JP6848655B2 - 車両用バンパの金型構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用バンパの金型構造に関する。

例えば、特許文献１では、樹脂成形品においてアンダーカット部が形成される金型構造に関する技術が開示されている。具体的に説明すると、この金型構造では、いわゆるスライドコアが用いられており、金型が型開きされた状態で、金型の型開き方向に対して直交する方向に沿ってスライドコアがスライドすることにより、アンダーカット部が形成されるようになっている。

特開２００３−２０５５３１号公報

しかしながら、上記先行技術における金型構造の場合、スライドコアの金型強度を保持するためにスライドコアの型厚を確保したり、スライドコアが移動するためのストロークを確保したりする必要がある。このため、成形される樹脂成形品において、意匠上の制約を受ける場合がある。

本発明は上記事実を考慮し、アンダーカット部を形成するためのアンダーカット部専用のスライドコアの数を削減することが可能となる車両用バンパの金型構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用バンパの金型構造は、固定側型板と可動側型板を用いて車両用バンパを成形する車両用バンパの金型構造であって、前記可動側型板に設けられ、金型の型開き方向に沿って移動可能とされ、かつ前記金型の型開き方向に対して交差する第１アンダーカット部とされる穴部を前記車両用バンパに形成するための突起部が形成され、前記金型が型開きされた状態で当該金型の型開き方向に沿って移動し、当該可動側型板側に食い付いた前記車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを前記可動側型板から離型させる押出し駒と、前記可動側型板に設けられ、前記金型の型開き方向に対して交差する方向に沿って移動可能とされ、前記金型が型開きされた状態で移動して前記車両用バンパに形成された第２アンダーカット部を離型させ、かつ前記車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを前記突起部から離型させると共に前記可動側型板から離型させるスライドコアと、を有している。

本発明に係る請求項１に記載の車両用バンパの金型構造では、可動側型板には、押出し駒とスライドコアが設けられている。押出し駒は、金型の型開き方向に沿って移動可能とされており、金型が型開きされた状態で当該金型の型開き方向に沿って移動し、当該可動側型板に食い付いた車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを可動側型板から離型させるように設定されている。ここで、当該押出し駒には、突起部が形成されており、突起部によって、金型の型開き方向に対して交差する第１アンダーカット部とされる穴部が車両用バンパに形成されるようになっている。

一方、スライドコアは、金型の型開き方向に対して交差する方向に沿って移動可能とされる。そして、当該スライドコアは、金型が型開きされた状態で移動して、車両用バンパに形成された第２アンダーカット部を可動側型板から離型させる。さらに、スライドコアは、金型が型開きされた状態で移動し、車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを押出し駒の突起部から離型させると共に可動側型板から離型させる。

すなわち、本発明では、車両用バンパに形成される第１アンダーカット部を形成するため押出し駒に突起部を形成し、スライドコアによる車両用バンパの押圧時に押出し駒の突起部から第１アンダーカット部とされる穴部の周辺部を弾性変形させて離型（いわゆる無理抜き）させる。これにより、車両用バンパには穴部が形成されることとなる。

つまり、本発明では、金型の型開き方向に対して交差する方向に沿ったスライドコアの移動により、車両用バンパの第２アンダーカット部をスライドコアから離型させると共に、押出し駒に形成された車両用バンパの第１アンダーカット部を押出し駒から離型させることができる。したがって、本発明では、アンダーカット部を形成するためのアンダーカット部専用のスライドコアを設けることなく、押出し駒及びスライドコアを利用して第１アンダーカット部を形成することができる。

なお、本発明における「金型の型開き方向に対して交差する方向」には、「金型の型開き方向に対して直交する方向」は含まないものとする。
本発明に係る請求項２に記載の車両用バンパの金型構造は、本発明に係る請求項１に記載の車両用バンパの金型構造において、前記突起部は、前記車両用バンパにおいて車両上下方向に沿って形成されると共に車両上下方向の上方側から下方側へ向かうにつれて前記穴部の穴寸法が狭くなるように形成されている。
本発明に係る請求項３に記載の車両用バンパの金型構造は、本発明に係る請求項１又は請求項２に記載の車両用バンパの金型構造において、前記スライドコアには、前記第２アンダーカット部とされる部位を形成するため車両上下方向の下方側へ凹む段部が形成されている。

以上説明したように、請求項１に記載の車両用バンパの金型構造では、アンダーカット部を形成するためのアンダーカット部専用のスライドコアの数を削減することができる、という優れた効果が得られる。

車両用バンパの車両右側上部及びヘッドランプを斜め前方側から見た分解斜視図である。 車両用バンパの車両右側上部及びヘッドランプを斜め前方側から見た斜視図である。 図１において３−３線に沿って切断したときの断面図である。 本実施形態に係る車両用バンパの金型構造が適用された金型が型閉めされた状態を示す断面図である。 本実施形態に係る車両用バンパの金型構造が適用された金型が型閉めされ、キャビティ内に樹脂が充填された状態を示す断面図である。 本実施形態に係る車両用バンパの金型構造が適用された金型が型開きされた状態を示す断面図である。 本実施形態に係る車両用バンパの金型構造が適用された金型が型開きされ、バンパを離型させる状態を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は、本実施形態に係る車両用バンパの金型構造が適用された金型が型開きされ、バンパのアンダーカット部を離型させる状態を時系列で示す要部拡大断面図である。 比較例としての金型が型閉めされた状態を示す断面図である。 比較例としての金型が型開きされた状態を示す断面図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る車両用バンパの金型構造の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両（自動車）の前後方向の前側を示しており、矢印ＲＨは車両の幅方向の右側をそれぞれ示している。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。

一般に、図示はしないが、車両の前端部には、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂によって形成されたフロントバンパカバー（以下、単に「バンパ」という）が車両幅方向に延在するように配置されている。また、バンパの車両幅方向の両外側には、車両の前部側における車両幅方向の外側端部に位置して、フロントフェンダが車両前後方向に沿って延在するようにそれぞれ配置されている。そして、バンパの車両幅方向の両側（左右）の上部とフロントフェンダとの間には、車両の前方に光を照射するヘッドランプがそれぞれ配置されている。

ここで、図１には、バンパ１０の右側上部１２及びヘッドランプ１４を示す分解斜視図が示されている。バンパ１０は車両幅方向の中心に対して左右対称に形成されているため、バンパ１０の左側については説明を割愛する。

図１に示されるように、バンパ１０の右側上部１２には、上方側が開口とされた切欠き部１６（後述する）が形成されており、当該切欠き部１６内にヘッドランプ１４が配置可能とされる。ヘッドランプ１４は、例えば、図示しないラジエータサポートメンバに固定されるようになっており、バンパ１０はヘッドランプ１４を外側から覆うようにしてラジエータサポートメンバに固定される。前述のように、バンパ１０の右側上部には、切欠き部１６が形成されているため、当該切欠き部１６を通じて、ヘッドランプ１４が露出するようになっている。

このため、切欠き部１６の形状は車種によって変更可能とされており、当該切欠き部１６の形状を変えることによって、図２に示されるように、ヘッドランプ１４の露出部（ドットで示す領域）１８の形状が変わる。つまり、バンパ１０において、切欠き部１６の形状を変えることにより、車両の前端部における意匠が変わることとなる。

図１に示されるように、本実施形態では、バンパ１０に形成された切欠き部１６の車両幅方向の外側に位置する外縁１６Ａからは、上下方向の上縁から中央部に亘って、切欠き部１６内へ向かって、先端が頂部２０Ａとなるように下側を凸にして円弧状に形成された係合片２０が張り出している。

また、切欠き部１６の車両幅方向の内側に位置する内縁１６Ｂからは、この係合片２０に対向するようにして、上下方向の中央部から下縁に亘って、切欠き部１６内へ向かって、先端が頂部２２Ａとなる三角形状の係合片２２が張り出している。

一方、ヘッドランプ１４では、バンパ１０の係合片２０、２２に対向してそれぞれ凹部２４、２６が形成されており、当該凹部２４、２６内にバンパ１０の係合片２０、２２がそれぞれ係合可能とされる（図２参照）。

ここで、凹部２４内には、当該凹部２４の形状に合わせて形成されたリテーナ２８が収容された状態で固定されている。このリテーナ２８を介して、バンパ１０の係合片２０は、凹部２４に収容され、かつ固定されるようになっている。このため、係合片２０の下端２０Ｃには、図３に示されるように、バンパ１０において後方側へ向かって張り出すフランジ部３０が形成されており、フランジ部３０には、穴部３２が形成されている（アンダーカット部３４）。

一方、リテーナ２８の下端２８Ａには、下方側へ向かって突出する爪部３６が形成されており、当該爪部３６は穴部３２に係合可能とされている。このため、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０を前方側から爪部３６に当接させた状態で係合片２０を後方側へ押圧すると、リテーナ２８の爪部３６を越えて、フランジ部３０の穴部３２が後方側へ移動し、バンパ１０の穴部３２にリテーナ２８の爪部３６が係合する。これにより、バンパ１０がリテーナ２８に固定されるようになっている。

また、バンパ１０には、切欠き部１６の下縁１６Ｃから一段下がった状態で、バンパ１０の後方側へ向かって張り出すフランジ部３８が形成されている（アンダーカット部４０）。このフランジ部３８は、ヘッドランプ１４の下壁部１４Ａと対向可能とされており、バンパ１０が車両の前端部に取付けられた状態で、バンパ１０の係合片２０、２２がヘッドランプ１４の凹部２４、２６内にそれぞれ収容された状態で固定されると共に、フランジ部３８はヘッドランプ１４の下壁部１４Ａに対向して配置される。なお、これ以外にも、バンパ１０は図示しないクリップやビス等によって、ヘッドランプ１４等に固定されるようになっている。

（車両用バンパの金型構造の構成）
前述のように、バンパ１０は、射出成形によって成形される。例えば、図４〜図７には、バンパ１０を成形する金型４２の構成を示す断面図が図示されている。図４に示されるように、金型４２は固定側型板４４と可動側型板４６とを含んで構成されている。そして、図５及び図６に示されるように、可動側型板４６は、水平方向（金型４２の型開き方向）に沿って移動可能とされ、固定側型板４４に対して接離するように移動する。

図４では、金型４２が閉じた状態とされる、いわゆる金型４２が型閉めされた状態が示されており、可動側型板４６は固定側型板４４に接触している。この状態で、可動側型板４６と固定側型板４４との間には、キャビティ（空洞部）４８が形成される。図５に示されるように、当該キャビティ４８内に樹脂が充填され、冷却されることにより、バンパ１０が成形される。

次に、図６に示されるように、金型４２が開く際、つまり金型４２が型開きされる際、可動側型板４６が矢印Ａ方向へ移動し、可動側型板４６は固定側型板４４から離間する。このとき、バンパ１０は、可動側型板４６側に食い付いた状態で、当該可動側型板４６と共に移動し、固定側型板４４から離型される。

このように、可動側型板４６及びバンパ１０が矢印Ａ方向へ移動した後、可動側型板４６側に食い付いたバンパ１０は、図７に示されるように、後述する押出し駒５０、図示しない突き出しピン及び突き出しプレート等によって可動側型板４６から離型される。そして、バンパ１０が可動側型板４６から離型すると、バンパ１０の金型４２からの取り出しが可能となる。

一般に、図示はしないが、可動側型板及び固定側型板には、成形する樹脂の材料に合わせて抜きテーパが設定され、可動側型板及び固定側型板によって成形された成形品を可動側型板及び固定側型板から離型できるようにしている。なお、この抜きテーパは、固定側型板及び可動側型板において、パーティング面となる開口側が広くなるように設定される。

このため、可動側型板、固定側型板の抜き方向に対して、開口側が狭くなる場合など、成形品を可動側型板、固定側型板から離型させる方向に対して成形品が引っ掛かって、そのままでは可動側型板、固定側型板から抜けない部位は、いわゆるアンダーカット部とされる。この場合、このアンダーカット部を形成するための処理が別途必要となる。

図３及び図６に示されるように、本実施形態におけるバンパ１０の場合、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０に形成された穴部３２及び切欠き部１６の下縁１６Ｃに形成されたフランジ部３８が、それぞれアンダーカット部３４、４０となる。

（車両用バンパの金型構造の作用及び効果）
当該アンダーカット部３４、４０を形成するための処理について以下に説明する。まず、本実施形態に対応する比較例について説明する。なお、以下で説明する図９及び図１０では、本実施形態との混同を回避するため、本実施形態において図５で示すアンダーカット部３４、４０をそれぞれアンダーカット部１００、１０２と付して説明する。

例えば、図９及び図１０に示されるように、バンパ１０４において、アンダーカット部１０２となるフランジ部１０６を形成するため、スライドコア１０８が用いられている。このため、スライドコア１０８には、バンパ１０４においてアンダーカット部１０２となるフランジ部１０６が形成される部位に段部１１０が形成されている。

図９に示されるように、金型１１２が型閉めされた状態で、キャビティ１１４内に樹脂が充填される。キャビティ１１４内で成形されたバンパ１０４の一部は、図１０に示されるように、金型１１２が型開きされた状態で、スライドコア１０８によって固定側型板１１６側へ押圧される。

ここで、バンパ１０４のフランジ部１０６は、アンダーカット部１０２となっているため、押出し駒１２０のように、可動側型板１１８の移動方向に沿って移動する突き出し部材では、フランジ部１０６を可動側型板１１８から離型されることはできない。一方、スライドコア１０８は、固定側型板１１６側へ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜する方向へ移動するようになっている。

このため、スライドコア１０８の固定側型板１１６側への移動により、段部１１０の位置がフランジ部１０６よりも下方側へ移動し、バンパ１０４は可動側型板１１８から離型されることが可能となる。

一方、アンダーカット部１００となる穴部１２２を形成するため、ここではスライドコア１２４が用いられており、スライドコア１２４は、固定側型板１１６側へ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜する方向へ移動するようになっている。

当該スライドコア１２４の先端部には、上方側へ向かって突出する突起部１２６が形成されており、図９に示されるように、金型４２が型閉めされた状態で、突起部１２６の先端面１２６Ａが、押出し駒１２０の下面１２０Ａに当接するようになっている。そして、突起部１２６の先端面１２６Ａが押出し駒１２０の下面１２０Ａに当接した状態で、突起部１２６の周りには空洞部１２８が形成される。なお、図９において、空洞部１２８内には、樹脂が充填された状態となっている。

このため、固定側型板１１６と可動側型板１１８とで形成されるキャビティ１１４内に樹脂が充填されると、突起部１２６を除き、空洞部１２８内には樹脂が充填されることとなる。図１０に示されるように、金型１１２が型開きされた後、スライドコア１２４が固定側型板１１６側へ移動すると、スライドコア１２４は、固定側型板１１６側へ移動すると共に下方側へ移動する。つまり、突起部１２６は、スライドコア１２４の移動と共に斜め下方側へ移動するため、アンダーカット部１００となる穴部１２２が形成されることとなる。

これに対して、本実施形態では、図４に示されるように、アンダーカット部３４、４０を形成するため、押出し駒５０及びスライドコア５２がそれぞれ用いられる。なお、バンパ１０を可動側型板４６から離型させるため、押出し駒５０や図示はしないが突き出しピン及び突き出しプレート等が用いられる。

前述のように、これらの部材が、可動側型板４６の移動方向（略水平方向）に沿って移動するのに対して、本実施形態におけるスライドコア５２は、固定側型板４４側へ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜する方向へ移動するようになっている。

まず、スライドコア５２側について説明する。スライドコア５２には、バンパ１０においてアンダーカット部４０とされるフランジ部３８が形成される部位に、段部５４が形成されている。このため、スライドコア５２は、図７に示されるように、固定側型板４４側へ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜する方向へ移動するようになっている。

そして、比較例でも説明したように、スライドコア５２の固定側型板４４側への移動と共に下方側への移動により、段部５４の位置はフランジ部３８よりも下方側へ移動し、バンパ１０において、可動側型板４６から離型されることが可能となる。

一方、図４及び図８（Ａ）に示されるように、本実施形態では、押出し駒５０の先端部５０Ａには、固定側型板４４側へ向かって突出する突出部５６が形成されており、突出部５６の下面からは突起部５８が突出されている。図７に示されるように、可動側型板４６側には突起部５８が収容可能な段部６０が形成されており、図４に示されるように、金型４２が型閉めされた状態で、突起部５８の周りには空洞部４９が設けられるようになっている。

このため、図４及び図５に示されるように、固定側型板４４と可動側型板４６とで形成されるキャビティ４８内に樹脂が充填されると、突起部５８を除き、空洞部４９内には樹脂が充填されることとなる。図７に示されるように、金型４２が型開きされた後、押出し駒５０は固定側型板４４側へ移動するが、図７及び図８（Ａ）に示されるように、押出し駒５０の突起部５８には、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０が食い付いた状態のままとなっている。

この状態から、スライドコア５２の固定側型板４４側への移動により、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０が弾性変形して押出し駒５０の突起部５８から離型される（いわゆる無理抜き）。これにより、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０に穴部３２が形成されることとなる。なお、バンパ１０の係合片２０のフランジ部３０は、押出し駒５０の突起部５８から離型された後は、復元される。

つまり、本実施形態では、図６及び図７に示されるように、金型４２の型開き方向に対して交差する方向に沿ったスライドコア５２の移動により、バンパ１０のアンダーカット部４０をスライドコア５２から離型させると共に、押出し駒５０に形成されたバンパ１０のアンダーカット部３４を押出し駒５０から離型させることができる。

このように、本実施形態では、バンパ１０を可動側型板４６から離型させるために設けられた、押出し駒５０をアンダーカット部３４の形成に利用することで、図９及び図１０に示されるように、アンダーカット部専用のスライドコア１２４を削減することが可能となる。

したがって、本実施形態では、アンダーカット部専用のスライドコアを設けることによる、当該スライドコアの型厚の確保や当該スライドコアが移動するためのストロークの確保は不要となり、これによる意匠上の制約を受けることはなくなる。すなわち、本実施形態によれば、金型４２の部品点数の削減を実現することができ、また、バンパ１０の意匠性の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論のことである。

１０ バンパ（車両用バンパ）
３２ 穴部（第１アンダーカット部）
３４ アンダーカット部（第１アンダーカット部）
３８ フランジ部（第２アンダーカット部）
４０ アンダーカット部（第２アンダーカット部）
４２ 金型（車両用バンパの金型構造）
４４ 固定側型板
４６ 可動側型板
５０ 押出し駒
５２ スライドコア
５８ 突起部

Claims (3)

1. 固定側型板と可動側型板を用いて車両用バンパを成形する車両用バンパの金型構造であって、
   前記可動側型板に設けられ、金型の型開き方向に沿って移動可能とされ、かつ前記金型の型開き方向に対して交差する第１アンダーカット部とされる穴部を前記車両用バンパに形成するための突起部が形成され、前記金型が型開きされた状態で当該金型の型開き方向に沿って移動し、当該可動側型板に食い付いた前記車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを前記可動側型板から離型させる押出し駒と、
   前記可動側型板に設けられ、前記金型の型開き方向に対して交差する方向に沿って移動可能とされ、前記金型が型開きされた状態で移動して前記車両用バンパに形成された第２アンダーカット部を離型させ、かつ前記車両用バンパを押圧して当該車両用バンパを前記突起部から離型させると共に前記可動側型板から離型させるスライドコアと、
   を有する車両用バンパの金型構造。
2. 前記突起部は、前記車両用バンパにおいて車両上下方向に沿って形成されると共に車両上下方向の上方側から下方側へ向かうにつれて前記穴部の穴寸法が狭くなるように形成されている請求項１に記載の車両用バンパの金型構造。
3. 前記スライドコアには、前記第２アンダーカット部とされる部位を形成するため車両上下方向の下方側へ凹む段部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の車両用バンパの金型構造。

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