(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の成形型により形成される成形空間へ表皮材をセットし、前記成形空間へ成形材料を射出して前記表皮材の裏面側に芯材を成形する樹脂成形品の成形方法において、
前記一対の成形型の前記成形空間内部に設けた、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部へ向けて、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に接続した射出成形機を用いて前記表皮材の表面側から前記成形材料を射出することにより、該成形材料の圧力で前記表皮材のシール部で囲まれた部分に孔を穿設形成し、該孔を介して前記表皮材の表面側から裏面側へと前記成形材料を注入すると共に、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に設けたスリットゲートを介して前記成形材料を前記シール部の外部へ導くことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
一対の成形型により形成される成形空間へ射出成形機から成形材料を射出して、前記成形空間にセットされた表皮材の裏面側へ芯材を成形可能とした樹脂成形品の成形装置において、
前記一対の成形型の前記成形空間内部に、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部を設け、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に、前記表皮材の表面側から前記シール部へ向けて前記成形材料を射出可能な射出成形機を接続し、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に、前記成形材料を前記シール部の外部へ導くスリットゲートを設けたことを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項３】
前記一対の成形型のうちの他方の成形型における、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部の内部に材料溜めを設けると共に、他方の成形型に、前記材料溜めの成形材料を前記シール部の外部へ導く廻り込み用ゲートを設けたことを特徴とする請求項２記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項４】
前記一方の成形型は、製品面を有する固定側成形型であり、また、他方の成形型は、製品押出装置を有する可動側成形型であることを特徴とする請求項２ないし３記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項５】
前記シール部を、多重に設けると共に、他方の成形型に、内周側のシール部と外周側のシール部との間から外周側のシール部の外側へ成形材料を廻り込ませる廻り込み用ゲートを設けたことを特徴とする請求項２記載の樹脂成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のインストルメントパネル等を成形するための樹脂成形品の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車等の車両には、車室内にインストルメントパネル等の樹脂成形品が取付けられている。このインストルメントパネルは、例えば、表皮材とこの表皮材の裏面側に融着された芯材とによって構成されている。
【０００３】
上記インストルメントパネルは、例えば、成形型に形成された成形空間へ表皮材をセットし、射出成形機により前記成形空間へ成形材料を充填して表皮材の裏面側に芯材を射出成形することにより作られる。
【０００４】
図８は、特開平７−２９０４９７号公報に記載された、従来の樹脂成形品の成形手段であり、固定側成形型１のセット面２に表皮材３をセットし、可動側成形型４を型締めして、固定側成形型１と可動側成形型４の間に形成される成形空間５へ、固定側成形型１における表皮材３の側方でかつ表皮材３の裏面側に形成されたランナ６から、可動側成形型４に形成されたトンネルゲート７やメインゲート８等のゲート９を介して成形材料１０を注入するようにしている。
【０００５】
また、成形後に、型開きをし、製品押出装置の押出ピン１１を突出させて形成品を取り出すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２９０４９７号公報に記載された樹脂成形品の成形手段では、固定側成形型１と可動側成形型４とを表皮材３の面方向と平行な方向へ開閉させるようにすると共に、表皮材３の側方でかつ表皮材３の裏面側から成形材料１０を注入するようにしているので、金型構造が複雑でかつ大型となり、しかも、高価になるという問題があった。
【０００７】
また、表皮材３の裏面側から成形材料１０を注入するようにしているので、複雑なランナ６（ホットランナ）構造となるという問題や、ランナ６と製品押出装置とが干渉するという問題がある。更に、成形型内に冷却水路を確保するのが困難であるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、表皮材の表面側から成形材料を注入することのできる樹脂成形品の成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、一対の成形型により形成される成形空間へ表皮材をセットし、前記成形空間へ成形材料を射出して前記表皮材の裏面側に芯材を成形する樹脂成形品の成形方法において、前記一対の成形型の前記成形空間内部に設けた、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部へ向けて、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に接続した射出成形機を用いて前記表皮材の表面側から前記成形材料を射出することにより、該成形材料の圧力で前記表皮材のシール部で囲まれた部分に孔を穿設形成し、該孔を介して前記表皮材の表面側から裏面側へと前記成形材料を注入すると共に、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に設けたスリットゲートを介して前記成形材料を前記シール部の外部へ導くことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された請求項１にかかる発明によれば、前記一対の成形型の前記成形空間内部に設けた、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部へ向けて、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に接続した射出成形機を用いて前記表皮材の表面側から前記成形材料を射出することにより、該成形材料の圧力で前記表皮材のシール部で囲まれた部分に孔を穿設形成し、該孔を介して前記表皮材の表面側から裏面側へと前記成形材料を注入すると共に、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に設けたスリットゲートを介して前記成形材料を前記シール部の外部へ導くことにより、前記表皮材の表面側から成形材料の圧力で前記表皮材に穿設形成した孔を介して、表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入するようにしているので、金型構造を比較的簡単でかつ小型とすることができ、また、表皮材の孔開け加工も不要となり、安価で高品質な表皮インサート成形が可能となる。
【００１１】
また、表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入することができるので、ランナ（ホットランナ）の構造を簡略化することができる。
【００１２】
更に、ランナと製品押出装置を分けて設けることができるので、ランナと製品押出装置との干渉を防止することができる。加えて、成形型内に冷却水路を確保するのも容易となる。
【００１３】
請求項２に記載された発明では、一対の成形型により形成される成形空間へ射出成形機から成形材料を射出して、前記成形空間にセットされた表皮材の裏面側へ芯材を成形可能とした樹脂成形品の成形装置において、前記一対の成形型の前記成形空間内部に、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部を設け、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に、前記表皮材の表面側から前記シール部へ向けて前記成形材料を射出可能な射出成形機を接続し、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に、前記成形材料を前記シール部の外部へ導くスリットゲートを設けたことを特徴としている。
【００１４】
このように構成された請求項２にかかる発明によれば、前記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。また、一対の成形型の成形空間内部に設けた、表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部により、成形材料の圧力で表皮材に孔を穿設する際の成形材料のシールを行うことができると共に、孔を穿設する位置及び成形材料の圧力をかける範囲を設定することができる。
【００１５】
更に、前記シール部にスリットゲートを形成し、スリットゲートから表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入させるようにしているので、最短経路でかつ簡単な構成で成形材料を注入することができる。
【００１6】
請求項３に記載された発明では、前記一対の成形型のうちの他方の成形型における、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部の内部に材料溜めを設けると共に、他方の成形型に、前記材料溜めの成形材料を前記シール部の外部へ導く廻り込み用ゲートを設けたことを特徴としている。
【００17】
このように構成された請求項３にかかる発明によれば、前記スリットゲートと廻り込み用ゲートとの両方の利点を得ることができる。
【００18】
請求項４に記載された発明では、前記一方の成形型は、製品面を有する固定側成形型であり、また、他方の成形型は、製品押出装置を有する可動側成形型であることを特徴としている。
【００19】
このように構成された請求項４にかかる発明によれば、前記固定側成形型に製品面と射出成形機のランナが設けられ、かつ、可動側成形型に製品押出装置が設けられた通常の射出金型と同様の安価な成形型により、表皮材の裏面側に芯材を射出成形する多層構造の樹脂製品を成形することができる。
【００２0】
請求項５に記載された発明では、前記シール部を、多重に設けると共に、他方の成形型に、内周側のシール部と外周側のシール部との間から外周側のシール部の外側へ成形材料を廻り込ませる廻り込み用ゲートを設けたことを特徴としている。
【００２1】
このように構成された請求項５にかかる発明によれば、前記シール部を多重に設けることにより、成形材料の漏れをより効果的に防止することができる。また、他方の成形型に外周側のシール部の内側から外側へと成形材料を廻り込ませる廻り込み用ゲートを設けることにより、脱型し易い構造とすることができ、かつ、外周側のシール部の周囲で芯材が分断された状態となるので、後工程でトリミングするのが容易となる。
【００２2】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図示例と共に説明する。
【００２3】
図１〜図５は、この発明の実施の形態１を示すものである。
【００２4】
先ず、構成を説明すると、この実施の形態１では、樹脂成形品として自動車のインストルメントパネル２１を成形する場合について説明する。上記インストルメントパネル２１は、図１、図２に示すように、表皮材２２とこの表皮材２２の裏面側に融着された芯材２３とによって構成されている。表皮材２２は、単層表皮でも、多層表皮でもよいが、図２では、表皮層２４、発泡層２５、バリア層２６を表面（製品面）側から順に有する３層ラミネートシート等を用いた多層表皮となっている。
【００２5】
また、インストルメントパネル２１は、車幅方向両側部にベンチレータの吹出口等の開口部２７を有していると共に、中央部にオーディオの取付部等の開口部２８を有している。
【００２6】
このインストルメントパネル２１は、図３に示すように、固定側成形型３０と可動側成形型３１とからなる成形型３２の成形空間３３へ表皮材２２をセットし、射出成形機３４により成形空間３３へ芯材用溶融樹脂である成形材料を射出して表皮材２２の裏面側に芯材２３を成形することにより形成される。
【００27】
この際、固定側成形型３０を製品面を有するキャビティ型とし、可動側成形型３１をコア型とする。また、固定側成形型３０と可動側成形型３１とを、成形空間３３にセットされた表皮材２２の面方向３５へ開閉可能とする。
【００28】
更に、射出成形機３４を、固定側成形型３０の表皮材２２表面と対向する位置に配設し、固定側成形型３０の内部に成形材料の流路となるランナ３６（ホットランナ）、及び、図示しない冷却水路を形成する。
【００29】
また、可動側成形型３１に、エジェクターピン３７を有する製品押出装置３８を設ける。
【００30】
この実施の形態１では、ランナ３６の先端をインストルメントパネル２１の開口部２７，２８となる位置まで導き、可動側成形型３１のランナ３６の先端と対応する位置に材料溜め３９を形成する。更に、ランナ３６の先端と材料溜め３９の入口との周囲に、表皮材２２の両面を挟持可能な略ループ状のシール部４０，４１を設けて、成形材料の圧力によって表皮材２２のシール部４０，４１で囲まれた部分に孔を穿設形成し、この孔を介して表皮材２２の表面側から裏面側へと成形材料を注入し得るように構成する。
【００31】
シール部４０，４１は、表皮材２２を僅かに圧縮状態でシールし得るようにする。シール部４０，４１は、図３では凸条どうしとなっているが、凸条と凹条との組合せや凸条と平坦面との組合せ等とすることができる。シール部４０，４１の凸条又は凹条は、キャビティ型とコア型の両方に設けても、どちらか一方に設けてもよい。
【００32】
この際、表皮材２２を裏面側から挟持するシール部４１に、成形材料をシール部４１の外部へ導くスリットゲート４２を設ける。図３では、略円形のシール部４１に対し、９０度の位相で４つのスリットゲート４２が設けられている。図５では、略円形のシール部４１に対し、１つのスリットゲート４２が設けられている。そして、図５では、表皮材２２の裏面間に適宜図示するような廻り込み用ゲート４３が設けられている。
【００33】
最後に、脱型したインストルメントパネル２１の開口部２７，２８の部分を、トリミングライン４４でカットして、開口部２７，２８を仕上げるようにする。
【００34】
なお、エジェクターピン３７は、材料溜め３９部分にも設けておくようにする。
【００35】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
【００36】
予め、３層表皮等の表皮材２２を真空成形（凹引き真空成形が製品面の品質を向上する上で好ましい）等によりインストルメントパネル２１の形状に成形しておき、図３に示すように、この表皮材２２を固定側成形型３０と可動側成形型３１からなる成形型３２の成形空間３３へセットする。
【００37】
この際、固定側成形型３０に表皮材２２をセットし、固定側成形型３０に対して可動側成形型３１を、表皮材２２の面方向３５へ移動させて型締めを行わせるようにする。
【００38】
ここで、型締の際に、ランナ３６の先端と材料溜め３９の入口との周囲に設けた略ループ状のシール部４０，４１が、表皮材２２の両面を挟持してインストルメントパネル２１の開口部２７，２８となる位置をシールする。
【００39】
この状態で、射出成形機３４により成形型３２の表皮材２２の表面（製品面）側から成形材料を射出すると、成形材料は、固定側成形型３０に形成されたランナ３６（ホットランナ）を介し、表皮材２２のシール部４０，４１で囲まれた部分に成形材料の圧力によって孔を穿設形成する。表皮材２２の打抜かれた部分２２ａは材料溜め３９に収容される。そして、この孔を介して表皮材２２の表面側から裏面側へ通過し、シール部４１に形成されたスリットゲート４２を介して直接的に表皮材２２の裏面側へ成形材料が注入される。
【００40】
また、必要に応じて、図５に示すように、表皮材２２の裏面側から廻り込み用ゲート４３を介して別の場所へ成形材料を廻り込ませるようにする。
【００41】
こうして成形材料が表皮材２２の裏面側へ注入されたら、図示しない冷却水路に冷却水を流すことにより成形型３２の冷却を行い、冷却が済んだら、固定側成形型３０に対し可動側成形型３１を表皮材２２の面方向３５へ移動させて型開きを行い、更に、可動側成形型３１に設けられた製品押出装置３８のエジェクターピン３７を用いて製品を脱型する。
【００42】
最後に、脱型したインストルメントパネル２１の開口部２７，２８の部分を、トリミングライン４４でカットして、開口部２７，２８を仕上げ、インストルメントパネル２１を得る。
【００43】
このように、この実施の形態１では、表皮材２２の表面側から成形材料の圧力で表皮材２２に穿設形成した孔を介して、表皮材２２の裏面側へ直接的に成形材料を注入するようにしているので、金型構造を比較的簡単でかつ小型とすることができ、また、表皮材２２の孔開け加工も不要となり、安価で高品質な表皮インサート成形が可能となる。特に、インストルメントパネル２１の開口部２７，２８となる部分を利用して孔を穿設形成することにより、一層、上記効果を高めることができる。加えて、固定側成形型３０と可動側成形型３１とを表皮材２２の面方向３５へ開閉させることができるので、更に一層、上記効果を高めることができる。
【００44】
また、表皮材２２の裏面側へ直接的に成形材料を注入することができるので、ランナ３６（ホットランナ）の構造を簡略化することができる。
【００45】
更に、ランナ３６を固定側成形型３０の側に、製品押出装置３８を可動側成形型３１の側に分けて設けることができるので、ランナ３６と製品押出装置３８との干渉を防止することができる。加えて、成形型３２内に冷却水路を確保するのも容易となる。
【００46】
また、樹脂成形品の形態の一部として形成される開口部２７，２８、例えば、樹脂成形品がインストルメントパネル２１の場合はその中央又は左右に形成されるベンチレータの空気吹出口等の開口を利用することができるので、樹脂成形品外に専用の成形材料通過スペースを設けなくても良く、成形型３２の小型化が可能となる。
【００47】
更に、一対の成形型３２の成形空間３３内部に設けた、表皮材２２の両面を挟持可能な略ループ状のシール部４０，４１により、成形材料の圧力で表皮材２２に孔を穿設する際の成形材料のシールを行うことができると共に、孔を穿設する位置及び成形材料の圧力をかける範囲を設定することができる。
【００48】
また、シール部４１にスリットゲート４２を形成し、スリットゲート４２から表皮材２２の裏面側へ直接的に成形材料を注入させるようにしているので、最短経路でかつ簡単な構成で成形材料を注入することができる。
【００49】
加えて、固定側成形型３０に製品面と射出成形機３４のランナ３６が設けられ、かつ、可動側成形型３１に製品押出装置３８が設けられた通常の射出金型と同様の安価な成形型３２により、表皮材２２の裏面側に芯材２３を射出成形する多層構造の樹脂製品を成形することができる。
【００50】
【発明の実施の形態２】
図６は、この発明の実施の形態２を示すものである。なお、実施の形態１と同一ないし均等な部分については、同一の符号を付して説明する。
【００51】
この実施の形態２のものでは、表皮材２２を裏面側から挟持するシール部４１に、成形材料をシール部４１の外部で且つ成形空間３３における表皮材２２の裏面へ導くスリットゲート４２を設けると共に、可動側成形型３１に、材料溜め３９の成形材料をシール部４１の外部で且つ成形空間３３における表皮材２２の裏面へ導く、図示するような廻り込み用ゲート５１を設けるようにしている。
【００52】
このように、スリットゲート４２と廻り込み用ゲート５１とを両方設けることによって、両方の利点を得ることができる。ここで、廻り込み用ゲート５１は、成形材料を任意の位置へ注入することが可能であるという利点を有している。
【００53】
なお、廻り込み用ゲート５１は、型抜き角度を大きくしてなめらかに型抜きが行えるようにする。
【００54】
上記以外の部分については、実施の形態１と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００55】
【発明の実施の形態３】
図７は、この発明の実施の形態３を示すものである。なお、実施の形態１と同一ないし均等な部分については、同一の符号を付して説明する。
【００56】
この実施の形態３のものでは、シール部４０，４１の外周に別のシール部５５を設けて、シール部４０，４１，５５を、多重（図の場合は２重）化するようにしている。外周側のシール部５５は、図７では、可動側成形型３１の側に凸条を設けることにより構成されているが、これに限るものではない。
【００57】
そして、内周側のシール部４０，４１と外周側のシール部５５との間から廻り込み用ゲート４３を介して外周側のシール部５５の外側へ成形材料を廻り込ませるようにする。
【００58】
このように、シール部４０，４１，５５を多重に設けることにより、成形材料の漏れをより効果的に防止することができる。また、可動側成形型３１に外周側のシール部５５の内側から外側へと成形材料を廻り込ませる廻り込み用ゲート４３を設けることにより、脱型し易い構造とすることができる。かつ、廻り込み用ゲート４３を設けることにより、外周側のシール部５５の周囲で芯材２３が分断された状態となるので、後工程でトリミングライン４４でカットするのが容易である。
【００59】
上記以外の部分については、実施の形態１と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００60】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、前記一対の成形型の前記成形空間内部に設けた、前記表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部へ向けて、前記一対の成形型のうちの一方の成形型に接続した射出成形機を用いて前記表皮材の表面側から前記成形材料を射出することにより、該成形材料の圧力で前記表皮材のシール部で囲まれた部分に孔を穿設形成し、該孔を介して前記表皮材の表面側から裏面側へと前記成形材料を注入すると共に、前記表皮材を裏面側から挟持するシール部に設けたスリットゲートを介して前記成形材料を前記シール部の外部へ導くことにより、表皮材の表面側から成形材料の圧力で前記表皮材に穿設形成した孔を介して、表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入するようにしているので、金型構造を比較的簡単でかつ小型とすることができ、また、表皮材の孔開け加工も不要となり、安価で高品質な表皮インサート成形が可能となる。
【００61】
また、表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入することができるので、ランナ（ホットランナ）の構造を簡略化することができる。
【００62】
更に、ランナと製品押出装置を分けて設けることができるので、ランナと製品押出装置との干渉を防止することができる。加えて、成形型内に冷却水路を確保するのも容易となる。
【００63】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用効果を得ることができる。また、一対の成形型の成形空間内部に設けた、表皮材の両面を挟持可能な略ループ状のシール部により、成形材料の圧力で表皮材に孔を穿設する際の成形材料のシールを行うことができると共に、孔を穿設する位置及び成形材料の圧力をかける範囲を設定することができる。
【００64】
更に、シール部にスリットゲートを形成し、スリットゲートから表皮材の裏面側へ直接的に成形材料を注入させるようにしているので、最短経路でかつ簡単な構成で成形材料を注入することができる。
【００65】
請求項３の発明によれば、スリットゲートと廻り込み用ゲートとの両方の利点を得ることができる。
【００66】
請求項４の発明によれば、固定側成形型に製品面と射出成形機のランナが設けられ、かつ、可動側成形型に製品押出装置が設けられた通常の射出金型と同様の安価な成形型により、表皮材の裏面側に芯材を射出成形する多層構造の樹脂製品を成形することができる。
【００67】
請求項５の発明によれば、シール部を多重に設けることにより、成形材料の漏れをより効果的に防止することができる。また、他方の成形型に外周側のシール部の内側から外側へと成形材料を廻り込ませる廻り込み用ゲートを設けることにより、脱型し易い構造とすることができ、かつ、外周側のシール部の周囲で芯材が分断された状態となるので、後工程でトリミングするのが容易となる、という実用上有益な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のインストルメントパネルを成形する成形型の断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ部分に相等する位置の成形型の断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ部分に相等する位置の成形型の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる図１のＢ−Ｂ部分に相等する位置の成形型の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる図１のＢ−Ｂ部分に相等する位置の成形型の断面図である。
【図８】従来例の断面図である。
【符号の説明】
２２  表皮材
２３  芯材
３０  固定側成形型
３１  可動側成形型
３２  成形型
３３  成形空間
３４  射出成形機
３８  製品押出装置
４０  シール部
４１  シール部
４２  スリットゲート
５１  廻り込み用ゲート
５５  シール部
【図１】
0003979773.tif 000002
【図２】
0003979773.tif 000003
【図３】
0003979773.tif 000004
【図４】
0003979773.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003979773.tif 000008
【図８】
0003979773.tif 000009