JP7151028B2

JP7151028B2 - 樹脂成形部材の製造方法

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Publication number: JP7151028B2
Application number: JP2018178680A
Authority: JP
Inventors: 健一郎小林
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2022-10-12
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JP2020049682A

Description

本発明は、異なる樹脂材料からなる各部分を一体に有する樹脂成形部材の製造方法に関する。

自動車内部品のインストルメントパネル（instrument panel 以下、「インパネ」と略称する）のような樹脂成形部材を成形する成形技術として、射出成形法が広く用いられている。射出成形法は、固定型と可動型とで形成される空間内に、溶融した樹脂を射出し、固化させることで樹脂成形部材を成形するものである。また、射出成形法において、異なる樹脂材料からなる各部分を一体に有する樹脂成形部材を同一金型内で成形する、いわゆる多色成形が知られている。多色成形は、デザイン上の観点から異なる色の樹脂材料を用いたり、強度、耐熱性、コストなどの性質の異なる樹脂材料を用いる場合に利用される。特許文献１には、２種類の樹脂材料を用いる多色（２色）成形が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の２色成形の場合、スライド型の移動方向の肉厚を持たせることは可能であるが、スライド型の移動方向に略直交する方向の肉厚を確保することは困難である。例えば、図８（ａ）に示すように、固定型１０１とスライド型１０３との空間に第１の樹脂材料を射出して固化させた後、図８（ｂ）に示すように、スライド型１０３を下方に移動させた場合、スライド型１０３の上方には空間が生じるが、右方にはほとんど空間が生じない。したがって、この空間に第２の樹脂材料を射出して固化させた場合、スライド型１０３の移動方向である上方の肉厚は確保されるが、スライド型１０３の移動方向に略直交する方向である右方の肉厚は確保できない。スライド型１０３の移動方向に対する角度によって、肉厚が異なってくる。したがって、第２の樹脂材料によって形成される部分の肉厚や形状に制限があり、意匠性や強度の低下が問題になる。

特許文献２には、これを解消できる２色成形が開示されている。特許文献２に記載の２色成形の場合、２つのスライド型が配置され、それぞれ互いに直交する方向に移動する。例えば、図９（ａ）に示すように、固定型１０１とスライド型１０３との空間に第１の樹脂材料を射出して固化させた後、図９（ｂ）に示すように、スライド型１０３を下方に移動させ、かつ、スライド型１０４を右方に移動させる。この場合、スライド型１０３の上方に空間が生じ、かつ、右方にも空間が生じる。したがって、この空間に第２の樹脂材料を射出して固化させることで、スライド型１０３の移動方向である上方の肉厚だけでなく、スライド型１０３の移動方向に略直交する方向である右方の肉厚も確保できる。

特開２００９－２４１４６３号公報特開２０１０－１４９３３２号公報

しかしながら、特許文献２に記載の２色成形の場合、型の数が増えるので、製造工数やコストが増加する。

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、スライド型を使用した多色成形において、簡単な構造で、スライド型の移動方向に交差する方向の肉厚を確保できる、樹脂成形部材の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供される樹脂成形部材の製造方法は、第１の金型と第２の金型とスライド型とを使用した多色成形による樹脂成形部材の製造方法であって、前記スライド型の移動方向に対して交差する方向において、前記スライド型と前記第１の金型との間にあらかじめ第１の空間が設けられており、前記スライド型を前記第１の金型に当接させて、前記第１の金型と前記第２の金型と前記スライド型とで形成された第２の空間に、第１の樹脂材料を射出して第１の部分を成形する第１の工程と、前記スライド型を前記第１の金型から離間させて、これにより生じる第３の空間と前記第１の空間とが連通した空間に、第２の樹脂材料を射出して第２の部分を成形する第２の工程とを備えることを特徴とする。

本発明によると、スライド型の移動方向に対して交差する方向において、スライド型と第１の金型との間にあらかじめ第１の空間が設けられている。第２の部分は、スライド型の移動により生じる第３の空間と第１の空間とが連通した空間に、第２の樹脂材料を射出して成形される。したがって、第２の部分の、スライド型の移動方向に交差する方向の肉厚を、第１の空間の分、厚くできる。また、金型にあらかじめ第１の空間を設けるだけなので、金型の構造が複雑にならない。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

第１実施形態に係る樹脂成形部材（インパネ）の斜視図である。（ａ）は蓋が取り付けられていない状態を示し、（ｂ）は蓋が取り付けられた状態を示している。図１（ｂ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図１に示す樹脂成形部材を成形するための金型を示す断面図である。図１に示す樹脂成形部材の製造方法を説明するための断面図である。第２実施形態に係る樹脂成形部材（インパネ）の斜視図である。図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図５に示す樹脂成形部材を成形するための金型を示す断面図である。従来の２色成形による製造方法を説明するための断面図である。従来の２色成形による製造方法を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１（ａ）は、第１実施形態に係る樹脂成形部材の斜視図である。樹脂成形部材１０は、自動車のインパネであり、２色成形の射出成形法によって成形される。樹脂成形部材１０は、第１の部分１１および第２の部分１２を備える。

第１の部分１１は、樹脂成形部材１０の大部分を占める。第１の部分１１は、第１の樹脂材料からなり、溶融された第１の樹脂材料が固化されることで形成される。第１の部分１１は、開口部１１ａを備える。開口部１１ａは、助手席用のエアバッグ装置（図示なし）を樹脂成形部材１０（インパネ）内部に配置するための略矩形状の開口である。

第２の部分１２は、第１の部分１１の開口部１１ａの１つの周縁部（図１（ａ）において下方の周縁部）に、第１の部分１１と一体として形成されている。第２の部分１２は、第１の樹脂材料とは異なる第２の樹脂材料からなり、溶融された第２の樹脂材料が固化されることで形成される。樹脂成形部材１０は、第１の部分１１と第２の部分１２とが一体となっており、２色成形の射出成形法によって、１組みの金型内で成形される。

エアバッグ装置がインパネ内部に配置された後、開口部１１ａには、開口部１１ａを塞ぐ蓋２０が取り付けられる。蓋２０は、裏面の外縁寄りに、開口部１１ａの周縁部に形成された第２の部分１２と係合する係合部（図示なし）が設けられており、係合部によって樹脂成形部材１０（インパネ）に係止される。エアバッグ装置が作動してエアバッグが膨張したときに、係合部がはずれて蓋２０が開くことで、エアバッグが開口部１１ａから展開される。図１（ｂ）は、蓋２０が取り付けられた状態の樹脂成形部材１０を示している。また、図２は、図１（ｂ）のＩＩ－ＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。蓋２０は、第２の樹脂材料からなり、樹脂成形部材１０とは別に、射出成形法によって成形される。

本実施形態では、第２の樹脂材料の色は、第１の樹脂材料の色と異なる。図１では、樹脂材料が異なることを明確にするために、第２樹脂材料からなる第２の部分１２および蓋２０に、点描を付している。図１（ｂ）に示すように、樹脂成形部材１０に蓋２０が取り付けられた場合、第２の部分１２と蓋２０とが一体化されたように見え、意匠性に優れる。また、本実施形態では、第２の樹脂材料は第１の樹脂材料より強度が強い。したがって、蓋２０の係合部が係合する第２の部分１２の強度を、第１の部分１１より強くできる。また、図２に示すように、第１の部分１１と第２の部分１２とが重なる部分は、より肉厚になるので、強度が増している。

次に、樹脂成形部材１０を成形するための金型について、図３を参照して説明する。

図３は、樹脂成形部材１０を成形するための射出成形用の金型５を示す断面図である。金型５は、固定型５１、可動型５２およびスライド型５３を備える。固定型５１は、溶融した樹脂材料を射出する射出成形装置（図示なし）に固定される金型である。固定型５１は、成形面５１ａを備える。成形面５１ａは、固定型５１の内側の面であり、樹脂成形部材１０の意匠面（搭乗者から見える側の面）を成形する面である。可動型５２は、固定型５１に対して図の上下方向に移動可能に設けられる金型である。可動型５２は、成形面５２ａおよび孔５２ｂを備える。成形面５２ａは、樹脂成形部材１０の裏面（意匠面の裏側の面）を成形する面である。孔５２ｂは、成形面５２ａに設けられ、スライド型５３を収容する。固定型５１および可動型５２が、本発明の「第１の金型」および「第２の金型」に相当する。

スライド型５３は、２色成形のためにスライドする金型であり、可動型５２の孔５２ｂの内部にスライド移動可能に配置されている。スライド型５３は、板状であり、紙面に直交する方向に延びている。スライド型５３は、先端面５３ａ、第１側面５３ｂおよび第２側面５３ｃを備える。先端面５３ａは、スライド型５３の移動する方向に位置し、かつ、固定型５１の成形面５１ａに対向する面である。第１側面５３ｂは、可動型５２の孔５２ｂの内面に接触する面であり、図３において右下を向く面である。第２側面５３ｃは、第１側面５３ｂとは反対側を向く面であり、一部が可動型５２の孔５２ｂの内面に接触する。スライド型５３は、孔５２ｂの内面に接触しながら、図に示す太線矢印の方向にスライド移動する。

スライド型５３は、太線矢印の右上方向に移動して、先端面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接した状態（図３において実線で示す）のときに、固定型５１の成形面５１ａ、可動型５２の成形面５２ａ、およびスライド型５３の先端面５３ａで囲まれた第２の空間６２を形成する。当該第２の空間６２に、第１の部分１１となる溶融された第１の樹脂材料７１が射出される。本実施形態では、スライド型５３の移動方向に対して交差する方向において、固定型５１の成形面５１ａおよびスライド型５３の第２側面５３ｃで囲まれた第１の空間６１があらかじめ設けられている。当該第１の空間６１には、第１の樹脂材料７１が射出されない。また、スライド型５３は、太線矢印の左下方向に移動して、先端面５３ａの全体が固定型５１の成形面５１ａから離間した状態（図３において破線で示す）のときに、その移動により第３の空間６３を形成する。当該第３の空間６３とあらかじめ設けられていた第１の空間６１とが連通した空間に、第２の部分１２となる溶融された第２の樹脂材料７２が射出される。

次に、樹脂成形部材１０の製造方法について、図４を参照して説明する。図４は、樹脂成形部材１０の製造方法を説明するための断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、固定型５１と可動型５２とを型締めし、スライド型５３を太線矢印の右上方向に移動させて、スライド型５３の先端面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接した状態にする。このとき、固定型５１の成形面５１ａ、可動型５２の成形面５２ａ、およびスライド型５３の先端面５３ａで囲まれた第２の空間６２が形成される。当該第２の空間６２は、樹脂成形部材１０の第１の部分１１を成形するための空間である。次に、第２の空間６２に、溶融された第１の樹脂材料７１を射出する。第１の樹脂材料７１は、固定型５１の第２の空間６２に位置する部分に設けられたゲート（図示なし）から、第２の空間６２に射出される。図４（ａ）は、溶融された第１の樹脂材料７１が、第２の空間６２の途中まで充填されている状態を示している。このとき、固定型５１の成形面５１ａおよびスライド型５３の第２側面５３ｃで囲まれた第１の空間６１も形成されているが、スライド型５３の先端面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接しているので、第２の空間６２に射出された第１の樹脂材料７１が、第１の空間６１に流入することはない。次に、第２の空間６２に充填された第１の樹脂材料７１を固化させる。これにより、第１の部分１１が成形される。

次に、図４（ｂ）に示すように、スライド型５３を太線矢印の方向に移動させて、スライド型５３の先端面５３ａの全体が固定型５１の成形面５１ａから離間した状態にする。図４（ｂ）においては、移動前のスライド型５３を破線で示している。この移動により、第３の空間６３が形成される。第３の空間６３は、固定型５１の成形面５１ａおよび形成された第１の部分１１とスライド型５３の先端面５３ａとの間に位置し、かつ、可動型５２の孔５２ｂの内面および第１の空間６１に接する部分と、スライド型５３の第２側面５３ｃと第１の空間６１との間の部分とを有する。第１の空間６１と第３の空間６３とは連通して、１つの空間になる。以下では当該空間を空間６４とする。空間６４は、樹脂成形部材１０の第２の部分１２を成形するための空間である。

次に、図４（ｃ）に示すように、空間６４に、溶融された第２の樹脂材料７２を射出する。第２の樹脂材料７２は、固定型５１の第１の空間６１に位置する部分に設けられたゲート（図示なし）から、空間６４に射出される。図４（ｃ）は、溶融された第２の樹脂材料７２が、空間６４の途中まで充填されている状態を示している。次に、空間６４に充填された第２の樹脂材料７２を固化させる。これにより、第２の部分１２が、第１の部分１１と一体として成形される。以上により、第１の樹脂材料７１からなる第１の部分１１と、第２の樹脂材料７２からなる第２の部分１２とを一体に有する樹脂成形部材１０が、１組の金型５内で成形される。

本実施形態によると、スライド型５３の移動方向に対して交差する方向において、固定型５１の成形面５１ａおよびスライド型５３の第２側面５３ｃで囲まれた第１の空間６１があらかじめ設けられている。そして、第１の部分１１の成形後、スライド型５３の移動により第３の空間６３が形成される。当該第３の空間６３とあらかじめ設けられていた第１の空間６１とが連通した空間６４で第２の部分１２が成形される。したがって、第２の部分１２の、スライド型５３の移動方向に交差する方向の肉厚を、第１の空間６１の分、厚くできる。これにより、強度を強くすることが可能である。また、第２の部分１２の厚さや形状の自由度が増し、意匠性を向上させることができる。また、金型５にあらかじめ第１の空間６１を設けるだけなので、金型５の構造が複雑にならない。

なお、本実施形態においては、インパネの、エアバッグ装置を配置するための開口部１１ａの周縁部に第２の樹脂材料を用いる場合について説明したが、これに限られない。

図５～図７に基づき、第２実施形態に係る樹脂成形部材１０について説明する。図５～図７において、第１実施形態に係る樹脂成形部材１０および金型５と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図５は、第２実施形態に係る樹脂成形部材（インパネ）の斜視図であり、第１実施形態に係る樹脂成形部材１０の図１（ａ）に相当する図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う要部拡大断面図であり、第１実施形態に係る樹脂成形部材１０の図２に相当する図である。なお、図６においては、蓋２０が取り付けられた状態も示すために、蓋２０を破線で示している。図７は、第２実施形態に係る樹脂成形部材１０を成形するための射出成形用の金型５を示す断面図であり、第１実施形態に係る金型５の図３に相当する図である。

本実施形態にかかる樹脂成形部材１０も、自動車のインパネである。本実施形態において、第２の部分１２は、ボックス内部の内面パネルである。ボックスには、開閉可能な蓋２０が取り付けられる。蓋２０は、第１の樹脂材料からなり、樹脂成形部材１０とは別に、射出成形法によって成形される。本実施形態でも、第２の樹脂材料の色が第１の樹脂材料の色と異なり、図５では、第２樹脂材料からなる第２の部分１２に、点描を付している。図５に示すように、ボックスの内部を周囲と異なる色にすることができる。また、樹脂成形部材１０に蓋２０が取り付けられた場合、蓋２０の上端と第１の部分１１との間の隙間から、色の異なる第２の部分１２が露出し、意匠性に優れる。

また、図７に示すように、第２実施形態に係る金型５も、固定型５１、可動型５２およびスライド型５３を備える。可動型５２は、固定型５１に対して図の左右方向に移動可能に設けられている。本実施形態においても、スライド型５３は、図に示す太線矢印の右上方向に移動して、先端面５３ａの一部が固定型５１の成形面５１ａに当接した状態（図７において実線で示す）のときに、第２の空間６２を形成する。また、スライド型５３の移動方向に対して交差する方向において、固定型５１の成形面５１ａおよびスライド型５３の第２側面５３ｃで囲まれた第１の空間６１があらかじめ設けられている。また、スライド型５３は、太線矢印の左下方向に移動して、先端面５３ａの全体が固定型５１の成形面５１ａから離間した状態（図７において破線で示す）のときに、その移動により第３の空間６３を形成する。当該第３の空間６３とあらかじめ設けられていた第１の空間６１とが連通した空間とで、第２の部分１２が成形される。

本実施形態に係る樹脂成形部材１０の製造方法は、第１実施形態の製造方法と同様である。

本実施形態においても、スライド型５３の移動方向に対して交差する方向において、固定型５１の成形面５１ａおよびスライド型５３の第２側面５３ｃで囲まれた第１の空間６１があらかじめ設けられている。そして、第１の部分１１の成形後、スライド型５３の移動により第３の空間６３が形成される。当該第３の空間６３とあらかじめ設けられていた第１の空間６１とが連通した空間６４で第２の部分１２が成形される。したがって、第１の空間６１におけるスライド型５３の移動方向に交差する方向の寸法を大きくしておくことで、スライド型５３の移動方向に交差する方向の肉厚を確保できる。つまり、ボックス内部の上面パネルの肉厚を確保できる。

上記第１および第２実施形態においては、樹脂成形部材１０が自動車のインパネである場合について説明したが、これに限られない。樹脂成形部材１０は、自動車のその他の樹脂成形部材であってもよいし、自動車以外の樹脂成形部材であってもよい。本発明に係る製造方法は、多色成形によるあらゆる樹脂成形部材の製造に適用することができる。

本発明に係る樹脂成形部材の製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る樹脂成形部材の製造方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

１０：樹脂成形部材
１１：第１の部分
１１ａ：開口部
１２：第２の部分
２０：蓋
５：金型
５１：固定型
５１ａ：成形面
５２：可動型
５２ａ：成形面
５２ｂ：孔
５３：スライド型
５３ａ：先端面
５３ｂ：第１側面
５３ｃ：第２側面
６１：第１の空間
６２：第２の空間
６３：第３の空間
６４：空間
７１：第１の樹脂材料
７２：第２の樹脂材料

Claims

第１の金型と第２の金型とスライド型とを使用した多色成形による樹脂成形部材の製造方法であって、
前記スライド型の移動方向に対して交差する交差方向において、前記スライド型と前記第１の金型との間にあらかじめ第１の空間が設けられており、
前記スライド型を前記第１の金型に当接させて、前記第１の金型と前記第２の金型と前記スライド型とで形成された第２の空間に、第１の樹脂材料を射出して第１の部分を成形する第１の工程と、
前記スライド型を前記第１の金型から離間させて、これにより生じる第３の空間と前記第１の空間とが連通した空間に、第２の樹脂材料を射出して第２の部分を成形する第２の工程と、
を備え、
前記スライド型の、前記第１の金型に対向し、かつ、前記第２の金型に接する面につながる先端傾斜面は、前記第１の金型に向かって凸に湾曲し、前記第１の工程において、前記第２の金型の前記第１の金型に対向する面と面一であり、
前記第２の空間は、前記スライド型に向かって湾曲しており、
前記第１の空間は、前記第２の工程でも、前記交差方向において、前記スライド型と前記第１の金型との間に位置している、
ることを特徴とする、樹脂成形部材の製造方法。