JP3843561B2 - 徐変押出成形装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、徐変部材の樹脂形成層に樹脂層を形成する徐変押出成形装置に関するものであり、特に、樹脂を設ける樹脂形成層の形状が徐々に変化する徐変部材に対し、所定形状に樹脂層を形成するための徐変押出成形装置およびその制御方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両においては図10に示されるように車両ボディーとドアフレームの間にルーフドリップモール1が用いられており、ルーフドリップモールは一定の断面形状のものが用いられていた。しかし、近年ではモールの意匠面向上を図ることを目的として、ルーフドリップモールの光沢部分または樹脂層が設けられる異色部分を徐々に変化させたものが次第に要求されつつある。この中で、モールの断面形状を一定として、モールの表面全体に樹脂層を設け、光沢部分とさせる場所の樹脂だけをカッターで取り除き、光沢部分と異色部分を徐変させたモールおよびその製造方法が、特公平5−62088号公報に開示されている。
【0003】
一方、ルーフドリップモールの断面を徐変したものを図11に示す。図11の(a)では徐変部をつくるために、前部および中央部の断面を不変としたモール本体と、後部を徐変したガーニッシュと、シール機能をもたせたリテーナを分割して作り、本体、ガーニッシュ、リテーナをつなぎ合わせ、づぎ目を溶接またはカシメ等を施して1つのルーフドリップモールとしている。このような方法で作られたルーフドリップモールは、1994年7月から販売のカリーナED(トヨタ自動車株式会社製造)に採用されている。
【0004】
更には、図11の(b)に示されるように本体部の後部の光沢部分を徐変し、徐変した異色部分を光沢部分の下側に溶接により接合する方法で作られたルーフドリップモールが、1994年12月から販売のディアマンテ(三菱自動車株式会社製造)に採用されている。
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特公平5−62088号公報のものでは、モールの断面形状が一定断面のものを示しているのみで、断面形状が徐変されたモールにおいて光沢部分および異色部分の徐変を行うようになってはいない。
【0006】
また、後者に示される本体とガーニッシュを接合する方法は、光沢部分と異色部分の徐変は可能となるが、本体とガーニッシュの接続部で継ぎ目の線が発生してしまう。更に、本体とガーニッシュの接続部が継ぎ目となり、ルーフドリップモールは車両の外側に位置することから風雨にさらされるものとなる。このことから、継ぎ目からの雨水の進入防止をする対策が必要になる。しかしながら、この方法では複数の部材を溶接または接着等によりつなぎ合わせなければならず、コストアップしてしまう。
【0007】
そこで、上記の点において継ぎ目をなくし光沢部分および異色部分を共に徐変した徐変押出成形装置が考えられるが、この徐変押出成形装置では、徐変を行うためにモールを固定型に支持した状態で、異色部分となるところに樹脂を回転シャッターにより樹脂幅を制限した状態で吐出させて樹脂形成層に樹脂層を設けるようにすると、樹脂形成層が変化する場合、樹脂を樹脂形成層に対して吐出するときにモールの裏面で十分に樹脂圧力を受けることができなくなってしまう。このため、樹脂圧力を受ける側(モールの裏側)にモールが変形してしまい、樹脂形成層において所定形状に樹脂層を均一に成形することができないものとなる。
【0008】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、徐変部材の断面形状が変化しても成形時に徐変部材が樹脂圧力によって徐変部材が変形してしまうことを防止し、徐変部材に対して所定形状で均一に樹脂層を設けることができるようにすることを技術的課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため講じた第1の技術的手段は、内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける偏心したカム面を有する円盤形状の受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を連動して制御する制御装置とを備えた。
【0010】
上記の構成により、シャッター機構により樹脂幅を制限した状態で、樹脂が樹脂形成層に形成される際に、徐変部材は樹脂圧力を受けても裏側への変形が受け型により防止されるので、樹脂形成層に対して均一に樹脂を設けることが可能となる。
【0011】
この場合、受け型を偏心したカム面を有する円盤形状とすることにより、簡単な構造で徐変部材のそりが防止されるものとなる。
【0012】
また、受け型を複数の可動部材で構成し、可動部材を徐変部材の裏側に対して段階的に突出または待避させて樹脂圧力を受けるようにすれば、樹脂形成層の形状に合わせて可動部材が段階的に突出するものとなり、簡単な構成で樹脂圧力を受ける面積が可変にでき、徐変部材の樹脂圧力を受ける側へのそりが防止されるものとなる。
【0013】
上記の課題を解決するため講じた第2の技術的手段は、内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける偏心したカム面を有する円盤形状の受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を連動して制御する制御装置とを用い、前記制御装置は前記樹脂形成層の形状に合わせて前記押出装置からの樹脂量を変化させ、前記シャッター機構により樹脂の吐出幅を制限すると共に、前記樹脂形成層の形状に追従して前記カム面を回転させる連動制御を行うようにした。
【0014】
上記の構成により、制御装置は樹脂形成層の形状に合わせて押出装置からの樹脂量を変化させ、シャッター機構により樹脂の吐出幅を制限すると共に、受け型の連動制御を行うので、徐変部材は樹脂圧力を受けても、樹脂圧力による変形が効率良く防止されるものとなる。
【0015】
この場合、制御装置は受け型が複数の可動部材で構成される場合には、可動部材を徐変部材に対して段階的に突出させる制御を行うようにすれば、受け型により効率良く樹脂圧力を受ける面積が可変にでき、樹脂圧力によるそりを防止する制御が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。ここでは、徐変部材2を車両のルーフドリップモール1に適用した場合について説明するが、これに限定されないものとする。
【0017】
図1はルーフドリップモール1の正面図であり、図2は図1のA−A断面図、図3はB−B断面図である。図1に示すように後部の断面が徐々に変化するルーフドリップモール1は、前部モールと後部モールとが一体で徐変部材(芯材上)2に樹脂4が形成されたものであり、徐変部材2の樹脂形成層2eとなるくぼみ部2dに樹脂4を成形して異色部分とした直線状のものを、ベンダー加工等により3次元的に曲げて加工したものである。
【0018】
徐変部材2は、ステンレス(SUS)等の1枚の金属からロール成形により作られ、断面形状が3次元形状を呈する。図1に示されるように徐変部材2は、一定断面を有する不変部2aと、断面形状が徐々に変化する徐変部2bが存在し、また同様に徐変部材2の形状に合わせて樹脂層3にも不変部3aと徐変部3bが存在する。樹脂層2fは徐変部材2のくぼみ部2dに後述する吐出口23から樹脂4が押出成形されることにより樹脂形成層2eに塩化ビニル等の熱可塑性樹脂が一体で成形されるものである。
【0019】
次に、ルーフドリップモール1の製造方法について図4を参照して簡単に説明する。最初、ロール状に巻かれた芯材をロール加工し幅方向に切断を行って、徐変部材2を作る。その徐変部材2を図4に示す右方向に駆動ローラ(図示せず)により搬送しながら、徐変部材2の表面2cのへこみ部2dに接着剤塗布装置10により接着剤を塗布する。この接着剤塗布装置10は、樹脂4を接着する接着剤を染み込ませたスポンジまたはフェルト等から成る接着剤塗布用の治具11と接着剤を徐変部材2のへこみ部2dに圧送するポンプ12で構成されている。
【0020】
接着剤が塗布された徐変部材2は、次に高周波加熱コイル20により接着表面が加熱されて接着し易くした状態で、へこみ部2d上に押出装置32により塩化ビニル樹脂等の樹脂4を押し出す。押出装置32からの樹脂4は、固定型31の樹脂流路6に圧送されて吐出口23から吐出し、徐変部材2の樹脂形成層2e上に樹脂層2fが成形される。その後、樹脂層2fが設けられた徐変部材2は、冷却槽40により樹脂層2fが冷却され凝固され、引取り機50により引き取られ、所定の長さで切断され、図示しないベンダー加工装置により徐変部材2が3次元的にベンダー加工されて、ルーフドリップモール1が製造される。
【0021】
次に、図5を参照して本発明の徐変押出成形装置5について説明する。
【0022】
徐変押出成形装置5は、内部に湾曲した空間13とその空間13に通じる樹脂流路6をもち徐変部材2を支持する固定型31と、固定型31の空間13に樹脂流路6を介して樹脂4を供給する押出装置32と、押出装置32により押出された樹脂4を徐変部材2の樹脂形成層2eの形状に応じて樹脂4の吐出幅を空間内で開閉摺動させて制限するシャッター機構78と、吐出口23から樹脂4が吐出する際に樹脂圧力を徐変部材2の裏側で受ける受け型18と、押出装置32、シャッター機構78及び受け型18を連動して制御する制御装置19とから成り立っている。この状態では固定型31、駆動装置16、押出装置32およびシャッター機構78を動かす駆動モータ21は、徐変部材2に対して位置決めされた状態で、図示しないベース部材に固定されている。尚、上記に示すシャッター機構78は徐変部材2の樹脂形成層2eに対して樹脂4の吐出幅を制限するものであればよく、ここでは可動型8と可動型8に固定されたシャッター7より成り立っている。
【0023】
徐変部材2は送り方向に延在する固定型31に支持される。つまり、固定型312には上下の固定受け型24a,24bがあり、固定型31に下の固定受け型24bが固定され、上の固定受け型24aが下の固定受け型24bに固定されている。このため、上下の固定受け型24a,24bの間を徐変部材2が通るものとなり、徐変部材2は実質的に上下支持されるものとなる。この状態の基で徐変部材2の樹脂形成層2eに向け吐出口23が開口しており、固定型31の空間13を有する一側面は、内部に徐変部材2が通る開口部31bを有する成形型31aが図示しないボルト等の固定部材により固定されている。
【0024】
樹脂形成層2eに設けられる樹脂4は、押出装置32内部の図示しないスクリューにより混練され、押出装置32からY方向へと流れた後、樹脂流路6を介してX方向へと流れ、樹脂流路9で流れ方向が変り空間13内に充填される。その後、樹脂4はやがて徐変部材2の樹脂層2fになるへこみ部2dに対して吐出口23から樹脂4が吐出し、徐変部材2の搬送方向(X方向)の樹脂形成層2eのみに、固定型31が配設される地点で、樹脂層2fが設けられるようになっている。
【0025】
この場合、固定型内部の空間13に樹脂4が充填されるが、空間13の容積を可変するシャッター機構78が湾曲した空間形状に沿って、吐出口23に対し開閉摺動可能となっており、樹脂形成層2eの形状に追従してシャッター機構78が開閉する。つまり、シャッター機構78のシャッター7は樹脂形成層2eに一致したへこみ部2dに追従して開口幅を可変して制限し、制御装置19により制御される。つまり、このシャッター7は空間内を摺動する可動型8に固定されている。具体的には、駆動装置16のモータ出力軸に配設された回転ギヤ15に可動型8の外周に設けられたギヤ面8aが噛合し、駆動装置16の駆動により湾曲した空間13に沿ってシャッター7および可動型8から構成されるシャッター機構78が周方向に動くものである。このシャッター7の開閉は、樹脂形成層2eが最大幅のときにシャッター7は図6に実線で示す状態となり、また、樹脂形成層2eが最小幅のときにシャッター7は破線の如く移動するものとなる。
【0026】
押出装置32は、内部に図示しないシリンダ孔を有しており、シリンダ孔の中に回転可能に配設されたスクリューの回転数を変化させることにより外部に押出される樹脂量を変化させることができるようになっている。この押出装置32の内部のスクリューは制御装置19により制御され、スクリューにつながるモータの回転数を変化させることにより樹脂の押出量を変えることができる。
【0027】
受け型18は、樹脂形成層2eに対して樹脂4を押出成形するときに押出において樹脂圧力による徐変部材2の裏側への変形を防止するものであり、所定形状で樹脂層2fを設けることができるように樹脂圧力を受ける徐変部材2の裏側に配設されている。この場合、受け部材18は、常時、徐変部材2の裏側に当接していても良い。この受け型18は回転タイプ(図9(b)参照)とスライドタイプ(図9(c)参照)の2種類があり、回転タイプの受け型14の形状は、図9の(b)に示されるような円盤形状をしており、大幅部14aと小幅部14bが連続して設けられた偏心したカム面が一体で設けられている。回転タイプの受け型14は、駆動モータ21の出力軸がシャフト22を介して受け型14の回転中心14cに結合されており、制御装置19により制御される駆動モータ21により回転動作する。つまり、受け型14の回転動作は、図1において徐変部材2が固定型31を通過する際にA−A断面のとき徐変部材2の樹脂形成層2eの吐出幅は小さいので、固定受け型24bと円盤14の小幅部14bあるいは固定受け型24bのみで、押出装置32からの樹脂圧力を受けるようにさせる。一方、図1に示すA−A断面からB−B断面に変化していく過程(徐変区間)では、徐変部材2が固定型31を通過し樹脂4が成形されるときには、樹脂圧力により徐変部材2が圧力を受ける側(徐変部材2の裏側)に変形してしまうために、受け型14を徐変部材2の裏側に配設することで樹脂圧力による変形が防止され、これによって所定形状で均一に樹脂層2fが成形されるものとなる。
【0028】
つまり、図9の(a)に示されるように徐変部材2の樹脂圧力を受ける側に圧力を受ける受け部材がないと樹脂圧力により徐変部材2が裏側へ変形してしまうものとなり、所定形状に樹脂層2fを成形することができないことから、固定受け型24のみで樹脂圧力を受けることができない部分を、(b)に示されるように大幅部14aと小幅部14bをもつカム面を有する受け型14で受けるようにすることで徐変部材2のそりをなくし、所定形状で均一に樹脂層2fを成形することが可能となる。
【0029】
次に、図8を参照して制御装置19の制御方法について説明する。
【0030】
制御装置19は、押出装置32のスクリューの回転により樹脂吐出量と、シャッター機構78の吐出口23に対しての開閉度と、受け型18のカム面を連動して制御するものであり、図1のA−A断面からB−B断面(断面積が増加していく方向)に向かう徐変区間ではスクリュー回転を徐々に増加させると共に、吐出口23に対するシャッター開度(閉塞する割合)も増加させ、受け型14も樹脂形成層2eの形状に応じて徐々に回転させ小幅部14bから大幅部14aと変化させるようにする。また、B−B断面からA−A断面(断面積が減少していく方向)に向かう徐変区間ではスクリュー回転を徐々に減少させると共に、吐出口23に対するシャッター開度も減少させ、受け型14も徐々に樹脂形成層2eの形状に応じて回転させ大幅部14aから小幅部14bと変化させることで樹脂層2fを成形することが可能になる。
【0031】
また、受け型18を図9の(c)に示される構成とすることも可能である。つまり、受け型18の構成を複数の可動部材40(例えば、複数の短冊状の板材41、42、43等)で構成し、カムにより可動部材40を徐変部材2の裏側に対して段階的に突出または待避させるように動かし、成形時の樹脂圧力を受ける面積を段階的に可変とすることも可能である。
【0032】
この場合、制御装置19は、樹脂形成層2eに追従して図1のA−A断面からB−B断面(表面積が増加していく方向)に向かう徐変区間では、スクリュー回転を徐々に増加させると共に、シャッター開度も増加させ、可動部材40も段階的に突出させ、樹脂圧力を受ける面積を増加させる。また、B−B断面からA−A断面(表面積が減少していく方向)に向かう徐変区間ではスクリュー回転を減少させ、シャッター開度も減少させると共に、可動部材40を樹脂形成層2eの形状に応じて段階的に待避状態にさせ、樹脂圧力を受ける面積を小さくするよう連動制御を行うことで、所定形状に樹脂層2fを成形することが可能になる。
【0033】
【効果】
第1の本発明によれば、内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を同時に制御する制御装置とを備えたことにより、シャッター機構により樹脂幅を制限した状態で、樹脂が樹脂形成層に形成される際に、徐変部材は樹脂圧力を受けても裏側への変形が受け型により防止されるので、樹脂形成層に対して均一に樹脂を設けることができる。
【0034】
この場合、受け型を偏心したカム面を有する円盤とすれば、簡単な構造で徐変部材のそりが防止できる。
【0035】
また、受け型を複数の可動部材で構成し、可動部材を徐変部材の裏側に対して段階的に突出または待避させて樹脂圧力を受けるようにすれば、樹脂形成層の形状に合わせて可動部材が段階的に突出するものとなり、簡単な構成で樹脂圧力を受ける面積が可変にでき、徐変部材の樹脂圧力を受ける側へのそりが防止できるものとなる。
【0036】
第2の発明によれば、内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を同時に制御する制御装置とを用い、前記制御装置は前記樹脂形成層の形状に合わせて前記押出装置からの樹脂量を変化させ、前記シャッター機構により樹脂の吐出幅を制限すると共に前記受け型の連動制御を行うようにしたことにより、制御装置は樹脂形成層の形状に合わせて押出装置からの樹脂量を変化させ、シャッター機構により樹脂の吐出幅を制限すると共に受け型の連動制御を行うので、徐変部材は樹脂圧力を受けても、樹脂圧力による変形が防止できる。
【0037】
この場合、制御装置は受け型が偏心したカム面を有する円盤である場合には樹脂形成層の形状に追従してカム面を回転させ、複数の可動部材で構成される場合には可動部材を徐変部材に対して段階的に突出させる制御を行うようにすれば、受け型により効率よく樹脂圧力を受ける面積が可変にでき、樹脂圧力によるそりを防止する制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態における車両のルーフドリップモールの平面図である。
【図2】 図1に示すA−A断面図である。
【図3】 図1に示すB−B断面図である。
【図4】 本発明の一実施形態におけるルーフドリップモールの製造方法である。
【図5】 本発明の一実施形態における徐変押出成形装置の構成図である。
【図6】 図5に示す固定型とシャッター機構および受け型の要所部分拡大図である。
【図7】 (a)は本発明の一実施形態における回転タイプの受け型の正面図、(b)は回転タイプの受け型の側面図である。
【図8】 本発明の一実施形態における制御装置の制御概略図である。
【図9】 従来例と本発明の比較図である。
【図10】車両においてルーフドリップモールの位置を示した図である。
【図11】従来のルーフドリップモールの構成を示した図である。
【符号の説明】
1 ルーフドリップモール
2 徐変部材
6 樹脂流路
7 シャッター
8 可動型
14 円盤
14a 大幅部(カム面)
14b 小幅部(カム面)
18 受け型
19 制御装置
31 固定型
32 押出装置
40 可動部材
78 シャッター機構
Claims (2)
- 内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける偏心したカム面を有する円盤形状の受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を連動して制御する制御装置とを備えたことを特徴とする徐変押出成形装置。
- 内部に空間と該空間に通じる樹脂流路を有し徐変部材を支持する固定型と、前記空間に前記樹脂流路を介して樹脂を供給する押出装置と、該押出装置により押出された樹脂を前記徐変部材に樹脂を設ける樹脂形成層の形状に応じて樹脂の吐出幅を制限するシャッター機構と、樹脂が前記樹脂形成層に対して吐出する際に前記徐変部材の裏側で樹脂圧力を受ける偏心したカム面を有する円盤形状の受け型と、前記押出装置と前記シャッター機構及び前記受け型を連動して制御する制御装置とを用い、
前記制御装置は前記樹脂形成層の形状に合わせて前記押出装置からの樹脂量を変化させ、前記シャッター機構により樹脂の吐出幅を制限すると共に、前記樹脂形成層の形状に追従して前記カム面を回転させる連動制御を行うことを特徴とする徐変押出成形装置の制御方法。
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