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JP2007069517A - 複合成形品の製造方法と製造装置 - Google Patents

複合成形品の製造方法と製造装置 Download PDF

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JP2007069517A JP2005260686A JP2005260686A JP2007069517A JP 2007069517 A JP2007069517 A JP 2007069517A JP 2005260686 A JP2005260686 A JP 2005260686A JP 2005260686 A JP2005260686 A JP 2005260686A JP 2007069517 A JP2007069517 A JP 2007069517A
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Abstract

【課題】 本体部材とクッション部材との境界部で弾性ポリマー材料のはみ出しを抑えてバリの発生を防止すると共に、弾性ポリマー材料の射出圧力によって本体部材の中空部を囲む中空壁部が変形されたり、押し潰されたりすることを防止する。
【解決手段】 射出成形型70を閉じた後に、射出ゲート80から加熱して溶融した弾性ポリマー材料を成形キャビティ125における本体部材32の裏面側の両縁50、55の範囲内でかつ中空部35の内形縁に及ばない位置に射出して一方の成形キャビティ125に流入させると共に、弾性ポリマー材料の一部を連結流路130を介して他方の成形キャビティ120に流動させ夫々の成形キャビティ120、125に充填してクッション部材62、65を成形すると共に、クッション部材62、65を射出成形した弾性ポリマー材料の熱及び/又は圧力により本体部材32の両縁50、55に沿って一体的に接合する。
【選択図】 図14

Description

この発明は硬度が高い材料から成形された本体部材と、本体部材よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から成形されたクッション部材とを一体的に備えた複合成形品の製造方法と製造装置に関する。
複合成形品の一例として、車両用のピラーガーニッシュを挙げることができる。
この種のピラーガーニッシュは、硬質樹脂材料のような剛性を有する材料から成形された本体部材と、車体に取り付けて使用されるとき本体部材が車体パネルや窓板と接触する縁の部分に、本体部材よりも軟質で弾性を有するポリマー材料のクッション部材が一体的に接合される。そして、クッション部材によって硬質材料の本体部材が車体パネルや窓板に接触するのを防止して車体パネルや窓板に傷が付くのを防止すると共に、車両の走行中の振動に起因する異音の発生を防止している。
また、車両用のピラーガーニッシュ等の複合成形品の製造方法と製造装置においては、例えば、特許文献1に開示された発明が知られている。
これにおいては、予め、硬質樹脂材料のような剛性を有する材料から成形された本体部材の長手方向に沿って所定大きさの内形を有する中空部が形成される。
そして、クッション部材を成形するための射出成形型が開いた状態で本体部材を射出成形型内にセットした後、射出成形型を閉じ、これによって本体部材と射出成形型の間にクッション部材に対応する成形キャビティを形成する。
そして、加熱して溶融した弾性ポリマー材料を射出ゲートから成形キャビティに射出して充填することによって、本体部材の所定位置にクッション部材を成形すると共に一体的に接合するようになっている。
特開2003−165137号公報
ところで、特許文献1に開示された発明においては、加熱して溶融した弾性ポリマー材料を射出ゲートから成形キャビティに射出して充填し、クッション部材を成形する際、本体部材とクッション部材との境界部で弾性ポリマー材料の一部が成形キャビティからはみ出して本体部材の表面にバリを生じる場合がある。
また、特許文献1に開示された発明においては、成形キャビティの一部(根元部キャビティ)が本体部材の裏面に直交しかつ中空部の内形の領域内に交叉する方向に延びている。
このため、射出ゲートから成形キャビティの一部に射出される弾性ポリマー材料の射出圧力が中空部を囲む壁部(以下、中空壁部という)を押し潰す方向に作用し、これが原因となって、中空壁部が変形されたり、押し潰される場合がある。
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、加熱して溶融した弾性ポリマー材料を成形キャビティに射出して充填し、クッション部材を成形する際、本体部材とクッション部材との境界部で弾性ポリマー材料のはみ出しを抑えてバリの発生を防止すると共に、弾性ポリマー材料の射出圧力によって本体部材の中空部を囲む中空壁部が変形されたり、押し潰されたりすることを防止することができる複合成形品の製造方法と製造装置を提供することである。
前記目的を達成するために、請求項1の発明に係る複合成形品の製造方法は、被取付体へ取り付け可能で、表裏両面と、裏面側から突出する突出部と、取り付けられたとき前記被取付体の第1の部分に対向する第1の縁と、前記第1の部分と異なる位置にある第2の部分に対向する第2の縁と、前記第1の縁と第2の縁との間にこれら両縁間の距離よりも小さい内形を有して長手方向に沿って形成された中空部を有するように硬度が高い材料から長尺状に成形された本体部材と、前記本体部材よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から前記本体部材の両縁に夫々直接に射出成形されて前記両縁に接合されるとともに、前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材とを一体的に備えた複合成形品の製造方法であって、
前記クッション部材を成形するための開閉可能な射出成形型を用い、前記射出成形型が開いているときに前記本体部材を前記射出成形型内にセットする工程と、
前記射出成形型を閉じて、前記本体部材を前記射出成形型内に固定すると共に前記本体部材の両縁部と前記射出成形型の夫々の成形型面との間に前記クッション部材を成形するための長手方向に沿って延びる夫々の成形キャビティと、前記夫々の成形型面と前記本体部材の裏面とで前記夫々の成形キャビティを連結する連結流路とを長手方向の一部に形成する工程と、
前記射出成形型を閉じた後に、射出ゲートから加熱して溶融した弾性ポリマー材料を前記成形キャビティにおける本体部材の裏面側の前記両縁の範囲内でかつ前記中空部の内形縁に及ばない位置に射出して前記一方の成形キャビティに流入させると共に、前記弾性ポリマー材料の一部を前記連結流路を介して前記他方の成形キャビティに流動させ前記夫々の成形キャビティに充填してクッション部材を成形すると共に、前記クッション部材を射出成形した弾性ポリマー材料の熱及び/又は圧力により前記本体部材の両縁に沿って一体的に接合する工程、
を含むことを特徴とする。
前記構成において、弾性ポリマー材料の射出圧力が本体部材の縁を裏面から射出成形型の型面に押し付けるため、本体部材の縁が成形型面に密着して両者の間に隙間が生じない。また、射出圧力は中空壁部を押し潰す方向へは直接作用することがない。
したがって、請求項1の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、本体部材とクッション部材との境界部で弾性ポリマー材料のはみ出しを抑えてバリの発生を防止することができると共に、弾性ポリマー材料の射出圧力によって本体部材の中空壁部が変形されたり、押し潰されるのを防止することができる。さらに、本体部材が内部に中空部を有しているので、本体部材をクッション部材の射出成形型内にセットし型閉じするときに本体部材の外郭形状に若干のバラツキがあったとしても、中空壁部の弾性変形によって前記バラツキを吸収することができる。
請求項2の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1に記載の複合成形品の製造方法であって、
本体部材は、硬質の合成樹脂材料からガスアシスト射出成形され、前記ガスアシスト射出成形の際に長手方向に沿って内部に中空部が成形されたものを用いることを特徴とする。
前記構成において、硬質の合成樹脂材料からガスアシスト射出成形によって本体部材を成形することで、本体部材の外郭形状や外郭寸法を正確に成形することができる(反りやねじれの発生を防止して本体部材を成形することができる)。このため、クッション部材を成形する際、本体部材と射出成形型の型面との間に不測の隙間が発生することをより一層防止することができる。
したがって、請求項2の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1の発明の効果に加えて、さらに、クッション部材を成形する際、本体部材と射出成形型の型面とで所定形状のキャビティを形成することができクッション部材の成形不良等を防止することができる。
請求項3の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1又は2に記載の複合成形品の製造方法であって、
本体部材の中空部は、この中空部を囲む中空壁部で形成され、前記本体部材の裏面側から突出する突出部は前記中空壁部の裏壁及び/又は側壁から一体に突出していることを特徴とする。
前記構成において、本体部材の裏面側から突出する突出部は、本体部材の中空部を囲む中空壁部の裏壁及び/又は側壁から一体に突出するため、本体部材の表面側、すなわち中空壁部の表壁の表面における樹脂の成形によるひけ(シンクマークと呼ばれることもある)の発生を防止することができると共に、リブ作用により本体部材の剛性を高め反りやねじれを効果的に防止することができる。
したがって、請求項3の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1又は2の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の表面にひけが発生することを防止することができる。
請求項4の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
連結流路は、中空部側の壁に弾性ポリマー材料の射出方向と非直角に傾斜して交叉する傾斜案内面を備え、射出された弾性ポリマー材料を前記傾斜案内面に沿って流動させることを特徴とする。
前記構成において、弾性ポリマー材料が連結流路を流れる際、弾性ポリマー材料が中空部側の壁の傾斜案内面に沿って流動するため、中空壁部に射出成形の際の流動する弾性ポリマー材料の圧力が壁に直交する方向から作用することを防止することができる。
したがって、請求項4の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜3のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形、損傷等を良好に防止することができる。
請求項5の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
中空壁部の裏面側を横切って夫々の成形キャビティ同士を連結する連結流路を形成する部分で、本体部材の裏面を、裏面側が凸となるように略弓形状に成形しておくことを特徴とする。
前記構成において、裏面側が凸となるように略弓形状に成形された本体部材の裏面によって、弾性ポリマー材料の流動時や保圧時の圧力が略弓形状に沿う内部圧縮力に変換される。このため、弾性ポリマー材料が連結流路を流れる際や保圧の際、弾性ポリマー材料の圧力によって本体部材の中空壁部が変形されたり、押し潰されたりすることを良好に防止することができる。
したがって、請求項5の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜4のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止に効果が大きい。
請求項6の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
射出成形型を閉じる前に、本体部材の裏面の連結流路に対応する部分に別途の補強部材を配置しておくことを特徴とする。
前記構成において、補強部材によって本体部材の裏面側の強度が増大される。
したがって、請求項6の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜5のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、補強部材によって本体部材の裏面側の強度が増大するため、本体部材の中空壁部の変形、損傷等を良好に防止することができる。
請求項7の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項6に記載の複合成形品の製造方法であって、
補強部材は本体部材の材料よりも耐熱性の高い剛性材料から形成されていることを特徴とする。
前記構成において、耐熱性の高い剛性材料からなる補強部材を配置しておくことで、加熱溶融した弾性ポリマー材料と接触しても本体部材の裏面側の強度や耐熱性が良好に維持される。
したがって、請求項7の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項6の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止に効果が大きい。
請求項8の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項7に記載の複合成形品の製造方法であって、
補強部材を形成する剛性材料は金属板であることを特徴とする。
前記構成において、加工が容易で耐熱性にも優れかつ材料費も安価な金属板によって補強部材を形成することによって、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止を良好に図ることができる。
したがって、請求項8の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項7の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止に効果が大きくコスト面においても好適である。
請求項9の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
連結流路は、この弾性ポリマー材料の入口側と下流側において、入口側の流路断面積よりも下流側の流路断面積を大きくして形成することを特徴とする。
前記構成において、弾性ポリマー材料が連結流路を流動する際、入口側から下流側に向けて流路断面積が大きくなった分だけ弾性ポリマー材料の中空壁部に作用する流動圧力が低減するため、中空壁部の変形や破損が防止される。
したがって、請求項9の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜8のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止に効果が大きい。
請求項10の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
本体部材の裏面側から突出する突出部の根元部分は、本体部材の縁との間に略V字状又はU字状の凹溝を成形する方向に屈曲する横断面形状を有すると共に前記本体部材の長手方向に沿って延びており、クッション部材を射出成形する際に前記クッション部材の弾性ポリマー材料が前記凹溝の少なくとも一部を埋めると共に前記クッション部材の接合固着部を形成することを特徴とする。
前記構成において、横断面形状が略V又はU字状の凹溝をクッション部材の接合固着部として本体部材とクッション部材の弾性ポリマー材料が接合固着することで、本体部材の縁に対するクッション部材の接触面積を大きくすることができる。
したがって、請求項10の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜9のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の縁に対するクッション部材の接触面積を大きくすることによりクッション部材の接合固着力を高めることができるため、クッション部材の剥がれを防止することができる。
請求項11の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
本体部材の裏面側から突出する突出部は、取付部が形成されている部分以外の部分で長手方向に連続的又は断続的に延びる補強用リブとして形成されていることを特徴とする。
前記構成において、補強用リブによって本体部材のねじり剛性や表裏方向の曲げ強度を高めることができる。
したがって、請求項11の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜10のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材のねじり剛性や表裏方向の曲げ強度を向上させることができ、ひいては、複合成形品を所定の姿勢で安定よく車体に装着することができる。
請求項12の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項11に記載の複合成形品の製造方法であって、
補強用リブの長手方向の一部に、この補強用リブを除去するか又は補強用リブが延びる方向から外れる回避リブを形成し、前記除去部又は回避リブの部分に射出通路を設け、この射出通路を介してクッション部材の弾性ポリマー材料を射出することを特徴とする。
前記構成において、補強用リブの長手方向の一部に設けた補強用リブの除去部に射出通路を設けた場合には、射出通路と連結流路とを接続するための貫通孔が不要となり、本体部材を成形するための成形型の構造を簡単化することができる。
また、補強用リブの長手方向の一部に設けた回避リブの部分に射出通路を設けた場合には、補強リブが長手方向に連続し本体部材の強度を更に高められる。
したがって、請求項12の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項11の発明の効果に加えて、さらに、本体部材を成形するための成形型の構造を簡単化したり、又は本体部材の強度がさらに高めることができる。
請求項13の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項12に記載の複合成形品の製造方法であって、
回避リブの側面を射出通路の一側壁として使用することを特徴とする。
前記構成において、回避リブの側面を射出通路の一側壁として使用することで射出成形型の型構造を簡易化することができる。
したがって、請求項13の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項12の発明の効果に加えて、さらに、射出成形型の型構造を簡易化することができるため、射出成形型の製作コストを低減することができる。
請求項14の発明に係る複合成形品の製造方法は、請求項1〜13のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
射出ゲートは長手方向の複数箇所に設けられ、夫々の射出ゲートの対応箇所に射出通路と連結流路が設けられることを特徴とする。
前記構成において、長手方向の複数箇所に設けられた射出ゲート、射出通路及び連結流路によって弾性ポリマー材料を射出できるため射出圧力の損失を抑えて成形キャビティに必要充分な弾性ポリマー材料を射出充填することができる。
したがって、請求項14の発明に係る複合成形品の製造方法によれば、請求項1〜13のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、成形キャビティに必要充分な弾性ポリマー材料を射出充填してクッション部材を成形不良(未充填、ショートショット)なく良好に成形することができる。
請求項15の発明に係る複合成形品の製造装置は、被取付体へ取り付け可能で、表裏両面と、裏面から突出する突出部と、取り付けられたとき前記被取付体の第1の部分に対向する第1の縁と、前記第1の部分と異なる位置にある第2の部分に対向する第2の縁と、前記第1の縁と第2の縁との間にこれら両縁間の距離よりも小さい内形を有して長手方向に沿って形成された中空部を有するように硬度が高い材料から長尺状に成形された本体部材と、前記本体部材よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から前記本体部材の両縁に夫々直接に射出成形されて前記両縁に接合されるとともに、前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材とを一体的に備えた複合成形品の製造装置であって、
前記製造装置は、固定型と、開閉可能な可動型を有する射出成形型を備え、
前記射出成形型が開いているときに、前記一方の型の本体型部に前記本体部材がセット可能に形成され、
前記射出成形型を閉じたときに、セットされた前記本体部材の第1の縁と第2の縁の夫々の縁の裏面と前記射出成形型の型面とで前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材を成形するための夫々の成形キャビティと、前記成形キャビティの長手方向の一部に前記本体部材の裏面と前記射出成形型の型面とで前記夫々の成形キャビティ同士を連結する連結流路が形成され、
前記射出成形型の所定位置に、前記成形キャビティに弾性ポリマー材料を射出するための射出ゲートが前記本体部材の裏面側の前記両縁の範囲内でかつ前記中空部の内形縁に及ばない位置に設けられていることを特徴とする。
前記構成において、本体部材の両縁の裏面側のいずれか一方の縁の範囲内でかつ中空部の内形縁に及ばない位置に射出ゲートを設け、射出ゲートから射出通路に射出された弾性ポリマー材料の射出圧力が本体部材の縁を裏面から射出成形型の型面に押し付ける。これによって、本体部材の縁が成形型面に密着して両者間に不測の隙間が生じることがないため、バリの発生を防止することができる。
また、この製造装置を用いて複合成形品を製造するときには、弾性ポリマー材料の射出圧力が本体部材の中空壁部を押し潰す方向へは直接作用することがないため、本体部材の中空壁部が変形されたり、押し潰されることを防止することが可能となる。
したがって、請求項15の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、本体部材とクッション部材との境界部で弾性ポリマー材料のはみ出しを抑えてバリの発生を防止すると共に、弾性ポリマー材料の射出圧力によって本体部材の中空壁部が変形されたり、押し潰されることを防止することができ、複合成形品を良好に製造することができる。
請求項16の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項15に記載の複合成形品の製造装置であって、
射出ゲートは本体部材の長手方向に所定の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。
前記構成において、長手方向の複数箇所に設けられた射出ゲートによって弾性ポリマー材料を射出できるため射出圧力の損失を抑えて成形キャビティに必要充分な弾性ポリマー材料を射出充填することが可能となる。
したがって、請求項16の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項15の発明の効果に加えて、さらに、成形キャビティに必要充分な弾性ポリマー材料を射出充填してクッション部材を成形不良なく良好に成形することが可能となる。
請求項17の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項15又は16に記載の複合成形品の製造装置であって、
本体部材がセットされる一方の型は、前記本体部材をセットするときに本体部材の突出部に脱着可能に係合して保持する保持手段を有していることを特徴とする。
前記構成において、本体部材の突出部を一方の型の保持手段に係合させて一方の型に本体部材をセットすることで、横方向に開閉される横型の射出成形機を用いるときでも射出成形型の開閉時における本体部材の位置ずれや脱落を防止することができる。
したがって、請求項17の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項15又は16の発明の効果に加えて、さらに、射出成形型の開閉時における本体部材の位置ずれや脱落を防止することができるため、複合成形品を効率よく製造することができる。
請求項18の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項17に記載の複合成形品の製造装置であって、
保持手段は、本体部材の長手方向に所定の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。
前記構成において、本体部材の長手方向に所定の間隔を隔てて複数箇所に設けられた保持手段によって本体部材をより一層良好に保持することができる。
したがって、請求項18の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項17の発明の効果に加えて、さらに、射出成形型の開閉時における本体部材の位置ずれや脱落をより一層良好に防止することができるため、複合成形品の製造効率を高めることができる。
請求項19の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項17又は18に記載の複合成形品の製造装置であって、
保持手段は、本体部材がセットされる一方の型の型本体部に設けられ、本体部材の突出部に形成した孔又は凹部よりなる係止部に係合及び係合解除可能なボールを有するボールプランジャからなることを特徴とする。
前記構成において、保持手段がボールプランジャによって構成されることによって、セット時に本体部材の突出部を押し込むだけで係止部にボールプランジャのボールを容易かつ確実に係合させることができ、これとは逆に突き出すことで係合を解除することができる。
したがって、請求項19の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項17又は18の発明の効果に加えて、さらに、複合成形品の製造効率をより一層高めることができる。
請求項20の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項15〜19のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
連結流路は、夫々の成形キャビティの間で略弓形状に形成されていることを特徴とする。
前記構成において、弾性ポリマー材料が略弓形状の連結流路を流れる際、この連結流路の部分で弾性ポリマー材料の圧力が部分的に高くなることがない。また、本体部材の裏面は、弾性ポリマー材料の圧力による圧縮変形を防止できる強い構造となるため、本体部材の中空壁部が変形されたり、押し潰されたりすることを良好に防止することができる。
したがって、請求項20の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項15〜19のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止を図りながら複合成形品を製造することが可能となる。
請求項21の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項15〜20のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
本体部材の裏面との間で連結流路を形成する成形型面の部分は凹溝状に形成され、凹溝の断面積が上流側よりも下流側で大きくなっていることを特徴とする。
前記構成において、連結流路の入口側から下流側に向けて流路断面積を大きくすることができ、この分だけ弾性ポリマー材料の中空壁部に作用する流動圧力を低減して中空壁部の変形や破損を防止することが可能となる。
したがって、請求項21の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項15〜20のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、本体部材の中空壁部の変形防止や、押し潰し防止を図りながら複合成形品を製造することが可能となる。
請求項22の発明に係る複合成形品の製造装置は、請求項15〜21のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
射出成形型は、固定型と可動型に加えて、前記固定型には前記可動型の開閉方向と交叉する方向に進退動可能なスライド型をさらに備え、前記スライド型が前記可動型に設けられた傾斜ピンによって前記可動型の開閉動作と同期して進退させられるようになっていることを特徴とする。
前記構成において、スライド型が可動型に設けられた傾斜ピンによって可動型の開閉動作と同期して進退させられることで、スライド型専用の駆動装置(モータ、シリンダ等を駆動源とする駆動装置)が不要となり、この分だけ射出成形型の構造を簡単化することができる。
したがって、請求項22の発明に係る複合成形品の製造装置によれば、請求項15〜21のいずれか一項の発明の効果に加えて、さらに、射出成形型の構造を簡単化して安価に提供することができる。
次に、この発明を実施するための最良の形態について、実施例にしたがって説明する。
図1はこの実施例1に係る複合成形品としての車両用のピラーガーニッシュの取付位置を表す説明図である。図2はピラーガーニッシュの正面図である。図3はピラーガーニッシュの裏面図である。図4はピラーガーニッシュの取り付け状態を示す図3のIV−IV線に沿う横断面図である。図5は図3のV−V線に沿う横断面図である。図6は図3のVI−VI線に沿う横断面図である。図7はピラーガーニッシュの裏面の補強リブ及び回避リブの部分を示す斜視図である。
図1と図4に示すように、車体パネルの一部であるルーフパネル1とフロントピラー2にわたって窓開口縁3が形成されている。この窓開口縁3は、アウターパネル2aと、この窓開口縁3の周縁部に沿う側部フランジ4と、この側部フランジ4から内向きに略直角状に折り曲げられて張り出された底フランジ5とを備えて構成されている。
窓開口縁3の開口部3aを塞ぐ透明なガラス板、樹脂板等よりなる前窓板6は、この前窓板6の裏面6bの周縁部に沿って弾性体よりなるダムラバー7が接着されている。そして、前窓板6は、窓開口縁3に嵌込まれると共に、ダムラバー7を底フランジ5の外面に押し当てて適宜に弾性的に変形させた状態で接着剤兼シーラント(図示しない)によって窓開口縁3に固着されている。
図1〜図4に示すように、複合成形品としてのピラーガーニッシュ31は、本体部材としての長尺(上下方向に長尺)のガーニッシュ本体部32と、長手方向に延びる細長いクッション部材としての内向きクッション部62及び外向きクッション部65を一体的に備えて構成されている。
図3と図4に示すように、本体部材としてのガーニッシュ本体部32は、被取付体としての窓開口縁3及び/又は前窓板6へ取付可能で、表裏両面33、34と、この裏面34側から突出する突出部36と、取り付けられたとき前窓板6の車外側面6aに対向する第1の縁50と、窓開口縁3の側部フランジ4あるいはフロントピラー2の車外側面に対向する第2の縁55と、第1の縁50と第2の縁55との間にこれら両縁50、55間の距離よりも小さい内形を有して長手方向に沿ってガーニッシュ本体部32の内部に形成された中空部35とを有するように後に詳述するクッション部材よりも相対的に硬度が高い材料から長尺状に成形されている。
また、クッション部材としての内向きクッション部62及び外向きクッション部65は、ガーニッシュ本体部32よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から第1の縁50及び第2の縁55に直接に射出成形されてガーニッシュ本体部32と一体的に接合されている。
この実施例1において、内向きクッション部62及び外向きクッション部65は、ガーニッシュ本体部32よりも柔軟で弾性を有する軟質合成樹脂材料(例えば、オレフィン系やスチレン系の熱可塑性エラストマー)から射出成形によってガーニッシュ本体部32と夫々一体的に成形されている。
また、内向きクッション部62及び外向きクッション部65を成形するための軟質合成樹脂材料としては、オレフィン系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーの他、軟質のPVC、ゴムなど柔軟で弾性を有するのが好ましく、さらにガーニッシュ本体部32との相溶性がある材料がより好ましい。
図2と図3に示すように、ガーニッシュ本体部32の長手方向の下端末部32aには、端末覆い部67が内向きクッション部62及び外向きクッション部65と同一の軟質合成樹脂材料からこれら両クッション部62、65と同時に射出成形によって成形され、ガーニッシュ本体部32の下端末部32aを覆うと共に内向きクッション部62及び外向きクッション部65の下端末部を一体に連結している。
また、ガーニッシュ本体部32の上端末部32bには、端末クッション部68が内向きクッション部62及び外向きクッション部65と同一の軟質合成樹脂材料からこれら両クッション部62、65と同時に射出成形によって成形されて内向きクッション部62及び外向きクッション部65の上端末部を一体に連結している。
また、ガーニッシュ本体部32の形状は、第1の縁50と第2の縁55の少なくとも一方の縁又はこの縁の近傍に横断面が略V字形の凹溝及び/又は略三角形の凸条をなす縁斜面を長手方向に沿って連続する形状に形成されている。
この実施例1において、図7に示すように、ガーニッシュ本体部32の第1の縁50に、横断面が略三角形の凸条52と横断面が略V字形の凹溝51をなす縁斜面53が長手方向に沿って連続する形状に形成され、第2の縁55に横断面が略V字形の凹溝56と横断面が略三角形の凸条57をなす縁斜面58が長手方向に沿って連続する形状に形成されている。
そして、内向きクッション部62の根元部62aがガーニッシュ本体部32の裏面34に一体的に接合され、外向きクッション部65の根元部65aが第2の縁55の凹溝56に入り込んで一体的に接合されている。
また、本体部材としてのガーニッシュ本体部32を成形するための硬質合成樹脂としては、例えば、ABS樹脂、PP樹脂、AES樹脂、PPO樹脂、PC樹脂、PA樹脂等の樹脂材料が挙げられ、耐候性に優れるAES樹脂、PP樹脂等の樹脂材料を用いることが望ましい。
なお、ガーニッシュ本体部32を軽合金のダイカスト成形やチクソ成形によって成形することも可能である。また、ガーニッシュ本体部32を軽合金とする場合には、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金等のダイカスト成形品又はマグネシウム合金のチクソ成形品を使用でき、硬質合成樹脂の成形品を使用するのに比べて薄肉化が計れる。
この実施例1において、ガーニッシュ本体部32は、ABS樹脂、AES樹脂、PP樹脂等の硬質の合成樹脂材料からガスアシスト射出成形され、このガスアシスト射出成形の際に中空部35が長手方向に沿い連続して成形される。
また、ガーニッシュ本体部32の中空部35は、この中空部35を囲む中空壁部35aで形成され、中空壁部35aは裏面側をなす裏壁35b、裏壁35bと対向する表壁35d、裏壁35bと表壁35dを接続する対の側壁35c1、側壁35c2とからなる。さらに、ガーニッシュ本体部32の裏面34側から突出する突出部36は、中空壁部35aの裏壁35b及び/又は側壁35c2から一体に突出している。
また、ガーニッシュ本体部32の裏面側から長手方向に沿って連続的又は断続的に突出する突出部36の根元部37の部分は、第2の縁55との間に略V字状又はU字状の凹溝56を成形する方向に屈曲する横断面形状を有すると共にガーニッシュ本体部32の長手方向に沿って延びており、外向きクッション部65を射出成形する際に外向きクッション部65の弾性ポリマー材料が凹溝56の少なくとも一部を埋めると共に外向きクッション部65の根元部65aの接合固着部を形成している(図7参照)。
図3〜図7に示すように、ガーニッシュ本体部32の突出部36のうち根元部37以外の部分は長手方向において断続的に形成されており、長手方向の上下及び中間の複数箇所において、夫々取付部40及び第1〜第3の板状の補強リブ43、44、46を形成している。
この実施例1において、図3に示すように、ガーニッシュ本体部32の突出部36の根元部37の長手方向の上端から下端に向かって、取付部40、第3補強リブ46、第2補強リブ44、第1補強リブ43、取付部40、第3補強リブ46、第2補強リブ44、第1補強リブ43及び取付部40が夫々成形されている。
図3及び図4に示すように、ガーニッシュ本体部32の複数の取付部40には、窓開口縁3の側部フランジ4に予め取り付けられた取付クリップ20と係合可能な係止爪42を孔縁に有する角孔状の係止部41が形成されている。
取付クリップ20は、例えば、ばね鋼板等の弾性を有する材料からなり、取付部40が差し込まれる挿入溝を有して断面略U字状に形成されている。この取付クリップ20の両側板部のうち、前窓板6側に位置する一方の側板部20aには、取付部40の係止爪42と係合して抜け止めをなす係合部24が形成されている。また、取付クリップ20は、この窓開口縁3側の側板部20bが両面粘着テープ19等によって予め窓開口縁3の側部フランジ4に接着されて固着されている。
図6と図7に示すように、ガーニッシュ本体部32の補強リブとしての複数(又は単数)の第2補強リブ44には、この第2補強リブ44が延びる長手方向から内方(図4に示す内向き方向)にオフセットして回避リブ45が長手方向の一部に形成され、この回避リブ45の側面を後述する射出成形型70の射出通路85の一側壁として使用するようになっている。なお、図6において、符号66aは射出部を示し、この射出部66aは後述する射出通路85に充填される弾性ポリマー材料によって形成される部分である。
また、回避リブ45の根元部には、内向きクッション部62と外向きクッション部65とを横断面方向に連結する連結部66を成形するための貫通孔45aが回避リブ45を貫通して成形されている。
言い換えると、後述する夫々の成形キャビティ120、125同士を連結する連結流路130を回避リブ45を貫通して形成するための貫通孔45aが貫設されている。
図11と図12に示すように、ガーニッシュ本体部32の突出部36としての複数(又は単数)の第3補強リブ46の先端には、係止片49が一体に延出されており、この係止片49には、後述する成形時の保持手段としてのボールプランジャ150のボール151と係合及び係合解除可能な孔又は凹部よりなる係止部48が形成されている。なお、係止片49は内向きクッション部62、外向きクッション部65等のクッション部材を成形した後切断等で除去してもよい。
前記した複合成形品としてのピラーガーニッシュ31が、図1と図4に示すように、車体に取り付けられた状態において、内向きクッション部62は、被取付体としての前窓板6の車外側面6aに弾接する。また、外向きクッション部65は、被取付体としての車体パネル、すなわち、窓開口縁3の側部フランジ4の頂部あるいはこの頂部に連続するフロントピラー2の車外側面に弾接する。
このようにして、内向きクッション部62及び外向きクッション部65によって硬質材料のガーニッシュ本体部32がフロントピラー(車体パネル)2や前窓板6に直接接触するのを防止してフロントピラー2や前窓板6に傷が付くのを防止すると共に、車両の走行中に振動に起因する異音の発生を防止している。
また、車両走行時において、前窓板6の車外側面の左右両側部に向けて流れる雨水は、ガーニッシュ本体部32の裏面と内向きクッション部62との間に構成された凹部において堰き止められた後、この凹部に案内されて流下するか、又は上方のルーフパネル1に向けて流れる。このため、前記雨水がピラーガーニッシュ31を乗り越えて(横切って)車両の側窓板(サイドガラス)に向けて流れるのが防止され、乗員の側方の視界を悪化させる不具合が生じない。
次に、前述した複合成形品としてのピラーガーニッシュを製造する製造方法並びにこの製造方法に用いる製造装置を図8〜図14にしたがって説明する。
図8はガーニッシュ本体部32にクッション部を成形するための射出成形型を固定型側から表した平面図である。図9は射出成形型の側面図である。図10は図8のX−X線に沿う射出成形型の断面図である。図11は射出成形型の片側半分を拡大すると共に射出成形型を開いてガーニッシュ本体部をセットした状態を示す係止片49相当位置の断面図である。図12は射出成形型を閉じた状態を示す断面図である。図13は射出成形型を閉じて成形キャビティが構成された状態を拡大して示す図3のV−V線相当位置の断面図、図14は図3のVI−VI線相当位置における射出成形型の拡大断面図である。
図8〜図11に示すように、複合成形品としてのピラーガーニッシュを製造するための製造装置は、固定型71と、開閉可能な可動型91を有する射出成形型70によって構成されている。固定型71は、図示しない所定の固定部に装着される取付板72と、この取付板72の一側面に設けられたランナストッパ板73と、このランナストッパ板73の一側面に固定された型板74と、この型板74の一側面に固定された本体型部(中型)76を有している。
図10に示すように、固定型71の本体型部76には、対称状をなす左右のガーニッシュ本体部32が夫々セット可能に形成されたセット部76a、76aが夫々突出状に形成されている。
図11と図12に示すように、セット部76aの一壁面の根元部には、保持手段としてのボールプランジャ150を装着するためのボールプランジャ固定型145がボルト146によって固定されている。
ボールプランジャ固定型145とセット部76aの一壁面との間には、ガーニッシュ本体部32の第3補強リブ46の先端に形成された係止片49が挿脱可能に差し込まれる隙間が形成される一方、ボールプランジャ固定型150には、前記隙間に差し込まれた複数の第3補強リブ46の係止片49の孔又は凹部よりなる係止部48に係合及び係合解除可能なボール151と、このボール151を第3補強リブ46の係止片49の挿入方向と直交する方向に付勢するばね152を有するボールプランジャ150が長手方向に所定間隔を隔てて装着されている。
図12に示すように、固定型71の本体型部76のセット部76aに保持手段としてのボールプランジャ150によってガーニッシュ本体部32が位置決めされてセットされた状態において、図13に示すように、可動型91の開閉方向に平行な線を基準線Lとすると、ガーニッシュ本体部32の縁斜面53、58が基準線Lに対して0度を越え90度を下回る鋭角に交叉する角度θ1、θ2をなしてガーニッシュ本体部32がセットされるようになっている。なお、交叉角度θ1、θ2を45度±25度の範囲に設定することが好ましい。
図10と図11に示すように、可動型91は、開閉駆動部に装着されて開閉動作される取付板92と、この取付板92の一側面に設けられた支持板93と、この支持板93の一側面に固定された型板94と、この型板94の一側面に固定された本体型部(中型)96を有している。
そして、可動型91の本体型部96には、固定型71の本体型部76のセット部76aと協働してセット部76aにセットされたガーニッシュ本体部32を挟み込む凹型面96aが形成されている。
図11と図13に示すように、固定型71の本体型部76のセット部76aの両側部には、スライド面76b、76cが形成され、これらスライド面76b、76cには、可動型91の開閉動作に連動して可動型91の開閉方向と交叉する方向に進退動可能な第1スライド型100と第2スライド型105が夫々組み付けられている。
この実施例1において、図11に示すように、第1、第2のスライド型100、105は、可動型91の本体型部96に設けた傾斜ピン98、99に案内されて可動型91の開閉動作に同期(連動)して進退動されるようになっており、第1、第2のスライド型100、105には、傾斜ピン98、99が嵌挿されるピン孔101、106が形成されている。
また、図13に示すように、可動型91の開閉方向に平行な線を基準線Lとしてこの基準線Lに対するスライド面76bの角度αは略85度に設定され、スライド面76cの角度βは略90度に設定されている。そして、第1スライド型100は、スライド面76bに沿い可動型91の開閉方向(基準線L方向)と角度αで交叉する方向に進退動され、第2スライド型105は可動型91の開閉方向(基準線L方向)と直交する方向に進退動されるようになっている。
また、図11と図13に示すように、第1スライド型100の前進方向の先端部分には、固定型71の本体型部76のセット部76aにセットされたガーニッシュ本体部32の第1の縁50の凹溝51及び/又は凸条52の反転形状の略三角形の凸条102及び/又は略V字形の凹溝103をなす型斜面104を有している。
また、第2スライド型105の前進方向の先端部分には、固定型71の本体型部76のセット部76aにセットされたガーニッシュ本体部32の第2の縁55の凹溝56及び/又は凸条57の反転形状の略三角形の凸条107及び/又は略V字形の凹溝108をなす型斜面109を有している。
そして、第1、第2のスライド型100、105が夫々前進したとき、これら第1、第2のスライド型100、105の各凸条102、107及び/又は凹溝103、108がガーニッシュ本体部32の各凹溝51、56及び/又は凸条52、57に夫々嵌め合わせ可能であり、各型斜面104、109がガーニッシュ本体部32の各縁斜面53、58に摺接可能とされている。
また、第1、第2のスライド型100、105の各凸条102、107及び/又は凹溝103、108をなす型斜面104、109は平坦面に形成されることが好ましく、さらに、型斜面104、109は平坦な平滑面に形成されることが最も好ましい。
図13に示すように、射出成形型70を閉じたときに、すなわち、可動型91が閉じるとき同期(連動)して第1、第2のスライド型100、105が前進したときには、セットされたガーニッシュ本体部32の第1の縁50と第2の縁55の夫々の縁の裏面と射出成形型70の各型面とで第1、第2の両縁50、55に沿って長手方向に延びる細長い成形キャビティ120、125が形成され、内向きクッション部62及び外向きクッション部65を成形するのに使用される。
また、図14に示すように、成形キャビティ120、125の長手方向の一部には、ガーニッシュ本体部32の裏面34と射出成形型70の型面(この実施例1では本体型部76のセット部76aの型面)とで夫々の成形キャビティ120、125同士を横断面方向に連結する溝状の連結流路130がセット部76aの型面に形成されている。
また、溝状の連結流路130は、夫々の成形キャビティ120、125の間で略弓形状に形成されている。さらに、連結流路130は、ガーニッシュ本体部32の中空部35を囲む中空壁部35aの裏壁35bに弾性ポリマー材料の射出方向と非直角に傾斜して交叉する傾斜案内面131を備え、射出された弾性ポリマー材料を傾斜案内面131に沿って流動させるようになっている。
また、この実施例1において、夫々の成形キャビティ120、125同士を連結する連結流路130を形成する部分であるガーニッシュ本体部32の裏面34は、この裏面34側が凸となるように横断面略弓形状に成形されている。
また、図14に示すように、射出成形型70の所定位置には、成形キャビティ125に弾性ポリマー材料を射出するための射出ゲート80が、ガーニッシュ本体部32の裏面34側の第1の縁50の範囲内でかつ中空部35の内形縁に及ばない位置に設けられている。なお、射出ゲート80は、固定型71内の配置の制約によって成形キャビティ120の側に設けることもある。この場合にも射出ゲート80の位置は上述と同一の配慮をした位置に設けられる。
この実施例1において、射出ゲート80と成形キャビティ125とを連結する射出通路85が、ガーニッシュ本体部32の裏面34のうち第2の縁55を越えない範囲内でかつ中空部35の内形縁に及ばない位置において可動型91の開閉方向と略平行に形成されている。
また、この実施例1において、射出通路85は、第2補強リブ44の回避リブ45の側面を一側壁として構成されている。
また、この実施例1において、射出ゲート80は成形キャビティ125の長手方向の複数箇所に設けられ、夫々の射出ゲート80の対応箇所に射出部66aを成形する射出通路85と連結部66を成形する連結流路130が夫々設けられている(図3参照)。
また、射出成形型70を閉じた状態において、射出成形型70の型面とガーニッシュ本体部32の長手方向の一端部の間には端末覆い部67を成形する端末成形キャビティ(図示しない)が形成され、射出成形型70の型面とガーニッシュ本体部32の長手方向の他端部の間には端末クッション部68を成形する端末成形キャビティ(図示しない)が形成される。そして、これら両端末成形キャビティは、両成形キャビティ120、125の長手方向両端部に夫々連通されている。
また、端末覆い部67を成形する端末成形キャビティに対応する位置にも射出ゲート81が設けられられている(図3参照)。
なお、各射出ゲート80(81)は、夫々の副スプルー路78を介してランナー通路77に連通されている(図14参照)。また、ランナー通路77は図示しない主スプルー路を介して射出成形機の射出ノズルに連通されるようになっている。
次に、射出成形型70を用いて複合成形品としてのピラーガーニッシュ31を製造する方法を説明する。
まず、図11に示すように、射出成形型70の可動型91が開いた状態において、固定型71の本体型部76のセット部76aの壁面とボールプランジャ固定型145との間の隙間に予めガスアシスト射出成形されたガーニッシュ本体部32の複数の第3補強リブ46先端の係止片49を差し込む。すると、図12に示すように、ボールプランジャ150のボール151が一旦後退した後、ばね152の押圧力で係止片49の孔又は凹部の係止部48に係合する。これによって、本体型部76のセット部76a上にガーニッシュ本体部32が位置決めされて係止される。
その後、図12と図13に示すように、射出成形型70の可動型91を閉じ、この可動型91の閉じ動作と同期(連動)して第1、第2の両スライド型100、105を傾斜ピン98、99によって前進させる。
第1、第2の両スライド型100、105の前進によって、これら第1、第2の両スライド型100、105の凸条102、107及び/又は凹溝103、108をガーニッシュ本体部32の第1、第2の両縁50、55の凹溝51、56及び/又は凸条52、57に嵌め合わせつつ、型斜面104、109を縁斜面53、58と接触させて僅かではあるが摺動させる。この際、第1、第2の両スライド型100、105の前進方向の力を型閉じ方向の力に変換してカム作用によりガーニッシュ本体部32の裏面34を固定型71の本体型部76に押し付ける。
これによって、固定型71、可動型91の両本体型部76、96による押圧に加えて第1、第2の両スライド型100、105によってガーニッシュ本体部32を、その横断面の四方から押圧することで、ガーニッシュ本体部32を射出成形型70内に安定よく固定することができる。
また、可動型91を閉じ、かつ第1、第2の両スライド型100、105を前進させたときにガーニッシュ本体部32の中空部35を囲む中空壁部35aを僅かに弾性変形させて固定することが可能である。このため、仮に、ガーニッシュ本体部32の外郭寸法に若干のバラツキがあったとしても、中空壁部35aの弾性変形によって前記バラツキを吸収することができる。この結果、ガーニッシュ本体部32を射出成形型70の各型面に安定よく密着させて固定することができ、ガーニッシュ本体部32と射出成形型70の各型面との間に不測の隙間が発生することを良好に防止することができる。
図13と図14に示すように、固定型71の本体型部76にガーニッシュ本体部32を位置決めして保持し、可動型91を閉じ、射出成形型70内にガーニッシュ本体部32を固定した後、加熱して溶融し、ガーニッシュ本体部32の材料と相溶性を有している弾性ポリマー材料を射出ノズル(図示しない)から射出し、ランナー通路77、各副スプルー路78を経て、各射出ゲート80から射出され、射出通路85を通って成形キャビティ125へ流入させる。このとき、射出通路85を通って成形キャビティ125へ流入する弾性ポリマー材料の流動圧力がガーニッシュ本体部32の縁55を可動型91の凹型面96aに押し付けて密接させる。
図14に示すように、複数の射出ゲート80から流入した弾性ポリマー材料は、射出通路85を通って、まず成形キャビティ125に流入すると共に、弾性ポリマー材料の一部は連結流路130を通って成形キャビティ120に流入して充填される。
また、上記と同時に他の射出ゲート81から射出された弾性ポリマー材料は、端末覆い部67を成形する端末成形キャビティに流入して充填されながら夫々の成形キャビティ120、125にも流入して充填される。なお、射出ゲート81は全ての成形キャビティとの充填バランスがとれるように、その配設位置や形状を適宜に設定することが望ましい。
また、ガーニッシュ本体部32の上端末部32b近傍の射出ゲート80から流入した弾性ポリマー材料は夫々の成形キャビティ120、125を経て端末クッション部68を成形する端末キャビティにも充填される。
前記したようにして、弾性ポリマー材料を夫々の成形キャビティ120、125、端末成形キャビティ及び各連結流路130に夫々不足なく充填させる。
これによって、ガーニッシュ本体部32の第1及び第2の両縁50、55にそれぞれ内向きクッション部62及び外向きクッション部65を、ガーニッシュ本体部32の両端部に端末覆い部67及び端末クッション部68を夫々直接射出成形すると共にガーニッシュ本体部32に融着一体化し、これら内向きクッション部62、外向きクッション部65、端末覆い部67及び端末クッション部68を射出成形した弾性ポリマー材料の熱及び/又は圧力によりガーニッシュ本体部32の第1、第2の両縁50、55及び両端部に沿って一体的に接合し、複合成形品としてのピラーガーニッシュ31を製造する。
また、この実施例1では、ガーニッシュ本体部32の材料と相溶性を有している弾性ポリマー材料を用いることによって、ガーニッシュ本体部32の第1及び第2の両縁50、55にそれぞれ内向きクッション部62及び外向きクッション部65が良好に融着して一体的に接合する。
この後、可動型91を元の位置まで開き、これと同期して第1、第2のスライド型100、105を元の後退位置まで後退させた状態でピラーガーニッシュ31を脱型する。
なお、内向きクッション部62、外向きクッション部65等の成形後、必要に応じてガーニッシュ本体部32の係止部49などの不要な部分が取り除かれ、ピラーガーニッシュ31を車体に取り付けるための別部材を接着するなど適宜の後加工を経てピラーガーニッシュ31として完成する。
前記したように、この実施例1において、射出ゲート80から射出して射出通路85を通った弾性ポリマー材料を成形キャビティ125に流入させる際、弾性ポリマー材料の流動圧力(射出圧力)がガーニッシュ本体部32の第2の縁55を裏面34側から可動型91の本体型部96の型面96aに押し付ける。このため、ガーニッシュ本体部32の表面33が本体型部96の型面96aに密着して両者の間に隙間が生じず、バリを発生させない。また、弾性ポリマー材料の射出圧力はガーニッシュ本体部32の中空壁部35aを押し潰す方向へは直接作用することがない。
この結果、ガーニッシュ本体部32と内向きクッション部62及び外向きクッション部65との境界部で弾性ポリマー材料のはみ出しを抑えてバリの発生を防止することができると共に、弾性ポリマー材料の射出圧力によってガーニッシュ本体部32の中空壁部35aが変形されたり、押し潰されることを防止することができる。
また、この実施例1において、硬質の合成樹脂材料からガスアシスト射出成形によってガーニッシュ本体部32を成形した成形品を用いることで、ガーニッシュ本体部32の外郭形状や外郭寸法を正確に成形することができる。このため、内向きクッション部62及び外向きクッション部65を成形する際、ガーニッシュ本体部32と射出成形型70の型面との間に不測の隙間が発生することを防止することができる。
この結果、内向きクッション部62及び外向きクッション部65を成形する際、ガーニッシュ本体部32と射出成形型70の型面とで所定の成形キャビティ120、125を形成することができ内向きクッション部62及び外向きクッション部65の成形不良等を防止することができる。
また、この実施例1において、ガーニッシュ本体部32の裏面34側から突出する突出部36は、ガーニッシュ本体部32の中空部35を囲む中空壁部35aの裏壁35b及び/又は側壁35cから一体に突出するため、ガーニッシュ本体部32の表面33側、すなわち中空壁部35aの表壁35dの表面における樹脂の成形によるひけ(シンクマークと呼ばれることもある)の発生を防止することができる。
また、この実施例1において、連結流路130に流入した弾性ポリマー材料をガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの裏壁35bの傾斜案内面131に沿って成形キャビティ120側に流動させることができる。このため、弾性ポリマー材料の流動時に生じる流動圧力が中空壁部35aの裏壁35bや側壁35c2に直交する方向から作用するのを防止することができ、ガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの変形、損傷等を良好に防止することができる。
また、この実施例1において、連結流路130は、ガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの裏面側を横切って夫々の成形キャビティ120、125同士を連結する部分で略弓形状に形成されている。
すなわち、連結流路130を形成する部分で、裏面34側が凸となるように略弓形状に成形されたガーニッシュ本体部32の裏面34によって、弾性ポリマー材料の流動時や保圧時の圧力が略弓形状に沿う内部圧縮力に変換される。このため、弾性ポリマー材料が連結流路130を流れる際や保圧の際、弾性ポリマー材料の圧力によってガーニッシュ本体部32の中空壁部35aが変形されたり、押し潰されたりすることを良好に防止することができる。
また、この実施例1において、図5に示すように、ガーニッシュ本体部32の裏面34側から突出する突出部36の根元部37は、ガーニッシュ本体部32の第2の縁55との間に横断面形状が略V字状又はU字状の凹溝56を形成する方向に屈曲する横断面形状を有すると共にガーニッシュ本体部32の長手方向に沿って延びており、外向きクッション部65を射出成形する際に外向きクッション部65の弾性ポリマー材料が凹溝56の少なくとも一部を埋めると共に外向きクッション部65の接合固着部を形成する。
このように、凹溝56を接合固着部としてガーニッシュ本体部32と外向きクッション部65とを接合固着することで、ガーニッシュ本体部32の第2の縁55に対する外向きクッション部65の接触面積を大きくすることができ接合固着力が高まり、ピラーガーニッシュ31の運搬時や使用時における外向きクッション部65の剥がれを防止することができる。
また、この実施例1において、図3〜図5に示すように、ガーニッシュ本体部32の裏面34側から突出する突出部36は、取付部40が形成されている部分以外の部分では長手方向に連続的又は断続的に延びる第1〜第3の補強用リブ43、44、46を形成している。そして、これら第1〜第3の補強用リブ43、44、46によってガーニッシュ本体部32のねじり剛性や表裏方向の曲げ強度を向上させることができ、ひいては、ピラーガーニッシュ31を所定の姿勢で安定よく車体に装着することができる。
また、この実施例1において、図7と図14に示すように、第2補強リブ44の長手方向の一部に、この第2補強リブ44が延びる方向から外れる回避リブ45を形成し、この回避リブ45の部分に射出通路85を設けて弾性ポリマー材料を射出するようになっている。このため、後述する実施例4のように第2補強リブ44の一部を除去して射出通路85を設ける場合と比べ、ガーニッシュ本体部32の強度を低下させることがない。
この実施例1において、長手方向の複数箇所に設けられた射出ゲート80、射出通路85及び連結流路130によって、長手方向に延びる細長い夫々の成形キャビティ120、125を流れるときの弾性ポリマー材料の射出圧力の損失を抑えて夫々の成形キャビティ120、125に必要充分な弾性ポリマー材料を射出充填することができるため、細長い内向きクッション部62及び外向きクッション部65を成形不良なく良好に成形することができる。
また、この実施例1において、ガーニッシュ本体部32がセットされる固定型71の本体型部76に設けた保持手段がガーニッシュ本体部32の第3補強リブ46の係止部48に係合し、その係合力によって本体型部76のセット部にガーニッシュ本体部32を位置決めして所定のセット状態に保持することができる。このため、横方向に開閉される横型の射出成形機を用いるときでも、射出成形型70の開閉時にガーニッシュ本体部32が位置ずれしたり脱落するのを防止することができ、ピラーガーニッシュ31を効率よく製造することができる。
また、この実施例1において、保持手段は、ガーニッシュ本体部32の長手方向に所定の間隔を隔てて複数箇所に設けられているため、ガーニッシュ本体部32の位置ずれや脱落をより一層良好に防止することができる。
また、保持手段がボールプランジャ150によって構成されることによって、特殊な型構造にすることなくガーニッシュ本体部32を、第3補強リブ46の係止部48において容易かつ確実に保持することができる。
なお、係止部48のうち、ボールプランジャ150のボール151が通過する部分に傾斜を付けておくとガーニッシュ本体部32の挿入及び成形後の取り出しがより容易となる。
また、この実施例1において、図11に示すように、第1、第2の両スライド型100、105が可動型91に設けられた傾斜ピン98、99によって可動型91の開閉動作と同期して進退動されるので、スライド型専用の駆動装置(電動モータ、シリンダ等を駆動源とする駆動装置)が不要となり、射出成形型70の構造を簡単化することができる。射出成形型70の構造を簡単化して安価に提供することができる。
但し、必要であればスライド型専用の駆動装置を用いて第1、第2の両スライド型100、105を移動制御することもできる。この場合には、可動型91の開閉動作に制限されることなく第1、第2の両スライド型100、105を片側づつ移動制御したり、速度を変化させて移動制御することができ、第1、第2の両スライド型100、105の移動の自由度が高まる。
次に、この発明の実施例2を図15と図16にしたがって説明する。
図15はガーニッシュ本体部の裏面34の連結流路に対応する部分に別途の補強部材を配置する工程を示す示す部分斜視図である。図16はガーニッシュ本体部の裏面に別途の補強部材を配置して射出成形型内にセットして閉じた状態を示す図15のXVI−XVI線に沿う横断面図である。
図15と図16に示すように、この実施例2においては、射出成形型70を閉じる前に、ガーニッシュ本体部32の裏面34の連結流路130に対応する部分に凹部34aを設け別途の略コの字状断面の補強部材160を、ガーニッシュ本体部32の裏面34と補強部材160の面とが同一面となるように嵌め込んで配置しておく。
補強部材160はガーニッシュ本体部32の材料よりも耐熱性の高い金属や硬質合成樹脂等の剛性材料から形成されることが好ましく、加工が容易で耐熱性にも優れかつ材料費も安価な金属板によって形成されることが最も好ましい。
この実施例2のその他の構成は前記実施例1と略同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記して説明を省略する。
この実施例2においては、補強部材160がガーニッシュ本体部32の材料よりも耐熱性の高い剛性材料から形成されることで、ガーニッシュ本体部32の裏面34側の強度や耐熱性が良好に増大され、内向きクッション部62、外向きクッション部65等を射出成形する際のガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの変形防止や、潰れ防止に効果が大きい。
また、加工が容易で耐熱性にも優れかつ材料費も安価な金属板によって補強部材160を形成することによって、ガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの変形防止や、潰れ防止を良好に図ることができ、コスト面においても好適である。
次に、この発明の実施例3を図17と図18にしたがって説明する。
図17はピラーガーニッシュの裏面34の内向きクッション部と外向きクッション部の連結部を示す部分斜視図である。図18は連結流路に充填されて成形される連結部の断面積の変化状態を示す説明図である。
図17と図18に示すように、連結部66を成形するための連結流路130は、この弾性ポリマー材料の入口の上流側と下流側において、入口の上流側の流路断面積S1よりも下流側の流路断面積S2を大きくして形成する。
このため、ガーニッシュ本体部32の裏面34との間で連結流路130を形成する成形型面の部分は凹溝状に形成され、凹溝の断面積において、上流側断面積よりも下流側断面積がしだいに大きくなっている。
この実施例3のその他の構成は前記実施例1と略同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記して説明を省略する。
この実施例3においては、連結流路130の入口の上流側から下流側に向けて流路断面積を大きくすることで、ガーニッシュ本体部32の中空壁部35aに作用する弾性ポリマー材料の単位面積当たりの流動圧力を低減することができる。このため、ガーニッシュ本体部32の中空壁部35aの変形防止や潰れ防止を図りながらピラーガーニッシュ31を製造することが可能となる。
次に、この発明の実施例4を図19と図20にしたがって説明する。
図19はガーニッシュ本体部の裏面34の第2補強リブの除去部に設けられた射出通路に弾性ポリマー材料が充填された状態を示す部分斜視図である。図20は射出成形型内にガーニッシュ本体部をセットして閉じ射出通路、連結流路、成形キャビティが形成された状態状態を示す図19のXX−XX線に沿う横断面図である。
図19と図20に示すように、ガーニッシュ本体部32の第2補強リブ44の長手方向の一部を除去して除去部46aを形成し、可動型91を閉じたときに除去部46aと型面とで射出通路85を形成して内向きクッション部62及び外向きクッション部65の弾性ポリマー材料を射出する。
また、射出通路85の下流部はガーニッシュ本体部32によって二股状に分かれ、一方が成形キャビティ125に、他方が傾斜案内面131を介して連結通路130に連通されている。
この実施例4のその他の構成は前記実施例1と略同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記して説明を省略する。
この実施例4においては、ガーニッシュ本体部32の第2補強リブ44の除去部46aと型面とで射出通路85を形成することができるため、射出通路85と連結流路130とを接続するための貫通孔45aを第2補強リブ44に形成する必要がなく、ガーニッシュ本体部32を成形するための成形型の構造を簡単化することができる。
以上、この発明を実施例1〜4に基づいて説明したが、この発明は前記実施例1〜4に限定されるものではなく、この発明の目的とする範囲内において種々の異なる変更が可能であることは当業者にとって明らかである。
例えば、前記実施例1〜4において、複合成形品が窓枠用のピラーガーニッシュ31である場合を例示したが、ルーフモール、窓縁モール、プロテクタモール、バンパ等である場合においてもこの発明を採用することが可能である。
この発明の実施例1に係る複合成形品としての車両用のピラーガーニッシュの取付位置を表す説明図である。 同じくピラーガーニッシュの正面図である。 同じくピラーガーニッシュの裏面図である。 同じくピラーガーニッシュの取り付け状態を示す図3のIV−IV線に沿う横断面図である。 同じく図3のV−V線に沿う横断面図である。 同じく図3のVI−VI線に沿う横断面図である。 同じくピラーガーニッシュの裏面の補強リブ及び回避リブの部分を示す斜視図である。 この発明の実施例1に係る複合成形品としてのピラーガーニッシュを製造するための射出成形型を固定型側から表した平面図である。 同じく射出成形型の側面図である。 同じく図8のX−X線に沿う射出成形型の断面図である。 同じく射出成形型の片側半分を拡大すると共に射出成形型を開いてガーニッシュ本体部をセットした状態を示す断面図である。 同じく射出成形型を閉じた状態を示す断面図である。 同じく射出成形型を閉じて成形キャビティが構成された状態を拡大して示す図3のV−V線相当位置の断面図である。 同じく図3のVI−VI線相当位置における射出成形型の拡大断面図である。 この発明の実施例2を示しガーニッシュ本体部の裏面の連結流路に対応する部分に別途の補強部材を配置する工程を示す部分斜視図である。 同じくガーニッシュ本体部の裏面に別途の補強部材を配置して射出成形型内にセットして閉じた状態を示す図15のXVI−XVI線に沿う断面図である。 この発明の実施例3を示しピラーガーニッシュの裏面の内向きクッション部と外向きクッション部の連結部を示す部分斜視図である。 同じく連結流路に充填されて成形される連結部の断面積の変化状態を示す説明図である。 この発明の実施例4を示しガーニッシュ本体部の裏面の第2補強リブの除去部に設けられた射出通路に弾性ポリマー材料が充填された状態を示す部分斜視図である。 同じく射出成形型内にガーニッシュ本体部をセットして閉じ射出通路、連結流路、成形キャビティが形成された状態を示す図19のXX−XX線に沿う横断面図である。
符号の説明
1 ルーフパネル
2 フロントピラー
3 窓枠
4 側部フランジ
5 底フランジ
31 ピラーガーニッシュ(複合成形品)
32 ガーニッシュ本体部(本体部材)
33 表面
34 裏面
36 突出部
37 根元部
40 取付部
43 第1補強リブ
44 第2補強リブ
45 回避リブ
46 第3補強リブ
50 第1の縁
51 凹溝
52 凸条
53 縁斜面
55 第2の縁
56 凹溝
57 凸条
58 縁斜面
62 内向きクッション部(クッション部材)
65 外向きクッション部(クッション部材)
70 射出成形型
71 固定型
76 本体型部
80 射出ゲート
85 射出通路
91 可動型
96 本体型部
98、99 傾斜ピン
100 第1スライド型
102 凸条
103 凹溝
104 型斜面
105 第2スライド型
107 凸条
108 凹溝
120、125 成形キャビティ
130 連結流路
131 傾斜案内面

Claims (22)

  1. 被取付体へ取り付け可能で、表裏両面と、裏面側から突出する突出部と、取り付けられたとき前記被取付体の第1の部分に対向する第1の縁と、前記第1の部分と異なる位置にある第2の部分に対向する第2の縁と、前記第1の縁と第2の縁との間にこれら両縁間の距離よりも小さい内形を有して長手方向に沿って形成された中空部を有するように硬度が高い材料から長尺状に成形された本体部材と、前記本体部材よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から前記本体部材の両縁に夫々直接に射出成形されて前記両縁に接合されるとともに、前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材とを一体的に備えた複合成形品の製造方法であって、
    前記クッション部材を成形するための開閉可能な射出成形型を用い、前記射出成形型が開いているときに前記本体部材を前記射出成形型内にセットする工程と、
    前記射出成形型を閉じて、前記本体部材を前記射出成形型内に固定すると共に前記本体部材の両縁部と前記射出成形型の夫々の成形型面との間に前記クッション部材を成形するための長手方向に沿って延びる夫々の成形キャビティと、前記夫々の成形型面と前記本体部材の裏面とで前記夫々の成形キャビティを連結する連結流路とを長手方向の一部に形成する工程と、
    前記射出成形型を閉じた後に、射出ゲートから加熱して溶融した弾性ポリマー材料を前記成形キャビティにおける本体部材の裏面側の前記両縁の範囲内でかつ前記中空部の内形縁に及ばない位置に射出して前記一方の成形キャビティに流入させると共に、前記弾性ポリマー材料の一部を前記連結流路を介して前記他方の成形キャビティに流動させ前記夫々の成形キャビティに充填してクッション部材を成形すると共に、前記クッション部材を射出成形した弾性ポリマー材料の熱及び/又は圧力により前記本体部材の両縁に沿って一体的に接合する工程、
    を含むことを特徴とする複合成形品の製造方法。
  2. 請求項1に記載の複合成形品の製造方法であって、
    本体部材は、硬質の合成樹脂材料からガスアシスト射出成形され、前記ガスアシスト射出成形の際に長手方向に沿って内部に中空部が成形されたものを用いることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  3. 請求項1又は2に記載の複合成形品の製造方法であって、
    本体部材の中空部は、この中空部を囲む中空壁部で形成され、前記本体部材の裏面側から突出する突出部は前記中空壁部の裏壁及び/又は側壁から一体に突出していることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    連結流路は、中空部側の壁に弾性ポリマー材料の射出方向と非直角に傾斜して交叉する傾斜案内面を備え、射出された弾性ポリマー材料を前記傾斜案内面に沿って流動させることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    中空壁部の裏面側を横切って夫々の成形キャビティ同士を連結する連結流路を形成する部分で、本体部材の裏面を、裏面側が凸となるように略弓形状に成形しておくことを特徴とする複合成形品の製造方法。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    射出成形型を閉じる前に、本体部材の裏面の連結流路に対応する部分に別途の補強部材を配置しておくことを特徴とする複合成形品の製造方法。
  7. 請求項6に記載の複合成形品の製造方法であって、
    補強部材は本体部材の材料よりも耐熱性の高い剛性材料から形成されていることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  8. 請求項7に記載の複合成形品の製造方法であって、
    補強部材を形成する剛性材料は金属板であることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    連結流路は、この弾性ポリマー材料の入口側と下流側において、入口側の流路断面積よりも下流側の流路断面積を大きくして形成することを特徴とする複合成形品の製造方法。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    本体部材の裏面側から突出する突出部の根元部分は、本体部材の縁との間に略V字状又はU字状の凹溝を成形する方向に屈曲する横断面形状を有すると共に前記本体部材の長手方向に沿って延びており、クッション部材を射出成形する際に前記クッション部材の弾性ポリマー材料が前記凹溝の少なくとも一部を埋めると共に前記クッション部材の接合固着部を形成することを特徴とする複合成形品の製造方法。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    本体部材の裏面側から突出する突出部は、取付部が形成されている部分以外の部分で長手方向に連続的又は断続的に延びる補強用リブとして形成されていることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  12. 請求項11に記載の複合成形品の製造方法であって、
    補強用リブの長手方向の一部に、この補強用リブを除去するか又は補強用リブが延びる方向から外れる回避リブを形成し、前記除去部又は回避リブの部分に射出通路を設け、この射出通路を介してクッション部材の弾性ポリマー材料を射出することを特徴とする複合成形品の製造方法。
  13. 請求項12に記載の複合成形品の製造方法であって、
    回避リブの側面を射出通路の一側壁として使用することを特徴とする複合成形品の製造方法。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の複合成形品の製造方法であって、
    射出ゲートは長手方向の複数箇所に設けられ、夫々の射出ゲートの対応箇所に射出通路と連結流路が設けられることを特徴とする複合成形品の製造方法。
  15. 被取付体へ取り付け可能で、表裏両面と、裏面から突出する突出部と、取り付けられたとき前記被取付体の第1の部分に対向する第1の縁と、前記第1の部分と異なる位置にある第2の部分に対向する第2の縁と、前記第1の縁と第2の縁との間にこれら両縁間の距離よりも小さい内形を有して長手方向に沿って形成された中空部を有するように硬度が高い材料から長尺状に成形された本体部材と、前記本体部材よりも相対的に硬度が低い弾性ポリマー材料から前記本体部材の両縁に夫々直接に射出成形されて前記両縁に接合されるとともに、前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材とを一体的に備えた複合成形品の製造装置であって、
    前記製造装置は、固定型と、開閉可能な可動型を有する射出成形型を備え、
    前記射出成形型が開いているときに、前記一方の型の本体型部に前記本体部材がセット可能に形成され、
    前記射出成形型を閉じたときに、セットされた前記本体部材の第1の縁と第2の縁の夫々の縁の裏面と前記射出成形型の型面とで前記両縁に沿って長手方向に延びる細長いクッション部材を成形するための夫々の成形キャビティと、前記成形キャビティの長手方向の一部に前記本体部材の裏面と前記射出成形型の型面とで前記夫々の成形キャビティ同士を連結する連結流路が形成され、
    前記射出成形型の所定位置に、前記成形キャビティに弾性ポリマー材料を射出するための射出ゲートが前記本体部材の裏面側の前記両縁の範囲内でかつ前記中空部の内形縁に及ばない位置に設けられていることを特徴とする複合成形品の製造装置。
  16. 請求項15に記載の複合成形品の製造装置であって、
    射出ゲートは本体部材の長手方向に所定の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複合成形品の製造装置。
  17. 請求項15又は16に記載の複合成形品の製造装置であって、
    本体部材がセットされる一方の型は、前記本体部材をセットするときに本体部材の突出部に脱着可能に係合して保持する保持手段を有していることを特徴とする複合成形品の製造装置。
  18. 請求項17に記載の複合成形品の製造装置であって、
    保持手段は、本体部材の長手方向に所定の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複合成形品の製造装置。
  19. 請求項17又は18に記載の複合成形品の製造装置であって、
    保持手段は、本体部材がセットされる一方の型の型本体部に設けられ、本体部材の突出部に形成した孔又は凹部よりなる係止部に係合及び係合解除可能なボールを有するボールプランジャからなることを特徴とする複合成形品の製造装置。
  20. 請求項15〜19のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
    連結流路は、夫々の成形キャビティの間で略弓形状に形成されていることを特徴とする複合成形品の製造装置。
  21. 請求項15〜20のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
    本体部材の裏面との間で連結流路を形成する成形型面の部分は凹溝状に形成され、凹溝の断面積が上流側よりも下流側で大きくなっていることを特徴とする複合成形品の製造装置。
  22. 請求項15〜21のいずれか一項に記載の複合成形品の製造装置であって、
    射出成形型は、固定型と可動型に加えて、前記固定型には前記可動型の開閉方向と交叉する方向に進退動可能なスライド型をさらに備え、前記スライド型が前記可動型に設けられた傾斜ピンによって前記可動型の開閉動作と同期して進退させられるようになっていることを特徴とする複合成形品の製造装置。
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