JPH082551B2 - 合成樹脂製バンパーとその製造方法および金型セット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成樹脂製バンパーとその製造方法および金
型セットに関し、より詳しくは１台の射出機で一次及び
二次の２回の射出を行うことにより効率よく製造し得
る、軽量で緩衝性及び復元性に優れた合成樹脂製バンパ
ーとその製造方法およびそのための金型セットに関す
る。

［従来技術と課題］ 従来、合成樹脂製バンパーは、表層の塗装されたポリ
プロピレン等のフェイシア（アウター部材）とその内側
に衝突エネルギー吸収部材としての発泡ポリウレタン乃
至合成樹脂製ハニカム構造体等を配置し、更にその内側
に剛体として金属製もしくは合成樹脂製の箱状体もしく
は略コ字状断面体でなるバックアップビームを配置して
成るもの、或いは全FRP製の箱状体でなるもの等が普通
であった。

しかしこれら従来の合成樹脂製バンパーは多層構造で
あるので構造が複雑であり、生産性が低くコスト的にも
問題があった。

具体的には従来の合成樹脂製バンパーは例えば第10図
（実開昭63−951号公報に記載）または第11図（特公昭6
3−19375号公報に記載）のような断面をしている。第10
図のそれは一見構造簡単に見える製造工程はアウター部
材、インナー部材を別々に成形し、これを重ね合せて接
合部50を振動溶着しているのでサイクルタイムが長くか
かるという問題点があり、また製品バンパーは剛性が乏
しいので重力Ｇによっても、軽い衝突によっても垂下し
易く、また衝突エネルギーが大きいと支え切れず座屈し
てしまう傾向があり、復元性にも問題があった。

一方第11図のそれは垂下する事はないが４層構造であ
り、構造複雑で部品点数が多く、部品合せやボルト締め
などでサイクルタイムが長くかかって、生産性が悪いの
みならず、製品としてもやや強い衝撃によって薄鋼板も
しくはFRPで造られた箱状体60か潰れると最早や再使用
は出来ず、従って復元性に乏しいという問題点があっ
た。

そこで本発明者達は、本発明者の内の一人が既に提案
した金型スライド法（特開昭62−87315）を利用して合
成樹脂製バンパーを製造する事を思いつき、鋭意研究改
善の結果本発明を完成するに至った。

［発明の目的］ 本発明の目的は、軽量で適度な強度（衝突エネルギー
の吸収、緩衝性及び復元性）を有し、美観上、空力特性
上のデザインの自由度が高く、かつ量産性に優れた合成
樹脂製バンパーを提供する事にある。

本発明の他の目的は、金型スライド法を用いて１基の
射出機で二段階の射出を行い、上記バンパーを得る経済
性と量産性に優れた製造方法を提供する事である。

本発明の更に他の目的は上記製造方法を実施するため
の金型セットを提供する事である。

［発明の構成］ 本発明により、 車体上下方向および巾方向にオーバーハングを有する
略コ字状断面の弾性アウター部材と該アウター部材に対
し逆向きの略コ字状断面の弾性インナー部材と接合部と
でなる合成樹脂製バンパーにおいて、接合部が、互いに
重合乃至接当する水平フランジ部に沿って前記アウター
部材およびインナー部材と同一組成の合成樹脂により射
出成形接合されて成る接合部である事を特徴とする合成
樹脂製バンパー（本発明１）、 固定型と可動型の対向する一対の金型内で車体上下方
向および巾方向にオーバーハングを有する弾性アウター
部材と弾性インナー部材とを一次射出により成形する工
程と、該アウター部材とインナー部材とを夫々の雌型に
残して型開きする工程と、可動型をスライドして両部材
を重合乃至接当し型締めする工程と、両部材の互いに重
合乃至接当する上下一対の水平フランジ部に沿って前記
アウター部材およびインナー部材と同一組成の合成樹脂
を二次射出する事により両部材を接合する工程とより成
る事を特徴とする合成樹脂製バンパーの製造方法（本発
明２） および インナー部材用雄型と、車体上下方向および巾方向に
オーバーハングを有するアウター部材用雌型と少なくと
も２箇の合成樹脂通路とを有する固定型100と、インナ
ー部材用雌型と車体上下方向および巾方向にオーバーハ
ングを有するアウター部材用雄型と少なくとも２箇の合
成樹脂通路とを有する可動型200とを備え、これら一次
射出成形により前記インナー部材とアウター部材とを成
形し、可動型200のコの字型移動後上下一対の水平接合
部に沿った二次射出成形により両者を接合する関係で配
置されている事を特徴とする合成樹脂製バンパー製造用
金型セット（本発明３） が提供される。

以下に本発明1,2,3を実施例を用いて順に説明する。

［実施例１］ 第１図，第２図，第３図は夫々本発明実施例の断面図
（第２図のＩ−Ｉ′断面図）、正面図、平面図である。

第1,2,3図において、１は本発明実施例の合成樹脂製
バンパー、２はアウター部材（フェイシア）であって、
主断面は逆コの字状をしている。３はインナー部材であ
って主断面はコの字状をしている。但しインナー部材３
の内部は互いに直交する縦リブ6Aと横リブ6Bによって補
強されている。４はスカート部であってアウター部材と
一体に成形されている。８はエンジンルームへの空気取
入口である。本発明ではアウター部材上面2B、同下面2
C、同側面2Dと共に、このスカート部４は、アウター部
材２とインナー部材３とで囲まれた閉断面からはみ出し
ているのでオーバーハングと総称する。バンパー１はア
ウター部材２の内側フランジ部2A,2Aとインナー部材３
のフランジ部3A,3Aが重合した処で、インナー部材やア
ウター部材と同一組成の溶融した合成樹脂（以下溶融樹
脂という。）で融着（接合）されている。これらが接合
部5,5である。９は空隙であってバンパーに衝突荷重が
矢印方向にかかった際、初期の緩衝効果をもたらす。そ
して衝突荷重が一定値よりも大きくなるとリブ6A,6Bが
歪んで荷重を支える。インナー部材３はその背後から２
本のステイ７によって強力にボディ乃至シャシーと結合
され支えられている。本発明バンパーの特徴は、このよ
うに夫々一体成形されたやや肉厚のアウター部材とイン
ナー部材とが内部の重合乃至接当部において同一組成の
合成樹脂５によって融着されており、全体として強固な
緩衝部材を形成している処にある。本発明バンパーはイ
ンナー部材のリブ6A,6B（これらはハニカム構造であっ
てもよい。）によって弾性的に衝突荷重を支持する構造
であるが、空隙９及びその他のリブ6A,6Bによって区切
られた空隙に必要に応じて発泡ポリスチレンや発泡ポリ
ウレタン等の合成樹脂発泡体を注入発泡させて衝突エネ
ルギー吸収体の一部とし、更に補強する事も出来る。

［実施例２］ 本発明２（製造方法）及び本発明３（金型セット）を
実施例２を用いて説明する。

第4,5,6,7,8,9図は本発明３の金型セット並びに本発
明２の製造方法（工程）を示す断面図である。

第４図乃至第９図において、100は固定型、200は可動
型であって、可動型200が矢印Ａの方向に移動する事に
より各雌雄の金型が第５図のように嵌合するべく構成さ
れている。

101と201は夫々インナー部材を成形するための雄型及
び雌型である。

110,111は夫々インナー部材とアウター部材を成形す
るための一次射出用ランナー（樹脂通路）である。

210,211は二次射出用ランナーである。

製品バンパーは巾が広いので、少なくとも上下に２
箇、そして巾方向に複数箇のランナーを配置する。

120はスプルー（射出機に近い上流樹脂通路）、121は
マニフォールド（樹脂通路多岐管）、122,123はホット
ランナーであるが、122は一次および二次射出用、123は
二次射出用である。

102,202は夫々アウター部材成形用の雌型及び雄型で
ある。

（103,104），（203,204）は夫々アウター部材（スカ
ート部）を成形するための雌型及び雄型である。

これらの雌雄の金型構造は固定型100と可動型200の間
で逆転させ、可動型300と固定型400とする事は可能であ
るが、スプルー120等は高圧がかかるため固定型に配設
する必要がある。

工程としては先述したとおり可動型200を第４図の矢
印Ａの方向に水平移動して第５図の様に嵌合させて型締
めする（第１工程）。

実際には固定型100と可動型200の間には位置決め用の
突き合せ面、突起、凹部、もしくはピン等を備えてお
り、型締めは正確に行われる。

第５図において、射出機（図示せず）よりスプルー12
0に高圧の溶融樹脂が供給（一次射出）されると（第２
工程）、 と流れ（右下りの細いハッチング部分）、インナー部材
３とアウター部材２（スカート部４も含む）が形成され
る。なお、この時マニフォールド121B及びホットランナ
ー123Bには溶融樹脂が詰っているが流れない。

次に第６図に示すように矢印Ｂの方向に移動型200を
水平移動し、型開き（一次型開き）する（第３工程）。

ここで大切なのは一次射出による成形品、すなわちイ
ンナー部材とアウター部材を各雌型に残しておく事であ
る。

そのための手段としては格納式のピン、フィンガーま
たはストッパを各雌型の出口付近に配置しておく事が出
来る他、すべての公知手段が使用出来る。

この型開きの際、ランナー及びゲート23は切除された
矢印Ｘの方向に落下する。

後述するとおり、一次及び二次射出共樹脂素材は熱可
塑性樹脂であるから、落下したランナー及びゲート23は
他の用途等に再使用される。

次に可動型200は第７図に示すように鉛直下方（矢印
Ｃの方向）に平行移動してアウター部材２とインナー部
材３が対向する位置まで来る。この時一次射出で成形さ
れたインナー部材３及びアウター部材２は夫々可動型20
0及び固定型100の雌型に残ったままである。

次いで第８図に示すように可動型200は矢印Ｄ方向に
水平移動し、アウター部材２のフランジ部2Aとインナー
部材３のフランジ部3Aは正確に重合する（第４工程）。
なおこの時フランジ部2A,3Aの重ね合せは、突き合せ
（接当）であってもよい。

上記第４工程で型締めがなされているので、次に二次
射出によって同一組成の溶融樹脂を前記フランジ部2A,3
Aの重合部に供給し、インナー部材３とアウター部材２
とを融着接合する（第５工程）。

この時の二次射出による溶融樹脂の経路は次の通りで
ある。

従ってランナー210,211は製品バンパーの裏側に付い
たまま残る。

次に第９図に示すように可動型200は矢印Ｅ方向に水
平移動し、型開きする。このとき、固定型および／もし
くは可動型にイジェクターピンを配設しておく事によ
り、ほぼ完成した本発明バンパー１が固定型100及び可
動型200より排出され矢印Ｙの方向に落下する（第６工
程）。

この時余分なランナー（ゲート）はＲ−Ｒ′,S−Ｓ′
で切除された本発明バンパー１が完成する。

本発明1,2に用いる合成樹脂素材は収縮率が比較的小
さく流動性の良い熱可塑性樹脂であれば何でもよい。な
お二次射出樹脂は一次射出樹脂と同一組成である方がよ
いと、融着性能が十分あれば必ずしも同一組成でなく異
なった組成の樹脂でもよい。

そして再び可動型200は第４図の位置に復帰して待機
する（第７工程）待機姿勢の次にはまた同じ動作を繰り
返す。

［発明の効果］ 本発明1,2,3を実施する事により前記目的がすべて達
成される。

すなわち、軽量で緩衝性と復元性に富み、デザインの
自由度にも優れた合成樹脂製バンパーと、量産性、経済
性に優れたその製造方法並びにそのための金型セットが
得られる。

【図面の簡単な説明】

第1,2,3図は夫々本発明１実施例バンパーの断面図（第
２図のＩ−Ｉ′断面図）、正面図、平面図である。 第4,5,6,7,8,9図は夫々本発明３の金型セット並びに本
発明２の製造方法（工程）を示す断面図である。 また第10図、第11図はいづれも従来の合成樹脂製バンパ
ーの断面図である。 １……合成樹脂製バンパー、 ２……アウター部材、 ３……インナー部材、 2A,3A……フランジ部、 ４……スカート部、 ５……接合部、 6A,6B……リブ、 ７……ステイ、 ８……空気取入口、 ９……空隙、 100……固定型、 200……可動型、 101,201……インナー部材用雄雌型、 102,202……アウター部材用雄雌型。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−87315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−199227（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−52263（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体上下方向および巾方向にオーバーハン
   グを有する略コ字状断面の弾性アウター部材と該アウタ
   ー部材に対し逆向きの略コ字状断面の弾性インナー部材
   と接合部とでなる合成樹脂製バンパーにおいて、接合部
   が、互いに重合乃至接当する水平フランジ部に沿って前
   記アウター部材およびインナー部材と同一組成の合成樹
   脂により射出成形接合されて成る接合部である事を特徴
   とする合成樹脂製バンパー。
2. 【請求項２】固定型と可動型の対向する一対の金型内で
   車体上下方向および巾方向にオーバーハングを有する弾
   性アウター部材と弾性インナー部材とを一次射出により
   成形する工程と、該アウター部材とインナー部材とを夫
   々の雌型に残して型開きする工程と、可動型をスライド
   して両部材を重合乃至接当し型締めする工程と、両部材
   の互いに重合乃至接当する上下一対の水平フランジ部に
   沿って前記アウター部材およびインナー部材と同一組成
   の合成樹脂を二次射出する事により両部材を接合する工
   程とより成る事を特徴とする合成樹脂製バンパーの製造
   方法。
3. 【請求項３】インナー部材用雄型と、車体上下方向およ
   び巾方向にオーバーハングを有するアウター部材用雌型
   と少なくとも２箇の合成樹脂通路とする固定型100と、
   インナー部材用雌型と車体上下方向および巾方向にオー
   バーハングを有するアウター部材用雄型と少なくとも２
   箇の合成樹脂通路とを有する可動型200とを備え、これ
   らが一次射出成形により前記インナー部材とアウター部
   材とを成形し、可動型200のコ字型移動後上下一対の水
   平接合部に沿った二次射出成形により両者を接合する関
   係で配置されている事を特徴とする合成樹脂製バンパー
   製造用金型セット。