JPH0976247A

JPH0976247A - 部分厚肉成形品の製造用金型および製造方法

Info

Publication number: JPH0976247A
Application number: JP23518095A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Shibata; 康雅柴田; Mamoru Kimura; 護木村
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-13
Also published as: JP3548297B2

Abstract

(57)【要約】【課題】充分な強度の厚肉部が形成可能となるととも
に、ヒケの発生がより効果的に防止可能となる部分厚肉
成形品の製造用金型および製造方法の提供。【解決手段】薄肉部から突出するボス５を有する部分厚
肉成形品を成形するにあたり、ボス５を成形する凹んだ
形状のボス成形部50の近傍に圧縮流体を圧入する圧入部
53と、前記薄肉部を成形する薄肉成形面21A のボス成形
部50の近傍となる部分を凹まして形成した前記圧縮流体
の滞留部54とを金型に設け、滞留部54に滞留する圧縮流
体で周囲の溶融樹脂３を押圧してヒケを防止するととも
に、滞留部54に圧縮流体を滞留させることにより、ボス
５に到達する圧縮流体の量を抑制し、ボス５の根元部分
の薄肉化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部分的に厚肉とな
るボスやリブ等が設けられた部分厚肉成形品の製造用金
型および製造方法に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、インストルメント・パネル等の
自動車の大型内装品を射出成形で一体成形することが試
みられている。内装品等の成形品は、より大きなものが
一体成形されるほど、自動車等の部品点数がより大幅に
削減されることから、様々な製造用金型や製造方法が利
用されている。また、成形品は、大型になる程、補強の
ためのリブや、取付けのためのボス等の部分的に他の部
分よりも厚肉となった厚肉部を多く必要とするが、厚肉
部は、射出成形の際、他の薄肉部よりも樹脂の冷却・硬
化が遅いため、その表面にヒケが発生しやすいという特
質がある。成形品としては、ヒケのない良好な成形品が
望まれ、特に、自動車の内装となる成形品は、ヒケが発
生すると外観不良となり、その製品としての価値が著し
く損なわれる。このため、溶融樹脂が充填された金型に
圧縮流体を圧入し、この圧縮流体の圧力で充填された溶
融樹脂を金型の成形面に向かって押圧し、厚肉部にヒケ
が生じないようにした以下のA)，B)の製造方法が知られ
ている。 A) 成形すべきボスの外形に応じて凹んだ厚肉成形部
と、この厚肉成形部の内部に遊嵌されるとともに、厚肉
成形部の内部に向かって進退可能となったコア部とで筒
状のボスを成形する金型を採用する。そして、金型のコ
ア部に圧縮流体を送り、送られた圧縮流体の圧力でコア
部を前進させるとともに、コア部の周囲に流出した圧縮
流体の圧入で溶融樹脂を厚肉成形部の成形面に向かって
押圧し、これにより、ヒケの防止を図る。（特開昭５０
−７５２４７号公報）。 B) 成形すべきボスの外形に応じて凹んだ厚肉成形部の
外周近傍に圧縮流体を圧入する圧入孔を設け、この圧入
孔の開口を多孔質部材で塞いだ金型を採用する。そし
て、圧入孔に圧縮流体を送り、送られた圧縮流体の圧力
で充填された溶融樹脂を金型の成形面に向かって押圧
し、これにより、ヒケの防止を図っている（特開昭５９
−２２０３３７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、A)，B)
の製造方法には、以下のa)，b)のような問題がある。 a) ボスとなる溶融樹脂の内側に圧縮流体が圧入される
ので、ボスの側壁や底部となる溶融樹脂には、圧縮流体
の圧力が有効に作用し、圧縮流体の保圧効果が充分達成
されるが、ボス外周の近傍にある溶融樹脂には、圧縮流
体の圧力が有効に作用せず、また、厚肉部でも中実とな
る壁状のリブには、圧縮流体の保圧効果が充分発揮でき
ないので、ヒケが発生するおそれがあるという問題があ
る。 b) ボス外周の近傍に圧縮流体を圧入すると、根元部分
の溶融樹脂が薄肉となり、ボスの強度が損なわれること
があるうえ、ボス外周の近傍に圧縮流体を単に圧入した
だけでは、圧縮流体がボスの近傍から周辺へ逃げてしま
うので、圧縮流体の圧力が有効に作用せず、圧縮流体の
保圧効果が充分発揮されず、ヒケが発生する場合がある
という問題がある。なお、本願出願人は、ボスの根元部分をテーパ状に広げ
て充填した樹脂の肉厚を確保し、ボス外周の近傍に圧縮
流体を圧入しても、ボスの根元部分が過度に薄肉ならな
いようにするとともに、圧入した圧縮流体でヒケを防止
する製造方法を提案している（特願平６−２０４９４０
号）。しかしながら、この製造方法でも、圧入された圧
縮流体の圧力と、ボスの根元部分が肉厚との関係が微妙
なため、成形しようとするボスの大きさや形状によって
は、圧縮流体を圧入しても、ボスの根元部分の肉厚によ
りヒケが発生する場合があり、さらなる改良が要望され
ている。

【０００４】本発明の目的は、充分な強度の厚肉部が形
成可能となるとともに、ヒケの発生がより効果的に防止
可能となる部分厚肉成形品の製造用金型および製造方法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、薄
肉部から突出する厚肉部が部分的に形成された部分厚肉
成形品を成形するための部分厚肉成形品の製造用金型で
あって、前記厚肉部を成形する凹んだ形状の厚肉成形部
の近傍に圧縮流体を圧入する圧入部と、前記薄肉部を成
形する薄肉成形面の前記厚肉成形部の近傍となる部分を
凹まして形成した前記圧縮流体の滞留部とを備えたこと
を特徴とする。本発明の第２発明は、薄肉部から突出す
る厚肉部が部分的に形成された部分厚肉成形品の製造方
法であって、前記厚肉部を成形する凹んだ形状の厚肉成
形部の近傍に圧縮流体を圧入する圧入部と、前記薄肉部
を成形する薄肉成形面の前記厚肉成形部の近傍となる部
分を凹まして形成した前記圧縮流体の滞留部とを備えた
金型を用い、この金型に溶融樹脂を充填し、前記厚肉成
形部に前記溶融樹脂が到達した後、前記圧入部から前記
厚肉成形部の近傍および前記溶融樹脂の間へ圧縮流体の
圧入を開始するとともに、前記滞留部に前記圧縮流体を
滞留させることを特徴とする。以上において、前記圧入
部は、前記滞留部と離間して配置され、前記圧入部およ
び前記滞留部の間には、前記圧縮流体を導く誘導路が設
けられていることが望ましい。また、前記厚肉成形部
は、前記薄肉部から突出する円筒状のボスおよび／また
は壁状のリブを前記厚肉部として成形するものであり、
前記滞留部は、前記ボスの周辺を囲う環状の溝または前
記リブに沿った溝とされていることが好ましい。

【０００６】以上のような本発明では、次のような材
料、成形装置、および、成形手順を採用することができ
る。（１）材料材料となる合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポ
リアミド等の熱可塑性樹脂、および、これらの熱可塑性
樹脂にエチレン−α−オレフィン共重合体エラストマ等
のエラストマ、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラ
ス繊維、炭素繊維等の充填剤を添加したものが採用で
き、主に、ポリプロピレン系樹脂が採用できる場合が多
い。なお、圧縮流体としては、窒素ガス等の不活性ガス
や、空気等の混合気体が採用できる。（２）成形装置成形装置としては、通常の標準的な射出成形機および射
出圧縮成形機が採用できる。金型としては、個々の成形
方式に適したものを採用すればよい。金型に設ける圧入
部としては、金型に充填された溶融樹脂が内部に流入せ
ず、かつ、圧縮流体が充分通気可能な程度の細孔を有す
るピンおよび多孔質部材等の通気部材が採用できる。な
お、内部に圧入される圧縮流体が外部に漏れないよう
に、前述のピン等の設置部位にＯリング等を介装するこ
とにより、シール性を確保することが望ましい。金型の
滞留部としては、圧縮流体が滞留するように、成形面を
凹ませて形成したもの等が採用できる。ただし、滞留部
と厚肉成形部との境界が切り立ったエッジとなる場合
は、面取りやアール処理等を施して、当該部分に応力が
集中するのを防止することが望ましい。金型の誘導路と
しては、圧入部から滞留部まで圧縮流体を誘導するもの
であればよく、成形面の内部に没する溝状のものや、成
形面から突出する突条等が採用できる。前述の滞留部お
よび誘導路のうち滞留部を単独に設けてもよいが、滞留
部および誘導路の両方を併用することが望ましい。

【０００７】（３）成形手順以上のような成形装置等で成形を行う場合には、次の手
順が採用できる。金型を閉鎖する。射出装置から溶融樹脂を射出し、金型内へ溶融樹脂の
充填を開始する。溶融樹脂の充填開始後、圧入部に圧縮流体を送り、溶
融樹脂と金型の成形面との間に圧縮流体を圧入する。こ
の圧縮流体の圧入タイミングは、充填開始後であって、
溶融樹脂と金型の成形面との間に圧縮流体を圧入するこ
とができれば、溶融樹脂の充填完了時あるいは充填完了
の前後でもよい。なお、圧入タイミングを射出装置と連
動させれば、溶融樹脂の充填完了時に圧縮流体の圧入を
開始できるし、遅延タイマー等を用いれば、充填開始後
の適宜なタイミングで圧縮流体の圧入を開始できる。圧入部からの圧縮流体は、滞留部に滞留し、成形品の
表面を成形する金型成形面に向かって厚肉成形部の溶融
樹脂を選択的に押圧し、ヒケの発生を防止する。この圧
縮流体が溶融樹脂を押圧する状態で、溶融樹脂を冷却・
硬化させる。なお、圧入部および滞留部の間に誘導路を
設けておけば、圧入部から滞留部に圧縮流体を効率良く
誘導することが可能となる。溶融樹脂が所定の温度まで冷却してしまうまでに、圧
縮流体の圧入を継続しながら保圧を行う工程、圧縮流体
の圧入を停止した後、圧縮流体の圧力を維持しながら保
圧を行う工程、および、圧縮流体を金型の外部に排気
し、金型内部を脱圧する工程を順次行う。成形が完了した成形品の離型がスムーズに行える程度
の残圧を金型内部に残した状態で、金型を開けて成形品
を取り出し成形を完了することもできる。

【０００８】このような本発明では、滞留部に圧縮流体
が滞留するので、厚肉成形部の外周近傍に充填された溶
融樹脂にも充分な圧力が加わり、この圧力により厚肉成
形部およびその近傍に充填された溶融樹脂が、成形品の
表面を成形する金型成形面に向かって押圧されるうえ、
滞留部が圧縮流体を滞留させておくので、圧縮流体が厚
肉成形部の近傍から周辺へ逃げることがなく、これによ
り、ヒケの発生が確実に防止されるようになる。また、
滞留部に圧縮流体を滞留させることにより、厚肉部に到
達する圧縮流体の量が抑制されるので、厚肉部の根元部
分を薄肉にしない。このため、圧縮流体を圧入しても、
厚肉部の肉厚、ひいては、強度が充分確保され、厚肉部
の大きさ、形状および位置に関係なく、ヒケの発生が防
止されるようになり、これにより前記目的が達成され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。本発明は、射出成形、射出圧縮
成形等の成形法に適用できるが、以下ガス射出成形法に
適用した場合について説明する。図１には、本実施形態
に係る射出成形機１の要部が示されている。この射出成
形機１は、金型２の内部に溶融樹脂３を射出する射出装
置10と、金型２の型締めを行う型締装置30と、圧縮流体
である高圧の窒素ガスを供給するガス供給装置40とを有
するものである。射出装置10は、筒状のバレル11と、こ
のバレル11の内部で溶融樹脂３を混練するスクリュー12
とを設けたものである。バレル11の先端には、金型２に
接続されるノズル13が設けられている。型締装置30は、
図中右側の固定側ダイプレート31に向かって、移動側ダ
イプレート32を図示しない油圧シリンダ装置等で押圧
し、これにより金型２の型締めを行うものである。固定
側ダイプレート31には、射出装置10のノズル13を受ける
ブッシュ33が設けられている。ブッシュ33の中心部分に
は、固定側ダイプレート31を貫通する貫通孔34が設けら
れている。一方、移動側ダイプレート32には、金型２の
内部に充填された溶融樹脂３の内部に注入するガスを通
すための通路35が設けられている。

【００１０】金型２は、図中右側の固定金型部2Aと、左
側の移動金型部2Bとに分割されたものである。固定金型
部2Aおよび移動金型部2Bの間には、インストルメントパ
ネルを成形するための空洞であるキャビティ21が形成さ
れている。固定金型部2Aには、キャビティ21に溶融樹脂
３を導入するための通路であるランナ22およびスプル23
が設けられている。このうち、ランナ22は、固定側ダイ
プレート31の貫通孔34と接続され、この貫通孔34を介し
て射出装置10のノズル13と連通する。移動金型部2Bに
は、キャビティ21に充填された溶融樹脂３の内部に注入
される窒素ガスを導入するための注入ガス流路25と、充
填された溶融樹脂３とキャビティ21の成形面との間に圧
入される窒素ガスを導入する保圧ガス流路26とが設けら
れている。注入ガス流路25は、上流側の端部が移動側ダ
イプレート32側の通路35に接続され、下流側が二つの分
岐路25A に分かれている。なお、図では一方の分岐路25
Aのみが示されている。保圧ガス流路26は、下流側が四
つの分岐路26A に分かれている。なお、図においては、
そのうちの二つの分岐路26A のみが示されている。

【００１１】図２および図３には、金型２の内部に形成
されたキャビティ21が示されている。図において、キャ
ビティ21は、厚さ寸法が全体的にほぼ均一にされた薄肉
のインストルメントパネルを成形するものである。キャ
ビティ21には、溶融樹脂３を薄肉に成形する薄肉成形面
21A と、この薄肉成形面21A よりも溶融樹脂３を厚肉に
成形するガスチャンネル案内部21B が形成されている。
薄肉成形面21A は、キャビティ21の全体に広がったもの
であり、運転用の計器類およびスイッチ類、ならびに、
エアコン用の吹き出し口等を取付けるための開口４を成
形する部分を有している。ガスチャンネル案内部21B
は、キャビティ21の長手方向に沿って、当該キャビティ
21の前縁および後縁の各々の近傍に形成されたものであ
る。各ガスチャンネル案内部21B の中央部分には、充填
された溶融樹脂３の内部にガスを注入するためのガス注
入口27が設けられている。各ガス注入口27は、注入ガス
流路25から分岐した分岐路25A に接続されている。ここ
で、ガスチャンネル案内部21B に充填された溶融樹脂３
は、金型２にガスを注入することにより、内部に中空の
ガスチャンネル3Aが形成されるようになっている。

【００１２】また、キャビティ21には、インストルメン
トパネルの助手席側の裏面の四箇所に本願発明の厚肉部
であるボス５を成形するボス成形部50が設けられてい
る。図４（Ａ）には、ボス５およびボス成形部50が拡大
さて示されている。このうち、ボス５は、ボルトを螺合
させるボス孔5Aを有する円筒状の突起である。ボス成形
部50は、ボス５を成形する凹んだ形状の厚肉成形部であ
り、その根元部分50A は、端部に向かってテーパ状に拡
がり、先端部分50A よりもボス５を厚肉に成形するよう
になっている。ボス成形部50の内部には、窒素ガスを圧
入するためのガスピン51が当該ボス成形部50と同軸とな
るように設けられている。ガスピン51は、側面形状がＴ
字形状となったパイプ状部材である。ガスピン51の先端
は、ボス孔5Aの底部に達し、ボス孔5Aの底面と対向する
端面が開口されている。ガスピン51の基端には、先端側
よりも直径の大きい鍔部52が設けられている。ガスピン
51の側面には、ガスピン51の内部に窒素ガスを導入する
ための導入口51A が鍔部52の近傍に設けられている。導
入口51A は、保圧ガス流路26から分岐した分岐路26A か
らさらに分岐した導通路26B に接続されている。一方、
鍔部52の側面には、溝52A が設けられ、この溝52A にＯ
リング52B が巻回されている。このＯリング52B によ
り、ガスピン51に導入される窒素ガスが金型２の外部に
漏れないようになっている。

【００１３】ボス成形部50の近傍には、窒素ガスをボス
５の周辺に圧入するための圧入部であるガス圧入口53が
ボス成形部50から所定寸法離間して設けられている。ま
た、ボス成形部50の周りには、ガス圧入口53から圧入さ
れた窒素ガスを滞留させるための環状の滞留部54がガス
圧入口53よりもボス成形部50に近い位置に設けられてい
る。ガス圧入口53は、可動金型部2Bをくり抜いて形成し
た空洞55に、側面形状がＴ字形状の中実部材56を配置し
て形成されたものである。空洞55は、中実部材56に応じ
た形状を有し、その内側面には、窒素ガスを導入するた
めの導入口55A が設けられている。導入口55A は、保圧
ガス流路26から分岐した分岐路26A からさらに分岐した
導通路26C に接続されている。中実部材56の先端は、図
４（Ｂ）にも示されるように、ガス圧入口53との間に若
干の隙間を残して、ガス圧入口53の大部分を塞ぐものと
なっている。これにより、窒素ガスは、ガス圧入口53か
らキャビティ21側へ流通可能とされる一方、キャビティ
21内の溶融樹脂３は、空洞55に侵入不可能となってい
る。中実部材56の基端には、先端側よりも直径の大きい
鍔部57が設けられている。この鍔部57の側面には、溝57
A が設けられ、この溝57A にＯリング57B が巻回されて
いる。このＯリング57B により、空洞55に導入される窒
素ガスが金型２の外部に漏れないようになっている。

【００１４】滞留部54は、可動金型部2B側の薄肉成形面
21A のボス成形部50の近傍となる部分を凹まして形成し
たものである。滞留部54は、断面「く」字型状の溝であ
り、外側部分の傾斜が内側部分の傾斜よりも緩くされる
とともに、最も深い部分がガスピン51側に偏って設けら
れている。滞留部54とボス成形部50との境界部54A は、
アール処理により、切り立ったエッジを丸めたものとな
っている。これにより、得られる成形品のボス５の根元
に応力が集中しないようになっている。滞留部54および
ガス圧入口53の間には、ガス圧入部53から滞留部54まで
窒素ガスを導く誘導路58が設けられている。誘導路58
は、図５に示されるように、可動金型部2Bの薄肉成形面
21A を凹まして形成した底の丸い溝である。ここで、図
４に戻って、ガスピン51およびガス圧入口53から圧入さ
れた窒素ガスは、ボス成形部50およびその近傍に充填さ
れた溶融樹脂３を固定金型部2A側の成形品の表側を成形
する成形面に向かって押圧するようになっている。特
に、滞留部54に滞留した窒素ガスは、ボス５の近傍に充
填された溶融樹脂３を固定金型部2A側に向かって押圧可
能となっている。これにより、成形品にボス５を設けて
も、ボス５の近傍にヒケが発生することが防止されるよ
うになっている。また、滞留部54に窒素ガスを滞留させ
ることにより、ボス５に到達する窒素ガスの量が抑制さ
れるので、ボス５の根元部分が薄肉にならない。このた
め、窒素ガスを圧入しても、ボス５の肉厚、ひいては、
強度が充分確保され、ボス５の大きさ、形状および位置
に関係なく、ヒケの発生の防止が可能となっている。

【００１５】図１に戻って、ガス供給装置40は、ボンベ
から取り出した窒素ガス等を圧縮して増圧する増圧器41
と、金型２に対して窒素ガスの供給および排出を選択的
に行う切替装置42と、この切替装置42を制御するための
制御装置43とを備えたものである。増圧器41は、高圧気
体である駆動エアーを動力源とするレシプロ式のコンプ
レッサであり、内部に導入された窒素ガスを増圧して切
替装置42に送出するようになっている。制御装置43は、
デジタルシーケンサ等から構成され、所定の制御シーケ
ンスプログラムを内蔵したものであり、増圧機31に対す
る窒素ガス送出信号、ならびに、切替装置42に対するガ
ス供給の開始および停止を指令する制御信号を所定のタ
イミングで送信するようになっている。切替装置42は、
増圧器41のガス吐出口に連結されたメイン管44から分岐
したガス注入用枝管45およびガス圧入用枝管46を備えた
ものである。ガス注入用枝管45は、移動側ダイプレート
32の通路35を介して金型２の注入ガス流路25に連結さ
れ、ガスチャンネル案内部21B に充填された溶融樹脂３
の内部に注入される加圧ガスを供給するものとなってい
る。ガス注入用枝管45には、操作器を備えた電磁弁等の
自動弁47A と、金型２側に供給する注入ガスを所定の圧
力に調節する減圧弁48A とが設けられている。減圧弁48
A の下流側には、溶融樹脂３の内部に注入された注入ガ
スを外部に排気する排気管45A が連結されている。排気
管45A には、操作器を備えた電磁弁等の自動弁49A が設
けられている。ガス圧入用枝管46には、ガス注入用枝管
45と同様に、操作器を備えた電磁弁等の自動弁47B と、
金型２側に供給する保圧ガスを所定の圧力に調節する減
圧弁48B とが設けられている。減圧弁48B の下流側に
は、溶融樹脂３の内部に注入された保圧ガスを外部に排
気する排気管46A が連結されている。排気管46A には、
操作器を備えた電磁弁等の自動弁49B が設けられてい
る。金型２に供給される注入ガスおよび保圧ガスは、切
替装置42の自動弁47A,47B,49A,49B を適宜開閉操作する
ことにより、それぞれ独立して供給タイミング等が制御
可能となっている一方、減圧弁48A, 48Bを適宜調節操作
することにより、それぞれ独立して圧力が制御可能とな
っている。

【００１６】以下に、本実施形態におけるガス射出成形
の手順について説明する。まず、金型２をダイプレート
31, 32にセットし、型締装置30を起動して金型２を閉鎖
する。この後、射出装置10を起動し、金型２の内部に溶
融樹脂３を充填する。この際、金型２に充填された溶融
樹脂３は、この後に行われるガスの注入により流動が促
進されるので、キャビティ21の隅々まで完全に充満させ
る必要がなく、射出装置10の射出圧力は低く設定でき
る。溶融樹脂３の充填を開始した後、注入ガス流路25に
注入ガスを供給し、ガスチャンネル案内部21B に充填し
た溶融樹脂３の内部にガスを注入し、ガスチャンネル3A
を形成する。このガス注入の開始と同時、または、ガス
注入の開始から多少遅れて、保圧ガス流路26に窒素ガス
を供給し、滞留部54およびボス孔5Aの底部に窒素ガスを
滞留させる。

【００１７】ここで、薄肉成形面21A の間に充填された
溶融樹脂３については、ガスチャンネル3A内の窒素ガス
の圧力が、溶融樹脂３の成形完了まで所定値に維持され
るので、このガスチャンネル3A内のガスで薄肉成形面21
A の間の溶融樹脂３を当該成形面21A に密着させ、薄肉
成形面21A の溶融樹脂３のヒケを防止する。一方、ボス
成形部50およびその近傍に充填された溶融樹脂３につい
ては、滞留部54およびボス孔5Aの底部へのガスの圧入を
継続しながら保圧を行う工程、ガスの圧入を停止した
後、当該ガスの圧力を維持しながら保圧を行う工程、お
よび、圧入したガスを金型２の外部に排気し、金型２内
部を脱圧する工程を順次行う。これにより、溶融樹脂３
の成形完了まで滞留部54およびボス孔5Aの底部のガスの
圧力が所定値以上に維持されるので、このガスで、ボス
成形部50およびその近傍に充填された溶融樹脂３を成形
面に密着させ、溶融樹脂３のヒケを防止する。従って、
成形品であるインストルメントパネルは、全体にわたっ
てヒケの発生が防止され、インストルメントパネルの外
観品質が損なわれない。溶融樹脂３の冷却・固化が完了
した後、成形品の離型がスムーズに行える程度のガス圧
を金型２の内部に残した状態で、金型２を開けて成形品
を取り出し成形を完了する。

【００１８】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、ボス成形部50が成形するボ
ス５のボス孔5Aの底部に窒素ガスを圧入するためのガス
ピン51を設けるとともに、窒素ガスをボス５の周辺に圧
入するガス圧入口53をボス成形部50の近傍に設け、これ
らのガスピン51およびガス圧入口53から溶融樹脂３と可
動金型部2Bとの間に窒素ガスを圧入したので、この窒素
ガスがボス成形部50およびその近傍に充填された溶融樹
脂３を固定金型部2A側、すなわち、成形品の表側を成形
する成形面に向かって押圧するようになり、成形品の表
面にヒケが発生することを未然に防止できる。

【００１９】また、ボス成形部50の周りに、環状の凹み
である滞留部54を設け、この滞留部54にガス圧入口53か
ら圧入された窒素ガスを滞留するようにしたので、圧入
した窒素ガスがボス成形部50の周辺から他の部分へ逃げ
ることなくなり、ヒケの発生を有効かつ確実に防止でき
るうえ、滞留部54に窒素ガスを滞留させることにより、
ボス５に到達する窒素ガスの量が抑制されるので、ボス
５の根元部分が薄肉にならず、ボス５の肉厚、ひいて
は、強度を充分確保できる。なお、これにより、ボス５
の大きさ、形状および位置に関係なく、ヒケの発生を防
止できる。

【００２０】さらに、滞留部54とガス圧入口53とを離間
して配置したので、滞留部54には、ガス圧入口53から圧
入される大きなガス圧が直接加わらず、滞留部54に滞留
するガス圧が均一となり、ボス５の周辺の肉厚を均一と
でき、この点からもボス５の強度を充分確保できる。し
かも、滞留部54およびガス圧入口53との間に、ガス圧入
部53から滞留部54まで窒素ガスを導く誘導路58を設けた
ので、滞留部54とガス圧入口53とを離間して配置して
も、滞留部54に確実に窒素ガスを滞留させることがで
き、この点からも、ヒケの発生を確実に防止できる。さ
らに、ガス圧入のための金型構造を簡略化できる。

【００２１】また、エッジのアール処理により、滞留部
54とボス成形部50との境界部54A を丸めたので、得られ
る成形品のボス５の根元に応力が集中せず、この点から
も、ボス５の強度を充分確保できる。

【００２２】さらに、金型２に充填した溶融樹脂３の内
部にガス注入口27からガスを注入し、ガスチャンネル案
内部21B 内の溶融樹脂３にガスチャンネル3Aを形成し、
ガスチャンネル3A内のガスで薄肉成形面21A の間に充填
された溶融樹脂３を当該成形面21A に密着させるように
したので、ボス５以外の部分のヒケが防止され、インス
トルメントパネルの全体にわたってヒケの発生を防止で
きる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明する。〔実施例〕本実施例は、前記実施形態で示した金型２お
よび成形手順でインストルメントパネルを成形する実験
である。〔射出条件〕この実施例では、成形材料としてポリプロ
ピレン（出光ポリプロJ-762HP,ＭＩ＝10ｇ／10分； 230
℃,2.16kgf）を採用するとともに、射出成形機として、
三菱重工（株）製の射出成形機（850MGW-160：最大型締
力850t）を用い、以下のような条件で成形を行う。射出条件溶融樹脂温度；２２０ ℃ 金型温度；４０ ℃ 射出時間；５秒冷却時間；４０秒注入ガスに関する条件 1)注入ガス圧力；１０ＭＰａ 2)ガス注入タイミング；樹脂充填開始から４．０秒後 3)ガス注入時間；２．０秒 4)注入ガス圧保持時間；２０秒 5)注入ガス脱圧時間：１０秒圧入ガス（滞留部54において保圧するガス）に関する条件 1)保圧ガス圧力；７．０ＭＰａ 2)ガス圧入タイミング；樹脂充填完了から０．５秒後 3)ガス圧入時間；２５秒 4)保圧ガス圧保持時間；１０秒 5)保圧ガス脱圧時間：５．０秒なお、ガスピン51からも上記と同様にガスを圧入する。

【００２４】〔比較例〕前記実施例と比較するために、
以下のような比較例１，２についての実験を行う。な
お、各比較例１，２は、前記実施態様で示した滞留部を
省略した金型で前記実施例と同様のインストルメントパ
ネルを成形する実験である。〔比較例１〕本比較例１は、ボスを成形するボス成形部
の根元部分を、成形面との勾配が６０度となるようにテ
ーパ状に拡げ（図７参照）、ボスの根元を厚肉に成形す
る金型で射出成形を行う実験である。〔比較例２〕本比較例２は、ボスを成形するボス成形部
の根元部分を、成形面との勾配が３０度となるようにテ
ーパ状に拡げ（図８参照）、ボスの根元を厚肉に成形す
る金型で射出成形を行う実験である。

【００２５】〔実験結果〕前記実施例では、図６に示さ
れるように、ボス５を設けた面とは反対側の面、すなわ
ち、インストルメントパネルの表側の面６には、ヒケが
生じず、しかも、ボス５の根元が薄肉となることがな
く、ボス５の強度が充分確保された。また、ガスチャン
ネル3Aにより、他の部分にもヒケの発生が見られなかっ
た。このことから、本実施例によれば、ボスの強度が充
分確保され、かつ、外観品質の良好なインストルメント
パネルが得られることが判る。

【００２６】比較例１では、図７に示されるように、圧
入した窒素ガスにより、ボス５の根元部分の周辺の薄肉
部７の厚さが薄くなり、ボス５の強度が若干損なわれ
た。しかも、インストルメントパネルの表側の面６に
は、僅かなヒケ８が生じていた。なお、図中の破線は、
金型の成形面を示す。比較例２では、図８に示されるよ
うに、圧入した窒素ガスにより、ボス５の根元部分９の
厚さが著しく薄くなったうえ、根元部分９の周辺の薄肉
部７の厚さが若干薄くなり、ボス５の強度が損なわれ
た。しかも、インストルメントパネルの表側の面６に
は、著しいヒケ８が生じていた。なお、図中の破線は、
金型の成形面を示す。これらにより、比較例１，２で
は、ボスの強度が充分確保できず、また、外観品質の良
好なインストルメントパネルは得られないことが判る。

【００２７】以上、本発明について好適な実施形態およ
び実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施
形態および実施例に限られるものでなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更
が可能である。例えば、金型に設ける圧入部としては、
前記実施形態で示した、金型に設けた隙間から圧縮流体
を圧入するものに限らず、細孔を有するパイプ状のピン
や、細かい孔の開いた多孔質部材を金型の成形面に設け
たものでもよく、金型に充填された溶融樹脂が内部に流
入せず、かつ、圧縮流体が充分通気可能なものであれ
ば、その具体的構造は、実施にあたり適宜選択できる。

【００２８】また、滞留部に滞留した圧縮流体で充分溶
融樹脂を押圧できる場合には、ボス孔の内部に対するガ
スの圧入は、必ずしも必要ではなく、この場合には、ボ
ス孔内部へのガスの圧入を省略してもよい。

【００２９】さらに、金型の誘導路としては、前記実施
形態で示した丸底溝状のものに限らず、図９（Ａ）〜
（Ｃ）の各々に示されるように、平底の溝状の誘導路59
A 、Ｖ字溝状の誘導路59B 、および、丸められた底面60
C をさらに凹まして丸底の溝61C を設けた二段溝状の誘
導路59C でもよい。あるいは、成形面を凹ましたもので
はなく、成形面から突出する突条からなるものでもよ
い。例えば、図９（Ｄ）〜（Ｇ）の各々に示されるよう
に、断面三角形状の一対の突条60D からなる誘導路59D
、断面矩形状の一対の突条60E からなる誘導路59E 、
蒲鉾状の突条60F からなる誘導路59F 、および、蒲鉾状
の突条60G の頂部を凹まして丸底の溝61G を設けた誘導
路59G でもよい。要するに、圧入部から滞留部まで圧縮
流体を誘導することができれば、その具体的な形状は限
定しない。

【００３０】また、前記実施形態では、成形品に形成し
たリブ内にガスチャンネルを形成したが、ガスチャンネ
ルは省略してもよい。この場合、成形されるリブを中実
の厚肉部とし、このリブを成形する厚肉成形部、この厚
肉形成部に沿った滞留部、および、前記厚肉形成部の近
傍の圧入部の各々を、必要となるリブに応じて金型に設
ければよい。また、厚肉部としては、ボスやリブに限ら
ず、自動車の樹脂製ホーイルキャップに一体的に設けら
れるとともに、ホイールへの装着に利用されるクリップ
等でもよく、要するに、成形品の薄肉面から突出する厚
肉部であって、成形品に一体成形されるものであれば、
その形状や機能等は限定されない。

【００３１】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、充分な強
度の厚肉部を形成することができるうえ、ヒケの発生を
より効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】前記実施形態のキャビティを示す平面図であ
る。

【図３】前記実施形態のキャビティを示す正面図であ
る。

【図４】前記実施形態の要部を示す断面図および平面図
である。

【図５】前記実施形態の誘導路を示す断面図である。

【図６】本発明の実施例の厚肉部であるボスを示す断面
図である。

【図７】本発明の比較例１の厚肉部であるボスを示す断
面図である。

【図８】本発明の比較例２の厚肉部であるボスを示す断
面図である。

【図９】本発明の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

２金型３溶融樹脂５厚肉部としてのボス 21A 薄肉成形面 50 厚肉成形部としてのボス成形部 53 圧入部としてのガス圧入口 54 滞留部 58 誘導路 59A 〜59G 誘導路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉部から突出する厚肉部が部分的に形成
された部分厚肉成形品を成形するための部分厚肉成形品
の製造用金型であって、前記厚肉部を成形する凹んだ形状の厚肉成形部の近傍に
圧縮流体を圧入する圧入部と、前記薄肉部を成形する薄肉成形面の前記厚肉成形部の近
傍となる部分を凹まして形成した前記圧縮流体の滞留部
と、を備えたことを特徴とする部分厚肉成形品の製造用
金型。
【請求項２】請求項１に記載の部分厚肉成形品の製造用
金型において、前記圧入部は前記滞留部と離間して配置
され、前記圧入部および前記滞留部の間に前記圧縮流体
を導く誘導路が設けられていることを特徴とする部分厚
肉成形品の製造用金型。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の部分厚肉
成形品の製造用金型において、前記厚肉成形部は、前記
薄肉部から突出する円筒状のボスおよび／または壁状の
リブを前記厚肉部として成形するものであり、前記滞留
部は、前記ボスの周辺を囲う環状の溝または前記リブに
沿った溝とされていることを特徴とする部分厚肉成形品
の製造用金型。
【請求項４】薄肉部から突出する厚肉部が部分的に形成
された部分厚肉成形品の製造方法であって、前記厚肉部を成形する凹んだ形状の厚肉成形部の近傍に
圧縮流体を圧入する圧入部と、前記薄肉部を成形する薄
肉成形面の前記厚肉成形部の近傍となる部分を凹まして
形成した前記圧縮流体の滞留部とを備えた金型を用い、この金型に溶融樹脂を充填し、前記厚肉成形部に前記溶
融樹脂が到達した後、前記圧入部から前記厚肉成形部の
近傍および前記溶融樹脂の間へ圧縮流体の圧入を開始す
るとともに、前記滞留部に前記圧縮流体を滞留させるこ
とを特徴とする部分厚肉成形品の製造方法。
【請求項５】請求項４に記載の部分厚肉成形品の製造方
法において、前記圧入部は前記滞留部と離間して配置さ
れ、前記圧入部および前記滞留部の間に前記圧縮流体を
導く誘導路が設けられていることを特徴とする部分厚肉
成形品の製造方法。
【請求項６】請求項４または請求項５に記載の部分厚肉
成形品の製造方法において、前記厚肉成形部は、前記薄
肉部から突出する円筒状のボスおよび／または壁状のリ
ブを前記厚肉部として成形するものであり、前記滞留部
は、前記ボスの周辺を囲う環状の溝または前記リブに沿
った溝とされていることを特徴とする部分厚肉成形品の
製造方法。