JP6837765B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、金型装置および二色成形品に関する。

従来、射出成形の一方法として、１次成形品を形成した後に、その周囲に２次成形品を形成することで二色成形品を作製する技術が知られている。二色成形の技術は、例えば、車両のヘッドランプ等の灯具の透光カバーを作製する際に用いられている（特許文献１参照）。また、１次コア側金型および２次コア側金型の間を通る軸回りに回転可能に配置された回転部材に、一対のキャビティ金型が固定された回転金型を用いて、二色成形品を射出成形する技術が考案されている（特許文献２参照）。

特開２０１４−１７６９７４号公報 特開２０１４−１６８９３６号公報

上述の回転金型を用いた射出成形方法では、１次成形品と２次成形品とが一体化されてなる二色成形品が２次コア側金型に貼り付いた状態で型開きされる。そのため、金型に貼り付いた二色成形品は、２次コア側金型に設けられた押し出しピンによって押し出されることで、金型から取り出される。

しかしながら、２次コア側金型に設けられた押し出しピンは、二色成形品を金型から取り出すためのものであり、１次成形品の状態で金型から取り出すことはできない。そのため、破壊せずに１次成形品の状態で検査を行うことが困難である。また、１次成形品の段階で不良品を廃棄しようとすると、１次成形品を金型からすぐに外すことができないため、金型装置のダウンタイムが長くなりがちである。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二色成形品に用いられる未完成成形品を金型から取り出す新たなる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の金型装置は、射出成形によって二色成形品を製造する複数の金型と、複数の金型のうち、二色成形品になる前の未完成成形品を保持する保持型に設けられ、該保持型から未完成成形品を取り出す取り出し機構と、を備える。保持型は、キャビティ金型である。

この態様によると、二色成形品になる前の未完成成形品を保持型から取り出すことができる。保持型は、固定型であってもよい。

取り出し機構は、保持型から未完成成形品を取り出す際に、該未完成成形品の一部を押圧する押圧部を有してもよい。押圧部は、保持型に未完成成形品が保持された状態において、該未完成成形品の非意匠面と当接してもよい。これにより、保持型に保持された未完成成形品に押圧部が当接することで何らかの痕跡が生じても、その痕跡が非意匠面にあることで目立ちにくくなる。

本発明の別の態様は、二色成形品である。この二色成形品は、所定形状の第１樹脂部と、第１樹脂部と少なくとも一部が重なるように接している第２樹脂部と、を備える二色成形品であって、第１樹脂部は、第２樹脂部と積層されている積層領域において非意匠面を有する。非意匠面は、第１樹脂部からなる１次成形品を取り出すために金型に設けられた取り出し機構と接していた接触部が形成されている。

この態様によると、接触部の模様を工夫することで、例えば、使用した金型の情報や製造ロット情報を二色成形品に残すことができる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、二色成形品に用いられる未完成成形品を金型から取り出すことが容易となる。

図１（ａ）は、二色成形品の製造工程における一色目の充填工程を示す模式図、図１（ｂ）は、二色成形品の製造工程における１次成形品を保持した保持型の回転工程を示す模式図である。 図２（ａ）は、二色成形品の製造工程における二色目の充填工程を示す模式図、図２（ｂ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を型開きする工程を示す模式図である。 図３（ａ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を金型から取り出す工程を示す模式図、図３（ｂ）は、二色成形品の製造工程における一色目と二色目を共に充填する工程を示す模式図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）は、未完成成形品を金型から外す金型装置の一例を示す模式図である。 図５（ａ）は、本実施の形態に係る車両用ヘッドライトの透光カバーの正面図、５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図６（ａ）は、本実施の形態に係る取り出し機構の押圧部を説明するための模式図、図６（ｂ）は、押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図である。 図７（ａ）〜図７（ｃ）は、本実施の形態に係る取り出し機構の押圧部の変形例を説明するための模式図である。 図８（ａ）は、図７（ａ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図、図８（ｂ）は、図７（ｂ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図、図８（ｃ）は、図７（ｃ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図である。

以下、図面等を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（二色成形品の製造方法）
はじめに、本実施の形態に係る金型装置を用いた二色成形品の製造方法の概略について説明する。図１（ａ）は、二色成形品の製造工程における一色目の充填工程を示す模式図、図１（ｂ）は、二色成形品の製造工程における１次成形品を保持した保持型の回転工程を示す模式図である。図２（ａ）は、二色成形品の製造工程における二色目の充填工程を示す模式図、図２（ｂ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を型開きする工程を示す模式図である。図３（ａ）は、二色成形品の製造工程における２次成形品を金型から取り出す工程を示す模式図、図３（ｂ）は、二色成形品の製造工程における一色目と二色目を共に充填する工程を示す模式図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る金型装置１００は、いわゆる対向方式の二色成形用金型として構成されている。

金型装置１００は、水平方向に延びるＸ軸上において互いに向き合った状態で配置された１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と、これら１次コア側金型１０および２次コア側金型１２の間に配置され、Ｘ軸と直交して鉛直方向に延びるＹ軸回りに回転可能に構成された回転部材１４と、Ｙ軸を挟んで互いに背中合わせの状態で回転部材１４に固定された、同一形状の１対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂと、１次コア側金型１０を支持する可動盤１８および２次コア側金型１２を支持する可動盤２０と、を備えている。１次コア側金型１０および２次コア側金型１２は、いわゆる可動型であり、キャビティ側金型１６ａ，１６ｂは、いわゆる固定型である。

可動盤１８は、回転部材１４に対してＸ軸方向に移動し得るようになっており、また、可動盤２０は、回転部材１４に対してＸ軸方向に移動し得るようになっている。なお、図１乃至図４においては、これらの相対移動の方向を矢印で示している。

図１（ａ）に示すように、金型装置１００は、型締めにより当接した１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ａとの間に形成される１次空間部Ｃ１に、可動盤１８に支持された加熱シリンダ２２から供給される透明の樹脂材料２４を射出し、１次成形品２６を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と、一対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂとを型開きする。このとき、１次成形品２６は、１次空間部Ｃ１に射出された樹脂材料２４の収縮作用によって１次コア側金型１０に貼り付こうとする。しかしながら、キャビティ側金型１６ａは、１次成形品２６と係合して１次成形品２６が離間しないようにする係合機構（不図示）が設けられているため、１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ａとを型開きしたとき、１次成形品２６はキャビティ側金型１６ａに保持されたまま１次コア側金型１０から離脱する。

そして、この状態で、図１（ｂ）に示すように、回転部材１４をＹ軸回りに１８０°回転させる。このとき、回転部材１４と共に回転するキャビティ側金型１６ａに保持された１次成形品２６には遠心力が作用するが、１次成形品２６はキャビティ側金型１６ａに設けられている係合機構が係合しているため、キャビティ側金型１６ａに保持されたままの状態が維持される。このように、本実施の形態に係るキャビティ側金型１６ａ（１６ｂ）は、型開きされた際に１次成形品２６を保持する保持型として機能する。

次に、図２（ａ）に示すように、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ｂ，１６ａとを型締めする。そして、この状態で、図２（ａ）に示すように、加熱シリンダ２８から供給される有色（黒色）の樹脂材料３０を、２次空間部Ｃ２における１次成形品２６以外の部分に射出して２次成形品３２を成形する。なお、２次空間部Ｃ２は、２次コア側金型１２とキャビティ側金型１６ａとが組み合わされたことで形成されている。これにより、１次成形品２６と２次成形品３２とが一体化されてなる二色成形品３４が製造される。

また、二色成形品３４が製造されるとともに、１次コア側金型１０とキャビティ側金型１６ｂとが組み合わされて形成された１次空間部Ｃ１に透明の樹脂材料２４が射出され、１次成形品２６が形成される。

次に、図２（ｂ）に示すように、キャビティ側金型１６ａに設けられた係合機構を２次空間部Ｃ２から退去させた後、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ｂ，１６ａとを型開きする。このとき、二色成形品３４における１次成形品２６の成形部位には係合機構が係合していないので、型開きの際、二色成形品３４は２次コア側金型１２に貼り付いた状態となる。そして、この状態で、図３（ａ）に示すように、二色成形品３４を取り出す。この取り出しは、押し出しピン３６によって２次コア側金型１２に貼り付いた二色成形品３４を押し出して、図示しない取り出し機で掴むことによって行う。

次に、図３（ｂ）に示すように、回転部材１４をＹ軸回りに１８０°回転させ、１次コア側金型１０および２次コア側金型１２と１対のキャビティ側金型１６ａ，１６ｂとを型締めする。その後は、図１（ａ）〜図３（ａ）に示す各工程を繰り返し、連続的に二色成形品３４を製造する。

（未完成成形品の取り出し）
上述の金型装置１００を用いて二色成形品３４を製造するにあたり、所望の形状や特性の１次成形品（未完成成形品）が得られているか検査を行う場合や、１次成形品が不良品である場合には、１次成形品の状態で金型から外す必要がある。図４（ａ）、図４（ｂ）は、未完成成形品を金型から外す金型装置の一例を示す模式図である。

そこで、本実施の形態に係る金型装置１００は、複数の金型のうち、二色成形品になる前の未完成成形品である１次成形品２６を保持するキャビティ側金型１６ａ，１６ｂを備えている。そして、更にキャビティ側金型１６ａ，１６ｂは、それぞれキャビティ側金型から１次成形品２６を取り出す取り出し機構３８を備える。

取り出し機構３８は、突き出しピン４０と、突き出しピン４０の基部が固定されている可動板４２と、を備えている。突き出しピン４０は、キャビティ側金型１６ａに形成されている貫通孔４４にスライド可能に挿入されている。可動板４２は、外部からの油圧や駆動力の作用によって図４（ａ）のＸ方向に移動できるように構成されている。

これにより、図４（ａ）に示した１次成形品２６が形成された後に、突き出しピン４０をキャビティ側金型１６ａから１次コア側金型１０に向けて突き出すことで、キャビティ側金型１６ａから１次成形品２６を取り出すことができる。

また、図４（ｂ）に示すように、１次成形品２６が形成されたキャビティ側金型１６ａおよび１次コア側金型１０とを型開きし、回転部材１４をＹ軸回りに１８０°回転させてから、取り出し機構３８によって１次成形品２６をキャビティ側金型１６ａから取り出してもよい。

次に、キャビティ側金型１６ａやキャビティ側金型１６ｂから１次成形品２６を取り出す際に、突き出しピン４０のような押圧部が１次成形品２６を押圧する領域について説明する。図５（ａ）は、本実施の形態に係る車両用ヘッドライトの透光カバーの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図５（ａ）では、透光カバーのうち透明樹脂からなる１次成形品２６だけ図示している。また、図５（ｂ）の符号ＰＬが示すラインは金型のパーティングラインである。

図５（ａ）に示す透光カバー１１０は、外観から意匠として認識される意匠面Ｒ１と、透光カバーを車両用ヘッドライトのランプボディに装着する際に取付部として機能する非意匠面Ｒ２と、を有する。意匠面Ｒ２は、１次成形品２６の主としてフランジ部である。

二色成形品である透光カバー１１０は、図５（ｂ）に示すように、透明樹脂からなる所定形状の１次成形品２６と、不透明な有色樹脂からなる２次成形品３２とを有する。２次成形品３２は、１次成形品２６と少なくとも一部が重なるように接している。１次成形品２６は、２次成形品３２と積層されている積層領域の少なくとも一部において非意匠面Ｒ２を有する。

図６（ａ）は、本実施の形態に係る取り出し機構３８の押圧部を説明するための模式図、図６（ｂ）は、押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図である。

前述のように、取り出し機構３８は、キャビティ側金型１６ａ（またはキャビティ側金型１６ｂ）から１次成形品２６を取り出す際に、１次成形品２６の一部を押圧する突き出しピン４０を有している。したがって、突き出しピン４０の円形の先端面４０ａは、１次成形品２６を形成する際の１次空間部Ｃ１の内面の一部を構成する。また、突き出しピン４０の先端面４０ａは、キャビティ側金型１６ａに１次成形品２６が保持された状態において、１次成形品２６の非意匠面Ｒ２と当接していることになる。

そのため、キャビティ側金型１６ａから１次成形品２６を取り出さずに、そのまま２次成形品３２を形成して二色成形品３４を製造した場合、図６（ｂ）に示すように、１次成形品２６の非意匠面Ｒ２の一部に、先端面４０ａの形状に応じた円形の痕跡４６が生じる場合がある。このような痕跡４６は、突き出しピン４０とキャビティ側金型１６ａとの表面段差やバリによるによって生じる輪郭等である。

しかしながら、本実施の形態に係る金型装置１００は、取り出し機構３８の突き出しピン４０が、１次成形品２６の非意匠面Ｒ２に相当する領域に当接するように構成されている。つまり、非意匠面Ｒ２は、１次成形品２６を取り出すためにキャビティ側金型１６ａに設けられた取り出し機構３８と接していた接触部としての痕跡４６が形成されている。

そのため、キャビティ側金型１６ａに保持された１次成形品２６に突き出しピン４０が当接することで何らかの痕跡４６が生じても、その痕跡４６が非意匠面Ｒ２にあることで目立ちにくくなる。これにより、接触部の模様や形状を工夫することで、換言すれば、突き出しピン４０の先端面４０ａの模様や形状を工夫することで、使用した金型の情報や製造ロット情報を１次成形品２６や二色成形品３４に残すことができる。

図７（ａ）〜図７（ｃ）は、本実施の形態に係る取り出し機構の押圧部の変形例を説明するための模式図である。図８（ａ）は、図７（ａ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図、図８（ｂ）は、図７（ｂ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図、図８（ｃ）は、図７（ｃ）に示す押圧部が当接した二色成形品の接触部近傍の模式図である。

図７（ａ）に示す取り出し機構４８は、ブロック状の先端部５２が突き出しピン５０の先端にネジ止めされている。これにより、図８（ａ）に示すように、先端部５２の、１次成形品２６との当接部の形状（四角形）に応じた痕跡５４が１次成形品２６の非意匠面Ｒ２に形成される。

図７（ｂ）に示す取り出し機構５６は、先端部５８ａが基部５８ｂよりも細長い形状の突き出しピン５８を備えている。これにより、図８（ｂ）に示すように、先端部５８ａの、１次成形品２６との当接部の形状（細長くて小さい四角形）に応じた痕跡６０が１次成形品２６の非意匠面Ｒ２に形成される。このように痕跡６０を小さくすることで、更に目立ちにくくできる。

図７（ｃ）に示す取り出し機構６２は、押圧部として二重管からなる突き出しピン６４を有する。突き出しピン６４は、固定板６６に一方の端部が固定された内管６４ａと、可動板４２に一方の端部が固定された外筒６４ｂとで構成されている。そして、可動板４２が図の右方向に移動することで、外筒６４ｂが１次成形品２６の非意匠面Ｒ２の一部を押圧し、二色成形品３４がキャビティ側金型１６ａから取り外される。これにより、図８（ｃ）に示すように、突き出しピン６４の外筒６４ｂの形状（リング形状）に応じた痕跡６８が１次成形品２６の非意匠面Ｒ２に形成される。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

Ｃ１ １次空間部、 Ｒ１ 意匠面、 Ｃ２ ２次空間部、 Ｒ２ 非意匠面、 １０ １次コア側金型、 １２ ２次コア側金型、 １４ 回転部材、 １６ａ，１６ｂ キャビティ側金型、 ２４ 樹脂材料、 ２６ １次成形品、 ３０ 樹脂材料、 ３２ ２次成形品、 ３４ 二色成形品、 ３８ 取り出し機構、 ４０ 突き出しピン、 ４０ａ 先端面、 ４２ 可動板、 ４４ 貫通孔、 ４６ 痕跡、 １００ 金型装置、 １１０ 透光カバー。

Claims (3)

1. 射出成形によって二色成形品を製造する金型装置であって、
   １次コア側金型と、
   ２次コア側金型と、
   前記１次コア側金型および前記２次コア側金型の間に配置され、回転可能に構成された回転部材と、
   前記回転部材に背中合わせの状態で固定された同一形状の一対のキャビティ側金型と、
   二色成形品になる前の未完成成形品を保持する前記キャビティ側金型に設けられ、該キャビティ側金型から未完成成形品を取り出す取り出し機構と、
   を備える金型装置。
2. 前記キャビティ側金型は、固定型であり、
   前記２次コア側金型は、貼り付いた状態の二色成形品を取り出す押し出しピンを有することを特徴とする請求項１に記載の金型装置。
3. 前記取り出し機構は、前記キャビティ側金型から前記未完成成形品を取り出す際に、該未完成成形品の一部を押圧する押圧部を有し、
   前記押圧部は、前記キャビティ側金型に前記未完成成形品が保持された状態において、該未完成成形品の非意匠面と当接することを特徴とする請求項１または２に記載の金型装置。

Images