特許 5784168 成形品製造装置及び成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5784168

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】成形品製造装置及び成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20150907BHJP

   B29C 45/56 20060101ALI20150907BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20150907BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/14

   B29C45/56

   B29C45/26

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-55447(P2014-55447)

(22)【出願日】2014年3月18日

(65)【公開番号】特開2014-240183(P2014-240183A)

(43)【公開日】2014年12月25日

【審査請求日】2015年1月21日

(31)【優先権主張番号】特願2013-103071(P2013-103071)

(32)【優先日】2013年5月15日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】東芝機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(72)【発明者】

【氏名】淺沼 伸行

【審査官】 阿川 寛樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第９７／０２７９８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−０９６３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０５５１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６１９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０８１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０１０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２００９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３３４７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２３２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３８２８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱する加熱装置と、
前記加熱装置で加熱された前記プリプレグを賦形する、ゲートを有する固定型及び前記固定型に対して移動可能な移動型を有する金型を支持可能に形成された型締装置と、
前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、
前記型締装置に支持された前記金型内にインサートされた前記プリプレグに前記ゲートと連続する孔部を形成する穿孔手段と、
を備え、
前記穿孔手段は、前記射出装置で前記成形材料を射出したときの前記成形材料の圧力により、前記金型内にインサートされ、賦形された前記プリプレグに孔部を形成することを特徴とする成形品製造装置。

【請求項2】

熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱する加熱装置と、
前記加熱装置で加熱された前記プリプレグを賦形する、ゲートを有する固定型及び前記固定型に対して移動可能な移動型を有する金型を支持可能に形成された型締装置と、
前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、
前記型締装置又は前記金型に設けられ、成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンと、
前記型締装置に支持された前記金型内にインサートされた前記プリプレグに前記ゲートと連続する孔部を形成する穿孔手段と、
を備え、
前記プリプレグは、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたプリプレグであり、
前記突き出しピンは、前記金型内にインサートされた前記プリプレグに孔部を形成する前記穿孔手段であることを特徴とする成形品製造装置。

【請求項3】

熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱装置で加熱し、
ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型に前記加熱装置で加熱された前記プリプレグをインサートし、
前記金型により、インサートされた前記プリプレグを賦形し、
射出装置により、前記金型内に成形材料を射出するとともに、前記射出装置によって射出された前記成形材料の圧力により前記プリプレグを穿孔する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。

【請求項4】

熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱装置で加熱し、
ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型に前記加熱装置で加熱された前記プリプレグをインサートし、
前記金型により、インサートされた前記プリプレグを賦形し、
成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンにより、前記金型で賦形した前記プリプレグを穿孔し、
射出装置により、前記金型内に成形材料を射出する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート状のインサート部材を用いて成形品を製造する成形品製造装置及び成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金型にシート状のインサート部材をインサートしてプレスすることで、インサート部材を賦形し、成形品を製造する技術が知られている。また、インサート部材を賦形し、さらに、射出成形によってボスやリブ等の成形部を形成する成形品を製造する技術も知られている。

【0003】

また、このようなインサート部材は、例えば、繊維材料から成るプリプレグに熱可塑性の樹脂材料を含浸することによりシート状に形成されており、加熱することで賦形が可能となる。このようなインサート部材の加熱においては、インサート部材を搬送手段上に載置して搬送する搬送装置により、加熱装置及び金型へ搬送する成形品製造装置が知られている。

【0004】

また、貫通する孔部を有する芯材に、芯材の外側全体をスキン材で包み込むように射出成形を行う技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１２６５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した成形品の製造方法では、成形装置にインサートされる前に、トリミング装置等により熱可塑性樹脂を含浸させたプリプレグ（インサート部材）に予め穿孔する必要があり、成形品の製造サイクルが長くなる虞や、製造コストが増大する虞がある。

【0007】

そこで本発明は、容易にシート状のインサート材に射出成形することが可能な成形品製造装置及び成形品の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の成形品製造装置及び成形品の製造方法は次のように構成されている。

【0009】

本発明の一態様の成形品製造装置は、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された前記プリプレグを賦形する、ゲートを有する固定型及び前記固定型に対して移動可能な移動型を有する金型を支持可能に形成された型締装置と、前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、前記型締装置に支持された前記金型内にインサートされた前記プリプレグに前記ゲートと連続する孔部を形成する穿孔手段と、を備え、前記穿孔手段は、前記射出装置で前記成形材料を射出したときの前記成形材料の圧力により、前記金型内にインサートされ、賦形された前記プリプレグに孔部を形成する。
本発明の一態様の成形品製造装置は、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱する加熱装置と、前記加熱装置で加熱された前記プリプレグを賦形する、ゲートを有する固定型及び前記固定型に対して移動可能な移動型を有する金型を支持可能に形成された型締装置と、前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、前記型締装置又は前記金型に設けられ、成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンと、前記型締装置に支持された前記金型内にインサートされた前記プリプレグに前記ゲートと連続する孔部を形成する穿孔手段と、を備え、前記プリプレグは、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたプリプレグであり、前記突き出しピンは、前記金型内にインサートされた前記プリプレグに孔部を形成する前記穿孔手段である。

【0010】

本発明の一態様の成形品の製造方法は、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱装置で加熱し、ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型に前記加熱装置で加熱された前記プリプレグをインサートし、前記金型により、インサートされた前記プリプレグを賦形し、射出装置により、前記金型内に成形材料を射出するとともに、前記射出装置によって射出された前記成形材料の圧力により前記プリプレグを穿孔する。

【0011】

本発明の一態様の成形品の製造方法は、熱可塑性の樹脂材料が含浸されたシート状のプリプレグを加熱装置で加熱し、ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型に前記加熱装置で加熱された前記プリプレグをインサートし、前記金型により、インサートされた前記プリプレグを賦形し、成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンにより、前記金型で賦形した前記プリプレグを穿孔し、射出装置により、前記金型内に成形材料を射出する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、容易にシート状のインサート材に射出成形することが可能な成形品製造装置及び成形品の製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る成形品製造装置の構成を模式的に示す斜視図。

【図2】同成形品製造装置に用いられる要部構成であって、成形品の製造工程の構成を模式的に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る成形品製造装置１を、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る成形品製造装置１の構成を模式的に示す斜視図、図２は成形品製造装置１に用いられる要部構成、具体的には金型５１及びプリプレグ１００の構成であって、成形品の製造の一例を模式的に示す断面図である。

【0015】

図１に示すように、成形品製造装置１は、保管部１１と、搬送装置１２と、加熱装置１３と、金型装置１４と、射出装置１５と、穿孔手段１６と、制御装置１９と、を備えている。成形品製造装置１は、工場内等の敷設範囲２に配置されるとともに、金型装置１４及び射出装置１５がベース３上に配置される。成形品製造装置１は、熱可塑性の樹脂材料が含浸したプリプレグ（インサート部材）１００を加熱後に金型装置１４により賦形するとともに、射出装置１５により射出成形することで成形品を製造可能に形成されている。

【0016】

プリプレグ１００は、シート状に形成されている。プリプレグ１００は、図１においてはその平面形状を方形状に形成されているが、成形品の形状に賦形するのに適した形状に形成されている。プリプレグ１００は、例えば、方形状、三角形状及び楕円形状等や、成形品を形成可能な異形状に形成される。

【0017】

保管部１１は、プリプレグ１００を複数保管可能に形成されている。保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を縦の姿勢で保管可能に形成されている。なお、保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を横の姿勢で保管するとともに横姿勢から縦姿勢に変更可能に形成されていてもよい。

【0018】

ここで、プリプレグ１００の縦姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略重力方向に沿った姿勢、即ち、上下方向に延設する姿勢、又は、これら姿勢と同等の姿勢である。また、プリプレグ１００の横の姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略水平方向に沿った姿勢、即ち、成形品製造装置１の設置面に沿った姿勢又はこれら姿勢と同等の姿勢である。

【0019】

搬送装置１２は、プリプレグ１００を縦の姿勢で、プリプレグ１００の保管部１１から加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送可能に形成されている。具体的には、搬送装置１２は、チャック装置２１と、搬送機構２２と、を備えている。

【0020】

チャック装置２１は、例えば、搬送機構２２に設けられた支持部３１と、複数のチャック３２と、チャック３２を開閉する開閉手段３３と、冷却装置３４と、を備えている。チャック装置２１は、複数のチャック３２により、プリプレグ１００を複数の位置で挟持可能に形成されている。

【0021】

支持部３１は、複数のチャック３２を支持可能に形成されている。支持部３１は、搬送機構２２により移動可能に形成される。チャック３２は、開閉手段３３により駆動されることで、その先端を開閉可能に形成されている。チャック３２は、例えば、互いに近接又は離反することで少なくともその先端が開閉する、対向する二つの爪部３２ａから構成される。

【0022】

チャック３２は、爪部３２ａの先端間にプリプレグ１００の端部が位置した状態で、開閉手段３３により閉状態に駆動され、当該閉状態が維持されることで、プリプレグ１００を保持可能に形成されている。チャック３２は、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、インサートするときに、金型５１と干渉しない形状に形成されている。

【0023】

開閉手段３３は、チャック３２の開閉を行う駆動源であって、例えば、空圧シリンダ等が用いられる。開閉手段３３は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0024】

冷却装置３４は、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、例えば、エアをチャック３２に噴射することで、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0025】

冷却装置３４は、少なくともチャック３２の爪部３２ａのプリプレグ１００に接触する部位及びその周辺部を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、支持部３１に支持されるか、又は、保管部１１にチャック３２が移動する前工程でチャック３２を冷却可能な位置に配置される。

【0026】

搬送機構２２は、チャック装置２１のチャック３２を保管部１１、加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送する機構であり、例えば、支持部３１をスライド移動可能に形成されている。搬送機構２２は、例えばレールや、多関節ロボット等である。搬送機構２２は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0027】

図１に示すように、加熱装置１３は、プリプレグ１００を加熱可能な、間隔を空けて互いに対向する一対の加熱部４１を備えている。一対の加熱部４１は、プリプレグ１００を加熱する加熱面４１ａが、プリプレグ１００の主面に沿って配置される。

【0028】

即ち、一対の加熱部４１は、プリプレグ１００と同様に、縦姿勢（例えば、略重力方向に沿って縦長の直方体で）で配置される。一対の加熱部４１は、チャック３２の爪部３２ａ先端の一部及びチャック３２に保持されたプリプレグ１００が通過可能な間隔を有して対向する。

【0029】

加熱部４１は、それら対向する加熱面４１ａに、例えば、赤外線ヒータが単数又は複数設けられ、加熱部４１間を通過するプリプレグ１００を所定の温度に加熱可能に形成されている。なお、ここで、所定の温度とは、プリプレグ１００を、金型装置１４において賦形可能な温度である。

【0030】

金型装置１４は、開閉可能な金型５１と、金型５１を開閉する型締装置５２と、を備えている。型締装置５２、又は、型締め装置５２及び射出装置１５は、成形品を成形する成形装置である。

【0031】

金型５１は、固定型５３と、移動型５４と、を備えている。固定型５３は、移動型５４と対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５３ａと、キャビティ５３ａに接続され、射出装置１５と対向する面に形成されたゲート５３ｂと、を備えている。また、固定型５３は、例えば、配置されたプリプレグ１００を固定する位置決めピンを備えている。移動型５４は、固定型５３に対して移動可能に形成されている。

【0032】

移動型５４は、固定型５３に対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５４ａを備えている。

【0033】

金型５１は、閉状態において、固定型５３及び移動型５４のキャビティ５３ａ，５４ａによって、成形品の形状の空間が形成される。

【0034】

型締装置５２は、金型５１を開閉可能、且つ、型締め可能に形成されている。型締装置５２は、例えば、固定盤５６と、固定盤５６に対して移動可能な移動盤５７と、移動盤５７を移動させるトグル機構５８と、トグル機構５８を駆動させる駆動源５９と、押出装置８０と、を備えている。

【0035】

固定盤５６は、固定型５３を支持可能に形成されている。移動盤５７は、移動型５４を支持可能に形成されている。トグル機構５８は、駆動源５９により駆動されることで、移動盤５７を固定盤５６に対して進退させる。駆動源５９は、トグル機構５８を駆動可能に形成されている。駆動源５９は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0036】

押出装置８０は、例えば、押出部材８１と、押出部材８１を駆動させる押出用駆動部８２と、を備えている。

【0037】

押出部材８１は、例えば、押出プレート８３と、押出軸８４と、押出盤８５と、突き出しピン８６と、を備えている。押出プレート８３は、移動盤５７に対して固定盤５６とは反対側に設けられている。押出軸８４は、押出プレート８３に支持され、移動盤５７を貫通し、移動型５４の内部まで延びている。

【0038】

押出盤８５は、押出軸８４の先端部に取り付けられ、移動型５４の内部で支持されている。突き出しピン８６は、押出盤８５に支持され、移動型５４を貫通し、移動型５４と固定型５３の間に露出可能に形成されている。押出プレート８３、押出軸８４、押出盤８５及び突き出しピン８６は、互いに一体で移動盤５７に対して進退可能である。

【0039】

なお、押出部材８１の構成は、上記に限らず、例えば押出プレート８３と、この押出プレート８３に直接固定された突き出しピン８６とで構成されてもよい。また、突き出しピン８６を移動型５４内に配置し、移動型５４の一部あるいは全体を押出盤８５で押すように構成してもよい。

【0040】

押出用駆動部８２は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0041】

射出装置１５は、例えば、ハウジング６１と、シリンダ６２と、スクリュ６３と、ホッパ６４と、移動手段６５と、駆動装置６６と、シリンダ加熱装置６７と、を備えている。射出装置１５は、金型装置１４の金型５１内に成形材料としての樹脂材料を射出することで、型締装置５２とともに成形品を成形する成形装置である。

【0042】

ハウジング６１は、例えば、シリンダ６２、スクリュ６３及びホッパ６４を支持可能、且つ、内部に駆動装置６６を収納可能に形成されている。シリンダ６２は、その内部にスクリュ６３を収納する。シリンダ６２は、その先端に射出ノズル６２ａを備えている。射出ノズル６２ａは、金型５１に形成されたゲート５３ｂに接続可能に形成されている。スクリュ６３は、シリンダ６２内で回転可能、且つ、シリンダ６２に対して進退可能に形成されている。

【0043】

ホッパ６４は、射出成形を行う、溶融される成形材料としての樹脂材料が収容される。ホッパ６４は、収容された樹脂材料をシリンダ６２内に供給可能に形成されている。

【0044】

移動手段６５は、例えば、ベース３上に配置され、固定型５３及び固定盤５６に向って延設された複数のレール７１と、ハウジング６１の下部に設けられ、レール７１をスライド移動可能な複数のガイド７２と、を備えている。移動手段６５は、ガイド７２がレール７１に案内されることで、ハウジング６１及びハウジング６１に支持された各構成をレール７１に沿って金型装置１４に対して進退可能に形成される。

【0045】

駆動装置６６は、例えば、スクリュ６３を回転させる第１駆動装置７４と、スクリュ６３をシリンダ６２に対して進退させる第２駆動装置７５と、ハウジング６１をレール７１に沿って金型装置１４に対して進退させる第３駆動装置７６と、を備えている。

【0046】

第１駆動装置７４は、スクリュ６３を回転させることで、ホッパ６４から供給された樹脂材料を定量供給可能に形成されている。第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0047】

シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２に装着されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱することで、ホッパ６４から供給された樹脂材料を溶融可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。

【0048】

穿孔手段１６は、例えば、射出装置１５により構成される。即ち、穿孔手段１６は、射出装置１５で樹脂材料を射出したときの樹脂材料の圧力により、金型５１内で賦形されたプリプレグ１００のゲート５３ｂと対向する位置に、固定型５３のゲート５３ｂと連続する孔部１００ａを穿孔可能に形成されている。

【0049】

制御装置１９は、搬送装置１２、金型装置１４及び射出装置１５を制御可能に形成されている。具体的には、制御装置１９は、搬送機構２２を制御することで、チャック３２（支持部３１）の移動動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、開閉手段３３を制御することで、チャック３２の開閉動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、冷却装置３４を制御することで、チャック３２の冷却を制御可能に形成されている。

【0050】

制御装置１９は、駆動源５９を制御することで、トグル機構５８を駆動し、移動型５４の進退動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６を制御することで、スクリュ６３の回転動作及び進退動作、並びに、ハウジング６１の進退動作（射出装置１５の進退動作）を制御可能に形成されている。制御装置１９は、シリンダ加熱装置６７を制御することで、シリンダ６２の加熱動作を制御可能に形成されている。

【0051】

また、制御装置１９は、押出用駆動部８２を制御することで、押出部材８１を駆動させ、突き出しピン８６の動作を制御可能に形成され、突き出しピン８６を移動型５４から露出させる（移動型５４と固定型５３の間に露出させる）ことができる。

【0052】

次に、このように構成された成形品製造装置１を用いて成形品を製造する方法を説明する。
先ず、チャック３２を保管部１１に移動させるとともに、チャック３２を開状態とする。なお、本サイクル前に、プリプレグ１００を加熱装置１３に搬送した場合には、冷却装置３４によりチャック３２を冷却する。

【0053】

次に、チャック３２をさらに移動させて、プリプレグ１００の周縁（縁部、端部）に爪部３２ａの先端を位置させる。次に、チャック３２を閉状態とし、プリプレグ１００をチャック３２により保持する。次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を一対の加熱部４１の間に移動させ、プリプレグ１００を所定の温度に加熱し、軟化状態とする。

【0054】

次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、プリプレグ１００を金型５１の固定型５３及び移動型５４間（金型５１の内部、金型５１内）に配置する。このとき、プリプレグ１００が所定の位置となるように、プリプレグ１００を配置する。

【0055】

次に、トグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させる。このとき、プリプレグ１００を固定型５３に設けられた位置決めピンに固定する。次に、チャック３２を開状態としてプリプレグ１００の保持を解除し、チャック３２を金型５１から離反させる。

【0056】

次に、さらにトグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させ、金型５１を閉状態とする。これにより、プリプレグ１００が金型５１によりプレスされ、キャビティ５３ａ，５４ａの形状に賦形される。

【0057】

また、併せて、第３駆動装置７６を駆動してハウジング６１を移動させ、固定型５３に形成されたゲート５３ｂに射出ノズル６２ａを接続させるとともに、シリンダ６２内にホッパ６４から供給され溶融された樹脂材料を、ゲート５３ｂを介して金型５１内に射出する。

【0058】

なお、このとき、プリプレグ１００は、穿孔手段１６である、射出装置１５で樹脂材料を射出したときの樹脂材料の圧力によって、換言すると樹脂材料によりプリプレグ１００に印加される圧力によって孔部１００ａが形成される。これにより、図２に示すように、キャビティ５３ａ，５４ａ内に樹脂材料が射出され、キャビティ５３ａ，５４ａの形状に樹脂材料が供給され、賦形されたプリプレグ１００と一体に成形される。また、射出時に形成されたプリプレグ１００の孔部１００ａは、射出された樹脂材料が固化するときに当該樹脂材料により閉塞される。

【0059】

次に、成形されたプリプレグ１００及び樹脂材料を冷却し、成形品が成形される。次に、移動型５４を移動させ、金型５１を開状態とし、移動型５４に設けられた突き出しピン８６により成形品を押圧し、金型５１から成形品を取り出す。

【0060】

次に、冷却装置３４によりチャック３２を冷却し、再びプリプレグ１００を加熱装置１３に搬送し、以後、同様の工程を繰り返す。これらの工程の繰り返しにより成形品が製造される。

【0061】

このように構成された成形品製造装置１によれば、穿孔手段１６によりプリプレグ１００は、ゲート５３ｂと連続する孔部１００ａが形成されることで、金型５１内にプリプレグ１００が配置されたときに、プリプレグ１００の両面がゲート５３ｂと連続する。即ち、加熱装置１３で加熱され、金型５１内にインサートされたプリプレグ１００が軟化状態にあるため、射出装置１５で樹脂材料を射出したときの樹脂材料の圧力によってプリプレグ１００に孔部１００ａを形成することができる。換言すると、射出装置１５は、プリプレグ１００に穿孔可能な射出圧力で樹脂材料を射出可能に形成されており、当該射出圧力で金型５１内に樹脂材料を射出することで、当該射出された樹脂材料によりプリプレグ１００を穿孔する。

【0062】

これにより、プリプレグ１００を金型装置１４にインサートする前に、予めプリプレグ１００に穴（孔部１００ａ）を穿孔する必要がない。このため、成形品製造装置１によれば、予めプリプレグ１００に孔部１００ａを形成することに起因した成形品の製造サイクルの増大、及び、製造コストの増大を抑制することができる。

【0063】

また、金型５１内のキャビティ５３ａ，５４ａの形状に応じて、プリプレグ１００の両面に射出成形による成形部を形成することが可能となり、成形品の形状及び自由度を向上することが可能となる。

【0064】

また、金型５１は、プリプレグ１００の孔部１００ａによってプリプレグ１００の両面に樹脂材料を供給可能な構成となる。これにより、金型５１は、ゲート５３ｂの形状を複雑とすることなく、且つ、ゲート５３ｂを固定型５３だけでなく移動型５４まで延設させる必要がなく、簡単な構成とすることが可能となる。また、金型５１は、ゲート５３ｂの長さを最短とすることが可能となり、射出成形に使用する樹脂材料を低減することが可能となり、製造コストの低減にもなる。

【0065】

また、プリプレグ１００の両面に射出成形を行うことが可能となることから、金型５１から成形した成形品を取り出す突き出しピン８６を移動型５４側に設けることが可能となる。即ち、プリプレグ１００の移動型５４側に射出成形が可能となることから、金型５１を開状態としたときに移動型５４に成形後の成形品が配置される構成が可能となり、突き出しピン８６を移動型５４側に配置可能となる。これにより、固定型５３にストリッパプレートを設ける構成を避けることが可能となり、設備コストの低減や、ストリッパプレートを設けることによって駆動源５９へ高負荷が加わることを防止できる。

【0066】

上述したように本発明の一実施形態に係る成形品製造装置１によれば、穿孔手段１６によってゲート５３ｂと連続する孔部１００ａをプリプレグ１００に形成するという簡単な構成で、容易にプリプレグ１００に射出成形をすることが可能となる。

【0067】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る成形品製造装置１について、以下説明する。なお、第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、上述した第１の実施形態に係る成形品製造装置１と穿孔手段１６の構成が異なるだけであり、このため、穿孔手段１６の構成以外の説明は省略する。

【0068】

成形品製造装置１に用いられる穿孔手段１６は、押出装置８０の押出部材８１又は移動型５４に設けられた突き出しピン８６である。例えば、突き出しピン８６は、その先端が円錐状に形成される。また、突き出しピン８６は、ゲート５３ｂと対向する位置に配置される。穿孔手段１６は、金型５１内にインサートされた、加熱装置１３で加熱されたプリプレグ１００を、ゲート５３ｂと対向する位置に穿孔可能に形成されている。

【0069】

このように構成された成形品製造装置１は、加熱装置１３で加熱され、金型５１内にインサートされたプリプレグ１００が軟化状態にあるため、金型５１内にプリプレグ１００がインサートされた状態で押出部材８１を駆動して、突き出しピン８６を移動型５４から突き出し、射出前に押出部材８１を駆動して突き出しピン８６を移動型５４内、即ち、金型５１内に引き戻すことで、プリプレグ１００に孔部１００ａを形成することができる。また、突き出しピン８６により形成された孔部１００ａが小さくても、射出された樹脂材料の圧力により孔部１００ａを広げることができるため、射出された樹脂材料を容易に移動型５４のキャビティ５４ａの方へ流すことができる。これにより、射出された樹脂材料は、金型５１内のプリプレグ１００の両面側に供給可能となる。

【0070】

また、成形品製造装置１は、第１の実施形態の成形品製造装置１と同様に、プリプレグ１００を金型装置１４にインサートする前に、予めプリプレグ１００に孔１００ａを穿孔する必要がない。このため、成形品製造装置１によれば、予めプリプレグ１００に孔部１００ａを形成することに起因した成形品の製造サイクルの増大、及び、製造コストの増大を抑制することができる。

【0071】

上述したように第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、第１の実施形態に係る成形品製造装置１と同様に、穿孔手段１６によってゲート５３ｂと連続する孔部１００ａをプリプレグ１００に形成するという簡単な構成で、容易にプリプレグ１００に射出成形をすることが可能となる。

【0072】

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、金型５１はゲート５３ｂを有する固定型５３及び移動型５４からなる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、金型５１は、固定型５３にピンによって開閉するバルブゲートを備える構成であってもよい。

【0073】

また、上述した例では、成形品製造装置１は、プリプレグ１００にゲート５３ｂと連続する孔部１００ａを形成する穿孔手段１６を射出装置１５又は突き出しピン８６とする構成を説明したがこれに限定されない。

【0074】

例えば、穿孔手段１６は、固定型５３に設けられた位置決めピンによりプリプレグ１００に穿孔する構成であってもよい。また、穿孔手段１６は、固定型５３にピンによって開閉するバルブゲートを設け、このバルブゲートのピンによってプリプレグ１００に穿孔する構成であってもよい。この場合には、上記に記載の効果の他、金型構造を簡素化することができ、多点ゲートにも対応できるという効果が得られる。

【0075】

また、穿孔手段１６は、例えば、プリプレグ１００に孔部１００ａを穿孔可能なトリミング装置であってもよい。このような穿孔手段１６は、保管部１１に保管する前のプリプレグ１００、保管部１１から加熱装置１３に移動する前のプリプレグ１００又は加熱装置１３から金型装置１４に移動する前のプリプレグ１００に孔部１００ａを形成することが可能となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ ゲートを有する固定型及び前記固定型に対して移動可能な移動型を有するシート状のインサート部材を賦形する金型を支持可能に形成された型締装置と、
前記金型内に成形材料を射出する射出装置と、
前記型締装置に支持された前記金型内にインサートされた前記インサート部材に前記ゲートと連続する孔部を形成する穿孔手段と、
を備えることを特徴とする成形品製造装置。
［２］ 前記穿孔手段は、前記射出装置で前記成形材料を射出したときの前記成形材料の圧力により、前記金型内にインサートされた前記インサート部材に孔部を形成することを特徴とする［１］に記載の成形品製造装置。
［３］ 前記型締装置は、成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンを備え、
前記突き出しピンは、前記金型内にインサートされた前記インサート部材に孔部を形成する前記穿孔手段であることを特徴とする［１］に記載の成形品製造装置。
［４］ 前記型締装置に支持される前記金型に設けられる、成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンを備え、
前記突き出しピンは、前記金型内にインサートされた前記インサート部材に孔部を形成する前記穿孔手段であることを特徴とする［１］に記載の成形品製造装置。
［５］ ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型にシート状のインサート部材をインサートし、
前記金型により、インサートされた前記インサート部材を賦形し、
射出装置により、前記金型内に成形材料を射出し、
前記射出装置によって射出された前記成形材料の圧力により前記インサート部材を穿孔する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。
［６］ ゲートを有する固定型、及び、前記固定型に対して移動可能な移動型を備える金型にシート状のインサート部材をインサートし、
前記金型により、インサートされた前記インサート部材を賦形し、
成形後の成形品を押圧可能な突き出しピンにより、前記インサート部材を穿孔し、
射出装置により、前記金型内に成形材料を射出する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。

【符号の説明】

【0076】

１…成形品製造装置、２…敷設範囲、３…ベース、１１…保管部、１２…搬送装置、１３…加熱装置、１４…金型装置（成形装置）、１５…射出装置（成形装置、穿孔手段）、１６…穿孔手段、１９…制御装置、２１…チャック装置、２２…搬送機構、３１…支持部、３２…チャック、３２ａ…爪部、３３…開閉手段、３４…冷却装置、４１…加熱部、４１ａ…加熱面、４２…支持部、５１…金型、５２…型締装置、５３…固定型、５３ａ…キャビティ、５３ｂ…ゲート、５４…移動型、５４ａ…キャビティ、５６…固定盤、５７…移動盤、５８…トグル機構、５９…駆動源、６１…ハウジング、６２…シリンダ、６２ａ…射出ノズル、６３…スクリュ、６４…ホッパ、６５…移動手段、６６…駆動装置、６７…シリンダ加熱装置、７１…レール、７２…ガイド、７４…第１駆動装置、７５…第２駆動装置、７６…第３駆動装置、８０…押出装置、８１…押出部材、８２…押出用駆動部、８３…押出プレート、８４…押出軸、８５…押出盤、８６…突き出しピン（穿孔手段）、１００…プリプレグ（インサート部材）、１００ａ…孔部、Ｓ…信号線。

【図2】

【図1】