JP5515335B2

JP5515335B2 - 成形方法および成形型

Info

Publication number: JP5515335B2
Application number: JP2009057115A
Authority: JP
Inventors: 信弥石川; 裕也山崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: JP2010208160A

Description

本発明は、成形方法および成形型に関し、特に、アンダーカット部を備えた樹脂性の成形品を成形するための成形方法および成形型に関する。

従来より、車両用内装部材や家具等の製造方法として、発泡成形型のキャビティに製品の外観を構成する表皮と基材（芯材とも称される）を隙間を設けて配置し、この隙間に発泡体を充填して発泡成形体を作成する方法が行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の方法では、脱型時に成形品の一部が型内面と干渉して脱型の妨げとなるアンダーカット部を備えた成形品を脱型させるために、成形型内にスライド可能な入れ子を設けている。この入れ子は、成形型から成形品を脱型する前に、アンダーカット部から離れるようにスライドされる。

特開２００８−１１９９９５号公報

上述の特許文献１に記載の成形型で自動脱型を行うには、脱型に用いる駆動源とは別に、入れ子をスライドさせるため他の駆動源が必要となる。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、別途の駆動源を設ける必要なしに、アンダーカット部を有する成形品を容易に脱型可能な成形方法および成形型を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る成形方法は、相対的に近接離隔可能な第１型および第２型を用いて、アンダーカット部を備えた成形品を成形するための成形方法である。当該成形方法は、第１型または第２型に連結されて前記アンダーカット部に係合するアンダーカット成形面を備えたスライド部材を、成形品のアンダーカット部から成形品の前記第１型または第２型からの脱型方向に力を受けながら、脱型方向であって、かつ前記アンダーカット部から前記アンダーカット成形面が離れる離脱方向である一方向へ移動させ、さらに、前記スライド部材に形成される凹部または凸部形状の受け面により、前記成形品の前記アンダーカット部から前記脱型方向に沿って離れた位置に凸部または凹部形状の押圧部を成形し、当該成形品を前記第１型または第２型から脱型させる際に、前記アンダーカット部により前記アンダーカット成形面を押圧するとともに、前記押圧部により前記受け面を押圧して前記スライド部材を移動させる。

上記目的を達成する本発明に係る成形型は、相対的に近接離隔可能な第１型および第２型を有し、アンダーカット部を備えた成形品を成形するための成形型である。当該成形型は、第１型または第２型に連結されて前記アンダーカット部に係合するアンダーカット成形面を備えたスライド部材を有し、当該スライド部材が、成形品の前記第１型または第２型からの脱型方向であって、かつ前記アンダーカット部から前記アンダーカット成形面が離れる離脱方向である一方向へ移動可能であり、さらに、前記スライド部材には、凹部または凸部形状の受け面が形成され、当該受け面は、前記成形品の前記アンダーカット部から前記脱型方向に沿って離れた位置に凸部または凹部形状の押圧部を成形し、当該成形品を前記第１型または第２型から脱型させる際に、前記アンダーカット部が前記アンダーカット成形面を押圧するとともに、前記押圧部が前記受け面を押圧して前記スライド部材を移動させる。

上記のように構成した本発明に係る成形方法は、脱型方向かつ離脱方向である一方向へ移動可能なスライド部材に脱型方向の力を作用させて、スライド部材を離脱方向へ移動させるため、スライド部材を移動させるための別途の駆動源を設けることなく、アンダーカット部を有する成形品を容易に脱型させることができる。

上記のように構成した本発明に係る成形型は、スライド部材が、脱型方向かつ離脱方向である一方向へ移動可能であるため、スライド部材に脱型方向への力が作用すると、スライド部材が離脱方向へも移動する。したがって、スライド部材を移動させるための別途の駆動源を設けることなく、アンダーカット部を有する成形品を容易に脱型させることができる。

成形品の一例としてのインストルメントパネルを示す斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。成形品をキャビティ型から脱型する際を示す概略断面図である。第１実施形態において成形品をキャビティ型から脱型する前を示す部分断面図である。第１実施形態において成形品をキャビティ型から脱型する過程を示す部分断面図である。第１実施形態において成形品をキャビティ型から脱型する過程を示す部分断面図である。第１実施形態において成形品をキャビティ型から脱型した後を示す部分断面図である。スライド部材の変形例を示す部分断面図である。スライド部材の他の変形例を示す部分断面図である。第２実施形態において成形型を型開きする前を示す部分断面図である。第２実施形態において成形型を型開きする過程を示す部分断面図である。第２実施形態において成形型を型開きした後を示す部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張される場合がある。

＜第１実施形態＞
図１は、成形品の一例としてのインストルメントパネルを示す斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う部分断面図、図３は、成形品をキャビティ型から脱型する際を示す概略断面図である。

本発明に係る成形型１０は、例えば車両用のインストルメントパネル１（図１，２参照）の表皮２を成形品として成形する装置である。インストルメントパネル１は、外観を構成する表皮２と、背面となる基材３との間に、発泡体４が充填された発泡成形部材である。

インストルメントパネル１には、図２に示すようにベンチレータ開口部５が形成されており、ベンチレータ開口部５の縁には、別部品であるベンチレータ６のフック７を取り付けるためのフック嵌合部８が形成されている。フック嵌合部８は、表皮２に形成されており、成形型による表皮２の成形後の脱型時に、成形型の内面と干渉して脱型の妨げとなるアンダーカット部８である。

表皮２は、合成樹脂製であり、例えばウレタン系合成樹脂原料等を適用できる。基材３には、プラスチックや金属等が適用できる。

発泡体４は、例えばポリウレタン原料等の発泡原料を、表皮２と基材３の間に注入して発泡させることで、表皮２と基材３の間の空間に充填させることができる。その際、発泡体は自己の接着性によって表皮２および基材３と一体となり、表皮付き発泡成形部材が形成される。

成形型１０は、図３に示すように、窪んだ成型面を備えたキャビティ型１１（第１型）と、突出した成型面を備えたコア型（第２型、不図示）とを有している。キャビティ型１１とコア型の間で成形された成形品２（表皮）は、コア型をキャビティ型１１から離脱させた後にキャビティ型１１に残り、ロボットにより自動化された成形品取り出し手段１２により取り出される。成形品２には、製品の外観とは反対側（コア型側）にリブ９が成形されている。このリブ９を、成形品取り出し手段１２に設けられるチャック機構１４によって挟んで後退させることで、成形品２をキャビティ型１１から脱型させることができる。

図４は、第１実施形態において成形品をキャビティ型から脱型する前を示す部分断面図、図５は、同成形品をキャビティ型から脱型する過程を示す部分断面図、図６は、同成形品をキャビティ型から脱型する過程を示す部分断面図、図７は、同成形品をキャビティ型から脱型した後を示す部分断面図である。

第１実施形態に係る成形型１０は、図４に示すように、キャビティ型１１に連結されたスライド部材１５を有している。スライド部材１５は、成形品２のアンダーカット部８に対応する位置に配置されており、アンダーカット部８に対応する形状で突出したアンダーカット成形面１６を有している。

スライド部材１５は、成形品２の脱型する方向（図４中の矢印Ｂ参照。以下、脱型方向と称する）であって、かつアンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から離れる方向（図４中の矢印Ｃ参照。以下、離脱方向と称する）である一方向へ、スライド可能にキャビティ型１１に連結されている。すなわち、スライド部材１５は、キャビティ型１１に形成される摺動穴１７に挿入された摺動軸１８に固定されて、摺動穴１７に沿う一方向へ移動可能となっている。

スライド部材１５には、成形品２に突出した形状の押圧部１９を成形するための受け面２０が形成されている。押圧部１９は、脱型方向に向かって先端が薄くなる形状を有している。

次に、第１実施形態に係る成形型１０の作用について説明する。

まず、キャビティ型１１およびコア型により、成形品２として表皮を成形した後、コア型をキャビティ型１１から離隔させて型開きする。この後、図３に示すように、キャビティ型１１に残された成形品２のリブ９を、自動化された成形品取り出し手段１２のチャック機構１４により把持し、成形品取り出し手段１２を後退させて成形品２をキャビティ型１１から脱型させる。

この脱型の際に、成形品２の押圧部１９が、スライド部材１５の受け面２０を脱型方向へ押圧する。すなわち、本実施形態では、脱型方向が、押圧方向と一致する。これにより、図５，６に示すように、スライド部材１５がスライドして脱型方向（押圧方向）側へ移動しつつ、アンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から徐々に離れる。更に成形品２を成形品取り出し手段１２により後退させると、図７に示すように、アンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から完全に離脱し、成形品２がアンダーカット成形面１６に妨げられることなく容易に脱型される。

図８は、スライド部材の変形例を示す部分断面図、図９は、スライド部材の他の変形例を示す部分断面図である。

スライド部材１５の受け面の形状は、成形品２の押圧部から力を受けることができるのであれば特に限定されない。例えば図８のように、受け面２１および押圧部２２が脱型方向の逆側へ向かって形成されたり、または図９のように、受け面２３および押圧部２４が脱型方向と直交する方向へ向かって形成されてもよい。また、押圧部１９，２２，２４は、必ずしも先端が薄くなる形状でなくてもよい。

本実施形態によれば、キャビティ型１１に連結されたスライド部材１５が、脱型方向（押圧方向）かつ離脱方向である一方向へ移動可能であるため、スライド部材１５が脱型方向の力を受けると、スライド部材１５が離脱方向へも移動することになる。本実施形態では、成形品２を脱型する際に、スライド部材１５が成形品２から力を受けることで、脱型方向かつ離脱方向移動する。したがって、脱型に用いる成形品取り出し手段１２用の駆動源の他に、スライド部材１５を移動させるための専用の駆動源を設ける必要がなく、アンダーカット部８を有する成形品２を低コストで容易に脱型させることができる。

また、成形品２をキャビティ型１１から脱型させる際に、押圧部１９により受け面２０を押圧してスライド部材を移動させるため、アンダーカット部８を有する成形品２を効率よく移動させることができる。

また、受け面２０が、成形される押圧部１９の先端が脱型方向に向かって薄くなる形状となるような凹部で形成されるため、脱型の際に、受け面２０から押圧部１９が抜け出しやすくなり、成形品２の脱型が容易となる。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態において成形型を型開きする前を示す部分断面図、図１１は、同成形型を型開きする過程を示す部分断面図、図１２は、同成形型を型開きした後を示す部分断面図である。なお、第１実施形態と同様の機能を有する部位については同一の符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

第２実施形態に係る成形型３０は、図１０に示すように、第１実施形態と同様に、成形品２の脱型方向であって、かつアンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から離れる方向にスライド可能に、キャビティ型１１に連結されたスライド部材３１を有している。

スライド部材３１は、更に、コア型３２に対してスライド保持部３３により連結されている。

スライド保持部３３は、コア型３２に回転可能に連結されたフック状の部材であり、キャビティ型１１とコア型３２が型締めされた状態で、スライド部材３１に形成された凹部である係合部３４に引っ掛かるように係合する。スライド保持部３３が回転して係合部３４に係合することで、コア型３２とスライド部材３１は互いに連結し、さらにスライド保持部３３が回転して係合部３４から外れることで、コア型３２とスライド部材３１は互いに離脱する。

次に、第２実施形態に係る成形型３０の作用について説明する。

まず、キャビティ型１１およびコア型３２により、成形品２として表皮を成形し、コア型３２をキャビティ型１１から離隔させて型開きする。

この型開きの際に、コア型３２とともにスライド保持部３３が後退し、スライド保持部３３がスライド部材３１を型開き方向へ引っ張ることになり、スライド保持部３３に型開き方向への力が作用する。すなわち、本実施形態では、型開き方向が、スライド部材３１を押圧する押圧方向と一致する。これにより、一方向へスライド可能にキャビティ型１１に連結されたスライド部材３１が、図１１に示すように、型開き方向（図１１中の矢印Ｄ参照）へ移動しつつ、離脱方向（図１１中の矢印Ｃ）に移動する。

スライド部材３１が移動すると、スライド部材３１がコア型３２から徐々に離れ、スライド保持部３３が係合部３４から徐々に抜け出すことになる。したがって、スライド保持部３３と係合部３４の形状は、スライド部材３１がコア型３２から離れることにより、スライド保持部３３が係合部３４から徐々に抜け出すように設定される必要がある。また、スライド保持部３３がバネ等で付勢されていてもよい。また、スライド保持部３３は、かならずしも回転する構造でなくてもよい。

更にコア型３２が後退すると、アンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から完全に離れた後、スライド保持部３３が係合部３４から完全に離脱する。これにより、コア型３２とスライド部材３１の連結が解除される。

この後、成形品２を成形品取り出し手段１２により引き出すと、既にアンダーカット成形面１６がアンダーカット部８から離脱しているため、成形品２がアンダーカット成形面１６に妨げられることなく容易に脱型される。なお、成形品２の形状によっては、型開きによるスライド部材３１の移動によって、成形品２の脱型も完了する場合もありえる。

本実施形態によれば、スライド部材３１が、成形型３０の型開きにより成形品から離れるコア型に対して、同期して移動するように連結されているため、型開きの力を利用して、スライド部材３１を移動させることができる。このとき、スライド部材３１が、型開き方向（押圧方向）かつ離脱方向である一方向へ移動可能であるため、スライド部材３１が型開き方向の力を受けると、スライド部材３１が離脱方向へも移動する。したがって、スライド部材１５を移動させるための専用の駆動源を設ける必要がなく、アンダーカット部８を有する成形品２を低コストで容易に脱型させることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、第１実施形態では、押圧部１９が凸部形状で形成され、受け面２０が凹部形状で形成されているが、押圧部１９が凹部形状で形成され、受け面２０が凸部形状で形成されてもよい。また、押圧部１９は、成形品２の端部に形成されているが、端部ではなく成形品２の途中に形成されてもよい。また、アンダーカット部８がスライド部材１５を押圧する押圧部として機能し、アンダーカット成形面１６が力を受ける受け面として機能することもある。

また、型開きによって成形品がキャビティ型ではなくコア型に残るような成形型では、コア型から成形品を脱型できるように、スライド部材がコア型にスライド可能に連結される構成となってもよい。

２成形品（表皮）、
８アンダーカット部（フック嵌合部）、
１０，３０成形型、
１１キャビティ型（第１型）、
１５，３１スライド部材、
１６アンダーカット成形面、
１９，２２，２４押圧部、
２０受け面、
３１スライド部材、
３２コア型（第２型）、
３３スライド保持部、
３４係合部、
Ｂ脱型方向（押圧方向）、
Ｃ離脱方向、
Ｄ型開き方向（押圧方向）。

Claims

相対的に近接離隔可能な第１型および第２型を用いて、アンダーカット部を備えた成形品を成形するための成形方法であって、
前記第１型または第２型に連結されて前記アンダーカット部に係合するアンダーカット成形面を備えたスライド部材を、前記成形品の前記アンダーカット部から前記成形品の前記第１型または第２型からの脱型方向に力を受けながら、前記脱型方向であって、かつ前記アンダーカット部から前記アンダーカット成形面が離れる離脱方向である一方向へ移動させ、さらに、前記スライド部材に形成される凹部または凸部形状の受け面により、前記成形品の前記アンダーカット部から前記脱型方向に沿って離れた位置に凸部または凹部形状の押圧部を成形し、当該成形品を前記第１型または第２型から脱型させる際に、前記アンダーカット部により前記アンダーカット成形面を押圧するとともに、前記押圧部により前記受け面を押圧して前記スライド部材を移動させる成形方法。
相対的に近接離隔可能な第１型および第２型を有し、アンダーカット部を備えた成形品を成形するための成形型であって、
前記第１型または第２型に連結されて前記アンダーカット部に係合するアンダーカット成形面を備えたスライド部材を有し、当該スライド部材が、前記成形品の前記第１型または第２型からの脱型方向であって、かつ前記アンダーカット部から前記アンダーカット成形面が離れる離脱方向である一方向へ移動可能であり、さらに、前記スライド部材には、凹部または凸部形状の受け面が形成され、当該受け面は、前記成形品の前記アンダーカット部から前記脱型方向に沿って離れた位置に凸部または凹部形状の押圧部を成形し、当該成形品を前記第１型または第２型から脱型させる際に、前記アンダーカット部が前記アンダーカット成形面を押圧するとともに、前記押圧部が前記受け面を押圧して前記スライド部材を移動させる成形型。
前記受け面は、成形される前記成形品の前記押圧部の先端が前記脱型方向に向かって薄くなる形状に係合する凹部で形成される請求項２に記載の成形型。