固定側金型６０との間で画成されるキャビティＣ形状に沿ってトリムアッパー２０が成形されるが、トリムアッパー２０は製品一般部２３の周縁に縦壁部２４が連接形成されているため、キャビティ形状についても一般部用キャビティＣ１に対して縦壁部用キャビティＣ２が連通形成されており、特に、縦壁部用キャビティＣ２の厚みを厚肉に設定して、トリムアッパー２０における縦壁部２４の境界コーナー部２５の形状出しを精度良く行なわせるようにしたことが特徴である。縦壁部用キャビティＣ２の板厚の目安としては、発泡樹脂材料Ｍの射出充填時、すなわち、初期板厚において一般部用キャビティＣ１の型クリアランスｄ１に対して縦壁部用キャビティＣ２の型クリアランスｄ２＝ｄ１＋０．２〜０．８ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

次いで、図４乃至図６に基づいて、上記トリムアッパー２０を精度良く成形する成形方法について逐次説明する。まず、図４に示すように、プレスラム５１により可動側金型５０は固定側金型６０に対して型締めされ、成形金型４０が型締め位置にある時、射出機７０からホットランナ６１、バルブゲート６２を通じて一般部用キャビティＣ１及び縦壁部用キャビティＣ２内に発泡樹脂材料Ｍが射出充填される。この時、図示はしないが、外部からキャビティＣ１，Ｃ２内にエアを強制導入し、発泡樹脂材料Ｍが発泡反応を行なわないようにキャビティＣ１，Ｃ２内に発泡樹脂材料Ｍを充填するカウンタープレッシャー工法を採用することもできる。

そして、この時、上述したように、縦壁部用キャビティＣ２の型クリアランスｄ２を大きく設定しているため、発泡樹脂材料Ｍは増厚成形される。寸法的に発泡樹脂材料Ｍの射出充填時において一般部用キャビティＣ１の型クリアランスｄ１は１．５〜２．０ｍｍに設定され、縦壁部用キャビティＣ２の型クリアランスｄ２は一般部用キャビティＣ１の型クリアランスｄ１に０．２〜０．８ｍｍ増厚した寸法に調整されている。この時、増厚分が０．２ｍｍに満たない場合は発泡効果が少なく、逆に増厚分が０．８ｍｍを超える場合はヒケが発生し外観への悪影響が懸念されるため、上記範囲が適切である。

次いで、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程が完了すれば、図５に示すように、可動側金型５０が型開き方向に微小ストローク後退する。この可動側金型５０の後退動作では、キャビティＣ１，Ｃ２内には未発泡状態の半成形品Ｐが収容されており、可動側金型５０の後退ストロークに対応する発泡スペースＳが確保されることになる。更に、図６に示すように、未発泡状態の半成形品Ｐは発泡反応が誘起され、型クリアランスを大きく設定した発泡スペースＳ内でスキン層２１と発泡層２２とが所望の厚みを備えるように成形される。この時、縦壁部用キャビティＣ２の型クリアランスｄ２が大きく設定されているため、この部分に射出充填される発泡樹脂材料Ｍの発泡反応が有効に行なわれ、可動側金型５０のコーナー部でのＲ垂れが軽減され、外観意匠性、合わせ精度の良好な境界コーナー部２５が成形される。尚、発泡反応が完了した時、縦壁部用キャビティＣ２については厚みにそれ程変化はないが、一般部用キャビティＣ１については発泡後の板厚は２．３〜３．５ｍｍに調整されている。

このように、本発明方法によれば、トリムアッパー２０を精度良く成形でき、トリムロア３０の縦壁部３１と接合した際、突き当て部分においてシャープなラインが形成でき、スキ、段差等が生じることがなく、外観意匠性に優れるとともに、合わせ精度が向上する。

以上説明した実施例は、上下二分割タイプのラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパー２０の成形方法に適用したものであるが、本発明方法はこれに限定されることなく、トリムアッパー２０とトリムロア３０とからなるラゲージサイドトリム１０以外にも、ドアトリム、リヤサイドトリム等の分割構造を採用した内装トリムの成形方法は勿論、発泡樹脂成形品からなるドアトリム本体に対して樹脂成形品からなるポケットカバーを接合一体化する仕様におけるドアトリム本体の成形方法にも適用できる。更に、発泡樹脂材料Ｍの射出充填時、キャビティＣ１，Ｃ２内に圧空エアを供給するカウンタープレッシャー工法を採用することもできる。

本発明方法により製作したトリムアッパーを使用した上下二分割構造のラゲージサイドトリムを示す正面図である。図１中II−II線断面図である。図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーを成形する際に使用する成形金型の全体構成を示す概要図である。図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における発泡樹脂材料の射出充填工程を示す説明図である。図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における可動側金型の後退操作状態を示す説明図である。図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における発泡成形工程を示す説明図である。従来のラゲージサイドトリムを示す正面図である。図７中VIII −VIII 線断面図である。従来のラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形に使用する成形金型の全体構成を示す説明図である。従来のラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ラゲージサイドトリム
２０トリムアッパー（発泡樹脂成形品）
２１スキン層
２２発泡層
２３製品一般部
２４縦壁部
２５境界コーナー部
２６接合フランジ
２７取付孔
３０トリムロア（樹脂成形品）
３１縦壁部
３２溶着用ボス
３３補強リブ
４０成形金型
５０可動側金型
５１プレスラム
６０固定側金型
６１ホットランナ
６２バルブゲート
６３エジェクタピン
７０射出機
Ｃ１一般部用キャビティ
Ｃ２縦壁部用キャビティ
Ｍ発泡樹脂材料
Ｐ半成形品
Ｓ発泡スペース
ｄ１一般部用キャビティの型クリアランス
ｄ２縦壁部用キャビティの型クリアランス

Claims

可動側金型（５０）と固定側金型（６０）との間で画成されるキャビティ（Ｃ１，Ｃ２）内に発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填した後、可動側金型（５０）を後退操作することにより、発泡スペース（Ｓ）を確保して、製品一般部（２３）とその周縁の縦壁部（２４）とを有する発泡樹脂成形品（２０）を成形する発泡樹脂成形品（２０）の成形方法において、
前記可動側金型（５０）と固定側金型（６０）との型クリアランスは、発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填する初期の一般部用キャビティ（Ｃ１）の型クリアランス（ｄ１）に対して縦壁部用キャビティ（Ｃ２）の型クリアランス（ｄ２）を０．２〜０．８ｍｍ増厚した寸法に設定して、可動側金型（５０）の後退操作後における発泡反応時、縦壁部（２４）での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部（２５）でのＲ垂れを低減したことを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。