(57)【要約】【課題】  射出発泡成形によって厚み方向に貫通した貫通孔を有する発泡樹脂成形品を製造する際に、上記貫通孔が全長に亘って同一径であってスキン層により被覆された孔となるように成形することができる射出発泡成形用金型を提供する。【解決手段】  固定金型１と可動金型２との対向面におけるいずれか一方に駒部材収容穴５を設けて、この駒部材収容穴５に、頭部4aとこの頭部4aの先端面中央部に突設され且つ成形品Ａの厚みに等しい長さを有する棒状体4bとからなる駒部材４の該頭部4aを摺動自在に内装すると共にこの頭部4aの基端面をコイルスプリング６により常時押圧してあり、型締め後に発泡性溶融樹脂を充填してこの溶融樹脂が接するキャビティ３の内面や棒状体4bの周面にスキン層８を形成したのち、可動金型２を後退させて上記棒状体4bにより貫通孔ａを設けた発泡樹脂成形品Ａを得るように構成している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と可動金型とを型締めしてこれらの金型の合わせ面間で形成されたキャビティ内に発泡剤を含む溶融樹脂を充填することにより発泡成形する射出発泡成形金型において、固定金型と可動金型との対向面のいずれか一方に駒部材収容穴を設けて、この穴内に、頭部の先端面に成形すべき製品の厚みに等しい長さを有する棒状体を突設してなる駒部材の該頭部を摺動自在に嵌合させていると共に、上記駒部材の背面を押圧して上記棒状体の先端面を他方の金型の対向面に常時押し付けている押圧手段を上記穴内に配設していることを特徴とする射出発泡成形用金型。
【請求項２】
固定金型と可動金型とのいずれか一方に、駒部材を収容する穴を複数個設けて、各穴に背面を押圧手段により常時押圧されている駒部材の頭部を摺動自在に嵌合させていることを特徴とする請求項１に記載の射出発泡成形用金型。
【請求項３】
押圧手段は、コイルスプリング又は流体圧シリンダからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出発泡成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にスキン層を有し且つ厚み方向に貫通孔を設けた発泡樹脂成形品の成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の内装部品においては、計量化を図るために発泡樹脂成形品が広く使用されている。このような発泡樹脂成形品の製造方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、固定金型と可動金型とを型締めしてこれらの金型の合わせ面間で形成されたキャビティ内を発泡抑制圧力に保持した状態で発泡剤を含んだ溶融樹脂をキャビティ内に充填して金型の内面と接する樹脂を冷却させることによりスキン層を形成し、しかるのち、可動金型を後退させてキャビティ内の容積を増大させると共にキャビティ内を減圧させることにより、溶融樹脂を発泡させて上記スキン層により被覆された発泡樹脂よりなるコア層を形成する方法が広く採用されている。
【０００３】
さらに、この特許文献１には、上記のような成形方法によれば、可動金型を後退させてキャビティの容積を拡大させた際に、可動金型が後退するに従ってキャビティの内周壁面がその後退方向に幅広くなるが、その内周壁面に接して形成されている上記スキン層部分は溶融樹脂の発泡圧ではその変動に追随して伸長させることができず、その結果、キャビティの隅角部に接していたスキン層が隅角部から離脱して該隅角部に隙間が発生し、得られた製品の周縁角部が面取りされた形状となることが記載されている。
【０００４】
そのため、固定金型の外周部に凹部を設け、この凹部にスプリングにより可動金型側に押圧されている押圧部材を摺動自在に収容し、その押圧部材の先端面外周部を可動金型の周壁頂面に上記スプリング力によって常時押し付けた状態にすると共に先端面内周部をキャビティの外周縁部に臨ませた状態にして、可動金型が後退してもキャビティの内周壁面を拡幅方向に変動させることなく溶融樹脂の充填時の幅に保持させることにより、キャビティの隅角部に形成されたスキン層が隅角部から離脱することなく成形することができるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような成形用金型では、厚み方向にネジ等の取付孔となる貫通孔を設けた発泡樹脂成形品の成形には適さない。通常、このような貫通孔を設けた発泡樹脂成形品を得るには、図７に示すように、キャビティ13を形成した固定金型11と可動金型12との対向面において、固定金型11側に短い棒状突起14を突設してこれらの金型11、12を閉止した際にこの棒状突起14の先端面を可動金型12の対向面に当接させた状態とし、この状態でキャビティ13内に溶融樹脂を充填して金型11、12の内面及び棒状突起14と接する樹脂を冷却させることによりスキン層18を形成し、しかるのち、可動金型12を後退させてキャビティ13内の容積を増大させると共にキャビティ13内を減圧させることにより、溶融樹脂を発泡させて上記スキン層18により被覆された発泡樹脂よりなるコア層19を形成しているが、この成形方法によれば、上記棒状突起14の周面に形成されたスキン層18が可動金型12と共に棒状突起14を後退させた際に、棒状突起14の抜き跡によって形成された貫通孔ａの孔壁となるが、このスキン層18によって被覆されている孔壁の長さ（金型対向面間の幅）は可動金型12が後退する前の長さであるため、可動金型12を後退させると、棒状突起14の基端隅角部と該棒状突起14の先端が当接している部分のスキン層18が図８に示すように離脱して隙間が発生するといった問題点がある。
【０００７】
同様に、上記特許文献１に記載された凹部を上記貫通孔ａの形成用小径凹部とし、この小径凹部を可動金型と対向する固定金型の対向面における貫通孔形成部分に設けて、小径凹部に収容されている小径の押圧部材をスプリングにより押圧してその先端面を可動金型の対向面に押し付けた状態にしても、押圧部材が全長に亘って小径凹部に摺動自在に嵌合する同一径に形成されているため、この押圧部材に接する溶融樹脂の冷却により形成されたスキン層の長さが可動金型の後退前における金型対向面間の幅に等しくなっているため、上記固定金型11に突設している棒状突起14による貫通孔成形方法と同じく、スキン層の両端部が面取り状態に拡開し、貫通孔の実質的な長さが製品の厚みよりも短くなってネジ等の取付孔として使用した場合にネジ等に対する保持力が低下すると共に取付孔の開口端が拡開しているので、平面座の確保が困難となるといった問題点が生じる。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、射出発泡成形時において、合成樹脂成形品の厚み方向に貫通する、孔壁がスキン層によって被覆された貫通孔を全長に亘って同一径に形成することができる射出発泡成形用金型を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の射出発泡成形用金型は、請求項１に記載したように、固定金型と可動金型とを型締めしてこれらの金型の合わせ面間で形成されたキャビティ内に発泡剤を含む溶融樹脂を充填することにより発泡成形する射出発泡成形金型において、固定金型と可動金型との対向面のいずれか一方に駒部材収容穴を設けて、この穴内に、頭部の先端面に成形すべき製品の厚みに等しい長さを有する棒状体を突設してなる駒部材の該頭部を摺動自在に嵌合させていると共に、上記駒部材の背面を押圧して上記棒状体の先端面を他方の金型の対向面に常時押し付けている押圧手段を上記穴内に配設していることを特徴とする。
【００１０】
このように構成した射出発泡成形金型において、請求項２に係る発明は、固定金型と可動金型とのいずれか一方に、駒部材を収容する穴を複数個設けて、各穴に背面を押圧手段により常時押圧されている駒部材の頭部を摺動自在に嵌合させていることを特徴とする。    
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、上記押圧手段は、コイルスプリング又は流体圧シリンダからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明によれば、固定金型と可動金型との対向面のいずれか一方に駒部材収容穴を設けて、この穴内に、頭部の先端面に成形すべき製品の厚みに等しい長さを有する棒状体を突設してなる駒部材の該頭部を摺動自在に嵌合させていると共に、上記駒部材の背面をスプリング等からなる押圧手段によって押圧して上記棒状体の先端面を他方の金型の対向面に常時押し付けているので、固定金型と可動金型とを型締めすると、駒部材が押圧手段の押圧力に抗して穴の奥底に向かって移動してその棒状体の基部を穴の開口部内に没入させた状態にすることができる。
【００１３】
従って、これらの金型の合わせ面間で形成されたキャビティ内に発泡剤を含んだ溶融樹脂を充填すると、この溶融樹脂の一部が上記穴の開口部内にも充填されて金型及び上記駒部材の棒状体に接した樹脂の冷却によりスキン層が形成された際に、成形すべき製品の厚みに等しい長さを有する上記棒状体の全長に亘ってスキン層を形成することができる。
【００１４】
しかるのち、可動金型を後退させてキャビティ内の容積を増大させると共にキャビティ内を減圧させることにより、溶融樹脂を発泡させて上記スキン層により被覆された発泡樹脂よりなるコア層を形成した際には、可動金型の後退に従って駒部材の棒状体が可動金型と一体的に移動して、可動金型と固定金型との対向面間の間隔、即ち、容積が増大するキャビティの幅が成形すべき製品の厚みに達した時には、駒部材の棒状体を全長に亘ってこの増大したキャビティ内に突出させた状態にすることができ、この棒状体を被覆しているスキン層もキャビティ内に一体に移動して成形すべき製品の厚みに等しい長さを有するスキン層を形成することができる。
【００１５】
従って、駒部材の棒状体を被覆しているスキン層の両端部を可動金型と固定金型との対向面に形成されたスキン層に対して略直角に連続させることができ、固定金型から可動金型を離型させて製品を得た場合に、駒部材の棒状体の抜き取り跡によって形成された貫通孔を全長に亘ってその孔壁がスキン層により被覆された同一径の孔に形成することができ、この貫通孔をネジ等の取付孔として使用した場合には、ネジ等に対する保持力を確実且つ強固に発揮させることができる。
【００１６】
さらに、請求項２に係る発明によれば、固定金型と可動金型とのいずれか一方に、駒部材を収容した穴を複数個設けているので、複数箇所に孔壁がスキン層により被覆された貫通孔を形成している樹脂発泡成形品を製造することができる。
【００１７】
なお、駒部材を常時押圧する押圧手段としては、コイルスプリングが最も好適に採用することができるが、油圧シリンダや空圧シリンダ等の流体圧シリンダを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】固定金型側に駒部材を設けている射出発泡成形用金型の縦断側面図。
【図２】可動金型を後退させた状態の縦断側面図。
【図３】得られた製品の縦断面図。
【図４】可動金型側に駒部材を設けている射出発泡成形用金型の縦断側面図。
【図５】可動金型を後退させた状態の縦断側面図。
【図６】複数箇所に貫通孔を設けている製品の簡略正面図。
【図７】貫通孔を有する製品を製造する従来の射出発泡成形用金型の縦断側面図。
【図８】可動金型を後退させた状態の縦断側面図。
【図９】得られた製品の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は型締めした状態の射出発泡成形用金型の縦断側面図であって、キャビティ３を形成するための凹部を設けている固定金型１と、この固定金型１の凹部に摺動自在に挿嵌させて固定金型１との合わせ面間で上記キャビティ３を形成する可動金型２とからなり、この可動金型２に対向する固定金型１の面1aの所定部分に後述する駒部材４の頭部4aを摺動自在に挿嵌させている所定深さの駒部材収容穴５を固定金型１の背面側に向かって設けている。なお、この駒部材収容穴５の断面形状は円形であっても矩形状、或いはその他の形状であってもよい。
【００２０】
駒部材４は、上記収容穴５の断面形状と同大、同形であって駒部材収容穴５の深さよりも厚みが薄い頭部4aと、この頭部4aにおける上記可動金型２に面した先端面の中央部に可動金型２に向かって突設した断面円形の棒状体4bとから構成され、この棒状体4bは、上記射出発泡成形用金型によって発泡樹脂成形品Ａを製造する際に、この発泡樹脂成形品Ａの所定箇所に厚み方向に貫通する、即ち、表裏面間に貫通する貫通孔ａを形成するために設けられてあり、頭部4aよりも小径であって、その長さは製造される上記発泡成形品Ａの厚みに等しい長さに形成されている。
【００２１】
さらに、駒部材４における頭部4aの背面と上記駒部材収容孔５の孔底面との間に鋼製のコイルスプリング６を圧縮した状態で介在させて、このコイルスプリング６により駒部材４を常時、押圧してあり、頭部4aから突出した棒状体4bの先端面を対向する可動金型２の面2aに押し付けた状態を維持するように構成している。
【００２２】
このように構成した射出発泡成形用金型を使用して発泡樹脂成形品Ａを成形する方法について説明すると、まず、上記固定金型１と可動金型２とを射出成形機の金型取付フレーム（図示せず）にそれぞれ対向した状態で装着したのち、可動金型２を固定金型１側に移動させて図１に示すように型締めする。この時、固定金型１側に設けている駒部材４の棒状体4bの先端面が可動金型２の面2aによって押圧されて、駒部材４の頭部4aがコイルスプリング６を圧縮させながら駒部材収容穴５内を孔底側に向かって移動して型締めが完了した際には、キャビティ３内は発泡抑制圧力に保持されると共に、駒部材４の頭部4aの先端面が可動金型２と対向している固定金型１の面1aから駒部材収容穴５内に没入した状態となり、従って、駒部材４の頭部4aの先端面中央部に突設している棒状体4bの基部側も駒部材収容穴５の開口端から穴内に進入した状態となって駒部材収容穴５の開口端から穴内に進入している棒状体4bの基部側の周面と駒部材収容穴５の穴壁面との間に棒状体4bを中心とする環状の空間部７が形成される。
【００２３】
次いで、固定金型１に設けているゲート（図示せず）を通じて、発泡剤を混練しているポリプロピレン樹脂等の溶融樹脂を所定の射出圧力でもってキャビティ３内に射出、充填すると、キャビティ３の内面と接した部分、即ち、固定金型１と可動金型２との対向面1a、2aと、これらの対向面の周縁間のキャビティ３の内周壁面3aおよび固定金型１の面1aから直角に窪んでいる駒部材収容穴５の開口部の穴壁面5aとに樹脂の冷却固化によるスキン層８が形成されると共に、駒部材収容穴５の上記穴壁面5aに連なった駒部材４の頭部4aの先端面から棒状体4bの周面全面に亘ってスキン層８が形成される。
【００２４】
しかるのち、可動金型２を、この可動金型２と固定金型１との対向面1a、2a間の幅が図２に示すように、成形すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに相当する幅間隔となるまで後退させると、キャビティ３の容積が増大してキャビティ３内が減圧されて樹脂が発泡し、スキン層８で覆われた発泡樹脂からなるコア層９を有する発泡樹脂成形品Ａが得られる。
【００２５】
この発泡樹脂形成品Ａの成形時において、上記のように可動金型２を後退させていくと、この可動金型２のキャビティ３に面している面2aにコイルスプリング６の弾発力によって先端面を押し付けている駒部材４における棒状体4bがその先端を可動金型２の上記面2aに押し付けた状態でこの棒状体4bを突設している頭部4aが駒部材収容穴５内で摺動しながら駒部材４が可動金型２と一体的に可動金型２の後退方向に移動し、可動金型２の後退が停止して固定金型１と可動金型２との対向面間の幅が製造すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しい幅に達すると、棒状体4bを突設している駒部材４の先端面がキャビティ３に面した固定金型１の面1aと面一となり、棒状体4bが駒部材４の先端面と可動金型２の面2a間に位置してこの棒状体4bに被覆しているスキン層部分8aが発泡樹脂成形品Ａを厚み方向に貫通した状態となる。
【００２６】
この際、棒状体4bの長さが成形すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しい長さに形成されていると共に、可動金型２を固定金型１側に移動させて図１に示すように型締めした状態においては、その基部側が駒部材収容穴５の開口部内に没入していて、この状態で溶融樹脂の充填により、キャビティ３の内面と共にその周面にスキン層８を全長に亘って形成されてあり、その上、キャビティ３内に充填した溶融樹脂は、駒部材収容穴５部分においては、棒状体4bの周りの溶融樹脂部分の厚みは、既に、可動金型２を後退させた後の製造すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しくなっているので、可動金型２の後退による樹脂の発泡時には、その厚みを保持したまま駒部材４と一体に移動して、棒状体4bの基部側の周面と駒部材収容穴５の穴壁面との間の環状の空間部７内に充填している溶融樹脂部分がキャビティ３内に押し出され、棒状体4bを被覆しているスキン層部分8aには可動金型２の移動による引張力は何等作用することなく、棒状体4bの先端および基端からそれぞれ可動金型２の面2aと、固定金型１の面1aに面一となった駒部材４の頭部4aの先端面とに直角に連なったスキン層８を形成することができる。
【００２７】
こうして製造された発泡樹脂成形品Ａを型開きして金型から取り出すと、図３に示すように、棒状体4bの抜き跡によってこの発泡樹脂成形品Ａにスキン層8aによって被覆された貫通孔ａが設けられてあり、且つ、この貫通孔ａは全長に亘って同一径に形成されていて、ネジ等の取付孔として使用した場合には、ネジ等に対して強固な保持力を発揮することができる。
【００２８】
以上の実施例においては、駒部材収容穴５を固定金型１側に設けているが、図４に示すように、可動金型２側に設けてもよい。具体的には、固定金型１に対向する可動金型２の面2aの所定部分に駒部材４の頭部4aを摺動自在に挿嵌させている所定深さの駒部材収容穴５を設けていると共に駒部材４の頭部4aの先端面中央部に製造すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しい長さを有する棒状体4bを突設してあり、さらに、駒部材４における頭部4aの背面と上記駒部材収容孔５の孔底面との間に鋼製のコイルスプリング６を圧縮した状態で介在させて、このコイルスプリング６により駒部材４を常時、押圧して頭部4aから突出した棒状体4bの先端面を対向する固定金型１の面1aに押し付けた状態を維持するように構成している。
【００２９】
このように構成したので、可動金型２を固定金型１側に移動させて図４に示すように型締めすることにより、キャビティ３内を発泡抑制圧力に保持すると共に、駒部材４の頭部4aの先端面が固定金型１と対向している可動金型２の面2aから駒部材収容穴５内に没入した状態にして駒部材収容穴５の開口端から穴内に進入している棒状体4bの基部側の周面と駒部材収容穴５の穴壁面との間に棒状体4bを中心とする環状の空間部７を形成する。
【００３０】
次いで、発泡剤を含んでいる溶融樹脂をキャビティ３内に射出、充填すると、キャビティ３の内面と接した部分に上記実施例と同様に樹脂の冷却固化によるスキン層８が形成されると共に、可動金型２の面2aから直角に窪んでいる駒部材収容穴５の開口部の穴壁面5aとこの穴壁面5aに連なった駒部材４の頭部4aの先端面から棒状体4bの周面全面に亘ってスキン層８が形成される。
【００３１】
しかるのち、可動金型２を後退させてキャビティ３内の樹脂を発泡させることにより、スキン層８で覆われた発泡樹脂からなるコア層９を有する発泡樹脂成形品Ａを得るものであるが、この発泡樹脂形成品Ａの成形時において可動金型２を後退させていくと、固定金型１のキャビティ３に面している面1aにコイルスプリング６の弾発力によって先端面を押し付けている駒部材４における棒状体4bがその先端を固定金型１の上記面1aに押し付けた状態でこの棒状体4bを突設している頭部4aが駒部材収容穴５内で摺動しながら可動金型２の後退量に応じて棒状体4bの基部を駒部材収容穴５内からキャビティ３内に突出させ、可動金型２の後退が停止して固定金型１と可動金型２との対向面間の幅が図５に示すように製造すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しい幅に達すると、棒状体4bを突設している駒部材４の先端面がキャビティ３に面した可動金型２の面2aと面一となり、棒状体4bが駒部材４の先端面と固定金型１の面1a間に位置してこの棒状体4bに被覆しているスキン層部分8aが発泡樹脂成形品Ａを厚み方向に貫通した状態となる。
【００３２】
この際、上述したように、棒状体4bの長さが成形すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しい長さに形成されていると共に、可動金型２を固定金型１側に移動させて図４に示すように型締めした状態においては、その基部側が駒部材収容穴５の開口部内に没入していて、この状態で溶融樹脂の充填により、キャビティ３の内面と共にその周面にスキン層８を全長に亘って形成されてあり、その上、キャビティ３内に充填した溶融樹脂は、駒部材収容穴５部分においては、棒状体4bの周りの溶融樹脂部分の厚みが、既に、可動金型２を後退させた後の製造すべき発泡樹脂成形品Ａの厚みに等しくなっているので、可動金型２の後退による樹脂の発泡時には、その厚みを保持したまま駒部材４と一体に移動して、棒状体4bの基部側の周面と駒部材収容穴５の穴壁面との間の環状の空間部７内に充填している溶融樹脂部分がキャビティ３内に押し出され、棒状体4bを被覆しているスキン層部分8aには可動金型２の移動による引張力は何等作用することなく、棒状体4bの先端および基端からそれぞれ固定金型１の面1aと、可動金型２の面2aに面一となった駒部材４の頭部4aの先端面とに直角に連なったスキン層８を形成することができる。
【００３３】
こうして製造された発泡樹脂成形品Ａを型開きして金型から取り出すと、上述した図３に示した発泡樹脂成形品Ａと同様に、スキン層8aによって被覆されて厚み方向に貫通した貫通孔ａを有する発泡樹脂成形品Ａを得ることができる。なお、以上の実施例おいては、貫通孔ａを設けるための駒部材４を一つのみしか図示していないが、駒部材４を収容する穴５を複数個設けると共に各穴５に駒部材４の頭部4aの背面を押圧するコイルスプリング６を配設してもよい。例えば、図６に示すように、自動車内装部品であるドアトリムを固定金型１と可動金型２とにより発泡成形する際に、このドアトリムの複数箇所に設けている貫通孔ａに応じた数の駒部材４を固定金型１と可動金型２とのいずれか一方に設けておけばよい。また、駒部材４を押圧する手段としては、上記コイルスプリング６に限らず、油圧シリンダや空圧シリンダ等の流体圧シリンダを採用してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  固定金型
２  可動金型
３  キャビティ
４  駒部材
4a  頭部
4b  棒状体
５  駒部材収容穴
６  コイルスプリング
８  スキン層
Ａ  発泡樹脂成形品
ａ  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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