JP6140741B2 - 成形品の製造装置、成形品の製造方法および成形品 - Google Patents

Description

本発明は、成形品の製造装置、成形品の製造方法および成形品に関する。

自動車の燃費向上、ハイブリッド車や電気自動車の航続距離の向上等を目的に、車体重量を軽量化する取組みが近年積極的に進められている。その一つの手段として、自動車の金属部品を炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）に置き換える方法が知られている。

一般に、射出成形によって作製されたＣＦＲＰやＧＦＲＰ等の成形品は、その機械的物性、例えば引張強度や曲げ強度が、例えば鋼材を用いて製作された部品と比較して低い傾向がある。このため、射出成形によって作製された成形品については、その強度不足が問題となる。

また、一般に射出成形では、溶融材料（例えば、溶融樹脂）が合流することによってウェルドラインが形成されるなどの外観不良が生じやすく、ウェルドラインが形成された部分は他の部分と比べて強度が低くなるという問題があった。この問題を解決するために、特許文献１が開示されている。また、特許文献２には成形品を成形する時に遮蔽板を用いて、射出充填中にその遮蔽板を動作させる技術が開示されている。

特開２００２−１０３３８７号公報 特開平６−８４２号公報

しかしながら、特許文献１では、ウェルドラインが成形品のコーナー部などの成形品の強度が低くなる部分にできないようにするために、ランナー及びゲートの位置、形状、実効通路断面積、流動状態の材料（樹脂）の温度、流速等を適宜な設定にする必要があり、適当なパラメータを探すのに時間を要するという課題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ウェルドラインによる局所的な成形品の強度の低下を防ぐことができ、成形条件を容易に設計することが可能な、成形品の製造装置、成形品の製造方法および成形品を提供することを目的とする。

本発明は、成形品の製造装置であって、成形材料が充填されるキャビティと当該キャビティ内で進退可能な遮蔽部材とを有する金型を保持する型締装置と、前記成形材料を射出する射出装置と、少なくとも前記型締装置、前記遮蔽部材および前記射出装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記成形材料を射出する際、前記射出装置を制御するとともに、射出の初期段階では前記遮蔽部材によって前記キャビティ内における前記成形材料の流動を規制し、その後、前記遮蔽部材を前記金型の内部に引き込むように、前記遮蔽部材を制御することを特徴とする成形品の製造装置である。

本発明は、成形材料が充填されるキャビティと、当該キャビティ内で進退可能な遮蔽部材とを有する金型を用いて成形品を成形する、成形品の製造方法であって、前記キャビティ内へ前記遮蔽部材を進行させる遮蔽工程と、前記キャビティ内へ前記成形材料を射出する射出工程とを備え、前記射出工程では、射出の初期段階では前記遮蔽部材によって前記キャビティ内における前記成形材料の流動を規制し、その後、前記遮蔽部材を前記金型の内部に引き込むことを特徴とする成形品の製造方法である。

本発明は、前記キャビティは、ゲートが設けられた成形材流入空間と、前記成形材流入空間に連通する分岐空間と、前記分岐空間から分岐した一対の流路とを有し、前記射出工程では、前記遮蔽部材は、前記成形材料が前記分岐空間から一方の流路に向けて流動するように規制することを特徴とする成形品の製造方法である。

本発明は、前記一対の流路は、前記分岐空間より下流側の位置にある交差部で連通しており、前記射出工程では、前記成形材料が前記一方の流路から前記交差部および他方の流路を順次介して前記成形材流入空間に達した後、前記遮蔽部材は、前記金型の内部に引き込まれることを特徴とする成形品の製造方法である。

本発明は、前記成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする成形品である。

本発明は、成形品であって、成形材料を含む成形品本体部と、前記成形品本体部に設けられた分岐部と、前記分岐部から分岐した一対の枝部と、前記一対の枝部を互いに連結する連結部とを備え、前記成形品本体部で前記成形材料が合流していることを特徴とする成形品である。

本発明は、金型内で成形品を成形する成形品の製造方法であって、搬送装置でインサート部材を前記金型内へ配置する配置工程と、前記搬送装置で前記インサート部材の一部を押下する押下工程と、前記金型内へ成形材料を射出する射出工程とを備えたことを特徴とする成形品の製造方法である。

本発明によれば、射出の初期段階では遮蔽部材によってキャビティ内における成形材料の流動を規制し、その後、遮蔽部材を金型の内部に引き込む。これにより、ウェルドラインを形成したくない箇所で成形材料が合流することを防止することができ、ウェルドラインによる局所的な成形品の強度低下を防ぐことができる。また、複雑な成形条件を設定する必要が無いので、成形条件を容易に設計することができる。

図１は本発明の一実施の形態による射出成形機を示す部分断面概略正面図。 図２は本発明の一実施の形態による射出成形機の金型を示す断面図（図１のII−II線断面図）。 図３は本発明の一実施の形態による成形品を示す正面図。 図４は射出成形サイクルの説明図。 図５（ａ）−（ｇ）は本発明の一実施の形態による成形品の製造方法を示す概略図。 図６は変形例による成形品を示す正面図。 図７（ａ）（ｂ）は変形例による成形品の製造方法を示す概略図。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。図１乃至図７は、本発明の実施の形態を示す図である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

（射出成形機の構成）
まず、図１および図２により、射出成形機（成形品の製造装置、成形装置）の構成について説明する。図１は、本実施の形態による射出成形機を示す部分断面概略正面図であり、図２は、金型内部の構成を示す概略断面図である。

図１に示すように、射出成形機１０は、ベース１１と、ベース１１上に設けられた射出装置２０と、ベース１１上に設けられた型締装置３０と、射出成形機１０全体を制御するコントローラ６０とを備えている。

このうち射出装置２０は、射出機構２１と、射出機構２１から水平方向に延びるバレル２２とを備えている。バレル２２内にはスクリュ２３が設けられている。また、バレル２２の先端にはノズル２４が設けられている。射出装置２０は、ベース１１上で型締装置３０に対して接離する方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。

型締装置３０には、固定金型４１と移動金型４２とを含む金型４０が保持されている。
この型締装置３０は、ベース１１上に固定された受圧盤３１と、固定金型４１を支持するとともにベース１１に固定された固定プラテン３２と、固定プラテン３２に対向して設けられ、移動金型４２を支持するとともに固定プラテン３２に対して進退自在に配置された移動プラテン３３とを有している。

また固定プラテン３２と受圧盤３１とは、複数（例えば４本）のタイバー３４によって所定の間隔を空けて結合されている。移動プラテン３３は、タイバー３４に沿って固定プラテン３２に対して接近又は離反する方向に進退自在となっている。

移動プラテン３３が固定プラテン３２に対して接近する方向（型閉じ方向）へ移動することにより、固定金型４１及び移動金型４２の型閉じが行われる。また、移動プラテン３３が固定プラテン３２から離反する方向（型開き方向）へ移動することにより、固定金型４１及び移動金型４２の型開きが行われる。

また、金型４０の周囲には、後述するインサート材８０を搬送する取出機またはロボット等の組込装置８７が設けられている。

次に、図１および図２を参照して、金型４０の構成について説明する。

上述したように、金型４０は、固定金型４１と移動金型４２とを有している。固定金型４１には、射出装置２０から供給された樹脂材料（成形材料、成形材）が流入するゲート４３が設けられている。移動金型４２は、移動プラテン３３によって固定金型４１に接離する方向（Ｘ方向）に移動可能である。

また、金型４０は、樹脂材料が充填されるキャビティ４４と、当該キャビティ４４内で進退可能な遮蔽板（遮蔽部材）４５とを有している。このうちキャビティ４４は、固定金型４１と移動金型４２との間に形成されており、後述する成形品７０に対応する形状を有している。

遮蔽板４５は、図示しない駆動機構により移動金型４２から出没可能となっており、コントローラ（制御装置）６０によって制御されることにより、キャビティ４４内に進入した遮蔽位置（図１参照）と、移動金型４２内に引き込まれた退避位置とをとることができる。具体的には、後述するように、コントローラ６０は、射出装置２０によって樹脂材料を射出充填する（射出する）際、射出装置２０を制御するとともに、射出充填（射出）の初期段階では遮蔽板４５によってキャビティ４４内における樹脂材料の流動を規制し、その後、遮蔽板４５を移動金型４２の内部に引き込むように、遮蔽板４５を制御する。

遮蔽板４５が遮蔽位置となった場合、遮蔽板４５は、キャビティ４４を横切って固定金型４１に接触する位置まで進行する。また、ゲート４３は、遮蔽板４５の一方（上方）に位置している。このため、ゲート４３からの樹脂材料は、遮蔽板４５によってキャビティ４４内での流動が規制される。具体的には、樹脂材料は、遮蔽板４５の一方（上方）のみに流動可能となり、遮蔽板４５の他方（下方）にはゲート４３から直接流入しない。

一方、遮蔽板４５が退避位置となった場合、遮蔽板４５は移動金型４２内に完全に引き込まれる。このとき、ゲート４３からの樹脂材料は、遮蔽板４５によって遮蔽されることなく、キャビティ４４内において流動する。具体的には、樹脂材料は、遮蔽板４５の一方（上方）だけでなく他方（下方）にも流動可能となる。なお、遮蔽板４５は、固定金型４１から出没可能となっていても良い。

なお、本実施の形態では、遮蔽板４５は、図２に示すように、垂直断面（ＹＺ平面に平行な断面）では長方形の板状に形成されているが、これに限らない。例えば、遮蔽板４５は、垂直断面（ＹＺ平面に平行な断面）では三角形状、楕円形状等に形成されていても良い。

また、キャビティ４４内において、固定金型４１と移動金型４２との間に一対の円柱状の軸部材４６が延設されている。この軸部材４６は、固定金型４１にそれぞれ連結されている。一対の軸部材４６には、後述するように金型４０内に樹脂材料を射出充填する際、インサート材８０が巻装される。なお、遮蔽板４５は、一方の軸部材４６から他方の軸部材４６まで水平方向（Ｙ方向）に延びている。さらに、固定金型４１は、軸部材４６より下方に位置する突起部４７を有している。この突起部４７は、後述するように金型４０内に樹脂材料を射出充填する際、インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とを重ね合わせた状態で載置するために用いられる。

図２に示すように、キャビティ４４は、ゲート４３が設けられるとともに樹脂材料が流れ込む樹脂流入空間（成形材流入空間）５１と、樹脂流入空間５１の下流側に連通するとともに樹脂材料が分岐する位置に設けられた分岐空間５２と、分岐空間５２から分岐してそれぞれ樹脂材料が流れ込む一対の流路５３ａ、５３ｂとを有している。また、一対の流路５３ａ、５３ｂは、分岐空間５２より下流側の位置にある交差部５４で連通している。

分岐空間５２と一対の流路５３ａ、５３ｂと交差部５４とは、全体として円環形状を構成しており、当該円環によって上述した軸部材４６が取り囲まれている。なお、図２に示すように、突起部４７の幅（Ｙ方向の長さ）は、樹脂流入空間５１の幅と同一であるか又は樹脂流入空間５１の幅よりも短い。

この場合、キャビティ４４は、樹脂流入空間５１の水平方向（Ｙ方向）両側に設けられた一対の分岐空間５２を有しているが、これに限らず、分岐空間５２の数は１つ又は３つ以上であっても良い。

コントローラ６０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を有するコンピュータを含んで構成されていても良い。このコントローラ６０は、入力された各種の情報に基づいて、射出装置２０、型締装置３０、遮蔽板４５、および組込装置８７の動作等を制御する。コントローラ６０に入力される情報は、例えば、ユーザや外部の機器により入力される制御指令、金型情報等である。この場合、コントローラ（制御部）６０は射出成形機１０全体を制御するように構成されているが、本実施形態では少なくとも射出装置２０および遮蔽板４５を制御可能なものであれば良い。

（成形品の構成）
次に、図３により、上述した射出成形機１０によって作製された成形品の構成について説明する。図３は、本実施の形態による成形品７０を示す正面図である。

図３に示すように、成形品７０は、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）又はガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）等の繊維強化樹脂が用いられた部材であり、合成樹脂（素材）を含む合成樹脂部（素材部）７１と、合成樹脂部７１に一体化されたインサート材（プリプレグ、インサート部材、強化部材、強化材）８０とを有している。

このうち、合成樹脂部７１は、成形品本体部７３と、成形品本体部７３の両端にそれぞれ設けられた一対の分岐部７４とを備えている。各分岐部７４からは一対の枝部７５ａ、７５ｂが分岐しており、一対の枝部７５ａ、７５ｂは、連結部７６において互いに連結されている。

成形品本体部７３は、成形品７０の中央部に位置しており、上述した金型４０の樹脂流入空間５１に対応している。また成形品本体部７３は、金型４０のゲート４３に対応するゲート対応部７２を有している。分岐部７４、枝部７５ａ、７５ｂおよび連結部７６は、それぞれ金型４０の分岐空間５２、流路５３ａ、５３ｂおよび交差部５４に対応している。

また、分岐部７４と一対の枝部７５ａ、７５ｂと連結部７６とは、全体として円環形状を構成しており、当該円環内には円形の貫通孔７７が形成されている。この貫通孔７７は、金型４０の軸部材４６に対応する形状を有している。

この場合、成形品７０の成形品本体部７３には、射出成形時に樹脂材料が合流することによってウェルドラインＷが形成されている。このウェルドラインＷは、上述した金型４０の遮蔽板４５に対応する位置近傍に設けられている。すなわち、ウェルドラインＷは、キャビティ４４の樹脂流入空間５１内を樹脂材料が流れる方向であって、成形品本体部７３の長手方向（Ｙ方向）に沿って形成されている。また、ウェルドラインＷは、成形品本体部７３のうち、遮蔽板４５に対してゲート対応部７２の反対側の位置で、成形品本体部７３の幅方向（Ｚ方向）に沿って形成されている。

一方、一対の枝部７５ａ、７５ｂと連結部７６とにはウェルドラインＷが形成されていない。このため、ウェルドラインＷを、強度の低くなりやすい枝部７５ａ、７５ｂおよび連結部７６の周辺から遠ざけることができ、枝部７５ａ、７５ｂおよび連結部７６の強度を向上させることができる。

また、インサート材（インサート部材、強化部材、強化材）８０は、シート状の部材からなり、曲げられた状態で合成樹脂部７１の外周を取り囲むように設けられている。また、インサート材８０は、一方の端部８１と他方の端部８２を有しており、一方の端部８１を他方の端部８２に重ね合わせた状態で合成樹脂部７１と一体化されている。すなわちインサート材８０の長さは、成形品７０の外周の長さよりも長い。

インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とが重ね合わされる箇所は、例えば成形品本体部７３の周囲であり、本実施の形態では成形品本体部７３の長手方向（Ｙ方向）略中央部である。このように、インサート材８０の端部８１、８２同士を接着することにより、成形品７０における局所的な強度低下を防ぐことができる。また、インサート材８０の端部８１、８２同士が重ね合わされていることにより、インサート材８０の継ぎ目における強度低下を抑えることができる。さらに、ウェルドラインＷは、インサート材８０の端部８１、８２同士が重ね合わされた領域にも設けられているので、ウェルドラインＷ周辺の強度を高めることができる。

なお、インサート材８０の一方の端部８１が重ね合わせている部分は、インサート材８０の一部であれば良く、必ずしも他方の端部８２上でなくても良い。例えば、図３において一方の端部８１をＹ方向マイナス側に延長し、一方の端部８１が、貫通孔７７の近傍でインサート材８０に重ね合わされていても良い。あるいは、一方の端部８１と他方の端部８２とが重なり合っているか否かに拘わらず、一方の端部８１（又は他方の端部８２）自身を折り返すことにより、一方の端部８１（又は他方の端部８２）の強度を高めても良い。

なお、合成樹脂部７１を構成する合成樹脂（樹脂材料、成形材料、成形材）としては、例えばエポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、インサート材８０としては、炭素繊維又はガラス繊維等の連続繊維または長繊維を樹脂に含浸させたシートを挙げることができる。

成形品７０は、インサート材８０がインサートされていることにより、合成樹脂単体で作製した射出成形品以上の機械的強度を得ることができる。このような成形品７０は、例えば、自動車部品、航空機部品、建築部品、産業機材部品として用いられても良い。

（成形品の製造方法）
次に、成形品の製造方法、具体的には、図１および図２に示す射出成形機１０を用いて図３に示す成形品７０を作製する方法について説明する。

まず、射出成形工程全体について簡単に説明する。図４に示すように、本実施の形態による射出成形機１０を用いて作製される成形品７０は、射出成形サイクルＳ１００を行うことにより成形される。具体的には、射出成形サイクルＳ１００は、型締工程Ｓ１０１、射出工程Ｓ１０２、保圧及び冷却工程Ｓ１０３、型開き工程Ｓ１０４、製品取出工程Ｓ１０５を含み、これらの工程を順に繰り返すことで多数の成形品７０が製造される。

次に、成形品７０を作製する方法について、図５（ａ）〜（ｇ）を用いて更に説明する。図５（ａ）〜（ｇ）は、本実施の形態による成形品の製造方法を示す概略図であり、このうち図５（ｂ）〜（ｇ）は、それぞれ図２に略対応する図である。なお、以下に説明する射出成形サイクルＳ１００の各制御は、コントローラ６０によって実行される。

はじめに、シート状のインサート材８０を準備する。このインサート材８０を、上述した射出成形サイクルＳ１００とは別に、予め加熱装置８５のヒータ８６によりその軟化温度以上に加熱しておく（図５（ａ）参照）。

また、型締工程Ｓ１０１を行う前に、移動プラテン３３に支持された移動金型４２を、固定プラテン３２に支持された固定金型４１に対して離反させておく（型開きをさせておく）（図１参照）。

この状態で、取出機またはロボット等の組込装置（搬送装置）８７を用いて、加熱されたインサート材８０を搬送し（搬送工程）、インサート材８０を金型４０内に配置する。この場合、インサート材８０は、固定金型４１の一対の軸部材４６上に載置され、次いで組込装置８７によって金型４０内で折り曲げられて変形される（図５（ｂ）参照）。このとき、インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とは、それぞれ軸部材４６から下方に垂れ下がっている。

なお、本実施の形態では、インサート材８０は、固定金型４１の一対の軸部材４６上に載置され、次いで組込装置８７によって金型４０内で折り曲げられて変形されるとしたが、これに限らない。例えば、一対の軸部材４６がそれぞれ移動金型４２に連結され、インサート材８０は移動金型４２の一対の軸部材４６上に載置され、次いで組込装置８７によって金型４０内で折り曲げられて変形されるようにしても良い。

続いて、組込装置８７により、インサート材８０は、金型４０のキャビティ４４内部の所定位置に組込まれる。すなわち、まず組込装置８７により、インサート材８０の他方の端部８２側を一方の軸部材４６の周囲に巻き付けるように折り曲げ、他方の端部８２を突起部４７上に配置する（図５（ｃ）参照）。続いて、組込装置８７により、インサート材８０の一方の端部８１側を他方の軸部材４６の周囲に巻き付けるように折り曲げ、一方の端部８１を突起部４７上に配置する（図５（ｄ）参照）。このとき、インサート材８０の一方の端部８１が他方の端部８２上に重ね合わされる。また、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で表される動作を組込装置８７で金型４０内にインサート材８０を配置する配置工程、または、組込装置８７により金型４０内でインサート材８０を変形させる変形工程と呼ぶことがある。

なお、本実施の形態では、組込装置８７が加熱されたインサート材８０を搬送する搬送装置を兼ねているが、これに限らず、インサート材８０を搬送する搬送装置と組込装置８７とが、別個の装置からなっていても良い。この場合、組込装置８７は、スライドコア等の金型４０の動作によりインサート材８０をキャビティ４４内部に組込むものであっても良い。

上述したように、インサート材８０の一方の端部８１が重ね合わせている部分は、インサート材８０の一部であれば良く、必ずしも他方の端部８２上でなくても良い。また、インサート材８０の一方の端部８１（又は他方の端部８２）自身を折り返し、この折り返された一方の端部８１（又は他方の端部８２）を接着することにより、その強度を高めても良い。

続いて、移動金型４２が固定金型４１側に移動し、固定金型４１に対して密着することにより、移動金型４２と固定金型４１とが型締めされる（型締工程Ｓ１０１）（図５（ｅ）参照）。このとき、固定金型４１に設けられたゲート４３は、インサート材８０によって囲まれた環の内部に位置する。

次に、図示しない駆動機構により、遮蔽板４５をキャビティ４４内に向けて進行させ、遮蔽板４５を退避位置から遮蔽位置に移動させる（図５（ｆ）参照）（遮蔽工程）。このとき、遮蔽板４５は、一対の軸部材４６、４６間に延びるように配置される。

続いて、樹脂材料を射出充填する射出工程Ｓ１０２を実行することにより、インサート材８０を含む成形品７０が成形される。この射出工程Ｓ１０２では、移動金型４２と固定金型４１とが型締された状態で、射出装置２０のノズル２４から溶融された樹脂材料を射出し、樹脂材料が金型４０内に充填される。

なお、本実施の形態では、樹脂材料を射出する直前に、遮蔽板４５を退避位置から遮蔽位置に移動させるとしたが、これに限らない。例えば、インサート材８０を金型４０内に配置する時に遮蔽板４５を退避位置から遮蔽位置に移動させたり、インサート材８０を金型４０内に配置する時にはすでに遮蔽板４５が遮蔽位置に位置していたりするようにしても良い。つまり、樹脂材料を射出する前に遮蔽板４５が遮蔽位置に位置していれば良い。

射出工程Ｓ１０２において、射出充填の初期段階には、遮蔽板４５によってキャビティ４４内での樹脂材料の流動が規制される。すなわち、まず樹脂材料は、ゲート４３からキャビティ４４内に流入し、遮蔽板４５の一面（上面）に沿って樹脂流入空間５１内を水平方向（Ｙ方向）に流動する。次いで、樹脂材料は、遮蔽板４５によって規制されることにより、分岐空間５２から一方の流路５３ａ（上側の流路５３ａ）に向けて流入する（図５（ｆ）の矢印参照）。一方、樹脂材料は、分岐空間５２から他方の流路５３ｂ（下側の流路５３ｂ）には直接流入しない。このようにして、樹脂材料は、一方の流路５３ａ、交差部５４および他方の流路５３ｂを順次介して、遮蔽板４５の他面（下面）に沿って、樹脂流入空間５１に流入する。

この間、インサート材８０は、キャビティ４４内を流れる樹脂材料によって周囲に向けて拡がるように移動し、キャビティ４４の内面に沿って所定位置に配置される（図５（ｆ）参照）。このとき、インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とは、その重なり幅が小さくなるように相対的に移動するが、樹脂材料の充填が完了した後も一方の端部８１と他方の端部８２とが重ね合わされた状態を維持する。このため、キャビティ４４内が樹脂材料で満たされると、一方の端部８１と他方の端部８２とが重なった部分は樹脂材料の圧力で押され、接着する（圧着する）。そのため、射出工程Ｓ１０２を接着工程と呼ぶことがある。

次に、図示しない駆動機構により、遮蔽板４５を移動金型４２内に引き込み、遮蔽板４５を退避位置に移動させる（図５（ｇ）参照）。遮蔽板４５を退避位置に移動させるタイミングは、例えばキャビティ４４のうち遮蔽板４５を除く空間が、全て樹脂材料によって充填されたときである。このタイミングは、具体的には、バレル２２内のスクリュ２３の位置や、ノズル２４から樹脂材料を射出してからの時間によって制御されても良い。

その後、射出装置２０による射出動作を継続することにより、樹脂材料は、キャビティ４４のうち遮蔽板４５が存在していた空間内（図５（ｇ）の二点鎖線内）にも流し込まれる。これにより、遮蔽板４５に対してゲート４３の反対側の位置、および遮蔽板４５に対応する位置で樹脂材料がそれぞれ合流し、ウェルドラインＷ（図３参照）が形成される。

その後、保圧及び冷却工程Ｓ１０３を経ることにより、図３に示す成形品７０が成形される。その後、型開き工程Ｓ１０４において、金型４０を開き、製品取出工程Ｓ１０５において、成形品７０を移動金型４２から押出し（突出し）、成形品７０を取り出すことで、射出成形サイクルＳ１００が完了する。ここで、射出工程Ｓ１０２及び／又は保圧及び冷却工程Ｓ１０３は成形工程の一例である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、射出工程Ｓ１０２において、射出充填の初期段階では遮蔽板４５によってキャビティ４４内における樹脂材料の流動を規制し、その後、遮蔽板４５を移動金型４２の内部に引き込む。これにより、ウェルドラインＷを、成形品７０のうち強度の低くなりやすい部分（例えば枝部７５ａ、７５ｂおよび連結部７６）の周辺から遠ざけることができ、当該部分の強度を向上させることができる。この結果、ウェルドラインＷによる成形品７０の局所的な強度低下を防ぐことができる。また、ウェルドラインＷの位置をずらすために、試行錯誤して、最適な成形条件（ランナー及びゲートの位置、形状、実効通路断面積、流動状態の材料（樹脂）の温度、流速等）を探し出す必要がないので、成形品７０の成形条件を容易に設計することが可能となる。さらに、射出充填中、ウェルドラインＷを構成する部分（遮蔽板４５が存在していた空間）にも溶融樹脂による乱流が生じるので、総じて、成形品７０全体の強度が低下することを防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、インサート材８０の一方の端部８１を他方の端部８２に重ね合わせた状態で、金型４０内に樹脂材料を射出充填し、重ね合わされた一方の端部８１と他方の端部８２とを接着する。これにより、成形品７０における局所的な部分の強度低下を防ぐことができ、かつインサート材８０の継ぎ目におけるほつれ等による強度低下を抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、金型４０内でインサート材８０を変形させて配置し、この状態で金型４０内に樹脂材料を射出充填することにより、インサート材８０を含む成形品７０を成形する。これにより、シート状のインサート部材８０を金型４０に配置する際に、インサート部材８０を変形させて所定位置に容易に配置することができる。また、軟化状態のインサート部材８０に対して樹脂材料が射出されるため、インサート部材８０と樹脂材料との接着強度（より具体的には、インサート部材８０と樹脂材料との接合面での接着強度）を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、成形品７０を成形する際、インサート部材８０を金型４０内に搬送し、これを金型４０内で変形した後、金型４０内に樹脂材料を射出充填する。
このため、プレス成形等によりインサート部材８０を賦形する工程と、賦形されたインサート部材８０を金型４０内にインサートする工程との２工程を実施する場合と比較して、成形品７０を作製する工程を簡略化することができる。

（変形例）
上記成形品７０において、インサート材８０が合成樹脂部７１の周囲を取り囲む場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、インサート材８０が合成樹脂部７１の内部に配置されても良い。

図６において、成形品７０は、合成樹脂を含む合成樹脂部７１と、合成樹脂部７１の内部において一体化されたインサート材８０とを有している。

このうちインサート材８０は、成形品本体部７３の幅方向（Ｚ方向）略中央部において、成形品本体部７３の長手方向（Ｙ方向）に沿って延設されている。この場合、成形品７０には、ウェルドラインＷが全く形成されてないか、又はわずかしか形成されない。これにより、ウェルドラインＷによる成形品７０の局所的な強度低下を防ぐことができる。また、インサート材８０は、一対の貫通孔７７を取り囲むように配置されているので、貫通孔７７周辺の強度を向上させることができる。さらに、インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とは、成形品本体部７３の内部において重ね合わせた状態で互いに溶着されている。

図６に示す成形品７０を作製する場合、インサート材８０を一対の軸部材４６の周囲に巻き付けた後、例えば組込装置８７を用いて、インサート材８０の上部を下方に向けて押下する（図７（ａ）参照）（押下工程）。これにより、ゲート４３は、環状のインサート材８０の外方に位置する（図７（ｂ）参照）。なお、図７（ａ）（ｂ）は、それぞれ図５（ｄ）（ｅ）に対応する図である。

この状態で射出充填を行うことにより、樹脂材料は、インサート材８０の周囲に沿って流れ、一方の流路５３ａ、交差部５４および他方の流路５３ｂを順次介して、インサート材８０の下方に流入する。この間、インサート材８０は、キャビティ４４内を流れる樹脂材料によって中央に向けて移動され、図６に示す所定位置に配置される。このとき、インサート材８０の一方の端部８１と他方の端部８２とが重なった部分は、樹脂材料の圧力で押されて接着する（圧着する）。

図６に示す成形品７０を作製する場合、遮蔽板４５を用いても良く、あるいは用いなくても良い。遮蔽板４５を用いない場合、ゲート４３からキャビティ４４内に流入した樹脂材料は、インサート材８０によって、インサート材８０の一面（上面）に沿って一方の流路５３ａに向けて流動するように規制される。この場合、インサート材８０を用いて、ウェルドラインＷによる成形品７０の局所的な強度低下を防ぐことができる。

なお、本実施の形態における成形品の製造装置としては、射出成形機に限られるものではない。例えば、ダイカストマシン（成形品の製造装置、成形装置）等の金属成形機（成形品の製造装置、成形装置）であってもよいし、トランスファー成形機（成形品の製造装置、成形装置）等の他のプラスチック成形機（成形品の製造装置、成形装置）であってもよい。

上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組み合わせることも可能である。あるいは、上記実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ 射出成形機（成形品の製造装置、成形装置）
１１ ベース
２０ 射出装置
３０ 型締装置
４０ 金型
４１ 固定金型
４２ 移動金型
４３ ゲート
４４ キャビティ
４５ 遮蔽板（遮蔽部材）
４６ 軸部材
４７ 突起部
５１ 樹脂流入空間（成形材流入空間）
５２ 分岐空間
５３ａ 一方の流路
５３ｂ 他方の流路
５４ 交差部
６０ コントローラ（制御装置）
７０ 成形品
７１ 合成樹脂部
７２ ゲート対応部
７３ 成形品本体部
７４ 分岐部
７５ａ 一方の枝部
７５ｂ 他方の枝部
７６ 連結部
７７ 貫通孔
８０ インサート材（インサート部材、強化部材、強化材）
８１ 一方の端部
８２ 他方の端部
８７ 組込装置（搬送装置）

Claims (3)

1. 成形品の製造装置であって、
   成形材料が充填されるキャビティと当該キャビティ内で進退可能な遮蔽部材とを有する金型を保持する型締装置と、
   前記成形材料を射出する射出装置と、
   少なくとも前記型締装置、前記遮蔽部材および前記射出装置を制御する制御装置とを備え、
   前記キャビティは、ゲートが設けられた成形材流入空間と、前記成形材流入空間に連通する分岐空間と、前記分岐空間から分岐した一対の流路とを有し、前記一対の流路は、前記分岐空間より下流側の位置にある交差部で連通しており、
   前記制御装置は、前記成形材料を射出する際、前記射出装置を制御するとともに、射出の初期段階では前記遮蔽部材によって前記キャビティ内における前記成形材料が前記分岐空間から一方の流路に向けて流動するように規制し、前記成形材料が前記一方の流路から前記交差部および他方の流路を順次介して前記成形材流入空間に達した後、前記遮蔽部材を前記金型の内部に引き込むことにより、前記成形材料を、前記キャビティのうち前記遮蔽部材が存在していた空間内に流し込むように、前記遮蔽部材を制御することを特徴とする成形品の製造装置。
2. 成形材料が充填されるキャビティと、当該キャビティ内で進退可能な遮蔽部材とを有する金型を用いて成形品を成形する、成形品の製造方法であって、
   前記キャビティ内へ前記遮蔽部材を進行させる遮蔽工程と、
   前記キャビティ内へ前記成形材料を射出する射出工程とを備え、
   前記キャビティは、ゲートが設けられた成形材流入空間と、前記成形材流入空間に連通する分岐空間と、前記分岐空間から分岐した一対の流路とを有し、前記一対の流路は、前記分岐空間より下流側の位置にある交差部で連通しており、
   前記射出工程では、射出の初期段階では前記遮蔽部材によって前記キャビティ内における前記成形材料が前記分岐空間から一方の流路に向けて流動するように規制し、前記成形材料が前記一方の流路から前記交差部および他方の流路を順次介して前記成形材流入空間に達した後、前記遮蔽部材を前記金型の内部に引き込むことにより、前記成形材料を、前記キャビティのうち前記遮蔽部材が存在していた空間内に流し込むことを特徴とする成形品の製造方法。
3. 成形品であって、
   成形材料を含む成形品本体部と、
   前記成形品本体部に設けられた分岐部と、
   前記分岐部から分岐した一対の枝部と、
   前記一対の枝部を互いに連結する連結部とを備え、
   前記成形品本体部で前記成形材料が合流し、前記成形品本体部の長手方向および幅方向に沿ってウェルドラインが形成されていることを特徴とする成形品。

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