JP4633118B2 - プラスチック製品を射出成形する鋳型及び成形方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、型式及び（又は）色が異なる２つのプラスチック材料を備える少なくとも２つの隣接する部分を有するプラスチック部品を射出成形する方法に関する。

一部のプラスチック部品、特に、自動車の内部トリム用の部品は、色又は外観が異なる幾つかの隣接する部分を備えている。これらの部分は、例えば、色又はテキスチャが異なる表面肌地が既にその内部に配置された鋳型内にて部分を射出成形することにより得られる。かかる過程は、幾つかの工程、特に、型式及び（又は）色が異なる部分に相応するように表面肌地の準備を必要とするという不利益な点がある。

かかる部分を製造するため、後退可能な可動壁又は可動ブレードを使用することを通じて鋳型キャビティを幾つかの部分に再分割することのできる鋳型を使用することもできる。かかる鋳型において、可動壁は、可動壁が鋳型キャビティを２つの部分に分割するように、最初に、伸長位置に配置され、また、第一のプラスチック材料が鋳型キャビティの第一の部分内に射出される。射出したプラスチック材料が凝固した後、可動壁は後退位置まで動かして、この後退位置は、鋳型キャビティの第二の部分が既に射出によりプラスチック材料にて充填された部分と連通するようにする。次に、第二のプラスチック材料が鋳型キャビティの第二の部分内に射出される。この第二のプラスチック材料は、既に凝固したプラスチック材料と接触し且つ、溶接を通じてこの第一のプラスチック材料に接着する。この技術は、平坦な壁を有する部分にのみ適するという不利益な点がある。実際上、可動壁により境界が画された鋳型キャビティの２つの部分に対して満足し得るシールを保証するためには、１つの端縁が伸長位置にて鋳型キャビティの表面と密着する可動壁を使用することが必要であり、この可動壁は、後退位置にて鋳型キャビティの第二の面と完全に適合する。この構成は、特に、鋳型キャビティが少なくとも可動壁の端縁と接触する領域内にて平坦であることを必要とする。非平面状の面を有する型式及び（又は）色が異なる幾つかの隣接する部分を備えるプラスチック材料の部品を製造することがしばしば望まれるため、この制約は制限を課し且つ不利益となる。

本発明の目的は、非平面状の壁を有する部品を製造するため、型式及び（又は）色が異なる２つのプラスチック材料にて出来た少なくとも２つの隣接する部分を備えるプラスチック材料の部品を射出成形する手段を提供することによりこの不利益な点を解決することである。

この目的のため、本発明は、溶接又は接着により互いに組み合わせられる型式及び（又は）色が異なる２種のプラスチック材料にて構成される少なくとも２つの隣接する部分を備えるプラスチック材料の部品を射出成形する鋳型に関する。該鋳型は、少なくとも２つの非平面状の第一及び第二の壁と、伸長位置から後退位置まで後退させることのできる少なくとも１つの可動壁とにより境界が画された鋳型キャビティを備え、該可動壁によって、鋳型キャビティは、プラスチック材料を別個に供給することのできる少なくとも２つの区画に分割することができる。伸長位置において、後退可能な壁は、何らの遊び(隙間)を伴わずに鋳型キャビティの第一の壁と整合する非直線形の端縁を有しており、後退可能な壁は、少なくとも伸長位置又は後退位置にて連続する複数のパネルを備えており、該パネルは後退位置にあるとき、後退可能な壁の非直線形の端縁の形状を、第二のキャビティ壁の形状に合わせるように変化させる態様にて互いに対して動かすことができる。

好ましくは、後退可能な壁は、少なくとも３つの非共直線の部分を備え、また、後退可能な壁は、２つの異なる方向に向けて２つの連続的な動きにて、伸長位置と後退位置との間にて動かすことのできる少なくとも１つのパネルを備えるものとする。

後退可能な壁の端縁は、例えば、セグメントの形態をした中央部分を備えており、該セグメントは、該中央セグメントと共直線ではない端末円弧部によってその両端に伸びるようにされ、また、伸長位置において、後退可能な壁は、中央の後退可能なパネルにより分離された２つの側部パネルを有しており、該側部パネルは、２つの異なる方向に向けた連続的な２回の動きにより後退位置まで動かすことができるように２つの垂直方向に動かすことができる。

鋳型は、複数の後退可能な壁を備えることができる。
本発明は、また本発明に従った鋳型内にて成形することにより型式及び（又は）色が異なるプラスチック材料にて形成された少なくとも２つの隣接する部分を備えるプラスチック材料の部品を製造する方法にも関する。

本発明に従い、
鋳型の少なくとも１つの後退可能な壁は、少なくとも２つの隣接する成形区画にて境界を画するような態様にて伸長位置に配置することができる、
少なくとも１つの第一の区画は、第一のプラスチック材料にて充填し且つ冷却させることができる、
少なくとも１つの後退可能な壁のパネルを連続的に動かすことを通じて、上記壁を後退させ、該壁を後退位置まで動かすことができる、
上記第一の区画に隣接する少なくとも１つの第二の区画は、第二のプラスチック材料にて充填し、冷却し且つ外すことができる。

最後に、本発明は、型式及び（又は）色が異なるプラスチック材料を備える少なくとも２つの隣接する部分を備え、横断面平面内の投影にて直線状ではなく、また、平行移動動作によって互いに得ることはできない２本の線により境界が画された接続帯域を有する非平面状の形状をしており、本発明に従った方法により得られるプラスチック材料の部品に関する。

プラスチック材料の部品は、例えば、自動車の内部トリムの１つの要素からなる。
本発明のその他の有利な点及び特徴は、単に非限定的な一例として掲げた図面を参照しつつ、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

図１Ａにて全体として参照番号１で示した鋳型は、非平面状の底部壁３と、非平面状の頂部壁４とにより境界が画され、これらの壁が互いにほぼ平行である、鋳型キャビティ２を備えている。

鋳型キャビティ２は、後退可能な壁５によって第一の鋳型区画６と、第二の鋳型区画７とに分割されており、これら区画の各々には、区画６に対する射出穴８及び鋳型区画７に対する射出穴９を通じて供給される。

図１Ａ又は図２Ａに示した伸長位置において、後退可能な壁５は、３つの隣接するパネルすなわち２つの端部パネル１０、１１と、これら端部パネルを分離させる中央パネル１２とを備えている。３つの隣接するパネル１０、１１、１２は、鋳型の頂部壁４と接触する頂端縁１３を画成する。この構成において、２つの鋳型区画６、７は完全に分離されている。この場合、プラスチック材料は、例えば図１Ａに示した矢印で表示したように第一の射出穴８内に射出されてプラスチック材料の部品の第一の部分１５を形成することができる。

図１Ｂ又は図２Ｂに示すように、後退可能な壁１５の中央パネル１２は、垂直矢印で示すように下方向に動かすことができ、このことは、側部パネル１０、１１の間の空間を解放すると共に、これらのパネルは、図１Ｂ又は図２Ｂに示した２つの水平方向矢印の方向に向けて横方向に動かして互いに接近することを可能にする。

中央の可動パネル１２は、その横方向端部分にて鋳型キャビティ２の厚さの２倍の幅の頂部分１２´を備えているが、中央パネル１２が後退し、また、側部パネル１０、１１が中央部分にて互いに接触するようにされたならば、１組みのパネル１０、１１を２つの垂直矢印の方向に動かすことにより、図１Ｃ、図２Ｃに示すように垂直方向に動かすことができる。この動きの後、図１Ｄ又は図２Ｄに示すように、側部パネル１０、１１は、その頂端縁１４が鋳型キャビティ２の非平面状の底部壁３の形状に正確に適合する後退した壁を形成する。後退可能な壁５の後退位置に相応するこの構成において、後退位置における後退可能な壁の上端縁１４は、鋳型の非平面状の底部壁３を完成させる。

後退可能な壁が後退したとき、第二の鋳型区画７は、鋳型の２つの非平面状壁３、４と、後退位置にある後退可能な壁の頂端縁１４と、その内部に既にプラスチック材料が射出されている第一の区画６内に存在する部分の第一の部分１５とにより境界が画される。次に、第一のプラスチック材料と色又は型式が異なる第二のプラスチック材料を第二の射出穴９を通して射出して、色又は型式が異なる２つの部分を備えるプラスチック材料の部品の第二の部分を形成することができる。この第二の部分１６は、部品の第一の部分１５に溶接される。

図３に示すように、非平面状の面を有する型式又は色が異なる２つの部分を備えるプラスチック材料の部品３０を製造するためには、後退可能な壁５を伸長位置に配置することにより、鋳型キャビティ２を２つの鋳型区画６、７に分離することから開始する。この伸長位置において、後退可能な壁５は、３つの隣接するパネルを備えており、その頂端縁１３は、鋳型キャビティ２の非平面状の頂部壁４と接触している。次に、第一のプラスチック材料を第一の射出穴８を通じて第一の区画６内に射出し、次に、射出したプラスチック材料を冷却又は凝固させ、プラスチック材料の部品の第一の部分１５を形成する。次に、壁５の頂部端縁１４が壁キャビティ２の非平面状の底部壁３を完成する後退位置まで動かすことにより、壁５を後退させる。これを行うためには、後退可能な壁の頂端縁の形状を変化させる、すなわち、中央パネル１２を後退させることから開始し、その結果、２つの側部パネル１０、１１は、第一の水平方向への動きを通じて互いに接近させることができ、また、次に、これら２つのパネルを第二の垂直方向へ下方に動かす。これらの作用を通じて、連続的であり且つ鋳型キャビティ２の非平面状の底部壁３と完全に適合する後退可能な壁の頂部端縁１４が得られる。この構成において、第二の鋳型キャビティ７は、これら端部の一つにてプラスチック材料の部品の第一の部分１５によって境界が画される。第一の部分のプラスチック材料と適合可能であり且つ該プラスチック材料に溶接可能であるが、特殊な添加剤が添加されたため、性質が異なり又は色が異なり、又は色及び添加剤の双方が異なるものとすることができるような態様にて選ばれた第二のプラスチック材料を第二の射出穴９を通して射出する。第二の区画内に射出されたこのプラスチック材料は、プラスチック材料の部品の第二の部分１６を形成する。この第二のプラスチック材料が、第二の鋳型区画７内に完全に射出されたならば、その全体を冷却させ、次に、部品を外せば、色及び（又は）型式が異なるプラスチック材料の２つの隣接する部分を備える部品が得られる。

望ましくは、第一の射出したプラスチック材料の冷却又は凝固は部分的であり、このため、第一の材料は実質的に十分に延性のままであり、このため、第二の材料が射出されたとき、２つの材料は、大なり小なり互いに侵入する。

冷却レベルを増加させると、２つの材料が相互に侵入する溶接、又は表面癒合を通じての２つの材料の間の表面接着である接合が生ずる。
溶接又は接着を生じさせる別のパラメータは、使用される材料及び当該温度におけるその延性に起因する。単に一例として、ＰＰは、ＡＢＳよりもより流動的であり、また、等価な温度にて、ＰＰは溶接部を形成する一方、ＡＢＳは接着部を形成する。

第一及び第二の鋳型区画の壁３、４は、プラスチック部品の２つの部分に対し異なる研磨又は粒状外観を付与するために例えば、異なる表面外観を有することが可能であることが認識されよう。

また、後退可能な壁５の頂端縁１３は、該壁が伸長位置にあるとき、中央セグメント２０と、中央セグメント２０に対して垂直方向に伸びる２つの側方向端末円弧状部２１、２２である、３つの非共直線部分を有することも認識されよう。同様に、後退可能な壁５の底端縁１４は、後退位置にあるとき、中央セグメント２０´と、中央セグメント２０´に対して共直線形でない２つの側方向端末円弧状部２１´、２２´である、３つの非共直線部分を有する。特に、セグメント２０、２０´は互いに平行であるが、セグメント２０´はセグメント２０よりも短く、また、端末円弧状部２１´、２２´は平行移動動作により端末円弧状部２１、２２から得ることが可能であることが認識されよう。これらの構成の結果、鋳型キャビティ２は、上述したように、可変幾何学的形態の後退可能な壁５によって完全に分離させることができる。

上記に説明した鋳型は型式及び（又は）色が異なる２つの隣接する部分を備える部品を製造することができる２つの隣接する鋳型区画を備えている。後退可能な壁によって隣りの区画から分離された２つ以上の隣接する鋳型区画を備える鋳型とすることも可能であることが明らかである。このように、型式及び（又は）色が異なる２つ以上の隣接する部分、例えば、３つの隣接する部分又は４つ更には４つ以上の部分をも備えるプラスチック材料の部品を製造することができる。

同様に、図３に示した部品３０の形状は、型式又は色が異なる２つの部分を接続する線に対して垂直に伸びる丸味を付けた横方向端縁にて終わる平坦なパネルを有する壁を備える部品の形状である。しかし、例えば、各々が特定の方向に向いた幾つかの隣接する平面状パネルを備え、形状の異なる部分を製造することが可能である。互いに平行でない幾つかの平面状パネルを備えるかかる部品は、非平面状部品である。かかる非平面状部品は、少なくとも１つの後退可能な壁によって幾つかの区画に分割することができる鋳型キャビティを備える鋳型内にて成形するため、互いに対して移動して、伸長位置にて第一の形状を有し、また、後退位置にて異なる形状を有する壁を形成し得るような態様にて動かすことのできる幾つかのパネルを備える後退可能な壁を必要とする。当該技術の当業者は、伸長位置と後退位置との間にてこの必要な幾何学的進展を個別に生じさせ得るよう適宜なパネルを備える後退可能な壁を形成することが可能であろう。

上述した過程は、適合可能であり且つ溶接又は接着により互いに組み合わせられるが、型式及び（又は）色が異なるプラスチック材料を備える幾つかの隣接する部分を備える多岐に亙るプラスチック材料の部品を製造するため使用することができる。これらの部品は、例えば自動車のダッシュボード又は自動車のドアの内部トリムの部品、又は自動車のその他の内部又は外部のプラスチック材料の部品である。

上述した過程及び鋳型は、非平面状の面を有する型式又は色が異なる少なくとも２つの部分を備える部品であって、これらの２つの部分は横断面の面（図３の平面）で正投影したとき、直線状ではない部品の頂部壁及び底部壁にて線によって境界が画された接続領域を更に有し、また、これらの線は、鋳型の後退可能な壁の隣接するパネルの移動面に対して平行な平行移動を通じて一方から他方に展開させることができない、上記部品を製造するのに特により有用である。特に、かかる非直線状（又は非線形）接続線は、投影にて少なくとも部分的に湾曲線又は破線を形成するであろう。

横断面の平面は、少なくとも部分的に接続面を含む部品の厚さを通って伸びる平面である。
非直線状の接続領域を有するかかる部品は図３に示されている。

上述した横断面の平面に対して垂直な平面への正投影において、接続領域が後退可能な壁の動きと適合可能であるならば、接続領域は任意の形状とすることができる。当該技術の当業者は、これらの適合可能な条件を決定することができよう。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、型式及び（又は）色が相違する少なくとも２つの隣接する部分を備えるプラスチック材料の部品を射出成形する鋳型であって、複数の可動パネルを有する後退可能な壁を備え、該後退可能な壁を異なる位置にて示した上記鋳型の斜視図である。 ２Ａは、鋳型の可動壁を貫通して伸びる面によって切断した図１Ａの鋳型の断面図である。

２Ｂは、鋳型の可動壁を貫通して伸びる面によって切断した図１Ｂの鋳型の断面図である。
２Ｃは、鋳型の可動壁を貫通して伸びる面によって切断した図１Ｃの鋳型の断面図である。

２Ｄは、鋳型の可動壁を貫通して伸びる面によって切断した図１Ｄの鋳型の断面図である。
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄに示した鋳型を使用して成形することにより得られた部品の斜視図である。

Claims (8)

1. 溶接又は接着により互いに組み合わせられて、型式及び（又は）色が異なる２種のプラスチック材料にて構成される少なくとも２つの隣接する部分（１５、１６）を備えるプラスチック材料（３０）の部品を射出成形する鋳型であって、少なくとも２つの非平面状の第一及び第二の壁（３、４）と、伸長位置と後退位置の間を動くことのできる少なくとも１つの後退可能な壁（５）とにより境界が画された鋳型キャビティ（２）を備え、該後退可能な壁によって、鋳型キャビティ（２）は、プラスチック材料を別個に供給することのできる少なくとも２つの区画（６、７）に分割することができる、前記鋳型（１）において、伸長位置にあるとき、後退可能な壁（５）は、何らの隙間を伴わずに鋳型キャビティの第一の壁（４）と整合する非直線形の端縁（１３）を有し、後退可能な壁は、少なくとも伸長位置又は後退位置にて連続する複数のパネル（１０、１１、１２）を備え、前記パネル（１０、１１、１２）は、後退位置にあるとき、後退可能な壁の線形端縁を鋳型キャビティ（２）の第二の壁（３）の形状に合わせるように変化させる態様にて互いに対して動かすことができることを特徴とする、プラスチック材料（３０）の部品を射出成形する鋳型。
2. 請求項１に記載の鋳型において、後退可能な壁（５）の端縁（１３）は、少なくとも３つの非共直線の部分（２０、２１、２２）を備え、後退可能な壁は、２つの異なる方向に向けて２つの連続的な動きにて、伸長位置と後退位置との間にて動かすことのできる少なくとも１つのパネル（１０、１１）を備えることを特徴とする、鋳型。
3. 請求項２に記載の鋳型において、後退可能な壁の端縁（１３）は、セグメントの形態をした中央部分（２０）を備え、該セグメントは、該中央セグメントと共直線でない端末円弧部（２１、２２）によってその両端に伸びるようにされ、また、伸長位置にあるとき、後退可能な壁は、後退可能な中央のパネル（１２）により分離された２つの側部パネル（１０、１１）を有し、該側部パネル（１０、１１）は、２つの異なる方向に向けた連続的な２回の動きにより後退位置まで動かすことができるように２つの垂直方向に動くことができることを特徴とする、鋳型。
4. 請求項１ないし３の何れか１つの項に記載の鋳型において、複数の後退可能な壁を備えることを特徴とする、鋳型。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載の鋳型（１）にて成形することにより型式及び（又は）色が異なるプラスチック材料を備える少なくとも２つの隣接する部分（１５、１６）を有するプラスチック材料（３０）の部品を製造する方法において、
   鋳型（１）の少なくとも１つの後退可能な壁（５）は、少なくとも２つの隣接する鋳型区画（６、７）にて境界を画するような態様にて伸長位置に配置されるステップと、
   少なくとも１つの第一の区画（６）が第一のプラスチック材料にて充填され且つ冷却することが許容されるステップと、
   少なくとも１つの後退可能な壁（５）のパネル（１０、１１、１２）を連続的に動かす結果、前記壁を後退させ、該壁を後退位置まで動かすステップと、
   第一の区画（６）に隣接する少なくとも１つの第二の区画（７）が第二のプラスチック材料にて充填され冷却することが許容され、その後、部品は外されるステップを備えること特徴とする、プラスチック材料（３０）の部品を製造する方法。
6. 請求項５に記載の方法において、第一のプラスチック材料は、前記少なくとも第二の区画が第二のプラスチック材料にて充填される前に部分的に冷却するのを許容されることを特徴とする、方法。
7. 型式及び（又は）色が異なるプラスチック材料を備える少なくとも２つの隣接する部分（１５、１６）を備える、非平面状の形状のプラスチック材料の部品（３０）において、横断面平面上に投影されたとき、直線状ではなく、また、平行移動動作によって互いに得ることはできない２本の線により境界が画された接続帯域を有し、請求項５又は６に記載の方法により得られる、プラスチック材料の部品（３０）。
8. 請求項７に記載のプラスチック材料の部品において、自動車の内部又は外部のトリムの１つの構成要素からなることを特徴とする、プラスチック材料の部品。

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