(57)【要約】【課題】本発明は、固定手段とピアスとの間にバリが噛み込まれることを回避するピアス加工装置、及びピアス加工方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係るピアス加工装置１は、加熱された熱可塑性樹脂パネル５０を固定する固定手段１０と、熱可塑性樹脂パネル５０の第１面５１に押し付けられ、熱可塑性樹脂パネル５０を貫通するピアス２０と、熱可塑性樹脂パネル５０の第２面５２に押し付けられ、熱可塑性樹脂パネル５０に発生したバリ６０を潰すバリ潰し手段３０と、を備え、固定手段１０は、貫通により第２面５２から突出するピアス２０の突出部２１から離間した位置に設けられ、バリ潰し手段３０は、ピアス２０の貫通後であって熱可塑性樹脂パネル５０の固化前に、突出部２１に沿って移動してバリ６０を潰すことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された熱可塑性樹脂パネルを固定する固定手段と、
前記熱可塑性樹脂パネルの第１面に押し付けられ、前記熱可塑性樹脂パネルを貫通するピアスと、
前記熱可塑性樹脂パネルの第２面に押し付けられ、前記熱可塑性樹脂パネルに発生したバリを潰すバリ潰し手段と、
を備えるピアス加工装置であって、
前記固定手段は、貫通により前記第２面から突出する前記ピアスの突出部から離間した位置に設けられ、
前記バリ潰し手段は、前記ピアスの貫通後であって前記熱可塑性樹脂パネルの固化前に、前記突出部に沿って移動して前記バリを潰すことを特徴とするピアス加工装置。
【請求項２】
前記固定手段は、
前記ピアスに隣接して前記第１面に当接する第１当接部材と、
前記突出部に離間して前記第２面に当接する第２当接部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のピアス加工装置。
【請求項３】
前記バリ潰し手段と前記第２当接部材とが隣接していることを特徴とする請求項２に記載のピアス加工装置。
【請求項４】
加熱された熱可塑性樹脂パネルを固定手段により固定する固定工程と、
前記固定工程後に、ピアスを前記熱可塑性樹脂パネルの第１面に押し付け、前記ピアスが前記熱可塑性樹脂パネルを貫通する貫通工程と、
前記貫通工程後であって前記熱可塑性樹脂パネルの固化前に、バリ潰し手段を前記熱可塑性樹脂パネルの第２面に押し付け、前記バリ潰し手段が前記熱可塑性樹脂パネルに発生したバリを潰すバリ潰し工程と、
を備えるピアス加工方法であって、
前記固定手段は、前記貫通により前記第２面から突出する前記ピアスの突出部から離間した位置に設けられ、
前記バリ潰し手段は、前記突出部に沿って移動して前記バリを潰すことを特徴とするピアス加工方法。
【請求項５】
前記固定手段は、
前記ピアスに隣接して前記第１面に当接する第１当接部材と、
前記突出部に離間して前記第２面に当接する第２当接部材と、
を備え、
前記固定工程は、前記熱可塑性樹脂パネルを前記第１当接部材と前記第２当接部材とで挟持することを特徴とする請求項４に記載のピアス加工方法。
【請求項６】
前記バリ潰し手段と前記第２当接部材とが隣接することを特徴とする請求項５に記載のピアス加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピアス加工装置、ピアス加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂パネルのピアス加工では、樹脂パネルが固定されるダイ（固定手段）と、樹脂パネルに押し付けられて樹脂パネルを貫通する尖端状のピアスとが広く利用されている（下記特許文献１参照）。また、固定手段には、樹脂パネルを貫通したピアスが挿入する打ち抜き穴が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、加熱された熱可塑性樹脂パネルをピアス加工することが検討されている。
【０００５】
しかしながら、加熱された熱可塑性樹脂パネルをピアスが貫通すると、ピアスの貫通方向に軟化したバリが発生する。そして、従来のピアス加工によれば、軟化したバリが打ち抜き穴に入り込み、バリが固定手段の内周面とピアスの外周面との間に噛み込む可能性がある。
このバリの噛み込みは、バリが冷えて固化した場合にピアスが打ち抜き穴から抜けなくなるという不利益を招く。仮にピアスが打ち抜き穴から抜けたとしても、熱可塑性樹脂パネルに大きなバリとして残る可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、バリが固定手段とピアスとの間に噛み込まれることを回避するピアス加工装置及びピアス加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係るピアス加工装置は、加熱された熱可塑性樹脂パネルを固定する固定手段と、前記熱可塑性樹脂パネルの第１面に押し付けられ、前記熱可塑性樹脂パネルを貫通するピアスと、前記熱可塑性樹脂パネルの第２面に押し付けられ、前記熱可塑性樹脂パネルに発生したバリを潰すバリ潰し手段と、を備えるピアス加工装置であって、前記固定手段は、貫通により前記第２面から突出する前記ピアスの突出部から離間した位置に設けられ、前記バリ潰し手段は、前記ピアスの貫通後であって前記熱可塑性樹脂パネルの固化前に、前記突出部に沿って移動して前記バリを潰すことを特徴とする。
【０００８】
前記する発明によれば、ピアスの貫通時に固定手段と突出部（ピアス）とが離間しているため、ピアスと固定手段との間にバリが噛み込まれるおそれがない。
さらに前記構成によれば、バリがピアスと固定手段との間に噛み込まることがないから、バリの形状は、固定手段の固定箇所から貫通孔に向うにつれて次第にピアスの貫通方向に位置するように、緩やかなになっている。このため、バリが突起状になっている場合よりもバリ潰し手段で押し潰し易く、バリ潰し手段とピアスとの間にバリが噛み込み難い。
【０００９】
また、前記ピアス加工装置において、前記固定手段は、前記ピアスに隣接して前記第１面に当接する第１当接部材と、前記突出部に離間して前記第２面に当接する第２当接部材と、を備えていることが好ましい。
【００１０】
ここで、第１当接部材と第２当接部材とがピアス又は突出部に離間する場合、熱可塑性樹脂パネルにおける貫通孔の周辺部分が支持されないため、熱可塑性樹脂パネルを固定する固定力が低下するおそれがある。
しかしながら、前記構成によれば、熱可塑性樹脂パネルの第１面における貫通孔の周辺部分を第１当接部材が支持するため、熱可塑性樹脂パネルの固定力の低下を抑制することができる。また、バリ潰し手段を第２面に押し付けた場合、熱可塑性樹脂パネルをバリ潰し手段と第１当接部材とにより挟み込むため、確実にバリを潰すことができる。
【００１１】
また、前記ピアス加工装置において、前記バリ潰し手段と前記第２当接部材とが隣接していることが好ましい。
【００１２】
前記構成によれば、熱可塑性樹脂パネルの第２面において第２当接部材が当接しない個所の全てをバリ潰し手段が潰すため、確実にバリを潰すことができる。
また、バリ潰し手段と第２当接部材との間に隙間がないため、バリ潰し手段と第２当接部材との間にバリが噛み込むおそれもない。
さらに、バリ潰し手段と第２当接部材とが連続するため、バリ潰し手段と第２当接部材とで熱可塑性樹脂パネルの第２面を成形することができる。
【００１３】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係るピアス加工方法は、加熱された熱可塑性樹脂パネルを固定手段により固定する固定工程と、前記固定工程後に、ピアスを前記熱可塑性樹脂パネルの第１面に押し付け、前記ピアスが前記熱可塑性樹脂パネルを貫通する貫通工程と、前記貫通工程後であって前記熱可塑性樹脂パネルの固化前に、バリ潰し手段を前記熱可塑性樹脂パネルの第２面に押し付け、前記バリ潰し手段が前記熱可塑性樹脂パネルに発生したバリを潰すバリ潰し工程と、を備えるピアス加工方法であって、前記固定手段は、前記貫通により前記第２面から突出する前記ピアスの突出部から離間した位置に設けられ、前記バリ潰し手段は、前記突出部に沿って移動して前記バリを潰すことを特徴とする。
【００１４】
前記する発明によれば、貫通工程において、固定手段と突出部（ピアス）とが離間しているため、ピアスと固定手段との間にバリが噛み込まれるおそれがない。
さらに前記構成によれば、固定手段と突出部（ピアス）とが離間していることから、バリの形状は、固定手段の固定箇所から貫通孔に向うにつれて次第にピアスの貫通方向に位置するように、緩やかなになっている。このため、バリが突起状になっている場合よりもバリ潰し手段で押し潰し易く、バリ潰し工程において、バリ潰し手段とピアスとの間にバリが噛み込むおそれがない。
【００１５】
また、前記ピアス加工方法において、前記固定手段は、前記ピアスに隣接して前記第１面に当接する第１当接部材と、前記突出部に離間して前記第２面に当接する第２当接部材と、を備え、前記固定工程は、前記熱可塑性樹脂パネルを前記第１当接部材と前記第２当接部材とで挟持することが好ましい。
【００１６】
前記構成によれば、熱可塑性樹脂パネルの第１面における貫通孔の周辺部分を、第１当接部材が支持するため、熱可塑性樹脂パネルの固定力の低下を抑制することができる。
また、バリ潰し工程において、バリ潰し手段を第２面に押し付けた場合、熱可塑性樹脂パネルをバリ潰し手段と第１当接部材とにより挟み込むため、確実にバリを潰すことができる。
【００１７】
また、前記ピアス加工方法において、前記バリ潰し手段と前記第２当接部材とが隣接することが好ましい。
【００１８】
前記構成によれば、熱可塑性樹脂パネルの第２面において第２当接部材が当接しない個所の全てをバリ潰し手段が潰すため、確実にバリを潰すことができる。
また、バリ潰し手段と第２当接部材との間に隙間がないため、バリ潰し手段と第２当接部材との間にバリが噛み込むおそれもない。
さらに、バリ潰し手段と第２当接部材とが連続するため、バリ潰し手段と第２当接部材とで熱可塑性樹脂パネルの第２面を成形することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バリが固定手段とピアスとの間に噛み込まれることを回避するピアス加工装置及びピアス加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プレス装置及び実施形態に係るピアス加工装置を断面視した断面図である。
【図２】（ａ）はプレス装置の固定工程を示す断面図であり、（ｂ）はプレス装置の貫通工程を示す断面図であり、（ｃ）はプレス装置のバリ潰し工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、加工対象である熱可塑性樹脂パネル５０について説明する。
【００２２】
（熱可塑性樹脂パネル）
熱可塑性樹脂パネル５０は、常温で固化し、所定温度に加熱されると軟化して可塑性を有する熱可塑性樹脂を板状に形成したものである。
なお、実施形態では、熱可塑性樹脂の中にガラス繊維や炭素繊維などが入れられていない熱可塑性樹脂パネル５０を使用しているが、本発明は、熱可塑性樹脂の中にガラス繊維等が入れられて強度が向上した熱可塑性樹脂パネルを使用してもよい。
【００２３】
（ピアス加工装置）
図１に示すように、ピアス加工装置１は、水平に載置された熱可塑性樹脂パネル５０に上下方向に貫通する貫通孔２５を形成する装置である。
ピアス加工装置１は、加熱された熱可塑性樹脂パネル５０を固定する固定手段１０と、熱可塑性樹脂パネル５０を貫通するピアス２０と、熱可塑性樹脂パネル５０に発生したバリ６０（図２（ｂ）、（ｃ）参照）を潰すバリ潰し手段３０と、を備えている。
【００２４】
また、本実施形態のピアス加工装置１は、プレス装置１００の上型１０１及び下型１０２内に設けられており、下型１０２の上面１０２ａに載置された熱可塑性樹脂パネル５０に対してピアス加工を行う。
なお、プレス装置１００は、下型１０２を加熱する図示しない加熱装置を備えている。そして、加熱装置により下型１０２を加熱することで、下型１０２に載置された熱可塑性樹脂パネル５０を所定温度に加熱している。
【００２５】
（固定手段）
固定手段１０は、上型１０１内に配置された第１当接部材１１と、下型１０２内に配置された第２当接部材１２と、を備えている。
【００２６】
第１当接部材１１の下面１１ａは、平坦に形成されている。第１当接部材１１は、図示しないアクチュエータに支持され、上下方向に移動することができる（図１の矢印Ａ参照）。そして、第１当接部材１１が下方へ移動した場合、第１当接部材１１の下面１１ａは、熱可塑性樹脂パネル５０の上面５１に当接し、熱可塑性樹脂パネル５０の上面５１を支持する。
【００２７】
第２当接部材１２は、下型１０２内に固定されている。第２当接部材１２の上面１２ａは、平坦に形成されているとともに、下型１０２の上面１０２ａと同じ高さになっている。このため、熱可塑性樹脂パネル５０が下型１０２の上面１０２ａに載置された場合、第２当接部材１２の上面１２ａは、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２に当接し、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２を支持する。
【００２８】
また、第１当接部材１１の略中央部には、上下方向に貫通し、ピアス２０を収容する第１ピアス収容孔１３が形成されている。
第２当接部材１２の略中央部には、上下方向に貫通し、バリ潰し手段３０を収容するバリ潰し手段収容孔１４が形成されている。
なお、第１ピアス収容孔１３とバリ潰し手段収容孔１４との詳細については、ピアス２０と併せて説明する。
【００２９】
（ピアス）
ピアス２０は、下端面が略円錐状に形成された略円柱状の部材である。ピアス２０は、図示しないアクチュエータに支持され、中心軸Ｏに沿って上下方向に移動することができる。また、ピアス２０が熱可塑性樹脂パネル５０を貫通した場合、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２からピアス２０の突出部２１が突出する（図２（ｂ）参照）。
なお、突出部２１とは、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２と第２当接部材１２の上面１２ａとの境界線Ｌよりも下方に突出している部位を指す。
【００３０】
第１当接部材１１の第１ピアス収容孔１３は、断面視で円形状であり、ピアス２０の中心軸Ｏと同軸状に形成されている。また、第１ピアス収容孔１３は、ピアス２０と同径に形成されている。したがって、第１当接部材１１は、ピアス２０に隣接している。
【００３１】
第２当接部材１２のバリ潰し手段収容孔１４は、断面視で円形状であり、ピアス２０の中心軸Ｏと同軸状に形成されている。また、バリ潰し手段収容孔１４は、ピアス２０よりも拡径している。したがって、第２当接部材１２は、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２から突出するピアス２０の突出部２１から離間している（図２（ｂ）参照）。
【００３２】
（バリ潰し手段）
バリ潰し手段３０は、ピアス２０の貫通により熱可塑性樹脂パネル５０に発生したバリ６０を潰すための部材である。
バリ潰し手段３０の上面３１は、平坦に形成されているとともに、熱可塑性樹脂パネル５０を介して、第１当接部材１１の下面１１ａに対向している。バリ潰し手段３０は、図示しないアクチュエータに支持され、上下方向に移動できるようになっている。
【００３３】
バリ潰し手段３０の中央部には、上下方向に貫通する第２ピアス収容孔３２が形成されている。第２ピアス収容孔３２は、ピアス２０の中心軸Ｏと同軸状であり、かつ、ピアス２０と同じ径に形成されている。
このため、バリ潰し手段３０が上方へ移動した場合、ピアス２０の突出部２１を第２ピアス収容孔３２内に収容しながら、言い換えると、バリ潰し手段３０が突出部２１に沿って移動しながら、突出部２１の周辺に発生したバリ６０を潰す。
【００３４】
また、バリ潰し手段３０の外周は、中心軸Ｏ方向から視て、バリ潰し手段収容孔１４と同一形状に形成されている。つまり、バリ潰し手段３０と第２当接部材１２とが隣接している。
このため、バリ潰し手段３０は、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２において第２当接部材１２が当接しない個所の全てを潰すことができる。したがって、突出部２１の周辺から離間した位置、言い換えれば、第２当接部材１２の内周端縁近傍に発生したバリ６０もバリ潰し手段３０によって潰される。
また、バリ潰し手段３０と第２当接部材１２との間に隙間が発生しないため、バリ潰し手段３０と第２当接部材１２との間にバリ６０が噛み込むおそれもない。
さらに、バリ潰し手段３０と第２当接部材１２とが連続するため、バリ潰し手段３０の上面３１と第２当接部材１２の上面１２ａとで、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２を平坦に成形することができる。
【００３５】
つぎに、加熱された熱可塑性樹脂パネル５０に貫通孔２５を形成するピアス加工方法を説明する。ピアス加工方法は、固定工程と、貫通工程と、バリ潰し工程と、を備えている。なお、ピアス加工方法を実施する前に、図１に示すように、プレス装置１００の下型１０２の上面１０２ａに熱可塑性樹脂パネル５０を載置して、熱可塑性樹脂パネル５０を所定温度に加熱させる必要がある。
【００３６】
（固定工程）
固定工程は、加熱された熱可塑性樹脂パネル５０を固定手段１０により固定する工程である。
具体的には、図２（ａ）に示すように、第１当接部材１１を下方に移動させて、第１当接部材１１の下面１１ａを熱可塑性樹脂パネル５０の上面５１に当接させる。
なお、第２当接部材１２の上面１２ａは、熱可塑性樹脂パネル５０が下型１０２に載置されることで、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２に当接している。
これにより、熱可塑性樹脂パネル５０は、第１当接部材１１と第２当接部材１２とにより挟持される。
【００３７】
（貫通工程）
貫通工程は、固定工程後に、ピアス２０を熱可塑性樹脂パネル５０の上面５１に押し付け、ピアス２０が熱可塑性樹脂パネル５０を貫通する工程である。
具体的には、ピアス２０を下方に移動させて、ピアス２０の下端面を熱可塑性樹脂パネル５０の上面５１に突き刺す。そして、ピアス２０をさらに下方へ移動させる。
すると、図２（ｂ）に示すように、ピアス２０は、中心軸Ｏから径方向外側に離間するように、熱可塑性樹脂パネル５０を構成する熱可塑性樹脂を押し分けながら進み、熱可塑性樹脂パネル５０を貫通する。
これにより、熱可塑性樹脂パネル５０には、上下方向に貫通する円形状の貫通孔２５と、ピアス２０の貫通方向（下方）に押し出されたバリ６０とが発生する。
【００３８】
ここで、ピアス２０の突出部２１と第２当接部材１２とが離間していることから、バリ６０は、ピアス２０の突出部２１と第２当接部材１２との間に噛み込まれるおそれがない。そして、バリ６０は、第２当接部材１２と突出部２１との間に噛み込まれるおそれがないことから、第２当接部材１２の内周端から貫通孔２５に向うにつれて次第に下側（ピアス２０の貫通方向）に位置するように、緩やかな形状となる。
そのほか、貫通工程時において、プレス装置１００の上型１０１が下方に移動して、熱可塑性樹脂パネル５０を所定形状に成形している。
【００３９】
（バリ潰し工程）
バリ潰し工程は、貫通工程後であって熱可塑性樹脂パネル５０の固化前に、バリ潰し手段３０を熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２に押し付け、バリ潰し手段３０が熱可塑性樹脂パネル５０に発生したバリ６０を潰す工程である。
具体的には、図２（ｃ）に示すように、バリ潰し手段３０を突出部２１に沿って上方に移動させて、バリ潰し手段３０の上面３１を第２当接部材１２の上面１２ａと同じ高さにする。これにより、バリ６０は、バリ潰し手段３０により上方へ押圧され、バリ潰し手段３０と第１当接部材１１との間で押し潰されて板状に形成される。
ここで、バリ潰し手段３０と第１当接部材１１との間で押し潰されるバリ６０は、緩やかな形状になっていることから、突起状の場合よりも押し潰し易い。このため、バリ潰し手段３０とピアス２０との間にバリ６０が噛み込み難い。
【００４０】
バリ潰し工程後は、熱可塑性樹脂パネル５０が冷却されて固化した状態になるのを待つ。そして、第１当接部材１１及びピアス２０を上方に移動し、バリ潰し手段３０を下方へ移動する。以上の工程により、熱可塑性樹脂パネル５０に、貫通孔２５を形成することができる。また、熱可塑性樹脂パネル５０には、バリ６０が形成されていないことから、バリ取り加工は不要である。
【００４１】
以上、実施形態のピアス加工装置１及びピアス加工方法によれば、ピアス２０と固定手段１０との間にバリ６０が噛み込まれるおそれがない。よって、従来技術で説明したようなピアス２０が打ち抜き穴から抜けなくなったり、熱可塑性樹脂パネル５０に大きなバリ６０が残ったりするという事態を回避できる。
【００４２】
以上、実施形態に係るピアス加工装置１及びピアス加工方法について説明したが、本発明は、実施形態で説明した例に限定されない。
たとえば、本発明のバリ潰し手段３０は、第２当接部材１２に隣接していなくてもよい。または、本発明の固定手段１０は、第２当接部材１２のみから構成され、第１当接部材１１を備えていなくてもよい。このような変形例であっても、ピアス２０と固定手段１０との間にバリ６０噛み込まれるおそれがない、という作用効果を奏することができる。
【００４３】
また、実施形態では、バリ潰し手段３０の上面３１が、第２当接部材１２の上面１２ａと同じ高さまで移動して、熱可塑性樹脂パネル５０の下面５２を平坦に成形しているが本発明はこれに限定されない。
たとえば、バリ潰し手段３０の上面３１が第２当接部材１２の上面１２ａよりも上方に移動し、貫通孔２５の周辺に上方に凹む窪みを形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１      ピアス加工装置
１０    固定手段
１１    第１当接部材
１２    第２当接部材
１３    第１ピアス収容孔
１４    バリ潰し手段
１４    バリ潰し手段収容孔
２０    ピアス
２１    突出部
２５    貫通孔
３０    バリ潰し手段
３２    第２ピアス収容孔
５０    熱可塑性樹脂パネル
５１    上面（第１面）
５２    下面（第２面）
６０    バリ
１００  プレス装置
【図１】
2016185587.tif 000003
【図２】
2016185587.tif 000004