JP2011016294A

JP2011016294A - 樹脂部材の成形方法およびその成形装置

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Publication number: JP2011016294A
Application number: JP2009162692A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Mizuno; 裕郁水野
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2029-07-09
Also published as: JP5456393B2

Abstract

【課題】樹脂部材を成形する被成形部材の形状が各種の形状であっても、金型の取り替えを必要とすることなく、樹脂部材を成形することができる方法およびその装置を提供することである。
【解決手段】溶融樹脂Ｍを硬化させて成る樹脂部材３６を樹脂製の被成形部材３０に成形する方法は、樹脂部材３６の基部３６ｂに相当する部位を成形する第１のキャビティ４２ｂが形成された第１の成形型４２を被成形部材３０にセットする第１の工程と、この後に、樹脂部材３６の本体部３６ａに相当する部位を成形する第２のキャビティ１８ｂが第１のキャビティ４２ｂに連通するように形成された第２の成形型１８を第１の成形型４２にセットする第２の工程と、この後に、これらセットした両成形型４２、１８の各キャビティ４２ｂ、１８ｂに溶融樹脂Ｍをそれぞれ流し込み、流し込んだ溶融樹脂Ｍを被成形部材３０に接合するように硬化させる第３の工程を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、樹脂部材の成形方法およびその成形装置に関し、詳しくは、溶融樹脂を硬化させて成る樹脂部材を樹脂製の被成形部材に成形する方法およびその装置に関する。

従来、樹脂製の意匠プレートを、例えば、自動車のコンソールＢＯＸ等の被取付部材に取り付ける場合、例えば、樹脂製のクリップを介して取り付ける方法が知られている。ここで、下記特許文献１には、予め、所望する形状のプレートを樹脂によって成形しておき、その成形したプレートの所望する位置にクリップを成形（ダイレクト成形）する方法が開示されている。このように成形すると、クリップとプレートとが一体構造となるため、プレートを被取付部材に取り付けるときの作業性を向上させることができる。

特開２００２−３５５８４８号公報

しかしながら、上述した特許文献１の方法では、例えば、プレート１３０の縁が湾曲しており、その湾曲した縁の基端の近傍にクリップを成形したい場合、その湾曲した縁に成形機の金型１１８が干渉するため（図９において、想像線が干渉した状態を示している）、例えば、図９において、実線で示す金型１１８の位置にしかクリップを成形することができないという問題が発生していた。この問題を解決するために、この金型１１８とは異なる別の金型に取り替えることで対応可能であるが、その場合、プレート１３０の湾曲の度合いに応じて複数の金型を用意しておく必要があるため、製造コストの上昇、作業効率の悪化に繋がっていた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、樹脂部材を成形する被成形部材の形状が各種の形状であっても、金型の取り替えを必要とすることなく、樹脂部材を成形することができる方法およびその装置を提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、溶融樹脂を硬化させて成る樹脂部材を樹脂製の被成形部材に成形する方法であって、樹脂部材の基部に相当する部位を成形する第１のキャビティが形成された第１の成形型を被成形部材にセットする第１の工程と、この第１の工程の後に、樹脂部材の本体部に相当する部位を成形する第２のキャビティが第１のキャビティに連通するように形成された第２の成形型を第１の成形型にセットする第２の工程と、この第２の工程の後に、これらセットした両成形型の各キャビティに溶融樹脂をそれぞれ流し込み、流し込んだ溶融樹脂を被成形部材に接合するように硬化させる第３の工程とを備えて成る方法である。
この方法によれば、樹脂部材を被成形部材に成形するとき、第２の成形型によって樹脂部材の本体部を形成すると共に、第１の成形型によって樹脂部材の基部も形成するため、その基部の高さ分だけ樹脂部材を嵩上げして被成形部材に成形することができる。そのため、従来技術で説明したように、被成形部材の縁が湾曲しており、その湾曲した縁の基端の近傍に樹脂部材を成形したい場合でも、その湾曲した縁に第２の成形型が干渉することがない。したがって、第２の成形型の取り替えを必要とすることなく、湾曲した縁の基端の近傍に樹脂部材を成形することができる。また、この構成によれば、上述したように、樹脂部材を嵩上げして被成形部材に成形することができるため、被取付部材の要求によって、例えば、樹脂部材を高くしたい場合でも、第２の成形型の取り替えを必要とすることなく対応できる。

また、請求項２に記載の発明は、溶融樹脂を硬化させて成る樹脂部材を樹脂製の被成形部材に成形する装置であって、被成形部材をセット可能なベースと、このベースにセットした被成形部材の上にセット可能な第１の成形型と、この第１の成形型の上にセット可能な第２の成形型とを備え第１の成形型には、樹脂部材の基部に相当する部位を成形する第１のキャビティが形成されており、第２の成形型には、樹脂部材の本体部に相当する部位を成形する第２のキャビティが第１のキャビティに連通するように形成されており、ベースにセットした被成形部材の上に第１の成形型をセットし、そのセットした第１の成形型の上にも第２の成形型をセットした状態で、両成形型の各キャビティに溶融樹脂を流し込み、流し込んだ溶融樹脂を被成形部材に接合するように硬化させることを特徴とする。
この構成によれば、上述した請求項１と同様の作用効果を得ることができる。

図１は、本発明の実施例に係る樹脂部材の成形装置の一例を示す正面図である。図２は、図１の成形装置を使用する際に用いられる冶具の全体斜視図である。図３は、図１の成形装置を使用した成形工程の主要部を示す縦断面の模式図であり、ベースに樹脂プレートをセットした状態を示している。図４は、図３の次工程を示す図であり、冶具を樹脂プレートにセットした状態を示している。図５は、図４の次工程を示す図であり、金型を冶具にセットした状態を示している。図６は、図５の次工程を示す図であり、溶融樹脂を射出している状態を示している。図７は、図６の次工程を示す図であり、金型を型開きすると共に、冶具を取り外した状態を示している。図８は、図３〜図７で示した工程で成形した樹脂プレートの全体斜視図である。図９は、従来技術の問題点を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜８を用いて説明する。なお、以下の説明において、樹脂製の被成形部材として、樹脂プレート３０を例に説明する。これと同様に、樹脂部材として、樹脂プレート３０を被取付部材に取り付けるクリップ３６を例に説明する。まず、図１を参照して、本発明の実施例に係る成形装置の一例であるダイレクト成形機１の構成を説明する。

１０は、ダイレクト成形機１のベースを成す架台である。１２は、架台１０の上面に載置されたベースである。このベース１２は、後述する樹脂プレート３０にクリップ３６を成形するために、樹脂プレート３０をセットするためのものである。１４は、架台１０の上面に立てられたポールである。このポール１４は、後述する取付架台１６を上下にスライドさせるためのものである。

１６は、取付架台である。この取付架台１６には、樹脂プレート３０にクリップ３６を成形するための金型１８が組み付けられている。また、この取付架台１６には、金型１８のキャビティ１８ｂに溶融樹脂Ｍを射出するハンドル２０が組み付けられている。

１８は、金型である。この金型１８には、溶融樹脂Ｍを射出可能なノズル１８ａと、このノズル１８ａから射出された溶融樹脂Ｍを充填するキャビティ１８ｂとが形成されている。このキャビティ１８ｂは、クリップ３６の本体部３６ａを成形するキャビティである。また、このキャビティ１８ｂは、後述する冶具４０に金型１８をセットすると、後述する成形型４２の貫通孔４２ｂに連通するように形成されている。

この金型１８が特許請求の範囲に記載の「第２の成形型」に相当する。また、このキャビティ１８ｂが特許請求の範囲に記載の「第２のキャビティ」に相当する。また、この金型１８には、後述する冶具４０の成形型４２に形成の孔４２ｃに差し込み可能なピン１８ｃが形成されている。

ダイレクト成形機１は、これら架台１０、ベース１２、ポール１４、取付架台１６、金型１８およびハンドル２０から構成されている。

次に、図２を参照して、冶具４０の構成を説明する。冶具４０は、２個の成形型４２と、この両成形型４２を組み付ける連結バー４６とから構成されている。この成形型４２が特許請求の範囲に記載の「第１の成形型」に相当する。この成形型４２は、その上面に凹み部４２ａが形成されている。これにより、金型１８の先端を受け入れることができる。

また、この凹み部４２ａの底面の一部には、その上下に貫通する貫通孔４２ｂが形成されている。この貫通孔４２ｂは、クリップ３６の基部（根元側の部位）３６ｂを成形するキャビティである。この貫通孔４２ｂが特許請求の範囲に記載の「第１のキャビティ」に相当する。また、この成形型４２には、連結バー４６に組み付けるための支持バー４４が形成されている。この支持バー４４には、その長手方向に沿って長孔４４ａが形成されている。また、この成形型４２には、既に説明した金型１８のピン１８ｃを嵌め込み可能な孔４２ｃが形成されている。

一方、連結バー４６にも、その長手方向に沿って長孔４６ａが形成されている。また、この連結バー４６は、その一端にＬ字状の折れ曲がり部４６ｂが形成されている。

そして、連結バー４６の長孔４６ａと、成形型４２に形成されている支持バー４４の長孔４４ａとのボルト４８を差し込み、その差し込み状態でナット５０（図２において、図示しない）を螺合させて連結バー４６に成形型４２を組み付けて冶具４０は構成されている。このとき、図２からも明らかなように、２個の成形型４２は、連結バー４６を境に逆向きとなるように連結バー４６に組み付けられている。

なお、ボルト４８とナット５０の螺合を緩めると、連結バー４６に対して、その長手方向および支持バー４４の長手方向に両成形型４２をスライドさせることができる。そして、所望する位置にスライドさせた後にボルト４８とナット５０の螺合を締めると、連結バー４６に対して両成形型４２を所望する位置に位置決めすることができる。

冶具４０は、これら２個の成形型４２、連結バー４６から構成されている。

続いて、図３〜８を参照して、上述したダイレクト成形機１と冶具４０を使用して３個のクリップ３６を樹脂プレート３０に成形する方法を説明する。まず、予め、別の成形機（図示しない）で樹脂プレート３０を成形しておく。この樹脂プレート３０は、従来技術で説明した樹脂製の意匠プレートと同様に、その縁が湾曲するように形成されている。

次に、この樹脂プレート３０をダイレクト成形機１のベース１２の上にセットする（図３参照）。次に、連結バー４６の折れ曲がり部４６ｂを樹脂プレート３０の縁に引っ掛け、この引っ掛け状態で、冶具４０を樹脂プレート３０の上にセットする。このとき、クリップ３６を成形したい位置に両成形型４２が位置決めされるように、冶具４０を樹脂プレート３０の上にセットする。この実施例では、従来技術の説明と同様に、湾曲した縁の基端の近傍にクリップ３６が成形されるように、冶具４０を樹脂プレート３０の上にセットしている（図４参照）。この記載が、特許請求の範囲に記載の「第１の工程」に相当する。

次に、取付架台１６を降下させて金型１８の先端１８ｄを成形型４２の凹み部４２ａに進入させていく。このとき、金型１８のピン１８ｃが成形型４２の孔４２ｃに嵌め込まれるように金型１８の先端１８ｄを成形型４２の凹み部４２ａに進入させていく。これにより、成形型４２に対して金型１８が位置決めされるため、成形型４２の貫通孔４２ｂと金型１８のキャビティ１８ｂとが連通状態に保持される（図５参照）。このとき、必要に応じ、樹脂プレート３０が加圧されるように、取付架台１６を下降させている。これらの記載が、特許請求の範囲に記載の「第２の工程」に相当する。

次に、ハンドル２０を操作して、金型１８のノズル１８ａから溶融樹脂Ｍをキャビティ１８ｂと貫通孔４２ｂへ射出させる。その後、射出した溶融樹脂Ｍを樹脂プレート３０に接合するように硬化させる（図６参照）。この記載が、特許請求の範囲に記載の「第３の工程」に相当する。次に、取付架台１６を上昇させて金型１８の先端１８ｄを成形型４２の凹み部４２ａから退行させ冶具４０を樹脂プレート３０から取り外す（図７参照）。このようにして、クリップ３６を樹脂プレート３０に成形することができる。

続いて、この樹脂プレート３０の向きを変更して、再度、ダイレクト成形機１のベース１２の上にセットする。そして、上述した図３〜図７の作業を繰り返して、さらに、２個のクリップ３６を樹脂プレート３０に成形する。このようにして、３個のクリップ３６を樹脂プレート３０に成形することができる（図８参照）。なお、この図８において、紙面の左下のクリップ３６が、上述した図３〜図７で成形したものである。

本発明の実施例に係る成形方法は、上述したように構成されている。この構成によれば、クリップ３６を樹脂プレート３０に成形するとき、金型１８によってクリップ３６の本体部３６ａを形成すると共に、冶具４０によってクリップ３６の基部３６ｂも形成するため、その基部３６ｂの高さ分だけクリップ３６を嵩上げして樹脂プレート３０に成形することができる。そのため、従来技術で説明したように、樹脂プレート３０の縁が湾曲しており、その湾曲した縁の基端の近傍にクリップ３６を成形したい場合でも、その湾曲した縁にダイレクト成形機１の金型１８が干渉することがない。すなわち、従来技術の図９の想像線で示した金型と、紙面においける横方向が一致する位置に金型１８をセットすることができる。したがって、金型１８の取り替えを必要とすることなく、湾曲した縁の基端の近傍にクリップ３６を成形することができる。また、この構成によれば、上述したように、クリップ３６を嵩上げして樹脂プレート３０に成形することができるため、被取付部材の要求によって、例えば、クリップ３６を高くしたい場合でも、金型１８の取り替えを必要とすることなく対応できる。

また、本発明の実施例に係る成形装置は、上述したように構成されている。この構成によれば、上述した成形方法と同様の作用効果を得ることができる。

１２ベース
１８金型（第２の成形型）
１８ｂキャビティ（第２のキャビティ）
３０樹脂プレート（被成形部材）
３６クリップ（樹脂部材）
３６ａ本体部
３６ｂ基部
４２成形型（第１の成形型）
４２ｂ貫通孔（第１のキャビティ）
Ｍ溶融樹脂

Claims

溶融樹脂を硬化させて成る樹脂部材を樹脂製の被成形部材に成形する方法であって、
樹脂部材の基部に相当する部位を成形する第１のキャビティが形成された第１の成形型を被成形部材にセットする第１の工程と、
この第１の工程の後に、樹脂部材の本体部に相当する部位を成形する第２のキャビティが第１のキャビティに連通するように形成された第２の成形型を第１の成形型にセットする第２の工程と、
この第２の工程の後に、これらセットした両成形型の各キャビティに溶融樹脂をそれぞれ流し込み、流し込んだ溶融樹脂を被成形部材に接合するように硬化させる第３の工程と、を備えて成る樹脂部材の成形方法。
溶融樹脂を硬化させて成る樹脂部材を樹脂製の被成形部材に成形する装置であって、
被成形部材をセット可能なベースと、
このベースにセットした被成形部材の上にセット可能な第１の成形型と、
この第１の成形型の上にセット可能な第２の成形型と、を備え、
第１の成形型には、樹脂部材の基部に相当する部位を成形する第１のキャビティが形成されており、
第２の成形型には、樹脂部材の本体部に相当する部位を成形する第２のキャビティが第１のキャビティに連通するように形成されており、
ベースにセットした被成形部材の上に第１の成形型をセットし、そのセットした第１の成形型の上にも第２の成形型をセットした状態で、両成形型の各キャビティに溶融樹脂を流し込み、流し込んだ溶融樹脂を被成形部材に接合するように硬化させることを特徴とする樹脂部材の成形装置。