(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂に含まれる繊維の折損を軽減できる成形用金型及び成形方法を提供する。【解決手段】成形用金型４１には、繊維強化樹脂を供給する供給流路５１に接続され、供給流路の延設方向と異なる方向へ繊維強化樹脂を出力する出力路５５が形成されている。出力路５５の延設方向に垂直な面における断面積は、上流側と下流側とで等しい又は上流側よりも下流側の方が小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂を供給する供給流路に接続され、前記供給流路の延設方向と異なる方向に前記繊維強化樹脂を出力する出力路が形成されており、
前記出力路の延設方向に垂直な面における断面積が上流側と下流側とで等しい又は前記上流側よりも前記下流側の方が小さい、
成形用金型。
【請求項２】
前記出力路は、湾曲形状である、
請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記出力路には、前記出力路から出力された前記繊維強化樹脂が成形された製品を掛着させるアンダー形状の掛着部、が形成されている、
請求項１又は２に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記供給流路に接続され、前記出力路である第１出力路が前記繊維強化樹脂を出力する方向である第１方向と異なる第２方向へ前記繊維強化樹脂を出力する第２出力路がさらに形成されており、
前記第２出力路の延設方向に垂直な面における断面積は、上流側と下流側とで等しい又は前記上流側よりも前記下流側の方が小さい、
請求項１又は２に記載の成形用金型。
【請求項５】
前記第２出力路は、湾曲形状である、
請求項４に記載の成形用金型。
【請求項６】
前記供給流路が前記第１出力路と前記第２出力路とに分岐する分岐部には、前記供給流路の延設方向と対向する位置に、前記繊維強化樹脂の流動方向を、前記第１出力路へ向かう方向と前記第２出力路へ向かう方向とに分岐させる凸形状の分流部、が形成されている、
請求項４又は５に記載の成形用金型。
【請求項７】
前記分岐部には、前記分流部よりも下流の前記第１出力路又は前記第２出力路に、前記第１出力路又は前記第２出力路から出力された前記繊維強化樹脂が成形された製品を掛着させるアンダー形状の掛着部、が形成されている、
請求項６に記載の成形用金型。
【請求項８】
繊維強化樹脂を供給する供給流路に接続され、前記供給流路の延設方向と異なる方向に前記繊維強化樹脂を出力する出力路が形成されており、前記出力路の延設方向に垂直な面における断面積が上流側と下流側とで等しい又は前記上流側よりも前記下流側の方が小さい成形用金型の前記供給流路に前記繊維強化樹脂を供給する供給ステップと、
前記供給された繊維強化樹脂を固化させる固化ステップと、を有する、
繊維強化樹脂の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用金型及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、射出成形法によって成形される製品の強度及び剛性を向上させるために、ガラス繊維を強化材として樹脂に含有させることが知られている。また、射出成形において、ガラス繊維を含む繊維強化樹脂が流れるスプルーと、スプルーから製品が成形されるキャビティまでの流路であるランナーと、において、樹脂の流動方向が変化する際に、繊維にせん断応力が作用することが知られている。
【０００３】
このため、ランナーの直径を樹脂に含まれる繊維の長さ以上とすることで、繊維にせん断応力が作用した場合に繊維が回転する空間を確保し、繊維の折損を軽減できる成形用金型が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、１本のスプルーから２本のランナーに分岐する分岐部において、スプルーの延設方向に対面する内壁に半球形状の凹部を有することで、スプルーから分岐部へ供給された樹脂が回転するための空間を確保できる樹脂形用金型が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９０２３９号公報
【特許文献２】特開平９−１８７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された金型では、スプルーから複数のランナーへの分岐部又はランナーのコーナー部が、Ｔ字形状又はＬ字形状に形成されている。Ｔ字形状の分岐部又はＬ字形状のコーナー部では、流路の延設方向が分岐又は変更される部分で、延設方向と垂直な面における断面積が増大するため、流路を流れる樹脂に拡大流が発生する。拡大流が発生すると、下流側の樹脂の流速は、上流側の樹脂の流速よりも遅くなるため、樹脂に含まれる繊維は、上流側と下流側との流速の相違によって折りたたまれ、折損してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、繊維強化樹脂に含まれる繊維の折損を軽減できる成形用金型及び成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る成形用金型は、繊維強化樹脂を供給する供給流路に接続され、供給流路の延設方向と異なる方向へ繊維強化樹脂を出力する出力路が形成されており、出力路の延設方向に垂直な面における断面積は、上流側と下流側とで等しい又は上流側よりも下流側の方が小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る成形用金型及び成形方法によれば、出力路の断面積は、上流側と下流側とで等しい又は上流側よりも下流側の方が小さいので、出力路を流動する繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制できる。このため、上流側と下流側とで繊維強化樹脂の流速に差が生じ難くなるので、繊維強化樹脂に含まれる繊維にせん断応力が作用し難くなり、繊維の折損を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る成形用金型を表す断面構成図
【図２】実施の形態１に係る成形用金型に形成された分岐部を表す要部断面図
【図３】実施の形態１に係る成形用金型で成形された成形品を表す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る成形用金型を表す断面構成図
【図５】本発明の実施の形態３に係る成形用金型を表す断面構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１に係る成形用金型１について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
成形用金型１は、３ｍｍ以上、かつ、１５ｍｍ以下の長さのガラス繊維を含んだ長繊維強化樹脂の射出成形に用いられる。成形用金型１は、図１に示す２プレート金型であり、不図示の射出成形機に固定される固定側金型２と、金型開閉時に稼働される可動側金型３と、を備える。
【００１３】
固定側金型２は、製品の成形を行う型閉工程において、可動側金型３にパーティング面Ｐ１で圧接される。固定側金型２は、パーティング面Ｐ１と反対側の面に、射出成形機のノズルの先端が押しつけられる開口部１０が形成されている。固定側金型２の内部には、開口部１０からパーティング面Ｐ１まで貫通する孔であり、開口部１０から射出された長繊維強化樹脂をパーティング面Ｐ１まで供給する供給流路１１が形成されている。
【００１４】
固定側金型２のパーティング面Ｐ１には、供給流路１１に接続され、供給流路１１の延設方向と垂直な第１方向に出力口が向けられた第１出力路１５と、供給流路１１に接続され、第１方向と対向する第２方向に出力口が向けられた第２出力路１６と、を有する分岐部Ａ１の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、可動側金型３のパーティング面Ｐ１には、分岐部Ａ１の可動側金型壁面部が形成されている。分岐部Ａ１では、供給流路１１から供給された長繊維強化樹脂は、第１出力路１５と第２出力路１６とを通り、流動方向を第１方向と第２方向とに分岐される。
【００１５】
分岐部Ａ１には、図２に示されるように、供給流路１１の延設方向に対向する可動側金型３の面に、第１出力路１５の内壁と第２出力路１６の内壁とで形状が定められる凸形状の分流部３１が形成されている。分流部３１は、供給流路１１から供給された長繊維強化樹脂の流動方向を、第１出力路１５に向かう方向と、第２出力路１６に向かう方向と、に分岐させる。
【００１６】
第１出力路１５は、供給流路１１と接続面Ｃで接続されており、供給流路１１から供給された長繊維強化樹脂を、製品が成形される成形部２１へ供給する。第１出力路１５は、接続面Ｃ側である上流側から下流側に向かって、供給流路１１の延設方向である供給方向から第１方向へ延設方向が連続的に変化する湾曲形状に形成されている。第１出力路１５は、湾曲形状を有する部分において、第１出力路１５の延設方向と垂直な面で切断された断面積が、第１出力路１５の上流側と下流側とで同じ、又は、下流側の方が上流側よりも小さく形成されている。
【００１７】
つまり、第１出力路１５では、長繊維強化樹脂の流動方向に垂直な面における断面積Ｓ１１は、当該面よりも接続面Ｃに近い上流側の面における断面積Ｓ１２と等しいか又は小さい。
【００１８】
さらに、第１出力路１５では、断面積Ｓ１２は、断面積Ｓ１２の算出に用いた面よりも接続面Ｃに近い上流側の面における断面積Ｓ１３と等しいか又は小さい。このため、断面積Ｓ１１ないしＳ１３は、以下の関係式（１）を満足する。
【００１９】
断面積Ｓ１１≦断面積Ｓ１２≦側断面積Ｓ１３・・・（１）
【００２０】
第２出力路１６は、第１出力路１５と同様に、湾曲形状に形成され、上流側と下流側とで同じ、又は、下流側の方が上流側よりも小さい断面積を有する。つまり、第２出力路１６における長繊維強化樹脂の流動方向に垂直であり、順番に接続面Ｃと近くなる３つの面で切断された第２出力路１６の断面積Ｓ２１からＳ２３を例に挙げて説明すると、断面積Ｓ２１からＳ２３は、以下の関係式（２）を満足する。
【００２１】
断面積Ｓ２１≦断面積Ｓ２２≦断面積Ｓ２３・・・（２）
【００２２】
次に、図１に戻って、成形用金型１の構成について説明を続ける。固定側金型２のパーティング面Ｐ１には、第１出力路１５に接続された成形部２１の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、可動側金型３のパーティング面には、成形部２１の可動側金型壁面部が形成されている。成形部２１では、第１出力路１５から長繊維強化樹脂を供給され、製品が成形される。
【００２３】
成形部２１と同様に、固定側金型２には、第２出力路１６に接続された成形部２２の固定側金型壁面部が形成されており、可動側金型３には、成形部２２の可動側金型壁面部が形成されている。
【００２４】
可動側金型３のパーティング面Ｐ１には、第２出力路１６の出口又は出口付近に、アンダー形状を有するＺピンであって、成形されたランナーを可動側金型３に掛着させる掛着部３２が形成されている。
【００２５】
通常、供給流路１１内で固化した長繊維強化樹脂を効率的に固定側金型２から取り外すため、供給流路１１に対向する位置にスプルーロックと称されるアンダー形状が形成される。しかし、本実施の形態に係る可動側金型３の供給流路１１に対向する位置には、分流部３１が形成されている。このため、分流部３１よりも下流側の位置であって、供給流路１１に対向する位置に近い第２出力路１６の出口又は出口付近に、アンダー形状を有する掛着部３２が形成されている。
【００２６】
この構成によれば、掛着部３２は、型開工程において可動側金型３が移動すると、ランナーと共に成形された製品を効率良く固定側金型２から取り外すことができる。
【００２７】
またこれらの構成によれば、第１出力路１５及び第２出力路１６では、断面積が上流側と下流側とで等しい又は上流側よりも下流側の方が小さいため、拡大流の発生を抑制しながら、長繊維強化樹脂の流動方向を互いに異なる第１方向及び第２方向に変更できる。このため、長繊維強化樹脂の流動方向を変更させても、上流側と下流側とで繊維強化樹脂の流速に差異が生じ難くなるので、繊維強化樹脂に含まれる長繊維にせん断応力が作用し難くなり、長繊維の折損を軽減できる。
【００２８】
ここで、固定側金型と可動側金型とは圧接されるため、長繊維強化樹脂を供給するスプルーは、通常、固定側金型と可動側金型との圧接面に対して垂直に形成される。一方で、製品は、固定側金型と可動側金型との圧接面で成形されるため、スプルーから複数の製品へ長繊維強化樹脂を向わせる分岐部は、通常、Ｔ字型に形成される。分岐部がＴ字型であると、長繊維強化樹脂の流動方向が変更される部分で流路の断面積が広がるため、拡大流が生じてしまう。また、分岐部がＴ字型であると、長繊維強化樹脂の流動方向が急激に変更するため、せん断応力が長繊維に作用し易い。
【００２９】
しかし、本実施の形態１に係る成形用金型１の分岐部Ａ１は、Ｔ字型ではなく、湾曲形状の第１出力路１５と第２出力路１６とを有する。このため、断面積を一定としたまま、又は、断面積を上流よりも下流の方を小さくしながら緩やかに長繊維強化樹脂の流動方向を変更できる。このように、分岐部Ａ１は、長繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制し、長繊維にせん断応力を作用し難くするので、長繊維の折損を軽減しながら、長繊維強化樹脂の流動方向を互いに異なる第１方向と第２方向とに変更できる。
【００３０】
さらにこれらの構成によれば、分流部３１は、供給流路１１の延設方向に対向する可動側金型３の面に形成され、供給流路１１から供給された長繊維強化樹脂の流動方向を、第１出力路１５に向かう方向と、第２出力路１６に向かう方向と、に分岐させる。このため、分岐部Ａ１の断面積を増加させずに、長繊維強化樹脂の流動方向を第１出力路１５に向かう方向と第２出力路１６に向かう方向とに緩やかに分岐させることができる。このため、拡大流の発生を抑制しながら、長繊維強化樹脂の流動方向を分岐できる。
【００３１】
次に、図３を参照して、成形用金型１を用いて成形された成形品１０１について説明する。図３は、図１に示した成形用金型１で成形された成形品１０１を、図１に示すＸ方向から示した図である。
【００３２】
成形品１０１は、成形用金型１の供給流路１１で個化されたスプルー１１１と、供給流路１１に接続された分岐部Ａ１で個化され、分岐部Ａ１の第１出力路１５及び第２出力路１６で個化されたライン１１５及びライン１１６を有するライン分岐部Ａ１１と、を備える。ライン１１６には、掛着部３２で個化されたＺピン１３２が形成されており、Ｚピン１３２は可動側金型３の掛着部３２に掛着している。
【００３３】
また、成形品１０１は、第１出力路１５及び第２出力路１６に接続された成形用金型１の成形部２１及び２２で固化され、ライン１１５及びライン１１６に接続された製品１２１及び１２２を備える。このため、型開工程における可動側金型３の移動に伴って可動側金型３に掛着したライン１１６とライン１１６に接続された製品１２１及び１２２とが移動するため、製品１２１及び１２２を効率良く固定側金型２から取り外すことができる。
【００３４】
またこれらの構成によれば、第１出力路１５及び第２出力路１６では、断面積が上流側と下流側とで等しい又は上流側よりも下流側の方が小さいため、拡大流の発生を抑制しながら長繊維強化樹脂を成形部２１及び２２に出力できる。このため、従来よりも長繊維の折損を少なくしながら長繊維強化樹脂を成形部２１及び２２へ出力できるので、成形部２１及び２２で成形された製品内の繊維長が従来よりも長くなる。よって、製品の強度及び剛性を向上させ、製品を従来よりも薄肉化できる。
【００３５】
＜実施の形態１の変形例１＞
実施の形態１では、分岐部Ａ１の第１出力路１５と第２出力路１６とは湾曲形状を有するとして説明した。本明細書において、湾曲形状とは、連続的に延設方向が変化する形状をいい、例えば、円弧形状又は放物線形状を含む。また、湾曲は、１回だけに限定されるのではなく、複数回湾曲しても良い。湾曲は、同一平面上で行われる必要はなく、湾曲形状は、例えば、三次元曲線形状である螺旋形状をも含む。湾曲形状の曲率半径は、長繊維に作用するせん断応力を減少させることができる程度に大きければ良く、当業者は、湾曲形状の好適な曲率半径を実験又は理論に基づいて容易に決定できる。
【００３６】
＜実施の形態１の変形例２＞
実施の形態１に係る第１出力路１５及び第２出力路１６では、上流側と下流側とで断面積が同じ、又は、下流側の方が上流側よりも断面積が小さいとして説明したが、これに限定される訳ではない。実施の形態１に係る第１出力路１５及び第２出力路１６は、下流側の方が上流側よりも断面積が大きくなるが、上流側から下流側へ向かう断面積の増加率は、長繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制できる程度に小さく、かつ、急激に増加しないとしても良い。
【００３７】
＜実施の形態１の変形例３＞
本実施の形態では、第２出力路１６の出口又は出口付近に、アンダー形状を有するＺピンとして掛着部３２が１つ形成されている、として説明したが、これに限定される訳ではない。第２出力路１６ではなく、第１出力路１５の出口又は出口付近に、アンダー形状のＺピンが形成されていても良いし、第１出力路１５及び第２出力路１６の双方の出口又は出口付近に、アンダー形状のＺピンが計２つ形成されていても良い。
【００３８】
また、掛着部３２が形成される位置は、第２出力路１６の入口から出口までの間であっても良い。第２出力路１６の入口から出口では、第２出力路１６が湾曲形状を有するため、第２出力路１６の延設方向が、パーティング面に垂直な供給流路１１の延設方向から、パーティング面に平行な第２方向まで変化する。このため、第２出力路１６で固化したライン１１６を垂直方向及び平行方向のどちらに動かしても、掛着部３２との掛着を容易に解除できる。
【００３９】
＜実施の形態１の変形例４＞
本実施の形態では、分岐部Ａ１は、供給流路１１を第１出力路１５と第２出力路１６とに分岐すると説明したが、これに限定される訳では無く、分岐部Ａ１は、供給流路１１を３以上の出力路に分岐しても良い。
【００４０】
＜実施の形態１の変形例５＞
実施の形態１に係る成形用金型１は、３ｍｍ以上、かつ、１５ｍｍ以下の長さのガラス繊維を含んだ長繊維強化樹脂の射出成形用金型であるとして説明したが、これに限定される訳ではない。成形用金型１は、３ｍｍより短い短繊維、又は、１５ｍｍより長い繊維を含んだ繊維強化樹脂の成形に用いられても良い。また、実施の形態１に係る成形用金型１は、炭素繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、又はザイロンを含んだ繊維強化樹脂の成形に用いられても良い。
【００４１】
＜実施の形態１の変形例６＞
実施の形態１に係る成形用金型１は、射出成形用金型ではなく、押出し成形用金型、圧縮成形用金型、又は中空成形用金型であっても良い。
【００４２】
＜実施の形態１の変形例７＞
実施の形態１に係る成形用金型１で成形される樹脂は、熱可塑性樹脂であることが望ましいが、熱硬化性樹脂であっても良い。
【００４３】
＜実施の形態２＞
実施の形態１に係る成形用金型１には、供給された長繊維強化樹脂の流動方向を供給方向から第１方向と第２方向とに分岐する分岐部Ａ１が形成されていると説明した。この分岐部Ａ１に代わり、実施の形態２に係る成形用金型４１には、長繊維強化樹脂の流動方向を供給方向から供給方向と垂直な方向へ変更するコーナー部Ｂ１が形成されている。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態２に係る成形用金型４１について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
成形用金型４１は、長繊維強化樹脂の射出成形用金型であり、図４に示されるような２プレート金型であり、射出成形機に固定される固定側金型４２と、金型開閉時に稼働する可動側金型４３と、を備える。
【００４６】
固定側金型４２には、射出成形機のノズルが押しつけられる開口部５０と、長繊維強化樹脂を開口部５０からパーティング面Ｐ２まで供給する供給流路５１と、が形成されている。
【００４７】
固定側金型４２のパーティング面Ｐ２には、供給流路５１に接続され、供給流路５１の延設方向と垂直な方向に出力口が向けられた出力路５５を有するコーナー部Ｂ１の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、可動側金型４３のパーティング面Ｐ２には、コーナー部Ｂ１の可動側金型壁面部が形成されている。このため、供給流路５１から供給された長繊維強化樹脂は、コーナー部Ｂ１で、流動方向を供給流路５１の供給方向から供給方向と垂直な出力方向に変更される。
【００４８】
出力路５５は、供給流路５１から供給された長繊維強化樹脂を、製品が成形される成形部６２へ供給する。出力路５５は、上流側から下流側に向かって、供給方向から出力方向へ延設方向が連続的に変化する湾曲形状に形成されている。出力路５５では、湾曲形状を有する部分において、出力路５５の延設方向と垂直な面で切断された断面積が、出力路５５の上流側と下流側とで同じ、又は、下流側の方が上流側よりも小さく形成されている。
【００４９】
固定側金型４２のパーティング面Ｐ２には、コーナー部Ｂ１に接続された成形部６２の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、可動側金型４３のパーティング面Ｐ２には、成形部６２の可動側金型壁面部が形成されている。
【００５０】
可動側金型４３のパーティング面Ｐ２には、出力路５５の出口又は出口付近に、アンダー形状を有するＺピンである掛着部７２が形成されている。
【００５１】
この構成によれば、掛着部７２は、型開工程において可動側金型４３が移動すると、ランナーと共に成形された製品を効率良く固定側金型４２から取り外すことができる。
【００５２】
ここで、通常、スプルーから製品へ長繊維強化樹脂を向かわせるコーナー部はＬ字型に形成されるが、本実施の形態２に係る成形用金型４１のコーナー部Ｂ１は湾曲形状を有する。このため、コーナー部Ｂ１の延設方向は、断面積を一定に又は断面積を上流よりもが下流の方を小さく維持しながら緩やかに変更される。よって、長繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制し及び長繊維に作用するせん断応力を減少させながら、長繊維強化樹脂の流動方向を変更できる。
【００５３】
またこの構成によれば、コーナー部Ｂ１は成形部６２に接続されているため、長繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制しながら、長繊維強化樹脂を成形部６２まで供給できる。このため、成形部６２で成形される製品内の繊維長を従来よりも長くできるので、製品の強度及び剛性を向上させたり、製品をより薄肉化したりできる。
【００５４】
＜実施の形態２の変形例１＞
実施の形態２に係る出力路５５では、上流側と下流側とで断面積が同じ、又は、下流側の方が上流側よりも断面積が小さく形成されているとして説明したが、これに限定される訳ではない。実施の形態２に係る出力路５５は、下流側の方が上流側よりも断面積が大きくなるが、上流側から下流側へ向かう断面積の増加率は、長繊維強化樹脂における拡大流の発生を抑制できる程度に小さく、かつ、急激に増加しないとしても良い。
【００５５】
＜実施の形態２の変形例２＞
掛着部７２が形成される位置は、出力路５５の入口から出口までの間であっても良い。出力路５５の入口から出口では、出力路５５が湾曲形状を有するため、出力路５５で固化したラインを垂直方向及び平行方向のどちらに動かしても、掛着部７２との掛着を容易に解除できる。
【００５６】
実施の形態１に係る成形用金型１と、実施の形態２に係る成形用金型４１と、は、サイトゲート方式、ファンゲート方式、フィルムゲート方式、及びサブマリンゲート方式のいずれで用いられても良い。
【００５７】
＜実施の形態３＞
実施の形態１に係る成形用金型１は、２プレート金型であると説明した。これに対し、実施の形態３に係る成形用金型８１は、３プレート金型である点で相違する。
【００５８】
以下、本発明の実施の形態３に係る成形用金型８１について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００５９】
成形用金型８１は、長繊維強化樹脂の射出成形用金型であり、図５に示されるような３プレート金型である。成形用金型８１は、不図示の射出成形機に固定される固定側金型８２、金型開閉時に稼働する可動側金型８３、及び、固定側金型８２と可動側金型８３との中間で用いられる中間プレート８４を備える。
【００６０】
固定側金型８２の中間プレート８４とのパーティング面Ｐ３１には、実施の形態１で説明した分岐部Ａ１と同様の構成を有する分岐部Ａ２の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、中間プレート８４の固定側金型８２とのパーティング面Ｐ３１には、分岐部Ａ２の中間側金型壁面部が形成されている。
【００６１】
分岐部Ａ２は、供給流路９１に接続され、上流側から下流側に向かって供給方向からそれぞれ第１方向及び第２方向へ延設方向が連続的に変化する湾曲形状に形成された第１出力路９５と第２出力路９６とが形成されている。このため、第１出力路９５及び第２出力路９６では、供給流路９１から供給された長繊維強化樹脂の流動方向が、パーティング面Ｐ３１に垂直な供給方向から、水平な第１方向及び第２方向に変更させられる。
【００６２】
第１出力路９５は、湾曲形状を有する部分において、第１出力路９５の延設方向と垂直な面で切断された断面積が第１出力路９５の上流側と下流側とで同じ、又は、下流側の方が上流側よりも小さく形成されている。同様に、第２出力路９６は、湾曲形状を有する部分において、断面積が上流側と下流側とで同じ又は下流側の方が上流側よりも小さく形成されている。
【００６３】
固定側金型８２の中間プレート８４とのパーティング面Ｐ３１には、第１出力路９５及び第２出力路９６に接続され、実施の形態２で説明したコーナー部Ｂ１と同様の構成を有するコーナー部Ｂ２１及びＢ２２の固定側金型壁面部が形成されている。同様に、中間プレート８４の固定側金型８２とのパーティング面Ｐ３１には、コーナー部Ｂ２１及びＢ２２の中間側金型壁面部が形成されている。
【００６４】
コーナー部Ｂ２１及びＢ２２には、第１出力路９５に接続され、上流側から下流側に向かって、パーティング面Ｐ３１に平行な第１方向及び第２方向から垂直な方向へ延設方向が連続に変化する湾曲形状の出力路９７及び９８が形成されている。出力路９７及び出力路９８は、湾曲形状を有する部分において、出力路９７及び出力路９８の断面積が上流側と下流側とで同じに、又は、下流側の方が上流側よりも小さく形成されている。
【００６５】
中間プレート８４の可動側金型８３とのパーティング面Ｐ３２には、コーナー部Ｂ２１及びＢ２２に接続された成形部１０２の中間側金型壁面部が形成されている。同様に、可動側金型８３の中間プレート８４とのパーティング面Ｐ３２には、成形部１０２の可動側金型壁面部が形成されている。
【００６６】
ここで、成形用金型８１は３プレート金型である。このため、供給流路９１から成形部１０２まで長繊維強化樹脂を供給するには、分岐部Ａ２並びにコーナー部Ｂ２１又はＢ２２で複数回に亘り流動方向を変更させなければならない。しかし、分岐部Ａ２の第１出力路９５及び第２出力路９６並びにコーナー部Ｂ２１又はＢ２２が湾曲形状であり、かつ、上流側と下流側とで同じ断面積、又は、下流側の方が上流側よりも小さい断面積を有する。このため、長繊維強化樹脂の流動方向が複数回に亘り変更されても、長繊維強化樹脂に拡大流が生じることを抑制できる。
【００６７】
成形用金型８１は、３プレート金型であるので、供給流路９１から成形用金型８１へ至る経路が２プレート金型よりも長くなり易く、長繊維強化樹脂が当該経路の途中で冷えて固化してしまうことがある。このため、供給流路９１、分岐部Ａ２並びにコーナー部Ｂ２１及びＢ２２をホットマニホールド内に設置するホットランナー構造を採用しても良い。
【００６８】
成形用金型８１は、３プレート金型であるので、２プレート金型である実施の形態１に係る成形用金型１及び実施の形態２に係る成形用金型４１と異なり、サイトゲート方式、ファンゲート方式、フィルムゲート方式、及びサブマリンゲート方式のいずれか用いられても良い。
【００６９】
本発明に係る成形方法は、実施の形態１の成形用金型１、実施の形態２の成形用金型４１、及び実施の形態３の成形用金型８１を用いて実施できる。
つまり、実施の形態１の成形用金型１を用いた成形方法では、先ず、実施の形態１の固定側金型２に対して可動側金型１を押圧する型閉工程が実行される。その後に、射出成形機が、固定側金型２の開口部１０から供給流路１１及び分岐部Ａ１を通じて成形部２１及び２２まで長繊維強化樹脂を供給する供給工程が実行される。その後、開口部１０から供給された長繊維強化樹脂を固化させる固化工程が実行されてから、可動側金型１を移動させる型開工程が実行される。実施の形態２の成形用金型４１及び成形用金型８１を用いた成形方法も、同様に、型閉工程、供給工程、固化工程、及び、型開工程を有する。
【００７０】
本発明の実施の形態１から３及びそれらの変形例は、互いに組み合わせることができる。本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、繊維を含有させた繊維強化樹脂の成形用金型及び成形方法に適する。
【符号の説明】
【００７２】
Ａ１，Ａ２  分岐部、Ａ１１  ライン分岐部、Ｂ１，Ｂ２１，Ｂ２２  コーナー部、１，４１，８１  成形用金型、２，４２，８２  固定側金型、３，４３,８３  可動側金型、１０，５０，９０  開口部、１１，５１，９１  供給流路、１５，９５  第１出力路、１６，９６  第２出力路、２１，２２，６２，１０２  成形部、３１  分流部、３２，７２  掛着部、５５，９７，９８  出力路、８４  中間プレート、１０１  成形品、１１１  スプルー、１１５，１１６  ライン、１２１，１２２  製品、１３２  Ｚピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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