JP2021091096A - 成形型及び成形構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂成形体を成形するための溶融樹脂が、基材と成形面との間に漏れる事態を抑制する。【解決手段】トリムボード20の裏面20Eを成形する成形面61Aを有する下型61と、トリムボード20の表面20Dを成形する成形面51Aを有する上型51と、を備え、成形面51Aには、取付ボス30を成形するための取付ボス成形空間S1と、取付ボス成形空間S1に溶融樹脂を供給するための溝状の樹脂供給路70が凹設され、樹脂供給路70は、通路73と、通路73に対して屈曲する通路75と、通路73及び通路75の双方と接続される空間74と、を有し、空間74は、通路73の幅方向における長さB6が通路73の幅B4よりも大きい値で設定されると共に、通路75の幅方向における長さB8が通路75の幅B9よりも大きい値で設定されている。【選択図】図5
Description
本明細書で開示される技術は、成形型及び成形構造体の製造方法に関する。
従来、繊維及び熱可塑性樹脂を含む基材と、基材上に射出成形された樹脂成形体とを備える成形構造体を製造するための成形型として、例えば下記特許文献1のものが知られている。下記特許文献1には、成形前の基材(プレボード)を成形型によってプレス成形し、その状態で成形型に形成されたキャビティ(成形空間)に溶融樹脂を射出する方法が記載されている。これにより、基材と接合した状態で樹脂成形体を成形することができる。
上記構成においては、射出装置から供給された溶融樹脂をキャビティに供給するための樹脂供給路(ランナー)が、基材を成形するための成形面に凹設されている。成形面に樹脂供給路に設けることで、例えば切削加工等によって樹脂供給路を容易に形成することができる。また、樹脂成形体を成形する際には、凹設された樹脂供給路の開口は基材によって塞がれる。このような樹脂供給路の形状は、樹脂成形体の個数や配置態様に応じて適宜設計される。仮に樹脂供給路が屈曲部を有する場合には、屈曲部においては、溶融樹脂の流動性が低下する。この結果、屈曲部においては溶融樹脂の圧力が高くなり、成形面と基材との間に溶融樹脂が漏れる事態が懸念される。溶融樹脂が漏れると、漏れた分だけキャビティに向かう溶融樹脂の量が減ることから、樹脂成形体の欠肉が発生する虞がある。また、漏れた溶融樹脂が冷却されて収縮する際には、溶融樹脂と接合されている基材に応力が作用することから、この応力によって、基材において成形体が接合される面とは反対側の面(例えば意匠面)に凹凸が生じる事態が懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、樹脂成形体を成形するための溶融樹脂が、基材と成形面との間に漏れる事態を抑制することを目的とする。
上記課題を解決するための手段として、本明細書で開示される成形型は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材と、前記基材における一方の面上に成形された樹脂成形体と、を備える成形構造体を製造するための成形型であって、前記一方の面を成形する第1成形面を有する第1型と、前記第1成形面と対向配置される第2成形面であって前記基材における他方の面を成形する第2成形面を有する第2型と、を備え、前記第1成形面には、前記樹脂成形体を成形するためのキャビティが凹設され、前記第1成形面には、前記キャビティに溶融樹脂を供給するための溝状の樹脂供給路が凹設され、前記樹脂供給路は、第1通路と、前記第1通路に対して屈曲する第2通路と、前記第1通路の一端部及び前記第2通路の一端部の双方と接続される空間である接続空間と、を有し、前記接続空間は、前記第1通路の幅方向における長さが前記第1通路の幅よりも大きい値で設定されると共に、前記第2通路の幅方向における長さが前記第2通路の幅よりも大きい値で設定されていることに特徴を有する。
仮に第1通路と第2通路とが直接的に接続されている場合には、両通路の接続箇所(屈曲部)において溶融樹脂の流動性が低下することから、溶融樹脂の圧力が高くなり、第1成形面と基材(一方の面)との間に溶融樹脂が漏れる事態が懸念される。上記構成では、第1通路と第2通路の間に接続空間が介在され、その接続空間は、第1通路の幅方向における長さが第1通路の幅よりも大きい値で設定され、第2通路の幅方向における長さが第2通路の幅よりも大きい値で設定されている。これにより、第1通路と第2通路とが直接的に接続されている場合と比べて、第1通路と第2通路の接続箇所(接続空間)の体積が大きくなり、接続空間内の溶融樹脂の流動性が高くなることから、接続空間内の溶融樹脂の圧力が小さくなり、第1成形面と基材(一方の面)との間に溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができる。
また、前記接続空間は、前記第2型側から視た場合において、4つの角部を有する方形状をなしており、前記4つの角部のうち、少なくとも1つの角部は、R形状又は面取り形状をなすものとすることができる。接続空間の角部がR形状(又は面取り形状)をなすことで、接続空間内を溶融樹脂が流動する際の流動性をより高くすることができる。これにより、接続空間内の溶融樹脂の圧力をより小さくすることができ、第1成形面と基材(一方の面)との間に溶融樹脂が漏れる事態をより確実に抑制することができる。
また、前記第2通路は、前記第1通路に対して直角に屈曲するものとすることができる。仮に直角をなす第1通路と第2通路とが直接的に接続されている場合には、第1通路と第2通路が鈍角をなしている場合と比べて、両通路の接続箇所において溶融樹脂の流動性が著しく低下することから、溶融樹脂の圧力がより高くなる。上記構成では、第1通路と第2通路の接続箇所(接続空間)内の溶融樹脂の圧力を小さくすることができるため、第1通路と第2通路とが直角をなす場合により好適である。
また、前記第1成形面には、少なくとも2つの前記キャビティが凹設され、前記樹脂供給路は、前記接続空間に接続された2本の前記第2通路を有しており、前記2本の前記第2通路のうち一方の第2通路は、前記樹脂供給路において、前記2つの前記キャビティのうち一方のキャビティと前記接続空間とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとされ、前記2本の前記第2通路のうち他方の第2通路は、前記樹脂供給路において、前記2つの前記キャビティのうち他方のキャビティと前記接続空間とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとすることができる。このようにすれば、溶融樹脂を第1通路から接続空間を通じて2本の第2通路に分岐させ、2つのキャビティの各々に供給することができる。これにより、1箇所のゲートから2つのキャビティに溶融樹脂を供給することができるため、ゲートの点数を増やすことなく、基材上に2つの樹脂成形体を成形することができる。
また、上記課題を解決するために、本発明の成形構造体の製造方法は、上記成形型を用いて前記成形構造体を製造する成形構造体の製造方法であって、加熱された状態の前記基材を前記第1成形面及び前記第2成形面によってプレス成形する基材成形工程と、前記基材成形工程の後に行われ、前記第1成形面及び前記第2成形面によって前記基材がプレスされた状態で前記樹脂供給路を介して前記キャビティに溶融樹脂を射出することで、前記基材と接合された状態の前記樹脂成形体を成形する成形体成形工程と、を備える。
第1成形面と基材(一方の面)との間に溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができる。これにより、樹脂成形体の欠肉が発生する事態を抑制できる。また、漏れた溶融樹脂が冷却されて収縮する際にはこの溶融樹脂と接合された基材に応力が作用することで、基材において樹脂成形体が接合される面とは反対側の面(例えば意匠面)に凹凸が生じる事態が懸念される。上記構成では、溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができるため、基材の表面に凹凸が生じる事態を抑制でき、意匠性の高い成形構造体を製造することができる。
本発明によれば、樹脂成形体を成形するための溶融樹脂が、基材と成形面との間に漏れる事態を抑制することができる。
本発明の一実施形態を図1から図14によって説明する。本実施形態では、成形構造体としてドアトリム10を例示する。ドアトリム10は、車両用ドアを構成するもので、図1に示すように、トリムボード20(基材)と、射出成形によってトリムボード20上に成形された取付ボス30(樹脂成形体)と、を備える。トリムボード20は略平板状をなし、繊維及び熱可塑性樹脂を含むマット状のプレボードP1(成形前の基材、図2参照)をプレス成形することで成形される。トリムボード20は、例えば、プレス成形によって、プレボードP1よりも板厚が小さくされており、プレボードP1よりも密度が高いものとされる。なお、トリムボード20(プレボードP1)に用いられる繊維としては、例えば、木質繊維やケナフ等の靭皮植物繊維などが用いられるが、繊維の種類はこれに限定されない。なお、トリムボード20において、熱可塑性樹脂は繊維を繋ぐバインダーとしての役割を果たしている。また、トリムボード20に含まれる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレンを例示することができるが、これに限定されず、ポリエチレンテレフタレート等を用いてもよい。
取付ボス30(樹脂成形体、機能部品)は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンによって形成され、図1に示すように、トリムボード20における裏面20E(基材における一方の面、車室外側の面)上に成形されている。取付ボス30は、トリムボード20の裏面20Eから突出する形で成形されている。取付ボス30は、円筒状をなす本体部31を有している。本体部31は、例えば、ドアトリム10に取り付けられる部品(例えば、ドアポケット、オーナメント、アームレストなど)の取付部として機能するものである。また、取付ボス30は、本体部31の基端から延びる複数の補強リブ32を有している。補強リブ32は、本体部31の強度をより高くする機能を担っている。
取付ボス30は、トリムボード20上に複数個(本実施形態では2個)形成されている。以下の説明では、2つの取付ボス30のうち一方に符号30Aを付し、他方に符号30Bを付して区別する場合がある。複数の取付ボス30は、成形型50に設けられた一箇所のゲート62(図2参照)から射出された溶融樹脂を樹脂供給路70(ランナー)によって分岐させることでそれぞれ成形される(詳しくは後述)。トリムボード20の裏面には、図1に示すように、各取付ボス30に連結される形でリブ21が延設されている。このリブ21は、取付ボス30を成形する際に、樹脂供給路70内に充填された溶融樹脂が冷却されることで形成されたもの(ランナーの跡)である。
次に、ドアトリム10を製造するための成形装置40(成形型50を含む)について説明する。本実施形態における成形装置40は、射出成形装置とされ、射出装置41と、成形型50(上型51及び下型61)を備えている。射出装置41は、例えば、スクリュウタイプのものとされ、本実施形態では下型61に設けられている。本実施形態では、プレボードP1を上型51及び下型61によって製品形状にプレス成形することで、トリムボード20が成形される。そして、トリムボード20を上型51及び下型61によってプレスした状態で、トリムボード20と下型61間に形成された樹脂供給路70及び取付ボス成形空間S1に溶融樹脂を射出することで取付ボス30、リブ21が成形される。
上型51は、図示しない駆動装置(例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど)によって、下型61(固定型)に対して移動が可能な可動型とされる。上型51を下型61に対して接近離間させることで上型51及び下型61の型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。以下の説明では、上型51及び下型61が型開きされた状態を開状態(図2の状態)と呼び、上型51及び下型61が型閉じされた状態を閉状態(図3及び図4の状態)と呼ぶものとする。
下型61(第1型)は、トリムボード20の裏面20E(図3参照)を成形する成形面61A(第1成形面)を有している。成形面61Aは、下型61における上型51側の面であり、裏面20Eの形状に倣う形状をなしている。より詳しくは、成形面61Aは、上型51に向かって突き出す形状をなしている。上型51(第2型)は、トリムボード20の表面20D(意匠面、基材における他方の面、図3参照)を成形する成形面51A(第2成形面)を有している。成形面51Aは、成形面61Aと対向配置され、表面20Dの形状に倣う形状をなしている。より詳しくは、成形面51Aは、下型61の形状に対応して凹む形状をなしている。上型51は、図3に示すように、閉状態では下型61に対して、トリムボード20の板厚に等しい距離だけ離間して対向配置される。これにより、上型51及び下型61で、プレボードP1をプレスすると、プレボードP1が圧縮され、トリムボード20が成形される構成となっている。
下型61の内部には、射出装置41と接続されるホットランナー64が形成されている。ホットランナー64は、その一端部において射出装置41と接続されており、他端側において樹脂供給路70と接続されている。ゲート62は、このホットランナー64における樹脂供給路70側の端部とされる。つまり、ゲート62は樹脂供給路70に対する樹脂射出口とされる。下型61には、取付ボス30を成形するための取付ボス成形空間S1(キャビティ)が形成されている。取付ボス成形空間S1は、取付ボス30の個数に対応して設けられ、本実施形態では、2つ設けられている。以下の説明では、取付ボス30Aを成形するための取付ボス成形空間S1に符号S2を付し、取付ボス30Bを成形するための取付ボス成形空間S1に符号S3を付して区別する場合がある。取付ボス成形空間S1は、成形面61Aに凹設されており、上型51側に開口されている。
成形面61Aには、2つの取付ボス成形空間S1(取付ボス成形空間S2,S3)にゲート62からの溶融樹脂を供給するための樹脂供給路70が設けられている。樹脂供給路70は、成形面61Aに凹設されており、上型51側に開口された溝状をなしている。樹脂供給路70は、取付ボス成形空間S2の各々と連通されている。
樹脂供給路70は、図5及び図6に示すように、一端部においてゲート62と接続される直線状の通路71と、通路71の他端部と接続される空間72と、空間72に対して一端部において接続される直線状の通路73と、空間72に対して一端部において接続される直線状の通路76と、通路73の他端部と接続される空間74と、空間74と取付ボス成形空間S2とを接続する通路75と、通路76の他端部と接続される空間77と、空間77と取付ボス成形空間S3とを接続する通路78と、を有している。
これにより、樹脂供給路70を通じて射出装置41(ひいてはゲート62)から取付ボス成形空間S2,S3の各々に溶融樹脂を射出可能な構成となっている。これにより、溶融樹脂をゲート62に射出(注入)するための射出装置41を1つ備えるだけでよく、簡易な構成で複数の取付ボス30を成形することができる。
通路73,76は、通路71から送られた溶融樹脂を分岐する分岐路を構成するものとされる。通路73,76は、通路71に対してそれぞれ直角に屈曲すると共に互いに反対方向に延びている。つまり、通路71,73,76は、T字路を構成している。空間72は、通路71の一端部及び通路73の一端部の双方と接続される空間であると共に通路71の一端部及び通路76の一端部の双方と接続される空間である。つまり、通路71を第1通路の一例とした場合、通路73,76の各々は第2通路の一例であり、空間72は、接続空間の一例である。
言い換えると、樹脂供給路70は、空間72に接続された2本の第2通路(通路73,76)を有しており、通路73(2本の第2通路のうち一方の第2通路)は、樹脂供給路70において、取付ボス成形空間S2(2つのキャビティのうち一方のキャビティ)と空間72とを接続する部分(通路73、空間74及び通路75)の一部を構成するものとされる。また、通路76(2本の第2通路のうち他方の第2通路)は、樹脂供給路70において、取付ボス成形空間S3(2つのキャビティのうち他方のキャビティ)と空間72とを接続する部分(通路76、空間77及び通路78)の一部を構成するものとされる。
空間72は、図5に示すように、上型51(第2型)側から視た場合において、4つの角部72Aを有する方形状をなしている。4つの角部72Aは、R形状をなしている(図8も参照)。なお、4つの角部72Aにおいて、少なくとも1つの角部72AがR形状をなしていてもよい。そして、空間72は、図8に示すように、通路71の幅方向(図8の左右方向)における長さB1が、通路71の幅B2よりも大きい値で設定されている。また、空間72は、通路73の幅方向(図8の上下方向)における長さB3が、通路73の幅B4よりも大きい値で設定されている。また、空間72は、長さB3(通路76の幅方向における長さ)が、通路76の幅B5よりも大きい値で設定されている。なお、通路76の幅B5は、通路73の幅B4と同じであるが、異なる値で設定されていてもよい。
また、各通路71,73,76の内面と、空間72の内面によって構成される角部も角部72Aと同様にR形状をなしている。具体的には、通路71の内面と空間72の内面によって構成される角部72Bは、R形状をなしており、通路73の内面と空間72の内面によって構成される角部72Cは、R形状をなしており、通路76の内面と空間72の内面によって構成される角部72Dは、R形状をなしている。
通路75は、図5に示すように、通路73に対して直角に屈曲する構成とされる。空間74は、通路73の一端部及び通路75の一端部の双方と接続される空間である。つまり、通路73を第1通路の一例とした場合、通路75は第2通路の一例であり、空間74は、接続空間の一例である。空間74は、図5に示すように、上型51(第2型)側から視た場合において、4つの角部74Aを有する方形状をなしており、4つの角部74Aは、R形状をなしている(図9も参照)。なお、4つの角部74Aのうち、少なくとも1つの角部74AがR形状をなしていてもよい。
そして、空間74は、図9に示すように、通路73の幅方向における長さB6が通路73の幅B4よりも大きい値で設定されると共に、通路75の幅方向における長さB8が通路75の幅B9よりも大きい値で設定されている。このように本実施形態の樹脂供給路70では、互いに交差する2つの通路(第1通路及び第2通路、例えば通路73及び通路75)の接続部分(空間74)においては、通路の幅が他の部分に比べて大きくなっている。また、通路73の内面と空間74の内面によって構成される角部74Bは、R形状をなしており、通路75の内面と空間74の内面によって構成される角部74Cは、R形状をなしている。
また、通路78は、図5に示すように、通路76に対して直角に屈曲する構成とされる。空間77は、通路76の一端部及び通路78の一端部の双方と接続される空間である。つまり、通路76を第1通路の一例とした場合、通路78は第2通路の一例であり、空間77は、接続空間の一例である。空間77は、図5に示すように、4つの角部77Aを有する方形状をなしており、4つの角部は、R形状をなしている(図10も参照)。空間77は、図10に示すように、通路76の幅方向における長さB10が通路76の幅B5よりも大きい値で設定されると共に、通路78の幅方向における長さB11が通路78の幅B12よりも大きい値で設定されている。また、通路76の内面と空間77の内面によって構成される角部77Bは、R形状をなしており、通路78の内面と空間77の内面によって構成される角部77Cは、R形状をなしている。
次に、本実施形態のドアトリム10の製造方法について説明する。本実施形態におけるドアトリム10の製造方法は、成形装置40(ひいては成形型50)を用いて、ドアトリム10を製造するものであり、プレボードP1をプレス成形してトリムボード20とする基材成形工程と、トリムボード20上に取付ボス30A,30Bを成形する成形体成形工程と、を備える。
<基材成形工程>
基材成形工程(トリムボード成形工程)では、図2に示すように、加熱された状態のプレボードP1を、開状態にある上型51と下型61の間にセットする。この時のプレボードP1の加熱温度は、プレボードP1を構成する熱可塑性樹脂の融点より高いものとされる。これにより、プレボードP1が軟化状態となる。その後、図3に示すように、上型51及び下型61を型閉じすることで、加熱された状態のプレボードP1を成形面51A及び成形面61Aによってプレス成形する。これにより、プレボードP1の表面(表面20D)は成形面51Aに倣う形状に成形され、プレボードP1の裏面(裏面20E)は成形面61Aに倣う形状に成形される。また、これと同時にプレボードP1の周端部P2(外周不要部分)は両型51,61のせん断によって切除される。これにより、上型51と下型61によってトリムボード20が成形される。また、上型51及び下型61を型閉じした状態では、トリムボード20が成形面51A及び成形面61Aの双方に当接した状態となっている。このため、成形面61Aに凹設された取付ボス成形空間S2,S3及び樹脂供給路70は、トリムボード20によって塞がれた状態となっている。
基材成形工程(トリムボード成形工程)では、図2に示すように、加熱された状態のプレボードP1を、開状態にある上型51と下型61の間にセットする。この時のプレボードP1の加熱温度は、プレボードP1を構成する熱可塑性樹脂の融点より高いものとされる。これにより、プレボードP1が軟化状態となる。その後、図3に示すように、上型51及び下型61を型閉じすることで、加熱された状態のプレボードP1を成形面51A及び成形面61Aによってプレス成形する。これにより、プレボードP1の表面(表面20D)は成形面51Aに倣う形状に成形され、プレボードP1の裏面(裏面20E)は成形面61Aに倣う形状に成形される。また、これと同時にプレボードP1の周端部P2(外周不要部分)は両型51,61のせん断によって切除される。これにより、上型51と下型61によってトリムボード20が成形される。また、上型51及び下型61を型閉じした状態では、トリムボード20が成形面51A及び成形面61Aの双方に当接した状態となっている。このため、成形面61Aに凹設された取付ボス成形空間S2,S3及び樹脂供給路70は、トリムボード20によって塞がれた状態となっている。
<成形体成形工程>
基材成形工程の後に行われる成形体成形工程(取付ボス成形工程)では、図4及び図7に示すように、上型51及び下型61(成形面51A及び成形面61A)によってトリムボード20がプレスされた状態で、射出装置41により溶融樹脂を樹脂供給路70を介して取付ボス成形空間S2,S3の各々に射出する。これにより、取付ボス成形空間S2及び取付ボス成形空間S3に溶融樹脂が充填される。より詳しくは、溶融樹脂は、ゲート62から通路71、空間72に向かい、空間72において通路73,76に分岐する。通路73に向かった溶融樹脂は、空間74、通路75を経由して取付ボス成形空間S2に向かう。一方、通路76に向かった溶融樹脂は、空間77、通路78を経由して取付ボス成形空間S3に向かう。
基材成形工程の後に行われる成形体成形工程(取付ボス成形工程)では、図4及び図7に示すように、上型51及び下型61(成形面51A及び成形面61A)によってトリムボード20がプレスされた状態で、射出装置41により溶融樹脂を樹脂供給路70を介して取付ボス成形空間S2,S3の各々に射出する。これにより、取付ボス成形空間S2及び取付ボス成形空間S3に溶融樹脂が充填される。より詳しくは、溶融樹脂は、ゲート62から通路71、空間72に向かい、空間72において通路73,76に分岐する。通路73に向かった溶融樹脂は、空間74、通路75を経由して取付ボス成形空間S2に向かう。一方、通路76に向かった溶融樹脂は、空間77、通路78を経由して取付ボス成形空間S3に向かう。
各取付ボス成形空間S2,S3に溶融樹脂が充填される過程においては、溶融樹脂がトリムボード20内部の軟化した熱可塑性樹脂を押し込みつつ、この軟化した熱可塑性樹脂に代わって繊維の内部へと浸透する。これと同時に、繊維の内部に浸透した溶融樹脂は、トリムボード20内部の軟化した熱可塑性樹脂と混ざり合い、渾然一体となる(混融される)。
その後、取付ボス成形空間S2,S3に充填された溶融樹脂が冷却されることで、取付ボス30A,30Bがトリムボード20と接合された状態で成形される。また、樹脂供給路70に充填された溶融樹脂が冷却されることで、リブ21がトリムボード20と接合された状態で成形される。この後、上型51及び下型61を開き、ドアトリム10を脱型する。これにより、ドアトリム10の製造が完了する。
なお、リブ21は、樹脂供給路70内に充填された溶融樹脂が冷却されることで形成されたものである。このため、リブ21は、図1及び図7に示すように、通路71に充填された溶融樹脂によって形成された線状部21Aと、空間72に充填された溶融樹脂によって形成された方形状の連結部21Bと、通路73に充填された溶融樹脂によって形成された線状部21Cと、通路76に充填された溶融樹脂によって形成された線状部21Dと、空間74に充填された溶融樹脂によって形成された方形状の連結部21Eと、通路75に充填された溶融樹脂によって形成された線状部21Fと、空間77に充填された溶融樹脂によって形成された方形状の連結部21Gと、通路78に充填された溶融樹脂によって形成された線状部21Hと、を有する。なお、連結部21Bは、線状部21A,21C,21Dを連結する部分であり、連結部21Eは、線状部21C,21Fを連結する部分である。また、連結部21Gは、線状部21D,21Hを連結する部分である。
次に、本実施形態の効果について説明する。図11に示すように、第1通路(例えば通路71)と第2通路(例えば通路73)とが直接的に接続されている場合には、両通路71,73の接続箇所P3(屈曲部)において溶融樹脂の流動性が低下することから、溶融樹脂の圧力が高くなり、図12に示すように、成形面61Aとトリムボード20(裏面20E)との間に溶融樹脂が漏れる事態が懸念される。なお、図11及び図12においては、成形面61Aとトリムボード20(裏面20E)との間に漏れた溶融樹脂に符号81を付している。なお、図11に示すように通路71から通路73及び通路76の双方に溶融樹脂が分岐する場合(溶融樹脂の流れを矢線F1〜F3で示す)には、特に接続箇所P3の内面P4(通路71の一端と対向する面)において溶融樹脂の圧力が高くなり易く、その部分で樹脂漏れが生じ易い。また、図13に示すように、第1通路(例えば通路76)と第2通路(例えば通路78)とが直接的に接続されている場合には、両通路76,78の接続箇所P5の内面P6(通路76の一端と対向する面)において溶融樹脂の圧力が高くなり易く、その部分で樹脂漏れが生じ易い。なお、図13においては、溶融樹脂の流れを矢線F4,F5で示している。
本実施形態では、図10に示すように、第1通路(例えば通路76)と第2通路(例えば通路78)の間に接続空間(例えば空間77)が介在され、その空間77は、通路76の幅方向における長さB10が通路76の幅B5よりも大きい値で設定され、通路78の幅方向における長さB11が通路78の幅B12よりも大きい値で設定されている。これにより、通路76と通路78とが直接的に接続されている場合と比べて、通路76と通路78の接続箇所(空間77)の体積が大きくなり、空間77内の溶融樹脂の流動性が高くなることから、空間77内の溶融樹脂の圧力が小さくなり、成形面61Aとトリムボード20(より詳しくは裏面20E)との間に溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができる。
また、接続空間(例えば空間77)は、上型51側から視た場合において、4つの角部77Aを有する方形状をなしており、4つの角部77Aは、R形状をなしている。空間77の角部77AがR形状をなすことで、空間77内を溶融樹脂が流動する際の流動性をより高くすることができる。これにより、空間77内の溶融樹脂の圧力をより小さくすることができ、成形面61Aとトリムボード20(より詳しくは裏面20E)との間に溶融樹脂が漏れる事態をより確実に抑制することができる。
また、第2通路(例えば通路78)は、第1通路(例えば通路76)に対して直角に屈曲する。仮に直角をなす通路76と通路78とが直接的に接続されている場合には、通路76と通路78が鈍角をなしている場合と比べて、両通路76,78の接続箇所において溶融樹脂の流動性が著しく低下することから、溶融樹脂の圧力がより高くなる。上記構成では、通路76と通路78の接続箇所(空間77)内の溶融樹脂の圧力を小さくすることができるため、通路76と通路78とが直角をなす場合により好適である。
また、成形面61Aには、2つの取付ボス成形空間S1が凹設され、樹脂供給路70は、空間72に接続された2本の通路73,76を有しており、通路73は、樹脂供給路70において、取付ボス成形空間S2と空間72とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとされ、通路76は、樹脂供給路70において、取付ボス成形空間S3と空間72とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとされる。このようにすれば、溶融樹脂を通路71から空間72を通じて2本の通路73,76に分岐させ、取付ボス成形空間S2,S3の各々に供給することができる。これにより、1箇所のゲート62から取付ボス成形空間S2,S3に溶融樹脂を供給することができるため、ゲート62の点数を増やすことなく、トリムボード20上に取付ボス30A,30Bを成形することができる。
また、本実施形態におけるドアトリム10の製造方法は、加熱された状態のプレボードP1を成形面61A及び成形面51Aによってプレス成形する基材成形工程と、基材成形工程の後に行われ、成形面61A及び成形面51Aによってトリムボード20がプレスされた状態で樹脂供給路70を介して取付ボス成形空間S1に溶融樹脂を射出することで、トリムボード20と接合された状態の取付ボス30を成形する成形体成形工程と、を備える。
成形面61Aとトリムボード20(裏面20E)との間に溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができる。これにより、取付ボス30の欠肉が発生する事態を抑制できる。また、漏れた溶融樹脂が冷却されて収縮する際にはこの溶融樹脂と接合されたトリムボード20に応力が作用することで、トリムボード20において取付ボス30が接合される面とは反対側の面(表面20D、意匠面)に凹凸が生じる事態が懸念される。上記構成では、溶融樹脂が漏れる事態を抑制することができるため、トリムボード20の表面20Dに凹凸が生じる事態を抑制でき、意匠性の高いドアトリム10を製造することができる。
また、本実施形態では、例えば通路の内面(例えば通路73の内面73A、図8参照)と空間の内面(例えば空間72の内面72E)によって構成される角部(例えば角部72C)は、R形状をなしている。このようにすれば、空間72と通路73の境界部分において溶融樹脂の流動性をより高くすることができる。この結果、空間72内の溶融樹脂の圧力をより小さくすることができ、成形面61Aとトリムボード20との間に溶融樹脂が漏れる事態をより確実に抑制することができる。なお、角部72Cが面取り形状をなしていてもよく、この場合も空間72と通路73の境界部分において溶融樹脂の流動性をより高くすることができる。
また、空間の各長さB1,B3,B6,B8,B10,B11及び通路の各幅B2,B4,B5,B9,B12の値は適宜設定可能である。しかしながら、空間の長さが小さ過ぎると、溶融樹脂の流動性が低下してしまう。また、空間の長さが大き過ぎると、空間内に充填される溶融樹脂の量が増え材料に係るコストが上昇する。このため、例えば、空間の長さ(例えば長さB10、図10参照)は、対応する通路の幅(例えば幅B5)の1.5〜2.5倍で設定することがより好ましい。例えば、通路76の幅B5及び通路78の幅12がそれぞれ2mmで設定されている場合、空間77の長さB10及びB11はそれぞれ4mmで設定され、その場合、角部77AのR形状の寸法は、0.5mmで設定されるが、この寸法に限定されない。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、接続空間の角部(例えば空間77の角部77A)がR形状をなしているものを例示したが、これに限定されない。例えば、図14に示すように、接続空間の角部(例えば空間77の角部177A)が面取り形状をなしていてもよい。この場合も空間77内における溶融樹脂の流動性をより高くすることができる。
(2)空間72,74,77の各形状は方形状に限定されず適宜変更可能である。例えば、空間72,74,77が円形状をなしていてもよい。
(3)上記実施形態では、成形構造体としてドアトリム10を、基材としてトリムボード20を例示したが、これに限定されない。基材としては、繊維と熱可塑性樹脂を含むものであればよく、例えば、ドアトリム10を構成するオーナメント基材、シートのバックボード、シートの機能品を隠蔽するシールド材などを例示することができる。つまり、成形構造体としては、基材に対して溶融樹脂を射出成形することで成形された成形体を備えたものであればよい。また、成形体としては、取付ボスに限定されず、例えば、クリップ座などを例示することができる。
(4)取付ボス30の個数は上記実施形態で例示した数(2個)に限定されず適宜変更可能である。例えば、トリムボード20上に取付ボス30が1つのみ形成されていてもよいし、3つ以上形成されていてもよい。
(5)トリムボード20上に成形される成形体(取付ボス30)の形状は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
(6)トリムボード20及び取付ボス30の材質は上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
(7)上記実施形態では、第1成形型を下型61とし、第2成形型を上型51としたが、これに限定されない。第1成形型及び第2成形型の型閉じ及び型開き方向は上下方向に限定されず、適宜変更可能である。
(8)上記実施形態では、第2通路が第1通路に対して直角に屈曲するものを例示したが、これに限定されない。第2通路は第1通路に対して屈曲していればよく、第1通路と第2通路とのなす角度は適宜変更可能である。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、接続空間の角部(例えば空間77の角部77A)がR形状をなしているものを例示したが、これに限定されない。例えば、図14に示すように、接続空間の角部(例えば空間77の角部177A)が面取り形状をなしていてもよい。この場合も空間77内における溶融樹脂の流動性をより高くすることができる。
(2)空間72,74,77の各形状は方形状に限定されず適宜変更可能である。例えば、空間72,74,77が円形状をなしていてもよい。
(3)上記実施形態では、成形構造体としてドアトリム10を、基材としてトリムボード20を例示したが、これに限定されない。基材としては、繊維と熱可塑性樹脂を含むものであればよく、例えば、ドアトリム10を構成するオーナメント基材、シートのバックボード、シートの機能品を隠蔽するシールド材などを例示することができる。つまり、成形構造体としては、基材に対して溶融樹脂を射出成形することで成形された成形体を備えたものであればよい。また、成形体としては、取付ボスに限定されず、例えば、クリップ座などを例示することができる。
(4)取付ボス30の個数は上記実施形態で例示した数(2個)に限定されず適宜変更可能である。例えば、トリムボード20上に取付ボス30が1つのみ形成されていてもよいし、3つ以上形成されていてもよい。
(5)トリムボード20上に成形される成形体(取付ボス30)の形状は、上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
(6)トリムボード20及び取付ボス30の材質は上記実施形態で例示したものに限定されず適宜変更可能である。
(7)上記実施形態では、第1成形型を下型61とし、第2成形型を上型51としたが、これに限定されない。第1成形型及び第2成形型の型閉じ及び型開き方向は上下方向に限定されず、適宜変更可能である。
(8)上記実施形態では、第2通路が第1通路に対して直角に屈曲するものを例示したが、これに限定されない。第2通路は第1通路に対して屈曲していればよく、第1通路と第2通路とのなす角度は適宜変更可能である。
10…ドアトリム(成形構造体)、20…トリムボード(基材)、20D…表面(基材における他方の面)、20E…裏面(基材における一方の面)、30…取付ボス(樹脂成形体)、50…成形型、51…上型(第2型)、51A…成形面(第2成形面)、61…下型(第1型)、61A…成形面(第1成形面)、70…樹脂供給路、71…通路(第1通路)、72,74,77…空間(接続空間)、72A,74A,77A…角部、73…通路(通路71を第1通路とした場合の2本の第2通路のうち一方の第2通路、一方のキャビティと接続空間とを接続する部分の一部)、75…通路(通路73を第1通路とした場合の第2通路)、76…通路(通路71を第1通路とした場合の2本の第2通路のうち他方の第2通路、他方のキャビティと接続空間とを接続する部分の一部)、78…通路(通路76を第1通路とした場合の第2通路)、B2…通路71の幅(第1通路の幅)、B4…通路73の幅(第1通路の幅)、B5…通路76の幅(第1通路の幅)、B6…空間74の長さ(接続空間の第1通路の幅方向における長さ)、B8…空間74の長さ(接続空間の第2通路の幅方向における長さ)、B9…通路75の幅(通路73を第1通路とした場合の第2通路の幅)、B10…空間77の長さ(接続空間の第1通路の幅方向における長さ)、B11…空間77の長さ(接続空間の第2通路の幅方向における長さ)、B12…通路78の幅(通路76を第1通路とした場合の第2通路の幅)、P1…プレボード(成形前の基材)、S1…取付ボス成形空間(キャビティ)、S2…取付ボス成形空間(2つのキャビティのうち一方のキャビティ)、S3…取付ボス成形空間(2つのキャビティのうち他方のキャビティ)
Claims (5)
- 繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材と、前記基材における一方の面上に成形された樹脂成形体と、を備える成形構造体を製造するための成形型であって、
前記一方の面を成形する第1成形面を有する第1型と、
前記第1成形面と対向配置される第2成形面であって前記基材における他方の面を成形する第2成形面を有する第2型と、を備え、
前記第1成形面には、前記樹脂成形体を成形するためのキャビティが凹設され、
前記第1成形面には、前記キャビティに溶融樹脂を供給するための溝状の樹脂供給路が凹設され、
前記樹脂供給路は、第1通路と、前記第1通路に対して屈曲する第2通路と、前記第1通路の一端部及び前記第2通路の一端部の双方と接続される空間である接続空間と、を有し、
前記接続空間は、前記第1通路の幅方向における長さが前記第1通路の幅よりも大きい値で設定されると共に、前記第2通路の幅方向における長さが前記第2通路の幅よりも大きい値で設定されている成形型。 - 前記接続空間は、前記第2型側から視た場合において、4つの角部を有する方形状をなしており、
前記4つの角部のうち、少なくとも1つの角部は、R形状又は面取り形状をなす請求項1に記載の成形型。 - 前記第2通路は、前記第1通路に対して直角に屈曲する請求項1又は請求項2に記載の成形型。
- 前記第1成形面には、少なくとも2つの前記キャビティが凹設され、
前記樹脂供給路は、前記接続空間に接続された2本の前記第2通路を有しており、
前記2本の前記第2通路のうち一方の第2通路は、前記樹脂供給路において、前記2つの前記キャビティのうち一方のキャビティと前記接続空間とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとされ、
前記2本の前記第2通路のうち他方の第2通路は、前記樹脂供給路において、前記2つの前記キャビティのうち他方のキャビティと前記接続空間とを接続する部分の少なくとも一部を構成するものとされる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の成形型。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の成形型を用いて前記成形構造体を製造する成形構造体の製造方法であって、
加熱された状態の前記基材を前記第1成形面及び前記第2成形面によってプレス成形する基材成形工程と、
前記基材成形工程の後に行われ、前記第1成形面及び前記第2成形面によって前記基材がプレスされた状態で前記樹脂供給路を介して前記キャビティに溶融樹脂を射出することで、前記基材と接合された状態の前記樹脂成形体を成形する成形体成形工程と、を備える成形構造体の製造方法。
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