JP4636604B2 - 多色成形品の成形方法 - Google Patents

Description

この発明は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等の自動車用内装部品に好適な多色成形品の成形方法に係り、特に、境界溝部の端末に生じていたパネル側に突出する突起をなくすことにより、突起のカット除去工程を廃止でき、生産性を向上させることができるとともに、車体パネルに対する合わせ精度を高めた多色成形品の成形方法に関する。

図１７は、上下二分割構造の自動車用ドアトリム１を示す正面図であり、この自動車用ドアトリム１は、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との上下二分割体から構成され、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との接合部位は、境界溝部４が設定されている。次いで、上記ドアトリム１を成形する成形金型５の構成について、図１８を基に説明する。成形金型５は、所定ストローク上下動可能な成形上型６と、その下方に位置する固定側の成形下型７と、成形下型７に接続され、溶融樹脂を供給する射出機８ａ，８ｂと、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との境界溝部４に配設され、キャビティを区画する分割バー９とから大略構成されている。

そして、この成形金型５を使用して、二色成形品であるドアトリム１を成形する工程について説明する。まず、成形上型６を下降操作し、成形上下型６，７を型締めする。この時、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、分割バー９はシリンダ９ａの伸長動作により、上方に位置してドアトリムアッパー２を成形するためのキャビティＣ１とドアトリムロア３を成形するためのキャビティＣ２とを区画しており、第１の射出機８ａから溶融樹脂Ｍ１がキャビティＣ１に射出充填される。尚、キャビティＣ１には、ドアトリムアッパー２の表皮２ａが予めセットされており、表皮２ａと樹脂成形品２ｂとの積層体からなるドアトリムアッパー２が成形される。

その後、シリンダ９ａが収縮動作を行ない、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、分割バー９が下降した後、第２の射出機８ｂから溶融樹脂Ｍ２がキャビティＣ２に射出充填され、更にこの溶融樹脂Ｍ２は、分割バー９が下降して生じるスペース内にも充填されてドアトリムアッパー２と一体化する形でドアトリムロア３が所要形状に成形されて、二色成形品であるドアトリム１の成形が完了する。上述したドアトリム１のような二色成形品の成形方法及び成形金型については、特許文献１に詳細に記載されている。

図２１は、上述した従来の成形工法により成形されたドアトリム１の境界溝部４の端末４ａを示す斜視図であり、図２２は、境界溝部４の端末４ａの断面図である。すなわち、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３の境界溝部４における端末４ａでは分割バー９の下降ストロークに対応する突起ａがパネル側に向けて突設され、外観見栄えを低下させ、かつ車体パネルとの間に干渉問題が生じる。従って、図２２中矢印で示すカットラインでこの突起ａをカット処理することにより、体裁を整えるとともに、車体パネルに対する合わせ精度を向上させているのが実情である。

特開平１０−２７８０６０号公報

このように、従来では、上下二分割構造の自動車用ドアトリム１のような二色成形品を同一の成形金型５を使用して成形する場合には、成形金型５内に内装される分割バー９を必要とするため、分割バー９の下降ストロークに応じた寸法の突起ａが境界溝部４の端末４ａに形成され、この突起ａをカットするカット処理工程が必要となり、工数が嵩み、生産性を低下させるという欠点がある。また、精度の良いカット処理を行なわなければ、車体パネルや相手部品との間の合わせ精度が低下するという問題点が同時に指摘されている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成形金型内のキャビティを分割バーにより区画して、各キャビティにそれぞれ専用の射出機から溶融樹脂を射出充填して成形される多色成形品の成形方法であって、多色成形品の接合ラインに沿う境界溝部の端末において、従来形成されていた突起をなくすことにより、突起のカット除去工程を廃止することで、生産性を高め、かつ車体パネルや相手部品に対する合わせ精度を高めた多色成形品の成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、成形上下型を型締めした後、キャビティ内に分割バーを上昇させて、第１のキャビティと第２のキャビティとを区画し、次いで、第１のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填して、一方側の樹脂成形品を成形した後、前記分割バーを下降操作し、第２のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填して、他方側の樹脂成形品を境界溝部を介して一方側の樹脂成形品と一体化してなる多色成形品の成形方法であって、前記境界溝部の端末に相当する分割バーの端末には、溝部が形成され、他方側の樹脂成形品の成形時において、分割バーが下降する際、成形上型と分割バーとの間で縦パーティング構造によりシール性が確保されるとともに、この溝部内に成形上型のパーティング用突起が収容されることで、端末に下方向に延びる突起の形成を回避できるようにしたことを特徴とする。

ここで、多色成形品とは、単一の成形金型に少なくとも２つ以上の複数の異なるキャビティを設定し、各キャビティに異種材料の溶融樹脂を射出充填することで、外観の異なる複数の樹脂成形品を接合一体化して成形される二色成形品、三色成形品等のことをいう。尚、一方側の樹脂成形品の表面には、表皮を積層一体化することもできる。この多色成形品の用途としては、例えば、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等の自動車用内装部品全般に適用できる。

上記樹脂成形品の材料としては、１種類の熱可塑性樹脂でも２種類以上の熱可塑性樹脂から構成しても良い。好ましくは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等が使用でき、これらの熱可塑性樹脂中に各種充填剤を混入しても良い。使用できる充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子等がある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種の添加剤が配合されても良い。

更に、双方の樹脂成形品の接合部に沿って、製品表面に境界溝部が形成されているとともに、この境界溝部の端末は、成形上型と成形下型（分割バーも含む）との間で縦パーティング構造が採用されていることにより、境界溝部の底面に切欠部が開設されている。

そして、本発明に係る多色成形品の成形方法によれば、異なる外観をもつ樹脂成形品の間に境界溝部が設けられ、この境界溝部の端末には切欠部が形成されているため、従来のようにパネル側に突出する突起が形成されることがないことから、突起のカット除去工程を廃止でき、車体パネルや相手部品に対する精度の良い合わせを達成できる。

ここで、本発明に係る成形方法に使用する成形金型は、所定ストローク上下動可能な成形上型と、この成形上型の下方側に位置する成形下型と、成形下型に接続される射出機と、成形下型に配設され、キャビティを分割する分割機構部とから構成される。この分割機構部は、分割バーが駆動シリンダにより上下動可能に支持される。そして、一方側の樹脂成形品の成形時には駆動シリンダが伸長して分割バーが上方に位置してキャビティを分割する。また、他方側の樹脂成形品の成形時には駆動シリンダが収縮動作して分割バーが下降し、隣接するキャビティ間を連通させるスペースを形成する。そして、境界溝部の端末は、成形上型と分割バーとの間で縦パーティング構造が採用されている。

従って、本発明に係る多色成形品の成形方法によれば、一方側の樹脂成形品の成形時、及び他方側の樹脂成形品の成形時において、境界溝部の端末においては、分割バーと成形上型との間には、縦パーティング構造が採用されているため、境界溝部の端末に切欠部が形成されることになる。その結果、分割バーの下降により、パネル側に突出する突起が形成されることがなく、突起のカット除去工程を廃止することができる。

以上説明した通り、本発明に係る多色成形品の成形方法は、成形金型に配設されている分割機構部における分割バーの昇降動作により、キャビティ内を複数の異なるキャビティに区画するとともに、異なるキャビティに色彩の異なる溶融樹脂を射出充填することで、境界溝部を境として複数の樹脂成形品を接合一体化できる。特に、境界溝部の端末において、分割バーと成形上型との間で縦パーティング構造が採用されていることにより境界溝部の端末における溝部底面に切欠部が開設されている。従って、従来のように、境界溝部の端末にパネル側に突出する突起が形成されることがなく、従来必要であった成形後の突起のカット除去工程を廃止することができ、生産性を高めることができるとともに、カットバラツキ等により精度不良を招くことなく、車体パネルや相手部品に対する合わせ精度を高めることができるという効果を有する。

以下、本発明に係る多色成形品の成形方法の好適な実施例について、上下二分割タイプの自動車用ドアトリムの成形方法を例示して説明する。尚、念のために付言すれば、本発明の要旨は「特許請求の範囲」によってのみ特定されるものであり、以下の実施例は本発明の一例を示すものに過ぎない。

図１乃至図１６は、本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明に係る多色成形品の一実施例であるドアトリムの正面図、図２は同ドアトリムの構成を示す断面図、図３は同ドアトリムにおける境界溝部の端末を示す斜視図、図４は同ドアトリムにおける境界溝部の端末を示す側面図、図５は同ドアトリムにおける境界溝部の端末を示す平面図、図６，図７は同ドアトリムの成形に使用する成形金型の全体図並びに境界溝部の部分断面図、図８，図９は同成形金型における境界溝部に配置される分割バーの構成を示す全体図並びに部分断面図、図１０，図１１は分割バーの構成を示す各説明図、図１２乃至図１５は同ドアトリムの製造方法におけるドアトリムアッパーの成形工程とドアトリムロアの成形工程をそれぞれ示す説明図、図１６は成形金型を横パーティング構造とした変形例を示す説明図である。

図１，図２において、ツートンタイプの自動車用ドアトリム１０は、積層構造体からなるドアトリムアッパー２０と、樹脂単体品からなるドアトリムロア３０との上下二分割体から構成されている。上記ドアトリムアッパー２０は、樹脂基材２１の表面に表皮２２が貼付された積層構造体からなり、ドアトリムロア３０は、合成樹脂の射出成形体から構成されている。上記ドアトリムアッパー２０における樹脂基材２１及びドアトリムロア３０の材質としては、１種類の熱可塑性樹脂でも２種類以上の熱可塑性樹脂からなっても良い。好ましくは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等が使用でき、これらの熱可塑性樹脂中に各種充填剤を混入しても良い。使用できる充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子がある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種の添加剤が配合されても良い。

上記ドアトリム１０に装着される機能部品としては、ドアトリムアッパー２０にインサイドハンドルユニット１１、パワーウインドウスイッチユニット１２等が取り付けられている。一方、ドアトリムロア３０には、ドアポケット用開口１３が開設され、その背面側には、図２に示すように、ポケットバックカバー（樹脂成形体からなる）１４が取り付けられており、ドアトリムロア３０のフロント側にスピーカグリル１５がドアトリムロア３０と一体、あるいは別体に設けられている。尚、図中符号１６は、ドアトリム１０を取り付けるドアインナーパネル（車体パネル）を示す。

ところで、本発明に係る自動車用ドアトリム１０は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０の外観上の対比効果により、優れた外観意匠性を備えており、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との間には、境界溝部１７が見切りラインとして形成されている。更に、この自動車用ドアトリム１０は、後述する成形金型を使用した成形方法によれば、特に図３乃至図５に示すように、境界溝部１７の端末１７ａには、切欠部１８が形成されており、従来の突起が形成されておらず、従来必要としたパネル側に突出する突起のカット除去工程を廃止でき、しかもドアインナーパネル（車体パネル）１６に対する合わせ精度を良好に管理することができるという利点がある。

次いで、上述したドアトリム１０の成形に使用する成形金型４０の構成について、図６乃至図１１を基に説明する。まず成形金型４０の全体構成について、図６に示すように、ドアトリム１０の成形に使用する成形金型４０は、所定ストローク上下動可能な成形上型４１と、成形上型４１と対をなす固定側の成形下型４２と、成形下型４２に接続される２基の射出機４３ａ，４３ｂとから大略構成されている。更に詳しくは、成形上型４１は、製品形状に合致したキャビティ部４１１が形成されており、成形上型４１の上面に連結された昇降シリンダ４１２により所定ストローク上下駆動される。また、成形上型４１の４隅部には、ガイド機構となるガイドブッシュ４１３が設けられている。

一方、成形下型４２には、成形上型４１のキャビティ部４１１に対応するコア部４２１が設けられている。また、このコア部４２１の型面に溶融樹脂を供給するために、成形下型４２にマニホールド４２２ａ，４２２ｂ、ゲート４２３ａ，４２３ｂが設けられており、このマニホールド４２２ａ，４２２ｂ、ゲート４２３ａ，４２３ｂの樹脂通路を経て射出機４３ａ，４３ｂから供給される溶融樹脂Ｍ１，Ｍ２がコア部４２１の上面に形成されたドアトリムアッパー２０の樹脂基材２１を形成するための第１のキャビティ４２４内、及びドアトリムロア３０を成形するための第２のキャビティ４２５内に供給される。また、成形下型４２の４隅部には、ガイド機構となるガイドポスト４２６が突設され、このガイドポスト４２６は、成形上下型４１，４２が型締め及び型開きされる際、ガイドブッシュ４１３内に案内されることで成形上型４１のプレス姿勢を適正に維持できる。

更に、図７に示すように、ドアトリム１０に境界溝部１７を形成するために、成形上型４１には、凸条４１４が突設され、それに対応して成形下型４２には、凹部４２７が形成され、この凹部４２７内に分割機構部５０が収容配置されている。この分割機構部５０は、分割バー５１と、分割バー５１を所定ストローク上下動可能に昇降駆動する駆動シリンダ５２とから構成され、上記分割バー５１の上面には、成形上型４１の凸条４１４を受容し、また、ドアトリムロア３０の成形時には、補強リブ３１を成形するための凹部５１ａが形成されている。

そして、図８，図９に示すように、成形下型４２に設けられる分割機構部５０は、ドアトリム１０の境界溝部１７に沿って設けられており、駆動シリンダ５２の駆動により、分割バー５１は、図９中実線で示す上方位置と、一点鎖線で示す下方位置との間で符号Ｌで示すストローク分昇降動作して、第１のキャビティ４２４と第２のキャビティ４２５とを区画、あるいは連通させる。本実施例では、特に、境界溝部１７の端末１７ａに切欠部１８を形成するために、分割バー５１の端末５１ｂ周辺の型構造に工夫が施されている。すなわち、図１０，図１１に示すように、成形上型４１には、凸条４１４から延設されたパーティング用突起４１４ａが形成されているとともに、これと対応するように、分割バー５１の端末５１ｂには、凹部５１ａから延長し、更に下方向に一段落とした段部５３が形成され、かつその下方には、パーティング用突起４１４ａを気密に収容する溝部５４が形成されている。尚、パーティング用突起４１４ａと分割バー５１の端末５１ｂの段部５３並びに溝部５４の寸法関係については、段部５３の深さａ、溝部５４の深さｂ、段部５３の上下高さｃ、製品端末から段部５３の端末までの距離ｅ、製品端末から溝部５４までの深さｄとした場合、製品の端末フランジの厚みｅに対して切欠部１８はｄの寸法で形成されることになる。

次いで、この成形金型４０を使用してドアトリム１０を成形する成形方法について、図１２乃至図１６を基に簡単に説明する。まず、ドアトリムアッパー２０の成形工程は、表皮２２を第１のキャビティ４２４内にセットする。この時、表皮２２は、図示しないセットピン、あるいは真空吸引作用により、成形上型４１の型面に保持されている。尚、移動式のフレーム枠でキャビティ４２４内に表皮２２をセットするようにしても良い。上記表皮２２をセットした後、成形上型４１の昇降シリンダ４１２が動作して、成形上型４１が所定ストローク下降して、成形上下型４１，４２が型締めされて、第１の射出機４３ａからマニホールド４２２ａ、ゲート４２３ａを通じて溶融樹脂Ｍ１が第１のキャビティ４２４内に射出充填される。尚、溶融樹脂Ｍ１の射出タイミングは、成形上下型４１，４２の型締め前に設定しても良い。また、この溶融樹脂Ｍ１としては、住友ノーブレンＢＵＥ８１Ｅ６（住友化学工業製ポリプロピレン、メルトインデックス＝６５ｇ／１０分）が使用されており、所望ならば、タルクが適宜割り合いで混入されていても良い。

このように、溶融樹脂Ｍ１が第１のキャビティ４２４内に射出充填されて、表皮２２を貼り合わせた樹脂基材２１が成形され、ドアトリムアッパー２０の成形が完了するが、この時、境界溝部１７に沿って設けられている分割機構部５０については、駆動シリンダ５２が伸長状態であり、分割バー５１は、最上方位置に位置しており、図１２に示すように、第１のキャビティ４２４内に射出充填される溶融樹脂Ｍ１は、この分割バー５１のシール作用により、第２のキャビティ４２５内に侵入することがない。この時、図１３に示すように、分割バー５１の端末５１ｂは、成形上型４１と縦パーティング構造によりシールされている。

その後、ドアトリムアッパー２０の成形が完了すれば、分割機構部５０における駆動シリンダ５２が収縮動作して、分割バー５１が所定ストローク下降し、第２の射出機４３ｂからマニホールド４２２ｂ、ゲート４２３ｂを通じてドアトリムロア成形用の第２のキャビティ４２５内に溶融樹脂Ｍ２が射出充填され、図１４に示すように、ドアトリムロア３０が所要形状に成形される。そして、ドアトリムロア３０の成形時において、分割機構部５０における分割バー５１は、下方位置まで下降しているが、この分割バー５１の端末５１ｂについては、図１５に示すように、境界溝部１７の端末１７ａにおいては成形上型４１に設けたパーティング用突起４１４ａと分割バー５１との間は、縦パーティング構造であり、特に、分割バー５１の端末５１ｂに設けた溝部５４内にパーティング用突起４１４ａが収容されることにより、この部位において切欠部１８が形成されることになる。

このように、上述した実施例では、分割バー５１の端末５１ｂに段部５３並びに溝部５４を形成して、成形上型４１のパーティング用突起４１４ａと分割バー５１の端末５１ｂとの間で縦パーティング接合されることで、境界溝部１７の端末１７ａにおける溝部底面に僅かな切欠部１８を形成することができ、従来の突起形成を回避でき、パネル側に突出する突起を除去する必要がなくなり、ドアインナーパネル（車体パネル）１６、あるいは隣接する相手部品に対する精度の良い合わせが期待できる。また、上述した実施例は、分割バー５１と成形上型４１との間で縦パーティング構造を採用したが、図１６に示すように、成形上型４１と成形下型４２との間で横パーティング面Ｐを設定し、分割バー５１の端末５１ｂの合わせに対応するようにしても良い。

更に、上述した実施例は、ドアトリム１０を二色成形品の成形体で示したが、例えば、トリムアッパー、トリムセンター、トリムロアのように、製品を三分割する三色成形品の形態としても良い。

以上説明した実施例は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０とからなる上下二分割構造のドアトリム１０であり、ドアトリムアッパー２０として、樹脂基材２１と表皮２２との積層構造体からなる構成を適用したが、単一の樹脂成形品からなるドアトリムアッパー２０に適用することもできる。また、二色成形品の他に、三色成形品にも応用できる。このように、多色成形品であれば、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等、内装部品全般に適用することができる。更に、境界溝部１７の端末１７ａの少なくとも一方側に適用されていれば良いが、所望により両端末に設定することもできる。

本発明に係る多色成形品を適用したツートンタイプの自動車用ドアトリムを示す正面図ある。 図１中II−II線断面図である。 図１に示す自動車用ドアトリムにおける境界溝部の端末を示す斜視図である。 図３に示す境界溝部の構成を示す側面図である。 図４中Ａ矢視図である。 本発明に係る多色成形品の成形方法に使用する成形金型の一実施例の全体構成を示す概要図である。 図６に示す成形金型における分割機構部の構成を示す説明図である。 図６に示す成形金型における成形金型と分割機構部との構成を示す説明図である。 図８に示す分割機構部における分割バーの端末の構成を示す断面図である。 図８に示す分割機構部における分割バーの端末の構成を示す説明図である。 図１０に示す分割バーにより形成される境界溝部の概要図である。 本発明に係る多色成形品の成形方法をドアトリムの成形方法に適用した際のドアトリムアッパーの成形工程を示す説明図である。 図１２に示すドアトリムアッパーの成形時における分割バーの位置関係を示す説明図である。 本発明に係る多色成形品の成形方法をドアトリムの成形方法に適用した際のドアトリムロアの成形工程を示す説明図である。 図１４に示すドアトリムロアの成形時における分割バーの位置関係を示す説明図である。 本発明に係る多色成形品を成形する成形金型の変形例を示す断面図である。 従来のツートンタイプのドアトリムを示す正面図である。 従来のツートンタイプのドアトリムの成形に使用する成形金型の全体構成を示す説明図である。 図１７に示す従来のドアトリムの製造方法におけるドアトリムアッパーの成形工程を示す説明図である。 図１７に示す従来のドアトリムの製造方法におけるドアトリムロアの成形工程を示す説明図である。 従来のドアトリムにおける境界溝部の端末形状を示す斜視図である。 従来のドアトリムにおける境界溝部の端末処理工程を示す断面図である。

符号の説明

１０ 自動車用ドアトリム（ツートンタイプ）
１７ 境界溝部
１７ａ 端末
１８ 切欠部
２０ ドアトリムアッパー
２１ 樹脂基材
２２ 表皮
３０ ドアトリムロア（樹脂単体品）
４０ 成形金型
４１ 成形上型
４１４ 凸条
４１４ａ パーティング用突起
４２ 成形下型
４２４ 第１のキャビティ（ドアトリムアッパー成形用）
４２５ 第２のキャビティ（ドアトリムロア成形用）
４３ａ，４３ｂ 射出機
５０ 分割機構部
５１ 分割バー
５１ａ 凹部
５１ｂ 端末
５２ 駆動シリンダ
５３ 段部
５４ 溝部
Ｍ１，Ｍ２ 溶融樹脂

Claims (1)

1. 成形上下型（４１，４２）を型締めした後、キャビティ（Ｃ）内に分割バー（５１）を上昇させて、第１のキャビティ（４２４）と第２のキャビティ（４２５）とを区画し、次いで、第１のキャビティ（４２４）内に溶融樹脂（Ｍ１）を射出充填して、一方側の樹脂成形品（２０）を成形した後、前記分割バー（５１）を下降操作し、第２のキャビティ（４２５）内に溶融樹脂（Ｍ２）を射出充填して、他方側の樹脂成形品（３０）を境界溝部（１７）を介して一方側の樹脂成形品（２０）と一体化してなる多色成形品（１０）の成形方法であって、
   前記境界溝部（１７）の端末（１７ａ）に相当する分割バー（５１）の端末（５１ｂ）には、溝部（５４）が形成され、他方側の樹脂成形品（３０）の成形時において、分割バー（５１）が下降する際、成形上型（４１）と分割バー（５１）との間で縦パーティング構造によりシール性が確保されるとともに、この溝部（５４）内に成形上型（４１）のパーティング用突起（４１４ａ）が収容されることで、端末（１７ａ）に下方向に延びる突起の形成を回避できるようにしたことを特徴とする多色成形品の成形方法。
   

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