(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1の場合、シート状のパリソンの後端側が押し出されるまでに先端側がドローダウンしてパリソンの厚みや長さが変化するおそれがあった。
【0006】
このようなドローダウンによる溶融樹脂(シート体)の歩留まり低下を抑制することが望まれていた。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、歩留まりを向上させる中空体の製造方法および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】
【0008】
請求項1に記載の発明では、押出ダイからシート状の溶融樹脂を押し出す押出工程と、前記押出ダイから押し出された前記シート状の溶融樹脂を平面の受け台上に載置する載置工程と、前記シート状の溶融樹脂を上型と下型に賦形する賦形工程と、前記上型と前記下型に賦形された前記シート状の溶融樹脂を接合して中空体に形成する成形工程と、を備える。
【0009】
この中空体の製造方法では、押出ダイから押し出されたシート状の溶融樹脂が平面の受け台上に載置(支持)されるため、シート状の溶融樹脂のドローダウン等が抑制され、シート状の溶融樹脂の形状の変化が抑制される。
【0010】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記載置工程以降で、前記シート状の溶融樹脂を静止状態で切断する分離工程を備える。
【0011】
この中空体の製造方法では、押出ダイから押し出されたシート状の溶融樹脂を平面の受け台で支持した後、シート状の溶融樹脂を静止状態で切断する。例えば、上型と下型に対応する一体長さのシート状の溶融樹脂を押し出し、平面の受け台上に載置した後、静止状態で上型用と下型用の2枚に切断する。このように、シート状の溶融樹脂の切断を静止状態で行うため切断状態が良好となり、シート状の溶融樹脂の歩留まりが向上する。
【0012】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記分離工程は、前記シート状の溶融樹脂を前記上型および前記下型に賦形した状態で切断する。
【0013】
この中空体の製造方法では、1枚のシート状の溶融樹脂を上型と下型に賦形した状態で上型用、下型用に切断する。この場合には、シート状の溶融樹脂が静止しているだけでなく、金型に賦形しているため、より安定的にシート状の溶融樹脂を切断することができる。この結果、シート状の溶融樹脂の歩留まりが向上する。
【0014】
請求項4に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記分離工程は、前記受け台上で前記シート状の溶融樹脂を切断する。
【0015】
この中空体の製造方法では、平面の受け台に載置されたシート状の溶融樹脂を切断する。すなわち、押出ダイから押し出された溶融樹脂を直ちに平面の受け台で載置した状態で切断することによって、安定的に切断することができ、シート状の溶融樹脂の歩留まりを向上させることができる。
【0016】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記受け台上に載置された前記上型と前記下
型に対応した一体長さの前記シート状の溶融樹脂は、その押出方向の前後端の二か所で保持されて前記上型と前記下型に搬送される。
【0017】
この中空体の製造方法では、平面の受け台上に載置された前記上型と前記下側に対応した一体長さのシート状の溶融樹脂は、押出方向の前後端を保持されて上型、下型に搬送される。したがって、シート状の溶融樹脂の前後端2か所が成形に使用できない部分となり、上型用、下型用の2枚のシート状溶融樹脂の各々の前後端を保持して搬送する場合と比較して歩留まりが向上する。
【0018】
請求項6に記載の発明では、請求項1〜5のいずれか1項記載の発明において、前記載置工程において、前記受け台上に載置された前記シート状の溶融樹脂は、ヒータによって加熱される。
【0019】
この中空体の製造方法では、シート状の溶融樹脂は、押出ダイから押し出された後、平面の受け台に一旦載置される。したがって、溶融樹脂の温度が平面の受け台上で低下して成形に不具合を生ずるおそれがある。しかしながら、本発明の中空体の製造方法では、平面の受け台に載置されたシート状の溶融樹脂はヒータによって加熱されるため温度低下を免れ、成形に不具合を生ずることが抑制される。
【0022】
請求項
7に記載の発明では、シート状の溶融樹脂を押し出す押出ダイと、前記押出ダイから押し出された前記シート状の溶融樹脂を載置する平面の受け台と、前記受け台に載置された前記シート状の溶融樹脂を搬送する搬送機構と、前記搬送機構で搬送された前記シート状の溶融樹脂を成形する上型と下型と、を備える。
【0023】
この中空体の製造装置では、押出ダイから押し出されたシート状の溶融樹脂が平面の受け台上に載置され、平面の受け台上から搬送機構によって上型と下型に搬送されて成形されることにより中空体が製造される。このように、押出ダイから押し出されたシート状の溶融樹脂が平面の受け台上に載置されるため、シート状の溶融樹脂のドローダウン等が抑制される。
【0024】
請求項
8に記載の発明では、請求項
7に記載の発明において、前記受け台は、ベルトコンベアである。
【0025】
この中空体の製造装置では、押出ダイから押し出されるシート状の溶融樹脂が載置される平面の受け台がベルトコンベアなので、ベルトコンベアを駆動することにより連続的に押し出されるシート状の溶融樹脂が重なることなくベルトコンベア上に載置される。
【0026】
請求項
9に記載の発明では、請求項
7又は
8に記載の発明において、前記受け台は、前記シート状の溶融樹脂を加熱するためのヒータを備える。
【0027】
この中空体の製造装置では、シート状の溶融樹脂は、押出ダイから押し出された後、平面の受け台に一旦載置される。したがって、溶融樹脂の温度が受け台上で低下して成形に不具合を生ずるおそれがある。しかしながら、本発明の中空体の製造装置では、受け台に載置されたシート状の溶融樹脂はヒータで加熱されるため温度低下を免れ、成形に不具合を生ずることが抑制される
【0028】
請求項
10に記載の発明では、請求項
7〜
9のいずれか1項に記載の発明において、前記受け台上に載置された前記シート状の溶融樹脂を切断する切断手段を備えている。
【0029】
この中空体の製造装置では、平面の受け台に載置されたシート状の溶融樹脂を切断する。すなわち、押出ダイから押し出された溶融樹脂を直ちに平面の受け台で載置した状態で切断することによって、安定的に切断することができ、シート状の溶融樹脂の歩留まりを向上させることができる。
【0030】
請求項
11に記載の発明では、請求項
7〜
9のいずれか1項に記載の発明において、前記上型および下型に賦形された前記シート状の溶融樹脂を切断する切断手段を備えている。
【0031】
この中空体の製造装置では、1枚のシート状の溶融樹脂を上型と下型に賦形した状態で切断手段により切断する。この場合には、シート状の溶融樹脂が静止しているだけでなく、上型と下型に賦形しているため、より安定的に切断することができる。この結果、歩留まりが向上する。
【0032】
請求項
12に記載の発明では、請求項
7〜
11のいずれか1項に記載の発明において、前記搬送機構は、前記受け台上に載置された前記シート状の溶融樹脂における押出方向の前後端を保持する。
【0033】
この中空体の製造装置では、平面の受け台上に載置されたシート状の溶融樹脂は、押出方向の前後端を保持されて上型、下型に搬送される。したがって、シート状の溶融樹脂の前後端2か所だけが成形に使用できない部分となり、歩留まりが向上する。
【0034】
例えば、上型と下型に対応する一体長さの1枚のシート状の溶融樹脂の押出方向前後端を保持して搬送する場合には、上型用、下型用の2枚のシート状の溶融樹脂の各々の前後端を保持して搬送する場合と比較して、保持する部分が減少し、歩留まりが向上する。
【発明の効果】
【0035】
本発明は上記構成としたので、シート状の溶融樹脂の歩留まりを向上させ、中空体の製造効率を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本発明の第1実施形態に係る中空体の製造装置について説明し、その中空体の製造装置を用いた中空体の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、製造する中空体が車両用の樹脂燃料タンクの場合について説明する。また、図面は模式的なものである。
【0039】
中空体の製造装置10は、
図1に示すシート状の溶融樹脂(以下、「シート体」という場合がある)Aを押し出す押出ダイ12と、押出ダイ12から押し出されたシート体Aが載置されるコンベア機構14と、コンベア機構14に載置されたシート体Aを後述する金型に搬送する搬送装置16と、搬送装置16で搬送されてきたシート体Aを中空体(樹脂燃料タンク)に成形する金型18(
図5参照)と、金型18から成形された樹脂燃料タンクを取り出す取出装置20(
図8参照)とから基本的に構成されている。
【0040】
押出ダイ12は、
図1に示すように、溶融樹脂をシート状とするダイコア22と、シート状にした溶融樹脂の厚さおよび幅を調整する調整部24とを備える。したがって、押出ダイ12は、ダイコア22でシート状とされた溶融樹脂を調整部24で所定の厚さおよび幅に調整してコンベア機構14上に押し出すものである。
【0041】
コンベア機構14は、
図1に示すように、押出ダイ12の直下に配置されるコンベア26と、コンベア26の搬送方向下流側で平面視で端部を重ねてコンベア26の下側に配置されたコンベア28と、コンベア28の搬送方向下流側で平面視で端部を重ねてコンベア28の下側に配置されたコンベア30とを備える。各コンベア26、28、30は、それぞれ駆動ローラ32と、従動ローラ34と、駆動ローラ32と従動ローラ34間に架け渡されシート体Aが載置されるベルト36と、ベルト36の内側に配設されるヒータ38とからなる。また、各コンベア26、28、30の駆動ローラ32は、押出ダイ12のシート体Aの押出速度と同速度で駆動されるものである。
【0042】
ここで、「同速度」とは、押出ダイ12からコンベア26上に到達したシート体Aが、ベルト36上で重なることなく、順次コンベア26からコンベア28を介してコンベア30のベルト36上に搬送されることが可能な速度のことである。
【0043】
さらに、コンベア26とコンベア28の間には、搬送されるシート体Aに対して進退自在なカッタ39が配設されている。このカッタ39は、押出ダイ12から押し出されるシート体Aを後述する上型50と下型52に対応する一体長さで切断するものである。以下、一体長さに切断されたシート体Aをシート体Bという。
【0044】
なお、「一体長さ」とは、一枚のシート体Bで後述する上型50と下型52に賦形した際に、上型50の端部から下型52の端部に至るシート体Bの賦形前の長さをいう(
図1、
図5シート体B参照)。
【0045】
また、コンベア30は、コンベア26、28と比較して長尺のものであり、一体長さとなったシート体Bの全体を載置できる長さとされている。
【0046】
搬送装置16は、図示しない移動機構によってシート体Bをコンベア30上から隣接して配置された金型18上まで搬送するものである。
図1及び
図2に示すように、シート体Bの押出方向前後端を吸着搬送するための吸着パッド40A、40Bと、吸着パッド40A、40Bに負圧を作用させる負圧供給源42が支持体44に支持された構成である。また、
図1に示すように、搬送されたシート体Bを金型18に賦形する際に後述する上型50、下型52にシート体Bを押し付ける押付枠46A、46Bが支持体48A、48Bに支持されている。支持体44、48A、48Bはそれぞれ独立した図示しない駆動機構によって上下動可能に構成されている。
【0047】
金型18は、
図5に示すように、樹脂燃料タンクを中空成形するための上型50と下型52を備え、下型52が180°回転したら型締め可能な状態で隣接して配置されている。上型50、下型52は、それぞれ樹脂燃料タンクを成形するための凹部である成形部54と、成形部54の外周側に位置する外周部56と、外周部56の平面部に周回して突出成形された賦形用の凸部58とを備える。
【0048】
なお、本実施形態に係る上型50、下型52は、上下に型締めするタイプのものであるが、本発明の上型、下型はこれに限定されるものではなく、例えば、横方向に型締めするタイプのものを含む。
【0049】
また、
図5に示すように、成形部54に対して負圧を作用させることによってシート体Bを成形部54に密着(賦形)させるために、負圧供給源60に連通した孔部62が形成されている。
【0050】
さらに、金型18の上部には、上型50と下型52とに一体的に賦形されるシート体Bを上型50と下型52の間で切断するカッタ64が設けられている。なお、カッタ64は、金型18に対して進退自在に配設されている。
【0051】
また、中空体の製造装置10は、
図6に示すように上型50の上に下型52を配置して型締めする反転機66を備える。
【0052】
さらに、型締めされた反転機66内で成形・冷却後に型開きした金型18から成形された成形体(樹脂燃料タンク)Eを取り出す取出装置20を備える(
図8参照)。
【0053】
このように構成された中空体の製造装置10を用いた樹脂燃料タンクの製造方法について説明する。
【0054】
図1に示すように、押出ダイ12のダイコア22でシート状とされた溶融樹脂が調整部24で所定の厚さ及び幅に調整され、コンベア機構14のコンベア26上にシート体Aとして押し出される。
【0055】
この際、コンベア26、28、30は、押出ダイ12の押出速度と同速度で駆動されている。したがって、押出ダイ12からコンベア26のベルト36上に到達したシート体Aは、ベルト36上で重なることなく、順次コンベア26からコンベア28を介してコンベア30のベルト36上に搬送される。
【0056】
コンベア26とコンベア28の間に設けられたカッタ39によって、金型18の上型50と下型52に対応した一体長さでシート体Aが切断される。切断されたシート体Bがコンベア30のベルト36上の所定位置(搬送装置16の下)に搬送された時点で、コンベア30(駆動ローラ32)の駆動を停止する。
【0057】
コンベア30のベルト36上の所定位置で停止したシート体Bに対して、シート体Bの上部に位置する搬送装置16の支持体44がシート体B側に下降し、負圧供給源42から負圧が作用している吸着パッド40A、40Bをシート体Bに接触させる。これにより、吸着パッド40A、40Bがシート体Bの前後端を保持する。
【0058】
搬送装置16は、この状態で支持体44を上昇させ、コンベア30の上部から金型18(上型50と下型52)の上部にシート体Bを移動する(
図2参照)。
【0059】
金型18の上部に到達した搬送装置16は、
図3に示すように、成形部54の端部である突起55にシート体Bが当接する位置まで支持体44を下降させる。
【0060】
続いて、
図4に示すように、支持体48A、48Bを下降させてシート体Bを吸着パッド40A、40Bと突起55が結ぶラインよりも下方に押し下げ、上型50、下型52の凸部58に押付枠46A、46Bを当接させる。この状態で負圧供給源60を駆動することにより各凸部58の内側でシート体Bに負圧が作用し、上型50、下型52の各凸部58の内側で成形部54、外周部56にシート体Bが密着して賦形される(
図4参照)。
【0061】
続いて、吸着パッド40A、40Bに対する負圧供給源42からの負圧の作用を停止することによって、吸着パッド40A、40Bがシート体から離間し、搬送装置16はコンベア30上に復帰する。
【0062】
この状態で、
図5に示すように、図示しない治具により、上型50、下型52の成形部54に位置するシート体Bの内側に内蔵部品70、72が配置される。
【0063】
このように、シート体Bが上型50、下型52に賦形された状態でカッタ64によって上型用シート体C、下型用シート体Dに切断される。
【0064】
続いて、上型50、下型52は反転機66の位置に移動させられ、反転機66内で上型50の上に下型52が配置され、型締めされる(
図6参照)。
【0065】
この後、反転機66内でシート体C、Dが溶着され、その後冷却されることで成形体(樹脂燃料タンク)Eが形成される。
【0066】
成形品Eが十分に冷却された後、型開きが行われ、上型50側に付着した成形品Eが離型され、取出装置20で取り出される(
図7、
図8参照)。
【0067】
このように中空体の製造装置10を用いた中空体の製造方法では、押出ダイ12から押し出された溶融樹脂からなるシート体Aを直ちにコンベア26のベルト36上に載置(支持)するため、シート体Aがドローダウンすることを抑制することができる。また、押出ダイ12から押し出す時点で上型50用、下型52用にシート体Aを切断するタイプのように、上型用のシート体を保持して下型用のシート体が押し出されるのを待機する間に上型用のシート体がドローダウンすることや、内側に倒れ込むことを抑制又は防止できる。すなわち、シート体Aの形状(平面形状、厚さ、長さ等)が変化することを抑制できる。この結果、シート体の歩留まりを向上させることができる。
【0068】
また、コンベア26、28、30は、シート体Aの押し出し速度と同速度で駆動されているため、連続的に押し出されるシート体Aが重なることなく、コンベア26、28、30のベルト36を搬送される。したがって、コンベア26、28、30でシート体A、B等を支持する構成としても、シート体A、Bの歩留まりが低下することを防止できる。
【0069】
さらに、コンベア26、28、30は、ベルト36の下部にヒータ38を備えているため、ベルト36上に載置されたシート体A〜Dを加熱することができる。したがって、コンベア26、28、30上でシート体A〜Dが温度低下して成形に支障を来すことを抑制又は防止できる。
【0070】
なお、「加熱」とは、低下した温度を回復させる(押し出されたときの温度に戻す)ものであっても良いし、押し出されたときの温度よりも高温にするものでも良い。
【0071】
さらにまた、シート体Bが上型50、下型52に真空賦形された状態(静止状態)でカッタ64によって切断されているため、安定的に切断でき、成形品Eの歩留まりが向上する。
【0072】
なお、「静止状態で切断」とは、シート体が受け台等で支持され、かつ停止状態で切断されることをさす。
【0073】
また、金型18に搬送するまで上型50用と下型52用の一枚のシート体Bとして搬送するため、吸着により使用不可となる部分がシート体Bの押出方向前後端のみで済み、成形品Eの歩留まりが向上する。
【0074】
特に、上型50用、下型52用に二枚のシート体C、Dに分離されていた場合には、それぞれのシート体C、Dの前後端を吸着保持するため計4か所となっていた使用不可となる部分が2か所で済み、製造効率が向上する。
【0076】
本発明の第2実施形態に係る中空体の製造装置および製造方法について
図9を参照して説明する。第1実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その製造方法も含めて説明を省略する。
【0077】
中空体の製造装置80では、コンベア30上にシート体Bを上型50用と下型52用に切断するカッタ64を備える。
【0078】
また、コンベア30上には、カッタ64によって切断されたシート体C、Dをそれぞれ搬送するための搬送装置16A、16Bが備えられている。搬送装置16A、16Bはそれぞれ吸着パッド40A、40Bを備え、シート体C、Dの前後端を吸着保持してそれぞれを上型50、下型52上に搬送する構成である。
【0079】
このように構成された中空体の製造装置80では、コンベア30のベルト36上の所定位置で停止されたシート体Bをカッタ64で切断することにより、上型50用のシート体Cと下型52用のシート体Dとに分離される。各シート体C、Dは、それぞれ搬送装置16A、16Bの吸着パッド40A、40Bで上型50、下型52上に搬送される。
【0080】
このようにコンベア30のベルト36上でシート体Bを支持し、なおかつ静止した状態でシート体C、Dに切断できるため、切断不良による歩留まりの低下が抑制又は防止され、樹脂燃料タンクの製造効率が向上する。
【0081】
なお、本実施形態では、シート体C、Dに対してそれぞれ搬送装置16A、16Bを設けたものであったが、搬送装置16Aのみとし、シート体C、Dを金型18に逐次搬送する構成でも良い。
【0083】
本発明の第2実施形態に係る中空体の製造装置および製造方法について
図10を参照して説明する。第1実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その製造方法も含めて説明を省略する。
【0084】
中空体の製造装置90では、シート体Bを最後まで切断せずに成形品Eを製造する(
図10参照)。このようにシート体Bを成形品Eを製造するまで切断しないで製造することによって、切断による歩留まりの低下を回避することができ、樹脂燃料タンクの製造効率を向上させることができる。
【0085】
なお、一連の実施形態において、押出ダイ12のダイコア22は溶融樹脂をシート状に成形するものとしたが、円筒状の溶融樹脂(いわゆるパリソン)を成形して切り開くことによってシート状とするものでも良いし、分流によりシート状にするものでも良い。
【0086】
また、一連の実施形態では、吸着パッド40A、40Bで吸着することによってシート体Bあるいはシート体C、Dをコンベア30から金型18に搬送していたが、クランプで把持することによって搬送しても良い。
【0087】
さらに、一連の実施形態では、コンベア26、28、30で押出ダイ12から押し出されるシート体A、Bを支持したが、他の平面台でも良い。なお、コンベア等の平面の受け台は、一連の実施形態のように水平に限定されるものではなく、傾斜したものでも良い。
【0088】
さらにまた、一連の実施形態では、押出ダイ12の押出速度と同速度でコンベア26等を駆動していたが、押出ダイ12とコンベア26等受け台の相対速度を押出速度と同速度にする構成でも良い。さらに、相対速度が押出速度と異なっていても良い。
【0089】
またさらに、一連の実施形態では、カッタ64による切断は、一体長さであるシート体Bを上型50、下型52用にシート体C、Dに分離するものであったが、これに限定する趣旨ではない。他の切断であっても安定的に切断することによって歩留まりを向上させる効果がある。
【0090】
また、一連の実施形態では、樹脂燃料タンクの製造方法および製造装置について説明したが、他の中空体の製造方法および製造装置であれば適用することができる。