(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡成形品用芯材に形成された注入口に装着されて該注入口から注入される発泡原料の注入圧により開き、注入停止により閉じる弁体の構造において、
前記弁体は弾性材で形成されるとともに、
前記注入口の径より大径とされて芯材の一側で縁が注入口の周囲と弾性的に当接する開閉弁と、
該開閉弁の表面に立設されて前記注入口に嵌まるリブと、
前記開閉弁から離れた位置で前記リブから突出形成されて前記芯材の他側で注入口の縁に当接し前記開閉弁とで注入口の縁を挟む係止部とよりなって、
該弁体が弾性変形により取り外し可能に前記注入口に装着されていることを特徴とする発泡成形用注入口の弁体の構造。
【請求項２】
請求項１において、リブが開閉弁の表面に放射状に立設されていることを特徴とする発泡成形用注入口の弁体の構造。
【請求項３】
請求項１または２において、リブが注入口への弁体の取り外し時のつまみ部を兼ねることを特徴とする発泡成形用注入口の弁体の構造。
【請求項４】
請求項１または２において、係止部が注入口の径より大径の板状からなって、該係止部に原料注入用の孔が、弁体の取り外し時のつまみ用孔を兼ねて形成されていることを特徴とする発泡成形用注入口の弁体の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡成形用注入口の弁体の構造に関し、特には、発泡成形品用芯材に形成された注入口に装着されて、該注入口から注入される発泡原料の注入圧（吐出圧）により開き、注入停止により閉じる弁体の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内装部品や家具等は、芯材の一側にポリウレタン樹脂などの発泡体を一体に形成した発泡成形品で構成されることがある。なお、前記発泡成形品は、必要に応じて前記発泡体の表面が合成樹脂シート等の表皮で覆われる場合がある。
【０００３】
前記芯材と発泡体が一体となった発泡成形品の製造方法として、クローズド注入法がある。このクローズド注入法では、まず、注入口の形成された芯材を分割型の一方に配置し、分割型の他方には必要に応じて表皮を配置して前記分割型を閉じる。そして、前記分割型に形成されているヘッド挿入口に挿入された発泡注入装置の注入ヘッドから、前記芯材の注入口を介して芯材と表皮間に発泡原料を注入し、発泡体を形成するとともにその発泡体を芯材および表皮と一体にし、その後成形品を脱型することにより、所望の発泡成形品を得る。
【０００４】
前記クローズド注入法においては、オープン注入法、すなわち分割型を開けて発泡原料を注入した後に分割型を閉じる発泡成形法に比べ、発泡原料注入後に慌てて分割型を閉じる必要がないため、反応速度の速い発泡原料に対しても対応できる利点がある。
【０００５】
しかし、前記クローズド注入法においては、発泡原料の注入後に芯材の注入口から分割型内の発泡ガスが逃げ過ぎて発泡体表面にヒケを生じたり、注入口から芯材と型面間に発泡原料が漏れて、芯材および型面にバリとなって付着することがある。しかもそのバリは、その後に余分なバリ除去作業を必要とするのみならず、分割型内の発泡原料を不足させて発泡成形品に欠肉を生じさせることもある。
【０００６】
前記不具合を解消するため、特開平４−２５４１３号では、図１２および図１３に示すように芯材８１の注入口８２に弁体８３を設ける方法が提案されている。この方法においては、芯材８１の注入口８２に二本の桟８４，８４が掛け渡され、その桟８４間に弁体８３の首部８５が係合保持されて上下動可能にされている。そして、発泡原料の注入時にその注入圧によって弁体８３が下方へ押されて注入口８２を開く。また、注入後には発泡原料が発泡し、その際に生じる発泡圧の増大により弁体８３が押し上げられて弁体の弁部８６が注入口８２を塞ぐ。図中、符号９１は分割型の上型、９２は下型、９３は発泡注入装置のヘッド、９４は表皮である。
【０００７】
しかし、前記弁体８３にあっては、発泡圧で弁体８３が押し上げられて注入口８２を塞ぐため、弁部８６と注入口８２周縁との密着力が十分でなかったり、発泡圧が十分大きくなるまで弁体８３が注入口８２を塞がないため、その間に分割型内の発泡ガスが逃げ過ぎる場合もありシール性が十分とは言いがたかった。
【０００８】
また、前記弁体８３は、発泡成形品の製造後は不要なものであるため、発泡成形品から外して他の発泡成形品の製造に繰り返し使用できれば経済的であり、発泡成形品自体においても邪魔なものが無くなり好ましい。
そこで、前記弁体８３を引っ張って注入口の桟８４，８４から弁体８３を外すことが考えられる。その際、弁部８６側には、前記芯材８１と一体に形成された発泡体が存在するため、弁体８３を弁部８６とは反対側へ引っ張らざるを得ない。
【０００９】
しかし、前記弁体８３は、その首部８５が芯材の注入口８２に掛け渡された間隔の狭い二本の桟８４，８４によって挟まれているため、弁部８６が柔軟であってもその弁部８６が狭い桟８４間を通ることができない。したがって、前記弁体８３の構造では、弁体８３が芯材の注入口８２から外れない問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の点に鑑みなされたもので、発泡成形用注入口の弁体について、クローズド注入法により発泡成形品を製造する際に芯材の注入口に装着され、発泡成形品の製造終了後には注入口から取り外すことができ、しかも発泡原料の注入後における注入口のシール性に優れる弁体の構造を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、発泡成形品用芯材に形成された注入口に装着されて該注入口から注入される発泡原料の注入圧により開き、注入停止により閉じる弁体の構造において、前記弁体は弾性材で形成されるとともに、前記注入口の径より大径とされて芯材の一側で縁が注入口の周囲と弾性的に当接する開閉弁と、該開閉弁の表面に立設されて前記注入口に嵌まるリブと、前記開閉弁から離れた位置で前記リブから突出形成されて前記芯材の他側で注入口の縁に当接し前記開閉弁とで注入口の縁を挟む係止部とよりなって、該弁体が弾性変形により取り外し可能に前記注入口に装着されていることを特徴とする発泡成形用注入口の弁体の構造に係る。
【００１２】
この発明の構造によれば、開閉弁が弾性的に注入口の縁と当接して注入口を塞いでいるため、発泡原料の注入圧により開閉弁が押されて注入口を開き、また注入終了後には開閉弁の弾性復元力により直ちに注入口を塞ぐことができ、注入口のシール性が良好である。しかも、前記開閉弁は発泡原料の発泡圧によっても注入口の縁に押し付けられるため、注入口のシール性はより確実となる。
【００１３】
また、この発明の構造によれば、弁体が弾性材からなり、しかも弁体の開閉弁に立設されたリブが芯材の注入口に嵌まって、前記開閉弁の縁と、前記リブから突出形成された係止部との間で芯材の縁を挟むことにより弁体が注入口に保持されるため、芯材の注入口には弁体の取り外しを妨げる桟等を掛け渡す必要がない。
したがって、前記注入口から芯材の一側に発泡原料を注入し、芯材と一体化した発泡体を形成した後、前記弁体を開閉弁とは反対方向へ引っ張れば、前記開閉弁が弾性変形して注入口を通り抜けられるので、弁体を芯材から外すことができる。
【００１４】
なお、前記リブを開閉弁の表面に放射状に立設すれば、発泡原料を放射状に分散させて芯材の一側へ注入できるので、芯材一側の発泡体成形空間が注入口から遠くまで存在する場合などに特に都合がよい。
また、前記リブを、注入口への弁体の取り外し時のつまみ部を兼ねるものとすれば、弁体の取り外し作業が容易となる。
【００１５】
さらに、前記係止部を板状にして該係止部に原料注入用の孔を、弁体の取り外し時におけるつまみ用孔を兼ねて形成してもよい。そうすれば、板状の係止部の周縁と開閉弁の縁とで芯材の注入口の縁を挟むことになるため、注入口の縁を挟む力が強くなり、注入口に対する弁体の取り付けが確実となる。しかも、前記弁体の取り外し時には、前記係止部の原料注入用の孔に指等を引っ掛けて弁体を引っ張れるため、弁体の取り外しも容易である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施例に関するもので、弁体が装着された芯材の注入口部分を示す斜視図、図２は同実施例の弁体を示す斜視図、図３は同実施例の弁体が装着された芯材を用いる発泡成形時の分割型の断面図、図４は同実施例の注入口部分の拡大断面図、図５は同実施例の発泡原料注入時を示す分割型の部分断面図、図６は同実施例の発泡終了後を示す分割型の部分断面図、図７は同実施例における弁体の取り外し時を示す発泡成形品の部分断面図である。
【００１７】
また、図８はこの発明の他の実施例における発泡原料注入時を示す分割型の部分断面図、図９はこの発明の他の実施例における弁体の斜視図、図１０は同実施例の弁体が装着された芯材を用いる発泡成形時の分割型の部分断面図、図１１は、この発明のさらに他の実施例における弁体の斜視図である。
【００１８】
この発明における発泡成形用注入口の弁体の構造は、図１に示すように、樹脂または金属からなる所要形状の発泡成形品用芯材１１に形成された注入口１２に、弁体２１が装着されてなる。
【００１９】
前記芯材１１の注入口１２は、発泡成形品の製造時に芯材１１の一側に発泡原料を注入するための孔で、図３および図４に示す発泡成形用分割型３１のヘッド挿入口３７に位置を合わせて形成されている。
【００２０】
また、前記弁体２１は、ゴムあるいはウレタンエラストマー等の弾性材、特に好ましくは発泡原料が接着しないシリコンゴム、フッ素ゴム等の弾性材からなり、図２からよりよくわかるように、開閉弁２２と、その開閉弁２２の表面に放射状に立設されたリブ２４と、前記開閉弁２２から所定距離離れた位置で前記リブ２４から突出形成された係止部２６とよりなる。この弁体２１は、前記開閉弁２２と係止部２６とで芯材１１の注入口１２の縁を挟むことによって、注入口１２に装着される。
【００２１】
前記開閉弁２２は、芯材１１の注入口１２を開閉させるためのもので、前記注入口１２の径より大径の薄板状からなり、その縁２３が芯材１１の一側１３で注入口１２の縁と弾性的に当接して注入口１２を閉じる。なお、この開閉弁２２を前記注入口１２より大きくする程度は、前記注入口１２を確実に閉じることができ、しかもこの弁体２２を前記芯材１１から外す際には開閉弁２２が弾性変形して注入口１２を通り抜けられる大きさとされる。したがって、この開閉弁２２の大きさは開閉弁２２の弾性や、注入口１２の大きさ等により異なるが、一般的に、前記注入口１２の直径よりも数ｍｍ〜１０ｍｍ程度大きな直径とされることが多い。
【００２２】
前記リブ２４は、芯材１１の注入口１２に嵌まって、リブ２４の縁２５と注入口１２の周縁との当接により注入口１２に対する弁体２１のずれを防止するものである。また、このリブ２４は前記注入口１２を完全に塞がないため、発泡原料の注入を妨げることがない。しかも、この実施例のように、リブ２４を放射状に設ければ、前記弁体２１のずれをより確実に防ぐことができるのみならず、発泡原料の注入時に注入口１２を通る発泡原料がこのリブ２４によって放射状に分散するため、発泡原料を前記芯材１１の一側で効率よく分散させることができる。なお、この実施例のリブ２４は十字形とされ、前記芯材１１の厚みより大なる高さで形成されて注入口１２から突出している。
【００２３】
また、前記係止部２６は、この弁体２１が芯材１１の注入口１２に装着された際に、前記開閉弁２２の位置する芯材一側１３とは反対の芯材他側１４で注入口１２の縁と当接し、前記開閉弁２２との間で注入口１２の縁を挟んで弁体２２を注入口１１に保持するものである。この実施例の係止部２６は、前記リブ２４の開閉弁２２とは反対側の部分が前記開閉弁２２と略平行に突出した爪状のもので構成されている。この係止部２６と前記開閉弁２２との間隔は、前記芯材１１の注入孔１２の縁の厚みと略等しくされる。なお、この係止部２６と開閉弁２２との間隔を、係止部２６の基部よりも係止部２６の先端において狭くして、注入口１２の縁を係止部２６と開閉弁２２が強く挟むようにしてもよい。さらに、この実施例の係止部２６は、前記開閉弁２２とは反対側の角２７がテーパーとされていて、この弁体２１を前記芯材１１に装着する際にリブ２４側から注入口１２に挿入し易いようになっている。
【００２４】
前記注入口１２に弁体２１が装着された芯材１１は、図３およびその拡大図である図４に示すように、分割型３１内に配置され、発泡成形品の製造に供される。
【００２５】
前記分割型３１は、上型３２と下型３３とよりなり、上型の型面３４と下型の型面３５で形成される発泡成形空間３６を内部に有する。前記上型３２には、発泡注入装置の注入ヘッド４１が挿入されるヘッド挿入口３７が形成されている。そして、前記ヘッド挿入口３７と前記芯材１１の注入口１２の位置を合わせ、前記開閉弁２２が下型３４の型面３５を向くようにして、芯材１１が上型の型面３４に配置される。前記上型の型面３４への芯材１１の固定は、たとえば、芯材１１にクリップ（図示せず）を取り付け、上型の型面３４に形成した孔（図示せず）に前記クリップを脱着可能に嵌めることによって、あるいはその他の公知の手段によってなされる。このときの芯材１１の注入口１２は弁体２１の開閉弁２２によって閉じられている。なお、前記弁体２１には、あらかじめ離型剤を塗布して、発泡原料の注入時に発泡原料（発泡体）が接着しないようにしておいてもよい。
一方、前記下型３３の型面３５には、適宜合成樹脂シート等からなる表皮３８が配置される。
【００２６】
前記芯材１１および表皮３８を分割型３１に配置した後、分割型３１を閉じ、前記ヘッド挿入口３７に挿入されている発泡注入装置の注入ヘッド４１から、図５に示すよう、にポリウレタン原料等の発泡原料Ｐを所定量注入する。その際、発泡原料Ｐの注入圧により弁体２１の開閉弁２２が下型３３の型面３５側へ押され、弁体２１の前記リブ２４間および注入口１２の縁で開閉弁２２が弾性変形して芯材１１の注入口１２から離れ、注入口１２を開く。それによって発泡原料Ｐが、芯材１１の注入口１２を通って芯材１１一側の発泡成形空間３６に注入される。その際、発泡原料Ｐは放射状のリブ２４によって放射状に広がって発泡成形空間３６内に注入されるため、前記注入口１２から遠い部分にも効率よく発泡原料Ｐを注入することができる。
【００２７】
前記発泡原料Ｐの注入終了により、弁体２１の開閉弁２２は発泡原料Ｐの注入圧による押圧が無くなるため、自己の弾性復元力により直ちに発泡原料注入前の形状に戻り、芯材１１の注入口１２を塞ぐ。
【００２８】
また、前記発泡成形空間３６に注入された発泡原料Ｐは、図６に示すように、発泡して分割型３１内に充満する。その際、芯材１１の注入口１２は既に弁体２１の開閉弁２２によって塞がれているために発泡原料が注入口１２から漏出するおそれがない。しかも、発泡原料Ｐの充満による分割型３１内の圧力（発泡圧）増大により、弁体２１の開閉弁２２が芯材１１側へ押されて注入口１２の縁に確実に密着するため、注入口１２のシールがより確実となる。
【００２９】
前記分割型３１内に充満した発泡原料Ｐは、硬化して発泡体４０となり、前記芯材１１および表皮３８と一体化して所望の発泡成形品となる。その後分割型３１を開け、発泡成形品を脱型する。その脱型前、あるいは脱型後に弁体２１を発泡成形品の芯材１１から外す。その作業は、図７に示すように、前記弁体２１のリブ２４をつまんで発泡体４０とは反対側へ引っ張ることにより行なう。これにより、弁体２１は、開閉弁２２が弾性変形しながら前記芯材１１の注入口１２を通り抜け、注入口１２から外れる。芯材１１から外された弁体２１は他の芯材の注入口に装着されて、その芯材を用いる発泡成形に利用される。
【００３０】
なお、前記注入ヘッド４１を、図８に示す注入ヘッド４３のように、先端が周壁４４を残して内側へ窪んだ凹形状４５のものとし、注入ヘッド４３先端を芯材１１の注入口１２の縁に当接するまで上型のヘッド挿入孔３７に挿入した際にも、注入ヘッド４３の先端が弁体２１にぶつからないようにしてもよい。そうすれば、注入ヘッド４３を芯材１１に当たるまでヘッド挿入口３７に挿入できるため、注入ヘッド４３挿入時の位置決めが容易となるばかりか、注入ヘッド４３先端と芯材１１間のシール性も向上する。なお、符号４６は注入ヘッドのロッドである。
【００３１】
また、図９には他の実施例の弁体５１を示し、図１０にはその弁体５１が注入口６２に装着された芯材６１を用いる発泡成形時について、図９の１０−１０に沿って切断した分割型の一部を示す。符号６３は分割型の上型、６４は下型、６５はヘッド挿入口、６６は注入ヘッド、６７は表皮、６８は芯材である。この実施例において弁体５１は、開閉弁５２に放射状に立設されたリブ５３が、リブ中心５４より一側のリブ５３ａ，５３ａで厚く、他側５３ｂ，５３ｂで薄くされて厚いリブ５３ａ，５３ａ間が狭くなっている。そのため、発泡成形時に前記リブ５３間を通る発泡原料Ｐは、厚いリブ５３ａ，５３ａ間よりも、薄いリブ５３ｂ，５３ｂ間あるいは厚いリブ５３ａと薄いリブ５３ｂとの間を通り易くなり、上型６３と下型６４間の発泡成形空間６９内に、前記リブ５３間隔に応じて分配されて注入される。したがって、発泡成形空間６９が注入口６２の周囲で大きさが部分的に異なる場合などにも、その発泡成形空間６８の大なる部分へ発泡原料を多く注入できる。なお、５５は弁体５１の係止部である。
【００３２】
図１１はさらに他の実施例の弁体７１の斜視図である。この弁体７１は、開閉弁７２にリブ７３が立設され、そのリブ７３に薄板状の係止部７４が前記開閉弁７２から所定距離離して形成されている。前記係止部７４は、芯材の注入口の内径より所定量大きな外径を有するもので、前記リブ７３間の係止部７４に原料注入用の孔７５が形成されている。この原料注入用の孔７５は、発泡原料の注入時に発泡原料を係止部７４と開閉弁７２間へ送るため、および発泡成形後の弁体７１取り外し時に指等を引っ掛けて弁体７１を引っ張るためのものである。
【００３３】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明によれば、発泡原料の注入後、弁体の開閉弁が自己の弾性により直ちに復元して芯材の注入口を塞ぎ、しかも、発泡原料の発泡圧により注入口の縁に開閉弁が押し付けられるため、注入口のシール性がきわめて高い効果がある。
【００３４】
さらにこの発明によれば、弁体が弾性材からなって、その開閉弁と係止部とで芯材の注入口の縁を挟むことにより注入口に装着されるため、弁体を開閉弁と反対側へ引っ張れば、開閉弁が弾性変形して注入口を通過し、弁体が芯材から外れる。したがって、発泡成形後の発泡成形品にとっては不要な弁体を、発泡成形品から外すことができ、その弁体を他の発泡成形品の製造に繰り返し使用できるので、安価に発泡成形品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に関するもので、弁体が装着された芯材の注入口部分を示す斜視図である。
【図２】同実施例の弁体を示す斜視図である。
【図３】同実施例の弁体が装着された芯材を用いて発泡成形する際の分割型の断面図である。
【図４】図３の拡大部分断面図である。
【図５】同実施例の発泡原料注入時を示す分割型の部分断面図である。
【図６】同実施例の発泡終了後を示す分割型の部分断面図である。
【図７】同実施例における弁体の取り外し時を示す発泡成形品の部分断面図である。
【図８】この発明の他の実施例における発泡原料注入時を示す分割型の部分断面図である。
【図９】この発明の他の実施例における弁体の斜視図である。
【図１０】同実施例の弁体を用いる発泡成形時について図９の１０−１０位置で切断した分割型を示す部分断面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施例における弁体の斜視図である。
【図１２】従来の弁体が装着された芯材の注入口部分を示す斜視図である。
【図１３】その芯材を用いる発泡成形時の分割型の断面図である。
【符号の説明】
１１  芯材
１２  注入口
２１  弁体
２２  開閉弁
２４  リブ
２６  係止部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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