(57)【要約】本発明は、金型の少なくとも１つのキャビティ（５５）を有する金型（５０）で、少なくとも部分的にプラスチック製である車両用部品を製造する方法に関する。この方法では、金型が少なくとも部分的に閉鎖され、その際、金型の該少なくとも１つのキャビティが、該少なくとも１つのキャビティの少なくとも１つの可動壁部（５３）によって第１位置にもたらされ、金型の該少なくとも１つのキャビティにプラスチックが注入され、金型が完全に閉鎖されると、および／または、少なくとも１つの可動壁部が移動されると、金型の該少なくとも１つのキャビティが、第１位置にあるときと異なる容積を有する第２位置にもたらされ、これら全ての工程は、金型の該少なくとも１つのキャビティを第１位置から第２位置とすることによって、プラスチックが、金型の各キャビティに完全に充填されるように行われる。
2006525151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の少なくとも１つのキャビティを有する金型で、少なくとも部分的にプラスチック製である車両用部品を製造する方法であって、
金型が少なくとも部分的に閉鎖され、その際、金型の該少なくとも１つのキャビティが、該少なくとも１つのキャビティの少なくとも１つの可動壁部によって第１位置にもたらされ、
金型の該少なくとも１つのキャビティにプラスチックが注入され、
金型が完全に閉鎖されると、および／または、前記少なくとも１つの可動壁部が移動されると、金型の該少なくとも１つのキャビティが、第１位置にあるときと異なる容積を有する第２位置にもたらされ、
これら全ての工程は、金型の該少なくとも１つのキャビティを第１位置から第２位置とすることによって、プラスチックが、金型の各キャビティに完全に充填されるように行われることを特徴とする、少なくとも１つのキャビティを有する金型で、少なくとも部分的にプラスチック製である車両用部品を製造する方法。
【請求項２】
金型でプラスチックと結合する、少なくとも１つのインサート、特に、ラベルなどのカバー要素は、金型の少なくとも１つのキャビティ内に置かれる、または形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カバー要素は、少なくとも部分的に布地から製造されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記カバー要素は、少なくとも部分的に、プラスチック、特に熱可塑性プラスチックから製造されることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記カバー要素における前記プラスチックは、金型のキャビティに注入されるプラスチックに適合することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２位置にある金型の前記少なくとも１つのキャビティは、第１位置にあるときよりも容積が小さいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１位置にある金型の前記少なくとも１つのキャビティは、第２位置にあるときよりも容積が小さく、好ましくは、前記壁部は、少なくとも、金型の各キャビティに注入されるプラスチックによって移動させられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
金型の前記少なくとも１つのキャビティにプラスチックが注入されると、金型、少なくとも、金型の前記少なくとも１つのキャビティの容積は増加し、その後、金型のキャビティ内のこのようにして得られた空間に第２プラスチックが注入されることを特徴とする、特に請求項１〜７のいずれか１項に記載の金型に製品を製造する方法。
【請求項９】
第１位置にある金型の前記少なくとも１つのキャビティは第１容積を有し、第２位置にある金型の前記少なくとも１つのキャビティは第２容積を有する場合において、金型の前記少なくとも１つのキャビティの容積は、前記プラスチック注入後、第１および第２容積よりも大きい第３容積にまで増加し、その後、金型の前記少なくとも１つのキャビティの容積は、前記第２プラスチック注入後、前記第２容積程度にまで減少することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
カバー要素群、特に、内部カバー、ダッシュボード、天井張り、およびドアカバー要素などの装備要素、または、めっき部品、バンパー、エンジンカバー、および保護部品などの外部カバー、座席用部品、および長座席などから選ばれた車両用部品が製造されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの可動壁部を有する少なくとも１つのキャビティを備えた金型が使用され、少なくとも第１位置と第２位置との間で前記壁部を制御して移動させる操作手段を有し、前記壁部は、使用中、プラスチック内の圧力変化、および／または、プラスチックの移動によって、金型のキャビティ内のプラスチックに断熱変化が生じるように、移動が制御されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
プラスチックは、少なくとも１つの射出点を介して金型の前記少なくとも１つのキャビティに注入され、プラスチックが金型の前記少なくとも１つのキャビティに注入される位置には少なくとも、該射出点、または各射出点に少なくとも隣接する各プラスチックの溶液指数と合う流路が提供されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの可動壁部の移動速度は、金型の開閉速度よりも速いことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの可動壁部の移動中に金型の閉鎖状態を保つ閉鎖圧は、従来の射出成形で製造された同程度の製品の射出圧力よりも低いことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法によって製造された車両用部品。
【請求項１６】
部品は、その外表面の少なくとも１部分に被覆が設けられ、該被覆は、特に、前記部品の製造中に部品に固く結合された装飾用仕上げ剤であることを特徴とする、請求項１５に記載の車両用部品。
【請求項１７】
カバーは、たとえば、天然材料および／または合成材料から製造された織布材料または不織布材料の布地を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の車両用部品。
【請求項１８】
部品は、実質的に薄肉であり、実質的に２次元の構成であることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の車両用部品。
【請求項１９】
部分的にプラスチック製の裏打ちを有するか、または縦糸および／または横糸として、全体または部分がプラスチック製の糸、もしくは仕上げ層で覆われた糸を有することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の部品の製造に使用するための布地。
【請求項２０】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法を使用するための、または請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の部品を製造するための金型。
【請求項２１】
金型の閉鎖時、金型のキャビティにおいてプラスチックを圧縮するために制御可能に移動できる可動壁部を有する、少なくとも１つのキャビティが設けられ、それによってプラスチックに断熱変化が生じることを特徴とする、請求項２０に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、金型でプラスチックから車両用部品を製造する方法に関する。
プラスチック製の車両用部品は、典型的には、射出成形によって製造される。これらの部品は、典型的には、その壁厚に比例して相対的に大きくなるが故に、大型の射出成形機が必要であり、購入するにも使用するにも費用がかかる。壁厚を大きくすると、流れさせ易くなるが、射出成形サイクルが長くなり、使用材料が増加し、重量が増加して、不所望の応力が生じ得る。したがって、この解決法は望ましくない。
【０００２】
これまでは、金型を通過するフローフロントが達成されるカスケード射出成形技術を利用することが提案されてきた。しかしながら、これには、特殊な射出成型機と専用の周辺機器が必要であり、ラベルなどの挿入物、固定要素、および補強要素などを配置することを困難にする。
【０００３】
本発明の目的は、従来技術から知られた少なくとも複数の欠点が防止される車両用部品の製造方法を提供することである。その目的のために、本発明に係る方法は、請求項１の特徴部に特徴付けられる。
【０００４】
本発明に係る方法においては、驚いたことに、結果として、プラスチックは相対的に低い温度で金型のキャビティに注入することが可能であり、プラスチックは、その後、金型のキャビティの少なくとも１つの壁部の移動によって、所望の最終形状にされることが見出された。これは相対的にみてほとんど力を必要とせず、したがって相対的にみてほとんど圧力も不要である。このことは、なんらかの理論に関連付けようとせずとも、金型のキャビティが一時的に拡大可能であることから、プラスチックは、より小さな背圧で金型のキャビティに流入することが可能であり、さらに、その部品のために必要なプラスチックがより小さな表面わたって広がればよいだけであるという事実の結果であるように思われる。好ましいことに、さらに、プラスチックに断熱変化を生じさせるように、金型のキャビティが急速に縮小されるので、プラスチックの流動挙動がさらに向上する。金型のキャビティの容積を縮小させると、プラスチックは、金型のキャビティの端部方向に押され、これによって、常に溶液指数と付随的な流路との最適比が得られる。その結果、金型は、従来の射出成形技術によって同程度の製品を製造するに必要な型締力よりも著しく低い型締力で、閉鎖状態を保つことが可能である。
【０００５】
本発明に係る方法のさらなる利点は、不所望に応力集中を生ずることなく、同程度の寸法の製品について、従来の射出成形技術が達成可能な厚みを下回る厚みにまで、壁厚を局部的に小さくすることが可能なことである。
【０００６】
本発明の方法によれば、さらに、プラスチック内またはプラスチックに対して固定するインサートを金型のキャビティ内に置くことが可能である。圧力および流速が低くなるので、これらのインサートは、少なくとも従来技術を使用するとき程には容易に損傷することはない。したがって、ラベル、特に、金型内ラベルを設けて、最終的に所望のものを得ることが可能である。たとえば、装飾用ラベルは、木目柄などの色付けまたは模様付けに使用可能である。また、木材などの天然材料も使用可能である。さらに、織布または不織布の布地に基づいたインサートも使用可能である。このようなインサートによれば、カバーパネルは、製造の１工程で１つのピースに製造可能であり、さらに、このカバーのための材料の切替えは、非常に迅速かつ簡単に行われる。
【０００７】
したがって、たとえば、ドア、座席、壁の仕上げ、または天井張りなどの内部のカバーパネルは、その一側面を車両の内部と合う布地で被覆可能である。ここで、織物または布地は、少なくとも天然または合成の織布または不織布を含む意味である解する。そこで、布地、少なくとも織布は、部品を製造するプラスチックに適切に結合するように、プラスチック製の裏打ちを有し、かつ／あるいは、たとえば縦糸および／または横糸として、プラスチック製の糸、またはプラスチックで覆われた糸を有することが好ましい。
【０００８】
また、たとえば、自動車もしくはボートの車体用部品、または飛行機および船舶のカバーパネルなど、車両の外側のプレート部品の製造が可能である。ラベルなどを活用すると、たとえば、空気抵抗、流動性、または汚れに対する反発力などに影響するドロップ構造またはリブ構造など、所望の形状またはその他の表面仕上げを直接得ることが可能である。
【０００９】
他の実施形態において、部品は、請求項８に記載されるように、射出成形によって金型内に各層ごとに異なって組立てられる。
【００１０】
このような方法では、金型のキャビティの容積は、射出成形工程が終了する度に大きくなり、その射出成形工程の後に、その創出された空間内にプラスチックの新たな層が導入される。したがって、たとえば、光学装置の場合、まず反射体の光る内層が射出成形され、その後、その「外側」に裏打ちを適切なプラスチックから形成するか、または、その逆が可能である。また、この方法では、サンドイッチ構造の製造が可能である。したがって、製造コストが大幅に減少して精度が高まり、機械的特性が大幅に向上する。
【００１１】
好ましくは、ホットランナなどの射出点を介してプラスチックを注入するとき、金型のキャビティの容積は増加し、その後、所望の製品の形状になるまで減少する。これに代えて、可動壁部は、常に逆圧が一定に保たれ、かつ流路の溶液指数が適切に保たれるように、注入されたプラスチックによって押出されることも可能である。このような方法は、たとえばＰＥＴに特に適切である。
【００１２】
本発明に係る方法および金型は、装備部品などの様々なカバー要素、めっき部品、および車体用部品などに非常に適切に使用可能である。
【００１３】
この可動壁部または各可動壁部の移動速度は、好ましくは、金型の開閉速度よりも速くなるように選択される。閉鎖圧は、相対的に低く保つことが可能であり、たとえば、プラスチックの射出圧力よりも低く、少なくとも、従来の射出成形で製造された同程度の製品の射出圧力よりも低い。
【００１４】
本発明は、さらに、請求項１５に係る車両用部品、請求項１９に係る、使用のための布地、および請求項２０に係る金型に関する。
【００１５】
その他の請求項において、本発明の有利な実施形態を図示して説明する。
本発明を明確にするために、図面を参照して、本発明に係る方法および装置の典型的な実施形態と、これらによって得られる製品の実施形態とを以下に説明する。
【００１６】
本明細書において、同一または対応する部分には同一または対応する参照符号を付す。
図面に示された典型的な実施形態は、図解のためにのみ示され、何ら限定的に解されるべきものではない。
【００１７】
図１において、金型５０が図示され、金型５０第１部分５１および第２部分５２を含み、第２部分５２は、図１および図２に簡略化して表示されているように、アーム５４によって金型５０の外側から操作が可能な可動壁部５３を有する。金型５０の中には、一部が可動壁部５３によって規定されるキャビティ５５があけられる。金型のキャビティ５５では、カバー要素などの車両用部品１が成形可能である。射出成形の開始時、可動壁部５３を第１位置に待避させて、プラスチックを金型のキャビティ５５に注入する。可動壁部５３が第１位置にあるとき、金型のキャビティ５５の空間は相対的に広い。次に、金型のキャビティ５５が実質的に完全に、たとえば８０％以上、プラスチックで満たされると、可動部５３が第１部分５１の方向に第２位置まで移動させられる。その結果、通常の方法で保持圧力をかける間に、または、かけるとすぐに、金型のキャビティの容積は所望の最終容積まで低下し、完全に金型のキャビティが充填されて、無応力の製品が得られる。図２に示した位置において、大きさが全体的に安定した車両用部品１が形成されている。簡略化して表示されているように、射出成形中、要素５６を閉じることによって、金型５０が閉鎖状態を保つことは明らかである。このような方法によって、相対的に軽量の用具を使用し、非常に簡単な方法で、大きさが相対的に安定した部品１の製造が可能である。また、プラスチックの選択自由度が高くなる。これは、可動壁部のおかげで、金型を充填しているほとんどの間、流路が広くなるからであり、融点が非常に低いプラスチックのみならず高いプラスチックの使用も可能である。
【００１８】
図３は、本発明に係る金型５０の他の実施形態を簡略化して側断面図で示す。この実施形態においても、また、金型部分５１および５２ならびに金型のキャビティ５５が備わっている。この実施形態における金型のキャビティ５５は、可動壁部５３によって一側面で境されている。可動壁部５３は、ピストン６２によって移動可能なピストン・ロッド６１などの駆動手段６０を用いて、制御可能に移動させられる。当然、別の操作手段であってもよく、たとえば、ねじ手段、電気的に操作可能な手段、および空気圧の手段などでもよい。これらを用いて、可動壁部５３は、図３Ａに示した第１位置、図３Ｂに示した第２位置、および図３Ｃに示した第３位置まで移動可能である。金型のキャビティ５５の容積は、第２位置において減少し、第３位置においてさらに増加する。
【００１９】
このような金型５０を用いて、たとえば、図４に示した製品の製造が可能である。この場合、ラベル６３が壁部５３または対向する部分５１などに置かれる。次に、プラスチック６４の第１層がラベルに対して射出される。その後、可動部５３は、図３Ｃに示した第３位置に待避させられ、これに対してプラスチック６５の第２層が射出成形される。このようにサンドイッチ構造が得られる。ラベル６３および／または第１層６４は、たとえば、ランプによる熱を反射し、かつ耐熱性を有し、プラスチック６５の第２層は、担体として機能可能である。
【００２０】
同程度の金型を用いて、多層膜の提供が可能であること、およびサンドイッチ・パネルなどの異なる形状の各製品の製造が可能であることは明らかである。
【００２１】
図５は、ドア、座席、壁などの車両用部品のカバーパネルを簡略化して側断面図で示す。この車両用部品は、車両、たとえばドアに実装可能な板状の担体２と、一体的に射出成形されるかインサートとして備えられる実装ラグ３とを含む。反対側には、図示した実施形態において、実質的に布地から製造されるカバー４が備わる。これは、織布または不織布の布地であってよく、車両の内部に合う布地が好ましい。この布地は、合成材料から製造されても、天然材料から製造されてもよい。このカバー４は、インモールドラベリング技術と同様に、金型のキャビティ５５内にこのカバー４を置くことによって、配置され、その後、これに対向して前述の方法でパネル２を形成する。金型のキャビティに生じる相対的に低い圧力、および相対的に低い温度の結果、少なくとも布地の側面には、このように１ピースのカバーパネルが得られる。
【００２２】
図６は、図５に係るパネル１の部分を拡大して示し、パネル２およびカバー４が含まれている。図６は、カバー４がパネル２のプラスチックに適合するプラスチックから製造された担体５を有し、カバー４およびパネル２が溶融および／または化学結合によって相互に結合することを示している。その結果、適切な結合が得られる。さらに、カバー４の布地は、層５によって保護されている。これに代えて、パネル２のプラスチックに適合するように、少なくとも一部の縦糸および／または横糸がプラスチックで覆われているかプラスチックでデザインされた織布地を使用してもよい。この方法でも適切な結合を得ることが可能である。
【００２３】
図７は、本発明に係るパネル１の他の実施形態を簡略化して示し、また、カバー４を有する担体２が含まれる。このカバー４は、この実施形態において、たとえば装飾用ラベルとして配置される。ラベル４は、たとえばリブまたはドロップなどの形状を有するので、流量に影響し、抵抗の変化、および外観の修正などが生じ得る。
【００２４】
本発明に係る方法を用いて、たとえば、自動車、飛行機、および船舶などの車両用部品、特に、内部カバー、ダッシュボード、天井張り、およびドアカバー要素などの装備要素、または、めっき部品、バンパー、エンジンカバー、および保護部品などの外部カバー、座席部品、長座席、および車体用部品などの車両用部品の製造が可能である。また、この方法で、スライディング・ルーフなどはもちろん、たとえば、ドア、ボンネット、およびトランクの蓋など一式を製造することも可能である。
【００２５】
その他の実施形態において、可動壁部５３は、プラスチックによって第１位置まで押出されるように、プラスチック射出時は、前方に移動した第２位置に保持される。これは、たとえば、融点の低いプラスチック、またはＰＥＴなどのプラスチックに特に有利であり、特に、これらを半透明にする場合に有利となる。
【００２６】
本発明は、図示して説明したような実施形態に何ら限定されない。請求項によって規定される本発明の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００２７】
したがって、本発明、特に、請求項８に係る方法を用いて、他の部品の製造も可能である。また、複数の可動壁部は、金型のキャビティ内で組合せられてもよい。この金型のキャビティは、同時に、または順次、移動可能である。可動壁部は、たとえば、制御されたプラスチックの移動に合わせて、直線的にも曲線に沿っても移動可能である。プラスチックは、溶融状態で注入可能であるが、粒状などの状態で直接金型のキャビティに注入してもよい。
【００２８】
本発明に係る方法で製造された部品は、１以上の側面が、たとえば、プラスチック製の布地またはラベルなどの仕上げ剤またはカバーで覆われている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１製造段階において、本発明に係る車両用部品を製造するための金型を簡略化して側断面図で示す。
【図２】第２製造段階における図１に係る金型を示す。
【図３Ａ】本発明に係る金型の他の実施形態を示す。
【図３Ｂ】本発明に係る金型の他の実施形態を示す。
【図３Ｃ】本発明に係る金型の他の実施形態を示す。
【図４】図３に係る金型で製造された車両用部品を簡略化して側断面図で示す。
【図５】本発明に係るカバーパネルを側断面図で示す。
【図６】図５に係るパネルの部分を拡大して示す。
【図７】本発明に係るカバーパネルの他の実施形態の部分を側断面図で示す。
【図１】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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2006525151.tif 000012
2006525151.tif 000013
2006525151.tif 000014
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