(57)【要約】【課題】複数のスライド型を均一な押圧力で押圧することができる安価な成形装置を提供する。【解決手段】発泡樹脂成形体を成形する成形装置３１は、固定型４３に設けられ、可動型４１の後退時に、可動型４１を押圧することで、対応するキャビティ６１の一部の容積を一定に保持する複数のスライド型４５を備える。成形装置３１は、複数のスライド型４５が互いに離間して立設された可動プレート４９と、スライド型４５を押圧させるために固定体５５，５７に支持され、可動プレート４９を押圧方向に付勢する複数のコイルバネ５３（弾性部材）及び複数の液圧シリンダ５１とをさらに備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と該固定型に対向配置された可動型とを有する成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填し、該可動型を後退させてキャビティ容積を拡大させることで、発泡樹脂成形体を成形する成形装置であって、
上記固定型又は可動型の一方に設けられ、該可動型の後退時に、上記固定型又は可動型の他方を押圧することで、対応する上記キャビティの一部の容積を一定に保持する複数のスライド型と、
上記複数のスライド型が互いに離間して立設された可動プレートと、
上記スライド型を押圧させるために固定体に支持され、上記可動プレートを上記押圧方向に付勢する複数の弾性部材及び複数の液圧シリンダと、
を備えていることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
請求項１の成形装置において、
上記固定体は上記弾性部材を支持する第１固定体と、上記液圧シリンダを支持する第２固定体とで構成され、
上記第１固定体が上記第２固定体よりも上記可動プレートに近い位置に配設さ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、固定型と可動型とを有する成形型のキャビティ容積を拡大させることで発泡樹脂成形体を成形する成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱可塑性樹脂を発泡させて成形する発泡樹脂成形体は知られている。この発泡樹脂成形体は、固定型と可動型とを有する成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填し、可動型を後退させてキャビティ容積を拡大することにより成形されるもので、表面を形成するスキン層と、内部に位置にしてスキン層に比べて樹脂密度が低く多数の空隙を有する膨張層とにより形成されている。これにより、表面及び内部がともにスキン層と同じ樹脂密度で形成された場合に比べ、樹脂成形体の軽量化を図ることができるものである。
【０００３】
一方、特許文献１に示すように、発泡樹脂成形体の成形装置において、成形型にスライド型を設け、キャビティ容積の拡大時には、スライド型を可動型の後退に連動してスライドさせて対向する金型表面に押し付けることで、スライド型対応部分のキャビティ容積を一定に保つ構造が知られている。そして、このスライド型を押し付ける機構として液圧シリンダやバネ部材が示されている。
【特許文献１】特開２００６−７６１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、樹脂成形体を使用する場合、例えば樹脂成形体の相手部材との取付部分となる取付部のように局所的な応力が加わる部分を必要とすることがある。かかる部分は他の部分に比べて高い応力が加わるため、部分的に高い強度を持つ高強度部とすることが必要である。
【０００５】
そこで、例えば上記特許文献１に示す成形装置のように、キャビティ容積拡大時にも、このスライド型対応部分のキャビティ厚さを一定に保つことで、その部分を膨張層よりも樹脂密度の高いソリッド層を形成し、そのソリッド層を高強度部分とすることが考えられる。  
【０００６】
そして、成形型に複数のスライド型を配し、これらのスライド型を１つの可動プレートで押圧しようとするとき、この可動プレートを複数の液圧シリンダ等により付勢することが考えられる。
【０００７】
しかし、液圧シリンダを用いる場合、この複数の液圧シリンダの取り付け誤差等により各々の液圧シリンダの付勢力が異なる場合がある。そうすると、可動プレートを全体で均一な付勢力により付勢できず、付勢力のアンバランスが原因で可動プレートがねじれてしまい、複数のスライド型を均一な押圧力で押圧できないという問題がある。また、液圧シリンダはその押圧力が安定している点が長所であるものの、高価であり、その数を増やして可動プレートのねじれを抑制しようとすると、成形装置が高価なものとなってしまうという問題もある。
【０００８】
一方、可動プレートをバネ部材により付勢する構造も考えられるが、バネ部材では液圧シリンダに比べて安価である点が長所であるものの、押圧力が安定しておらず、液圧シリンダと同様に可動プレートを均一な付勢力により付勢できない。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のスライド型を均一な押圧力で押圧することができる安価な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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る成形装置では、複数のスライド型が立設された可動プレートを複数の液圧シリンダ及び複数の弾性部材により付勢するようにした。
【００１１】
具体的には、第１の発明に係る成形装置は、固定型と該固定型に対向配置された可動型とを有する成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填し、該可動型を後退させてキャビティ容積を拡大させることで、発泡樹脂成形体を成形する成形装置であって、上記固定型又は可動型の一方に設けられ、該可動型の後退時に、上記固定型又は可動型の他方を押圧することで、対応する上記キャビティの一部の容積を一定に保持する複数のスライド型と、上記複数のスライド型が互いに離間して立設された可動プレートと、上記スライド型を押圧させるために固定体に支持され、上記可動プレートを上記押圧方向に付勢する複数の弾性部材及び複数の液圧シリンダと、を備えている。
【００１２】
第２の発明に係る成形装置は、第１の発明に係る成形装置において、上記固定体は上記弾性部材を支持する第１固定体と、上記液圧シリンダを支持する第２固定体とで構成され、上記第１固定体が上記第２固定体よりも上記可動プレートに近い位置に配設されている。
【発明の効果】
【００１３】
上記第１の発明によれば、押圧力の安定した複数の液圧シリンダと安価な複数の弾性部材とを使用し、これらによって可動プレートを付勢することにより、複数の液圧シリンダの取付精度が異なる場合でも、液圧シリンダの付勢力の不足する箇所を弾性部材によって補うことができ、可動プレートを歪ませずに均等に付勢して複数のスライド型を均一な押圧力で押圧することができる。
【００１４】
また、可動プレートを高価な液圧シリンダのみで付勢するのではなく、液圧シリンダと安価な弾性部材とを併用しているため、液圧シリンダのみで付勢する場合に比べて成形装置を安価なものにすることができる。
【００１５】
上記第２の発明によれば、液圧シリンダと弾性部材とを別々の固定体により支持し、弾性部材を支持する第１固定体を液圧シリンダを支持する第２固定体よりも可動プレートに近い位置に配設したので、弾性部材を自由長の短いものとすることができる。すなわち、液圧シリンダは一般的に、弾性部材に比べて長尺状の装置であるため、液圧シリンダ及び弾性部材を同じ固定体に支持させると弾性部材を液圧シリンダと同じ長さにしなくてはならず、可動プレートを安定して押圧できなくなる。しかし、液圧シリンダを支持する第２固定体よりも可動プレート側にある第１固定体に弾性部材を支持することにより、弾性部材を短いものとすることができ、これにより、可動プレートを安定して押圧することができるとともに、材料費を削減することができるので、成形装置をより高精度で安価なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（サイドドア）
図１において、１は自動車のフロントサイドドアであって、このフロントサイドドア１は、金属製のドアアウタパネル５とドアインナパネル７とを有するドア本体３を備えている。そして、そのドアインナパネル７には、本発明の実施形態に係る後述の成形装置３１により成形されるドアモジュールパネル９と、このドアモジュールパネル９を車室内側から被うドアトリム１１とが取り付けられている。
【００１８】
（ドアモジュールパネル）
図２は、上記ドアモジュールパネル９を車室外側から見た図であり、繊維入り熱可塑性樹脂で成形された板状の発泡樹脂成形体からなる。ドアモジュールパネル９は、その主体をなすパネル本体１５と、上記ドアインナパネル７との取付箇所である複数の取付部１９と、ウィンドガラス昇降用の前側及び後側ガイドレール（図示せず）を取り付けるための締結部２５とを備えている。上記パネル本体１５と上記ドアインナパネル７とは、パネル本体１５の車室外側面の外周縁部のシール材１３（図１にのみ示す）によりシールされている。上記取付部１９は、パネル本体１５のシール材１３によるシール箇所の内周側に形成されている。この取付部１９には、それぞれにボルト挿通孔１９ａが貫通して形成され、このボルト挿通孔１９ａをドアインナパネル７の対応する取付用孔７ａ（図１にのみ示す）に位置合わせし、ドアインナパネル７の車室外側に溶着したウェルドナット２３にボルト２１を予め螺合させることにより、ドアモジュールパネル９をドアインナパネル７に取り付けている。
【００１９】
また、上記締結部２５は、上記パネル本体１５の取付部１９よりも内側位置に４つ形成されている。これらの締結部２５には、それぞれにボルト挿通孔２５ａが貫通して形成されている。上記取付部１９及び締結部２５は、パネル本体１５から車室外側に向けて段状に突出して形成されている。
【００２０】
上記パネル本体１５は、空隙がなく樹脂密度の高い堅い表面のスキン層３３と、このスキン層３３の内部に形成され、多数の空隙（図示せず）を有していてスキン層３３に比べて樹脂密度の低い膨張層３５とからなっている。
【００２１】
一方、上記取付部１９及び締結部２５はそれぞれ、膨張層３５を有しない樹脂密度の高いソリッド層３７で構成されている。
【００２２】
（成形装置）
図３及び図４は上記ドアモジュールパネル９を２枚１組で成形する本発明の実施形態に係る成形装置３１を示す。この成形装置３１は、図３において左右中央に示す固定型４３と、この固定型４３に対して図３で左右方向に進退可能に対向配置された可動型４１と、固定型４３に摺動可能に設けられた複数のスライド型４５とを有する略矩形状の成形型４７を備えている。可動型４１には上記ドアモジュールパネル９の車室外側の形状に対応した形状の可動型側成形面４１ａが、また固定型４３にはドアモジュールパネル９の車室内側の形状に対応した形状の固定型側成形面４３ａがそれぞれ形成されている。
【００２３】
一方、上記各スライド型４５は、上記ドアモジュールパネル９の各取付部１９及び締結部２５を成形するためのものであり、固定型４３に貫通形成された貫通孔４３ｂに摺動可能に挿通されて、取付部１９及び締結部２５の数に対応した数だけ備えられている。スライド型４５には取付部１９又は締結部２５の車室内側の形状に対応した形状のスライド型側成形面４５ａが形成され、可動型４１の可動型側成形面４１ａにおいて、このスライド型４５に対向する部分は取付部１９又は締結部２５の車室外側の形状に対応して凹陥した形状に形成されている。また、スライド型４５のスライド型側成形面４５ａの中央には、上記取付部１９又は締結部２５のボルト挿通孔１９ａ，２５ａを成形するための円柱状の突起部４５ｂが形成され、この突起部４５ｂの先端面は可動型側成形面４１ａに当接している。
【００２４】
上記複数のスライド型４５は、固定型４３の背面側（可動型４１と反対側）に位置する略矩形状の１枚の可動プレート４９に基端部が取り付けられて立設されている。この可動プレート４９は固定型４３の背面側に離間して配置され、油圧シリンダ等からなる複数の液圧シリンダ５１及び弾性部材としての複数のコイルバネ５３の双方により成形型４７側に付勢されており、この付勢力により、可動プレート４９に支持（立設）された複数のスライド型４５が、その突起部４５ｂの先端面を可動型側成形面４１ａに当接した状態で可動型４１側に押圧されている。
【００２５】
具体的には、上記可動プレート４９には複数の液圧シリンダ５１のピストンロッド５１ａの先端と、複数のコイルバネ５３の先端とが支持されている。そして、可動プレート４９の成形型４７と反対側には、平面視略矩形状でプレート状の第１固定体５５が可動プレート４９と離間して固定配置され、この第１固定体５５には上記コイルバネ５３の基端が支持されている。また、この第１固定体５５の可動プレート４９と反対側には、平面視略矩形状でプレート状の第２固定体５７が第１固定体５５と離間して固定配置され、この第２固定体５７には上記液圧シリンダ５１の基部側が支持されている。これらの第１及び第２固定体５５，５７は図示しない連結手段により一体的に連結されているとともに、上記固定型４３に対して相対移動不能に固定されている。そして、第１固定体５５には上記液圧シリンダ５１を貫通させるシリンダ挿通孔（図示せず）が開口されている。このように、この第１固定体５５にコイルバネ５３が支持され、また第２固定体５７に液圧シリンダ５１が支持されていることで、コイルバネ５３及び液圧シリンダ５１が可動プレート４９を成形型４７側に付勢している。そして、上記可動プレート４９に立設されたスライド型４５がその突起部４５ｂの先端面を可動型４１の可動型側成形面４１ａに当接していることで、スライド型４５が上記可動型４１の固定型４３に対する進退に追随して固定型４３の貫通孔４３ｂ内を摺動するようになっている。
【００２６】
図５は、成形装置３１を上記第２固定体５７側から見た平面図であり、この成形装置３１によって、図に仮想線で示すように２つの上記ドアモジュールパネル９を成形することができるようになっている。複数個（図示例では４個）の上記液圧シリンダ５１は、図に破線で示すように、第２固定体５７の矩形の各辺縁部の略中央にそれぞれ配置されている。複数個（図示例では１６個）のコイルバネ５３は、図に破線で示すように、上記液圧シリンダ５１位置と重ならないように間隔をあけて配置されている。具体的には、液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３がそれぞれ、成形型４７及び可動プレート４９の平面視における矩形の中心に関して略点対称に配置されている。このことで、液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３が可動プレート４９を均等に付勢するようになっている。
【００２７】
（成形方法）
次に、本発明の実施形態に係る成形装置３１を用いてドアモジュールパネル９を成形する方法について説明する。
【００２８】
まず、可動型４１が固定型４３に向けて図３及び図４で右方向に前進して成形型４７が型閉じされる。このとき、スライド型４５が、可動型４１の可動型側成形面４１ａに当接している突起部４５ｂを可動型４１により押されて、可動型４１の前進に追随して固定型４３の貫通孔４３ｂ内を摺動する。このスライド型４５の摺動に伴って、可動プレート４９が上記液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３の付勢力に抗してそれらを収縮させながら第１及び第２固定体５５，５７側に移動する。これにより、可動プレート４９が複数の液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３によって成形型４７側に付勢され、この可動プレート４９によって複数のスライド型４５が可動型４１を押圧した状態となっている。
【００２９】
次に、成形型４７のキャビティ６１内に図示しない射出機から繊維入りの熱可塑性樹脂Ｒが射出充填される。
【００３０】
その後、成形型４７のキャビティ６１内で熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程で、可動型４１がキャビティ６１の容積が拡大する型開き方向（図４の矢印方向）に後退する。つまり、可動型４１が後退して固定型４３から離れ、キャビティ容積が例えば２倍、もしくはそれ以上に拡大する。この熱可塑性樹脂Ｒが固化する過程とは、キャビティ６１における成形型４７（可動型４１、固定型４３）の各成形面４１ａ，４３ａ近傍にスキン層３３が生成された時点である。
【００３１】
この可動型４１の後退動作に伴って、液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３によって押圧されている可動プレート４９が成形型４７側に追随し、これにより複数のスライド型４５が固定型４３の貫通孔４３ｂ内を摺動し、可動型４１に向かってキャビティ６１内に進出する。このスライド型４５の進出により、スライド型４５対応箇所のキャビティ容積は変動（拡大）しない。
【００３２】
この段階で、可動型側成形面４１ａと固定型側成形面４３ａとの間のキャビティ６１内の熱可塑性樹脂Ｒは、これら成形面４１ａ，４３ａと接触する部分が型温の影響により、早期に冷却されているため、空隙がなく堅いスキン層３３となって表面層を構成する一方、熱可塑性樹脂Ｒの内側部分は、型温の影響を受けにくく、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、それまで可動型４１及び固定型４３で圧縮されている熱可塑性樹脂Ｒが、可動型側成形面４１ａに引っ張られて膨張する。この際、熱可塑性樹脂Ｒも上記圧縮から開放されて該樹脂Ｒ内の繊維が弾性的に復元し、この弾性復元力（スプリングバック現象）によって、熱可塑性樹脂Ｒの膨張が助長される。このことにより、空隙が少なく堅いスキン層３３が表面に形成されるとともに、内部に多数の空隙を有する膨張層３５が形成されたドアモジュールパネル９が成形される。
【００３３】
一方、取付部１９及び締結部２５に対応するキャビティ６１内の熱可塑性樹脂Ｒは、可動型４１がキャビティ容積拡大方向に後退しても、この後退動作にスライド型４５が追随してキャビティ６１内に進出するので、キャビティ空間は拡大せず、堅いソリッド層３７からなる取付部１９及び締結部２５が成形される。
【００３４】
最後に、可動型４１が後退して成形型４７が型開きされることにより、成形品、すなわちドアモジュールパネル９が脱型される。
【００３５】
（実施形態の効果）
ドアモジュールパネル９のパネル本体１５全体には、表面にスキン層３３が形成されるとともに、内部に多数の空隙を有してスキン層３３に比べて樹脂密度の低い膨張層３５が形成されている。このため、パネル本体１５が同じ厚みで表面及び内部がともにスキン層３３と同じ樹脂密度で形成されている場合に比べ、ドアモジュールパネル９の軽量化を図ることができる。
【００３６】
また、ドアモジュールパネル９のドアインナパネル７への取付箇所である取付部１９と、ドアモジュールパネル９におけるウィンドガラス昇降用の前側及び後側ガイドレールを取り付けるための締結部２５とは、他のパネル本体１５の部分に比べて高い圧縮応力が加わる部分であり、この取付部１９及び締結部２５が膨張層３５を有しない堅いソリッド層３７により形成されているため、それら取付部１９及び締結部２５の圧縮強度やせん断力に対する強度を高めることができる。
【００３７】
また、押圧力の安定した複数の液圧シリンダ５１と安価な複数のコイルバネ５３とを併用し、これらにより可動プレート４９を付勢することにより、複数の液圧シリンダ５１の取付精度が異なる場合でも、これらと併用して複数のコイルバネ５３を配置しているので、液圧シリンダ５１の付勢力の不足する箇所をコイルバネ５３によって補うことができ、可動プレート４９を歪ませずに均等に付勢し、複数のスライド型４５を均一な押圧力で押圧することができる。例えば、図５において４個示される液圧シリンダ５１のうち、右側中央に示される液圧シリンダ５１の付勢力が他の液圧シリンダ５１の付勢力よりも小さい場合、少なくともその周囲に配置された３つのコイルバネ５３が第１固定体５５に支持されて可動プレート４９を付勢するので、可動プレート４９が歪まずに均等に付勢される。
【００３８】
これにより、スライド型４５により成形される取付部１９や締結部２５の肉厚が設定通り、均一の形状でかつ堅いソリッド層３７により形成された安定した品質のドアモジュールパネル９を確実に成形することができる。
【００３９】
また、可動プレート４９を高価な液圧シリンダ５１のみで付勢するのではなく、液圧シリンダ５１と安価なコイルバネ５３とを併用して付勢しているため、可動プレート４９を液圧シリンダ５１のみで付勢する場合に比べて成形装置３１を安価なものにすることができる。
【００４０】
また、液圧シリンダ５１とコイルバネ５３とを別々の固定体５５，５７により支持し、液圧シリンダ５１を支持する第２固定体５７よりも可動プレート４９に近い位置に配設された第１固定体５５でコイルバネ５３を支持することにより、コイルバネ５３を自由長の短いものとすることができる。すなわち、液圧シリンダ５１は一般的に、コイルバネ５３に比べて長尺状の装置であるため、液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３を同じ固定体に支持させるとコイルバネ５３を液圧シリンダ５１と同じ長さにしなくてはならず、可動プレート４９を安定して押圧できなくなる。しかし、液圧シリンダ５１を支持する第２固定体５７よりも可動プレート４９側にある第１固定体５５にコイルバネ５３を支持することにより、コイルバネ５３を短いものとすることができ、これにより、可動プレート４９を安定して押圧することができるとともに、材料費を削減することができるので、成形装置３１をより高精度で安価なものとすることができる。
【００４１】
（その他の実施形態）
なお、上述の実施形態は、本発明の例示であって、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、以下のような構成としてもよい。
【００４２】
すなわち、上記実施形態では、スライド型４５は固定型４３に設けたが、可動型４１に設けてもよい。すなわち、スライド型は、固定型４３又は可動型４１の一方に設けられて、可動型４１の後退時に固定型４３又は可動型４１の他方を押圧するものであればよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、第１固定体５５にコイルバネ５３の基端側を支持して可動プレート４９を付勢したが、このコイルバネ５３に代えて他の弾性部材、例えば、板バネ、弾性ゴム、弾性ポリウレタン等を使用してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、第１及び第２固定体５５，５７により液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３をそれぞれ支持したが、液圧シリンダ５１及びコイルバネ５３をそれぞれ別々の固定体で支持せず１つの固定体により支持するようにしてもよい。この場合、コイルバネ５３の基端側が液圧シリンダ５１の基端側より可動プレート４９に近い位置になるように固定体を構成することが好ましい。
【００４５】
また、上記実施形態では、液圧シリンダ５１を４個、コイルバネ５３を１６個配置したが、この個数は成形装置により任意に設定され、この実施形態に限定されるものでもなく、またその配置も任意に設定されるものである。
【００４６】
また、上記実施形態では、キャビティ６１に射出する樹脂として繊維入り熱可塑性樹脂Ｒを使用したが、この樹脂に発泡剤を入れたり、発泡剤を入れた場合繊維を入れなかったりすることも可能である。
【００４７】
また、上記実施形態では、成形装置３１によりドアモジュールパネル９を成型する場合を示したが、この成形装置３１により成型する発泡樹脂成形体はこれに限らず、自動車のバックドアのインナプレートやトランクボード等を成形してもよく、自動車以外の成形体にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明は、固定型と可動型とを有する成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填し、該可動型を後退させてキャビティ容積を拡大させることで発泡樹脂成形体を成形する成形装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】自動車のサイドドアの下部を示す断面図である。
【図２】ドアモジュールパネルを示す平面図である。
【図３】図５のIII−III線断面図である。
【図４】図３において可動型を後退させた状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る成形装置を第２固定体側から見た平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
３１    成形装置
４１    可動型
４３    固定型
４５    スライド型
４７    成形型
４９    可動プレート
５１    液圧シリンダ
５３    コイルバネ（弾性部材）
５５    第１固定体
５７    第２固定体
６１    キャビティ
Ｒ      熱可塑性樹脂
【図１】
2008073910.tif 000003
【図２】
2008073910.tif 000004
【図３】
2008073910.tif 000005
【図４】
2008073910.tif 000006
【図５】
2008073910.tif 000007