(57)【要約】【課題】スラッシュ成形装置１で、型側開口部２５内に位置する筒状のボックス側開口部１５にシール材３１を設け、該シール材３１を型側開口部２５の内周面に圧接させるシール構造を採用する場合に、原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合ないし分離する際にシール材３１が型側開口部２５の内周面に摺接することによる摩耗を抑制し、シール性の早期低下を防止する。【解決手段】原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合ないし分離する際にシール材３１を収縮させ、型側開口部２５に摺接しないようにする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体樹脂原料が収容される収容空間と該収容空間に連通するボックス側開口部とを有する原料供給ボックスと、成形空間を区画する成形面と該成形空間に連通する型側開口部とを有する成形型とを備え、
上記ボックス側開口部と型側開口部とを介して収容空間と成形空間とが連通するように上記原料供給ボックスと成形型とを結合し、両部材を結合状態で回動させることにより、原料供給ボックス内の粉体樹脂原料を成形型の成形面上で溶着させて薄肉のシート状物を成形するスラッシュ成形装置であって、
上記ボックス側開口部は、筒状に形成されて、原料供給ボックスと成形型とを結合した状態で上記型側開口部との間に空間を有するように該型側開口部内に位置付けられて構成され、
上記ボックス側開口部の外周面に設けられた中空で膨縮可能なシール材と、
上記原料供給ボックスと成形型とを結合ないし分離する際に上記シール材を収縮させて型側開口部の内周面に非接触とする一方、両部材を結合した状態で該シール材を膨張させて型側開口部の内周面に圧接させるように、シール材の中空部への加減圧状態を切り替える加減圧切替手段と、を備えていることを特徴とするスラッシュ成形装置。
【請求項２】
型側開口部は、該開口部の内側端から外側端まで直筒状に、または該開口部の内側端から外側端に向かって広がるテーパ筒状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のスラッシュ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラッシュ成形装置に関し、特に、粉体樹脂原料が収容される原料供給ボックスと、内側に成形面が形成された成形型との結合部のシール構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スラッシュ成形装置は、例えば自動車内装品などの合成樹脂成形品に装着するための表皮材（シート状物）を粉体樹脂原料から成形するのに用いられている。図５に示すように、スラッシュ成形装置５１は、粉体樹脂原料５３が収容される収容空間Ｓ１を有する原料供給ボックス６１と、内部に成形空間Ｓ２を区画する成形面Ａが形成された成形型７１とを備えている。原料供給ボックス６１にはボックス側開口部６３が設けられ、成形型７１には該ボックス側開口部６３に対応する型側開口部７３が設けられている。原料供給ボックス６１と成形型７１は、収容空間Ｓ１と成形空間Ｓ２が連通するように結合することにより、密閉状態となる。
【０００３】
成形時は、原料供給ボックス６１内に粉体樹脂原料５３を充填した後、予め加熱した成形型７１を原料供給ボックス６１に結合し、両者を一体化させて回動させる操作を行う。これにより、粉体樹脂原料５３が成形面Ａに沿って溶融し、シート状物５５が成形される。成形後は、成形型７１を開いて型を冷却し、シート状物５５の離型を行う。
【０００４】
スラッシュ成形装置のシール構造として、この図５にも示しているように、ボックス側開口部６３にシール材８１を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスラッシュ成形装置５１は、原料供給ボックス６１に設けたシール材８１を、原料供給ボックス６１と成形型７１の結合時に成形型７１のシール面７１ａに圧接させるように構成されている。これにより、原料供給ボックス６１と成形型７１を一体化して回動させるときに、装置の内部空間から粉体樹脂原料５３が漏れ出すのを防止している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２２９９６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、樹脂成形品の表面側から裏面側へ回り込むような形状のシート状物５５を成形する場合、図６に示すようにボックス側開口部６３を筒状に形成して型側開口部７３内に位置するように構成し、ボックス側開口部６３の外周面に、型側開口部７３の内周面と圧接するシール材８１を設ける構造が採用されることが考えられる。
【０００７】
しかし、このような構成では、特にシール材８１を図示するようにボックス側開口部６３の外側端寄りに設けた場合、原料供給ボックス６１と成形型７１とを組み合わせるときにシール材８１が型側開口部７３の内周面に摺動しながら押し込まれるため、シール材８１の摩耗が生じやすく、シール性が早期に低下するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、型側開口部の内側に位置する筒状のボックス側開口部の外側にシール材を設ける構造を採用する場合に、シール材が型側開口部に摺接することによる摩耗を抑制してシール性の早期低下を防止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スラッシュ成形装置において、型側開口部内に位置する筒状のボックス側開口部にシール材を設けたシール構造を採用する場合に、原料供給ボックスと成形型とを結合ないし分離する際にはシール材を収縮させるようにしたものである。
【００１０】
具体的に、請求項１に記載の発明は、粉体樹脂原料が収容される収容空間と該収容空間に連通するボックス側開口部とを有する原料供給ボックスと、成形空間を区画する成形面と該成形空間に連通する型側開口部とを有する成形型とを備え、上記ボックス側開口部と型側開口部とを介して収容空間と成形空間とが連通するように上記原料供給ボックスと成形型とを結合し、両部材を結合状態で回動（正転・逆転を繰り返すことを含む）させることにより、原料供給ボックス内の粉体樹脂原料を成形型の成形面上で溶着させて薄肉のシート状物を成形するスラッシュ成形装置を前提としている。
【００１１】
そして、上記ボックス側開口部は、筒状に形成されて、原料供給ボックスと成形型とを結合した状態で上記型側開口部との間に空間を有するように該型側開口部内に位置付けられて構成されている。また、このスラッシュ成形装置は、上記ボックス側開口部の外周面に設けられた中空で膨縮可能なシール材と、上記原料供給ボックスと成形型とを結合ないし分離する際に上記シール材を収縮させて型側開口部の内周面に非接触とする一方、両部材を結合した状態で該シール材を膨張させて型側開口部の内周面に圧接させるように、シール材の中空部への加減圧状態を切り替える加減圧切替手段とを備えている。
【００１２】
この請求項１の発明では、原料供給ボックスと成形型とを結合する際、ボックス側開口部は、型側開口部との間に空間ができる状態で該型側開口部内に挿入される。このとき、ボックス側開口部の外周面に設けられたシール材は、加減圧切替手段により中空部が減圧されて収縮しており、型側開口部の内周面に対して非接触の状態である。したがって、シール材は型側開口部の内周面に摺接せず、摩耗も抑制される。
【００１３】
原料供給ボックスと成形型との結合が完了すると、ボックス側開口部が型側開口部内の所定位置に固定される。このとき、ボックス側開口部の外周面に設けられているシール材は、加減圧切替手段により中空部が加圧されて膨張し、型側開口部の内周面に対して圧接する。したがって、原料供給ボックスと成形型とが該シール材により確実にシールされる。
【００１４】
成形中は、原料供給ボックスと成形型とが結合状態で回動し、原料供給ボックス内の粉体樹脂原料が成形型の成形面上で溶着して薄肉のシート状物が成形される。このとき、原料供給ボックスと成形型との間から粉体樹脂原料が漏れることは防止される。一方、成形後に原料供給ボックスと成形型とを分離する際は、加減圧切替手段により中空部が減圧されてシール材が収縮する状態となる。したがって、シール材は型側開口部と摺接せず、摩耗も生じない。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のスラッシュ成形装置において、型側開口部が、該開口部の内側端から外側端まで直筒状に、または該開口部の内側端から外側端に向かって広がるテーパ筒状に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
型側開口部が真っ直ぐな筒形またはテーパ状の筒形に形成されている構造では、シール材が収縮しないと該シール材は型側開口部に必ず摺接するが、この請求項２の発明ではシール材が収縮するため、該シール材が型側開口部に摺接することによる摩耗を確実に防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。
【００１８】
図１及び図２は、この実施形態に係るスラッシュ成形装置１の断面図であり、図１は成形前の状態、図２は成形中の状態を示している。このスラッシュ成形装置１は、原料供給ボックス１１と成形型２１とを備えている。原料供給ボックス１１は、ボックス本体１３とボックス側開口部１５とを備え、成形型２１は、型本体２３と型側開口部２５とを有している。上記ボックス本体１３は粉体樹脂原料５が収容される収容空間Ｓ１を備え、上記ボックス側開口部１５は該収容空間Ｓ１に連通している。また、上記型本体２３は内部に成形空間Ｓ２を区画する成形面Ａを備え、上記型側開口部２５は該成形空間Ｓ２に連通している。
【００１９】
上記成形面Ａは、自動車の内装品などの合成樹脂成形品の表面側から裏面側へ回り込むような形状のシート状物３（図２参照）を成形するように構成されている。上記型側開口部２５は、円形や角形の筒状に形成されており、成形型２１を原料供給ボックス１１へ固定するための固定用フランジ２７が形成されている。
【００２０】
上記ボックス本体１３は、底壁部１３ａと側壁部１３ｂと上壁部１３ｃとから例えば中空の直方体状に形成されている。ボックス側開口部１５は上壁部１３ｃに一体に形成され、上記型側開口部２５よりも小さい筒形で、開口断面の形状が該型側開口部２５の開口断面の形状と相似形になっている。
【００２１】
上記側壁部１３ｂには、成形型２１の固定用フランジ２７をボックス本体１３の上壁部１３ｃに当接させた状態で該固定用フランジ２７を保持するクランプ１７が設けられている。そして、ボックス側開口部１５は、このクランプ１７によって原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合した状態で、型側開口部２５との間に空間を有するように該型側開口部２５内に位置付けられる構成になっている。
【００２２】
上記スラッシュ成形装置１は、原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合した状態で、ボックス側開口部１５と型側開口部２５とを介して収容空間Ｓ１と成形空間Ｓ２とが連通するように構成されている。上記原料供給ボックス１１には、該原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合状態で回動させるための支点軸（図示せず）が固定されており、成形中、成形型２１が原料供給ボックス１１の下方に位置したときに粉体樹脂原料５が成形面Ａ上に供給される。これにより粉体樹脂原料５が加熱された成形型２１の成形面Ａ上で溶着し、樹脂成形品の表皮材などの薄肉のシート状物３が成形される。
【００２３】
原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合状態で回動させるときに、両部材の結合箇所から粉体樹脂原料５が漏れ出すのを防止するため、本実施形態ではボックス側開口部１５と型側開口部２５の間の空間をシール材３１によって封鎖するようにしている。このシール材３１は、リング状でボックス側開口部１５の外周面に装着されている。また、該シール材３１は耐熱性を有し膨縮可能な材料（例えばゴム）からなり、かつ中空であり、この中空部３１ａを加減圧することにより、図３（ａ）に示すように加圧膨張した状態と、図３（ｂ）に示すように減圧収縮した状態とに切り換わるようになっている。
【００２４】
上記シール材３１の中空部３１ａへの加減圧状態を切り替えるため、該シール材３１には、内側チューブ３３、コネクタ３５、及び外側チューブ３７を介して、原料供給ボックス１１の外部に設けられた加減圧切替手段３９が接続されている。該加減圧切替手段３９は、シール材３１の中空部３１ａに対する空気の吹き込みと吸引とを切り替えるものである。上記内側チューブ３３は原料供給ボックス１１の内面に設けられており、シール材３１とコネクタ３５とを接続している。コネクタ３５はロータリータイプの継手であり、原料供給ボックス１１の回動に対応している。
【００２５】
次に、この実施形態のスラッシュ成形装置１における成形時の動作について説明する。
【００２６】
まず、成形前には原料供給ボックス１１と成形型２１とは図１に示すように分離しており、原料供給ボックス１１の収容空間Ｓ１には所定量の粉体樹脂原料５が充填されている。そして、成形開始時には、ボックス側開口部１５が型側開口部２５の中に入るように、原料供給ボックス１１と、予め加熱した成形型２１とを組み合わせる動作を行う。このとき、加減圧切替手段３９はシール材３１の中空部３１ａを減圧し、これにより該シール材３１は図３（ｂ）に示すように収縮した状態となる。したがって、原料供給ボックス１１と成形型２１とを組み合わせる際に、シール材３１は型側開口部２５の内面に摺接せず、摩耗も生じない。
【００２７】
成形型２１の固定用フランジ２７が原料供給ボックス１１の上壁部１３ｃに当接すると、該固定用フランジ２７をクランプ１７によって該上壁部１３ｃに締め付け、原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合する。この結合状態で、加減圧切替手段３９により上記シール材３１の中空部３１ａを加圧して該シール材３１を膨張させる。このことにより、図３（ａ）に示すようにシール材３１が型側開口部２５の内周面に圧接し、型側開口部２５とボックス側開口部１５の間の空間が封鎖される。このようにして原料供給ボックス１１と成形型２１とをシールした後、これらの上下関係を反転させるために、両部材を図示しない支点軸を中心として回動させる。回動は、正転と逆転を何度か繰り返す動作として行うとよい。これにより粉体樹脂原料５が成形型２１の成形面Ａ上に均一に分散して溶着し、シート状物３が成形される。
【００２８】
この状態での成形を所定時間実行した後、原料供給ボックス１１と成形型２１の上下関係を元に戻し、回動を停止させる。そして、シール材３１の中空部３１ａを減圧し、該シール材３１を収縮させた後、成形型２１を原料供給ボックス１１から分離して冷却し、しかる後シート状物３を成形型２１から離型する。成形型２１を原料供給ボックス１１から分離する際、シール材３１は収縮されているため、シール材３１はこのときも型側開口部２５に摺接せず、摩耗も生じない。
【００２９】
−実施形態の効果−
このように、本実施形態によれば、上記原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合ないし分離する際に、上記シール材３１を収縮させて型側開口部２５の内周面に非接触となるようにしているため、シール材３１の摩耗を防止できる。したがって、装置１のシール性が早期に低下してしまうのを防止できる。
【００３０】
また、原料供給ボックス１１と成形型２１との結合ないし分離の際、シール材３１が型側開口部２５に摺接する構成の場合は、摩耗を抑制するためにその摺接長さを短くしようとすると、シール材３１をボックス側開口部１５の内側端寄りに配置する必要があり、そうするとボックス側開口部１５の内周面上の無駄な成形領域が大きくなってしまうことになるが、上記実施形態ではシール材３１が型側開口部２５の内周面に摺接しないため、シール材３１をボックス側開口部１５の先端寄りに設けることが可能であり、このことにより、型側開口部２５の内周面に粉体樹脂原料５が付着する無駄な領域を少なくすることができる。よって、粉体樹脂原料５の浪費によるコストアップを抑えられる。
【００３１】
また、成形時に原料供給ボックス１１と成形型２１の上下を反転させる動作を行うときは、シール材３１の中空部３１ａを加圧することにより、該シール材３１を膨張させて型側開口部２５に圧接させているので、シール性能を高めることもできる。
【００３２】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３３】
例えば、上記実施形態では、型側開口部２５を内側端から外側端まで真っ直ぐな筒形に形成しているが、図４に示すように、内側端から外側端に向かってテーパ状に広がる筒形に形成してもよい。このようにする場合でも、原料供給ボックス１１と成形型２１とを結合する際には、シール材３１を収縮させるようにしておくことで該シール材３１を型側開口部２５に対して非接触にすることができ、摩耗によるシール性の低下を防止できる。また、原料供給ボックス１１と成形型２１が結合している状態ではシール材３１を膨張させることにより、高いシール性能を得ることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、筒状のボックス側開口部が型側開口部内に位置するように構成されたスラッシュ成形装置において、原料供給ボックスと成形型とを結合ないし分離する際に、ボックス側開口部のシール材を収縮させることにより該シール材が型側開口部の内周面に接触しないようにしているので、型側開口部との摺接によるシール材の摩耗を抑制できる。したがって、装置のシール性が早期に低下するのを防止できる。
【００３５】
また、原料供給ボックスと成形型の結合中はシール材が膨張して型側開口部に圧接するので、成形中に原料供給ボックスと成形型とを結合部分において確実にシールできる。
【００３６】
さらに、原料供給ボックスと成形型とを結合または分離する際にシール材が型側開口部に接触しないため、シール材をボックス側開口部の開口端よりの位置に設けることができる。このことにより、原料供給ボックスと成形型との結合状態において、シール材が型側開口部の成形空間（Ｓ２）側よりの位置となり、無駄な成形（付着）領域を少なくできるため、成形材料の無駄を低減することが可能となる。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明によれば、型側開口部が、該開口部の内側端から外側端まで直筒状に、または該開口部の内側端から外側端に向かって広がるテーパ筒状に形成されている構成において、原料供給ボックスと成形型とを結合または分離する際にシール材を収縮させるようにしているので、シール材の摩耗を確実に防止できる。また、原料供給ボックスと成形型とを結合した状態ではシール材を型側開口部に圧接させることにより、シール性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスラッシュ成形装置において、原料供給ボックスと成形型とを分離した状態で示す断面図である。
【図２】図１のスラッシュ成形装置を、原料供給ボックスと成形型とを結合した状態で示す断面図である。
【図３】図３（ａ）はシール材の膨張状態を示す断面図、図３（ｂ）はシール材の収縮状態を示す断面図である。
【図４】実施形態に係るスラッシュ成形装置の変形例を示す部分断面図である。
【図５】第１の従来例を示す断面図である。
【図６】スラッシュ成形装置の参考例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    スラッシュ成形装置
３    シート状物
５    粉体樹脂原料
１１  原料供給ボックス
１３  ボックス本体
１５  ボックス側開口部
１７  クランプ
２１  成形型
２３  型本体
２５  型側開口部
２７  固定用フランジ
３１  シール材
３９  加減圧切替手段
Ａ    成形面
Ｓ１  収容空間
Ｓ２  成形空間
【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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