JP2932930B2 - 樹脂製品の成形方法及び成形用金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用インストルメ
ントパネル等に代表される、基材本体表面に部分的にシ
ート材が熱融着されてなる樹脂製品の成形方法及びその
成形用金型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インストルメントパネル（以
下、「インパネ」という）は、硬質樹脂よりなる基材及
びその表面に取着された弾性シート材よりなっている。
インパネは、その構造上、表面全体に弾性シート材の設
けられた「フルパッドタイプ」、基材の一部が剥き出し
になった「ハーフパッドタイプ」、基材のみから構成さ
れる「パッドレスタイプ」の３種類に大別される。

【０００３】例えば、図８に示すように、大衆車に多く
採用される「ハーフパッドタイプ」のインパネ５１の基
材５２は、所定の剛性及び成形性等が要求されることか
ら、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン）やＰＰ（ポリプロピレン）等を主材として形成され
ている。また、弾性シート材５３は、例えば、軟質ポリ
ウレタンフォームよりなるクッション層５４、ＰＶＣ
（ポリ塩化ビニル）よりなる表皮層５５等を備えてい
る。

【０００４】上記インパネ５１は、例えば次にようにし
て形成される。すなわち、予め公知の真空成形等により
弾性シート材５３を所定の形状としておく。次に、図９
に示すように、その弾性シート材５３を基材５２を成形
するための金型装置５６内の所定の位置にセットする。
この金型装置５６は固定型５７及び可動型５８を有し、
これら両型５７，５８により基材５２を形成するための
キャビティ５９が構成される。そして、このキャビティ
５９内に可塑化された樹脂材料をゲート６０より射出充
填する。すると、該樹脂材料により、基材５２が形成さ
れるとともに、その表面には、弾性シート材５３が熱融
着される。その後、ゲート６０部分に対応していた余剰
の樹脂が除去され、前述したインパネ５１が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術においては、樹脂材料は射出成形機のノズル（ホット
ランナ）からゲート６０を介してキャビティ５９内に向
かって射出される。このとき、樹脂材料は直接的にキャ
ビティ５９内に到達する場合がある。この場合には、樹
脂材料が直接弾性シート材５３のクッション層５４等に
当たり、その樹脂材料の圧力及び熱が直接的かつ局部的
に加わってしまう場合があった。その結果、クッション
層５４等が損傷してしまい、ひいては外観品質の低下を
招くおそれがあった。

【０００６】また、ゲート６０は、金型装置５６の構造
の簡素化を図るため、可動型５８の移動方向と平行に、
すなわち、キャビティ５９の長さ方向に対して斜め方向
に形成されていた。また、ゲート６０の内部空間は、キ
ャビティ５９側ほど拡径する円錐台の一部をなすように
形成されていた。このため、上記技術では、ゲート６０
のキャビティ５９に開口する部分の開口部分は、図１０
に示すように、略楕円形状となるとともに、その開口面
積は比較的大きなものとなってしまっていた。従って、
成形直後における基材５２から突出する、ゲート６０に
対応した余剰部分の付け根部分は、肉厚（円形に近
く）、かつ、その断面積は、非常に大きなものとなって
いた。そのため、ゲート６０に対応する部位と、そうで
ない部位との間では、冷却固化に要する時間に大きな差
が生じ、基材５２の表面側にいわゆる「ひけ」が発生し
てしまうおそれがあった。その結果、外観品質が著しく
低下してしまうおそれがあった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、基材本体及びその表面
に熱融着されたシート材を備えた樹脂製品において、成
形に際してのひけの発生及びシート材の損傷を抑制する
ことができ、もって、外観品質の低下を確実に防止する
ことのできる樹脂製品の成形方法及びその成形用金型装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、樹脂材料よりな
る基材本体と、その表面の一部に対し熱融着されたシー
ト材とからなる樹脂製品の成形方法であって、前記シー
ト材を、真空成形法により成形し、所定の形状とする工
程と、一部に前記シート材がセットされるセット面を有
し、前記基材本体の一部を形成するための第１の成形面
を備えた第１の金型と、該第１の金型に対し相対的に接
離可能に配設され、前記基材本体の残りの部分を形成す
るための第２の成形面を備えた第２の金型とからなる金
型装置を用意する工程と、前記シート材の表面を前記第
１の金型のセット面にほぼ当接させた状態で、前記シー
ト材を前記第１の成形面及び第２の成形面によって構成
されるキャビティ内にセットする工程と、可塑化された
樹脂材料を前記第２の金型に設けられた少なくとも１つ
のゲートより前記キャビティ内に射出し、充填する工程
と、表面の一部に対し前記シート材が熱融着された基材
本体を前記金型装置から取り出す工程とを備え、前記ゲ
ートを偏平状に形成するとともに、かつ、当該ゲート内
に存在していた樹脂材料により、前記基材本体から裏面
側へ突出するリブを一体形成するようにしたことをその
要旨としている。

【０００９】また、請求項２に記載の発明においては、
熱可塑性樹脂によって構成される基材本体と、該基材本
体表面の一部に対し熱融着されてなるシート材とを備え
た樹脂製品を成形するための金型装置であって、一部に
前記シート材がセットされるセット面を有し、前記基材
本体の一部を形成するための第１の成形面を備えた第１
の金型と、該第１の金型に対し相対的に接離可能に配設
され、前記第１の成形面との整合により前記基材本体を
形成するためのキャビティを構成する第２の成形面を備
え、かつ、前記キャビティ内へ前記基材本体を形成する
ための可塑化された樹脂材料を射出するためのゲートを
有してなる第２の金型とを備え、前記ゲート内に存在し
ていた樹脂材料により、前記基材本体から裏面側へ突出
するリブが一体形成されるよう、ゲートを偏平状に形成
したことをその要旨としている。

【００１０】

【作用】上記請求項１に記載の発明によれば、まず、シ
ート材が、真空成形法により成形され、所定の形状とさ
れる。また、第１の成形面を備えた第１の金型と、該第
１の金型に対し相対的に接離可能に配設され、第２の成
形面を備えた第２の金型とからなる金型装置が用意され
る。さらに、シート材の表面が第１の金型のセット面に
ほぼ当接された状態で、シート材が第１の成形面及び第
２の成形面によって構成されるキャビティ内にセットさ
れる。

【００１１】そして、可塑化された樹脂材料が前記第２
の金型に設けられた少なくとも１つのゲートよりキャビ
ティ内に射出され、充填される。その後、表面の一部に
対しシート材が熱融着された基材本体が、金型装置から
取り出される。上記一連の工程を経ることにより、樹脂
材料よりなる基材本体と、その表面の一部に対し熱融着
されたシート材とからなる樹脂製品が成形される。

【００１２】本発明においては、射出された樹脂材料
は、ゲート内で一旦拡散されてからキャビティ内に充填
される。このとき、射出された樹脂材料が直接的にシー
ト材に当たりにくく、その樹脂材料の圧力及び熱が直接
的かつ局部的に加わってしまうのが抑制される。従っ
て、その圧力及び熱によりシート材が損傷されるのが防
止される。

【００１３】また、前記ゲートが偏平状に形成され、か
つ、当該ゲート内に存在していた樹脂材料により、基材
本体から裏面側へ突出するリブが一体形成される。この
ため、ゲートに対応した余剰部分の付け根部分は、偏平
状に形成されるいるため、冷却に際して固化の時間に大
きな差が生ずることはなく、基材本体の表面側にいわゆ
る「ひけ」が発生しにくくなる。

【００１４】さらに、本発明によれば、上記ゲートに対
応したリブにより、樹脂製品自体が補強されうることと
なり、強度、剛性の増大が図られる。また、請求項２に
記載の発明によれば、第１に金型のセット面にシート材
がセットされる。さらに、第１の金型の第１の成形面
と、該第１の金型に対し接離可能に配設された第２の金
型の第２の成形面との整合によりキャビティが構成され
る。そして、キャビティ内へ可塑化された樹脂材料が第
２の金型に設けられたゲートを介して射出される。その
結果、熱可塑性樹脂によって構成される基材本体と、該
基材本体表面の一部に対し熱融着されてなるシート材と
を備えた樹脂製品が得られる。

【００１５】本発明においても、ゲートが偏平状に形成
され、ゲート内に存在していた樹脂材料により、基材本
体から裏面側へ突出するリブが一体形成される。このた
め、前記請求項１に記載の発明と同様、「ひけ」が発生
しにくく、シート材が損傷されるのが防止される。ま
た、ゲートに対応したリブにより、樹脂製品自体の強
度、剛性の増大が図られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
７に基づいて説明する。自動車の運転席及び助手席の前
側には、図２に示すように、計器板周りの樹脂製品とし
てのインストルメントパネル（以下、「インパネ」とい
う）１が配設される。このインパネ１は、基材本体２
と、その上面（図では斜線を付した箇所）に取着された
弾性シート材３とを備えている。すなわち、本実施例の
インパネ１は、大衆車に多く採用される「ハーフパッド
タイプ」のものであって、基材本体２の一部が剥き出し
になっている。

【００１７】図３に示すように、前記基材本体２は、フ
ィラーの混入されたポリプロピレン（フィラー入りＰ
Ｐ）よりなり、所定の剛性が確保されている。また、弾
性シート材３は、内層側（図の下側）から順に、ＰＰよ
りなる熱融着層４、該熱融着層４の外側（図の上側）に
位置し、ＰＰフォームよりなるクッション層５及び該ク
ッション層５の外側に位置し、ポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）よりなるソリッド表皮層６が一体となることにより
構成されている。そして、本実施例では、弾性シート材
３の熱融着層４が、基材本体２の上面に対し熱融着によ
り接合されることにより、弾性シート材３と基材本体２
との間の密着性が確保されている。

【００１８】また、図１に示すように、基材本体２に
は、裏面側（図の左側）へ突出するリブ７が一体形成さ
れている。該リブ７は、所定間隔毎に複数本設けられて
いる。本実施例においては、リブ７の厚さは「３〜５ｍ
ｍ」程度となっている。

【００１９】次に、上記のインパネ１の基材本体２を成
形するための金型装置１１について説明する。図４に示
すように、金型装置１１は、第１の金型を構成する可動
型１２及び第２の金型を構成する固定型１３を備えてい
る。可動型１２は、固定型１３に対し接離可能に配設さ
れている。また、可動型１２は、基材本体２の一部を形
成するための第１の成形面１４を備えているとともに、
前記弾性シート材３がセットされるセット面１５を有し
ている。さらに、固定型１３は、第２の成形面１６を備
えている。そして、可動型１２及び固定型１３が相互に
当接し、第１の成形面１４と第２の成形面１６とが整合
することにより、前記基材本体２を形成するためのキャ
ビティ１７が構成される。

【００２０】併せて、本実施例では、前記固定型１３に
は、キャビティ１７に開口する複数の（図では１つのみ
示す）ゲート２１と、該ゲート２１及び固定型１３の端
面とを連通するランナ２２とが形成されている。

【００２１】前記ゲート２１は、可動型１２の移動方向
とほぼ平行に形成されている。また、ゲート２１は、断
面略長方形状に形成され、その幅は、前記リブ７の厚さ
に対応している。換言すれば、前記ゲート２１は、キャ
ビティ１７に樹脂材料を射出するための連通路であると
ともに、リブ７を形成するためのキャビティ１７の一部
としての役割も兼ね備えている。さらに、ゲート２１
は、その内部を通過する樹脂材料が拡散するよう、十分
幅広に形成されている。

【００２２】次に、本実施例における、上記インパネ１
の製造方法について説明する。まず、予め、弾性シート
材３を製造する。すなわち、上記の３層構造よりなる平
面状のシートを得る。次いで、公知の真空成形法によ
り、インパネ１の上面の形状に則した形状に成形する。
その後、余分な箇所をトリミングにより切断除去する。
これら一連の工程を経ることにより、弾性シート材３が
得られる。

【００２３】そして、図５に示すように、前記金型装置
１１のキャビティ１７内の所定の箇所に、予め形成され
た前記弾性シート材３をセットする。より詳しくは、両
型１２，１３を型開きした状態で、前記可動型１２のセ
ット面１５に弾性シート材３を当接させ、その後、可動
型１２を固定型１３に当接させる。このとき、弾性シー
ト材３は、そのソリッド表皮層６がセット面１５に当接
した状態でセットされる。

【００２４】続いて、図６，７に示すように、図示しな
い射出成形機を用いて、可塑化されたフィラー入りＰＰ
（樹脂材料）を、前記ランナ２２からゲート２１を介し
てキャビティ１７内に射出する。すると、樹脂材料がキ
ャビティ１７内に充填される。このとき、樹脂材料の持
つ熱により、熱融着層４が軟化する。その後、樹脂材料
が冷却固化することにより、熱融着層４が樹脂材料と融
着する。この融着により、弾性シート材３と樹脂材料
（基材本体２）とが接合される。そして、両型１２，１
３が型開きされ、弾性シート材３が取着された基材本体
２が取り出されることにより、基材本体２の裏面にリブ
７の一体形成されてなる上記インパネ１が得られる。

【００２５】このようにして得られたインパネ１におい
ては、フィラー入りＰＰよりなる基材本体２により所定
の剛性が確保される。また、基材本体２の一部に取着さ
れた弾性シート材３のクッション層５により、触れたと
きのソフト感が確保され、ソリッド表皮層６により、防
眩性、耐候性、耐熱性、外観品質等が確保される。さら
に、熱融着層４により、弾性シート材３と基材本体２と
の密着性が確保される。

【００２６】また、本実施例では、射出された樹脂材料
は、ゲート２１内で一旦拡散されてから介してキャビテ
ィ１７内に充填される。このとき、樹脂材料は直接的に
弾性シート材３に当たりにくく、その樹脂材料の圧力及
び熱が直接的かつ局部的に加わってしまうのが抑制され
る。従って、その圧力及び熱により弾性シート材３が損
傷されるのを防止することができる。その結果、弾性シ
ート材３の損傷による外観品質の低下を防止することが
できる。

【００２７】さらに、ゲート２１が略長方形状に形成さ
れ、かつ、当該ゲート２１内に存在していた樹脂材料に
より、基材本体２から裏面側へ突出するリブ７が一体形
成される。このため、ゲート２１に対応した余剰部分の
付け根部分は、偏平状（薄肉状）に形成されるいるた
め、冷却に際して固化の時間に大きな差が生ずることは
なく、基材本体２の表面側にいわゆる「ひけ」が発生し
にくくなる。その結果、ひけによる外観品質の低下を防
止することができる。

【００２８】併せて、本実施例によれば、上記ゲート２
１に対応したリブ７により、インパネ１自体が補強され
うることとなる。このため、上記効果と同時に、強度、
剛性の増大を図ることができるという効果をも奏する。

【００２９】加えて、本実施例では、ゲートに対応した
樹脂材料が余剰部分となっていた従来技術とは異なり、
ゲート２１に対応した樹脂材料をインパネ１の一部とし
て活用することができる。このため、余剰の樹脂材料の
発生を最小限にとどめることができ、歩留りの向上を図
ることができる。

【００３０】尚、本発明は構成の一部を適宜に変更して
次のように実施してもよい。 （１）前記実施例では、基材本体２をフィラー入りＰＰ
により構成したが、ＰＰのみにより構成されていてもよ
い。また、固化時に所定の剛性を有するその外の熱可塑
性樹脂（例えばＡＢＳ樹脂等）により構成されていても
よい。

【００３１】さらに、前記実施例では、弾性シート材３
を熱融着層４、クッション層５及びソリッド表皮層６に
より構成したが、表皮として採用されうる素材よりなれ
ば、何層からなっていてもよいし、また、その素材も何
ら限定されるものではない。従って、クッション層５を
有しない表皮層のみからなるシート材を用いてもよい。

【００３２】（２）前記実施例における固定型１３と可
動型１２を図面上、上下逆にしても差し支えない。 （３）前記実施例では、樹脂製品としてインパネ１を採
用したが、その外にもドアトリム、サイドガーニッシ
ュ、ピラーガーニッシュ等の樹脂製品に具体化してもよ
い。

【００３３】（４）前記実施例では、リブ７を複数箇所
に設ける構成としたが、少なくとも一箇所に設ければよ
い。 （５）前記実施例では、リブ７の断面形状を略長方形状
としたが、その断面形状は特に限定されるものではな
く、樹脂製品形成時において、基材本体の裏面側に突出
するリブを構成できるような偏平形状であればよい。従
って、例えば、ゲートの断面形状を湾曲状としたり、一
部膨出する部分を有するような形状としてもよい。

【００３４】（６）前記実施例におけるリブ７の一部を
カットして、所望の形状、所望の大きさとすることもで
きる。 特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであっ
て、上記実施例から把握できる技術的思想について以下
にその効果とともに記載する。

【００３５】（ａ）請求項１又は２に記載の樹脂製品の
製造方法又は成形用金型装置において、前記ゲートは、
所定間隔を隔てて複数箇所に設けられていることを特徴
とする。この構成とすることにより、樹脂製品の強度、
剛性の著しい増大を図ることができる。

【００３６】（ｂ）請求項１、２又は上記付記（ａ）に
記載の樹脂製品の製造方法又は成形用金型装置におい
て、前記基材本体と、前記シート材のうち前記基材本体
に当接する部分とは、共に同一の素材を主成分としてい
ることを特徴とする。このような構成とすることによ
り、両者間での接合力の向上を図ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１又は２記
載の発明によれば、基材本体及びその表面に熱融着され
た弾性シート材を備えた樹脂製品の成形方法及びその成
形用金型装置において、成形時に起因してのひけの発生
及びシート材の損傷を抑制することができ、もって、外
観品質の低下を確実に防止することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例におけるインパネ
を示す断面図である。

【図２】一実施例におけるインパネの斜視図である。

【図３】一実施例におけるインパネの拡大断面図であ
る。

【図４】一実施例におけるインパネを成形するための金
型装置を示す断面図である。

【図５】一実施例において、インパネ成形用の金型装置
の内部にシート材をセットした状態を示す断面図であ
る。

【図６】一実施例において、キャビティ内に樹脂を射出
した状態であって、金型装置のうちゲートの存在する部
分を示す断面図である。

【図７】一実施例において、キャビティ内に樹脂を射出
した状態であって、金型装置のうちゲートの存在しない
部分を示す断面図である。

【図８】従来技術におけるインパネの一部を示す拡大断
面図である。

【図９】従来技術におけるインパネを成形するための金
型装置を示す断面図である。

【図１０】従来技術におけるインパネ成形用の金型装置
のゲート開口部分を示す端面図である。

【符号の説明】

１…樹脂製品としてのインストルメントパネル（インパ
ネ）、２…基材本体、３…シート材としての弾性シート
材、７…リブ、１１…金型装置、１２…第１の金型をと
しての可動型、１３…第２の金型としての固定型、１４
…第１の成形面、１５…セット面、１６…第２の成形
面、１７…キャビティ、２１…リブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−255312（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−2927（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−5244（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−32818（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂材料よりなる基材本体（２）と、そ
   の表面の一部に対し熱融着されたシート材（３）とから
   なる樹脂製品の成形方法であって、 前記シート材（３）を、真空成形法により成形し、所定
   の形状とする工程と、 一部に前記シート材（３）がセットされるセット面（１
   ５）を有し、前記基材本体（２）の一部を形成するため
   の第１の成形面（１４）を備えた第１の金型（１２）
   と、該第１の金型（１２）に対し相対的に接離可能に配
   設され、前記基材本体（２）の残りの部分を形成するた
   めの第２の成形面（１６）を備えた第２の金型（１３）
   とからなる金型装置（１１）を用意する工程と、 前記シート材（３）の表面を前記第１の金型（１２）の
   セット面（１５）にほぼ当接させた状態で、前記シート
   材（３）を前記第１の成形面（１４）及び第２の成形面
   （１６）によって構成されるキャビティ（１７）内にセ
   ットする工程と、 可塑化された樹脂材料を前記第２の金型（１３）に設け
   られた少なくとも１つのゲート（２１）より前記キャビ
   ティ（１７）内に射出し、充填する工程と、 表面の一部に対し前記シート材（３）が熱融着された基
   材本体（２）を前記金型装置（１１）から取り出す工程
   とを備え、前記ゲート（２１）を偏平状に形成するとと
   もに、かつ、当該ゲート（２１）内に存在していた樹脂
   材料により、前記基材本体（２）から裏面側へ突出する
   リブ（７）を一体形成するようにしたことを特徴とする
   樹脂製品の成形方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂によって構成される基材本
   体（２）と、該基材本体（２）表面の一部に対し熱融着
   されてなるシート材（３）とを備えた樹脂製品（１）を
   成形するための金型装置であって、 一部に前記シート材（３）がセットされるセット面（１
   ５）を有し、前記基材本体（２）の一部を形成するため
   の第１の成形面（１４）を備えた第１の金型（１２）
   と、 該第１の金型（１２）に対し相対的に接離可能に配設さ
   れ、前記第１の成形面（１４）との整合により前記基材
   本体（２）を形成するためのキャビティ（１７）を構成
   する第２の成形面（１６）を備え、かつ、前記キャビテ
   ィ（１７）内へ前記基材本体（２）を形成するための可
   塑化された樹脂材料を射出するためのゲート（２１）を
   有してなる第２の金型（１３）とを備え、前記ゲート
   （２１）内に存在していた樹脂材料により、前記基材本
   体（２）から裏面側へ突出するリブ（７）が一体形成さ
   れるよう、前記ゲート（７）を偏平状に形成したことを
   特徴とする樹脂製品の成形用金型装置。