JP2023028671A - 製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート部材に切り落とされる余剰を設けることなく、溶融樹脂の注入時にシート部材の端部が捲れることを抑制できる技術を提供する。
【解決手段】キャビティ内においてシート部材を挟んだ状態でキャビティ内に溶融樹脂を注入する製造装置は、シート部材を挟む第１型および第２型と、第１型と第２型とによって挟まれたシート部材の端部を、第１型と第２型との間に形成される前記キャビティ内において押さえる複数のピンを有する押さえ機構と、押さえ機構がシート部材の端部を押さえた後に、第１型と第２型との間に形成されるキャビティ内に溶融樹脂を注入する注入部と、を備える。第１型は、第２型に対向する面であって、第２型と接触しない第１面を有する。ピンは、第１面に設けられている。
【選択図】図１

Description

本開示は、製造装置に関する。

自動車の内外装部品等として用いられるインサート樹脂成形品を成形する製造装置が知られている。特許文献１には、インサート成形用型において、キャビティ内に配されるシートの周縁部を凸型と共に挟持しつつ、シートのうち挟持される部分に対してキャビティとは逆の側である外側に位置する部分の切断を行う押さえ型を備える技術が記載されている。押さえ型によりシートを凸型に向かって押圧できるため、シートの周縁部が折り重なることを防止でき、しわの発生を抑制できる。

特開平９－２２５９６０号公報

従来技術では、押さえ型によってシートの周縁部を押さえつつ溶融樹脂を射出し、鋳造を行う。鋳造後に所望の大きさにシートを切断するため、押さえ型で押さえるための余剰を設けたシートを用意する必要がある。そのため、キャビティ内に収まる予め所望の大きさに切断したシートを用いると、押さえ型によって押さえることができず、シートの周縁部が捲れるおそれがある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、キャビティ内においてシート部材を挟んだ状態でキャビティ内に溶融樹脂を注入する製造装置が提供される。この製造装置は、前記シート部材を挟む第１型と第２型と、前記第１型および前記第２型とによって挟まれた前記シート部材の端部を、前記第１型と前記第２型との間に形成される前記キャビティ内において押さえる複数のピンを有する押さえ機構と、前記押さえ機構が前記シート部材の端部を押さえた後に、前記第１型と前記第２型との間に形成される前記キャビティ内に前記溶融樹脂を注入する注入部と、を備える。前記第１型は、前記第２型に対向する面であって、前記第２型と接触しない第１面を有する。前記ピンは、前記第１面に設けられている。
この形態の製造装置によれば、複数のピンによってシート部材の端部を押さえてから、溶融樹脂を注入できる。そのため、シート部材に切り落とされる余剰を設けることなく、溶融樹脂の注入時にシート部材の端部が捲れることを抑制できる。

なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、この形態の押さえ機構を備えた金型や、この形態の製造装置を用いた製造方法等の態様で実現することが可能である。

製造装置の概略構成を示す図である。 製品の製造方法の一例を示すフローチャートである。 ステップＳ１００の処理の説明図である。 ステップＳ１１０の処理の説明図である。 ステップＳ１２０の処理の説明図である。 ステップＳ１３０の処理の説明図である。 第１実施形態において製造した製品である。 第２実施形態におけるステップＳ１３０の処理の説明図である。 第２実施形態において製造した製品である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の一実施形態における製造装置の概略構成を示す図である。製造装置１００は、キャビティ１１０内においてシート部材２００を挟んだ状態でキャビティ１１０内に溶融樹脂を注入して製品を製造する装置である。製造装置１００は、第１型１０と、第２型２０と、押さえ機構３０と、注入部４０と、を備える。製造装置１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭにより構成されたマイクロコンピュータ等とロボットとからなり、予めインストールされたプログラムをマイクロコンピュータが実行することによって、ロボットを制御し、これらの各部の機能を実現する。ただし、これらの各部の機能の一部又は全部をハードウエア回路で実現してもよい。

本実施形態において、第１型１０と第２型２０とは、金属製である。第１型１０と第２型２０とでシート部材２００を挟む。本実施形態において、シート部材２００は、第１型１０と第２型２０との間に形成されるキャビティ１１０内に配置される。第１型１０は、第２型２０に対向する面であって、第２型２０とは接触しない第１面１１を有する。本実施形態において、第１面１１は、第１型１０と第２型２０とによって挟まれたシート部材２００と接触しない面である。

押さえ機構３０は、第１型１０と第２型２０とによって挟まれたシート部材２００の端部２１０を、キャビティ１１０内において押さえる複数のピン３１を有する。ピン３１は、第１面１１に設けられており、例えば、第１型１０と第２型２０とによって挟まれたシート部材２００の周縁の角部分に対向する位置に設けられている。ピン３１は、図１における上下方向である第１型１０と第２型２０との挟持方向に沿って移動可能に構成されている。ピン３１の径は、シート部材２００に対して十分小さい。押さえ機構３０は、例えば、油圧機構を採用することによってピン３１を移動可能に構成されている。なお、油圧機構に限らず、空圧機構や液圧機構、ばね機構等を採用してもよい。

注入部４０は、キャビティ１１０内に溶融樹脂を注入する。本実施形態において、注入部４０は、第１型１０に設けられた注入口４１から溶融樹脂を注入する。溶融樹脂は、例えば、熱可塑性の樹脂である。

シート部材２００は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂を含む連続ガラス繊維で形成される。なお、シート部材２００を形成する樹脂は、ＰＰ樹脂に限らず、ナイロン樹脂等の熱可塑性樹脂を採用できる。また、シート部材２００を形成する連続繊維は、ガラス繊維に限らず、炭素繊維やアラミド繊維等を採用できる。本実施形態において、シート部材２００は、製造装置で製品として製造される際に周縁を切り落とさなくてもよいように賦形されている。

図２は、製品の製造方法の一例を示すフローチャートである。図３～図６は製造方法における各工程の説明図である。

ステップＳ１００（図２参照）において、第１型１０と第２型２０とは、シート部材２００を挟む。すなわち、シート部材２００は、第１型１０と第２型２０との間に配置される。シート部材２００は第１型１０と第２型２０とが形成するキャビティ１１０内に全部が収容されている。図３に示すように、本実施形態において、シート部材２００は、第２型２０の上に配置される。

ステップＳ１１０（図２参照）において、製造装置１００は、第１型１０を第２型２０に向かって移動させる。図４に示すように、本実施形態において、製造装置１００は、第１型１０を降下させる。

ステップＳ１２０（図２参照）において、押さえ機構３０は、シート部材２００の端部２１０を押さえる。図５に示すように、ピン３１を降下させることによってシート部材２００の端部２１０を押さえる。

ステップＳ１３０（図２参照）において、注入部４０は、キャビティ１１０内に樹脂を注入する。図６に示すように、本実施形態において、注入部４０は、ピン３１が端部２１０を押さえている状態で、溶融樹脂Ｒ１を注入する。

図７は、本実施形態において製造した製品３００である。図７は、製造処理の完了後に、第１型１０および第２型２０から取り外した状態を示す。ステップＳ１３０（図２参照）において、ピン３１が端部２１０を押さえている状態で溶融樹脂Ｒ１を注入して製造するため、製品３００は、溶融樹脂Ｒ１がないピン跡部分３１０を有する。なお、ピン３１の径は十分小さいため、ピン跡部分３１０があっても、製品３００の強度や剛性等の性能には影響を与えない。

以上で説明した本実施形態の製造装置１００によれば、複数のピン３１によってシート部材２００の端部２１０を押さえてから、溶融樹脂Ｒ１を注入できる。そのため、シート部材２００に切り落とされる余剰を設けることなく、溶融樹脂Ｒ１の注入時にシート部材２００の端部２１０が捲れることを抑制できる。また、シート部材２００と第２型２０との間に溶融樹脂Ｒ１が入り込むことを抑制できる。

また、径の細いピン３１によって端部２１０を押さえるため、溶融樹脂Ｒ１が入り込むキャビティ１１０を確保できる。

Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態におけるステップＳ１３０（図２）の処理の説明図である。第２実施形態における製造方法は、溶融樹脂Ｒ１を注入している際にピン３１を後退させる点が、第１実施形態における製造方法と異なる。第２実施形態の製造装置１００の構成は、第１実施形態の製造装置１００の構成と同一であるため、製造装置１００の説明は省略する。

図８に示すように、第２実施形態において、押さえ機構３０は、溶融樹脂Ｒ１がピン３１に到達した場合に、ピン３１をキャビティ１１０内から後退させる。より具体的には、押さえ機構３０は、ピン３１を第２型２０から第１型１０に向かって移動させる。

図９は、本実施形態において製造した製品３００Ｂである。本実施形態において、上述したように、溶融樹脂Ｒ１を注入している際にピン３１を後退させるため、製品３００Ｂは、ピン跡部分３１０を有さない。

以上で説明した本実施形態の製造装置１００によれば、押さえ機構３０が、溶融樹脂Ｒ１がピン３１に到達した場合に、ピン３１を端部２１０に対して第１型１０側に移動させるため、ピン跡部分３１０を有さない製品３００Ｂを製造できる。

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上述した実施形態において、第１型１０および第２型２０は、シート部材２００をプレス成型するように構成されていてもよい。

（Ｃ２）上述した実施形態において、注入部４０は、ピン３１でシート部材２００を押さえている状態で溶融樹脂Ｒ１の注入を開始している。これに限らず、注入部４０は、押さえ機構３０がピン３１を後退させてから溶融樹脂Ｒ１の注入を開始してもよい。この場合、注入部４０は、端部２１０が捲れないように、ピン３１が予め定められた時間、端部２１０を押さえた直後に溶融樹脂Ｒ１の注入を開始する。

（Ｃ３）上述した第１実施形態において、ピン３１は、第１型１０と第２型２０との挟持方向に沿って移動可能に構成されている。これに限らず、ピン３１は、固定されていてもよい。この場合、ピン３１は、第１型１０と第２型２０とによって挟まれたシート部材２００の端部２１０に接触して押さえるように設けられている。

（Ｃ４）上述した第２実施形態において、押さえ機構３０は、溶融樹脂Ｒ１がピン３１に到達した場合に、ピン３１を端部２１０に対して第１型１０側に移動させている。これに限らず、押さえ機構３０は、溶融樹脂Ｒ１がピン３１に到達する前に、ピン３１を端部２１０に対して第１型１０側に移動させてもよく、溶融樹脂Ｒ１がピン３１に到達した後で溶融樹脂Ｒ１の注入が完了する前にピン３１を端部２１０に対して第１型１０側に移動させてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述した課題を解決するために、あるいは上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することが可能である。

１０…第１型、１１…第１面、２０…第２型、３０…押さえ機構、３１…ピン、４０…注入部、４１…注入口、１００…製造装置、１１０…キャビティ、２００…シート部材、２１０…端部、３００、３００Ｂ…製品、３１０…ピン跡部分

Claims (1)

1. キャビティ内においてシート部材を挟んだ状態でキャビティ内に溶融樹脂を注入する製造装置であって、
   前記シート部材を挟む第１型および第２型と、
   前記第１型と前記第２型とによって挟まれた前記シート部材の端部を、前記第１型と前記第２型との間に形成される前記キャビティ内において押さえる複数のピンを有する押さえ機構と、
   前記押さえ機構が前記シート部材の端部を押さえた後に、前記第１型と前記第２型との間に形成される前記キャビティ内に前記溶融樹脂を注入する注入部と、を備え、
   前記第１型は、前記第２型に対向する面であって、前記第２型と接触しない第１面を有し、
   前記ピンは、前記第１面に設けられている、製造装置。

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