JP7156930B2 - 樹脂成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形金型に関する。

従来、ヘアライン模様で加飾される車両用内外装品は、化学薬品などの腐食作用を利用したエッチングと呼ばれる加工により微細な筋状の凹凸を形成した金型によって成形されている。例えば、特許文献１には、エッチング加工を施した金型と共に、ヘアライン模様などの加飾模様を有した樹脂成形品が記載されている。

特開２０１８－２４１２５号公報

しかしながら、エッチング加工により得られる筋状の凹凸は比較的なだらかになってシャープさに欠けるため、ヘアライン模様が不鮮明になるという問題がある。また、ヘアライン加工面にエッチング加工用フィルムを貼るときにフィルムが縒れてしまうことで、ヘアライン模様を形成するための筋状の凹凸が歪み、ヘアライン模様も歪んでしまうという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、鮮明であり且つ歪みが抑制されたヘアライン模様を形成することができる樹脂成形金型を提供することにある。

本発明は、ヘアライン模様が形成された車両用内外装品を成形する樹脂成形金型である。ヘアライン加工面に正対する方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における互いに直交する二方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向に平行であってヘアライン模様の筋方向に対応する方向をヘアライン方向とする。
ヘアライン加工面は、ＸＹ平面に対して起伏する面であり、各態様に応じた形状の凹部又は凸部がＸ軸方向およびＹ軸方向へ並ぶように配置されている。ヘアライン加工面は、各態様に応じて山部から谷部に向けて下るように傾斜し、ヘアライン方向に対して交差する方向へ傾斜する傾斜面を有する。
樹脂成形金型はヘアライン加工面を備える。ヘアライン加工面は、Ｚ軸方向から見たときヘアライン方向へ一直線に延び、ヘアライン方向に直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝と、当該複数の切削溝間に形成され、Ｚ軸方向から見たときヘアライン方向へ一直線に延びる複数の筋状エッジとを有する。

このようにヘアライン加工面に複数の切削溝を形成し、それらの切削溝間に筋状エッジを形成することによって、ヘアライン加工面を転写して得られるヘアライン模様が鮮明になる。また、ヘアライン模様を形成するための筋状の凹凸を切削溝から構成することにより、エッチング加工の場合とは異なり、筋状の凹凸の歪みを極力抑えることができる。したがって、本発明によれば、鮮明であり且つ歪みが抑制されたヘアライン模様を形成することができる。

第一実施形態による樹脂成形金型の正面図。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。 図１のＩＶ－ＩＶ線断面図。 図１のＶ部拡大図。 図１のＶＩ部拡大図。 図２のＶＩＩ部拡大図。 樹脂成形金型の切削溝の断面模式図。 樹脂成形雄型の製造方法を説明する図。 第二実施形態による樹脂成形金型の正面図。 図１０のＸＩ－ＸＩ線断面図。 図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図。 第三実施形態による樹脂成形金型の正面図。 図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線断面図。 図１３のＸＶ－ＸＶ線断面図。 図１３のＸＶＩ－ＸＶＩ線断面図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

［第一実施形態］
第一実施形態の樹脂成形金型を図１に示す。樹脂成形金型１０は、図示しない他の金型等と共に金型装置を構成し、ヘアライン模様が形成された図示しない樹脂製の車両用内外装品（すなわち、車両用内外装加飾樹脂部材）を成形する。ヘアライン模様とは、一定方向に延びる多数の筋状の凹凸からなる模様である。ヘアライン模様は、樹脂成形金型１０のヘアライン加工面２０を転写して得られる。

以下の説明において、ヘアライン加工面２０に正対する所定方向を正対方向またはＺ軸方向と記載する。また、Ｚ軸方向に直交する一の方向をＸ軸方向と記載し、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向と記載する。また、Ｘ軸方向に平行であって、ヘアライン模様の筋方向に対応する方向をヘアライン方向Ａと記載する。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して平行な仮想面をＸＹ平面と記載する。

ヘアライン加工面２０は、ＸＹ平面に対して起伏する面である。第一実施形態では、図１～図４に示すように複数のひし形形状の凹部（以下、ひし形凹部）がＸ軸方向およびＹ軸方向へ並ぶように配置されている。ひし形凹部の縁の部分には一番高くなっている山部３１があり、ひし形凹部の中央部分には一番低くなっている谷部３２がある。図３および図４では、ヘアライン加工面２０の起伏を分かりやすくするために、Ｘ軸方向の寸法に比べてＺ軸方向の寸法を３倍にしている。以降のＸ軸方向の断面図の寸法についても同様である。

図５および図６に示すように、ヘアライン加工面２０は、山部３１から谷部３２に向けて下るように傾斜する傾斜面３０を有する。傾斜面３０は、ヘアライン方向Ａに対して交差する方向Ｄへ傾斜している。

従来、金型のヘアライン加工面には、ヘアライン模様を形成するための形状として、エッチング加工により微細な筋状の凹凸が形成される。しかしながら、エッチング加工により得られる筋状の凹凸は比較的なだらかになってシャープさに欠けるため、ヘアライン模様が不鮮明になるという問題がある。また、ヘアライン加工面にエッチング加工用フィルムを貼るときにフィルムが縒れてしまう。そのため、筋状の凹凸が歪み、ヘアライン模様も歪んでしまうという問題がある。なお、ヘアライン方向Ａに対して交差する方向へ傾斜する傾斜面がヘアライン加工面に含まれる場合、その傾斜面にエッチング加工用フィルムを貼るときには特にフィルムが縒れてしまう。

上記問題に対して、第一実施形態では、ヘアライン加工面２０の筋状の凹凸は切削により形成されている。具体的には、図１、図５～図７に示すように、ヘアライン加工面２０は、正対方向から見たときヘアライン方向Ａへ一直線に延び、ヘアライン方向Ａに直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝２１と、複数の切削溝２１間に形成され、正対方向から見たときヘアライン方向Ａへ一直線に延びる複数の筋状エッジ２２とを有する。図１では、煩雑になることを避けるため、切削溝２１が実際より相当量を間引いて図示されている。切削溝２１および筋状エッジ２２は、ヘアライン加工面２０の全面に形成されており、正対方向から見たときヘアライン方向Ａの両端部を含む全てが一直線に延びている。

図８に示すように、切削溝２１の切削はエンドミル等の切削工具４０を使用して行われる。ヘアライン方向Ａに対する切削溝２１の傾斜角度θは４５度以下である。例えば刃先直径０．３ｍｍの切削工具４０を、刃先直径よりも小さい例えば０．１ｍｍの送りピッチでヘアライン方向Ａへ送ることにより、ヘアライン加工面２０の全面に０．１ｍｍ間隔で切削溝２１および筋状エッジ２２が形成される。切削工程では、図９に示すように、１つの切削溝２１を切削する毎に切削工具４０が樹脂成形金型１０から離される。つまり、切削工具４０は、矢印Ｃ１のようにＸ軸方向の一方へ送られながらヘアライン加工面２０の端まで切削溝２１を切削したあと、そのまま所定の送りピッチだけＹ軸方向へ送られるのではなく、樹脂成形金型１０から一旦離されて所定の送りピッチだけＹ軸方向へ送られてから、矢印Ｃ２のように次の切削溝２１の切削を行う。

（効果）
以上説明したように、第一実施形態の樹脂成形金型１０は、ヘアライン方向Ａに対して交差する方向へ傾斜する傾斜面３０を含むヘアライン加工面２０を備える。ヘアライン加工面２０は、正対方向から見たときヘアライン方向Ａへ一直線に延び、ヘアライン方向Ａに直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝２１と、複数の切削溝２１間に形成され、正対方向から見たときヘアライン方向Ａへ一直線に延びる複数の筋状エッジ２２とを有する。

このようにヘアライン加工面２０に複数の切削溝２１を形成し、それらの切削溝２１間に筋状エッジ２２を形成することによって、ヘアライン加工面２０を転写して得られるヘアライン模様が鮮明になる。また、ヘアライン模様を得るための筋状の凹凸を切削溝２１から構成することにより、エッチング加工の場合とは異なり、筋状の凹凸の歪みを極力抑えることができる。したがって、樹脂成形金型１０によれば、鮮明であり且つ歪みが抑制されたヘアライン模様を形成することができる。また、立体感のある車両用内外装品の成形が可能となり、多様化するニーズへ対応し得る。

また、第一実施形態では、ヘアライン方向Ａに対する切削溝２１の傾斜角度が４５度以下である。これによりヘアライン加工面２０の筋状の凹凸を切削により形成可能である。

また、第一実施形態では、切削溝２１および筋状エッジ２２は、ヘアライン加工面２０の全面に形成されており、正対方向から見たときヘアライン方向Ａの両端部を含む全てが一直線に延びている。これにより、一端から他端まで一直線に延びるヘアライン模様が形成された車両用内外装品を得ることができる。

また、第一実施形態では、ヘアライン加工面２０を形成する切削工程において、１つの切削溝２１を切削する毎に切削工具４０が樹脂成形金型１０から離される。このような端末処理を行う樹脂成形金型１０の製造方法によれば、一端から他端まで一直線に延びるヘアライン模様が形成された車両用内外装品を得ることができる。

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態では、図１０～図１２に示すように、樹脂成形金型５０のヘアライン加工面６０には、複数のひし形形状の凸部（以下、ひし形凸部）がＸ軸方向およびＹ軸方向へ並ぶように配置されている。ひし形凸部の中央部分には一番高くなっている山部７１があり、ひし形凸部の縁の部分には一番低くなっている谷部７２がある。ヘアライン加工面６０は、山部７１から谷部７２に向けて下るように傾斜する傾斜面７０を有する。傾斜面７０は、ヘアライン方向Ａに対して交差する方向へ傾斜している。

このようにヘアライン加工面６０の起伏が第一実施形態とは異なる第二実施形態においても、第一実施形態と同様にヘアライン加工面６０に切削溝２１および筋状エッジ２２が形成されていることによって、第一実施形態と同様の効果を奏する。

［第三実施形態］
本発明の第三実施形態では、図１３～図１６に示すように、樹脂成形金型１１０のヘアライン加工面１２０には、複数の六角形形状の凹部（以下、六角形凹部）がＸ軸方向およびＹ軸方向へ並ぶように配置されている。六角形凹部の縁の部分には一番高くなっている山部１３１があり、六角形凹部の中央部分には一番低くなっている谷部１３２がある。ヘアライン加工面１２０は、山部１３１から谷部１３２に向けて下るように傾斜する傾斜面１３０を有する。傾斜面１３０は、ヘアライン方向Ａに対して交差する方向へ傾斜している。

このようにヘアライン加工面１２０の起伏が第一実施形態とは異なる第三実施形態においても、第一実施形態と同様にヘアライン加工面１２０に切削溝２１および筋状エッジ２２が形成されていることによって、第一実施形態と同様の効果を奏する。

［他の実施形態］
他の実施形態では、ヘアライン加工面は、ヘアライン方向に対して交差する方向へ傾斜する傾斜面を含む面に限らず、例えばヘアライン方向に対して平行な方向へ傾斜する傾斜面を含む面や、起伏のない平坦面であってもよい。また、ヘアライン加工面の起伏を構成する凹部または凸部は、ひし形形状や六角形形状に限らず、例えば矩形や楕円等の他の形状であってもよい。また、ヘアライン加工面の断面形状は、直線的形状、曲線的形状、またはそれらの複合形状であってもよい。要するに、ヘアライン模様を形成するための筋状の凹凸を切削溝および筋状エッジから構成することにより、鮮明であり且つ歪みが抑制されたヘアライン模様を形成するという効果が得られる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０、５０、１１０・・・樹脂成形金型、
２０、６０、１２０・・・ヘアライン加工面、
２１・・・切削溝、
２２・・・筋状エッジ、
３０、７０、１３０・・・傾斜面、
３１、７１、１３１・・・山部、
３２、７２、１３２・・・谷部、
４０・・・工具、
Ａ・・・ヘアライン方向。

Claims (5)

1. 車両用内外装品のヘアライン模様を形成するヘアライン加工面を備える樹脂成形金型であって、
   前記ヘアライン加工面に正対する方向をＺ軸方向とし、前記Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における互いに直交する二方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、前記Ｘ軸方向に平行であって前記ヘアライン模様の筋方向に対応する方向をヘアライン方向とすると、
   前記ヘアライン加工面は、前記ＸＹ平面に対して起伏する面であり、複数のひし形形状の凹部であるひし形凹部が前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向へ並ぶように配置されており、前記ひし形凹部の縁の部分である山部から前記ひし形凹部の中央部分である谷部に向けて下るように傾斜し、前記ヘアライン方向に対して交差する方向へ傾斜する傾斜面を有し、
   前記ヘアライン加工面は、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延び、前記ヘアライン方向に直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝と、当該複数の切削溝間に形成され、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延びる複数の筋状エッジとを有する樹脂成形金型。
2. 車両用内外装品のヘアライン模様を形成するヘアライン加工面を備える樹脂成形金型であって、
   前記ヘアライン加工面に正対する方向をＺ軸方向とし、前記Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における互いに直交する二方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、前記Ｘ軸方向に平行であって前記ヘアライン模様の筋方向に対応する方向をヘアライン方向とすると、
   前記ヘアライン加工面は、前記ＸＹ平面に対して起伏する面であり、複数のひし形形状の凸部であるひし形凸部が前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向へ並ぶように配置されており、前記ひし形凸部の中央部分である山部から前記ひし形凸部の縁の部分である谷部に向けて下るように傾斜し、前記ヘアライン方向に対して交差する方向へ傾斜する傾斜面を有し、
   前記ヘアライン加工面は、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延び、前記ヘアライン方向に直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝と、当該複数の切削溝間に形成され、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延びる複数の筋状エッジとを有する樹脂成形金型。
3. 車両用内外装品のヘアライン模様を形成するヘアライン加工面を備える樹脂成形金型であって、
   前記ヘアライン加工面に正対する方向をＺ軸方向とし、前記Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における互いに直交する二方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、前記Ｘ軸方向に平行であって前記ヘアライン模様の筋方向に対応する方向をヘアライン方向とすると、
   前記ヘアライン加工面は、前記ＸＹ平面に対して起伏する面であり、複数の六角形形状の凹部である六角形凹部が前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向へ並ぶように配置されており、前記六角形凹部の縁の部分である山部から前記六角形凹部の中央部分である谷部に向けて下るように傾斜し、前記ヘアライン方向に対して交差する方向へ傾斜する傾斜面を有し、
   前記ヘアライン加工面は、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延び、前記ヘアライン方向に直交する方向へ連なるように並ぶ複数の切削溝と、当該複数の切削溝間に形成され、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向へ一直線に延びる複数の筋状エッジとを有する樹脂成形金型。
4. 前記ヘアライン方向に対する前記切削溝の傾斜角度が４５度以下である請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂成形金型。
5. 前記切削溝および前記筋状エッジは、前記ヘアライン加工面の全面に形成されており、前記Ｚ軸方向から見たとき前記ヘアライン方向の両端部を含む全てが一直線に延びている請求項１～４のいずれか一項に記載の樹脂成形金型。

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