WO2018061906A1 - 樹脂部品及びその成形方法、成形装置 - Google Patents

樹脂部品及びその成形方法、成形装置 Download PDF

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resin
molding
base material
dissimilar
different material
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PCT/JP2017/033828
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大樹 森泉
勇輝 加美
平野 昇
敏弘 才村
一 宮本
淳 遊佐
和央 川野
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本田技研工業株式会社
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    • B29L2031/3005Body finishings
    • B29L2031/3038Air bag covers

Definitions

  • the present invention relates to a resin component made of a plurality of resin materials, a molding method thereof, and a molding apparatus.
  • the airbag door is formed separately from the instrument panel of the vehicle, is fitted into the opening of the instrument panel, and is attached to the instrument panel.
  • the instrument panel and the airbag door may be integrally formed by injection molding (for example, see Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a resin component, a molding method thereof, and a molding apparatus capable of improving the bonding strength.
  • the resin component of the present invention is a resin component in which a first resin portion made of a first resin material and a second resin portion made of a second resin material are joined, wherein the first resin portion and the first resin portion One of the two resin portions enters toward the other, and the entry portion has a plurality of intermittent recesses.
  • the entry portion from one of the first resin portion and the second resin portion to the other has a plurality of intermittent recesses, there is no such recess. Therefore, the bonding area between the first resin portion and the second resin portion can be improved.
  • the plurality of intermittent recesses are arranged in the entering portion along a direction orthogonal to the entering direction.
  • the method for molding a resin part according to the present invention includes a first molding part in which the first resin part of the resin part after molding is molded and a second molding in which the second resin part of the resin part after molding is molded.
  • the first resin material is supplied to the first molding part and the second resin material is supplied to the second molding part with respect to the cavity in which a plurality of protrusions are arranged at the boundary portion with the part. It supplies with the supply pressure different from the supply pressure of a said 1st resin material, It is characterized by the above-mentioned.
  • the larger one of the first resin material and the second resin material enters the other through the gap between the plurality of protrusions arranged in the cavity. And the degree of this penetration differs in parts.
  • the first resin portion and the second resin portion are formed by having a plurality of recesses in the entry portion from one of the first resin portion and the second resin portion to the other. It is possible to improve the bonding strength.
  • a resin component molding apparatus is a resin component molding apparatus in which a first resin portion made of a first resin material and a second resin portion made of a second resin material are joined, and after molding A plurality of protrusions are disposed at a boundary portion between a first molded part where the first resin part of the resin part is molded and a second molded part where the second resin part of the molded resin part is molded.
  • the larger one of the first resin material and the second resin material enters the other through the gap between the plurality of protrusions arranged in the cavity. And the degree of this penetration changes with parts.
  • the resin part which is a molded product since the entering portion from one of the first resin portion and the second resin portion to the other has a plurality of concave portions, the first resin portion and the second resin It is possible to improve the bonding strength with the part.
  • the partial conceptual top view of the instrument panel which concerns on embodiment of this invention The typical sectional view of an instrument panel. It is sectional drawing which shows typically the injection mold of the shaping
  • the frame-shaped core shows the state located in a separation position.
  • the instrument panel 10 according to an embodiment of the resin component of the present invention will be described.
  • an instrument panel 10 of a vehicle is composed of a base material M1 corresponding to the first resin material of the present invention, the base material portion 20 corresponding to the first resin portion of the present invention, and the present invention.
  • the second resin material is made of a different material M2 different from the base material M1, and is formed of a different material portion 30 corresponding to the second resin portion of the present invention.
  • the instrument panel 10 is attached with a skin, a meter visor, a decorative board, and the like.
  • the base material portion 20 constitutes a main body portion of the instrument panel 10.
  • the base material portion 20 is formed of a base material M1, which is a resin material usually used for instrument panels, here, polypropylene (PP).
  • An opening 21 is formed in the base material portion 20.
  • the dissimilar material portion 30 constitutes a door for a passenger airbag device (not shown) (also referred to as a lid, hereinafter referred to as an airbag door).
  • the dissimilar material part 30 is formed of a dissimilar material M2, which is a resin material normally used for an airbag door, here, an olefin-based elastomer (TPO).
  • TPO olefin-based elastomer
  • the thermal contraction rate of the different material M2 is larger than the thermal contraction rate of the base material M1.
  • the dissimilar material portion 30 has a fragile portion 31 that is easily broken when the bag body of the airbag device is deployed.
  • the fragile portion 31 is, for example, an H-shaped tear line formed thinner than other portions.
  • the base material part 20 and the dissimilar material part 30 are joined so that the base material part 20 may surround the dissimilar material part 30 over the entire circumference.
  • the dissimilar material portion 30 is disposed in the opening 21 so as to close the opening 21 formed in the base material portion 20.
  • the base material portion 20 and the different material portion 30 are overlapped with each other in the thickness direction (vertical direction) of the instrument panel 10 at the boundary portion.
  • the different material M2 enters the base material portion 20 side from the different material portion 30 side and is mixed with the base material M1 and protrudes. Forming.
  • the base material portion 20 and the dissimilar material portion 30 are firmly joined by the entering portion 33.
  • the base material M1 is a white background
  • the different material M2 is a black background
  • the mixed portion 33 in which these materials are mixed is schematically shown with a density corresponding to the ratio of the different material M2.
  • the shape of the penetration part 33 shown in FIG. 2 and the mixing condition of the dissimilar material M2 are only examples shown typically.
  • the base material M ⁇ b> 1 and the different material M ⁇ b> 2 are also mixed in a direction (horizontal plane direction) orthogonal to the thickness direction of the instrument panel 10.
  • the entering portion 33 is mixed and spread with the base material M1 so that the different material M2 enters the base material portion 20 side from the different material portion 30 side, and the entrance margin of the different material M2 into the base material M1 is increased. It is interrupted at many places, so to speak. In this way, the entry portion 33 has a plurality of intermittent recesses.
  • the base material part 20 and the dissimilar material part 30 are more firmly joined by this recessed part.
  • Each of the entering portions 33 has a generally conical shape or a shape in which this spreads in combination with the entry of the different material M2 into the base material M1 in the thickness direction of the instrument panel 10 described above.
  • the entering portion 33 where the different material M2 has entered the base material M1 is schematically shown with a density corresponding to the concentration of the different material M2.
  • the shape of the penetration part 33 shown in FIG. 1 is only an example shown typically.
  • a plurality of through holes 32 are formed in a portion closer to the dissimilar material portion 30 than the entering portion 33, that is, in a portion close to the boundary portion of the dissimilar material portion 30. ing.
  • the plurality of through holes 32 are formed so as to surround the fragile portion 31.
  • each through-hole 32 has a V-shape when viewed from the top, and the other through-holes 32 are within a region of three sides connecting three end points of the V-shape.
  • the two V-shaped connecting points, that is, the V-shaped projecting points are positioned so as to overlap each other.
  • each through-hole 32 is continuously arranged in a row with a V-shape overlapping in parallel with the longitudinal direction of the boundary portion between the base material portion 20 and the dissimilar material portion 30.
  • the V-shape of each through hole 32 is, for example, The line width is 1.0 mm, the angle is 30 degrees, the length of one side is 25 mm, and the interval between adjacent V-shaped sides is 8 mm.
  • the shape of the through hole 32 is not limited to the V shape.
  • the shape of the through hole 32 preferably has at least a bent portion such as a U shape, a W shape, or a wave shape.
  • the shape of the through-hole 32 may not have a bent portion, and may be a linear shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like.
  • the shape of the through hole 32 may be a mixture of a plurality of shapes.
  • the adjacent through holes 32 overlap, but the present invention is not limited to this. Further, only some of the plurality of through holes 32 may overlap.
  • the plurality of through holes 32 are preferably arranged in a row continuously in parallel with the longitudinal direction of the boundary portion between the base material portion 20 and the dissimilar material portion 30, but are not limited thereto.
  • it may be arranged in a plurality of rows, may be staggered, randomly or sparsely arranged.
  • each through hole 32 may have a different cross-sectional shape in the thickness direction. And the inner wall surface which the through-hole 32 opposes in the thickness direction may contact
  • a hole having a bottom (bottomed hole, groove) may be provided. Even when the bottomed hole is provided, various shapes can be adopted as described in the case of the through hole 32.
  • the bottomed hole is opened on the back surface of the dissimilar material portion 30. Therefore, since the opening of a bottomed hole does not exist in the surface which is the design surface of the instrument panel 10, it becomes possible to aim at the improvement of the external appearance.
  • the injection mold 100 has an upper mold 110, a lower mold 120, and a core 130. Clamping is performed by moving the lower mold 120 relatively close to the upper mold 110, and mold opening is performed when the lower mold 120 is relatively separated from the upper mold 110.
  • the cavity 140 has a base material part molding part 141 and a dissimilar material part molding part 142.
  • the base material portion molding portion 141 corresponds to the first resin portion molding portion of the present invention
  • the different material portion molding portion 142 corresponds to the second resin portion molding portion of the present invention.
  • the upper mold 110 includes a base material supply nozzle 112 that injects the base material M1 into the base material portion molding portion 141, a different material supply nozzle 111 that injects a different material M2 into the different material portion molding portion 142, and a frame-shaped core 113. Yes.
  • the substrate supply nozzle 112 corresponds to the first supply nozzle of the present invention
  • the different material supply nozzle 111 corresponds to the second supply nozzle of the present invention.
  • the frame-shaped core 113 is disposed so as to surround the periphery of the different material supply nozzle 111.
  • the frame-shaped core 113 has a function of temporarily separating a part of the cavity 140 from other areas of the cavity 140.
  • the partial region of the cavity 140 separated by the frame-shaped core 113 constitutes the dissimilar material part forming part 142 in which the dissimilar material M2 injected from the dissimilar material supply nozzle 111 is filled and the dissimilar material part 30 is formed.
  • Other regions of the cavity 140 other than the partial region constitute a base material portion molding portion 141 in which the base material portion 20 is molded by being filled with the base material M1 injected from the base material supply nozzle 112.
  • the frame-shaped core 113 is made of a base material so that the different material M2 filled in the inner region partitioned by the frame-shaped core 113 and the substrate M1 filled in the outer region partitioned by the frame-shaped core 113 do not come into contact with each other. It has a function of separating M1 and the different material M2 from each other.
  • the dissimilar material portion forming portion 142 is provided with a convex portion for forming the fragile portion 31 in the dissimilar material portion 30 so as to protrude upward from the lower mold 120.
  • the frame-shaped core 113 is configured to be movable in the direction toward the lower mold 120 with respect to the upper mold 110.
  • the frame-shaped core 113 is a frame body having a substantially rectangular outer frame shape having a rectangular through hole 113 a at the center.
  • the cross section in the direction from the upper mold 110 to the lower mold 120 in the portion corresponding to each side of the outer frame of the frame-shaped core 113 is an L-shape with the upper mold 110 side as the bottom, as shown in FIGS. It has become.
  • the upper mold 110 has an injection portion peripheral portion 114 provided so as to surround the periphery of the tip portion of the different material supply nozzle 111.
  • the upper portion 114a and the lower portion 114b of the injection portion peripheral portion 114 are expanded in a substantially flange shape over the entire portion of the central portion 114c.
  • the central portion 114c of the injection portion peripheral portion 114 has an outer peripheral surface that follows the inner peripheral surface of the through hole 113a of the frame-shaped core 113, and the frame-shaped core 113 is configured to be movable along the outer peripheral surface. ing.
  • the lower surface of the lower portion 114b of the injection portion peripheral portion 114 is positioned to face the upper surface of the lower mold 120 constituting the lower surface of the dissimilar material portion molding portion 142 of the cavity 140.
  • a space surrounded by these opposing surfaces and the inner wall surface of the side wall 113b of the frame-shaped core 113 in contact with the lower mold 120 constitutes the dissimilar material part forming portion 142 of the cavity 140.
  • slide guides 115 each having a columnar shape extend upward at four corners of the upper surface of the frame-shaped core 113, and each slide guide 115 is formed in the upper mold 110 and has a columnar shape (not shown).
  • the frame-shaped core 113 is configured to be movable with respect to the upper mold 110 main body by being guided by the hole 116 (see FIG. 3).
  • the tip portions of the pistons of a pair of cylinders 117 fixed to the upper mold 110 are connected to both ends of the upper end surface of the frame-shaped core 113 in the longitudinal direction.
  • the pistons of the cylinders 117 advance and retract, the frame-shaped core 113 advances and retracts with respect to the upper mold 110 main body.
  • the piston of the cylinder 117 extends and the frame-shaped core 113 moves toward the lower mold 120 side and comes into contact with the upper surface of the lower mold 120 as shown in FIG. It is located at a separation position where the cavity 140 is separated into the base material part molding part 141 and the dissimilar material part molding part 142.
  • the frame-shaped core 113 When the piston of the cylinder 117 is shortened and the frame-shaped core 113 is separated from the lower mold 120 and accommodated in the upper mold 110 as shown in FIG.
  • the part forming part 141 and the dissimilar material part forming part 142 are not separated but are located in an integrated position.
  • the frame-shaped core 113 can selectively move between the separation position and the integral position.
  • the core 130 is a mold for forming the through hole 32 in the different material portion 30.
  • the core 130 is fixed to the lower mold 120 by a known means. However, the core 130 may be fixed to the upper mold 110 or may be further divided and fixed to the upper mold 110 and the lower mold 120.
  • the core 130 is configured so that a plurality of protrusions 131 surround the inner side of the side wall 113b of the frame-shaped core 113 over the entire circumference in a state where the frame-shaped core 113 is located at the separation position.
  • the shape of each protrusion 131 is V-shaped, and when the thickness of the base material portion 20 and the different material portion 30 is as described above, for example, the line width is 1.0 mm, the angle is 30 degrees, and one side is The length is 25 mm, and the interval between adjacent V-shaped sides is 8 mm.
  • the protrusion 131 of the core 130 is located in the cavity 140 over the entire circumference in a portion inside the outer peripheral portion of the dissimilar material forming portion 142.
  • the molding method of the instrument panel 10 includes a cavity separation step S11, a base material filling step S12, a different material filling step S13, a frame-shaped core opening step S14, a different material pressing step S15, a protrusion retracting step S16, and a mold opening step S17.
  • the cavity separation step S11 is performed.
  • the lower mold 120 is moved forward relative to the upper mold 110 to perform mold clamping, thereby forming a cavity 140 as shown in FIG.
  • the frame-shaped core 113 exists in the separation position, and the cavity 140 is separated into the base material part molding part 141 and the dissimilar material part molding part 142 by the frame-shaped core 113.
  • the protrusion 131 of the core 130 is located in the cavity 140 over the entire circumference in a portion inside the outer peripheral portion of the dissimilar material portion forming portion 142.
  • the base material filling step S12 is performed.
  • the base material M1 is injected from the base material supply nozzle 112 to fill the base material portion forming portion 141.
  • the first pressure acts on the base material M1 in the base material portion molding unit 141 by the pressure at which the base material M1 is injected from the base material supply nozzle 112.
  • the pressure for injecting the base material M1 is controlled by a control means (not shown).
  • a different material filling step S13 is performed.
  • the different material M2 is injected from the different material supply nozzle 111 (see FIG. 3) and filled into the different material portion forming portion 142.
  • a second pressure larger than the first pressure is acting on the different material M2 in the different material portion forming portion 142 due to the pressure at which the different material M2 is injected from the different material supply nozzle 111.
  • the pressure for injecting the different material M2 is controlled by control means (not shown).
  • the frame-shaped core opening step S14 is performed.
  • the frame-shaped core opening step S14 the frame-shaped core 113 is lowered while maintaining the state in which the first pressure acts on the base material M1 and the second pressure acts on the different material M2 in the base material filling step S12. Retract with respect to the mold 120, open the frame-shaped core 113 and move it to the integrated position, and the base material part molding part 141 and the dissimilar material part molding part 142 are separated from each other to shift to a state where they are integrated.
  • the different material pressing step S15 is performed.
  • the second pressure is continuously applied to the different material M2 while maintaining the state where the first pressure force is applied to the base material M1.
  • the base material M1 and the different material M2 enter and expand into the space of the cavity 140 where the frame-shaped core 113 was present, and the base material M1 and the different material M2 come into contact with each other and are mixed. And the part which has contact
  • the dissimilar material M2 to which the large second pressure is applied in the central portion where the solidification is slow is applied only to the first pressure smaller than this, and pushes away the base material M1 that has not yet solidified.
  • the central part protrudes.
  • the entering portion 33 of the different material M2 into the base material M1 is interrupted at a number of places, so that it becomes a petal shape. .
  • each entering portion 33 is represented as the same shape having the same size. However, in actuality, the size and shape of the entering portion 33 are different depending on the part, and in some cases, on one side of the different material portion 30. In some cases, the tip of the entry portion 33 may be curved or linear.
  • the base material M1 and the dissimilar material M2 are cooled, and solidify while the dissimilar material M2 enters the base material M1 at the portion where the tip of the frame-shaped core 113 is retracted.
  • the mold opening process S17 is performed.
  • the lower mold 120 is moved backward relative to the upper mold 110 to perform mold opening.
  • the instrument panel 10 comprised by the base material part 20 and the different material part 30 is removed from the injection mold 100.
  • a convex part (not shown) for forming the fragile part 31 in the dissimilar material part 30 protrudes from the lower mold 120 toward the inside of the dissimilar material part forming part 142.
  • the weak part 31 is formed in the dissimilar material part 30 by the part.
  • the protrusions 131 of the core 130 are located over the entire circumference in the cavity 140 at the inner part of the outer peripheral part of the dissimilar material part forming part 142, the protrusions 131 form the external shape of the protrusions 131.
  • a plurality of copied through holes are formed in the different material portion 30.
  • the instrument panel 10 is further cooled after being removed from the injection mold 100, but at this time, the shape is not defined by the injection mold 100.
  • the heat shrinkage rate of the dissimilar material M2 is larger than the heat shrinkage rate of the base material M1
  • the extent to which the dissimilar material portion 30 shrinks by cooling after being removed from the injection mold 100 is the extent to which the base material portion 20 shrinks. Bigger than.
  • the dissimilar material part 30 is surrounded by the base material part 20, a shrinkage
  • the entry portion 33 of the different material M2 into the base material M1 is interrupted at a number of places, which is a petal shape. Therefore, it is possible to improve the bonding strength between the base material portion 20 and the dissimilar material portion 30.
  • the base material part 20 and the different material part 30 contract due to cooling, It can absorb by deform
  • the above-described through hole 32 of the dissimilar material part 30 is obtained by crushing and deforming the through hole of the dissimilar material part 30 before cooling.
  • each through-hole of the dissimilar material part 30 is V-shaped, and as a result of experiments conducted by the inventor, it has been found that the deformation is effectively absorbed as compared with other shapes such as a straight shape and a circular shape. It was.
  • the base material part 20 and the dissimilar material part 30 can be integrally molded by the cavity 140 formed by one injection mold 100. Therefore, since the step of molding the different material portion 30 in advance using a separate injection mold is not required, the instrument panel 10 can be molded with a small number of steps with high work efficiency.
  • the dissimilar material forming part 142 is partitioned in the cavity 140 using the frame-shaped core 113, it is possible to suppress the dissimilar material M2 from flowing more than necessary in the cavity 140 and suppressing the consumption of the dissimilar material M2 from becoming excessive. it can.
  • the frame-shaped core 113 is retracted, and the base material part molding part 141 and the different material part molding part 142 Since the dissimilar material M2 can enter the base material M1 by communicating, the base material part 20 and the dissimilar material part 30 can be firmly joined. Furthermore, the shrinkage
  • the entering portion 33 has been described with respect to the case where the different material portion 30 has entered the base material portion 20.
  • the entering portion 33 may be one in which the base material portion 20 enters toward the dissimilar material portion 30.
  • the protrusion 131 formed on the core 130 is not limited to this, and may have a shape such that the shape is formed in the through hole 32 formed in the different material portion 30 described above.
  • the discontinuous portion formed in the dissimilar material portion 30 is not limited to the through hole 32 or the bottomed hole.
  • the discontinuous portion may be in a form in which the side wall portions of the through hole or the bottomed hole are in contact with each other, and may be a cut or the like.
  • a bottomed hole may be formed instead of the through hole 32 formed in the dissimilar material portion 30 as described above, and in this case, the protrusion formed on the core 130 is in the clamped state in the upper mold 110. What is necessary is just to have a clearance gap between the lower surface or the upper surface of the lower mold
  • the thermal contraction rate of the different material M2 was larger than the thermal contraction rate of the base material M1 was demonstrated.
  • the present invention is not limited to this.
  • the thermal contraction rate of the different material M2 may be smaller than the thermal contraction rate of the base material M1.
  • the base material part 20 and the different material part 30 shrink
  • difference differences can be absorbed by deform
  • the base material M1 and the dissimilar material M2 may have the same heat shrinkage rate, and the resin material may simply differ in color or the like.
  • the base material part 20 and the different material part 30 were joined so that the base material part 20 might surround the different material part 30 over the perimeter was demonstrated.
  • the present invention is not limited to this, and the base material portion 20 may be joined so as to surround the dissimilar material portion 30 at least partially.
  • contraction difference produced at the time of cooling can be absorbed by a discontinuous part.
  • the present invention may be a case where the base material portion 20 and the dissimilar material portion 30 are joined at least on one side. Also in this case, the dissimilar material part 30 is restrained by the base material part 20 in one side joined, and a shrinkage difference occurs along this side at the time of cooling, but this shrinkage difference can be absorbed by the discontinuous part.
  • the resin part is the instrument panel 10
  • the resin product according to the present invention is not limited to the instrument panel 10 as long as the base material portion made of the base material M1 and the different material portion made of the different material M2 are joined.
  • 10 instrument panel (resin part), 20 ... base material part (first resin part), 21 ... opening, 30 ... dissimilar material part (second resin part), 31 ... weak part, 32 ... through hole (discontinuous part) ), 33 ... Intrusion part, 41 ... Protrusion, 100 ... Injection mold, 110 ... Upper mold, 111 ... Dissimilar material supply nozzle (second supply nozzle), 112 ... Base material supply nozzle (first supply nozzle), 113 ... Frame-shaped core, 120 ... lower mold, 131 ... projection, 130 ... core, 140 ... cavity, 141 ... base material part molding part (first resin part molding part), 142 ... dissimilar material part molding part (second resin part molding) Part), M1 ... base material (first resin material), M2 ... different material (second resin material).

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Abstract

インストルメントパネル10は、基材M1からなる基材部20と異材M2からなる異材部30とが接合されている。異材部30が基材部20に向って入り込み、この入り込み部33は複数の断続した凹部を有している。

Description

樹脂部品及びその成形方法、成形装置
 本発明は、複数の樹脂材料からなる樹脂部品及びその成形方法、成形装置に関する。
 従来は、エアバッグドアは、車両のインストルメントパネルとは別個に形成され、インストルメントパネルの開口部に嵌め込まれ、インストルメントパネルに取り付けられていた。
 しかし、近年、取付作業を効率化するために、インストルメントパネルとエアバッグドアを一体的に、射出成形により形成されることがある(例えば、特許文献1参照)。
特開平9-226413号公報
 しかしながらインストルメントパネルとエアバッグドアとは、それぞれの適性に合せて樹脂材料が選択されるので、樹脂材料が相違する。そのため、特許文献1などに記載された従来の技術では、接合強度が十分に確保できない場合もあった。
 本発明は、以上の点に鑑み、接合強度の向上を図ることができる、樹脂部品及びその成形方法、成形装置を提供することを目的とする。
 本発明の樹脂部品は、第1の樹脂材料からなる第1樹脂部と第2の樹脂材料からなる第2樹脂部とが接合されている樹脂部品であって、前記第1樹脂部と前記第2樹脂部との何れか一方が他方に向って入り込み、該入り込み部は複数の断続した凹部を有していることを特徴とする。
 本発明の樹脂部品によれば、第1樹脂部と第2樹脂部との何れか一方から他方への入り込み部は複数の断続した凹部を有しているので、このような凹部が存在しない場合と比較して接合面積が増大するので、第1樹脂部と第2樹脂部との接合強度の向上を図ることが可能となる。
 本発明の樹脂部品において、前記入り込み部は、該入り込み方向と直交する方向に沿って、前記複数の断続した凹部が配置されていることが好ましい。
 この場合、入り込み部が入り込み方向と直交する方向に延びる場合である場合も、第1樹脂部と第2樹脂部との接合強度の向上を図ることが可能となる。
 本発明の樹脂部品の成形方法は、成形後の前記樹脂部品の前記第1樹脂部が成形される第1成形部と成形後の前記樹脂部品の前記第2樹脂部が成形される第2成形部との境界部位に複数の突起が配置されているキャビティに対して、前記第1成形部に前記第1の樹脂材料を供給すると共に、前記第2成形部に前記第2の樹脂材料を、前記第1の樹脂材料の供給圧力とは異なる供給圧力で供給することを特徴とする。
 本発明の樹脂部品の成形方法によれば、キャビティに配置された複数の突起の隙間から、第1の樹脂材料又は第2の樹脂材料のうち供給圧力が大きなほうが他のほうへ入り込む。そして、この入り込みの度合いは部位において異なる。これにより、成形品である樹脂部品において、第1樹脂部と第2樹脂部との何れか一方から他方への入り込み部は複数の凹部を有することにより、第1樹脂部と第2樹脂部との接合強度の向上を図ることが可能となる。
 本発明の樹脂部品の成形装置は、第1の樹脂材料からなる第1樹脂部と第2の樹脂材料からなる第2樹脂部とが接合されている樹脂部品の成形装置であって、成形後の前記樹脂部品の前記第1樹脂部が成形される第1成形部と成形後の前記樹脂部品の前記第2樹脂部が成形される第2成形部との境界部位に複数の突起が配置されているキャビティと、前記第1成形部に前記第1の樹脂材料を供給する第1供給ノズルと、前記第2成形部に前記第2の樹脂材料を供給する第2供給ノズルと、前記第2の樹脂材料を、前記第1の樹脂材料の供給圧力とは異なる供給圧力で供給する制御手段とを備えたことを特徴とする。
 本発明の樹脂部品の成形装置によれば、キャビティに配置された複数の突起の隙間から、第1の樹脂材料又は第2の樹脂材料のうち供給圧力が大きなほうが他のほうへ入り込む。そして、この入り込みの度合いは部位により異なる。これにより、成形品である樹脂部品において、第1樹脂部と第2樹脂部との何れか一方から他方への入り込み部は複数の凹部を有することになるので、第1樹脂部と第2樹脂部との接合強度の向上を図ることが可能となる。
本発明の実施形態に係るインストルメントパネルの部分概念上面図。 インストルメントパネルの模式的断面図。 本発明の実施形態に係るインストルメントパネルの成形装置の射出形成金型を模式的に示す断面図であって、枠状コアが分離位置に位置する状態を示す。 枠状コア及びその付近を模式的に示す斜視図。 インストルメントパネルの成形装置の射出形成金型を模式的に示す断面図であって、枠状コアが一体位置に位置する状態を示す。
 本発明の樹脂部品の実施形態に係るインストルメントパネル10について説明する。
 図1に示すように、車両のインストルメントパネル10は、本発明の第1の樹脂材料に相当する基材M1からなり、本発明の第1樹脂部に相当する基材部20と、本発明の第2の樹脂材料に相当し、基材M1とは異なる異材M2からなり、本発明の第2樹脂部に相当する異材部30とから構成されている。なお、図示しないが、インストルメントパネル10には、表皮、メータバイザ、化粧板など取り付けられる。
 基材部20は、インストルメントパネル10の本体部を構成している。基材部20は、インストルメントパネルに通常使用される樹脂材料である基材M1、ここでは、ポリプロピレン(PP)によって形成されている。基材部20には開口21が形成されている。
 異材部30は、図示しない助手席用のエアバッグ装置用のドア(蓋ともいう、以下、エアバッグドアという。)を構成している。異材部30は、エアバッグドアに通常使用される樹脂材料である異材M2、ここでは、オレフィン系エラストマー(TPO)によって形成されている。本実施形態では、異材M2の熱収縮率は、基材M1の熱収縮率よりも大きい。
 異材部30は、エアバッグ装置の袋体の展開時に破断されやすい脆弱部31を有している。脆弱部31は、例えば、他の部分よりも薄肉に形成されたH字状のテイアラインである。
 基材部20が異材部30を全周に亘って取り囲むようにして、基材部20と異材部30とが接合されている。具体的には、基材部20に形成された開口21を塞ぐようにして、異材部30は開口21に配置されている。
 図2に示すように、基材部20と異材部30とは、その境界部位において、インストルメントパネル10の厚み方向(上下方向)において、基材M1と異材M2とが重なり合っている。具体的には、基材部20と異材部30との境界部位では、異材M2が異材部30側から基材部20側に入り込んで基材M1と混じり合って突出しており、入り込み部33を形成している。この入り込み部33により、基材部20と異材部30とが強固に接合されている。
 図2においては、基材M1は白地で、異材M2は黒地で、これらが混じり合った入り込み部33は異材M2の割合に応じた濃さで模式的に示されている。なお、図2に示す入り込み部33の形状及び異材M2の混じり具合は模式的に示した一例に過ぎない。
 さらに、図1に示すように、入り込み部33は、インストルメントパネル10の厚み方向と直交する方向(水平面方向)においても、基材M1と異材M2とが混在している。
 具体的には、入り込み部33は、異材M2が異材部30側から基材部20側に入り込むようにして基材M1と混じり合って広がっており、異材M2の基材M1への入り込み代が多数か所で途切れて、いわば花弁状になっている。このように、入り込み部33は、複数の断続した凹部を有している。この凹部によって、基材部20と異材部30とはさらに強固に接合されている。
 入り込み部33のそれぞれは、上述したインストルメントパネル10の厚み方向における異材M2の基材M1への入り込みと相まって、いわば大略円錐形状又はこれが広がった形状となっている。
 図1においては、異材M2が基材M1に侵入した入り込み部33を異材M2の濃度に応じた濃さで模式的に示されている。なお、図1に示す入り込み部33の形状は模式的に示した一例に過ぎない。
 基材部20と異材部30との境界部位の外側近傍には、後述するように枠状コア113に閉じられていたキャビティ240の境界を示す微小な突起41が存在する。そして、この突起41の間に、基材部20と異材部30との境界部位が存在している。そして、一方の突起41は基材部20の上面に、他方の突起41は異材部30の上面に形成されている。なお、基材部20と異材部30との境界部位は、これら突起41の中間位置よりも基材部20側に位置して位置している。
 そして、図1に示すように、インストルメントパネル10において、入り込み部33よりも異材部30側の部分に、すなわち、異材部30の境界部位に近接する部分に、複数の貫通孔32が形成されている。複数の貫通孔32は脆弱部31を取り囲むように形成されている。
 ここでは、図3に示すように、各貫通孔32は、上面視でV字形状をなし、V字形状の3つの端点を結んでなる3辺からなる領域内に、他の貫通孔32のV字形状の2辺の結合点、すなわち、V字形状の突起点が位置するようにして、オーバラップしている。
 さらに具体的には、各貫通孔32は、基材部20と異材部30との境界部位の長手方向に平行に、V字形状がオーバラップして連続的に一列に配置されている。一例として、基材部20及び異材部30の厚さが3.5mm、異材部30の上面視における長辺が290mm、短辺が190mmである場合、各貫通孔32のV字形状は、例えば、線幅が1.0mm、角度が30度、1辺の長さ25mm、隣り合うV字形状の辺の間隔が8mmである。
 なお、貫通孔32の形状はV字形状に限定されない。貫通孔32の形状は、例えば、U字形状、W字形状、波形状など、屈曲している部分を少なくとも有することが好ましい。また、貫通孔32の形状は、屈曲している部分を有さないものであってもよく、直線状、円形状、楕円形状などであってもよい。また、貫通孔32の形状は、複数の形状が混在するものであってもよい。
 また、隣り合う貫通孔32がオーバラップしていることが好ましいが、これに限定されない。また、複数の貫通孔32のうちの一部のみがオーバラップしていてもよい。
 また、複数の貫通孔32は、基材部20と異材部30との境界部位の長手方向に平行に、連続して一列に配置されていることが好ましいが、これに限定されない。例えば、複数列に配置されていてもよいし、千鳥足状に、あるいはランダムに、又はまばらに配置されていてもよい。
 また、各貫通孔32は、厚さ方向において断面形状が異なっていてもよい。そして、貫通孔32が厚さ方向に対向する内壁面が当接して隙間が消失していてもよい。
 さらに、貫通孔32の代わりに、底を有した孔(有底孔、溝)を設けてもよい。有底孔を設けた場合も、貫通孔32の場合について述べたように、様々な形状を採ることができる。
 なお、有底孔は、異材部30の裏面に開口していることが好ましい。これにより、インストルメントパネル10の意匠面である表面に、有底孔の開口が存在しないので、外観の見栄えの向上を図ることが可能となる。
 次に、インストルメントパネル10を成形する際に使用されるインストルメントパネルの成形装置を構成する射出成形金型100について説明する。
 図3に示すように、射出成形金型100は、上型110、下型120、及び中子130を有している。上型110に対して下型120を相対的に接近することにより型締めが行われ、上型110に対して下型120が相対的に離間することにより型開きが行われる。
 上型110と下型120とにより型締めが行われることにより、インストルメントパネル10が成形されるキャビティ140が形成される。キャビティ140は、基材部成形部141と異材部成形部142とを有している。なお、基材部成形部141は本発明の第1樹脂部成形部に、異材部成形部142は本発明の第2樹脂部成形部にそれぞれ相当する。
 上型110は、基材M1を基材部成形部141に注入する基材供給ノズル112と、異材M2を異材部成形部142に注入する異材供給ノズル111と、枠状コア113とを備えている。なお、基材供給ノズル112は本発明の第1供給ノズルに、異材供給ノズル111は本発明の第2供給ノズルにそれぞれ相当する。
 枠状コア113は、異材供給ノズル111の周囲を取り囲むように配置されている。枠状コア113は、キャビティ140の一部の領域を、一時的にキャビティ140の他の領域から分離した状態とする機能を有する。
 枠状コア113によって分離されたキャビティ140の当該一部の領域は、異材供給ノズル111から注入された異材M2が充填されて異材部30が成形される異材部成形部142を構成する。当該一部の領域以外のキャビティ140の他の領域は、基材供給ノズル112から注入された基材M1が充填されて基材部20が成形される基材部成形部141を構成する。
 枠状コア113は、枠状コア113によって区画された内部領域に充填された異材M2と、枠状コア113によって区画された外部領域に充填された基材M1とが接触しないように、基材M1と異材M2とを分離した状態とする機能を有する。なお、図示しないが、異材部成形部142には、異材部30に脆弱部31を形成するための凸部が、下型120から上方に向って突出するように設けられている。
 枠状コア113は、上型110に対して、下型120に向う方向に移動可能に構成されている。ここでは、図4に示すように、枠状コア113は、中央部に長方形状の貫通孔113aを有する外枠略長方形状の枠体である。枠状コア113の外枠の各辺に相当する部分における、上型110から下型120に向う方向における断面は、図3及び図4に示すように、上型110側が底辺となるL字形状になっている。
 図3に示すように、上型110は、異材供給ノズル111の先端部分の周囲を取り囲むように設けられた注入部周囲部114を有している。注入部周囲部114の上側部分114a及び下側部分114bは、その中央部分114cよりも全体に亘って略フランジ状に拡大している。注入部周囲部114の中央部分114cは、枠状コア113の貫通孔113aの内周面に倣った外周面を有しており、この外周面に沿って枠状コア113が移動可能に構成されている。
 注入部周囲部114の下側部分114bの下面は、キャビティ140の異材部成形部142の下面を構成する下型120の上面と対向して位置している。これら対向する面と下型120に当接した枠状コア113の側壁113bの内壁面とによって囲まれた空間が、キャビティ140の異材部成形部142を構成する。
 図4に示すように、枠状コア113の上面の四隅には、円柱形状を有するスライドガイド115が、上方に延びており、各スライドガイド115が上型110に形成された図示しない円柱形状の穴116(図3参照)によってガイドされることによって、枠状コア113は、上型110本体に対して移動可能に構成されている。
 また、枠状コア113の上端面の長手方向における両端部には、上型110に対して固定的に設けられた一対のシリンダ117のピストンの先端部がそれぞれ接続されている。これらシリンダ117のピストンの進退動により、枠状コア113は、上型110本体に対して進退動する。シリンダ117のピストンが伸長して、枠状コア113が下型120側に向って移動して、図3に示すように、下型120の上面に当接したときに、枠状コア113は、キャビティ140を基材部成形部141と異材部成形部142とに分離した状態にする分離位置に位置する。
 シリンダ117のピストンが短縮して、枠状コア113が、図5に示すように下型120から離間して、上型110内に収容されたとき、枠状コア113は、キャビティ140を基材部成形部141と異材部成形部142とを分離しておらず一体の状態とする一体位置に位置する。このように、枠状コア113は、分離位置と一体位置との間を選択的に移動することが可能である。
 中子130は、異材部30に貫通孔32を形成するための型である。中子130は、周知に手段により、下型120に固定される。ただし、中子130は、上型110に固定されていてもよく、さらに、分割されて上型110及び下型120に固定されていてもよい。
 中子130は、枠状コア113が分離位置に位置した状態において、枠状コア113の側壁113bの内側の内方を全周に亘って、複数の突起131が取り囲むように構成されている。各突起131の形状は、V字形状であり、基材部20及び異材部30の厚さなどが前述したものである場合、例えば、線幅が1.0mm、角度が30度、1辺の長さ25mm、隣り合うV字形状の辺の間隔が8mmである。
 中子130の突起131は、キャビティ140内において異材部成形部142の外周部より内側の部分に全周に亘って位置している。
 次に、本発明の樹脂部品の成形方法の実施形態に係るインストルメントパネル10の成形装置を用いた、本発明の樹脂部品の成形方法の実施形態に係るインストルメントパネル10の成形方法について説明する。
 インストルメントパネル10の成形方法は、キャビティ分離工程S11、基材充填工程S12、異材充填工程S13、枠状コア開き工程S14、異材押圧工程S15、突起退避工程S16、及び型開き工程S17を有する。
 まず、キャビティ分離工程S11を行う。キャビティ分離工程S11では、まず、下型120を上型110に対して相対的に前進移動させて型締めを行い、図3に示すように、キャビティ140を形成する。このとき、枠状コア113は分離位置に存在しており、枠状コア113によって、キャビティ140は基材部成形部141と異材部成形部142とに分離されている。このとき、中子130の突起131は、キャビティ140内において異材部成形部142の外周部より内側の部分に全周に亘って位置している。
 次に、基材充填工程S12を行う。基材充填工程S12では、図5に示すように、基材供給ノズル112から基材M1を注入して基材部成形部141を充填する。そして、基材供給ノズル112から基材M1を注入する圧力によって、基材部成形部141内の基材M1には第1の圧力が作用している。基材M1を注入する圧力は、図示しない制御手段によって制御される。
 次に、異材充填工程S13を行う。異材充填工程S13では、図5に示すように、異材供給ノズル111(図3参照)から異材M2を注入して異材部成形部142に対して充填する。そして、異材供給ノズル111から異材M2を注入する圧力により、異材部成形部142内の異材M2には第1の圧力よりも大きな第2の圧力が作用している。異材M2を注入する圧力は、図示しない制御手段によって制御される。
 次に、枠状コア開き工程S14を行う。枠状コア開き工程S14では、基材充填工程S12において基材M1に第1の圧力が作用し、且つ、異材M2に第2の圧力が作用した状態を維持したまま、枠状コア113を下型120に対して後退させて、枠状コア113を開いて一体位置に移動させ、基材部成形部141と異材部成形部142とが分離して状態から、これらが一体となる状態に移行させる。
 枠状コア開き工程S14を行うと同時に、異材押圧工程S15を行う。異材押圧工程S15では、基材M1に第1の圧カが作用した状態を維持したまま、これと同時に、異材M2に第2の圧力を作用させ続ける。
 これにより、基材M1及び異材M2は、枠状コア113が存在していた部分のキャビティ140の空間内に侵入して広がり、基材M1と異材M2とが接触して混在する。そして、基材M1及び異材M2の上型110又は下型120に当接している部分は、これらへの熱引けが大きく、内部に比べて早く凝固する。
 このため、凝固が遅い中央部において、大きな第2の圧力が付与されている異材M2は、これより小さな第1の圧力しか付与されおらず、且つまだ凝固していない基材M1を押し除けて、基材M1の内部へ中央部ほど突出するようにして入り込む。このとき、中子130により外方への流動する異材M2の流動量が部位によって差が生じるので、異材M2の基材M1への入り込み部33が多数か所で途切れて、いわば花弁状になる。
 なお、図1において、入り込み部33は色が濃いほど異材M2の割合が高いことを模式的に示している。そして、図1では、各入り込み部33が同じ大きさいの同形状として表されているが、実際には、入り込み部33の大きさや形状が部位によって相違し、場合によって、異材部30の一辺に亘って入り込み部33の先端が曲線又は直線状になる場合もある。
 その後、基材M1及び異材M2は冷却され、枠状コア113の先端部が退避した部分において基材M1に異材M2が入り込んだ状態のまま固化する。
 次に、型開き工程S17を行う。型開き工程S17では、下型120を上型110に対して相対的に後退移動させて型開きを行う。そして、基材部20及び異材部30により構成されるインストルメントパネル10を、射出成形金型100から取り外す。
 なお、異材部成形部142には、異材部30に脆弱部31を形成するための図示しない凸部が、下型120から異材部成形部142の内方へ向って突出しているため、この凸部により、異材部30に脆弱部31が形成される。
 また、中子130の突起131は、キャビティ140内において異材部成形部142の外周部より内側の部分に全周に亘って位置しているので、これら突起131により、これら突起131の外観形状に倣った複数の貫通孔が、異材部30に形成される。
 インストルメントパネル10は、射出成形金型100から取り外した後、さらに冷却されるが、このとき、射出成形金型100により形状を規定されることはない。
 異材M2の熱収縮率は、基材M1の熱収縮率よりも大きいので、射出成形金型100から取り外した後の冷却によって、異材部30が収縮する程度は、基材部20が収縮する程度よりも大きい。そして、異材部30は基材部20によって取り囲まれているため、収縮差が開放され難い。そのため、複数の貫通孔が存在しなければ、収縮差によって、基材部20と異材部30の境界部位付近において歪みなどの変形が生じるおそれがある。
 本実施形態では、基材部20と異材部30との境界部位において、異材M2の基材M1への入り込み部33が多数か所で途切れて、いわば花弁状になっている。よって、基材部20と異材部30との接合強度の向上を図ることが可能である。
 また、異材部30の基材部20の境界部位より内側に複数の貫通孔が形成されているので、冷却に伴い基材部20及び異材部30が収縮したとき、これらの収縮差を、各貫通孔が潰れるように変形することにより、吸収することができる。よって、インストルメントパネル10の外観の向上を図ることが可能となる。前述した異材部30の貫通孔32は、冷却前の異材部30の貫通孔が潰れて変形したものである。
 また、異材部30の貫通孔はオーバラップして連続的に形成されているので、変形を効果的に吸収することができ、インストルメントパネル10の外観の向上をさらに図ることが可能となる。また、異材部30の各貫通孔はV字形状であり、発明者が実験した結果、他の形状、例えば、直線状、円形状などと比較して、変形を効果的に吸収することが分った。
 さらに、1つの射出成形金型100にて形成されるキャビティ140によって、基材部20及び異材部30とを一体に成形することができる。よって、予め異材部30を別個の射出成形金型を用いて成形する工程が必要でないので、インストルメントパネル10を少ない工程数で作業効率良く成形することができる。
 また、枠状コア113を用いてキャビティ140に異材部成形部142を区画するため、異材M2がキャビティ140内で必要以上に流動して異材M2の消費量が過大になることを抑制することができる。
 また、基材部成形部141に基材M1を充填し、異材部成形部142に異材M2を充填した後に、枠状コア113を退避させて基材部成形部141と異材部成形部142とを連通することにより、異材M2を基材M1に入り込ませることができるので、基材部20と異材部30とを強固に接合することが可能となる。さらに、基材部20と異材部30の境界部位において基材M1と異材M2との熱収縮率の違いによる収縮を吸収することができ、基材M1と異材M2との熱収縮率の違いによって生ずる、型開き以降における歪みなどの変形を抑制することができる。
 本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、入り込み部33は、異材部30が基材部20に向って入り込んだものである場合について説明した。しかし、入り込み部33は、基材部20が異材部30に向って入り込んだものであってもよい。
 また、中子130に複数のV字形状の突起131が形成されており、異材部30に複数のV字形状の貫通孔、冷却後はV字形状の貫通孔32が形成される場合について説明した。しかし、中子130に形成される突起131はこれに限定されず、上述した異材部30に形成される貫通孔32に形状が形成されるような形状であるものであってもよい。
 さらに、異材部30に形成される不連続部は貫通孔32又は有底孔に限定されない。例えば、不連続部は、貫通孔又は有底孔の側壁部同士が接触した態様のものであってもよく、さらに、切り目などであってもよい。
 また、上述したように異材部30に形成される貫通孔32でなく有底孔が形成されてもよく、この場合、中子130に形成される突起は、型締め状態において、上型110の下面又は下型120の上面との間に隙間を有するものとすればよい。
 また、異材M2の熱収縮率が基材M1の熱収縮率よりも大きい場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、異材M2の熱収縮率が基材M1の熱収縮率よりも小さくてもよい。この場合、冷却に伴い基材部20及び異材部30が収縮したとき、これらの収縮差を、貫通孔などの不連続部が広がるように変形することにより、吸収
することができる。さらに、基材M1と異材M2とは、熱収縮率が同じであり、樹脂材料が単に色などが相違するだけであってもよい。
 また、基材部20が異材部30を全周に亘って取り囲むようにして、基材部20と異材部30とが接合されている場合について説明した。しかし、本発明は、これには限定されず、基材部20が異材部30を少なくとも一部において取り囲むようにして、接合されていてもよい。この場合、異材部30が基材部20に取り囲まれた領域部分が基材部20に拘束されるが、冷却時に生じる収縮差を、不連続部によって吸収することができる。
 さらに、本発明は、基材部20と異材部30とが少なくとも一辺で接合されている場合であってもよい。この場合も、接合されている一辺において、異材部30は基材部20に拘束され、この辺に沿って冷却時に収縮差が生じるが、この収縮差を不連続部によって吸収することができる。
 また、樹脂部品がインストルメントパネル10である場合について説明した。しかし、本発明に係る樹脂製品は、インストルメントパネル10に限定されず、基材M1からなる基材部と異材M2からなる異材部とが接合されたものであればよい。
 10…インストルメントパネル(樹脂部品)、 20…基材部(第1樹脂部)、 21…開口、 30…異材部(第2樹脂部)、 31…脆弱部、 32…貫通孔(不連続部)、 33…入り込み部、 41…突起、 100…射出成形金型、 110…上型、 111…異材供給ノズル(第2供給ノズル)、 112…基材供給ノズル(第1供給ノズル)、 113…枠状コア、 120…下型、 131…突起、 130…中子、 140…キャビティ、 141…基材部成形部(第1樹脂部成形部)、 142…異材部成形部(第2樹脂部成形部)、 M1…基材(第1の樹脂材料)、 M2…異材(第2の樹脂材料)。

Claims (4)

  1.  第1の樹脂材料からなる第1樹脂部と第2の樹脂材料からなる第2樹脂部とが接合されている樹脂部品であって、
     前記第1樹脂部と前記第2樹脂部との何れか一方が他方に向って入り込み、該入り込み部は複数の断続した凹部を有していることを特徴とする樹脂部品。
  2.  前記入り込み部は、該入り込み方向と直交する方向に沿って、前記複数の断続した凹部が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂部品。
  3.  第1の樹脂材料からなる第1樹脂部と第2の樹脂材料からなる第2樹脂部とが接合されている樹脂部品の成形方法であって、
     成形後の前記樹脂部品の前記第1樹脂部が成形される第1成形部と成形後の前記樹脂部品の前記第2樹脂部が成形される第2成形部との境界部位に複数の突起が配置されているキャビティに対して、前記第1成形部に前記第1の樹脂材料を供給すると共に、前記第2成形部に前記第2の樹脂材料を、前記第1の樹脂材料の供給圧力とは異なる供給圧力で供給することを特徴とする樹脂部品の成形方法。
  4.  第1の樹脂材料からなる第1樹脂部と第2の樹脂材料からなる第2樹脂部とが接合されている樹脂部品の成形装置であって、
     成形後の前記樹脂部品の前記第1樹脂部が成形される第1成形部と成形後の前記樹脂部品の前記第2樹脂部が成形される第2成形部との境界部位に複数の突起が配置されているキャビティと、
     前記第1成形部に前記第1の樹脂材料を供給する第1供給ノズルと、
     前記第2成形部に前記第2の樹脂材料を供給する第2供給ノズルと、
     前記第2の樹脂材料を、前記第1の樹脂材料の供給圧力とは異なる供給圧力で供給する制御手段とを備えたことを特徴とする樹脂部品の成形装置。
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