(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形された成形材から余剰部分を切断して成形品を得る製造方法であって、
前記余剰部分の切断予定部位に隣接する部位に、加熱された切刃を前記成形材の表面側から切り込むことで、該切断予定部位に沿って切り込みを形成し、
加熱された切刃によって前記切断予定部位で前記成形材の表面側から切断するようにした
ことを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
刃先が片刃である前記切刃を用い、前記余剰部分側に傾斜刃面を向けた切刃によって前記成形材を切断するようにした請求項１記載の成形品の製造方法。
【請求項３】
樹脂成形された成形材から余剰部分を切断する切断装置であって、
前記成形材を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された前記成形材の板厚方向に進退動可能な切刃を有する切断手段とを備え、
前記支持手段は、前記余剰部分の切断予定部位に隣接する部位が前記切刃に臨む第１位置と該切断予定部位が前記切刃に臨む第２位置との間で、前記成形材を変位するよう構成され、
前記切断手段は、加熱手段で加熱された前記切刃によって前記第１位置にある前記成形材の余剰部分に表面側から切り込みを形成すると共に、加熱手段で加熱された切刃によって第２位置にある成形材の切断予定部位を表面側から切断するよう構成された
ことを特徴とする切断装置。
【請求項４】
前記切刃は、刃先が片刃であり、
前記切刃は、刃先の傾斜刃面を前記余剰部分側に向けて前記成形材を加工するよう配設された請求項３記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、切刃によって余剰部分を切断して得られる成形品の製造方法およびこれに用いられる切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インジェクション成形などによって所定形状に成形された樹脂成形材は、余剰部分を切り落とす切断工程を経て製品(樹脂成形品)とされることがある。ここで、樹脂成形材を切断する方法としては、ヒータ等の加熱手段で加熱した切刃(所謂熱刃)によって樹脂成形材を溶断することが一般的に行われている(例えば特許文献１参照)。このような熱刃１１０による切断方法は、図示しない支持具に支持された樹脂成形材１００に対して、該樹脂成形材１００の意匠面となる表面１００ａ側から加熱された熱刃１１０を近づけ(図６(ａ)参照)、熱刃１１０を樹脂成形材１００の板厚方向に進行させることで、熱刃１１０から加わる熱によって樹脂成形材１００を柔らかくしつつ該熱刃１１０で樹脂成形材１００を押し切っている(図６(ｂ)参照)。そして、樹脂成形材１００から熱刃１１０を遠ざけて(図６(ｃ)参照)、余剰部分１０１が切り離されて得られた樹脂成形品１０２を支持具から取り外す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した熱刃１１０による切断では、樹脂成形材１００を熱で柔らかくしつつ熱刃１１０を該樹脂成形材１００に押し込むので、熱刃１１０に押し退けられた樹脂が表面１００ａ側に突出するように盛り上がる(図６(ｂ)参照)。すなわち、得られた樹脂成形品１０２の切断端には、「カエリ」とも呼ばれるバリ１０３が生じてしまう難点がある。このようなバリ１０３が樹脂成形品１０２にあると見栄えが悪く、またバリ１０３が引っ掛かるおそれがあるので、研磨等によりバリ１０３を除去する工程が必要となって手間がかかってしまう。
【０００５】
すなわち本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、切断端がきれいな成形品を得られる製造方法およびこれに用いられる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の成形品の製造方法は、
樹脂成形された成形材から余剰部分を切断して成形品を得る製造方法であって、
前記余剰部分の切断予定部位に隣接する部位に、加熱された切刃を前記成形材の表面側から切り込むことで、該切断予定部位に沿って切り込みを形成し、
加熱された切刃によって前記切断予定部位で前記成形材の表面側から切断するようにしたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、切断予定部位に隣接して予め切り込みを形成した後に切刃で切断することで、加熱された切刃による切断に伴うカエリ等の不良の発生を抑えることができる。すなわち、得られた成形品の切断端を、研磨等の後加工を施すことなく、きれいに仕上げることができる。
【０００７】
請求項２に係る発明では、刃先が片刃である前記切刃を用い、前記余剰部分側に傾斜刃面を向けた切刃によって前記成形材を切断するようにしたことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、切断に際して余剰部分側に傾斜刃面を向けた片刃を用いることで、カエリ等の不良の発生をより抑えることができる。
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項３に係る発明の切断装置は、
樹脂成形された成形材から余剰部分を切断する切断装置であって、
前記成形材を支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された前記成形材の板厚方向に進退動可能な切刃を有する切断手段とを備え、
前記支持手段は、前記余剰部分の切断予定部位に隣接する部位が前記切刃に臨む第１位置と該切断予定部位が前記切刃に臨む第２位置との間で、前記成形材を変位するよう構成され、
前記切断手段は、加熱手段で加熱された前記切刃によって前記第１位置にある前記成形材の余剰部分に表面側から切り込みを形成すると共に、加熱手段で加熱された切刃によって第２位置にある成形材の切断予定部位を表面側から切断するよう構成されたことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、切断予定部位に隣接して予め切り込みを形成した後に切刃で切断するので、加熱された切刃による切断に伴うカエリ等の不良の発生を抑えることができる。すなわち、得られた成形品の切断端を、研磨等の後加工を施すことなく、きれいに仕上げることができる。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記切刃は、刃先が片刃であり、
前記切刃は、刃先の傾斜刃面を前記余剰部分側に向けて前記成形材を加工するよう配設されたことを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、刃先が片刃の切刃による加工に際して、余剰部分側に傾斜刃面を向けて加工することで、カエリ等の不良の発生をより抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る成形品の製造方法によれば、切断端がきれいな成形品を得られる。また本発明に係る切断装置によれば、成形材をきれいに切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】(ａ)は基本コンソール本体を示す概略斜視図であり、(ｂ)は基本コンソール本体から得られた変更コンソール本体を示す概略斜視図である。
【図２】実施例に係る切断装置を示す概略図である。
【図３】実施例の製造方法の説明図であって、(ａ)は基本コンソール本体を支持手段にセットして第１位置に位置合わせした状態を示し、(ｂ)は切り込みを形成している状態を示す。
【図４】実施例の製造方法の説明図であって、(ａ)は切り込みを形成した状態を示し、(ｂ)は基本コンソール本体を第１位置から第２位置に位置合わせした状態を示す。
【図５】実施例の製造方法の説明図であって、(ａ)は余剰部分の切断途中を示し、(ｂ)は切刃が側壁部を貫通した状態を示し、(ｃ)は余剰部分を切り離した状態を示す。
【図６】従来の切断方法の説明図であり、(ａ)は切断前の状態であり、(ｂ)は切断中の状態であり、(ｃ)は切断後の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係る成形品の製造方法および切断装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
車両の車室には、小物を収納可能な収納部などを備えたフロアコンソールが前部座席の間に配設される。図１に示すように、フロアコンソールを構成するコンソール本体１０は、左右方向に間をあけて対向配置された一対の側壁部１２,１２と、両側壁部１２,１２間を繋ぐように形成され、上方に開口する箱状の収納部１４とを備えている。コンソール本体１０は、板状に形成された両側壁部１２,１２が車室の床面から立ち上がるように設置され、各側壁部１２における一方の板面(表面)１２ａが車室側に露出する意匠面となり、他方の板面(裏面)１２ｂが車室側から視認不能になっている。実施例では、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を素材としたインジェクション成形等の型成形によってコンソール本体１０が成形され、この型成形に際して両側壁部１２,１２の高さが二輪駆動用の車両に合わせて設定される。そして、四輪駆動用の車両は、床面の高さが二輪駆動用の車両よりも高いので、二輪駆動用のコンソール本体１０における両側壁部１２,１２の下部を切り落とすことで、四輪駆動用のコンソール本体１１を形成している。このように、実施例では、成形材としてのコンソール本体(基本コンソール本体という)１０の余剰部分１３を、実施例に係る切断装置２０を用いて切断することで、成形品としてのコンソール本体(変更コンソール本体という)１１を製造している。従って、１つの型設備によって二輪駆動および四輪駆動の２つの仕様のコンソール本体１０,１１に対応することができる。
【００１４】
図２に示すように、実施例に係る切断装置２０は、基本コンソール本体１０を支持する支持手段２２と、基本コンソール本体１０を加工する切刃３０を有する切断手段２８と、基本コンソール本体１０の切断部位周辺を保持する受け手段３６とを備えている。支持手段２２は、両側壁部１２,１２の間に架設された収納部１４を下から受ける支持台２４を有し、この支持台２４がエアシリンダ等の昇降駆動手段２６によって昇降動可能になっている。そして、支持手段２２は、支持台２４を昇降動することで、側壁部１２の余剰部分１３の中で切断予定部位Ｓに隣接した部位を切刃３０に臨ませる第１位置(図２の実線および図３参照)と側壁部１２の切断予定部位Ｓを切刃３０に臨ませる第２位置(図２の二点鎖線、図４および図５参照)との間で、基本コンソール本体１０を上下に変位し得るよう構成される。また、支持手段２２は、基本コンソール本体１０が第１位置となる高さおよび基本コンソール本体１０が第２位置となる高さの夫々において、昇降駆動手段２６により支持台２４を停止保持し得るようになっている。実施例では、側壁部１２の切断予定部位Ｓよりも下方に延在する余剰部分１３において該切断予定部位Ｓの下側に隣接する部位が第１位置で切刃３０に臨み、支持台２４を下降して基本コンソール本体１０を第２位置に移動させる。
【００１５】
図２に示すように、基本コンソール本体１０における左右の側壁部１２,１２に対応して、支持台２４を挟む左右両側に切断手段２８が夫々配設され、各側壁部１２が対応する側の切断手段２８で加工される。なお、両切断手段２８,２８は、同じ構成であり、左右対称に形成された両側壁部１２,１２に対応して両切断手段２８,２８も左右対称な関係で配置されている。切断手段２８は、切刃３０と、この切刃３０を加熱するヒータ等の加熱手段３２と、切刃３０を進退動する進退駆動手段３４とを備えた所謂熱刃である。切刃３０は、支持手段２２に支持された基本コンソール本体１０の側壁部１２の表面１２ａ側に配設され、進退駆動手段３４によって側壁部１２の板厚方向に進退動される。すなわち、支持手段２２により基本コンソール本体１０が変位する方向と進退駆動手段３４により切刃３０が進退する方向とが、略直交する関係になっている。そして、切断手段２８は、側壁部１２の外側方に退避した退避位置(図３(ａ)参照)から切刃３０を側壁部１２へ向けて前進させて、側壁部１２の表面１２ａ側から加熱した切刃３０の刃先を切り込むようになっている。ここで、切断手段２８は、第１位置にある基本コンソール本体１０の側壁部１２に対して、前記退避位置と切刃３０の刃先を側壁部１２の板厚の範囲内で止める切り込み位置(図３(ｂ)参照)との間で進退動するよう構成される。また、切断手段２８は、第２位置にある基本コンソール本体１０の側壁部１２に対して、前記退避位置と切刃３０の刃先が側壁部１２を貫通する切り離し位置(図５(ｂ)参照)との間で進退動するよう構成される。すなわち、切断手段２８は、加熱手段３２により加熱された切刃３０によって、第１位置にある側壁部１２の余剰部分１３に該側壁部１２を貫通しない切り込み１６を形成する一方、第２位置にある側壁部１２を切断予定部位Ｓで切断するようになっている。
【００１６】
前記切刃３０は、前後方向に長い側壁部１２の前後方向に設定された切断予定部位Ｓ(図１参照)に合わせて、前後方向に刃先が連なる平刃が用いられている。また、切刃３０は、刃先の片方の面(傾斜刃面３０ａという)が傾斜すると共に別の面(平刃面３０ｂという)が平らに刃付けされた片刃が用いられる。そして、切刃３０は、側壁部１２の加工に際して、傾斜刃面３０ａが側壁部１２において切り離される余剰部分１３側に向くと共に平刃面３０ｂが側壁部１２において残される製品部分側に向くように配設される(図２〜図５参照)。すなわち、実施例では、傾斜刃面３０ａが下方を向くと共に平刃面３０ｂが上方に向くように切刃３０が配設され、支持手段２２による基本コンソール本体１０の変位方向と切刃３０の厚み方向が揃うと共に平刃面３０ｂが側壁部１２の板厚方向に延在している。
【００１７】
図２に示すように、受け手段３６は、側壁部１２の表面１２ａ側に配設された切刃３０に対して該側壁部１２を挟んだ反対側となる裏面１２ｂ側に配設されている。実施例の切断装置２０では、支持台２４の下側に一対の受け手段３６,３６が配設され、両受け手段３６,３６が、支持台２４に支持された基本コンソール本体１０の両側壁部１２,１２の内側に配置される。なお、両受け手段３６,３６は、同じ構成であり、左右対称に形成された両側壁部１２,１２に対応して両受け手段３６,３６も左右対称な関係で配置される。受け手段３６は、側壁部１２の裏面１２ｂに合わせて形成された受け面３８を有し、この受け面３８が側壁部１２の裏面１２ｂに当接して側壁部１２の裏面１２ｂ側への変位を規制するようになっている。また、受け面３８は、支持台２４の昇降に伴う側壁部１２の昇降変位を許容するよう形成され、側壁部１２が受け面３８に沿って昇降するようになっている。受け手段３６には、切刃３０に相対する位置に該切刃３０を受け入れ可能な凹部４０が設けられている。凹部４０は、切刃３０の厚みと同じか僅かに大きく形成されると共に切刃３０の刃先に合わせて前後方向に延在するよう形成され、側壁部１２を貫通した切刃３０と整合するようになっている。なお、凹部４０は、側壁部１２を貫通した切刃３０の刃先が当たらないように深さが設定される。
【００１８】
図２に示すように、切断装置２０は、支持手段２２で支持された基本コンソール本体１０を押さえる押圧手段４２を備えている。押圧手段４２は、支持台２４に相対するよう該支持台２４の上方に配設された押圧片４４と、この押圧片４４を支持台２４に対して進退動するエアシリンダ等の押圧駆動手段４６とから構成される。押圧片４４は、支持台２４に載置された基本コンソール本体１０から上方に離間した離間位置(図２の二点鎖線参照)と、基本コンソール本体１０に上方から押し当てる押圧位置(図２の実線参照)との間で押圧駆動手段４６により昇降動される。押圧手段４２は、支持台２４の昇降動に合わせて押圧片４４を昇降動可能になっており、第１位置および第２位置との両方で基本コンソール本体１０を押圧片４４と支持台２４との間で挟んで保持し得るようになっている。
【００１９】
次に、実施例に係る製造方法について、前述した実施例の切断装置２０を用いて行う場合で説明する。両方の切刃３０,３０を退避位置に退避させると共に、押圧片４４を支持台２４の上方に退避させた状態で、基本コンソール本体１０を支持台２４にセットする。そして、押圧駆動手段４６により押圧片４４を下降して、押圧片４４と支持台２４との間に基本コンソール本体１０を挟むことで、基本コンソール本体１０を位置決めする。このとき、支持台２４は、上昇位置にあり、支持台２４に載置された基本コンソール本体１０が第１位置に位置合わせされると共に、受け手段３６の受け面３８が該側壁部１２の裏面１２ｂに当接することで側壁部１２が裏面１２ｂ側から保持される。このように、セット工程において、基本コンソール本体１０の高さを低くするために不要になる側壁部１２の余剰部分１３が、切刃３０に臨むように位置合わせされる(図３(ａ)参照)。ここで、第１位置に位置合わせされた基本コンソール本体１０は、変更コンソール本体１１での側壁部１２の下端となる切断予定部位Ｓよりも下方に延在する余剰部分１３において、該切断予定部位Ｓに隣接する部位が切刃３０に臨んでいる。
【００２０】
加熱手段３２によって基本コンソール本体１０を構成する樹脂を軟化し得る温度まで切刃３０を加熱し、進退駆動手段３４によって切刃３０を側壁部１２の表面１２ａに向けて前進する。そして、加熱された切刃３０を側壁部１２の表面１２ａ側から切り込むことで、切断予定部位Ｓに隣接した部位に該切断予定部位Ｓに沿って切り込み１６を形成する(図３(ｂ)参照)。切刃３０は、刃先が側壁部１２の板厚の範囲内にある状態で前進を終えた後に、進退駆動手段３４の逆駆動により後退して側壁部１２から退避する(図４(ａ)参照)。ここで、切刃３０は、傾斜刃面３０ａを余剰部分１３側(下方)に向けると共に平刃面３０ｂを残留させる側に向けて側壁部１２に切り込まれる。また、切り込み１６は、側壁部１２を厚み方向に貫通することなく、側壁部１２の表面１２ａに開口する溝状に形成される。切り込み形成工程では、側壁部１２の裏面１２ｂ側が受け手段３６の受け面３８で支持されるので、側壁部１２に対する切刃３０の表面１２ａ側からの切り込みに際して、側壁部１２が裏面１２ｂ側にずれず、側壁部１２に精度よく切り込み１６を形成し得る。
【００２１】
前記切り込み１６を形成した後、昇降駆動手段２６により支持台２４を下降位置に下げて、側壁部１２の切断予定部位Ｓが切刃３０に臨む第２位置に基本コンソール本体１０を位置合わせする(図４(ｂ)参照)。加熱手段３２によって基本コンソール本体１０を構成する樹脂を軟化し得る温度まで切刃３０を加熱し、進退駆動手段３４によって切刃３０を側壁部１２の表面１２ａに向けて前進する。そして、加熱された切刃３０を側壁部１２の表面１２ａ側から切り込んで(図５(ａ)参照)、切断予定部位Ｓで側壁部１２を切断する。切刃３０は、刃先が側壁部１２の裏面１２ｂ側に貫通した状態で前進を終えた後に(図５(ｂ)参照)、進退駆動手段３４の逆駆動により後退して側壁部１２から退避する(図５(ｃ参照)。ここで、切刃３０は、傾斜刃面３０ａを余剰部分１３側(下方)に向けると共に平刃面３０ｂを残留させる側に向けて側壁部１２に切り込まれる。このような切断工程において、切断予定部位Ｓで側壁部１２が切断されて、余剰部分１３が切り離される(図５(ｃ)参照)。これにより、基本コンソール本体１０よりも低くなるように高さ調節された変更コンソール本体１１が得られる。なお、切り込み形成工程および切断工程では、２つの切断手段２８,２８の動作タイミングは特に限定されないが、実施例では、２つの切断手段２８,２８が同期して対応の側壁部１２を加工している。
【００２２】
前記切断予定部位Ｓと切り込み１６の形成位置との間隔Ｗ(図３(ｂ)参照)は、切刃３０の厚みやコンソール本体１０の素材や切刃３０の加熱温度等に応じて数ｍｍの範囲に設定され、実施例では前記間隔Ｗが１ｍｍに設定される。すなわち、切り込み１６は、切り込み形成工程において切刃３０によって側壁部１２の残留部分側(上方)へ押し退けられた樹脂が切断予定部位Ｓにかからない程度に該切断予定部位Ｓから離して形成する必要がある。また、切断工程における切刃３０の差し込みに伴って、切刃３０と切り込み１６との間の樹脂(樹脂壁１８という)が該切り込み１６側へ倒れ得る厚みでなければならないので、切り込み１６を切断予定部位Ｓになるべく近付けるとよい。切り込み１６の深さＦは、側壁部１２の板厚の半分以上であるのが好ましく、実施例では側壁部１２の板厚の２／３まで切り込み形成工程で切刃３０を切り込んでいる。すなわち、切り込み１６の深さＦが深くなるほど、切断工程において切刃３０と切り込み１６との間の樹脂が該切り込み１６側へ倒れ易くなる。
【００２３】
前記切り込み形成工程では、加熱された切刃３０により軟化した樹脂が切刃３０に押し退けられて側壁部１２の表面１２ａ側に突出するように盛り上がることがある(図３(ｂ)参照)。しかし、切り込み形成工程では、余剰部分１３における切断予定部位Ｓから離間した部位に切り込み１６を形成するので、切り込み１６の形成に伴ってカエリ等が発生したとしても、切断予定部位Ｓへの影響を防ぐことができる。そして、切断工程において切り込み１６の形成位置に隣接した切断予定部位Ｓに対して切刃３０を切り込むと、加熱された切刃３０により該切刃３０と切り込み１６との間の樹脂壁１８が軟化して、切刃３０の押し込みに伴って樹脂壁１８が切り込み１６によるスペースを用いて該切り込み１６側に倒れる(図５(ａ)および(ｂ)参照)。すなわち、切断工程において切刃３０の押し込みに伴って樹脂に加わる力が樹脂壁１８の変位により余剰部分１３側に逃されるから、側壁部１２の残留部分側に切刃３０の押圧力が加わるのを抑制できる。これにより、切断工程において側壁部１２の残留部分側に樹脂が盛り上がるのを防止でき、加熱された切刃３０による切断に伴うカエリ等の切断端不良の発生を抑えることができる。すなわち、得られた変更コンソール本体１１の切断端を、研磨等の後加工を施すことなく、きれいに仕上げることができる。また、刃先が片刃の切刃３０による加工に際して、余剰部分１３側に傾斜刃面３０ａを向けて加工することで、平刃面３０ｂに当たる側壁部１２の残留部分と比べて余剰部分１３側に押圧力を逃すことができ、カエリ等の切断端不良の発生をより抑えることができる。そして、切り込み形成工程において余剰部分１３を完全に切り離さず、切断工程で切り込み１６が形成された余剰部分１３を切り離すので、細かい切りカスの発生を回避できる。
【００２４】
(変更例)
前述した実施例の構成に限定されず、以下のように変更することができる。
(１)実施例では、基本となるコンソール本体の一部を切断することで、別のコンソール本体を得る例を挙げたが、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラーガーニッシュ、フロアコンソール、コンソールリッドなどの車両内装部材に適用可能である。また、車両内装部材以外の樹脂からなる成形材から成形品を得る際にも適用できる。
(２)実施例では、成形材を一端から他端まで切断したが、成形材の一部領域を打ち抜いて成形品を得る際にも適用可能である。例えば、成形材の一部領域の内側を切り離す場合には、環状に閉じた切断予定部位の内周縁に切り込みが形成され、成形材の外周を切り離す場合には、環状に閉じた切断予定部位の外周縁に切り込みが形成される。
(３)切り込みは、成形材が切り離されなければ一部が成形材を貫通していてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 基本コンソール本体(成形材)，１１ 変更コンソール本体(成形品)，
１２ａ 表面，１３ 余剰部分，１６ 切り込み，２２ 支持手段，２８ 切断手段，
３０ 切刃，３０ａ 傾斜刃面，３２ 加熱手段，Ｓ 切断予定部位
【図１】
0005873383.tif 000002
【図２】
0005873383.tif 000003
【図３】
0005873383.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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