JP7744191B2 - 樹脂部材、および樹脂部材の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、樹脂部材、および樹脂部材の製造方法に関する。

従来、車両の外装部品として使用される樹脂部材が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の樹脂部材は、樹脂部材の裏面に配置されたバルブゲート（特許文献１では射出ユニット）から溶融樹脂を直接流し込むダイレクトゲート方式の射出成形型によって製造されている。

このような、ダイレクトゲート方式の射出成形型を用いて樹脂部材を成形した場合、意匠面に発生する外観不良の一種であるヒケが発生する場合がある。特許文献１の射出成形型は、このようなヒケを防止するために、樹脂部材の裏面にゲートブロックを設け、ゲートブロックを介して溶融樹脂を流し込んでいる。

特開２０１４－１２４９３２号公報

しかし、ダイレクトゲート方式はバルブゲート付近の溶融樹脂を冷却する際の温度や、バルブゲート付近の溶融樹脂を供給する速度などに起因して発生する、いわゆる曇りなどの外観不良の発生も抑制することが好ましい。

本開示の課題は、意匠面に発生する外観不良を抑制できる新規な樹脂部材、および樹脂部材の製造方法を提供することにある。

本開示に係る樹脂部材は、意匠面を含むパネル部の裏面から離間して配置され、パネル部に沿って延設される延設部と、延設部の延設方向中央部から離間した位置から、パネル部に向かって延びてパネル部に接続する壁部と、を備える。延設部は、ゲート痕を含むゲート面と、ゲート面と肉を挟んで対向する対向面と、を有する。

また、本開示に係る樹脂部材の製造方法は、意匠面を含むパネル部を有する樹脂部材の製造方法である。樹脂部材の製造方法は、パネル部の意匠面と反対側の面から離間して、パネル部に沿って延設される延設部と、延設部の延設方向中央部から離間した位置から、パネル部に向かって延びてパネル部に接続する壁部と、を成形するキャビティを成形型に形成し、溶融樹脂をキャビティの延設部から注入する。

この樹脂部材および樹脂部材の製造方法によれば、溶融樹脂が延設部の延設方向中央部から離間した位置にある壁部を経由してパネル部に流れる。これによって、バルブゲート付近の溶融樹脂の温度や速度の影響によって発生する樹脂の変色が、パネル部の意匠面に転写することを抑制できる。この結果、意匠面に発生する外観不良を抑制できる。

本開示によれば、意匠面に発生する外観不良を抑制できる新規な樹脂部材、および樹脂部材の製造方法を提供できる。

本開示の実施形態における樹脂部材の裏面図。 図１のＡ－Ａ断面における断面図。 本開示の実施形態における樹脂部材の製造方法を示す図。

以下、本開示の一実施形態について、図を参照しながら説明する。図１に示すように、樹脂部材１は、パネル部２と、延設部４と、壁部６と、を備える。本実施形態では、樹脂部材１は、例えば自動車などに装着されるＡＢＳ樹脂でできたルーフスポイラーのアッパーシェルである。

このようなＡＢＳ樹脂は耐熱性に優れる一方、主として自動車バンパーなどの樹脂材料として用いられるポリプロピレンに対して、溶融樹脂が流れにくい。このため、このようなＡＢＳ樹脂を材料として成形する比較的大きい樹脂部材１は、ダイレクトゲート方式によって成形することが好ましい。

図２に示すようにパネル部２は、意匠面２ａと、裏面２ｂと、を有する。意匠面２ａは、樹脂部材１が組付けられた場合、外観上見える部位に配置される。一方、裏面２ｂは、外観上見えない位置に配置される。例えば、樹脂部材１がルーフスポイラーの場合、アッパーシェルの裏面にロアシェルが固定されるため、裏面２ｂは外観上見えないようになる。パネル部２は、後述する射出成形型１０によって肉厚が一定に形成される。

延設部４は、パネル部２の裏面２ｂから離間して配置され、パネル部２に沿って延設される。本実施形態では、延設部４は、パネル部２の短手方向中央付近に長手方向に３つ並んで配置される。しかし、延設部４の配置は、パネル部２の大きさなどによって適宜変更してもよい。いずれにせよ、延設部４は、パネル部２の端部以外の場所に設ければよい。また、本実施形態の延設部４は、概ね正方形に半円を加えた形状である。半円部分は、後述するバルブゲート１２のノズル径に合わせて形成される。しかし、延設部４は、バルブゲート１２のノズル径以上の大きさであればよい。

延設部４は、ゲート面４ａと、ゲート面４ａと肉を挟んで対向する対向面４ｂと、を有する。ゲート面４ａは、後述する射出成形型１０においてバルブゲート１２が配置される面である（図３参照）。このため、図１に示すように成形後の樹脂部材１のゲート面４ａは、ゲート痕４ｃを含む。ゲート痕４ｃは、バルブゲート１２のノズル形状に対応した円形形状に形成される。

図２に拡大して示すように、ゲート面４ａは、対向面４ｂと異なる方向に延びる。具体的にはゲート面４ａは、後述する金型の抜き方向に対して９０度方向に延びる。一方、対向面４ｂは、後述するスライド型１８が抜けるように、パネル部２の裏面２ｂと略並行もしくは裏面２ｂに対して開く方向の角度に延びることが好ましい。したがって、パネル部２が延設部４に向かって近づく方に湾曲する場合、延設部４は壁部６から離れる方向に行くほどゲート面４ａが対向面４ｂに近づく。言い換えると、延設部４は、先端（本実施形態では半円形状側の端部）から壁部６に向かって肉厚が厚くなる。

壁部６は、延設部４の延設方向中央部Ｏから離間した位置から、パネル部２に向かって延びて、パネル部２の裏面２ｂに接続する。本実施形態では、延設方向中央部Ｏはゲート痕４ｃの円形形状の略中心である。また、本実施形態では壁部６は、延設部４の延設方向端部から延びる。具体的には壁部６は、延設部４の半円形状と反対側の延設方向端部からパネル部２の裏面２ｂに向かって延びる。

パネル部２の厚さＴａは、壁部６の厚さＴｂよりも厚く形成される。これによって、壁部６の溶融樹脂が固まる際にパネル部２にヒケが発生しにくくなる。延設部４の厚さＴｃは壁部６の厚さＴｂよりも厚く形成される。これによって、溶融樹脂が壁部６に流れやすい。

次に、図３を用いて樹脂部材１の製造方法について説明する。

図３（Ｉ）に示すように、樹脂部材１を成形するための射出成形型１０は、バルブゲート１２と、可動型１４と、キャビティ１６と、スライド型１８と、固定型２０と、を有する。キャビティ１６は、樹脂部材１のパネル部２を成形するパネル部成形部２２と、延設部４を成形する延設部成形部２４と、壁部６を成形する壁部成形部２６と、を有する。バルブゲート１２は、延設部成形部２４のうち延設部４のゲート面４ａに対応する位置に取り付けられる。バルブゲート１２は、ホットランナと、ホットランナの先端に設けられたノズル部と、を有する一般的な射出ユニットであればよい。

このような射出成形型１０のキャビティ１６の延設部成形部２４に、バルブゲート１２から溶融樹脂が流し込まれると、溶融樹脂は、延設部成形部２４を充填したのち壁部成形部２６へと向かう。このとき、延設部４の厚さＴｃが壁部６の厚さＴｂよりも厚く形成されるため、壁部成形部２６に溶融樹脂が充填されやすい。壁部成形部２６を通過した溶融樹脂は、キャビティ１６のパネル部２に対応する部位に充填される。本実施形態では、延設部成形部２４および壁部成形部２６は、キャビティ１６のパネル部成形部２２に３か所設けられている。これによって、溶融樹脂がパネル部成形部２２の末端まで流れやすくなる。この結果、本実施形態の射出成形型１０によればより大きな樹脂部材１を成形できる。特に、ＡＢＳ樹脂のように、溶融樹脂の粘度が高く流れにくい場合、樹脂部材１の端部以外に延設部４を設けることによって、より大きな樹脂部材１を成形しやすい。

また、バルブゲート１２の近傍の溶融樹脂は、速度（せん断速度）が速く、温度も高いという特徴がある。しかし、本開示の樹脂部材１を成形するキャビティ１６は、パネル部成形部２２と、延設部成形部２４と、が離間して設けられる。したがって、キャビティ１６の延設部成形部２４においてはせん断速度が高く気泡のガスが発生しやすいものの、パネル部成形部２２に溶融樹脂が到達しパネル部２の意匠面２ａを成形するまでにせん断速度が下がる。また、溶融樹脂の温度も、壁部成形部２６を経由してパネル部成形部２２までに下がる。これによって、せん断速度や温度の影響によって意匠面２ａに発生する外観不良を抑制できる。せん断速度や温度の影響によって意匠面２ａに発生する外観不良の一例は、一部の樹脂が周囲の樹脂に対して変色して見える、いわゆる曇りである。

さらに、本開示の樹脂部材１を成形するキャビティ１６は、壁部成形部２６が、延設部成形部２４の延設方向端部から延びる。すなわち、壁部成形部２６は、バルブゲート１２のノズルの中央からオフセットした位置から延びる。これによって、バルブゲート１２から射出された溶融樹脂は、必ず延設部成形部２４を通過して壁部成形部２６に入る。このため、溶融樹脂の温度と速度が必然的に下がる。この結果、パネル部２の意匠面２ａに発生する外観不良をさらに抑制しやすい。さらに、延設部４および壁部６は、パネル部２の裏面２ｂに位置するため、外観上見えることもない。

パネル部成形部２２の末端まで溶融樹脂が充填されると、溶融樹脂は冷却される。このとき、図２に示すように、パネル部２の厚さＴａが壁部６の厚さＴｂより厚く成形されるように、パネル部成形部２２および壁部成形部２６が形成されるため、壁部成形部２６に充填された溶融樹脂の冷却によってパネル部２の意匠面２ａにヒケが発生することを抑制できる。

図３（ＩＩ）に示すように、溶融樹脂が冷却されると可動型１４が取り外され、意匠面２ａが現れる。その後、固定型２０から樹脂部材１を取り外す。そして、図３（ＩＩＩ）に示すように、延設部４の対向面４ｂと、パネル部２の裏面２ｂと、壁部６を成形していたスライド型１８を取り外し、樹脂部材１が製造される。

以上説明した通り、本開示によれば、意匠面２ａに発生する外観不良を抑制できる新規な樹脂部材１、および樹脂部材１の製造方法を提供できる。

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（ａ）上記実施形態では、樹脂部材１は自動車のルーフスポイラーを例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。樹脂部材１は、比較的大きな樹脂成型品（例えば長辺長さが１ｍ以上、短辺長さ０．３ｍ以上のもの）であればよい。

（ｂ）上記実施形態では、延設部４、および壁部６を裏面２ｂに残した状態の樹脂部材１を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示の製造方法によって樹脂部材１を成形したのち、延設部４および壁部６を切り落としてもよい。

１ ：樹脂部材，
２ ：パネル部，２ａ ：意匠面，２ｂ ：裏面
４ ：延設部，４ａ ：ゲート面，４ｂ ：対向面，４ｃ ：ゲート痕
６ ：壁部
１０ ：射出成形型，１２ ：バルブゲート，１４ ：可動型
１６ ：キャビティ，１８ ：スライド型，２０ ：固定型
２２ ：パネル部成形部，２４ ：延設部成形部，２６ ：壁部成形部
Ｏ ：延設方向中央部
Ｔａ ：厚さ，Ｔｂ ：厚さ，Ｔｃ ：厚さ

Claims (6)

1. 意匠面を含むパネル部の裏面から離間して配置され、前記パネル部に沿って延設される延設部と、
   前記延設部の延設方向中央部から離間した位置から、前記パネル部に向かって延びて前記パネル部に接続する壁部と、
   を備え、
   前記延設部は、バルブゲートのノズル形状のゲート痕を含むゲート面と、前記ゲート面と肉を挟んで対向する対向面と、を有する樹脂部材。
2. 意匠面を含むパネル部の裏面から離間して配置され、前記パネル部に沿って延設される複数の延設部と、
   前記複数の延設部に対応する複数の壁部であって、前記複数の壁部の各々が、対応する前記延設部の延設方向中央部から離間した位置から、前記パネル部に向かって延びて前記パネル部に接続する、複数の壁部と、
   を備え、
   前記複数の延設部の各々は、ゲート痕を含むゲート面と、前記ゲート面と肉を挟んで対向する対向面と、を有する樹脂部材。
3. 意匠面を含むパネル部の裏面から離間して配置され、前記パネル部に沿って延設される延設部と、
   前記延設部の延設方向中央部から離間した位置から、前記パネル部に向かって延びて前記パネル部に接続する壁部と、
   を備え、
   前記延設部は、ゲート痕を含むゲート面と、前記ゲート面と肉を挟んで対向する対向面と、を有し、
   前記ゲート面は前記対向面と異なる方向に延び、前記対向面は前記パネル部の前記壁部側の面と略平行に延びる、
   請求項１または２に記載の樹脂部材。
4. 前記延設部の厚さが前記壁部の厚さより大きく形成される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂部材。
5. 意匠面を含むパネル部を有する樹脂部材の製造方法であって、
   前記パネル部の前記意匠面と反対側の面から離間して、前記パネル部に沿って延設される延設部と、前記延設部の延設方向中央部から離間した位置から、前記パネル部に向かって延びて前記パネル部に接続する壁部と、を成形するキャビティを成形型に形成し、
   溶融樹脂を前記キャビティの前記延設部に面して配置されるバルブゲートのノズル部から注入する樹脂部材の製造方法。
6. 意匠面を含むパネル部を有する樹脂部材の製造方法であって、
   前記パネル部の前記意匠面と反対側の面から離間して、前記パネル部に沿って延設される延設部と、前記延設部の延設方向中央部から離間した位置から、前記パネル部に向かって延びて前記パネル部に接続する壁部と、を成形するキャビティを成形型に形成し、
   溶融樹脂を前記キャビティの前記延設部から注入し、
   溶融樹脂により形成された前記樹脂部材から前記延設部および壁部を切り落とす、
   樹脂部材の製造方法。