(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなる成形品本体に圧縮可能な表面材を積層した積層成形品を一体成形するための積層成形品の製造方法であって、
内部に前記積層成形品を成形するためのキャビティが設けられた金型本体と、前記キャビティに対して突没可能に設けられた位置決めピンとを備えた成形用金型を用い、
前記位置決めピンを前記キャビティに対して突出させ、この位置決めピンに前記表面材の所定部分を嵌め通して当該表面材の位置決めを行った後、
前記金型本体を閉鎖するとともに前記表面材を圧縮し、
その状態で、前記溶融樹脂を前記キャビティに射出することを特徴とする積層成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した積層成形品の製造方法において、
前記金型本体は、前記キャビティに対して進退可能な摺動金型を有して構成され、
この摺動金型を前記キャビティに対して前進させることにより前記表面材を圧縮し、
前記溶融樹脂の射出開始後に、前記摺動金型を前記キャビティに対して一旦後退させてから、
前記摺動金型を前記キャビティに対して前進させて前記溶融樹脂を圧縮することを特徴とする積層成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層成形品の製造方法に関し、詳しくは、合成樹脂からなる成形品本体に圧縮可能な表面材を積層した積層成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、自動車の内装品、家電製品の部品、日用品等には、合成樹脂製の製品が用いられている。
このような合成樹脂製品のうち、自動車用空調機の気流制御弁等には、密閉性を確保するために、柔軟性を有する圧縮可能な表面材が設けられている。また、自動車用のエアクリーナーケースの開口部周辺、冷蔵庫の扉の内側の面の周縁部等には、気密性等を高めるために、シール部材として枠状の表面材が設けられている。
【０００３】
このように、下地となる合成樹脂製の成形品本体に表面材を一体化させた積層成形品は、次の方法により製造することができる。
▲１▼予め射出成形法等により製造した成形品本体の表面に、表面材を接着剤等により貼り付ける方法。
▲２▼内部に表面材を配置した金型を完全に閉鎖した後、この金型の内部に溶融樹脂を射出して、成形品本体を表面材とともに一体成形する、射出成形法を利用した方法（特公平３−６０２９７号）。
▲３▼金型の内部に表面材を配置し、この金型内部に溶融樹脂を充填してから型締めして賦形する、射出プレス成形法を利用した方法（特公平５−８３０５６号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼の方法では、成形品の成形後に表面材を貼り付ける工程が必要なため、手間がかかり、生産性が低いという問題がある。
▲２▼，▲３▼の方法では、表面材を成形と同時に一体化できるため、生産性は高められるが、表面材、特に、ポリウレタン発泡シート等のような圧縮性を有する表面材を金型内部の所定位置に精度よく配置するのが困難であり、表面材の成形品本体に対する位置が所定位置からずれやすいという問題がある。
特に、表面材を成形品本体に部分的に積層する場合には、表面材を金型本体の内面（成形面）に対して部分的に配置しなければならないため、位置決めが一層困難であり、表面材がずれることが多い。
また、表面材を配置した金型の内部に溶融樹脂を充填すると、その樹脂圧力によって表面材が押し流されて位置ずれが生じる場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、表面材を金型の内部の所定位置に精度よく簡単に配置できる積層成形品の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、表面材を金型の内部の所定位置に精度よく簡単に配置できるとともに、成形時の樹脂圧力による表面材の位置ずれを防止できる積層成形品の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、合成樹脂からなる成形品本体に圧縮可能な表面材を積層した積層成形品を一体成形するための積層成形品の製造方法であって、内部に積層成形品を成形するためのキャビティが設けられた金型本体と、キャビティに対して突没可能に設けられた位置決めピンとを備えた成形用金型を用い、位置決めピンをキャビティに対して突出させ、この位置決めピンに表面材の所定部分を嵌め通して当該表面材の位置決めを行った後、前記金型本体を閉鎖するとともに前記表面材を圧縮し、その状態で、前記溶融樹脂を前記キャビティに射出することを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、成形用金型の位置決めピンに表面材を嵌め通して表面材を位置決めするので、表面材をキャビティにおける所定位置に精度よく簡単に位置決めできるとともに、その状態のまま保持できるから、表面材の位置ずれを確実に防止できる。
ここで、位置決めピンは、キャビティに対して突没可能に設けられているので、溶融樹脂が固化する前に位置決めピンを没した状態にすれば、キャビティにおいて位置決めピンが突出していた部分にも溶融樹脂を流入させることができるから、良好な品質および外観を有する積層成形品が得られる。
【００１９】
また、表面材の位置決めを行った後、金型本体を閉鎖するとともに表面材を圧縮し、その状態で、溶融樹脂をキャビティに射出するので、表面材を位置決めした状態のまま保持でき、溶融樹脂の流動により表面材が押し流されることがなくなり、樹脂圧力による表面材の位置ずれを防止できる。
【００２０】
前記表面材としては、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン等の樹脂からなる発泡シート、当該発泡シートの少なくとも片面に他のフィルム等の面材を一体化した積層シート等を採用できる。
この面材としては、一般のフィルムやシート、装飾模様等が印刷されたフィルム等の樹脂製シートまたは樹脂製フィルム、織布、不織布等を採用できる。
また、下地となる成形品本体を構成する合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂、および、これらの熱可塑性樹脂に各種添加剤を添加したもの等を採用できる。
この添加剤としては、タルク、マイカ、ガラス繊維等の充填材、熱や光等による劣化を防止するための安定剤、着色剤等を挙げられる。
【００２１】
さらに、金型本体は、キャビティに対して進退可能な摺動金型を有して構成され、この摺動金型をキャビティに対して前進させることにより表面材を圧縮し、溶融樹脂の射出開始後に、摺動金型をキャビティに対して一旦後退させてから、摺動金型をキャビティに対して前進させて溶融樹脂を圧縮することが好ましい。
【００２２】
すなわち、摺動金型の前進により表面材を圧縮することで、摺動金型と金型本体の摺動金型に対向する部分とで表面材を挟み込むことができるから、表面材を位置決めした状態のまま固定できる。
また、射出開始後に一旦摺動金型を後退させるので、射出圧力を低くできるから、表面材に与えるダメージを大幅に少なくできる。
そして、後退させた摺動金型を再び前進させるので、溶融樹脂をキャビティ全体に展延させることができるから、優れた成形性が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の各形態を図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
図１には、本実施形態の成形用金型１が示されている。
本実施形態の成形用金型１は、図２に示すように、合成樹脂からなる成形品本体２０の両面に表面材２１，２２を積層した積層成形品２を成形するためのものである。
この積層成形品２は、具体的には、空気等を流通させる図示しないダクト内に設置されて当該ダクトの開閉を行う気流制御弁であり、矩形平板状の弁本体２３と、この弁本体２３の一辺に沿って設けられた回転軸２４とを備え、この回転軸２４を中心として回動させることにより、ダクト（図示省略）の開閉を行うようになっている。
【００２４】
弁本体２３の両面には、気密性を確保するために、前記表面材２１，２２がそれぞれ全面に積層されている。
表面材２１，２２は、弁本体２３に対応した矩形板状に形成されたものであり、圧縮可能な材料、例えば、ポリウレタン発泡シート等の弾性変形可能な柔軟性を有する材料により構成されている。
弁本体２３の一方の面に積層された第一表面材２１には、成形時に溶融樹脂が射出されるゲート１０Ｂ（図１参照）用のゲート孔２１１と、後述する位置決めピンを挿通させるための複数の位置決め用孔２１２とが形成されている。
また、弁本体２３の他方の面に積層された第二表面材２２にも、位置決め用孔２２２（図３参照）が形成されている。
【００２５】
図１に戻って、成形用金型１は、金型本体１０を有して開閉可能に構成され、当該金型本体１０は、固定盤３１にスペーサ３１１を介して固定型板３１２を取り付けて構成された固定金型１１と、第一可動型板１２１および第二可動型板１２２を結合して構成された可動金型１２と、この可動金型１２の中央部分に設けられたブロック状の摺動金型１３とを有して構成されている。
この金型本体１０は、固定金型１１および可動金型１２を閉鎖（型締め）した状態で、内部に積層成形品２を成形するためのキャビティ１０Ａが形成されるようになっている。
【００２６】
固定型板３１２および固定盤３１には、その各中央部分を貫通してスプルーブッシュ３３が設けられ、このスプルーブッシュ３３により、溶融樹脂をキャビティ１０Ａに導くためのスプル３３Ａが形成されている。本実施形態のスプル３３Ａは、キャビティ１０Ａの中央部分に開口し、これにより、ゲート１０Ｂが構成されている。
また、固定金型１１（固定型板３１２）の成形面は、その略全面を、弁本体２３（図２参照）の一方の面に積層される第一表面材２１を装着するための装着面１１Ａとされ、この装着面１１Ａには、第一表面材２１を固定するための針状部１１１が突設されている。
【００２７】
このような固定金型１１には、第一表面材２１の位置決めを行うための位置決めピン１１２が設けられ、この位置決めピン１１２は、前記装着面１１Ａからキャビティ１０Ａに対して突没可能に設けられている。
すなわち、位置決めピン１１２は、固定型板３１２を貫通して設けられ、固定盤３１および固定型板３１２の間に設けられた固定側進退プレート４１に接続されている。
【００２８】
固定側進退プレート４１は、固定型板３１２と平行に設けられ、このプレート４１を貫通して設けられた摺動軸４２に沿って固定型板３１２および固定盤３１の間を摺動するようになっている。
位置決めピン１１２の一端は、この固定側進退プレート４１に結合され、固定側進退プレート４１の摺動（進退）に伴ってキャビティ１０Ａに対して突没するようになっている。
このような位置決めピン１１２は、固定側進退プレート４１を固定型板３１２に当接させた状態で、固定型板３１２から最も大きくキャビティ１０Ａに突出する。つまり、固定側進退プレート４１は、位置決めピン１１２の進退幅を規制するストッパとなっている。
【００２９】
摺動軸４２のうち、固定側進退プレート４１と固定盤３１との間の部分にはスプリング４３が巻装され、これにより、固定側進退プレート４１は固定型板３１２に圧接される方向に付勢されている。
また、固定側進退プレート４１には、当該固定側進退プレート４１を固定盤３１方向に摺動させる、つまり、固定型板３１２に対して後退させるための後退用ロッド４４が立設されている。これらの後退用ロッド４４は、位置決めピン１１２と平行に固定型板３１２を貫通して設けられている。
【００３０】
一方、可動金型１２の第一可動型板１２１は中央に開口１２１Ａを有し、この第一可動型板１２１の固定金型１１側の面に枠状の第二可動型板１２２が取り付けられ、固定金型１１側と反対側の面に金型装着ベース３２が取り付けられている。
【００３１】
第一、第二可動型板１２１，１２２の各開口１２１Ａ，１２２Ａは互いに連通し、これらの開口１２１Ａ，１２２Ａには、キャビティ１０Ａに対して進退可能な摺動金型１３が設けられている。
摺動金型１３は、第二可動型板１２２の開口１２２Ａにおいて摺動可能に設けられた矩形板状の本体部１３１と、この本体部１３１の中央部分に取り付けられて第一可動型板１２１の開口１２１Ａに挿通された連結部１３２とを有して構成されている。
連結部１３２は、第一可動型板１２１と平行に設けられた可動側進退プレート４５に結合されている。
可動側進退プレート４５は、図示しない進退機構により、可動金型１２に対して当該可動金型１２の進退方向と平行に進退するように構成され、当該可動側進退プレート４５の進退動作と連動して摺動金型１３が進退するようになっている。
【００３２】
このような可動側進退プレート４５には、前述した固定金型１１の後退用ロッド４４と同一軸線上に押込用ロッド４６が立設されている。
この押込用ロッド４６は、可動側進退プレート４５を可動金型１２に対して後退させた状態においては、後退用ロッド４４と離間し、この状態から、可動側進退プレート４５を前進させることで、後退用ロッド４４に当接して押圧するようになっている。
【００３３】
すなわち、可動側進退プレート４５の前進により、押込用ロッド４６で後退用ロッド４４を固定型板３１２から没する（離れる）方向に押圧して後退させるように構成され、この後退用ロッド４４の後退によって、固定側進退プレート４１とともに位置決めピン１１２がキャビティ１０Ａに対して後退するようになっている。
このように、固定金型１１に突設された位置決めピン１１２は、摺動金型１３の前進動作と連動して、キャビティ１０Ａに対して没するように構成されている。
【００３４】
摺動金型１３の成形面は、弁本体２３の他方の面に積層される第二表面材２２を装着するための装着面１３Ａとされ、当該装着面（成形面）１３Ａが可動金型１２内に没した状態になるまで可動側進退プレート４５を後退させ、その状態で、第二表面材２２を、装着面１３Ａと可動金型１２（第二可動型板１２２）とで囲まれた部分にはめ込んで装着するようになっている。
この装着面１３Ａには、固定金型１１と同様に、第二表面材２２を固定するための針状部１３３が突設されている。
【００３５】
また、摺動金型１３の装着面１３Ａには、第二表面材２２の位置決めを行うための位置決めピン１３４が設けられ、この位置決めピン１３４は、摺動金型１３の成形面からキャビティ１０Ａに対して突没可能に設けられている。
すなわち、位置決めピン１３４は、摺動金型１３を貫通して設けられ、その基端部は、前述した可動金型１２の第一可動型板１２１に固定されている。これにより、摺動金型１３を第二可動型板１２２および位置決めピン１３４に沿って摺動させることで、位置決めピン１３４が相対的に摺動金型１３からキャビティ１０Ａに突没するようになっている。
このように、摺動金型１３から突出する位置決めピン１３４は、摺動金型１３の前進動作に伴って、相対的にキャビティ１０Ａに対して後退するように構成されている。
【００３６】
このように構成された本実施形態では、次のような手順により、積層成形品２を射出圧縮成形法により製造する。
すなわち、表面材２１，２２を用意し、固定金型１１に取り付ける第一表面材２１には、ゲート孔２１１および位置決め用孔２１２を形成しておき、摺動金型１３に取り付ける第二表面材２２には、位置決め用孔２２２のみを形成しておく。
【００３７】
また、図３に示すように、可動金型１２を固定金型１１に対して後退させて金型本体１０を開くとともに、図示しない進退機構により、摺動金型１３を可動金型１２に対して後退させて、摺動金型１３の装着面１３Ａが可動金型１２内に没した状態にしておく。
すると、摺動金型１３の装着面１３Ａからは、相対的に位置決めピン１３４が突出し、この位置決めピン１３４を第二表面材２２の厚さ以上に突出させる。
また、固定側進退プレート４１は、スプリング４３の付勢力によって固定型板３１２に圧接され、位置決めピン１１２は、固定金型１１の装着面１１Ａから第一表面材２１の厚さ以上に突出する。
【００３８】
そして、固定金型１１の装着面１１Ａに第一表面材２１を装着するとともに、摺動金型１３の装着面１３Ａに第二表面材２２を装着する。
このとき、第一表面材２１の位置決め用孔２１２を装着面１１Ａから突出した位置決めピン１１２にはめ込む。すると、第一表面材２１は、固定金型１１に対して位置決めされるとともにその状態で装着面１１Ａに係止され、そのゲート孔２１１は、ゲート１０Ｂと連通するようになる。
そして、第一表面材２１を装着面１１Ａに当接させると、当該装着面１１Ａの針状部１１１が第一表面材２１に突き刺ささり、第一表面材２１が装着面１１Ａに正確な位置で固定される。
【００３９】
この第一表面材２１同様に、第二表面材２２の位置決め用孔２２２を装着面１３Ａから突出した位置決めピン１３４にはめ込むことにより、第二表面材２２を摺動金型１３に対して位置決めするとともに係止する。このようにして、第二表面材２２と装着面１３Ａとの相互位置を所定の状態に整えた後、当該第二表面材２２を装着面１３Ａに当接させて針状部１３３に係止し、装着面１３Ａに固定する。
【００４０】
次いで、図４に示すように、可動金型１２を固定金型１１に対して前進させることにより、金型本体１０を閉鎖して型締めする。これにより、金型本体１０の内部には、積層成形品２の形状よりも摺動金型１３の前進する分だけ大きいキャビティ１０Ａが形成される。
金型本体１０を閉鎖した状態において、キャビティ１０Ａの厚さ、つまり、キャビティ１０Ａの可動金型１２の移動方向の厚さは、第一、第二表面材２１，２２の厚さと同じか幾分小さく設定され、これにより、第一、第二表面材２１，２２は、固定金型１１および摺動金型１３に挟み付けられて装着面１１Ａ，１３Ａに接触する、または、幾分押圧されるので、一層強固に固定される。
【００４１】
この後、図示しない射出装置により、溶融樹脂をスプル３３Ａを通じてゲート１０Ｂからキャビティ１０Ａに射出する。
すると、溶融樹脂は、第一表面材２１のゲート孔２１１を通じて第二表面材２２に突き当たり、その突き当たった部分を装着面１３Ａに向かって押しやって流路を形成する。このように、第一、第二表面材２１，２２の間に流路を形成した溶融樹脂は、第一、第二表面材２１，２２を各装着面１１Ａ，１３Ａに向かって押し分けて流路を拡張形成しながら第一、第二表面材２１，２２の間を進行する。
このとき、進行する溶融樹脂の圧力により、第一、第二表面材２１，２２は、それぞれ各装着面１１Ａ，１３Ａに向かって押圧されて圧縮される。
【００４２】
そして、溶融樹脂の射出完了と略同じタイミング、具体的には、射出完了と同時、射出完了直前および射出完了直後のいずれかのタイミングで、図５に示すように、図示しない進退機構によって可動側進退プレート４５を前進させ、これにより、摺動金型１３をキャビティ１０Ａに対して前進させ、キャビティ１０Ａの溶融樹脂を圧縮して賦形する。
【００４３】
この際、可動側進退プレート４５とともに押込用ロッド４６が前進して後退用ロッド４４に当接する。可動側進退プレート４５（摺動金型１３）をさらに前進させると、後退用ロッド４４は、押込用ロッド４６に押圧されて固定盤３１に向かって後退するようになる。
この後退用ロッド４４の後退動作と連動して、固定側進退プレート４１が固定盤３１側に移動し、これにより、位置決めピン１１２がキャビティ１０Ａに対して没する方向に後退する。
また、摺動金型１３は、摺動金型１３側の位置決めピン１３４に沿って前進させるため、位置決めピン１３４は、キャビティ１０Ａに対して相対的に没する方向に後退する。
【００４４】
キャビティ１０Ａが積層成形品２に応じた形状になるまで摺動金型１３を前進させると、位置決めピン１１２，１３４の各突出方向先端面は、それぞれ装着面１１Ａ，１３Ａと面一になり、位置決め用孔２１２，２２２には、溶融樹脂が流入して充満される。
【００４５】
溶融樹脂が冷却固化したら、可動金型１２を後退させることにより型開きを行い、表面材２１，２２が一体化された成形品本体２０（図２参照）を金型本体１０から取り出す。
この取り出しの際には、金型本体１０を開いてから、摺動金型１３を後退させることにより製品２を突き出す。
すなわち、摺動金型１３は位置決めピン１３４に沿って進退するので、この摺動金型１３を後退させると、位置決めピン１３４が装着面１３Ａから突出して、製品２を突き出すようになる。
【００４６】
このように取り出された積層成形品２の第一、第二表面材２１，２２は、その圧縮に抗する力（復元力）によって、扁平に圧縮された状態から、成形前の形状と略同形状まで復元する。
【００４７】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、第一、第二表面材２１，２２を位置決めするための位置決めピン１１２，１３４が設けられているので、これらの位置決めピン１１２，１３４に各表面材２１，２２の所定部分（位置決め用孔２１２，２２２）を係止するだけで、第一、第二表面材２１，２２を装着面１１Ａ，１３Ａに対して精度よく簡単に位置決めできるとともにその状態のまま保持できるから、表面材２１，２２の位置ずれを防止できる。
また、位置決めピン１１２，１３４は、キャビティ１０Ａに対して突没可能に設けられ、溶融樹脂が固化する前に位置決めピン１１２，１３４を没した状態にするので、キャビティ１０Ａにおいて位置決めピン１１２，１３４が突出していた部分、具体的には、表面材２１，２２の各位置決め用孔２１２，２２２にも溶融樹脂を流入させて塞ぐことができるから、良好な品質および外観を有する積層成形品２が得られる。
【００４８】
さらに、位置決めピン１１２，１３４は、摺動金型１３の前進動作に伴ってキャビティ１０Ａに対して後退するように構成したため、摺動金型１３の前進が完了して位置決めピン１１２，１３４が完全に没するまで、第一、第二表面材２１，２２を突出状態の位置決めピン１１２，１３４に保持させることができる。
すなわち、第一、第二表面材２１，２２を、摺動金型１３による溶融樹脂の圧縮が完了する頃まで位置決めピン１１２，１３４に保持させることができるため、溶融樹脂は、圧縮が完了する頃にはほとんど流動しなくなることから、第一、第二表面材２１，２２は、樹脂流動によって押し流されることがなくなり、樹脂圧力による表面材２１，２２の位置ずれを回避できる。
【００４９】
また、摺動金型１３を前進させて溶融樹脂を圧縮することで、溶融樹脂をキャビティ１０Ａ全体に確実に展延（充満）させることができるので、キャビティ１０Ａの形状に倣った成形品本体２０が得られるとともに、キャビティ１０Ａにおいて位置決めピン１１２，１３４が突出していた部分、つまり、表面材２１，２２の位置決め用孔２１２，２２２へ溶融樹脂を確実に流入させることができるから、積層成形品２に位置決めピン１１２，１３４によるへこみ部が形成されるのを確実に防止できる。
【００５０】
そして、位置決めピン１１２，１３４は、対向する固定金型１１と摺動金型１３とにそれぞれ設けられているので、第一、第二表面材２１，２２を成形品本体２０の両面に位置ずれすることなく確実に積層できる。
【００５１】
また、摺動金型１３を貫通して位置決めピン１３４を設け、摺動金型１３の進退により、位置決めピン１３４を静止させたままキャビティ１０Ａに対して相対的に突没するように構成したので、摺動金型１３を後退させることにより積層成形品２を突き出すことができるから、位置決めピン１３４を突き出しピンに兼用できる。従って、別途突き出しピンを設けなくてもよいので、金型構造を簡略化できる。
【００５２】
さらに、第一、第二表面材２１，２２の各位置決め用孔２１２，２２２を位置決めピン１１２，１３４に嵌め通して各表面材２１，２２を位置決めするので、第一、第二表面材２１，２２を装着面１１Ａ，１３Ａに対して所定の位置に精度よく簡単に位置決めできる。
【００５３】
また、第一、第二表面材２１，２２の位置決めを行った後、摺動金型１３の前進により第一、第二表面材２１，２２を圧縮するので、第一、第二表面材２１，２２を位置決めした状態のまま、圧縮により装着面１１Ａ，１３Ａで挟み込んでキャビティ１０Ａ内に保持できるから、溶融樹脂の流動により第一、第二表面材２１，２２が押し流されることがなくなるから、樹脂圧力による表面材２１，２２の位置ずれを防止できる。
【００５４】
〔第二実施形態〕
図６に示す本実施形態の成形用金型５は、前記第一実施形態の成形用金型１の摺動金型１３を省略して、金型本体の開閉によって位置決めピンを突没させるように構成したものであり、図１〜図５と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
本実施形態の成形用金型５は、図７に示すように、合成樹脂からなる成形品本体６０の両面に表面材６１，６２を積層した積層成形品６を成形するためのものである。
【００５５】
この積層成形品６は、前記第一実施形態と略同様に用いられる気流制御弁であり、矩形平板状の弁本体６３と、この弁本体６３の中央部分に設けられた回転軸６４とを備えている。
表面材６１，６２は、前記第一実施形態と同様な材料により構成されたものであり、弁本体６３の一方の面に積層された第一表面材６１には、成形時に溶融樹脂が射出されるゲート用のゲート孔６１１と、後述する位置決めピンを挿通させるための複数の位置決め用孔６１２とが形成されている。
また、弁本体６３の他方の面に積層された第二表面材６２にも、位置決め用孔６２２（図６参照）が形成されている。
これらの第一、第二表面材６１，６２は、回転軸６４と直交する方向の寸法が弁本体６３よりも小さくされ、弁本体６３の各面において、回転軸６４に対して対称となる位置に一体化されている。
【００５６】
図６に戻って、金型本体１０は、固定盤３１にスペーサ３１１を介して固定型板３１２を連結した固定金型１１と、可動盤３４にスペーサ３４１を介して可動型板３４２を取り付けた可動金型１２とからなり、型締めした状態で、内部に積層成形品６を成形するためのキャビティ１０Ａ（図８参照）が形成されるようになっている。
本実施形態の位置決めピン１１２，１２３は、これらの固定金型１１および可動金型１２にそれぞれ設けられている。
【００５７】
すなわち、固定型板３１２の成形面の下部は、第一表面材６１を装着するための装着面１１Ａとされ、本実施形態の位置決めピン１１２は、この装着面１１Ａから突没するように設けられている。
位置決めピン１１２が立設された固定側進退プレート４１には、当該固定側進退プレート４１を固定盤３１方向に摺動させる、つまり、固定型板３１２に対して後退させるための固定側リターンピン５１が立設されている。これらの固定側リターンピン５１は、位置決めピン１１２と平行に固定型板３１２を貫通して設けられている。
【００５８】
可動金型１２の可動型板３４２の成形面の上部は、第二表面材６２を装着するための装着面１２Ａとされ、この装着面１２Ａには、固定金型１１と同様に、第二表面材６２を固定するための針状部１２４が突設されている。
本実施形態の位置決めピン１２３は、可動型板３４２を貫通して設けられ、この装着面１２Ａからキャビティ１０Ａに対して突没するように設けられている。
【００５９】
すなわち、位置決めピン１２３は、可動盤３４および可動型板３４２の間に設けられた可動側進退プレート５２に接続されている。
可動側進退プレート５２は、可動型板３４２と平行に設けられた板状の部材であり、このプレート５２を貫通して設けられた摺動軸５３に沿って可動型板３４２および可動盤３４の間を摺動するようになっている。
位置決めピン１２３の一端は、この可動側進退プレート５２に結合され、可動側進退プレート５２の摺動（進退）に伴ってキャビティ１０Ａに対して突没するようになっている。
【００６０】
このような位置決めピン１２３は、可動側進退プレート５２を可動型板３４２に当接させた状態で、可動型板３４２から最も大きくキャビティ１０Ａに突出する。つまり、可動側進退プレート５２は、位置決めピン１２３の進退幅を規制するストッパとなっている。
【００６１】
摺動軸５３のうち、可動側進退プレート５２と可動盤３４との間の部分にはスプリング５４が巻装され、これにより、可動側進退プレート５２は可動型板３４２に圧接される方向に付勢されている。
また、可動側進退プレート５２には、当該可動側進退プレート５２を可動盤３４方向に摺動させる、つまり、可動型板３４２に対して後退させるための可動側リターンピン５５が立設されている。これらの可動側リターンピン５５は、位置決めピン１２３と平行に可動型板３４２を貫通して設けられている。
【００６２】
このように構成された本実施形態では、次のような手順により、積層成形品６を射出成形法により製造する。
すなわち、前記第一実施形態と同様に、予め、第一、第二表面材６１，６２にそれぞれゲート孔６１１および位置決め用孔６１２，６２２を形成しておくとともに、金型本体１０を開放しておく。
このとき、固定側進退プレート４１および可動側進退プレート５２は、スプリング４３，５４の付勢力によって各金型１１，１２に圧接され、位置決めピン１１２，１２３は、それぞれ装着面１１Ａ，１２Ａから突出している。
【００６３】
そして、第一実施形態と同様にして、固定金型１１の装着面１１Ａに第一表面材６１を装着するとともに、可動金型１２の装着面１２Ａに第二表面材６２を装着する。
【００６４】
次いで、図８に示すように、可動金型１２を固定金型１１に対して前進させることにより、金型本体１０を閉鎖して型締めする。
これにより、金型本体１０の内部には、積層成形品６の形状に応じたキャビティ１０Ａが形成される。
このキャビティ１０Ａの厚さは、第一、第二表面材６１，６２を重ねた厚さと同じか幾分小さくされ、これにより、第一、第二表面材６１，６２は、固定金型１１および可動金型１２に挟み付けられ、それぞれ装着面１１Ａ，１２Ａに接触するか幾分押圧されて強固に固定される。
【００６５】
また、可動金型１２を前進させると、固定金型１１から突出した固定側リターンピン５１には、前進する可動金型１２の可動型板３４２が当接し、可動金型１２から突出した可動側リターンピン５５には、固定金型１１の固定型板３１２が当接する。
可動金型１２をさらに前進させると、これらのリターンピン５１，５５は、各金型１１，１２に押されて、固定側リターンピン５１は、固定盤３１に向かって固定型板３１２内に没する方向に後退し、可動側リターンピン５５は、可動盤３４に向かって可動型板３４２内に没する方向に後退するようになる。
このようなリターンピン５１，５５の後退動作と連動して、固定側進退プレート４１および可動側進退プレート５２は、それぞれ固定盤３１側および可動盤３４側に移動し、これにより、位置決めピン１１２，１２３がキャビティ１０Ａに対して没する方向に後退する。
つまり、リターンピン５１，５５によって、位置決めピン１１２，１２３は、型締め動作と連動してキャビティ１０Ａに対して後退する。
【００６６】
金型本体１０を完全に閉鎖すると、位置決めピン１１２，１２３の各突出方向先端面は、それぞれ装着面１１Ａ，１２Ａと面一になる。この状態では、前述したように、第一、第二表面材６１，６２は、圧縮されて装着面１１Ａ，１２Ａに対して固定されているので、位置決めピン１１２，１２３が位置決め用孔６１２，６２２から抜かれても位置ずれすることはない。
【００６７】
この後、前記第一実施形態と同様に、溶融樹脂をキャビティ１０Ａに射出し、第一、第二表面材６１，６２の間からキャビティ１０Ａに充満させて賦形する。
【００６８】
溶融樹脂が冷却固化したら、型開きを行って第一、第二表面材６１，６２が一体化された成形品本体６０（図７参照）を金型本体１０から取り出す。
すなわち、可動金型１２を後退させると、リターンピン５１，５５がそれぞれ金型１１，１２による押圧から開放されるため、スプリング４３，５４の付勢力によって位置決めピン１１２，１２３が各々装着面１１Ａ，１２Ａから突出し、これにより、製品６が突き出される。
【００６９】
このような本実施形態によれば、前記第一実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、以下のような効果がある。
すなわち、可動金型１２の後退（型開き）と連動して位置決めピン１１２，１２３が突出し、可動金型１２の前進（型締め）と連動して位置決めピン１１２，１２３が没するように構成したので、金型本体１０を開くだけで位置決めピン１１２，１２３を突出した状態にできるから、第一、第二表面材６１，６２の位置決めを簡単に行える。
【００７０】
また、金型本体１０を閉鎖した状態においては、位置決めピン１１２，１２３を没した状態にできるため、キャビティ１０Ａにおいて位置決めピン１１２，１２３が突出する部分を樹脂により確実に塞ぐことができる。従って、積層成形品６に位置決めピン１１２，１２３によるへこみ部が形成されることがないから、良好な外観が得られる。
【００７１】
そして、位置決めピン１１２，１２３は、固定金型１１および可動金型１２にそれぞれ設けられているので、成形品本体６０の両面にそれぞれ第一、第二表面材６１，６２を所定の位置に確実に積層できる。
【００７２】
〔第三実施形態〕
図９に示す本実施形態の成形用金型７は、前記第一実施形態における摺動金型１３の進退により突没する位置決めピン１３４と、前記第二実施形態における金型本体１０の開閉により突没する位置決めピン１１２とを組み合わせて構成したものであり、図１〜図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを詳述する。
【００７３】
本実施形態の成形用金型７は、図１０に示すように、合成樹脂からなる成形品本体８０の両面に表面材８１，８２を積層した積層成形品８を成形するためのものである。
この積層成形品８は、前記第一実施形態と略同様に用いられる気流制御弁であり、矩形平板状の弁本体８３と、この弁本体８３の一辺に沿って設けられた回転軸８４とを備えている。
【００７４】
表面材８１，８２は、前記第一実施形態と同様な材料により構成されたものであり、弁本体８３の一方の面に積層された第一表面材８１には、ゲート孔８１１および位置決め用孔８１２が形成され、他方の面の略全面に積層された第二表面材８２には、位置決め用孔８２２（図９参照）が形成されている。
第一表面材８１は、回転軸８４と直交する方向の寸法が第二表面材８２よりも小さく形成され、回転軸８４から離れた位置に一体化されている。
【００７５】
図９に戻って、本実施形態の位置決めピン１１２，１３４は、固定金型１１および摺動金型１３にそれぞれ設けられている。
すなわち、固定金型１１の固定型板３１２の成形面の上部は、第一表面材８１を装着するための装着面１１Ａとされ、本実施形態の位置決めピン１１２は、前記第二実施形態と同様に、可動金型１２の進退、つまり、金型本体１０の開閉動作により、当該装着面１１Ａから突没するように設けられている。
【００７６】
摺動金型１３の成形面は、第二表面材８２を装着するための装着面１３Ａとされ、本実施形態の位置決めピン１３４は、前記第一実施形態と同様に、摺動金型１３の進退により、この装着面１３Ａからキャビティ１０Ａに対して相対的に突没するように構成されている。
なお、本実施形態では、前記第一実施形態における押込用ロッド４６（図１参照）は、省略されている。
【００７７】
このように構成された本実施形態では、前記第一実施形態と同様な手順により、積層成形品８を射出圧縮成形法により製造する。
この際、第一、第二表面材８１，８２を装着した後、可動金型１２を固定金型１１に対して前進させて金型本体１０を閉鎖すると、図１１に示すように、固定側リターンピン５１が可動金型１２の第二可動型板１２２により固定盤３１側に押圧されて移動し、これにより、位置決めピン１１２がキャビティ１０Ａから没する方向に後退する。
金型本体１０を完全に閉鎖すると、位置決めピン１１２の突出方向先端面は、装着面１１Ａと面一になる。この状態では、第一、第二表面材８１，８２は、幾分圧縮されて装着面１１Ａ，１３Ａに対して固定されているので、位置決めピン１１２が位置決め用孔８１２から抜かれても第一表面材８１が位置ずれすることはない。
【００７８】
そして、溶融樹脂の射出を開始した後、図１２に示すように、摺動金型１３をキャビティ１０Ａに対して前進させると、当該摺動金型１３は、可動金型１２および位置決めピン１３４に沿って摺動前進するので、位置決めピン１３４がキャビティ１０Ａに対して相対的に後退し、摺動金型１３の前進を完了した状態では、その突出方向先端面が装着面１３Ａと面一になる。
これにより、第一、第二表面材８１，８２の各位置決め用孔８１２，８２２には、溶融樹脂が流れ込むようになる。
【００７９】
溶融樹脂が冷却固化したら、型開きを行って第一、第二表面材８１，８２が一体化された成形品本体８０（図１０参照）を金型本体１０から取り出す。
すなわち、可動金型１２を後退させると、スプリング４３の付勢力によって位置決めピン１１２が装着面１１Ａから突出し、これにより、製品８が突き出されて固定金型１１から離れる。次いで、摺動金型１３を後退させることにより、位置決めピン１３４を装着面１３Ａから突出させて、積層成形品８を突き出すようにする。
【００８０】
このような本実施形態によれば、前記第一、第二実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、前記第一実施形態の押込用ロッド４６（図１参照）を省略できるので、構造を簡略化できる。
【００８１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記第一、第三実施形態では、溶融樹脂の射出完了と略同時期に摺動金型１３を前進させて溶融樹脂を圧縮したが、溶融樹脂の射出開始前に、摺動金型１３をキャビティ１０Ａに対して前進させて表面材を圧縮し、溶融樹脂の射出開始直後に、摺動金型１３をキャビティ１０Ａに対して一旦後退させてから、再び前進させてもよい。
【００８２】
このように、溶融樹脂の射出前に摺動金型１３を前進させて表面材を圧縮すると、摺動金型１３と固定金型１１とで表面材を挟み込むことができるから、表面材を位置決めした状態のまま装着面１１Ａ，１３Ａに対して密着させることができるので、表面材を装着面１１Ａ，１３Ａに対して確実に固定できる。
また、射出開始後に一旦摺動金型１３を後退させるので、射出圧力を低くできるから、表面材に与えるダメージを大幅に少なくできる。
そして、後退させた摺動金型１３を再び前進させるので、溶融樹脂をキャビティ１０Ａ全体に展延させることができるから、優れた成形性が得られる。
【００８３】
そして、前記各実施形態では、ロッド４４，４６やリターンピン５１，５５を設けて、摺動金型１３の進退或いは金型本体１０の開閉と連動して位置決めピンが突没するように構成したが、例えば、図１３に示すように、前記第一実施形態の後退用ロッド４４および押込用ロッド４６を省略して、摺動金型１３により直接位置決めピン１１２を押圧して後退させるようにしてもよい。
【００８４】
さらに、位置決めピンは、最終的に成形面と面一にならなくてもよく、例えば、後退させたときに、位置決めピンが、圧縮された表面材の厚さ程度、成形面から突出していてもよい。
また、位置決めピンを他の動作とは独立して突没させるようにしてもよく、例えば、油圧シリンダ等の駆動手段により、位置決めピンを独立して進退させるようにしてもよい。
これによれば、樹脂の流動性等の条件に応じて、位置決めピンを進退させるタイミングや進退速度等の条件を自由に設定できる。
【００８５】
さらに、前記第一、第三実施形態の摺動金型１３は、外部の図示しない進退機構により駆動するように構成されていたが、この進退機構は、可動金型１２の内部に組み込んでもよい。
また、摺動金型は、固定金型に設けられていてもよい。
【００８６】
以上に述べた各実施形態では、成形品本体の両面に表面材が積層された気流制御弁を製造する場合について説明したが、積層成形品において表面材を取り付ける位置は特に限定されず、例えば、表面材は、成形品本体の片面のみに積層されていてもよく、或いは、成形品本体の一部分のみに積層されていてもよい。
表面材を成形品本体の片面のみに積層する場合は、位置決めピンは、表面材の装着面を形成する部分のみに設ければよく、具体的には、固定金型のみに設けてもよく、可動金型或いは摺動金型のみに設けてもよい。
【００８７】
さらに、積層成形品は気流制御弁に限定されず、例えば、シール部材としての表面材を開口周縁部に積層した自動車用のエアクリーナーケース、シール部材として表面材を枠状に積層した冷蔵庫の扉、ドアトリムやインパネ等の自動車内装部品等であってもよい。要するに、合成樹脂からなる成形品本体に圧縮可能な表面材を積層したものであれば、任意である。
【００８８】
【実施例】
続いて、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
本実施例は、前記第一実施形態に基づいて、成形品本体（１６０mm×１１０mm，肉厚３．０mm）の両面に第一、第二表面材を一体化した気流制御弁を製造する実験である。
本実施例では、以下のような材料、成形機および成形条件を採用した。
【００８９】
0003943696.tif 000002
【００９０】
（２）成形機
汎用の横型射出成形機（型締力：８０ｔ，日精樹脂社製）の可動盤に摺動金型を進退させるための圧縮装置（駆動装置）を組み込んだものを用いた。
なお、成形機の圧縮力は、０〜１００％の間で連続的に調整可能である。
【００９１】
0003943696.tif 000003
【００９２】
〔比較例１〕
本比較例では、成形用金型として、従来の金型、つまり、位置決めピンのない金型を使用したこと以外は、前記実施例１と同様にして、射出圧縮成形により気流制御弁を得た。
【００９３】
〔実施例２〕
本実施例は、前記第二実施形態に基づいて、成形品本体（１８０mm×１２０mm，肉厚３．０mm）の両面に第一、第二表面材を一体化した気流制御弁を射出成形により製造する実験である。
本実施例では、前記第二実施形態の成形用金型を用いて、以下の成形条件を採用した以外は、前記実施例１と同様な材料および成形機を採用して気流制御弁を成形した。
【００９４】
（１）成形条件
▲１▼成形温度        ：  ２２０℃
▲２▼金型温度        ：    ３０℃
▲３▼射出時間        ：      ４．５秒
▲４▼樹脂の射出圧力  ：    ８０kg／cm2 （ゲージ圧）
▲５▼保持圧時間      ：      ３．０秒
▲６▼保持圧力        ：    ４０kg／cm2（ゲージ圧）
▲７▼冷却時間        ：    ４０秒
【００９５】
〔比較例２〕
本比較例では、成形用金型として、従来の金型、つまり、位置決めピンのない金型を使用したこと以外は、前記実施例２と同様にして、射出成形により気流制御弁を得た。
【００９６】
〔実験結果〕
気流制御弁の表面材の平均厚さは、実施例１では５．２mm、実施例２では、４．５mmであった。
また、各実施例で得られた気流制御弁には、表面材の位置ずれによる皺や表面材の成形品本体からのはみ出しが認められず、密閉性等の品質に優れた外観の良好な気流制御弁が得られることがわかる。
一方、各比較例では、型締め時の振動等により、表面材のセット位置が微妙にずれたため、表面材が成形品本体からはみ出した状態で一体化される不具合や、ゲートおよびゲート孔の相互位置がずれて、溶融樹脂が固定金型の固定型板と第一表面材と間に流れ込む不具合が生じた。このため、位置決めピンのない比較例では、品質および外観に優れた気流制御弁が得られないことがわかる。
【００９７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、成形品本体に圧縮可能な表面材を積層した積層成形品を成形するための成形用金型に、表面材を位置決めするための位置決めピンを設けることで、表面材を所定位置に精度よく簡単に位置決めできるとともにその状態のまま保持できるから、表面材の成形品本体に対する位置ずれを確実に防止できる。
また、位置決めピンを、キャビティに対して突没可能に設け、溶融樹脂が固化する前に位置決めピンを没した状態にすることで、キャビティにおいて位置決めピンが突出していた部分にも溶融樹脂を流入させることができるから、良好な品質および外観を有する積層成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示す断面図。
【図２】前記第一実施形態の積層成形品を示す斜視図。
【図３】前記第一実施形態の金型本体を型開きした状態を示す断面図。
【図４】前記第一実施形態の金型本体を型締めした状態を示す断面図。
【図５】前記第一実施形態の摺動金型を前進させた状態を示す断面図。
【図６】本発明の第二実施形態を示す断面図。
【図７】前記第二実施形態の積層成形品を示す斜視図。
【図８】前記第二実施形態の金型本体を型締めした状態を示す断面図。
【図９】本発明の第三実施形態を示す断面図。
【図１０】前記第三実施形態の積層成形品を示す斜視図。
【図１１】前記第三実施形態の金型本体を型締めした状態を示す断面図。
【図１２】前記第三実施形態の摺動金型を前進させた状態を示す断面図。
【図１３】本発明の他の位置決めピンを示す図。
【符号の説明】
１，５，７  成形用金型
２，６，８  積層成形品
１０  金型本体
１０Ａ  キャビティ
１１  固定金型
１２  可動金型
１３  摺動金型
２０，６０，８０  成形品本体
２１，６１，８１  第一表面材
２２，６２，８２  第二表面材
１１２，１２３，１３４  位置決めピン
【図１】
0003943696.tif 000004
【図２】
0003943696.tif 000005
【図３】
0003943696.tif 000006
【図４】
0003943696.tif 000007
【図５】
0003943696.tif 000008
【図６】
0003943696.tif 000009
【図７】
0003943696.tif 000010
【図８】
0003943696.tif 000011
【図９】
0003943696.tif 000012
【図１０】
0003943696.tif 000013
【図１１】
0003943696.tif 000014
【図１２】
0003943696.tif 000015
【図１３】
0003943696.tif 000016