(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型開きされた一対の金型の間に、搬送手段を用いて熱可塑性基材を搬送し、前記一対の金型で前記熱可塑性基材を挟み込むことにより、前記熱可塑性基材を成形する熱可塑性基材の成形品の製造方法であって、
前記搬送手段は、複数の保持部により前記熱可塑性基材を保持し、
前記複数の保持部は、搬送前の前記熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、前記金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能であり、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第１状態にあるときに前記熱可塑性基材を保持し、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第２状態にあるときに前記熱可塑性基材の保持を解除して前記熱可塑性基材を前記金型の間に配置する熱可塑性基材の成形品の製造方法であり、
前記熱可塑性基材の外縁部よりも内側に存在し、かつ前記熱可塑性基材上の位置が相違する複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の各々を前記複数の保持部の各保持部が保持した状態で、前記各保持部同士の相対的高さ位置を調整することによって、前記各保持部によって保持された前記複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の高さ位置を調整して、前記熱可塑性基材を前記第１状態から前記第２状態に変化させることを特徴とする熱可塑性基材の成形品の製造方法。
【請求項２】
前記各保持部は、らせん状体を備えており、
前記らせん状体を回転して、その先端から、前記熱可塑性基材に突き刺すことにより前記熱可塑性基材を保持することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性基材の成形品の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性基材には繊維が含まれていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性基材の成形品の製造方法。
【請求項４】
前記複数の保持部は、前記搬送手段による前記熱可塑性基材の搬送中に、前記第１状態から前記第２状態へ移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱可塑性基材の成形品の製造方法。
【請求項５】
型開きされた一対の金型の間に、搬送手段を用いて熱可塑性基材を搬送し、前記一対の金型で前記熱可塑性基材を挟み込むことにより、前記熱可塑性基材を成形する熱可塑性基材の成形品の製造装置であって、
前記搬送手段は、複数の保持部により前記熱可塑性基材を保持するように構成され、
前記複数の保持部は、搬送前の前記熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、前記金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能に構成され、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第１状態にあるときに前記熱可塑性基材を保持し、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第２状態にあるときに前記熱可塑性基材の保持を解除して前記熱可塑性基材を前記金型の間に配置する熱可塑性基材の成形品の製造装置であり、
前記複数の保持部の各保持部は、前記熱可塑性基材の外縁部よりも内側に存在し、かつ前記熱可塑性基材上の位置が相違する複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の各々を保持する位置に配置され、
前記各保持部は、前記複数の部分の各々を保持した状態で、前記各保持部同士の相対的高さ位置を調整することによって、前記各保持部によって保持された前記複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の高さ位置を調整して、前記熱可塑性基材を前記第１状態から前記第２状態に変化させる構成とされていることを特徴とする熱可塑性基材の成形品の製造装置。
【請求項６】
前記各保持部は、らせん状体を備えており、
前記らせん状体を回転して、その先端から、前記熱可塑性基材に突き刺すことにより前記熱可塑性基材を保持することを特徴とする請求項５記載の熱可塑性基材の成形品の製造装置。
【請求項７】
前記熱可塑性基材には繊維が含まれていることを特徴とする請求項５又は６記載の熱可塑性基材の成形品の製造装置。
【請求項８】
前記複数の保持部は、前記搬送手段による前記熱可塑性基材の搬送中に、前記第１状態から前記第２状態へ移動することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の熱可塑性基材の成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置に関し、更に詳しくは、成形性を向上させることができる熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱可塑性の基材シートを金型で挟み込むことによる立体的な成形、所謂スタンピングと呼ばれる成形が広く知られている。このような成形では、例えば、図１５に示すように、凹凸一対の金型１０１、１０３の間に加熱した板状の熱可塑性基材１０５を配置して挟み込むことにより、立体形状の成形品を得る。このとき、図１５に示すような熱可塑性基材１０５のうち、成形品における縦壁部に相当する部分１０５Ａでは、型締めの過程で、図１６に示す部分１０５Ｂのように型締め方向に引き延ばされてしまい、他の部分よりも薄くなってしまう。この型締めの過程で引き延ばされる部分は、通常、周囲の加圧された部分から材料が流動してくることにより、型締め完了までに必要な板厚が確保されるようにしている。しかしながら、元の熱可塑性基材の性質によっては、十分に流動せず、必要な板厚を確保することが困難である場合があった。
【０００３】
また、熱可塑性基材を成形する技術として、予め基材を金型の凹凸形状に追従させてから型締めを行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１の場合、型締めに同調して稼働する形状追従部材により金型の凹凸形状に追従させるようにするものである。これにより、成形品における縦壁部に相当する部分の板厚の確保が期待できる。しかしながら、この場合も十分であるとは言い難かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９３６５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、上記現状に鑑みてなされたものであり、成形性を向上させることができる熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造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】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、型開きされた一対の金型の間に、搬送手段を用いて熱可塑性基材を搬送し、前記一対の金型で前記熱可塑性基材を挟み込むことにより、前記熱可塑性基材を成形する熱可塑性基材の成形品の製造方法であって、
前記搬送手段は、複数の保持部により前記熱可塑性基材を保持し、
前記複数の保持部は、搬送前の前記熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、前記金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能であり、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第１状態にあるときに前記熱可塑性基材を保持し、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第２状態にあるときに前記熱可塑性基材の保持を解除して前記熱可塑性基材を前記金型の間に配置する熱可塑性基材の成形品の製造方法であり、
前記熱可塑性基材の外縁部よりも内側に存在し、かつ前記熱可塑性基材上の位置が相違する複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の各々を前記複数の保持部の各保持部が保持した状態で、前記各保持部同士の相対的高さ位置を調整することによって、前記各保持部によって保持された前記複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の高さ位置を調整して、前記熱可塑性基材を前記第１状態から前記第２状態に変化させることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記各保持部は、らせん状体を備えており、
前記らせん状体を回転して、その先端から、前記熱可塑性基材に突き刺すことにより前記熱可塑性基材を保持することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記熱可塑性基材には繊維が含まれていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記複数の保持部は、前記搬送手段による前記熱可塑性基材の搬送中に、前記第１状態から前記第２状態へ移動することを要旨とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、型開きされた一対の金型の間に、搬送手段を用いて熱可塑性基材を搬送し、前記一対の金型で前記熱可塑性基材を挟み込むことにより、前記熱可塑性基材を成形する熱可塑性基材の成形品の製造装置であって、
前記搬送手段は、複数の保持部により前記熱可塑性基材を保持するように構成され、
前記複数の保持部は、搬送前の前記熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、前記金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能に構成され、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第１状態にあるときに前記熱可塑性基材を保持し、
前記搬送手段は、前記複数の保持部が前記第２状態にあるときに前記熱可塑性基材の保持を解除して前記熱可塑性基材を前記金型の間に配置する熱可塑性基材の成形品の製造装置であり、
前記複数の保持部の各保持部は、前記熱可塑性基材の外縁部よりも内側に存在し、かつ前記熱可塑性基材上の位置が相違する複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の各々を保持する位置に配置され、
前記各保持部は、前記複数の部分の各々を保持した状態で、前記各保持部同士の相対的高さ位置を調整することによって、前記各保持部によって保持された前記複数の部分、及び前記熱可塑性基材の外縁部の高さ位置を調整して、前記熱可塑性基材を前記第１状態から前記第２状態に変化させる構成とされていることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記各保持部は、らせん状体を備えており、
前記らせん状体を回転して、その先端から、前記熱可塑性基材に突き刺すことにより前記熱可塑性基材を保持することを要旨とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６において、前記熱可塑性基材には繊維が含まれていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項５乃至７のいずれか一項において、前記複数の保持部は、前記搬送手段による前記熱可塑性基材の搬送中に、前記第１状態から前記第２状態へ移動することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の熱可塑性基材の成形品の製造方法によると、搬送手段は、複数の保持部により熱可塑性基材を保持し、これら複数の保持部は、搬送前の熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段は、複数の保持部が第１状態にあるときに熱可塑性基材を保持する。また、搬送手段は、複数の保持部が第２状態にあるときに熱可塑性基材の保持を解除して熱可塑性基材を金型の間に配置する。これにより、成形前の熱可塑性基材を予め金型の凹凸形状に沿うように変形させることができる。そして、このように金型の凹凸形状に沿わせることにより、型締め時の圧力による樹脂の流動のみに依存することなく、成形品の縦壁部に相当する部分においても容易に板厚を確保でき、適切な成形を行うことができる。その結果、熱可塑性基材の成形性を向上させることができる。
また、各保持部がらせん状体を備えており、このらせん状体を回転して、その先端から、熱可塑性基材に突き刺すことにより熱可塑性基材を保持する場合は、簡易な構成の保持部により確実に熱可塑性基材を保持することができる。
また、熱可塑性基材に繊維が含まれている場合は、強度に優れた熱可塑性基材の成形品を製造することができる。
また、複数の保持部が、搬送手段による熱可塑性基材の搬送中に、第１状態から第２状態へ移動する場合は、熱可塑性基材を金型の凹凸形状に沿わせる変形を、搬送時間を利用して行うことができる。これにより、搬送手段による熱可塑性基材の搬送と、熱可塑性基材の変形と、を別々に行う場合と比較して、製造時間を短縮することができる。
【０００９】
本発明の熱可塑性基材の成形品の製造装置によると、搬送手段は、複数の保持部により熱可塑性基材を保持し、これら複数の保持部は、搬送前の熱可塑性基材の形状に倣うように配された第１状態と、金型の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段は、複数の保持部が第１状態にあるときに熱可塑性基材を保持し、複数の保持部が第２状態にあるときに熱可塑性基材の保持を解除して熱可塑性基材を金型の間に配置するようにしている。これにより、成形前の熱可塑性基材を予め金型の凹凸形状に沿うように変形させることができる。そして、このように金型の凹凸形状に沿わせることにより、型締め時の圧力による樹脂の流動のみに依存することなく、成形品の縦壁部に相当する部分においても容易に板厚を確保でき、適切な成形を行うことができる。その結果、熱可塑性基材の成形性を向上させることができる。
また、各保持部がらせん状体を備えており、このらせん状体を回転して、その先端から、熱可塑性基材に突き刺すことにより熱可塑性基材を保持する場合は、簡易な構成の保持部により確実に熱可塑性基材を保持することができる。
また、熱可塑性基材に繊維が含まれている場合は、強度に優れた熱可塑性基材の成形品を製造することができる。
また、複数の保持部が、搬送手段による熱可塑性基材の搬送中に、第１状態から第２状態へ移動する場合は、熱可塑性基材の金型の凹凸形状に沿わせる変形を、搬送時間を利用して行うことができる。これにより、搬送手段による熱可塑性基材の搬送と、熱可塑性基材の変形と、を別々に行う場合と比較して、製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造装置を模式的に示す図である。
【図２】実施例に係る金型を模式的に示す図である。
【図３】実施例に係る搬送手段を模式的に示す図である。
【図４】実施例に係る搬送手段において、複数の保持部が第１状態にある状態を模式的に示す図である。
【図５】実施例に係る搬送手段において、複数の保持部が第２状態にある状態を模式的に示す図である。
【図６】実施例に係る保持部を示す斜視図である。
【図７】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図８】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図９】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１０】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１１】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１２】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１３】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１４】実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法を説明するための説明図である。
【図１５】従来技術を説明するための図である。
【図１６】従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１２】
１．熱可塑性基材の成形品の製造方法
本実施形態に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法は、型開きされた一対の金型（３，５）の間に、搬送手段（７）を用いて熱可塑性基材（９）を搬送し、その一対の金型（３，５）で熱可塑性基材（９）を挟み込むことにより、熱可塑性基材（９）を成形して成形品を製造する方法である。
搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）により熱可塑性基材（９）を保持する。複数の保持部（１１）は、搬送前の熱可塑性基材（９）の形状に倣うように配された第１状態と、金型（３，５）の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）が第１状態にあるときに熱可塑性基材（９）を保持し（例えば、図７、図８等参照）、複数の保持部（１１）が第２状態にあるときに熱可塑性基材（９）の保持を解除して熱可塑性基材（９）を金型（３，５）の間に配置する（例えば、図１１等参照）。
【００１３】
なお、この方法により得られる熱可塑性基材の成形品（９Ａ）の用途等は特に問わないが、例えば、シートシェル、ドアトリム、インストルメントパネル、ルーフトリム、デッキボード、パッケージトレイ等の車両用内装部品や、ボディパネル等の車両用外装部品、フレーム等の構造部品等の用途であることができる。
【００１４】
熱可塑性基材は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性の樹脂を含むものであることができる。
また、例えば、熱可塑性基材（９）は、上述の熱可塑性合成樹脂に、カーボン繊維、ガラス繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維等の繊維が含まれていてもよい。この場合、繊維長は、例えば、０．１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の長さであることができ、好ましくは、１０ｍｍ〜２０ｍｍである。更に、熱可塑性基材（９）は、これらの繊維をメッシュ状に編み込んでなる繊維シートを層状に含むような形態であってもよい。
【００１５】
熱可塑性基材（９）は、通常、容易に塑性変形可能なように、加熱されたのちに成形される。熱可塑性基材（９）は、例えば、一対の金型（３，５）の間に搬送されたのちに加熱されてもよいが、金型（３，５）の間での加熱は金型（３，５）の稼働率を減少させてしまうため、金型（３，５）の間への搬送前に加熱しておくことが好ましい。
また、例えば、熱可塑性基材（９）は、加熱された状態で搬送手段（７）により保持されてもよいし、搬送手段（７）により保持された後に加熱されてもよい。
【００１６】
複数の保持部（１１）の第１状態から第２状態への移動は、搬送手段（７）による熱可塑性基材（９）の搬送中に行われることができる。また、複数の保持部（１１）の第１状態から第２状態への移動は、熱可塑性基材（９）が加熱される前に行われてもよいが、容易に塑性変形可能な加熱されて軟化した状態で行われることが好ましい。
複数の保持部（１１）による熱可塑性基材（９）の保持は、例えば、複数の保持部（１１）のうちの少なくとも１つがらせん状体（１１Ａ）を備えており、らせん状体（１１Ａ）を回転してその先端から熱可塑性基材（９）に突き刺すことにより保持するものであることができる（例えば、図６等参照）。
【００１７】
２．熱可塑性基材の成形品の製造装置
本実施形態に係る熱可塑性基材の成形品の製造装置（１）は、型開きされた一対の金型（３，５）の間に、搬送手段（７）を用いて熱可塑性基材（９）を搬送し、一対の金型（３，５）で熱可塑性基材（９）を挟み込むことにより、熱可塑性基材（９）を成形して成形品を製造する装置である。
搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）により熱可塑性基材（９）を保持する。複数の保持部（１１）は、搬送前の熱可塑性基材（９）の形状に倣うように配された第１状態と、金型（３，５）の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）が第１状態にあるときに熱可塑性基材（９）を保持し、複数の保持部（１１）が第２状態にあるときに熱可塑性基材（９）の保持を解除して熱可塑性基材（９）を金型（３，５）の間に配置する。
【００１８】
一対の金型（３，５）の形状、大きさ、材質等は特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。一対の金型（３，５）には、型締めしたときに、熱可塑性基材の成形品（９Ａ）の外形と略同形状をなす内部空間（Ｓ）が形成されるように凹凸形状が形成されている。一対の金型（３，５）の材質は特に限定されないが、取り扱い易さや耐熱性、強度等を考慮して金属製であることが好ましい。金属の種類も特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
【００１９】
搬送手段（７）の構成は、複数の保持部（１１）により熱可塑性基材（９）を保持する構成であるかぎり特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。搬送手段（７）としては、例えば、多軸ロボットを含む構成や、搬送レール上を移動する構成等であることができる。
複数の保持部（１１）の構成は特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。複数の保持部（１１）は、例えば、それらのうちの少なくとも１つがらせん状体（１１Ａ）を備えており、らせん状体（１１Ａ）を回転して、その先端から、熱可塑性基材（９）に突き刺すことにより熱可塑性基材（９）を保持する構成であることができる（例えば、図６等参照）。この場合、熱可塑性基材（９）に突き刺す方向の反対方向に回転することにより、熱可塑性基材（９）の保持を容易に解除することができる。
【００２０】
搬送手段（７）は、例えば、複数の保持部（１１）を第１状態と第２状態の２位置の間で移動させる移動手段を備えることができる。この移動手段は、各保持部（１１）に備えられ、それぞれの保持部（１１）が独立して移動可能なものであってもよいし、保持部（１１）のいくつかを一緒に移動させるものであってもよい。また、移動手段は、保持部（１１）を、第１状態と第２状態の２位置の間の最短距離を直線状に移動させるものであってもよいし、曲線状、階段状等に迂回して移動させるものであってもよい。
移動手段の構成は特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。例えば、直動機構などの１軸移動が可能な機構を備える構成や、２軸テーブル、多軸ロボット等の複数軸移動が可能な機構を備える構成、これらを組み合わせた複数の機構を備える構成等が挙げられる。なお、これらの駆動源としては、例えば、エアシリンダやモータ等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
更に、移動手段は、保持部（１１）を第１状態と第２状態の２位置で停止させるものであってもよいし、第１状態の位置及び第２状態の位置の間の位置で任意に停止可能であるものであってもよい。
【００２１】
３．本実施形態の熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置の効果
本実施形態に係る熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置では、搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）により熱可塑性基材（９）を保持し、これら複数の保持部（１１）は、搬送前の熱可塑性基材（９）の形状に倣うように配された第１状態と、金型（３，５）の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段（７）は、複数の保持部（１１）が第１状態にあるときに熱可塑性基材（９）を保持し、複数の保持部（１１）が第２状態にあるときに熱可塑性基材（９）の保持を解除して熱可塑性基材（１１）を金型（３，５）の間に配置するようにしている。これにより、成形前の熱可塑性基材（９）を予め金型（３，５）の凹凸形状に沿うように変形させることができる。そして、このように金型（３，５）の凹凸形状に沿わせることにより、型締め時の圧力による樹脂の流動のみに依存することなく、成形品（９Ａ）の縦壁部に相当する部分においても容易に板厚を確保でき、適切な成形を行うことができる。その結果、熱可塑性基材（９）の成形性を向上させることができる。
【００２２】
また、複数の保持部（１１）のうちの少なくとも１つがらせん状体（１１Ａ）を備えており、このらせん状体（１１Ａ）を回転して、その先端から、熱可塑性基材（９）に突き刺すことにより熱可塑性基材（９）を保持する場合は、簡易な構成の保持部（１１）により確実に熱可塑性基材（９）を保持することができる。
また、熱可塑性基材（９）に繊維が含まれている場合は、強度に優れた熱可塑性基材の成形品（９Ａ）を製造することができる。
また、複数の保持部（１１）が、搬送手段（７）による熱可塑性基材（９）の搬送中に、第１状態から第２状態へ移動する場合は、熱可塑性基材（９）の金型（３，５）の凹凸形状に沿わせる変形を、搬送時間を利用して行うことができる。これにより、搬送手段（７）による熱可塑性基材（９）の搬送と、熱可塑性基材（９）の変形と、を別々に行う場合と比較して、製造時間を短縮することができる。
【００２３】
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
【実施例】
【００２４】
以下、図面を参照して実施例により本発明をより具体的に説明する。
【００２５】
（１）熱可塑性基材の成形品の製造装置の構成
本実施例に係る熱可塑性基材の成形品の製造装置１は、図１に示すように、型開きされた金型３，５の間に、搬送手段７を用いて熱可塑性基材９を搬送し、金型３，５で熱可塑性基材９を挟み込むことにより熱可塑性基材９を成形し、熱可塑性基材の成形品９Ａを製造する装置である。
搬送手段７は、熱可塑性基材を保持する複数の保持部１１を備えている。複数の保持部１１は、搬送前の熱可塑性基材９の形状に倣うように配された第１状態と、金型３，５の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能に設けられている。そして、搬送手段７は、複数の保持部１１が第１状態にあるときに熱可塑性基材９を保持し、複数の保持部１１が第２状態にあるときに熱可塑性基材９の保持を解除して熱可塑性基材９を金型３，５の間に配置する。
【００２６】
なお、本実施例において、熱可塑性基材９は、平均約１５ｍｍ長の炭素繊維をナイロン樹脂に含有させたものを用いている。
【００２７】
金型３，５は、下方の略凸形状の金型３を上型、下方に略凹形状の金型５を下型としてそれぞれ用いている。金型３，５は、図２に示すように、型締めしたときに、成形品の外形と略同形状の内部空間Ｓが形成されるようになっている。
搬送手段７は、図３に示すように、枠状に構成された本体部７Ａを備えており、複数の保持部１１は、この本体部７Ａから吊り下げられるようにして設けられている。本体部７Ａには図示しない移動手段が備えられている。各保持部１１は、この移動手段により、図４に示す第１状態と、図５に示す第２状態と、の間で移動可能とされている。この移動手段としては、例えば、エア動力による直動機構やモータ動力による直動機構などを用いることができる。
【００２８】
本実施例において、保持部１１は、図６に示すように、らせん状体１１Ａを備えている。このらせん状体１１Ａは、らせんの中心軸を回転軸として、図示しない回転手段により回転可能とされている。また、保持部１１は、らせん状体１１Ａの回転に伴って、らせん状体１１Ａのピッチに合わせて上下に移動するように設けられている。この上下動は、上述の第１状態と第２状態との間での移動とは独立して行うことができるものである。そして、複数の保持部１１は、らせん状体１１Ａを回転してその先端から熱可塑性基材９に突き刺してゆくことにより、熱可塑性基材９を保持することが可能とされている。
【００２９】
（２）熱可塑性基材の成形品の製造方法
次に、上記構成による熱可塑性基材の成形品の製造装置１を用いた熱可塑性基材の成形品の製造方法について説明する。
熱可塑性基材の成形品を製造するに当たっては、最初に、加熱炉等を用いて、塑性変形が容易になる温度になるまで、熱可塑性基材９を加熱する。なお、加熱炉の形態は特に限定されず、適宜選択可能であるが、図７に示すようなコンベア炉１３であれば、熱可塑性基材を連続的に加熱することができて好適である。
【００３０】
熱可塑性基材９の加熱が完了したら、搬送手段７により熱可塑性基材９を保持する。このとき、搬送手段７は、図８に示すように、複数の保持部１１を、搬送前の熱可塑性基材９の形状に倣うような位置関係となる第１状態に配して熱可塑性基材９を保持する。また、このとき、搬送手段７を、各保持部１１のらせん状体１１Ａを回転させながら熱可塑性基材９に向かって下降させてゆくことにより、らせん状体１１Ａが熱可塑性基材９に突き刺さり、熱可塑性基材９を好適に保持できるようになっている。
【００３１】
次に、図９に示すように、搬送手段７を用いて、熱可塑性基材９を型開きされた一対の金型３，５の間に搬送する。このとき、本実施例では、図１０に示すように、搬送手段７による熱可塑性基材９の搬送中に、複数の保持部１１を第１状態から第２状態へ移動させるようにしている。したがって、本実施例の場合、熱可塑性基材９は、金型３，５にセットされるときには、金型３，５の凹凸形状に倣った形状に変形されている。
【００３２】
その後、図１１に示すように、搬送手段７は、複数の保持部１１が第２状態にある状態で熱可塑性基材９の保持を解除し、熱可塑性基材９を金型３，５の間に配置する。具体的には、図１２に示すように、複数の保持部１１を第１状態から第２状態へと移動させることにより変形させた熱可塑性基材９を、下型である金型５に載置する。そして、図１３に示すように、金型３，５を型締めし、図１４に示すように、再度型開きして製品形状に成形された熱可塑性基材の成形品９Ａを金型３，５からはずす。
【００３３】
（３）実施例の作用及び効果
以上より、本実施例の熱可塑性基材の成形品の製造方法及び熱可塑性基材の成形品の製造装置によると、搬送手段７は、複数の保持部１１により熱可塑性基材９を保持し、これら複数の保持部１１は、搬送前の熱可塑性基材９の形状に倣うように配された第１状態と、金型３，５の凹凸形状に倣うように配された第２状態と、の間で移動可能である。そして、搬送手段７は、複数の保持部１１が第１状態にあるときに熱可塑性基材９を保持し、複数の保持部１１が第２状態にあるときに熱可塑性基材９の保持を解除して熱可塑性基材９を金型３，５の間に配置するようにしている。これにより、成形前の熱可塑性基材９を予め金型３，５の凹凸形状に沿うように変形させることができる。そして、このように金型の凹凸形状に沿わせることにより、型締め時の圧力による樹脂の流動のみに依存することなく、成形品の縦壁部に相当する部分においても容易に板厚を確保でき、適切な成形を行うことができる。その結果、熱可塑性基材の成形性を向上させることができる。
【００３４】
また、本実施例では、複数の保持部１１がらせん状体１１Ａを備えており、このらせん状体１１Ａを回転して、その先端から、熱可塑性基材９に突き刺すことにより熱可塑性基材９を保持するようにしている。このような簡易な構成の保持部１１により、確実に熱可塑性基材を保持することができる。
【００３５】
また、本実施例では、熱可塑性基材９に繊維が含まれているので、強度に優れた熱可塑性基材の成形品とすることができる。また、本実施例の熱可塑性基材の成形品の製造方法では、型締め時の樹脂の流動の比較的少ない成形を実現しているので、本実施例のような平均長さ約１０ｍｍの繊維であっても、型締め時の圧力による分断等の繊維の損傷が抑制され、所望の強度の熱可塑性基材の成形品を容易に得ることができる。
【００３６】
また、本実施例では、複数の保持部１１が、搬送手段７による熱可塑性基材９の搬送中に第１状態から第２状態へ移動するようにしたので、熱可塑性基材９の金型３，５の凹凸形状に沿わせる変形を、搬送時間を利用して行うことができる。これにより、搬送手段７による熱可塑性基材９の搬送と、熱可塑性基材９の変形と、を別々に行う場合と比較して、製造時間を短縮することができる。
【００３７】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【００３８】
上記実施例では、複数の保持部１１にらせん状体１１Ａが備えられている例を示したが、保持部１１の構成等は特に限定されない。また、複数の保持部１１がらせん状体１１Ａを備える場合には、複数の保持部１１のすべてにらせん状体１１Ａが備えられていてもよいし、１又は２以上の複数の保持部１１にらせん状体１１Ａが備えられていてもよい。
【００３９】
また、上記実施例では、複数の保持部１１が、搬送手段７による熱可塑性基材９の搬送中に第１状態から第２状態へ移動する場合を例示したが、これに限定されず、搬送前や搬送後に移動するものであってもよい。
【００４０】
また、上記実施例では、保持部１１において、らせん状体１１Ａがらせんの中心軸を回転軸として回転可能とされ、このらせん状体１１Ａの回転に伴って、らせん状体１１Ａのピッチに合わせて上下に移動するように設けられている例を示したが、これに限定されず、例えば、らせん状体の回転に伴って搬送手段全体が上下するものであってもよい。
【００４１】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００４２】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
熱可塑性の基材を成形して成形品を得る技術として広く利用される。特に、繊維長１０ｍｍ以上のカーボン繊維、ガラス繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維等の繊維を含む熱可塑性基材の成形品の製造技術として好適に利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１；熱可塑性基材の成形品の製造装置
３；金型（上型）
５；金型（下型）
７；搬送手段
７Ａ；本体部
９；熱可塑性基材
９Ａ；成形品
１１；保持部
１１Ａ；らせん状体
１３；コンベア炉
Ｓ；内部空間
【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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【図１６】
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