(57)【要約】【課題】軟化樹脂の流れが変化する部分でも、含有されている短強化繊維が不足することがなく、ウェルド部等の流れが変化する部分で割れにくい成形品を成形することができるシートモールディングコンパウンド用の成形型を提供する。【解決手段】短強化繊維を含む未硬化の樹脂からなるシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ樹脂材料）３０を加熱して軟化樹脂とし、該軟化樹脂を加圧して成形するキャビティ２を有した成形型１であって、キャビティ２は、軟化樹脂がキャビティ内を流動して該キャビティ内に充填される際に、その流動方向が変化するように形成されており、キャビティ内の流動方向が変化する部位に、該流動方向が変化する方向と異なる方向に、軟化樹脂が進入できる樹脂溜まり部１５，１６をさらに形成している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
短強化繊維を含む未硬化の樹脂からなるシートモールディングコンパウンドを加熱して軟化樹脂とし、該軟化樹脂を加圧して成形するためのキャビティを有したシートモールディングコンパウンド用の成形型であって、
該キャビティは、前記軟化樹脂が前記キャビティ内を流動して該キャビティ内に充填される際に、その流動方向が変化するように形成されており、
前記キャビティは、前記流動方向が変化する部位に、該流動方向が変化する方向と異なる方向に、前記軟化樹脂が進入できる樹脂溜まり部をさらに形成していることを特徴とするシートモールディングコンパウンド用の成形型。
【請求項２】
前記成形型は、少なくとも２つの型からなり、該２つの型を対向配置したときに、少なくとも一方の前記型から前記他方の型に向かって延出し、前記軟化樹脂が前記キャビティ内を流動して該キャビティ内に充填される際に、前記軟化樹脂の流動の障害となる障害部を有しており、
前記キャビティは、前記障害部により軟化樹脂が分流し、該障害部まわりを通過した軟化樹脂が合流することにより前記流動方向が変化する主流路と、前記障害部の先端の少なくとも一部を前記軟化樹脂が通過する副流路と、を形成していることを特徴とする請求項１に記載のシートモールディングコンパウンド用の成形型。
【請求項３】
前記樹脂溜まり部は、前記軟化樹脂の流動方向に対して、前記障害部の上流側および下流側に別々に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシートモールディングコンパウンド用の成形型。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド用の成形型を用いた成形品の製造方法であって、
前記キャビティ内に前記シートモールディングコンパウンドを配置して加熱して軟化樹脂とし、
前記成形型を加圧し、前記軟化樹脂を前記キャビティ内に充填して中間成形品を形成し、
前記成形型を離型して前記中間成形品を取り出し、
該中間成形品の前記樹脂溜まり部に形成された樹脂部を除去することを特徴とするシートモールディングコンパウンド成形品の製造方法。
【請求項５】
前記請求項２または３に記載のシートモールディングコンパウンド用の成形型を用いた成形品の製造方法であって、
前記キャビティ内にシートモールディングコンパウンドを配置して加熱して軟化樹脂とし、
成形型を加圧し、軟化樹脂をキャビティ内に充填して中間成形品を形成し、成形型を離型して中間成形品を取り出し、
該中間成形品の樹脂溜まり部及び副流路に形成された樹脂部を除去することを特徴とするシートモールディングコンパウンド成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートモールディングコンパウンド用の成形型、及び該成形型を用いたシートモールディングコンパウンド成形品の製造方法に係り、特に、樹脂成形品の貫通孔等の周辺で発生するウェルド部の影響を少なくし強度を向上させることができるシートモールディングコンパウンド用の成形型、及びその成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシートモールディングコンパウンド成形品として、ウェルドが発生しやすい貫通孔を有する形状の成形品では、樹脂の流動方向が変化する貫通孔の周辺で成形品の強度が弱くなりやすいため、各種の対策がとられている。特に、カーボンファイバーやグラスファイバー等の短強化繊維を含有するシートモールディングコンパウンド成形品では、流動方向が変化して発生するウェルド部分に補強用の短強化繊維が不足しやすく、ウェルド部分の補強が必要な場合がある。
【０００３】
例えば、図１０〜図１２において、図１０に示されるような貫通孔５１を有する成形品５０をシートモールディングコンパウンド用の成形型で形成する場合、図１１に示されるような成形型６０を用いて製造する。この成形型６０は上型６１、下型６２から構成され、上型６１は貫通孔５１を形成するための円柱状の突部６３を備えている。この場合、まず、短強化繊維５３を含む未硬化の樹脂からなるシートモールディングコンパウンド５２を加熱して軟化樹脂とする。次に、下型６２に軟化樹脂を配置し、上型６１と下型６２を型締めすることにより、軟化樹脂を上型６１と下型６２内に形成されたキャビティ内を流動させる。このとき、該軟化樹脂は、矢印５４で示すような流動方向に沿って流動する。そして、図１２（ａ），（ｂ）に示すような貫通孔５１の上流側と下流側に流動方向に沿って二点鎖線で示されるウェルド５５ａ、５５ｂが発生する。すなわち、貫通孔５１は軟化樹脂の流動の障害となるものであり、軟化樹脂は貫通孔を形成するための障害部である突部６３等で流動方向が変化し、突部６３により軟化樹脂が分流し、突部６３を通過した軟化樹脂が合流してウェルド部が生じる。
【０００４】
また、従来のシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）成形品として、例えば、特許文献１に記載のＳＭＣ成形品は、ウェルドの発生位置を変えて強度をアップさせるために、貫通穴又は凹部の中心線で区切られる左右の取付部の体積が５％以上異なるような形状としている。この構成では、成形時に樹脂の流れが変わり、従来の取付穴から取付部の外側の最短距離の位置に在ったウェルドの位置が左又は右にずれることにより、ウェルドの長さが長くなり、それだけ強度がアップするものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２５０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の貫通孔５１を有する成形品５０を成形するとき、シートモールディングコンパウンド５２が短強化繊維５３を含む未硬化の樹脂からなる場合は、流動方向が変化する部位として貫通孔を形成する突起６３等の上流側のウェルド５５ａ、下流側のウェルド５５ｂでは、図１２に示されるように軟化樹脂に含まれる短強化繊維５３，５３…は流動方向５４に沿って配列してしまう。その結果、貫通孔５１の近傍で短強化繊維が不足する樹脂部５６や、樹脂だけで短強化繊維の無い樹脂部５７だけの部位が発生する。このため、貫通孔５１の近傍では強度不足が発生することがあり、割れや破損の発生するおそれがある。
【０００７】
また、このような点を鑑みて、前記ウェルド部分の影響を少なくするために、図１３に示すように、障害となる突部６３の先端で軟化樹脂が別の流れを形成するように副流路（バイパス路）６４を形成することが行なわれている。このように副流路６４を有する成形型６５では、軟化樹脂が突部６３等で分流し、その後合流するが、分流部分や合流部分で副流路６４を流動する軟化樹脂の流れが生成されるため、ウェルド部分の影響を少なくすることができる。
【０００８】
図１４は成形型６５で成形した中間成形品６６を示しており、貫通孔６７の下面に副流路に充填された樹脂部６８が形成されている。この樹脂部６８は後加工で除去され、貫通孔６７が貫通状態となる。しかし、このように副流路を用いてウェルド部分の影響を少なくすることができるが、短強化繊維の無い樹脂部６９が生じ、図１５（ａ），（ｂ）に示されるように、樹脂部６８を除去した成形品７０でも、短強化繊維の不足する樹脂部６９が残ってしまう。
【０００９】
さらに、前記特許文献１に記載のＳＭＣ成形品は、ウェルドの長さが長くなって強度がアップするが、成形時の樹脂の流れが変わる部分で、熱硬化性樹脂に混入されているガラスの繊維が流れに沿った状態で並び、例えばウェルドの接合部分のコーナーでは、補強用の繊維が不足して強度が部分的に低下し、成形品となった際の割れや、破損の原因となるおそれがある。さらに、ウェルドの接合部分では、混入されたガラスの繊維が突き当たる状態となり、ガラス繊維の連続性が無くなり強度低下が避けられない。
【００１０】
すなわち、本発明は、前記のような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャビティ内で軟化樹脂の流れが変化する部分でも、含有されている短強化繊維が不足することがなく、ウェルド部等の流れが変化する部分で割れにくい成形品を成形することができるシートモールディングコンパウンド用の成形型を提供することにある。また、前記の成形型を用いた成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成すべく、本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型は、短強化繊維を含む未硬化の樹脂からなるシートモールディングコンパウンドを加熱して軟化樹脂とし、該軟化樹脂を加圧して成形するためのキャビティを有したシートモールディングコンパウンド用の成形型であって、該キャビティは、前記軟化樹脂が前記キャビティ内を流動して該キャビティ内に充填される際に、その流動方向が変化するように形成されており、前記キャビティは、前記流動方向が変化する部位に、該流動方向が変化する方向と異なる方向に、前記軟化樹脂が進入できる樹脂溜まり部をさらに形成していることを特徴としている。
【００１２】
前記のごとく構成された本発明のシートモールディングコンパウンド用の成形型は、キャビティ内に配置されて加熱され、加圧された短強化繊維を含む軟化樹脂は、キャビティの形状でその流動方向が変化するが、キャビティは、流動方向が変化する部位に、流動方向が変化する方向と異なる方向に樹脂溜まり部が形成されているので、その樹脂溜まり部に軟化樹脂が進入する。このため、成形型を離型すると、樹脂溜まり部に進入した樹脂が突出した樹脂部となり、この樹脂部にも軟化樹脂内の短強化繊維が充填されるため、成形品は流動方向が変化する部位で割れ等が防止される。そして、離型して取り出した中間成形品の樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去することで、流動方向が変化する部位に短強化繊維が充填され、強度が一定の成形品を製造することができる。なお、本発明にいう「流動方向が変化する部位」とは、キャビティを構成する部位のうち、成形により軟化樹脂の流動する方向が変化する部位及び／又はその部位近傍の部位をいう。
【００１３】
本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型は、少なくとも２つの型からなり、該２つの型を対向配置したときに、少なくとも一方の前記型から、前記他方の型に向かって延出し、前記軟化樹脂が前記キャビティ内を流動して該キャビティ内に充填される際に、前記軟化樹脂の流動の障害となる障害部を有しており、前記キャビティは、前記障害部により軟化樹脂が分流し、該障害部まわりを通過した軟化樹脂が合流することにより前記流動方向が変化する主流路と、前記障害部の先端の少なくとも一部を前記軟化樹脂が通過するための副流路と、を形成されている。
【００１４】
このように構成されたシートモールディングコンパウンド用の成形型では、シートモールディングコンパウンドを加熱した軟化樹脂は、加圧されキャビティ内に充填される際に障害部の先端を通過するように主流路を避けた副流路を通過するため、障害部の上流側や下流側にウェルドが発生しにくくなる。また、短強化繊維を含む軟化樹脂は、障害部の近傍の軟化樹脂の分流及び合流により流動方向が変化するので、障害部に隣接した部位に樹脂溜まり部を形成されることになる。そして、前記軟化樹脂は樹脂溜まり部に充填されるため、樹脂内の短強化繊維も樹脂溜まり部内に充満される。このため、ウェルドを発生させやすい貫通孔等の障害部周辺での強度を向上させることができる。樹脂溜まり部や副流路に充填された樹脂部は後加工で除去される。
【００１５】
また、本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型の好ましい具体的な態様としては、前記樹脂溜まり部は、軟化樹脂の流動方向に対して、障害部の上流側および下流側に別々に形成されていることを特徴としている。このように構成されたシートモールディングコンパウンド用の成形型では、樹脂溜まり部が障害部の上流側及び下流側に各々形成されているため、上流側と下流側に軟化樹脂が充填される樹脂部が形成され、この樹脂部に短強化繊維が充満されるので、流動方向の変化する障害部の上流、下流近傍での短強化繊維の不足を補って成形品の強度低下を防止することができる。
【００１６】
本発明に係るシートモールディングコンパウンド成形品の製造方法は、前記シートモールディングコンパウンド用の成形型を用いた成形品の製造方法であって、前記キャビティ内にシートモールディングコンパウンドを配置して加熱して軟化樹脂とし、成形型を加圧し、軟化樹脂をキャビティ内に充填して中間成形品を形成し、成形型を離型して中間成形品を取り出し、該中間成形品の樹脂溜まり部に形成された樹脂部を除去することがより好ましい。
【００１７】
このように構成された製造方法では、貫通孔等の軟化樹脂の流動方向が変化する部位及び／又はその近傍に、短強化繊維が含有された軟化樹脂が充填される樹脂溜まり部を備える中間成形品が形成される。そして、該中間成形品の樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去することで、ウェルドの影響が少なく、ウェルド部分に補強用の短強化繊維が不足することの無い、強度の安定した成形品を製造することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係るシートモールディングコンパウンド成形品の製造方法の他の態様は、前記副流路を設けたシートモールディングコンパウンド用の成形型を用いた成形品の製造方法であって、キャビティ内にシートモールディングコンパウンドを配置して加熱して軟化樹脂とし、成形型を加圧し、軟化樹脂をキャビティ内に充填して中間成形品を形成し、成形型を離型して中間成形品を取り出し、該中間成形品の樹脂溜まり部及び副流路に形成された樹脂部を除去することがより好ましい。
【００１９】
このように構成された製造方法では、貫通孔等を形成する障害部に対し、副流路を通して軟化樹脂が障害部の先端を通過できる。また、障害部に隣接して、短強化繊維が含有された軟化樹脂を樹脂溜まり部に充填した中間成形品を形成することができる。このようにして、この中間成形品の副流路に充填された樹脂部と、樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去することで、中間成形品からウェルドの影響が少なく、ウェルド部分に補強用の短強化繊維が不足することの無い、強度の安定した成形品を製造することができる。
【００２０】
また、より好ましいシートモールディングコンパウンド成形品は、前記シートモールディングコンパウンド用の成形型を用いて成形された成形品であって、この成形品は、成形型の離型により取り出された中間成形品から、樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去された成形品である。
【００２１】
この構成によれば、シートモールディングコンパウンドを加熱して形成した軟化樹脂がキャビティ内を流動する際に、流動方向が変化する部位及び／又はその近傍に、流動方向が変化する方向と異なる方向に樹脂溜まり部を備えているためウェルドが発生しにくい中間成形品を形成することができる。そして、この中間成形品から樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去して成形品を完成させるため、含有された短強化繊維が不足する部位を無くすことができ、成形品の強度を安定させることができる。
【００２２】
別の態様では、前記副流路を有したシートモールディングコンパウンド用の成形型を用いて成形された成形品であって、この成形品は、成形型の離型により取り出された中間成形品から、副流路に充填された樹脂部と、樹脂溜まり部に充填された樹脂部とを除去することを特徴としている。
【００２３】
この構成によれば、シートモールディングコンパウンドを加熱した軟化樹脂がキャビティ内を流動する際に、主流路の他に軟化樹脂が障害部の先端側から副流路を通して通過でき、さらには、樹脂溜まり部に軟化樹脂が充填されるためウェルドが発生しにくい中間成形品を形成することができる。そして、この中間成形品から副流路に充填された樹脂部を除去すると共に、樹脂溜まり部に充填された樹脂部を除去して成形品を完成させるため、含有された短強化繊維が不足する部位を無くすことができ、成形品の強度を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のシートモールディングコンパウンド用の成形型は、短強化繊維を含むシートモールディングコンパウンドを加熱して軟化した軟化樹脂がキャビティ内を流動する際に、その流動方向が変化する部位でもウェルドの影響が少なく、補強用の短強化繊維が不足することなく成形することができ、強度の低下する部位の無い成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型の組立状態を示す断面図、図２（ａ）は、図１の成形型の上型の底面図、図２（ｂ）は、図１の成形型の下型の平面図、図３（ａ）は、上型を下方から見た斜視図、図３（ｂ）は、下型を上方から見た斜視図、図４（ａ）は、成形時に軟化樹脂が流れる流動方向を示す縦断面図、図４（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線に沿う流動方向を示す横断面図である。
【００２６】
図１〜図４において、シートモールディングコンパウンド用の成形型１は、上型１０と下型２０とから構成され、上型１０と下型２０とは例えば金属等を切削等により加工して形成し、相互に接近が可能となっている。
【００２７】
この成形型１で使用されるシートモールディングコンパウンドとは、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をベースとしており、製造された成形品の強度を向上させるために、カーボンファイバーやグラスファイバー等の繊維を短尺に切断した短強化繊維３１，３１…を含有する未硬化のＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）樹脂材料３０である。たとえば、熱可塑性樹脂としては、ポロプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネイド、ナイロン樹脂などの樹脂が好ましく、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステルなどの樹脂が好ましい。また、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂の場合には、後述する樹脂を軟化させるための加熱温度は、１２０〜１５０℃程度が好ましく、熱硬化性樹脂の粘度が最も低下する加熱温度がより好ましい。
【００２８】
シートモールディングコンパウンド成形とは、前記のようなＳＭＣ樹脂材料３０を成形型１のキャビティ２内に配置し、ＳＭＣ樹脂材料３０を加熱して軟化させた軟化樹脂３２を形成し、例えば下型２０に対して上型１０を下降させて加圧し、キャビティ２を圧縮することで軟化樹脂３２を流動方向３３に沿って流動させ、キャビティ２内に充填させて後述する中間成形品３５（図６（ａ），（ｂ）参照）を成形する。この成形型１は、図１０に示される成形品５０（図８参照）と同様な最終形状の成形品４０を製造するための前段階として、中間成形品３５を成形できる形状のキャビティ２を備えており、中間成形品３５は、成形品５０と同様に中央部に貫通孔３６を有している。
【００２９】
図１、図２に示されるように、貫通孔３６を形成するために、上型１０と下型２０を対向配置したときに、上型１０は平板状のベース１１の中心から下方に（型締め時の下型２０に向かって）延出した円柱状の突起（障害部）１２が形成されている。そして、ベース１１の外周は段差部１３が形成されている。下型２０は、平板状のベース２１の外周が上方に立ち上がる縁部２２で形成し、中央がくぼんだ容器状となっている。この縁部は上型１０のベース１１の外周に形成された段差部１３の下面に密着できるように構成されている。成形型１は、上型１０と下型２０とが組み合わされたとき、上型１０の突起１２が下型２０の容器状の底面に先端１２ａの一部が密接するように突起の高さが設定されている。そして、容器状の下型２０の上に上型１０が配置され、内部に樹脂が充填される空間としてキャビティ２が形成される。
【００３０】
上型１０に形成された突起１２は、前記のとおり製造された中間成形品３５の貫通孔３６を形成するためのものであり、成形時にキャビティ２内のＳＭＣ樹脂材料３０を加熱した軟化樹脂３２を流動させてキャビティ内に充填される際に、軟化樹脂３２の流動の障害となるものである。すなわち、上型１０と下型２０を合わせたときに形成されるキャビティ２は、軟化樹脂３２が突起１２等の障害部に向けて流動する際に、突起等で軟化樹脂３２の流れが分断されて分流し、突起１２のまわりを通過した軟化樹脂３２は合流するような、軟化樹脂３２の流動方向が変化する主流路２４を形成している。このようにキャビティ２は、軟化樹脂３２がキャビティ２内を流動して該キャビティ内に充填される際に、その流動方向が変化する形状となっている。このような軟化樹脂の分流、合流等の流動方向の変化により、成形された成形物にはウェルド３４が形成されるのである。
【００３１】
本実施形態のキャビティ２は、前記の構成の他に、上型１０の下面すなわちキャビティ２の内面に形成された樹脂溜まり部１５，１６と、下型２０の上面すなわちキャビティ２の内面に形成された副流路２５をさらに形成している。樹脂溜まり部１５，１６は、キャビティ２内を軟化樹脂が流れる際に、その流動方向が変化する部位に、すなわち、上型１０の突起１２に隣接して形成されており、突起１２の上流側に樹脂溜まり部１５が形成され、下流側に樹脂溜まり部１６が別々に形成されている。樹脂溜まり部１５，１６は、キャビティ２内を流動する軟化樹脂の流動方向と異なる方向でありかつ流動方向が変化する部位（及びその近傍）に、すなわち突起１２に対して分かれる方向と直角上方の部位に、窪んだ状態で形成され、これらの樹脂溜まり部１５，１６に軟化樹脂が進入できる凹部の形状をしている。樹脂溜まり部の大きさはキャビティの容積、樹脂材料の量等によって適宜設定されるものであるが、流動方向３３と直交する長さａは突起１２の直径より小さく、流動方向３３に沿う幅ｂは長さａより小さく、深さｃはキャビティ２の高さより小さく設定することが好ましい。
【００３２】
また、下型２０のキャビティ２内面に形成された副流路２５は、軟化樹脂３２が流れる際の障害となる突起１２の延出方向の先端１２ａの一部（前述した下型２０に当接しない部分）を通過するように形成されており、主流路２４の他に軟化樹脂がキャビティ２内を通過できるバイパス流路の機能をする。そして、副流路２５は樹脂溜まり部１５，１６が形成されたキャビティ２の一方の面（上面）と対向する他方の面（下面）に形成されている。この副流路２５は上型１０から下方に突出している突起１２の直径より長い長さｄで、突起１２の直径より小さい幅ｅで溝状の凹部として形成され、軟化樹脂が上流側より突起１２の下方を迂回して流れて突起１２の下流側に到達できる形状となっている。なお、副流路の幅は突起１２の直径より大きく形成してもよいことは勿論である。
【００３３】
前記の如く構成された本実施形態の成形型１を用いた成形動作について、すでに説明した図４と共に、図５から図７を参照して以下に説明する。図５は、成形型のキャビティ内にＳＭＣ樹脂材料を軟化させて充填させ中間成形品を形成した状態の断面図、図６（ａ）は、中間成形品を上方から見た斜視図、図６（ｂ）は、中間成形品を下方から見た斜視図、図７（ａ）は、図５の中間成形品の軟化樹脂の流動方向が変化する部位での短強化繊維の状態を示す要部断面図、図７（ｂ）は突出形成された樹脂部を除去した成形品の要部断面図、図８（ａ）は、成形品を上方から見た斜視図、図８（ｂ）は、成形品を下方から見た斜視図である。
【００３４】
図４に示すように、上型１０と下型２０との間のキャビティ２内に、シートモールディングコンパウンドであるＳＭＣ樹脂材料３０を配置し、上型１０と下型２０との間に隙間３を空けて成形型１を組み立てる。この状態で成形型１を加熱して、ＳＭＣ樹脂材料３０を軟化させ、軟化樹脂３２とする。このあと、上型１０を加圧して下方に移動させ、隙間３を密着させると、突起１２の先端（下面）１２ａの一部はキャビティ２の下面に密着する。このようにして、キャビティ２内の容積を縮小させて軟化樹脂３２をキャビティ２内に充填させる。
【００３５】
キャビティ２の縮小により軟化樹脂３２はキャビティ内を流動し、突起１２に突き当たって分流して流動方向が変化し、突起１２を通過したあと合流して流動方向が変化する。そして、軟化樹脂の流動方向が変化する突起１２の上流側では、軟化樹脂は樹脂溜まり部１５内に進入し、下流側では樹脂溜まり部１６に進入する。また、軟化樹脂は突起１２の上流側から副流路２５を通って突起１２の下流側に到達する。このように軟化樹脂は、突起１２により左右に分断されると共に、副流路２５により下方にも分断され、突起１２を通過した後は、左右から合流すると共に副流路２５を通して下方から合流するため、ウェルド３４が生じにくい。また、副流路１５を介して、軟化樹脂３２が突起１２の先端１２ａを通過するので、軟化樹脂３２の流動方向に沿った方向にはウェルドが生じにくい。軟化樹脂は前記のように、上型１０により加圧されてキャビティ２内に充填され、中間成形品３５に成形される。
【００３６】
このあと、成形型１を離型し、型より中間成形品３５を取り出す。中間成形品３５は図５、図６に示すように、上面より樹脂溜まり部１５，１６に充填された樹脂部３７，３８が突出形成され、下面より副流路２５に充填された樹脂部３９が突出形成されている。このように、軟化樹脂の流動方向が変化する突起１２の上流側と、下流側の部位に樹脂部３７，３８が形成され、流動時にこれらの凹部内で乱流が生じて軟化樹脂が混合されるため、ウェルド３４が発生しにくい中間成形品３５が形成できる。そして、樹脂溜まり部１５，１６に充填された樹脂部３７，３８と、副流路２５に充填された樹脂部３９は、図７（ａ）に示されるように、含有された短強化繊維３１，３１…が配列されている。
【００３７】
このようにして成形された中間成形品３５は、前記のように突出形成された樹脂部３７，３８，３９に短強化繊維３１，３１…が配列されており、これらの突出している樹脂部を、図７（ｂ）に示されるように除去することで、軟化樹脂の流動方向が変化する部位にも短強化繊維が配列された樹脂成形品４０を完成させて製造する。樹脂部３７，３８，３９の除去は、例えばレーザビームを照射して切除することができる。あるいは、エンドミル等の工具を用いて切削して除去することもできる。
【００３８】
このようにして、中間成形品３５から樹脂部３７，３８，３９を除去して成形品４０を完成すると、成形品４０には図８に示されるように樹脂部３７，３８を除去した除去痕４１，４２と、樹脂部３９を除去した除去痕４３，４３が形成される。このようにして、製造された成形品４０は、図７（ｂ）に示されるように、樹脂部３７，３８，３９を取り除いても、貫通孔３６の近傍で短強化繊維３１，３１…が不足する部分は存在せず、短強化繊維は所定の方向に沿って配列しているため、強度が部分的に不足する部位は皆無となる。したがって、完成された樹脂製の成形品４０は貫通孔３６の周辺で強度不足がなくなり、割れや破損が防止される。
【００３９】
本発明の他の実施形態を図９に基づき詳細に説明する。図９（ａ）、図９（ｂ）は、それぞれ本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型の他の実施形態の断面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、シートモールディングコンパウンドであるＳＭＣ樹脂材料３０を加熱して形成した軟化樹脂がキャビティ内を流れるときに障害となる部位に形成される副流路の形状が異なることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４０】
図９（ａ）において、シートモールディングコンパウンド用の成形型１Ａは、上型１０に形成された樹脂溜まり部の形状と、下型２０に形成された副流路の形状が異なっている。樹脂溜まり部１５Ａ，１６Ａは、樹脂溜まり部の上部が先細に形成されている。このような樹脂溜まり部の場合は、切削等により除去する際の作業性が向上すると共に、廃棄される樹脂部の樹脂量を低減することができる。また、副流路２５Ａは、底面が湾曲した形状となっている。このような副流路では、軟化樹脂が障害部である突起１２の下方を通過する際の流動性が向上し、ウェルドの発生をさらに抑えることができる。
【００４１】
また、図９（ｂ）において、シートモールディングコンパウンド用の成形型１Ｂは、下型２０に形成された副流路の形状が異なっている。この副流路２５Ｂは、複数の細長い溝から構成されている。複数の溝は軟化樹脂が障害部である突起１２の下方を通過できる幅に設定されている。このように構成された副流路２５Ｂは、副流路に充填され中間成形品に形成された樹脂部が細長い複数の帯状となるため除去作業が容易となり、使用される樹脂量の削減と、成形品の製造が容易となる効果がある。なお、副流路２５Ｂの断面形状は、図９（ａ）のように底面が湾曲した形状でも、図１のように底面が平坦な形状でもよい。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【００４３】
樹脂溜まり部の形状は、上流側と下流側に対称に、平行に備える例を示したが、突起等の障害部の全周を囲む形状の樹脂材料が進入できる形状でもよい。さらに、副流路の形状は、貫通孔等の障害部を通過して、上流側から下流側に迂回できる形状であれば、どのような形状でもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の活用例として、シートモールディングコンパウンド用の成形型を用いて、貫通孔等を有する各種の樹脂製の成形品や、軟化樹脂の流動方向の変化する各種の成形品を製造でき、特に、自動車部品等の安定した強度の要求される短強化繊維を含有する樹脂成形品の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るシートモールディングコンパウンド用の成形型の組立状態を示す断面図。
【図２】図１の成形型の上型の底面図。
【図３】図１の成形型の下型の平面図。
【図４】（ａ）は成形時に軟化樹脂が流れる流動方向を示す縦断面図、（ｂ）は図４のＡ−Ａ線に沿う流動方向を示す横断面図。
【図５】成形型のキャビティ内にＳＭＣ樹脂材料を軟化させて充填させ中間成形品を形成した状態の断面図。
【図６】（ａ）は中間成形品の上方から見た斜視図、（ｂ）は中間成形品の下方から見た斜視図。
【図７】（ａ）は図５の中間成形品の貫通孔周辺での要部断面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂部を除去した状態の要部断面図。
【図８】（ａ）は完成した状態の成形品を上方から見た斜視図、（ｂ）は下方から見た斜視図。
【図９】（ａ）は本発明に係る成形型の他の実施形態の縦断面図、（ｂ）はさらに他の実施形態の横断面図。
【図１０】シートモールディングコンパウンド成形型で成形された貫通孔を有する成形品の斜視図。
【図１１】図１０の成形品を製造する成形型の断面図。
【図１２】（ａ）は図１１に示す成形品のウェルドの説明のための上流側の要部平面図、（ｂ）は下流側の要部平面図。
【図１３】図１０に示す成形品を製造する従来の別の成形型の分解した状態の断面図。
【図１４】図１３に示す成形型で製造された中間成形品の断面図。
【図１５】（ａ）は図１４の中間成形品の貫通孔周辺の短強化繊維の状態を示す要部断面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂部を除去した成形品の要部断面図。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ，１Ｂ：成形型、２：キャビティ、１０：上型、１２：突起（障害部）、１５，１５Ａ，１６，１６Ａ：樹脂溜まり部、２０：下型、２５，２５Ａ，２５Ｂ：副流路、３０：シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ樹脂材料）、３１：短強化繊維、３２：軟化樹脂、３３：流動方向、３４：ウェルド、３５：中間成形品、３６：貫通孔、３７，３８：樹脂溜まり部に充填された樹脂部、３９：副流路に充填された樹脂部、４０：成形品
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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