JP4005720B2

JP4005720B2 - 表皮付中空成形品の製造方法

Info

Publication number: JP4005720B2
Application number: JP30145198A
Authority: JP
Inventors: 則和鈴木
Original assignee: Howa Plastics Co Ltd
Current assignee: Howa Plastics Co Ltd
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: JP2000127197A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は発泡層を有する表皮を使用する表皮付中空成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内装部品におけるドアグリップ、アシストグリップ等の合成樹脂成形品は、触感向上のため、グリップ部に発泡層を有する表皮が貼着され、成形品本体は、グリップ部の内側に、条溝または中空部を設けて軽量化が図られていた。
【０００３】
図８は、このような表皮付成形品としてのドアグリップの一例を示す外形図である。このドアグリップ５０は、本体５１の両端に取付部５２，５３を有し、本体５１中央部外周面には、内側に発泡層を有する軟質の表皮５７，５７が両側から貼着されて、グリップ部５９（Ａ，Ｂ）が形成されていた。
【０００４】
このグリップ部５９（Ａ，Ｂ）の形成は、例えば、図９の横断面で示すグリップ部５９Ａのように、本体５１中央部のグリップ基部５４に複数の条溝５４ａが設けられ、その外周面に、表皮５７を接着した合成樹脂製の基材５６，５６が貼着されていた。なお、符号５７ａは発泡層である。
【０００５】
また、他の例として、図１０の横断面で示すグリップ部５９Ｂのように、表皮５７，５７を金型内にセットして、中空成形により、グリップ基部５４内側に中空部５５を形成するとともに、合成樹脂の溶融熱によりグリップ基部５４と表皮５７，５７とが一体的に貼着されていた。そして、表皮５７，５７端末は、きめ込み部５８，５８で巻き込み状に突き合わせて、中空部を有するグリップ部が形成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の表皮付成形品の製造方法においては、前者の表皮付成形品の製造方法では、部品点数や工程が増え、生産性が劣るという問題があった。
【０００７】
また、後者の表皮付中空成形品の製造方法では、軟質の表皮を金型にセットして中空成形を行うため、表皮が断熱材の役割を果たして冷却効果が低下し、これにより、成形品にひけと称する外観不良が発生するという問題があった。
【０００８】
このひけを抑えるには、金型内において中空部内に保圧をかけた状態を長くすれば良いが、表皮の発泡層のダメージ（発泡体の潰れや弾性復元力の低下をさす）が大きくなり、グリップ部の触感低下や、両表皮端末のきめ込み部の隙間が大きくなるという問題があった。
【０００９】
この中空成形品の表皮貼着方法は、金型内に表皮をセットし、成形を行った後は、トリミング等の工程を経ることなく即製品となることから、表皮が常に同じ状態でセットできるように、金型の表皮端末相当部位に、表皮安定用のリブが設けられ、表皮セットの安定化と、合成樹脂充填時の表皮の流され防止が図られていた。
【００１０】
図１１は、そのような表皮付中空成形用金型の一例を示し、この金型６０は、スプルブッシュ６２を有する固定側型６１と、可動側型６３と、その型合わせ部に設けられたリブ状スライド型６４，６４を備えて構成されている。リブ状スライド型６４は、それぞれエアシリンダ６６により進退可能に設けられ、キャビティ内には、通常５ｍｍ程度突出するように設けられている。
【００１１】
このリブ状スライド型６４の厚さ（図１１の左右幅）は、型強度、耐久性の見地からできるだけ厚い方がよい（一般には１．５ｍｍ前後必要）。しかし、この厚みを厚くすると、製品において、きめ込み部が溝として大きく残り、見栄えが劣るという問題があった。
【００１２】
この発明は上記にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、表皮発泡層のダメージを軽減して触感を向上するとともに、優れた外観を得ることのできる表皮付中空成形品の製造方法を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するためになされたものであり、
本発明の表皮付中空成形品の製造方法は、
高圧気体及び低圧気体を金型内の合成樹脂に注入して表皮付きの中空成形品を成形する表皮付中空成形品の製造方法であって、
前記金型のキャビティ面に表皮をセットし、
次いで前記金型を型締めするとともにキャビティ内に溶融した合成樹脂を充填し、
更に充填されて未だ溶融状態にある合成樹脂の内部に高圧気体を圧入して中空部を形成し、
次に圧入された前記高圧気体を排出して前記金型を型開きし、
その金型の型開き開始以降に前記合成樹脂に形成された中空部内へ低圧気体を注入して表皮付中空成形品の外形線を設定外形線より大形に保持し、
次いで前記表皮付中空成形品を金型から離型させるとともに注入された前記低圧気体を排出し、
続いて前記表皮付中空成形品を常温徐冷してその体積収縮により設定外形線を形成する、
ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施態様に係る表皮付中空成形品の製造方法を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１，２，３は、本実施態様で得られる表皮付中空成形品の一例であるドアグリップ１０の外形斜視図、正面図、横断面図である。
【００１７】
このドアグリップ１０は、本体１１と、表皮１７，１７とよりなり、本体１１中央部のグリップ基部１４外周面に、表皮１７，１７が貼着されて、所定の大きさ形状の設定外形線Ｑを有するグリップ部１９が形成されている。
【００１８】
本体１１は、例えば、ポリプロピレン樹脂からなり、グリップ基部１４の内部に中空部１５を有するとともに、両端に取付部１２，１３が設けられている。
【００１９】
表皮１７は、合成樹脂製シート、例えば、塩化ビニル樹脂シートからなる表皮１７ａと、その裏面に一体成形された軟質発泡体、例えば、ポリプロピレン樹脂発泡体からなる発泡層１７ｂにより形成されている。なお、符号１８は表皮１７，１７が突き合わせ状に連続するきめ込み部である。
【００２０】
次に、上述のドアグリップ１０の製造方法について説明する。
【００２１】
この製造方法は以下の手順により進められる。
【００２２】
１．型開きした金型２０のキャビティ２４面に、表皮１７，１７をセットする。
【００２３】
２．次いで、金型２０を型締めするとともに、キャビティ２４内に溶融した合成樹脂Ｐを充填する。
【００２４】
３．更に、充填されて未だ溶融状態にある合成樹脂Ｐの内部に、高圧気体３０を圧入して中空部１５を形成する。
【００２５】
４．次に、圧入された高圧気体３０を排出して、金型２０を型開きする。
【００２６】
５．この金型２０の型開き開始以降に、合成樹脂Ｐ内に形成された中空部１５内へ低圧気体３７を注入して、表皮付中空成形品の外形線を設定外形線Ｑより稍大形に保持する。
【００２７】
６．次いで、表皮付中空成形品を金型２０から離型させるとともに、注入された低圧気体３７を排出する。
【００２８】
７．続いて、表皮付中空成形品を常温中で徐冷して、その体積収縮により設定外形線Ｑに形成する。これにより、製品としてドアグリップ１０が得られる。
【００２９】
次に、この製造方法を実施するための装置の概要を、図４に基づいて説明する。
【００３０】
この中空成形用金型２０は、スプルブッシュ２２を有する固定側型２１と、可動側型２３と、従来例と同様なリブ状スライド型（図示省略）とを備え、そのキャビティ２４内には、高圧気体３０の圧入、回収等のためのニードルピン２６が突設されている。
【００３１】
ニードルピン２６は、配管３２を介して高圧気体３０に接続されるとともに、電磁弁３１に制御されて、高圧気体３０をニードルピン２６へ圧送、停止を行うように構成されている。なお、高圧気体３０としては、本例では、１００ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力を有する窒素ガスを用いる。
【００３２】
また、配管３２の途中には、回収配管３５が分岐接続されるとともに、電磁弁３４に制御されて、中空成形用金型２０内へ圧送された高圧気体３０を、ニードルピン２６を介してタンク３６に回収するように構成されている。なお、高圧気体３０のタンク３６への回収に代えて、大気中へ放出してもよい。
【００３３】
更に、配管３２のニードルピン２６寄りには、逆止弁４０を介して低圧配管３９が分岐接続されるとともに、電磁弁３８に制御されて、低圧気体３７をニードルピン２６へ供給、停止を行うように構成されている。なお、低圧気体３７としては、本例では、６ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力を有する圧縮空気を用いる。また逆止弁４０は、低圧配管３９への高圧気体３０流入を阻止するためのものである。
【００３４】
この装置を用いたドアグリップ１０の製造を、図５の圧力対時間の関係線図を参照して説明する。
【００３５】
まず、型開きした金型２０のキャビティ２４の相対する面に、表皮１７，１７をそれぞれ定置し、金型２０を閉じる。このとき、表皮１７のきめ込み部１８を形成する表皮端末は、リブ状スライド型に添って内側へ稍巻き込み形状にセット（Ａ）される。また電磁弁３１，３４，３８は閉成されている。
【００３６】
次に、金型２０を型締め（Ｂ）し、スプルブッシュ２２を介してキャビティ２４内に溶融した合成樹脂Ｐを射出し充填（Ｃ）する。
【００３７】
続いて、電磁弁３１を開成し、配管３２、ニードルピン２６を介して、未だ溶融状態にある合成樹脂Ｐの内部へ高圧気体３０を圧入（Ｄ）する。これにより、本体１１のグリップ基部１４軸心部に中空部１５が形成されるとともに、グリップ基部１４外周部と表皮１７の発泡層１７ｂ内面との間が、合成樹脂Ｐの溶融熱で溶着状態となる。そして、高圧気体３０の圧力を所定時間継続して加え、中空部１５をガス保圧（図５の曲線Ｓで示す）を行う。
【００３８】
次に、電磁弁３１を閉成するとともに電磁弁３１を開成して、キャビティ２４内に圧入された高圧気体３０をタンク３６へ回収（Ｅ）する。続いて電磁弁３４を閉成し、金型２０を型開き（Ｆ）する。
【００３９】
この型開き開始以降、本例では型開きの途中で電磁弁３８を開成し、保形のための低圧気体３７を中空部１５内に注入（Ｇ）して（図５の曲線Ｔで示す）、表皮１７，１７の外形線を設定外形線Ｑより稍大形に保持する（図６参照）。
【００４０】
この低圧気体３７の供給は、型開き時の中空部１５内部の圧力を、毎成形ショット同じになるように圧力保証を行うためのものであり、低圧気体３７を供給して型開きを行うことで、グリップ基部１４が若干膨張し、ひけの発生が抑えられる。なお、グリップ部１４の膨張率は、低圧気体３７の圧力、合成樹脂の温度、高圧気体３０のガス保圧Ｓの時間、合成樹脂の種類、製品肉厚により異なり、これらが勘案されてひけ発生が改善される。また、低圧気体３７の注入を開始する型開き開始以降とは、型開き開始と同時から、型開き完了直後までの範囲をいう。
【００４１】
次いで、電磁弁３８を閉成するとともに、表皮付中空成形品を金型２０から離型（Ｈ）する。このとき、ニードルピン２６が本体１１から抜脱し、低圧気体３７が中空部１５に連通するニードルピン跡１６（図２参照）から大気へ排出される。この低圧気体３７の注入から排出までの時間が、上述のひけ発生抑制のための保形時間Ｔとなる。
【００４２】
続いて、金型２０より取り出された表皮付中空成形品を常温により徐冷し、その外形線を、体積収縮により設定外形線Ｑに調整して、図３に示すグリップ部１９を有するドアグリップ１０を得る。
【００４３】
このように、本発明の製造方法においては、図５の圧力対時間の関係線図に示すように、高圧気体３０による中空部形成用のガス保圧Ｓの時間を短くし、型開き開始以降に低圧気体３７を中空部１５へ供給して、保形時間Ｔの圧力保証を行うことを特徴としている。
【００４４】
なお、図５の破線で示す曲線Ｓ₁ は、従来例における中空部形成用のガス保圧曲線を示し、従来はこの曲線Ｓ₁ で示す時間経過後に、高圧気体が回収（Ｅ₁ ）され、型開き（Ｆ₁ ）の後に表皮付中空成形品が離型される。この従来の製造方法の場合、ガス保圧Ｓ₁ の時間が短いと、未だ加熱軟化状態にある表皮付中空成形品が収縮して、図７に示すように、グリップ部５９Ｂの設定外形線Ｕに対し、外形線が窪んでひけとなり外観不良が発生する。また、この対策のためガス保圧Ｓ₁ の時間を長くすると、表皮５７，５７のダメージが大きくなって復元力が低下し、きめ込み部５８における隙間が大きくなる。
【００４５】
これに対し、本発明の製造方法によれば、グリップ部１４の外形は、離型直後において設定外形線Ｑより若干膨張しているが、常温中での徐冷により体積収縮して、所定の設定外形線Ｑに落ち着く。また、ガス保圧Ｓの時間を短くして型開きを行うため、表皮１７へのダメージが小さく、表皮１７自体のもつ軟質感を保って良好な触感が得られるとともに、表皮１７，１７の復元力により、きめ込み部１８の隙間を小さくすることができる。
【００４６】
なお、上記表皮付中空成形品の製造方法は、自動車内装部品、例えば、アシストグリップ、ピラー、ドアコンソール、ドアグラブの他に、表皮貼り合わせが行われる各種の中空成形品に適用することができる。また、高圧気体、低圧気体の種類、圧力値は、本発明の技術的思想におけるガス保圧、保形を行うことができるものであればよく、上述の説明に限定されるものではない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の表皮付中空成形品の製造方法によれば、中空部形成用のガス保圧時間を短くし、型開き開始以降に低圧気体を注入して保形を行うので、表皮付中空成形品のひけ発生を抑制するとともに、表皮発泡層のダメージを軽減し、表皮の触感が向上でき、かつ成形サイクルを短縮することができる。
【００４８】
また、表皮の復元力が向上することにより、表皮端末のきめ込み部の隙間を小さくして、外観を美しく形成することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表皮付中空成形品の製造方法の適用例としてのドアグリップの外形斜視図。
【図２】図１の分解正面図。
【図３】図２のグリップ部の横断面図。
【図４】本発明の一実施態様に係る表皮付中空成形品の製造方法を実施するための装置構成図。
【図５】本製造方法における圧力対時間の関係線図。
【図６】本製造方法によるドアグリップの離型時におけるグリップ部の状態を示す横断面図。
【図７】従来例でのドアグリップ製造におけるガス保圧時間の影響を説明するグリップ部の横断面図。
【図８】従来例におけるドアグリップの外形斜視図。
【図９】図８のグリップ部の横断面の一例を示す図。
【図１０】図８のグリップ部の横断面の他例を示す図。
【図１１】従来の表皮付中空成形品の製造方法に用いる金型の断面図。
【符号の説明】
１０ドアグリップ
１１本体
１４グリップ基部
１５中空部
１７表皮
１９グリップ部
２０中空成形用金型
３０高圧気体
３７低圧気体

Claims

高圧気体及び低圧気体を金型内の合成樹脂に注入して表皮付きの中空成形品を成形する表皮付中空成形品の製造方法であって、
前記金型のキャビティ面に表皮をセットし、
次いで前記金型を型締めするとともにキャビティ内に溶融した合成樹脂を充填し、
更に充填されて未だ溶融状態にある合成樹脂の内部に高圧気体を圧入して中空部を形成し、
次に圧入された前記高圧気体を排出して前記金型を型開きし、
その金型の型開き開始以降に前記合成樹脂に形成された中空部内へ低圧気体を注入して表皮付中空成形品の外形線を設定外形線より大形に保持し、
次いで前記表皮付中空成形品を金型から離型させるとともに注入された前記低圧気体を排出し、
続いて前記表皮付中空成形品を常温徐冷してその体積収縮により設定外形線を形成する、
ことを特徴とする表皮付中空成形品の製造方法。