(57)【要約】【課題】成形精度の向上と製品品質の向上を図った型成形部の成形方法を提供する。【解決手段】中空状の型成形部７を金型８にて成形するにあたっていわゆるガスアシスト成形法を採用する。型成形部用キャビティ９に押出成形部５，６の端末部を挿入するとともに、押出成形部５，６の端末部に近接した位置から分岐する捨て生地用キャビティ１１を形成しておく。また、押出成形部５，６と型成形部用キャビティ９の双方に跨って延在する中子１０を金型８にセットする。型成形部用キャビティ９に対して樹脂材料を注入するとともに、それに続いてアシストガスを注入して、このアシストガスの注入によってできたガスチャンネルを独立した中空部１５とする型成形部７を押出成形部５，６に連続して成形する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエザーストリップにおける中空状の押出成形部に連続して同じく中空状の型成形部を金型にて成形する方法であって、
金型のうち型成形部用キャビティに押出成形部の端部を挿入し、
上記型成形部用キャビティのうち押出成形部の端部に近接した位置から分岐する捨て生地用キャビティを形成しておくとともに、
押出成形部の端部内周に挿入されることで当該押出成形部と型成形部用キャビティの双方に跨って延在して一部が型成形部用キャビティの外部に突出する略エルボ状の中子を金型にセットし、
上記型成形部用キャビティに対して可塑化材料を注入するとともに、それに続いてアシストガスを注入して、
このアシストガスの注入によってできたガスチャンネルを独立した中空部とする型成形部を押出成形部に連続して成形することを特徴とするウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【請求項２】
上記捨て生地用キャビティを含む型成形部用キャビティに対して可塑化材料を注入するとともに、それに続いてアシストガスを注入することを特徴とする請求項１に記載のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【請求項３】
上記型成形部用キャビティのうちその長手方向で中子とオーバーラップする位置から分岐する捨て生地用キャビティを形成してあることを特徴とする請求項２に記載のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【請求項４】
上記中子をはさんでその両側に捨て生地用キャビティを形成してあることを特徴とする請求項３に記載のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【請求項５】
上記中子のうち押出成形部の端部に挿入される部分と反対側の部分の形状は、アシストガスの圧力により当該部分に押し付けられる可塑化材料にて形成される隔壁が均一肉厚のものとなる形状としてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【請求項６】
上記中子のうち押出成形部の端部に挿入される部分と反対側の部分であって、且つ型成形部の内部に注入されたアシストガスによってできるガスチャンネルの先端に近接する部分の温度を、中子の他の部分の温度よりも予め高く設定してあることを特徴とする請求項５に記載のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法に関し、より詳しくは、中空状の押出成形部に連続して同じく中空状の型成形部を金型にて成形する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のウエザーストリップにおける型成形部の成形方法として特許文献１に記載のものが提案されている。この従来の技術では、中空状の押出成形部に連続して同じく中空状の型成形部を成形するにあたって、いわゆるブロー成形の原理を応用したもので、中空状の中子の周囲に未加硫ゴム材を筒状に垂下したならばその筒状先端を閉塞し、未加硫ゴム材のボリュームを金型内で増加させながら同時に内部に気体を吹き込むことにより、当該未加硫ゴム材を金型の内壁面に押し付けながら中空状の型成形部として成形するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、中子を小さくできるほか、成形後の型成形部に不可避的に発生する中子抜き穴の形状を小さくできる等の利点がある反面、次に述べるような二次的不具合の発生が余儀なくされる。
【０００５】
（ａ）型成形部の細部において、金型の内壁面に未加硫ゴム材が到達する前から局部的に未加硫ゴム材が引き延ばされるため、気体が未加硫ゴム材から漏れやすいばかりでなく、複雑な形状は成形できない。
【０００６】
（ｂ）筒状に垂下した未加硫ゴム材の筒状先端を閉塞する必要があり、そのための機構が複雑になるほか、閉塞が十分でないと上記と同様に気体が漏れやすく、成形不良を招くおそれがある。
【０００７】
（ｃ）気体の圧力を高くすることができないため、型成形部の各部の肉厚を積極的にコントロールすることができない。
【０００８】
本発明は以上のような課題に着目してなされたものであり、中子の形状のほか、成形後の型成形部に不可避的に発生する中子抜き穴の形状を小さくできるとの利点を活かしつつ、上記のような二次的不具合解消して、成形精度と成形品質の向上を図った型成形部の成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ウエザーストリップにおける中空状の押出成形部に連続して同じく中空状の型成形部を金型にて成形するにあたり、いわゆるガスアシスト成形法を適用したものと理解することができる。
【００１０】
すなわち、本発明は、金型のうち型成形部用キャビティに押出成形部の端部を挿入し、上記型成形部用キャビティのうち押出成形部の端部に近接した位置から分岐する捨て生地用キャビティを形成しておく。さらに、押出成形部の端部内周に挿入されることで当該押出成形部と型成形部用キャビティの双方に跨って延在して一部が型成形部用キャビティの外部に突出する略エルボ状の中子を金型にセットする。
【００１１】
そして、上記型成形部用キャビティに対して可塑化材料を注入するとともに、それに続いてアシストガスを注入して、このアシストガスの注入によってできたガスチャンネルを独立した中空部とする型成形部を押出成形部に連続して成形するものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、いわゆるガスアシスト成形法を採用し、ガスの注入によってできるガスチャンネルをそのまま型成形部の中空部とするものであるため、使用する中子を必要最小限の大きさのものとすることができるとともに、成形後の型成形部に不可避的に発生する中子抜き穴の形状も小さくできる。
【００１３】
また、型成形部用キャビティとは別に捨て生地用キャビティを形成してあるため、型成形部の隅々までアシストガスの圧力が作用して、型成形部の肉厚を均一なものとして成形できるほか、肉厚が薄い部分でも金型に忠実に密着させて精度良く成形することができる。さらに、成形された型成形部をアシストガスの圧力で押出成形部の端部に十分に押し付けることができるため、押出成形部との接合強度も向上する。
【００１４】
加えて、先に例示した従来技術のように筒状体の先端を閉塞する処理が不要であるため、成形不良を招くこともなく、金型構造も簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ドアウエザーストリップが装着された自動車のドアの概略を示す斜視図。
【図２】（Ａ）は図１におけるドアウエザーストリップのＡ部拡大図、（Ｂ）は同図（Ａ）のａ−ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２に示した型成形部を成形するための金型の平面説明図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図。
【図６】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図。
【図７】図４に示した中子単独での斜視図。
【図８】（Ａ）は図７に示した中子の正面説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【図９】図１に示した金型構造において、樹脂材料に続いてアシストガスを注入したときの説明図。
【図１０】図９のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図。
【図１１】図１０のＧ−Ｇ線に沿う拡大断面図。
【図１２】図１０のＨ−Ｈ線に沿う拡大断面図。
【図１３】（Ａ）は図１０の中子に突起部を形成していない場合の成形時の説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の状態から中子を抜き取った状態を示す説明図。
【図１４】図９の金型構造で成形した型成形部の断面説明図。
【図１５】図９の金型構造で成形した型成形部の図で、図１０と同等部位の断面説明図。
【図１６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、樹脂材料注入時の工程説明図。
【図１７】図１６に続いてアシストガスを注入した時の工程説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１はドアウエザーストリップ４が装着された自動車のドア（フロントドア）１の概略を示し、周知のように、ドア本体２およびドアサッシュ３を含んでなるドア１の周縁部であって且つ車室内側の部分には、長尺紐状で且つ中空状のドアウエザーストリップ４が閉ループ状に装着される。このドアウエザーストリップ４は例えば一般的に「低硬度なゴム弾性を持った熱可塑性のプラスチック」と定義されるエラストマー（ＴＰＥ＝サーモ・プラスチック・エラストマー）等の熱可塑性の樹脂材料にて形成される。
【００１７】
図２は図１のＡ部の拡大図としてドアサッシュ３のコーナー部に相当する部分でのドアウエザーストリップ４の型成形部（コーナー型成形部）の一例を示しており、それぞれに均一断面形状のものとして押出成形された一般部たる中空状の押出成形部５，６の端末部同士が接合線Ｐ１，Ｐ２をもって型成形部７と接続されて一体化される。型成形部７の断面形状は同図（Ｂ）に示すように押出成形部５，６のそれとほぼ同一であり、底面側がドアサッシュ３への取付面７ａとなり、頂部側が相手側となる車体側パネルへの弾接シール面７ｂとなっていて、その弾接シール面７ｂの弾接によっていわゆる潰れ変形することになる。
【００１８】
図３は型成形部７を成形するための金型の平面説明図を、図４は３のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図をそれぞれ示している。また、図５，６は図４のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿う断面図をそれぞれ示している。
【００１９】
図３に示す金型８には型成形部７の成形を司る製品形状部空間としての型成形部用キャビティ９が彫り込まれている。なお、金型８は図４〜６に示すように上型８Ａと下型８Ｂとを主要素として構成される。図３，４に示すように、型成形部用キャビティ９の両端には別工程で押出成形された中空状の押出成形部５，６の端末部が差し込まれるようにして挿入され、これによって型成形部用キャビティ９が密閉空間とされる。また、金型８には型成形部用キャビティ９に連通するようにしてガス注入口を兼ねた材料注入口１３が形成されいて、この材料注入口１３から型成形部７となるべき樹脂材料、すなわち押出成形部５，６の材質と同じものあるいは親和性の良い可塑化された樹脂材料が型成形部用キャビティ９に向けて注入（充填）される。
【００２０】
金型８には図４〜６に示すように略エルボ状の中子１０が予めセットされる。この中子１０はそれぞれの押出成形部５，６の中空部にゴム材料が浸入するのを防止するためのものであり、押出成形部５，６の端末部に挿入される本体部１０ａの一部に位置決めのための脚部１０ｂが形成され、全体として略エルボ状に屈曲している。そして、中子１０の本体部１０ａの端部が押出成形部５，６の端末部内周に内挿されることで当該押出成形部５，６と型成形部用キャビティ９の双方に跨るように延在し且つ脚部１０ｂが型成形部用キャビティ９の外部に突出するかたちで金型８に予め嵌合されて位置決めされる。なお、中子１０単独での詳細形状を図７，８に示す。
【００２１】
また、金型８のうち平面視にて押出成形部５，６の端末部に近接した位置、すなわちそれぞれの中子８の位置とオーバーラップするその両側位置には、図５に示すように非製品形状部空間としての捨て生地用キャビティ１１が予め左右対称に形成されている。これらの捨て生地用キャビティ１１は型成形部用キャビティ９のうちその長手方向で中子１０とオーバーラップする位置からランナ部１２を介して分岐している。そして、図４，５のほか図７，８に示すように、中子１０の本体部１０ａの両側面のうちランナ部１２が臨む部分には凹溝１０ｃを形成してある。この凹溝１０ｃは端面１０ｄに向かってその溝幅が漸次小さくなるように徐変している。
【００２２】
ここで、中子１０の本体部１０ａのうち押出成形部５，６の端末部に挿入される部分と反対側の部分、すなわち端面１０ｄ側を一端部とするならばそれと反対側の他端部１０ｅの形状は、図４の矢印Ｑ方向から充填される樹脂材料やアシストガスの流れをコントロールする上で重要な要素となる。このようなことから、図７に示すように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅの形状を平面視にて滑らかな円筒面とするも、その他端部１０ｅのうちでも脚部１０ｂから遠い部分を張り出せて突起部１０ｆとしてある。
【００２３】
なお、上記捨て生地用キャビティ１１は樹脂材料のショートショット（充填不足）を防止するために設定されるので、捨て生地用キャビティ１１にも型成形部用キャビティ９と同様に所定の樹脂材料が充填されることになるが、捨て生地用キャビティ１１は型成形部用キャビティ９のような製品部形状空間として機能するものではなく、あくまで非製品形状部空間として機能するにすぎないものである。
【００２４】
したがって、このような中子１０を含む金型８の構造のもとでの型成形部７の成形は次の手順で行う。
【００２５】
図３，４のほか図５，６に示すように、型成形部用キャビティ９の両端部に押出成形部５，６の端末部を挿入するとともに、その押出成形部５，６の端末部に本体部１０ａを挿入するようにして中子１０をセットしたならば型締めを行い、材料注入口１３から樹脂材料を注入（充填）し、それに続いて同じく材料注入口１３からアシストガス（例えば窒素）を注入する。
【００２６】
ここで、樹脂材料に続いてアシストガスを注入した時の金型８の状態を図９に、図９のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図を図１０にそれぞれ示す。また、図１０のＧ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線に沿う断面図を図１１および１２にそれぞれ示す。
【００２７】
図９，１０および図１１，１２から明らかなように、樹脂材料に続いてアシストガスを注入すると、ガスは材料注入口１３から最も遠い捨て生地用キャビティ１１に向かって樹脂材料を押し出しながら進行し、そのガス圧を受けて型成形部用キャビティ９のほか捨て生地用キャビティ１１の隅々まで樹脂材料が押し拡げられて、特に型成形部用キャビティ９では双方の押出成形部５，６同士を接続するべく型成形部７が成形される。同時に、捨て生地用キャビティ１１では捨て生地成形部１４が成形される。そして、ガスが通ったことでできる通路部分では均一圧力で樹脂材料を金型８に押し付けて賦形するので、金型表面の転写性が良く、特に薄肉部分でも忠実に成形される。しかも、捨て生地用キャビティ１１が左右対称に形成されていることで、樹脂材料およびアシストガスの流動性がきわめて安定化することになる。
【００２８】
その一方、ガスの通路も型成形部用キャビティ９だけでなく捨て生地用キャビティ１１まで延伸されるので、そのガスの通路であるガスチャンネル１５がそのまま中空部として内部に残されることになる。特に、成形後の型成形部７では、双方の中空状の押出成形部５，６と接続されながらも、内部にはガスチャンネル１５がそのまま残って押出成形部５，６からは独立した中空部として機能することになる。
【００２９】
この場合において、型成形部用キャビティ９のうち材料注入口１３から最も遠い位置から分岐するかたちで捨て生地用キャビティ１１を形成してあり、しかもその捨て生地用キャビティ１１にまでガスチャンネル１５が及んでいるので、結果として型成形部用キャビティ９の隅々まで確実に樹脂材料が注入され、いわゆるショートショット（充填不足）の発生が未然に防止される。
【００３０】
より詳しくは、図１０から明らかなように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅの形状を平面視にて円筒形状のものとしてあるため（図７参照）、樹脂材料に続いて注入されたアシストガスは、本体部１０ａの他端部１０ｅに当接することにより、二股状に二手に分かれて中子１０（本体部１０ａ）の両側面側に流れ込み、さらには中子１０の両側面の凹溝１０ｃ（図７，８参照）からランナ部１２を通って捨て生地用キャビティ１１にまで及んでその部分でガスチャンネル１５の端末を形成することになる。
【００３１】
この場合において、本実施の形態では、図１０に示すように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅに突起部１０ｆを形成してあるため、樹脂材料およびそれに続いて注入されるアシストガスの流れが当該突起部１０ｆにて積極的に制御され、アシストガスの圧力により本体部１０ａの他端部１０ｅに押し付けられる樹脂材料にて形成されることになる隔壁１６、特に隔壁１６のうち頂部である弾接シール面７ｂ（図２参照）側に近い部分の肉厚がほぼ均一のものとなる。これによって、中空状の型成形部７として機能上重要な弾接シール面７ｂ側での適度な弾力性（反力特性）を確保できることになる。
【００３２】
これに対して、図１３には、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅに突起部１１ｆを形成していない場合の例を示してある。なお、同図（Ａ）はガス注入時の断面図を、同図（Ｂ）は成形後であって且つ中子１０を抜き取った後の状態を示している。これらの図１３の場合には、樹脂材料およびそれに続いて注入されるアシストガスの流れが図１０のものとは異なったものとなり、隔壁１６のうち頂部である弾接シール面７ｂ（図２参照）に近い部分が厚肉部Ｗとして形成されてしまうことになる。その結果として、中空状の型成形部７として機能上重要な弾接シール面７ｂ側での適度な弾力性を確保できないことになる。
【００３３】
このようにして型成形部７の成形とともに押出成形部５，６同士が接続されたならば、型開きして成形品を中子１０とともに金型８から取り出した上、中子１０を型成形部７の弾性を利用していわゆる無理抜きする。そして、最後に型成形部７に付帯している捨て生地成形部１４をランナ部１２とともに切断除去する。こうして成形された押出成形部５，６を含む型成形部７の断面形状を図１４に、図１９と同等の断面図を図１５に示す。
【００３４】
図１４，１５から明らかなように、押出成形部５，６同士が接合線Ｐ１，Ｐ２をもって型成形部７と接続されるも、型成形部７にはガスチャンネル１５がそのまま独立した中空部として、言い換えるならば押出成形５，６の中空部とは非連続の中空部１５として残されていることになる。
【００３５】
そして、成形された型成形部７の取付面７ａ（図２参照）側に中子１０の脚部１０ｂに相当する長円形または小判状の中子抜き穴Ｒが開口するだけであるので、その中子抜き穴Ｒの例えば閉塞処理等も不要となる。何故ならば、中子抜き穴Ｒに隣接して隔壁１６が形成されているので、例えば型成形部７のいわゆる潰れ変形時において、中子抜き穴Ｒを閉塞せずとも隔壁１６にて必要十分な反力特性を維持できるからである。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、いわゆるガスアシスト成形法を採用して、ガスの注入によってできるガスチャンネル１５をそのまま型成形部７の中空部とするものであるため、使用する中子１０を必要最小限の大きさのものとすることができるとともに、成形後の型成形部７に不可避的に発生する中子抜き穴の形状も小さくできることになる。
【００３７】
また、型成形部用キャビティ９とは別に捨て生地用キャビティ１１を形成してあるため、型成形部７の隅々までアシストガスの圧力が作用して、型成形部７の肉厚を均一なものとして成形できるほか、肉厚が薄い部分でも金型８に忠実に密着させて精度良く成形することができる。その上、成形された型成形部７をアシストガスの圧力で押出成形部５，６の端末部に十分に押し付けることができるため、押出成形部７との接合強度も向上することになる。さらに、先に例示した従来技術のように筒状体の先端を閉塞する処理が不要であるため、成形不良を招くこともなく、金型８の構造も簡素化できることになる。
【００３８】
図１６，１７は本発明に係る成形方法の第２の実施の形態を示し、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００３９】
この第２の実施の形態では、熱可塑性の樹脂材料を用いて少なくとも型成形部７を成形する場合に、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅにヒータ１７を埋め込み、当該他端部１０ｅ付近の温度を積極的にコントロールするようにしたものである。すなわち、成形中においては、中子１０のうちでも他端部１０ｅ付近の温度を他の部位よりも高く維持することで、その部位に接することで成形される隔壁１６（図１５参照）の肉厚をより薄くしようとするものである。
【００４０】
図１６の（Ａ）に示すように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅ付近の温度をヒータ１７への通電により他の部位よりも高く維持した状態で、同図（Ｂ）に示すように型成形部７を成形するべく所定の樹脂材料を注入する。樹脂材料を注入すると、同図（Ｃ）に示すように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅ付近の樹脂材料Ｍは当該他端部１０ｅからの熱的影響で相対的に固化するまでの時間が遅れて、溶融状態を遅くまで維持することが可能となる。
【００４１】
そこで、図１７の（Ａ）に示すように、樹脂材料に続いてアシストガスを注入すると、ガスは樹脂材料を押し出すようにして進行してガスチャンネル１５を形成する。
【００４２】
その際に、先にも述べたように、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅ付近の温度、すなわち中子１０のうち押出成形部５，６の端末部に挿入される部分と反対側の部分であって、且つ型成形部７の内部に注入されたアシストガスによってできるガスチャンネル１５の先端に近接する部分の温度を中子１０の他の部分の温度よりも予め高く設定してあるので、中子１０における本体部１０ａの他端部１０ｅ付近の樹脂材料Ｍは、当該他端部１０ｅからの熱的影響で相対的に固化が遅れ気味となっている。そのため、同図（Ｂ）に示すように、ガス圧で本体部１０ａの他端部１０ｅに押し付けれらることで形成される隔壁１６が一段と延伸されて、その隔壁１６の薄肉化が図られることになる。この後、樹脂材料およびアシストガスの充填開始から所定時間経過した時点でヒータ１７への通電を断って固化を促進する。
【００４３】
この第２の実施の形態によれば、型成形部７の独立した中空部としてのガスチャンネル１５を隔離形成している隔壁１６の肉厚が一段と薄肉化されることで、型成形部７として機能上重要な弾接シール面７ｂ（図２参照）側の弾力性あるいは柔軟性が一段と良好なものとなる。
【００４４】
なお、上記の各実施の形態では、エラストマー等の熱可塑性の樹脂材料にて押出成形部５，６とともに型成形部７を成形する場合について例示しているが、ＥＰＤＭ等のゴム材料にて成形する場合にも本発明を適用できる。ただし、ゴム材料の場合には加硫処理が必要になるので、図１６，１７に図示したヒータ１７は廃止される。
【００４５】
また、上記のように型成形部７の成形をもって押出成形部５，６同士を接続する場合だけでなく、例えば長尺なウエザーストリップの一方の端末に異形で且つ中空状の端末部を成形する場合にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
４…ドアウエザーストリップ
５，６…押出成形部
７…型成形部
８…金型
９…型成形部用キャビティ
１０…中子
１０ａ…本体部
１０ｅ…他端部
１０ｆ…突起部
１１…捨て生地用キャビティ
１１ｃ…凹溝
１３…材料注入口
１４…捨て生地成形部
１５…ガスチャンネル（中空部）
１７…ヒータ
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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