(57)【要約】【課題】  第１の部品１と、第１の部品１上にオーバーモールドされた少なくとも１つの第２の部品とを有する成型されたプラスチック材料からなる製品の製造のための工程および装置を開示する。【解決手段】  第２の部品２をオーバーモールドする第２の射出工程において、成型キャビティ３は少なくとも１つの静止面７ａにより少なくとも部分的に形成される。静止面７ａは金型の可動面４ａから独立し、可動面４ａに対して可動であり、さらに第１の部品１と接触するように設定されている。【選択図】      図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品１と、第１の部品１上にオーバーモールドされた少なくとも１つの第２の部品２とを有する成型プラスチック材料からなる製品を製造する工程において、同工程は第１の部品１を射出する第１の工程と、その後第１の部品１上にオーバーモールドするために第２の部品２を射出する第２の工程とからなり、第１の射出工程と第２の射出工程とは成型キャビティ３内にて実施され、成型キャビティ３は、金型の静止面５ａと、金型の静止面５ａに対して可動であるとともに、閉鎖圧力の作用により静止面に対して移動可能である金型の表面４ａとの間に形成されている工程であって、
第２の部品２をオーバーモールドするための第２の射出工程において、成型キャビティ３は少なくとも１つの静止面７ａにより少なくとも一部が形成され、静止面７ａは金型の可動面４ａに対して可動であるとともに、第１の部品１と接触している工程。
【請求項２】
静止面７ａは、金型の可動面４ａと金型の静止面５ａとの間を閉鎖する圧力よりも小さく、かつほぼ均一な力により、第１の部品上に載置される請求項１に記載の工程。
【請求項３】
力は制御される請求項１に記載の工程。
【請求項４】
力は調整可能である請求項３に記載の工程。
【請求項５】
力は負荷弾力性を有する請求項１に記載の工程。
【請求項６】
静止面７ａは浮動状態にある請求項１に記載の工程。
【請求項７】
静止面は複数の隣接した浮動状態の可動要素７ｂにより形成される請求項６に記載の工程。
【請求項８】
静止面７ａは第１の部品１の局部的な領域と接触するように設定されるとともに、残部領域（１３，２１）において、第１の部品１は静止面７ａと接触していない請求項７に記載の工程。
【請求項９】
接触する局部的な領域と第１の部品１の残部領域１３との間には、緩やかな移行部１４の領域が設けられる請求項８に記載の工程。
【請求項１０】
接触する局部的な領域と第１の部品の残部領域１３との間には、階段状をなす移行部１５，１６が設けられる請求項８に記載の工程。
【請求項１１】
第１の射出工程および第２の射出工程のうちの少なくとも１つは圧縮工程を備える請求項１乃至１０のうちの一項に記載の工程。
【請求項１２】
第１の射出工程および第２の射出工程のうちの少なくとも１つは膨張行程とその後の圧縮工程とを備える請求項１乃至１０のうちの一項に記載の工程。
【請求項１３】
第１の部品１と、第１の部品１上にオーバーモールドされた少なくとも１つの第２の部品２とを有する成型プラスチック製の製品を製造するための成型装置において、金型の静止面５ａと、金型の静止面５ａに対して可動であるとともに、閉鎖圧力の作用により静止面に対して移動可能である金型の表面４ａとを備えて成型キャビティ３を形成し、それにより、第１の部品１を射出する第１の工程と、その後に第１の部品１上にオーバーモールドするための第２の部品２を射出する第２の工程とを実施する装置であって、
第２の射出工程において、成型キャビティ３を形成するための、金型の可動面４ａから
独立し、かつ金型の可動面４ａに対して可動である少なくとも１つの静止面７ａと、
静止面７ａを第１の部品１と接触させる照合手段９，２０とを備える装置。
【請求項１４】
照合手段９，２０は、金型の可動面４ａと金型の静止面５ａとの間を閉鎖する圧力の値よりも小さく、かつほぼ均一な力により、静止面７ａを第１の部品１に接触させ保持する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
制御手段は、照合手段９に対して操作可能に連結されている請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
制御手段は調整可能である請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
照合手段２０は弾力性を有する請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
弾力性を有する参照手段は、静止面７ａの固有の弾力性からなる請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
静止面７ａは少なくとも１つの浮動要素７，７ｂにより形成される請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
静止面は複数の隣接した浮動状態の可動要素７ｂにより形成される請求項１３に記載の装置。
【請求項２１】
静止面７ａは第１の部品１の局部的な領域に設けられることと、残部領域１３，２１において、第１の部品１は静止面７ａと接触していないこととを備える請求項１３に記載の装置。
【請求項２２】
静止面７ａは局部的な領域と第１の部品１の残部領域１３との間に、緩やかな移行部を有する角丸状をなす領域を備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
第１の部品１の局部的な領域は階段状をなす移行部１５，１６を備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
第１の射出工程および第２の射出工程のうちの少なくとも１つに連結された圧縮工程を実施するように予め構成されている、請求項１３乃至２３のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
第１の射出工程および第２の射出工程のうちの少なくとも１つと連結された膨張およびその後の圧縮をする工程を実施するように予め構成されている請求項１３乃至２３のうちのいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型されたプラスチック材料からなる製品の製造に関する。より詳細には、本発明は少なくとも１つのオーバーモールド部品を有するプレートに関するが、それに限定されない。
【０００２】
本発明の具体的な適用対象であるプレートは、透明であっても透明でなくてもよく、さらにオーバーモールドされる要素も透明であっても透明でなくてもよいし、プレートと同一材料であっても異種材料であってもよい。また前述したように、プレートに限定されない。このような要素はプレートの、例えば外縁端部などの外縁部分をオーバーモールドしてもよいし、別の部分であってもよい。
【０００３】
いずれの場合においても、本発明の目的は、従来には「Ａ級」と称された外観を有する表面のような高品質な美観特性を備える製品を製造することにある。
【背景技術】
【０００４】
従来型のオーバーモールド技術においては、第１の部品を形成する第１の射出工程と、第１の部品上に第２の部品をオーバーモールドする第２の射出工程とを備えている。第１の射出工程と第２の射出工程とは、金型の静止面と、他の金型の面との間に形成される成型キャビティ内で実施される。この金型の面は金型の静止面に対して可動であり、閉鎖圧力の作用により静止面に対して移動可能である。一方または双方の射出工程は、成型キャビティに射出された材料を圧縮または膨縮する工程と連結されていてもよい。この技術により、自動車用の透明パネルを製造するためのプレートなどのような、高品質な美観特性および比較的大きな寸法を有する製品を得ることが可能となる。この場合、現用の方法では、第１のステーションにおいて第１の射出工程および圧縮（または膨縮）を実施する。その後、成型キャビティを開放し、第１の部品は第２のステーションに（通常は、垂直方向の軸線または水平方向の軸線を中心にした回動により）搬送される。金型の第２の可動面は、第１の部品上に第２の部品をオーバーモールドするための材料を射出するための新規なキャビティを形成する。この射出もまた、圧縮工程または膨縮工程と結合されていてもよい。この種の成型装置の典型的な例には、特許文献１に記載の垂直方向の軸線を中心に回動するダブル対向金型を備える「スタックモールド」タイプのプレス機がある。
【０００５】
特段に高品質ではない製品またはさほど高度な美観特性を有していない製品をオーバーモールドする従来技術は、単一のステーションにおいて、２つの射出工程は、第１の射出工程と第２の射出工程との間で内部を移動させることにより、成型キャビティの形状を変化させて実施される。
【０００６】
本願の出願と同一日に、本願と同一の名称にて出願されたイタリア国特許出願明細書において、第１の射出工程および第２の射出工程（および圧縮または膨縮）は、単一のステーションにおいて実施される。その際には成型キャビティの形状は、例えば金型の静止面に対して、金型の可動面が部分的に後退するなどにより変化する。
【０００７】
上記のすべての場合には、第２の射出工程を実施する成型キャビティを閉鎖すると、通常はスティール製の金型の可動面と、第１の工程において成型された第１の部品のプラスチック材料の第１の部品の少なくとも１つの対応する面とが少なくとも部分的に接触する。金型の可動面に加わるきわめて高い閉鎖圧力を考慮すると、第１の部品の接触面は損傷、あるいは少なくとも欠陥または押圧痕の発生の懸念にさらされている。透明製品の場合
には、これらは目ではっきり見えるので、容認されない。
【０００８】
第２の部品のオーバーモールドを、射出−圧縮、または射出−膨縮という技術により得る場合には、上記の不具合はさらに重要である。これらの技術により相当大きな寸法の製品も製造できるが、先に成型した第１の部品の表面に対して、金型の可動面を閉鎖することに起因する一層重要な問題がある。この問題を軽減するため、第２の射出工程の際、互いに設定される金型の可動面の形状公差と第１の部品の形状公差とを従来から調整してきた。しかし、相当に大きな寸法の場合、および大きいが故に第１の部品の冷却後に顕著な収縮がある場合には、この解決法は特に複雑であり、一定な結果を保証するものではない。
【０００９】
第１の部品の収縮に関する問題に加えて、成型装置（金型および対応するプレス機）により、特に射出−圧縮の場合におけるきわめて高い閉鎖圧力を金型に加える場合に、部品の変形および／または局部的な弾性の降伏に起因する重要な問題がある。変形は第１の工程において成型される第１の部品の厚さを変動させる。例えば、オーバーモールドされた不透明な外縁フレームを有する大サイズの透明プレートのような製品の場合には、プレートとフレームとの移行部分に沿って容認できない光学的な欠陥が生じ得る。
【特許文献１】ドイツ国公開特許第１０２１７５８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記の技術問題に対する効果的な解決策を提供することにある。その解決策は、第２の射出工程において互いに設定される金型の可動面の形状公差と第１の部品の形状公差とを容認せず、反面、第２の部品をオーバーモールドする工程に際して、第１の部品の表面に加わる圧力を最小にするように力を制御し、かつ成型キャビティを完全に閉鎖することを保障する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において、上記の目的は第１の部品、および第１の部品上にオーバーモールドされた少なくとも１つの第２の部品を有する成型されたプラスチック材料からなる製品を製造する工程という、請求項１の前段に明記されている手段により達成される。同工程は、第２の部品をオーバーモールドするための第２の射出工程において、成型キャビティは、金型の可動面から独立し、金型の可動面に対して可動であり、さらに第１の部品と接触している少なくとも１つの静止面により少なくとも部分的に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
静止面は、金型の可動面と静止面との間の閉鎖圧力よりも小さくかつほぼ均一な力を第１の部品上に加えることが有利である。
その力は制御されることが好ましく、調整可能であったり、負荷弾力性を有したりする。
【００１３】
さらに、前述の静止面は浮動面であることが好ましく、さらに複数の隣接する可動の浮動要素により形成されていることが好ましい。
第１の部品の複雑な面に関する公差は、金型の可動面を加工する際の操作、成型技術、第１の部品の寸法、冷却による相応な収縮、および成型サイクルに伴い生じる調整の可能性により決定される。本発明において、成型キャビティを最適に閉鎖しつつ、第１の部品の表面上に加わる応力を低減させる様々な解決策を明らかにすることができる。
【００１４】
本発明における工程は任意のオーバーモールド技術に適用でき、有利である。本工程は、単なる射出、射出−圧縮、または射出−膨縮においても、第２の部品をオーバーモール
ドするために第１の部品を第１のステーションから第２のステーションに回動または移動させたり、内部の移動または種々の新規な技術により、成型キャビティの形状変化を起こさせて、単一のステーションにおいて行ったりするものである。上記の工程は、既に引用した本願の出願人による同日付けにて出願されたイタリア国特許出願明細書に記載の製品を形成する方法と類似の工程である。
【００１５】
本発明の主題はまた、先に明記した工程を実施するための装置である。本装置は金型の静止面、および金型の静止面に対して可動であるとともに、閉鎖圧力の作用に基づき静止面に対して移動でき、第１の部品の第１の射出工程、およびその後第１の部品上にオーバーモールドするための、第２の部品を射出するための第２の工程を実施するための成型キャビティを形成する。本装置は、金型の可動面から独立し、金型の可動面に対して可動であって、第２の射出工程において成型キャビティを形成する少なくとも１つの静止面と、静止面を第１の部品と接触するように設定する照合手段とを備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は付属のプレートの図を参照しつつ、詳細に説明する。図面は、限定することを意図したものではない例を提供するものである。
前述のように、本発明における工程および装置は、第１の部品、および第１の部品上にオーバーモールドされた少なくとも１つの第２の部品を有する成型プラスチック材料よりなる製品の製造に適用される。より詳細には、第１の部品は透明であったり、使用時には人の目に曝されて高品質な美観特性を示したりするものであるが、これに限定されない。図面のプレートは、詳細には自動車用のルーフを構成する製品の製造に関する。第１の部品１は大サイズを有する透明なプレート（通常はポリカーボネート製）である。プレートの背面には第２のオーバーモールドされた部品２を構成する外縁フレームが成型されている。外縁フレームは通常は透明ではなく通常は黒であり、固定具、および強化突起すなわちリブ（図示せず）を備える。
【００１７】
図１Ａは、この種の製品を製造するための装置の可能性のある実施態様の概略図である。本発明の基礎をなす広義の新規な考え方は、先に成型された第１の部品に対して、オーバーモールド用キャビティを閉鎖するために必要な、均一、制御可能、かつ金型を閉鎖する圧力に比べて低い圧力を加えることにより、第２の部品２をオーバーモールドすることである。
【００１８】
図１Ａにおいて、オーバーモールド用キャビティを参照番号３で示す。参照番号４，５は金型および対向金型を示すが、互いに入れ替え可能である。図示した例の場合には、金型４は持ち上げて、他方の金型４が移動中には固定されている対向金型５から離間させることができる。
【００１９】
第１の部品１および第２の部品２の成型工程は夫々のプラスチック材料を射出することよりなる場合、および両射出工程のうちの１つまたは双方が、圧縮工程または膨縮工程と連結されている場合には、金型４および対向金型５は単一のステーションを形成することは留意されるべきであり、本願と同一の名称にて出願された前述の未公開のイタリア国特許出願明細書に記載の場合と類似である。これに代えて、第１のステーションにおいて、例えば垂直方向の軸線または水平方向の軸線を中心にして対向金型５を回動させて、先に成型された第１の部品１を移動させることにより、金型４および対向金型５により第２のステーションを形成することができる。
【００２０】
第１の部品１の成型工程は、本発明の目的とは関連がないので詳細には説明しないが、例示的には例えば、以下の特許に説明および図示されている方法に全面的または部分的に相当する方法による射出−圧縮を含んで実施され得る。その特許は、本願の出願日には未
発行のイタリア国特許出願第ＴＯ２００４Ａ０００６９６号、同ＴＯ２００４Ａ０００６９７号、同ＴＯ２００４Ａ０００６９８号、同ＴＯ２００４Ａ０００６９９号、同ＴＯ２００４Ａ０００７００号、同ＴＯ２００４Ａ０００７０１号、同ＴＯ２００４Ａ０００７０２号、同ＴＯ２００４Ａ０００７０３号、同ＴＯ２００４Ａ０００７１６号、および同ＴＯ２００４Ａ０００８１３号各明細書である。
【００２１】
図１Ａには、第１の部品１上にその後キャビティ３内において第２の部品２をオーバーモールドする工程を図示する。通常は、キャビティ３は互いに対向する金型４の面４ａと対向金型５の面５ａとの間に形成される。双方の面４ａ，５ａは成型装置の押圧部、およびその後第２の部品２がオーバーモールドされる第１の部品の表面により加えられる閉鎖圧力の作用により互いに近接する。圧縮工程後（または圧縮が連結されていない射出中）には、表面４ａ，５ａは前述の閉鎖圧力の作用により互いに接触して押圧される。
【００２２】
本発明において、金型４の表面４ａと第１の部品の金型４と対向する表面とが接触することなく、オーバーモールド用キャビティ３を形成する。図１Ａに図示する実施態様において、金型４の凹部１２に挿入された要素７により接触が得られる。第１の部品１に対向する要素７の表面は表面７ａであって、表面４ａとは別体であり、表面４ａに対して可動、かつ第１の部品１に対して静止している。表面７ａは、表面４ａと表面５ａとの間を閉鎖する力よりも小さい、制御されかつ均一な力により、第１の部品と接触を保つ。
【００２３】
図１Ａの場合、この力は表面７ａに対向する可動要素７の表面に対して、ばね（矢印２０にて表す）により提供される弾性的な押圧力からなり、凹部１２の底部と第１の部品１と対向する表面と反対位置にある要素７の表面との間に作用する。かくして要素７は実際には浮動状態にある。これにより第２の部品の成型後における厚さの変動があっても、第１の部品１に対して表面７ａが均一に近接することができる。ばね２０の設置に関しては、表面７ａが部品１に対して接近するために充分である最低圧力により押圧されるように、適切に選択される。いかなる場合においても、この圧力は表面４ａ，５ａ間を閉鎖する圧力よりも低い。このように、第１の部品１上に光学的な欠陥を発生させる懸念、特に第２の部品が引き続き成型される、キャビティ３に隣接した領域における欠陥発生の懸念は、払拭される。
【００２４】
第１の部品１に対する表面７ａの弾性的な押圧力は、ばねではなく、要素７の固有の弾性により生起され得ることに留意されるべきである。この場合、要素７は例えばテフロン（登録商標）などの比較的弾性を有する材料からなるとともに、凹部１２の底部に対して静止するように設定される。
【００２５】
図１Ａの場合、表面７ａはキャビティ３に至るまでの第１の部品１の前面を被覆している。これに代えて、図１Ｂに図示するように、表面７ａは外縁部に嵌凹を備え、キャビティ３に隣接する第１の部品１の外縁領域に沿って所定の間隙を形成することができる。
【００２６】
さらに、可動要素７は単一体ではなく、以下に明記するような複数の独立体から形成されていてもよい。
図２は別の場合であるが、この図において、先に説明した部品と同一または類似の部品には、同一の参照番号を付してある。可動要素７はまた浮動体である。先に成型された第１の部品の厚さの変動を許容するため、ほぼ自由に振動可能または傾斜可能なような金型４の凹部１２内における公差を設定する。この厚さの変動は、例えば第１の部品１の形成が射出−圧縮を介して実施される場合に生じ得る。
【００２７】
表面４ａ，５ａの互いの間の距離は、対向金型５に対する金型４の開度のためのストローク長に相当する距離よりわずかに短くし、第２の部品２の材料の射出と連結された圧縮
を実施する。
【００２８】
この場合、本例においては環状であるキャビティ３の外周は、金型４の対応する凹部１０内に摺動して導入される１つ以上の可動要素６により形成される。可動要素６は、通常は線形アクチュエータ８により制御されて加えられる圧力の作用により、第２の部品がその後オーバーモールドされる第１の部品１の表面と接触している。同様に線形アクチュエータ９は油圧、空圧、電気機械的、または他の任意の種類のものであり、可動要素７、従って表面７ａを第１の部品１と接触させ続ける。可動要素６，７により発揮される押圧力は調整可能であり、成型サイクル要件に従って増減することができる。
【００２９】
図３に図示する別例のように、可動要素７は凹部すなわち内部アンダーカット１３を有し、可動要素７と対向する第１の部品１の表面との接触面積を限定している。この別例において、可動要素７は第１の部品１の表面と接触する要素７の一部と凹部１３との間に角丸状をなす緩やかな移行部１４を備える。この移行部１４により、第１の部品１の表面上における可動要素７との接触領域と非接触領域との間に明確な境界線が生成されることを防止できる。図中にＤにより示す寸法は、可動要素７と第１の部品１の表面との接触面積であって、外部から見える領域の変質を限定するため可能な限り縮小されるべきである。
【００３０】
上記の寸法をさらに低減するため、例えば図４に示す別例中の値Ｄ１は、可動要素７および／または可動要素６は、第１の部品１の成型中に第１の部品１の表面上に予め形成された隆起部１５，１６の突起または環状端部に対して静止していることが好ましい。この解決策により、可動要素６，７と接触する領域を美観保護のため「マスクする」効果が得られる。第２の部品２をオーバーモールドする際に第１の部品１に生じる歪もまた低減され、これにより、部品１が特に透明である場合の総合的な光学品質を保護することができる。
【００３１】
第１の部品１が平面構造ではなく曲面構造である場合、または図５に図示するような厚さが変化しつつ形成されている場合には、可動要素７は可撓性を有していたり、互いに対して可動であったりし、かつ浮動体である一連の個別の要素すなわち挿入部材７ｂにより形成されることが有利である。これにより、夫々の表面７ａは第１の部品１の、表面７ａと対向する表面に均一かつ最小の力をもって対応する。挿入部材７ｂは、適切な連結部材１７を介して一定量の遊びを備えつつ互いに連結されており、この例においては、同期を図る制御システムに連結された夫々のアクチュエータ１８を介して押圧されている。これにより、第１の部品１の表面構造に対して正確かつ柔軟に対応できる。なお、制御システムについては図示も詳細な説明も行わないが、当業者の想起し得る範囲のものである。
【００３２】
上記の全ての実施態様において、いずれの場合も本発明の範囲内に属する解決策の一部を示したものである。適切なセンサを設ける（例えば、アクチュエータ８，９，１８に対して操作可能に連結さる）ことは好ましく、対応する可動要素６，７，７ｂの配置、および第１の部品１の表面に対して加えられる力を検証し、制御を最適にすることができる。
【００３３】
本発明における装置の構造および工程の実施態様における方法に関する詳細は、本明細書に説明および図示したものに対し、本発明の範囲から逸脱することなく、広範に変更され得る。本発明の範囲は添付の請求の範囲に明記されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】本発明における成型装置の一部であって、先に形成された第１の部品上にオーバーモールドされた第２の部品を形成する工程を図示する断面概略図。
【図１Ｂ】図１Ａと類似の、別の装置の断面概略図。
【図２】図１と類似であるが、別の装置の部分断面概略図。
【図３】さらに別の装置の拡大図。
【図４】図２と類似の、装置の別の実施態様を図示する断面概略図。
【図５】装置の別の実施態様の細部を拡大して図示する断面概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・第１の部品、２・・・第２の部品、３・・・オーバーモールド用キャビティ、４・・・金型、５・・・対向金型、６，７，７ｂ・・・可動要素、８，９，１８・・・アクチュエータ、１２・・・凹部、１４・・・移行部、１５，１６・・・隆起部
【図１Ａ】
2007030510.tif 000003
【図１Ｂ】
2007030510.tif 000004
【図２】
2007030510.tif 000005
【図３】
2007030510.tif 000006
【図４】
2007030510.tif 000007
【図５】
2007030510.tif 000008
【外国語明細書】
2007030510.tif 000009
2007030510.tif 000010
2007030510.tif 000011
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