(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材成形用の金型におけるパーティングラインで分割された上型の内面に沿って表皮材を配置して前記金型のキャビティ内に基材の材料となる溶融樹脂材料を射出することにより、前記表皮材と射出成形品とを一体成形する、表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法であって、
前もって予備賦形し且つ前記金型内での射出成形の際の延びに対応して短く外周を裁断した表皮材を、外周縁が前記上型の内面における前記パーティングラインより手前に位置するように配置し、
前記金型のキャビティ内に溶融樹脂材料を射出して前記金型のキャビティ内に基材を成形すると共に、
射出成形の際の溶融樹脂材料の熱及び射出圧力により前記表皮材が金型内面形状に沿って延びることで、前記外周縁が前記キャビティの端縁で回り込んで自動的に表皮材の端末巻き込み処理を行なう、
ことを特徴とする、表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法。
【請求項２】
前記金型のキャビティの周縁付近が凹状に湾曲し、前記キャビティ縁部が表皮材の巻き込み処理のための玉縁を備えており、射出成形の際に、溶融樹脂材料の熱及び射出圧力により前記表皮材を金型内面形状に沿って前記玉縁内まで伸長させて、表皮材の端末巻き込み処理を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の内装として使用される表皮材を備えた射出成形品の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の内装のために、例えば布のような外観や触感を備えた表皮材を表面に備えた樹脂成形品が使用されている。
このような樹脂成形品は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）基材の表面に、表皮材を巻くことにより製造される。ここで、表皮材は、樹脂成形品の表面に表皮材を手作業により貼り付けたり、あるいは表皮材を基材と同時にインサート成形等により一体成形したりすることにより、樹脂成形品の表面に配置される。
【０００３】
表皮材を手作業により樹脂成形品の表面に貼り付ける場合には、熟練した作業者が時間を掛けて貼り付け作業を行なうと共に、基材の外周からはみ出した表皮材の端末処理として、同様に手作業による端末巻き込み処理と、樹脂成形品の裏面に表皮材の端末を溶着により固定する必要がある。
表皮材を一体成形により樹脂成形品の表面に配置する場合にも、上述した表皮材の端末処理が必要であり、同様に複雑な作業のために時間が掛かってしまう。
【０００４】
従って、何れの場合にも、複雑で時間の掛かる端末巻き込み処理が必要であることから、生産性が悪く、当該樹脂成形品の製品コストの半分から２／３程度を作業コストが占めることになる。また、このような端末巻き込み処理を自動化する技術も種々のものが開発されているが、何れも樹脂成形品の外周のうち、直線部分のみの自動化に留まり、最も面倒なコーナー部分の端末巻き込み処理に関しては自動化されず、手作業に依存している。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、金型内に布状表皮材を配置しその金型のキャビティ内に溶融合成樹脂を射出して成形品本体と布状表皮材を一体化した、表面に布状表皮材を有する射出成形品において、成形品本体の端末に、布状表皮材の端末の糸間の隙間に溶融合成樹脂を浸透させて密着させる肉薄部を一体的に射出成形し、その肉薄部と布状表皮材の端末部を一体のまま同時に切除することを特徴とする、布状表皮材を有する射出成形品の端末処理方法が開示されている。
【０００６】
特許文献１による射出成形品の端末処理方法によれば、表皮材の糸のほつれや端末の剥がれ等が発生することなく、表皮材の端末処理を容易に行なうことができ、射出成形品の外観を良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−０３０２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１による射出成形品の端末処理方法においては、表皮及び基材の成形後に、成形品の外周部を裁断する必要があり、作業が煩雑になってしまう。
また、表皮材の端末処理に関しては、表皮は基材表面の端縁までに限定され、表皮の端末が基材側縁から裏面側に回り込む所謂巻き込み成形とはならず見栄えが悪い。このため、本成形品を周辺部品と突き合わせする場合には、本成形品の外周裁断部分にて基材が視認されることになり、見栄えが悪くなってしまう。さらに、成形品の外周裁断部分が鋭利な裁断縁を有する。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、表皮材の端末巻き込み作業を自動化できるようにした表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、本発明によれば、基材成形用の金型におけるパーティングラインで分割された上型の一側の内面に沿って表皮材を配置し、パーティングラインで分割された上型を閉じることで画成される金型のキャビティ内に基材の材料となる溶融樹脂材料を射出することにより、表皮材と射出成形品とを一体成形する、表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法であって、前もって予備賦形し且つ金型内での射出成形の際の延びに対応して短く外周を裁断した表皮材を、外周縁が上型の内面におけるパーティングラインより手前に位置するように配置し、金型のキャビティ内に溶融樹脂材料を射出して金型のキャビティ内に基材を成形すると共に、射出成形の際の溶融樹脂材料の熱及び射出圧力により表皮材が金型内面形状に沿って延びることで、外周縁がキャビティの端縁で回り込んで自動的に表皮材の端末巻き込み処理を行なうことを特徴とする、表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法により達成される。
【００１１】
上記構成によれば、前もって予備賦形した表皮材を金型の一側の内面に沿って配置しておき、射出成形の際に金型のキャビティ内に導入される溶融樹脂材料の熱及び圧力により表皮材が熱伸長することを利用して、金型内に配置された表皮材の周縁を外側に向かって伸長させる。
これにより、金型のキャビティ縁部で、表皮材の伸長する端縁が基材の端縁に回り込むことになり、表皮材の端末巻き込み処理が自動で行なわれる。従って、手作業によらずに、見栄えの良好な表面に表皮材を備えた射出成形品が得られるので、従来のような手作業による表皮材の端末巻き込み処理が不要となり、生産性が向上し、作業コストが大幅に低減されるので製品コストも低減される。
【００１２】
本発明による表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法は、好ましくは、金型のキャビティの周縁付近が凹状に湾曲している。この凹状の部分に合わせて表皮材を予備賦形しておくことにより、射出成形の際に金型キャビティの周縁付近における表皮材の熱伸長により表皮材の一部が金型内面で引っ掛かって皺になるようなことなく、その端縁を円滑に金型キャビティの内面に沿って誘導し伸長させることができる。
【００１３】
本発明による表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法は、好ましくは、金型のキャビティ縁部が、表皮材の巻き込み処理のための玉縁を備えており、射出成形の際に溶融樹脂材料の熱及び射出圧力により表皮材を金型内面形状に沿って玉縁内まで伸長させて、表皮材の端末巻き込み処理を行なう。この構成によれば、射出成形の際に、金型キャビティの周縁付近における表皮材の熱伸長により表皮材の端縁を玉縁内に誘導して、表皮材の端縁を玉縁内の基材の端縁に回り込ませることができる。
【００１４】
本発明による表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法は、好ましくは、表皮材が、予備賦形の際にその外周形状が金型内での射出成形時の延びに対応した控え寸法だけ短く裁断されている。従って、射出成形の際に、表皮材が熱伸長により控え寸法の分を越えて伸長し、基材の端縁を回り込むことによって表皮材の回り込み寸法を適正に調整することができる。
【００１５】
本発明による表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法は、好ましくは、金型が、その内面における表皮材が接触する領域の中央付近に排気口を備えており、金型を閉じて溶融樹脂材料を射出するまでの間、金型のキャビティを排気して表皮材を金型の内面に吸着保持する。射出成形の際に、表皮材がその中央付近で金型の一側の内面に吸着保持されるので、射出成形により金型のキャビティ内に導入される溶融樹脂材料の圧力によって表皮材が金型内でずれてしまうようなことがなく、また表皮材の周縁領域は吸着保持されないので自由に熱伸長することが可能であり、伸長による基材の端縁への回り込みが阻害されない。
【発明の効果】
【００１６】
このようにして、本発明によれば、表皮材の端末巻き込み作業を自動化できるようにした、極めて優れた表面に表皮材を備えた射出成形品の成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態で使用される表皮材の予備賦形前の状態を示す部分断面概略図である。
【図２】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における第一の工程を示す部分概略断面図である。
【図３】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における第二の工程を示す部分概略断面図である。
【図４】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における第三の工程を示す部分概略断面図である。
【図５】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における第四の工程を示す部分概略断面図である。
【図６】本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における第五の工程を示す部分概略断面図である。
【図７】図４及び図５の工程における金型のキャビティ内に射出される溶融樹脂材料の流れを示す部分拡大断面図である。
【図８】図４及び図５の工程における表皮材の熱伸長による玉縁内での回り込みを示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１から図６は、本発明による射出成形品の成形方法の一実施形態における各工程を順次に示している。
まず、図１に示すように、基材の表面に配置すべき表皮材１０は予備賦形前の状態において平坦な形状を有している。ここで、表皮材１０としては、ＴＰＯ等から成る高触感エラストマー，ポリエステル等の繊維から成るニットファブリック，ＰＥＴ等から成る不織布等が使用される。
【００１９】
図２に示すように、表皮材１０は、前もって、即ちその後に行なわれるインサート成形の前に予備賦形されると共に、外周１１が裁断される。その後に行なわれるインサート成形によって表皮材１０が所定の形状に成形されることから、この表皮材１０の予備賦形は、製品と同一形状である必要はなく、製品に近く且つ単純な形状であればよく、その精度もあまり高くする必要はない。従って、予備賦形は、それ自体公知の真空成形等により行なわれ、その際の金型も高精度のものは必要なく、金型の製造コストも低く抑えることが可能である。そして、表皮材１０の外周１１の裁断は、同様に製品と同一形状である必要はなく、しかもインサート成形時の溶融樹脂材料からの熱による伸長を考慮して、好ましくは製品形状より小さく、即ち控え寸法（後述）だけ小さい形状となるように行なわれる。なお、表皮材１０の熱膨張率が小さい場合には、控え寸法を設定しなくてもよい。
【００２０】
このようにして予備付勢され外周１１が裁断された表皮材１０は、図３に示すように、インサート成形のための金型２０のキャビティ２１内において、金型２０の一側の内面、即ち図示の場合には上型２２の内面に沿って配置される。
金型２０は上型２２と下型２３とから構成されており、パーティングライン２４で分割されて上下に型開きされるようになっている。そして、上型２２と下型２３は、閉じられた状態で内部にキャビティ２１を画成している。キャビティ２１は、その周縁付近の領域２１ａで上型２２が凹状に湾曲していると共に、その端縁が玉縁２１ｂとして形成されている。
【００２１】
ここで、キャビティ２１内に溶融樹脂材料を射出するために、図示の場合、下型２３の中央付近に開口するゲート２３ａが設けられている。
また、キャビティ２１内を排気し、金型２０内に配置された表皮材１０を上型２２の内面に沿って配置するために、上型２２の中央付近には排気口２２ａが備えられており、この排気口２２ａには排気装置（図示せず）が接続されている。このように、排気口２２ａから金型２０のキャビティ２１が排気されることで、上型２２の内面に表皮材１０が吸着保持される。このとき、表皮材１０は、その外周縁が上述した控え寸法ｄ１だけキャビティ２１の端縁から手前に位置している。
【００２２】
次に、図４において排気装置が作動して、矢印Ａで示すように排気口２２ａから排気が行なわれると、金型２０のキャビティ２１内に配置された表皮材１０は上型２２の内面に吸着保持され、続いてゲート２３ａからキャビティ２１内に、矢印Ｂで示すように溶融樹脂材料３０が射出される。ここで、溶融樹脂材料３０がキャビティ２１内に導入されて、溶融樹脂材料３０の先端が表皮材１０に接触した後は、表皮材１０が溶融樹脂材料３０により上型２２の内面に押圧され保持されるので、上述した排気装置によるキャビティ２１内の排気は停止してもよい。
【００２３】
キャビティ２１内に導入された溶融樹脂材料３０に関して、下型２３側では溶融樹脂材料３０が直接に下型２３の内面に接触することになるため、下型２３への放熱によって温度が低下するが、上型２２側では表皮材１０が断熱材として作用するため、溶融樹脂材料３０の温度低下が抑制される。これにより、図７に示すように、キャビティ２１内に導入された溶融樹脂材料３０は、上型２２側では矢印Ｂ１で示すように、あまり温度低下せずに上型２２の内面に沿って流れると共に、下型２３側では、矢印Ｂ２で示すように温度低下によりやや低速となって下型２３の内面に沿って流れることになる。即ち、溶融樹脂材料３０は、下型２３側よりも上型２２側で速度が速く先行して流れることになるため、表皮材１０は、流れる溶融樹脂材料により上型２２の内面に押し付けられながら、この溶融樹脂材料から受ける熱と圧力によりキャビティ２１の端縁側に向かって伸長する。
【００２４】
そして、図８に示すように、金型２０のキャビティ２１内に溶融樹脂材料３０が射出されるにつれて、表皮材１０は、その外周１１の端縁がキャビティ２１の凹状に湾曲した領域２１ａに沿ってその一部が上型２２の内面で引っ掛かって皺になるようなことなく、円滑に伸長して、一点鎖線１１ａで示すように玉縁２１ｂに進入し、さらに、二点鎖線１１ｂで示すように玉縁２１ｂに沿って回り込む。従って、図５に示すように、キャビティ２１内において、表皮材１０の外周１１は玉縁２１ｂを完全に回り込むと共に、溶融樹脂材料３０はキャビティ２１内を玉縁２１ｂに向かって流れて、キャビティ２１内が完全に溶融樹脂材料３０で充填される。
【００２５】
このようにして金型２０のキャビティ２１内への溶融樹脂材料３０の射出が終了した後、この溶融樹脂材料３０が温度低下に伴って硬化すると、金型２０の上型２２と下型２３が開いて、図６に示す射出成形品３１が取り出される。
図６において、射出成形品３１は、溶融樹脂材料３０が硬化した基材３２の表面に表皮材１０が一体成形されており、表皮材１０は、基材３２の端縁３２ａを回り込むことにより巻き込み処理されていることになる。
【００２６】
このようにして、本発明の実施形態による射出成形品の成形方法によれば、前もって予備賦形した表皮材１０を金型２０のキャビティ２１内に配置して、所謂インサート成形を行なうことにより、表皮材１０の周縁が、溶融樹脂材料３０の熱及び圧力によって伸長して、キャビティ２１の端縁で溶融樹脂材料３０の先端を回り込むことにより、自動的に表皮材１０の端末巻き込み処理が行なわれる。従って、従来のような手作業による端末巻き込み処理が不要であり、表面に表皮材を備えた射出成形品３１が自動的に製造されるので、このような射出成形品３１の製造コストが大幅に低減されると共に、生産性が向上する。
【００２７】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、金型２０のキャビティ２１の縁部に玉縁２１ｂが備えられているが、これに限らず、玉縁２１ｂは省略されてもよい。また、上述した実施形態においては、表皮材１０は、その周縁が控え寸法だけ小さく裁断されているが、これに限らず、表皮材１０の熱膨張が少ない場合には、控え寸法はなくてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、金型２０のキャビティ２１内に配置された表皮材１０は、排気口から排気されることにより、上型２２の内面に吸着保持されているが、これに限らず、このような吸着保持は省略されてもよい。
【００２８】
また、上述した実施形態においては、表皮材１０が金型２０の上型２２の内面に沿って配置されるようになっているが、これに限らず、表皮材１０は金型２０の下型２３の内面に沿って配置されてもよい。この場合、キャビティ２１内に溶融樹脂材料３０を射出するためのゲート２３ａが上型２２に設けられ、また表皮材１０を吸着保持する排気口２２ａが下型２３に設けられる。
【符号の説明】
【００２９】
１０    表皮材
１１，１１ａ，１１ｂ    外周
２０    金型
２１    キャビティ
２１ｂ  玉縁
２２    上型
２２ａ  排気口
２３    下型
２３ａ  ゲート
２４    パーティングライン
３０    溶融樹脂材料
３１    射出成形品
３２    基材
【図１】
0006633971.tif 000002
【図２】
0006633971.tif 000003
【図３】
0006633971.tif 000004
【図４】
0006633971.tif 000005
【図５】
0006633971.tif 000006
【図６】
0006633971.tif 000007
【図７】
0006633971.tif 000008
【図８】
0006633971.tif 000009