JP2023040341A - ピラーガーニッシュの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピラーガーニッシュの本体部10にクッション部(32等)を成形する際に、当該本体部の外観品質の低下を防止しつつピラーガーニッシュの製造を可能とする、ピラーガーニッシュの製造方法を提供する。【解決手段】本方法は、ピラーガーニッシュ本体部準備工程、射出成形型準備工程、開いた射出成形型40に本体部10をセットする工程、射出成形型を閉じる工程、溶融状態の弾性ポリマー材料を射出する工程を備える。射出成形型40は固定型41、可動型42及びスライド型43を有する。スライド型43は、本体部の頭部の裏面側に位置する突出部20と当接する当接面43aと、該当接面から離れた内部位置にある連通流路用キャビティ43bとを有する。型閉じ時、キャビティ43bにより、射出流路用キャビティ50及び塊部用キャビティ53と、クッション部(32)用キャビティ52とが連結される。【選択図】図6
Description
本発明は、長尺な本体部と、その本体部の縁に沿って設けられたクッション部とが一体化したピラーガーニッシュを製造する方法に関するものである。一般にピラーガーニッシュは、車両の窓板の外周縁とピラー部との隙間に対して装着され、これらの間に介在して装飾や防水といった機能を担保する長尺な部材である。
特許文献1は、複合成形品(その一例としてのピラーガーニッシュ)とその製造方法に関する。同文献の段落0052及び図13,14の説明によると、固定型71にガーニッシュ本体部32を位置決め保持してから可動型91を閉じた後、加熱されて溶融状態の弾性ポリマー材料が射出ゲート80から射出され、射出通路85を通って成形キャビティ125へ流入する。すると、「このとき、射出通路85を通って成形キャビティ125へ流入する弾性ポリマー材料の流動圧力がガーニッシュ本体部32の縁55を可動型91の凹型面96aに押し付けて密着させる。」(段落0052の第2文)との作用が生じ、その結果、「このため、ガーニッシュ本体部32の表面33が本体型部96の型面96aに密着して両者の間に隙間が生じず、バリを発生させない。」(段落0054の第2文)との効果が得られる。
但し、特許文献1の技術では、弾性ポリマー材料の流動圧力がガーニッシュ本体部32の縁55を可動型91の凹型面96aに押し付けるとき、溶融状態にある弾性ポリマー材料の熱でガーニッシュ本体部32の縁55が軟化する。そして、ガーニッシュ本体部32の縁にクッション部65が融着一体化した後、当該クッション部65が固化して収縮する過程で、ガーニッシュ本体部32の軟化した縁55がクッション部65側に引っ張られることがある。これに伴い、ガーニッシュ本体部32の表面(おもてめん)33にヒケ(変形)が発生して外観品質が低下することがある。
本発明の目的は、ピラーガーニッシュの本体部にクッション部を成形する際に、当該本体部の外観品質の低下を防止しつつピラーガーニッシュの製造を可能とする、ピラーガーニッシュの製造方法を提供することにある。
請求項1の発明は、長尺な本体部と、その本体部よりも低硬度の弾性ポリマー材料からなるクッション部とを一体的に具備するピラーガーニッシュを製造する方法において、当該方法は、
頭部と、その頭部の裏面から突出する脚部とを有する長尺な本体部を準備するピラーガーニッシュ本体部準備工程と、
相対移動可能な第1成形型及び第2成形型、並びに、前記第1及び第2成形型の相対移動方向に対して交差する方向にスライド移動可能な第3成形型を少なくとも有してなる、クッション部成形用の開閉可能な射出成形型であって、前記第3成形型は、前記本体部の頭部の裏面側に位置する部分と当接する当接面と、前記当接面から離れた内部位置にあって当該第3成形型のスライド方向と交差する方向に延びる連通流路用キャビティとを有する、射出成形型を準備する射出成形型準備工程と、
開いた状態の射出成形型に、前記長尺な本体部をセットする工程と、
射出成形型を閉じる型閉じ工程であって、射出成形型を閉じることで当該射出成形型の内部には、
・前記本体部の脚部に隣接する射出流路用キャビティ、及び、
・前記本体部の一部と射出成形型の成形型面との間に区画されるクッション部用キャビティ
が形成されると共に、前記第3成形型の連通流路用キャビティによって、前記射出流路用キャビティと、前記クッション部用キャビティとが連結される、型閉じ工程と、
前記型閉じ工程の後、加熱されて溶融状態の弾性ポリマー材料を前記射出流路用キャビティに射出する射出工程と、
を備えており、
前記射出工程では、前記射出流路用キャビティから前記連通流路用キャビティを介して前記クッション部用キャビティに弾性ポリマー材料を充填することにより、前記本体部に対し長手方向に沿って一体的に接合されたクッション部が成形される、ことを特徴とするピラーガーニッシュの製造方法である。
頭部と、その頭部の裏面から突出する脚部とを有する長尺な本体部を準備するピラーガーニッシュ本体部準備工程と、
相対移動可能な第1成形型及び第2成形型、並びに、前記第1及び第2成形型の相対移動方向に対して交差する方向にスライド移動可能な第3成形型を少なくとも有してなる、クッション部成形用の開閉可能な射出成形型であって、前記第3成形型は、前記本体部の頭部の裏面側に位置する部分と当接する当接面と、前記当接面から離れた内部位置にあって当該第3成形型のスライド方向と交差する方向に延びる連通流路用キャビティとを有する、射出成形型を準備する射出成形型準備工程と、
開いた状態の射出成形型に、前記長尺な本体部をセットする工程と、
射出成形型を閉じる型閉じ工程であって、射出成形型を閉じることで当該射出成形型の内部には、
・前記本体部の脚部に隣接する射出流路用キャビティ、及び、
・前記本体部の一部と射出成形型の成形型面との間に区画されるクッション部用キャビティ
が形成されると共に、前記第3成形型の連通流路用キャビティによって、前記射出流路用キャビティと、前記クッション部用キャビティとが連結される、型閉じ工程と、
前記型閉じ工程の後、加熱されて溶融状態の弾性ポリマー材料を前記射出流路用キャビティに射出する射出工程と、
を備えており、
前記射出工程では、前記射出流路用キャビティから前記連通流路用キャビティを介して前記クッション部用キャビティに弾性ポリマー材料を充填することにより、前記本体部に対し長手方向に沿って一体的に接合されたクッション部が成形される、ことを特徴とするピラーガーニッシュの製造方法である。
本発明によれば、次のような効果を奏する。即ち、射出流路用キャビティに射出供給された溶融状態の弾性ポリマー材料は、第3成形型の当接面から離れた内部位置にある連通流路用キャビティを通って、クッション部用キャビティに供給される。このため、連通流路用キャビティが存在せず射出流路用キャビティからクッション部用キャビティに溶融状態の弾性ポリマー材料が直接充填される場合に比べて、射出成形型にセットされた本体部の頭部の裏面に作用する弾性ポリマー材料の射出圧力や熱が小さくなり、その結果、本体部の頭部の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
更に本発明によれば、射出流路用キャビティとクッション部用キャビティとが連続(直接連結)している場合に比べて、クッション部用キャビティの大きさ(とりわけ厚さ)を小さく設計することができ、ひいては弾性ポリマー材料が固化して収縮する際の収縮量を小さくして、本体部の頭部の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。従って本発明によれば、ピラーガーニッシュ本体部の外観品質の低下を防止することができる。
更に本発明によれば、射出流路用キャビティとクッション部用キャビティとが連続(直接連結)している場合に比べて、クッション部用キャビティの大きさ(とりわけ厚さ)を小さく設計することができ、ひいては弾性ポリマー材料が固化して収縮する際の収縮量を小さくして、本体部の頭部の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。従って本発明によれば、ピラーガーニッシュ本体部の外観品質の低下を防止することができる。
請求項2の発明は、請求項1に記載のピラーガーニッシュの製造方法において、
前記長尺な本体部は更に、前記頭部の裏面と対向し且つ前記頭部の幅方向に突出する突出部を有しており、
前記型閉じ工程では、前記本体部の突出部が前記射出流路用キャビティと前記頭部の裏面との間に配置されることで、当該突出部と前記頭部の裏面との間に前記クッション部用キャビティが区画形成されることを特徴とする。
前記長尺な本体部は更に、前記頭部の裏面と対向し且つ前記頭部の幅方向に突出する突出部を有しており、
前記型閉じ工程では、前記本体部の突出部が前記射出流路用キャビティと前記頭部の裏面との間に配置されることで、当該突出部と前記頭部の裏面との間に前記クッション部用キャビティが区画形成されることを特徴とする。
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて更に次のような効果を奏する。即ち、ピラーガーニッシュの本体部が頭部の裏面と対向し且つ頭部の幅方向に突出する突出部を有することで、型閉じ時に射出成形型内に形成されるクッション部用キャビティが当該突出部と前記頭部の裏面との間の領域に限定される。その結果、クッション部用キャビティの大きさ(とりわけ厚さ)が小さくなり、本体部の頭部の表面(おもてめん)側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載のピラーガーニッシュの製造方法において、前記型閉じ工程では、前記射出流路用キャビティと、前記クッション部用キャビティとの間において、相対的に冷えた一部の弾性ポリマー材料を捕捉し封入するための塊部用キャビティが更に形成されることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、請求項1又は2の発明の効果に加えて更に次のような効果を奏する。即ち、溶融状態の弾性ポリマー材料は、射出流路用キャビティから塊部用キャビティを一旦経由してクッション部用キャビティに供給される。このため、ホットランナーのノズル付近に付着又は滞留する相対的に冷えて流動性が低下した一部の弾性ポリマー材料を、塊部用キャビティで捕捉しそこに封入することが可能になる。よって、流動性の低下した弾性ポリマー材料がクッション部用キャビティに進入するのを防止して、クッション部の外観不良を未然に回避することができる。
請求項4の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載のピラーガーニッシュの製造方法において、前記射出工程の後、射出成形型を開いて前記本体部にクッション部を一体的に接合してなるピラーガーニッシュ成形品を射出成形型から取り出す型開き工程を更に備え、当該型開き時に、前記第3成形型を第1及び第2成形型から離間するようにスライド移動させるとき、前記第3成形型の連通流路用キャビティに充填された弾性ポリマー材料によって形成された連通部を破断することを特徴とする。
請求項4の発明によれば、請求項1~3の発明の効果に加えて更に次のような効果を奏する。即ち、型開き時に、第3成形型のスライド移動に伴い、連通流路用キャビティに充填された弾性ポリマー材料によって形成された連通部を破断することで、ピラーガーニッシュ成形品を射出成形型から取り出し易くなる。
請求項5の発明は、請求項4に記載のピラーガーニッシュの製造方法において、前記連通流路用キャビティには、断面積が最小となる最狭部が設定されており、当該連通流路用キャビティで形成される前記連通部は、前記最狭部に対応する最細部を有することを特徴とする。
請求項5の発明によれば、請求項4の発明の効果に加えて更に次のような効果を奏する。即ち、前記第3成形型の連通流路用キャビティには断面積が最小となる最狭部が設定されることで、当該連通流路用キャビティで形成される連通部は前記最狭部に対応する最細部を有することになる。かかる連通部にあっては、前記最狭部に対応する最細部が機械的強度の最脆弱点となるため、連通部の破断プロセスでは、最細部で位置特異的な破断を生じさせることが可能となり、破断位置の制御性又は選択性を高めることができる。
本発明のピラーガーニッシュの製造方法によれば、ピラーガーニッシュの本体部にクッション部を成形する際に、当該本体部の外観品質の低下を防止しつつピラーガーニッシュを製造することができる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、一般的な乗用車両のキャビン(客室)の一部を斜め前方から見た図である。図1に示すように、車両1の左右両側には、ルーフパネル2の前端からボンネット3の後端縁にかけて傾斜状態で延びるフロントピラー4(左側フロントピラーのみ図示)が設けられている。また、車両1のキャビンの前側には左右のフロントピラー4間において、フロントウィンドウガラス5(以下「窓板」という)が設けられている。そして、窓板5の外周縁とフロントピラー4との間に生じ得る隙間には、その隙間を埋めるようにピラーガーニッシュ6が取り付けられている。本実施形態のピラーガーニッシュ6は、フロントピラー4と窓板5との間に介在して装飾機能、防水機能およびその他の機能を担保する長尺な樹脂製部材である。
図1及び図2に示すように、ピラーガーニッシュ6は、フロントピラー4にほぼ沿って延びる長尺なピラーガーニッシュ本体部10(以下単に「本体部」という)と、本体部10に一体化された複数のクッション部(31~34)とを備えている。
図3に示すように、本体部10は、本体部の中心位置において本体部の長手方向に延びる中空部11と、本体部の車外側に位置して車外側に露出する頭部12と、頭部の裏面側から車内側に向けて突出する脚部13とを有している。
本体部10は、例えば、図示しない射出成形型のキャビティに本体部成形用のポリマー材料を射出して充填すると共に中空部形成用のガス(例えば窒素ガス)を注入するガスアシスト射出成形をフルショット法又はショートショット法で行うことで成形される。つまり中空部11は、ガスアシスト射出成形におけるガスチャンネルの名残である。なお、本体部成形用のポリマー材料としては、クッション部よりも剛性が高くて硬質のポリマー材料が適している。本体部10に使用可能なポリマー材料としては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS樹脂)、アクリロニトリル・エチレン・プロピレン・スチレン樹脂(AES樹脂)、硬質又は半硬質のポリ塩化ビニル樹脂(Rigid PVC樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、ポリエチレン樹脂(PE樹脂)、ポリスチレン樹脂(PS樹脂)、ポリアミド樹脂(PA樹脂)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA樹脂)などの熱可塑性合成樹脂を例示することができる。
頭部12は、ピラーガーニッシュ6を車体に取り付けたときに最も車外側に配置されると共に、窓板5の外周縁とフロントピラー4との間に不可避的に生じる隙間を覆い隠す部分をいう。頭部12の表面(おもてめん)12aによって、ピラーガーニッシュ6の装飾面(意匠面)が提供される(図3参照)。
脚部13は、本体部10を車体に取り付ける際の取付部としての役割と、本体部10の機械的強度を高める補強リブとしての役割とを担っている。図2に示すように、補強リブとしての脚部13はリブ形状をなしており、概ね本体部10の長手方向に沿って断続的に延設されているが、本体部10の裏面の所々に設けられた塊部15(後ほど説明)を回避ないし迂回すべく部分的に蛇行した経路を描いて延びている。本願では、本体部裏面の各塊部15を回避するように蛇行したリブ部分を「回避リブ14」と呼ぶことにする。
なお、図6に示すように、本体部10は更に突出部20を有している。この突出部20は、本体部10の長手方向に沿った特定の位置において、脚部13の一部である回避リブ14の根元付近に存在すると共に、頭部12の裏面と対向し且つ頭部の幅方向(図6では幅方向左向き)に突出するように設けられている。
図2に示すように、ピラーガーニッシュ6において、本体部10と一体化されるクッション部は、本体部と略同長で本体部の左右両側にそれぞれ位置する第1クッション部31および第2クッション部32、本体部の上末端に位置する上末端クッション部33、並びに、本体部の下末端に位置する下末端クッション部34から構成されている。ピラーガーニッシュ6の車体への取付時には、第1クッション部31は、とりわけ窓板5に接触して防水シール部として機能し、第2クッション部32は、とりわけフロントピラー4に接触して防水シール部として機能する。なお、本体部10において、第1クッション部31が一体的に接合される部位を「第1部分21」(図3参照)と呼び、第2クッション部32が一体的に接合される部位を「第2部分22」(図3参照)と呼ぶことにする。
クッション部成形用のポリマー材料としては、本体部成形用のポリマー材料よりも低硬度で柔軟性がある弾性ポリマー材料が適している。クッション部(31~34)に使用可能な弾性ポリマー材料としては、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、スチレン系熱可塑性エラストマー(SBC)、軟質のPVC樹脂などの熱可塑性合成樹脂やゴムを例示することができる。なお、クッション部(31~34)を構成する弾性ポリマー材料は、本体部10を構成するポリマー材料と相溶性を有することが好ましい。
図4は、図2の仮想円Bで囲まれた部位、つまり、塊部15と、それを回避するように蛇行した回避リブ14の近傍を拡大して示す斜視図である。図4に示すように、塊部15は、本体部10の裏面において本体部10の長手方向に沿って延在する略直方体状の部位である。この塊部15の一方の端付近には、略垂直に起立する射出流路16が設けられている。射出流路16とは、射出ゲート41a(図5参照)に繋がる射出流路用キャビティ50(図5参照)を埋めるポリマー材料によって成形される肉部をいう。また、射出流路16が繋がる塊部15の一方端とは反対側の他方端には、当該塊部15の最奥に位置し且つ上方にやや膨らんだ形状のメイントラップ部15aが設けられている。
一般にホットランナー45(図5参照)のノズル先端付近には、冷えて流動性の低下した弾性ポリマー材料が付着又は滞留する傾向にあり、次回射出時に低流動性の弾性ポリマー材料が、意図せずして目的のキャビティに進入して成形不良の原因となることがある。かかる不都合を回避すべく設けられたのが塊部15であり、塊部15(とりわけ塊部15の最奥に位置するメイントラップ部15a)は、相対的に冷えて流動性の低下した弾性ポリマー材料を受け入れてこれを捕捉し封入するための「コールドスラグウェル」として機能する。コールドスラグウェルとしての塊部15及びメイントラップ部15aが存在することで、低流動性の弾性ポリマー材料が、第1クッション部31や第2クッション部32を成形するためのキャビティ(後ほど説明)に流れ込むのを防止することができる。
図4に示すように、射出流路16は、湾曲した略柱状の連通部18を介して第2クッション部32とつながっている。連通部18とは、射出流路用キャビティ50(図5参照)と第2クッション部用成形キャビティ52(図5,6参照)とを連通する連通流路用キャビティ43b(図6参照、後ほど説明)を埋めるポリマー材料によって成形される肉部をいう。連通部18の射出流路16側先端は、メイントラップ部15aを避けた塊部15の残りの部位とつながり得るように位置決めされている。なお、図示はしないが、回避リブ14と第1クッション部31との間には、両者をつなぐ連結部(図示略)が設けられている。この連結部は、塊部用キャビティ53(図6参照)と第1クッション部用キャビティ51(図5,6参照)とを連絡する図示しない穴やキャビティ(例えば、回避リブ14や後述する固定型41を貫通するように設定された穴やキャビティ)を埋めるポリマー材料によって成形される肉部をいう。
[ピラーガーニッシュの製造方法]
前述のような本体部10に対してクッション部(特に第1及び第2クッション部31,32)を射出成形により一体的に接合することで、図2~4に示すようなピラーガーニッシュ6が製造される。本実施形態に従うピラーガーニッシュの製造方法は概ね、ピラーガーニッシュ本体部準備工程と、射出成形型準備工程と、射出成形型に本体部10をセットする工程と、射出成形型を閉じる型閉じ工程と、型閉じ工程後の射出工程と、射出工程後に射出成形型を開く型開き工程とを備えている。以下、各工程を順次説明する。
前述のような本体部10に対してクッション部(特に第1及び第2クッション部31,32)を射出成形により一体的に接合することで、図2~4に示すようなピラーガーニッシュ6が製造される。本実施形態に従うピラーガーニッシュの製造方法は概ね、ピラーガーニッシュ本体部準備工程と、射出成形型準備工程と、射出成形型に本体部10をセットする工程と、射出成形型を閉じる型閉じ工程と、型閉じ工程後の射出工程と、射出工程後に射出成形型を開く型開き工程とを備えている。以下、各工程を順次説明する。
先ず、図2~4を参照して説明したような硬質ポリマー材料製の本体部10を予め準備する。長尺な本体部10は、頭部12、脚部13(回避リブ14を含む)、並びに当該本体部の長手方向に沿って延びる第1部分21及び第2部分22を少なくとも有しており、射出成形におけるインサート材として位置付けられるものである。
本実施形態では、クッション部成形用の開閉可能な射出成形型(又は射出成形装置)として、少なくとも四つの成形型(即ち、固定型41、可動型42、左スライド型43及び右スライド型44)から構成される射出成形型40が用いられる。図5及び図6に示すように、第1成形型としての固定型41と、第2成形型としての可動型42とは上下に並んで配置され、可動型42は固定型41に対して接近離間可能(即ち垂直方向に移動可能)となっている。第3成形型としての左スライド型43と、第4成形型としての右スライド型44とは、固定型41と可動型42との間においてこれら両型の左右に配置されると共に、それぞれが水平方向に移動可能(スライド可能)となっている。なお、図5及び図6は、いわゆる型閉じ状態(四つの成形型41~44が相互に最接近した状態)を示しているが、型開き状態(図示略)では、四つの成形型41~44は互いに離間した状態に保たれる。
図5に示すように、固定型41は、垂直方向に延びる射出ゲート41aを有している。射出ゲート41aは、加熱されて溶融状態にある弾性ポリマー材料を供給する装置であるホットランナー45のノズルと繋がっている。
図6に示すように、第3成形型としての左スライド型43は、固定型41への本体部10のセット時において、本体部10の頭部12の裏面側に位置する部分(具体的には、突出部20)と当接し得る当接面43aを有している。更に、左スライド型43は、前記当接面43aから(図6紙面で左方に)離れた内部位置に存在する連通流路用キャビティ43bを有している。連通流路用キャビティ43bは概ね垂直方向(即ち左スライド型43のスライド方向と交差する方向)に延びている。なお、連通流路用キャビティ43bの長さ方向に沿った各位置での断面積は一様ではなく、連通流路用キャビティ43bの先端位置(図6では下端位置、即ち第2クッション部用キャビティ52と接続する端部位置)に近づくにつれて次第に断面積が減少しており、当該先端位置において、断面積が最小となる最狭部が設定されている。
本体部10と射出成形型40の準備完了後、型開き状態の射出成形型40に対して、インサート材としての本体部10がセットされる。即ち図5,6に示唆されるように、固定型41の下面側に対して本体部10の裏面が当接するように、本体部10が固定型41に対してセット(又は位置決め)される。
固定型41への本体部10のセットが完了したら、射出成形型40が型閉じされる。具体的には、可動型42が固定型41に向けて接近(上動)され、固定型41及び可動型42によって本体部10が上下から挟着・保持される。それと同時に、左スライド型43及び右スライド型44がそれぞれ固定型41及び可動型42に向けて接近(水平スライド)され、これらスライド型43,44によって本体部10が左右から挟着・保持される。そして、型閉じされた射出成形型40の内部には、図5及び図6に示すような各種のキャビティが区画形成される。具体的には、射出成形型40の内部には、
イ) 本体部10の脚部の一部(回避リブ14)に隣接する射出流路用キャビティ50(図5)、
ロ) 本体部10の第1部分21と、固定型41及び右スライド型44の成形型面(41c,44c)との間に区画される第1クッション部用キャビティ51(図5,6)、
ハ) 本体部10の第2部分22と、可動型42及び左スライド型43の成形型面(42c,43c)との間に区画される第2クッション部用キャビティ52(図5,6)、
ニ) 射出流路用キャビティ50と第2クッション部用キャビティ52との間にあって、両者をつなぐ経路の途中に区画される塊部用キャビティ53(図6)、
が形成される。
イ) 本体部10の脚部の一部(回避リブ14)に隣接する射出流路用キャビティ50(図5)、
ロ) 本体部10の第1部分21と、固定型41及び右スライド型44の成形型面(41c,44c)との間に区画される第1クッション部用キャビティ51(図5,6)、
ハ) 本体部10の第2部分22と、可動型42及び左スライド型43の成形型面(42c,43c)との間に区画される第2クッション部用キャビティ52(図5,6)、
ニ) 射出流路用キャビティ50と第2クッション部用キャビティ52との間にあって、両者をつなぐ経路の途中に区画される塊部用キャビティ53(図6)、
が形成される。
なお、型閉じの完了に伴い、射出流路用キャビティ50は、塊部用キャビティ53および左スライド型43の連通流路用キャビティ43bを介して、第2クッション部用キャビティ52と連結される(図5,6参照)。また、型閉じ時には、本体部10の突出部20が射出流路用キャビティ50と頭部12の裏面との間に配置されると共に(図5参照)、当該突出部20と頭部12の裏面との間に第2クッション部用キャビティ52が区画形成される(図5,6参照)。
射出成形型40の型閉じ完了後、加熱されて溶融状態の弾性ポリマー材料が、ホットランナー45から射出ゲート41aを介して射出流路用キャビティ50に射出される。そして、流動する弾性ポリマー材料の先端が、塊部用キャビティ53のうちのメイントラップ部15aを形成するキャビティに到達し充填された後、後に続く弾性ポリマー材料が、射出流路用キャビティ50及び塊部用キャビティ53を通って第1及び第2クッション部用キャビティ51,52にそれぞれ供給される。具体的には、左スライド型43に隣接する第2クッション部用キャビティ52に供給される溶融状態の弾性ポリマー材料は、ホットランナー45から、射出流路用キャビティ50、塊部用キャビティ53および連通流路用キャビティ43bを経由して第2クッション部用キャビティ52に到達し、当該キャビティ52を満たす。また、右スライド型44に隣接する第1クッション部用キャビティ51に供給される溶融状態の弾性ポリマー材料は、ホットランナー45から、射出流路用キャビティ50、塊部用キャビティ53、図示しない穴やキャビティを経由して第1クッション部用キャビティ51に到達し、当該キャビティ51を満たす。
このように本実施形態では、ホットランナー45からの弾性ポリマー材料は、第1及び第2クッション部用キャビティ51,52のいずれに向かう場合でも必ず塊部用キャビティ53を通過するように経路設計されている。この塊部用キャビティ53は、塊部15及びその最奥位置のメイントラップ部15aの成形に関わるキャビティであるが、射出流路用キャビティ50とは有意な大きさの連通断面積でもって直接的につながっている。このため、射出流路用キャビティ50を通過する弾性ポリマー材料は、先ず塊部用キャビティ53を優先的に満たす傾向にあり、その後でなければ、連通流路用キャビティ43bやその他キャビティ等に向かうことができない。それゆえ前述したように、相対的に冷えて流動性の低下した弾性ポリマー材料(即ちホットランナーのノズル先端付近に付着又は滞留していた弾性ポリマー材料)の多くが、塊部用キャビティ53で捕捉され、その結果、塊部用キャビティ53で成形される塊部15(とりわけ塊部用キャビティ53の最奥領域で成形されるメイントラップ部15a)内に封入されることになる。かかる塊部用キャビティ53によるコールドスラグのトラップ作用は、低流動性の弾性ポリマー材料が第1クッション部用キャビティ51や第2クッション部用キャビティ52に流入することを未然に防止する。つまり、低流動性の弾性ポリマー材料の後に続く高流動性の弾性ポリマー材料のみが第1及び第2クッション部用キャビティ51,52に供給されることになるため、各クッション部用キャビティ51,52における成形不良(ひいては各クッション部の外観不良)を回避することができる。
射出ゲート41aから各キャビティに弾性ポリマー材料を供給した結果、以下に述べるように弾性ポリマー材料製の各部位が本体部10と直接又は間接的に一体化した状態で成形される。即ち、第1クッション部用キャビティ51に充填された弾性ポリマー材料によって、本体部10の第1部分21に一体的に接合された第1クッション部31が成形される。第2クッション部用キャビティ52に充填された弾性ポリマー材料によって、本体部10の第2部分22に一体的に接合された第2クッション部32が成形される。塊部用キャビティ53に充填された弾性ポリマー材料によって、メイントラップ部15aを含む塊部15が本体部10の裏面側に成形される。射出流路用キャビティ50に充填された弾性ポリマー材料によって、塊部15から上方に起立した射出流路16が成形される。連通流路用キャビティ43bに充填された弾性ポリマー材料によって、射出流路16及び塊部15と第2クッション部32とをつなぐ連通部18が成形される(図7参照)。
弾性ポリマー材料の射出ゲートを41a介しての射出および各キャビティへの充填を完了後、射出成形型40は型開きされる。即ち、可動型42が下動されて固定型41から離間されると共に、左及び右スライド型43,44が水平スライドされて固定型41から離間される。
図7は、可動型42のみが固定型41から離間された型開き途中の状態を示す。図7に示すように、型開きによって、本体部10にクッション部等(31,32,15,16,18)が一体的に接合されてなる中間製品としてのピラーガーニッシュ成形品6Aが、固定型41の下側にぶら下がった状態で得られる。
そして、図7の状態から左スライド型43を固定型41から離間させる過程で、連通部18の端部位置が破断される(図8(A)参照)。具体的には、左スライド型43の連通流路用キャビティ43bと第2クッション部用キャビティ52との境界位置にあってその境界に隣接する左スライド型表面(成形型面)の端部エッジ43e(図7参照)が、カッター(切断刃)として作用する。このため、左スライド型43の左動(固定型41及び本体部10から離間する方向への移動)に伴い前記端部エッジ43eによって、連通流路用キャビティ43bで成形された連通部18と、第2クッション部用キャビティ52で成形された第2クッション部32との連結が切断され、連通部18が連通流路用キャビティ43bから抜ける。なお、このように連通部18の端部位置を破断することで、ピラーガーニッシュ成形品6Aを射出成形型40から取り出し易くなる。
既に説明したように、連通流路用キャビティ43bでは先端位置(図6,7では下端位置、即ち第2クッション部用キャビティ52と接続する端部位置)に断面積が最小となる最狭部が設定されていることから、連通流路用キャビティ43bで形成される連通部18も先端位置において最細部を有することになる。そして、この最細部が機械的強度の最脆弱点となる。この点、左スライド型43の左動に伴う連通部18の破断プロセスでは、左スライド型43の端部エッジ43eによって連通部18の先端位置(最脆弱点たる最細部)が切断されることになるため、連通部18の切断又は破断が非常に容易であると共に、最細部での位置特異的な破断を実現できるため、破断位置の制御性又は選択性を高めることができる。更に、連通部18は先端位置に最細部を有するため、左スライド型43を左動するとき連通部18を連通流路用キャビティ43bから抜けやすくすることもできる。
左及び右スライド型43,44の型開き完了後においては、ピラーガーニッシュ成形品6Aは、本体部10の裏面の、固定型41の下側面に対する密着力及び図示しない脱着可能な保持構造による保持力に基づいて固定型41の下側に保持されているに過ぎないので、手動又は自動での強制力によってピラーガーニッシュ成形品6Aを下向きに引っ張ることで、当該成形品6Aを固定型41から離脱させて最終製品(図8参照)を得ることができる。
なお、図8(A)に示すようなピラーガーニッシュ6を最終製品とすることに何の問題もないが、射出成形後において連通部18はそれ自体として特段の機能を担わないため、図8(B)に示すように、連通部18を切除した状態のピラーガーニッシュ6を最終製品としてもよい。
[実施形態の効果等]
本実施形態では、射出流路用キャビティ50に射出供給された溶融状態の弾性ポリマー材料は、左スライド型43の当接面43aから離れた内部位置にある連通流路用キャビティ43bを通って、第2クッション部用キャビティ52に供給される。このため、連通流路用キャビティ43bが存在せず射出流路用キャビティ50から第2クッション部用キャビティ52に溶融状態の弾性ポリマー材料が直接充填される場合に比べて、射出成形型40にセットされた本体部10の頭部12の裏面に作用する弾性ポリマー材料の射出圧力や熱が小さくなり、その結果、本体部10の頭部12の表面(おもてめん)側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
本実施形態では、射出流路用キャビティ50に射出供給された溶融状態の弾性ポリマー材料は、左スライド型43の当接面43aから離れた内部位置にある連通流路用キャビティ43bを通って、第2クッション部用キャビティ52に供給される。このため、連通流路用キャビティ43bが存在せず射出流路用キャビティ50から第2クッション部用キャビティ52に溶融状態の弾性ポリマー材料が直接充填される場合に比べて、射出成形型40にセットされた本体部10の頭部12の裏面に作用する弾性ポリマー材料の射出圧力や熱が小さくなり、その結果、本体部10の頭部12の表面(おもてめん)側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
なお、連通流路用キャビティ43bの先端が細いこと(先端位置の断面積が狭いこと)で、本体部10に作用する弾性ポリマー材料の射出圧力が小さくなる。このことは、本体部10の頭部12の表面側におけるヒケの防止又は抑制に貢献する。
本実施形態によれば、射出流路用キャビティ50と第2クッション部用キャビティ52とが連続(直接連結)している場合に比べて、第2クッション部用キャビティ52の大きさ(とりわけ厚さ)を小さく設計することができ、ひいては弾性ポリマー材料が固化して収縮する際の収縮量を小さくして、本体部10の頭部12の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
加えて、ピラーガーニッシュの本体部10が、頭部12の裏面と対向し且つ頭部12の幅方向に突出する突出部20を有することで、型閉じ時に射出成形型40内に形成される第2クッション部用キャビティ52が当該突出部20と前記頭部12の裏面との間の領域に限定される。その結果、第2クッション部用キャビティ52の大きさ(とりわけ厚さ)が小さくなり、本体部10の頭部12の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができる。
上述のように多面的な観点から、本体部10の頭部12の表面側におけるヒケの発生を防止又は抑制することができるため、本実施形態によれば、ピラーガーニッシュ本体部の外観品質の低下を防止することができる。
[変更例] 本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で変更実施することもできる。
上記実施形態では、連通部18(又は連通流路用キャビティ43b)の先端位置を最細部としているが、連通部18の基端位置(塊部15側の根元)を最細部として設定してもよい。あるいは、連通部18をその長さ方向の全体にわたって均一な太さ(又は細さ)に設定してもよい。
上記実施形態の射出成形型は、射出成形型が垂直方向に開閉する縦型だが、射出成形型が水平方向に開閉する横型でも良い。
また、上記実施形態では射出ゲートを設けて仮想円Bで囲まれた形態を適用しているが、他の部位にも射出ゲートを設けて回避リブ14を形成しても良く、仮想円Bで囲まれた形態は長手方向に1箇所に適用しても複数個所に適用しても良い。
上記実施形態では、連通部18(又は連通流路用キャビティ43b)の先端位置を最細部としているが、連通部18の基端位置(塊部15側の根元)を最細部として設定してもよい。あるいは、連通部18をその長さ方向の全体にわたって均一な太さ(又は細さ)に設定してもよい。
上記実施形態の射出成形型は、射出成形型が垂直方向に開閉する縦型だが、射出成形型が水平方向に開閉する横型でも良い。
また、上記実施形態では射出ゲートを設けて仮想円Bで囲まれた形態を適用しているが、他の部位にも射出ゲートを設けて回避リブ14を形成しても良く、仮想円Bで囲まれた形態は長手方向に1箇所に適用しても複数個所に適用しても良い。
6 ピラーガーニッシュ(最終製品)
6A ピラーガーニッシュ成形品(中間製品)
10 ピラーガーニッシュ本体部(本体部)
12 頭部
13 脚部
14 回避リブ(脚部の一部)
18 連通部
20 突出部(本体部の頭部の裏面側に位置する部分)
21 本体部の第1部分
22 本体部の第2部分
31 第1クッション部
32 第2クッション部(クッション部)
40 射出成形型
41 固定型(第1成形型)
41a 射出ゲート
41c 成形型面
42 可動型(第2成形型)
42c 成形型面
43 左スライド型(第3成形型)
43a 当接面
43b 連通流路用キャビティ
44c 成形型面
44 右スライド型
44c 成形型面
50 射出流路用キャビティ
51 第1クッション部用キャビティ
52 第2クッション部用キャビティ(クッション部用キャビティ)
53 塊部用キャビティ
6A ピラーガーニッシュ成形品(中間製品)
10 ピラーガーニッシュ本体部(本体部)
12 頭部
13 脚部
14 回避リブ(脚部の一部)
18 連通部
20 突出部(本体部の頭部の裏面側に位置する部分)
21 本体部の第1部分
22 本体部の第2部分
31 第1クッション部
32 第2クッション部(クッション部)
40 射出成形型
41 固定型(第1成形型)
41a 射出ゲート
41c 成形型面
42 可動型(第2成形型)
42c 成形型面
43 左スライド型(第3成形型)
43a 当接面
43b 連通流路用キャビティ
44c 成形型面
44 右スライド型
44c 成形型面
50 射出流路用キャビティ
51 第1クッション部用キャビティ
52 第2クッション部用キャビティ(クッション部用キャビティ)
53 塊部用キャビティ
Claims (5)
- 長尺な本体部と、その本体部よりも低硬度の弾性ポリマー材料からなるクッション部とを一体的に具備するピラーガーニッシュを製造する方法において、当該方法は、
頭部と、その頭部の裏面から突出する脚部とを有する長尺な本体部を準備するピラーガーニッシュ本体部準備工程と、
相対移動可能な第1成形型及び第2成形型、並びに、前記第1及び第2成形型の相対移動方向に対して交差する方向にスライド移動可能な第3成形型を少なくとも有してなる、クッション部成形用の開閉可能な射出成形型であって、前記第3成形型は、前記本体部の頭部の裏面側に位置する部分と当接する当接面と、前記当接面から離れた内部位置にあって当該第3成形型のスライド方向と交差する方向に延びる連通流路用キャビティとを有する、射出成形型を準備する射出成形型準備工程と、
開いた状態の射出成形型に、前記長尺な本体部をセットする工程と、
射出成形型を閉じる型閉じ工程であって、射出成形型を閉じることで当該射出成形型の内部には、
・前記本体部の脚部に隣接する射出流路用キャビティ、及び、
・前記本体部の一部と射出成形型の成形型面との間に区画されるクッション部用キャビティ
が形成されると共に、前記第3成形型の連通流路用キャビティによって、前記射出流路用キャビティと、前記クッション部用キャビティとが連結される、型閉じ工程と、
前記型閉じ工程の後、加熱されて溶融状態の弾性ポリマー材料を前記射出流路用キャビティに射出する射出工程と、
を備えており、
前記射出工程では、前記射出流路用キャビティから前記連通流路用キャビティを介して前記クッション部用キャビティに弾性ポリマー材料を充填することにより、前記本体部に対し長手方向に沿って一体的に接合されたクッション部が成形される、ことを特徴とするピラーガーニッシュの製造方法。 - 前記長尺な本体部は更に、前記頭部の裏面と対向し且つ前記頭部の幅方向に突出する突出部を有しており、
前記型閉じ工程では、前記本体部の突出部が前記射出流路用キャビティと前記頭部の裏面との間に配置されることで、当該突出部と前記頭部の裏面との間に前記クッション部用キャビティが区画形成される、ことを特徴とする請求項1に記載のピラーガーニッシュの製造方法。 - 前記型閉じ工程では、前記射出流路用キャビティと、前記クッション部用キャビティとの間において、相対的に冷えた一部の弾性ポリマー材料を捕捉し封入するための塊部用キャビティが更に形成される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のピラーガーニッシュの製造方法。
- 前記射出工程の後、射出成形型を開いて前記本体部にクッション部を一体的に接合してなるピラーガーニッシュ成形品を射出成形型から取り出す型開き工程を更に備え、
当該型開き時に、前記第3成形型を第1及び第2成形型から離間するようにスライド移動させるとき、前記第3成形型の連通流路用キャビティに充填された弾性ポリマー材料によって形成された連通部を破断する、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のピラーガーニッシュの製造方法。 - 前記連通流路用キャビティには、断面積が最小となる最狭部が設定されており、当該連通流路用キャビティで形成される前記連通部は、前記最狭部に対応する最細部を有する、ことを特徴とする請求項4に記載のピラーガーニッシュの製造方法。
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