JP7184658B2 - 射出成形品の製造方法、及び射出成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形品の製造方法、及び射出成形金型に関する。

例えば、自動車のインパネやバンパーなどの大型部品のうち、インパネについては、樹脂で成形するのが一般的である。また、バンパーについても、近年、樹脂化への取り組みが進められている。これら大型部品を成形するに際しては、成形品に対応する形状のコアとキャビティとからなる一対の成形用金型と、射出用ユニットとを備えた射出成形装置を用いて、射出成形を行うのが一般的である。

ここで、例えばインパネを射出成形で製造する場合、インパネの高品質化を図る目的で、特に意匠面の品質向上を図る目的で、射出成形材料に例えば所望の色彩、光沢感、質感などを示し得る樹脂やエラストマー、ゴムなどを使用することが検討され、開発が進められている。しかしながら、インパネは大型部品であるが故に高い強度、剛性が求められることから、意匠品質に優れた材料のみでインパネを成形することは難しい。また、上述した射出材料が汎用の樹脂に比べて高価であることも、上記射出材料のみで成形することを妨げる一因となっている。

そこで、強度や剛性などの機械的特性と、色彩や光沢感、質感などの意匠品質とを共に満たし得るインパネとして、インパネのベースとなる第一層と、第一層に密着して形成され、インパネの意匠面の少なくとも一部（例えば上面部の意匠面）を有する第二層との二層構造をなす射出成形品が考えられる。この二層構造をなす射出成形品の製造方法としては、まず第一の金型で第一層を成形した後、第二層を成形するためのコア上に第一層を移動させた状態で、コアと共に第二層を成形するためのキャビティを用意し、これらコアとキャビティとからなる第二の金型でインサート状態の第一層上に第二層を射出成形する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

あるいは、１個のコアと、成形面形状が互いに異なる２個のキャビティとを備えた射出成形装置を用いた射出成形品の製造方法であって、最初に一方のキャビティとコアとを使用して第一層を射出成形し、次に、一方のキャビティと他方のキャビティとを入れ替えて（例えば２個のキャビティを所定の軸まわりに回転又はスライドさせて）他方のキャビティをコアと対向配置した後、コアの成形面上に第一層を配置した状態で、第二層を射出成形する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１５－１６８１１０号公報 特開２０１１－８４０１６号公報

このように、特許文献１又は特許文献２に記載の方法を用いて射出成形を行ったのでは、一つの射出成形品に対して複数の金型が必要となるため、コスト面又は設置スペースの面で問題がある。また、第一層の移動やキャビティの回転又はスライドによる金型の交換動作が必要になる分、生産効率の低下も問題となる。そこで、インパネの第二層が第一層の表面と同じ形状にできる場合には、例えば一対のコアとキャビティからなる一つの金型でインパネのベースとなる第一層を射出成形した後、コアを型開き方向にスライドさせて（コアをバックさせて）、コア側に保持された第一層とキャビティとの間に新たに第二層を成形するための空間を形成した状態で、第二層を射出成形する方法が考えられる。この方法であれば、一種類の金型（一対のコアとキャビティ）で二層構造のインパネを得ることができるので、二種類以上の金型を用意する手間、コスト、及びスペースを省いて生産性を高めることが可能となる。

ところで、第二層が第一層の一部を覆うように形成される場合、第二層の端部における第一層の形状によっては、第一層とキャビティとの間に不要な隙間が生じることがある。すなわち、図１１（ａ）に示すように、第一層２０１を成形した後、コア２０２を型開き方向（図１１（ａ）では下方向）にスライドさせることにより、第二層を射出成形するための空間２０３が第一層２０１とキャビティ２０４との間に形成される。しかしながら、上述した射出空間２０３の端部２０３ａにおいて第一層２０１が型開き方向（コア２０２のスライド方向）に沿って延在する形状をなす場合には、抜き勾配との関係で、第一層２０１をコア２０２のスライド方向に対して傾斜させる必要が生じる。その結果、コア２０２の型開き動作に伴い、第一層２０１のスライド方向延在部２０１ａとキャビティ２０４との間に、無視できない大きさの隙間２０５が生じる（図１１（ｂ）を参照）。これでは第二層の射出空間２０３だけでなく、上述した隙間２０５にまで射出材料が流れ込むおそれが高まるため、材料の使用量が増加し、重量増並びに材料コストの高騰を招く。

上述した問題は何も自動車用インパネに限ったことではなく、コアバックにより第一層の一部を覆うように第二層を形成してなる射出成形品を製造する場合にも起こり得る。

以上の事情に鑑み、本発明では、コアバック時における不要な箇所への射出材料の流れ込みを防止して、第一層の一部を覆うように第二層を射出成形してなる二層構造の射出成形品を低コストに製造可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る射出成形品の製造方法によって達成される。すなわち、この製造方法は、第一層を成形する第一成形工程と、第一層の一部を覆うように第二層を成形する第二成形工程とを備えた射出成形品の製造方法であって、第一成形工程で、第一層の成形面を有するコア及びキャビティを使用して第一層を成形し、第二成形工程で、第一層が成形面に保持された状態のコアを型開き方向にスライドさせることで、第一層とキャビティとの間に第二層を形成するための空間を形成し、かつコアの型開き動作に追従する追従ブロックをキャビティの側に設け、コアの型開き動作が終了した状態で、第一層と追従ブロックとを密着させることにより、第二層を形成するための空間の端部をシールする点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係る射出成形品の製造方法では、コアを型開き方向にスライドさせることで、第一層とキャビティとの間に第二層を形成するための空間を形成する場合に、コアの型開き動作に追従する追従ブロックをキャビティの側に設け、コアの型開き動作が終了した状態で、追従ブロックを第一層に密着させることにより、第二層を射出成形するための空間の端部をシールするようにした。このようにコアバック時に第一層と追従ブロックとが密着する部分を設けて第二層の射出空間の端部をシールすることによって、第二層用の射出材料が不要な箇所（図１１（ｂ）に示す隙間２０５など）に流れ込む事態を防止して、第二層を所要の位置及び範囲に形成することができる。よって、材料増加に伴う射出成形品の重量増加を防止でき、またその分の材料コスト高騰を回避することが可能となる。また、追従ブロックと第一層の表面と密着する追従ブロックの表面は、型締め時（第一層の成形時）には、第一層の一部を成形するための成形面であり、コアバックの間、第一層を成形したときの状態を維持することになる。そのため、例えば第一層の表面と追従ブロックとが擦れて、第一層の表面が傷つくおそれもない。もちろん、本発明によれば、一種類の金型（一対のコア及びキャビティ）のみで成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明に係る射出成形品の製造方法によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネを低コストに量産することが可能となる。

また、前記課題の解決は、本発明に係る射出成形金型によっても達成される。すなわち、この金型は、第一層と、第一層の一部を覆うように形成される第二層とを有する射出成形品を成形するための金型であって、第一層の成形面を有するコア及びキャビティと、キャビティの側に設けられ、コアの型開き動作に追従する追従ブロックとを備え、第一層が成形面に保持された状態のコアを型開き方向にスライドさせることで、第一層とキャビティとの間に第二層を形成するための空間を形成し、かつコアの型開き動作が終了した状態で、第一層と追従ブロックとを密着させることにより、第二層を形成するための空間の端部をシールするように構成される点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係る射出成形金型では、コアを型開き方向にスライドさせることで、第一層とキャビティとの間に第二層を形成するための空間を形成する場合に、コアの型開き動作に追従する追従ブロックをキャビティの側に設け、コアの型開き動作が終了した状態で、追従ブロックを第一層に密着させることにより、第二層を射出成形するための空間の端部をシールするようにした。このようにコアバック時に第一層と追従ブロックとが密着する部分を設けて第二層の射出空間の端部をシールすることによって、第二層用の射出材料が不要な箇所に流れ込む事態を防止して、第二層を所要の位置及び範囲に形成することができる。よって、材料増加に伴う射出成形品の重量増加を防止でき、またその分の材料コスト高騰を回避することが可能となる。また、追従ブロックと第一層の表面と密着する追従ブロックの表面は、型締め時（第一層の成形時）には、第一層の一部を成形するための成形面であり、コアバックの間、第一層を成形したときの状態を維持することになる。そのため、例えば第一層の表面と追従ブロックとが擦れて、第一層の表面が傷つくおそれもない。もちろん、本発明によれば、一種類の金型（一対のコア及びキャビティ）のみで成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネを低コストに量産することが可能となる。

以上のように、本発明に係る射出成形品の製造方法及び射出成形金型によれば、コアバック時における不要な箇所への射出材料の流れ込みを防止して、第一層の一部を覆うように第二層を射出成形してなる二層構造の射出成形品を低コストに製造することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法であって、インパネを射出成形品とする場合の射出成形の概要を説明するための要部斜視図である。 図１に示す射出成形装置の断面図である。 図２に示す金型の要部拡大断面図である。 図１及び図２に示す金型の型締め状態におけるＡ－Ａ断面図であって、（ａ）第一層の射出成形前の状態と、（ｂ）第一層の射出成形後の状態をそれぞれ示す図である。 図２に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、第一層を射出成形した時点における金型の要部拡大断面図である。 図２に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、可動型の型開き動作を開始した直後における金型の要部拡大断面図である。 図２に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、可動型の型開き動作が終了した時点における金型の要部拡大断面図である。 図１及び図２に示す金型のコアバック動作終了後におけるＡ－Ａ断面図であって、（ａ）第二層の射出成形前の状態と、（ｂ）第二層の射出成形後の状態をそれぞれ示す図である。 図２に示すスライドブロックのスライド量を概念的に説明するためのベクトル図であって、（ａ）スライド案内面に沿ったスライド量のベクトル分解図と、（ｂ）スライド比調整面に沿ったスライド量のベクトル分解図である。 図２に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、第二層を射出成形した時点における金型の要部拡大断面図である。 他の発明に係る射出成形品の製造方法を説明するための図であって、（ａ）型締め状態における金型要部断面図と、（ｂ）コアバック後の状態における金型要部断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法、及び射出成形金型の内容を、自動車用インパネを射出成形する場合を例にとって説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法の概要を説明するための図であって、インパネ１（図１０を参照）を射出成形するための射出成形金型を備えた射出成形装置１０の概念図を斜視図として示している。この射出成形装置１０は、相互に型締め及び型開き可能な固定型２０及び可動型３０と、固定型２０と可動型３０との間に形成される射出空間４０と、射出空間４０に向けて射出材料を射出するための射出ユニット５０ａ～５０ｃとを主に備える。ここで、射出空間４０は、射出成形品となる自動車用インパネ１の本体形状（図１中、実線で示す形状）をなしている。本実施形態では、３個の射出ユニット５０ａ～５０ｃが配設されており、そのうち１個の射出ユニット５０ｃは、後述するインパネ１の第一層２（図１０を参照）の射出成形に使用され、残り２個の射出ユニット５０ａ，５０ｂは、インパネ１の第二層３（図１０を参照）の射出成形に使用される。すなわち、１個の射出ユニット５０ｃは、射出空間４０のうち第一層２に対応した第一射出空間４１に所定の射出材料Ｐ１を射出可能に構成される。また、残り２個の射出ユニット５０ａ，５０ｂは、射出空間４０のうち第二層３に対応した第二射出空間４２に所定の射出材料Ｐ２を射出可能に構成される。

ここで、各射出材料Ｐ１，Ｐ２の流路は、例えば以下のように構成される。固定型２０の射出ユニット５０ａ～５０ｃ側には、各射出材料Ｐ１，Ｐ２の入口側ゲート部２２が設けられると共に、固定型２０の射出空間４０側には、固定型２０の成形面２１側（図２を参照）に開口する複数の出口側ゲート部２３，２４が設けられる。そして、固定型２０の内部には、入口側ゲート部２２から出口側ゲート部２３，２４に至る複数の分岐した流路が形成されている（図１中破線及び細線で示す部分を参照）。ここで、射出空間４０は、インパネ１のベースとなる部分、ここではインパネ１の前面部の一部表層領域及びインパネ１の上面部の表層領域を除いた残りの領域に対応する第一射出空間４１と、インパネ１の前面部の一部表層領域及びインパネ１の上面部の表層領域に対応する第二射出空間４２とで構成されている。このうち、第一射出空間４１は、固定型２０と可動型３０とを型締めした状態で固定型２０と可動型３０との間に形成され（図３を参照）、第二射出空間４２は、固定型２０と可動型３０とが所定量だけ型開きした状態で固定型２０と可動型３０と間に形成される（図７を参照）。そのため、型締めした状態では、１個の射出ユニット５０ｃから射出された射出材料Ｐ１が、１個の入口側ゲート部２２を介して固定型２０内に流入し、１又は複数個（図１では１個）の出口側ゲート部２３を介して第一射出空間４１に供給されるようになっている。また、型開きした状態では、２個の射出ユニット５０ａ，５０ｂから射出された射出材料Ｐ２が、それぞれ１個の入口側ゲート部２２を介して固定型２０内に流入し、１又は複数個（図１では１個と２個）の出口側ゲート部２４を介して第二射出空間４２に供給されるようになっている。

本実施形態では、各射出ユニット５０ａ～５０ｃと、入口側ゲート部２２との間に、ホットランナ６０が配設されている。この場合、各射出ユニット５０ａ～５０ｃのシリンダノズルを前進させて、ホットランナ６０の後端部を押圧することにより、ホットランナ６０が前進し（固定型２０に向けて移動し）、固定型２０のランナ受け部と当接することで、上述した射出材料Ｐ１，Ｐ２の流路が形成されるようになっている。

ここで、射出材料Ｐ１，Ｐ２の材質は任意であり、第一層２及び第二層３に要求される特性に応じた材料を適宜選択することが可能である。例えば本実施形態のように第一層２がインパネ１のベースとなる場合、射出材料Ｐ１には、ポリプロピレンなどの汎用熱可塑性樹脂やエンプラなど、所要の機械的特性を示すと共に相対的に廉価な樹脂を採用することが可能である。また、第二層３が主に意匠品質（加飾性）の向上を目的とする場合、射出材料Ｐ２には、上記樹脂の他、ゴム、エラストマーなど色彩、光沢感、質感などの所定の外観特性を示し得る射出可能な材料を採用することが可能である。

図２は、射出成形装置１０の鉛直方向断面図を示している。正確には、型締め方向（ここでは水平方向）をｘ方向、型締め方向に直交する向き（ここでは鉛直方向）をｚ方向としたときのｘｚ仮想平面で切断したときに現れる断面図である。図２に示すように、この射出成形装置１０は、上述のように、固定型２０と、可動型３０と、射出空間４０と、射出ユニット５０ａ～５０ｃとを備えると共に、固定型２０が取付けられる固定プラテン７０と、可動型３０が取付けられる可動プラテン８０と、固定型２０に設けられるスライドブロック９０と、第一追従ブロック１００及び第二追従ブロック１３０とをさらに備える。

固定プラテン７０と可動プラテン８０とは図示しないタイバーを介して相対移動可能に連結されており、同じく図示しない駆動装置により可動プラテン８０を固定プラテン７０に近づける向きに移動させることで、可動プラテン８０に取付けられた可動型３０と固定プラテン７０に取付けられた固定型２０とが型締め状態となる。また、可動プラテン８０を固定プラテン７０から遠ざける向きに移動させることで、可動型３０と固定型２０が型開き状態となる。また、ホットランナ６０を固定プラテン７０内部に配設し、型開き方向に沿って移動可能とすることで、各射出ユニット５０ａ～５０ｃからの押圧力を受けて、ホットランナ６０を固定型２０のランナ受け部に当接可能としている。

本実施形態では、固定型２０はキャビティをなし、可動型３０はコアをなしている。そのため、射出成形品としてのインパネ１の前面部の意匠面側が固定型２０側、反意匠面側が可動型３０側となるように、射出空間４０が設定される。これにより、第一層２（図５）の射出成形後、第一層２がコアとしての可動型３０に保持され、型開き動作時、第一層２が可動型３０と共に型開き方向（図２ではｘ方向）に移動可能とされる。

スライドブロック９０は、固定型２０のうち第二層３に対応する領域に配設される。本実施形態では、インパネ１上面部の意匠面側表層領域を第二層３としているので（図１０を参照）、射出空間４０の上方にスライドブロック９０が配設される。この場合、固定型２０に設けられる成形面２１のうちスライドブロック９０で構成される部分が、第二層３を成形するための第二成形面２１ａとなり、第二成形面２１ａを含む成形面２１全体が第一層２を成形するための第一成形面となる（以下、単に第一成形面２１と称する）。よって、図３に示す型締め状態では、スライドブロック９０の第二成形面２１ａは、可動型３０に設けられた成形面３１との間に第一射出空間４１を形成するための第一成形面２１を構成し、図７に示す型開き状態では、第二成形面２１ａは、第一層２の表面２ａとの間に第二射出空間４２を形成する。

固定型２０には、スライドブロック９０のスライドを案内するスライド案内面１１０が設けられる。このスライド案内面１１０は、常にスライドブロック９０の上面９０ａと当接しており、上面９０ａがスライド案内面１１０と摺動することで、スライドブロック９０を所定の方向にスライド可能としている。本実施形態では、第一層２（図５）の表面２ａのうち上方を指向する領域２ａ１との間に所定の隙間ｔ１（図７）を確保できるよう、スライド案内面１１０の型開き方向（本実施形態ではｘ方向）に対する傾斜角θ１（図３）が設定される。この場合、型開き方向から傾斜角θ１だけ鉛直上方に傾いた向きに沿ってスライドブロック９０がスライド可能とされる。また、本実施形態では、スライドブロック９０を付勢するための付勢部材９１が固定型２０に配設されている。この付勢部材９１は、例えばばね等で構成され、スライドブロック９０をスライド案内面１１０に沿ってスライド可能なように、その付勢方向が設定されている。

また、本実施形態では、可動型３０に、スライドブロック９０のスライド量を調整するスライド比調整面１２０が設けられている。このスライド比調整面１２０は、常にスライドブロック９０の先端面９０ｂと当接しており、型開きに伴い、先端面９０ｂがスライド比調整面１２０と摺動することで、スライドブロック９０をスライド比調整面１２０に沿って所定の方向にスライド可能としている。このスライド動作により、スライド比調整面１２０は、例えば第二層３が図１０に示すようにインパネ１の上面部から前面部の一部にわたって形成される場合に、第二層３のうち前面部に形成される部分３ｂの厚み寸法が上面部に形成される部分３ａの厚み寸法よりも大きく減少するのを防止する役割を有する。詳細は後述する。

ここで、スライドブロック９０は、スライド案内面１１０により型開き方向から斜め上方に向けてスライドし、その際の型開き方向（図３のｘ方向）のスライド量と、型開き方向に垂直な向き（図３のｚ方向）のスライド量との割合が、スライド案内面１１０の傾斜角θ１で設定される。これに対し、スライドブロック９０は、スライド比調整面１２０により鉛直上方に移動するにつれて型開き方向と反対の向き（すなわち型締め方向）に移動し、その際の型開き方向に垂直な向き（図３のｚ方向）のスライド量と、型締め方向のスライド量との割合が、スライド比調整面１２０の傾斜角θ２で設定される。

第一追従ブロック１００は、スライドブロック９０のうち第二層３の第一の方向（ここではｘ方向）側の端部に対応する位置に設けられる。本図示例では、この第一の方向側の端部は、本図示例では、第二層３のうちインパネ１の前面部に形成される部分３ｂ（図１０）に対応している。ここで、第一追従ブロック１００は、型開き時にスライドブロック９０と共に移動し、かつ可動型３０に追従して型開き方向（ここではｘ方向）にスライドする。これにより、二層構造をなすインパネ１の第二層３をなす射出材料Ｐ２の射出時、第一層２側への漏れ出しを防止する機能を有する。本実施形態では、インパネ１前面部の上面部側に第二層３の第一の方向側の端部が位置しているので（図１０を参照）、第一射出空間４１のうちインパネ１前面部の上面部側に対応する領域を成形可能な位置に、第一追従ブロック１００が配設される。この場合、スライドブロック９０に設けられる第二成形面２１ａのうち第一追従ブロック１００で構成される部分が、第一層２のうち第二層３との境界付近を成形するための第三成形面２１ｂとなる。よって、図３に示す型締め状態では、第一追従ブロック１００の第三成形面２１ｂは、可動型３０の成形面３１との間に第一射出空間４１を形成するための第一成形面２１を構成し、図７に示す型開き状態では、第三成形面２１ｂは、第一層２の表面２ａに密着する。

また、第一追従ブロック１００には、図示は省略するが、第一追従ブロック１００を第一層２の表面２ａに向けて付勢する付勢部材が設けられている。この付勢部材は、例えばスライドブロック９０を貫通する支持ピン（図示は省略）で支持されており、スライドブロック９０のスライド動作に関係なく、常に所定の方向（本実施形態ではｘ方向）に第一追従ブロック１００を付勢可能としている。

図４は、図１に示す射出成形装置１０のＡ－Ａ断面図を示している。正確には、型締め方向となる水平方向（ｘ方向）と、鉛直方向（ｚ方向）の何れとも直交する向きをｙ方向としたとき、射出成形装置１０の金型２０，３０をｙｚ仮想平面で切断したときに現れる断面図である。ここでいうｙ方向は、インパネ１でいえば車幅方向に一致する。そのため、図１及び図４（ａ）において符号４２ａで示す領域は、第二射出空間４２の車幅方向端部４２ａに相当する。この車幅方向端部４２ａにおいて、第一射出空間４１はｚ方向に沿って延在している。この場合、スライドブロック９０のうちスライド方向延在部４１ａに対応する領域に第二追従ブロック１３０が設けられている。この第二追従ブロック１３０は、型開き時にスライドブロック９０と共にｘ方向及びｚ方向に移動し、かつ可動型３０に追従してｚ方向にスライドする。この場合、スライドブロック９０に設けられる第二成形面２１ａのうち第二追従ブロック１３０で構成される部分が、第一層２のうちスライド方向延在部２ｂ（図４（ｂ）を参照）を成形するための第四成形面２１ｃとなる。よって、第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃは、図３に示す型締め状態では、可動型３０の成形面３１との間に第一射出空間４１を形成するための第一成形面２１を構成し、図７に示す型開き状態では、第一層２のスライド方向延在部２ｂに密着した状態となる。

また、この場合、スライド方向延在部４１ａに対応する部分の抜き勾配（型開き時の固定型２０側の抜き角度であり、図４でいえばｚ方向に対する第四成形面２１ｃの傾斜角をいう。）は、第二層３の射出材料Ｐ２の流れ込みを考慮することなく任意に（例えば０．５°から５°までの範囲内で）設定可能である。また、本実施形態では、第一層２のスライド方向延在部２ｂに隣接して穴部２ｃが形成されるよう（図４（ｂ）を参照）、スライド方向延在部２ｂを成形する第四成形面２１ｃが下方（ｚ方向）に延長して設けられている。

また、第二追従ブロック１３０にも、図示は省略するが、第二追従ブロック１３０を第一層２の表面２ａに向けて付勢する付勢部材が設けられている。この付勢部材は、例えばスライドブロック９０を貫通する支持ピン（図示は省略）で支持されており、スライドブロック９０のスライド動作に関係なく、常に所定の方向（本実施形態ではｚ方向）に第二追従ブロック１３０を付勢可能としている。

次に、上記構成の射出成形装置１０を用いたインパネ１の製造方法の一例を、主に図４～図１０に基づいて説明する。

（Ｓ１）第一成形工程
まず図３に示すように固定型２０と可動型３０とを型締めした状態で、１個の射出ユニット５０ｃ（図１）を駆動して、射出材料Ｐ１を射出空間４０に向けて射出する。固定型２０と可動型３０とを型締めした状態では、射出空間４０のうち第一射出空間４１のみが固定型２０と可動型３０との間に形成されているので（図３）、出口側ゲート部２３を介して射出材料Ｐ１が第一射出空間４１のみに射出され、第一射出空間４１に対応した形状の成形部、すなわち第一層２が形成される（図５を参照）。また、スライドブロック９０に設けた第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃにより、第一層２にｚ方向に延びるスライド方向延在部２ｂが形成されると共に、スライド方向延在部２ｂに隣接して第一層２に穴部２ｃが形成される（図４（ｂ）を参照）。

なお、この際（第一層２の成形時）、スライドブロック９０は、可動型３０に設けたスライド比調整面１２０によってスライド案内面１１０に沿ったスライドを規制された状態にある。また、第一追従ブロック１００は、可動型３０に設けたスライド規制面（図示は省略）によって型開き方向に沿ったスライドを規制され、第二追従ブロック１３０は、可動型３０に設けられたスライド規制面３０ａ（図４を参照）によってｚ方向のスライドを規制された状態にある。また、図５に示す状態では、スライドブロック９０の付勢部材９１と第一並びに第二追従ブロック１００，１３０の付勢部材にそれぞれ、所定の付勢力（ばねの場合、弾性復元力）が蓄積された状態にある。

（Ｓ２）第二成形工程
第一層２を形成した後、可動プラテン８０を駆動して可動型３０の型開き動作を開始する（図６を参照）。この際、可動型３０の型開き動作に伴って、スライド比調整面１２０が型開き方向に移動するので、スライドブロック９０のスライド規制状態が解消される。これにより、スライドブロック９０が付勢部材９１から付勢力を受けて、スライド案内面１１０に沿った向きのスライドを開始する。図３でいえば、型開き方向（左方向）から時計回りに傾斜角θ１だけ傾斜した向きに、スライドブロック９０がスライドを開始する。

一方、本実施形態では、可動型３０にスライド比調整面１２０を設けているので、スライドブロック９０がスライドを開始することで、スライドブロック９０の先端面９０ｂは、スライド比調整面１２０との摺動を開始する。これにより、スライドブロック９０がスライド案内面１１０に沿った向きのスライドを開始すると共に、スライド比調整面１２０に沿った向きのスライドを開始する。図３でいえば、型開き方向と反対の向き（右方向）から反時計回りに傾斜角θ２だけ傾斜した向きに、スライドブロック９０がスライドを開始する。

また、可動型３０の型開き動作に伴って、第一層２は可動型３０の成形面３１に保持された状態で可動型３０と一体的に型開き方向への移動を開始すると共に、可動型３０に設けた図示しないスライド規制面も移動を開始するので、第一追従ブロック１００のスライド規制状態が解消される。これにより、第一追従ブロック１００は、スライドブロック９０のスライド方向に移動しながら、図示しない付勢部材から付勢力を受けて、型開き方向に向けたスライドを開始する。この場合、第一追従ブロック１００の第三成形面２１ｂが第一層２の表面２ａに密着した状態を保ちながら、第一追従ブロック１００が可動型３０及び第一層２に追従して型開き方向に移動する。

このようにしてスライドブロック９０がスライドするにつれて、スライドブロック９０とその下方に位置する第一層２との間には鉛直方向（図６のｚ方向）の隙間が形成され、拡大していく。この隙間が最終的に第二層３を成形するための第二射出空間４２となる（図７）。一方、上述のようにして第一追従ブロック１００がスライドすることで、第一追従ブロック１００に設けた第三成形面２１ｂと第一層２の表面２ａとの密着状態が維持されるので、型開き動作の終了時まで、第一追従ブロック１００と第一層２との間に隙間が生じることはない（図７）。

そして、可動型３０を所定量だけ型開きした状態で停止させる。これにより、可動型３０に保持された状態の第一層２の表面２ａのうち上方を指向する領域２ａ１と、スライドブロック９０との間に所定の鉛直方向隙間ｔ１が形成される（図７）。また、第一層２の表面２ａのうち前方（型開き方向と反対の向き）を指向する領域でかつ第二層３が形成される領域２ａ２と、スライドブロック９０との間に所定の水平方向隙間ｔ２が形成される（図７）。これら隙間ｔ１，ｔ２を有する空間が、第二層３を射出成形するための第二射出空間４２となる。

ここで、図５に示す状態から図７に示す状態に至るまでの、スライドブロック９０のスライド案内面１１０に沿った向きのスライド量（以後、第一スライド量と称する。）をＳ１としたとき、第一スライド量Ｓ１は、鉛直方向成分Ｓ１ｚと、水平方向成分Ｓ１ｘとに分解することができる（図９（ａ）を参照）。また、上記スライドブロック９０のスライド比調整面１２０に沿った向きのスライド量（以後、第二スライド量と称する。）をＳ２としたとき、第二スライド量Ｓ２は、鉛直方向成分Ｓ２ｚと、水平方向成分Ｓ２ｘとに分解することができる（図９（ｂ）を参照）。このうち、第一スライド量Ｓ１の鉛直方向成分Ｓ１ｚは、第二射出空間４２のインパネ１上面部における鉛直方向隙間ｔ１に相当し、また、スライド案内面１１０とスライド比調整面１２０とで鉛直方向のスライド量は同じ（Ｓ１ｚ＝Ｓ２ｚ）になることを考慮すれば、図７に示す状態における第二射出空間４２の水平方向隙間ｔ２は、Ｓ１ｘ－Ｓ２ｘに等しいと考えることができる。以上より、可動型３０の型開き量と、スライド案内面１１０の傾斜角θ１と、スライド比調整面１２０の傾斜角θ２とを適宜設定することにより、第二射出空間４２における鉛直方向隙間ｔ１と水平方向隙間ｔ２がそれぞれ所定の大きさに制御される。

また、上述のように、型開き動作に伴い、スライドブロック９０がｘ方向及びｚ方向に移動したとき、スライド規制面３０ａは相対的に第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃからｚ方向に遠ざかる向きに移動を開始するので（図４（ｂ）及び図８（ａ）を参照）、第二追従ブロック１３０のスライド規制状態が解消される。これにより、第二追従ブロック１３０は、スライドブロック９０と同じ向きに移動しながら、図示しない付勢部材から付勢力を受けて、スライド規制面３０ａに向けたスライド、すなわちｚ方向へのスライドを開始する。この場合、第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃが第一層２のスライド方向延在部２ｂの表面２ｂ１に密着した状態を保ちながら、第二追従ブロック１３０が可動型３０及び第一層２に追従して型開き方向に移動する。これにより、型開き動作が終了した状態では、図８（ａ）に示すように、第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃとスライド方向延在部２ｂの表面２ｂ１との密着状態が維持され、この密着部分に、第二層３を射出成形するための射出材料Ｐ２（図１）をシールするためのシール部１４０が形成された状態となる。

以上のようにして、第二射出空間４２を形成した後、可動型３０を図７に示す位置に維持した状態で、２個の射出ユニット５０ａ，５０ｂ（図１）を駆動して、射出材料Ｐ２を射出空間４０に向けて射出する。固定型２０と可動型３０とを図７に示す如く型開きした状態では、射出空間４０のうち第二射出空間４２のみが固定型２０と可動型３０との間、正確には、固定型２０及び固定型２０に設けたスライドブロック９０と、可動型３０に保持された第一層２との間に形成されているので（図７）、出口側ゲート部２４を介して射出材料Ｐ２が第二射出空間４２のみに射出され、第二射出空間４２に対応した形状の成形部、すなわち第二層３が形成される（図１０を参照）。

また、インパネ１上面部の車幅方向端部においては、図８（ｂ）に示すように、第二層３が第一層２の上に形成されると共に、第二層３の車幅方向の端部３ｃには、第一層２のスライド方向延在部２ｂの表面と第二追従ブロック１３０の第四成形面２１ｃとの間にシール部１４０が形成された状態であるため、スライド方向延在部２ｂの表面２ｂ１と第四成形面２１ｃとの間に射出材料Ｐ２が流れ込む事態が防止される。

図１０に示すように射出成形を行った後、可動型３０を図１０に示す状態からさらに型開き方向に移動させることで、インパネ１を固定型２０と可動型３０との間から取り出す。これにより、前面部及び上面部の大部分をなす第一層２と、第一層２の上面部の表層部及び前面部の表層部の一部をなす第二層３とを一体に有する二層構造の射出成形品であるインパネ１が得られる。

このように、本発明に係るインパネ１の製造方法では、コアとしての可動型３０を型開き方向にスライドさせることで、可動型３０の成形面３１に保持された状態の第一層２とキャビティとしての固定型２０との間に第二層３を形成するための第二射出空間４２を形成する場合に、可動型３０の型開き動作に追従する追従ブロック１００，１３０を固定型２０の側に設け、可動型３０の型開き動作が終了した状態で、追従ブロック１００，１３０を第一層２の表面２ａ２，２ｂ１に密着させることにより、第二層３を射出成形するための空間４２の端部（型開き方向側の端部と車幅方向端部４２ａ）をシールするようにした（図７、図８（ａ））。このようにコアバック時に第一層２と追従ブロック１００，１３０とが密着する部分を設けて、第二層３の射出空間４２の端部をシールすることによって、第二層３用の射出材料Ｐ２が不要な箇所（図１１（ｂ）に示す隙間２０５など）に流れ込む事態を防止して、第二層３を所要の位置及び範囲に形成することができる。よって、材料増加に伴う射出成形品の重量増加を防止でき、またその分の材料コスト高騰を回避することが可能となる。また、追従ブロック１００，１３０と第一層２の表面２ａ２，２ｂ１と密着する追従ブロック１００，１３０の表面（第三成形面２１ｂ、第四成形面２１ｃ）は、型締め時には、第一層２の一部を成形するための成形面であり、コアバック動作の間、第一層２を成形したときの状態を維持する。そのため、例えば第一層２の表面２ａ２，２ｂ１と追従ブロック１００，１３０とが擦れて、第一層２の表面２ａ２，２ｂ１が傷つくおそれもない。また、第一層２の表面２ａ２，２ｂ１の形状に関係なく、常に安定した密着状態（シール状態）を得ることが可能となる。

もちろん、本発明に係るインパネ１の製造方法によれば、一種類の金型（一対の固定型２０及び可動型３０）のみで二層構造のインパネ１を射出成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型（固定型２０及び可動型３０）の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネ１を低コストに量産することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る射出成形品の製造方法、及び射出成形金型は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

例えば、上記実施形態では、第一層２のスライド方向延在部２ｂに隣接して穴部２ｃが形成されるよう（図４（ｂ）を参照）、スライド方向延在部２ｂを成形する第四成形面２１ｃがｚ方向に延長して設けられる場合を例示したが、もちろんこれには限られない。型開き動作が終了した状態において、第一層２のスライド方向延在部２ｂと第四成形面２１ｃとの間にシール部１４０となる密着部分が維持されるのであれば、穴部２ｃは必ずしも必要でない。意匠面、強度面等の観点から穴部２ｃを省略することも可能である。

また、上記実施形態では、追従ブロック１００，１３０をばね等の付勢部材で型開き方向（型開き動作に伴いスライドが可能になる方向）に付勢することで、可動型３０の型開き動作に伴い、追従ブロック１００，１３０を第一層２に追従してスライド可能とした場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば設置スペースの面で問題がないようであれば、シリンダなど所定の駆動装置で追従ブロック１００，１３０を型開き動作に応じてスライドさせる構成を採ることも可能である。

また、上記実施形態では、スライドブロック９０に追従ブロック１００，１３０を設けて、第一層２と追従ブロック１００，１３０との間をシールする場合を例示したが、もちろん場所によっては、これ以外の構成をとることも可能である。すなわち、図示は省略するが、固定型２０のスライドブロック９０を除く部分に追従ブロックを設けると共に、この追従ブロックに固定型２０の第一成形面２１の一部を設けて、コアバックの終了状態で、この第一成形面２１の一部を第一層２の表面と密着させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第二層３をインパネ１の上面部から前面部の一部にわたって形成する場合を例示したが、第二層３をインパネ１の上面部のみに形成してもよい。この場合には、可動型３０に設けたスライド比調整面１２０を省略してもよい。もちろん、第二層３を第一層２の表面２ａの全域にわたって形成してもよい。

また、上記実施形態では、スライドブロック９０とスライド案内面１１０を設けて、型開き動作に伴い、スライドブロック９０をスライド案内面１１０に沿ってスライドさせることで、第一層２の表面２ａのうち上方を指向する領域２ａ１と固定型２０（キャビティ）との間に第二射出空間４２を形成する場合を例示したが、もちろん第二射出空間４２の形成手段は、これには限られない。例えば設置スペース等の点で問題がないようであれば、シリンダなど所定の駆動装置でスライドブロック９０を型開き方向と異なる向きにスライドさせる構成を採ることも可能である。この場合、スライド案内面１１０を省略してもよい。

また、以上の説明では、射出成形品としてインパネ１を射出成形品として製造する場合を例示したが、もちろん、インパネ１以外の種類の射出成形品を二層構造とする場合にも、本発明を適用することが可能である。

１ インパネ
２ 第一層
２ａ 表面
２ｂ スライド方向延在部
３ 第二層
３ｃ 車幅方向端部
１０ 射出成形装置
２０ 固定型
２１ 成形面（第一成形面）
２１ａ 第二成形面
２１ｂ 第三成形面
２１ｃ 第四成形面
２２ 入口側ゲート部
２３，２４ 出口側ゲート部
３０ 可動型
３１ 成形面
４０ 射出空間
４１ 第一射出空間
４２ 第二射出空間
４２ 端部
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 射出ユニット
６０ ホットランナ
７０ 固定プラテン
８０ 可動プラテン
９０ スライドブロック
９１ 付勢部材
１００，１３０ 追従ブロック
１１０ スライド案内面
１２０ スライド比調整面
１４０ シール部
Ｐ１，Ｐ２ 射出材料
Ｓ１ 第一スライド量（スライド案内面）
Ｓ１ｘ 水平方向成分
Ｓ１ｚ 鉛直方向成分
Ｓ２ 第二スライド量（スライド比調整面）
Ｓ２ｘ 水平方向成分
Ｓ２ｚ 鉛直方向成分
ｔ１ 鉛直方向隙間
ｔ２ 水平方向隙間

Claims (2)

1. 第一層を成形する第一成形工程と、前記第一層の一部を覆うように第二層を成形する第二成形工程とを備えた射出成形品の製造方法であって、
   前記第一成形工程で、前記第一層の成形面を有するコア及びキャビティを使用して前記第一層を成形し、
   前記第二成形工程で、前記第一層が前記成形面に保持された状態の前記コアを型開き方向にスライドさせることで、前記第一層と前記キャビティとの間に前記第二層を形成するための空間を形成し、かつ
   前記コアの前記型開き動作に伴い前記コアに追従する追従ブロックを前記キャビティに対して移動できるように前記キャビティに設け、前記コアの前記型開き動作が終了した状態で、前記第一層と前記追従ブロックとを密着させることにより、前記第二層を形成するための空間の端部をシールする、射出成形品の製造方法。
2. 第一層と、前記第一層の一部を覆うように形成される第二層とを有する射出成形品を成形するための金型であって、
   前記第一層の成形面を有するコア及びキャビティと、
   前記キャビティに対して移動できるように前記キャビティに設けられ、前記コアの型開き動作に伴い前記コアに追従する追従ブロックとを備え、
   前記第一層が前記成形面に保持された状態の前記コアを型開き方向にスライドさせることで、前記第一層と前記キャビティとの間に前記第二層を形成するための空間を形成し、かつ
   前記コアの前記型開き動作が終了した状態で、前記第一層と前記追従ブロックとを密着させることにより、前記第二層を形成するための空間の端部をシールするように構成される、射出成形金型。

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