(57)【要約】【課題】第２成形素材の位置ずれの発生を抑制できる車両用樹脂部材成形装置を得る。【解決手段】本車両用樹脂部材成形装置１０では、下型１４のキャビティ部１８の表面と、ポーラス型３４のポーラス型面３６との間には段差が形成されており、補強パッチ３８が凹部２６の内側でポーラス型３４のポーラス型面３６に貼り付いた状態では、補強パッチ３８の外周部と、凹部２６の内周部におけるポーラス型３４のポーラス型面３６よりもキャビティ部１８側の部分とが対向している。このため、下型１４のキャビティ部１８の表面上を移動する主基材２４が、補強パッチ３８のポーラス型面３６とは反対側の面へ接触し、これによって、補強パッチ３８が主基材２４の移動方向側へ引っ張られて移動しようとすると、凹部２６の内周部における補強パッチ３８の外周部との対向部分が、補強パッチ３８の移動を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締め状態で内側の型面によって第１成形素材を成形すると共に、前記型面で開口する凹部が形成された金型と、
前記型面側の面が前記型面に対して前記凹部の深さ方向側にずれた状態で前記凹部の内側に設けられると共に、前記型面側と前記型面側とは異なる側との間で通気可能とされ、前記型面側に第２成形素材が配置される通気型部材と、
前記通気型部材における前記型面側とは異なる側から空気を吸引する吸引装置と、
を備える車両用樹脂部材成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用樹脂部材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された成形型装置では、上型に真空吸引孔が形成されている。真空吸引孔は、上型の型面側で開口しており、表皮材が上型の型面に対して対向された状態で真空ポンプが作動されると、表皮材が上型の型面にける真空吸引孔の形成部分に吸着されて保持される。また、この成形型装置では、型締め状態で下型側から合成樹脂材が供給される。下型における合成樹脂材の供給部分は、上型における表皮材の配置部分に対向されており、供給された合成樹脂材の圧力は、表皮材を上型の型面へ押し付ける。これによって、表皮材の位置ずれ等の発生が抑制される。
【０００３】
ところで、このような成形型装置では、下型における合成樹脂材の供給部分と、上型における表皮材の配置部分とが上型と下型との対向方向に対する直交方向にずれていると、成形型装置内で上型と下型との対向方向に対して交差する方向に流れる合成樹脂材によって表皮材が押圧されて表皮材の位置ずれが生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２６７５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、第２成形素材の位置ずれの発生を抑制できる車両用樹脂部材成形装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の車両用樹脂部材成形装置は、型締め状態で内側の型面によって第１成形素材を成形すると共に、前記型面で開口する凹部が形成された金型と、前記型面側の面が前記型面に対して前記凹部の深さ方向側にずれた状態で前記凹部の内側に設けられると共に、前記型面側と前記型面側とは異なる側との間で通気可能とされ、前記型面側に第２成形素材が配置される通気型部材と、前記通気型部材における前記型面側とは異なる側から空気を吸引する吸引装置と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の車両用樹脂部材成形装置では、通気型部材における金型の型面側に第２成形素材が配置される。この状態で、金型の内側に第１成形素材が供給され、金型の内側への第１成形素材が供給に前後して金型が型締めされる。これによって第１成形素材と第２成形素材とが一体になり、第１成形素材及び第２成形素材が成形されて車両用樹脂部材が形成される。
【０００８】
また、通気型部材における金型の型面側に第２成形素材が配置された状態で吸引装置が作動すると、通気型部材における型面側とは異なる側から空気が吸引装置によって吸引される。通気型部材は、型面側と型面側とは異なる側との間で通気可能とされる。このため、吸引装置が作動されると、通気型部材における型面側から型面側とは異なる側へ空気が吸引される。これによって、通気型部材の型面側で負圧が生じ、第２成形素材が通気型部材に密着するように通気型部材に保持される。
【０００９】
ここで、通気型部材における型面側の面は、型面に対して金型の凹部の深さ方向側にずれている。このため、通気型部材に保持された第２成形素材の少なくとも一部は、金型の凹部の周面と対向している。このため、通気型部材に保持された第２成形素材が金型の凹部の深さ方向に対して交差する方向側へ移動しようとした場合、このような第２成形素材の移動は、金型の凹部の周面によって制限される。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように、請求項１に記載の車両用樹脂部材成形装置では、吸引装置の吸引による通気型部材の第２成形素材の保持と、金型の凹部の周面による第２成形素材の移動制限とによって、第２成形素材が通気型部材上の所定位置から移動すること、すなわち、第２成形素材の位置ずれの発生を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用樹脂部材成形装置の正面断面図である。
【図２】補強材を下型内に配置する状態を示す図１の一部を拡大した拡大正面断面図である。
【図３】ポーラス型の型面に補強材が配置された状態を示す図２に対応する拡大正面断面図である。
【図４】キャビティ部上に主基材が配置された状態を示す図３に対応する拡大正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を図１から図４の各図に基づいて説明する。
【００１３】
＜本実施の形態の構成＞
図１に示されるように、本実施の形態に係る車両用樹脂部材成形装置１０は、金型１２を備えている。金型１２は、下型１４及び上型１６を含んで構成されている。下型１４には、上型１６側へ開口した凹形状のキャビティ部１８が形成されており、キャビティ部１８の内側面が金型１２の型面を構成している。これに対して、上型１６には、下型１４側へ向けて凸状のコア部２０が形成されており、コア部２０の表面が金型１２の型面を構成している。金型１２の型締め状態では、上型１６のコア部２０が、下型１４のキャビティ部１８の内側に入る。概ね、コア部２０の表面とキャビティ部１８の内面とによって成形品２２の外形状が形成される。下型１４のキャビティ部１８上には、成形品２２の本体部分を形成するための第１成形素材としての主基材２４が配置される。主基材２４は、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等によって形成された連続繊維を含んで構成される繊維強化樹脂材とされている。
【００１４】
下型１４には、１乃至複数の凹部２６が形成されている。凹部２６は、キャビティ部１８にて開口されている。また、下型１４には、通気部２８が形成されている。通気部２８の一端は、凹部２６の底面で開口されており、通気部２８の他端は、下型１４の外周部で開口されている。通気部２８の他端には、通気パイプ３０が接続されている。通気パイプ３０は、吸引ポンプ３２へ接続されており、吸引ポンプ３２が作動されると、通気パイプ３０及び通気部２８を介して凹部２６の内側の空気が吸引ポンプ３２によって吸引される。
【００１５】
また、凹部２６の内側にはポーラス型３４が設けられている。ポーラス型３４は、多孔質状に形成されている。このため、空気は、ポーラス型３４の外部からポーラス型３４の内部を通ってポーラス型３４の外部へ出ることができる。ポーラス型３４の外周形状は、概ね、凹部２６の内周形状と同じ形状とされており、ポーラス型３４が凹部２６の内側に配置された状態では、ポーラス型３４においてキャビティ部１８側の面であるポーラス型面３６を除いたポーラス型３４の外周面が凹部２６の内側面へ接する。
【００１６】
一方、ポーラス型３４のポーラス型面３６は、キャビティ部１８の内側面（型面）に対して凹部２６の深さ方向側（凹部２６におけるキャビティ部１８とは反対方向側）へずれている。このため、凹部２６の内周部の一部は、ポーラス型面３６よりもキャビティ部１８側へ位置する。後述するように、ポーラス型面３６上には、第２成形素材としてのシート状の補強パッチ３８が配置される。補強パッチ３８は、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等によって形成された短繊維又は長繊維による非連続繊維を含んで構成される繊維強化樹脂材とされている。ここで、凹部２６の深さ方向に沿ったキャビティ部１８の内側面（型面）とポーラス型面３６と間の段差は、補強パッチ３８の厚さ寸法と概ね等しくなるようにポーラス型３４の形状等が設定されている。
【００１７】
さらに、図２に示されるように、本車両用樹脂部材成形装置１０は、搬送装置４０を備えている。搬送装置４０は、保持部４２を備えている。保持部４２は、円錐台形状や四角錐台形状等の錐台形状とされている。保持部４２には、噴出孔４４が形成されている。噴出孔４４の一端は、保持部４２の一端の略中央で開口されている。これに対して、噴出孔４４の他端は、空気送給装置（図示省略）へ接続されている。空気供給装置は、例えば、エアコンプレッサ又は標準気圧よりも高い圧力の空気が貯蔵されたタンク等とされており、空気が空気供給装置から保持部４２へ送られると、空気が保持部４２の一端から噴出される。
【００１８】
また、保持部４２には、複数の吸引孔４６が形成されている。吸引孔４６は、保持部４２における噴出孔４４の径方向外側で、保持部４２の周方向に所定の間隔をおいて形成されている。吸引孔４６の一端は、保持部４２の一端で開口されている。これに対して、吸引孔４６の他端は、ポンプ（図示省略）へ接続されている。ポンプが作動されると、吸引孔４６の一端から空気が吸い込まれる。このため、例えば、保持部４２の一端が補強パッチ３８の近傍で補強パッチ３８の厚さ方向に補強パッチ３８と対向された状態でポンプが作動すると、補強パッチ３８が吸引されて、保持部４２の一端で補強パッチ３８の外周部近傍部分が保持部４２によって保持される。
【００１９】
この保持部４２の他端側は、例えば、アーム（図示省略）に連結されている。アームは、モータの駆動軸（図示省略）に接続されており、モータの駆動力によって三次元的に移動できる。主基材２４や補強パッチ３８の仮置場で主基材２４や補強パッチ３８が保持部４２によって保持される。この状態で、保持部４２が下型１４のキャビティ部１８上での主基材２４や補強パッチ３８の配置位置まで移動される。主基材２４や補強パッチ３８の配置位置で保持部４２による主基材２４や補強パッチ３８の保持が解消されることによって主基材２４や補強パッチ３８が配置位置に配置される。
【００２０】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本車両用樹脂部材成形装置１０での成形品２２の成形工程の説明を通して本実施の形態の作用並びに効果について説明する。なお、図１に示されるように、本実施の形態では、下型１４のキャビティ部１８に３箇所の凹部２６が形成され、これらの凹部２６の各々にポーラス型３４が設けられ、ポーラス型３４のポーラス型面３６上に補強パッチ３８が配置される構成である。しかしながら、各凹部２６への補強パッチ３８の配置等については基本的に同様の工程であるため、図２から図４を用いた各工程の説明では、１箇所の凹部２６について説明して、他の凹部２６について説明及び図示は省略する。
【００２１】
補強パッチ配置工程では、下型１４の凹部２６に補強パッチ３８が配置される。この補強パッチ配置工程では、搬送装置４０の保持部４２によって補強パッチ３８が搬送される。図２において実線で示されるように、保持部４２の一端が下型１４の凹部２６の近傍で凹部２６と対向されると、保持部４２の吸引孔４６からの空気の吸引が停止される。これによって、保持部４２による補強パッチ３８の保持が解消される。さらに、保持部４２の噴出孔４４から空気が噴き出される。
【００２２】
これによって、補強パッチ３８が凹部２６内のポーラス型３４のポーラス型面３６側へ移動される。さらに、この状態では、吸引ポンプ３２（図１参照）が作動される。これによって、凹部２６内の空気が通気パイプ３０を通って吸引ポンプ３２に吸引される。この状態では、ポーラス型３４内を空気が流れ、ポーラス型面３６側で負圧が生じる。このため、上記のように、保持部４２の噴出孔４４からの空気の噴き出しによって凹部２６内のポーラス型面３６側へ移動された補強パッチ３８が凹部２６内に配置されて、補強パッチ３８のポーラス型３４側の面がポーラス型３４のポーラス型面３６に貼り付いて保持される（図３参照）。
【００２３】
次いで、主基材配置工程では、図４に示されるように、下型１４のキャビティ部１８に主基材２４が配置される。この状態で、金型１２が型締めされると、主基材２４が成形品２２の形状にプレスされる。このプレス状態で、例えば、金型１２が加熱されて主基材２４及び補強パッチ３８を形成する合成樹脂材が加熱され、主基材２４及び補強パッチ３８を形成する合成樹脂材が加熱される。これによって、主基材２４及び補強パッチ３８を形成する合成樹脂材が硬化されると共に、主基材２４と補強パッチ３８とが一体にされる。このようにして、成形品２２が形成される。
【００２４】
ところで、金型１２が型締めされると、下型１４のキャビティ部１８上の主基材２４は、上型１６のコア部２０に押圧される。これによって、主基材２４は、下型１４のキャビティ部１８上で、上型１６と下型１４との対向方向に対して交差する方向へ広がる。このように、主基材２４が広がる際には、主基材２４は、キャビティ部１８の凹部２６上を移動する。このため、主基材２４が凹部２６内に配置された補強パッチ３８へ接触すると、補強パッチ３８は、主基材２４と共に移動しようとする。
【００２５】
ここで、補強パッチ３８は、下型１４の凹部２６の内側におけるポーラス型３４のポーラス型面３６上に配置される。金型１２が型締めされる際には、吸引ポンプ３２が作動されており、補強パッチ３８のポーラス型３４側の面は、ポーラス型３４のポーラス型面３６に貼り付いて保持される。これによって、補強パッチ３８の移動が抑制される。
【００２６】
しかも、下型１４のキャビティ部１８の表面と、ポーラス型３４のポーラス型面３６との間には段差が形成されており、補強パッチ３８が凹部２６の内側でポーラス型３４のポーラス型面３６に貼り付いた状態では、補強パッチ３８の外周部と、凹部２６の内周部におけるポーラス型３４のポーラス型面３６よりもキャビティ部１８側の部分とが対向している。このため、下型１４のキャビティ部１８の表面上を移動する主基材２４が、補強パッチ３８のポーラス型面３６とは反対側の面へ接触し、これによって、補強パッチ３８が主基材２４の移動方向側へ引っ張られて移動しようとすると、凹部２６の内周部における補強パッチ３８の外周部との対向部分が、補強パッチ３８の移動を制限する。
【００２７】
このように補強パッチ３８が保持され、補強パッチ３８の移動が制限されることによって、金型１２内における補強パッチ３８の位置ずれを効果的に抑制でき、成形品２２での補強パッチ３８の位置ずれを効果的に抑制できる。このため、成形品２２において剛性を高くしたい部位や機械的強度を高くしたい部位に適切に補強パッチ３８を設けることができる。
【００２８】
また、上記のように、金型１２内における補強パッチ３８の位置ずれが効果的に抑制される。このため、下型１４のキャビティ部１８上での主基材２４の配置位置を特に厳格に設定しなくてもよい。これによって、成形品２２の成形工程の作業性を向上できる。
【００２９】
さらに、本実施の形態では、金型１２を型締めする前に下型１４のキャビティ部１８上に主基材２４の配置し、この状態で金型１２を型締めして主基材２４をプレスして成形する構成であった。しかしながら、本車両用樹脂部材成形装置１０は、射出成形等に用いることも可能である。
【００３０】
この場合、金型１２には、型締め状態で溶融状態の主基材２４を金型１２内に流すためのスプルー、ランナー、ゲートが設定される。ここで、上述したように、金型１２内における補強パッチ３８の位置ずれが効果的に抑制される。したがって、ゲートから金型１２内に流れた主基材２４が、補強パッチ３８を押し流して移動させることを抑制できる。このため、金型１２におけるスプルー、ランナー、ゲートの位置を比較的自由に設定できる。これによって、金型１２のコストの低下を図ることができ、また、金型１２内における主基材２４の流動性を向上でき、成形品２２の品質の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、凹部２６は、下型１４に形成され、下型１４のキャビティ部１８の内面で開口された構成であった。しかしながら、凹部２６を上型１６に設け、上型１６のコア部２０の表面で凹部２６が開口する構成であってもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、図１に示されるように、複数の凹部２６が１つの吸引ポンプ３２に繋がった構成であったが、各凹部２６毎に吸引ポンプ３２を設ける構成であってもよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、搬送装置４０によって補強パッチ３８や主基材２４を搬送する構成であったが、搬送装置４０を用いずに作業者が補強パッチ３８や主基材２４を直接搬送して金型１２内に配置する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０    車両用樹脂部材成形装置
１２    金型
１８    キャビティ部（型面）
２０    コア部（型面）
２２    成形品
２４    主基材（第１成形素材）
２６    凹部
３４    ポーラス型（通気型部材）
３８    補強パッチ（第２成形素材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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