特開2020-100113(P2020-100113A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-100113(P2020-100113A)
(43)【公開日】2020年7月2日
(54)【発明の名称】射出成型方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 45/16 20060101AFI20200605BHJP
   B29C 45/26 20060101ALI20200605BHJP
【FI】
   B29C45/16
   B29C45/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2018-241447(P2018-241447)
(22)【出願日】2018年12月25日
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000241500
【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】宮川 洋一
(72)【発明者】
【氏名】小川 哲治
【テーマコード(参考)】
4F202
4F206
【Fターム(参考)】
4F202AG21
4F202AG28
4F202AM33
4F202CA11
4F202CB01
4F202CB22
4F202CB28
4F202CK19
4F202CK42
4F202CK52
4F206AG21
4F206AG28
4F206AM33
4F206JA07
4F206JB22
4F206JB28
4F206JN12
4F206JN25
4F206JQ81
(57)【要約】
【課題】バリの発生を抑制しつつ、短時間で一体成型品を成型可能な射出成型方法を提供する。
【解決手段】可動型5aと可動型5aに対応した形状の固定型5bとを備える金型5を閉じて形成される第1のキャビティ4bに、第1の樹脂を射出して第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)と、第1のキャビティ4bの壁面の一部を形成すると共に前記壁面の垂直方向にスライド可能なコア7をスライドさせて、コア7と、第1の成型体2と、可動型5aと、の間に第2のキャビティ4cを形成する工程(ステップS2)と、第2のキャビティ4cに第2の樹脂を射出して第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)と、を備え、第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)において、第1の成型体2のコア7側の面に、コア7に向かって突出する突起部2a、2bを、第2の成型体3を成型する領域の縁部に沿って形成する、射出成型方法。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可動型と前記可動型に対応した形状の固定型とを備える金型を閉じて形成される第1のキャビティに、第1の樹脂を射出して第1の成型体を成型する工程と、
前記第1のキャビティの壁面の一部を形成すると共に前記壁面の垂直方向にスライド可能なコアをスライドさせて、前記コアと、前記第1の成型体と、前記可動型と、の間に第2のキャビティを形成する工程と、
前記第2のキャビティに第2の樹脂を射出して第2の成型体を成型する工程と、を備え、
前記第1の成型体を成型する工程において、前記第1の成型体の前記コア側の面に、前記コアに向かって突出する突起部を、前記第2の成型体を成型する領域の縁部に沿って形成する、
射出成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成型方法に関する。
【背景技術】
【0002】
2以上の樹脂から一体成型品を成型する方法として、コアバック方式の射出成型方法が知られている。コアバック方式の射出成型方法は、可動型と固定型とを備える金型を閉じて形成される第1のキャビティに第1の樹脂を射出して第1の成型体を成型する工程と、コアと第1の成型体と可動型との間に第2のキャビティを形成する工程と、第2のキャビティに第2の樹脂を射出して第2の成型体を成型する工程と、を備える。
【0003】
例えば、特許文献1には、第1の成型体を成型する工程を行った後に、コアと第1の成型体との間に形成された空間にガスを注入する工程を備える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−219377号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者らは、射出成型方法に関し、以下の課題を見出した。
コアバック方式の射出成型方法では、第2の成型体を成型する工程において、第1の成型体が第2の樹脂の熱によって変形することがある。第1の成型体が変形すると、第1の成型体と可動型との間等に隙間が生じ、第2の樹脂が当該隙間に入り込んでバリが発生する虞がある。
【0006】
そこで、特許文献1に開示された技術では、第1の成型体を成型する工程を行った後に、コアと第1の成型体との間に形成された空間にガスを注入する工程を行う。ガスを注入する工程を行うと、第1の成型体が可動型に押圧される。そのため、第1の成型体と可動型との間に生じた隙間に第2の樹脂が入り込むことを抑制することができる。しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、バリの発生を抑制するために、コアバック方式の射出成型方法において行われる工程と別途に、ガスを注入する工程を行う必要がある。そのため、成型体の成型に要する時間が長い。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、バリの発生を抑制しつつ、短時間で一体成型品を成型可能な射出成型方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成する一態様は、射出成型方法であって、可動型と前記可動型に対応した形状の固定型とを備える金型を閉じて形成される第1のキャビティに、第1の樹脂を射出して第1の成型体を成型する工程と、前記第1のキャビティの壁面の一部を形成すると共に前記壁面の垂直方向にスライド可能なコアをスライドさせて、前記コアと、前記第1の成型体と、前記可動型と、の間に第2のキャビティを形成する工程と、前記第2のキャビティに第2の樹脂を射出して第2の成型体を成型する工程と、を備え、前記第1の成型体を成型する工程において、前記第1の成型体の前記コア側の面に、前記コアに向かって突出する突起部を、前記第2の成型体を成型する領域の縁部に沿って形成する。
【0009】
本発明に係る射出成型方法では、第1の成型体を成型する工程において、第1の成型体のコア側の面に、コアに向かって突出する突起部を、第2の成型体を成型する領域の縁部に沿って形成する。したがって、第2の成型体を成型する工程において、第2の樹脂が突起部で囲われた領域に射出される。そのため、第2の樹脂の熱が突起部を介して可動型に伝導し、バリの発生を抑制することができる。また、本発明に係る射出成型方法は、ガスを注入する工程等を行う必要がない。そのため、短時間で一体成型品を成型することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、バリの発生を抑制しつつ、短時間で一体成型品を成型可能な射出成型方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】第1の実施形態に係る一体成型品の一部切り欠き斜視断面図である。
図2】第1の実施形態に係る射出成型装置の断面図である。
図3】第1の実施形態に係る射出成型方法を示すフローチャートである。
図4】第1の成型体の成型時における、射出成型装置の一部断面図である。
図5】第2のキャビティが形成された、射出成型装置の一部断面図である。
図6】第2の成型体の成型時における、射出成型装置の一部断面図である。
図7】第2の成型体の成型時における、射出成型装置の一部拡大断面図である。
図8】第2の実施形態に係る射出成型装置の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【0013】
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る射出成型方法によって製造された一体成型品(第1の実施形態に係る一体成型品)の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る一体成型品の一部切り欠き斜視断面図である。図1に示すように、一体成型品1は、第1の成型体2及び第2の成型体3を備える。第1の成型体2には、突起部2a、2bが形成されている。
【0014】
なお、当然のことながら、図1及びその他の図面に示した右手系xyz直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸正方向が鉛直上向き、xy平面が水平面であり、図面間で共通である。
【0015】
一体成型品1は、第1の成型体2及び第2の成型体3を備える。詳細は後述するが、第1の成型体2は、第1の樹脂から成型される。第2の成型体3は、第2の樹脂から成型される。第1の樹脂及び第2の樹脂は、色調や種類が異なる。つまり、一体成型品1は、2以上の樹脂から成型される。一体成型品1の形状は、特に限定されない。一体成型品1は、例えば、板状であってもよいし、3次元形状であってもよい。
【0016】
第1の成型体2には、突起部2a、2bが形成されている。突起部2a、2bは、第2の成型体3に向かって突出している。突起部2a、2bは、第2の成型体3の縁部に沿って形成されている。図1に示す例では、第2の成型体3は、第1の成型体2のx軸負方向側の面に形成されている。突起部2a、2bは、第2の成型体3の両側側面に沿って形成されている。突起部2a、2bのx軸方向の長さは、図1に示すように、第2の成型体のx軸方向の長さよりも短い。
【0017】
突起部2a、2bの大きさは、第1の成型体2や第2の成型体3の形状に応じて適宜設定される。突起部2a、2bのx軸方向の長さは、例えば、1mm以上3mm以下程度とすることができる。また、突起部2a、2bの厚み(第2の成型体3の側面に垂直な方向における長さ)は、例えば、0.5mm以上2mm以下程度とすることができる。
【0018】
第2の成型体3の形状は、図1に示す例に限定されず、例えば、x軸方向に伸びる円柱状であってもよい。第2の成型体3が円柱状である場合、第1の成型体2には、第2の成型体3の側面に沿うように、環状の突起部が形成される。
【0019】
次に、図2を参照して、第1の実施形態に係る射出成型方法を実施する装置(第1の実施形態に係る射出成型装置)の構成について説明する。図2に示すように、射出成型装置4は、金型5、コア7、第1のノズル8、及び第2のノズル9を備える。金型5は、可動型5a、及び固定型5bを備える。
【0020】
可動型5a及び固定型5bは、図2に示すように向かい合って配置されて金型5として使用される。固定型5bは、可動型5aに対応した形状である。具体的には、例えば図2に示すように、可動型5aのx軸正方向側の面には、凸部が形成されており、固定型5bのx軸負方向側の面には、可動型5aに形成された凸部に対応した形状の凹部が形成されている。可動型5a及び固定型5bの形状は、図2に示した例に限定されず、例えば、可動型5aのx軸正方向側の面に凹部を形成し、固定型5bのx軸負方向側の面に可動型5aに形成された凹部に対応した形状の凸部を形成してもよい。
【0021】
金型5を閉じると、第1のキャビティ4bが形成される。つまり、可動型5aのx軸正方向側の面と、固定型5bのx軸負方向側の面と、が、第1のキャビティ4bの壁面を形成する。第1のキャビティ4bには、第1のノズル8が接続されている。第1のノズル8は、第1のキャビティ4bに第1の樹脂を射出することができる。第1のノズル8が配置される位置は、第1のキャビティ4bに第1の樹脂を射出可能であればどのような場所であってもよい。第1のノズル8は、例えば図2に示すように、固定型5bを貫通する位置に配置される。
【0022】
射出成型装置4は、コア7を備える。コア7は、可動型5a内に配置される。コア7の固定型5b側の端面すなわちx軸正方向側の端面は、可動型5aのx軸正方向側の面と同一面となって、第1のキャビティ4bの壁面の一部を形成する。コア7は、第1のキャビティ4bの壁面の一部に垂直な方向すなわちx軸方向にスライド可能である。
【0023】
第1のキャビティ4bに射出された第1の樹脂は、第1の成型体2を成型する。第1の成型体2が成型された後に、第1の成型体2から離れる方向すなわちx軸負方向にコア7をスライドさせると、コア7と、第1の成型体2と、可動型5aと、の間に、図5に示す第2のキャビティ4cが形成される。
【0024】
第2のキャビティ4cには、第2のノズル9が接続されている。第2のノズル9は、第2のキャビティ4cに第2の樹脂を射出することができる。第2のノズル9が配置される位置は、第2のキャビティ4cに第2の樹脂を射出可能であればどのような場所であってもよい。
【0025】
次に、図3〜7を参照して、本実施の形態に係る射出成型方法について説明する。図3は、第1の実施形態に係る射出成型方法を示すフローチャートである。図4は、第1の成型体の成型時における、射出成型装置の一部断面図である。図5は、第2のキャビティが形成された、射出成型装置の一部断面図である。図6は、第2の成型体の成型時における、射出成型装置の一部断面図である。図7は、第2の成型体の成型時における、射出成型装置の一部拡大断面図である。
【0026】
図3に示すように、第1の実施形態に係る射出成型方法は、第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)、第2のキャビティ4cを形成する工程(ステップS2)、及び第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)を備える。
【0027】
第1の実施形態に係る射出成型方法では、まず、第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)を行う。第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)では、第1のノズル8を用いて第1のキャビティ4bに第1の樹脂を射出する。第1のノズル8から射出される第1の樹脂は、溶融状態である。第1のキャビティ4bに射出された第1の樹脂は、冷却されて固化し、図3に示すように第1の成型体2を成型する。
【0028】
図4に示すように、コア7は、可動型5aに嵌め込まれるように配置されている。つまり、可動型5aには、コア7を嵌め込むことができる穴が形成されている。可動型5aに形成された穴の側面には、コア7のx軸正方向側の端部を囲うように凹部が形成されている。可動型5aに形成された凹部とコア7とによって形成された領域の形状は、突起部2a、2bの形状に対応している。
【0029】
したがって、コア7のx軸正方向側の端面が第1のキャビティ4bの壁面の一部を形成した状態で第1のキャビティ4bに第1の樹脂を射出すると、突起部2a、2bが形成された第1の成型体を成型することができる。突起部2a、2bは、図4等に示すように、第1の成型体2のコア7側すなわちx軸負方向側の面に形成されている。また、突起部2a、2bは、コア7に向かって突出している。
【0030】
第1のキャビティ4bは、第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)を行う前に、第1のキャビティ4bを形成する工程において形成される。第1のキャビティ4bを形成する工程では、図2に示すように金型5を閉じ、第1のキャビティ4bを形成する。また、第1のキャビティ4bを形成する工程では、コア7の固定型5b側の端面が第1のキャビティ4bの壁面の一部を形成するように、コア7を配置する。
【0031】
第1の成型体2を成型する工程(ステップS1)において第1の成型体2を成型した後に、第2のキャビティ4cを形成する工程(ステップS2)を行う。第2のキャビティ4cを形成する工程(ステップS2)では、コア7を第1の成型体2から引き離す方向すなわちx軸負方向にスライドさせ、図5に示すように、コア7と第1の成型体2と可動型5aとの間に第2のキャビティ4cを形成する。図5に示すように、突起部2a、2bは、第2のキャビティ4cの縁部に沿って形成されている。
【0032】
第2のキャビティ4cを形成する工程(ステップS2)において第2のキャビティ4cを形成した後に、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)を行う。第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)では、第2のノズル9を用いて第2のキャビティ4cに第2の樹脂を射出する。第2のノズル9から射出される第2の樹脂は、溶融状態である。第2のキャビティ4cに射出された第2の樹脂は、冷却されて固化し、図6に示すように第2の成型体3を成型する。
【0033】
図7は、第2の成型体の成型時における、射出成型装置の一部拡大断面図である。なお、図7に示す矢印は、射出された第2の樹脂の熱が伝導する方向の例を示す。図6及び図7に示すように、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)では、突起部2a、2bによって囲われた領域内に第2の樹脂を射出する。射出された第2の樹脂の熱の一部は、図7に示すように、突起部2a又は2bを介して可動型5aに伝導する。
【0034】
したがって、突起部2a、2bが形成されていない場合に比較して、第1の成型体2の可動型5aとの接触面近傍に伝導する熱が抑制される。そのため、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)において、第1の成型体2の可動型5aとの接触面近傍の温度が上昇しにくい。したがって、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)における第1の成型体2の可動型5aとの接触面近傍の変形が抑制される。
【0035】
そのため、第1の実施形態に係る射出成型方法は、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)におけるバリの発生を抑制しつつ一体成型品を成型することができる。第1の実施形態に係る射出成型方法は、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)におけるバリの発生を抑制することによって、第2の樹脂の漏れに起因する充填不良を抑制することができる。
【0036】
第1の実施形態に係る射出成型方法では、第1の成型体を成型する工程において、突起部2a、2bを形成し、第2の成型体を成型する工程におけるバリの発生を抑制している。そのため、バリの発生を抑制するためにガスを注入する工程等を別途行う必要がない。したがって、第1の実施形態に係る射出成型方法は、ガスを注入する工程等を行う射出成型方法に比較して、一体成型品の成型に要する時間を短縮することができる。
【0037】
例えば、第1の成型体2に突起部2a、2bを形成しない射出成型方法では、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)を行う前に第1の成型体2を十分に冷却することによって、第1の成型体2の熱による変形を抑制することがある。一方、第1の実施形態に係る射出成型方法では、突起部2a、2bを形成することによって第1の成型体2の変形を抑制している。したがって、第1の実施形態に係る射出成型方法は、突起部2a、2bを形成しない射出成型方法に比較して、第2の成型体3を成型する工程(ステップS3)を行う前に第1の成型体2を冷却する時間を短縮することができる。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第2の実施形態に係る射出成型装置の構成について説明する。射出成型装置42は、図4等に示した可動型5aに代えて、可動型52aを備える。また、射出成型装置42は、図4等に示したコア7に代えて、コア72を備える。図8に示すように、コア72の側面には、第1の成型体側の端部に凹部が形成されている。コア72に形成された凹部と可動型52aとによって形成された領域の形状は、突起部2a、2bの形状に対応している。
【0039】
したがって、コア72のx軸正方向側の端面が第1のキャビティ4bの壁面の一部を形成した状態で第1のキャビティ4bに第1の樹脂を射出すると、突起部2a、2bが形成された第1の成型体を成型することができる。突起部2a、2bの外側側面は、第2の成型体3の側面と同一面を形成することができる。したがって、第2の実施形態に係る射出成型方法は、第2の成型体3と突起部2a、2bとの間に段差がない一体成型品を成型することができる。さらに、第2の実施形態に係る射出成型方法は、第1の実施形態において説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【0040】
以上で説明した本実施の形態に係る発明により、バリの発生を抑制しつつ、短時間で一体成型品を成型可能な射出成型方法を提供することができる。
【0041】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【0042】
1 一体成型品
2 第1の成型体
2a、2b 突起部
3 第2の成型体
4、42 射出成型装置
4b 第1のキャビティ
4c 第2のキャビティ
5 金型
5a、52a 可動型
5b 固定型
7、72 コア
8 第1のノズル
9 第2のノズル
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8