JPS6260614A - 表皮付き樹脂成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は表皮付き樹脂成形品の成形方法に閂づるもので
おる。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）従来
の表皮付き樹脂成形品は、樹脂塁月の表面に手作業で表
皮を貼り付（プることによって製造されていた。この製
造方法には非能率的で作業時間がかかり、製造コストも
高くなるという問題点かある。

そこで、この問題点を改善するために、表皮を金型内に
セットしてその表面に合成樹脂をＩＰｉＪ出成形し、成
形と表皮の貼り付けを同時に行うインモールド成形法も
考案されている。しかしながら、表皮に大きな射出圧力
が加わるため、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等の合
成繊維よりなる孔ヤ）、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチ
レン樹脂等にリノ、τるシート等を表皮として使用する
と、樹脂熱、う・４出圧力等によってその表皮がつぶれ
、４硯が低下するという問題が残されていた。

発明の構成 （問題点を解決りるための手段） 本発明は、下型に配設した少なくとも２個の）−１−人
機溝の各ポット内に溶融樹脂を充填する工程と、旧型と
下型の間に表皮を配置する工程と、−上型と下Ｊ’１２
とを型締めして−Ｆ１′７ビテイを形成する工程と、各
注入機構のピストン部材を十背ざぜてキャビティ内の表
皮の表面に溶融樹脂を注入するとと−しに、該ピストン
部材の上端部をキャビティと略面一に合わせる工程と、
溶融樹脂の固化後に両型を型開きして表皮付き樹脂成形
品を取外す工程とよりなる表皮付き樹脂成形品の成形方
法を採用することによって、前記問題点を解決したもの
である。

（作用） 各注入機構のピストン部材を上昇さ−せでキャごティ内
の表皮の表面に溶融樹脂を注入するとぎ、ポットとピス
トン部材が溶融樹脂の流路を形成し一″Ｃいるので、広
いランリ及びグー１〜に相当する流路が得られ、小さな
注入圧力で°成形することがＣきる。

また、上記注入の始期から中期において、表皮は溶融樹
脂の熱で軟化して伸び、上型の内面に押しつけられると
ともに、溶融樹脂との摩擦によってその流動方向に引張
られる。しかしながら、本発明では少なくとら２個の注
入機構の各ビスｉ〜ン部材を上昇させて、複数箇所から
注入を行うため、注入箇所が１か所の場合に比べて溶融
樹脂の流量及び流動長並びに表皮に与える熱量の局部的
集中が減少し、表皮の過剰な軟化や引張による変形が防
止ないし緩和される。

ざらに、注入の終期においては、溶融樹脂がキャビティ
内に充満するので、溶融樹脂及び表皮の全体に最大の注
入圧力がかかる。このとき、通常は各部に等しい圧力が
かかるもので必るが、樹脂成形品の形状が段差部首する
等の異形でおると、圧力は均一にかからず局部的に集中
して表皮をつぶしてしまう傾向が必る。しかしながら、
本発明においては複数の注入箇所から圧力をかけるため
、異形の樹脂成形品で必ってｂ各部にかかる圧力を均一
化してその集中を防止することがてき、表皮の部分的な
つ７５″Ｘれを防止覆ることができろ。

また、ピストン部材の上端面がキャビティと略面一に合
わされて、キャビティの一部を形成するので、成形後に
ランナーやゲート部分の付着しない成、形量が成形され
る。従って、成形後にランナーやゲート部分を除去する
必要がない。

（実施例） 以下、本発明を具体化した実施例を図面に従って説明す
る。

第８図に示すように、本実施例によって成形力る表皮付
き樹脂成形品６１はポリｊＵピレン樹脂（ＰＰ）よりな
る基材６２と、その表面に取着されたポリエステル繊維
よりなるイｔｉ　’Ｉの表皮６３とからなるものて市る
。同基材６２は左右両側の斜状部６４と、２つの平面部
６５と、両手面部６５を上下に隔てる殺外部６６とから
なっている。

また、本実施例に使用する樹脂成形装置の主要部は、第
１図に示１ように枠体部へと、該枠体部Ａに取付りられ
た金型部Ｂと、枠体部への近傍に設置され後述する型締
め用シリンダや駆動装置を作動させるための油圧ユニツ
１〜Ｇと１、枠体部へに取付けられ溶融樹脂を供給する
ための（Ａ利供給ユニットＤと、金型部Ｂの金型間に樹
脂成形品６つの表皮６３を供給するための表皮供給装置
Ｅとからなっている。まず、これらの各部Ａ〜Ｆについ
て順に詳述しておく。

枠体部Ａは、下方ベース１と、同下方ベース１上に垂立
した４水の支柱２と、同支柱２の上端に水平に固定され
た天井部材３と、支柱２に一端が固定されるとともに斜
状枠体４に支持さｒした突出ベース５とから構成されて
いる。

金型部Ｂは、前記下方ベース１に取付けられた型締め用
シリンダ６と、支柱２にガイドされなから型締用シリン
ダ６の作動ロッド６ａによって上下方向に往復動される
スライドベース７と、同スライドベース７上に固定され
た垂直部材８と、同垂直部材８の上端部に固定された下
型（可動型）９と、前記天井部材３の下面側に固定され
た上型（固定型＞１０と、前記下型９に設けられた左右
２つの注入機構１１と成形品取外し機構１２とから構成
されている。下型９と上型１０の間には前記樹脂成形品
６１の形状に対応するキャビティ２６が形成され、２つ
の注入機構１１は各々下型９のうち前記樹脂成形品６１
の２つの平面部６５のＦ面を形成する箇所に配設されて
いる。また、上型１０のうら前記各注入機＠１１に対向
する下面部には２つの圧力検知器５１．５２が設けられ
、溶融樹脂の射出圧力を検知するようになっている。

左右の各注入機構１１は、第２図に示すように下型９の
下向側に固定された断熱部＋ｓ　１１ａと、断熱部材１
１ａの内側に固定されたポット１３と、同ボット１３を
２００〜２２０’Ｃま（加に！！づるリング状のヒータ
１４と、同ポット１３内に士下方向に摺動可能に挿入さ
れたピストン部材１６からなる。

同ピストン部材１６はその外周部に高周波加熱用のコイ
ル１５を備えた第１ピストン１６ａと、同第１ピストン
１６ａの下端にシール１７を介して螺着された第２ピス
トン１６ｂとからなる。両ピストン１６ａ、１６ｂの内
部には第２ピストン１６ｂに出入口を有する循環通路１
８が形成されている。なｄ３、ピストン部材１６が第１
ピストン１６ａと第２ピストン１６ｂからなるのは高周
波加熱用コイル１５を装着するためで必って、ボット１
３内周而に該コイル１５が装置できれば、ビス［〜ン部
材１６は一部材でもよい。

また、ピストン部材１６には断熱部材２１及び連結部材
１９を介して作動ロッド２２を備える油圧シリンダ２３
が連結されている。両注入ＰＡ構１１の油圧シリンダ２
３は共に保持部材２４によって保持されている。

そして、ピストン部材１６の上面はその上背時において
キャビティ２６の下面と陥部−となり、キャビティ２６
を形成する一部となる。まｌこ下降時にはその上面と前
記ボット１３とによって円柱状の空間２５が形成される
。同空間２５には、後ｊホする材料供給ユニットＤから
の溶融樹脂か供給されるようになっている。

また、前記第１ピストン１６ａは外周部の高周波加熱用
コイル１５によって畠′に暖められているが、樹脂成形
品６１の成形後には前記循環通路１８に矢印方向に冷五
〇水が送られることによって冷却される。この冷却によ
って樹脂成形品６１が固化して、冷却が不要になったと
きは前記通路１８に圧縮空気が送られ冷却水は除去され
る。従って、ピストン部材１６は高周波加熱用コイル１
５の作用によって再び温度が上界する。

一方、樹脂成形品取外し機構１２は、第１図に示す通り
下方ベース１上に取着された直立ロッド２７と、第４図
等に示す通り下型８が下降したときに直立ロッド２７の
上端と当接しうる作動ロッド２Ｂと、下型９の内部にお
いて作動ロッド２８の上端に連結され、」イルスプリン
グ２９によって下方に付勢されている押上げピン３０と
から構成されている。同樹脂成形品取外し機構１２は下
型９の下降時に押上げピン３０よって樹脂成形品６１を
押上げ、該樹脂成形品６１を下型９から離ＩＩＲさせる
ためのものである。

油圧ユニットＣは型締め用シリンダ６、油圧シリンダ２
３及び後述する注入用シリンダ４５に図示しない部分で
連結され、これらのシリンダを作動させるためのもので
あって、通常の油圧ユニットを用いることができる。

材料供給ユニットＤは第１図及びその部分平面図でおる
第３図に示すようにプレート３６士に、可塑化シリンダ
４２、同可塑化シリンダ４２内のスクリューを駆動させ
るモータ３８、可塑化シリンダ４２内へペレット状の樹
脂を供給するホッパ３２、可塑化された樹脂を内部に蓄
える供給プランジャー４１、及び供給プランジャー４１
のピストンロッド４４を駆動させるシリンダ装置４５か
装着されている。同シリンダ装置４５は供給プランジャ
ー４１から前記注入機構１１の空間２５内に溶融樹脂を
供給づろもの′Ｃ必る。

萌配下方ベース１に固定されている突出ベース５には、
ボールネジ機構を介して前記プレート３６が取付けられ
ているとともに、前記ボールネジ機構のスクリュー３５
を回動させるためのモータ３７が固定されている。従っ
て、プレート３６トに装着された材料供給ユニットＤ仝
体は、モータ３８を作動させることによりボールネジ機
構のスクリュー３５に沿って往復動可能て必る。

可塑化シリンダ４２内で可塑化溶融された樹脂材料はチ
ェックバルブ３９を通って供給１ランジヤー４１内に蓄
えられ、プレート３６か前進した状態でシリンダ装置４
５が作動されてピストンロッド４４が押圧されると、第
４図に示す゛ように注入口４３を通って各注入機構１１
の空間２５内に供給されるようになっている。

また、前記ホッパ３２の上方には大型のホッパタンク３
１と、シリンダ３３によって開閉されるシャッタ３４と
が配設され、前記キャビティ２６の容品に児合ったペレ
ット状の樹脂材料をシャッタ３４の開閉により小出しに
供給づるようになっている。

表皮供給装置Ｆは樹脂成形品６１の表皮６３を挟持して
水平に支持刃るための支持枠５３と、同支持枠５３及び
表皮６３を下型９と上を１０の間に往復動可能に移動さ
せるための駆動機構（図示せず）とから構成されてａ３
す、前記金型部Ｂの側方に設りられている。

なお、下型９と上を１０の各縁部には１ｊ１１記支持枠
５３を挟持するための四部５４が形成されている。

次に、以上の通り構成された。樹脂成形装置を使用して
表皮付き樹脂成形品６１を成形する方法についで説明す
る。

［溶融樹脂の充填工程］ まず、第４図に示すように、下型９を下降させた状態で
モータ３７を駆動してスクリュ３５を回転させ、プレー
ト３６上に設けられた材料供給ユニットＤを下型９と上
型１０の間に前進させる。

このとき材料供給ユニットＤでは、約１チヤージ分のペ
レット状樹脂祠料がホッパタンク３１からホッパ３２内
に供給され、続いて可塑化シリンダ４２内へ送られて同
シリンダ４２内のスクリューにより可塑化溶融され、チ
ェックバルブ３９を通って供給プランジｖ−４１内に蓄
えられ′Ｃいる。

そして、注入口４３が下型９に設けられたん側の注入機
構１１の空間２５上にきたときに、月利供給ユニットＤ
の前進を停止きせる。

続いて、シリンダ装置４５を作動させてビス１へンロッ
ト４４を押圧し、供給プランジャー４１内の溶融樹脂を
左側の注入機溝１１における約１回の注入弁だけ前記空
間２５内へ充填する。

次に、モータ３７を逆転させて材料供給ユニツ１−　Ｄ
を後退させ、注入口４３が石側の））入成構１１の空間
２５上にきたとぎに、同桐料供給ユニットＤの後退を停
止させる。

そして、左側の場合と同様にシリンダ装置／１５を作動
させて、供給プランジャー４１内の溶融樹脂を右側の注
入機構１１の空間２５内へ充填する。

以上のようにして左右両側の空間２５内に供給された溶
融樹脂の総量は、キャビティ２６内において樹脂成形品
６１の基材６２を形成するのに必要な量にほぼ等しい。

その後、ざらにモータ３７を逆転させて材料供給ユニッ
トＤを上型１０と下型９の間から後退させる。そして、
同時に次回の充填のために、１）１１述したホッパタン
ク３１から供給ブランジャー４１内までの樹脂材料の供
給・溶融工程を行う。

１表皮の配首丁程］ 表皮６３は第１図に示すように予め支持枠５３に挟着し
てあく。前述の通り、左右両側の空間２５内に溶融樹脂
を供給して材料供給ユニットＤを後退させた後は、第５
図に示づように、直ちに同支持枠５３及び表皮６３を移
動させて、下型９と上型１０の間に配置させる。

［型締め工程］ 次に、第６図に示りにうに、型締めシリンダ６を作！ｌ
！ＩＩさせて下・型９を上背きせ、上型１０にス・１し
型締めしてキャビティ２６を形成する。このとき、前記
表皮供給装置Ｅの支持枠５３は両型９，１０の縁部に形
成された凹部５／１に嵌合して挟１’＋８れる。また、
支持枠６３に挟持された表皮６３は両ｙｘ９．１ｏに挟
み付けられるとともに、キャビティ２６内においては同
キャビティ形状にはばス・１応する形状に変形する。

なお、両型９，１０はその内部に各々配設された冷却水
通路２０に冷却水、を流１ことによって常に冷却されて
いるが、注入１゛１１農こｄＢプる溶融桧１脂は断熱部
材１２を介して設りられたボッ１〜１３の内部にあるた
め冷却されにくい。ざらに、同ポット１３はリング状の
じ一タ１４により２００〜２２０′Ｃ位まで加熱されて
あり、ピストン部材１６は高周波加熱用コイル１５で常
に暖められているので、溶融樹脂が固化することに、１
：　／、Ｔい。

［溶融樹１指の注入Ｔ稈］ 続いて、第７図に示Ｊようにｈ［右両側の注入機構１１
の油圧シリンダ２３を作動させて各ピストン部材１６を
上昇さぼることにより、各ボッ［−１３内の溶融樹脂を
前記キャビティ２６内の表皮６３の表面に注入する。

このとき、ボット１３とビス［・ン部材］６が何科流路
を形成しているので、広いランナ及びゲートに相当する
流路が得られ、小ざな注入圧力で成形することかできる
。

また、上記注入の始期から中期において、／を側の注入
機溝１１から注入された溶融樹脂は表皮６３に当たって
両側方に流れ、！−Ｗ６２のうらノを側の平面部６５、
左側の斜状部６４及び段差部６６となるべき部分を満た
していく。一方、右側の注入機構１１から注入された溶
融樹脂は表皮６３番ご当たってから基材６２のうち右側
の平面部６５、右側の斜状部６４及び段差部６６となる
べき部分を満たし、段差部６６において前記左側の注入
機構１１から注入された溶融樹脂と合流づる。

表皮６３は溶融樹脂の熱で軟化して伸び易くなり、上型
１０の内面に押しつけられるとともに、溶融樹脂との摩
擦によってその流動方向に引張られる。しかしながら、
本実施例では２つのとト入殿溝１１の各ピストン部材１
６を上がさせで、２筒所から注入を行うため、注入箇所
か１か所の場合に比べて溶融樹脂の流量及び流動長さ１
ρびに表皮６３に与える熱最の局部的集中が減少し、表
皮６３の過剰な軟化や引張による変形か防止ないし緩和
される。従って、表皮６３の外観は良好に保たれる。

特に、本実施例のように表皮６３としてポリエステル繊
維よりなる布を使用した場合、その他、ナイロン繊維等
の合成繊維よりなる布Ａ９、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
エヂレン樹脂等よりなるシー１〜等を使用しＩこ場合′
Ｃあっても、表皮６３の前記変形等は効果的に防止され
るのＣ１良好な外観が得られる。

ざらに、注入の終期においては、溶融樹脂がキャビティ
２６内に充ｉ６３　？Ｉるので、溶融（か１脂及び表皮
６３の全体に最大の注入圧力がかかる。このとき、通常
は各部に等しい圧力がかかるもの′Ｃ必るか、本実施例
のように樹脂成形品６１の形状か段差部６６を右する冑
の異形で・あると、圧力は均一にかからず局部的に集中
して表皮６１をつ、Ｓ”、　Ｌ　’ｒしまう虞れがある
。しかしながら、本実施例においては２つの注入箇所か
ら圧力をか（りるため、異形の（が１脂成形晶６１であ
つ−（ｂ各部にかノ１＼るＦＥ力を均一化してその集中
を防止することか（さ゛、＆皮６］の部分的なつぶれを
防止ＪることかＱぎる１、従って、本実施例のように圧
力によって変形しヤずい表皮６１を使用するときは、そ
のつふれを防止するのに本実施例か’４ｅｊに自効でお
る。

また、注入の未明に４３いで、ピストン部）ＩＡ６１の
上６ｕＨ面かキＶヒナイ２６と略面一に合わされて、キ
ャビティ２６の一部を形成したときに注入は完了する。

従って、成形後にランナーやゲート部分の付着しない樹
脂成形品６］が成形されるので、成形後にランナーやゲ
ート部分を除去づる必要かない。

ところで、前記溶融樹脂の注入時においては−Ｆ型１０
に設けられた圧力検知器５１．５２を利用することによ
って、前記注入圧力の制御を行うこともできる。

すなわち、左右両側の圧力検知器５１．５２は各注入機
構１１の直ぐ上方にｄ３りる溶融樹脂の圧力を検出して
、両側の樹脂圧力のバランスかくずＵると、該圧力が高
い側の注入機構１１におりる油圧シリンダ２３を制御し
てその注入圧力を下げたり、該圧力が低い方の注入機構
１１にａ−３（プる油圧シリンダ２３を制御してその注
入圧力を上げたりすることができる。本実施例では前述
したように根本的に樹脂圧力の不均一は起りにくいので
おるが、前記の通り圧力検知器５１．５２により注入圧
力を制御することによって、溶融樹脂の圧力をざらに均
一に維持させることができる。従って、表皮６３３の保
８の完全が図られる。

前記注入時において、上型１０、下型９は常に冷五目さ
れているので、キャビティ２６に注入された溶融樹脂は
同化を（治める。ところか、ピストン部材１６は高周波
加熱用コイル１５で常に暖められているので、ピストン
部材１６の上端面近傍の溶融樹脂は固化を始めない。そ
こで、注入完了と同時にビス１〜ン部材１６内の循環通
路１８に冷却水を送って、ピストン部材１６を冷却ざＶ
溶融樹脂の固化を図る。

以上の注入工程により、溶融（か１脂（３１表皮６３の
衷面に当接・固化して１６２となり表皮（５３に取着さ
れる。特に、本実施例では表皮６３としＣイ（ｊを使用
しているので、その織り目に溶融樹脂か浸透Ｊる。従っ
て、表皮６３と阜）ｒＡ　６２とはアンカー効果によっ
て強固に接合される。

［樹脂成形品の取外し工程］ 溶融樹脂が固化して樹脂成形品６１が成形きれると、第
８図に示すように型締め用シリンダ６を作動させて下型
９を下降させ、型開きを行う。すると、下方ベース１の
直ｖｌロッド２７４；を樹脂成形品取外し機構１２の作
動ロッド２８に当接して、押上げピン３０をコイルスプ
リング２９の弾性ノ）に抗して上昇させるので、樹脂成
形品６１は下型９から自動的に離型される。

このとき、両注入別溝１１においては油圧シリンダ２３
を作動させてピストン１６を下降させろとともに、前記
循環通路１８に圧縮空気を送って内部に残る冷却水を排
除し、冷却水によるピストン１６の冷却を中止する。従
って、ビス］〜ン１６は高周波加熱用コイル１５によっ
て再び加熱され、もとの状態に戻る。

［表皮の不要部分の切断工程］ 第８図に示づように、離型された樹脂成形品６１には、
両７ｆｉ！９，１０の間に挟持されていた不認部分の表
皮６３が付着している。従って、力゛１型後に同不要部
分を切断して除去づれば、表皮付き樹脂成形品６１が完
成する。

以上の工程によって、表皮付き樹脂成形品６１の成形の
１サイクルが終了する。

なお、本発明は１）口記実施例の構成に限定されるもの
ではイ【り、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱し
ない範囲で任意に変更して具体化寝ることもてきる。

（１）注入機構１１は樹脂成形品の−・１法・形状に応
じ′Ｃ下型９の任意の箇所に適宜設（づることができ、
少なくとも２個の複数であればその数は限定されない。

（２）圧力検知器５０．５１及びそれらによる前記注入
圧力の制御は省略してもよい。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は樹脂成形品に改行される
表皮の変形を防止づることができ、同成形品の外観を良
好に保つことができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に使用Ｍる成形Ｖｉ行の全体を
一部の断面部分とともに示Ｊ正面図、第２図は同装置の
四部拡大断面図、第３図はｆｒｌｌ　装置の材料供給ユ
ニットの平面図、第１１〜８図は同装置を使用して行う
表皮付き樹脂成形品の成形方法の各工程を示し、第４図
は溶融樹脂の充填］ｒ程を示す要部断面図、第５図は表
皮の配置工程を示づ要部断面図、第６図は型締め工程を
示す要部断面図、第７図は溶融樹脂の注入工程を承り要
部断面図、第８図は樹脂製品の取外し工程を示す要部断
面図である。 ９・・・下型、１０・・・上型、１１・・・注入機構、
１３・・・ポット、１６・・・ピストン部材、２６・・
・キャビティ、６１・・・表皮付き樹脂成形品、６３・
・・表皮。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、下型（９）に配設した少なくとも２個の注入機構（
   １１）の各ポット（１３）内に溶融樹脂を充填する工程
   と、上型（１０）と下型（９）の間に表皮（６３）を配
   置する工程と、上型（１０）と下型（９）とを型締めし
   てキャビティ（２６）を形成する工程と、各注入機構（
   １１）のピストン部材（１６）を上昇させてキャビティ
   （２６）内の表皮（６３）の表面に溶融樹脂を注入する
   とともに、該ピストン部材（１６）の上端面をキャビテ
   ィ（２６）と略面一に合わせる工程と、溶融樹脂の固化
   後に両型（９、１０）を型開きして表皮付き樹脂成形品
   （６１）を取外す工程とよりなる表皮付き樹脂成形品の
   成形方法。