JP2017024213A - 樹脂成形装置及び樹脂成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 保持ピンの跡が残ることを抑制可能な「中空パイプを樹脂成形するための樹脂成形装置及び樹脂成形方法」を提供する。
【解決手段】 キャビティ１１Ａ内に充填された樹脂が固化する前に複数の保持ピン１３及び複数の中子１２をキャビティ１１Ａから抜き取る。これにより、成形後の中空パイプ１に目立つような保持ピンの跡が残ることを抑制でき得る。したがって、略コの字状に屈曲した中空パイプ１を樹脂にて一体成形できる。このため、真っ直ぐな中空パイプを加熱しながら略コの字状に屈曲させて成形する場合に比べて、生産性を向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、湾曲又は屈曲した中空パイプを樹脂成形するための樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。

例えば、特許文献１に記載に記載の中空パイプの樹脂成形方法では、キャビティ内に配置するインサート（中子）を保持ピンで所定位置に保持した状態で、当該キャビティ内に溶融状態の樹脂を充填する。

特開平１０−２９０７２６号公報

しかし、特許文献１に記載に記載の中空パイプの樹脂成形方法では、成形後の中空パイプに保持ピンの跡が残る。
本発明は、上記点に鑑み、保持ピンの跡が残ることを抑制可能な「中空パイプを樹脂成形するための樹脂成形装置及び樹脂成形方法」を提供することを目的とする。

本願では、中空パイプ（１）の外形状を形成するためのキャビティ（１１Ａ）を構成する金型（１１）であって、溶融状態の樹脂を当該キャビティ（１１Ａ）に充填するための充填口（１１Ｅ）を有する金型（１１）と、キャビティ（１１Ａ）内に設置されるとともに金型（１１）に対して変位可能な中子（１２）であって、中空パイプ（１）の中空部を形成するための中子（１２）と、中子（１２）をキャビティ（１１Ａ）内の所定位置に保持するための保持ピン（１３）であって、金型（１１）に対して変位可能な保持ピン（１３）と、保持ピン（１３）及び中子（１２）を変位させるアクチュエータ装置（１４、１５）であって、キャビティ（１１Ａ）内に充填された樹脂が固化する前に保持ピン（１３）及び中子（１２）をキャビティ（１１Ａ）から抜き取るアクチュエータ装置（１４、１５）とを備える。

つまり、本願発明では、キャビティ（１１Ａ）内に充填された樹脂が固化する前に保持ピン（１３）及び中子（１２）をキャビティ（１１Ａ）から抜き取られるので、成形後の中空パイプに目立つような保持ピンの跡が残ることを抑制でき得る。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

中空パイプ１の断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０の模式図である。 保持ピン１３の拡大図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０における成形過程を示す図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０における成形過程を示す図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０における成形過程を示す図である。 本発明の実施形態に係る樹脂成形装置１０における成形過程を示す図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．中空パイプ
図１は、本実施形態に係る樹脂成形装置及び樹脂成形方法にて成形される中空パイプ１の断面図である。当該中空パイプ１は、第１中空パイプ部２、第２中空パイプ部３及び第３中空パイプ部４を有し、略コの字状に湾曲又は屈曲した樹脂製の中空パイプである。

第１中空パイプ部２は、３００ｍｍ以上の寸法を有する直線状の中空部である。第２中空パイプ部３は、第１中空パイプ部２の長手方向一端（図１では左端）から当該長手方向と交差する方向に延びる中空部である。

第３中空パイプ部４は、第１中空パイプ部２の長手方向他端（図１で右端）から当該長手方向と交差する方向であって、第２中空パイプ部３と同一の向きに延びる中空部である。第１〜第３中空パイプ部２〜４は樹脂にて一体成形されている。

２．樹脂成形装置
＜樹脂成形装置の概要＞
図２は、中空パイプ１を樹脂成形するための樹脂成形装置１０の模式図である。樹脂成形装置１０は、金型１１を用いたインジェクション成形装置であって、少なくとも中子１２、保持ピン１３及びアクチュエータ装置１４、１５等を備える。

金型１１は、中空パイプ１の外形状を形成するためのキャビティ（型空間）１１Ａを構成する。金型１１は少なくとも２つの金型により構成されている。それら２つの金型は、互い離接変位可能であって、それらの合わせ面（型割面）にキャビティ１１Ａが設けられている。

金型１１には、溶融状態の樹脂をキャビティ１１Ａに充填するための充填口１１Ｅが少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、キャビティ１１Ａのうち第１中空パイプ部２を成形するための空間（以下、第１キャビティ１１Ｂという。）であって、その長手方向一端側から溶融状態の樹脂がキャビティ１１Ａ内に充填される。

以下、キャビティ１１Ａのうち第２中空パイプ部３を成形するための空間を第２キャビティ１１Ｃという。キャビティ１１Ａのうち第３中空パイプ部４を成形するための空間を第３キャビティ１１Ｄという。

中子１２は、キャビティ１１Ａ内に設置されて中空パイプ１の中空部を形成するため中型である。本実施形態に係る中子１２は、第１中子１２Ａ、第２中子１２Ｂ及び第３中子１２Ｃを有して構成されている。

すなわち、第１中子１２Ａは第１中空パイプ部２の中空部を形成するための中型である。第２中子１２Ｂは第２中空パイプ部３の中空部を形成するための中型である。第３中子１２Ｃは第３中空パイプ部４の中空部を形成するための中型である。

中子１２は金型１１に対して変位可能である。具体的には、第１中子１２Ａは、第１キャビティ１１Ｂの長手方向に沿って方向に変位可能であって、充填口１１Ｅと反対側からキャビティ１１Ａに対して挿抜可能である。

第２中子１２Ｂは、第２キャビティ１１Ｃの長手方向に沿って方向に変位可能である。第３中子１２Ｃは、第３キャビティ１１Ｄの長手方向に沿って方向に変位可能である。そして、第２中子１２Ｂ及び第３中子１２Ｃは、第１キャビティ１１Ｂと反対側からキャビティ１１Ａに対して挿抜可能である。

保持ピン１３は、中子１２（本実施形態では第１中子１２Ａ）をキャビティ１１Ａ内の所定位置に保持するため保持部材である。本実施形態では、複数の保持ピン１３が設けられている。各保持ピン１３は金型１１に対して変位可能である。

複数の保持ピン１３は、第１中子１２Ａをその長手方向と直交する方向から挟むように配置されている。以下、充填口１１Ｅに最も近い一対の保持ピン１３を第１保持ピン１３Ａという。そして、第１キャビティ１１Ｂの長手方向に沿って第２キャビティ１１Ｃ側に向かって順に、第２保持ピン１３Ｂ、第３保持ピン１３Ｃ、第４保持ピン１３Ｄという。

アクチュエータ装置１４、１５は、保持ピン１３（第１保持ピン１３Ａ〜第４保持ピン１３Ｄ）及び中子１２（第１中子１２Ａ〜第３中子１２Ｃ）を変位させる変位装置である。

アクチュエータ装置１４は、保持ピン１３を変位させる複数のアクチュエータ１４Ａ〜１４Ｈを有して構成されている。各アクチュエータ１４Ａ〜１４Ｈ（以下、第１アクチュエータ装置１４と記す。）は同一構造である。

第１アクチュエータ装置１４は、図３に示すように、バネＳ１、Ｓ２の弾性力、当該弾性力に対向する力を発揮するカム（図示せず。）、及び当該カムを変位させる駆動部（図示せず。）等を有する。

アクチュエータ装置１５は、図２に示すように、第１中子１２Ａ〜第３中子１２Ｃそれぞれを変位させるアクチュエータ１５Ａ〜１５Ｃ（以下、第２アクチュエータ１５と記す。）にて構成される。第２アクチュエータ１５は油圧シリンダや空気シリンダ等により構成されている。

第１アクチュエータ装置１４及び第２アクチュエータ１５の作動は、図４に示すように、制御部１７により制御される。制御部１７には、複数の圧力センサ１７Ａの検出信号が入力されている。

各圧力センサ１７Ａは充填口１１Ｅから充填された樹脂の圧力を検出する。制御部１７は、各圧力センサ１７Ａが検出した樹脂の圧力を利用して、キャビティ１１Ａ内の樹脂が固化したか否か、つまり固化の進行程度を判断する。

なお、制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータにて構成されたものである。制御部１７は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されたプログラム（ソフトウェア）に従って第１アクチュエータ装置１４及び第２アクチュエータ１５等の作動を制御する。

＜樹脂成形装置の作動＞
制御部１７は、キャビティ１１Ａ内に充填された樹脂が固化する前に保持ピン１３及び中子１２がキャビティ１１Ａから抜き取られるように第１アクチュエータ装置１４及び第２アクチュエータ１５等の作動を制御する。

具体的には、充填口１１Ｅから樹脂が充填されると、図５→図６→図７の順に示すように、第１保持ピン１３Ａ→第２保持ピン１３Ｂ→第３保持ピン１３Ｃ→第４保持ピン１３Ｄの順で保持ピン１３が第１キャビティ１１Ｂから抜かれるとともに、第１中子１２Ａが第１キャビティ１１Ｂから抜かれていく。

全ての保持ピン１３及び第１中子１２Ａが抜かれると、図８に示すように、第２中子１２Ｂ及び第３中子１２Ｃが第２キャビティ１１Ｃ及び第３キャビティ１１Ｄそれぞれから抜かれる。その後、金型１１が割面にて分離され、成形された中空パイプ１が金型１１から取り出される。

３．本実施形態に係る樹脂成形装置及び樹脂成形方法の特徴
本願発明では、キャビティ１１Ａ内に充填された樹脂が固化する前に複数の保持ピン１３及び複数の中子１２をキャビティ１１Ａから抜き取られるので、成形後の中空パイプ１に目立つような保持ピンの跡が残ることを抑制でき得る。

したがって、略コの字状に屈曲した中空パイプ１を樹脂にて一体成形できる。このため、真っ直ぐな中空パイプを加熱しながら略コの字状に屈曲させて成形する場合に比べて、生産性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、略コの字状に屈曲した中空パイプ１を樹脂にて一体成形したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他形状（例えば、Ｃ字状に湾曲した中空パイプ等）も樹脂にて一体成形できる。

上述の実施形態では、圧力センサ１７Ａを用いて「キャビティ１１Ａ内に充填された樹脂が固化する前」であるか否かを判定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、充填開始からの経過時間、又はキャビティ１１Ａの各部位における温度等を利用して「樹脂が固化する前」であるか否かを判定してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 中空パイプ ２… 第１中空パイプ部 ３… 第２中空パイプ部
４… 第３中空パイプ部 １０… 樹脂成形装置 １１… 金型
１１Ａ… キャビティ １１Ｂ… 第１キャビティ
１１Ｃ… 第２キャビティ １１Ｄ… 第３キャビティ
１１Ｅ… 充填口 １２… 中子 １２Ａ… 第１中子
１２Ｂ… 第２中子 １２Ｃ… 第３中子 １３… 保持ピン
１３Ａ… 第１保持ピン １３Ｂ… 第２保持ピン
１３Ｃ… 第３保持ピン １３Ｄ… 第４保持ピン
１４… 第１アクチュエータ装置 １５… 第２アクチュエータ
１７… 制御部 １７Ａ… 圧力センサ

Claims (4)

1. 「湾曲又は屈曲した樹脂製の中空パイプであって、一端から他端まで一体に連続した中空パイプ」を成形するための樹脂成形装置において、
   前記中空パイプの外形状を形成するためのキャビティを構成する金型であって、溶融状態の樹脂を当該キャビティに充填するための充填口を有する金型と、
   前記キャビティ内に設置されるとともに前記金型に対して変位可能な中子であって、前記中空パイプの中空部を形成するための中子と、
   前記中子を前記キャビティ内の所定位置に保持するための保持ピンであって、前記金型に対して変位可能な保持ピンと、
   前記保持ピン及び前記中子を変位させるアクチュエータ装置であって、前記キャビティ内に充填された樹脂が固化する前に前記保持ピン及び前記中子を前記キャビティから抜き取るアクチュエータ装置と
   を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
2. 「直線状の第１中空パイプ部、前記第１中空パイプ部の長手方向一端から当該長手方向と交差する方向に延びる第２中空パイプ部、及び前記第１中空パイプ部の長手方向他端から当該長手方向と交差する方向に延びる第３中空パイプ部を有し、前記第１〜第３中空パイプ部が一体成形された中空パイプ」を成形するための樹脂成形装置において、
   前記中空パイプの外形状を形成するためのキャビティを構成する金型であって、溶融状態の樹脂を当該キャビティに充填するための充填口を有する金型と、
   前記キャビティ内に設置されるとともに前記金型に対して変位可能な中子であって、前記中空パイプの中空部を形成するための中子と、
   前記中子を前記キャビティ内の所定位置に保持するための保持ピンであって、前記金型に対して変位可能な保持ピンと、
   前記保持ピン及び前記中子を変位させるアクチュエータ装置であって、前記キャビティ内に充填された樹脂が固化する前に前記保持ピン及び前記中子を前記キャビティから抜き取るアクチュエータ装置と
   を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
3. 「３００ｍｍ以上の寸法を有する直線状の第１中空パイプ部、前記第１中空パイプ部の長手方向一端から当該長手方向と交差する方向に延びる第２中空パイプ部、及び前記第１中空パイプ部の長手方向他端から当該長手方向と交差する方向に延びる第３中空パイプ部を有し、前記第１〜第３中空パイプ部が一体成形された中空パイプ」を成形するための樹脂成形装置において、
   前記中空パイプの外形状を形成するためのキャビティを構成する金型であって、溶融状態の樹脂を当該キャビティに充填するための充填口を有する金型と、
   前記キャビティ内に設置されるとともに前記金型に対して変位可能な中子であって、前記中空パイプの中空部を形成するための中子と、
   前記中子を前記キャビティ内の所定位置に保持するための保持ピンであって、前記金型に対して変位可能な保持ピンと、
   前記保持ピン及び前記中子を変位させるアクチュエータ装置であって、前記キャビティ内に充填された樹脂が固化する前に前記保持ピン及び前記中子を前記キャビティから抜き取るアクチュエータ装置と
   を備えることを特徴とする樹脂成形装置。
4. 「直線状の第１中空パイプ部、前記第１中空パイプ部の長手方向一端から当該長手方向と交差する方向に延びる第２中空パイプ部、及び前記第１中空パイプ部の長手方向他端から当該長手方向と交差する方向に延びる第３中空パイプ部を有し、前記第１〜第３中空パイプ部が一体成形された中空パイプ」を成形するための樹脂成形方法において、
   前記中空パイプの外形状を形成するためのキャビティを構成する金型であって、溶融状態の樹脂を当該キャビティに充填するための充填口を有する金型と、
   前記キャビティ内に設置されるとともに前記金型に対して変位可能な中子であって、前記中空パイプの中空部を形成するための中子と、
   前記中子を前記キャビティ内の所定位置に保持するための保持ピンであって、前記金型に対して変位可能な保持ピンとを備える樹脂成形装置を用い、
   前記キャビティ内に充填された樹脂が固化する前に前記保持ピン及び前記中子を前記キャビティから抜き取ることを特徴とする樹脂成形方法。

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