JP2832692B2 - 自動車用バンパの製造方法 - Google Patents

自動車用バンパの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用バンパの製
造方法、特に、コアと、そのコアを被覆する外層とより
なるサンドイッチ構造を備えた自動車用合成樹脂製バン
パを製造すべく、外層用成形材料を金型のゲートを通じ
てバンパ成形用キャビティ内に射出する第1工程と、コ
ア用成形材料を射出して前記ゲート内およびキャビティ
内の前記外層用成形材料内に流入させると共にそれら外
層用およびコア用成形材料を前記キャビティ内に流動さ
せる第2工程とを用いる製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種バンパにおいては、その肉
厚がバンパ全体に亘り比較的薄く、且つ略同一となるよ
うに設定され、また車体中央部より左右方向に延びる車
体への取付部がバンパの前上部後縁を形成している。こ
の場合、金型のバンパ成形用キャビティにおいて、その
取付部成形領域にゲートが開口している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種製造方法におい
ては、外層用成形材料がキャビティ内を流動中である間
は、その外層用成形材料内にコア用成形材料が流入され
るが、外層用成形材料の流動方向前部側がキャビティの
終端に到達して流動を停止した後は、その流動方向前部
側内にコア用成形材料を流入させることは困難となる。
【0004】このような状況下において、前記のような
金型を用いてバンパの製造を行うと、外層用成形材料を
キャビティ内に射出した場合、キャビティの取付部成形
領域の容積が小さい(つまり狭い)ことに起因して、そ
の取付部成形領域のキャビティ長手方向(車体左右方
向)への材料分配能が低く、そのため外層用成形材料が
取付部成形領域に近い、キャビティの中央端部領域に到
達して流動停止するまでの時間に比べて、取付部成形領
域から遠い、キャビティの長手方向両端部領域に到達し
て流動停止するまでの時間が大幅に長くなる。その結
果、中央端部領域において、外層用成形材料内にコア用
成形材料を流入させることができず、これに起因して、
全体に亘りサンドイッチ構造を備えたバンパを得ること
ができない、という問題を生じる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、キャビティの
取付部成形領域におけるキャビティ長手方向への材料分
配能を高め、これにより全体に亘ってサンドイッチ構造
を備えたバンパを得ることができる前記製造方法を提供
することを目的とする。
【0006】前記目的を達成するため本発明によれば、
コアと、そのコアを被覆する外層とよりなるサンドイッ
チ構造を備えた自動車用合成樹脂製バンパを製造すべ
く、外層用成形材料を金型のゲートを通じてバンパ成形
用キャビティ内に射出する第1工程と、コア用成形材料
を射出して前記ゲート内およびキャビティ内の前記外層
用成形材料内に流入させると共にそれら外層用およびコ
ア用成形材料を前記キャビティ内に流動させる第2工程
とを用いる製造方法において、前記金型として、バンパ
の、車体中央部より左右方向に延びる車体への取付部を
成形する前記キャビティの取付部成形領域に前記ゲート
が開口し、また前記取付部の肉厚t 1 を、その取付部を
除くバンパ主体部の肉厚t 2 よりも大となるように設定
して、前記取付部成形領域のキャビティ長手方向への材
料分配能を高めるようにしたものを用い、前記第2工程
における前記コア用成形材料の射出速度Veを前記第1
工程における前記外層用成形材料の射出速度Va,Vb
より速くする自動車用バンパの製造方法が提供される。
【0007】
【0008】記のような金型においては、その取付部
成形領域における外層用成形材料の流動抵抗が軽減され
るので、その領域のキャビティ長手方向への材料分配能
が高められる。その結果、外層用成形材料が取付部成形
領域に近い、キャビティの中央端部領域に到達して流動
停止するまでの時間と、取付部成形領域から遠い、キャ
ビティの長手方向両端部領域に到達して流動停止するま
での時間との差が小さくなる。これにより、コア用成形
材料を中央端部領域および長手方向両端部領域において
外層用成形材料内に略均等に流入させることが可能とな
り、しかも第2工程におけるコア用成形材料M 2 の射出
速度Veが第1工程における外層用成形材料M 1 の射出
速度Va,Vbよりも速く設定されているので、外層用
成形材料M 1 の流動方向前部側にコア用成形材料M 2
流動方向前部側を到達させることが可能である。このよ
うにして、全体に亘りサンドイッチ構造を備えたバンパ
を得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1において、自動車1の車体2
前部にサンドイッチ構造を備えた合成樹脂製バンパ3が
取付けられている。そのサンドイッチ構造は、図2に示
すようにコア4と、そのコア4を被覆する外層5とより
なる。車体中央部Aより左右方向に延びる車体2への帯
状取付部3aは、バンパ3の前上部後縁の略3分の1を
形成し、またその肉厚t1 は、取付部3aを除くバンパ
主体部3bの肉厚t2 よりも厚くなっている。例えば、
両肉厚t1 ,t2 の間にはt1 ≧1.5t2 の関係が成
立する。
【0010】取付部3aは、鋼板製ビームaの一端部に
複数のクリップbにより取付けられ、そのビームaの他
端は車体2に取付けられる。したがって取付部3aの肉
厚t 1 を厚くすることはバンパ3の取付強度を向上させ
る上で有効である。
【0011】コア4の成形材料は、エチレンプロピレン
ゴム(EPR)により変性されたポリプロピレン(P
P)を用いて成形され、且つ表面に熱硬化性合成樹脂塗
膜を有する回収バンパを粉砕して得られたものを主材と
する。また外層5の成形材料は、エチレンプロピレンゴ
ムにより変性されたポリプロピレンを主材とする。
【0012】図3において、バンパ3を製造するために
用いられる射出成形装置6は、外層用成形材料を射出す
べくスクリュ7を有する第1射出ユニット8と、コア用
成形材料を射出すべくスクリュ9を有する第2射出ユニ
ット10と、両射出ユニット8,10を接続するノズル
11と、ノズル11に連結されたホットランナブロック
12と、ホットランナブロック12に着脱自在の分割式
金型13とを備えている。金型13はホットランナブロ
ック12側の固定型131 と、その固定型13 1 に対し
て進退可能な複数の可動型132 ,133 とよりなる。
【0013】ノズル11の供給路14はホットランナ1
5を介して金型13の複数のゲート16に連通し、各ゲ
ート16はバンパ成形用キャビティ17の取付部成形領
域17aに連通する。図中、H1 はバンドヒータ、H2
はカートリッジヒータである。
【0014】ノズル11内に中空の外側ニードル18と
中実の内側ニードル19とが同心状に配設される。外側
ニードル18において、先端側の弁部20は供給路14
に対向し、基端側のピストン21はシリンダ22内に摺
動自在に嵌合される。ピストン21およびシリンダ22
は、供給路開閉用作動機構23を構成する。内側ニード
ル19において、先端側の弁部24は、外側ニードル1
8の弁部20に形成された弁孔25に対向し、基端側の
ピストン26は外側ニードル18の基端側に形成された
シリンダ部27に摺動自在に嵌合される。ピストン26
およびシリンダ部27は弁孔開閉用作動機構28を構成
する。
【0015】外側ニードル18はその弁部20に連なる
テーパ状外周面を有し、そのテーパ状外周面とノズル1
1内周面との間に外側通路29が形成される。その外側
通路29の一端は供給路14に、他端はノズル11の通
孔30を介して第1射出ユニット8にそれぞれ連通する
ようになっている。また外側ニードル18はその基端側
にストレート状外周面を有し、その外周面により通孔3
0を閉じることができる。
【0016】内側ニードル19はその弁部24に連なる
テーパ状外周面を有し、そのテーパ状外周面と外側ニー
ドル18内周面との間に内側通路31が形成される。そ
の内側通路31の一端は弁孔25に、他端は外側ニード
ル18およびノズル11の通孔32,33を介して第2
射出ユニット10にそれぞれ連通するようになってい
る。また内側ニードル19はその基端側にストレート状
外周面を有し、その外周面により通孔32を閉じること
ができる。
【0017】次に、射出成形装置6を用いたバンパ3の
具体的製造例について説明する。
【0018】図1,2において、バンパ3の各部の寸法
は次の通りである。車体2を基準にして、左右方向長さ
c=1700mm、前後方向の長さd=550mm、高さe
=300mm、取付部3aの左右方向長さf=1200m
m、取付部3aの前後方向長さg=40mm、取付部3a
の肉厚t1 =6mm、バンパ主体部3bの肉厚t2 =4mm
である。したがって両肉厚t1 ,t2 の間にはt1
1.5t2 の関係が成立する。
【0019】このバンパ3の形状に応じてキャビティ1
7の各部の寸法が決められる。この場合、ゲート16の
数は3本、ゲート16の直径h=1.5mm、ホットラン
ナ15の左右方向長さk=900mm、供給路14の中心
線とホットランナ15の左、右端間の長さm=450mm
である。 A.コア用成形材料の調製 回収バンパとして、エチレンプロピレンゴムにより変性
されたポリプロピレンを用いて成形され、且つ表面に二
液性ウレタン塗膜を有するものを選定した。この回収バ
ンパの組成は次の通りであった。
【0020】 ポリプロピレン 64重量% エチレンプロピレンゴム 28重量% タルク 7重量% 塗膜 1重量% 回収バンパを粉砕機に投入して粉砕を行い、次いで粉砕
物を造粒機に投入して溶融練りを行い、その溶融混練物
を80〜100メッシュのフィルタを通して粗大粒子を
除去し、その後、溶融混練物を内径約1mmの細管を通し
て線状物を成形し、さらにその線状物を1〜数mmの長さ
に切断してペレット状のコア用成形材料を得た。 B.外層用成形材料の調製 回収バンパの組成(ただし、塗膜は除く)と同一組成を
狙って、 ポリプロピレン 63重量% エチレンプロピレンゴム 30重量% タルク 7重量% の混合物を造粒機に投入して、前記A欄で述べた方法と
同様の方法でペレット状の外層用成形材料を得た。 C.バンパの製造 (i) 図3において、第1射出ユニット8に外層用成形
材料が装入されて210℃の溶融状態に保持され、また
第2射出ユニット10にコア用成形材料が装入されて2
00℃の溶融状態に保持される。固定型131 および各
可動型132 ,133 の予熱温度はそれぞれ40℃,5
0℃である。 (ii) 第1工程として、図4に示すように、外側通路2
9が「連通」、内側通路31が「遮断」の状態におい
て、第1射出ユニット8の作動下で外層用成形材料M1
を供給路14、ホットランナ15および各ゲート16を
通じ金型13のバンパ成形用キャビティ17内に射出し
た。 (iii) 第2工程として、図5に示すように、第1射出
ユニット8の作動下で外側通路29の供給路14側を弁
部20により絞り、また内側通路31が「連通」の状態
において、第2射出ユニット10の作動下でコア用成形
材料M2 を射出して、そのコア用成形材料M2 を供給路
14、ホットランナ15、各ゲート16およびキャビテ
ィ17内の外層用成形材料M1 内に流入させると共にそ
れら外層用およびコア用成形材料M1 ,M2 をキャビテ
ィ17内に流動させ、次いで第2射出ユニット10の作
動を停止させた。 (iv) 第3工程として、図6に示すように、外側通路2
9が「連通」、内側通路31が「遮断」の状態におい
て、第1射出ユニット8の作動下で外層用成形材料M1
により供給路14、ホットランナ15および各ゲート1
6内に存する二重構造の外層用およびコア用成形材料M
1 ,M2 をキャビティ17内に押出すことによりコア4
および外層5を成形し、次いで第1射出ユニット8の作
動を停止させた。 (v) 金型13をホットランナブロック12から離間
し、次いで型開きを行ってバンパ3を得た。
【0021】前記製造プロセス後、ホットランナ15内
には外層用成形材料M1 が溶融状態で保持されているの
で、バンパ3の成形を連続して行うことができる。
【0022】表1は、バンパ3の製造において、第1〜
第3工程に関する外層用成形材料M 1 およびコア用成形
材料M2 の射出時間と射出速度を示す。
【0023】
【表1】
【0024】図7は表1に基づいて射出時間と射出速度
との関係をグラフ化したものである。この場合、射出速
度は、第1工程では外層用成形材料M1 について2段階
に、第2工程ではコア用成形材料M2 について1段階
に、また外層用成形材料M1 については3段階に、第3
工程では外層用成形材料M1 について1段階にそれぞれ
制御された。
【0025】前記のような金型13においては、その取
付部成形領域17aにおける外層用成形材料M1 の流動
抵抗が軽減されるので、図8に示すようにその領域17
aにおけるキャビティ長手方向への材料分配能が高めら
れる。その結果、外層用成形材料M1 が、図1,2のバ
ンパ3および図3のキャビティ17に示すように取付部
成形領域17aに近い、キャビティ17の中央端部領域
17bに到達して流動停止するまでの時間と、図1のバ
ンパ3に示すように取付部成形領域17aから遠い、キ
ャビティ17の長手方向両端部領域17cに到達して流
動停止するまでの時間との差が小さくなる。これによ
り、コア用成形材料M2 を中央端部領域17bおよび長
手方向両端部領域17cにおいて外層用成形材料M1
に略均等に流入させることが可能となり、しかも図7に
示すように、第2工程におけるコア用成形材料M 2 の射
出速度Veが第1工程における外層用成形材料M 1 の射
出速度Va,Vbよりも速く設定されているので、外層
用成形材料M 1 の流動方向前部側にコア用成形材料M 2
の流動方向前部側を到達させることが可能である。
【0026】このようにして得られたバンパ3は、全体
に亘りサンドイッチ構造を備えた品質の優れたものであ
った。このバンパ3においては、回収バンパより調製さ
れたコア用成形材料M2 の充填率が高いのでバンパ3の
生産コストの低減および省資源化を図る上で有効であ
る。
【0027】第2工程において、外層用成形材料M1
射出速度Vb,Vc,Vdを第1工程における最高射出
速度Vaよりも遅くすれば、コア用成形材料M2 の射出
速度Veをそれ程速くしなくても、両材料M1 ,M2
射出速度差を大きくすることができる。
【0028】また第3工程における外層用成形材料M1
の射出速度Vdを第2工程における外層用成形材料M1
の最終射出速度以下、このバンパ3の製造においてはV
dに設定すると、第3工程において外層用成形材料M1
がコア用成形材料M2 内へ流入することがなく、これに
よりバンパ3のゲート連通部を外層用成形材料M1 のみ
により成形することができる。
【0029】比較のため、取付部3aの肉厚t1 をバン
パ主体部3bの肉厚t2 と同一に設定したバンパ3を製
造すべく、取付部成形領域17aの狭い金型13を用
い、前記と同一条件にて比較例バンパ3を製造したとこ
ろ、中央端部領域17bにおいて外層用成形材料M1
コア用成形材料M2 を流入させることができず、コア用
成形材料M2 が外層用成形材料M1 を突破ってその表面
に食出す、という不具合が発生していた。
【0030】バンパ3の製造に用いられる外層用成形材
料M1 としては、前記のものの外に以下のものを挙げる
ことができる。 〔配合例1〕 ポリプロピレン 63重量% エチレンプロピレンゴム 30重量% タルク 7重量% 耐候性安定剤 1phr 紫外線吸収剤 1phr カーボンブラック(顔料) 3phr 塗装性向上改質剤 3phr 〔配合例2〕 ポリプロピレン 60重量% エチレンプロピレンゴム 30重量% タルク 10重量% 耐候性安定剤 1phr 紫外線吸収剤 1phr カーボンブラック(顔料) 3phr 塗装性向上改質剤 3phr バンパ3の製造に用いられるコア用成形材料M2 として
は、前記のものの外に以下のものを挙げることができ
る。 (1)93重量%のポリプロピレンと7重量%のタルク
とよりなる成形材料。この場合、ポリプロピレンはその
重合工程で同時に合成された30重量%のエチレンプロ
ピレン系ゴムを含む。またタルクはポリプロピレン合成
の最終工程で、その合成物に添加されたものである。こ
の成形材料は、ポリプロピレンとエチレンプロピレン系
ゴムとを別々に合成して配合したものよりも安価であ
る。 (2)下記の成分を配合した成形材料 ポリプロピレン 60重量% エチレンプロピレンゴム 30重量% タルク 10重量
【0031】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、前記のよ
うに構成された金型を用いると共にコア用成形材料およ
び外層用成形材料の射出速度を前記のように特定する
とによって、全体に亘りサンドイッチ構造を備えた高品
質なバンパを量産することができる。請求項2記載の発
明によれば、回収バンパより調製されたコア用成形材料
の充填率を高めて、バンパの生産コストの低減および省
資源化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バンパの斜視図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】射出成形装置の縦断面図である。
【図4】第1工程図である。
【図5】第2工程図である。
【図6】第3工程図である。
【図7】実施例における射出時間と射出速度との関係を
示すグラフである。
【図8】外層用成形材料の流れを示す、図3の8−8線
断面図である。
【符号の説明】
3 バンパ 3a 取付部 4 コア 5 外層 13 金型 16 ゲート 17 キャビティ 17a 取付部成形領域 A 車体中央部 M1 外層用成形材料 M2 コア用成形材料 t1 ,t2 肉厚
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−117588(JP,A) 特開 平6−143353(JP,A) 特開 平6−143356(JP,A) 特開 平4−293638(JP,A) 実開 平1−115961(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60R 19/00 - 19/56 B29C 45/00 - 45/84

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コア(4)と、そのコア(4)を被覆す
    る外層(5)とよりなるサンドイッチ構造を備えた自動
    車用合成樹脂製バンパ(3)を製造すべく、外層用成形
    材料(M1 )を金型(13)のゲート(16)を通じて
    バンパ成形用キャビティ(17)内に射出する第1工程
    と、コア用成形材料(M2 )を射出して前記ゲート(1
    6)内およびキャビティ(17)内の前記外層用成形材
    料(M1 )内に流入させると共にそれら外層用およびコ
    ア用成形材料(M1 ,M2 )を前記キャビティ(17)
    内に流動させる第2工程とを用いる製造方法において、
    前記金型(13)として、バンパ(3)の、車体中央部
    (A)より左右方向に延びる車体(2)への取付部(3
    a)を成形する前記キャビティ(17)の取付部成形領
    域(17a)に前記ゲート(16)が開口し、また前記
    取付部(3a)の肉厚t 1 を、その取付部(3a)を除
    くバンパ主体部(3b)の肉厚t 2 よりも大となるよう
    に設定して、前記取付部成形領域(17a)のキャビテ
    ィ長手方向への材料分配能を高めるようにしたものを用
    い、前記第2工程における前記コア用成形材料(M 2
    の射出速度Veを前記第1工程における前記外層用成形
    材料(M 2 )の射出速度Va,Vbより速くすることを
    特徴とする自動車用バンパの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記コア用成形材料(M2 として回収
    バンパより調製されたものを用いる、請求項1記載の自
    動車用バンパの製造方法。
JP7286205A 1995-11-02 1995-11-02 自動車用バンパの製造方法 Expired - Fee Related JP2832692B2 (ja)

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