(57)【要約】【課題】貫通孔付きの成形品を効率良く成形することができる発泡成形用の金型及び成形方法を提供する。【解決手段】金型２１によって成形される成形品４０は、盤状の本体部４１と、該本体部４１から耳片状に突設された取付部４２と、この取付部４２に設けられた貫通孔４３とを有したＥＡ材である。貫通孔４３を形成するために、上型２３に柱状の凸部２５が突設されている。凸部２５と対峙する下型２２の凸部対峙部は、該下型２２を貫通する孔５０と、該孔５０内に挿入されたピストンロッド状の挿填体５１と、該挿填体５１をキャビティ２４内に向って付勢するコイルスプリング５２と、孔５０を閉鎖するプラグ５３とを有している。型締め状態では、凸部２５の先端がフィルム３０を介して挿填体５０の先端面に当接しており、挿填体５０はその挿填体５０の先端面が下型２２のキャビティ内面と略面一状となるか、又は極くわずかに面一よりも突出状態となる位置まで退動している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、
成形品に貫通孔を形成するための該貫通孔形状の凸部が該上型及び下型の一方のキャビティ内面から突設されており、
該凸部の先端面が上型及び下型の他方のキャビティ内面の凸部対峙部に当接する発泡成形用の金型において、
該凸部及び凸部対峙部の少なくとも一方を、両者の当接時に弾性的に退動可能としたことを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項２】
請求項１において、該下型のキャビティ面にフィルムが重ね合わされており、
該下型には、該フィルムの下側に気体を送り込んでフィルムを浮き上がらせるための気体供給部が設けられていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項３】
請求項２において、前記凸部は上型に設けられ、前記凸部対峙部が下型に設けられており、
該凸部対峙部が該フィルムで覆われていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項４】
請求項３において、前記下型は、前記凸部対峙部に孔が設けられている下型本体と、該孔に進退可能に挿填された挿填体と、該挿填体をキャビティ内に向って付勢する付勢部材とを備えてなることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項５】
請求項４において、前記下型の外面部に、前記孔と同軸状とされた内孔を有した挿填体ホルダが取り付けられており、
前記挿填体は、該挿填体ホルダの該内孔から下型の前記孔にかけて配置されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１項において、前記挿填体のキャビティ内方への前進限位置を決めるための位置決め手段が設けられていることを特徴とする発泡成形用の金型。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法。
【請求項８】
請求項７において、前記金型は請求項２ないし６のいずれか１項に記載の金型であって、
該下型内に原料を供給し、
型締めした後、発泡させ、
その後、上型を型開きし、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型することを特徴とする発泡成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウレタンフォーム等の発泡成形品を製造するための金型に係り、特にＥＡ材などに設けられる取付用貫通孔等の貫通孔を有した発泡成形用の金型に関する。本発明の一態様は、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置すると共に、該キャビティ面とフィルムとの間に空気等の流体を給排させ得るよう構成された金型に関する。また、本発明は、この金型を用いた発泡成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｉ：自動車のドアトリムには、側面衝突（側突）時の衝撃エネルギー吸収（Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＥＡ）のために、硬質ウレタンフォームよりなるＥＡ材を取り付けている。このドアトリムに対し、硬質ウレタン製ＥＡ材を取り付ける方法として、第６図のようにカシメを利用する方法がある（特開２００１−３２２５０７号の０００２〜０００３段落）。なお、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ部分の拡大図である。
【０００３】
第６図において、トリム（ドアトリム）１の内面にロッド２が突設され、側突用ＥＡ材３に設けられた貫通孔（取付孔）４に該ロッド２が挿通されている。このロッド２に平ワッシャ５を嵌合させた後、ロッド２の先端側をカシメ加工して拡大部２ａを形成する。次いで、ＥＡ材３のガタツキ防止のためにホットメルト接着剤６をＥＡ材の側周面とトリム１の内面との交叉隅部に付着させる。
【０００４】
このような貫通孔４を有する硬質ウレタンフォーム製ＥＡ材を成形するには、貫通孔４形状の凸部を上型又は下型（通常は上型）に設けておく。
II：硬質ポリウレタンフォームを成形する場合、上型及び下型よりなる金型の該下型内にウレタン原料液を供給し、型締めして発泡させ、固化（キュア）後に型開きして脱型を行う。
【０００５】
この脱型を効率良く行う方法として、特開平９−２３４７４８号、特開２００４−１３０６２９号には、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置し、型開き後の脱型に際してはフィルムとキャビティ面との間に空気を供給してフィルムをキャビティ面から離反させ、フィルムによって成形品を押し上げて取り出すようにした方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３２２５０７号
【特許文献２】特開平９−２３４７４８号
【特許文献３】特開２００４−１３０６２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記Ｉのように上型に凸部を設けておいて発泡成形を行う場合、凸部を下型のキャビティ内面にぴったりと当接させることは極めて難しい。
【０００７】
即ち、第７図のように、上型１０と下型１１とを型締めして発泡成形する場合、（ａ）図のように上型１０に設けられた凸部１２の長さが規定長さよりも微かでも大きいと、上型１０と下型１１とのパーティングラインＰＬに隙間が生じてしまう。逆に、第７図（ｂ）のように凸部１２の長さが規定長さよりも短いと、第７図（ｃ）のように、成形品１３には孔１４の奥底に薄皮状のバリ１５が残る。
【０００８】
実際の操業に際しては、第７図（ｂ）のように凸部１２を若干短くし、成形品からバリ１５を除去するようにせざるを得ず、バリ取り作業に手間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、貫通孔付きの成形品を効率良く成形することができる発泡成形用の金型及び成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発泡成形用の金型は、上型及び下型を有する発泡成形用の金型であって、成形品に貫通孔を形成するための該貫通孔形状の凸部が該上型及び下型の一方のキャビティ内面から突設されており、該凸部の先端面が上型及び下型の他方のキャビティ内面の凸部対峙部に当接する発泡成形用の金型において、該凸部及び凸部対峙部の少なくとも一方を、両者の当接時に弾性的に退動可能としたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の発泡成形品の成形方法は、かかる本発明の発泡成形用の金型を用いて成形を行うものである。
【００１２】
本発明の一態様では、該下型のキャビティ面にフィルムが重ね合わされており、該下型には、該フィルムの下側に気体を送り込んでフィルムを浮き上がらせるための気体供給部が設けられている。この発泡成形用の金型を用いて発泡成形後、脱型を行うには、上型を型開きし、フィルムと下型のキャビティ面との間に流体を供給してフィルムを押し上げ、成形品を脱型する。
【００１３】
この態様においては、前記凸部は上型に設けられ、前記凸部対峙部が下型に設けられており、該凸部対峙部が該フィルムで覆われていることが好ましい。特に、前記下型は、前記凸部対峙部に孔が設けられている下型本体と、該孔に進退可能に挿填された挿填体と、該挿填体をキャビティ内に向って付勢する付勢部材とを備えてなることが好ましい。この場合、前記下型の外面部に、前記孔と同軸状とされた内孔を有した挿填体ホルダが取り付けられており、前記挿填体は、該挿填体ホルダの該内孔から下型の前記孔にかけて配置されている構成とされてもよい。
【００１４】
本発明では、この挿填体のキャビティ内方への前進限位置を決めるための位置決め手段が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、上型又は下型のキャビティ面から突設された凸部を下型又は上型のキャビティ面の凸部対峙部に当接させている。本発明では、この凸部又は凸部の先端が当接する凸部対峙部が弾性的に退動可能となっているので、凸部を該凸部対峙部に押し付けて凸部又は凸部対峙部を若干退動させ、上型と下型とをパーティングラインで密着させるように型締めすることができる。
【００１６】
従って、貫通孔の奥底に薄皮状のバリが発生することがないと共に、上型と下型との型締めも緊密となり、パーティングラインでのバリ発生も防止される。
【００１７】
このようなことから、本発明によれば、貫通孔付きの成形品を効率よく成形することができる。
【００１８】
本発明では、下型のキャビティ面に沿ってフィルムを下型のキャビティ面に沿ってフィルムを配置し、型開き後の脱型に際してはフィルムとキャビティ面との間に空気を供給してフィルムをキャビティ面から離反させ、フィルムによって成形品を押し上げて取り出すことにより、脱型を効率よく行うことができる。
【００１９】
この場合、凸部を上型に設け、凸部対峙部を下型に設け、下型の凸部対峙部を該フィルムで覆うことが好ましい。このようにすれば、凸部対峙部を構成する挿填体と孔との隙間にウレタン等の樹脂が侵入することが防止される。
【００２０】
この挿填体を保持するために、下型に挿填体ホルダを取り付け、挿填体ホルダに設けた穴を下型の孔と同軸配置することが好ましい。このようにすれば、挿填体ホルダを着脱することにより挿填体のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【００２１】
この挿填体の前進限位置を決めるための手段を設けることにより、挿填体がキャビティ内に過度に突出することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２３】
第１図（ａ）は実施の形態に係る発泡成形用の金型の断面図、第１図（ｂ）は下型の一部の拡大図、第１図（ｃ）は成形品の斜視図、第２図はこの金型の凸部及び凸部対峙部付近の分解斜視図、第３図は成形時の断面図、第４図は脱型時の断面図である。第５図（ａ）、（ｂ）は別の実施の形態の説明図である。
【００２４】
なお、以下の説明では樹脂としてウレタンを用いてＥＡ材を製造しているが、本発明はウレタン以外の樹脂材料の発泡成形や、ＥＡ材以外の成形にも適用することができる。
【００２５】
この金型２１は、下型２２と上型２３とからなり、下型２２に凹所よりなるキャビティ２４が設けられている。
【００２６】
この実施の形態では、下型２２のキャビティ面に沿ってフィルム３０を設けると共に、このフィルム３０とキャビティ面との間に気体（好ましくは空気）を吹き込む吹込手段を設けてある。
【００２７】
この吹込手段は、下型２２の下面にアウタケース３１を取り付けることにより形成されたチャンバ３２と、このチャンバ３２とキャビティ面とを連通する空気吹込孔３３と、チャンバ３２内へ給排気口３４を介して空気を給排するポンプ及び弁（図示略）により構成されている。
【００２８】
なお、フィルム３０の周縁部は下型２２の合わせ面ＰＬに重ね合わされ、パッキン及び押さえ部材（図示略）によって該合わせ面に支持されている。
【００２９】
この金型２１によって、成形される成形品４０は、盤状の本体部４１と、該本体部４１から耳片状に突設された取付部４２と、この取付部４２に設けられた貫通孔４３とを有したＥＡ材である。
【００３０】
この取付部４２を形成するために、キャビティ２４は張出部２４Ａを備えている。この張出部２４Ａは、下型２２の合わせ面を部分的に凹ませて構成した形状のものである。
【００３１】
また、上記貫通孔４３を形成するために、上型２３に柱状の凸部２５が突設されている。この凸部２５は張出部２４Ａ内に突出している。
【００３２】
この凸部２５と対峙する下型２２の凸部対峙部は、該下型２２を貫通する孔５０と、該孔５０内に挿入されたピストンロッド状の挿填体５１と、該挿填体５１をキャビティ２４内に向って付勢する付勢部材としてのコイルスプリング５２と、孔５０を閉鎖するプラグ５３とを有している。このプラグ５３は、孔５０内に差し込まれた小径部５３ａと、フランジ部５３ｂとを有する。第２図の通り、フランジ部５３ｂに設けられた小開口５３ｃにボルト５４を通し、このボルト５４によってプラグ５３を下型２２に固定している。
【００３３】
孔５０は、キャビティ２４側の小径部５０ａと、外面側の大径部５０ｂとかなる。挿填体５１は、小径部５１ａと大径部５１ｂとからなり、小径部５１ａが孔５０の小径部５０ａ内に配置され、大径部５１ｂが孔５０の大径部５０ｂ内に配置されている。
【００３４】
なお、第１図（ｂ）は型開き状態に係るものである。この第１図（ｂ）は型開き状態では、大径部５１ｂが孔５０の小径部５０ａと大径部５０ｂとの段差面（位置決めの手段）にコイルスプリング５２によって押し付けられている。この状態では、挿填体５０の先端は若干（例えば０．５〜１．０ｍｍ程度）、キャビティ内に突出している。
【００３５】
第１図（ａ）は、型締め状態に係るものである。この型締め状態では、凸部２５の先端がフィルム３０を介して挿填体５０の先端面に当接しており、挿填体５０はその先端面が下型２２のキャビティ内面と略面一状となるか、又は極くわずかに面一よりも突出状態となる位置まで退動している。
【００３６】
この金型２１では、第３図のようにフィルム３０をキャビティ面に密着させた状態で発泡成形を行う。脱型に際しては、型開き後、チャンバ３２内に空気を吹き込み、第４図の通りフィルム３０を押し上げて成形品４０を押し上げる。
【００３７】
脱型後チャンバ３２内から排気して、フィルム３０をキャビティ面に密着させ、次の成形サイクルに移行する。
【００３８】
この実施の形態では、凸部２５の先端面が挿填体５１の先端面に密着した状態で成形が行われるので、脱型直後の成形品４０に貫通孔４３が貫通状態で存在している。この貫通孔４３にはバリが全く又は殆ど発生せず、バリ取り作業を全く行うことなく、又はごく簡単に行うだけで成形品をＥＡ材製品とすることができる。
【００３９】
なお、第２図の如く、プラグ５３のフランジ部５３ｂは円を平行に弦方向にカットした形状としている。これは、プラグ５３が下型２２の立下り面２２ｆ（第１図（ｂ））に近接しているためである。
【００４０】
本発明では、第５図（ａ）または（ｂ）の如く、挿填体５０を保持するホルダを下型２２に取り付けてもよい。
【００４１】
第５図（ａ）では、ホルダ６０は、フランジ６１を有した円筒状であり、その内孔は小径部６２ａと大径部６２ｂとからなる。挿填体５１の小径部５１ａはこの小径部５１ａから下型２２Ａの孔５０Ａを介してキャビティ２４に臨んでいる。大径部５２ａはホルダ６０の内孔の大径部６２ｂ内に配置され、コイルスプリング５２によってキャビティ方向に付勢されている。内孔の外面側はプラグ６３によって閉鎖されている。このプラグ６３は内孔大径部６２ｂにねじ込まれている。
【００４２】
第５図（ｂ）では、下型２２Ｂの立下り面２２ｆがホルダ６０Ａに接近しているので、ホルダ６０Ａはフランジ６１を省略し、代わりに雄ねじ付きの先端部６４を下型２２Ｂの孔５０Ａの外部側に設けた雌ねじに螺着させている。
本発明では、第８図の下型２２Ｃの通り、凸部対峙部に穴８０を設け、この穴８０にゴム、ウレタンなどの弾性体８１を装着し、この弾性体８１の先端を張出部２４Ａ内に突出させてもよい。弾性体８１の先端面はフィルム３０によって覆われている。
第８図では穴８０は凹穴であり、弾性体８１は圧入などによって取り付けられているが、ボルト留めによって取り付けられてもよい。凹穴の代わりに、貫通孔と、この貫通孔の後端側に装着された栓体とによって穴８０を形成してもよい。この場合、弾性体８１を栓体に取り付けてもよい。
【００４３】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、成形品は図示以外の形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態を示す説明図である。
【図２】図１の金型の一部の分解斜視図である。
【図３】実施の形態の形態における成形方法の図である。
【図４】脱型方法を示す説明図である。
【図５】別の実施の形態の説明図である。
【図６】ＥＡ材の断面図である。
【図７】従来方法を説明する断面図である。
【図８】さらに別の実施の形態に係る金型の下型の一部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
２１  金型
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  下型
２３  上型
２４  キャビティ
２５  凸部
３０  フィルム
４０  成形品
５０，５０Ａ  孔
５１  挿填体
５２  コイルスプリング
６０，６０Ａ  ホルダ
８０  穴
８１  弾性体
【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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