(57)【要約】【課題】発泡樹脂原料充填機において、充填機の対向位置及びその近傍における成形品の意匠性を向上する。【解決手段】発泡樹脂原料を供給する流路53が形成された筒状のパイプ52と、前記流路に摺動可能に配置され、前記流路の先端を塞ぐことで前記発泡樹脂原料の供給を制御するプランジャー70と、を具え、前記パイプは、前記流路の先端が発泡樹脂成形金型のキャビティ22に向けて臨出するよう取り付けられる発泡樹脂原料充填機であって、前記パイプの外周には、前記流路方向に沿って、前記発泡樹脂成形金型のキャビティと外部空間とを連通する１又は複数のスリット58が凹設されており、前記１又は複数のスリットは、前記パイプの流路には達していない。【選択図】図３
2014188835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂原料を供給する流路が形成された筒状のパイプと、
前記流路に摺動可能に配置され、前記流路の先端を塞ぐことで前記発泡樹脂原料の供給を制御するプランジャーと、
を具え、
前記パイプは、前記流路の先端が発泡樹脂成形金型のキャビティに向けて臨出するよう取り付けられる発泡樹脂原料充填機であって、
前記パイプの外周には、前記流路方向に沿って、前記発泡樹脂成形金型のキャビティと外部空間とを連通する１又は複数のスリットが凹設されており、
前記１又は複数のスリットは、前記パイプの流路には達していないことを特徴とする発泡樹脂原料充填機。
【請求項２】
前記プランジャーの前端面には、外周縁部から中心部側に延びる溝が形成されている、請求項１に記載の発泡樹脂原料充填機。
【請求項３】
前記溝は、少なくともその一部が、前記パイプの先端内周面を挟んで、前記スリットと対向している、請求項２に記載の発泡樹脂原料充填機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発泡樹脂原料充填機を、前記パイプの先端が金型のキャビティに臨出するよう配置してなる、発泡樹脂成形用金型。
【請求項５】
請求項４に記載の発泡樹脂成形金型により成形された成形品であって、発泡樹脂原料充填機の対向位置には、前記スリットに対向する位置に１又は複数の成形痕が突設されており、該成形痕は、プランジャーとの対向位置には達していない、成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂成形金型のキャビティに予備発泡粒子を充填する発泡樹脂原料充填機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡樹脂成形に用いられる金型のキャビティへの予備発泡粒子の充填には、発泡樹脂原料充填機(以下、必要に応じて単に「充填機」という)が用いられる。この種の充填機は、予備発泡粒子を供給する流路を具える筒状のパイプと、パイプ内を摺動可能に配置されたプランジャーを具え、パイプの先端がキャビティに臨出するよう金型に取り付けて使用される。
【０００３】
充填機は、プランジャーを後退させて流路を開放した状態で、予備発泡粒子を圧縮空気により流路からキャビティ内に充填し、プランジャーをパイプの先端まで前進させて流路を塞ぐことで、予備発泡粒子の供給を停止する。
【０００４】
金型には、その外周に蒸気や冷気(熱水や冷水の場合もある)をキャビティに供給する蒸気室が形成されており、金型に形成された蒸気孔を通ってキャビティ内に蒸気、続けて冷気が供給されることで、予備発泡粒子が発泡(再膨張)すると共に、相互に融着し、発泡樹脂成形品が形成される。
【０００５】
一方で、充填機と対向する位置には、蒸気や冷気が上手く回り込まず、成形品において充填機と接触していた接触跡に、融着不良を起こす虞がある。そこで、特許文献１では、パイプの先端に放射状のスリットを、流路を跨ぐように径方向に複数貫通開設し、キャビティと蒸気室とをスリットにより連通することで、スリットから蒸気等を導入し、充填機の対向位置及びその近傍における発泡樹脂成形品の融着不良を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１０４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、成形を繰り返す内に、スリットに予備発泡粒子や発泡した発泡樹脂の一部が噛み込んでしまうことがある。特にプランジャーとスリットとの間に噛み込んだ発泡材料は、離型の際に噛み込んだ発泡材料が成形品の表面を削り取ったり剥がしてしまうため、成形品の意匠性が低下してしまう。また、続く成形工程において、残留した発泡材料がプランジャー表面に付着したまま成形が行なわれることで、成形品に意図しない凹凸が形成されてしまったり、残留した発泡材料が流路との間に詰まってプランジャーの前進不足が生じてしまうこともある。
【０００８】
さらに、スリットは、パイプを径方向に貫通して開設されているから、予備発泡粒子をキャビティに充填させる際に、流路途中から圧縮空気がキャビティや蒸気室に漏れ出し、予備発泡粒子の安定供給性が低下したり、充填不良を起こすことがあった。
【０００９】
本発明の目的は、成形品の意匠性を向上することができる発泡樹脂原料充填機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の発泡樹脂原料充填機は、
発泡樹脂原料を供給する流路が形成された筒状のパイプと、
前記流路に摺動可能に配置され、前記流路の先端を塞ぐことで前記発泡樹脂原料の供給を制御するプランジャーと、
を具え、
前記パイプは、前記流路の先端が発泡樹脂成形金型のキャビティに向けて臨出するよう取り付けられる発泡樹脂原料充填機であって、
前記パイプの外周には、前記流路方向に沿って、前記発泡樹脂成形金型のキャビティと外部空間とを連通する１又は複数のスリットが凹設されており、
前記１又は複数のスリットは、前記パイプの流路には達していないものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発泡樹脂原料充填機によれば、パイプには金型側の端部に１又は複数のスリットが形成されており、そのスリットによって、金型のキャビティが蒸気室の如き外部空間に連通されるので、外部空間からの蒸気や冷気によって、充填機が加熱又は冷却されると共に、充填機の対向位置及びその近傍の発泡樹脂も、他の部分と同様に加熱又は冷却される。したがって、成形品において、充填機との接触跡における融着性を向上することができる。
【００１２】
また、前記スリットは、パイプの流路まで達していないから、スリットと流路との間に発泡樹脂が噛み込んでしまうことを防止できる。これによって、離型時における成形品表面の傷付きや剥がれを防止することができる。
【００１３】
従って、充填機の対向位置(接触跡)及びその近傍における成形品表面の意匠性を向上することができ、また強度不足も抑えることができる。
【００１４】
加えて、発泡樹脂の噛み込みが抑えられるから、プランジャー周りの清掃などのメンテナンス作業を軽減することができる。
【００１５】
さらに、発泡樹脂原料の充填時の圧縮空気は、流路からスリットに漏れ出すことはないので、発泡樹脂原料を安定して供給することができ、キャビティへの充填不良も回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の一形態に係る発泡樹脂原料充填機を具える成形装置の断面図である。
【図２】図２は、充填機の断面図である。
【図３】図３(ａ)は、パイプ先端の拡大図、図３(ｂ)は、パイプ先端の流路に沿う断面図である。
【図４】図４は、本発明の発泡樹脂原料充填機により成形された成形品における充填機との接触跡及びその近傍の拡大図である。
【図５】図５は、本発明の発泡樹脂原料充填機の異なる実施形態を示す充填機先端の拡大図であって、プランジャーに溝を形成した図である。
【図６】図６は、本発明の発泡樹脂原料充填機のさらに異なる実施形態を示す充填機先端の拡大図であって、プランジャーに図５とは異なる溝を形成した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、発泡樹脂成形品の成形に用いられる発泡樹脂成形金型(20)に取り付けられ、予備発泡粒子を充填するための発泡樹脂原料充填機(50)に関するものであり、より具体的には、後述する図２及び図３に示すように、予備発泡粒子の流路(53)となるパイプ(52)の外周先端に、流路(53)には達しない１又は複数のスリット(58)を長手方向に沿って凹設してなる発泡樹脂原料充填機(50)に関するものである。
【００１８】
以下、まず、成形装置(10)の全体構成について説明し、その後で充填機(50)について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の一形態に係る発泡樹脂原料充填機(50)を具える成形装置(10)の縦断面図である。成形装置(10)は、固定型(30)と移動型(40)との間に形成されるキャビティ(22)内に、充填機(50)から予備発泡粒子(発泡樹脂原料)を充填し、キャビティ(22)内を加熱することで、予備発泡粒子を発泡(再膨張)させて、さらに相互に融着することで成形品を成形するものである。
【００２０】
固定型(30)及び移動型(40)は夫々、背面側にバックプレート(32)(42)によって形成される外部空間を有しており、この外部空間は、図示しない管路を介して蒸気や冷気が供給される蒸気室(34)(44)となっている。また、固定型(30)及び移動型(40)には、図示省略する複数の蒸気孔が形成されており、蒸気孔を通して、蒸気室(34)(44)から、蒸気や冷気がキャビティ(22)内に注入される。
【００２１】
固定型(30)には、離型用のエジェクトピン(12)が１又は複数取り付けられている。エジェクトピン(12)は、キャビティ(22)内に臨み、キャビティ(22)内に侵入して成形品を押し出す円盤状のヘッド部(13)と、ヘッド部(13)が先端に設けられたロッド部(14)を具える。ロッド部(14)は、図示しないアクチュエータに連繋されており、ロッド部(14)を前進させることでヘッド部(13)がキャビティ(22)内に侵入して成形完了後の成形品を離型し、ロッド部(14)を後退させることでヘッド部(13)は固定型(30)側に引き戻される。
【００２２】
また、移動型(40)は、シリンダー(46)によって固定型(30)に対して接近、離間可能に構成されている。移動型(40)は、型締め時には固定型(30)に接近移動し、型割り時には離反方向に移動する。
【００２３】
固定型(30)と移動型(40)により形成されるキャビティ(22)への予備発泡粒子の供給は、固定型(30)に取り付けられた充填機(50)により行なわれる。充填機(50)は、図１に示すように、予備発泡粒子の流通するパイプ(52)が、固定型(30)からキャビティ(22)に臨出するよう配備される。
【００２４】
図２は、充填機(50)の断面図である。図に示すように、充填機(50)は、キャビティ(22)内に予備発泡粒子が流通する流路(53)が形成された筒状のパイプ(52)  と、流路(53)内に摺動可能に配置され、流路(53)の先端を塞ぐことで予備発泡粒子の供給を制御するプランジャー(70)と、を具える。
【００２５】
より具体的には、パイプ(52)は、バックプレート(32)から固定型(30)に臨出するよう配備される直管部(54)と、該直管部(54)の終端に設けられた分岐部(55)から屈曲して延び、図示しない予備発泡粒子の供給源に連繋される分岐管(56)とを具える。
【００２６】
直管部(54)は、内筒(60)と外筒(62)との二重筒構造とすることができ、内筒(60)は予備発泡粒子の流路(53)となり、内筒(60)と外筒(62)との間に形成される空間は、エアポート(63)を介して圧縮空気を供給するポンプ(図示せず)に連繋され、圧縮空気をパイプ(52)の先端に向けて放出する通路となっている。
【００２７】
内筒(60)は、図３に示すように、先端が外筒(62)よりも短くなっている。これに対し、外筒(62)は、外径がそのままで、内筒(60)の先端よりも先側で内筒(60)の内径と同じとなるまで先細となるノズル(64)と、先端の肉厚部(65)とを有する。この構造により、供給される予備発泡粒子の過充填を防止することができる。
【００２８】
図３(ａ)は充填機(50)をパイプ(52)の先端側から見た図であり、図３(ｂ)は、パイプ(52)の先端の流路(53)の断面図である。図３(ａ)及び図３(ｂ)に示すように、パイプ(52)の肉厚部(65)には、長手方向に沿う１又は複数のスリット(58)が凹設されている。スリット(58)は、固定型(30)を介してキャビティ(22)と蒸気室(34)とを連通するが、流路(53)には達しないように形成されている。図示のスリット(58)は、キャビティ(22)側から蒸気室(34)に向けて、流路(53)に到達しない内壁(59)を残しつつ、浅くなる形状である。
【００２９】
図３では、スリット(58)は、周方向に等間隔に８本、すなわち４５度毎に刻設している。なお、スリット(58)の数はこれに限定されるものではない。
【００３０】
スリット(58)の幅は、予備発泡粒子の直径よりも小さく形成する。これにより、スリット(58)から蒸気室(34)への予備発泡粒子の流出を防止することができる。スリット(58)の幅は、予備発泡粒子の直径の０．８倍以下とすることが好適であり、予備発泡粒子の直径の０．６倍以下とすることがより望ましい。
【００３１】
プランジャー(70)は、直管部(54)をスライド可能に配置される。プランジャー(70)は、アクチュエータ(72)に連繋されており、アクチュエータ(72)のロッド部(73)をシリンダー(74)から出没させることで、分岐部(55)から直管部(54)の先端近傍までの間を内筒(60)に摺接しながら移動し、直管部(54)の先端にて、縮径した外筒(62)の肉厚部(65)の内面と摺接する。プランジャー(70)の周面には、シールのためのＯリング(71)が嵌装されている
【００３２】
然して、上記構成の充填機(50)を具える発泡樹脂成形装置(10)において、シリンダー(46)を伸長させて、移動型(40)を固定型(30)に対して接近させ、固定型(30)と移動型(40)との間にキャビティ(22)を形成する。
【００３３】
この状態で、アクチュエータ(72)を作動させて、プランジャー(70)を分岐部(55)まで後退させ、内筒(60)の内側に予備発泡粒子を供給すると共に、エアポート(63)から内筒(60)と外筒(62)との間に圧縮空気を供給する。
【００３４】
これにより、キャビティ(22)内への予備発泡粒子の充填が開始される。
【００３５】
このとき、スリット(58)は、流路(53)と連通していないから、圧縮空気がスリット(58)からキャビティ(22)や蒸気室(34)に漏れ出すことを防止することができる。このため、予備発泡粒子の安定供給、充填不足を防ぐことができ、成形品に巣(気孔)が生じてしまうことを抑制できる。
【００３６】
予備発泡粒子の充填が完了すると、アクチュエータ(72)を作動させて、プランジャー(70)をパイプ(52)の先端まで移動させる。これにより、流路(53)は閉じられて、予備発泡粒子の供給が停止される。また、外筒(62)の先端にプランジャー(70)のＯリング(71)が当接することで、流路(53)はキャビティ(22)に対して気密に遮断される。
【００３７】
この状態で、外部空間である蒸気室(34)(44)に蒸気を供給し、キャビティ(22)内を加熱する。このとき、スリット(58)は、蒸気室(34)とキャビティ(22)とを連通しているから、パイプ(52)の対向位置及びその近傍に、図３(ｂ)中矢印Ｆ方向に蒸気が供給され、パイプ(52)及びプランジャー(70)の先端が加熱されると共に、これらの対向位置及びその近傍も、他の部分と同様に加熱され、予備発泡粒子の所期の発泡(再膨張)を達成できると共に、相互に融着させることができる。
【００３８】
続いて、蒸気室(34)(44)に冷気を供給し、キャビティ(22)内を冷却する。このとき、スリット(58)は、蒸気室(34)とキャビティ(22)とを連通しているから、図３(ｂ)中矢印Ｆ方向に冷気が供給され、パイプ(52)及びプランジャー(70)の先端が冷却されると共に、これらの対向位置及びその近傍も他の部分と同様に冷却させることができ、成形品が成形される。
【００３９】
成形品の成形が完了すると、シリンダー(46)を縮めて移動型(40)を固定型(30)から離間させる。また、アクチュエータを作動させてエジェクトピン(12)をキャビティ(22)側へ突出させて、成形品を固定型(30)から離型させればよい。
【００４０】
本発明によれば、充填機(50)の先端を固定型(30)と同様に加熱又は冷却することができる。これによって、成形品において、充填機(50)、具体的にはパイプ(52)とプランジャー(70)の対向位置及びその近傍が接触していた接触跡における融着性を向上することができる。
【００４１】
その結果、充填機(50)の接触跡おける成形品表面の意匠性を向上することができ、また成形品の強度不足も抑えることができる。
【００４２】
さらに、スリット(58)は、パイプ(52)の流路(53)まで達しない深さに形成している。このため、プランジャー(70)が前進して流路(53)を塞いだ状態で、プランジャー(70)の周面はスリット(58)と直接接しておらず、プランジャー(70)とスリット(58)との間には内壁(59)を介在しているから、プランジャー(70)とスリット(58)との間に予備発泡粒子や発泡した発泡樹脂が噛み込んだり付着することを防止できる。
【００４３】
これにより、離型時に発生する成形品の表面の傷付きや剥がれを防止することができる。また、プランジャー(70)とパイプ(52)との間への予備発泡粒子等の噛み込みを防止できるから、これらの噛み込みによるプランジャー(70)の摺動が阻害されないから、プランジャー(70)の前進不足や後退時に流路(53)への予備発泡粒子等の引き込みを防止でき、充填機(50)のメンテナンス作業を軽減することができる。
【００４４】
図４は、上記により作製された成形品(90)の充填機(50)による接触跡とその近傍の拡大図である。図に示すように、本発明の充填機(50)を用いて成形された成形品(90)は、パイプ(52)と対向する領域に内周には到達しないスリット(58)による成形痕(92)が凸に形成され、パイプ(52)とプランジャー(70)との間の隙間が、環状の成形痕(94)として凸に形成されている。スリット(58)による成形痕(92)は、プランジャー(70)との対向位置には達しておらず、また、環状の成形痕(94)にも交差していないことがわかる。
【００４５】
また、作製された成形品(90)には、充填機(50)による接触跡やその近傍に、予備発泡粒子や発泡樹脂の噛み込みによる傷付きや剥がれが発生しておらず、意匠性にもすぐれることがわかる。
【００４６】
なお、プランジャー(70)の先端には、図５や図６に示すように、１又は複数の溝(76)を形成することができる。図５の例では、溝(76)は、プランジャー(70)の中心から放射状に、周方向に等間隔で８本形成し、スリット(58)と少なくとも一部の溝(76)の端部がパイプ(52)の先端内周面を挟んで対向するように形成されている。また、図６の例では、平行な溝(76)を複数形成している。
【００４７】
このような溝(76)を形成することで、プランジャー(70)の周縁部から内方側に、蒸気や冷気を行き渡りやすくすることができ、充填機(50)に対する接触跡及びその近傍における成形品表面の融着不良を一層抑えることができ、また、プランジャー(70)の蓄熱による成形品の過膨張を抑えることもできる。
【００４８】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００４９】
例えば、スリット(58)は、キャビティ(22)とその外周空間となる蒸気室(34)とを連通するが、流路(53)とは連通しない形状であれば、上記の如く凹溝状のものに限定されず、貫通孔とすることもできる。
【００５０】
また、充填機(50)の構成や形状、金型(20)の構成や形状は、上記実施形態に限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
(10)  成形装置
(20)  発泡樹脂成形金型
(22)  キャビティ
(30)  固定型
(34)  蒸気室(外部空間)
(50)  発泡樹脂原料充填機
(52)  パイプ
(58)  スリット
(70)  プランジャー
【図１】
2014188835.tif 000003
【図２】
2014188835.tif 000004
【図３】
2014188835.tif 000005
【図４】
2014188835.tif 000006
【図５】
2014188835.tif 000007
【図６】
2014188835.tif 000008