JPH0312486Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、合せ金型内で一次成形品を形成した
後、該合せ金型を少し開いて該一次成形品の表面
上に空間を形成し、この空間内に樹脂塗料を射出
して該一次成形品の表面上に樹脂塗膜を形成する
ようにしたプラスチツクのインモールド成形装置
に関するものである。

（従来技術） 近年、自動車工業分野においては、車体の軽量
化を図るという意味から従来板金製であつたボン
ネツト等の車体構成部材を強化繊維入りのプラス
チツクで代替する傾向にある。

ところで、この強化繊維入りプラスチツクは、
強化繊維を含まないものに比して流動性が悪いと
ころから、該強化繊維入りプラスチツクシートを
熱プレス加工により成形した場合、該成形品の表
面にピンホール等の欠陥が発生し易く、これが成
形品の塗装焼付時に膨張すると塗装面の平滑度が
損なわれることになる。このため、従来より熱プ
レス加工により成形した一次成形品の表面にさら
に樹脂塗膜を積層形成することによりピンホール
等の欠陥をカバーし、塗装焼付面の平滑度の改善
を図るいわゆるインモールドコート法が多用され
ている。

このインモールドコート法による塗膜形成は、
通常一次成形品を成形したのち、金型を少し開い
て該一次成形品の表面上に塗料注入用空間を形成
し、この空間内にインジエクターで塗料を射出す
ることによつて行なわれるが、この場合、上記の
如くインモールドコート法の利点を最大限に発揮
させるには一次成形品の表面全体に塗膜を一様厚
さに形成することが望まれる。このことは、一次
成形品を形成した後において金型を少し開く時、
該一次成形品を離型側の金型（通常は上型）から
完全に離脱させて、保持側の金型（通常は下型）
に密着状態で保持せしめ、該一次成形品の裏面側
に塗料が流れ込むのを防止することにより実現さ
れる。

ところが、一般に金型の型開き時には一次成形
品に型開き動作に伴なう負圧吸引力が作用するた
め、該一次成形品がこの負圧吸引力により下型か
ら離れて上型側に浮き上がり、該一次成形品を下
型側に密着保持することが困難となる。このた
め、従来は、金型のしかも一次成形品のタブ部
（即ち、実際に製品として使用される部分に連続
して舌状に形成され、塗料の射出位置として作用
する部分）に対応する部分に該タブ部の離形を阻
止する如く作用するアンダーカツトを設け、この
アンダーカツト部分の掛止作用によつて一次成形
品を下型側に確実に密着保持させるようにしてい
た（例えば、特開昭57−110412号公報）。

ところが、この従来例の如く金型にアンダーカ
ツト部分を設けることによつて型開き時における
一次成形品の密着保持性を確保するようにしたも
のにおいては、完成品の脱型時にこのアンダーカ
ツト部分が逆に該完成品の脱型作用を阻止する如
く作用し、該完成品の脱型が困難となり、また脱
型時に成形品の一部が折れて金型のアンダーカツ
ト内に残ると次回の成形作業時には該アンダーカ
ツトが一次成形品を下型へ保持する機構として機
能しなくなるため、完成品の脱型完了後に金型の
アンダーカツト内を丹念に掃除する必要があり、
作業が煩雑で且つ作業工数が増大するという問題
があつた。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決又は改善しようとしてなされたもので、完成
品の離型作業を阻害したり、また作業工数の増大
を招いたりすることなく一次成形品を型開き時に
確実に一方の金型側に密着保持し得るようにした
プラスチツクのインモールド成形装置を提供する
ことを目的としてなされたものである。

（目的を達成するための手段） 本考案は上記の目的を達成するための手段とし
て、相互に型合せされることによりその間にプラ
スチツク製一次成形品形成用の一次空間を形成す
るとともに、該一次成形品の形成後に相互に所定
量離間させることにより前記一次成形品から離間
せしめられる一方の金型と他方の金型に保持され
た前記一次成形品との間に二次空間を形成し得る
如くした合せ金型と、樹脂塗料を前記二次空間内
に射出するノズルを備えるとともに該ノズルの先
端を前記二次空間に臨ませて前記一方の金型側に
配置されるインジエクターとを備えたプラスチツ
クのインモールド成形装置において、前記インジ
エクターは、前記ノズルに対して該ノズルの軸心
部に配置されるとともに前記ノズル噴口を開口せ
しめる開口位置と該ノズル噴口を閉塞し且つその
先端面が前記一方の金型の成形面の一部を構成す
る閉塞位置と前記二次空間の型開き方向における
前記ノズル先端と一次成形品との間隔に相当する
寸法だけ前記閉塞位置より外方に位置する突出位
置との間で移動可能なる如く作動シリンダによつ
て駆動されるシヤツトオフピンを備える一方、前
記作動シリンダには、前記合せ金型の型開き時に
その型開き速度と同じ速度で前記シヤツトオフピ
ンを前記ノズルに対して前記閉塞位置から突出位
置まで突出させる如く該合せ金型の動作に対応し
て該作動シリンダの作動を制御する制御手段を設
けたことを特徴としている。

（作用） 本考案では上記の手段によつて次のような作用
が得られる。

即ち、一次成形品の成形時には、シヤツトオフ
ピンをその閉塞位置に設定してその先端面を一方
の金型の成形面として機能させることにより、該
一次成形品は前記シヤツトオフピン先端面に当接
した状態で成形される。

一方、一次成形品の成形後における型開き時に
は、その型開き速度と同じ速度でシヤツトオフピ
ンが作動シリンダによつてその閉塞位置から突出
位置まで突出せしめられることにより、前記シヤ
ツトオフピンは、一方の金型と他方の金型との離
間動にもかかわらずその先端面を前記一次成形品
に当接せしめた状態を維持し続け、その結果、該
シヤツトオフピンの突つ張り作用により該一次成
形品は前記他方の金型から浮き上がることなく該
他方の金型側に確実に保持されることとなる。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図各図を参照して本考
案の好適な実施例を説明する。

第２図には本考案実施例に係るインモールド成
形装置Ｚが示されている。このインモールド成形
装置Ｚは、自動車のボンネツトをプラスチツクに
よつて一体形成するものであり、相互に型合せさ
れる一対の金型即ち、固定定盤３上に載置固定さ
れる下型１１（実用新案登録請求の範囲中の他方
の金型に該当する）と加熱装置を内蔵したライザ
ー７を介して可動定盤４に装着された上型１２
（実用新案登録請求の範囲中の一方の金型に該当
する）よりなる合せ金型１を有している。

上型１２は、可動定盤４をプレス装置（図示省
略）によつて上下動させることにより該可動定盤
４と一体的に上下動して下型１１に対して接離せ
しめられる。この上型１２の下型１１に対する離
隔寸法は、スペーサ６を介して固定定盤３と可動
定盤４の間に介設されたプツシユバツクシリンダ
５によつて制御される。即ち、伸長状態にあるプ
ツシユバツクシリンダ５によつて可動定盤４の下
動が規制された状態においては上型１２は第２図
及び第３図Ａに示す如く下型上面１１ａと上型下
面１２ａとの間隔が寸法Ｈとなる上動位置で位置
決めされる。この時、下型１１と上型１２の間に
形成される厚さＨの空間は製品（完成品）形成用
空間として作用するものであり、以下の説明にお
いてはこの空間を成形空間１５という。

一方、縮小状態にあるプツシユバツクシリンダ
５によつて可動定盤４の下動が規制された状態に
おいては、上型１２は第３図Ａにおいて鎖線図示
（符号１２′）および第３図Ｂにおいて実線図示す
る如く下型上面１１ａと上型下面１２ｂとの間隔
が寸法h₁となる下動位置に位置決めされる。この
時、下型１１と上型１２の間に形成される厚さh₁
の空間は厚さh₁の一次成形品を形成するための空
間となるものであり、以下の説明においてはこの
空間を一次空間１３という。又、上型１２のスト
ロークh₂（h₂＝Ｈ−h₁）に相当する厚さをもつ空
間は、一次成形品１０の表面にコーテイングされ
る塗膜の注入空間として作用するものであり、以
下の説明においてこの空間を二次空間１４とい
う。

一方、成形空間１５の一側には、該成形空間１
５に連続して舌状の平面形状を有するタブ形成用
空間１６が形成されている。このタブ形成用空間
１６には、上型１２に取り付けられた後述する塗
料射出用のインジエクターの噴口２４が臨ましめ
られている。

インジエクター２は、第１図に拡大図示する如
く先端部にノズル２２を装着したインジエクター
本体２１と、該インジエクター本体２１及びノズ
ル２２を軸方向に貫通して摺動自在に取り付けら
れた長軸状のシヤツトオフピン２３とを有してお
り、該シヤツトオフピン２３を上下動させること
によつて該シヤツトオフピン２３の先端部２３ａ
でノズル２２の噴口２４を開閉し得るようになつ
ている（以下の説明においては、シヤツトオフピ
ン２３の先端部２３ａを特に弁体部２３ａとい
う）。尚、噴口２４は塗料溜り２８及び塗料通路
２７を介してスタテイツクミキサー８に連通せし
められており、該スタテイツクミキサー８に供給
される塗料は噴口２４が開口されると該噴口２４
から前期タブ形成用空間１６内に射出され、順次
二次空間１４内に充填される。

更に、このシヤツトオフピン２３は、その上端
部２３ｂに一体形成した結合部材２５を介して作
動シリンダ９のロツド１９に連結されており、該
作動シリンダ９によつて進退変位（上下動）せし
められ、前記ノズル２２の噴口２４を開閉制御す
る。そして、この作動シリンダ９は、上型１２に
固定したブラケツト３０に取り付けられており、
該上型１２の上下動に伴なつてインジエクター２
と一体的に移動せしめられる。

尚、インジエクター本体２１の外周部にはウオ
ータジヤケツト２９が形成されており、塗料溜り
２８及び塗料通路２７内の塗料は常時該ウオータ
ジヤケツト２９内を循環する冷却水によつて冷却
される。

一方、シヤツトオフピン２３の作動即ち、作動
シリンダ９の作動は、該シヤツトオフピン２３の
結合部材２５に突設した突起２６と、該突起２６
に係脱可能なる如く上下方向に適宜間隔で配置し
た４個のリミツトスイツチ３１，３２，３３，３
４（この各リミツトスイツチ３１，３２，３３，
３４はそれぞれ前記固定定盤３に設けた図示しな
いブラケツトに取り付けられている）とから構成
される制御手段４０によつてノズル２２に対し
て、第３図Ａ及びＢに示す如くノズル２２の噴口
２４を閉塞する閉塞位置と、第３図Ｄに示す如く
ノズル２２の噴口２４を開口する開口位置と、第
３図Ｃに示す如くその先端面２３ｃがノズル２２
の先端面２２ａから下方に寸法h₁だけ突出する突
出位置の三位置に選択的に位置決め制御される。

以下、この制御手段４０によるシヤツトオフピ
ン２３の制御をボンネツトの成形作業を例にとつ
て説明すると、まず、プレス装置（図示省略）に
より可動定盤４を大きく引き上げて下型１１と上
型１２を完全に離脱させた状態で下型１１の上面
１１ａ上に樹脂プレート（図示省略）を載置す
る。次にプツシユバツクシリンダ５を伸長させた
状態でプレス装置を作動させて可動定盤４と一体
的に上型１２を下降させて上動位置に位置決めす
る（この上型１２の位置決めはプツシユバツクシ
リンダ５上に載置されたスペーサ６の上面と可動
定盤４の下面とが当接することによつて行なわれ
る）。これで成形準備が完了する（第３図Ａの状
態）。この時、４個のリミツトスイツチのうち第
２リミツトスイツチ３２と第３リミツトスイツチ
３３がそれぞれシヤツトオフピン２３の突起２６
と係合している。

この状態において始動スイツチ（図示省略）が
投入されると、プツシユバツクシリンダ５が伸長
位置から縮小位置に切換わると同時に、プレス装
置が下動動作（加圧動作）を開始し、上型１２が
上動位置から下動位置まで降下する間に樹脂シー
トが加圧加工され、第３図Ｂに示す如く一次空間
１３内に一次成形品１０が形成される。この際、
インジエクター２のシヤツトオフピン２３は閉塞
位置を保持したまま（換言すればノズル２２との
相対位置を保持したまま）上型１２と一体的に下
動位置に位置決めされる。従つて、この状態にお
いては、該シヤツトオフピン２３の先端面２３ｃ
は上型１２の下面１２ａ（即ち、成形面）の一部
を構成することとなる。

上型１２が下動位置に位置決めされると（即
ち、樹脂シートの加圧成形が完了すると）、プツ
シユバツクシリンダ５が再び縮小位置から伸長位
置に切換り、可動定盤４と一体的に上型１２を押
し上げ且つ該上型１２を上動位置に位置決めした
状態で保持する。従つて、上型１２は、下型１１
側に一次成形品１０を残した状態で上動し、該一
次成形品１０の表面（上面）１０ａと上型１２の
下面１２ａの間に二次空間１４を形成る。

この上型１２の型開き時には両者間に作用する
真空吸引力によつて一次成形品１０が下型１１か
ら浮き上がるおそれがあるが、この実施例におい
てはこの一次成形品１０の浮き上がりを後述する
如くインジエクター２のシヤツトオフピン２３に
よつて規制するようにしている。即ち、第３図Ｂ
に示す如く上型１２が下動位置に位置決めされる
と、この時点において第３リミツトスイツチ３４
がシヤツトオフピン２３の突起２６と係合して作
動し、図示しない第１タイマーに計時開始信号を
出力すると同時に作動シリンダ９に伸長信号を出
力し、所定時間（即ち、上型１２の型開きが完了
するまでの時間）だけ該シヤツトオフピン２３
を、その先端面２３ｃが一次成形品１０のタブ部
２０の上面に当接した状態のままで保持させる。
具体的には、作動シリンダ９は、合せ金型１の型
開き速度と同じ速度でシヤツトオフピン２３をそ
の閉塞位置から突出位置まで突出動させる如くそ
の作動が制御される。従つて、第３図Ｃに示す如
く、上型１２と一体的にノズル２２が上動しても
シヤツトオフピン２３は該ノズル２２に対して相
対変位し、その先端面２３ｃで一次成形品１０を
押圧しつづけて該一次成形品１０の下型１１から
浮き上がりを防止する如く作用する。この結果、
二次空間１４の厚さ寸法は、当初設計通りに正確
に設定されることとなる。

第１タイマーがタイムアツプすると（即ち、上
型１２の型開きが完了すると）、作動シリンダ９
が縮小してシヤツトオフピン２３を再び閉塞位置
に位置決めする（第３図Ａ参照）。この時、シヤ
ツトオフピン２３の位置決めは、該シヤツトオフ
ピン２３の突起２６が第３リミツトスイツチ３３
と係合して作動し作動シリンダ９の縮小動作を停
止させることにより行なわれる。又、この第３リ
ミツトスイツチ３３が作動すると、その作動信号
を受けて第２タイマー（図示省略）が計時動作を
開始し、所定時間だけシヤツトオフピン２３を現
状位置（即ち、閉塞位置）のまま保持せしめる。
従つて、一次成形品１０は、この所定時間の間、
成形空間１５内において非加圧状態のまま放置さ
れ、余分な歪が取除かれてその形状が落ちつけら
れる。

第２タイマーがタイムアツプすると作動シリン
ダ９が縮動作を開始し、シヤツトオフピン２３
は、第１リミツトスイツチ３１が突起２６と係合
して作動し該作動シリンダ９に停止信号を出力す
るまで上昇せしめられ、ノズル２２の噴口２４を
開口する。噴口２４が開口されると該噴口２４か
ら二次空間１４内に樹脂塗料が射出され、一次成
形品１０の表面１０ａ上に塗膜が積層形成される
（インモールドコート）。この場合、二次空間１４
の厚さ寸法が正確に設定されているため、該二次
空間１４において形成される塗膜の厚さは常に設
計通りの寸法となる。

尚、この噴口２４の開口状態は、第１リミツト
スイツチ３１の作動信号を受けて計時を開始する
第３タイマー（図示省略）によつて設定した時間
（即ち、樹脂塗料の射出が完了すると思われる時
間）だけ持続される。

第３タイマーがタイムアツプすると、作動シリ
ンダ９が再び伸長し、シヤツトオフピン２３を閉
塞位置に位置決めする。（初期位置に復帰）。尚、
この際、シヤツトオフピン２３の閉塞位置への位
置決めは、該シヤツトオフピン２３の突起２６に
よつて第２リミツトスイツチ３２が作動して作動
シリンダ９に停止信号が出力されることによつて
行なわれる。

以上説明した一連の作業工程を経ることによつ
てプラスチツク製の一次成形品１０の表面に樹脂
塗料を所定厚さにコーテイングしてなるプラスチ
ツク製ボンネツト（完成品）が形成される。

（考案の効果） 本考案のプラスチツクのインモールド成形装置
は上記の説明からも明らかなように、 (1) 一次成形品の形成後の型開き時にインジエク
ターのシヤツトオフピンによつて一次成形品を
該一次成形品保持側の金型に押し付けることに
より該一次成形品の型開き時における浮き上が
りを未然に防止するようにしているため、該一
次成形品の表面上に積層形成される塗膜の膜厚
が均一化され、また、該一次成形品の裏面側に
塗料が流れ込むということもなく、それだけよ
り高度のインモールドコートが実現される、 (2) 一次成形品の特にタブ部の浮き上がり防止を
インジエクターのシヤツトオフピンによつて行
なうようにしているため、金型にアンダーカツ
トを設けて該アンダーカツト部分の掛止作用に
よつて一次成形品の浮き上がりを防止するよう
にした従来のインモールド成形装置の如く製品
の側部に該製品の離型を阻害するような突起物
が形成されておらず、それだけ製品の離型が容
易となる、 (3) タブ部を形成する金型にアンダーカツト部が
設けられていないため、アンダーカツトを設け
るようにした従来のインモールド成形装置の如
く製品の離型時に該アンダーカツト部分に製品
の一部が残留するというようなことがなく、そ
れだけ金型の清掃作業が簡易化され作業工数が
低減される、 等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のインモールド成形装置
に使用されるインジエクターの縦断面図、第２図
は本考案実施例に係るインモールド成形装置の全
体断面図、第３図Ａないし第３図Ｄは第２図に示
したインモールド成形装置の作動状態図である。 １……合せ金型、２……インジエクター、３…
…固定定盤、４……可動定盤、５……プツシユバ
ツクシリンダ、６……スペーサ、７……ライザ
ー、８……スタテイツクミキサー、９……作動シ
リンダ、１０……一次成形品、１１……下型、１
２……上型、１３……一次空間、１４……二次空
間、２１……インジエクター本体、２２……ノズ
ル、２３……シヤツトオフピン、２４……噴口、
２８……塗料溜り、２９……ウオータジヤケツ
ト、３１，３２，３３，３４……リミツトスイツ
チ、４０……制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相互に型合せされることによりその間にプラス
   チツク製一次成形品形成用の一次空間を形成する
   とともに、該一次成形品の形成後に相互に所定量
   離間させることにより前記一次成形品から離間せ
   しめられる一方の金型と他方の金型に保持された
   前記一次成形品との間に二次空間を形成し得る如
   くした合せ金型と、樹脂塗料を前記二次空間内に
   射出するノズルを備えるとともに該ノズルの先端
   を前記二次空間に臨ませて前記一方の金型側に配
   置されるインジエクターとを備えたプラスチツク
   のインモールド成形装置であつて、前記インジエ
   クターは、前記ノズルに対して該ノズルの軸心部
   に配置されるとともに前記ノズル噴口を開口せし
   める開口位置と該ノズル噴口を閉塞し且つその先
   端面が前記一方の金型の成形面の一部を構成する
   閉塞位置と前記二次空間の型開き方向における前
   記ノズル先端と一次成形品との間隔に相当する寸
   法だけ前記閉塞位置より外方に位置する突出位置
   との間で移動可能なる如く作動シリンダによつて
   駆動されるシヤツトオフピンを備える一方、前記
   作動シリンダには、前記合せ金型の型開き時にそ
   の型開き速度と同じ速度で前記シヤツトオフピン
   を前記ノズルに対して前記閉塞位置から突出位置
   まで突出させる如く該合せ金型の動作に対応して
   該作動シリンダの作動を制御する制御手段が設け
   られていることを特徴とするプラスチツクのイン
   モールド成形装置。