(57)【要約】【課題】ブロー成形部品に補強素子を結合させることを容易にする、改善された技術およびオートメーションに適した技術を提供する。【解決手段】本発明は、プラスチックパリソンをブロー成形することによって、金型内に部品壁および内部中空空間を形成する、ブロー成形部品、特に自動車装備部品の製造方法に関するものである。当該製造方法では、ブロー成形時に、補強素子の１つの固定区域を、内側において、部品壁と、一方の接合位置で接合させ、補強素子の別の固定区域を、部品壁の貫通孔の領域において、部品壁と、他方の接合位置で接合させることによって、補強しながら、上記内部中空空間を伸びる補強素子を固定する。本発明はさらに、ブロー成形部品、特に自動車装備部品、および、プラスチックパリソンからブロー成形部品を製造するためのブロー成形金型に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックパリソン（３）をブロー成形することによって、金型（１、２）において、部品壁および内部中空空間を形成する方法であって、
ブロー成形時に、補強素子（５）の１つの固定区域（７）を、上記部品壁の内側において、上記部品壁と、一方の接合位置（１５）で接合させ、上記補強素子（５）の別の固定区域（１０）を、上記部品壁の貫通孔の領域において、上記部品壁と、他方の接合位置（１６）で接合させることによって、補強しながら、上記内部中空空間を伸びる補強素子（５）を固定する、ブロー成形部品の製造方法。
【請求項２】
上記プラスチックパリソン（３）を上記補強素子（５）に設けられた切断素子（８、９）により切断することによって、ブロー成形時に、上記貫通孔を上記部品壁に形成することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
ブロー成形時に、上記プラスチックパリソン（３）を、上記固定区域（７）の領域に形成された切断素子（８、９）によって切断することを特徴とする、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
上記プラスチックパリソン（３）を切断する際に、上記補強素子（５）の上に残留する接着素子（１４）を形成し、上記接着素子（１４）を、上記一方の接合位置（１５）を形成するためにさらに用いることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
上記一方の接合位置（１５）を上記部品壁の１つの区域に形成し、且つ、他方の接合位置（１６）を上記部品壁の別の区域に形成し、上記１つの区域および上記別の区域は、互いに向かい合っていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
上記一方の接合位置（１５）および／または上記他方の接合位置（１６）を、少なくとも１つの切れ込みを有して形成することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
ブロー成形の前に、金型の内部領域において、上記補強素子（５）を取り外し可能に取り付けることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
ブロー成形時に、上記他方の接合位置（１６）が形成された領域にある金型（１、２）の排気素子（１８）を介して、排気を行うことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
上記一方の接合位置（１５）および／または上記他方の接合位置（１６）を、形状接合部として構成する、請求項１から８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記一方の接合位置（１５）を部品の可視側に形成し、上記他方の接合位置（１６）を、部品の取り付け側に形成することを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
部品外面に、少なくとも部分的に装飾材料（３０）を設けることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
変形可能なプラスチック材料から成る補強素子と、アルミニウムプロフィールから成る補強素子と、二重Ｔ字型輪郭の断面を有する補強素子と、部品平面に二次元に伸びる補強素子とから成る構造の群から選択される少なくとも１つの構造に係る構成要素を、補強素子（５）として用いることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
ブロー成形によってプラスチックパリソン（３）から形成された部品壁と、内部中空空間とを備え、
補強素子（５）の１つの固定区域（７）は、上記部品壁の内側において、上記部品壁と、ブロー成形時に形成された一方の接合位置（１５）で接合されており、上記補強素子（５）の別の固定区域（１０）は、上記部品壁の貫通孔の領域において、上記部品壁と、ブロー成形時に形成された他方の接合位置（１６）で接合されていることによって、補強しながら、上記内部中空空間を伸びる補強素子（５）が固定されている、ブロー成形部品（２０）。
【請求項１４】
上記補強素子（５）は切断素子（８、９）を有し、上記切断素子（８、９）は、ブロー成形時に、上記貫通孔を形成しながら、上記プラスチックパリソンを切断するように構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のブロー成形部品。
【請求項１５】
上記切断素子（８、９）は、上記固定区域（７）の領域に形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載のブロー成形部品。
【請求項１６】
上記補強素子（５）には、保持区域が形成されていると共に、上記プラスチックパリソン（３）を切断する際に上記補強素子（５）の上に残留する接着素子（１４）を保持するように構成されていることを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項１７】
上記一方の接合位置（１５）は、上記部品壁の１つの区域に形成されており、上記他方の接合位置（１６）は、上記部品壁の別の区域に形成されており、上記１つの区域および上記別の区域は、互いに向かい合っていることを特徴とする、請求項１３から１６のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項１８】
上記一方の接合位置（１５）および／または上記他方の接合位置（１６）は、少なくとも１つの切れ込みを有して形成されていることを特徴とする、請求項１３から１７のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項１９】
上記一方の接合位置（１５）および／または上記他方の接合位置（１６）は、形状接合部として構成されていることを特徴とする、請求項１３から１８のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項２０】
上記一方の接合位置（１５）は、部品の可視側に形成され、上記他方の接合位置（１６）は、部品の取り付け側に形成されていることを特徴とする、請求項１３から１９のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項２１】
部品の外面に、少なくとも部分的に、装飾材料（３０）が設けられていることを特徴とする、請求項１３から２０のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項２２】
上記補強素子（５）は、変形可能なプラスチック材料から成る補強素子と、アルミニウムプロフィールから成る補強素子と、二重Ｔ字型輪郭の断面を有する補強素子と、部品平面に二次元に伸びる補強素子とから成る構造の群から選択される少なくとも１つの構造に係る構成要素として形成されていることを特徴とする、請求項１３から２１のいずれか１項に記載のブロー成形部品。
【請求項２３】
金型の内部空間において、ブロー成形時にブロー成形部品と結合される補強素子（５）が、取り外し可能に取り付けられており、上記補強素子（５）は、ブロー成形時に上記プラスチックパリソンを切断する切断素子（８、９）を有している、プラスチックパリソン（３）からブロー成形部品を製造するためのブロー成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形部品をプラスチック材料からブロー成形する分野の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロー成形は、ブロー成形部品の製造に利用される。この場合は通常、開いた金型の中に、プラスチックパリソン、好ましくはプラスチックチューブを導入する。その後前記金型を閉じ、プラスチックパリソンを圧縮空気で加圧し、この加熱されたプラスチック材料を上記金型の内部空間の輪郭に対して押しつけて、プラスチックボディまたはプラスチック部品を形成する。こういった部品は、冷却後、上記金型から取り出すことが可能である。ブロー成形技術は、通常のプラスチック射出成形では金型から取り出すことが不可能な複雑な構造も、比較的容易に製造可能であるという利点を有している。
【０００３】
ブロー成形技術を用いて、内部に支持枠を備える中空体を製造する方法が、例えば、特許文献１により知られている。ここでは、支持枠は、ブロー成形前に、チューブ形のプラスチックパリソンの中に導入される。ブロー成形後、前記支持枠は、製造された中空体の壁の一部に接合される。この支持枠によって、プラスチックボディの剛性が向上する。
【０００４】
さらに、ブロー成形プロセスの後、製造されたブロー成形部品に、補強素子を結合させることが知られているが、これには、追加的な取り付け工程が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０６８７５４６号明細書（１９９５年１２月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラスチックの中空体の剛性を向上させるために、さらに、ブロー成形部品の内部に、チューブ形のプラスチックパリソンが溶融した部分から構成されるリブを形成することが知られている。しかしながら、このような部材による補強特性は不十分な場合が多い。このため、補強用コアがさらに結合されている。しかしながらこの補強用コアは、補強素子または硬化素子の重量を増大させてしまう。さらなる欠点として、取り付けが容易でなければならないため、通常は円管または正方形管である補強素子の形状についての選択可能性が制限される点、取り付けにさらに手間と時間がかかる点、および、冷却によって生じた不均一な変形を後で補正しなければならない点がある。
【０００７】
本発明の課題は、ブロー成形部品を製造するためのブロー成形分野において、ブロー成形部品に補強素子を結合させることを容易にする、改善された技術およびオートメーションに適した技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を、独立請求項１に係るブロー成形部品の製造方法、独立請求項１３に係るブロー成形部品、および、独立請求項２３に係るブロー成形金型によって解決する。本発明の実用的な形態は、従属請求項の対象である。
【０００９】
本発明は、ブロー成形部品、特に自動車装備部品を製造する際に、好ましくはプラスチックチューブとして構成されたプラスチックパリソンをブロー成形することによって、金型の中に、部品壁および内部中空空間を形成するという発想を含む。ここでは、ブロー成形時に、補強素子の１つの固定区域を、部品壁の内側において、部品壁と一方の接合位置で接合させ、補強素子の別の固定区域を、部品壁の貫通孔の領域において、部品壁と、他方の接合位置で接合させることによって、補強しながら上記内部中空空間を伸びる補強素子を固定する。
【００１０】
上記方法によって、任意の外部輪郭を有するプラスチックの中空体を製造することが可能である。特に、部分的に向かい合う領域の部品壁が、平行に伸びるようにすることにより、これらの壁区域の間にほぼ同一の間隔が形成されるようにすることが可能である。
【００１１】
従って、任意の補強素子を結合させることが可能な、曲げ剛性が高いブロー成形部品の製造が可能である。上記任意の補強素子は、用途にあわせて、その具体的な構成に関して、例えば材料およびその形状に関して最適化することが可能である。ブロー成形の間に、１つまたは複数の補強素子を結合させた、補強または強化されたブロー成形部品を形成する。追加的な作業ステップは必要ない。上記１つまた複数の補強素子を内部中空空間の中に結合させるので、前記補強素子は、外部からほとんど見えない。この補強素子は、内部中空空間の任意の領域内に配置可能である。
【００１２】
本発明の好ましい別の一形態では、ブロー成形時に、補強素子に設けられた切断素子において、プラスチックパリソンを切断することによって、部品壁に貫通孔を形成する。このようにして、補強素子の切断素子自体が、貫通孔を形成する。この切断素子は、その後、前記貫通孔を通ってプラスチックパリソンの内部領域内に達する。前記切断素子は、１つまたは複数の切断刃を有して形成されていてよい。前記切断刃は、例えば、１つまたは複数の刃先または歯を有しており、このため、ブロー成形時にプラスチックパリソンを容易に切断することができる。上記切断素子は、補強素子の突出区域の領域に形成されていてよい。本発明の実用的な別の形態では、切断素子を補強素子の切れ込んだ領域に配置することによって、効果的に機能する切断素子を形成する。
【００１３】
本発明の実用的な一形態では、ブロー成形時に、固定区域の領域に形成された切断素子によって、プラスチックパリソンを切断することが可能である。
【００１４】
本発明の有効な一実施形態では、プラスチックパリソンの切断時に、補強素子上に残留する接着素子を形成する。前記接着素子は、さらに、接合位置を形成するためにも用いられる。接着素子とは、ブロー成形時に、切断素子によってプラスチックパリソンから切断された部分である。切断後、この部分は補強素子に残留する。この接着素子を、ブロー成形プロセスの後半の工程において、補強素子と部品壁との間に内部接合位置を形成するために用いる。つまりこの接着素子は、加熱されたプラスチックの一部を指し、この加熱されたプラスチックの一部は、ブロー成形時にプラスチックパリソンを補強素子に対して押しつける際に、部品壁の内側に、極めて効果的に接合位置を形成することに有用である。接着素子は、補強素子の正面領域に残留することが好ましい。
【００１５】
本発明の別の一形態では、部品壁の１つの区域に一方の接合位置が形成され、部品壁の別の区域に他方の接合位置が形成されており、これら両区域は互いに向かい合っていることが好ましい。
【００１６】
本発明の有効な一形態では、一方の接合位置および／または他方の接合位置を、少なくとも１つの切れ込みを有して形成することが可能である。この少なくとも１つの切れ込みによって、補強素子と部品壁との間に一種の噛み合い結合を生成することが可能である。
【００１７】
本発明の別の一形態では、ブロー成形を行う前に、金型の内部領域において、補強素子を取り外し可能に取り付けることが可能である。この補強素子は、例えば金型の内壁上に配置されていてよい。補強素子の取り付けは、好ましくは、上記他方の固定区域の領域において行われる。好ましい一形態では、補強素子を、例えばピンのような固定手段の上に取り付ける。補強素子は、金型の内部空間に突出している。本発明の有効な別の一形態では、ブロー成形時にプラスチックパリソンを貫通する動作領域内に、切断素子を配置し、これによって、ブロー成形時に、プラスチックパリソンの効果的な切断を実現する。ブロー成形時に、プラスチックパリソンの切断される領域が、ほぼ直線状に、切断素子上まで移動するように、１つまたは複数の切断刃を有する切断素子は方向付けられていることが好ましい。
【００１８】
本発明の好ましい別の一形態では、ブロー成形時に、金型の排気素子を介して、排気を行う。この排気素子は、他方の接合位置が生成される領域に形成されている。一形態では、上記排気素子は、穴や焼結金属領域によって、金型の壁内に形成されている。上述の排気によって、プラスチックパリソンを、金型の壁と他方の接合位置の領域にある補強素子とに、最適に接触させることが促進される。
【００１９】
本発明の実用的な一形態では、一方の接合位置および／または他方の接合位置を、形状接合部として形成することが可能である。
【００２０】
本発明の有効な一実施形態では、一方の接合位置を部品の可視側に形成し、且つ、他方の接合位置を部品の取り付け側に形成する。上記部品の可視側とは、例えば正面である。これに対して、上記部品の取り付け側は、ブロー成形部品を取り付けた後は見えないようになっているため、取り付け側と呼ぶことが可能である。上記部品の取り付け側は、裏面を形成する。
【００２１】
本発明の別の一形態では、部品外面に、少なくとも部分的に、装飾材料が設けられていることが好ましい。実用的な一形態では、ブロー成形の前に、前記装飾材料を金型の中に挿入する。このようにして、ブロー成形プロセスにおいて、ブロー成形部品のプラスチック材料と装飾材料との間の接合を行う。しかしながら、後で、前記装飾材料をブロー成形部品に部分的に付着させてもよい。装飾材料とは、例えば繊維材料を指す。
【００２２】
本発明の有効な一形態では、補強素子として、次の構造の群から選択された少なくとも１つの構造に係る構成要素を用いることが可能である。上記構造の群とは、変形可能なプラスチック材料から成る補強素子と、アルミニウムプロフィールから成る補強素子と、二重Ｔ字型輪郭の断面を有する補強素子と、部品平面に二次元に伸びる補強素子とから構成される群である。例えば、二次元に伸びる補強素子を、Ｓ字型に構成してもよい。楕円形、円形、または、四角形の閉路を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】補強素子が内壁に配置されたブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図２】部分的に閉じられた状態の、図１のブロー成形金型の一断面を概略的に示す図である。
【図３】図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図４】図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図５】閉じられた状態の、図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図６】閉じられた状態の、図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図７】ブロー成形金型から取り外した後の、製造したブロー成形部品を示す概略的な図である。
【図８】装飾材料が金型の領域にさらに配置されているブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図９】閉じられた状態の、図８のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。
【図１０】ブロー成形金型から取り外した後の、製造した、表面装飾を有するブロー成形部品を示す概略的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
ブロー成形部品の有効な形態と共に、上述の関連する製造方法の発展形態について説明する。
【００２５】
以下に、本発明を、実施形態に基づいて、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００２６】
図１は、ブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。前記ブロー成形金型では、補強素子５が内壁に配置されている。
【００２７】
ブロー成形金型の前半分１および後半分２は、互いに離間されている。ブロー成形金型の前半分１と後半分２との間には、加熱されたプラスチックチューブの形をしたプラスチックパリソン３が、配置されている。ブロー成形金型の前半分１の内側４には、補強素子５が、支持ピン６によって、取り外し可能に取り付けられている。補強素子５の端部７の領域では、突出部９に切断刃８が形成されている。反対側の補強素子５の端部１０にも、内側４から間隔を空けた突出部１１が設けられている。
【００２８】
図２は、部分的に閉じられた状態の、図１のブロー成形金型の一断面を概略的に示す図である。この図では、プラスチックパリソン３の一区域１３が、補強素子５の上に載っている。プラスチックパリソン３は、前面１２の領域において、後方のブロー成形金型２に接している。
【００２９】
図３は、図１のブロー成形金型の断面を示す概略的な図である。この図では、プラスチックパリソン３は、補強素子５の片側において切断されている。
【００３０】
図４は、図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。この図では、プラスチックパリソン３が、補強素子５の両側において切断されており、そのため、貫通孔が生成されている。
【００３１】
補強素子５の端部７の上には、プラスチックパリソン３から切断された区域１４が載っている。この区域１４は、図５に係るブロー成形の後半の工程において、前面１２の裏面に対して押さえつけられ、その結果、一方の接合位置１５が形成される。反対側では、図５に示すように、他方の接合位置１６が形成される。図５では、補強素子５は、一方の接合位置１５と他方の接合位置１６との領域において、部品壁に接合されている。この接合位置１６では、補強素子５は背面１７と接合されている。一方の接合位置１５の領域において、補強素子５と前面１２の材料との形状接合部が形成されていると共に、他方の接合位置１６の領域において、補強素子５と背面１７の材料との形状接合部が形成されている。
【００３２】
図６は、閉じられた状態の、図１のブロー成形金型の一断面を示す概略的な図である。この図では、一方の接合位置１５および他方の接合位置１６の形成は完了している。
【００３３】
図５では、支持ピン６の領域に排気路１８が形成されている。この排気路１８は、排気を行い、他方の接合位置１６の領域においてプラスチックパリソン３を密着させることを支援する。排気を行った結果、製造したブロー成形部品２０では、補強素子５と前面１２との間、および、補強素子５と背面１７との間に、接合部（図７参照）が形成される。図７は、製造したブロー成形部品２０をブロー成形金型から取り外した後の、前記ブロー成形部品２０の一断面を示す図である。
【００３４】
図８〜図１０には、上述の製造方法に対応するブロー成形プロセスを概略的に示した。これらの図では、ブロー成形部品２０は、その表面の一部に装飾材料３０を有している。この装飾材料３０は、ブロー成形の前に金型の中に挿入されたものである。
【００３５】
本発明をその様々な実施形態において実現するには、本明細書、特許請求の範囲、および図面に開示した本発明の複数の特徴を、単独で用いてもよいし、または、任意に組み合わせて用いることが有意義である。
【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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