JP6768396B2 - 射出成形品 - Google Patents

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Description

本願発明は、成形品本体から板状に延びる板状延長部を備えた射出成形品に関するものである。
従来より、射出成形の一方法として、例えば「特許文献1」に記載されているように、透明樹脂製の1次成形品と不透明樹脂製の2次成形品とからなる2色成形品を射出成形する方法が知られている。
また従来より、射出成形用金型の構造としてホットランナーを用いたものが知られている。
特開2014−176974号公報
2色成形品における1次成形品を射出成形する際には、スペース上の制約等からホットランナーが用いられることが多い。
その際、2色成形品が、例えば車両用ヘッドランプの透光カバー等である場合には、その意匠面(すなわち車両に装着した状態で見える面)にゲート痕が現れないようにするため、1次成形品の成形品本体から板状に延びる板状延長部にゲート位置が設定されることが多い。
しかしながら、ホットランナーの構造として、ゲート開閉用のバルブピンを有する構造となっている場合には、ホットランナーを流れる溶融樹脂がバルブピンの周囲を2股に分かれた状態で回り込むように合流してゲートから金型内空間に射出されるので、溶融樹脂の合流部分に樹脂境界面が発生してしまい、この樹脂境界面を維持したまま板状延長部の部分を介して成形品本体の部分に溶融樹脂が流入してしまうこととなる。
このため、金型内空間においては、その成形品本体の部分に流入した溶融樹脂によって成形品本体にハート状のフローマークが発生してしまい、これに起因してウエルドラインやシルバーストリーク等の成形不良が発生してしまうこととなる。そしてこれにより成形品本体に外観不良が発生してしまうこととなる。
このような問題は、2色成形品における1次成形品だけでなく通常の射出成形品においても、バルブピンを有するホットランナーを備えた射出成形用金型で成形するようにした場合には同様に生じ得る問題である。
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、成形品本体から板状に延びる板状延長部を備えた射出成形品において、その成形品本体に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる射出成形品を提供することを目的とするものである。
本願発明は、板状延長部の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
すなわち、本願発明に係る射出成形品は、
成形品本体と、この成形品本体から板状に延びる板状延長部と、を備えた射出成形品において、
上記板状延長部の第1板面にゲート痕が形成されており、
上記板状延長部における上記ゲート痕の形成位置と上記成形品本体との接続位置との間に凹凸部が形成されており、
上記射出成形品は、1次成形品と2次成形品とからなる2色成形品における上記1次成形品として構成されている、ことを特徴とするものである。
上記「板状延長部」は、成形品本体から板状に延びるように形成されていれば、その具体的な形状や形成位置等は特に限定されるものではない。
上記「第1板面」は、板状延長部におけるいずれの板面であってもよい。
上記「凹凸部」は、板状延長部における他の一般部分に対して断面形状が変化した状態で形成されていれば、その具体的な形状は特に限定されるものではない。
本願発明に係る射出成形品は、成形品本体から板状に延びる板状延長部の第1板面にゲート痕が形成された構成となっているが、板状延長部におけるゲート痕の形成位置と成形品本体との接続位置との間には凹凸部が形成されているので、この射出成形品を成形するための射出成形用金型の金型内空間においても、その板状延長部の部分に凹凸部が形成されることとなる。
したがって、ホットランナーを流れる溶融樹脂がバルブピンの周囲を2股に分かれた状態で回り込むように合流してゲートから金型内空間に射出されたとき、この溶融樹脂は金型内空間における板状延長部の部分に形成された凹凸部によってスムーズな流れが乱されて乱流状態となり、これにより溶融樹脂の合流部分に発生した樹脂境界面が物理的に破壊されることとなる。
そして、このように乱流状態となって撹拌された溶融樹脂が成形品本体の部分に流入することにより、従来のように成形品本体にハート状のフローマークが発生してしまうのを未然に防止することができ、これに起因してウエルドラインやシルバーストリーク等の成形不良が発生してしまうのを未然に防止することができる。したがって、成形品本体に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
このように本願発明によれば、成形品本体から板状に延びる板状延長部を備えた射出成形品において、その成形品本体に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
上記構成において、凹凸部が板状延長部を全幅にわたって横断するように形成された構成とすれば、板状延長部の部分を通過する溶融樹脂を効率的に撹拌することができる。
その上で、凹凸部を、板状延長部の第1板面に形成された凹溝で構成すれば、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、凹凸部が凹溝で構成されていることにより、溶融樹脂が板状延長部を流れる際、その途中で流路が急激に狭まるので、剪断発熱によって溶融樹脂の温度を上昇させることができ、これにより樹脂境界面を再溶融させることができる。したがって、ハート状のフローマーク発生の原因となる樹脂境界面を熱的にも破壊することができる。
しかも、凹溝はゲート痕と同様、板状延長部の第1板面に形成されているので、凹凸部を形成するための金型加工を容易に行うことができる。
上記構成において、射出成形品が2色成形品における1次成形品として構成されている場合には、その金型構造として、スペース上の制約からホットランナーが用いられることが多いので、本願発明の構成を採用することが特に効果的である。
その際、2色成形品が透明樹脂製の1次成形品と不透明樹脂製の2次成形品とで構成されている場合には、1次成形品として、その板状延長部の第1板面に2次成形品が積層され得るように構成されたものとすれば、完成した2色成形品を観察したときにゲート痕および凹凸部を見えにくくすることができる。
本願発明の一実施形態に係る射出成形品を1次成形品として備えた2色成形品を示す正面図 図1のII−II線断面詳細図 (a)は上記射出成形品の要部を図2のIIIa 線矢視方向から見て示す斜視図、(b)は上記実施形態の第1変形例の要部を示す(a)と同様の図 上記射出成形品を成形するための射出成形用金型の要部を示す側断面図 (a)は従来の射出成形品の要部を示す正面図、(b)は上記従来の射出成形品を成形するための射出成形用金型の要部を示す斜視図 上記実施形態の第2〜第4変形例の要部を示す側断面斜視図
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本願発明の一実施形態に係る射出成形品を1次成形品10として備えた2色成形品100を示す正面図である。また、図2は、図1のII−II線断面詳細図である。
図1に示すように、2色成形品100は、車両の右前端部に配置されるヘッドランプ用の透光カバーである。
この2色成形品100は、灯具正面視において横長略矩形状に形成された前面部100Aと、この前面部100Aの外周縁から略後方へ向けて延びる周面部100Bと、この周面部100Bの後端位置から外周側へ向けて延びるフランジ部100Cとを備えている。そして、この2色成形品100は、車両に装着されたとき、その前面部100Aが車体の表面形状に沿って延びる意匠面を構成するようになっている。
この2色成形品100は、透明樹脂製(例えば無色透明のPC樹脂製)の1次成形品10の周囲に、不透明樹脂製(例えば黒色のABS樹脂製)の2次成形品20が配置された構成となっている。
図2に示すように、この2色成形品100は、その周面部100Bにおいて、1次成形品10と2次成形品20とが1次成形品10を外周側に位置させた状態で積層された構成となっている。
1次成形品10は、成形品本体12と板状延長部14とからなっている。
成形品本体12は、周面部100Bの外周側部分を構成する周面構成部12aが周面部100Bの後端面近傍まで延びるように形成されている。
板状延長部14は、成形品本体12の下方側において、その周面構成部12aの後端縁における左右方向の略中心位置から下方へ向けて板状に延びるように形成されている。
一方、2次成形品20は、周面部100Bの内周側部分を構成する周面構成部20aの前端部が、前面部100Aの外周縁部まで延びるように形成されている。
これにより、2色成形品100は、その前面部100Aの大半が1次成形品10によって構成されており、その周面部100Bが1次および2次成形品10、20によって構成されており、そのフランジ部100Cの大半が2次成形品20によって構成されている。
図3(a)は、1次成形品10の要部を図2のIIIa 線矢視方向から見て示す斜視図である。
図3(a)にも示すように、板状延長部14は舌片状に形成されている。具体的には、この板状延長部14は、正面視において、下方へ向けて先細りとなるように形成されており、その先端面は円弧状に形成されている。
この板状延長部14における第1板面としての後面14aには、その下端部にゲート痕14bが形成されている。
また、この板状延長部14におけるゲート痕14aの形成位置と成形品本体12との接続位置との間には、凹凸部としての凹溝14cが形成されている。この凹溝14cは、板状延長部14の後面14aにおいて該板状延長部14を全幅にわたって横断するように形成されている。その際、この凹溝14cは、V字状の断面形状で、ゲート痕14bの位置を中心として円弧状に延びるように形成されている。
図2に示すように、2次成形品20において2色成形品100のフランジ部100Cを構成するフランジ構成部20bは、1次成形品10の板状延長部14に対して後方側から積層されている。その際、板状延長部14は、その後面14aが全域にわたって2次成形品20によって覆われており、その凹溝14cには2次成形品20を構成する不透明樹脂が入り込んでいる。また、2次成形品20のフランジ構成部20bは、その前面が1次成形品10の板状延長部14の前面と略面一になるように形成されており、これにより板状延長部14は2色成形品100のフランジ部100Cの一部として構成されている。なお、2次成形品20の後面には、その外周縁近傍部位から後方へ向けて突出する脚部20cが全周にわたって形成されている。
次に、1次成形品10を成形するための金型構造について説明する。
図4は、1次成形品10を成形するための射出成形用金型50の要部を示す側断面図である。
同図に示すように、この射出成形用金型50は、1次成形品10の後面形状を形成するためのコア側金型52と1次成形品10の前面形状を形成するためのキャビティ側金型54とを備えており、その型分割面は成形品本体12の周面構成部12aの後端面(すなわち板状延長部14の後面14aを含む平面)の位置に設定されている。
そして、この射出成形用金型50においては、コア側金型52とキャビティ側金型54とを型締めしたときに形成される金型内空間Cに、コア側金型52側に形成されたゲートGから溶融樹脂Rを射出することにより、1次成形品10を成形するようになっている。
コア側金型52には、ホットランナー56がゲートGに臨むようにして配置されている。このホットランナー56は、溶融樹脂Rを送り出すための流路Pにバルブピン58が配置された構成となっている。バルブピン58は、溶融樹脂Rを射出する際にはゲートGの後方に退避しており、溶融樹脂Rの射出が完了するとゲートGを閉塞する位置まで前進するようになっている。
ホットランナー56の流路Pは、バルブピン58の外径よりも大きい内径で円筒状に形成されている。そして、この流路Pは、バルブピン58の途中部分において斜め下後方から該流路Pに流入した溶融樹脂Rを、バルブピン58の外周面に沿ってゲートGに導くようになっている。
コア側金型52の型分割面52aにおけるゲートGの上方部位には、板状延長部14の凹溝14cを形成するための突条部52cが形成されている。この突条部52cは、V字状の断面形状でゲートGの位置を中心として円弧状に延びるように形成されている。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
図5(a)は、従来の1次成形品10´の要部を示す正面図である。
この1次成形品10´は、本実施形態に係る1次成形品10と同様の基本的構成を有している。すなわち、この1次成形品10´は、成形品本体12´から板状に延びる板状延長部14´の後面14a´にゲート痕14b´が形成された構成となっている。ただし、この1次成形品10´の板状延長部14´には、ゲート痕14b´の形成位置と成形品本体12´との接続位置との間に1次成形品10の凹溝14cに相当するような凹凸部は形成されていない。
このため、この1次成形品10´の成形品本体12´には、ハート状のフローマークFが発生しており、これに起因してウエルドラインWやシルバーストリーク(図示せず)等の成形不良が発生している。
このような成形不良が発生してしまうのは、以下の理由によるものである。
図5(b)は、1次成形品10´を成形するための射出成形用金型50´の要部を示す斜視図である。
この射出成形用金型50´は、射出成形用金型50と同様、コア側金型52´、キャビティ側金型54´、ホットランナー56´およびバルブピン58´を備えているが、コア側金型52´の型分割面52a´におけるゲートGの上方部位(図5(b)においては左斜め下方部位)に、コア側金型52の突条部52cに相当するような凹凸部が形成されていない点で射出成形用金型50と異なっている。
この射出成形用金型50´においては、ホットランナー56´の内部の流路Pを流れる溶融樹脂Rがバルブピン58´の周囲を2股に分かれた状態で回り込むように合流してゲートGから金型内空間に射出されるので、溶融樹脂Rの合流部分に樹脂境界面Bが発生してしまい、この樹脂境界面Bを維持したまま板状延長部14´の部分を介して成形品本体12´の部分に溶融樹脂Rが流入してしまうこととなる。
このため、金型内空間Cにおいては、その成形品本体12´の部分に流入した溶融樹脂Rによって成形品本体12´にハート状のフローマークFが発生してしまい、これに起因してウエルドラインWやシルバーストリーク等の成形不良が発生してしまうこととなる。
一方、図2に示すように、本実施形態に係る1次成形品10(射出成形品)は、成形品本体12から板状に延びる板状延長部14の後面14a(第1板面)にゲート痕14bが形成された構成となっているが、板状延長部14におけるゲート痕14bの形成位置と成形品本体12との接続位置との間には凹溝14c(凹凸部)が形成されているので、図4に示すように、この1次成形品10を成形するための射出成形用金型50は、その金型内空間Cにおける板状延長部14の部分に凹溝14cに対応した形状を有する突条部52cが形成された構成となっている。
したがって、ホットランナー56を流れる溶融樹脂Rがバルブピン58の周囲を2股に分かれた状態で回り込むように合流してゲートGから金型内空間Cに射出されたとき、この溶融樹脂Rは金型内空間Cにおける板状延長部14の部分に形成された突条部52cによってスムーズな流れが乱されて乱流状態となり、これにより溶融樹脂Rの合流部分に発生した樹脂境界面B(図5(b)参照)が物理的に破壊されることとなる。
そして、このように乱流状態となって撹拌された溶融樹脂Rが成形品本体12の部分に流入することにより、従来のように成形品本体12にハート状のフローマークFが発生してしまうのを未然に防止することができ、これに起因してウエルドラインWやシルバーストリーク等の成形不良が発生してしまうのを未然に防止することができる。したがって、成形品本体12に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
このように本実施形態によれば、成形品本体12から板状に延びる板状延長部14を備えた1次成形品10において、その成形品本体12に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
その際、本実施形態に係る1次成形品10は、板状延長部14が舌片状に形成されており、凹溝14cが板状延長部14を全幅にわたって横断するように形成されているので、板状延長部14の部分を通過する溶融樹脂Rを効率的に撹拌することができる。
しかも、この凹溝14cはゲート痕14bの位置を中心として円弧状に延びるように形成されているので、板状延長部14を通過する溶融樹脂Rを均一に撹拌することが一層容易に可能となる。
さらに本実施形態においては、板状延長部14に凹溝14cが形成されていることにより、溶融樹脂Rが板状延長部14を流れる際、その途中で流路が急激に狭まることとなり、このため剪断発熱によって溶融樹脂Rの温度を上昇させることができ、これにより樹脂境界面Bを再溶融させることができる。したがって、ハート状のフローマーク発生の原因となる樹脂境界面Bを熱的にも破壊することができる。
その際、この凹溝14cはゲート痕14bと同様、板状延長部14の後面14aに形成されているので、凹溝14cを形成するための金型加工を容易に行うことができる。
本実施形態においては、射出成形品が2色成形品100における1次成形品10として構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、1次成形品10を成形するための射出成形用金型50においては、その金型構造としてスペース上の制約から本実施形態のようにホットランナー56を用いる必要性が高いので、本実施形態に係る1次成形品10のような構成を採用することが特に効果的である。
その際、この2色成形品100は、透明樹脂製の1次成形品10と不透明樹脂製の2次成形品20とで構成されているが、その1次成形品10の板状延長部14の後面14aに2次成形品20が積層された構成となっているので、完成した2色成形品100を観察したときにゲート痕14bおよび凹溝14cを見えにくくすることができる。
また、この2色成形品100においては、1次成形品10の板状延長部14の後面14aに2次成形品20が積層されていることにより、板状延長部14に形成された凹溝14cにも2次成形品20を構成する不透明樹脂が入り込むこととなるので、これにより板状延長部14の補強を図ることができる。
上記実施形態においては、1次成形品10の板状延長部14に対して、その後面14aの全域にわたって2次成形品20が積層されているものとして説明したが、少なくとも凹溝14cの部分を含む領域において積層されていれば、板状延長部14の補強を図ることが可能である。
上記実施形態においては、2色成形品100の構成として、2次成形品20のフランジ構成部20bの前面が1次成形品10の板状延長部14の前面に対して略面一になるように形成されているものとして説明したが、両者間に段差が生じるように形成された構成とすることも可能である。
上記実施形態においては、2色成形品100が車両用ヘッドランプの透光カバーであるものとして説明したが、それ以外の樹脂成形品(例えばサンルーフやリアウインドウ等)である場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
まず、上記実施形態の第1変形例について説明する。
図3(b)は、本変形例に係る1次成形品110の要部を示す、図3(a)と同様の図である。
この1次成形品110は、上記実施形態に係る1次成形品10と同様、成形品本体112から板状に延びる板状延長部114の後面114aにゲート痕114bが形成された構成となっており、板状延長部114におけるゲート痕114bの形成位置と成形品本体112との接続位置との間には凹凸部としての凹溝114cが形成されている。
この凹溝114cは、上記実施形態の凹溝14cと同様、V字状の断面形状を有しており、板状延長部114の後面114aにおいて該板状延長部114を全幅にわたって横断するように形成されているが、成形品本体112の周面構成部112aと平行に直線状に延びるように形成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。
本変形例の構成を採用した場合においても、1次成形品110を成形する際、ゲートから射出された溶融樹脂が凹溝114cの部分において撹拌された状態で成形品本体112の部分に流入することとなるので、成形品本体112に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
次に、上記実施形態の第2変形例について説明する。
図6(a)は、本変形例に係る1次成形品210の要部を示す、側断面斜視図である。
この1次成形品210は、上記実施形態に係る1次成形品10と同様、成形品本体212から板状に延びる板状延長部214の後面214aにゲート痕214bが形成された構成となっており、板状延長部214におけるゲート痕214bの形成位置と成形品本体212との接続位置との間には凹凸部としての複数の円錐穴214cが形成されている。
これら複数の円錐穴214cは、板状延長部214の後面214aにおいて水平方向に等間隔をおいて形成されるとともに上下方向に3列にわたって形成されている。その際、これら複数の円錐穴214cは、上下方向に隣接する各列相互間において左右方向に半ピッチずれた状態で形成されている。また、各円錐穴214cは、その尖端が板状延長部214の前面の近傍位置まで延びるように形成されている。
本変形例の構成を採用した場合においても、1次成形品210を成形する際、ゲートから射出された溶融樹脂が複数の円錐穴214cの部分において撹拌された状態で成形品本体212の部分に流入することとなるので、成形品本体212に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
次に、上記実施形態の第3変形例について説明する。
図6(b)は、本変形例に係る1次成形品310の要部を示す、側断面斜視図である。
この1次成形品310は、上記実施形態に係る1次成形品10と同様、成形品本体312から板状に延びる板状延長部314の後面314aにゲート痕314bが形成された構成となっており、板状延長部314におけるゲート痕314bの形成位置と成形品本体312との接続位置との間には凹凸部としての波状部314cが形成されている。
この波状部314cは、板状延長部314の一般部分に対して上下2段で前方側へ突出するように波打った断面形状を有しており、板状延長部114を全幅にわたって直線状に横断するように形成されている。その際、この波状部314cは、その板状延長部314の後面314a側の谷底が、板状延長部314の一般部分の前後方向中心位置よりも前面寄りに位置するように形成されている。
本変形例の構成を採用した場合においても、1次成形品310を成形する際、ゲートから射出された溶融樹脂が波状部314cの部分において撹拌された状態で成形品本体312の部分に流入することとなるので、成形品本体312に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
次に、上記実施形態の第4変形例について説明する。
図6(c)は、本変形例に係る1次成形品410の要部を示す、側断面斜視図である。
この1次成形品410は、上記実施形態に係る1次成形品10と同様、成形品本体412から板状に延びる板状延長部414の後面414aにゲート痕414bが形成された構成となっており、板状延長部414におけるゲート痕414bの形成位置と成形品本体412との接続位置との間には凹凸部としての段差部414cが形成されている。
この段差部414cは、板状延長部414の先端側領域を基端側領域に対して該板状延長部414の肉厚に近い寸法分だけ前方側へオフセットさせるように形成されている。そしてこれにより、板状延長部414は、その段差部414cの部分が他の一般部分よりも狭くなっている。
本変形例の構成を採用した場合においても、1次成形品410を成形する際、ゲートから射出された溶融樹脂が段差部414cの部分において撹拌された状態で成形品本体412の部分に流入することとなるので、成形品本体412に外観不良が発生してしまうのを効果的に抑制することができる。
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
10、110、210、310、410 1次成形品(射出成形品)
12、112、212、312、412 成形品本体
12a、20a、112a 周面構成部
14、114、214、314、414 板状延長部
14a、114a、214a、314a、414a 後面(第1板面)
14b、114b、214b、314b、414b ゲート痕
14c、114c 凹溝(凹凸部)
20 2次成形品
20b フランジ構成部
20c 脚部
50 射出成形用金型
52 コア側金型
52a 型分割面
52c 突条部
54 キャビティ側金型
56 ホットランナー
58 バルブピン
100 2色成形品
100A 前面部
100B 周面部
100C フランジ部
214c 円錐穴(凹凸部)
314c 波状部(凹凸部)
414c 段差部(凹凸部)
B 樹脂境界面
C 金型内空間
F フローマーク
G ゲート
P 流路
R 溶融樹脂
W ウエルドライン

Claims (4)

  1. 成形品本体と、この成形品本体から板状に延びる板状延長部と、を備えた射出成形品において、
    上記板状延長部の第1板面にゲート痕が形成されており、
    上記板状延長部における上記ゲート痕の形成位置と上記成形品本体との接続位置との間に凹凸部が形成されており、
    上記射出成形品は、1次成形品と2次成形品とからなる2色成形品における上記1次成形品として構成されている、ことを特徴とする射出成形品。
  2. 上記凹凸部は、上記板状延長部を全幅にわたって横断するように形成されている、ことを特徴とする請求項1記載の射出成形品。
  3. 上記凹凸部は、上記第1板面に形成された凹溝で構成されている、ことを特徴とする請求項2記載の射出成形品。
  4. 上記1次成形品は透明樹脂製であり、かつ、上記2次成形品は不透明樹脂製であり、
    上記1次成形品は、該1次成形品の上記第1板面に上記2次成形品が積層され得るように構成されている、ことを特徴とする請求項3記載の射出成形品。
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