(57)【要約】      （修正有）【課題】ゲート痕が外観に出ない意匠性の高い一体成形体を提供すること。【解決手段】分割金型のキャビティ内にインサート部材２が配置された状態で前記キャビティ内に樹脂を充填して射出成形を行ってインサート部材２に樹脂成形体３を積層させる工程を備える、一体成形体の製造方法であって、インサート部材２は、板状部２０を備え、板状部２０は、板状部２０における表面と裏面とをつなぐ貫通孔２０を備え、前記表面及び裏面の一方は凹面で他方は凸面であり、前記樹脂が前記凹面側から注入されて貫通孔２０を通じて凸面側に充填されることにより、樹脂成形体３が前記凸面側に積層される、一体成形体の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割金型のキャビティ内にインサート部材が配置された状態で前記キャビティ内に樹脂を充填して射出成形を行ってインサート部材に樹脂成形体を積層させる工程を備える、一体成形体の製造方法であって、
前記インサート部材は、板状部を備え、
前記板状部は、当該板状部における表面と裏面とをつなぐ貫通孔を備え、
前記表面及び裏面の一方は凹面で他方は凸面であり、
前記樹脂が前記凹面側から注入されて前記貫通孔を通じて前記凸面側に充填されることにより、前記樹脂成形体が前記凸面側に積層される、
一体成形体の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂は、前記凹面の少なくとも一部であって且つこれに対向する凸面が前記分割金型と接触している面である安定面内の所定経路を通って注入される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定経路の末端は、前記貫通孔と隣接している、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記一体成型体は、略板状である、
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記樹脂成形体は、前記凹面側にも積層され、
Ｓ１／Ｓ２≧３であって、
前記Ｓ１は、前記凸面側における前記樹脂成形体と前記インサート部材との接触面積であり、
前記Ｓ２は、前記凹面側における前記樹脂成形体と前記インサート部材との接触面積である、
請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記樹脂を注入するゲートは、カールホンゲートである、
請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め成形された射出成形体（インサート部材）を分割金型のキャビティ内に配置し、続いて溶融樹脂をキャビティ内に注入して射出成形することによって、インサート部材上に樹脂成形体を積層して一体化した射出成形体を成形するインサート成形が行われている。このように、インサート部材と樹脂成形体とからなる射出成形体を一体成形体や２色成形体とも呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０２８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、部品によっては樹脂成形体が上面や表面にくるものがある。このような一体成形体については上面や表面等といった目立つ位置にゲート痕が残るため、外観の意匠性を損なうこととなる。そのため、より意匠性の高い一体成形体が求められている。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ゲート痕が外観に出ない意匠性の高い一体成形体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、分割金型のキャビティ内にインサート部材が配置された状態で前記キャビティ内に樹脂を充填して射出成形を行ってインサート部材に樹脂成形体を積層させる工程を備える、一体成形体の製造方法であって、前記インサート部材は、板状部を備え、前記板状部は、当該板状部における表面と裏面とをつなぐ貫通孔を備え、前記表面及び裏面の一方は凹面で他方は凸面であり、前記樹脂が前記凹面側から注入されて前記貫通孔を通じて前記凸面側に充填されることにより、前記樹脂成形体が前記凸面側に積層される、一体成形体の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明に係る一体成形体において、樹脂成形体は、樹脂がインサート部材の凹面側（裏面）から注入されて貫通孔を通じて凸面側（表面）に充填されることによりインサート部材の凸面側に積層されるものである。これにより、ゲート痕が外観に出ない意匠性の高い一体成形体が実現されうることとなる。
【０００８】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記樹脂は、前記凹面の少なくとも一部であって且つこれに対向する凸面が前記分割金型と接触している面である安定面内の所定経路を通って注入される。
好ましくは、前記所定経路の末端は、前記貫通孔と隣接している。
好ましくは、前記一体成型体は、略板状である。
好ましくは、前記樹脂成形体は、前記凹面側にも積層され、Ｓ１／Ｓ２≧３であって、前記Ｓ１は、前記凸面側における前記樹脂成形体と前記インサート部材との接触面積であり、前記Ｓ２は、前記凹面側における前記樹脂成形体と前記インサート部材との接触面積である。
好ましくは、前記樹脂を注入するゲートは、カールホンゲートである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る一体成形体１を示す斜視図である。
【図２】図１に示された一体成形体１をインサート部材２と樹脂成形体３とに分解した分解図である。
【図３】図１に示された一体成形体１をインサート部材２と樹脂成形体３とに分解した分解図である。
【図４】一体成形体１の成形に用いる分割金型４１、４２を示す斜視図である。
【図５】一体成形体１の成形に用いる分割金型４１、４２を示す図であり、特に、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図である。
【図６】図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に図６Ａは、分割金型４１、４２の型締め状態、図６Ｂは、分割金型４１、４２の開放状態を示している。
【図７】図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に分割金型４１、４２にインサート部材２を配置する過程を示している。
【図８】図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に図８Ａは、分割金型４１、４２にインサート部材２を配置した状態、図８Ｂは、図８Ａの状態から分割金型４１、４２を型締めした状態を示している。
【図９】分割金型４１、４２を型締めした際における、インサート部材２とキャビティ４６とを示す斜視図である。
【図１０】図９をインサート部材２とキャビティ４６とに分解した分解図である。
【図１１】キャビティ４６の底面図である。
【図１２】図１２Ａは、インサート部材２及びキャビティ４６の底面図（裏面から見た図）であり、図１２Ｂは、図１２Ａに関して表面を透過させて表示した図である。
【図１３】図８Ｂにおける領域Ｑの拡大図である。
【図１４】図６Ｂに対応し、分割金型４１、４２の主たる構成部分（図５Ａに示す領域Ｒであって、インサート部材２における第１及び第２凸面２１ａ、２１ｂに対応する部分）及びその断面を示す斜視図である。
【図１５】図８Ａに対応し、図１４に示す分割金型４１、４２にインサート部材２を配置したときを示すもので、図１４とは別の角度から見た斜視図である。
【図１６】図８Ｂに対応し、図１５の状態から分割金型４１、４２を型締めした状態を示す斜視図である。
【図１７】図１６の状態から分割金型４１、４２のキャビティ４６に樹脂５を充填した状態を示す斜視図である。
【図１８】図１７の状態から取り出された一体成型体１の主たる構成部分を示す斜視図である。
【図１９】図１６についての樹脂注入経路４８に関する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
【００１１】
１．一体成形体
図１は、本発明の実施形態に係る一体成形体１を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る一体成形体１は、例えば自動車内装用のドアグリップであり、インサート成形によって形成される一体成形体である。すなわち、一体成形体１は、射出成型等によって成形されたインサート部材２と、インサート部材２上に積層された樹脂成形体３を備える。
【００１２】
図２及び図３は、図１に示された一体成形体１をインサート部材２と樹脂成形体３とに分解した分解図である。インサート部材２は、樹脂成形体であっても金属成形体であってもよくその製造方法は特に限定されないものである。図示の通り、インサート部材２は、略板状の板状部２０を備える。板状部２０は、凸面２１（便宜上表面とする）と、凹面２２（便宜上裏面とする）と、貫通孔２３とを有する。凸面２１と凹面２２は、互いに対向するように構成される。貫通孔２３は、凸面２１と凹面２２をつなぐように設けられる。凸面２１は、第１凸面２１ａと、第２凸面２１ｂを有する。図３においては不図示であるが、第１凸面２１ａに対向する凹面２２を第１凹面２２ａと呼び、第２凸面２１ｂに対向する凹面２２を第２凹面２２ｂ（特許請求の範囲における「安定面」の一例）と呼ぶことものとする（詳細は図１２Ｂ参照）。第１凸面２１の上には樹脂成形体３が積層される。第１凸面２１ａと第２凸面２１ｂとの間には、段差２４があるが、第１凸面２１ａ上に樹脂成形体３が積層されると、段差２４がなくなって樹脂成形体３と第２凸面２１ｂとの高さが略等しくなる。貫通孔２３は、樹脂成形体３の成形において使用され、これによってインサート部材２の裏面側から樹脂を通過させて樹脂成形体３を第１凸面２１ａに積層させうる。かかる詳細については後述する。
【００１３】
樹脂成形体３は、インサート部材２における第１凸面２１ａの上面に積層される成形体である。図２及び図３に示されるように、樹脂成形体３は、一方向に湾曲した板状であり、互いに対向する凸面３１及び凹面３２を有するように成形される。
【００１４】
２．一体成形体１の製造方法
本発明の実施形態に係る一体成形体１の製造方法とは、分割金型４１、４２のキャビティ４５内にインサート部材２が配置された状態で前記キャビティ４５内に樹脂を充填して射出成形を行ってインサート部材２に樹脂成形体３を積層させる工程を備える一体成形体の製造方法であって、前記インサート部材２は、互いに対向する凹面２２及び凸面２１と、前記凹面２２と凸面２１をつなぐ貫通孔２３とを備え、前記樹脂が前記凹面２２側から注入されて前記貫通孔２３を通じて前記凸面２１側に充填されることにより、前記樹脂成形体が前記凸面側に積層されるものである。以下、かかる製造方法について詳述する。
【００１５】
２．１  射出成形の概要について
一体成形体１は、インサート部材２を配置した一対の分割金型４１、４２を用いて射出成形によって樹脂成形体３を積層することで製造される。図４は、一体成形体１の成形に用いる分割金型４１、４２を示す斜視図である。また、図５は、一体成形体１の成形に用いる分割金型４１、４２を示す図であり、特に、図５Ａは正面図、図５Ｂは右側面図である。更に、図６は、図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に図６Ａは、分割金型４１、４２の型締め状態、図６Ｂは、分割金型４１、４２の開放状態を示している。分割金型４１、４２は、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、互いに離間又は密着可能に移動させることができる。そして、分割金型４１、４２を密着させることで型締めがなされ、所望の一体成形体１の形状を成すキャビティ４５が生じる（図６Ａ）。また、分割金型４１、４２の当接面がパーティングラインとなる。一方、分割金型４１、４２を互いに離間させると型締め状態から開放される（図６Ｂ）。なお、分割金型４１、４２の両方が移動するように実施してもよいし、一方だけが移動して他方が固定されているように実施してもよい。
【００１６】
図７は、図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に分割金型４１、４２にインサート部材２を配置する過程を示している。また、図８は、図５ＢのＰ−Ｐ断面における分割金型４１、４２の端面図であり、特に図８Ａは、分割金型４１、４２にインサート部材２を配置した状態、図８Ｂは、図８Ａの状態から分割金型４１、４２を型締めした状態を示している。図１４〜図１６は、それぞれ、図６Ｂ、図８Ａ、図８Ｂに対応した断面斜視図である。図示の通り、分割金型４１、４２の開放状態において、インサート部材２が配置される（図７、図８Ａ、図１５）。その後、分割金型４１、４２の型締めを行うことによって、キャビティ４６が形成される（図８Ｂ、図１６）。キャビティ４６は、キャビティ４５からインサート部材２を除いた空間であり、成形空間４７と、樹脂注入経路４８とからなる。成形空間４７は、樹脂成形体３の形状を成す空間であり、図１７に示すように、樹脂注入経路４８から樹脂５を成形空間４７に充填して射出成形を行うことによって、樹脂成形体３がインサート部材２に積層される。
【００１７】
２．２  樹脂注入経路について
図９及び図１６は、分割金型４１、４２を型締めした際における、インサート部材２とキャビティ４６とを示す斜視図である。また、図１０は、図９をインサート部材２とキャビティ４６とに分解した分解図である。すなわち、図９及び図１０においては分割金型４１、４２を不図示とし、代わりにキャビティ４６を便宜的に可視化している。以後、図１１及び図１２においても同様である。ところで、図９に示されるように、樹脂注入経路４８は、以下（１）〜（４）に示す経路（特許請求の範囲における「所定経路」の一例）で成形空間４７に通じていることを特徴とする。
（１）経路４８ａ：インサート部材２の外側から側壁２５を避けて遠ざかるように湾曲しながら凹面２２（裏面）に侵入する。
（２）経路４８ｂ：凹面２２（第２凹面２２ｂ）上に沿ってインサート部材２の短手方向における略中央付近まで延在する。
（３）経路４８ｃ：凹面２２（第２凹面２２ｂ〜第１凹面２２ａ）上に沿ってインサート部材２の長手方向にわずかに延在する。
（４）経路４８ｄ：貫通孔２３を通じて第１凸面２１ａ上側に形成された成形空間４７へ接続される。
【００１８】
換言すると、注入される樹脂が上述のような経路を通って成形空間４７に充填されうることとなる。このような経路を採用することにより、上面や表面等といった目立つ位置にゲート痕が残らず、外観の意匠性を損なわずに一体成形体１を成形することができる。すなわち、より意匠性の高い一体成形体を成形することができる。
【００１９】
なお、経路４８ａに係るゲートはいわゆるカールホンゲートであるが、あくまでも一例であり、ダイレクトゲート、サブマリンゲート、ピンゲート等の他のゲート形状を採用してもよい。
【００２０】
更に、経路４８ｂ及び経路４８ｃについて、図１１〜図１３を用いてより詳細に説明する。図１１は、キャビティ４６の底面図である。図１１に示されるように、経路４８ｂよりも表面側（紙面奥側）には成形空間４７は存在しない。つまり、図１１において、経路４８ｂは、成形空間４７と重なっていない。経路４８ｃの長さＬｃはごく短い。長さＬｃは設計可能な最小値とすることが好ましく、実質的には、経路４８ｂの端点４８ｂａと、貫通孔２３に接続される経路４８ｄとは隣接しているといえる。また、図１２Ａは、インサート部材２及びキャビティ４６の底面図（裏面から見た図）であり、図１２Ｂは、図１２Ａに関して表面を透過させて表示した図である。上述の通り経路４８ｂも経路４８ｃもインサート部材２における凹面２２に沿って延在する経路であるが、図１２Ｂに示されるように経路４８ｂは、凸面２１ｂに対向している。図１３は、図８Ｂにおける領域Ｑの拡大図である。第２凸面２１ｂは、樹脂成形体３が積層されない面（図２参照）であるから、図１３、図１６、図１９に示されるように型締めの際には分割金型４１と第２凸面２１ｂとが接触していることに留意されたい。
【００２１】
インサート成形では、射出成形時においてインサート部材２にも注入する樹脂の圧力がかかるため、インサート部材２の一部が浮き上がって変形してしまうことが往々にしてありうる。本実施形態では、インサート部材２の凹面２２側においてインサート部材２と接触している経路は、経路４８ｂと経路４８ｃであるが、経路４８ｂの長さ（実寸の曲線の長さ）Ｌｂは経路４８ｃの長さＬｃに比べて圧倒的に長い。上述の通り、経路４８ｂは、分割金型４１と接触する第２凸面２１ｂと対向する経路（第１凹面２１ａ上の経路）であるため、樹脂注入による圧力がかかっても浮き上がりが起こることはない。また貫通孔２３は、第１凸面２１ａ及び第１凹面２２ａの端（第２凸面２１ｂ及び第２凹面２２ｂとの実質上の境界）に設けられているため、第１凸面２１ａ及び第１凹面２２ａの中央等に貫通孔２３を設けた場合に比して浮き上がりを大幅に防止することが出来る。
【００２２】
なお、長さＬｂを長さＬｃで除算した値Ｌｂ／Ｌｃは、好ましくは、Ｌｂ／Ｌｃ≧３であり、より好ましくはＬｂ／Ｌｃ≧５であり、更により好ましくはＬｂ／Ｌｃ≧１０である。すなわち、Ｌｂ／Ｌｃ＝３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５、１５．０、１５．５、１６．０、１６．５、１７．０、１７．５、１８．０、１８．５、１９．０、１９．５、２０．０であってもよく、これらの数値何れか２つの間の値であってもよい。また、Ｌｃの値が可能な限り小さいことが好ましい。
【００２３】
更に、経路４８ｂの面積Ｓｂを経路４８ｃの面積Ｓｃで除算した値Ｓｂ／Ｓｃは、好ましくは、Ｓｂ／Ｓｃ≧３であり、より好ましくはＳｂ／Ｓｃ≧５であり、更により好ましくはＳｂ／Ｓｃ≧１０である。すなわち、Ｓｂ／Ｓｃ＝３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５、１５．０、１５．５、１６．０、１６．５、１７．０、１７．５、１８．０、１８．５、１９．０、１９．５、２０．０であってもよく、これらの数値何れか２つの間の値であってもよい。また、Ｓｃの値が可能な限り小さいことが好ましい。
【００２４】
２．３  一体成型体１に係る射出成形の流れ
以上を踏まえた上で、図６〜図８及び図１４〜図１８を用いて一体成型体１の製造方法の流れ（下記ステップＳｔ１〜Ｓｔ５）を説明する。なお、図１４〜図１８においては、視認性を考慮して分割金型４１、４２及びインサート部材２の主たる構成部分のみ（図５Ａに示す領域Ｒであって、特にインサート部材２における第１及び第２凸面２１ａ、２１ｂに対応する部分）を示すものとする。特に、図１４は、分割金型４１、４２の主たる構成部分及びその断面を示す斜視図である。また、図１５は、図１４に示す分割金型４１、４２にインサート部材２を配置したときを示すもので、図１４とは別の角度から見た斜視図であり、図１６は、図１５の状態から分割金型４１、４２を型締めした状態を示す斜視図である。更に、図１７は、図１６の状態から分割金型４１、４２のキャビティ４６に樹脂５を充填した状態を示す斜視図である。そして、図１８は、図１７の状態から取り出された一体成型体１の主たる構成部分を示す斜視図である。
【００２５】
［開始］
（ステップＳｔ１）
まず、図６Ｂ及び図１４に示されるように、分割金型４１、４２を開放した状態とする。特に、経路４８ｂ、４８ｃに留意されたい。
【００２６】
（ステップＳｔ２）
図７、図８Ａ及び図１５に示されるように、分割金型４１、４２にインサート部材２を配置する。インサート部材２の配置後においても経路４８ｂ、４８ｃを確認することができる。
【００２７】
（ステップＳｔ３）
図８Ｂ及び図１６に示されるように、分割金型４１、４２を型締めする。
【００２８】
（ステップＳｔ４）
図１７に示されるように、分割金型４１、４２のキャビティ４６（図１７においては、成形空間４７、経路４８ａ〜４８ｄとして表示）に樹脂５を充填する。このとき、経路４８ｂ、４８ｃに係る上述の特徴によりインサート部材２の浮き上がりによる変形は生じない。
【００２９】
（ステップＳｔ５）
樹脂の充填後に保圧及び冷却を経ることで射出成形がなされ、その後分割金型４１、４２を開放する。そして、図１８に示されるように、インサート部材２と樹脂成形体３とからなる一体成型体１が取り出される。ここで、経路４８ａと経路４８ｂとの境界においてゲートカットがなされるため、一体成型体１には経路４８ｂ〜４８ｄに相当するスプール３ｓが付着した状態で成形される。
［終了］
【００３０】
３．変形例
本実施形態においては、インサート部材２の第１凸面２１ａ（すなわち表面）に樹脂成形体３が成形されているが、これに加えてインサート部材２の凹面２２（裏面側）に部分的に樹脂成形体３が積層されるように実施してもよい。このような部材にあっては、インサート部材２の表面側に積層される樹脂成形体３とインサート部材２との接触面積をＳ１、同裏面側に積層される樹脂成形体３とインサート部材２との接触面積をＳ２とすると、好ましくは、Ｓ１／Ｓ２≧３であり、より好ましくはＳ１／Ｓ２≧５であり、更により好ましくはＳ１／Ｓ２≧１０である。すなわち、Ｓ１／Ｓ２＝３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５、１５．０、１５．５、１６．０、１６．５、１７．０、１７．５、１８．０、１８．５、１９．０、１９．５、２０．０であってもよく、これらの数値何れか２つの間の値であってもよい。
【００３１】
４．結言
本発明に係る実施形態やその変形例を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１        ：一体成形体
２        ：インサート部材
２０      ：板状部
２１      ：凸面
２１ａ    ：第１凸面
２１ｂ    ：第２凸面
２２      ：凹面
２２ａ    ：第１凹面
２２ｂ    ：第２凹面
２３      ：貫通孔
２４      ：段差
２５      ：側壁
３        ：樹脂成形体
３ｓ      ：スプール
３１      ：凸面
３２      ：凹面
４１      ：分割金型
４２      ：分割金型
４５      ：キャビティ
４６      ：キャビティ
４７      ：成形空間
４８      ：樹脂注入経路
４８ａ    ：経路
４８ｂ    ：経路
４８ｂａ  ：端点
４８ｃ    ：経路
４８ｄ    ：経路
５        ：樹脂
Ｑ        ：領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018138341.tif 000014
【図１３】
2018138341.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2018138341.tif 000017
【図１６】
2018138341.tif 000018
【図１７】
2018138341.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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