JP2021191642A - 樹脂成形部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多色成形によって寸法の小さい開口部の周縁に異なる樹脂材料による部分を成形した場合でも、ゲートの跡が意匠性に影響を及ぼさない樹脂成形部材を提供する。【解決手段】樹脂成形部材１０において、意匠面１１ｂ、意匠面１１ｂの反対側の面である裏面１１ｃ、および、意匠面１１ｂから裏面１１ｃまで貫通する開口部１１ａを有する第１の部分１１と、第１の部分１１と一体として成形され、かつ、第１の部分１１とは異なる樹脂材料からなる第２の部分１２とを備えた。第２の部分は、開口部１１ａの周縁に形成された周縁部１２ａと、第１の部分１１の裏面１１ｃに積層され、かつ、周縁部１１ａに繋がる積層部１２ｂと、積層部１２ｂに繋がり、かつ、意匠面１１ｂから露出する露出部１２ｃとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、異なる樹脂材料からなる各部分を一体に有する樹脂成形部材の製造方法に関する。

自動車内部品のインストルメントパネル（instrument panel 以下、「インパネ」と略称する）のような樹脂成形部材を成形する成形技術として、射出成形法が広く用いられている。射出成形法は、固定型と可動型とで形成される空間内に、溶融した樹脂を射出し、固化させることで樹脂成形部材を成形するものである。従来、射出成形法で形成されたインパネに別部品を追加したり塗装することで、色や材質の違いを表現して、意匠性を付与していた。しかしながら、別部品を追加する場合、当該別部品の加工や取り付け工程の追加により製造コストが増加し、また、別部品を追加することで重量が増加するという問題があった。また、塗装する場合も、塗装工程の追加により製造コストが増加するという問題があった。

この問題を解消して、製造コストや重量の増加を抑制しつつ意匠性を付与したインパネを成形する方法として、多色成形による射出成形法が知られている。多色成形は、異なる樹脂材料からなる各部分を一体に有する樹脂成形部材を同一金型内で成形するものである。多色成形は、デザイン上の観点から異なる色の樹脂材料を用いたり、強度、耐熱性、コストなどの性質の異なる樹脂材料を用いる場合に利用される。特許文献１には、２種類の樹脂材料を用いる多色（２色）成形が開示されている。

特開２００９−２４１４６３号公報

しかしながら、インパネの例えば寸法の小さい開口部の周縁に、色の異なる樹脂材料による部分を成形する場合、溶融した樹脂材料を射出するためのゲートを設けることが困難である場合がある。２色成形にはスライド型が用いられるが、当該スライド型の配置スペースを確保する必要があるので、ゲートの配置に制約がある。また、開口部の面積が小さいことで、意匠性に影響を及ぼさないようにゲートを設けることが困難になる。

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、多色成形によって寸法の小さい開口部の周縁に異なる樹脂材料による部分を成形した場合でも、ゲートの跡が意匠性に影響を及ぼさない樹脂成形部材の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供される樹脂成形部材の製造方法は、固定型と可動型とを型締めし、スライド型の一部を前記固定型に当接させる工程と、前記固定型、前記可動型、および前記スライド型で囲まれた第１の空間に、溶融された第１の樹脂材料を射出により充填して固化させることで、意匠面、前記意匠面の反対側の面である裏面、および、前記意匠面から前記裏面まで貫通する開口部を有する第１の部分を形成する工程と、前記スライド型を前記固定型から離れる方向に移動させることで第２の空間を形成する工程と、前記第２の空間に、溶融された第２の樹脂材料を射出により充填して固化させることで、前記開口部の周縁に形成された周縁部と、前記裏面に積層され、かつ、前記周縁部に繋がる積層部と、前記積層部に繋がり、かつ、前記意匠面から露出する露出部とを有する第２の部分を形成する工程とを備えることを特徴とする。

本発明によると、第２の部分において、第１の部分の開口部の周縁に形成された周縁部と、第１の部分の意匠面から露出する露出部とが、第１の部分の裏面に積層される積層部を介して繋がっている。第２の部分は、金型において、露出部が形成される部分にゲートが設けられて、樹脂材料が積層部を介して周縁部に充填されることで、形成される。ゲートの跡が残る露出部は、周縁部から離れた位置に配置でき、他の部材で隠すことができる。また、積層部は第１の部分の裏面に配置される。したがって、寸法の小さい開口部の周縁に第２の部分の周縁部を形成する場合でも、意匠性に影響を及ぼさない。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

第１実施形態に係る樹脂成形部材（インパネ）の概略斜視図である。 図１に示す樹脂成形部材の要部拡大斜視図である。 （ａ）は図１に示す樹脂成形部材の要部拡大正面図であり、（ｂ）は図１に示す樹脂成形部材の要部拡大背面図である。 （ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図であり、（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う要部拡大断面図である。 図１に示す樹脂成形部材を成形するための金型を示す要部拡大断面図である。 図１に示す樹脂成形部材の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。 第１実施形態に係る樹脂成形部材の変形例を示す要部拡大正面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図４は、第１実施形態に係る樹脂成形部材を説明するための図である。図１は、第１実施形態に係る樹脂成形部材１０の概略斜視図である。図２は、樹脂成形部材１０の要部拡大斜視図である。図３（ａ）は、樹脂成形部材１０の要部拡大正面図である。図３（ｂ）は樹脂成形部材１０の要部拡大背面図である。図４（ａ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図である。図４（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図である。図４（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う要部拡大断面図である。樹脂成形部材１０は、自動車のインパネであり、２色成形の射出成形法によって成形される。樹脂成形部材１０は、第１の部分１１および第２の部分１２を備える。

第１の部分１１は、樹脂成形部材１０の大部分を占める。第１の部分１１は、第１の樹脂材料からなり、溶融された第１の樹脂材料が固化されることで形成される。第１の部分１１は、開口部１１ａ、意匠面１１ｂおよび裏面１１ｃを備える。意匠面１１ｂは、搭乗者から見える側の面であり、様々な意匠が施されている。裏面１１ｃは、意匠面１１ｂの反対側の面である。開口部１１ａは、略矩形状の開口であり、意匠面１１ｂから裏面１１ｃまで貫通している。開口部１１ａは、エアコンの送風口（いわゆるサイドレジスタ）であり、長辺が１０ｃｍ程度の小さな開口である。なお、開口部１１ａの寸法は限定されない。図２〜図４では、運転席側の（図１において右側に配置されている）開口部１１ａを示している。

第２の部分１２は、第１の部分１１の開口部１１ａの周縁の全周にわたって形成されており、第１の部分１１と一体として形成されている。第２の部分１２は、第１の樹脂材料とは異なる第２の樹脂材料からなり、溶融された第２の樹脂材料が固化されることで形成される。樹脂成形部材１０は、第１の部分１１と第２の部分１２とが一体となっており、２色成形の射出成形法によって、一組の金型内で成形される。第２の部分１２は、周縁部１２ａ、積層部１２ｂ、露出部１２ｃ、および取付部１２ｄを備える。

周縁部１２ａは、第１の部分１１の開口部１１ａの周縁に形成されている部分であり、正面視において略矩形の環形状をなす。積層部１２ｂは、周縁部１２ａに繋がっており、第１の部分１１の裏面１１ｃに積層されている。したがって、積層部１２ｂは、正面視において第１の部分１１に隠れており、搭乗者からは見えない。また、積層部１２ｂは、露出部１２ｃにも繋がっている。露出部１２ｃは、周縁部１２ａから離れた位置に配置され、意匠面１１ｂから露出している。露出部１２ｃは、正面視において、略矩形状である。露出部１２ｃは、製造に用いられる金型において、第２の樹脂材料が注入されるゲートが配置される部分に形成される。したがって、露出部１２ｃにはゲートの跡が残っている。露出部１２ｃは、搭乗者から見えないように、他の部材によって隠される。なお、露出部１２ｃの形状および配置位置は限定されない。取付部１２ｄは、積層部１２ｂから裏面１１ｃの向く方向に突出する部分であり、貫通する孔が設けられている。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、４個の取付部１２ｄが設けられている。取付部１２ｄには、エアコンの送風用のダクトが取り付けられる。なお、取付部１２ｄの数および形状は限定されない。

本実施形態では、第２の樹脂材料の色は、第１の樹脂材料の色と異なる。図１および図３では、樹脂材料が異なることを明確にするために、第２樹脂材料からなる第２の部分１２に、点描を付している。図１および図３（ａ）に示すように、開口部１１ａの周縁に配置された周縁部１２ａは、周囲の第１の部分１１とは色が異なり、意匠性に優れる。また、本実施形態では、第２の樹脂材料は第１の樹脂材料より強度が強い。したがって、エアコンの送風用のダクトが取り付けられる取付部１２ｄの強度を、第１の部分１１より強くできる。また、図４に示すように、第１の部分１１と第２の部分１２とが重なる部分（積層部１２ｂ）は、より肉厚になるので、強度が増している。

次に、樹脂成形部材１０を成形するための金型について、図５を参照して説明する。

図５は、樹脂成形部材１０を成形するための射出成形用の金型５を示す要部拡大断面図である。金型５は、固定型５１、可動型５２およびスライド型５３を備える。固定型５１は、溶融した樹脂材料を射出する射出成形装置（図示なし）に固定される金型である。固定型５１は、成形面５１ａを備える。成形面５１ａは、固定型５１の内側の面であり、樹脂成形部材１０の意匠面（第１の部分１１の意匠面１１ｂ、および、第２の部分１２の意匠面）を成形する面である。また、固定型５１には、溶融された樹脂材料の通路としてのスプール、ランナおよびゲートが設けられている。図５には、第２の樹脂の通路としてのランナ５１ｂおよびゲート５１ｃが示されている。ゲート５１ｃは、露出部１２ｃが形成される部分に設けられている。可動型５２は、固定型５１に対して図の左右方向に移動可能に設けられる金型である。可動型５２は、成形面５２ａおよび孔５２ｂを備える。なお、成形面５２ａは、図５には表れていない。成形面５２ａは、樹脂成形部材１０の裏面（第１の部分１１の裏面１１ｃ）を成形する面である。孔５２ｂは、成形面５２ａに設けられ、スライド型５３を収容する。

スライド型５３は、２色成形のためにスライドする金型であり、可動型５２の孔５２ｂの内部にスライド移動可能に配置されている。スライド型５３は、成形面５３ａを備える。成形面５３ａは、スライド型５３の移動する方向に位置し、かつ、固定型５１の成形面５１ａに対向する面である。成形面５３ａは、第２の部分１２の裏面（搭乗者から見えない側の面）を成形する面である。スライド型５３は、孔５２ｂの内面に接触しながら、図に示す太線矢印の方向にスライド移動する。

スライド型５３は、太線矢印の右方向に移動して、成形面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接した状態（図５において実線で示す）のときに、固定型５１の成形面５１ａ、可動型５２の成形面５２ａ（図５には表れていない）、およびスライド型５３の成形面５３ａで囲まれた第１の空間６１を形成する。当該第１の空間６１に、第１の部分１１となる溶融された第１の樹脂材料７１が射出される。このとき、ゲート５１ｃは、スライド型５３の成形面５３ａでふさがれている。また、スライド型５３は、太線矢印の左方向に移動して、成形面５３ａの全体が固定型５１の成形面５１ａから離間した状態（図５において破線で示す）のときに、その移動により第２の空間６２を形成する。当該第２の空間６２に、第２の部分１２となる溶融された第２の樹脂材料７２が射出される。

次に、樹脂成形部材１０の製造方法について、図６を参照して説明する。図６は、樹脂成形部材１０の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、固定型５１と可動型５２とを型締めし、スライド型５３を太線矢印の右方向に移動させて、スライド型５３の成形面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接した状態にする。このとき、固定型５１の成形面５１ａ、可動型５２の成形面５２ａ（図６には表れていない）、およびスライド型５３の成形面５３ａで囲まれた第１の空間６１が形成される。当該第１の空間６１は、樹脂成形部材１０の第１の部分１１を成形するための空間である。次に、第１の空間６１に、溶融された第１の樹脂材料７１を射出する。第１の樹脂材料７１は、固定型５１の第１の空間６１に位置する部分に設けられたゲート（図示なし）から、第１の空間６１に射出される。図６（ａ）は、溶融された第１の樹脂材料７１が、第１の空間６１の途中まで充填されている状態を示している。次に、第１の空間６１に充填された第１の樹脂材料７１を固化させる。これにより、第１の部分１１が成形される。

次に、図６（ｂ）に示すように、スライド型５３を太線矢印の方向に移動させて、スライド型５３の成形面５３ａの全体が固定型５１の成形面５１ａから離間した状態にする。この移動により、第２の空間６２が形成される。第２の空間６２は、固定型５１の成形面５１ａおよび形成された第１の部分１１の裏面１１ｃとスライド型５３の成形面５３ａとの間に位置する。第２の空間６２は、樹脂成形部材１０の第２の部分１２を成形するための空間である。スライド型５３の移動により、成形面５３ａでふさがれていたゲート５１ｃは、第２の空間６２に繋がっている。

次に、図６（ｃ）に示すように、第２の空間６２に、溶融された第２の樹脂材料７２を射出する。第２の樹脂材料７２は、ゲート５１ｃから、第２の空間６２に射出される。図６（ｃ）は、溶融された第２の樹脂材料７２が、第２の空間６２の途中まで充填されている状態を示している。次に、第２の空間６２に充填された第２の樹脂材料７２を固化させる。これにより、第２の部分１２が、第１の部分１１と一体として成形される。以上により、第１の樹脂材料７１からなる第１の部分１１と、第２の樹脂材料７２からなる第２の部分１２とを一体に有する樹脂成形部材１０が、一組の金型５内で成形される。

本実施形態によると、第２の部分１２において、第１の部分１１の開口部１１ａの周縁に形成された周縁部１２ａと、第１の部分１１の意匠面１１ｂから露出する露出部１２ｃとが、第１の部分１１の裏面１１ｃに積層される積層部１２ｂを介して繋がっている。第２の部分１２は、金型５において、露出部１２ｃが形成される部分にゲート５１ｃが設けられて、第２の樹脂材料７２が第２の空間６２に充填されることで形成される。ゲート５１ｃの跡が残る露出部１２ｃは、周縁部１２ａから離れた位置に配置でき、他の部材で隠すことができる。また、積層部１２ｂは第１の部分１１の裏面１１ｃに配置される。つまり、周縁部１２ａ以外の積層部１２ｂおよび露出部１２ｃは、搭乗者から見えないように隠される。したがって、寸法の小さい開口部１１ａの周縁に第２の部分１２の周縁部１２ａを形成する場合でも、意匠性に影響を及ぼさない。また、ゲート５１ｃは周縁部１２ａが形成される部分に設けられないので、色替えのための複数のゲート５１ｃを設けることも可能である。

なお、本実施形態においては、開口部１１ａが略矩形状の場合について説明したが、これに限られず、開口部１１ａの形状は限定されない。開口部１１ａは、例えば図７（ａ）に示すように、円形状であってもよい。また、本実施形態においては、開口部１１ａの周縁の全周にわたって周縁部１２ａが形成される場合について説明したが、これに限られない。周縁部１２ａは、開口部１１ａの周縁の一部、例えば図７（ｂ）に示すように、下方の１辺のみに形成されてもよい。

本実施形態においては、インパネの、エアコンの送風口である開口部１１ａの周縁に第２の樹脂材料７２を用いた第２の部分１２を形成する場合について説明したが、これに限られない。その他の開口部の周縁に第２の部分を形成してもよい。

本実施形態においては、樹脂成形部材１０が自動車のインパネである場合について説明したが、これに限られない。樹脂成形部材１０は、自動車のその他の樹脂成形部材であってもよいし、自動車以外の樹脂成形部材であってもよい。本発明は、多色成形によるあらゆる樹脂成形部材に適用することができる。

本発明に係る樹脂成形部材は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る樹脂成形部材の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

１０ ：樹脂成形部材
１１ ：第１の部分
１１ａ ：開口部
１１ｂ ：意匠面
１１ｃ ：裏面
１２ ：第２の部分
１２ａ ：周縁部
１２ｂ ：積層部
１２ｃ ：露出部
１２ｄ ：取付部
５ ：金型
５１ ：固定型
５１ａ ：成形面
５１ｂ ：ランナ
５１ｃ ：ゲート
５２ ：可動型
５２ａ ：成形面
５２ｂ ：孔
５３ ：スライド型
５３ａ ：成形面
６１ ：第１の空間
６２ ：第２の空間
７１ ：第１の樹脂材料
７２ ：第２の樹脂材料

Claims (1)

1. 固定型と可動型とを型締めし、スライド型の一部を前記固定型に当接させる工程と、
   前記固定型、前記可動型、および前記スライド型で囲まれた第１の空間に、溶融された第１の樹脂材料を射出により充填して固化させることで、意匠面、前記意匠面の反対側の面である裏面、および、前記意匠面から前記裏面まで貫通する開口部を有する第１の部分を形成する工程と、
   前記スライド型を前記固定型から離れる方向に移動させることで第２の空間を形成する工程と、
   前記第２の空間に、溶融された第２の樹脂材料を射出により充填して固化させることで、前記開口部の周縁に形成された周縁部と、前記裏面に積層され、かつ、前記周縁部に繋がる積層部と、前記積層部に繋がり、かつ、前記意匠面から露出する露出部とを有する第２の部分を形成する工程と、
   を備える、
   ことを特徴とする樹脂成形部材の製造方法。

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