JP3194425B2 - 射出成形方法および射出成形型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形方法およ
び射出成形型に関する。さらに詳しくは、部分的に表皮
を有する成形品を作成するものであり、シワのない表皮
の成形が可能な射出成形方法および射出成形型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、部分的に表皮を有する成形品を
作成するための射出成形型は、図７に示されるように、
一対の金型８１、８２のうちの一方の金型８１（主に移
動型）に抜気用の細孔８３を設けて真空吸引ポンプ８４
に連結し、表皮８５を真空引きで移動型８１の型表面９
０に沿わせて固定している（図７の（ａ）参照）。その
のち、マニホールド８６を通して溶融樹脂を表皮８５の
裏面側８７ａ、および、表皮８５の無い部分８７ｂに注
入する（図７の（ｂ）参照）。硬化した成形品８８は、
移動型８１の後退（矢印８９方向）とともに型表面９０
から突出する押出しピン９１によって押し出される（図
７の（ｃ）参照）。

【０００３】前述の射出成形型において、型表面９０に
沿わせる前の表皮８５としては、予備成形のされていな
い薄平板状のものが用いられる場合が多く、真空吸引
で、移動型８１の型表面９０に沿わせて所望する３次元
形状に形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表皮を
型に沿わせる時に、型表面に向けて大きく移動する表皮
の中央部によって、表皮の端部は引っ張られてずれやす
く、形成された表皮がシワ不良を起こしているという問
題がある。

【０００５】本発明は、前記問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、表皮を部分的に有す
る成形品をうる方法および型であって、表皮の端部をし
っかりと固定でき、シワ不良のない表皮を有する成形品
を形成することのできる射出成形方法および射出成形型
を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の射出成形方法
は、一対の金型のうち樹脂を注入する側の金型に、表皮
の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿入溝に挿入
された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向けて押圧し固
定するための凸片を複数個、それらのあいだを溶融樹脂
が流れうるように設け、表皮の裏面側を樹脂を注入する
側の金型の型表面に向け、当該表皮の端部を当該金型の
挿入溝に挿入する工程と、前記表皮の端部を前記凸片で
固定する工程と、前記表皮の表面側をもう一方の金型の
型表面に押し付けるように溶融樹脂を当該表皮の裏面側
に注入する工程と、前記表皮の端部で前記凸片の間を溶
融樹脂が通り抜けることにより、表皮の有る部分と表皮
の無い部分とを連結する樹脂層を形成する工程を含んで
なることを特徴としている。請求項１記載の発明によ
り、表皮の端部を凸片で強固に押圧固定することができ
るので、樹脂の注入によりもう一方の金型の型表面に沿
わせるように押圧しても、表皮の端部がずれることはな
い。また、表皮の裏側に形成される樹脂層と、表皮の無
い部分に形成される樹脂層が一体ものとして連結してお
り、表皮の端部の境界が美しく、かつ強固である。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、前記金型に固定する前の表皮は予備成形の
されていない平板状のものである。表皮として予備成形
のされているものを用いることもできるが、とくに予備
成形がされていない平板状のものを用いると、樹脂層の
形成と同時に表皮の成形をすることができるので、予備
成形工程を省くことができる。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から
押し出す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方
向の両成分を有する方向に移動する押出しピンが設けら
れており、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動す
る方法である。押出しピンは型表面より突出して、型表
面から成形品を押し出し取り外す。一方、この押出しピ
ンは、成形品の押出し方向と、成形品から凸片を抜く方
向の両成分を有する方向（成形品の押出し方向に対し
て、内側または外側に傾いた方向）に移動する。凸片
は、押出しピンと連動し、相対的には、成形品の押出し
方向に対して垂直な方向にも移動する。ところで、凸片
は表皮の端部を挿入溝の側面に向けて押圧するものであ
り、凸片により形成されるアンダーカット（成形品のく
り抜き部分）から凸片を抜くには、成形品の押出し方向
に対して略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。
この押出しピンによって、凸片はそのような方向にも移
動するので、成形品の押出しと凸片の引き抜きが一度に
行われる。なお、この押出しピンには、従来から射出成
形型が有している押出し機構が連結され、駆動される。

【０００９】請求項４記載の射出成形型は、表皮の端部
を挿入するために型表面に設けられる挿入溝と、該挿入
溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前記挿入
溝の一部となるように形成される固定具と、該固定具の
前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れうるように
設けられる凸片と、前記挿入溝が設けられた型表面と端
部を固定された表皮との間に溶融樹脂を注入するための
導入管とが設けられた第１金型、および該第１金型に固
定された表皮が溶融樹脂の注入により押しつけられる型
表面を有する第２金型とからなることを特徴とする。凸
片および固定具を用いて樹脂を注入する側の金型である
第１金型の挿入溝に、表皮の端部を固定する。この固定
は機械的になされ強固であるので、金型と表皮の間に溶
融樹脂が注入され、表皮が大きく膨らむように移動し、
もう一方の金型である第２金型の型表面に押しつけられ
ても、表皮の端部が移動するようなことはない。また、
このとき、表皮には、予備成形の有る無しに関わらず最
終的な成形がなされる。表皮の端部は、間隔を開けて複
数個設けられている固定具に設けられた凸片によって部
分的に固定されており、凸片と凸片の間を溶融樹脂が流
れ、表皮の有る側と無い側の連結した樹脂層を形成す
る。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明に加えて、硬化した成形品を前記型表面から押し出す
方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両成
分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型に
設け、前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側
の面を押出しピンの移動方向と平行となるように形成す
るとともに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と
連動して進退するよう構成してなるものである。凸片
は、挿入溝の側面に向けて、言い換えれば、成形品が押
し出される方向に対して略垂直な方向に向けて、表皮の
端部を押圧している。したがって、凸片によって形成さ
れる成形品のアンダーカット（成形品のくり抜き部分）
から凸片を引き抜くには、成形品が押し出される方向に
対して、略垂直な方向に凸片を移動させる必要がある。
そこで、従来より、成形品を型表面より押し出すために
用いられている押出しピンの移動方向を、成形品の押出
し方向に対して傾斜（傾斜方向は、凸片を抜く方向）さ
せ、この先端に固定具を設けた。また、凸片が設けられ
る固定具の裏側の面を押出しピンの移動方向と平行とな
るように、成形品の押出し方向とは傾斜させて形成した
ので、固定具の移動によって第１金型と固定具のあいだ
に隙間が生じることがなく、固定具を押し込むことによ
って表皮の端部をより強固に押圧することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図示例と
ともに説明する。図１は、本発明の射出成形方法の一実
施例の概略説明図であり、図２は、本発明の射出成形型
の一実施例の要部説明図、図３は、本発明の射出成形方
法および射出成形型で成形される成形品の一例を示す斜
視説明図であり、図４は、本発明の射出成形型の他の実
施例の側断面図であり、図５および図６は、射出成形型
のさらに他の実施例の要部説明図および側断面図であ
る。

【００１２】図１において、本発明の射出成形型は、第
１金型１と第２金型２からなり、第１金型１には溶融樹
脂を注入するための導入管３と、挿入溝４と、凸片５を
有する固定具６と、押出しピン７が設けられている。な
お、１０は表皮であり、図１の（ａ）では、挿入溝４に
その端部１１が固定された状態を示している。本発明で
は、挿入溝４に固定する前の表皮１０として、全く成形
のされていない薄肉板状のものを使用することができる
が、ある程度成形のされているもの（予備成形のされて
いるもの）を用いることもできる。また、図１の（ｂ）
において、１３は樹脂層であり、表皮１０の有る部分１
３ａと無い部分１３ｂとが一体となっている。

【００１３】第１金型１および第２金型２としては、射
出成形型として通常使用されている固定型および移動型
を利用することができる。通常、固定型に溶融樹脂を供
給する射出シリンダーが連結され、移動型に製品押出し
機構が設けられている。本発明における樹脂を注入する
側の第１金型としては、この固定型であることが好まし
く、固定型に製品押出し機構も設けられる。しかしなが
ら、本発明ではこれに限らず、移動型に樹脂を注入する
導入管３と押出しピン７を有する製品押出し機構を設
け、表皮を固定するように構成することもできる。

【００１４】挿入溝４は、第１金型１の型表面８に、表
皮１０の周りを取り囲むように設けられ、表皮１０の端
部１１が挿入される。また、図２に示されるように、挿
入溝４の一側面１４は、部分的に固定具６の一側面１５
を共有している。この固定具６は、図３に示されるよう
に、表皮１０の端部１１の周りを部分的に押さえるた
め、挿入溝４に、適当な間隔を開けて複数個、配設され
ている。

【００１５】固定具６は、図２に示されるように、挿入
溝４側の一側面１５に凸片５を有している。固定具６の
幅Ｗは、１０〜３０ｍｍ程度であり、約２０ｍｍとする
ことが好ましく、第１金型１内に配設される冷却配管
（図示せず）と干渉しないようになっている。また、固
定具６は、押出しピン７の先端に固着されており、押出
しピン７と連動する。また、側面１５の裏側の面１８
は、押出しピン７の移動方向２３と平行で、成形品の押
出し方向２１に対して傾斜している。固定具６は、面１
８がこのように傾斜しているので、押出しピン７の進退
動作と連動して移動しても、面１８と第１金型１とのあ
いだに隙間が生じることがない。また、固定具６を押し
込むことによって、凸片５を挿入溝４の一方の側面１６
に向けて進出させることができ、表皮１０の端部１１を
より強固に押圧することができる。

【００１６】凸片５は、図２に示されるように、固定具
６の側面１５に、挿入溝４のもう一方の側面１６に向け
て突出するように設けられている。また、表皮１０の端
部１１を全幅に渡ってではなく、部分的に固定するもの
であり、凸片５と凸片５の間を溶融樹脂が流れうるよう
になっている。凸片５と凸片５の間を通り抜けた溶融樹
脂は、表皮１０の有る部分１３ａと無い部分１３ｂとが
一体化された樹脂層１３を形成する。これによって、表
皮の端部の美観に優れ、強固な成形品となる。

【００１７】なお、表皮１０を固定するときは、固定具
６が押出しピン７の先端に設けられているので、押出し
ピン７を突出させて挿入溝４から固定具６を取り出し、
表皮１０の端部１１を挿入溝４に挿入してから、押出し
ピン７を後退させて固定具６を挿入溝４に嵌入するよう
にする。このとき、凸片５は、表皮１０の端部１１を挿
入溝４の奥に向けて引っ張るようにして固定するので、
表皮１０をより強固に固定することができる。そして、
表皮１０の裏面側に注入された溶融樹脂が、表皮１０を
第２金型２の型表面に向けて押圧するように、いわば、
表皮１０を膨らませるようなかたちで、表皮１０の中央
側から端部１１に向けて表皮１０を引っ張っても、凸片
５により強固に固定されているので、表皮１０はズレる
ことなく、シワ不良を起こさない。このように、凸片５
は、溶融樹脂の流れを許容しつつ表皮の端部を強固に固
定できるのであれば、その形状は、図示例の矩形突起に
限定されず、円筒突起物、円錐台、半球体などが可能で
ある。

【００１８】押出しピン７は、図１に示されるように、
その根元側に配設される押出し板２０などの駆動機構に
より、型表面８より突出しうるよう構成されている。ま
た、図１の（ｃ）の矢印２１、２２、２３に示されるよ
うに、押出しピン７の移動方向２３は、製品（硬化した
成形品）の押出し方向２１と、凸片５をアンダーカット
（凸片５によって製品９に生じた孔）２５から抜く方向
２２の、両成分を有している。これに対し、２点鎖線で
示されている押出しピン１７は、従来から用いられてい
るものと同様であり、製品押出し方向（矢印２１方向）
に進退するのみである。第１金型１には、押出しピン７
の他、必要に応じて押出しピン１７を適宜設けておく。
固定具６は、このように移動する押出しピン７の先端に
設けられるので、製品９の押出しと同時にアンダーカッ
ト２５から凸片５を抜くことができる。

【００１９】第１金型１に設けられる導入管３は、射出
シリンダーから射出されてくる溶融樹脂を表皮１０の裏
面側１３ａの略中央部および表皮１０の無い部分１３ｂ
に導入するものである。また、図１の（ｂ）に示される
ように、表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂
は、表皮１０を第２金型２の型表面に押しつけ、表皮１
０の成形を補助的に行うものである。したがって、表皮
１０の表側（表皮１０と第２金型２の型表面との間）に
溶融樹脂が入り込むことのないように、表皮１０の裏面
側１３ａから表皮１０の無い部分１３ｂに向けて溶融樹
脂が流れるように、導入管３ａと３ｂの流量は調整され
る。

【００２０】なお、本発明は、複合表皮を使用する比較
的に平坦な製品を形成するのに好適に利用され、表皮の
予備成形が必要なく、樹脂層の形成と同時に表皮に３時
限形状の形成をすることができる。具体的にはドアート
リム、ピラーなどの形成に好適に利用される。また、表
皮１０としては、ソリッドの表面層のみからなるもの、
ソリッドの表面層にクッション性を付与するための発泡
層を付着させた２層構造のもの、または、さらに内側層
を設けた３層構造のものなど、単一表皮および複合表皮
を適宜利用することができる。表皮１０の材質としては
ＰＶＣ、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、
ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡＥ）など
が用いられる。また、樹脂層１３の材質としては、ポリ
オレフィン系熱可塑性樹脂が好ましく、なかでもＰＰ
（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）が好適に使
用される。

【００２１】次に、本発明の射出成形方法を図１に基づ
いて説明する。

【００２２】先ず、表皮１０を固定する前に、第１金型
１の押出しピン７を型表面８から進出させて固定具６を
挿入溝４から出す。つぎに、表皮１０の裏面側を第１金
型１の型表面８に向け、当該表皮１０の端部１１を挿入
溝４に挿入し、押出しピン７を駆動させて固定具６を後
退させ、凸片５で表皮１０の端部１１を挿入溝４の深部
に向けて引っ張りつつしっかりと固定する（図１の
（ａ）参照）。

【００２３】つぎに、溶融樹脂を導入管３より表皮１０
の裏面側１３ａおよび表皮１０の無い部分１３ｂに導入
する。表皮１０の裏面側１３ａに注入された溶融樹脂
は、前記表皮１０の表面を第２金型２の型表面に押し付
け、表皮１０の成形をする。また、凸片５の間を溶融樹
脂は表皮１０の裏面側１３ａから表皮１０の無い部分１
３ｂに向けて流れ、表皮１０の端部１１で表皮１０の有
る部分１３ａと表皮１０の無い部分１３ｂとが一体に連
結した樹脂層１３を形成する（図１の（ｂ）参照）。

【００２４】成形品９が硬化したら、第１金型１および
第２金型２を開き、押出し板２０を移動させて、押出し
ピン７および押出しピン１７を進出させる（図１の
（ｃ）参照）。このとき、押出しピン７の先端に設けら
れている固定具６は、成形品９に対し相対的に矢印２２
方向に移動し、凸片５を成形品９の取り出しと同時にア
ンダーカット２５から外す。なお、図３に示される製品
例は、ドアートリムであり、金型１、２から取り出され
た成形品９は、そののち、所定の工程を経て打ち抜き部
２６、２７を打ち抜かれる。

【００２５】つぎに、図４〜図６に基づいて、本発明の
他の実施例を説明する。

【００２６】図１に示される射出成形型において、凸片
５は、表皮１０の表側から裏側を挿入溝４の側面１６に
押しつけるに構成されているが、本発明では、これに限
定されず、図４に示されるように、表皮の裏側３１から
表側３２を挿入溝４の側面３３に押しつけるように構成
することもできる。そのばあい、押出しピン３４の傾斜
方向は、図１の射出成形型の逆となっているが、押出し
ピン３４の移動方向４３は、製品押出し方向４１と凸片
５の引き抜き方向４２の両成分を有している点で同じで
ある。

【００２７】図５および図６に示される射出成形型は、
押出しピンではなくて、油圧シリンダー５１で固定具５
２が移動するように、ピストンロッド５３の先端に固定
具５２が固着されている。このばあい、固定具５２の移
動方向と、凸片５の押圧および引き抜き方向とは同方向
であるので、図２に示される固定具６のように、裏面側
１８を傾斜させておく必要はない。そのほか、従来適宜
の駆動機構を用いることによって固定具を移動させるよ
う構成することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のうち請
求項１および４記載の発明は、凸片により挿入溝に挿入
された表皮の端部を機械的に強固に押圧固定することが
できるので、樹脂の注入によりずれることがない。ま
た、凸片と凸片との間を表皮の有る部分から無い部分へ
樹脂が流れうるので、表皮の裏側に形成される樹脂層
と、表皮の無い部分に形成される樹脂層とを一体ものと
して連結させることができ、表皮の端部の境界が美し
く、かつ強固になる。

【００２９】また、表皮は、表皮の裏面側から注入され
る溶融樹脂によって中央部から膨らまされるようなかた
ちで、表面をもう一方の金型の型表面に押し付けられ、
（予備成形の有る無しに関わらず）最終的な成形がなさ
れる。したがって、予備成形のなされていないものを用
いて、予備成形の工程を省略することができる。

【００３０】さらに、請求項２または５記載の発明で
は、従来からある押出しピンの押出し方向を変化させた
だけで、成形品の押出しと凸片の引き抜きが同時になさ
れるようにしたものであり、装置の変更が容易である。
また、固定具の裏面を傾斜させているので、移動によっ
て第１金型とのあいだに隙間が生ぜず、また押し込むこ
とによって強固に表皮の端部を押圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形方法の一実施例の概略説明図
である。

【図２】本発明の射出成形型の一実施例の要部説明図で
ある。

【図３】本発明の射出成形方法および射出成形型で成形
される成形品の一例を示す斜視説明図である。

【図４】本発明の射出成形型の他の実施例の側断面図で
ある。

【図５】射出成形型のさらに他の実施例の要部説明図で
ある。

【図６】射出成形型のさらに他の実施例の側断面図であ
る。

【図７】従来の射出成形方法の一例の説明図である。

【符号の説明】

１ 第１金型 ２ 第２金型 ３ 導入管 ４ 挿入溝 ５ 凸片 ６、５２ 固定具 ７、３４ 押出しピン ８ 型表面（第１金型） ９ 製品（硬化した成形品） １０ 表皮 １１ 表皮の端部 １３ 樹脂層 １３ａ 表皮の裏面側（表皮の有る部分）の樹脂層 １３ｂ 表皮の無い部分の樹脂層 １４、１６ 挿入溝４の側面 １５ 固定具６の一側面 １８ 固定具６の裏面 ２１ 製品の押出し方向 ２２ 凸片の引き抜き方向 ２３ 押出しピンの移動方向

フロントページの続き (72)発明者 加藤 伸也 兵庫県神戸市長田区浜添通４丁目１番21 号 三ツ星ベルト株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−34659（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102011（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−195422（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−142004（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の金型のうち樹脂を注入する側の金
   型に、表皮の端部を挿入するための挿入溝を設け、該挿
   入溝に挿入された表皮の端部を当該挿入溝の側面に向け
   て押圧し固定するための凸片を複数個、それらのあいだ
   を溶融樹脂が流れうるように設け、 表皮の裏面側を樹脂を注入する側の金型の型表面に向
   け、当該表皮の端部を当該金型の挿入溝に挿入する工程
   と、 前記表皮の端部を前記凸片で固定する工程と、 前記表皮の表面側をもう一方の金型の型表面に押し付け
   るように溶融樹脂を当該表皮の裏面側に注入する工程
   と、 前記表皮の端部で前記凸片の間を溶融樹脂が通り抜ける
   ことにより、表皮の有る部分と表皮の無い部分とを連結
   する樹脂層を形成する工程を含んでなることを特徴とす
   る射出成形方法。
2. 【請求項２】 前記金型に固定する前の表皮は予備成形
   のされていない平板状のものである請求項１記載の射出
   成形方法。
3. 【請求項３】 硬化した成形品を前記型表面から押し出
   す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両
   成分を有する方向に移動する押出しピンが設けられてお
   り、該押出しピンの進退動作と前記凸片が連動する請求
   項１または２記載の射出成形方法。
4. 【請求項４】 表皮の端部を挿入するために型表面に設
   けられる挿入溝と、 該挿入溝に適当な間隔を開けて複数個、その一側面が前
   記挿入溝の一部となるように形成される固定具と、 該固定具の前記一側面に、それらの間を溶融樹脂が流れ
   うるように設けられる凸片と、 前記挿入溝が設けられた型表面と端部を固定された表皮
   との間に溶融樹脂を注入するための導入管とが設けられ
   た第１金型、および該第１金型に固定された表皮が溶融
   樹脂の注入により押しつけられる型表面を有する第２金
   型とからなることを特徴とする射出成形型。
5. 【請求項５】 硬化した成形品を前記型表面から押し出
   す方向と、前記凸片を硬化した成形品から抜く方向の両
   成分を有する方向に移動する押出しピンを前記第１金型
   に設け、 前記固定具の前記凸片が設けられた一側面の裏側の面を
   押出しピンの移動方向と平行となるように形成するとと
   もに、前記固定具が前記押出しピンの進退動作と連動し
   て進退するよう構成してなる請求項４記載の射出成形
   型。