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JP2000280830A - ルーフレールステイの成形方法 - Google Patents

ルーフレールステイの成形方法

Info

Publication number
JP2000280830A
JP2000280830A JP11090781A JP9078199A JP2000280830A JP 2000280830 A JP2000280830 A JP 2000280830A JP 11090781 A JP11090781 A JP 11090781A JP 9078199 A JP9078199 A JP 9078199A JP 2000280830 A JP2000280830 A JP 2000280830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
roof rail
stay
pressurized fluid
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11090781A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Fusamoto
章 房本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polyplastics Co Ltd
Original Assignee
Polyplastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polyplastics Co Ltd filed Critical Polyplastics Co Ltd
Priority to JP11090781A priority Critical patent/JP2000280830A/ja
Publication of JP2000280830A publication Critical patent/JP2000280830A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/174Applying a pressurised fluid to the outer surface of the injected material inside the mould cavity, e.g. for preventing shrinkage marks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形が容易で、バフ等による後加工が不要
で、強度に優れ、ひけが外観上問題にならない樹脂製ル
ーフレールステイの製造方法を提供する。 【解決手段】 内表面(4)に設けられた壁状リブ
(2)により仕切られた複数の室(7)を有するルーフ
レールステイ(1)の成形方法において、金型キャビテ
ィに溶融樹脂を注入した後に、各室(7)を形成するた
めの内表面側金型(12)の各部分の端部に設けられた
各加圧流体注入口(14)から加圧流体を圧入して、内
表面(4)と金型(12)の間に圧力をかけ、ルーフレ
ールステイ(1)を外表面側金型(11)に押しつけな
がら、樹脂を冷却、固化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂製のルーフレー
ルステイの成形方法に関するものであり、詳しくは、中
空部のない壁状リブを有し、外表面にひけ等のない表面
外観の優れたルーフレールステイの成形方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ルーフレールステイ(ルーフレールの取
り付け脚部)は、主として自動車のルーフ上に設置され
ており、自転車、サーフボード、スキーなどの重量物を
搭載したり、または外装品としての装飾を目的として、
従来、アルミダイキャスト製等の金属製のもの、金属製
のブラケットをインサートした樹脂製のものなどが使用
されていた。しかし、軽量化及びコスト削減等の要請に
より、樹脂を主体にしたものが要求されている。
【0003】樹脂製ルーフレールステイは、機械的強度
を確保するために、図1に示すように、樹脂成形品の内
面に複数の壁状リブ2を有する構造を持つものが知られ
ているが、壁状リブ2の設けられた部分の外表面には樹
脂の収縮による顕著なひけ25が生じ、外観を悪くした
り、又は外観を良くするために成形後にバフ仕上げ等の
後加工を行っている。ひけを防止するために、溶融樹脂
を金型内に射出後、冷却前にステイのリブ樹脂内にガス
を入れて樹脂を均等に金型内に行き渡らせる中空成形
(ガスアシストインジェクション)法が行われている。
しかし、リブの肉厚が薄くなって強度的に弱いという問
題を生じたり、リブの各端部まで均等に加圧流体が伝達
しないために、あるいは横リブには加圧流体が入りにく
いために、リブの設けられた部分で加圧流体の入らない
部分の外表面は、冷却後に成形収縮によるひけが発生す
る。横リブを細くしても、極端に細くはできないので、
ひけを防止することは困難である。また、縦リブ、横リ
ブの両方の内部に均等に加圧流体を注入することは、ど
ちらかに優先的に加圧流体が入るために安定して成形が
できないなど、成形上問題が多い。
【0004】特願平8−2336号公報には、取付け脚
部の一方の端部に加圧流体注入口を設けると共に、取付
けシール面の内部に樹脂ゲートを設けた自動車用ルーフ
レールの取付け脚部が開示されているが、分岐した末端
まで均等に加圧流体を入れることができないため、加圧
流体の入らない部分の表面にはひけが発生するという問
題がある。
【0005】また、特開平8−268172号公報に
は、ルーフラックの棒状部材を支持可能に形成され、か
つ、ルーフ取付用の植込ボルトが設けられ、樹脂と加圧
流体とを成形型内に射出するガスインジェクション(中
空成形)法により形成されたルーフラックレッグで、植
込ボルトの先端を下方に突出させて頭部が植え込まれて
いるボス部と、このボス部の上端が一体に結合され、か
つ、ボス部を囲って形成されたカバー部と、前記カバー
部の内面の一側からボス部を通ってカバー部の内面の他
側まで延在してカバー部およびボス部と一体に形成され
た縦壁状のリブと、前記カバー部において前記リブの一
端が結合している部位に設けられた中空部と、この中空
部から前記リブおよびボスの上端部を通ってリブの他端
が結合されている部位のカバー部の端面まで延在された
小孔とを備えたルーフラックレッグが開示されている。
この技術では、樹脂内に加圧流体を吹き込んで外表面の
カバー部とリブまたはボス部との間に中空部が形成され
ることにより、ひけによる外観不良を回避しているが、
リブ等とカバー部が樹脂で接続されていないために強度
的に問題があり、また成形の際に所定の位置に所定の肉
厚を与えることは必ずしも容易ではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
が容易で、バフ等による後加工が不要で、強度に優れ、
ひけが外観上問題にならない樹脂製ルーフレールステイ
の製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶融樹脂
を金型内に射出した後に、内表面側金型12と内表面
(非外観面)4の間に加圧流体を圧入し、ルーフレール
ステイ1を外表面側金型11に強く押しつけることによ
り、リブの設けられた部分の外表面(外観面)にひけが
発生せず、したがって種々な厚みのリブを自由に設けら
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち本発明の第1は、内表面(4)に
設けられた壁状リブ(2)により仕切られた複数の室
(7)を有するルーフレールステイ(1)の成形方法に
おいて、金型キャビティに溶融樹脂を注入した後に、各
室(7)を形成するための内表面側金型(12)の各部
分の端部に設けられた各加圧流体注入口(14)から加
圧流体を圧入して、内表面(4)と金型(12)の間に
圧力をかけ、ルーフレールステイ(1)を外表面側金型
(11)に押しつけながら、樹脂を冷却、固化させるこ
とを特徴とするルーフレールステイの成形方法を提供す
る。本発明の第2は、中空部のない壁状リブ(2)を有
することを特徴とする本発明の第1に記載のルーフレー
ルステイの成形方法を提供する。本発明の第3は、壁状
リブ(2)の厚みが1.5mm以上であることを特徴と
する本発明の第1に記載のルーフレールステイの成形方
法を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて説明
する。図2は本発明により得られるルーフレールステイ
の断面図である。ルーフレールステイ1は、金型11及
び12の間の金型キャビティに溶融樹脂を注入した後
に、複数の室7を形成するための内表面側金型12の各
部分の端部に設けられた各加圧流体注入口14から加圧
流体を圧入することにより、ステイ1の内表面4と金型
12の間に圧力をかけて、ステイ1を金型11側に強く
押しつけながら、さらに樹脂を冷却、固化させ、ステイ
1を取り出すことにより、ひけ等のない表面外観の優れ
たステイが得られる。
【0010】ステイ1は、内表面4に設けられた壁状リ
ブ2を少なくとも使用して仕切られた複数の室(以下、
ブロックという。)7を有し、ブロック7の上部はカバ
ー部6により覆われ、ブロック7の下部はリブの底部8
が接触する金型12により実質的に気密に仕切られてい
る。壁状リブ2は内表面4に直角、鋭角、鈍角又は丸み
を持って設けることができる。壁状リブ2の底面8は、
ステイ1の底面外周よりも低く(外周面よりも内側に引
っ込む。)ても、底面外周と同じ高さ(図2の場合。)
でも、または底面外周よりも高く(外周面よりも外側に
出る。)てもよい。
【0011】各ブロック7は気密にして、各ブロック毎
に加圧流体を圧入することが好ましい。したがって、各
ブロック7内に注入された加圧流体は他のブロックに移
動して加圧に利用されることは殆どないが、隣接するブ
ロックを故意に連通させて、一つの加圧流体注入口14
により2〜3の連通されたブロックを加圧してもかまわ
ない。
【0012】このようにして、ステイ1の外表面(外観
面)5は金型11に強く押しつけられるので金型11の
表面の転写性が良く滑らかな美的外観や所望の文字、模
様等を与えることができる。ステイ1の内表面4(非外
観面)は金型12から加圧流体により離されるので必ず
しも転写性は良くないが、ステイ1の内部であるので、
外観は特に問題にならない。
【0013】ステイ1の内部に設けられるブロック7の
数や大きさには、特に制限はなく、壁状リブを設ける位
置により決められる。ブロック7の底面の形状は特に制
限が無く、正方形、長方形、多角形、円形、楕円形であ
ってもよく、円柱状または角柱状の壁状リブの一部等を
有していてもよい。
【0014】壁状リブ2は、平板状であっても、ボルト
等をインサート成形するために、又は後からボルトある
いはナットを設けるために一部が上記円柱状または角柱
状であってもよい。円柱または角柱の内部のボルト等の
上部の樹脂内に加圧流体を注入して空間を設けることが
できる。壁状リブ2の厚みは、1.5〜10mm、好ま
しくは2〜6mmである。
【0015】加圧流体注入口14としては、各ブロック
内に突き出しピンを設けて、その端部に設けられた小孔
や、金型の一部を燒結金属のような微小な径の多孔性の
ものを使用することができる。加圧流体注入口14の設
けられる位置は、できれば内表面4に接する位置が好ま
しく、樹脂を押し広げるようにして外表面5を均一に金
型11に強く密着させやすくすることができる。金型1
2と内表面4との間には加圧流体を侵入させるための隙
間が必要であるが、樹脂を所定温度まで冷却する場合に
生じる隙間を使用してもよいし、金型12の表面に樹脂
が侵入しにくいほどの微細な溝またはざらつき等を施し
て、その空隙を使用することもできるし、突き出しピン
にテーパーを切り、そのテーパーのもたらす間隙を使用
することもできるし、注入加圧流体の圧力を充分高くし
て金型12と樹脂との間を引き剥がすようにすることも
可能である。
【0016】また、ステイ1にはガスインジェクション
法を併用して、内部に中空部を形成させても構わない。
また、ひけのない外観が必要となる箇所に対応する金型
表面に、部分的に断熱層を設けるなどをした金型であっ
ても構わない。
【0017】本発明によるルーフレールステイの成形方
法を、ボルトあるいはナットをインサート射出成形した
後、金型12の各端部14から加圧流体を注入して成形
する場合について以下に説明する。始めに取付けボルト
等を金型内にセットした状態で樹脂ゲートから金型キャ
ビティ内に溶融樹脂を射出して、リブ2、カバー部6等
を有するステイ1を成形する。
【0018】次いで、金型12の各ブロックの端部に設
けられた加圧流体注入口14から窒素ガスを圧入して、
内表面4と金型12の間にガス圧をかけて、外表面5を
金型11側に強く押しつけながら、さらに樹脂を冷却、
固化させ、ステイ1を取り出す。
【0019】ステイ1を金型11に押しつけるための加
圧流体は、成形加工時に気体もしくは液体のものを使用
する。加圧流体としては、空気、窒素、二酸化炭素、流
動パラフィン等が挙げられるが、通常中空成形法で使用
される窒素のような不活性ガスが好ましい。その圧力は
5MPa以上、好ましくは10〜30MPa程度であ
り、保持時間は5〜120秒、好ましくは10〜70秒
である。
【0020】樹脂としては、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン、ナイロン66等のポリアミド、ポリブチレン
テレフタレート(PBT)等のポリエステル、ポリアセ
タール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、
液晶ポリマー、それらのポリマーアロイ等の熱可塑性樹
脂が挙げられる。これらには、ガラス繊維、カーボン繊
維、ウィスカー等の強化材を充填することができる。
【0021】本発明によれば、壁状リブは、均一で十分
な肉厚が確保され、強度的に優れる。また、リブやカバ
ー部等の中に加圧流体を注入しないので、成形操作が容
易である。本発明の成形方法により得られたルーフレー
ルステイは自動車のルーフレールの前側のステイとして
も後ろ側のステイとしても使用可能である。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 [実施例1]図2に示すような金型を使用して、8個のブ
ロックを有し、壁状リブの厚みが5mmのステイを作製
した。ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレートを原
料に使用して、溶融樹脂温度275℃、金型温度80℃
で、金型内に原料を充填した後、15MPaに加圧され
た窒素ガスを各ブロックごとに金型の加圧流体注入口か
ら圧入し、これを60秒保持した。その後窒素ガスを減
圧し、金型を開いてステイを取り出した。得られたステ
イの壁状リブ内には気泡や中空は無く、外表面側にはひ
けが殆ど見られず、表面外観が優れていた。
【0023】[比較例1]原料を金型内に充填した後、窒
素ガスを注入せずに60秒冷却してステイを取り出した
以外は、実施例1と同じように行った。得られたステイ
の表面にはひけが発生しており、表面外観は良くなかっ
た。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、強度の高いリブを有
し、外表面にひけのない自動車用ルーフレールステイが
容易に成形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のルーフレールステイの縦断面図である。
【図2】本発明のルーフレールステイ及びその金型の一
例の縦断面図である。
【図3】本発明のルーフレールステイの一例の底面図で
ある。
【符号の説明】
1 ステイ 2 壁状リブ 4 内表面 5 外表面 6 カバー部 7 室 8 壁状リブ底面 11 外表面側金型 12 内表面側金型 14 加圧流体注入口 25 ひけ 31 ボルト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内表面(4)に設けられた壁状リブ
    (2)により仕切られた複数の室(7)を有するルーフ
    レールステイ(1)の成形方法において、金型キャビテ
    ィに溶融樹脂を注入した後に、各室(7)を形成するた
    めの内表面側金型(12)の各部分の端部に設けられた
    各加圧流体注入口(14)から加圧流体を圧入して、内
    表面(4)と金型(12)の間に圧力をかけ、ルーフレ
    ールステイ(1)を外表面側金型(11)に押しつけな
    がら、樹脂を冷却、固化させることを特徴とするルーフ
    レールステイの成形方法。
  2. 【請求項2】 中空部のない壁状リブ(2)を有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のルーフレールステイの
    成形方法。
  3. 【請求項3】 壁状リブ(2)の厚みが1.5mm以上
    であることを特徴とする請求項1に記載のルーフレール
    ステイの成形方法。
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