特許 6721344 成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6721344

(24)【登録日】2020年6月22日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/30 20060101AFI20200706BHJP

   B29C 51/40 20060101ALI20200706BHJP

   B29C 51/10 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   B29C51/30

   B29C51/40

   B29C51/10

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-6149(P2016-6149)

(22)【出願日】2016年1月15日

(65)【公開番号】特開2017-124576(P2017-124576A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2018年10月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100147913

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 義敬

(74)【代理人】

【識別番号】100165423

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 雅久

(74)【代理人】

【識別番号】100091605

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100197284

【弁理士】

【氏名又は名称】下茂 力

(72)【発明者】

【氏名】大原 智彦

(72)【発明者】

【氏名】土居 通彦

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 護

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康男

【審査官】 浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０９４５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２７３１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０８１０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１７９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０７２９３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ５１／００−５１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、
前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、
前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、
前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、
更に、前記賦形部よりも外側に形成され、前記立面部と連続し、前記圧力が前記樹脂板材に付与された際に、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体が通過する気体導出部と、を具備することを特徴とする成形用金型。

【請求項2】

前記気体導出部は、前記立面部と連続する連続立面部であることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。

【請求項3】

前記連続立面部の両側に溝状の導出溝を形成することを特徴とする請求項２に記載の成形用金型。

【請求項4】

前記気体導出部は、前記立面部と連続する導出溝であることを特徴とする請求項１に記
載の成形用金型。

【請求項5】

樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、
前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、
前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、
前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、
前記立面部に、その厚み方向に気体を通過させる気体通過部位を設けることを特徴とする成形用金型。

【請求項6】

前記気体通過部位は、前記立面部を部分的に切り欠いたスリットであることを特徴とする請求項５に記載の成形用金型。

【請求項7】

前記気体通過部位は、前記立面部を貫通する横穴であることを特徴とする請求項５に記載の成形用金型。

【請求項8】

前記気体通過部位は、前記立面部の一部を形成する多孔質体であることを特徴とする請求項５に記載の成形用金型。

【請求項9】

樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、
前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、
前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、
前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、
前記賦形部が形成される賦形金型と、
前記賦形金型が収納される内部金型と、を更に具備し、
前記立面部に沿って流動する空気が外部に排出される経路が、前記賦形金型と前記内部金型との間に形成されることを特徴とする成形用金型。

【請求項10】

樹脂板材の一方側に成形用金型を配置し、前記樹脂板材の他方側から圧力を付与することで、前記成形用金型の形状に倣って前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法を用いた樹脂成形品の製造方法であり、
前記樹脂板材を製品形状にする凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させた成形用金型を用意する工程と、
前記成形用金型の上面に、前記樹脂板材を載置する工程と、
前記樹脂板材に前記圧力を付与することで、前記賦形部の形状に沿って前記樹脂板材を賦形し、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体を、前記立面部を経由して外部に排出する工程と、を具備していることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法に関し、特に、圧空成形法に使用される成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂成形品を所定形状に成型する方法としては、プレス成形法、圧空成形法など様々な成型方法が存在している。その中でも、圧空成形法は、プレス成形法と比較して、複雑な３Ｄ形状を作製することが出来る利点を有する。このような圧空成形法は、例えば特許文献１に記載されている。

【0003】

また、一般的に、フィルムインサート成形では、先ず、賦形用の金型を用いて樹脂板材を３次元形状に賦形し、賦形された樹脂板材を射出成形金型にセットし、この樹脂板材の裏に樹脂を打つことで外観意匠部品を製造する。

【0004】

図９に示す断面図を参照して、この特許文献１に記載された圧空成形法を説明する。この図を参照して、圧空成形法に用いられる圧力成形用金型１００は、全体を支えるテーブル１０１と、テーブル１０１の内側底面に配置された内部層１０２および表面層１０４と、テーブル１０１を上面から塞ぐ圧力ボックス１０３と、を主要に有する。テーブル１０１と圧力ボックス１０３とで囲まれる内部空間は密閉されている。また、内部層１０２およびテーブル１０１を貫通して、この内部空間と外部とを連通させる通気回路１０６が形成されている。圧力ボックス１０３には、内部空間に供給される気体が通過する加圧ポート１０７が形成されている。

【0005】

上気構成を有する圧力成形用金型１００を用いた圧空成形法で樹脂シート１０５を成形するためには、先ず、テーブル１０１と圧力ボックス１０３で挟まれるように、樹脂シート１０５を載置する。次に、圧力ボックス１０３とテーブル１０１とを嵌合させることで内部空間を密閉し、加圧ポート１０７から気体を注入して、その内部空間の気圧を高くする。そのようにすると、表面層１０４の外形形状に追従して、樹脂シート１０５は所定形状に成形される。

【0006】

上記成形に伴い、樹脂シート１０５と表面層１０４との間に介在する空気は、通気回路１０６を経由して外部に排出される。従って、表面層１０４と樹脂シート１０５との間に、空気が滞留することが無く、表面層１０４の表面形状に沿って正確に樹脂シート１０５を成形することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１７９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上記した圧空成形法を用いて成形品を製造する場合、成形される成形品の形状によっては、意匠面の美観を保ちつつ所定形状に成形することが困難な場合があった。

【0009】

このような課題を、図１０を参照して説明する。図１０（Ａ）は圧空成形に用いられる凸状金型１１０を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は圧空成形に用いられる凹状金型１２０を示す断面図である。

【0010】

図１０（Ａ）を参照して、凸状金型１１０の上面は、成形される製品形状に即した賦形面１１１が形成されている。凸状金型１１０を用いて圧空成形を行う際は、凸状金型１１０の上面に樹脂シートを載置し、上記したように上方から圧力を加える。そのようにすることで、賦形面１１１の形状に即した成形品１１３が成形される。凸状金型１１０を用いて成形した場合は、成形品１１３の外側面である意匠面１１２は、凸状金型１１０の賦形面１１１に当接しない。従って、成形品１１３の意匠面１１２が、凸状金型１１０の賦形面１１１に接触しないため、成形品１１３の意匠面１１２に傷が付くことが避けられる。

【0011】

また、成形品に溝部１１４が形成される場合は、凸状金型１１０にも対応する形状の溝部１１５が形成される。更に、成形時に於いて、成形品１１３と賦形面１１１との間に存在する空気を外側に逃がすために、凸状金型１１０には、賦形面１１１から外側まで繋がる空気孔１１６が形成されている。

【0012】

上記した凸状金型１１０を用いた圧空成形法で成形品１１３を成形する場合、溝部１１４の横方向の幅が狭く且つ縦方向の長さが長くなると、その形状に対応した溝部１１５を凸状金型１１０に形成して賦形することが難しくなる場合があった。そのような場合、凹金型を用いた圧空成形法で賦形を行うことが考えられる。

【0013】

図１０（Ｂ）を参照して、凹状金型１２０を用いた圧空成形法で成形品１２３を成形する場合、成形品１２３の溝部１２４に対応した形状の立面部１２５が形成される。これにより、横方向の幅が狭く且つ縦方向の長さが長い溝部１２４を、圧空成形法で成形することが可能となる。

【0014】

しかし、凹状金型１２０を使用した場合、その賦形面１２１は、成形品１２３の意匠面１２２に当接するようになる。従って、成形時に成形品１２３と賦形面１２１との間に存在する空気を外部に逃がすために、凹状金型１２０に空気孔１２６を生成すると、成形品１２３の意匠面１２２に空気孔１２６の跡が残ってしまい、成形品１２３の意匠面の外観が劣化してしまう恐れがあった。

【0015】

本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、溝形状を有する成形品を圧空成形法で成形できる成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、更に、前記賦形部よりも外側に形成され、前記立面部と連続し、前記圧力が前記樹脂板材に付与された際に、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体が通過する気体導出部と、を具備することを特徴とする。

【0018】

更に本発明の成形用金型は、前記気体導出部は、前記立面部と連続する連続立面部であることを特徴とする。

【0019】

更に本発明の成形用金型は、前記連続立面部の両側に溝状の導出溝を形成することを特徴とする。

【0020】

更に本発明の成形用金型は、前記気体導出部は、前記立面部と連続する導出溝であることを特徴とする。

【0021】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、前記立面部に、その厚み方向に気体を通過させる気体通過部位を設けることを特徴とする。

【0022】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部を部分的に切り欠いたスリットであることを特徴とする。

【0023】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部を貫通する横穴であることを特徴とする。

【0024】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部の一部を形成する多孔質体であることを特徴とする。

【0025】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、前記賦形部が形成される賦形金型と、前記賦形金型が収納される内部金型と、を更に具備し、前記立面部に沿って流動する空気が外部に排出される経路が、前記賦形金型と前記内部金型との間に形成されることを特徴とする。

【0026】

本発明は、樹脂板材の一方側に成形用金型を配置し、前記樹脂板材の他方側から圧力を付与することで、前記成形用金型の形状に倣って前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法を用いた樹脂成形品の製造方法であり、前記樹脂板材を製品形状にする凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させた成形用金型を用意する工程と、前記成形用金型の上面に、前記樹脂板材を載置する工程と、前記樹脂板材に圧力を付与することで、前記賦形部の形状に沿って前記樹脂板材を賦形し、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体を、前記立面部を経由して外部に排出する工程と、を具備していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、更に、前記賦形部よりも外側に形成され、前記立面部と連続し、前記圧力が前記樹脂板材に付与された際に、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体が通過する気体導出部と、を具備することを特徴とする。

【0028】

従って、複雑な形状を呈する製品を圧空成形法で形成する際に、材料である樹脂板材と金型の賦形部の間に存在する気体を外部に逃がし、樹脂板材の賦形を容易にすることか出来る。具体的には、複数の意匠が一部品化された樹脂成形品の場合、各意匠部の間には深い溝を形成する場合が有り、このような成形品を雌金型を用いて圧空成形法で成形しようとすると、溝に対応した立面部を金型の賦形部に形成する必要がある。かかる立面部を形成した場合、樹脂板材と立面との間に存在する気体を外部に逃がすることは容易ではないが、本発明では、立面部を賦形部の端部まで延在させている。従って、この立面部に沿って、立面部付近に存在する気体を外部に逃し、樹脂板材を複雑な製品形状に成形することが可能となる。

【0029】

更にまた、上記したように、フィルムインサート成形は、賦形金型を用いて樹脂板材を賦形する賦形工程と、賦形された樹脂板材を射出金型にセットしてその裏面に樹脂を打つ射出工程を有する。本発明は、射出工程で用いる射出金型と同様の凹型の金型であるので、樹脂板材が複雑な３Ｄ形状を呈していても、射出工程で樹脂板材を射出金型にセットするのが容易となり、成形品質が安定する。

【0031】

更に本発明の成形用金型は、前記気体導出部は、前記立面部と連続する連続立面部であることを特徴とする。従って、賦形部の内部で立面部に沿って流動した空気は、連続立面部に沿って更に外側に向かって案内されるので、賦形時に空気を外部に逃がす効果が更に大きくなる。

【0032】

更に本発明の成形用金型は、前記連続立面部の両側に溝状の導出溝を形成することを特徴とする。従って、連続立面部に加えて、その両側に形成された導出溝も空気を流通させるための経路として作用するので、賦形時に空気を外部に逃がす効果が顕著となる。

【0033】

更に本発明の成形用金型は、前記気体導出部は、前記立面部と連続する導出溝であることを特徴とする。従って、賦形部の内部で立面部に沿って流動した空気は、導出溝に沿って更に外側に向かって案内されるので、賦形時に空気を外部に逃がす効果が更に大きくなる。

【0034】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、前記立面部に、その厚み方向に気体を通過させる気体通過部位を設けることを特徴とする。従って、立面部の厚み方向に空気が抜けるようになるので、立面部が複雑な形状を呈した場合でも、立面部付近の空気を外部に逃がすことができる。

【0035】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部を部分的に切り欠いたスリットであることを特徴とする。従って、スリットを経由して空気が立面部の厚み方向に抜けるので、立面部付近の空気を外部に逃がすことができる。

【0036】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部を貫通する横穴であることを特徴とする。従って、横穴を経由して空気が立面部の厚み方向に抜けるので、立面部付近の空気を外部に逃がすことができる。

【0037】

更に本発明の成形用金型は、前記気体通過部位は、前記立面部の一部を形成する多孔質体であることを特徴とする。従って、多孔質体を経由して空気が立面部の厚み方向に抜けるので、立面部付近の空気を外部に逃がすことができる。

【0038】

本発明は、樹脂板材に圧力を付与することで、前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法に用いられる成形用金型であり、前記樹脂板材を製品形状に賦形する凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させ、更に、前記賦形部よりも外側に形成され、前記立面部と連続し、前記圧力が前記樹脂板材に付与された際に、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体が通過する気体導出部と、を具備することを特徴とする。従って、賦形金型に形成された立面部を形有して流動した空気を、金型同士の間隙として形成された経路を経由して更に効率的に外部に排出することができる。

【0039】

本発明は、樹脂板材の一方側に成形用金型を配置し、前記樹脂板材の他方側から圧力を付与することで、前記成形用金型の形状に倣って前記樹脂板材を所定の製品形状に成形する圧空成形法を用いた樹脂成形品の製造方法であり、前記樹脂板材を製品形状にする凹状面が形成された賦形部と、前記製品形状を構成する溝部に対応した形状となるように、前記賦形部の一部を壁状に突出させた立面部と、を具備し、前記立面部を前記賦形部の外周縁部まで延在させた成形用金型を用意する工程と、前記成形用金型の上面に、前記樹脂板材を載置する工程と、前記樹脂板材に圧力を付与することで、前記賦形部の形状に沿って前記樹脂板材を賦形し、前記樹脂板材と前記賦形部との間に存在する気体を、前記立面部を経由して外部に排出する工程と、を具備していることを特徴とする。従って、上記と同様に、複雑な形状を呈する製品を圧空成形法で形成する際に、材料である樹脂板材と金型の賦形部の間に存在する気体を外部に逃がし、樹脂板材の正確な賦形を容易にすることか出来る。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明の実施の形態にかかる成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法で製造される樹脂成形品を示す図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は断面斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態にかかる成形用金型を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は上面図である。

【図3】本発明の実施の形態にかかる成形用金型を示す図であり、（Ａ）は気体導出部を示す上面図であり、（Ｂ）は他の気体導出部を示す斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態にかかる成形用金型を示す図であり、（Ａ）から（Ｃ）は立面部に形成される気体通過部位の具体例を示す斜視図である。

【図5】本発明の実施の形態にかかる成形用金型を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面斜視図であり、（Ｃ）は他の断面斜視図である。

【図6】本発明の実施の形態にかかる成形用金型を示す断面図である。

【図7】本発明の実施の形態にかかる樹脂成形品の製造方法を示す図であり、（Ａ）から（Ｃ）は賦形の工程を逐次的に示す断面図である。

【図8】本発明の実施の形態にかかる樹脂成形品の製造方法を示す図であり、（Ａ）は空気導出部を経由して空気が排出される経路を示す断面斜視図であり、（Ｂ）は他の空気導出部を経由して空気が排出される経路を示す断面斜視図である。

【図9】背景技術に係る樹脂板材の圧空成形方法を示す断面図である。

【図10】背景技術に係る樹脂板材の圧空成形方法を示す断面図であり、（Ａ）は凸型金型を用いた場合を示し、（Ｂ）は凹型金型を用いた場合を示す。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下に図面を参照して、本形態にかかる成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法を説明する。

【0042】

図１を参照して、本形態の成形用金型およびそれを用いた樹脂成形品の製造方法で製造される樹脂成形品１０の形状等を説明する。図１（Ａ）は樹脂成形品１０をその意匠面から見た平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に於ける断面斜視図である。

【0043】

図１（Ａ）を参照して、樹脂成形品１０は、後述する圧空成形法で成形された板状の樹脂から成り、例えば、自動車等の車両の内装部品や外装部品、家電部品の一部を構成するものである。

【0044】

ここで、本形態の圧空成形法とは、１０気圧未満の空気圧で成形を行う圧空成形法と、５０気圧〜２３５気圧の空気圧で成形を行う超高圧成形法を含む。

【0045】

樹脂成形品１０は、例えば平板状の樹脂シートに多色印刷を施してから、後述する圧空成形法で賦形することで成型され、外側面である意匠面の高級感を増すために、色や模様が異なる複数の成形部から構成される。具体的には、樹脂成形品１０は、第１成形部１１、第２成形部１２および第３成形部１３から構成されている。第２成形部１２は、第１成形部１１と第３成形部１３との間に配置され、Ｘ方向に沿って細長く延在している。

【0046】

第１成形部１１、第２成形部１２および第３成形部１３は、その意匠面の色や模様が異なる。紙面上では、それぞれの成形部を異なるハッチングで示しているが、実際には、例えば、第１成形部１１の意匠面は木目調であり、第２成形部１２の意匠面はメタリック調であり、第３成形部１３の意匠面は市松模様である。

【0047】

上記した各成形部同士の間には、意匠同士の境界部分が外観に現れないようにするために溝部が形成されている。具体的には、第１成形部１１と第２成形部１２との間には溝部１５が形成される。これにより、第１成形部１１の木目調の意匠面と、第２成形部１２のメタリックの意匠面との境界が、溝部１５に配置され、製品の外観に現れないようになる。同様に、第２成形部１２と第３成形部１３との間には溝部１６が形成されることで、第２成形部１２のメタリックの意匠面と、第３成形部１３の市松模様の意匠面との境界が溝部１６で隠される。更に同様に、第１成形部１１と第３成形部１３との間には溝部１７が形成されることで、第１成形部１１の木目調の意匠面と、第３成形部１３の市松模様の意匠面との境界が溝部１７で隠される。このようにすることで、樹脂成形品１０を、意匠が異なる複数の部品の集合体として扱うことができ、樹脂成形品１０の意匠的な組み合わせ表現を増加させると共に、部品点数を削減してコストを低減することができる。

【0048】

図１（Ｂ）を参照して、上記した各成形部同士の間に形成される溝部１５、１６、１７は、下方（−Ｚ側）に向かって窪むように形成されている。溝部１５、１６、１７は、各成形部に形成される意匠の切替部が外観に現れないようにするために、そのＹ方向に於ける幅は狭く、且つそのＺ方向に於ける深さは深く形成される。

【0049】

係る形状の溝部１５、１６、１７を有する樹脂成形品１０を、金型を用いた圧空成形法で成形する場合、深く細いＹ字の溝を作製するためには、フィルムの伸びが不足してフィルムが溝に入りにくく成るので、成形は容易ではない。図２以降の図を参照して、係る形状を呈する樹脂成形品を製造する為の金型の形状を説明する。

【0050】

図２を参照して、上記した樹脂成形品１０を成形するために用いられる成形用金型の構成を説明する。図２（Ａ）は、圧空成形法に用いられる賦形金型２０および内側金型４０を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は賦形金型２０および内側金型４０を示す上面図である。これらの図では、賦形金型２０を実線で示し、内側金型４０を点線で示している。

【0051】

図２（Ａ）を参照して、賦形金型２０の上面には、板状の樹脂板材を所定形状に賦形するための賦形部２１が形成されている。賦形部２１の大部分は、樹脂成形品１０の表面形状に対応した滑らかな凹型曲面を呈している。本形態に於いて、「賦形」とは、樹脂板材に圧力をかけることで、賦形金型２０の賦形部２１の形状を樹脂板材に転写する行為を指す。賦形金型２０は、凹型、凹金型または雌金型と称され、成形される樹脂成形品１０の凸形状に対応した凹形状の賦形部２１を有している。成形時に於いては、樹脂シートの模様等が付された意匠面が、賦形金型２０の賦形部２１に当接する。また、賦形部２１の周囲には一定の幅で平坦部２７が形成されている。ここでは、図１に示した樹脂成形品１０の外周縁部に対応する部分を一点鎖線で示している。

【0052】

上記形状の賦形金型２０は、内側金型４０に収納されている。即ち、内側金型４０には、賦形金型２０の外側形状に即した空洞が形成され、その空洞に賦形金型２０が収納される。賦形金型２０の上面と、内側金型４０の上面とは、連続している。また、内側金型４０の上面部２８は、周囲に向かって徐々に低くなる傾斜形状を呈している。更に、上面部２８の周囲には、一定の幅の周辺平坦部２９が形成されている。後述するように、圧空成形にて樹脂成形品を成形する際には、賦形金型２０および内側金型４０は、外側金型に収納される。

【0053】

図２（Ｂ）を参照して、賦形部２１には、図１（Ａ）を参照して説明した溝部１５、１６、１７に対応して、立面部２３、２２、２４が形成されている。立面部２２等は、賦形部２１を上方に向かって壁状に突出させた部位である。立面部２２は、賦形部２１の＋Ｘ側の側辺から賦形部２１の中間部分まで延在している。立面部２３は、立面部２２よりも＋Ｙ側で、賦形部２１の＋Ｘ側の側辺から賦形部２１の中間部分まで延在している。立面部２４は、賦形部２１の中間部分で立面部２２および立面部２３と連続し、賦形部２１の＋Ｙ側の側辺まで延在している。立面部２２と立面部２４とは、連続する立面として形成されている。

【0054】

上記のように立面部２２等を形成すると、圧空成形法で樹脂板材を賦形する際に、立面部２２等およびその周辺部分と樹脂板材との間に介在する空気を外に排出させることは容易ではない。また、この空気を外部に逃がすための空気孔を賦形部２１に形成すると、賦形金型２０の賦形部２１は樹脂板材の意匠面に当接するため、樹脂板材の意匠面に空気孔の跡が残ってしまう恐れがある。

【0055】

本形態では、当該部分の空気を外側に逃がすために、立面部２２等を賦形部２１の外周端部まで延在させている。具体的には、立面部２２、２３の＋Ｘ側の端部は、賦形部２１の＋Ｘ側の終端部まで到達している。従って、賦形時に於いては、樹脂板材と賦形部２１との間に存在する空気は、立面部２２、２３に沿って＋Ｘ側に進行し、賦形部２１の外側に排出される。また、立面部２４の＋Ｙ側の端部は、賦形部２１の＋Ｙ側の終端部まで到達している。従って、賦形時に於いては、樹脂板材と賦形部２１との間に存在する空気は、立面部２２、２３、２４に沿って賦形部２１の外周縁部まで流動し、賦形部２１の外側に排出される。

【0056】

更に本形態では、気体導出部２５、２６を形成している。気体導出部２５は、立面部２２、２３の＋Ｘ側の終端部に連続して形成され、立面部２２、２３に沿って＋Ｘ側に流れる空気を外側に導出させるための部位である。気体導出部２６は、立面部２４の＋Ｙ側の終端部に連続して形成され、立面部２４に沿って＋Ｙ側に流れる空気を外側に導出させるための部位である。気体導出部２５、２６の形状は後述する。

【0057】

図３を参照して、上記した気体導出部２５、２６の形状を詳述する。図３（Ａ）は気体導出部２６を示す平面図であり、図３（Ｂ）は気体導出部２５を示す斜視図である。

【0058】

図３（Ａ）を参照して、気体導出部２６として、立面部２４の＋Ｙ側の端部と連続するように、平坦部２７の上面を上方に向かって溝状に突出された連続立面部３０が形成されている。連続立面部３０を形成することで、圧空成形法で樹脂板材を賦形する際に、連続立面部３０に沿って、空気を外部に逃がすことができる。具体的には、賦形時に立面部２４と図示しない樹脂板材の間に存在する空気は、立面部２４に沿って＋Ｙ方向に進行した後に、更に、連続立面部３０に沿って＋方向に向かって進行する。このようにすることで、立面部２４と樹脂板材との間に存在する空気は、賦形部２１から外部に確実に排出される。従って、立面部２４の形状が樹脂板材に正確に転写され、図１に示す溝部１７の形状が所定の溝形状とされる。

【0059】

また、連続立面部３０に沿って、平坦部２７を溝状に窪ませることで導出溝３１が形成されても良い。ここでは、連続立面部３０の＋Ｘ側および−Ｘ側に、導出溝３１が形成されている。係る形状の導出溝３１を賦形金型２０の平坦部２７に形成することで、賦形時に於いて、導出溝３１を経由して空気が外部に排出されるので、上記した賦形をより正確に行うことが可能となる。

【0060】

更に、上記した気体導出部２６を、内側金型４０の上面部２８に形成しても良い。即ち、賦形金型２０の平坦部２７に形成される連続立面部３０の＋Ｙ側の端部と連続する連続立面部３７を、内側金型４０の上面部２８に形成しても良い。連続立面部３７の＋Ｙ側の端部は、内側金型４０の上面部２８の外周縁部まで延在している。このようにすることで、賦形時に立面部２４と図示しない樹脂板材の間に存在する空気は、上記した連続立面部３０に沿って流通した後に、更に連続立面部３７に沿って外部に排出される。また、内側金型４０の上面部に於いても、連続立面部３７の両側を溝状に窪ませて導出溝３８が形成されても良い。このようにすることで、賦形時に於いて賦形部から外部に逃げる空気が導出溝３８を通過するので、上記した効果を顕著にすることができる。

【0061】

図３（Ｂ）を参照して、上記したように、立面部２２の＋Ｘ側の端部には気体導出部２５が形成されるが、ここでは気体導出部２５として、平坦部２７の上面を溝状に窪ませた導出溝３３が形成されている。図示するように、立面部２２の断面形状は、＋Ｚ側に向かってその幅が広がる裾広がり形状とされている。導出溝３３は、立面部２２の＋Ｘ側の終端部に於いて、−Ｙ側の端部および＋Ｙ側の端部と連続するように、平坦部２７の上面に形成されている。このように導出溝３３を生成することで、賦形時に於いて樹脂板材と立面部２２との間に存在する空気は、立面部２２に沿って＋Ｘ側に流動した後に、導出溝３３を経由して外側に移動することが出来る。

【0062】

立面部２３の＋Ｘ側の終端部に関しても同様に、立面部２３の−Ｙ側の端部および＋Ｙ側の端部と連続するように、平坦部２７の上面に導出溝３３が形成されている。これにより、賦形時に於いて樹脂板材と立面部２３との間に存在する空気は、立面部２３に沿って＋Ｘ側に流動した後に、導出溝３３を経由して外側に移動することが出来る。

【0063】

更にまた、内側金型４０の上面部２８に、上記した各導出溝３３のそれぞれと連続する導出溝４６を形成しても良い。そのようにすることで、賦形時に於いて、立面部２２、２３に沿って流動した空気が、導出溝３３および導出溝４６を経由して外部に導出されるようになるので、気体を外部に放出させる効果を顕著にすることができる。

【0064】

図４を参照して、上記した各立面部に対して、その厚み方向に気体を通過させる気体通過部位を形成しても良い。図４（Ａ）では気体通過部位としてのスリット５０を示し、図４（Ｂ）では気体通過部位としての横穴５１を示し、図４（Ｃ）では気体通過部位としての多孔質部５２を示している。

【0065】

図４（Ａ）を参照して、ここでは、立面部２２を部分的に切り欠いたスリット５０を形成している。この図では、賦形時に於ける空気の流れを矢印で示している。

【0066】

スリット５０は、立面部２２の上端から下端に至るまで形成されても良いし、立面部２２の上端からその中間部まで形成されても良い。スリット５０は、上記した賦形を行う際に、立面部２２と立面部２３との間に存在する空気を外側に逃がす経路として機能する。具体的には、圧空成形法による賦形を行う際に、立面部２２と立面部２３との間の空気は、立面部２２のスリット５０を経由して−Ｙ側に抜けた後に、立面部２２の−Ｙ側の側面に沿って−Ｘ方向に向かって移動し、その後、立面部２４の−Ｘ側の側面に沿って＋Ｙ方向に向かって進行する。その後、その空気は、図３（Ａ）に示したように、立面部２４の＋Ｙ側の端部まで移動した後に、気体導出部２６を経由して外部に排出される。

【0067】

上記構成のスリット５０は、立面部２３にも形成されても良い。このようにすることで、賦形時に於いて樹脂板材と賦形部２１との間に存在する空気は、立面部２３のスリット５０を経由して＋Ｙ側に抜ける。その後、その空気は、立面部２３の＋Ｙ側の側面に沿って−Ｘ側に向かって進行する。更にその後、その空気は、立面部２４の＋Ｘ側の側面に沿って、＋Ｙ側に向かって進行し、上記したように図３に示す気体導出部２６を経由して外部に排出される。

【0068】

ここで、図２（Ｂ）を参照すると、立面部２２および立面部２３で、賦形部２１の一領域である領域４５は囲まれている。即ち、領域４５は閉じた領域である。従って、賦形時に於いてこの領域４５の内部に存在している空気を外部に逃がすのは容易ではない。本形態では、上記のように、立面部２２または立面部２３にスリット５０を形成することで、立面部２２および立面部２３で囲まれる領域４５に存在する空気を、外部に良好に逃がしている。従って、賦形時に於いて、立面部２２、２３の形状を、樹脂板材に正確に転写させることができる。

【0069】

また、立面部２２、立面部２３および立面部２４が連続する連続部４４では、賦形部２１の形状が複雑になるために、連続部４４の近傍に於いて、賦形部２１と樹脂板材との間に存在する空気を外部に逃がすのは容易ではない。本形態では、連続部４４の近傍に於いて、立面部２２、２３にスリット５０を形成しているため、上記したようにスリット５０を経由して空気が外部まで導かれ、賦形時に於いて連続部４４の近傍に空気が残留してしまうことが抑止されている。

【0070】

ここで、立面部２２、２３には、それぞれ１つのスリット５０が形成されていたが、それぞれ複数のスリット５０が形成されても良い。このようにすることで、スリット５０を経由して賦形時に空気を外部に逃がす効果が顕著となる。

【0071】

このように、立面部２２、２３にスリット５０を形成することで、図１に示す樹脂成形品１０には、スリット５０の形状が転写される。しかしながら、立面部２２、２３のスリット５０が転写される部分は、外観に現れにくい樹脂成形品１０の溝部１５、１６である。従って、スリット５０が転写される部分が、樹脂成形品１０の外観に大きな悪影響を与えることは無い。

【0072】

図４（Ｂ）を参照して、ここでは、気体通過部位として横穴５１が形成されている。具体的には、立面部２２をその厚み方向に貫通する横穴５１が形成され、立面部２３にも同様な横穴５１が形成されている。賦形時に於いて空気が流通する経路は、図４（Ａ）を参照して説明したスリット５０の場合と同様である。

【0073】

図４（Ｃ）を参照して、ここでは、気体通過部位として多孔質部５２が形成されている。上記した立面部２２は、賦形金型２０の他の部位と同様にアルミニウムなどの金属から構成されているが、ここでは、立面部２２の一部または全部を多孔質部５２から構成している。多孔質部５２としては、例えばアルミニウム等の金属に微少な気孔が形成された多孔質金属が採用される。立面部２３に関しても同様に、その一部または全部が多孔質部５２とされている。多孔質部５２は空気を透過させる。賦形時に於いて空気が流通する経路は、図４（Ａ）を参照して説明したスリット５０の場合と同様である。

【0074】

図５を参照して次に、本形態の圧空成形法で用いられる金型を全体的に示す。図５（Ａ）は使用される金型の下方部分を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は金型をＸ−Ｚ平面で切断した場合を示す断面視図であり、図５（Ｃ）は金型をＹ−Ｚ断面で切断した場合を示す断面斜視図である。

【0075】

図５（Ａ）を参照して、上記したように、樹脂板材の賦形に用いられる賦形金型２０は内側金型４０に収納されており、更にその内側金型４０は外側下金型４２に収納されている。また、外側下金型４２は、支持金型４３に載置されている。

【0076】

図５（Ｂ）を参照して、外側下金型４２の上面には、外側上金型４１が載置されている。外側上金型４１の下面中央部分にはキャビティ３４が形成されており、外側上金型４１を外側下金型４２の上面に載置すると、キャビティ３４の周辺部は、内側金型４０の周辺部と略一致するようになる。換言すると、賦形金型２０および内側金型４０の上方に、キャビティ３４が配置される。

【0077】

内側金型４０の内部には、賦形時に空気が排出される排気経路３６が形成されており、係る排気経路３６の構成は後述する。

【0078】

図５（Ｃ）に示すように、外側上金型４１には、キャビティ３４の上端部と外部とを連通させる通気孔３５が形成されている。本形態では、通気孔３５を経由して外部から気体をキャビティ３４に供給することで、ここでは図示しない樹脂板材に圧力を加え、賦形金型２０の賦形部２１の形状に樹脂板材を追従させている。

【0079】

図６を参照して、上記した金型に形成される空気の経路を説明する。ここでは、賦形時に於ける空気の経路を明示するために、各金型同士の間隙を実際よりも大きく示している。

【0080】

上記したように、圧空成形法で賦形する際に、通気孔３５からキャビティ３４に気体を注入すると、キャビティ３４の内部圧力が高まり、賦形金型２０の賦形部２１に樹脂板材１４が押しつけられる。この結果、賦形金型２０の賦形部２１の形状が樹脂板材１４に転写される賦形が行われる。

【0081】

本形態では、賦形時に、樹脂板材１４と賦形金型２０との間に存在する空気を放出するための経路を、金型に形成している。具体的には、内側金型４０は、上下方向に貫通すると共に、その底面に溝状に形成された排気経路３６を備えている。また、外側下金型４２は、その下面に溝状に形成された排気経路３９を備えている。

【0082】

上記賦形に伴い、樹脂板材１４と賦形金型２０との間に存在する空気は、各金型の間隙を経由して、外部に放出される。具体的には、樹脂板材１４と賦形金型２０との間に存在する空気は、賦形金型２０と内側金型４０とのクリアランス４７を経由して、排気経路３６に流れ込み、その後、排気経路３９を経由して外部に放出される。また、樹脂板材１４と賦形金型２０との間に存在する空気の一部は、内側金型４０と外側下金型４２とのクリアランス４８を経由して下方に流通し、その後、排気経路３９を経由して外部に放出される。

【0083】

次に図７および図８に基づいて、上記した各図も適宜参照しつつ、圧空成形法で樹脂成形品を製造する方法を説明する。図７は本形態の賦形の方法を逐次的に示す断面図である。図８は、ここでは図示しない樹脂板材と賦形金型２０との間に存在する空気を外部に排出する状況を示す図である。

【0084】

図７（Ａ）を参照して、先ず、賦形金型２０および内側金型４０の上面に樹脂板材１４を載置する。樹脂板材１４は、図１に示した樹脂成形品１０の材料であり、その主面には、図１（Ａ）に示したような複数の異なる意匠部分が形成されている。ここでは、樹脂板材１４は、その意匠面が下方となるように配置されている。それにより、凹金型である賦形金型２０の賦形部２１に、樹脂板材１４の意匠面が対向するようになる。

【0085】

また、樹脂板材１４は、内側金型４０よりも若干大きく形成され、その周辺縁部は外側下金型４２の上面に配置されている。このようにすることで、後の工程にて、外側下金型４２と外側上金型４１とで、樹脂板材１４の外周縁部を押圧することができる。ここで、樹脂板材１４は、賦形を容易にするために、加熱された状態で賦形金型２０の上面に配置されても良い。

【0086】

図７（Ｂ）を参照して、次に、外側上金型４１を下降させ、外側上金型４１と外側下金型４２とで、樹脂板材１４の周縁部分を押圧して固定する。このとき、樹脂板材１４が配置された賦形金型２０および内側金型４０の上面に、外側上金型４１のキャビティ３４が配置される。この状態で、通気孔３５を経由して空気をキャビティ３４に圧入し、キャビティ３４の内部を高圧状態とする。

【0087】

図７（Ｃ）を参照して、上記のようにキャビティ３４の内部の圧力を高めると、その圧力により、樹脂板材１４が賦形金型２０の賦形部２１に押しつけられ、賦形部２１の形状が樹脂板材１４に転写される賦形が実現される。この工程に伴い、賦形金型２０と樹脂板材１４との間に存在する空気は、図２（Ｂ）等に示した気体導出部２５、２６を経由して外部に放出される。また、図４の各図に示したスリット５０等を経由して空気が流通することによっても、賦形金型２０と樹脂板材１４との間に存在する空気は、外部に放出される。従って、賦形部２１の形状は正確に樹脂板材１４に転写される。その後、外側上金型４１を上昇させ、賦形金型２０から樹脂板材１４を離型し、樹脂板材１４からその製品部分を切り出すことで、図１（Ａ）に示したような樹脂成形品が得られる。

【0088】

次に、図８を参照して、上記した賦形の工程にて、樹脂板材１４と賦形部２１との間に存在する空気が外部に排出される経路を詳述する。図８（Ａ）は気体導出部２５付近に於いて空気が流動する状況を示す断面斜視図であり、図８（Ｂ）は気体導出部２６付近に於いて空気が流動する状況を示す断面斜視である。図面では、賦形の前半段階に於いて空気が流通する経路をハッチング付の矢印で示し、賦形の後半段階で空気が流通する経路を白抜きの矢印で示している。

【0089】

図８（Ａ）を参照して、気体導出部２５付近の空気の流れについて説明する。圧空成形法による賦形を行うと、キャビティ３４が加圧されることにより、図示しない樹脂板材１４と賦形金型２０との間に存在する空気は、外部に放出される。また、賦形の初期段階に於いては、図示しない樹脂板材１４は、賦形金型２０との接触面積が少ないので、両者の間に存在する空気は比較的自由に流動する。具体的には、その空気の一部は、賦形金型２０と内側金型４０とのクリアランス４７に進入し、排気経路３６を経由して、金型の外部に放出される。また、その空気の他の部分は、内側金型４０と外側下金型４２とのクリアランス４８に進入した後に、金型の外部に放出される。

【0090】

一方、上記した賦形が進行すると、図示しない樹脂板材１４が、賦形金型２０および内側金型４０の上面を覆うようになるので、上記した空気の経路は制限されることになる。この結果、この空気は、賦形部２１に形成された立面部２２、２３に沿って＋Ｘ方向に向かって流動し、気体導出部２５を経由した後に、クリアランス４７および排気経路３６を経由して外部に放出される。また、この空気の一部分は、上記した気体導出部２５を経由して、クリアランス４８に進入した後に外部に放出される。

【0091】

図８（Ｂ）を参照して、賦形時に、気体導出部２６付近に於いて空気が流動する状況を説明する。この図面では、賦形の後半段階に於ける空気の流動のみを、白抜きの矢印で示している。

【0092】

賦形の初期段階では、上記したように空気が自由に流通することができる。従って、気体導出部２６付近に於いても、図示しない樹脂板材と賦形金型２０との間に存在する空気は、クリアランス４７、４８に進入した後に、金型の外部に放出される。

【0093】

一方、上記した賦形が進行すると、前述したように、上記空気の経路は制限されることになる。この結果、この空気は、賦形部２１に形成された立面部２４に沿って＋Ｙ方向に向かって流動し、気体導出部２６を経由した後に、クリアランス４７および排気経路３６を経由して外部に放出される。また、この空気の一部分は、上記した気体導出部２６経由して、クリアランス４８に進入した後に外部に放出される。

【0094】

このように、賦形の後半段階に於いては、両者の間に存在する空気の流通が制限されるが、本形態では、両者の間に存在する空気は立面部２２、２３、２４を経由して、クリアランス４７、４８に進入して金型の外部に放出される。また、各立面部の端部に連続する気体導出部２５、２６を、上記した空気が流通することで、上記した空気を外部に逃がす効果が顕著となる。このことにより、樹脂板材と賦形部２１との間の空気を逃がして賦形をすることで、賦形部２１の形状を正確に樹脂板材に転写することができる。

【0095】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。

【符号の説明】

【0096】

１０ 樹脂成形品
１１ 第１成形部
１２ 第２成形部
１３ 第３成形部
１４ 樹脂板材
１５ 溝部
１６ 溝部
１７ 溝部
２０ 賦形金型
２１ 賦形部
２２ 立面部
２３ 立面部
２４ 立面部
２５ 気体導出部
２６ 気体導出部
２７ 平坦部
２８ 上面部
２９ 周辺平坦部
３０ 連続立面部
３１ 導出溝
３３ 導出溝
３４ キャビティ
３５ 通気孔
３６ 排気経路
３７ 連続立面部
３８ 導出溝
３９ 排気経路
４０ 内側金型
４１ 外側上金型
４２ 外側下金型
４３ 支持金型
４４ 連続部
４５ 領域
４６ 導出溝
４７ クリアランス
４８ クリアランス
５０ スリット
５１ 横穴
５２ 多孔質部
１００ 圧力成形用金型
１０１ テーブル
１０２ 内部層
１０３ 圧力ボックス
１０４ 表面層
１０５ 樹脂シート
１０６ 通気回路
１０７ 加圧ポート
１１０ 凸状金型
１１１ 賦形面
１１２ 意匠面
１１３ 成形品
１１４ 溝部
１１５ 溝部
１１６ 空気孔
１２０ 凹状金型
１２１ 賦形面
１２２ 意匠面
１２３ 成形品
１２４ 溝部
１２５ 立面部
１２６ 空気孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】