JP5640965B2 - バンパー - Google Patents

Description

本発明は、バンパーに関する。

自動車などの車両用の樹脂成形品、例えばバンパーなどは、昨今の車体デザインの高い要求に基づいて設計されるため、成形品を成形する金型の離型方向と交差する方向に延びるアンダーカット部を有する場合がある。

このようなアンダーカット部を有する成形品を成形する金型としては、上下に型開閉する固定型及び可動型のほかに、アンダーカット部を成形するとともに、固定型と可動型とが上下に型開きした際に型開き方向とは交差する方向にスライドして成形品を抜き取れるようにするためのスライド型を有するものがある。このような金型の場合、その構造上、例えば固定型とスライド型との合わせ面（金型の分割部分）に対応する成形品の表面に隆起状のパーティングライン（Ｐ／Ｌ＝金型分割線）が生ずることになる。

このようなパーティングラインがバンパーの意匠面に現れないようにした金型構造は公知となっている（特許文献１参照）。

すなわち、特許文献１には、バンパーの外表面にパーティングラインが形成されないようにする金型構造が開示されている。当該金型構造においては、成形型とスライド型との合わせ面が外観上問題とならない射出成形品のフランジ部の外表面側に位置するように設定されるため、外部に露出するフランジ部近傍においてパーティングラインが現れない。

また、成形品の外観表面にパーティングラインが現れる場合においては、これを別部材で覆って隠すことで見栄えをよくすることは可能である。例えば、特許文献２には、フロントバンパー端部を、ラジエータグリルから見えないようにするシェード（隠蔽部材）を設ける構成が開示されている。

ここで、アンダーカット部を有する成形品を成形する技術の従来例として、車両正面視において、ヘッドランプ部とアッパーグリル部の間をカバーするためにバンパー本体部から上方へ突出する「角（ツノ）部」を有するフロントバンパー（図８参照）及び当該角部の成形用金型構造について説明する。

図８に示す角部を有するフロントバンパーを車両に組付ける場合には、角部の先端部を、図９に示されるように、ラジエータサポート及びアッパーグリルの間に介装するように組付けられる。また、このようなバンパーの角部を成形するための金型は、図１２に示したように、角部先端に開口形成される組付け用の締結孔（貫通孔）がアンダーカット形状となるため、スライドコアを用いた金型構造となっている。

このようなスライドコアを用いた金型構造では、金型加工誤差、射出成形圧によるスライドコアのズレ、経年変化による「ヘタリ」や「ダレ」の発生、などの原因で、スライドコアと固定型の間（図１１で示す分割位置Ｐ）で隙間が発生する。

このような隙間が発生するのは、成形品の連続する同一面を、分割（離間）する固定型とスライドコアとで成形しているためであり、ズレや経年変化で生じる隙間による段差を吸収できる製品形状／金型構造ではないためである。
このように固定型とスライドコアを有する金型構造による成形では、前述した隙間により固体型とスライドコアとの分割位置Ｐに対応する成形品表面において、図１０に示されるようなパーティングラインの顕著化（線状に隆起）し、目視できる位置にパーティングラインが設定されている場合、例えば角部端部における図９、１３に示される位置でパーティングラインが目視される状態になり、フロントフード（ボンネット）の開口時の見栄えが低下することがあった。

特開２００３−２０５５３６号公報 特開２００４−１９６１２２号公報

そのため、金型製作の際には金型加工時の誤差／ズレを最小限にするため、すなわちパーティングラインの顕著化を防ぐために、図１１に示す固定型とスライドコアとの分割位置Ｐ周辺部である共磨き部を磨くための「スライドコアと固定型との共磨き作業」が必要となり、メンテナンス作業の時間や金型コストが増大していた。
なお、金型の経年変化により固定型とスライドコアとの分割位置Ｐに隙間が生じた際には、「可動型溶接（肉盛り）」→「可動型＋スライドコア合わせ」→「固定型＋スライドコア共磨き」という作業を行う必要がある。

そのため、成形品に生じるパーティングライン自体を見えなくする手段としては、特許文献１、２の技術要素を適用することも考えられる。しかし、特許文献１記載の技術を適用した場合には金型構造の複雑化による金型コスト増大や保全性が低下するともに、昨今のようにパンバー形状が多種多様であるためバンパーの形状によっては、必ずしもパーティングラインを意匠面から外すことができない場合がある。また、特許文献２記載の技術を適用した場合には隠蔽部材（目隠し部材）を用いてパーティングラインを隠すことは可能であるが、隠蔽部材を採用することによる部品点数（＝車両コスト）の増大につながる。

そこで、本発明は、成形品の外観上目立たない位置にパーティングラインを形成することで見栄えのよい成形品が成形可能なバンパーを提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
相手部品に係合して組付けられるバンパーであって、
前記バンパー表面の前記相手部品と係合する部分に段差が形成されるともに、当該段差のエッジ部分に沿ってパーティングラインを有し、
前記パーティングラインを有する前記段差は、前記バンパーの前記相手部品との係合により、前記相手部品に隠れる位置に設けられており、
前記パーティングラインは、前記相手部品を係合した際に、前記相手部品によって隠れる位置に設定される、バンパーである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、段差のエッジ部分に沿ってパーティングラインを有するため、パーティングラインが外観上目立たなくなる。
また、相手部材を利用してパーティングラインを隠すことができるため、目隠し部材を必要としない。

金型構造（型締め状態）を示す側面断面図であり、（ａ）は車両取付け部近傍の金型構造を示す側面要部断面図、（ｂ）は段差近傍の金型構造を示す側面要部断面図。 本実施形態に係る角部を有するフロントバンパー（角形状フロントバンパー）を示す図であり、（ａ）はフロントバンパー全体を示す斜視図、（ｂ）は角部を示す斜視図。 段差（凹部）を有する角部を示す斜視図。 段差（凹部）の形状を示す模式断面図。 （ａ）は固定型端部をスライドコア端部より突出させた金型構造を示す要部断面図、（ｂ）は当該金型構造により成形された成形品を示す断面図。 相手部品がシールゴムの場合を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式断面図。 相手部品がラジエータサポートの場合を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は模式断面図。 角部を有するフロントバンパー（角形状フロントバンパー）を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図。 角部組付状態と従来のパーティングライン位置を示す説明図。 成形品表面におけるパーティングライン（Ｐ／Ｌ）の顕著化を示す断面図。 金型の共磨き部を示す要部断面図。 従来の角部金型構造を示す要部断面図であり、（ａ）は型締め時、（ｂ）は型開時。 従来の角部におけるパーティングラインの位置を示す斜視図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

本実施形態に係る金型構造は、図２（ａ）に示す「角（ツノ）部」を有する車両用フロントバンパー１０（以下、バンパー１０という）における角部１１を成形するためのものであり、より具体的には、バンパー１０を車両の所定位置に取付けるために角部１１先端に設けられた車両取付け部１２（図２（ｂ）参照）を成形するための金型構造である。

角部１１は、図２（ｂ）に示すように角部１１の本体部１１ａと、当該本体部１１ａに屈曲部Ｒを介して設けられる車両取付け部１２とから構成される。
また、前記車両取付け部１２には、バンパー１０を車両に取付けるための締結孔１３が開口形成されており、当該締結孔１３がアンダーカット部となる。
なお、本実施形態に係る金型構造は、本発明の一実施形態であり、特にバンパー成形への適用に限定するものではない。本発明に係る金型構造はアンダーカット処理を行うことによりパーティングラインが生じる樹脂成形品を成形する金型全般に広く適用することができる。

次に、本実施形態に係る金型構造について図１を用いて説明する。
金型１は、アンダーカット部を有する成形品である角部１１の車両取付け部１２を成形するための金型であり、図１（ａ）に示すように、第１成形型である固定型２と、スライドコア３と、第２成形型である可動型４とを主に備える。

固定型２は、成形品である角部１１の本体部１１ａ表面（外面）を成形するための第１成形面２ａを有する成形型であり、固定型２の下面にはスライドコア３上面と当接する面である分割面２ｂが形成されている。また、固定型２には、図示しないアンギュラピンが左斜め下方に向けて配置されており、アンギュラピンはスライドコア３を左斜め下方に貫通する図示しないピン孔に摺動自在に挿入されている。

スライドコア３は、成形品である角部１１表面のうち前記アンダーカット部を成形するためのアンダーカット成形面３ａを有する成形型であり、図示せぬベース台上にて固定型２と可動型４の開閉方向（本実施形態では上下方向）と交差する方向（本実施形態では左右方向）にスライド自在に配置されている。スライドコア３の上面には、固定型２の下面である分割面２ｂと当接する面である分割面３ｂが形成されている。スライドコア３は、金型１の固定型２と可動型４との開閉に従って、当該開閉方向と交差する方向に摺動（スライド）しながら、アンダーカット部を有する成形品を金型１から抜き取るアンダーカット処理を行う。

アンダーカット成形面３ａは、スライドコア３における可動型４と対向する面であり、アンダーカット部である締結孔１３を有する車両取付け部１２の表面（外面）形成面である。すなわち、アンダーカット成形面３ａは、成形品のアンダーカット部となる表面外方に突出する締結孔１３周縁部、締結孔１３内部及び締結孔１３周辺部の表面形状に適合する凹凸形状に加工形成されている。

可動型４は、成形品である角部１１裏面（内面）を成形するための第２成形面４ａを有する成形型であり、図示せぬベース台上にて所定方向に移動可能に配置されている。

スライドコア３と可動型４が配置されたベース台は、固定型２に対して上下方向に移動自在に構成されており、ベース台を上下移動することで、固定型２に対してスライドコア３及び可動型４を開閉可能に構成される。

前記固定型２と前記スライドコア３とは、金型１の型締め時においてキャビティ型（凹型）となり、固定型２が有する第１成形面２ａとスライドコア３が有するアンダーカット成形面３ａとによりキャビティ型におけるキャビティ面Ｃを形成する。キャビティ面Ｃは成形品である角部１１の外観面となる車両取付け部１２外面及び角部１１の本体部１１ａ外面を形成する。一方、可動型４の第２成形面４ａは、前記キャビティ型におけるキャビティ面Ｃに対して対向する面であり、角部１１の裏面、すなわち、車両取付け部１２内面及び角部１１の本体部１１ａ内面を形成する。

また、キャビティ面Ｃにおける固定型２とスライドコア３との分割位置Ｐ（図１（ａ）における矢印で示す部分）において、第１成形面２ａとアンダーカット成形面３ａとの間に段差５を形成している（図１（ｂ）参照）。前記段差５は、分割位置Ｐにおいてスライドコア３が固定型２よりも第２成形面４ａ側に突出している部分である。

すなわち、前記段差５は、固定型２の第１成形面２ａとスライドコア３のアンダーカット成形面３ａとからなるキャビティ面Ｃの所定部（角部１１の屈曲部Ｒ近傍）における固定型２の分割面２ｂ端部であるエッジ部２ｃと、スライドコア３の分割面３ｂ端部であるエッジ部３ｃとの間に設けられた所定の間隔（本実施形態では、０．２ｍｍ）を有する部分である。つまり、段差５は、分割位置Ｐにおいて可動型４側（成形品裏面側）に凸形状となっており、スライドコア３のエッジ部３ｃは、固定型２のエッジ部２ｃに対して可動型４側に所定幅突出しており、前述したスライドコア３の分割面３ｂを固定型２の分割面２ｂよりも可動型４の第２成形面４ａ側に延設したものである。また、前記段差５が可動型４側（成形品裏面側）に凸形状であることにより、成形品である角部１１の表面の所定位置（角部１１の屈曲部Ｒ近傍）に前記段差５の形状に対応した凹形状の段差１５を形成することができる（図４参照）。

以上のような金型構造とすることにより、スライドコア３と可動型４が配置されたベース台を上下移動（型開閉）することで、アンギュラピンによりスライドコア３を型開閉方向に対して交差するとともに金型１外方に案内される。すなわち、本実施形態の金型１においては、固定型２を所定の位置に固定した状態で、当該固定型２の下方に対向配置される、スライドコア３及び可動型４が配置されたベース台を下方へ移動することで金型１が開くように構成している。このとき、スライドコア３及び可動型４が配置されたベース台が下方に移動するに従って、前記アンギュラピンがピン孔から抜き取られつつ、ベース台上においてスライドコア３が一方（図１における左方）へとスライドする。こうして、金型１の開閉動作を利用し、アンギュラピンでスライドコア３を作動させ、アンダーカット処理することができる。
なお、金型としては、固定型の下方に配置される可動型とスライドコアを位置固定した状態で、固定型を上方に移動させて金型を開くように構成することも可能である。

次に、金型１による成形品の成形工程について説明する。
前述したように、成形品である角部１１がアンダーカット部である締結孔１３を有しているため、例えばスライドコアを用いない固定型と可動型とからなる金型構造では、可動型とアンダーカット部とが干渉して、金型から成形品を取り出すことができない。一方、スライドコア３を用いた金型１においては、成形品を成形した後の型開き及び成形品取出しが次のように行われる。

図１（ａ）に示した型締め状態の金型１において、前述したキャビティ面Ｃである第１成形面２ａ及びアンダーカット成形面３ａと、第２成形面４ａとによって形成される素材充填空間であるキャビティ内に樹脂等の成形素材を射出充填して成形品である角部１１を成形した後にスライドコア３及び可動型４が配置されたベース台を下方移動させて金型１を開きつつ、アンギュラピンでスライドコア３を図１における左方向に移動させてアンダーカット処理行う。そうして、角部１１を可動型４から上方へ離型させる。

次に、上記金型１により成形されたバンパー１０の角部１１について図２を用いて説明する。
図２に示す角部１１は、金型１にて成形された成形品であるバンパー１０本体から上方に突出した角状の部分であり、図２（ｂ）に示すように角部１１の長手方向中途部にて屈曲部Ｒを有しており、角部１１の本体部１１ａと、当該本体部１１ａから屈曲部Ｒを介して連続する車両取付け部１２とからなる。

車両取付け部１２は、当該車両取付け部１２を取付ける相手部品であるラジエータサポート及びフロントアッパーグリル等と係合して車両に取付けられる部分であり、当該車両取付け部１２を貫通する複数の締結孔１３を有する。当該締結孔１３近傍の裏面（内面）側は略平坦な面であり、締結孔１３近傍の外面側は締結孔１３の周縁部が外方に突出した形状となっている。また、車両取付け部１２における屈曲部Ｒ近傍には、図３に示すように当該屈曲部Ｒと所定の間隔を有するように前記金型１の段差５に対応して形成された凹形状の段差１５を有する。

前記段差１５では、図４に示すように固定型２とスライドコア３の分割位置Ｐに対応する部分である段差１５におけるエッジ部に沿ってパーティングライン１６が形成される。

以上のように、キャビティ面Ｃにおける固定型２とスライドコア３との分割位置Ｐにおいて、第１成形面２ａとアンダーカット成形面３ａとの間に段差５を形成することにより、成形品側の段差１５のエッジ部にパーティングライン１６が形成されるので、成形品の外観上パーティングライン１６が目立たなくなる。また、パーティングライン１６が生じても目立たないので、従来、行っていた分割位置Ｐ周辺部における共磨き作業を行う必要がなくなり、作業安全性が向上するとともに、金型製作コストが低減できる。また、成形品であるバンパー１０（角部１１）は、段差１５のエッジ部分に沿ってパーティングライン１６を有するため、パーティングラインが外観上目立たなくなる。

この段差１５については、「車両取付け部」における固有の形状として、図４に示されるように、締結ボルト１４を締結する際に車両組付け用締結孔１３での締結力確保のために所定厚さが必要とされるため、所定の深さ（図４において矢印にて示す深さ部分、本実施形態においては、０．２ｍｍ）から締結孔１３に向かう方向につれ浅くなる「徐変形状」となるように構成にしている。

ここで、成形品表面に段差を成形するために、図１にて示した段差５とは逆に、図５（ａ）に示されるように、スライドコア３の端部よりも固定型２の端部を可動型４側に凸形状とする構成も考えられるが、本実施形態においては、図５（ｂ）のようにバンパー１０が、締結孔１３で締結する（係合する）相手部品と干渉する場合があるため、可動型４側（成形品裏面側）にスライドコア３端部の方を凸形状としている。
このように、前記段差５により形成される成形品表面における段差１５が凹形状となるため、この凹形状の段差１５に相手部品が隣接した場合においても互いに干渉することがない。
なお、成形品が設計上相手部品と干渉しない構造であれば、図５に示すような構成も可能である。

次に、パンパー１０（角部１１）を車両に取付けた状態について図６、７を用いて説明する。
本実施形態に係るバンパー１０には、角部１１の車両取付け部１２において、図３に示すように、相手部品との係合により相手部品に隠れる位置に、段差１５が設けられている。
ここで、具体例として相手部品がシールゴム１７の場合を図６に、相手部品がラジエータサポート１８の場合を図７に示す。
図６及び図７で示すように、パーティングライン１６を有する段差１５は、相手部品であるシールゴム１７やラジエータサポート１８の下方に位置するように構成されている。これにより、シールゴム１７やラジエータサポート１８などの相手部材を利用してパーティングライン１６を隠すことができるため、目隠し部材を必要としない。

以上のように本実施形態に係る金型構造では、パーティングライン１６が生じる分割位置Ｐにおけるスライドコア３を凸形状とすることで、作業安全性等で懸念があった共磨き加工が廃止されるとともに、経年変化にともなう金型修正も不要になる。その結果、作業安全性が向上するとともに、金型製作コストが低減できる。つまり、金型１により成形される成形品の外観品質を向上させることができるので、従来のように、外観上の品質を確保するため金型を研磨する等の余分な作業を行う必要がなく、作業工数を減少させることができる。

また、金型加工誤差、射出成形圧によるスライドコア３のズレ、経年変化による「ヘタリ」や「ダレ」の発生、などの原因で、スライドコア３と固定型２の間で隙間が発生した場合においても、製品上の段差１５の高さや形状が多少変化する程度で、図１０のような「平面上に隆起するパーティングライン」とならないため、パーティングライン１６が目立つことはない。

更に、本実施形態に係る金型構造では、スライドコア３と可動型４との分割位置である車両取付け部の裏面側を加工基準にすること、すなわち可動型４の第２成形面４ａは凹凸加工せずスライドコア３のアンダーカット成形面３ａの方を凹凸加工する基準とすることで、可動型４に比べて大きさが小さく、加工性が良いスライドコア３側で成形品の板厚を設定（調整）できるようにしている。すなわち、前述した図１０の従来金型構造では、車両取付け部の表面側を加工基準としていたため、可動型を加工することとなり大きくて加工しにくいものであった。これにより、金型組み上げ時における可動型４とスライドコア３の「合わせ作業」も容易化される。

また、本実施形態のようにパーティングライン１６を形成する位置を段差（凹部）１５のエッジ部とすることで、パーティングライン１６が目立たなくなるとともに、相手部品との位置関係を調整することで、その段差１５も相手部品に隠れるため、パーティングライン１６が見えなくなる。これにより、フロントフード開口時の見栄えが向上する。

本実施形態は、相手部品（ラジエータサポート／フロントアッパーグリル等）と係合して組付けられるバンパー１０であって、係合により相手部品に隠れる位置に成形金型の分割位置Ｐ（＝パーティングライン発生位置）が設けられ、そのパーティングラインが発生する位置を段差（凹部）５としたものである。

本実施形態は、成形品表面を成形する固定型２と、成形品裏面を成形する可動型４と、固定型２とともに成形品表面を成形し、固定型２／可動型４の型開き時にアンダーカット部となる成形品の締結孔１３を形成するためのスライドコア３と、で構成されるパンパー金型構造であって、固定型２／スライドコア３の金型分割位置Ｐにおいて、スライドコア３を可動型４側（成形品裏面側）に凸形状としたものである。

１ 金型
２ 固定型
２ａ 第１成形面
３ スライドコア
３ａ アンダーカット成形面
４ 可動型
４ａ 第２成形面
５ 段差
１０ バンパー
１３ 締結孔
１５ 段差
１６ パーティングライン
Ｃ キャビティ面
Ｐ 分割位置

Claims (1)

1. 相手部品に係合して組付けられるバンパーであって、
   前記バンパー表面の前記相手部品と係合する部分に段差が形成されるともに、当該段差のエッジ部分に沿ってパーティングラインを有し、
   前記パーティングラインを有する前記段差は、前記バンパーの前記相手部品との係合により、前記相手部品に隠れる位置に設けられており、
   前記パーティングラインは、前記相手部品を係合した際に、前記相手部品によって隠れる位置に設定される、
   ことを特徴とするバンパー。

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