JP3300556B2

JP3300556B2 - 自動車用バンパーの射出成形方法および射出成形金型

Info

Publication number: JP3300556B2
Application number: JP29101594A
Authority: JP
Inventors: 隆義田中
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 2002-07-08
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JPH08142098A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂で乗用車等の
バンパーを成形するための自動車用バンパーの射出成形
方法および射出成形金型に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、自動車には合成樹脂製のバンパ
ーが利用されている。バンパーを合成樹脂製とすれば、
金属製のものよりも軽量化が図れるうえ、金型内に溶融
樹脂を射出して製造できるので、金属製とすると加工が
困難な複雑な形状のものでも製造が容易となり、意匠の
点でも優れたものが得られる。図５には、合成樹脂製の
バンパーの一例が示されている。図５において、バンパ
ー50は、軽量化のために薄肉とされる。このような薄肉
のバンパー50を射出成形方法で製造するにあたり、成形
に用いる金型は、キャビティが間隔の狭い隙間状に形成
されている。ところで、キャビティの間隔が狭いと、キ
ャビティ内における溶融樹脂の流動抵抗が大きいため、
その内部に溶融樹脂を充填するには、断面積の大きなゲ
ート、例えば図５の如く、バンパー50に幅広のゲート部
50A を成形可能な幅広のゲートを採用し、その流動抵抗
をなるべく小さくするとともに、射出装置の射出圧力を
高圧にする必要がある。さらに、金型には、高圧の射出
圧力で溶融樹脂を充填しても、充填された溶融樹脂の形
状を薄肉状に維持しうる高圧の型締め力を金型に加える
必要がある。このため、成形に利用できる射出成形機と
しては、高圧の射出圧力および高圧の型締め力を有する
大型のものとなる。このような大型の射出成形機の利用
は、運転を高速化することが難しいため、バンパーの製
造効率を向上させるにあたっての阻害要因となってい
る。

【０００３】このような製造効率上の問題を解決する射
出成形方法として、低圧の射出圧力および型締め力で成
形が行えるガス注入射出成形方法が知られている。ガス
注入射出成形方法では、キャビティに厚さ寸法を周囲よ
り大きくしたガスチャネル案内部を設けた金型が用いら
れ、金型内に溶融樹脂を充填した後、充填した溶融樹脂
の内部に高圧ガスを注入する。これにより、図６に示さ
れるように、バンパー51には、ガスチャンネル案内部に
よって厚肉部52が形成され、この厚肉部52の内部には、
ガスの注入によりガスチャンネル53が生成される。この
際、ガスチャンネル53を生成する高圧ガスにより金型内
における溶融樹脂の流動が促進され、射出成形機の射出
圧力が低減されるうえ、ガスチャンネル53内の高圧ガス
が溶融樹脂をキャビティの成形面に向かって押圧するた
め、型締め力も低減される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス注入射出成
形方法では、キャビティ内を溶融樹脂で満たしてしまう
と、もはやガスの注入が行えないことから、溶融樹脂が
キャビティを完全に満たさないように、溶融樹脂の充填
量をキャビティ容量に満たない所定量に調節する必要が
ある。しかし、溶融樹脂の充填量を決定する射出装置の
可塑化調節は微妙であり、溶融樹脂の充填量を完全に調
節することは困難である。このため、溶融樹脂の充填量
には過不足が生じ、製造されるバンパーの外観品質が損
なわれるという問題がある。すなわち、溶融樹脂の充填
量が不足すると、高圧ガスを注入しても溶融樹脂がキャ
ビティの隅まで到達せず、溶融樹脂の回りが不完全なシ
ョートショットとなり、高圧ガスが大気側に出てしまっ
たり、例えば、図６のバンパー51の両端部54に樹脂の到
達しない欠陥部が生じる等、バンパーの外観品質が損な
われる。一方、溶融樹脂の充填量が過多となると、ガス
チャンネル案内部の末端に充填された溶融樹脂の内部に
ガスが進入できなくなり、当該末端部分にガスチャンネ
ルが生成されず、例えば、図６のバンパー51の厚肉部52
の末端部55の表面にヒケが発生する等、やはりバンパー
の外観品質が損なわれる。この際、ガスチャンネル内に
注入する加圧ガスの圧力をさらに高圧にしてヒケ等を防
止し、成形されるバンパー表面の平滑性を向上し、その
外観品質を保つことが考えられる。しかし、注入する加
圧ガスの圧力を高圧にすると、ガスチャンネル案内部か
ら加圧ガスが漏れ、ガスチャンネル案内部以外の部分に
充填された溶融樹脂の内部に侵入する。ガスチャンネル
案内部以外に加圧ガスが侵入すると、バンパーの外観品
質が損なわれるうえ、ガスチャンネル案内部以外の部分
が中空になるので、バンパーの強度が低下するという問
題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、薄肉のバンパーの低圧射
出成形が可能となるうえ、バンパーの外観品質が向上さ
れる自動車用バンパーの射出成形方法および射出成形金
型を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形方法
は、主キャビティの長手方向に沿って前記主キャビティ
の厚さ寸法を周囲より大きくしたガスチャネル案内部
と、前記主キャビティの樹脂流動末端位置の外側に設け
られた捨てキャビティとを備えた金型を用い、前記主キ
ャビティ内に溶融樹脂を充填した後、充填された溶融樹
脂の内部に加圧ガスを注入しながら射出成形を行う自動
車用バンパーの射出成形方法であって、予め前記バンパ
ーの裏面に加圧ガスを圧入するガス圧入部を前記ガスチ
ャンネル案内部以外の部分に設けておき、前記溶融樹脂
の充填後に、前記主キャビティの成形面と充填された溶
融樹脂との間に前記ガス圧入部から加圧ガスを圧入し
て、前記溶融樹脂の内部に注入された加圧ガスとともに
前記溶融樹脂を前記主キャビティ面に押し付けることを
特徴とする。以上において、前記ガス圧入部から加圧ガ
スを圧入するタイミングは、前記溶融樹脂の内部に加圧
ガスを注入するタイミングよりも早くない方が望まし
い。

【０００７】本発明の射出成形金型は、主キャビティの
長手方向に沿って前記主キャビティの厚さ寸法を周囲よ
り大きくしたガスチャネル案内部と、前記主キャビティ
の樹脂流動末端位置の外側に設けられた捨てキャビティ
とを備えた自動車用バンパーの射出成形金型であって、
前記バンパーの裏面に加圧ガスを圧入するガス圧入部が
前記ガスチャンネル案内部以外の部分に設けられたこと
を特徴とする。以上において、前記ガス圧入部から圧入
される加圧ガスを堰き止めるリブ形状に溶融樹脂を成形
する溝が設けられていることが好ましい。

【０００８】

【作用】このような本発明では、加圧ガスがガスチャン
ネル案内部に沿ってガスチャンネルを生成する際に、当
該加圧ガスが金型内における溶融樹脂の流動を促進する
ので、低圧の射出圧力および型締め圧力で、溶融樹脂を
キャビティの隅々まで到達させることが可能となる。ま
た、主キャビティの外側の捨てキャビティに余剰の溶融
樹脂を排出するようにしたので、この捨てキャビティで
溶融樹脂の充填量の変動分を吸収することが可能とな
り、溶融樹脂の充填量を厳密に調節しなくとも、ショー
トショットやヒケの発生が防止される。さらに、金型に
設けたガス圧入部に加圧ガスを供給すれば、この加圧ガ
スは、主キャビティの成形面と充填された溶融樹脂との
間に圧入され、充填された溶融樹脂を主キャビティの表
面に向かって押圧するようになる。このため、ガスチャ
ンネル内に注入された加圧ガスと、ガス圧入部から圧入
された加圧ガスとが協調して充填された溶融樹脂を主キ
ャビティの成形面に押圧するようになるので、注入ガス
および圧入ガスの圧力が低圧であっても、溶融樹脂を主
キャビティの成形面に密着させるのに充分な力が得ら
れ、バンパーの外観品質が損なわれることがない。従っ
て、金型の内部に注入・圧入する加圧ガスの圧力、射出
圧力、および、型締め圧力を低圧にしても、バンパーの
外観品質を向上することが可能となり、これらにより前
記目的が達成される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本実施例のガス注入射出成形機１の
要部が示されている。このガス注入射出成形機１は、金
型２内に溶融樹脂３を射出する射出装置10と、金型２の
型締めを行う型締装置30と、加圧ガスを供給するガス供
給装置40とを有するものである。射出装置10は、筒状の
バレル11と、このバレル11の内部で溶融樹脂３を混練す
るスクリュー12とを設けたものである。バレル11の先端
には、金型２に接続されるノズル13が設けられている。
型締装置30は、金型２を固定側ダイプレート31および移
動側ダイプレート32の間に挟み、図示しない油圧シリン
ダ装置等で移動側ダイプレート32を押圧することにより
金型２の型締めを行うものである。固定側ダイプレート
31には、射出装置10のノズル13を受けるブッシュ33が設
けられている。ブッシュ33の中心部分には、固定側ダイ
プレート31を貫通する貫通孔34が設けられている。貫通
孔34の内側面には、電熱帯等のヒータ35が設けられてい
る。これにより、貫通孔34は、内部を通過する溶融樹脂
３が冷えないように当該溶融樹脂３を加熱する、いわゆ
るホットランナとなっている。一方、移動側ダイプレー
ト32には、金型２の内部に充填された溶融樹脂３の内部
に注入するガスを通すために通路36が設けられている。

【００１０】金型２は、図中右側のキャビティ部2Aと、
左側のコア部2Bとに分割されたものである。キャビティ
部2Aおよびコア部2Bの間には、バンパーを成形するため
の空洞である主キャビティ21が形成されている。キャビ
ティ部2Aには、主キャビティ21に溶融樹脂３を導入する
ための通路であるランナ22およびスプル23が設けられて
いる。このうち、ランナ22の内側面には、電熱帯等のヒ
ータ24が設けられている。これにより、ランナ22は、内
部を通過する溶融樹脂３が冷えないように当該溶融樹脂
３を加熱する、いわゆるホットランナとなっている。ラ
ンナ22は、固定側ダイプレート31の貫通孔34と接続さ
れ、この貫通孔34を介して射出装置10のノズル13と連通
している。主キャビティ21には、厚さ寸法が周囲よりも
大きくされ間隔が広がった溝状のガスチャンネル案内部
21A が形成されている。主キャビティ21のガスチャンネ
ル案内部21A 以外の部分は、溶融樹脂３を薄肉に形成す
る厚さ寸法が均一の薄肉形成部21B となっている。コア
部2Bには、ガスチャンネル案内部21A に充填された溶融
樹脂３の内部に注入される加圧ガスを導入するための注
入ガス流路25と、薄肉形成部21B に充填された溶融樹脂
３と主キャビティ21の成形面との間に圧入される加圧ガ
スを導入する圧入ガス流路26とが設けられている。

【００１１】図２には、金型２に形成された主キャビテ
ィ21の全体が示されている。図２において、主キャビテ
ィ21は、平面形が「コ」字形状に形成されている。この
主キャビティ21が成形するバンパーは、「コ」字の中間
辺4Aの両側から側辺部4Bが同方向に延びるものとなる。
バンパーの中辺部4Aの表面側には、前述のランナ22およ
びスプル23が中辺部4Aの中央位置に開口されている。バ
ンパーの中辺部4Aの裏面側には、前述の注入ガス流路25
が中辺部4Aの中央位置にのみ開口されている。一方、前
述の圧入ガス流路26は、注入ガス流路25と同様にバンパ
ーの裏面に開口されている。圧入ガス流路26の開口位置
は、バンパーの中辺部4Aおよび両側辺部4Bに分散して配
置されている。すなわち、バンパーの中辺部4Aにおいて
は、注入ガス流路25の図中下方に圧入ガス流路26が開口
され、バンパーの各側辺部4Bにおいては、ガスチャンネ
ル案内部21A の両側にそれぞれ一個ずつ圧入ガス流路26
が開口されている。ここにおいて、圧入ガス流路26は、
バンパーの裏面に加圧ガスを圧入するガス圧入部となっ
ている。

【００１２】主キャビティ21の樹脂流動末端位置、具体
的には、側辺部4Bの端縁の外側に複数の捨てキャビティ
27が設けられている。この捨てキャビティ27の容量は、
ガスチャンネル案内部21A に充填された溶融樹脂３内に
成形されるガスチャンネルに応じて設定されている。図
３に示されるように、加圧ガスを注入して溶融樹脂３内
にガスチャンネル５を形成する際に、主キャビティ21内
の溶融樹脂３が捨てキャビティ27へ排出される。これに
より、射出装置10が射出する溶融樹脂３の充填量の変動
分が捨てキャビティ27の容積の範囲内で吸収され、射出
装置10は溶融樹脂３の充填量の厳密な調節が不要となっ
ている。また、捨てキャビティ27を主キャビティ21に連
通する通路27A は、断面積が小さく絞られている。これ
により、樹脂充填時に大量の溶融樹脂３が捨てキャビテ
ィ27へ進入することが防止され、ガス注入時に溶融樹脂
３が捨てキャビティ27へ確実に排出可能となっている。
主キャビティ21の各側辺部4Bの角部近傍には、図４にも
示されるように、バンパーの裏側にリブ６を形成するた
めの溝28が設けられている。この溝28に成形されるリブ
６は、圧入ガス流路26から主キャビティ21内に進入した
ガスを堰き止める防壁となっている。このリブ６で堰き
止められることにより、主キャビティ21の裏面と溶融樹
脂３との間に圧入された加圧ガスは、所定の圧力を維持
可能となっている。これにより、溶融樹脂３の冷却・固
化が完了するまで、圧入したガスで溶融樹脂３を主キャ
ビティ21の表面に向かって密着し続けることが可能とな
っている。

【００１３】図１に戻って、ガス供給装置40は、ボンベ
から取り出した窒素ガス等を圧縮して増圧する増圧器41
と、金型２に対して加圧ガスの供給および排出の一方を
選択的に行うための切替装置42と、この切替装置42を制
御する制御装置43とを備えたものである。増圧器41は、
図示しない大口径シリンダ装置および小口径シリンダ装
置を有するコンプレッサである。大口径シリンダ装置に
は、高圧の駆動エアーが供給され、この駆動エアーで内
部のピストンを往復駆動する。大口径シリンダ装置のピ
ストンは、小口径シリンダ装置のピストンと連結されて
おり、これらのピストンを前記駆動エアーで駆動するこ
とにより、小口径シリンダ装置の内部に導入されたガス
が増圧され、高圧ガスを供給するようになっている。な
お、増圧機41には、当該増圧機41で高圧に昇圧したガス
を蓄積する図示しないリザーバタンクが備えられてい
る。増圧機41は、前記リザーバタンク内のガスの圧力が
所定圧力に達すると自動停止するとともに、当該ガスの
圧力が所定の下限設定圧力まで低下すると自動起動する
ように制御されている。これにより、所定圧力のガスが
常時供給可能となっている。また、増圧機41のガス吐出
口には、制御装置43からの起動指令信号により開閉する
図示しない開閉バルブが設けられている。この開閉バル
ブを開けることにより、増圧機41からのガス供給が開始
され、開閉バルブの閉じることにより、増圧機41からの
ガス供給が停止するようになっている。

【００１４】制御装置43は、デジタルシーケンサ等から
構成され、所定の制御シーケンスプログラムを内蔵した
ものである。制御装置43の制御シーケンスプログラム
は、射出装置10から送信される起動信号を受信すると起
動されるようになっている。この制御シーケンスプログ
ラムの起動により、制御装置43は、前述の増圧機31の開
閉バルブに対して送信される起動指令信号と、切替装置
42に対してガス供給の開始および停止を指令する制御信
号とを所定のタイミングで送信するようになっている。
切替装置42は、増圧器41のガス吐出口に連結されたメイ
ン管44から分岐したガス注入用枝管45およびガス圧入用
枝管46を備えたものである。ガス注入用枝管45は、移動
側ダイプレート32の通路36を介して金型２の注入ガス流
路25に連結され、ガスチャンネル案内部21A に充填され
た溶融樹脂３の内部に注入される加圧ガスを供給するも
のとなっている。

【００１５】ガス注入用枝管45には、操作器を備えた電
磁弁等の自動弁47が設けられている。この自動弁47の下
流側には、枝管45の圧力を外部に逃がす圧力逃がし管45
A が連結されている。この圧力逃がし管45A の連結部分
の下流側には、溶融樹脂３の内部に注入された加圧ガス
を外部に排気する排気管45B が連結されている。圧力逃
がし管45A および排気管45B の各々には、操作器を備え
た電磁弁等の自動弁47A, 47Bが設けられている。これら
の自動弁47,47A,47Bを適宜開閉することにより、切替装
置42は、金型２に注入される加圧ガスの流通および遮断
が任意に行えるようになっているとともに、供給するガ
スの圧力を二段階に設定できるようになっている。すな
わち、自動弁47A, 47Bを閉じた状態で自動弁47を開くこ
とにより、増圧機41からの加圧ガスがそのまま金型２に
供給されるようになっている。一方、自動弁47を開け、
自動弁47B を閉じるとともに、自動弁47A を開けること
により、増圧機41のガス圧を減圧した加圧ガスが金型２
に供給されるようになっている。また、自動弁47,47Aを
閉じた状態で自動弁47B を開くことにより、金型２内に
供給されたガスが外部に排気されるようになっている。

【００１６】ガス圧入用枝管46には、ガス注入用枝管45
と同様に、操作器を備えた電磁弁等の自動弁48が設けら
れ、枝管46の自動弁48の下流側に枝管46の圧力を外部に
逃がす圧力逃がし管46A が連結され、さらに圧力逃がし
管46A の連結部分の下流側には、金型２内に圧入された
加圧ガスを外部に排気する排気管46B が連結されてい
る。圧力逃がし管46A および排気管46B の各々には、操
作器を備えた電磁弁等の自動弁48A, 48Bが設けられてい
る。これらの自動弁48,48A,48Bを、自動弁47,47A,47Bと
同様に、適宜操作することにより、切替装置42は、金型
２に圧入される加圧ガスの流通および遮断が任意に行え
るようになっているとともに、供給するガスの圧力を二
段階に設定できるようになっている。

【００１７】以下に、本実施例における射出成形の手順
について説明する。まず、金型２を型締装置30にセット
し、型締装置30を起動して金型２を閉鎖する。この後、
射出装置10を起動し、金型２の内部に溶融樹脂３を充填
する。この際、金型２の主キャビティ21全体に溶融樹脂
３を充満させる必要がないので、射出装置10の射出圧力
は低く設定できる。また、捨てキャビティ27と主キャビ
ティ21とを連通する通路27A は、断面積が小さく絞られ
ている。このため、低い射出圧力では、大量の溶融樹脂
３が捨てキャビティ27の内部に進入できない。このた
め、捨てキャビティ27には、充分な空きスペースが残
り、ガスの注入圧力を従来のように高圧にしなくとも、
ガスの注入時に、溶融樹脂３が主キャビティ21全体に充
満した後に、確実に捨てキャビティ27に収容される。溶
融樹脂３の充填の完了後、注入ガス流路25に加圧ガスを
供給し、ガスチャンネル案内部21A に充填した溶融樹脂
３の内部に加圧ガスを注入し、溶融樹脂３の内部にガス
チャンネル５を形成する。この際、余剰の溶融樹脂３が
捨てキャビティ27に収容されるので、射出装置10が射出
する溶融樹脂３の充填量が多少多くとも、ガスチャンネ
ル案内部21A の全長に渡ってガスチャンネル５が確実に
形成される。一方、溶融樹脂３の充填量が若干少なくと
も、ガスチャンネル５の形成により、溶融樹脂３は、主
キャビティ21の隅々まで到達し、ショートショットが生
じることはない。

【００１８】このガス注入の開始と同時、または、ガス
注入の開始から多少遅れて、圧入ガス流路26に加圧ガス
を供給し、バンパーの裏面側に当たる主キャビティ21の
成形面と溶融樹脂３との間に加圧ガスを圧入し、この加
圧ガスで溶融樹脂３をバンパーの裏面側に当たる主キャ
ビティ21の成形面に向かって押圧する。これにより、ガ
スチャンネル５内に注入された加圧ガス（以下「注入ガ
ス」という）の圧力、および、主キャビティ21の裏面と
溶融樹脂３との間に圧入された加圧ガス（以下「圧入ガ
ス」という）の両方が協調して溶融樹脂３を成形面に密
着させる。注入ガスおよび圧入ガスの圧力は、溶融樹脂
３を成形完了時に金型２内の加圧ガスを排気するまで保
たれ、溶融樹脂と主キャビティ21の表面との密着状態が
維持される。ここで、注入ガスと圧入ガスとを協調させ
るようにしたうえ、圧入ガスの圧入を行う圧入ガス流路
26を主キャビティ21の全体に分散して配置したので、注
入ガスおよび圧入ガスの圧力を、従来のガス注入射出成
形方法において注入されるガスの圧力よりも低く設定し
ても、バンパーの外観品質を損なうことはない。なお、
一般的なバンパーの場合、ガスの注入を継続する時間
は、ガス圧力によって異なり、ガス圧力が１０〜１５MP
a の場合には１〜４秒間、これよりも低圧の場合は、さ
らに長くとる必要がある。要するに、この時間は、ガス
圧によって中空部を形成するに必要な圧力と時間との関
係から設定される。一方、ガスの圧入を継続する時間
は、通常５〜１０秒間の範囲で設定できる。ガスの注入
および圧入を完了したら、注入ガスおよび圧入ガスの圧
力を保持したまま、溶融樹脂３を冷却する。溶融樹脂３
が充分冷却・固化したならば、金型２内部の注入ガスお
よび圧入ガスの両方を排気した後、金型２を開放し、金
型２から溶融樹脂３を成形したバンパーを取出し、射出
成形を完了する。

【００１９】前述のような本実施例によれば次のような
効果がある。すなわち、ガスチャンネル５を生成する注
入ガスが金型２内の溶融樹脂３の流動を促進するので、
射出装置10の射出圧力および型締装置30の型締め圧力を
低下できるうえ、低い射出圧力でも溶融樹脂３を主キャ
ビティ21の隅々まで到達させることができる。特に、バ
ンパーが「コ」字形状に形成され、かつ、その側辺部4B
が長くとも、ガスチャンネルの生成により、溶融樹脂３
を主キャビティ21の流動末端まで到達させることができ
る。また、バンパーの裏面にガスを圧入する複数の圧入
ガス流路26を主キャビティ21の全体に分散して設け、こ
の圧入ガス流路26から圧入される圧入ガスにより、薄肉
形成部21B の溶融樹脂３を押圧するようにしたので、注
入ガスの圧力は、ガスチャンネルを生成できる大きさで
足り、当該注入ガスの圧力を低下できる。しかも、圧入
ガスは、単に溶融樹脂３を主キャビティ21の表面に向か
って押圧できれば充分であるので、当該圧入ガスの圧力
を高圧にする必要がない。従って、注入および圧入ガス
の圧力、射出圧力、および、型締め圧力を低圧に設定し
たガス射出成形装置１でバンパーを成形しても、バンパ
ーの外観品質が損なわれないうえ、射出成形サイクルが
容易に短縮可能となり、バンパーの製造効率を向上でき
る。

【００２０】特に、バンパーの側辺部4Bが長く、ガスチ
ャンネルの末端部分において注入ガスの押圧力が不足す
るおそれがある場合でも、バンパーの側辺部4Bの裏面に
ガスを圧入する圧入ガス流路26を設けたので、側辺部4B
の裏面に圧入される圧入ガスの押圧力が不足することが
なく、この圧入ガスの押圧力によりガスチャンネルの末
端部分における注入ガスの押圧力が補われ、バンパーの
側辺部4Bにおいてもヒケ等の欠陥が生じず、バンパーの
外観品質を向上できる。

【００２１】また、主キャビティ21の外側に捨てキャビ
ティ27を設け、この捨てキャビティ27に余剰の溶融樹脂
３を排出するようにしたので、射出装置10による溶融樹
脂３の充填量が変動しても、その変動分を捨てキャビテ
ィ27で吸収することが可能となるため、射出装置10の充
填量を厳密に調節しなくとも、ショートショットやヒケ
の発生を未然に防止でき、バンパーの外観品質を向上で
きる。

【００２２】さらに、射出装置10の射出圧力を低く設定
するとともに、捨てキャビティ27と主キャビティ21とを
連結する通路27A の断面積を小さく絞ったので、溶融樹
脂３の充填時に大量の溶融樹脂３が捨てキャビティ27へ
進入することがなくなり、溶融樹脂３の流通を遮断可能
な電磁弁等を通路27A に設ける必要がなく、金型２の構
造を簡単なものとできる。

【００２３】また、金型２に供給するガスの圧力を二段
階に設定可能な切替装置42をガス供給装置40に設けたの
で、最初から高い圧力でガスを供給すると、バンパーに
欠陥が発生するおそれがあっても、欠陥の発生を未然に
防止できる。具体的には、最初から高圧側の圧力でガス
を供給すると、成形品の裏面に凹み等の欠陥を生じさせ
るおそれが有る場合には、金型２に対して最初に低圧側
の圧力でガスの供給を開始し、供給した比較的低圧のガ
スで溶融樹脂３の内部、または、主キャビティ21の裏面
と溶融樹脂３との間に中空部を形成すれば、この中空部
で金型２内に流入する加圧ガスの勢いが緩衝されるの
で、バンパーの欠陥が未然に防止できる。

【００２４】さらに、バンパーの裏側にリブ６を形成す
るための溝28を主キャビティ21に設け、この溝28に成形
されるリブ６で圧入ガス流路26から主キャビティ21内に
進入するガスを堰き止めるようにしたので、主キャビテ
ィ21の裏面と溶融樹脂３との間に圧入された加圧ガスの
圧力が成形完了まで維持され、溶融樹脂３が冷却するま
で当該溶融樹脂３を主キャビティ21の表面に向かって密
着し続けることができる。このため、バンパーの表面の
平滑性が向上され、この点からもバンパーの外観品質を
向上できる。

【００２５】次に、本発明の効果を具体的な実験例に基
づいて説明する。〔実験例〕本実験例は、本発明に基づいてガス注入射出
成形を行う実験である。本実験例では、前記実施例で示
した金型２を使用するとともに、原料樹脂としてポリプ
ロピレンを用いて乗用車のパンパーを成形する。なお、
成形するバンパーの各寸法（図２，３参照）は、幅：Ｗ
＝１６００mm、高さ：Ｈ＝６００mm、奥行き：Ｄ＝８０
０mm、薄肉部の厚さ：t1＝２．５mm、厚肉部の厚さ：t2
＝１０．０mm、厚肉部の幅：W1＝７．５mmとなってい
る。また、金型２の捨てキャビティ27の容量は、図中上
側の捨てキャビティ27(a)が１０cc、図中下側の捨てキ
ャビティ27(b) が５ccとなっている。さらに、ポリプロ
ピレンのメルトインデックスは、ＭＩ＝10g/10分(230
℃,2.16kgf) となっている。〔射出条件〕この実験例では、以下のような射出条件で
ガス注入射出成形を行う。射出条件成形温度：２４０ ℃ 金型温度：３０ ℃ 充填時間：９秒ガス注入圧力：１０ＭＰａガス注入時間：４．０秒ガス圧入圧力：７ＭＰａガス圧入タイミング：ガス注入開始から２．０秒後成形サイクル：７０秒

【００２６】〔実験結果〕本実験例では、金型２に設け
た捨てキャビティ27(a), (b)の各々に、全容積のそれぞ
れ９０％, ５０％の樹脂が充填された。このことから、
射出装置10の樹脂充填量に変動があっても、その変動分
を捨てキャビティ27が充分吸収することがわかる。ま
た、成形されたバンパーは、表面に「ひけ」や「むら」
等の不良箇所が全くないうえ、ショートショット等の欠
陥もない外観品質の良好なものとなった。

【００２７】なお、本発明は前述の一実施例に限定され
るものではなく、次に示すような変形などをも含むもの
である。すなわち、ガスチャンネル案内部は、主キャビ
ティに一条設けられたものに限らず、二条以上設けても
よく、要するに、主キャビティの長手方向に延びるもの
であればよく、その本数等は必要に応じて適宜設定でき
る。

【００２８】また、前記実施例では、捨てキャビティを
樹脂の流動末端位置に二個ずつ設けたが、一個あるいは
三個以上でもよく、樹脂の流動末端位置に設けられてい
ればその数は、必要に応じて適宜設定すればよい。さら
に、捨てキャビティと主キャビティとを連結する通路27
A としては、その断面積を小さく絞ったものに限らず、
電磁力等で開閉動作を行う仕切り弁を設けたものでもよ
く、要するに、溶融樹脂の射出充填時に大量の溶融樹脂
が捨てキャビティ内に進入するのを防止できればよい。

【００２９】また、ヒータとしては、電熱式の電熱帯に
限らず、燃焼式ヒーターや高周波を利用したヒーターで
もよく、要するに、加熱により溶融樹脂を凝固させず、
溶融樹脂の流動性を保持できればよい。さらに、加圧ガ
スとしては、窒素ガスに限らず、アルゴン等の不活性ガ
スでもよく、要するに、高圧にしても爆発の危険を回避
できるガスであればよい。

【００３０】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、薄肉の自
動車用バンパーを低圧で射出成形できるうえ、当該バン
パーの外観品質を向上でき、長尺のバンパー、特に、図
２に示すような、側辺部を有するバンパーの製造の際に
は、バンパーに格別の外観品質を付与できるという効果
がある。また、低い圧力で成形できるため、射出成形サ
イクルを容易に短縮でき、バンパーの製造効率を向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す概略模式図
である。

【図２】前記実施例の金型に設けられたキャビティを示
す透視図である。

【図３】前記実施例のキャビティの要部を示す拡大透視
図である。

【図４】前記実施例の金型の要部を示す拡大断面図であ
る。

【図５】従来例を示す斜視図である。

【図６】別の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２金型３溶融樹脂５ガスチャンネル 21 主キャビティ 21A ガスチャネル案内部 26 ガス圧入部としての圧入ガス流路 27 捨てキャビティ 28 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主キャビティの長手方向に沿って前記主キ
ャビティの厚さ寸法を周囲より大きくしたガスチャネル
案内部と、前記主キャビティの樹脂流動末端位置の外側
に設けられた捨てキャビティとを備えた金型を用い、前
記主キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、充填された
溶融樹脂の内部に加圧ガスを注入しながら射出成形を行
う自動車用バンパーの射出成形方法であって、予め前記バンパーの裏面に加圧ガスを圧入するガス圧入
部を前記ガスチャンネル案内部以外の部分に設けてお
き、前記溶融樹脂の充填後に、前記主キャビティの成形
面と充填された溶融樹脂との間に前記ガス圧入部から加
圧ガスを圧入して、前記溶融樹脂の内部に注入された加
圧ガスとともに前記溶融樹脂を前記主キャビティ面に押
し付けることを特徴とする自動車用バンパーの射出成形
方法。
【請求項２】請求項１に記載の自動車用バンパーの射出
成形方法において、前記ガス圧入部から加圧ガスを圧入
するタイミングは、前記溶融樹脂の内部に加圧ガスを注
入するタイミングよりも早くないことを特徴とする自動
車用バンパーの射出成形方法。
【請求項３】主キャビティの長手方向に沿って前記主キ
ャビティの厚さ寸法を周囲より大きくしたガスチャネル
案内部と、前記主キャビティの樹脂流動末端位置の外側
に設けられた捨てキャビティとを備えた自動車用バンパ
ーの射出成形金型であって、前記バンパーの裏面に加圧
ガスを圧入するガス圧入部が前記ガスチャンネル案内部
以外の部分に設けられたことを特徴とする自動車用バン
パーの射出成形金型。
【請求項４】請求項３に記載の自動車用バンパーの射出
成形金型において、前記ガス圧入部から圧入される加圧
ガスを堰き止めるリブ形状に溶融樹脂を成形する溝が設
けられていることを特徴とする自動車用バンパーの射出
成形金型。