(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】
(24)【登録日】2022-11-08
(45)【発行日】2022-11-16
(54)【発明の名称】射出成形品の製造方法、及び射出成形金型
(51)【国際特許分類】
B29C 45/16 20060101AFI20221109BHJP
B29C 45/26 20060101ALI20221109BHJP
B29C 45/33 20060101ALI20221109BHJP
【FI】
B29C45/16
B29C45/26
B29C45/33
(21)【出願番号】P 2018245326
(22)【出願日】2018-12-27
【審査請求日】2021-11-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100196346
【氏名又は名称】吉川 貴士
(72)【発明者】
【氏名】永井 真
(72)【発明者】
【氏名】大月 隆史
(72)【発明者】
【氏名】中村 鷹彦
【審査官】関口 貴夫
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-062351(JP,A)
【文献】特開2010-149332(JP,A)
【文献】特開2005-262567(JP,A)
【文献】特開2013-107328(JP,A)
【文献】特開平10-264202(JP,A)
【文献】国際公開第2018/008484(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 45/00-45/84
B29C 33/00-33/76
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一層を成形する第一成形工程と、前記第一層上に第二層を成形する第二成形工程とを備えた射出成形品の製造方法であって、
前記第一成形工程で、前記第一層の成形面を有する可動型及び固定型を使用して前記第一層を成形し、
前記第二成形工程で、前記第一層が前記
可動型の成形面に保持された状態で、前記可動型
の型開き
動作をトリガーとして前記
固定型の成形面を有するスライドブロックをスライドさせ、かつ
スライド案内面に沿って前記スライドブロックを前記型開き方向と異なる向きにスライドさせることで、前記第一層と前記スライドブロックとの間に前記第二層を形成するための空間を形成する、射出成形品の製造方法。
【請求項2】
前記固定型に前記スライド案内面を設けると共に、前記可動型に、前記スライドブロックのスライド比を調整するスライド比調整面を設け、
前記型開きに伴い前記スライド案内面と前記スライド比調整面の双方に沿って前記スライドブロックをスライドさせることで、前記スライドブロックのスライド量の鉛直方向成分と水平方向成分との比率を調整する請求項1に記載の射出成形品の製造方法。
【請求項3】
第一層と、前記第一層上に形成される第二層とを有する射出成形品を成形するための金型であって、
前記第一層の成形面を有する可動型及び固定型と、
前記
固定型の成形面を有するスライドブロックと、
前記スライドブロックのスライドを案内するスライド案内面とを備え、
前記スライドブロックは、前記第一層が前記
可動型の成形面に保持された状態で、前記可動型
の型開き
動作をトリガーとして前記スライド案内面に沿ってスライドし、かつ
前記スライド案内面に沿って前記スライドブロックを前記型開き方向と異なる向きにスライドさせることで、前記第一層と前記スライドブロックとの間に前記第二層を形成するための空間が形成されるように構成される、射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形品の製造方法、及び射出成形金型に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車のインパネやバンパーなどの大型部品のうち、インパネについては、樹脂で成形するのが一般的である。また、バンパーについても、近年、樹脂化への取り組みが進められている。これら大型部品を成形するに際しては、成形品に対応する形状のコアとキャビティとからなる一対の成形用金型と、射出用ユニットとを備えた射出成形装置を用いて、射出成形を行うのが一般的である。
【0003】
ここで、例えばインパネを射出成形で製造する場合、インパネの高品質化を図る目的で、特に意匠面の品質向上を図る目的で、射出成形材料に例えば所望の色彩、光沢感、質感などを示し得る樹脂やエラストマー、ゴムなどを使用することが検討され、開発が進められている。しかしながら、インパネは大型部品であるが故に高い強度、剛性が求められることから、意匠品質に優れた材料のみでインパネを成形することは難しい。また、上述した射出材料は汎用の樹脂に比べて高価であることも、上記射出材料のみで成形することを妨げる一因となっている。
【0004】
そこで、強度や剛性などの機械的特性と、色彩や光沢感、質感などの意匠品質とを共に満たし得るインパネとして、インパネのベースとなる第一層と、第一層に密着して形成され、インパネの意匠面の少なくとも一部(例えば上面部の意匠面)を有する第二層との二層構造をなす射出成形品が考えられる。この二層構造をなす射出成形品の製造方法としては、まず第一の金型で第一層を成形した後、第二層を成形するためのコア上に第一層を移動させた状態で、コアと共に第二層を成形するためのキャビティを用意し、これらコアとキャビティとからなる第二の金型でインサート状態の第一層上に第二層を射出成形する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
【0005】
あるいは、1個のコアと、成形面形状が互いに異なる2個のキャビティとを備えた射出成形装置を用いた射出成形品の製造方法であって、最初に一方のキャビティとコアとを使用して第一層を射出成形し、次に、一方のキャビティと他方のキャビティとを入れ替えて(例えば2個のキャビティを所定の軸まわりに回転又はスライドさせて)他方のキャビティをコアと対向配置した後、コアの成形面上に第一層を配置した状態で、第二層を射出成形する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2015-168110号公報
【文献】特開2011-84016号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように、特許文献1又は特許文献2に記載の方法を用いて射出成形を行ったのでは、一つの射出成形品に対して複数の金型が必要となるため、コスト面又は設置スペースの面で問題がある。また、第一層の移動やキャビティの回転又はスライドによる金型の交換動作が必要になる分、生産効率の低下も問題となる。そこで、インパネの第二層が第一層の表面と同じ形状にできる場合には、例えば一対のコアとキャビティからなる一つの金型でインパネのベースとなる第一層を射出成形した後、コアを型開き方向にスライドさせて(コアをバックさせて)、コア側に保持された第一層とキャビティとの間に新たに第二層を成形するための空間を形成した状態で、第二層を射出成形する方法が考えられる。この方法であれば、一種類の金型(一対のコアとキャビティ)で二層構造のインパネを得ることができるので、二種類以上の金型を用意する手間、コスト、及びスペースを省いて生産性を高めることが可能となる。
【0008】
ところで、インパネのように複雑な形状の大型部品を二層構造の射出成形品とする場合には、アンダーカット部がなるべく生じないように、当該部品のベースとなる第一層の金型内における射出空間の位置及び姿勢を設定する必要が生じる。これにより、第一層の射出空間の位置及び姿勢が制限されるので、意匠面側となる第二層の射出空間の位置及び姿勢も自ずと制限される。ここで、上述のコアバックにより第一層とキャビティとの間に生じる隙間は、型開き方向では均一な大きさとなる一方で、例えば第二層のうち表面の向きが型開き方向と大きく異なる部分では、コアバックによってもほとんど隙間が生じない事態が起こり得る。これでは、厚み寸法が型開き方向で均一となるように設計を変更せざるを得ず、第二層の設計自由度の低下を招く。
【0009】
そこで、例えばキャビティの成形面の一部をシリンダ等の駆動装置により第一層から遠ざかる向きにスライドさせる方法が考えられる。しかしながら、この方法だと、スライドさせる一部の成形面の数だけシリンダ等の駆動装置が必要となるため、金型を含む射出成形設備の大型化を招くだけでなく、設備コストの高騰を招くといった問題がある。
【0010】
上述した問題は何も自動車用インパネに限ったことではなく、意匠品質と機械的特性との両立が要求される部品など、他の二層構造の射出成形品にも起こり得る。
【0011】
以上の事情に鑑み、本発明では、意匠面側となる第二層の設計自由度を高めた二層構造の射出成形品を、製造設備の大型化を招くことなく低コストに製造可能とすることを、解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記課題の解決は、本発明に係る射出成形品の製造方法によって達成される。すなわち、この製造方法は、第一層を成形する第一成形工程と、第一層上に第二層を成形する第二成形工程とを備えた射出成形品の製造方法であって、第一成形工程で、第一層の成形面を有する可動型及び固定型を使用して第一層を成形し、第二成形工程で、第一層が可動型と固定型の何れか一方の成形面に保持された状態で、可動型を型開き方向にスライドさせることにより何れか他方の成形面を有するスライドブロックをスライドさせ、かつスライド案内面で、スライドブロックを型開き方向と異なる向きにスライドさせることで、第一層とスライドブロックとの間に第二層を形成するための空間を形成する点をもって特徴付けられる。
【0013】
このように、本発明では、可動型の型開きによりスライドを行うスライドブロックを設けたので、可動型の型開き動作をトリガーとして、スライドブロックをスライドさせることができる。また、この際のスライドブロックのスライド方向をスライド案内面で案内することにより、型開き方向以外の所定の向きにスライドブロックをスライドさせることができる。よって、可動型の型開き動作とスライドブロックの所定方向へのスライド動作とを組み合わせることにより、可動型と固定型の何れか一方の成形面に保持された第一層と、スライドブロックが有する何れか他方の成形面との間に、所定の厚み寸法分布を有する第二層を射出するための空間を形成することができる。これにより、コアバックのみでは形成できなかった位置及び範囲に所定の厚み寸法分布を有する第二層を形成することが可能となる。また、可動型の型開き動作をトリガーとしてスライドブロックをスライド可能としたので、ばね等の簡易な付勢部材を使用することができる。これによりシリンダ等の駆動装置を省略できるので、設備コストの高騰を招くことなく上記スライド構造を導入することができる。もちろん、一種類の金型(一対の固定型及び可動型)のみで成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネを低コストに量産することが可能となる。
【0014】
また、本発明に係る射出成形品の製造方法においては、固定型にスライド案内面を設けると共に、可動型に、スライドブロックのスライド比を調整するスライド比調整面を設け、型開きに伴いスライド案内面とスライド比調整面の双方に沿ってスライドブロックをスライドさせることで、スライドブロックのスライド量の鉛直方向成分と水平方向成分との比率を調整してもよい。なお、本明細書でいう水平方向成分とは、可動型の型開き方向に沿った向きの成分を意味し、鉛直方向成分とは、水平方向成分に直交する向きの成分を意味するものとする。
【0015】
例えば、スライド案内面を固定型に設けたのみの構成では、スライドブロックと第一層との間に、型開き方向とは異なる方向の隙間を形成することができるが、第二層が例えばインパネの上面部から前面部の一部にわたって形成される場合、スライドブロックにより上面部の側で鉛直方向の隙間を広げた分だけ、前面部の側でスライドブロックにより形成される型開き方向の隙間が小さくなる。これに対して、固定型にスライド案内面を設けると共に可動型に上述したスライド比調整面を設けることによって、例えば詳細は後述するが(
図7等を参照)、スライド案内面の傾斜角とスライド比調整面の傾斜角との設定次第で、型開き動作後に第一層と固定型(のスライドブロック)との間に形成される鉛直方向の隙間と型開き方向の隙間との差を同じに又は小さくすることができる。よって、上記隙間を有する射出空間に成形される第二層の厚み寸法分布を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
【0016】
また、前記課題の解決は、本発明に係る射出成形金型によっても達成される。すなわち、この金型は、第一層と、第一層上に形成される第二層とを有する射出成形品を成形するための金型であって、第一層の成形面を有する可動型及び固定型と、可動型と固定型の何れか一方の成形面を有するスライドブロックと、スライドブロックのスライドを案内するスライド案内面とを備え、スライドブロックは、第一層が何れか他方の成形面に保持された状態で、可動型を型開き方向にスライドさせることにより、スライド案内面に沿ってスライドし、かつスライド案内面に沿ってスライドブロックを型開き方向と異なる向きにスライドさせることで、第一層とスライドブロックとの間に第二層を形成するための空間が形成されるように構成される点をもって特徴付けられる。
【0017】
このように、本発明に係る射出成形金型では、可動型と固定型の何れか一方の成形面を有し可動型の型開きによりスライドを行うスライドブロックを設けたので、可動型の型開き動作をトリガーとして、スライドブロックをスライドさせることができる。また、この際のスライドブロックのスライド方向をスライド案内面で案内することにより、型開き方向以外の所定の向きにスライドブロックをスライドさせることができる。よって、可動型の型開き動作とスライドブロックの所定方向へのスライド動作とを組み合わせることにより、可動型と固定型の何れか他方の成形面に保持された第一層と、スライドブロックとの間に、所定の厚み寸法分布を有する第二層を射出するための空間を形成することができる。これにより、コアバックのみでは形成できなかった位置及び範囲に所定の厚み寸法分布を有する第二層を形成することが可能となる。また、可動型の型開き動作をトリガーとしてスライドブロックをスライド可能としたので、ばね等の簡易な付勢部材を使用することができる。これによりシリンダ等の駆動装置を省略できるので、設備コストの高騰を招くことなく上記スライド構造を導入することができる。もちろん、一種類の金型(一対の固定型及び可動型)のみで成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネを低コストに量産することが可能となる。
【発明の効果】
【0018】
以上のように、本発明によれば、意匠面側となる第二層の設計自由度を高めた二層構造の射出成形品を、製造設備の大型化を招くことなく低コストに製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法であって、インパネを射出成形品とする場合の射出成形の概要を説明するための要部斜視図である。
【
図2】
図1に示す射出成形装置の要部断面図である。
【
図4】
図2に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、第一層を射出成形した時点における金型の要部拡大断面図である。
【
図5】
図2に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、可動型の型開き動作を開始した直後における金型の要部拡大断面図である。
【
図6】
図2に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、可動型の型開き動作が終了した時点における金型の要部拡大断面図である。
【
図7】
図2に示すスライドブロックのスライド量を概念的に説明するためのベクトル図であって、(a)スライド案内面に沿ったスライド量のベクトル分解図と、(b)スライド比調整面に沿ったスライド量のベクトル分解図である。
【
図8】
図2に示す射出成形装置を用いた射出成形の一例を説明するための図であって、第二層を射出成形した時点における金型の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法の内容を、インパネを射出成形する場合を例にとって説明する。
【0021】
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形品の製造方法の概要を説明するための図であって、インパネ1(
図8を参照)を射出成形するための射出成形装置10の概念図を斜視図として示している。この射出成形装置10は、相互に型締め及び型開き可能な固定型20及び可動型30と、固定型20と可動型30との間に形成される射出空間40と、射出空間40に向けて射出材料を射出するための射出ユニット50a~50cとを主に備える。ここで、射出空間40は、射出成形品となる自動車用インパネ1の本体形状(
図1中、実線で示す形状)をなしている。本実施形態では、3個の射出ユニット50a~50cが配設されており、そのうち1個の射出ユニット50cは、後述するインパネ1の第一層2(
図8を参照)の射出成形に使用され、残り2個の射出ユニット50a,50bは、インパネ1の第二層3(
図8を参照)の射出成形に使用される。すなわち、1個の射出ユニット50cは、射出空間40のうち第一層2に対応した第一射出空間41に所定の射出材料P1を射出可能に構成される。また、残り2個の射出ユニット50a,50bは、射出空間40のうち第二層3に対応した第二射出空間42に所定の射出材料P2を射出可能に構成される。
【0022】
ここで、各射出材料P1,P2の流路は、例えば以下のように構成される。固定型20の射出ユニット50a~50c側には、各射出材料P1,P2の入口側ゲート部22が設けられると共に、固定型20の射出空間40側には、固定型20の成形面21側(
図2を参照)に開口する複数の出口側ゲート部23,24が設けられる。そして、固定型20の内部には、入口側ゲート部22から出口側ゲート部23,24に至る複数の分岐した流路が形成されている(
図1中破線及び細線で示す部分を参照)。ここで、射出空間40は、インパネのベースとなる部分、ここでは前面部の一部表層領域及び上面部の表層領域を除く領域に対応する第一射出空間41と、前面部の一部表層領域と上面部の表層領域に対応する第二射出空間42とで構成されている。このうち、第一射出空間41は、固定型20と可動型30とを型締めした状態で固定型20と可動型30との間に形成され(
図3を参照)、第二射出空間42は、固定型20と可動型30とが所定量だけ型開きした状態で固定型20と可動型30と間に形成される(
図6を参照)。そのため、型締めした状態では、1個の射出ユニット50cから射出された射出材料P1が、1個の入口側ゲート部22を介して固定型20内に流入し、1又は複数個(
図1では1個)の出口側ゲート部23を介して第一射出空間41に供給されるようになっている。また、型開きした状態では、2個の射出ユニット50a,50bから射出された射出材料P2が、それぞれ1個の入口側ゲート部22を介して固定型20内に流入し、1又は複数個(
図1では1個と2個)の出口側ゲート部24を介して第二射出空間42に供給されるようになっている。
【0023】
本実施形態では、各射出ユニット50a~50cと、入口側ゲート部22との間に、ホットランナ60が配設されている。この場合、各射出ユニット50a~50cのシリンダノズルを前進させて、ホットランナ60の後端部を押圧することにより、ホットランナ60が前進し(固定型20に向けて移動し)、固定型20のランナ受け部と当接することで、上述した射出材料P1,P2の流路が形成されるようになっている。
【0024】
ここで、射出材料P1,P2の材質は任意であり、第一層2及び第二層3に要求される特性に応じた材料を適宜選択することが可能である。例えば本実施形態のように第一層2がインパネ1のベースとなる場合、射出材料P1には、ポリプロピレンなどの汎用熱可塑性樹脂やエンプラなど、所要の機械的特性を示すと共に相対的に廉価な樹脂を採用することが可能である。また、第二層3が主に意匠品質の向上を目的とする場合、射出材料P2には、上記樹脂の他、ゴム、エラストマーなど色彩、光沢感、質感などの所定の外観特性を示し得る射出可能な材料を採用することが可能である。
【0025】
図2は、射出成形装置10の鉛直方向断面図を示している。正確には、型締め方向をx方向、型締め方向に直交する向きをz方向としたときのxz仮想平面で切断したときに現れる断面図である。
図2に示すように、この射出成形装置10は、上述のように、固定型20と、可動型30と、射出空間40と、射出ユニット50a~50cとを備えると共に、固定型20が取付けられる固定プラテン70と、可動型30が取付けられる可動プラテン80と、固定型20に設けられるスライドブロック90、及び追従ブロック100とをさらに備える。
【0026】
固定プラテン70と可動プラテン80とは図示しないタイバーを介して相対移動可能に連結されており、同じく図示しない駆動装置により可動プラテン80を固定プラテン70に向けて移動させることで、可動プラテン80に取付けられた可動型30と固定プラテン70に取付けられた固定型20とが型締め状態となる。また、可動プラテン80を固定プラテン70から遠ざける向きに移動させることで、可動型30と固定型20が型開き状態となる。また、ホットランナ60を固定プラテン70内部に配設し、型開き方向に沿って移動可能とすることで、各射出ユニット50a~50cからの押圧力を受けて、ホットランナ60を固定型20のランナ受け部に当接可能としている。
【0027】
本実施形態では、固定型20はキャビティをなし、可動型30はコアをなしている。そのため、射出成形品としてのインパネ1の前面部の意匠面側が固定型20側、反意匠面側が可動型30側となるように、射出空間40が設定される。これにより、第一層2(
図4)の射出成形後、第一層2がコアとしての可動型30に保持され、型開き動作時、第一層2が可動型30と共に型開き方向(
図2ではx方向)に移動可能とされる。
【0028】
スライドブロック90は、固定型20のうち第二層3に対応する領域に配設される。本実施形態では、インパネ1上面部の意匠面側表層領域を第二層3としているので(
図8を参照)、射出空間40の上方にスライドブロック90が配設される。この場合、固定型20に設けられる成形面21のうちスライドブロック90で構成される部分が、第二層3を成形するための第二成形面21aとなり、第二成形面21aを含む成形面21全体が第一層2を成形するための第一成形面となる(以下、単に第一成形面21と称する)。よって、
図3に示す型締め状態では、スライドブロック90の第二成形面21aは、可動型30に設けられた成形面31との間に第一射出空間41を形成するための第一成形面21を構成し、
図6に示す型開き状態では、第二成形面21aは、第一層2の表面2aとの間に第二射出空間42を形成する。
【0029】
固定型20には、スライドブロック90のスライドを案内するスライド案内面110が設けられる。このスライド案内面110は、常にスライドブロック90の上面90aと当接しており、上面90aがスライド案内面110と摺動することで、スライドブロック90を所定の方向にスライド可能としている。本実施形態では、第一層2(
図4)の表面2aのうち上方を指向する領域2a1との間に所定の隙間t1(
図6)を確保できるよう、スライド案内面110の型開き方向(本実施形態ではx方向)に対する傾斜角θ1(
図3)が設定される。この場合、型開き方向から傾斜角θ1だけ鉛直上方に傾いた向きに沿ってスライドブロック90がスライド可能とされる。また、本実施形態では、スライドブロック90を付勢するための付勢部材91が固定型20に配設されている。この付勢部材91は、例えばばね等で構成され、スライドブロック90をスライド案内面110に沿ってスライド可能なように、その付勢方向が設定されている。
【0030】
また、本実施形態では、可動型30に、スライドブロック90のスライド量を調整するスライド比調整面120が設けられている。このスライド比調整面120は、常にスライドブロック90の先端面90bと当接しており、型開きに伴い、先端面90bがスライド比調整面120と摺動することで、スライドブロック90をスライド比調整面120に沿って所定の方向にスライド可能としている。このスライド動作により、スライド比調整面120は、例えば第二層3が
図8に示すようにインパネ1の上面部から前面部の一部にわたって形成される場合に、前面部に形成される部分3aの厚み寸法が上面部に形成される部分3bの厚み寸法よりも大きく減少するのを防止する役割を有する。詳細は後述する。
【0031】
ここで、スライドブロック90は、スライド案内面110により型開き方向から斜め上方に向けてスライドし、その際の型開き方向(
図3のx方向)のスライド量と、型開き方向に垂直な向き(
図3のz方向)のスライド量との割合が、スライド案内面110の傾斜角θ1で設定される。これに対し、スライドブロック90は、スライド比調整面120により鉛直上方に移動するにつれて型開き方向と反対の向き(すなわち型締め方向)に移動し、その際の型開き方向に垂直な向き(
図3のz方向)のスライド量と、型締め方向のスライド量との割合が、スライド比調整面120の傾斜角θ2で設定される。
【0032】
追従ブロック100は、スライドブロック90のうち第二層3の端部に対応する位置に設けられる。この追従ブロック100は、型開き時にスライドブロック90と共に移動し、かつ可動型30に追従して型開き方向にスライドする。これにより、二層構造をなすインパネ1の第二層3をなす射出材料P2の射出時、第一層2側への漏れ出しを防止する機能を有する。本実施形態では、インパネ1前面部の上面部側に第二層3の端部が位置しているので(
図8を参照)、第一射出空間41のうちインパネ1前面部の上面部側に対応する領域を成形可能な位置に、追従ブロック100が配設される。この場合、スライドブロック90に設けられる第二成形面21aのうち追従ブロック100で構成される部分が、第一層2のうち第二層3との境界付近を成形するための第三成形面21bとなる。よって、
図3に示す型締め状態では、追従ブロック100の第三成形面21bは、可動型30の成形面31との間に第一射出空間41を形成するための第一成形面21を構成し、
図6に示す型開き状態では、第三成形面21bは、第一層2の表面2aに密着する。
【0033】
また、追従ブロック100には、図示は省略するが、追従ブロック100を第一層2の表面2aに向けて付勢する付勢部材が設けられている。この付勢部材は、例えばスライドブロックを貫通する支持ピン(図示は省略)で支持されており、スライドブロック90のスライド動作に関係なく、常に所定の方向(本実施形態では第一層2の表面2aに対向する向き)に追従ブロック100を付勢可能としている。
【0034】
次に、上記構成の射出成形装置10を用いたインパネ1の製造方法の一例を、主に
図4~
図8に基づいて説明する。
【0035】
(S1)第一成形工程
まず
図3に示すように固定型20と可動型30とを型締めした状態で、1個の射出ユニット50c(
図1)を駆動して、射出材料P1を射出空間40に向けて射出する。固定型20と可動型30とを型締めした状態では、射出空間40のうち第一射出空間41のみが固定型20と可動型30との間に形成されているので(
図3)、出口側ゲート部23を介して射出材料P1が第一射出空間41のみに射出され、第一射出空間41に対応した形状の成形部、すなわち第一層2が形成される(
図4を参照)。
【0036】
なお、この際(第一層2の成形時)、スライドブロック90は、可動型30に設けたスライド比調整面120によってスライド案内面110に沿ったスライドを規制された状態にある。また、追従ブロック100は、可動型30に設けたスライド規制面(図示は省略)によって型開き方向に沿ったスライドを規制された状態にある。また、
図4に示す状態では、付勢部材91に付勢力(ばねの場合、弾性復元力)が蓄積された状態にある。
【0037】
(S2)第二成形工程
第一層2を形成した後、可動プラテン80を駆動して可動型30の型開き動作を開始する(
図5を参照)。この際、可動型30の型開き動作に伴って、スライド比調整面120が型開き方向に移動するので、スライドブロック90のスライド規制状態が解消される。これにより、スライドブロック90が付勢部材91から付勢力を受けて、スライド案内面110に沿った向きのスライドを開始する。
図3でいえば、型開き方向(左方向)から時計回りに傾斜角θ1だけ傾斜した向きに、スライドブロック90がスライドを開始する。
【0038】
一方、本実施形態では、可動型30にスライド比調整面120を設けているので、スライドブロック90がスライドを開始することで、スライドブロック90の先端面90bは、スライド比調整面120との摺動を開始する。これにより、スライドブロック90がスライド案内面110に沿った向きのスライドを開始すると共に、スライド比調整面120に沿った向きのスライドを開始する。
図3でいえば、型開き方向と反対の向き(右方向)から反時計回りに傾斜角θ2だけ傾斜した向きに、スライドブロック90がスライドを開始する。
【0039】
また、可動型30の型開き動作に伴って、第一層2は可動型30の成形面31に保持された状態で可動型30と一体的に型開き方向への移動を開始すると共に、可動型30に設けた図示しないスライド規制面も移動を開始するので、追従ブロック100のスライド規制状態が解消される。これにより、追従ブロック100は、スライドブロック90のスライド方向に移動しながら、図示しない付勢部材から付勢力を受けて、型開き方向に向けたスライドを開始する。この場合、追従ブロック100の第三成形面21bが第一層2の表面2aに密着した状態を保ちながら、追従ブロック100が可動型30及び第一層2に追従して型開き方向に移動する。
【0040】
このようにしてスライドブロック90がスライドするにつれて、スライドブロック90とその下方に位置する第一層2との間には鉛直方向(
図5のz方向)の隙間が形成され、拡大していく。この隙間が最終的に第二層3を成形するための第二射出空間42となる(
図6)。一方、上述のようにして追従ブロック100がスライドすることで、追従ブロック100に設けた第三成形面21bと第一層2の表面2aとの密着状態が維持されるので、型開き動作の終了時まで、追従ブロック100と第一層2との間に隙間が生じることはない(
図6)。
【0041】
そして、可動型30を所定量だけ型開きした状態で停止させる。これにより、可動型30に保持された状態の第一層2の表面2aのうち上方を指向する領域2a1と、スライドブロック90との間に所定の鉛直方向隙間t1が形成される(
図6)。また、第一層2の表面2aのうち前方(型開き方向と反対の向き)を指向する領域でかつ第二層3が形成される領域2a2と、スライドブロック90との間に所定の水平方向隙間t2が形成される(
図6)。これら隙間t1,t2を有する空間が、第二層3を射出成形するための第二射出空間42となる。
【0042】
ここで、
図4に示す状態から
図6に示す状態に至るまでの、スライドブロック90のスライド案内面110に沿った向きのスライド量(以後、第一スライド量と称する。)をS1としたとき、第一スライド量S1は、鉛直方向成分S1zと、水平方向成分S1xとに分解することができる(
図7(a)を参照)。また、上記スライドブロック90のスライド比調整面120に沿った向きのスライド量(以後、第二スライド量と称する。)をS2としたとき、第二スライド量S2は、鉛直方向成分S2zと、水平方向成分S2xとに分解することができる(
図7(b)を参照)。このうち、第一スライド量S1の鉛直方向成分S1zは、第二射出空間42のインパネ1上面部における鉛直方向隙間t1に相当し、また、スライド案内面110とスライド比調整面120とで鉛直方向のスライド量は同じ(S1z=S2z)になることを考慮すれば、
図6に示す状態における第二射出空間42の水平方向隙間t2は、S1x-S2xに等しいと考えることができる。以上より、可動型30の型開き量と、スライド案内面110の傾斜角θ1と、スライド比調整面120の傾斜角θ2とを適宜設定することにより、第二射出空間42における鉛直方向隙間t1と水平方向隙間t2がそれぞれ所定の大きさに制御される。
【0043】
以上のようにして、第二射出空間42を形成した後、可動型30を
図6に示す位置に維持した状態で、2個の射出ユニット50a,50b(
図1)を駆動して、射出材料P2を射出空間40に向けて射出する。固定型20と可動型30とを
図6に示す如く型開きした状態では、射出空間40のうち第二射出空間42のみが固定型20と可動型30との間、正確には、固定型20及び固定型20に設けたスライドブロック90と、可動型30に保持された第一層2との間に形成されているので(
図6)、出口側ゲート部24を介して射出材料P2が第二射出空間42のみに射出され、第二射出空間42に対応した形状の成形部、すなわち第二層3が形成される(
図8を参照)。
【0044】
図8に示すように射出成形を行った後、可動型30を
図8に示す状態からさらに型開き方向に移動させることで、インパネ1を固定型20と可動型30との間から取り出す。これにより、前面部及び上面部の表層部を除く領域をなす第一層2と、第一層2の上面部の表層部をなす第二層3とを一体に有する二層構造の射出成形品であるインパネ1が得られる。
【0045】
このように、本発明に係るインパネ1の製造方法では、可動型30の型開きによりスライドを行うスライドブロック90を固定型20に設けたので、可動型30の型開き動作をトリガーとして、スライドブロック90をスライドさせることができる。また、この際のスライドブロック90のスライド方向をスライド案内面110で案内することにより、型開き方向以外の所定の向きにスライドブロック90をスライドさせることができる。よって、可動型30の型開き動作とスライドブロック90の所定方向へのスライド動作とを組み合わせることにより、可動型30に保持された第一層2と、固定型20の成形面(第一成形面21)との間に、所定の厚み寸法分布を有する第二層3を射出するための空間42を形成することができる。これにより、コアバックのみでは形成できなかった位置及び範囲に所定の厚み寸法分布を有する第二層3を形成することが可能となる。また、可動型30の型開き動作をトリガーとしてスライドブロック90をスライド可能としたので、ばね等の簡易な付勢部材91を使用することができる。これによりシリンダ等の駆動装置を省略できるので、設備コストの高騰を招くことなく上記スライド構造を導入することができる。また、ばね等の付勢部材91であれば、油圧等のシリンダに比べて応答性に優れているため、タイムラグを生じさせることなく射出成形を行うことができ、生産効率の面でも好ましい。
【0046】
もちろん、本発明に係るインパネ1の製造方法によれば、一種類の金型(一対の固定型20及び可動型30)のみで二層構造のインパネ1を射出成形することができるので、製造コスト、設置スペースの面でも良好であり、また金型(固定型20及び可動型30)の交換動作等も必要ないため、生産性の面でも良好である。以上より、本発明によれば、二層構造をなす高品質の自動車用インパネ1を低コストに量産することが可能となる。
【0047】
また、本実施形態では、固定型20にスライド案内面110を設けると共に、可動型30に、スライドブロック90のスライド比を調整するスライド比調整面120を設け、型開きに伴いスライド案内面110とスライド比調整面120の双方に沿ってスライドブロック90をスライドさせることで、スライドブロック90のスライド量の鉛直方向成分と水平方向成分との比率を調整した。すなわち、
図7に示すように、スライド案内面110の傾斜角θ1と、スライド比調整面120の傾斜角θ2とを適宜設定することによって、型開き動作時のスライドブロック90のスライド量の鉛直方向成分に対する水平方向成分の比を調整することができる。これにより、第二射出空間42への射出動作時(
図6に示す状態のとき)、第一層2の表面2aの上面部に対応する領域2a1とスライドブロック90との鉛直方向隙間t1と、第一層2の表面2aの前面部に対応する領域とスライドブロック90との水平方向隙間t2との比を精度よく設定することができる。以上より、本構成によれば、第二層3の形成範囲に関係なく、スライドブロック90のスライド案内面110に沿ったスライド動作により、第二射出空間42の水平方向隙間t2が、鉛直方向隙間t1よりも小さくなる事態を防止して、所望の厚み寸法分布を有する第二層3を成形することが可能となる。
【0048】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る射出成形品の製造方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。
【0049】
例えば、上記実施形態では、理解し易くするために、スライドブロック90と追従ブロック100を各1個設けた場合を例示したが、もちろんこれ以外の構成を採ることも可能である。第一層2の形状や第二層3の形成範囲等に応じて、2個以上のスライドブロック90を設けることも可能である。また、必要に応じて、1個のスライドブロック90につき2個以上の追従ブロック100を設けることも可能である。もちろん、スライドブロック90の数だけスライド案内面110とスライド比調整面120を設けてもよい。
【0050】
また、上記実施形態では、第二層3をインパネ1の上面部から前面部の一部にわたって形成する場合を例示したが、第二層3をインパネ1の上面部のみに形成してもよい。この場合には、可動型30に設けたスライド比調整面120を省略してもよい。もちろん、第二層3を第一層2の表面2aの全域にわたって形成してもよく、その場合に本発明を適用してもよい。
【0051】
また、上記実施形態では、スライドブロック90とスライド案内面110をともに固定型20に設けた場合を例示したが、必ずしもこれに限る必要はない。例えば図示は省略するが、スライドブロック90を固定型20に設けると共に、スライド案内面110を可動型30に設けてもよい。この場合、スライドブロック90の先端面90bがスライド案内面110と摺動するように設定される。また、型開き動作に伴いスライドブロック90がz方向に移動しながら型開き方向に移動するように、可動型30に設けたスライド案内面110の傾斜角が設定される。もちろん、第一層2が可動型30と固定型20の何れか一方の成形面21(31)に保持された状態で、可動型30を型開き方向にスライドさせることにより何れか他方の成形面31(21)を有するスライドブロック90をスライドさせ得る限りにおいて、スライドブロック90は任意の構成を採り得る。
【0052】
また、以上の説明では、射出成形品としてインパネ1を射出成形品として製造する場合を例示したが、もちろん、インパネ1以外の種類の射出成形品を二層構造とする場合にも、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【0053】
1 インパネ
2 第一層
2a 表面
3 第二層
10 射出成形装置
20 固定型
21 成形面(第一成形面)
21a 第二成形面
21b 第三成形面
22 入口側ゲート部
23,24 出口側ゲート部
30 可動型
31 成形面
40 射出空間
41 第一射出空間
42 第二射出空間
50a,50b,50c 射出ユニット
60 ホットランナ
70 固定プラテン
80 可動プラテン
90 スライドブロック
91 付勢部材
100 追従ブロック
110 スライド案内面
120 スライド比調整面
P1,P2 射出材料
S1 第一スライド量(スライド案内面)
S1x 水平方向成分
S1z 鉛直方向成分
S2 第二スライド量(スライド比調整面)
S2x 水平方向成分
S2z 鉛直方向成分
t1 鉛直方向隙間
t2 水平方向隙間