JP3677808B2 - 表皮層を有する樹脂製品の金型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車に装着されるコンソールボックスの蓋（コンソールリッド）、ドアトリム等の表皮層を有する樹脂製品の金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表皮層を有する樹脂製品としては、例えば上述したようにコンソールリッド、ドアトリム等の自動車用樹脂製品が挙げられる。コンソールリッドを例にとった場合、当該コンソールリッドは、箱体状の基材と、同基材上に装着されてなる表皮層とを有している。基材は、例えばフィラーの混入されたポリプロピレン（ＰＰＦ）等の硬質樹脂材料によって形成されている。一方、表皮層は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製の外層と、当該外層の内側に取着されてなる発泡ポリプロピレン製の内層とから構成されている。
【０００３】
このように、コンソールリッド等の表皮層を有する樹脂製品の製造方法としては種々の技術が提案されている（特開平２−２２３４１５号公報、特開平４−２５５３１２号公報等）。
【０００４】
この製造方法を図７及び図８に従って説明する。図７は型開きした金型装置であって、固定型及び第２スライドコアの切断断面図、図８は同じ金型装置を型締めした状態であって、他の部位にて切断した断面図である。この金型装置５５は、図８に示すように、固定型５１、可動型５２、第１スライドコア５３及び第２スライドコア５４により構成されている。なお、前記固定型５１には真空ポンプに接続されたエア吸入用の吸入孔５１ａが形成され、同吸入孔５１ａは固定型５１の成形面５１ｂに対して開口されている。同開口部には通気性を有する焼結金属製の蓋５１ｃが嵌入されている。
【０００５】
まず、図７に示すように第２スライドコア５４の成形面に予めシート剤がトリミングされてなる上記の表皮層５６をセットする。このセット時に表皮層５６のアンダーカット部５６ａを第２スライドコア５４に設けた係止溝５４ａに係止するとともに、前記吸入孔５１ａを介して真空引きをすることにより、表皮層５６を第１スライドコア５３に取付けする。この後、可動型５２、第１スライドコア５３を図８に示すように移動し、固定型５１及び第２スライドコア５４によって形成されたポット５７内に、可塑化されたＰＰＦをゲート５８より注入する。次に、図８に示すように、可動型５２、第１スライドコア５３及び第２スライドコア５４を図の矢印方向に移動させる。すると、ポット５７内に貯留されていたＰＰＦがキャビティ５９に充填されるとともに、ＰＰＦと表皮層５６とが熱融着により接合する。その後、ＰＰＦが冷却固化することにより基材が形成され、基材及び表皮層５６が一体となった成形品を金型装置５５から取出すことによりコンソールリッド（樹脂製品）６０が得られる。
【０００６】
このようにして得られたコンソールリッド６０によれば、基材によりその剛性が確保される。また、表皮層５６の外層により意匠性が確保されるとともに、内層によりクッション性が確保され、触感の向上が図られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、表皮層５６のアンダーカット５６ａは充分に形成できないため、表皮層５６を第２スライドコア５４にセットする際、金型に対する固定保持が不安定となり、表皮層セット不良が発生する問題があった。すなわち、上記のように表皮層５６をセットする際、吸入孔５１ａを介して真空引きをすることにより、表皮層５６を第１スライドコア５３に取付けをしているが、吸入孔５１ａの開口に設けた蓋５１ｃは通気性はあるものの、その吸着負圧流量は非常に小さく、充分な金型固定保持ができないためである。この通気性の蓋５１ｃを設ける理由は、型締後、ゲート５８より注入したＰＰＦの吸入孔５１ａへの侵入を防止するためである。
【０００８】
又、例えばコンソールリッドの場合、前記表皮層５６内にクッション材を配置した状態で、上記と同様にＰＰＦを表皮層５６の裏面側に冷却固化する場合もある。この場合は、セット時に前記クッション材が第１スライドコア５３に弾性的に当接するため、表皮層５６のアンダーカット部５６ａを第２スライドコア５４に設けた係止溝５４ａに係止しても、前記弾性により、表皮層５６の第２スライドコア５４に対する係止がさらに困難である。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、表皮層のセット時に表皮層をセットする側の金型内に大流量の吸着エアーを使用することができ、そのことによって表皮層を確実に金型に対して固定することができる表皮層を有する樹脂製品の吸着装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、上壁と、同上壁から屈曲して延びる側壁を有し、表面に表皮層を有する樹脂成形品を成形すべく、成形品裏面のキャビティ形成面を有する下型と、成形品表面のキャビティ形成面を有する上型と、及び側壁端面キャビティ形成面を有するスライドコアとからキャビティを形成する金型装置であって、前記下型は、第１の下型部材と、同第１の下型部材に対して待機位置と作動位置との間においてスライド可能に設けられた第２の下型部材とを含み、前記第１の下型部材にはエア吸入通路が設けられ、同エア吸入通路の一端はエア吸入駆動源に連結されるとともに、他端は第１の下型部材のスライド側面に形成した第１の開口部に連結され、同第１の開口部と第２の下型部材のスライド面に形成した第２の開口部とは互いに対向するように配置されて前記下型のキャビティ形成面側に連通されるエア吸入通路の開口を形成し、前記表皮層を第２の下型部材のキャビティ形成面にセットした状態では、第２の下型部材の待機位置において、前記エア吸入通路の開口は成形品裏面のキャビティ形成面に対し開放され、第２の下型部材の作動位置において、前記エア吸入通路の開口は第１の下型部材により閉鎖されることを特徴とする表皮層を有する樹脂製品の金型装置をその要旨としている。
【００１２】
【作用】
上記請求項１に記載の発明によれば、表皮層を第２の下型部材のキャビティ形成面にセットし、第２の下型部材を待機位置に位置させた状態で、エア駆動源を駆動してエア吸入通路を介して真空引きをする。この状態では、エア吸入通路の開口は下型のキャビティ形成面側に連通されるように開放されているため、大容量のエアが吸引されて表皮層は吸引により発生した負圧により、下型に対して吸着固定される。この状態で、下型から樹脂を表皮層に対して射出し、上型等の他の型を型締めする。このとき、第２の下型部材も作動位置に移動する。第２の下型部材が作動位置に位置すると、エア吸入通路の開口が閉鎖、すなわち、エア吸入通路が閉鎖され、表皮層の吸着が解除される。
【００１３】
なお、第２の下型部材を待機位置に位置させた状態では、エア吸入通路の開口は、成形品裏面のキャビティ形成面に対し開放され、エア吸入通路は開放されているため、大容量のエアが吸引される。そして、型締時において、第２の下型部材の作動位置に移動するため、エア吸入通路の開口は第１の下型部材により閉鎖される。このため、表皮層の吸着が解除される。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を樹脂製品としてのコンソールボックス用の蓋（コンソールリッド）１に具体化した一実施例を図１〜６に基づいて説明する。
【００１５】
図２は、本実施例におけるコンソールボックス２の配置状態を示す斜視図であり、図１はコンソールリッド１の主要部分を示す一部破断斜視図である。これらの図に示すように、コンソールボックス２は車両室内における運転席と助手席との間に配設されている。コンソールボックス２は箱状のボックス本体３と、その上部において所定のヒンジ部を中心に開閉可能に配設されたコンソールリッド１とを備えている。
【００１６】
コンソールリッド１は、上壁４ａと、上壁４ａから屈曲して延びる側壁４ｂを有する箱状の基材４と、基材４を被覆する表皮層５とを備えている。基材４は、フィラーの混入されたポリプロピレン（ＰＰＦ）よりなり、所定の剛性が確保されている。また、表皮層５はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製で、表面においてシボ加工の施された外層６と、当該外層６の内側に取着されてなる発泡ポリプロピレン製の内層７とから構成されている。これらは互いに接着されているとともに、全体として均一の肉厚を有し、その肉厚は比較的小さいものとなっている。また、内層７を構成する発泡ポリプロピレンは、基材４を構成するＰＰＦと良好な熱融着性（接着性）を有している。
【００１７】
なお、図１では、表皮層５の端縁部分は、基材４の端縁部分からさらに下方へ延出した状態となっているが、実際の組付時、使用時においては、この表皮層５の端縁部分は、内側に折り曲げられる。そして、基材４内側に一体形成されたリブ（図示せず）等に係合され、さらにインナ基材（図示せず）とよばれる部材が後に基材４に嵌め込まれることにより、表皮層５の端縁部分が固定される。その結果、外観品質の向上が図られるようになっている。
【００１８】
さて、本実施例において、前記基材４の上壁４ａと、それに対応する表皮層５との間には、発泡ポリウレタンよりなるクッション層８が設けられている。このクッション層８は、例えば断面略蒲鉾状をなし、端部側ほどその肉厚は小さいものとなっている。すなわち、このコンソールリッド１には運転者等の肘が掛けられる場合があるが、クッション層８においては、かかる場合に最も肘等が当たりやすい部分が最も厚肉となっている。
【００１９】
次に、上記のように構成されてなるコンソールリッド１を製造するに際し使用される金型装置１１について説明する。
図３は型開きした金型装置であって、固定型及び摺動コアの切断断面図、図４乃至６は同じ金型装置であって、他の部位にて切断した断面図である。
【００２０】
図３に示すように、金型装置１１は、固定型１２、可動型１３、スライドコア１４及び摺動コア１５によって構成されている。可動型１３、スライドコア１４及び摺動コア１５は、それぞれ図示しない油圧シリンダ及びロッド等によって図の左右方向に移動可能となっている。
【００２１】
前記固定型１２が第１の下型部材を構成し、摺動コア１５が第２の下型部材を構成し、両部材にて下型が構成されている。又、可動型１３が上型を構成している。
【００２２】
本実施例では、可動型１３及びスライドコア１４の成形面１３ａ，１４ａによってコンソールリッド１の表面側を形成するようになっている。これに対し、摺動コア１５及び固定型１２の成形面１５ａ，１２ａ（より詳しくは後述する突出部１８の先端面）によってコンソールリッド１の裏面側を形成するようになっている。基本的には、これら各成形面１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａによってキャビティ１６（図４参照）が形成されている。摺動コア１５には、表皮層５の側壁を係止するための係止溝１５ｂが形成されている。また、摺動コア１５のほぼ中央部には、透孔１７が形成され、固定型１２には突出部１８が一体的に形成されている。そして、透孔１７内には突出部１８が摺動可能に配設されている。さらに、固定型１２、特に突出部１８には、前記キャビティ１６内へ開口するゲート１９が設けられている（図４参照）。このゲート１９は、後記するエア通過溝２７とは接近しない位置に設けられている。すなわち、ゲート１９から注入された所定量の樹脂がポット２０内に貯溜されても、この樹脂がエア通過溝２７に侵入しない位置とされている。
【００２３】
又、前記突出部１８を含む固定型１２にはエア吸入通路２２が形成され、その基端は図示しない真空ポンプに連通されている。又、エア吸入通路２２の先端部は突出部１８において第１の分岐路２３及び第２の分岐路２４とに分岐され、第１の分岐路２３はさらに分岐されて成形面１２ａ側において外部と連通されている。そして、その連通部分２３ａにおいて、通気性を有する焼結金属製の蓋２５が嵌入されている。前記連通部分２３ａが補助吸入路とされている。
【００２４】
さらに、第２の分岐路２４は突出部１８の摺動コア１５に対するスライド面にて開放されている。同突出部１８のスライド面において、第２の分岐路２４に対応して第１の開口部としての凹部２６が形成されている。又、同凹部２６に対応した摺動コア１５のスライド面にはスライド方向に沿ってエア通過溝２７が形成されている。この実施例では、エア通過溝２７の断面積（スライド方向に対して直交する断面）約１００mm² とされている。同エア通過溝２７は本発明の第２の開口部を構成している。前記エア通過溝２７は摺動コア１５の待機位置（図３に示す位置）と作動位置（図５に示す位置）の間の移動中においても凹部２６と連通され、すなわち、第２の分岐路２４を介してエア吸入通路２２と連通されている。又、前記エア通過溝２７は摺動コア１５の作動位置（図５に示す位置）に位置する直前、すなわち、突出部１８の先端がエア通過溝２７の左端（図３において左方）に達するまでは、ポット２０に連通されている。そして、突出部１８の先端がエア通過溝２７の左端（図３において左方）を越えた時に同突出部１８にて溝２７はポット２０と隔離されるべく閉塞されるようになっている。
【００２５】
次に、上記のコンソールリッド１の製造方法について説明する。
まず、外層６及び内層７が一体的にシート状となっているものをトリミングし、所定形状にすることにより得られた表皮層５に対して、クッション層８をセットしておく。このクッション層８はこの実施例では両面テープや所定の接着剤等により、表皮層５の内層６にクッション層８を接合させている。このクッション層８を接合させた表皮層５を金型装置１１の摺動コア１５の成形面１５ａに当接させた状態でセットする。このとき、摺動コア１５は待機位置に位置しており、この状態では、エア通過溝２７は凹部２６と連通されるとともに、成形面１２ａ側のポット２０に開放され、第２の分岐路２４を介してエア吸入通路２２と連通され、図示しない真空ポンプが作動中である。従って、表皮層５裏面のキャビティ形成面に対し開放され、エア吸入通路２２は開放されているため、大容量のエアが吸引されている。この結果、表皮層５は吸引により発生した負圧により、摺動コア１５に対して吸着固定される。
【００２６】
この後、可動型１３、スライドコア１４を図４に示すように移動し、固定型１２及び摺動コア１５との間に所定の隙間を設けた状態で、可動型１３及びスライドコア１４を摺動コア１５に当接させる。すると、基材４の形状をなすキャビティ１６が形成される。そして、ゲート１９より、基材４を構成するための可塑化されたＰＰＦを所定量だけ注入する。このとき、固定型１２及び摺動コア１５との間に所定の隙間が形成されていることにより、摺動コア１５の透孔１７と固定型１２の突出部１８とによって所定容量を有するポット２０が形成されている。このため、注入されたＰＰＦは、ポット２０内に貯留される。なお、ゲート１９から注入された所定量の樹脂がポット２０内に貯溜されても、エア通過溝２７がゲート１９から離間しているため、この樹脂がエア通過溝２７に侵入することはない。
【００２７】
次に、図５に示すように、可動型１３、スライドコア１４及び摺動コア１５を図の右方、すなわち、固定型１２の方へ移動させる。この移動する際に、突出部１８の先端がエア通過溝２７の左端（図３において左方）を越えると、同突出部１８にて溝２７はポット２０と隔離されるべく閉塞されるため、エア吸着が解除される。さらに、移動すると、同図に示すように、ポット２０が消滅するとともに、それまでポット２０内にあったＰＰＦが突出部１８によってキャビティ１６内に押し出される。この押出時において、ポット２０内が樹脂に充満するときは、エア通過溝２７は既に閉塞されているため、エア通過溝２７に樹脂が流れ込むことはない。
【００２８】
そして、ＰＰＦはキャビティ１６内を端部の方へ向かって流動するとともに、やがてキャビティ１６内に完全に充填される。このとき、両側のクッション層８の存在しない部分においては、ＰＰＦから伝達される熱等によりＰＰＦと表皮層５の内層７を構成する発泡ポリプロピレンとが強固に熱融着する。このため、クッション層８は、自身の周囲が固定されることにより、ずれたりするのが抑制される。また、クッション層８は、比較的高融点の発泡ポリウレタンにより構成されているため、ＰＰＦからの熱によって溶融することがない。従って、クッション層８が熱により損傷されることによって表皮層５に何らかの影響が及ぶのを確実に回避することができる。
【００２９】
その後、ＰＰＦが冷却固化することにより、基材４が形成されるとともに、その後、図６に示すように、型開きして、表皮層５、クッション層８及び基材４の一体化したものを金型装置１１から取り出すことにより、コンソールリッド１が得られる。この離型に際して、それまでＰＰＦの注入圧により若干圧縮されていたクッション層８が膨張し、元の状態に復元する。そして、このようにして得られたコンソールリッド１においては、後に、上述したように、表皮層５の端縁部分が内側に折り曲げられ、係合固定されて使用に供される。
【００３０】
以上説明したように、本実施例によれば、エア通過溝２７をゲート１９から注入された所定量の樹脂がポット２０内に貯溜されても、エア通過溝２７がゲート１９から離間しているため、この樹脂がエア通過溝２７に侵入することはない。
【００３１】
又、この実施例では第１の分岐路２３及び第２の分岐路２４においてもエアを吸入するため、より多量の吸気負圧を得ることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されず、例えば次の如く構成してもよい。
【００３２】
（１）前記実施例では、いわゆるスタンピング成形法に類似した成形法により基材４を成形するようにしたが、その外にも、射出成形法により成形するようにしてもよい。
【００３３】
（２）前記実施例では、クッション層８を発泡ポリウレタンにより形成するようにしたが、その他の軟質材、例えば発泡ゴム等により構成するようにしてもよい。
【００３４】
（３）前記実施例では、樹脂製品としてコンソールリッド１に具体化したが、その外の樹脂製品、例えば、ドアトリム、アームレスト及びグローブボックス等表皮層を有する樹脂製品用の金型装置であればいかなるものに具体化してもよい。
【００３５】
（４）前記実施例では、表皮層５を外層６及び内層７により構成するようにしたが、クッション層８を設けたことにより、場合によっては内層７を省略することもできる。かかる場合、著しいコストの低減を図ることもできる。
【００３６】
（５）前記実施例では、第１の分岐路２３を設けたが、この分岐路２３、蓋２５を省略したものに具体化してもよい。
（６）前記実施例では、エア吸入通路２２を固定型１２に設けたが、摺動コア１５に設けてもよい。
【００３７】
特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、上記実施例から把握できる技術的思想について以下にその効果とともに記載する。
（ａ）請求項１に記載された表皮層を有する樹脂製品の金型装置において、エア吸入通路には成形品裏面のキャビティ形成面側に開放する補助吸入路を設け、同補助吸入路にはエアのみを通過のみを許容する蓋にて閉塞されていることを特徴とする。かかる構成とすることにより、さらに、大容量のエア吸入が行え、吸着力を増すことができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明は、表皮層のセット時に表皮層をセットする側の金型内に大流量の吸着エアーを使用することができ、そのことによって表皮層を確実に金型に対して固定することができる。
【００３９】
また、第２の下型部材のスライドにより、エア吸入通路の開口が簡単に開閉され、特別な弁を用意する必要がなく、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施例のコンソールリッドを示す一部破断斜視図である。
【図２】 一実施例コンソールボックスの配置状態を示す斜視図である。
【図３】 コンソールリッドの製造方法を示す金型装置の断面図である。
【図４】 コンソールリッドの製造方法を示す金型装置の断面図である。
【図５】 コンソールリッドの製造方法を示す金型装置の断面図である。
【図６】 コンソールリッドの製造方法を示す金型装置の断面図である。
【図７】 従来技術のコンソールリッドの製法を示す金型断面図である。
【図８】 従来技術のコンソールリッドの製法を示す金型断面図である。
【符号の説明】
１…樹脂製品としてのコンソールリッド、４…基材、５…表皮層、８…クッション層、１１…金型装置、１２…第１の下型部材を構成する固定型、１３…上型を構成する可動型、１５…第２の下型部材を構成する摺動コア、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ…成形面、１６…キャビティ。２６…第１の開口部を構成する凹部、２７…エア通過溝。

Claims (1)

1. 上壁と、同上壁から屈曲して延びる側壁を有し、表面に表皮層を有する樹脂成形品を成形すべく、成形品裏面のキャビティ形成面を有する下型と、成形品表面のキャビティ形成面を有する上型と、及び側壁端面キャビティ形成面を有するスライドコアとからキャビティを形成する金型装置であって、
   前記下型は、第１の下型部材と、同第１の下型部材に対して待機位置と作動位置との間においてスライド可能に設けられた第２の下型部材とを含み、
   前記第１の下型部材にはエア吸入通路が設けられ、同エア吸入通路の一端はエア吸入駆動源に連結されるとともに、他端は第１の下型部材のスライド側面に形成した第１の開口部に連結され、同第１の開口部と第２の下型部材のスライド面に形成した第２の開口部とは互いに対向するように配置されて前記下型のキャビティ形成面側に連通されるエア吸入通路の開口を形成し、
   前記表皮層を第２の下型部材のキャビティ形成面にセットした状態では、第２の下型部材の待機位置において、前記エア吸入通路の開口は成形品裏面のキャビティ形成面に対し開放され、第２の下型部材の作動位置において、前記エア吸入通路の開口は第１の下型部材により閉鎖されることを特徴とする表皮層を有する樹脂製品の金型装置。

Images