(57)【要約】【課題】生産設備の大型化やコストアップを抑えつつ、手作業によっていた潤滑剤塗布を自動化できる製造装置を提供する。【解決手段】金型６内部の空洞Ｅに溶融した樹脂が注入されて樹脂成形品が成形される。金型６には潤滑剤が圧送される流路６１ａと、流路６１ａの空洞Ｅ内部に面した開口部を開閉する開閉体７とが備えられ、金型６が開かれる際、開閉体７の内部に通路Ｊが形成され、圧送された潤滑剤が通路Ｊをとおって成形品の表面に塗布される。【選択図】図２
2020032691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内部の空洞に溶融した樹脂を注入して成形する樹脂成形品の製造装置であって、
前記金型内部に設けられ、潤滑剤が圧送される流路と、
前記流路の前記空洞内部に面した開口部を開閉する開閉体と、
を備え、
前記開口部は前記金型が閉じられて溶融した樹脂が注入されるときに閉じられており、前記金型が開かれて樹脂成形品が離型される過程で開かれる、
ことを特徴とする製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製造装置であって、
前記流路内の潤滑剤は、少なくとも前記開口部が閉じる前に減圧される、
ことを特徴とする製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載の製造装置であって、
前記流路に、潤滑剤を導通または遮断する弁をさらに備え、
前記弁は少なくとも前記開口部が開いている期間内の所定の期間開放される、
ことを特徴とする製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の製造装置に関し、さらに詳しくは、樹脂成形品にグリースを塗布する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載機器などの操作部には、押しボタンスイッチが多用されている。図１はこのような操作部の一例であり、図1（ａ）は操作部の正面図、図１（ｂ）は図1（ａ）のＡ−Ａ断面図である。操作部１はフレーム２の開口部にボタン３がはめ込まれており、ボタン３を指等で押し込むことによって、ボタン３に形成されている突起部３１が、基板４に装着されたタクトスイッチ５を押下する仕組みである。そして、フレーム２とボタン３とが互いに接触して摺動する摺動面Ｄには、ボタン３の動きを滑らかにして摩耗を防ぐ目的でグリース（潤滑剤）が塗布されている。
【０００３】
従来グリースは、組み立て作業者が操作部１を組み立てる際に、シリンジ等を用いて手作業でボタン３の摺動面Ｄに塗布していた。また、特許文献１には樹脂成形品に自動的にグリースを塗布して組み立てる組み立て装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６０１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の手作業によるグリース塗布では、塗布にかかる時間が大きく、生産スピードを上げられない、また、作業者のミスによる塗布忘れが発生するという課題があった。また、特許文献１の組み立て装置では、グリース塗布のための専用の装置が必要であり、生産設備が大型化する、また、コストが上がってしまうという課題があった。本発明の目的は、生産設備の大型化やコストアップを抑えつつ、手作業によっていたグリース塗布を自動化できる樹脂成形品の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の第一の実施形態は、金型内部の空洞に溶融した樹脂を注入して成形する樹脂成形品の製造装置であって、前記金型内部に設けられ、グリースが圧送される流路と、前記流路の前記空洞内部に面した開口部を開閉する開閉体と、を備え、前記開口部は前記金型が閉じられて溶融した樹脂が注入されるときに閉じられており、前記金型が開かれて樹脂成形品が離型される過程で開かれる。
【０００７】
また、本発明の他の実施形態は、第一の実施形態において、前記流路内のグリースは、少なくとも前記開口部が閉じる前に減圧される。
【０００８】
また、本発明のその他の実施形態は、第一の実施形態において、前記流路に、グリースを導通または遮断する弁をさらに備え、前記弁は少なくとも前記開口部が開いている期間内の所定の期間開放される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生産設備の大型化やコストアップを抑えつつ、手作業によっていたグリース塗布を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】押しボタンスイッチを備えた操作部の構造を示す図である。
【図２】本発明の製造装置に用いられる金型の構造を示す図である。
【図３】金型が開かれ、樹脂成形品にグリースが塗布される時の開閉体の動作を説明する図である。
【図４】金型が閉じられるときの開閉体の動作を説明する図である。
【図５】制御装置が行う制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
＜１．製造装置の概要＞
【００１２】
図２は本発明の実施形態に係る製造装置に用いられる金型の構造を示し、図２（ａ）は金型の略中央断面、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。
【００１３】
金型６は略凹形状のキャビティ６１と略凸形状のコア６２の大きく二つの部分から構成されている。キャビティ６１とコア６２に囲まれた空洞Ｅに樹脂が注入され樹脂成形品となる。尚、図２（ａ）は金型の抜き勾配を強調して描いているため、空洞Ｅの形状はコア側が広がった八の字形状に見えるが、実際の抜き勾配はわずかであり、図１（ｂ）に示すボタン３のような断面略コの字型の樹脂成形品となる。
【００１４】
金型６のキャビティ６１側には開閉体７が設けられている。開閉体７はさらに第１開閉体７１と第２開閉体７２とからなる。第１開閉体７１と第２開閉体７２はともに略直方体形状であり、Ｂ−Ｂ断面においてＹ方向に貫通孔７１ｂと７２ｂが設けられている。
【００１５】
これらの貫通孔にはキャビティ６１から立設されているピン６１ｂが挿通しており、第１開閉体７１と第２開閉体７２は、ピン６１ｂにガイドされて、キャビティ６１と接触面ＦおよびＧで密着しながら滑らかに移動することができる。
【００１６】
第１開閉体７１のＹ方向に直交する２面には、貫通孔７１ｂの周囲を円筒形にくり抜いたように空洞７１ｃが設けられており、空洞７１ｃの中には圧縮コイルばね８（８１、８２）がおさめられている。
【００１７】
第１開閉体７１の第２開閉体７２との接触面にはＢ−Ｂ断面において略凹形状となる溝７１ａが切られており、第２開閉体７２にはこの溝７１ａとはめ合わされるように、Ｂ−Ｂ断面において略凸形状となるリブ７２ａが立設されている。
【００１８】
そして、この溝７１ａはリブ７２ａとともに図のＸ方向に延伸し、開閉体７とキャビティ６１との接触面Ｆにおいて、キャビティ６１の内部に設けられた流路６１ａと連通している。
【００１９】
流路６１ａの図示されていない他端側には、配管等を経て、図示しないグリース供給装置が接続されている。
【００２０】
グリース供給装置は、たとえばタンクとポンプからなり、タンク内にためられたグリースをポンプによって、流路６１ａ内に圧送する。
【００２１】
なお、グリース供給装置の構成は上述したものに限られない。例えばポンプの代わりにコンプレッサによる圧縮空気を用いて密閉されたタンクの内部のグリースを押し出すようにしてもよいし、シリンダの中に充てんされたグリースをアクチュエータ等で駆動されるピストンで押し出すようにしてもよい。
【００２２】
製造装置はこのほかに、金型６を開閉し、また、樹脂成形品を金型６から分離するエジェクタピン等を駆動するアクチュエータ等を備えた型締め装置、金型６に溶融した樹脂を注入する射出装置等を備えるが、これらは一般的な射出成形装置の構成要素であるので詳細な説明は割愛する。
【００２３】
そして、これらの構成要素は、図示しない制御装置によって統括的に制御される。なお、制御装置としては、既知のプログラマブルロジックコントローラ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＰＬＣ）やパーソナルコンピュータ、リレー回路などの、シーケンス制御が可能な装置が利用できる。
＜２．開閉体の動作＞
【００２４】
図３は樹脂成形品が金型６から取り出される際の開閉体７の動作を示す。まず図３（ａ）では金型６は閉じられており、キャビティ６１とコア６２によって形成される空洞Ｅに注入された樹脂が冷えて固まり、樹脂成形品Ｈが形成されている。
【００２５】
この時、第１開閉体７１と第２開閉体７２とはキャビティ６１とコア６２に挟まれる形で、溝７１ａにリブ７２ａがはまりあって強く密着している。
【００２６】
そして、この状態において、圧縮コイルばね８のうち、キャビティ６１と開閉体７１との間に挟まれている圧縮コイルばね８１の押圧力は、第１開閉体７１と第２開閉体７２の間に挟まれている圧縮コイルばね８２の押圧力よりも小さく設定されている。
【００２７】
次に図３（ｂ）は、金型６がわずかに開いた状態であり、キャビティ６１とコア６２との間に隙間Ｌが生じている。このとき、第２開閉体７２は隙間Ｌが開いた分、圧縮コイルばね８２の押圧力により、キャビティ６１に対してＹ軸負方向に移動するが、第１開閉体７１は圧縮コイルばね８１の押圧力が圧縮コイルばね８２の押圧力よりも小さいため、キャビティ６１に対して移動することはなく、第１開閉体７１との間に隙間が生じ、溝７１ａとリブ７２ａとの間にトンネル状の通路Ｊが出現する。
【００２８】
そして、このトンネル状の通路Ｊはキャビティ６１の内部に設けられた流路６１ａと連通しているため、グリース供給装置により流路６１ａ内に圧送されたグリースＫは、この通路Ｊをとおって矢印Ｉ１の方向へ移動し、矢印Ｉ２のように、樹脂成形品Ｈと開閉体７の間に生じた隙間に流れ込み、樹脂成形品Ｈの表面（特に側面）に塗布される。
【００２９】
次に図３（ｃ）は金型６がさらに開いた状態であり、キャビティ６１とコア６２との間の隙間Ｌが拡大している。このとき、第２開閉体７２は隙間Ｌが拡大した分、キャビティ６１に対してさらにＹ軸負方向に移動する。
【００３０】
また、第１開閉体７１も圧縮コイルばね８１の押圧力と圧縮コイルばね８２の押圧力が均衡することにより、第２開閉体７２との間に通路Ｊを形成したまま、Ｙ軸負方向に移動する。そして、第１開閉体７１が流路６１ａのＹ方向の幅分移動すると、流路６１ａと通路Ｊが分断されてグリースの供給が停止する。
【００３１】
この後、キャビティ６１とコア６２はさらに離間し、コア６２側に残った樹脂成形品Ｈは図示しないエジェクタピン等によりコア６２から離脱され離型が完了する。
【００３２】
以上の動作により、樹脂成形品Ｈの離形と同時にグリースの塗布が行われるため、別途組み立て時にグリースを塗布する必要がない。
【００３３】
また、金型内でグリースの塗布が完了するため、別途グリース塗布のための専用の装置が必要なく、生産設備の大型化やコストアップを抑えることができる。
【００３４】
また、金型が開き切った状態では流路６１ａと通路Ｊは分断されているため、グリースの供給が停止し、金型内部に余分なグリースが漏出することを防止できる。
【００３５】
図４は離形が完了した後、次のショットに備えて金型が閉じられる際の開閉体７の動作を示す。まず、図４（ａ）はキャビティ６１とコア６２が接近し隙間Ｌが次第に小さくなっている状態であり、開閉体７は図３（ｃ）と逆の過程で、通路Ｊが形成された状態で、キャビティ６１に対してＹ軸正方向に移動している。
【００３６】
次に図４（ｂ）はキャビティ６１とコア６２がさらに接近し、開閉体７はキャビティ６１に対してさらにＹ軸正方向に移動して、流路６１ａと通路Ｊが連通した状態である。
【００３７】
なお、この時、流路６１ａ内へのグリースの圧送は停止されており、流路６１ａと通路Ｊが連通した状態でも、グリースが金型内部に漏出することはない。さらに、この時、流路６１ａ内のグリースは減圧されてもよい。流路６１ａ内のグリースが減圧されると、通路Ｊ内に残留していたグリースＫは大気圧によって矢印Ｉ３のように流路６１ａ側に押し戻される。
【００３８】
次に図４（ｃ）はキャビティ６１とコア６２が密着し、これにより第１開閉体７１の溝７１ａと第２開閉体７２のリブ７２ａが密着し通路Ｊが消失した状態である。
【００３９】
この後、キャビティ６１とコア６２によって形成される空洞Ｅに、前述と同様に、図示しない射出装置から溶融した樹脂が注入され、次の樹脂成形品Ｈが形成される。
【００４０】
以上の動作により、樹脂が金型内に注入される段階では第１開閉体７１と第２開閉体７２は密着しているため、注入された樹脂が両者の隙間や、第１開閉体７１とキャビティ６１の隙間、さらには流路６１ａに流れ込むことがない。
【００４１】
さらに、上述のように、金型が閉じられる過程で流路６１ａ内のグリースが減圧されるようにすれば、通路Ｊ内に残留していたグリースが流路６１ａ側に除去されるため、その後、通路Ｊが消失したときに内部に残留したグリースが金型内部に押し出されることがない。
＜３．制御装置の制御＞
【００４２】
図５は本発明の実施形態に係る製造装置に備えられる制御装置の制御を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートは製造装置が動作している間、反復的に繰り返し実行される。
【００４３】
まずＳ１０１において、制御装置は型締め装置を制御して、金型６を閉じる。具体的には制御装置は、型締め装置に備えられたアクチュエータ等を制御してキャビティ６１とコア６２を密着させる。
【００４４】
次にＳ１０２において、制御装置は射出装置を制御して金型６の空洞Ｅ内に溶融した樹脂を充てんする。
【００４５】
次にＳ１０３において、制御装置はグリース供給装置を制御して流路６１ａ内にグリースを圧送する。具体的には制御装置は、グリース供給装置に備えられたポンプを制御してタンク内のグリースを流路６１ａ内に圧送する。
【００４６】
なお、ポンプを制御する代わりにコンプレッサを制御して圧縮空気を用いて密閉されたタンクの内部のグリースを押し出すようにしてもよいし、アクチュエータ等を駆動して、シリンダの中に充てんされたグリースをピストンで押し出すようにしてもよい。
【００４７】
次に、Ｓ１０４において、制御装置は型締め装置を制御して、金型６を開いて樹脂成形品Ｈを離型させる。具体的には制御装置は、型締め装置に備えられたアクチュエータ等を制御してキャビティ６１とコア６２を離間させ、さらにエジェクタピン等で樹脂成形品Ｈをコア６２から離脱させる。
【００４８】
先に説明したように、この過程で開閉体７の内部に通路Ｊが形成され、樹脂成形品Ｈの表面（特に側面）にグリースが塗布される。
【００４９】
次にＳ１０５において、制御装置はグリース供給装置を制御して流路６１ａ内へのグリースの圧送を停止する。具体的にはポンプまたは、その他の代替手段（コンプレッサ、ピストン等）を停止させ、処理を終了する。
【００５０】
なお、以上の説明ではＳ１０３で流路６１ａ内へのグリースの圧送を開始し、Ｓ１０５で圧送を停止するとしていたが、例えば処理の開始直後（Ｓ１０１の前）にグリースの圧送を開始してもよいし、製造装置が稼働中は常にグリースを圧送するようにしてもよい。
【００５１】
ようするに、Ｓ１０４で金型が開かれ、開閉体７の通路Ｊが形成されるときに、グリースが流路６１ａ内に圧送されている状態であればよい。その場合でも、金型が完全に開き切った状態では流路６１ａと通路Ｊは分断されているため、グリースが際限なく金型内に漏出することはない。
【００５２】
また、制御装置は少なくともＳ１０１で金型６を閉じる過程において、グリース供給装置を制御して流路６１ａ内のグリースを減圧してもよい。具体的には、制御装置はポンプを、グリースを流路６１ａ内へ圧送するときとは逆方向に駆動させるなどして、流路６１ａ内のグリースを減圧する。
【００５３】
なお、ポンプを制御する代わりにコンプレッサを逆回転させるなどして密閉されたタンクの内部の空気を排出し、グリースを吸い込むようにしてもよいし、アクチュエータ等を駆動して、シリンダの中に充てんされたグリースをピストンで吸い出すようにしてもよい。
【００５４】
先に説明したように、流路６１ａ内のグリースを減圧することにより、金型６が閉じられる過程で、開閉体７の通路Ｊに残留したグリースが流路６１ａ側に除去されるため、通路Ｊが消失したときにグリースが金型内部に押し出されることがない。
＜４．変形例＞
【００５５】
本発明の実施形態に係る製造装置の変形例においては、これまで説明してきた構成に加え、流路６１ａもしくは流路６１ａとグリース供給装置とをつなぐ配管上の何処かに、グリースを導通または遮断する開閉可能な弁（図示せず）を備える。
【００５６】
弁はアクチュエータ等を備え、制御装置によって開閉制御され、開放されることによって、流路６１ａに圧送されるグリースを導通し、閉鎖されることによって、流路６１ａに圧送されるグリースを遮断する。
【００５７】
そして制御装置は少なくとも流路６１ａと通路Ｊとが連通している期間に弁を開放させる。一例としては、制御装置は流路６１ａと通路Ｊとが連通した後に弁を開放させ、流路６１ａと通路Ｊとが分断される前に弁を閉鎖させる。
【００５８】
他の例として、制御装置は流路６１ａと通路Ｊとが連通する前に弁を開放させ、流路６１ａと通路Jとが分断される前に弁を閉鎖させる。
【００５９】
その他の例として、制御装置は流路６１ａと通路Ｊとが連通した後に弁を開放させ、流路６１ａと通路Ｊとが分断された後に弁を閉鎖させる。
【００６０】
以上の動作において、通路Ｊをとおってグリースが樹脂成形品Ｈの表面に供給されるのは、流路６１ａと通路Ｊが連通しており、かつ弁が開放している期間であり、これは流路６１ａと通路Ｊが連通している期間より短くすることが可能である。これにより、グリースが供給される期間の長さ、すなわち樹脂成形品Ｈの表面（特に側面）へのグリースの塗布量を、開閉体７の機械的な動作によって決まる塗布量よりも、さらに細かく制御できるようになる。
＜４．その他＞
【００６１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００６２】
また、以上では、押しボタンスイッチに用いられる樹脂成形品の製造装置を例に説明したが、本発明は押しボタンスイッチ以外にも、摺動部を伴う様々な樹脂製品の製造装置に適用可能である。
【００６３】
また、以上では潤滑剤としてグリースを例に説明してきたが、グリース以外にも、潤滑油（鉱物油、合成油、動／植物油脂その他）や、個体潤滑剤（黒鉛、二硫化モリブデンその他）を含む流動体であって、流路６１ａや通路Ｊ内を流動可能であり、かつ通路Ｊから自然に滴下しない程度の粘度を持ったものであれば適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  操作部
２  フレーム
３  ボタン
４  基板  
５  タクトスイッチ
６  金型
６１  キャビティ
６１ａ  流路
６２  コア
７  開閉体
７１  第１開閉体
７１ａ  溝
７２  第２開閉体
７２ａ  リブ
８  圧縮コイルばね
Ｈ  樹脂成形品
Ｊ  通路
Ｋ  グリース
【図１】
2020032691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020032691.tif 000007