JP2001150471A - 型内発泡成形装置及び方法並びに型内発泡成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの成形品に異なる特性の原料ビーズから
なる成形部分を形成可能な成型装置の構成を格段に簡素
なものとし、しかも仕切部材を設けることによる各種不
具合を効果的に防止し得る型内発泡成形装置及び方法、
並びにバリの少ない型内発泡成形品を提供する。 【解決手段】 コア型１１とキャビティ型１２の少なく
とも一方の金型に、成形空間１３内を複数の区画成形空
間１３Ａ，１３Ｂに区画する仕切部材３３を固定すると
ともに、各区画成形空間１３Ａ，１３Ｂに原料ビーズを
充填する充填器１４を設けて、隣接する区画成形空間１
３Ａ，１３Ｂに異なる特性の原料ビーズを充填可能とな
し、仕切部材３３として、隣接する区画成形空間１３
Ａ，１３Ｂに充填する原料ビーズの少なくとも一方が通
り抜け不能な間隔をあけて型開閉方向に片持ち状に延び
る複数の櫛歯３１を有する仕切部材３３を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つの成形品に異
なる特性の原料ビーズからなる成形部分を形成するのに
好適な型内発泡成形装置及び方法並びに型内発泡成形品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性合成樹脂からなる原料ビーズを
用いて成形品を製作する型内発泡成形装置として、例え
ば米国特許５１６４２５７号公報には、一方の金型にエ
アシリンダー等のアクチュエータを介して成形空間内に
出没自在な仕切部材を設け、この仕切部材により成形空
間内を複数の区画成形空間に区画するとともに、各区画
成形空間に対して原料ビーズを供給する充填器を個別に
接続し、仕切部材により成形空間内を区画した状態で、
隣接する区画成形空間内に、例えば発泡倍率の異なる原
料ビーズを充填し、充填後、仕切部材を後退させてから
成形空間内に蒸気を供給することで、原料ビーズを加熱
融着させて成形品を得るように構成した型内発泡成形技
術が記載されている。

【０００３】この型内発泡成形技術により成形された成
形品においては、成形品の部位によって使用する原料ビ
ーズを変更することで、例えば部位によって機械的特性
が異なる成形品を製作することが可能で、成形品の性能
や品質を向上できる利点を有しており、自動車用バンパ
ーの芯材や、家電製品や家具等の梱包用のクッション材
として採用されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記米国公報に記載の
成形装置においては、仕切部材を出没させるためのアク
チュエータを設ける必要があるので、成形空間の区画個
数が増えると、それに応じて仕切部材の駆動系統が複雑
になり、成形装置の製作コストが高くなるという問題が
ある。また、隣接する区画成形空間内の充填圧に差圧が
生じないように制御しないと、差圧による仕切部材の変
形が懸念される。また、充填用エアの流れが仕切部材に
より阻害されて原料ビーズの充填性が低下するという問
題もある。

【０００５】更に、この成形装置においては、金型に挿
通孔を形成して、この挿通孔に仕切部材を出没自在に装
着する関係上、次のような２つの理由から、成形品の表
面に挿通孔に沿ってバリが形成されるという問題があ
る。 （１）理由１ 挿通孔の内壁と仕切部材間の隙間は、原料ビーズが侵入
しないようにするため、極力狭く設定することが好まし
いが、このように構成すると金型の膨張や収縮により、
仕切部材が挿通孔の内壁に接触して変形したり破損し、
仕切部材を出没できなくなるという問題が発生する。よ
り具体的には、金型は、原料ビーズの蒸気による加熱時
には膨張し、冷却水による冷却時には収縮することにな
るが、前述のように挿通孔を形成すると挿通孔に臨む金
型部分の強度が低下することから金型の歪みが挿通孔に
集中し、挿通孔の開口幅が拡縮することにより吸収され
ようとする。また、挿通孔をＬ字状やコ字状などの形状
に形成した場合には、特定方向に対する金型強度が低下
することから挿通孔の形状が変形する。そして、このよ
うな挿通孔の拡縮や変形により、仕切部材が挿通孔の内
壁に接触して変形したり破損したりする。特に、挿通孔
により金型を複数の分割金型に分割構成し、これら複数
の分割金型を固定板にネジ等で固定した場合には、金型
に対して挿通孔を容易に形成することが可能となるが、
金型の膨張や収縮により固定板に対する分割金型の取付
位置がずれて、挿通孔の開口幅が大きく変動する。この
ような現象は、金型が大型になるほど、また挿通孔が長
尺になるほど顕著になり、仕切部材を有する型内発泡成
形装置の大きな課題になっている。このような理由か
ら、成形品の表面に挿通孔に沿ってバリが形成されると
いう不具合を認めつつ、挿通孔の内壁と仕切部材間の隙
間を大きく設定している。

【０００６】（２）理由２ 仕切部材の前端部の形状は、相手方の金型の内面形状に
沿った形状に形成されているが、必ずしも挿通孔を設け
た金型の内面と同じ形状であるわけではないので、原料
ビーズの充填後、仕切部材を後退させたときに、仕切部
材の一部は挿通孔の奧部側まで没入し、挿通孔の内部空
間が成形空間に開口した状態になることがある。もっと
も、挿通孔の開口幅は、原料ビーズの直径よりも小さく
設定され、挿通孔内に原料ビーズが侵入しないように構
成されているので、仕切部材を後退させただけでは原料
ビーズが挿通孔内に侵入することはないが、成形空間内
に蒸気を供給して原料ビーズを加熱融着させたときに、
原料ビーズが軟化して発泡することにより、原料ビーズ
の一部が挿通孔内に侵入して、成形品の挿通孔に対応す
る位置に沿った細長いバリが突出状に形成される。

【０００７】このようなバリは、表面の寸法精度に対す
る要求がラフな成形品に関しては大きな問題になること
はないが、要求の厳しい成形品においては製品欠陥とな
ることがある。例えば、自動車用バンパーにおいては、
自動車のフロントビームの前側に型内発泡成形品として
の芯材を固定し、この芯材を覆うように合成樹脂製のカ
バー部材を配置させたものが広く採用されているが、こ
のような自動車用バンパーにおいては、芯材とフロント
ビーム間や芯材とカバー部材間に隙間が形成され、フロ
ントビームの取付面の適正な位置に芯材を固定できなく
なったり、車体の適正な位置にカバー部材を固定できな
くなるという不具合が発生するので、これを防止するた
め芯材の成形後にバリを除去する必要があった。

【０００８】本発明の目的は、１つの成形品に異なる特
性の原料ビーズからなる成形部分を形成可能な成型装置
の構成を格段に簡素なものとし、しかも仕切部材を設け
ることによる各種不具合を効果的に防止し得る型内発泡
成形装置及び方法並びにバリの少ない型内発泡成形品を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
る型内発泡成形装置は、コア型とキャビティ型の少なく
とも一方の金型に、成形空間内を複数の区画成形空間に
区画する仕切部材を固定するとともに、各区画成形空間
に原料ビーズを充填する充填器を設けて、隣接する区画
成形空間に異なる特性の原料ビーズを充填可能となし、
仕切部材として、隣接する区画成形空間に充填する原料
ビーズの少なくとも一方が通り抜け不能な間隔をあけて
型開閉方向に片持ち状に延びる複数の櫛歯を有する仕切
部材を用いたものである。

【００１０】この成形装置においては、仕切部材により
成形空間内を複数の区画成形空間に区画した状態で、隣
接する区画成形空間内に異なる特性の原料ビーズを充填
できるので、区画成形空間の形成位置やサイズ、充填す
る原料ビーズの特性などを適正に設定することで、成形
品の性能や品質を向上できる。例えば、強度面を重視す
る部位には、発泡倍率の低い原料ビーズを用いて成形品
の強度剛性を高め、そうでない部位には発泡倍率の高い
原料ビーズを用いることで成形品重量を軽減し、成形品
の強度向上と重量軽減の両立を図ることが可能となる。

【００１１】また、この成形装置により成形した成形品
には、仕切部材の櫛歯に対応する位置に貫通孔又は有底
孔が形成されるものの、仕切部材をコア型又はキャビテ
ィ型に固定的に設けているので、次のような作用が得ら
れる。 （１）仕切部材を駆動するための駆動系が不要となるの
で、成形装置を格段に簡素に構成することが可能とな
り、成形装置の製作コストを低減できる。 （２）仕切部材の取付位置を変更することで、成形空間
の区画領域を容易に変更することが可能で、成形品の設
計変更等に容易に対応できる。 （３）隣接する区画成形空間内に充填した異なる特性の
原料ビーズ同士も櫛歯間の隙間を介して十分に融着する
ことになるので、成形品のうちの異なる特性の原料ビー
ズで成形された成形部分の接合強度を十分に確保するこ
とが可能となる。 （４）仕切部材が挿通する挿通孔を金型に設ける必要が
ないので、原料ビーズが挿通孔内に侵入したり、挿通孔
と仕切部材間に侵入することにより、バリが形成された
りするという不具合を確実に防止できる。しかも、挿通
孔の形成による金型強度の部分的な低下を防止でき、成
形品精度を向上できる。

【００１２】櫛歯としては、直径が１〜１０ｍｍの棒状
部材を用いることが好適である。つまり、この成形装置
においては、前述のように成形品に櫛歯により貫通孔又
は有底孔が形成されるので、櫛歯の直径を１０ｍｍより
も大きく設定すると、大きな貫通孔又は有底孔が形成さ
れることになり、成形品の強度低下を招くとともに、成
形品の外観が低下し、また櫛歯の直径を１ｍｍよりも小
さく設定すると、櫛歯の強度を十分に確保できず、櫛歯
が破損したり変形したりするという不具合が発生する。

【００１３】また、隣接する櫛歯の間隔は、通り抜けで
きない原料ビーズの直径の３０〜９０％に設定すること
が好ましい。隣接する櫛歯の間隔は狭すぎると、該櫛歯
を挟んで隣接する区画成形空間内の原料ビーズ同士の密
着性が十分に確保できず、境界部分における強度が低下
する。また、ポリオレフィン系樹脂からなる原料ビーズ
は、ポリスチレン系樹脂からなる原料ビーズよりも柔ら
かいので、隣接する櫛歯の間隔が広すぎると、原料ビー
ズが仕切部材の櫛歯間を通って隣接する区画成形空間に
移動するという不具合が発生する。

【００１４】更に、前記櫛歯を弾性変形可能な素材で構
成することが好ましい。つまり、櫛歯は、充填圧や発泡
圧等を受けて変形することを防止するため、その断面積
を大きく設定して強度剛性を高めることが好ましいが、
このように構成すると、成形品に大きな貫通孔又は有底
孔が形成されることになり、成形品の外観低下や強度低
下の原因となる。そこで、櫛歯を弾性変形可能な素材で
構成することにより、充填圧や発泡圧により櫛歯が多少
変形しても元の形状に復帰できるようにして、櫛歯の塑
性変形による成形不良を防止しつつ、櫛歯の断面積を極
力小さく設定して、成形品の外観低下や強度低下を抑制
できるように構成することが好ましい。

【００１５】成形品の離型性を向上するため、エジェク
タピンを有する金型に仕切部材を固定することが好まし
い。つまり、金型形状によっては、型開きしたときに、
成形品がエジェクタピンを有しない金型側に残置され
て、離型不良が発生することがあるが、この成形装置に
おいては、櫛歯が成形品に密着した状態で金型が型開き
されるので、型開きしたとき成形品は、仕切部材を設け
た金型側に残置されようとする。このため、エジェクタ
ピンを有する金型に仕切部材を固定することで、前述の
ような離型不良を効果的に防止することが可能となる。

【００１６】また、前記仕切部材を、エジェクタピンを
有する金型に固定した第１仕切部材と、エジェクタピン
を有しない金型に固定した第２仕切部材とで構成するこ
とも好ましい。この場合には、成形品を離型するため金
型を開くときに、第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部材の
櫛歯とが相互に離間する方向へ引っ張られながら、第２
仕切部材の櫛歯は成形品から抜き取られ、第１仕切部材
の櫛歯は成形品に突き刺さったままに保持され、成形品
は第２仕切部材を固定している一方の金型から切り離さ
れて、第１仕切部材を固定している金型に残置されるこ
とになる。このため、成形品をエジェクタピンにて離型
するときには、櫛歯に関しては、第１仕切部材の櫛歯か
ら成形品を抜き取るだけでよいので、全ての櫛歯から成
形品を抜き取る場合と比較して、離型性が格段によくな
る。しかも、成形品を離型するため金型を開くときに、
第１及び第２仕切部材の櫛歯が相互に離間する方向へ一
旦引っ張られ、このとき成形品が残置される第１仕切部
材の櫛歯と成形品との密着部分もある程度剥離されるこ
とになるから、エジェクタピンによる成形品の離型性が
一層改善されることになる。

【００１７】また、このように、仕切部材を、エジェク
タピンを有する金型に固定した第１仕切部材と、エジェ
クタピンを有しない金型に固定した第２仕切部材とで構
成する場合には、第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部材の
櫛歯とを交互に配置させたり、エジェクタピンを有する
第１仕切部材の櫛歯の本数を、エジェクタピンを有しな
い金型に固定した第２仕切部材の櫛歯の本数よりも多く
設定したりすることが好ましい。前者の場合には、金型
を開くときに、第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部材の櫛
歯とが相互に離間する方向へバランスよく引っ張られる
ことになり、成形品に対して無理な力が作用することを
防止できる。また、後者の場合には、金型を開いたとき
に、エジェクタピンを有する金型に対して確実に成形品
を残置させることが可能となる。

【００１８】更に、前記第１仕切部材及び第２仕切部材
の櫛歯の間隔を少なくとも一方の原料ビーズが通り抜け
不能な間隔にそれぞれ設定することが好ましい。この場
合には、第１仕切部材及び第２仕切部材の櫛歯の先端部
を相手側の金型の内面まで延ばさなくても、両仕切部材
の櫛歯の先端部を櫛歯の長さ方向に多少重ね合わせるだ
けで、隣接する区画成形部間における原料ビーズの移動
を阻止できるので、両仕切部材の櫛歯を短尺に構成し
て、成形品の離型性を向上できるとともに、櫛歯に作用
する曲げモーメントを小さく設定できるので、櫛歯とし
て小径のものを採用することが可能となり、櫛歯により
成形品に形成される有底孔を極力小径に構成できる。ま
た、櫛歯の長さ設定がラフになるので、成形品形状の変
更等に対しても容易に対応できるし、クラッキング充填
のように、両金型間にクラッキング隙間をあけた状態
で、原料ビーズを充填する場合でも、両仕切部材の櫛歯
のラップ量をクラッキング隙間よりも多少大きく設定す
ることで、隣接する区画成形空間を仕切ることが可能と
なる。

【００１９】櫛歯の形状は任意に設定可能であるが、エ
ジェクタピンを有する金型に固定した仕切部材の櫛歯の
先端部又は途中部に、櫛歯からの成形品の離型抵抗を増
大させる離型抵抗増大部を形成すると、金型を開いたと
きに、エジェクタピンを有する金型に対して確実に成形
品を残置させることが可能となる。

【００２０】本発明に係る型内発泡成形方法は、前記型
内発泡成形装置を用いるとともに、原料ビーズとして櫛
歯間を通り抜け不能な原料ビーズを用い、コア型とキャ
ビティ型を型閉めして、仕切部材により成形空間を複数
の区画成形空間に区画した状態で、少なくとも隣接する
区画成形空間に異なる特性の原料ビーズが充填されるよ
うに各区画成形空間内に原料ビーズを充填するものであ
る。

【００２１】この成形方法においては、前記型内発泡成
形装置を用いているので、前述と同様の作用が得られ
る。しかも、原料ビーズとして仕切部材の櫛歯間を通り
抜け不能なサイズのものを用いているので、複数の区画
成形空間に対して異なる特性の原料ビーズを同時に充填
することが可能となり、原料ビーズの充填時間を長くす
ることなく、原料ビーズを充填することが可能となる。

【００２２】本発明に係る他の型内発泡成形方法は、前
記型内発泡成形装置を用いるとともに、原料ビーズとし
て櫛歯間を通り抜け不能な第１原料ビーズと通り抜け可
能な第２原料ビーズを用い、コア型とキャビティ型を型
閉めして、仕切部材により成形空間を複数の区画成形空
間に区画した状態で、第１原料ビーズを充填した後、第
２原料ビーズを充填して、少なくとも隣接する区画成形
空間に異なる特性の原料ビーズが充填されるように各区
画成形空間内に原料ビーズを充填するものである。

【００２３】この型内発泡成形方法においては、前記型
内発泡成形装置を用いているので、前述と同様の作用が
得られる。しかも、櫛歯間を通り抜け不能な第１原料ビ
ーズを充填した後、櫛歯間を通り抜け可能な第２原料ビ
ーズを充填するので、原料ビーズの充填時間は長くなる
が、第２ビーズの一部は櫛歯を通り抜けて隣接する区画
成形空間内へ移動するので、第１ビーズと第２ビーズと
の接合強度をより一層高めることが可能となる。

【００２４】また、前記異なる特性の原料ビーズとし
て、発泡倍率の異なる原料ビーズを仕切部材で区画され
た隣接する区画成形空間内に充填することが考えられ
る。例えば、強度面を重視する部位には、発泡倍率の低
い原料ビーズを用いて成形品の強度剛性を高め、そうで
ない部位には発泡倍率の高い原料ビーズを用いることで
成形品重量を軽減し、成形品の強度向上と重量軽減の両
立を図ることが可能となる。

【００２５】本発明に係る型内発泡成形品は、異なる特
性の原料ビーズを用いて成形された複数の成形部分を有
し、各成形部分の境界に沿って設定間隔おきに金型の型
開閉方向に延びる複数の貫通孔又は有底孔が形成されて
なるものである。このような成形品は、前記型内発泡成
形装置により成形されるものであり、仕切部材の櫛歯に
対応する位置には貫通孔や有底孔が形成されることにな
るが、成形装置の構成を簡略にでき、しかも前述のよう
に仕切部材を成形空間内に出没させるための挿通孔を金
型に形成する必要がないことから、挿通孔により成形品
の適正表面外へ突出するバリが形成されることもない。

【００２６】型内発泡成形品の具体的な例としては、自
動車用バンパーの芯材が考えられる。このよう自動車用
バンパーの芯材は、自動車の正面衝突（正突）時におけ
る衝撃や、オフセット衝突時における衝撃や、斜め前側
からの衝突（斜突）時における衝撃を効率的に吸収する
必要があるとともに、車体重量を軽減するため、芯材の
重量は極力軽く構成する必要がある。本発明に係る型内
発泡成形品としての自動車用バンパーの芯材において
は、自動車の各種前面衝突時において芯材に作用する局
部的衝撃応力を受けやすい部分付近を、発泡倍率の低い
原料ビーズからなる低発泡部で構成し、他の部分を低発
泡部よりも発泡倍率の高い原料ビーズからなる高発泡部
で構成することで、芯材の重量を極力低減しつつ、オフ
セット衝突時や斜突時においても、衝撃エネルギーを効
果的に吸収することが可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態は、
型内発泡成形品としての自動車用バンパーの芯材と、こ
れを成形するための型内発泡成形装置及び型内発泡成形
方法に本発明を適用した場合ものである。

【００２８】先ず、型内発泡成形品としての自動車用バ
ンパーの芯材について説明する。図１、図２に示すよう
に、芯材１は、両端部側を緩やかに後方へ湾曲させた前
部衝撃吸収部２と、前部衝撃吸収部２の両端部から後方
へ延びる側部衝撃吸収部３とを有している。前部衝撃吸
収部２から側部衝撃吸収部３に至る角部４の下半部には
発泡倍率の低い原料ビーズからなる低発泡部５が形成さ
れ、その他の部分は低発泡部５よりも発泡倍率の高い原
料ビーズからなる高発泡部６で構成されている。

【００２９】つまり、前部衝撃吸収部２の中央部は、正
突時における衝撃エネルギーを吸収するためのものであ
るが、衝撃エネルギーの受圧面積を大きく設定できるの
で、発泡倍率の高い軟質軽量な原料ビーズで構成し、前
部衝撃吸収部２の両端部及び側部衝撃吸収部３は、オフ
セット衝突時や斜突時における衝撃エネルギーを吸収す
るためのものであるが、衝撃エネルギーの受圧面積を大
きく設定することが困難なので、他の部分よりも重たく
なるが発泡倍率の低い硬質な原料ビーズからなる低発泡
部５を設けることで、各種前面衝突時における十分な衝
突安全性能を確保しつつ、芯材１の重量を極力低減でき
るように構成されている。尚、低発泡部５の長さや高さ
は、芯材１に作用する衝撃エネルギーを十分に吸収でき
るように構成されていれば、任意のサイズに設定するこ
とが可能である。また、本実施例では、低発泡部５を芯
材１の角部４の下半部にのみ形成したが、角部４の全体
を低発泡率の原料ビーズで構成することも可能である。
また、芯材１の外観形状やサイズは、適用する自動車に
応じて任意に設定可能である。

【００３０】図１に示すように、低発泡部５と高発泡部
６とは正面視略コ字状の境界Ｌの位置において区画さ
れ、境界Ｌに沿って一定間隔おきに芯材１を前後方向に
貫通する複数の貫通孔７が形成されている。この貫通孔
７は、後述する型内発泡成形装置１０により芯材１を成
形したことにより形成されるものであるが、芯材１の後
面側から前面側、或いは前面側から後面側へ延びる有底
孔で構成することも可能である。

【００３１】この芯材１においては、前述のように、境
界Ｌに沿って一定間隔おきに芯材１を前後方向に貫通す
る複数の貫通孔７が形成されるものの、従来のように芯
材１の表面に境界Ｌに沿ってバリが突出形成されること
はないので、バリ除去のための工程を経ることなく、こ
の芯材１をそのまま自動車のフロントビームの取付面に
精度よく固定することが可能となる。また、芯材１にカ
バー部材を外装する場合においても、芯材１とカバー部
材間に隙間が形成されることを確実に防止できる。

【００３２】尚、境界Ｌは必ずしも正面視コ字状に形成
する必要はなく、正面視Ｌ字状や直線状、或いは曲線状
の境界に沿って芯材を区画することも可能である。ま
た、本実施例では、自動車用バンパーの芯材１について
説明したが、異なる特性の原料ビーズからなる成形部を
有する成形品であれば、芯材以外の型内発泡成形品に対
しても本発明を同様に適用できる。更に、成形品によっ
ては、その使用条件に適合するように、発泡倍率以外の
特性の異なる原料ビーズ、例えばビーズ嵩密度、セル
径、ビーズ径、素材などの異なる特性の原料ビーズを用
いて成形品を構成してもよい。

【００３３】原料ビーズの素材としては、製作する成形
品の使用条件などに応じた物性の素材を選択することに
なるが、ポリスチレン系合成樹脂材料や、ポリエチレン
系樹脂やポリプロピレン系樹脂材料などのポリオレフィ
ン系合成樹脂材料や、これらの合成樹脂材料の共重合体
などを採用できる。原料ビーズの発泡倍率は、原料ビー
ズの素材にもよるが、３〜１５０倍の範囲内が好まし
い。具体的には、ポリスチレン系合成樹脂材料からなる
原料ビーズにおいては３〜１００倍、好ましくは３〜８
０倍、ポリオレフィン系合成樹脂材料からなる原料ビー
ズにおいては、３〜９０倍、好ましくは３〜６０倍のも
のが好適に利用できる。また、粒径は１〜１０ｍｍ、好
ましくは２．０〜８ｍｍの範囲のものが好適に利用でき
る。

【００３４】ポリオレフィン系樹脂材料の具体例として
は、エチレンプロピレンランダムポリプロピレン樹脂、
エチレンプロピレンブロックポリプロピレン樹脂、ホモ
ポリプロピレンエチレンプロピレンブテンランダムター
ポリマー、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、
架橋低密度ポリエチレン（架橋ＬＤＰＥ）などを好適に
利用できる。

【００３５】このようなポリオレフィン系樹脂材料から
なる原料ビーズのセル径は、１００μｍ未満の場合に
は、成形時に表面伸びが悪く、ヒケ易く、適正表面外観
の見栄えが劣るという問題があり、９００μｍを越える
場合には、セル径が不均一になり易く、セル径が大きい
ため表面のきめが粗く、適正表面外観が劣るという問題
があるので、１００〜９００μｍの範囲内、より好まし
くは１５０〜７００μｍ、特に好ましくは１７０〜５５
０μｍに設定することになる。

【００３６】ＤＳＣ２’ｎｄピーク比は、８％〜６０％
に設定することが好ましい。ＤＳＣ２’ｎｄピーク比と
は、基材樹脂を加熱したときに、基材樹脂の結晶融点に
起因して形成される、低温側と高温側の２つのＤＳＣ
（示差走査熱量測定）のピークの合計面積に対する高温
側ピークの面積の割合であり、このＤＳＣ２’ｎｄピー
ク比が、８％未満の場合には、成形時の加熱条件幅が狭
く、成形体が収縮し易く、ヒケ易い。また、６０％を越
えると、加熱条件を大幅にアップする必要があり、成形
機の大型化が必要であり、且つ省エネルギーという観点
からもマイナスとなるので８〜６０％、より好ましくは
１０〜５０％、特に好ましくは１５〜４０％に設定する
ことになる。

【００３７】独立気泡率は、６５％未満の場合には、成
形時の加熱圧をアップしてなんとかビーズ同士を融着さ
せたとしても、成形体の収縮、ヒケが大きくなり易く、
目標の品質の成形体が得られ難くなるので、６５％以
上、より好ましくは７５％以上、特に好ましくは８５％
以上に設定することになる。

【００３８】次に、前述した芯材１を成形可能な型内発
泡成形装置１０について説明する。図３に示すように、
型内発泡成形装置１０は、対向配置された１組の金型と
してのコア型１１及びキャビティ型１２と、コア型１１
とキャビティ型１２とで形成される成形空間１３内に空
気の流れに乗せて原料ビーズを充填するための充填器１
４とを備えている。

【００３９】コア型１１及びキャビティ型１２は、枠状
フレームと裏板とを有するハウジング１５にそれぞれ取
り付けられ、コア型１１及びキャビティ型１２の背面側
には１組の第１チャンバー１６及び第２チャンバー１７
がそれぞれ形成され、コア型１１及びキャビティ型１２
には両チャンバー１６，１７と成形空間１３とを連通す
る多数の通気孔１８が形成されている。尚、通気孔１８
は、実際には、図４、図５に例示するように、０．５ｍ
ｍφ程度の丸孔１９ａや幅０．５ｍｍ程度のスリット１
９ｂを複数個透設した外径７〜１２ｍｍの蓋を有する筒
体からなるコアベント１９を、金型１１，１２に孔明け
配置したコアベント取付孔２０に嵌め込んで形成したも
のや、金型１１，１２に直接的に形成した０．５ｍｍφ
程度のコアベントホール２１で構成されている。

【００４０】第１チャンバー１６及び第２チャンバー１
７には、蒸気や圧縮空気などの用役流体を供給するため
の供給管２２がそれぞれ接続されるとともに、減圧手段
やドレン配管に連なる排出管２３がそれぞれ接続されて
いる。

【００４１】成形空間１３内は、図３、図６に示すよう
に、低発泡部５に対応させて設けた２組の区画手段３０
を介して、低発泡部５を成形するための２つの区画成形
空間１３Ａと、高発泡部６を成形するための１つの区画
成形空間１３Ｂとに区画され、各区画成形空間１３Ａ，
１３Ｂには原料ビーズの充填器１４がそれぞれ接続され
ており、隣接する区画成形空間１３Ａ，１３Ｂ内に異な
る特性の原料ビーズを充填できるように構成されてい
る。尚、本実施例では自動車用バンパーの芯材１を成形
すべく、成形空間１３を３つに区画したが、成形空間１
３の区画形状や区画個数や区画位置は、製作する成形品
に応じて任意に設定可能である。また、発泡倍率の異な
る原料ビーズを隣接する区画成形空間１３Ａ，１３Ｂに
充填したが、成形品の用途などに応じて、ビーズ嵩密
度、セル径、ビーズ径、素材などの特性の異なる原料ビ
ーズを充填することも可能である。

【００４２】この区画手段３０は、図７、図８に示すよ
うに、複数本の櫛歯３１とそれを片持状に支持する支持
部材３２とを有する仕切部材３３と、櫛歯３１の先端部
を保持する保持孔３４を有する受部材３５とを備えてい
る。仕切部材３３はキャビティ型１２に固定され、受部
材３５はコア型１１側に固定され、両金型１１，１２を
型閉じした状態で、成形空間１３が仕切部材３３により
複数の区画成形空間１３Ａ，１３Ｂに区画されるように
構成され、各区画成形空間１３Ａ，１３Ｂにはそれに対
応させて設けた充填器１４により原料ビーズがそれぞれ
供給されるように構成されている。尚、本実施例では、
３枚の仕切部材３３と受部材３５とをコ字状に配置させ
たが、コ字状に一体形成した仕切部材及び受部材を用い
てもよい。

【００４３】櫛歯３１は、金型１１，１２の型開閉方向
に沿って延びる細長い棒状やパイプ状の部材で構成さ
れ、両金型１１，１２を型閉じした状態で、その先端部
が受部材３５の保持孔３４に挿入保持されて、両金型１
１，１２にわたって成形空間１３を横断するように配置
される。

【００４４】櫛歯３１としては、細長い棒状やパイプ状
の部材で構成され、外形は、多角形状や円形状や楕円形
状など任意の外形のものを採用できる。また、櫛歯３１
の素材は、原料ビーズの充填圧に耐え、しかも原料ビー
ズの加熱融着時における熱に耐え得る素材であれば、金
属材料、合成樹脂材料、セラミックスなどの任意の材料
で構成できる。また、この区画手段３０を用いた場合に
おいては、図１，図２に示すように、芯材１には櫛歯３
１に対応する位置に貫通孔７が形成されることになるの
で、櫛歯３１の直径は極力小さく設定することが好まし
く、櫛歯３１の直径は、例えば１〜１０ｍｍ、好ましく
は１．５〜５ｍｍに設定されている。更に、櫛歯３１と
して弾性変形可能な金属材料や合成樹脂材料からなるも
のを用いることが好ましい。このように構成すると、充
填圧や発泡圧により櫛歯３１が多少変形しても元の形状
に復帰できるので、櫛歯３１の塑性変形による充填不良
や離型不良などの成形不良を防止しつつ、櫛歯３１の断
面積を極力小さく設定して、成形品の外観低下や強度低
下を抑制できる。

【００４５】隣接する櫛歯３１間の間隔Ｔは、区画成形
空間１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方に充填する原料ビ
ーズが通り抜けできない間隔に設定されている。この間
隔Ｔは、狭すぎると、隣接する区画成形空間１３Ａ，１
３Ｂ内に充填される原料ビーズ同士の密着性が十分に確
保できず、成形品の強度が低下するので、通り抜けでき
ない原料ビーズの直径の３０〜９０％、より好ましくは
５０〜８０％に設定することが好ましい。

【００４６】尚、本実施例では、図示していないがキャ
ビティ型１２にエジェクタピンを設けているので、仕切
部材３３をキャビティ型１２に固定し、受部材３５をコ
ア型１１に固定したが、コア型１１にエジェクタピンを
設ける場合には、コア型１１側に仕切部材３３を固定
し、キャビティ型１２に受部材３５を固定することが好
ましい。つまり、仕切部材３３を設けた金型は、櫛歯３
１と芯材１との密着により離型抵抗が増大するので、エ
ジェクタピンを有する金型に仕切部材３３を設けると、
金型を型開きしたときにエジェクタピンを有する金型に
成形品を確実に残置させることが可能となり、エジェク
タピンを有しない金型に成形品が残置されることによる
離型不良を確実に防止できる。但し、櫛歯３１の長さが
短い場合や本数が少ない場合には、離型抵抗の増大が十
分に期待できないことから、エジェクタピンを有する金
型に成形品に残置できなくなることがあるので、芯材１
の離型抵抗を増大させるため、櫛歯３１の途中部や先端
部に外方へ膨出した球状や円錐状の離型抵抗増大部を形
成したり、櫛歯３１に逆テーパ部を形成して、離型抵抗
を大きくしてもよい。また、櫛歯３１の長さが長い場合
や本数が多い場合には、成形品の離型抵抗が大きくりす
ぎるので、櫛歯３１を先細りに構成して、芯材１の離型
抵抗を低下させてもよい。

【００４７】支持部材３２は、複数本の櫛歯３１を一定
間隔おきに片持状に支持できるものであれば、任意の構
成のものを採用できる。また、受部材３５は、櫛歯３１
の撓みにより櫛歯３１の間隔が変動することを防止する
ためのものであるが、櫛歯３１の撓みが少ない場合には
必ずしも設ける必要はなく、例えば櫛歯３１の直径を大
きく設定する場合や、厚さの薄い成形品を製作する場合
や、コア型１１に保持孔３４を直接的に形成する場合に
は省略してもよい。また、櫛歯３１の先端部がコア型１
１に接触しないように構成してもよく、この場合には、
櫛歯３１により形成される孔を有底孔に構成でき、成形
品のうちの少なくともコア型１１により成形される表面
には孔があかないので、成形品の外観低下を抑制でき
る。

【００４８】次に、区画手段３０の構成を部分的に変更
した他の実施例について説明する。尚、前記実施例と同
一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略す
る。 （１）図９に示す区画手段４０のように、左右の第１仕
切部材４１をキャビティ型１２に固定し、上部の第２仕
切部材４２をコア型１３に固定してもよい。この場合に
は、成形品の離型のため、両金型１１，１２を型開きす
るときに、エジェクタピンを有しないコア型１１の櫛歯
３１が成形品から抜き取られることになるので、その分
離型抵抗を少なくしてエジェクタピンを用いた成形品の
離型性を向上できる。また、キャビティ型１２に固定し
た第１仕切部材４１の櫛歯３１の本数を、コア型１１に
固定した第２仕切部材４１の櫛歯３１の本数よりも多く
設定すると、両金型１１，１２を型開きするときに、エ
ジェクタピンを有するキャビティ型１２に対して確実に
成形品を残置させることが可能となる。

【００４９】（２） 成形空間１３を区画するため境界
Ｌに沿って配置した複数の櫛歯３１を、図１０に示すよ
うに、キャビティ型１２に固定される第１仕切部材４６
と、コア型１１に固定される第２仕切部材４７とに交互
に固定した区画手段４５を用いてもよい。この場合に
は、金型１１，１２を型開きするときに成形品に対して
バランスよく櫛歯３１の引き抜き力を作用させることが
可能となるので好ましい。

【００５０】また、このような第１仕切部材４６と第２
仕切部材４７を用いる場合には、第１仕切部材４６の櫛
歯３１の間隔と、第２仕切部材４７の櫛歯３１の間隔を
それぞれ区画成形空間１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方
に充填する原料ビーズが通り抜けできない間隔に設定す
ることが好ましい。この場合には、第１仕切部材４６及
び第２仕切部材４７の櫛歯３１の先端部を相手側の金型
の内面まで延ばさなくても、両仕切部材４６，４７の櫛
歯３１の先端部を型開閉方向に多少重ね合わせるだけ
で、隣接する区画成形部間１３Ａ，１３Ｂにおける原料
ビーズの移動を阻止できるので、両仕切部材４６，４７
の櫛歯３１を短尺に構成して、成形品の離型性を向上で
きるとともに、櫛歯３１に作用する曲げモーメントを小
さく設定できるので、櫛歯３１として小径のものを採用
することが可能となり、櫛歯３１により成形品に形成さ
れる有底孔を極力小径に構成できる。また、櫛歯３１の
長さ設定がラフになるので、成形品形状の変更等に対し
ても容易に対応できるし、クラッキング充填のように、
両金型間にクラッキング隙間をあけた状態で、原料ビー
ズを充填する場合でも、両仕切部材４６，４７の櫛歯３
１のラップ量をクラッキング隙間よりも多少大きく設定
することで、隣接する区画成形空間を仕切ることが可能
となる。

【００５１】尚、第１仕切部材に固定する櫛歯と、第２
仕切部材に固定する櫛歯の割り振りは、区画形状等に応
じて任意に設定可能であり、前述した区画手段４０，４
５に限定されるものではない。また、図１１に示す区画
手段５０のように、低発泡部５と高発泡部６の境界Ｌの
角部や端部に対応させて柱状の固定仕切部材５１をコア
型１１又はキャビティ型１２に一体的に設けたり、図１
２に示す区画手段５５のように、低発泡部５と高発泡部
６の境界Ｌの途中部に壁状の固定仕切部材５６をコア型
１１又はキャビティ型１２に一体的に設けたりしてもよ
い。この場合には、図１１に示すように、成形品１Ａに
は固定仕切部材５２により貫通孔５７及び溝部５８が形
成され、また図１２に示すように、成形品１Ｂには固定
仕切部材５６により長孔状の貫通孔５９が形成される
が、櫛歯３１により区画困難な、成形品の薄肉部などを
固定仕切部材５１，５６により区画することが可能とな
るので、成形品形状に応じて採用することが好ましい。

【００５２】更に、前記実施例では、各仕切部材の複数
の櫛歯３１を同一平面内に配置して、各仕切部材による
低発泡部５と高発泡部６との境界面を平坦面で構成した
が、この境界面が例えば矩形波状や三角波状やサイン波
状などの波形面状になるように、櫛歯３１を配置する
と、隣接する原料ビーズの接触面積を増やして、両者の
結合強度を向上できるので好ましい。また、低発泡部５
と高発泡部６との境界Ｌが正面視略コ字状の場合につい
て説明したが、その他の形状、例えばＬ字状やクランク
状や直線状の場合においても、本発明を同様に適用でき
る。

【００５３】尚、型内発泡成形装置１０に代えて、図１
３に示すように、コア型１１及びキャビティ型１２から
通気孔１８を完全に或いは略完全に省略した型内発泡成
形装置６０を採用することも可能である。この場合に
は、コア型１１とキャビティ型１２とを型閉めした状態
においても成形空間１３内に開口するクリアランス６１
を両金型１１，１２の合わせ目に沿って形成し、このク
リアランス６１を介して両チャンバー１６，１７とは独
立に成形空間１３内に対して蒸気等の用役流体を供給し
たり、成形空間１３からドレン等を排出することにな
る。このような成形装置６０においては、通気孔１８の
跡のない表面美麗な芯材１を製作できること、通気孔１
８を形成することによる金型１１，１２の強度低下を防
止できるので、金型１１，１２を薄肉に構成してその熱
容量を小さく設定することが可能となり、加熱冷却の熱
効率を向上したり、温度制御の精度を向上できること、
通気孔１８を形成するための加工コストを大幅に削減で
き、金型１１，１２の製作コストを低減できること、通
気孔１８の目詰まりに基づく加熱不良、離型不良、冷却
不良が発生せず、コアベント１９の取替えまたは定期的
な高圧洗浄水による洗浄などのメンテナンス作業が全く
不要となること、冷却工程で用いられる冷却水が成形空
間１３内に侵入しなくなるので、芯材１の水分を従来の
６〜１０％程度から０．５〜２％程度にまで低下でき、
乾燥工程が不要となり、サイクル時間短縮に大いに寄与
できること、などの効果が得られる。

【００５４】尚、本実施例では、型内発泡成形品として
自動車用バンパーの芯材１を製作するための型内発泡成
形装置１０、５０について説明したが、芯材１以外の成
形品を製作する成形装置に対しても本発明を同様に適用
することが可能である。

【００５５】次に、図３に示す発泡成形装置１０を用い
た芯材１の成形方法の一例について説明する。先ず、区
画成形空間１３Ａ，１３Ｂに原料ビーズを充填するた
め、コア型１１とキャビティ型１２とを型閉めして仕切
部材３３により成形空間１３内を３つの区画成形空間１
３Ａ，１３Ｂに区画する。

【００５６】次に、充填器１４から区画成形空間１３
Ａ，１３Ｂに対して、櫛歯３１間の隙間よりも大きな直
径で且つ異なる特性の原料ビーズを空気の流れに乗せて
それぞれ個別に供給し、成形空間１３内に原料ビーズを
充填する。このとき、隣接する区画成形空間１３Ａ，１
３Ｂに充填された原料ビーズは、櫛歯３１間の隙間を介
して相互に接触した状態となる。尚、本実施例では、自
動車バンパーの芯材１を成形すべく、発泡倍率が５倍の
原料ビーズを区画成形空間１３Ａに充填し、発泡倍率が
２０倍の原料ビーズを区画成形空間１３Ｂに充填する。
但し、原料ビーズの発泡倍率は芯材１の強度等を考慮し
て任意に設定することが可能である。また、成形品の用
途などに応じて、発泡倍率以外の特性の異なる原料ビー
ズ、例えばビーズ嵩密度、セル径、ビーズ径、素材など
の異なる特性の原料ビーズを充填することも可能であ
る。また、原料ビーズとして、ポリオレフィン系樹脂か
らなる原料ビーズを用いる場合には、原料ビーズの充填
前に、図示外の成含タンク内に原料ビーズを充填して、
０．０３〜０．２ＭＰａの無機ガスを原料ビーズに圧入
することで、原料ビーズの発泡力を高めるように構成し
てもよい。原料ビーズの具体的な充填方法としては、ク
ラッキング充填法、加圧充填法、圧縮充填法などの周知
の充填方法を採用できる。

【００５７】次に、両チャンバー１６，１７及び通気孔
１８を介して成形空間１３に蒸気を供給して原料ビーズ
を加熱した後、蒸気圧を開放することで原料ビーズを発
泡させ、原料ビーズを略隙間なく相互に融着させること
になる。このとき原料ビーズ間に空気が残存していると
原料ビーズ同士の密着性が低下するので、両チャンバー
１６，１７及び成形空間１３内の空気を蒸気に置き換え
る作業を予め行うことになる。また、この蒸気による加
熱により、隣接する区画成形空間１３Ａ，１３Ｂの原料
ビーズ同士も櫛歯３１間の隙間を介して相互に融着する
ことになる。

【００５８】次に、コア型１１及びキャビティ型１２に
向けて図示外のノズルから冷却水を噴霧し、成形空間１
３内の芯材１を冷却してから、金型１１，１２を型開き
するが、キャビティ型１２には仕切部材３３が設けら
れ、キャビティ型１２に対する芯材１の離型抵抗は、コ
ア型１１の離型抵抗よりも大きくなるので、金型１１，
１２を型開きした状態で、芯材１はキャビティ型１２側
に残置されることになる。こうして、金型１１，１２を
型開きして、芯材１をキャビティ型１２側に残置させた
状態とし、図示外のエジェクタピンを用いて芯材１をキ
ャビティ型１２から離型する。

【００５９】尚、原料ビーズとして、櫛歯３１間を通り
抜け不能な直径の第１原料ビーズと、櫛歯３１間を通り
抜け可能な第２原料ビーズとを用いる場合には、成形空
間１３への原料ビーズの充填時に、第１原料ビーズを区
画成形空間１３Ｂに充填した後、第２原料ビーズを区画
成形空間１３Ａに充填することになる。この場合には、
第１原料ビーズの一部が櫛歯３１間を通って区画成形空
間１３Ａ内へ移動するので、第１原料ビーズと第２原料
ビーズの密着性をより一層高めることが可能となる。

【００６０】また、前記型内発泡成形装置５０を用いて
成形を行う場合には、芯材１の外面の目立つ場所を成形
する成形部に通気孔１８が形成されていないコア型１１
及びキャビティ型１２を用いていることから、原料ビー
ズの充填時には原料ビーズとともに成形空間１３内に供
給される充填用エアを、クリアランス５１を介して成形
空間１３外へ排出することになる。また、蒸気により原
料ビーズを加熱融着するときには、チャンバー１６，１
７に蒸気を供給するとともに、クリアランス５１を介し
て成形空間１３内へ蒸気を供給することになる。本実施
例では、自動車用バンパーの芯材１を成形するための成
形方法について説明したが、芯材１以外の型内発泡成形
品を成形する場合においても、本発明を同様に適用でき
る。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る型内発泡成形装置によれ
ば、仕切部材により成形空間内を複数の区画成形空間に
区画した状態で、隣接する区画成形空間内に異なる特性
の原料ビーズを充填できるので、区画成形空間の形成位
置やサイズ、充填する原料ビーズの特性などを適正に設
定することで、成形品の性能や品質を向上できる。

【００６２】また、この成形装置により成形した成形品
には、仕切部材の櫛歯に対応する位置に貫通孔又は有底
孔が形成されるものの、仕切部材をコア型又はキャビテ
ィ型に固定的に設けているので、仕切部材を駆動するた
めの駆動系が不要となるので、成形装置を格段に簡素に
構成することが可能となり、成形装置の製作コストを低
減できること、仕切部材の取付位置を変更することで、
成形空間の区画領域を容易に変更することが可能で、成
形品の設計変更等に容易に対応できること、隣接する区
画成形空間内に充填した異なる特性の原料ビーズ同士も
櫛歯間の隙間を介して十分に融着できるので、成形品の
うちの異なる特性の原料ビーズで成形された成形部分の
接合強度を十分に確保できること、仕切部材が挿通する
挿通孔を金型に設ける必要がないので、原料ビーズが挿
通孔内に侵入したり、挿通孔と仕切部材間に侵入するこ
とにより、バリが形成されたりするという不具合を確実
に防止できるとともに、挿通孔の形成による金型強度の
部分的な低下を防止でき、成形品精度を向上できるこ
と、などの効果が得られる。

【００６３】櫛歯として、直径が１〜１０ｍｍの棒状部
材を用いると、櫛歯の強度を十分に確保して、櫛歯の破
損や変形を防止できるとともに、大きな貫通孔又は有底
孔が形成されることによる成形品の強度低下や外観低下
を極力防止することが可能となる。

【００６４】隣接する櫛歯の間隔を、通り抜けできない
原料ビーズの直径の３０〜９０％に設定すると、隣接す
る区画成形空間内の原料ビーズ同士の密着性を十分に確
保して、境界部分における密着強度を向上できるととも
に、原料ビーズが仕切部材の櫛歯間を通って隣接する区
画成形空間に移動するという不具合を防止できる。

【００６５】更に、前記櫛歯を弾性変形可能な素材で構
成すると、充填圧や発泡圧により櫛歯が多少変形しても
元の形状に復帰するので、櫛歯の塑性変形による成形不
良を防止できるとともに、櫛歯の断面積を極力小さく設
定して、成形品の外観低下や強度低下を抑制できる。

【００６６】エジェクタピンを有する金型に仕切部材を
固定すると、金型を型開きしたときに、エジェクタピン
を有する金型側に成形品を残置させることが可能とな
り、エジェクタピンを有しない金型側に成形品が残置さ
れることによる成形品の離型不良を効果的に防止でき
る。

【００６７】前記仕切部材を、エジェクタピンを有する
金型に固定した第１仕切部材と、エジェクタピンを有し
ない金型に固定した第２仕切部材とで構成すると、両仕
切部材からの成形品の離型性を向上できる。また、この
成形装置においては、第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部
材の櫛歯とを交互に配置させることにより、金型を開く
ときに、第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部材の櫛歯とが
相互に離間する方向へバランスよく引っ張られることに
なり、成形品に対して無理な力が作用することを防止で
きる。更に、エジェクタピンを有する第１仕切部材の櫛
歯の本数を、エジェクタピンを有しない金型に固定した
第２仕切部材の櫛歯の本数よりも多く設定すると、金型
を開いたときに、エジェクタピンを有する金型に対して
確実に成形品を残置させることが可能となる。

【００６８】前記第１仕切部材及び第２仕切部材の櫛歯
の間隔を少なくとも一方の原料ビーズが通り抜け不能な
間隔にそれぞれ設定すると、両仕切部材の櫛歯を短尺に
構成できるので、成形品の離型性を向上できるととも
に、櫛歯として小径のものを採用することが可能とな
り、櫛歯により成形品に形成される有底孔を極力小径に
構成できる。また、櫛歯の長さ設定がラフになるので、
成形品形状の変更等に対しても容易に対応できるし、ク
ラッキング充填のように、両金型間にクラッキング隙間
をあけた状態で、原料ビーズを充填する場合でも、両仕
切部材の櫛歯のラップ量をクラッキング隙間よりも多少
大きく設定することで、隣接する区画成形空間を仕切る
ことが可能となる。

【００６９】櫛歯の形状は任意に設定可能であるが、エ
ジェクタピンを有する金型に固定した仕切部材の櫛歯の
先端部又は途中部に、櫛歯からの成形品の離型抵抗を増
大させる離型抵抗増大部を形成すると、金型を開いたと
きに、エジェクタピンを有する金型に対して確実に成形
品を残置させることが可能となる。

【００７０】本発明に係る型内発泡成形方法によれば、
前記型内発泡成形装置を用いているので、前述と同様の
作用が得られる。しかも、原料ビーズとして仕切部材の
櫛歯間を通り抜け不能なサイズのものを用いているの
で、複数の区画成形空間に対して異なる特性の原料ビー
ズを同時に充填することが可能となり、原料ビーズの充
填時間を長くすることなく、原料ビーズを充填すること
が可能となる。

【００７１】本発明に係る他の型内発泡成形方法によれ
ば、前記型内発泡成形装置を用いているので、前述と同
様の作用が得られる。しかも、櫛歯間を通り抜け不能な
第１原料ビーズを充填した後、櫛歯間を通り抜け可能な
第２原料ビーズを充填するので、原料ビーズの充填時間
は長くなるが、第２ビーズの一部は櫛歯を通り抜けて隣
接する区画成形空間内へ移動するので、第１ビーズと第
２ビーズとの接合強度をより一層高めることが可能とな
る。

【００７２】原料ビーズとして、発泡倍率の異なる原料
ビーズを仕切部材で区画された隣接する区画成形空間内
に充填すると、例えば、強度面を重視する部位には、発
泡倍率の低い原料ビーズを用いて成形品の強度剛性を高
め、そうでない部位には発泡倍率の高い原料ビーズを用
いることで成形品重量を軽減し、成形品の強度向上と重
量軽減の両立を図ることが可能となる。

【００７３】本発明に係る型内発泡成形品によれば、異
なる特性の原料ビーズを用いて成形された複数の成形部
分の境界に沿って、設定間隔おきに金型の型開閉方向に
延びる複数の貫通孔又は有底孔が形成されることになる
が、前述した型内発泡成形装置を用いて成形できるの
で、成形装置の構成を簡略にでき、しかも前述のように
仕切部材を成形空間内に出没させるための挿通孔を金型
に形成する必要がないことから、挿通孔により成形品の
適正表面外へ突出するバリが形成されることもない。

【００７４】また、自動車用バンパーの芯材をこの型内
発泡成形品で構成する場合には、この芯材のうちの自動
車の各種前面衝突時において芯材に作用する局部的衝撃
応力を受けやすい部分付近を発泡倍率の低い原料ビーズ
からなる低発泡部で構成し、他の部分を低発泡部よりも
発泡倍率の高い原料ビーズからなる高発泡部で構成する
ことで、芯材の重量を極力低減しつつ、各種前面衝突時
における衝撃エネルギーを効果的に吸収することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 自動車用バンパーの芯材の斜視図

【図２】 図１のII-II線断面図

【図３】 型内発泡成形装置の縦断面図

【図４】 通気孔付近の金型の縦断面図

【図５】 コアベントの正面図

【図６】 図３のIV-IV線断面図

【図７】 区画手段の説明図

【図８】 仕切部材の斜視図

【図９】 他の構成の区画手段の斜視図

【図１０】 他の構成の区画手段の説明図

【図１１】 （ａ）は他の構成の成形品の斜視図、
（ｂ）は同成形品を成形するための成形装置の説明図

【図１２】 （ａ）は他の構成の成形品の斜視図、
（ｂ）は同成形品を成形するための成形装置の説明図

【図１３】 他の構成の成形装置の縦断面図

【符号の説明】

１ 芯材 ２ 前部衝撃吸収部 ３ 側部衝撃吸収部 ４ 角部 ５ 低発泡部 ６ 高発泡部 ７ 貫通孔 １０ 型内発泡成形装置 １１ コア型 １２ キャビティ型 １３ 成形空間 １３Ａ 区画成形空間 １３Ｂ 区画成形空間 １４ 充填器 １５ ハウジング １６ 第１チャンバー １７ 第１チャンバー １８ 通気孔 １９ コアベント １９ａ 丸孔 １９ｂ スリット ２０ コアベント取付孔 ２１ コアベントホール ２２ 供給管 ２３ 排出管 ３０ 区画手段 ３１ 櫛歯 ３２ 支持部材 ３３ 仕切部材 ３４ 保持孔 ３５ 受部材 ４０ 区画手段 ４１ 第１仕切部材 ４２ 第２仕切部材 ４５ 区画手段 ４６ 第１仕切部材 ４７ 第２仕切部材 ５０ 区画手段 ５１ 固定仕切部材 １Ａ 成形品 ５７ 貫通孔 ５８ 溝部 ５５ 区画手段 ５６ 固定仕切部材 １Ｂ 成形品 ５９ 貫通孔 ６０ 型内発泡成形装置 ６１ クリアランス

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア型とキャビティ型の少なくとも一方
   の金型に、成形空間内を複数の区画成形空間に区画する
   仕切部材を固定するとともに、各区画成形空間に原料ビ
   ーズを充填する充填器を設けて、隣接する区画成形空間
   に異なる特性の原料ビーズを充填可能となし、仕切部材
   として、隣接する区画成形空間に充填する原料ビーズの
   少なくとも一方が通り抜け不能な間隔をあけて型開閉方
   向に片持ち状に延びる複数の櫛歯を有する仕切部材を用
   いたことを特徴とする型内発泡成形装置。
2. 【請求項２】 前記櫛歯として直径が１〜１０ｍｍの棒
   状部材を用いた請求項１記載の型内発泡成形装置。
3. 【請求項３】 隣接する櫛歯の間隔を、通り抜けできな
   い原料ビーズの直径の３０〜９０％に設定した請求項１
   又は２記載の型内発泡成形装置。
4. 【請求項４】 前記櫛歯を弾性変形可能な素材で構成し
   た請求項１〜３のいずれか１項記載の型内発泡成形装
   置。
5. 【請求項５】 エジェクタピンを有する金型に仕切部材
   を固定した請求項１〜４のいずれか１項記載の型内発泡
   成形装置。
6. 【請求項６】 前記仕切部材を、エジェクタピンを有す
   る金型に固定した第１仕切部材と、エジェクタピンを有
   しない金型に固定した第２仕切部材とで構成した請求項
   １〜４のいずれか１項記載の型内発泡成形装置。
7. 【請求項７】 前記第１仕切部材の櫛歯と第２仕切部材
   の櫛歯とを交互に配置させた請求項６記載の型内発泡成
   形装置。
8. 【請求項８】 前記第１仕切部材の櫛歯の本数を、第２
   仕切部材の櫛歯の本数よりも多く設定した請求項６又は
   ７記載の型内発泡成形装置。
9. 【請求項９】 前記第１仕切部材及び第２仕切部材の櫛
   歯の間隔を少なくとも一方の原料ビーズが通り抜け不能
   な間隔にそれぞれ設定した請求項６〜８のいずれか１項
   記載の型内発泡成形装置。
10. 【請求項１０】 エジェクタピンを有する金型に固定し
    た仕切部材の櫛歯の先端部又は途中部に、櫛歯からの成
    形品の離型抵抗を増大させる離型抵抗増大部を形成した
    請求項５〜９のいずれか１項記載の型内発泡成形装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項記載の
    型内発泡成形装置を用いるとともに、原料ビーズとして
    櫛歯間を通り抜け不能な原料ビーズを用い、コア型とキ
    ャビティ型を型閉めして、仕切部材により成形空間を複
    数の区画成形空間に区画した状態で、少なくとも隣接す
    る区画成形空間に異なる特性の原料ビーズが充填される
    ように各区画成形空間内に原料ビーズを充填することを
    特徴とする型内発泡成形方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１０のいずれか１項記載の
    型内発泡成形装置を用いるとともに、原料ビーズとして
    櫛歯間を通り抜け不能な第１原料ビーズと通り抜け可能
    な第２原料ビーズを用い、コア型とキャビティ型を型閉
    めして、仕切部材により成形空間を複数の区画成形空間
    に区画した状態で、第１原料ビーズを充填した後、第２
    原料ビーズを充填して、少なくとも隣接する区画成形空
    間に異なる特性の原料ビーズが充填されるように各区画
    成形空間内に原料ビーズを充填することを特徴とする型
    内発泡成形方法。
13. 【請求項１３】 前記複数の区画成形空間に発泡倍率の
    異なる原料ビーズを充填する請求項１１又は１２記載の
    型内発泡成形方法。
14. 【請求項１４】 異なる特性の原料ビーズを用いて成形
    された複数の成形部分を有し、各成形部分の境界に沿っ
    て設定間隔おきに金型の型開閉方向に延びる複数の貫通
    孔又は有底孔が形成されてなる型内発泡成形品。
15. 【請求項１５】 前記型内発泡成形品が自動車用バンパ
    ーの芯材であり、この芯材は、自動車の各種前面衝突時
    において芯材に作用する局部的衝撃応力を受けやすい部
    分付近が発泡倍率の低い原料ビーズからなる低発泡部で
    構成され、他の部分は低発泡部よりも発泡倍率の高い原
    料ビーズからなる高発泡部で構成されている請求項１４
    記載の型内発泡成形品。