(57)【要約】  １つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するモールドであって、プラスチックシートの角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティと、少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、プラスチックシートの圧縮成型中に角部に作用する圧力を変更するように構成された、圧力変更手段と、を含む、モールド。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールド（１０）であって、
前記プラスチックシートの前記角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティ（５）と、
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、前記プラスチックシートの圧縮成型中に前記角部に作用する圧力を変更するように構成された、圧力変更手段と、
を備える、モールド（１０）。
【請求項２】
前記モールドが、繊維がガラス及び／又は炭素を含む繊維強化プラスチックシートを圧縮成型するように構成される、請求項１に記載のモールド（１０）。
【請求項３】
前記圧力変更手段は、例えばオイルを用いて、液圧式に起動される、請求項１又は２に記載のモールド（１０）。
【請求項４】
前記圧力変更手段はコア部分２上に位置決めされる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項５】
前記圧力変更手段はキャビティ部分１上に位置決めされる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコーナの近くであって、例えば前記モールドキャビティ（５）内の第１の圧力変更手段と反対側に位置決めされた第２の圧力変更手段を更に備える、請求項１から５までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項７】
前記圧力変更手段は、圧縮成型中に繊維強化シートに正圧を作用するように構成される、請求項１から６までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項８】
前記圧力変更手段は、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに負圧を作用するように構成される、請求項１から７までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項９】
前記モールド（１０）が、前記プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料を前記モールドキャビティ（５）内に導入するように構成された注入ノズルを備える、請求項１から８までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項１０】
複数の圧力変更手段と、前記複数の圧力変更手段のそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブ手段と、を備える、請求項１から９までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項１１】
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型する方法であって、
前記プラスチックシートを予熱する段階と、
圧縮モールドを閉じることにより前記プラスチックシートの形状を変更して少なくとも１つの角部を形成する段階であって、圧縮成型中に前記少なくとも１つの角部に作用する力が前記プラスチックシートの残りに作用する力よりも増大される、段階と、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記圧縮モールドの開放中に前記少なくとも１つの角部に負圧を適用する段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記圧縮成型の後に、成形済みプラスチックシートに対し、例えば熱可塑性材料でもって、オーバーモールドを実施する段階を含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記圧縮モールド内での射出成型により前記オーバーモールドが実施される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記オーバーモールドの前において、前記圧縮モールドにより形成されるモールドキャビティの拡大中に、前記少なくとも１つの角部に負圧が適用され、例えば前記圧縮モールドを分離することにより前記拡大が実施される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記増大された力が前記少なくとも１つの角部のコア側に作用される、請求項１１から１５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールドであって、
前記プラスチックシートの前記角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティと、
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、前記プラスチックシートの圧縮成型中に前記角部に作用する圧力を変更するように構成された、ピストンと、
を備える、モールド。
【請求項１８】
前記ピストンは液圧式に起動される、請求項１７に記載のモールド。
【請求項１９】
前記ピストンはコア部分２上に位置決めされる、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２０】
前記ピストンはキャビティ部分１上に位置決めされる、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２１】
前記モールドキャビティ内の第１のピストンと反対側に位置決めされた第２のピストンを更に備える、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２２】
前記ピストンは、圧縮成型中に繊維強化シートに正圧を作用するように構成される、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２３】
前記ピストンは、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに負圧を作用するように構成される、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２４】
前記モールドが、前記プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料を前記モールドキャビティ内に導入するように構成された注入ノズルを備える、請求項１７に記載のモールド。
【請求項２５】
複数のピストンと、前記複数のピストンのそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブと、を備える、請求項１７に記載のモールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、物体の成型、特にプラスチックシートの成型に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、種々の方法、例えば、圧縮成型によって、種々のプラスチック部品の成型が行われてきている。このような成型は典型的には、モールドが関係しており、融解プラスチック材料がこのモールド内に提供され、モールド内のキャビティの形になるように凝固される。凝固されると、モールドが開けられてもよく、次いでキャビティの形状を有する物体が除去されてもよい。
【０００３】
また、出発材料（例えば、プラスチックシート）がまず形成され、次いでプラスチック材料（例えば、熱可塑性物質）の追加の層でもって、オーバーモールド又はオーバー成型される。
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは、プラスチック部品のこのような成型に用いられる現在入手可能なシステムによる、例示的なモールド及びプロセスを示している。示されるように、このようなモールドは典型的には、２つの部分、すなわちキャビティ部分１及びコア部分２を含み、これらは、結合されると、プラスチックシート１２を圧縮成型するためのモールドキャビティ５をこれら同士間に形成する。
【０００５】
プラスチックシート１２は、予熱され、キャビティ部分１とコア部分２との間に導入され、圧縮成型、すなわちモールドを閉じることにより圧縮されて、プラスチックシート１２がモールドキャビティ５に従って成形されるようにしてもよい。
【０００６】
図１Ｂは、従来技術におけるモールド１０であって、成形済みシート１２’上に熱可塑性材料のオーバーモールドを注入又は射出するために、モールド１０を部分的に開けてギャップ９を形成した後のモールド１０を示している。融解プラスチック材料１３を、例えばオーバーモールドのために、モールドキャビティ５内に導入することが、モールド１０の注入ノズル３によって可能となる。
【０００７】
特許文献１には、熱可塑性シート材料に対し作用して、カップ、及び、モールドの外形に一致するレリーフ形状をそこに形成するための真空成型機が記載され、ここで、モールドはオス型式、メス型式、キャビティ型式のいずれかであってよい。しかしながら、これらのようなシステムはオーバーモールドのために構成されていない。
【０００８】
特許文献２には、熱可塑性シートを成形する方法が記載される。シートは、関節接合されたフレーム上に搭載され、フレームのヒンジ留めされた複数部分を互いに他に向けて揺動することにより予成形される。真空モールドは次いで、その成型済み表面が予成形済みシートに隣接するように配置される。最終的に、モールドに適用された真空によってシートが成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第３１５３３８１３号明細書
【特許文献２】米国特許第４９７５２３６号明細書
【発明の概要】
【００１０】
本開示の主目的は、成型のシステム及び方法であって、現在入手可能なシステム及び方法の欠点を克服するシステム及び方法を提供することにある。特に、従来技術のモールド（例えば、図１Ａ及び図１Ｂに示されるようなもの）を用いて、プラスチックシート（例えば、ポリプロピレン又はポリアミド）を圧縮成型するときに、成型されている部分上の角部に配置された材料は典型的に、より低い圧力に晒される。このことにより、当該部分のスキン層に不十分な安定性及び樹脂の不足が生じるおそれがあることを、本願発明者は認識している。その結果、これらのコーナにおいて応力集中が増大する。
【００１１】
また、特に、繊維強化プラスチックシートにおいて、表面外観が不十分であり、乾燥した繊維が表面において突出するリスクがある。このような問題点は、成形済みシートが熱可塑性材料の層とともにオーバーモールドされるのを可能にするために圧縮モールドが所望の距離だけ離間されるときに、より一般的なことになるおそれがある。本開示はしたがって、圧縮成型しながら、モールドのコーナに形成された、シートの角部分において適切な圧力を維持することと、モールドがインジェクションオーバーモールドに先立って分離されるときに部分の構造完全性を維持することと、に向けられる。
【００１２】
本発明の実施態様によれば、１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールドが提供される。モールドは、プラスチックシートの角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティと、少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、プラスチックシートの圧縮成型中に角部に作用する圧力を変更するように構成された、圧力変更手段と、を含む。
【００１３】
このようなモールドを提供することにより、最適な圧力が適用されるように、圧縮中に形成される角部における圧力を補償することができる。このことにより、ひいては、角部における応力集中を低減することができ、表面外観を改善することもできる。
【００１４】
モールドは、繊維強化プラスチックシートを圧縮成型するためのものであってもよい。補強材を構成する繊維は、短繊維及び／又は長繊維を含んでもよい。このような繊維は、ガラス、炭素、これらの組み合わせ、又は、他のあらゆる適切な材料であってよく、シート内に埋め込まれてもよい。
【００１５】
圧力変更手段は、例えばオイルを用いて、液圧式に起動されてもよい。圧力変更手段としてピストンが設けられてもよい。
【００１６】
圧力変更手段は、コア部分内、キャビティ部分内、又は、コア部分及びキャビティ部分の両方、に位置決めされてもよい。
【００１７】
第２の圧力変更手段は、モールドキャビティ内の第１の圧力変更手段と反対側に位置決めされてもよい。
【００１８】
圧力変更手段は、圧縮成型中に繊維強化シートに、特に角部に、正圧を作用するように構成されてもよい。
【００１９】
圧力変更手段は、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに、特に角部に、負圧を作用するように構成されてもよい。成形済みプラスチックシートに負圧を適用することにより、成形済みプラスチックシートが引き離れるのを低減でき、なくすことすらできる。したがって、成形済みプラスチックシートは、オーバーモールドの前に、所望の形状を保持することができる。
【００２０】
モールドは、プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料をモールドキャビティ内に導入するように構成された注入ノズルを備えてもよい。
【００２１】
複数の圧力変更手段が、複数の圧力変更手段のそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブ手段とともに設けられてもよい。
【００２２】
本開示の更なる実施態様によれば、１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型する方法が提供される。方法は、プラスチックシートを予熱する段階と、圧縮モールドを閉じることによりプラスチックシートの形状を変更して少なくとも１つの角部を形成する段階と、を含む。圧縮成型中に少なくとも１つの角部に作用する力がプラスチックシートの残りに作用する力よりも増大される。
【００２３】
このような方法を提供することにより、圧縮成型中に角部に存在する不均一な圧力を補償することができる。したがって、角部における応力集中を低減でき、表面外観を改善できる。
【００２４】
方法は、好ましくは、繊維強化プラスチックシートの成型に指向される。
【００２５】
方法は、圧縮モールドの開放中に少なくとも１つの角部に負圧を適用する段階を含んでもよい。
【００２６】
いくつかの実施態様によれば、方法は、圧縮成型の後に、成形済みプラスチックシートに対し、例えば熱可塑性材料でもって、オーバーモールドを実施する段階を含んでもよい。
【００２７】
圧縮モールド内での射出成型によりオーバーモールドを実施してもよい。
【００２８】
オーバーモールドの前において、圧縮モールドにより形成されるモールドキャビティの拡大中に、例えばモールドの部分的な開放中に、少なくとも１つの角部に負圧が適用されてもよく、例えば圧縮モールドの２つ又はそれよりも多くの部分を分離することにより前記拡大が実施される。このような負圧を適用することにより、成形済みプラスチックシートが引き離れるのを制限でき、完全になくすことすらできる。
【００２９】
増大された力が少なくとも１つの角部のコアに作用されてもよい。
【００３０】
本開示の更に別の実施態様によれば、１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールドが提供される。モールドは、プラスチックシートの角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティと、少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるピストンと、を含む。ピストンは、プラスチックシートの圧縮成型中に角部に作用する圧力を変更するように構成される。
【００３１】
ピストンは液圧式に起動されてもよい。
【００３２】
ピストンはコア部分内に位置決めされてもよい。
【００３３】
ピストンはキャビティ部分内に位置決めされてもよい。
【００３４】
いくつかの実施態様によれば、第２のピストンが第１のピストンと反対側に位置決めされて設けられる。
【００３５】
ピストンは、圧縮成型中に繊維強化シートに正圧を作用するように構成されてもよい。
【００３６】
ピストンは、圧縮成型の後にプラスチックシートに負圧を作用するように構成されてもよい。
【００３７】
モールドは、プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料をモールドキャビティ内に導入するように構成された注入ノズルを含んでもよい。
【００３８】
複数のピストンと、複数のピストンのそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブと、が設けられてもよい。
【００３９】
明らかに相反する場合を除いて、特に断りのない限り、本開示に記載される一つの実施態様又は例を、本開示に記載される他の実施態様又は例に同様に適用可能であることが、理解されるべきである。
【００４０】
本開示の他の特徴及び利点は、本開示の原理を例として示す添付図面とともに参照される以下の詳細な説明から、明らかになるであろう。
【００４１】
以下の一般的な記載及び以下の詳細な記載は両方とも、単なる例示及び説明のためのものであって、特許請求の範囲に記載されるように、本開示を限定するものではない、ことが理解されるべきである。
【００４２】
本明細書に組み入れられて本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施態様を図示し、また、本記載とともに本記載の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】プラスチックシートを成型するように構成された従来技術のモールドを示す図である。
【図１Ｂ】モールドの部分的な開放及び熱可塑性材料のインジェクションオーバーモールドの後の、図１Ａの従来技術のモールドを示す図である。
【図２Ａ】本開示の実施態様による、プラスチックシートを成型するように構成されたモールドを示す図である。
【図２Ｂ】プラスチックシートの圧縮成型中の、図２Ａのモールドを示す図である。
【図２Ｃ】熱可塑性材料の注入を可能にするためにモールドを部分的に開けた後の、図２Ａのモールドを示す図である。
【図２Ｄ】プラスチックシートのインジェクションオーバーモールド中の、図２Ａのモールドを示す図である。
【図３】本開示による、プラスチックシートを成型するための例示的ステップを示すブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
さて、本開示の例示的実施態様を詳細に参照する。本開示の例は添付図面に図示される。可能な限り、図面を通して、同一の又は同様の部分を参照するのに同一の参照符号が用いられる。
【００４５】
図２Ａは、本開示の実施態様による例示的なモールド１０を示しており、モールド１０は１つ又は複数の角部２６を有するプラスチックシート１２（例えば、繊維強化プラスチックシート）を成型するように構成される。図２Ａに示されるように、このようなモールドは、少なくとも１つの注入ノズル３、キャビティ部分１、コア部分２、少なくとも１つのコーナ２５，２５’、及び、１つ又は複数の圧力変更手段１５，１５’を含む。
【００４６】
キャビティ部分１及びコア部分２は、一体的に結合してこれら同士の間にモールドキャビティ５を形成するように構成される（図２Ｂではプラスチックシート１２により占められた状態で示される）。いくつかの実施態様によれば、モールドキャビティ５は、モールド１０が完全に閉められたときにキャビティ部分１とコア部分２との間に存在するように構成された、あらかじめ決められた空間を有してもよい。例えば、このようなあらかじめ決められた空間を、成型されるべきシート１２の厚さよりも狭くして、シート１２が挿入されてモールド１０が閉じられたときに圧縮作用が提供され、それにより圧縮成型の後に成形済みシート１２’が得られるようにしてもよい。
【００４７】
シート１２は、例えばポリプロピレン及び／又はポリアミド（例えば、ＰＡ６（ポリアミド６）、ＰＡ６６（ポリアミド６，６）、又は芳香族ポリアミド）を含むプラスチックシート（例えば、熱可塑性）であってよい。また、とりわけ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）又はＰＣ（ポリカーボネート）も適用可能である。また、シート１２を種々の材料（例えば、繊維）により強化してもよい。いくつかの実施態様によれば、繊維強化材は、例えば、グラスファイバ、カーボンファイバ、などを含む、短繊維及び／又は長繊維を含んでもよい。シート１２に追加の強度を提供するために、このような繊維をシート１２内に埋め込んでもよい。
【００４８】
キャビティ部分１及びコア部分２を、圧縮及び／又はインジェクション成型に付随する温度及び圧力に耐えることができるあらゆる適切な材料から形成してもよい。例えば、キャビティ部分１及びコア部分２をアルミニウム及びその合金から形成することができる。また、必要に応じ、キャビティ部分１及びコア部分２をそれぞれ、同一の材料、又は、異なる材料から形成してもよい。
【００４９】
少なくとも１つのコーナ２５，２５’を有するキャビティ形状を形成するように、１つ又は複数のキャビティ部分１及びコア部分２から部分材料を除去することにより、キャビティ部分１及びコア部分２の１つ又は複数の部分内に、モールドキャビティ５に付随する表面を形成してもよい。このような除去作用を、例えば、フライス盤（例えば、コンピュータ支援製図（ＣＡＤ）ツールと組み合わされたコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）フライス加工）、又は、他の適切なデバイスにより、行ってもよい。あるいは、モールドキャビティ５の表面を、少なくとも１つのコーナ２５，２５’が得られるように構成されたスタンピング加工、鍛造プロセス、ダイカスト、又は、他のプロセスであって、キャビティ部分１及びコア部分２がともに閉じられたときに（すなわち、圧縮成型中に）シート１２に角部２６を形成するように構成されたプロセスにより、形成してもよい。
【００５０】
キャビティ部分１及びコア部分２は、選択任意には、モールド１０の温度を維持及び／又は変更するための要素と、当該温度を監視するためのセンサと、を含んでもよい。例えば、必要に応じ、１つ又は複数の加熱要素及び／又は冷却要素をモールド１０に設けてもよく、データを監視及び／又は自動化装置（例えば、コンピュータシステム）に送るようにセンサを設けかつ構成してもよい。
【００５１】
上述したようなモールドキャビティ５の成形に加えて、キャビティ部分１及びコア部分２内に、圧力変更手段１５，１５’のための追加の特徴を設けてもよい。例えば、圧力変更手段１５，１５’を受容するように構成された１つ又は複数の凹部を、１つ又は複数のコーナ２５の近くに形成してもよい。圧力変更手段１５，１５’に関し「コーナの近くに」と言及するときには、圧力変更手段１５，１５’の表面の少なくとも一部が、コーナ２５の頂点の、圧力変更手段１５，１５’の表面の幅の２０パーセント（２０％）に等しい距離内に位置する、ことを意図している。
【００５２】
いくつかの実施態様によれば、圧力変更手段１５，１５’をキャビティ部分１上のみに位置決めするのが好ましい場合がある。このことは、高品質表面仕上げを所望するときには、特にあてはまる。というのは、一側にのみ圧力を適用すると、圧力が適用されない側に、より高品質仕上げを得ることができるからである。あるいは、圧力変更手段をコア部分２上のみ、キャビティ部分１、又は両方上に位置決めしてもよい。表面仕上げが特に重要であるときには、好ましくは、圧力変更手段をキャビティ部分１上に位置決めすることができる。
【００５３】
また、圧力変更手段１５，１５’の制御を可能にするために、キャビティ部分１及び／又はコア部分２に、１つ又は複数の管路１７（例えば、流体通路）及び／又は１つ又は複数のバルブ１６を、設けてもよい。圧力変更手段１５，１５’の特定の実施のために必要に応じて、キャビティ部分１及び／又はコア部分２に設けられる当該特徴の数を増やしても減らしてもよく、本開示で説明される当該特徴は例示にすぎない、ことを、当業者は理解するであろう。
【００５４】
圧力変更手段１５，１５’を、繊維強化シートの圧縮成型の間及び／又は後にシート１２の角部２６に作用する圧力を変更する、ように構成してもよい。例えば、圧力変更手段１５，１５’を、圧縮成型中にシート１２に（例えば、角部２６において）正圧（すなわち、増圧）を作用させるとともに、所望であれば、キャビティ部分１及びコア部分２の分離中にシート１２に（例えば、角部２６において）負圧を作用させる、ように構成してもよい。
【００５５】
したがって、圧力変更手段１５，１５’を、種々の構成を用いて実施してもよい。例えば、圧力変更手段を、液圧式又は空気圧式に起動されるピストン１９として実施してもよく、したがってピストン１９は、圧力変更手段１５，１５’に液体（例えば、油圧オイル）又は気体（例えば、空気）を供給する管路１７内の圧力に基づいて、シート１２に向けて（すなわち、シート１２の部分上の圧力を上昇させるために）、かつ、シート１２から離れるように（すなわち、シート１２の部分上の圧力を低下させるために）、移動してもよい。このような例において、ピストン１９により作用される圧力が制御可能であるように、１つ又は複数のバルブ１６を設けてもよい。あるいは、電気機械起動ピストン１９を設けることもできる。このような場合、管路１７を、モールド１０の材料から絶縁された導電材料（例えば、１つ又は複数のワイヤ）に置き換えてもよい。例えば、必要に応じ、異なる圧力変更手段の起動を制御するために、このような導電材料をオンオフしてもよい。
【００５６】
いくつかの実施態様によれば、成型プロセス中に、異なる圧力変更手段１５，１５’が異なる回数で作用するのを可能にするように、バルブ１６を構成してもよい。例えば、図２Ｂに示されるように、シート１２の圧縮成型中に、バルブ１６を閉じそれにより圧力変更手段１５’が起動するのを妨げるようにしてもよい。このように、圧力変更手段１５により角部２６において正圧が維持されてもよく、しかしながら、圧力変更手段１５’においては変更された圧力が適用されない。
【００５７】
図２Ｃに示されるように、圧縮成型の後に、バルブ１６を開けて管路１７に負圧を適用してもよい。したがって、負圧を圧力変更手段１５，１５’の両方において、成形済みシート１２’に適用し、したがって角部２６において成形済みシート１２’に「保持力」を生ずるようにしてもよい。したがって、キャビティ部分１又はコア部分２いずれかに成形済みシート１２’を保持することにより、角部２６の完全性をよりよく維持することができる。設けられるバルブ１６の数を増やしても減らしてもよく、本開示に記載されるような効果を得るために必要に応じバルブを開弁／閉弁してもよい、ことを、当業者は理解するであろう。
【００５８】
モールド１０に設けられる圧力変更手段のタイプ及び数に関わらず、当業者は、ピストン１９により作用される圧力を検出するように構成された１つ又は複数のセンサを実装することを望んでもよい。このようなセンサ（図示しない）を、例えば、ピストン１９、キャビティ部分１、コア部分２、及び／又は、他の適切な位置、に配置してもよい。
【００５９】
モールド１０を開放及び閉鎖を達成するために、キャビティ部分１及びコア部分２を操作するための種々の技術を採用してもよい。例えば、キャビティ部分１及びコア部分２のそれぞれを、別個のプラテン（図示しない）により支持してもよく、このプラテンは動力機械（例えば、油圧プレス）に結合されてもよい。油圧プレスが起動されると、キャビティ部分１及びコア部分２は、一体とされてモールドを「閉じ」、圧縮成型を開始するか、又は、互いに離れるように移動されてプレスを少なくとも部分的に「開け」、例えば、インジェクションオーバーモールドのための空間が後続の圧縮成型を行うのを可能にするギャップ９を形成する。このような例示的構成において、プラテンの一方又は両方は移動可能であってよい。いくつかの実施態様によれば、底部のプラテンは、頂部の定置プラテンに向けて移動する。当業者は、必要に応じて他の構成を実施してもよいことを理解するであろう。
【００６０】
図２Ｄに示されるように、注入ノズル３は、インジェクションオーバーモールドプロセス中に、モールドキャビティ５に（すなわち、ギャップ９内に）融解材料（例えば、融解プラスチック）を提供するように構成される。したがって、注入ノズル３は、キャビティ部分１及び／又はコア部分２内の管路を含んでもよく、この管路は融解材料（図示しない）の提供部と流体連通するよう構成される。注入ノズル３を介して注入された融解材料は、物体をオーバーモールドすべき少なくとも所望の熱可塑性材料を含んでもよく、このプラスチック材料はその融点を越える温度まで加熱される。融解材料は更に、所望であれば、発泡剤、とりわけ、例えば、顔料、反射素子、磁性粒子など、を含んでもよい。重要なのは、注入された材料の種々の構成要素が図２Ｄに関連してここに記載されるけれども、このような構成要素は、本開示の範囲内に属するあらゆる成型システム及び方法とともに適用可能であってもよく、利用されてもよい。
【００６１】
図３は、本開示による、プラスチック物体を成型するための例示的ステップを示す、ブロック線図３０である。このようなステップを、本開示の実施態様によるモールドを用いて、実行してもよい。
【００６２】
まず、成型されるべきシート１２（例えば、繊維強化プラスチックシート）を、例えば、モールド１０内に設けられた加熱要素、及び／又は、材料を予熱するように構成された別個のデバイス（例えば、オーブン）により、予熱してもよい（ステップ３０５）。
【００６３】
シート１２が所望の予熱温度に達すると、キャビティ部分１及びコア部分２を一体にして、すなわちシート１２の周りに閉じて、成形済みシート１２’の成形を開始する圧縮成型を行うようにしてもよい（ステップ３１０）。
【００６４】
シート１２の圧縮成型中、１つ又は複数の圧力変更手段１５，１５’を起動して、例えば１つ又は複数のコーナ２５により、モールド１０内での圧縮成型によりシート１２に形成された角部２６に正圧を適用するようにしてもよい（ステップ３１５）。例えば、管路１７内の流体圧を上昇させバルブ１６を閉じてピストン１９をシート１２に向け駆動し、それにより角部２６において圧力が上昇するようにしてもよい。
【００６５】
圧縮成型が完了しシート１２が成形済みシート１２’に成型されると、負圧（例えば、真空）を角部２６に適用してもよい（ステップ３２０）。例えば、管路１７内の流体圧を低下させて圧力変更手段１５のピストン１９を後退させるようにしてもよい。また、バルブ１６を開けて圧力変更手段１５’を介し負圧が適用されるようにしてもよい。したがって、このような負圧は、圧力変更手段１５，１５’の配置に応じて、成形済みシート１２をキャビティ部分１又はコア部分２に接触させ続けるようにしてもよい。
【００６６】
角部２６に所望の通り適用された負圧により、キャビティ部分１及びコア部分２が少なくとも部分的に分離されて所望のギャップ９が形成され、オーバーモールドのための空間が有効にされるようにしてもよい（ステップ３２５）。例えば、キャビティ部分１を支持するプラテンを起動してコア部分２からあらかじめ定められた距離だけ離間し、それによりギャップ９を形成してもよく、成形済みシート１２’をオーバーモールドするためにこのギャップ９内に融解プラスチック材料を注入するようにしてもよい。
【００６７】
次いで、融解材料をモールドキャビティ５に提供して、成形済みシート１２’をオーバーモールドするようにしてもよい（ステップ３３０）。この融解材料は例えば、融解プラスチックと、所望であれば、発泡剤又は他の適切な物質（例えば、顔料、反射材料、磁性材料、など）とを含んでもよい。融解材料を、注入ノズル３を介し提供してもよく、注入を容易にするために異なる圧力レベルのもとで提供してもよい。更に、この提供作用中及び提供作用直後における材料内の温度勾配を最小にすることが可能な速度でもって、この提供作用を行ってもよい。
【００６８】
更に、モールド１０のキャビティ部分１とコア部分２との間に形成される間隔に基づいて、成形済みシート１２’を所望の通り覆うことが可能であるように計算された量の材料をモールドキャビティ５に提供してもよい。
【００６９】
本開示の実施態様により、より優れた安定性を有し、スキン層により多くの樹脂を有し、したがってより優れた全体の完全性を有する、部品の角部の圧縮成型が可能となる。言い換えると、より高品質の部品を製造することができる。
【００７０】
特許請求の範囲を含む本記載を通じて、「含む」又は「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａ）との語は、特に断りのない限り、「少なくとも１つを含む」又は「少なくとも１つを備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）と同義である、と理解されるべきである。また、特許請求の範囲を含む本記載のあらゆる範囲は、特に断りのない限り、その境界値（一つ又は複数）を含む、と理解されるべきである。記載された要素の特定の値は、当業者に知られている許容製造又は業界公差内にある、と理解されるべきであり、「実質的（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及び／又は「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」及び／又は「一般に（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）」との語の使用は、このような許容公差内に属することを意味する、と理解されるべきである。
【００７１】
国内、国際、又は他の標準化団体のあらゆる標準が参照される場合（例えば、ＩＳＯなど）、このような参照が、本願の優先日における、当該国内又は国際標準化団体により決定された標準を参照することである、ことが意図される。このような標準に対する後続の実質的な変更が、本開示及び／又は特許請求の範囲の範囲及び／又は定義を変更することは、意図されない。
【００７２】
本開示は特定の実施態様を参照して記載されているけれども、これらの実施態様は本開示の原理及び応用の単なる例示である、ことが理解されるべきである。
【００７３】
例えば、特に圧縮成型部品のみを有することが望ましい場合には、上述したオーバーモールドのステップを省略してもよい。
【００７４】
本開示の真の範囲は以下の特許請求の範囲により表され、明細書及び例は単なる例示であると見なされることが、意図される。
【図１Ａ】
2018505073.tif 000003
【図１Ｂ】
2018505073.tif 000004
【図２Ａ】
2018505073.tif 000005
【図２Ｂ】
2018505073.tif 000006
【図２Ｃ】
2018505073.tif 000007
【図２Ｄ】
2018505073.tif 000008
【図３】
2018505073.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月25日(2017.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
上述したようなモールドキャビティ５の成形に加えて、キャビティ部分１及びコア部分２内に、圧力変更手段１５，１５’のための追加の特徴を設けてもよい。例えば、圧力変更手段１５，１５’を受容するように構成された１つ又は複数の凹部を、１つ又は複数のコーナ２５の近くに形成してもよい。圧力変更手段１５，１５’に関し「コーナの近くに」と言及するときには、圧力変更手段１５，１５’の表面の少なくとも一部が、コーナ２５の頂点から、圧力変更手段１５，１５’の表面の幅の２０パーセント（２０％）に等しい距離内に位置する、ことを意図している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
本開示の真の範囲は以下の特許請求の範囲により表され、明細書及び例は単なる例示であると見なされることが、意図される。
［態様１］
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールド（１０）であって、
前記プラスチックシートの前記角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティ（５）と、
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、前記プラスチックシートの圧縮成型中に前記角部に作用する圧力を変更するように構成された、圧力変更手段と、
を備える、モールド（１０）。
［態様２］
前記モールドが、繊維がガラス及び／又は炭素を含む繊維強化プラスチックシートを圧縮成型するように構成される、態様１に記載のモールド（１０）。
［態様３］
前記圧力変更手段は、例えばオイルを用いて、液圧式に起動される、態様１又は２に記載のモールド（１０）。
［態様４］
前記圧力変更手段はコア部分（２）上に位置決めされる、態様１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様５］
前記圧力変更手段はキャビティ部分（１）上に位置決めされる、態様１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様６］
前記少なくとも１つのコーナの近くであって、例えば前記モールドキャビティ（５）内の前記圧力変更手段と反対側に位置決めされた別の圧力変更手段を更に備える、態様１から５までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様７］
前記圧力変更手段は、圧縮成型中に前記プラスチックシートに正圧を作用するように構成される、態様１から６までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様８］
前記圧力変更手段は、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに負圧を作用するように構成される、態様１から７までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様９］
前記モールド（１０）が、前記プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料を前記モールドキャビティ（５）内に導入するように構成された注入ノズルを備える、態様１から８までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様１０］
複数の圧力変更手段と、前記複数の圧力変更手段のそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブ手段と、を備える、態様１から９までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
［態様１１］
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型する方法であって、
前記プラスチックシートを予熱することと、
圧縮モールドを閉じることにより前記プラスチックシートの形状を変更して少なくとも１つの角部を形成することであって、圧縮成型中に前記少なくとも１つの角部に作用する力が前記プラスチックシートの残りに作用する力よりも増大される、ことと、
を含む、方法。
［態様１２］
前記圧縮モールドの開放中に前記少なくとも１つの角部に負圧を適用することを含む、態様１１に記載の方法。
［態様１３］
前記圧縮成型の後に、成形済みプラスチックシートに対し、例えば熱可塑性材料でもって、オーバーモールドを実施することを含む、態様１１又は１２に記載の方法。
［態様１４］
前記圧縮モールド内での射出成型により前記オーバーモールドが実施される、態様１３に記載の方法。
［態様１５］
前記オーバーモールドの前において、前記圧縮モールドにより形成されるモールドキャビティの拡大中に、前記少なくとも１つの角部に負圧が適用され、例えば前記圧縮モールドを分離することにより前記拡大が実施される、態様１３又は１４に記載の方法。
［態様１６］
前記増大された力が前記少なくとも１つの角部のコア側に作用される、態様１１から１５までのいずれか一項に記載の方法。
［態様１７］
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールドであって、
前記プラスチックシートの前記角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティと、
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、前記プラスチックシートの圧縮成型中に前記角部に作用する圧力を変更するように構成された、ピストンと、
を備える、モールド。
［態様１８］
前記ピストンは液圧式に起動される、態様１７に記載のモールド。
［態様１９］
前記ピストンはコア部分上に位置決めされる、態様１７に記載のモールド。
［態様２０］
前記ピストンはキャビティ部分上に位置決めされる、態様１７に記載のモールド。
［態様２１］
前記モールドキャビティ内の前記ピストンと反対側に位置決めされた別のピストンを更に備える、態様１７に記載のモールド。
［態様２２］
前記ピストンは、圧縮成型中に前記プラスチックシートに正圧を作用するように構成される、態様１７に記載のモールド。
［態様２３］
前記ピストンは、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに負圧を作用するように構成される、態様１７に記載のモールド。
［態様２４］
前記モールドが、前記プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料を前記モールドキャビティ内に導入するように構成された注入ノズルを備える、態様１７に記載のモールド。
［態様２５］
複数のピストンと、前記複数のピストンのそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブと、を備える、請求項１７に記載のモールド。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型するためのモールド（１０）であって、
前記プラスチックシートの前記角部を形成するように構成された少なくとも１つのコーナを有するモールドキャビティ（５）と、
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされるとともに、前記プラスチックシートの圧縮成型中に前記角部に作用する圧力を変更するように構成された、圧力変更手段と、
を備える、モールド（１０）。
【請求項２】
前記モールドが、繊維がガラス及び／又は炭素を含む繊維強化プラスチックシートを圧縮成型するように構成される、請求項１に記載のモールド（１０）。
【請求項３】
前記圧力変更手段は、液圧式に起動される、請求項１又は２に記載のモールド（１０）。
【請求項４】
前記圧力変更手段はコア部分（２）上に位置決めされる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項５】
前記圧力変更手段はキャビティ部分（１）上に位置決めされる、請求項１から３までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコーナの近くに位置決めされた別の圧力変更手段を更に備える、請求項１から５までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項７】
前記圧力変更手段は、圧縮成型中に前記プラスチックシートに正圧を作用するように構成される、請求項１から６までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項８】
前記圧力変更手段は、圧縮成型の後に前記プラスチックシートに負圧を作用するように構成される、請求項１から７までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項９】
前記モールド（１０）が、前記プラスチックシートの圧縮成型の後に融解熱可塑性材料を前記モールドキャビティ（５）内に導入するように構成された注入ノズルを備える、請求項１から８までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項１０】
複数の圧力変更手段と、前記複数の圧力変更手段のそれぞれにより作用される力を選択的に変更するように構成された１つ又は複数のバルブ手段と、を備える、請求項１から９までのいずれか一項に記載のモールド（１０）。
【請求項１１】
１つ又は複数の角部を有するプラスチックシートを成型する方法であって、
前記プラスチックシートを予熱することと、
圧縮モールドを閉じることにより前記プラスチックシートの形状を変更して少なくとも１つの角部を形成することであって、圧縮成型中に前記少なくとも１つの角部に作用する力が前記プラスチックシートの残りに作用する力よりも増大される、ことと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記圧縮モールドの開放中に前記少なくとも１つの角部に負圧を適用することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記圧縮成型の後に、成形済みプラスチックシートに対しオーバーモールドを実施することを含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記圧縮モールド内での射出成型により前記オーバーモールドが実施される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記オーバーモールドの前において、前記圧縮モールドにより形成されるモールドキャビティの拡大中に、前記少なくとも１つの角部に負圧が適用され、前記圧縮モールドを分離することにより前記拡大が実施される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記増大された力が前記少なくとも１つの角部のコア側に作用される、請求項１１から１５までのいずれか一項に記載の方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2018505073.tif 000010
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｂ】
2018505073.tif 000011
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
2018505073.tif 000012
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｂ】
2018505073.tif 000013
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｃ】
2018505073.tif 000014
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｄ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｄ】
2018505073.tif 000015
【国際調査報告】
2018505073.tif 000016
2018505073.tif 000017
2018505073.tif 000018