(57)【要約】【課題】クラッキングに対応でき、且つ簡単な機構で多数の貫通孔を開設することができる成形装置を提供する。【解決手段】成形装置1は、固定型2と可動型3の間に、原料が充填されるキャビティ20を設け、該キャビティ20内にピン5を両型の何れかに形成されたガイド孔21を通って出没可能に設けている。両型2、3の何れか一方には、ピン5をキャビティ20に向けて付勢する押しバネ50を具えた付勢機構4が設けられている。ピン5は  両型2、3の型締め時に、該押しバネ50の付勢により、先端部が固定型2又は可動型3に押圧力を以て接する第１の位置と、型締め後、可動型3を固定型2から離すクラッキング時に、押しバネ50により第１の位置よりも先端部が更に押されて固定型2又は可動型3に接する第２の位置の間を移動可能に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型の間に、原料が充填されるキャビティを設け、該キャビティ内にピンを、両型の何れかに形成されたガイド孔を通って出没可能に設け、固定型と可動型の何れか一方には、ピンをキャビティに向けて付勢する弾性部材を有する付勢機構を設け、ピンは
両型の型締め時に、該弾性部材の付勢により、先端部が固定型又は可動型に押圧力を以て接する第１の位置と、
型締め後、可動型を固定型から離すクラッキング時に、弾性部材により第１の位置よりも先端部が更に押されて固定型又は可動型に接する第２の位置の間を移動可能に設けられていることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
付勢機構は、成形装置内に多数配備され、各弾性部材は１本のピンを付勢するバネである、請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
付勢機構は、ピンのキャビティ内への進入長さを規制する調節機構を具えている、請求項１又は２に記載の成形装置。
【請求項４】
調節機構は、固定型又は可動型の外側に配備され、中心部にネジ孔を形成したスリーブと、該ネジ孔に螺合し内部をピンが貫通するボールネジと、該ボールネジを貫通したピンに取り付けられて、該ボールネジの外端面に接し弾性部材によるピンの進行を規制するストッパを具えている、請求項３に記載の成形装置。
【請求項５】
固定型と可動型の何れかの内面には、ピンの先端部が接する突起が形成された、請求項１乃至４の何れかに記載の成形装置。
【請求項６】
固定型と可動型の何れかの内面には、ピンの先端部が嵌まるスリット又は凹部が形成された、請求項１乃至４の何れかに記載の成形装置。
【請求項７】
固定型と可動型の何れかの内面は、ピンの出没方向に対して傾いている、請求項５又は６に記載の成形装置。
【請求項８】
調節機構のスリーブは、固定型又は可動型と別体であって、交換可能に設けられた、請求項４に記載の成形装置。
【請求項９】
ピンは、ガイド孔に交換可能に嵌まっている、請求項１又は２に記載の成形装置。
【請求項１０】
固定型と可動型の間に、原料が充填されるキャビティを設け、該キャビティ内にピンを、両型に形成されたガイド孔を通って出没可能に設け、固定型と可動型の両方に、ピンをキャビティに向けて付勢する弾性部材を有する付勢機構を設け、一方のピンは
両型の型締め時に、該弾性部材の付勢により、先端部が相手側のピンに押圧力を以て接する第１の位置と、
型締め後、可動型を固定型から離すクラッキング時に、弾性部材により第１の位置よりも先端部が更に押されて、相手側のピンに接する第２の位置の間を移動可能に設けられていることを特徴とする成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性発泡樹脂成形品の製造に用いられる成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１(a)、(b)は、従来の発泡樹脂の成形装置の断面図である(特許文献１参照)。これは固定型(２)と、該固定型(２)に合わさる可動型(３)を具え、両型(２)(３)の間に、発泡樹脂ビーズが充填されるキャビティ(20)が形成される。両型(２)(３)の外側には、加熱蒸気が供給される蒸気室(25)(35)が配備される。可動型(３)には、キャビティ(20)に発泡樹脂ビーズを圧縮空気とともに注入する原料充填口(10)、及びキャビティ(20)に発泡樹脂ビーズを充填して形成される成形品に貫通孔を開設するピン(５)が配備される。ピン(５)はキャビティ(20)に対して出没可能である。
成形時には、固定型(２)と可動型(３)を合わせ、原料充填口(10)から圧縮空気とともに発泡樹脂ビーズをキャビティ(20)内に充填する。蒸気室(25)(35)に加熱蒸気を充填し、冷却水にて冷却後に離型する。図１２は、成形品(６)の斜視図であり、ピン(５)の跡が成形品(６)の貫通孔(60)となる。貫通孔(60)は可動型(３)の閉じ方向に延びる。
【０００３】
斯種発泡樹脂ビーズの成形にあっては、クラッキングと呼ばれる手法が用いられる。これは図１１(b)に示すように、発泡樹脂ビーズのキャビティ(20)への充填後に、キャビティ(20)から一旦、可動型(３)を固定型(２)から距離Ｌ１だけ離して、空気の流れを作り、発泡樹脂ビーズが充填し難いと想定される箇所に発泡樹脂ビーズを充填させる手法を指す。
このクラッキング時に、ピン(５)の先端が固定型(２)から離れると、貫通孔が形成されない。従って、ピン(５)の基端部に、例えばラックとピニオンから構成される駆動機構を設けて、クラッキングに合わせてピン(５)をキャビティ(20)内に更に進入させる成形装置も知られている(特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０７５０３号公報
【特許文献２】特開２００８−４９５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラッキングに対応した従来の成形装置では、クラッキングに合わせてピン(５)をキャビティ(20)に対して出没させる駆動機構が必要であるから、駆動機構を設ける空間が必要となる。従って、多数の貫通孔を開設する必要がある場合には、多数の駆動機構を設ける必要があるが、該駆動機構を設ける空間がない故に、多数の貫通孔を開設することができない虞れがあった。
本発明の目的は、クラッキングに対応でき、且つ簡単な機構で多数の貫通孔を開設することができる成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
固定型(２)と可動型(３)の間に、原料が充填されるキャビティ(20)を設け、該キャビティ(20)内にピン(５)を両型の何れかに形成されたガイド孔(21)を通って出没可能に設け、両型(２)(３)の何れか一方には、ピン(５)をキャビティ(20)に向けて付勢する弾性部材を具えた付勢機構(４)を設け、ピン(５)は
両型(２)(３)の型締め時に、該弾性部材の付勢により、先端部が固定型(２)又は可動型(３)に押圧力を以て接する第１の位置と、
型締め後、可動型(３)を固定型(２)から離すクラッキング時に、弾性部材により第１の位置よりも先端部が更に押されて固定型(２)又は可動型(３)に接する第２の位置の間を移動可能に設けられている。付勢機構(４)は、成形装置(１)内に多数配備され、各弾性部材は１本のピン(５)を付勢するバネ(50)である。
【発明の効果】
【０００７】
１．本発明にあっては、付勢機構(４)によって、ピン(５)は先端部が、通常の型締め時である第１の位置と、クラッキング時である第２の位置とで固定型(２)又は可動型(３)に接する。これにより、クラッキングに対応した成形装置(１)にて、弾性部材の付勢だけでピン(５)を動かす簡素な機構で成形品に貫通孔を形成することができる。
また、ピン(５)を付勢する機構が簡素であるから、成形装置(１)内に多数の付勢機構(４)を設けることができ、成形品に多数の貫通孔を形成することができる。
２．成形装置(１)内に多数の付勢機構(４)を設けた場合、各弾性部材であるバネ(50)は１本のピン(５)を付勢する、即ち、各ピン(５)は独立しているから、ピン(５)が破損又は損傷した場合でも、該ピン(５)を交換すればよい。これにより、ピン(５)のメインテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】(a)、(b)は、本例の成形装置の断面図であり、(a)は通常の型締め時、(b)はクラッキング時を示す。
【図２】成形装置内の付勢機構の基本的な構成を示す拡大図である。
【図３】(a)、(b)は、付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図４】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図５】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図６】従来のスリット又は凹部を形成した可動型と固定型の断面拡大図である。
【図７】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図８】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図９】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図１０】付勢機構の他の実施例を示す断面拡大図である。
【図１１】(a)、(b)は、従来の発泡樹脂の成形装置の断面図である。
【図１２】成形品の斜視図である。
【図１３】他の実施例を示す断面拡大図であり、(a)は通常の型締め時、(b)は型開き時を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１実施例
以下、本発明の一実施例を図を用いて詳述する。
図１(a)、(b)は、成形装置(１)の断面図であり、(a)は通常の型締め時、(b)はクラッキング時を示す。また、図２は、成形装置(１)内の付勢機構(４)の拡大図である。
成形装置(１)は、従来と同様に、固定型(２)と可動型(３)を具え、両型(２)(３)の間に、発泡樹脂ビーズが充填されるキャビティ(20)が形成される。両型(２)(３)の外側には、加熱蒸気が供給される蒸気室(25)(35)が配備される。可動型(３)には、キャビティ(20)に発泡樹脂ビーズを圧縮空気とともに注入する原料充填口(10)が配備されるが、これは固定型(２)に配備されてもよい。
固定型(２)には、ピン(５)がキャビティ(20)に対して出没可能に嵌まり、ピン(５)は従来と同様に、キャビティ(20)に発泡樹脂ビーズを充填して形成される成形品に貫通孔を開設する。固定型(２)の外側にて、蒸気室(25)内には、付勢機構(４)(４)が配備され、該付勢機構(４)内にピン(５)の基端部が嵌まる。
【００１０】
図２は、付勢機構(４)の基本的な構成を示しており、固定型(２)上に取り付けられて外側開口が覆い(41)にて閉じ、ピン(５)の基端部が嵌まるケース(40)と、該ケース(40)の覆い(41)とピン(５)の基端部端面との間に配備される押しバネ(50)を具えている。ピン(５)は押しバネ(50)にてキャビティ(20)に向けて付勢され、固定型(２)に開設されたガイド孔(21)を貫通して、キャビティ(20)内に進入する。即ち、ピン(５)はガイド孔(21)にて出没を案内される。
尚、付勢機構(４)及びガイド孔(21)は、固定型(２)ではなく、可動型(３)に配備又は形成されてもよい。また、ピン(５)の断面形状は、丸形に限定されず、貫通孔の形状に合わせて、三角形、四角形等の多角形でもよい。更に、ピン(５)は成形品をから離れやすいように、テーパ(図示せず)を設けてもよい、
【００１１】
図１(a)に示すように、通常の型締め時では、ピン(５)は押しバネ(50)に付勢されて、可動型(３)の内面に圧接する。図１(a)に示すピン(５)の位置を第１の位置とする。
クラッキング時には、前記の如く、可動型(３)を距離Ｌ１だけ固定型(２)から離す。ピン(５)は押しバネ(50)の付勢力によって距離Ｌ１だけ押されて、可動型(３)の内面に接する状態を保つ。図１(b)に示すピン(５)の位置を第２の位置とする。即ち、ピン(５)は第１の位置と第２の位置の間を移動可能に設けられている。
クラッキング終了後に、図１(a)に示す通常の型締め位置に戻す。この状態で、キャビティ(20)に発泡樹脂ビーズを充填して冷却すると、成形品が成形され、ピン(５)の跡が貫通孔となる。これにより、クラッキングに対応した成形装置にて、簡素な機構で成形品に貫通孔を形成することができる。
また、図１(a)、(b)に示すように、付勢機構(４)は、固定型(２)側の蒸気室(25)内に２つ又は多数配備され、各バネ(50)にて１本のピン(５)を付勢する。即ち、各ピン(５)は独立しているから、ピン(５)が破損又は損傷した場合でも、該ピン(５)のみを交換すればよい。これにより、ピン(５)のメインテナンスが容易になる。
【００１２】
第２実施例
図３(a)、(b)は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図である。付勢機構(４)は固定型(２)の外側に設けられて中心孔(43)を開設したスリーブ(42)を固定型(２)と一体に具え、該中心孔(43)は長手方向の中央部から外側に向けてネジ孔(44)を形成している。ネジ孔(44)には中空のボールネジ(70)が螺合し、該ボールネジ(70)の一端部はスリーブ(42)の外側から突出している。スリーブ(42)の外側に突出したボールネジ(70)にはナット(71)が螺合して、該ナット(71)の面はスリーブ(42)の外端面に接する。中心孔(43)は固定型(２)のガイド孔(21)に繋がる。
ピン(５)は、先端部が可動型(３)の内面(32)に接する大径部(51)と、該大径部(51)から外側に延びてボールネジ(70)の中空部を貫通する小径部(52)を具えている。大径部(51)の外端面とスリーブ(42)の内端面との間に、押しバネ(50)が小径部(52)に介挿される。ボールネジ(70)を貫通した小径部(52)の中心部には雌ネジ(図示せず)が形成され、該雌ネジに鍔であるストッパ(72)を介して止めネジ(73)が螺合する。押しバネ(50)によって、大径部(51)がキャビティ(20)に向かって付勢されるから、ストッパ(72)をボールネジ(70)の外端面に当てて、ピン(５)が必要な距離以上にキャビティ(20)内に進入することを防いでいる。
【００１３】
ストッパ(72)がボールネジ(70)の外端面に接するから、ボールネジ(70)が、スリーブ(42)のネジ孔(44)に螺合する長さによって、ピン(５)の大径部(51)がキャビティ(20)内に進入する長さが決まる。
即ち、スリーブ(42)と、該スリーブ(42)に螺合するボールネジ(70)と、該ボールネジ(70)の外端面に接して押しバネ(50)によるピン(５)の進行を規制するストッパ(72)によって、ピン(５)がキャビティ(20)内に進入する長さを調節する調節機構(７)を構成する。
ナット(71)をボールネジ(70)に螺合し、該ナット(71)をスリーブ(42)の外端面に当接させることにより、ナット(71)とスリーブ(42)の外端面との間に摩擦力が生じる。これにより、ボールネジ(70)を固定してボールネジ(70)の不用意な回転を規制している。
図３(a)に示すように、通常の型締め時では、ピン(５)は押しバネ(50)に付勢されて、可動型(３)の内面(32)に圧接する第１の位置に達する。
図３(b)に示すように、クラッキング時には、可動型(３)を距離Ｌ１(図１(b)参照)だけ固定型(２)から離す。ピン(５)は押しバネ(50)の付勢力によって距離Ｌ１だけ押されて、可動型(３)の内面に圧接する状態を保つ第２の位置に達する。即ち、図３(a)、(b)に示す例にあっても、クラッキングに対応した成形装置にて、簡素な機構で成形品に貫通孔を形成することができる。
【００１４】
第３実施例
図４は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図であり、通常の型締め時を示す。可動型(３)の内面からは、先端面がピン(５)の先端面に対向した突起(30)が配備され、型締め時及びクラッキング時には、突起(30)とピン(５)の先端面どうしが接触する。ピン(５)が長すぎると、成形時に、先端部が可動型(３)の内面に圧接したときに、座屈を生じる虞れがある。この座屈を防止すべく、ピン(５)の大径部(51)の長さは、直径の３倍程度に設定される。図４に示す突起(30)は、キャビティ(20)の幅が長く、ピン(５)の大径部(51)の長さが直径に比して長くなる場合に、座屈を防ぐのに有効である。
【００１５】
第４実施例
図５は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図であり、通常の型締め時を示す。可動型(３)の内面には、ピン(５)の大径部(51)が嵌まるスリット又は凹部(31)が形成されている。通常の型締め時及びクラッキング時には、ピン(５)の大径部(51)の先端部は、スリット又は凹部(31)に嵌まり、離型後は成形品に貫通孔が開設される。
図５に示すように、付勢機構(４)を設け、可動型(３)に凹部(31)を形成した構成では、図６に示すように、付勢機構(４)を設けずに、可動型(３)に凹部(31)を形成した従来の構成に比して、以下の利点がある。図６に示す従来の構成では、可動型(３)の凹部(31)に、固定型(２)のピン(５)が嵌まって成形品の貫通孔を形成する。このときに、固定型(２)と可動型(３)が、可動型(３)の移動方向に直交する面内(矢印Ｘ方向)に沿ってズレた場合、ピン(５)が凹部(31)から外れると、ピン(５)が可動型(３)の内面に当たって破損又は損傷する虞れがある。
図５に示すように、付勢機構(４)を設けて、ピン(５)を押しバネ(50)にて付勢すると、固定型(２)と可動型(３)が、矢印Ｘ方向にズレて、ピン(５)が凹部(31)から外れても、ピン(５)は押しバネ(50)に抗して引っ込む。この結果、ピン(５)が可動型(３)の内面に当たって破損又は損傷する虞れは回避される。
【００１６】
第５実施例
図７は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図であり、通常の型締め時を示す。可動型(３)の内面からは、先端面がピン(５)の先端面に対向した突起(30)が配備されているが、可動型(３)の内面(32)は、ピン(５)の出没方向に比して傾いている。従って、成形品の貫通孔は、成形品の外面に対して、傾いて延びる。即ち、成形品の外面形状に関係なく、貫通孔を形成することができる。
また、図８に示すように、可動型(３)の内面に突起(30)に代えて、スリット又は凹部(31)を形成することもできる。
【００１７】
第６実施例
図９は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図であり、通常の型締め時を示す。本例にあっては、スリーブ(42)を固定型(２)と別個に設け、スリーブ(42)の中心孔(43)と固定型(２)のガイド孔(21)を合わせている。成形時に、スリーブ(42)が破損したときは、スリーブ(42)のみを交換すれば足り、成形装置(１)のメインテナンスが容易になる。
【００１８】
第７実施例
図１０は、付勢機構(４)の他の実施例を示す断面拡大図であり、通常の型締め時を示す。本例にあっては、スリーブ(42)を固定型(２)と別個に設けているが、それに加えて、中心孔(43)を大径に形成して、該中心孔(43)の内側にピン(５)を配備する。ピン(５)を中空に形成してガイド孔(21)に嵌め、ピン(５)の基端部外側に抜け止め用のフランジ(53)を設けている。スリーブ(42)の外端面には、ネジ部を設けた案内棒(45)が螺合し、押しバネ(50)は案内棒(45)の先端部に嵌まっている。スリーブ(42)の外側では、案内棒(45)のネジ部にナット(71)が螺合し、案内棒(45)の不用意な回転を規制する。即ち、図１０に示す例にあっては、調節機構(７)は配備されていない。
ピン(５)は中空部内側が押しバネ(50)に押されて、先端部が可動型(３)に接する。通常の型締め時には、フランジ(53)は固定型(２)から離れ、クラッキング時にフランジ(53)は押しバネ(50)に押されて固定型(２)に接する。成形時に、ピン(５)が破損したときは、スリーブ(42)を外してピン(５)のみを交換すれば足り、成形装置(１)のメインテナンスが容易になる。
【００１９】
第８実施例
図１３は、他の実施例を示す断面拡大図であり、(a)は通常の型締め時、(b)は型開き時を示す。本例にあっては、付勢機構(４)(４)を固定型(２)と可動型(３)の両方に設け、型締め時に両付勢機構(４)(４)のピン(５)(５)の先端部が合わさる。クラッキング時には、図１３(b)に示す位置よりも、両付勢機構(４)(４)のピン(５)(５)の先端部が互いに接するまで、可動型(３)が固定型(２)に向かって移動する。両ピン(５)(５)の跡が成形品(６)の貫通孔(60)(図１２参照)となる。即ち、本例にあっては、一方のピン(５)は  両型の型締め時に、押しバネ(50)の付勢により、先端部が他方のピン(５)の先端部に押圧力を以て接する第１の位置と、クラッキング時に、押しバネ(50)により第１の位置よりも先端部が更に押されて、他方のピン(５)の先端部に接する第２の位置の間を移動する。
成形品(６)が厚くて、貫通孔(60)の貫通長さが長い場合は、付勢機構(４)の１本のピン(５)で貫通孔(60)を形成しようとすると、ピン(５)が長く、成形時に破損する可能性がある。図１３(a)、(b)に示すように、２本のピン(５)(５)を突き合わせて、貫通孔(60)を形成することにより、成形時にピン(５)(５)が破損する可能性を少なくすることができる。
【００２０】
本例に係わる成形装置では、以下の利点がある。
１．本発明にあっては、付勢機構(４)によって、ピン(５)は先端部が、通常の型締め時である第１の位置と、クラッキング時である第２の位置とで固定型(２)又は可動型(３)に接する。これにより、クラッキングに対応した成形装置(１)にて、簡素な機構で成形品に貫通孔を形成することができる。
２．また、ピン(５)を付勢する機構が簡素であるから、成形装置(１)内に多数の付勢機構(４)を設けることができ、成形品に多数の貫通孔を形成することができる。
また、付勢機構(４)は蒸気室(25)内に設けられるが、機構が簡素であるから、蒸気室(25)内の空間を多く占有しない。これにより、蒸気室(25)内の蒸気及び／又は冷却水の流動を邪魔することがなく、成形サイクルにも支障はきたさない。
３．成形装置(１)内に多数の付勢機構(４)(４)を設けた場合、各バネ(50)は１本のピン(５)を付勢する、即ち各ピン(５)は独立しているから、ピン(５)が破損又は損傷した場合でも、該ピン(５)を交換すればよい。これにより、ピン(５)のメインテナンスが容易になる。
【００２１】
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。
上記記載では、弾性部材は押しバネ(50)としたが、蒸気室(25)内の温度と湿度に耐えうる部材で有れば、板バネ等の他の代用が可能である。
また、ピン(５)、スリーブ(42)、ストッパ(72)は、アルミニウム、真鍮、ステンレス等から製作され、テフロン(登録商標)コーティングを施してもよい。材料はこれらに限定されない。更に、押しバネ(50)はステンレス、バネ鋼等から製作されるが、防錆等の観点からステンレスが好ましい。
【符号の説明】
【００２２】
(１)  成形装置
(２)  固定型
(３)  可動型
(４)  付勢機構
(５)  ピン
(７)  調節機構
(20)  キャビティ
(50)  押しバネ
【図１】
2011194580.tif 000003
【図２】
2011194580.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011194580.tif 000006
【図５】
2011194580.tif 000007
【図６】
2011194580.tif 000008
【図７】
2011194580.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011194580.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2011194580.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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