特開 2023-173498 成形型、およびチップモールド成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173498

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】成形型、およびチップモールド成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/36 20060101AFI20231130BHJP

   B29C 43/18 20060101ALI20231130BHJP

   B29C 43/34 20060101ALI20231130BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

B29C43/36 ZAB

B29C43/18

B29C43/34

B29C33/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085792

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 浩

(72)【発明者】

【氏名】松永 浩利

【テーマコード（参考）】

4F202

4F204

【Ｆターム（参考）】

4F202AA50

4F202AC00

4F202AD05

4F202AD19

4F202AH26

4F202AH27

4F202AH51

4F202AJ08

4F202AM33

4F202AR07

4F202CA09

4F202CB01

4F202CD22

4F202CK32

4F202CK52

4F202CK59

4F204AD05

4F204AD19

4F204AJ08

4F204AM33

4F204FA01

4F204FB01

4F204FB11

4F204FN11

4F204FQ15

(57)【要約】

【課題】バリの発生を抑制できる成形型、およびこの成形型を用いたチップモールド成形品Ｗの製造方法を提供する。
【解決手段】本開示に係る成形型は、チップとバインダーとを含む材料が充填される枠状の第１型と、前記第１型に向けて移動する第２型と、を備える。前記第１型は、前記材料が置かれる底部と、前記底部上を、前記材料が前記底部に置かれる初期位置から前記材料を圧縮する圧縮位置まで、前記枠状の前記第１型の内側に向けた方向である第１方向にスライドするスライド部と、前記スライド部を案内する第１案内部と、を有する。前記第１案内部は、前記スライド部が前記底部から離れる方向である第２方向の移動を規制する第１規制部を含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チップとバインダーとを含む材料が充填される枠状の第１型と、
前記第１型に向けて移動する第２型と、
を備え、
前記第１型は、
前記材料が置かれる底部と、
前記底部上を、前記材料が前記底部に置かれる初期位置から前記材料を圧縮する圧縮位置まで、前記枠状の前記第１型の内側に向けた方向である第１方向にスライドするスライド部と、
前記スライド部を案内する第１案内部と、
を有し、
前記第１案内部は、前記スライド部が前記底部から離れる方向である第２方向の移動を規制する第１規制部を含む、
成形型。

【請求項2】

前記第１型は、金属材料で形成され、
前記スライド部は、前記第１規制部と対向する対向面を含み、
少なくとも前記第１規制部および前記対向面は、前記金属材料よりも硬度の高い高硬度層が形成される、
請求項１に記載の成形型。

【請求項3】

前記第１型は、前記第２型を前記第１方向に案内する第２案内部を有し、
前記第２案内部は、前記第１方向に向かうほど前記底部に近づく方向に傾斜する傾斜面と、前記底部と鉛直な鉛直面と、を含む、
請求項１に記載の成形型。

【請求項4】

前記第１型および前記第２型は、金属材料で形成され、
前記第２型は、前記傾斜面、および前記鉛直面と接触する接触面を有し、
少なくとも前記傾斜面、前記鉛直面、および前記接触面は、前記金属材料よりも硬度の高い高硬度層が形成される、
請求項３に記載の成形型。

【請求項5】

前記圧縮位置において前記第１方向と反対方向の前記スライド部の移動を規制する第２規制部をさらに備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の成形型。

【請求項6】

請求項１に記載の成形型に前記材料を投入し、
前記スライド部および前記第２型により前記材料を圧縮する、
チップモールド成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成形型、およびこの成形型を用いたチップモールド成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発泡樹脂などによって形成されるチップとバインダーとを含んだ材料を圧縮し、チップモールド成形品を成形する成形型が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の成形型は、上型と下型を有し、上型と下型の間に材料を投入したのち、材料を圧縮することによって、チップモールド成形品を形成する。このようなチップモールド成形品は、例えば、アームレストや椅子のクッション材として使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８-７２０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような成形型では、スライド型を用いる。スライド型を用いる場合、チップがスライド型の可動部に挟まることを抑制する必要がある。チップがスライド型に挟まると、挟まった部分がチップモールド成形品のバリとなる。特許文献１ではこのような点については開示していない。

【0005】

本開示の課題は、バリの発生を抑制できる成形型、およびこの成形型を用いたチップモールド成形品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る成形型は、チップとバインダーとを含む材料が充填される枠状の第１型と、前記第１型に向けて移動する第２型と、を備える。前記第１型は、前記材料が置かれる底部と、前記底部上を、前記材料が前記底部に置かれる初期位置から前記材料を圧縮する圧縮位置まで、前記枠状の前記第１型の内側に向けた方向である第１方向にスライドするスライド部と、前記スライド部を案内する第１案内部と、を有する。前記第１案内部は、前記スライド部が前記底部から離れる方向である第２方向の移動を規制する第１規制部を含む。

【0007】

また、本開示に係るチップモールド成形品の製造方法は、上記の成形型に前記材料を投入し、前記スライド部および前記第２型により前記材料を圧縮する。

【0008】

この成形型によれば、第１案内部によって底部からスライド部が離れることを抑制できる。この結果、底部とスライド部との間にチップが入り込み、バリが発生することを抑制できる。したがって、このような製造方法によって製造されたチップモールド成形品は、バリが少ない。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、バリの発生を抑制できる成形型、およびこの成形型を用いたチップモールド成形品の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態における成形型の側面図。

【図2】本開示の実施形態における成形型の上面図。

【図3】本開示の実施形態における成形型の作動を示す上面図。

【図4】本開示の実施形態における成形型の作動を示す側面図。

【図5】本開示の実施形態におけるチップモールド成形品を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。成形型１は、図１、図２に示すように、下型（第１型の一例）２と、上型（第２型の一例）４と、スライドロック（第２規制部の一例）６と、を備える。本実施形態では、チップモールド成形品Ｗとして図５に示すようなアームレストのクッション部分を製造する成形型１を例に説明する。しかし、チップモールド成形品Ｗは、アームレストに限定されるものではなく、例えば椅子のクッション部分など種々のクッション部分であってもよい。

【0012】

図１に示すように、下型２は、底部８と、複数のスライド部１０と、固定壁１２と、複数の支柱（第１案内部の一例）１４と、テーパーガイド（第２案内部の一例）１６と、を有する。図２に示すように、下型２は、複数のスライド部１０および固定壁１２によって囲まれた枠状の型の下が、底部８によって塞がれた型である。

【0013】

図１に示すように、底部８は、チップモールド成形品Ｗの下部形状Ｗ１（図５参照）または上部形状Ｗ２（図５参照）を成形するためのアルミニウムなどの金属材料によって形成される型部材である。底部８は、下部フレーム８ａに水平に支持される。図２に示すように、底部８の上面８ｂには、チップモールド成形品Ｗの基材Ｍが載置される。また底部８の上面８ｂには、下型２の枠状部分に流し込まれたチップとバインダーを含む材料が置かれる。本実施形態における材料は、チップとバインダーが混合された混合材料を例に説明するが、材料は、例えば、チップにバインダーを予め付着させた材料であってもよい。底部８には、複数の貫通孔８ｃが設けられる。複数の貫通孔８ｃには、後述する上型４の蒸気噴射孔４ｆから噴出する蒸気が流れる。蒸気は、材料に含まれるバインダーを融解しチップ同士を接着する。

【0014】

図１および図２に示すように、複数のスライド部１０は、底部８の上面８ｂをスライドするアルミニウムなどの金属材料によって形成された厚みのある板状の型部材である。複数のスライド部１０は、チップモールド成形品Ｗの左右部形状Ｗ３（図５参照）および前部形状Ｗ４（図５参照）を成形する。スライド部１０は、材料が底部８に置かれる初期位置Ｉから材料を圧縮する圧縮位置Ｐまで、下型２の枠状部分の中央に向けた方向であるスライド方向（第１方向の一例）にスライドする。図２に示すように、本実施形態では、複数のスライド部１０は、前スライド壁１０ａ、右スライド壁１０ｂ、および左スライド壁１０ｃ（以下明細書において各スライド壁と記す）を有する。各スライド壁は、支柱１４によって支持されるとともに、スライド方向に案内される。本実施形態では各スライド壁は、工場エアーなどの圧縮空気によって作動する空圧シリンダー式のアクチュエータ２０に接続され、初期位置Ｉから圧縮位置Ｐまで往復運動が可能である。しかし、アクチュエータ２０は、油圧式、電気式など種々の方法によるものであってもよい。

【0015】

図１に示すように、各スライド壁の上部には、材料を投入する際に下型２の枠状部分からあふれることを防止する囲板１１が設けられる。本実施形態では、囲板１１は、各スライド壁よりも薄い板金によって形成される。しかし、囲板１１は、樹脂部材などの板金と異なる部材であってもよい。

【0016】

図１および図２に示すように、固定壁１２は、下型２の後方壁面を構成するアルミニウムなどの金属材料で形成される厚みのある板状の型部材である。固定壁１２は、チップモールド成形品Ｗの後部形状Ｗ５を成形する。本実施形態では、下型２の枠状の前方、右方、左方が各スライド壁によってスライド可能に構成され、後方のみが固定壁１２によって固定された壁で構成される。

【0017】

支柱１４は、各スライド壁に沿って上方に延び、各スライド壁を支持するとともに各スライド壁をスライド方向に案内する。支柱１４は、底部８と一体に形成されてもよい。本実施形態では、支柱１４は、下型２の枠状部分の４つの隅に配置される。図１の前側に拡大して示すように、支柱１４の端面１４ａは、端面１４ａと対向する各スライド壁の対向面１０ｄの形状と略同一形状となるように形成される。

【0018】

図１および図２に示すように、本実施形態では、前スライド壁１０ａ、右スライド壁１０ｂ、および左スライド壁１０ｃのそれぞれの両端に対向面１０ｄが設けられる。各スライド壁は、各対向面１０ｄが支柱１４の端面１４ａと面接触することによって、スライド方向に案内される。具体的には、図２に示すように、前スライド壁１０ａは、前方の左右の支柱１４の左面および右面に位置する端面１４ａによって案内される。右スライド壁１０ｂは、前方の右側の支柱１４の後面、および後方の右側の支柱１４の前面に位置する端面１４ａによって案内される。左スライド壁１０ｃは、前方の左側の支柱１４の後面、および後方の左側の支柱１４の前面に位置する端面１４ａによって案内される。

【0019】

図１の前側の拡大図および図２に示すように、支柱１４は、アンダーカット（第１規制部の一例）１８を含む。本実施形態のアンダーカット１８は、各スライド壁が底部から離れる方向である離間方向（第２方向の一例）に移動することを規制する。このため、アンダーカット１８は、端面１４ａの一部に各スライド壁の対向面１０ｄを底部に押し返す（押圧する）方向に形成される。本実施形態では、離間方向が上方であり、アンダーカット１８は、端面１４ａの一部が底部８に向けて下方に向けたＲ形状の面である。しかし、アンダーカット１８は、底部８に向けて各スライド壁を押し返す（押圧する）方向に形成される面であればよく、必ずしもＲ形状である必要はない。また、本実施形態では、支柱１４のすべての端面１４ａにアンダーカット１８を設け、合計６箇所設けている。しかし、アンダーカット１８は少なくとも１箇所以上あればよい。

【0020】

対向面１０ｄの少なくともアンダーカット１８部分には、高硬度層が設けられる。高硬度層は、下型２を形成するアルミニウムなどの金属材料よりも硬度の高い層である。本実施形態では、高硬度層はアルミニウムに対して無電解ニッケルメッキ処理を施すことによって形成される。高硬度層は、このほか対向面１０ｄにも設けてもよい。このように高硬度層をもうけることによって、各スライド壁がスライドした際の各スライド壁の対向面１０ｄと端面１４ａとの摩擦によって発生する摩耗を抑制できる。

【0021】

テーパーガイド１６は、上型４を下型２の枠状部分の中央に向けて案内するためのガイドである。図１の後側に拡大して示すように、テーパーガイド１６は、枠状部分の中央に向けたスライド方向に向かうほど、底部８に近づく方向に傾斜するテーパー面（傾斜面の一例）１６ａと、底部８と鉛直な鉛直面１６ｂと、を有する。本実施形態では、テーパーガイド１６は、各スライド壁の上部、および固定壁１２の上部に固定される。すなわち、本実施形態ではテーパーガイド１６は、前側、後側、右側、左側の４つ設けられる。テーパーガイド１６の鉛直面１６ｂは、各スライド壁および固定壁１２の枠状部分の内側面（図１では後側拡大図の内側面１２ａ参照）と、上下方向にみて略同一、もしくは内側面１２ａよりもやや内側（第１方向側）に出っ張ってもよい。また、テーパー面１６ａおよび鉛直面１６ｂには、高硬度層が設けられる。本実施形態では高硬度層は、アンダーカット１８と同様に、テーパー面１６ａおよび鉛直面１６ｂに無電解ニッケルメッキ処理を施すことによって形成される。

【0022】

図１に示すように、上型４は、下型２に向かって下降し、テーパーガイド１６に案内されて下型２の枠状部分に収まる。上型４は、このように下型２の枠状部分に収まることによって、底部８との間で材料を挟み込んで圧縮し、チップモールド成形品Ｗの上部形状Ｗ２（図５参照）もしくは下部形状Ｗ１（図５参照）を形成する。したがって上型４の下面４ｂは、チップモールド成形品Ｗの下部形状Ｗ１または上部形状Ｗ２に合わせて形成される。本実施形態では、例えばチップモールド成形品Ｗの上部形状Ｗ２に含まれる凹部Ｇ（図５参照）の形状に合わせて、上型４の下面４ｂに凸部４ｃが設けられる。上型４の４つの側面（接触面の一例）４ａには、高硬度層が形成される。このように、上型４の側面４ａに高硬度層を形成することによって、上型４がテーパーガイド１６に案内される際の、テーパー面１６ａおよび鉛直面１６ｂと側面４ａとの摩擦によって発生する摩耗を抑制できる。本実施形態では高硬度層は、アンダーカット１８と同様に、側面４ａに無電解ニッケルメッキ処理を施すことによって形成される。なお、高硬度層は側面４ａのみならず、下型２の全体に施してもよい。また、本実施形態では側面４ａとテーパーガイド１６が接触する例を用いて説明したが、上型４は、側面４ａと別に接触面を設けてもよい。上型４の下面４ｂには、蒸気を噴出する蒸気噴射孔４ｆが設けられる。

【0023】

上型４は、上部フレーム４ｄに固定され、上部フレーム４ｄは上下方向にのび上部フレーム４ｄを上下方向に移動可能に支持する脚４ｅに接続される。上部フレーム４ｄは、工場エアーなどの圧縮空気によって作動する空圧シリンダー式のアクチュエータ２２に接続され、型開き位置Ｏから、上下方向の圧縮位置Ｐｔ（図４参照）まで移動する。

【0024】

スライドロック６は、各スライド壁が圧縮位置Ｐにあるときに、各スライド壁がスライド方向と反対側に移動することを規制するための部材である。本実施形態では、スライドロック６は、上部フレーム４ｄから下方に向かって延びる棒状部材である。図２に示すように、スライドロック６は、各スライド壁が圧縮位置Ｐにあるときに各スライド壁の外側の壁面に設けられたロック壁１０ｅと接触し、各スライド壁がスライド方向と反対側に移動することを規制する。なお、本実施形態では右スライド壁１０ｂ、および左スライド壁１０ｃに対応するスライドロック６をそれぞれ１つずつ設けたが、全てスライド壁にスライドロック６を設けてもよいし、一つのスライド壁に２つ以上のスライドロック６を設けてもよい。

【0025】

次に図３、および図４を用いて成形型１を用いたチップモールド成形品Ｗの製造方法について説明する。

【0026】

図３（ａ）に示すように、まず各スライド壁が初期位置Ｉにあるときに、基材Ｍをセットする。基材Ｍをセットすると、図３（ａ）のドットで示すように下型２の枠状部分に材料を投入する。このとき、図４（ａ）に示すように、上型４は、型開き位置Ｏにある。

【0027】

次に、図３（ｂ）に示すように、各スライド壁を圧縮位置Ｐに向けてスライド方向に移動させる。このとき、図３（ｃ）に示すように、前スライド壁１０ａは、右スライド壁１０ｂおよび左スライド壁１０ｃよりも遅れて圧縮位置Ｐに到達する。このように隣り合うスライド壁（例えば前スライド壁１０aと右スライド壁１０b）のスライドに時間差を設けることで、材料が両スライド壁１０a、１０bの間に挟まりにくくなって、チップモールド成形品Ｗのバリの発生を防ぐことができる。各スライド壁を移動させるタイミングは、適宜変更してもよい。

【0028】

各スライド壁がスライド方向にスライドする際は、右スライド壁１０ｂ、および左スライド壁１０ｃの底面が、底部８の上面８ｂを滑りながら移動する。このような各スライド壁の底面と、底部８の上面８ｂとの間に隙間があると、材料がこの隙間に入り込む。隙間に入り込んだ材料は、チップモールド成形品Ｗのバリとなる。しかし、本開示の成形型１では、アンダーカット１８によって各スライド壁を底部に向けて押し返す（押圧する）ことができる。これによって、各スライド壁の底面と、底部８の上面８ｂとの間に隙間が生じることを抑制できる。さらに、本実施形態では、対向面１０ｄおよび端面１４ａに高硬度層を有する。これによって、アンダーカット１８の摩耗を抑制できる。この結果、底部８と各スライド壁の底面との間に隙間が発生することをさらに抑制できる。

【0029】

図３（ｃ）に示すように、各スライド壁が圧縮位置Ｐまで移動すると、図４（ｂ）に示すように、上型４が型開き位置Ｏから圧縮位置Ｐｔまで移動する。このとき上型４は、テーパーガイド１６によって、下型２の枠状部材の中央に向かって位置合わせをしながら、下型２に向かって案内される。これによって、上型４が下型２に対して円滑に入り込む。この結果、上型４と下型２の隙間を小さくすることができる。このため、チップモールド成形品Wに発生するバリを抑制できる。さらに、図３（ｃ）に示すように、上型４が圧縮位置Ｐｔまで降下する間、スライドロック６がロック壁１０ｅと接触しながら降りる。これによって、上型４が材料を圧縮する間に各スライド壁がスライド方向と反対方向に移動することを規制する。この結果、チップモールド成形品Ｗを規定の形状に精度よく製造できる。

【0030】

図４（ｂ）に示すように、上型４が圧縮位置Ｐｔまで降下すると、上型４の蒸気噴射孔４ｆから蒸気を噴射し、材料中のバインダーが溶かし、チップモールド成形品Ｗが形成される。その後、上型４を型開き位置Ｏに戻すとともに、各スライド壁を初期位置Ｉに戻し、チップモールド成形品Ｗを取り出し可能な状態にする。

【0031】

このような成形型１によれば、アンダーカット１８によって各スライド壁が底部８から離れることが抑制される。この結果、底部８と各スライド壁との間にチップが入り込みバリが発生すること抑制できる。また、このような製造方法によって製造されたチップモールド成形品Ｗは、バリが少ない。

【0032】

以上説明した通り、本開示によれば、バリの発生を抑制できる成形型、およびこの成形型を用いたチップモールド成形品Ｗの製造方法を提供できる。

【0033】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0034】

例えば、上記実施形態では、高硬度層は無電解ニッケルメッキ処理によって形成したが本開示はこれに限定されるものではない。高硬度層は、アルミニウムなどで形成される下型２や上型４の硬度よりも高い硬度の層を形成さできればよい。このため、高硬度層は、例えば、焼き入れなどその他の方法によって形成されてもよい。

【0035】

また、上記実施形態では、下型２の枠状の前方、右方、左方が各スライド壁によってスライド可能に構成され、後方のみが固定壁１２によって固定された壁で構成される例を用いて説明したが、本開示の成形型１はこれに限定されるものではない。スライド部１０の構成はこれに限定されるものでなく、チップモールド成形品Ｗの形状に合わせて、３つ以上のスライド壁を設けてもよい。いずれにせよ、スライド部１０の構成は、チップモールド成形品Ｗの形状に合わせて、適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ ：成形型
２ ：下型（第１型の一例）
４ ：上型（第２型の一例）
４ａ ：側面（接触面の一例）
６ ：スライドロック（第２規制部の一例）
８ ：底部
１０ ：スライド部
１０ｄ ：対向面
１４ ：支柱（第１案内部の一例）
１６ ：テーパーガイド（第２案内部の一例）
１６ａ ：テーパー面（傾斜面の一例）
１６ｂ ：鉛直面
１８ ：アンダーカット（第１規制部の一例）
Ｉ ：初期位置
Ｐ ：圧縮位置
Ｗ ：チップモールド成形品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】