JP2015193128A - 成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドコアを用いることなく、複雑な形状の成形品を低コストに成形し、これにより成形金型ひいては成形品の設計自由度を高める。
【解決手段】本発明に係る成形金型は、区画部により被取付け部品７を取付けるための取付けスペース８が区画形成され、区画部に設けられた爪部１２により被取付け部品７の取付けスペース８からの離脱を規制可能な構造の樹脂成形品１を成形するための樹脂の充填空間１７を有する。また、区画部の一部に窓１３を設けて、爪部１２のうち被取付け部品７と対向する面１２ａの全域が窓１３を通じて型開き方向から視認できるよう、充填空間１７を構成し、爪部１２の対向面１２ａと連続する位置に、可動型１６と固定型１５との分割面１８を配置した。
【選択図】図３

Description

本発明は、成形金型に関する。

自動車のインストルメントパネル（以下、単にインパネと称する。）には、多数の内装部品が取付けられている。この種の部品の取付けは、通常、インパネに形成された穴に、各内装部品に設けた係合部を嵌め込むことにより行われる。その一方で、例えばインパネの小物入れ（グローブボックス）内を照射する照明部材のように、インパネ側に照明部材を取付けるためのスペースを設けると共に、このスペースを区画する区画部に爪部を設けて、ワンタッチによる内装部品の取付けを行う場合もある。

図７は、インパネ１の裏面側から、内装部品としての照明部材７（図７では１点鎖線で示している）をインパネ１の取付けスペース８に取付けるための構造を見た場合の要部拡大斜視図である。照明部材７の取付けスペース８は、インパネ１本体の一部とインパネ１本体の裏面から立設した壁部９とで区画形成されている。壁部９には爪部１２が一体的に形成されている。この爪部１２は、照明部材７を取付けスペース８に導入する際に、照明部材７と干渉する位置に形成される。この場合、照明部材７を取付けスペース８に導入することで、爪部１２が押し広げられ、照明部材７が取付けスペース８に収容されると、変形前の位置に爪部１２が戻ることで、爪部１２が照明部材７の取付けスペース８からの離脱を規制するようになっている。このようにして、ワンタッチで照明部材７を取付けスペース８に取付けることができる。

ところで、上述のように照明部材７の取付け構造を設けたインパネ１を樹脂で射出成する場合、成形金型の型開き方向は、通常、インパネ１の表裏方向（図８でいえば、左右の方向）に設定されるが、そうすると、爪部１２が、いわゆるアンダーカット部となるため、無理抜きになってしまう、との問題が生じる。爪部１２は、照明部材７の取付けスペース８への導入動作に対しては、取付けスペース８の外側に向けて容易に弾性変形できるが、取付けスペース８内からの離脱動作に対しては、当然ながら、変形し難い。よって、無理抜き以外の手段で脱型を図る必要がある。

そこで、従来、特許文献１に示すように、スライドコアを可動型に設けた成形金型を用いて、アンダーカット部からの脱型を図る方法が提案されている。

実開昭６２−２０３０１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、成形金型にスライドコアを組み込むとなると、金型構造の複雑化に伴い、金型の製作コストがアップする。また、構造が複雑になる分、動作も複雑になり、メンテナンスの頻度及びコストもアップする問題が生じる。なにより、この種のスライドコアは、可動型と固定型のうち一方の型に設けられ、型開き時、他方の型に対するスライド動作によりアンダーカット部からの脱型動作を図るものであるから、その型構造に制約が生じる。特に、図７に示すようにアンダーカット部（爪部１２）を壁部９と一体に成形する場合には、壁部９で囲まれた空間（取付けスペース８）にスライドコアを配置することになる。そのため、スライドコアのスライド方向が限られてしまい、成形品の形状によっては、スライドコアが使用できないおそれも生じる。

以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、スライドコアを用いることなく、複雑な形状の成形品を低コストに成形し、これにより成形金型ひいては成形品の設計自由度を高めることにある。

前記課題の解決は、本発明に係る成形金型によって達成される。すなわち、この金型は、区画部により被取付け部品を取付けるための取付けスペースが区画形成され、区画部に設けられた爪部により被取付け部品の取付けスペースからの離脱を規制可能な構造の樹脂成形品を成形するための樹脂の充填空間を有する成形金型であって、区画部の一部に窓を設けて、爪部のうち被取付け部品と対向する面の全域が窓を通じて型開き方向から視認できるよう、充填空間を構成し、爪部の対向面と連続する位置に、可動型と固定型との分割面を配置した点をもって特徴付けられる。

上記構成の充填空間及び分割面を有する成形金型であれば、可動型と固定型のうち、取付けスペースに配置される方の型で、爪部のうち被取付け部品と対向する面の全域を成形することができる。また、成形後は、型開き動作により、成形品の区画部に設けた窓を通じて、爪部の対向面を成形した部位（型の一部）を成形品から引抜くことができる。よって、爪部をアンダーカット部とすることなく、取付けスペース及び爪部を一体に有する樹脂成形品を成形することができる。この場合、爪部はアンダーカット部ではないため、無理抜きにはならず、またスライドコアを用いる必要もない。スライドコアを用いる必要がなければ、このスライドコアを用いる場合と比べて金型構造を簡素化することができ、金型の製作コスト及びメンテナンスコストを低減することができる。また、金型構造を簡素化できれば、その分、成形金型の形状自由度が高まるので、成形品の設計自由度を高めることが可能となる。

また、本発明に係る成形金型は、区画部に、被取付け部品を支持する支持面が設けられ、被取付け部品を取付けスペースに導入する際の爪部の弾性変形により、被取付け部品が爪部の対向面と支持面とで挟持され、かつ支持面と爪部の対向面とが型開き方向から見た場合に重複しないよう、充填空間を構成して、支持面と爪部の対向面の一方を可動型、他方を固定型で成形可能としたものであってもよい。

上述のように構成することで、被取付け部品は、支持面と爪部とによって強固に保持される。また、支持面から離れる向きに窓を広げるようにすれば、支持面による被取付け部材の支持面積を減じることもない。よって、被取付け部品の保持力を落とすことなく、窓を通じて取付けスペースに突出配置される一方の型の突出部の寸法（厚み、幅など）を大きくとることができ、これにより当該突出部の強度を確保して、繰り返しの使用（量産成形）にも耐え得る構造とすることができる。もちろん、互いに対向する支持面と爪部の対向面の一方を可動型、他方を固定型で成形可能としたので、アンダーカット部を生じることなく分割面を簡易に設定することができる。よって、金型の製作コストがアップする心配もない。

以上のように、本発明によれば、スライドコアを用いることなく、複雑な形状の成形品を低コストに成形することができる。また、成形金型の複雑化を回避することで、成形金型ひいては成形品の設計自由度を高めることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る樹脂成形品の全体構成を示す斜視図である。 図１に示す樹脂成形品のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す樹脂成形品の要部を裏側から見た要部拡大斜視図である。 図３に示す要部のＢ矢視図である。 （ａ）は図４に示す要部のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図４に示す要部のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は、図５（ａ）に示す要部のＣ−Ｃ断面に対応する成形金型の要部断面図、（ｂ）は、図５（ｂ）に示す要部のＤ−Ｄ断面に対応する成形金型の要部断面図である。 従来の形態に係る樹脂成形品の要部を裏側から見た要部拡大斜視図である。 従来の形態に係る樹脂成形品の、爪部を含みかつ型開き方向に沿った要部断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る成形金型及びこの成形金型で成形される樹脂成形品を図面に基づき説明する。なお、本実施形態では、自動車のインパネを成形対象（樹脂成形品）とし、また、グローブボックス用の照明部材を被取付け部品とする場合を例にとって説明する。なお、これ以降の説明において、特に断りのない限り、樹脂成形品としてのインパネの上下方向を単に「上下方向」と、インパネの幅方向を単に「幅方向」というものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂成形品としてのインパネ１の全体構成を示している。インパネ１は主に、車体後方側を向いた前面部１ａと、前面部１ａの上端で連続し、上方を向いた上面部１ｂとからなる。インパネ１の前面部１ａの幅方向一方側の下部には、小物入れとしてのグローブボックス２用の第一開口部３が形成されており（図２を参照）、この第一開口部３に、グローブボックス２が幅方向に伸びる軸まわりに回動可能に取付けられている。本実施形態では、前面部１ａの幅方向一方側の上部には、収納用のアッパーボックス４が開口形成されており（図２）、アッパーボックス４の開口部に、当該開口部を開閉可能に蓋部５が取付けられている。また、第一開口部３とアッパーボックス４との間には、化粧パネル６が装着されている。

第一開口部３の上方には、図２に示すように、グローブボックス２を明るく照らすための照明部材７（本実施形態では一点鎖線で示す）が取付けられている。以下、照明部材７の取付け構造について詳述する。

図２に示すように、インパネ１の第一開口部３の裏面側には、照明部材７を取付けるための取付けスペース８が設けられている。この取付けスペース８は、前面部１ａの一部と、インパネ１本体の裏面から立設した壁部９とで区画形成されている。よって、本実施形態では、前面部１ａの一部と壁部９とで区画部が構成される。また、壁部９は、取付けスペース８に取付けた状態の照明部材７の長手方向一方の側を囲むようにして略コの字状に立設している。また、壁部９の下側部位には、略Ｕ字状の切欠き部１０が形成されており、この切欠き部１０を介して照明部材７からの照明光をグローブボックス２内に照射可能としている。

また、取付けスペース８を区画する前面部１ａの一部には、照明部材７を支持するための支持面１１が設けられている。本実施形態では、支持面１１は、壁部９の立設側となる取付けスペース８のうち幅方向一方の側に設けられており、取付けスペース８に導入された照明部材７の前方側端面を支持可能としている。

壁部９には爪部１２が一体的に形成されている。この爪部１２は、照明部材７を取付けスペース８に導入する際に、照明部材７と干渉する位置に形成される。この場合、照明部材７を取付けスペース８に導入することで、爪部１２が押し広げられ、照明部材７が取付けスペース８に収容されると、変形前の位置に爪部１２が戻ることで、爪部１２が照明部材７の取付けスペース８からの離脱を規制するようになっている。これにより、図３でいえば、右斜め手前から左斜め奥側への導入動作のみで、照明部材７を取付けスペース８に取付け可能としている。

取付けスペース８を区画する前面部１ａの一部には、上述した爪部１２をアンダーカット部としないための窓１３が設けられている。この窓１３は、支持面１１と隣接して前面部１ａに形成されており、かつ、図４に示すように、型開き方向から見て、爪部１２のうち照明部材７と対向する面（対向面１２ａ）の全域が窓１３と重なるように、窓１３が形成される。また、本実施形態では、窓１３の周囲にリブ１４が形成されており、リブ１４の幅方向一方側端部は勾配部を介して壁部９となだらかにつながっている。

このように構成されたインパネ１の取付け構造において、照明部材７を裏面側から導入すると、取付けスペース８側に突出している爪部１２と照明部材７とが干渉し、爪部１２が取付けスペース８の外側に押し広げられることで、照明部材７が取付けスペース８に取付けられる。これにより、照明部材７のレンズ部が切欠き部１０に収まり、照明部材７からの照射光が切欠き部１０を通って下方（グローブボックス２内）を照射可能とされる。また、照明部材７が取付けスペース８に取付けられた状態では、照明部材７の幅方向一方側（図４でいえば右側）は支持面１１と当接し、照明部材７の幅方向他方側（図４でいえば左側）は爪部１２の対向面１２ａが、照明部材７と当接する（図５（ａ）及び（ｂ）を参照）。また、この際、爪部１２は先の導入時に押し広げられた後、変形前の位置に戻ろうとすることで、爪部１２が取付けスペース８にある照明部材７を押圧し、これにより、照明部材７が爪部１２と支持面１１とで挟持される。

次に、上記構成の樹脂成形品（インパネ１）を成形するための成形金型を図６に基づき説明する。このインパネ１を成形するための成形金型は、コアとしての固定型１５と、キャビティとしての可動型１６とを主に有する。また、型締めした状態において、固定型１５と可動型１６との間には、上記構成のインパネ１に準じた形状をなす樹脂の充填空間１７が形成され、この充填空間１７に図示しないスプール、ゲート等を介して樹脂が供給されることで、充填空間１７に準じた形状のインパネ１が成形される。

この際、照明部材７の幅方向一方側に対応する領域では、図６（ａ）に示すように、前面部１ａの表面に対応する領域が可動型１６で成形されると共に、前面部１ａの裏面、壁部９、切欠き部１０、及び支持面１１が固定型１５で成形される。ここで、固定型１５と可動型１６との分割面１８は、図示成形部分の上下両端にのみ配置される。また、インパネ１の離型に際し、インパネ１と固定型１５及び可動型１６との間で脱型方向で干渉する部位もないため、型開きにより、まず可動型１６がインパネ１の前面部１ａからスムーズに離脱し、次いで図示しないイジェクト機構により前面部１ａが型開き方向に押出され、固定型１５から前面部１ａが干渉なくスムーズに離脱する。

一方、照明部材７の幅方向他方側に対応する領域では、図６（ｂ）に示すように、前面部１ａの表面に対応する領域が可動型１６で成形されると共に、前面部１ａの裏面、壁部９の外側面、及び爪部１２の裏面側領域（型開き方向から見て裏面側の領域）が固定型１５で成形される。ここで、本発明では、取付けスペース８を区画する前面部１ａの一部に窓１３を設けて、爪部１２のうち照明部材７と対向する対向面１２ａの全域が窓１３を通じて型開き方向から視認できるよう、充填空間１７を構成した。これにより、壁部９の内側面、及び爪部１２の表面側領域である対向面１２ａが共に、可動型１６の突出部１６ａで成形される。また、この場合において、爪部１２の対向面１２ａと連続する位置に、固定型１５と可動型１６との分割面１８を配置するようにしたので、固定型１５の成形品（インパネ１）からの離脱に際し、インパネ１との間で脱型方向で干渉する部位はない。よって、型開きにより、まず可動型１６が突出部１６ａを含めインパネ１の前面部１ａからスムーズに離脱し、次いで図示しないイジェクト機構により前面部１ａが型開き方向に押出され、固定型１５から前面部１ａのうち爪部１２を一体に有する部位が干渉なくスムーズに離脱する。

このように、上記構成の充填空間１７及び分割面１８を有する成形金型であれば、取付けスペース８に配置される可動型１６の突出部１６ａで、爪部１２の対向面１２ａの全域を成形することができる。また、成形後は、型開き動作により、前面部１ａの一部に設けた窓１３を通じて、爪部１２の対向面１２ａを成形した突出部１６ａ（可動型１６の一部）をインパネ１の前面部１ａから引抜くことができる。よって、爪部１２をアンダーカット部とすることなく、取付けスペース８及び爪部１２を一体に有するインパネ１を成形することができる。この場合、爪部１２はアンダーカット部ではないため、無理抜きにはならず、またスライドコアを用いる必要もない。スライドコアを用いる必要がなければ、このスライドコアを用いる場合と比べて金型構造を簡素化することができ、金型の製作コスト及びメンテナンスコストを低減することができる。また、金型構造を簡素化できれば、その分、成形金型の形状自由度が高まるので、インパネ１の設計自由度を高めることができる。すなわち、爪部１２周辺の金型構造を簡素化できるので、例えば本実施形態のように、爪部１２を含む取付け構造領域の直上方にアッパーボックス４を設けることも可能になる。

また、本実施形態では、支持面１１と爪部１２とで照明部材７を挟持するようにしたので、照明部材７は、支持面１１と爪部１２とによって強固に保持される。よって、取付けスペース８に面する前面部１ａの一部に窓１３を設けたとしても、照明部材７を確実に保持することができる。また、支持面１１と爪部１２とで挟持する構造をとることで、照明部材７を取付けスペース８に取付ける際のフィット感（取付け動作時に作業者が感じる取付け具合、あるいは嵌り具合）を高めることができる。また、支持面１１から離れる向きに窓１３を大きく取ることで、支持面１１による照明部材７の支持面積を確保しつつも、壁部９を含む爪部１２を容易に変形（弾性変形）させることができる。よって、容易に照明部材７を取付けることができ、かつその際のフィット感をさらに高めることができる。

また、窓１３の周囲には、壁部９となだらかにつながる所定高さのリブ１４を設けるようにしたので、照明部材７の保持力を確保することができる。もちろん、窓１３の周囲のリブ１４の高さを爪部１２の形成位置に比べて低くしているので、照明部材７との不要な干渉を避けてスムーズな取付けを図ることができる。

また、本実施形態のように、型開き方向から見て爪部１２と重なる領域から照明部材７の長手方向に窓１３を大きく取ることで、照明部材７を取り付けた状態における照明部材７の結線状況（コネクタ部分）を視認によりインパネ１の前方側から容易に確認することができる（図４）。よって、結線忘れの状態で製品が出荷される事態を可及的に防止することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る成形金型は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得ることはもちろんである。

１ インパネ
１ａ 前面部
２ グローブボックス
３ 第一開口部
４ アッパーボックス
５ 蓋部
６ 化粧パネル
７ 照明部材
８ スペース
９ 壁部
１０ 切欠き部
１１ 支持面
１２ 爪部
１３ 窓
１５ 固定型
１６ 可動型
１６ａ 突出部
１７ 充填空間
１８ 分割面

Claims (1)

1. 区画部により被取付け部品を取付けるための取付けスペースが区画形成され、前記区画部に設けられた爪部により前記被取付け部品の前記取付けスペースからの離脱を規制可能な構造の樹脂成形品を成形するための樹脂の充填空間を有する成形金型であって、
   前記区画部の一部に窓を設けて、前記爪部のうち前記被取付け部品と対向する面の全域が前記窓を通じて型開き方向から視認できるよう、前記充填空間を構成し、
   前記爪部の対向面と連続する位置に、可動型と固定型との分割面を配置した成形金型。

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