JP2001300946A - 金型内で使用するためのインサートデバイス - Google Patents

金型内で使用するためのインサートデバイス

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JP2001300946A
JP2001300946A JP2001063861A JP2001063861A JP2001300946A JP 2001300946 A JP2001300946 A JP 2001300946A JP 2001063861 A JP2001063861 A JP 2001063861A JP 2001063861 A JP2001063861 A JP 2001063861A JP 2001300946 A JP2001300946 A JP 2001300946A
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insert device
mold
insert
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matrix
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JP2001063861A
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Louis F Oborny
ルイス・エフ・オボーニー
James C Tran
ジェームズ・シー・トラン
Peter Wowk
ペーター・ウォウク
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Woodbridge Foam Corp
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/12—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated means for positioning inserts, e.g. labels
    • B29C33/14—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated means for positioning inserts, e.g. labels against the mould wall
    • B29C33/16—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated means for positioning inserts, e.g. labels against the mould wall using magnetic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】先行技術の不利点の少なくとも１つを排除また
は軽減する、金型内で使用するための新規なインサート
デバイスを提供する。 【解決手段】（ｉ）第１の基材材料、および（ｉｉ）該
基材材料に対して固着された磁気的に引き付けられ得る
マトリックスを備えるインサートデバイス。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型内で使用する
ためのインサートデバイス（insert device）に関す
る。本発明は、その別の側面において、金型内にインサ
ートデバイスを位置合せするためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】金型のキャビティに原料を入れることに
よって多くの物品が製造されている。金型内で原料は物
理的変化（例えば、膨張または発泡）を受けるので、製
造された物品は、キャビティの形状を獲得する。特に、
この技術は、ポリウレタンフォーム、ラテックス（例え
ば、天然およびスチレン−ブタジエンゴム）フォーム等
のポリマーフォームから作られる発泡物品を製造するた
めに普通に採用されている。
【０００３】例えば、自動車用シートは、成形されて形
状付けされた後、ビニール、布または皮仕上げカバーで
覆われるポリウレタンクッションから普通製造されてい
る。ポリウレタンフォームは、発泡と重合プロセスの少
なくとも一部が同時に生じるという点でいくぶんユニー
クである。このように、例えば通常の冷発泡技術（cold
foam technique）を用いるポリウレタンフォームの製
造において、典型的な配合は、 １．ポリオール ２．水 ３．テトラメチルエタンジアミン ４．ジメチルエタノールアミン ５．ポリイソシアネート を含む。
【０００４】この混合物を適当な混合ヘッドを用いて金
型中に分配した後、金型を閉じて膨張する物質を成形さ
せる。従って、一般的に、金型に最初に分配される混合
物を「液状発泡性ポリマー組成物」と、本例の場合に
は、「液状発泡性ポリウレタン組成物」と称することが
好都合である。組成物が金型中で膨張するにつれ、重合
が生じ、そのように生成したポリマーは固化することと
なる。
【０００５】液状発泡性ポリマー組成物を成形してポリ
ウレタンフォーム物品のような物品を形成する場合、ボ
トム型とトップ型からなり、閉じると金型キャビティを
規定するクラムシェル金型を使用することが通常であ
る。この金型を開き、金型キャビティ中に液状発泡性ポ
リウレタン組成物を分配し、化学反応が組成物を膨張さ
せるので、金型を閉じる。金型を閉じた後、組成物は膨
張して金型の内部キャビティを満たす。あるいは、組成
物は閉じた金型に分配することもできる。いずれの場合
にも、重合が完了すると、フォームは硬化し、金型キャ
ビティの形状を永続的に象る。
【０００６】上に記載したようなポリウレタンフォー
ム、特に自動車用に使用する物品の製造において、フォ
ーム製品の製造に先立って、金型内にいわゆる「インサ
ートデバイス」を配置することが通常である。かくし
て、フォーム製品の製造後、インサートデバイスは、フ
ォーム製品中に成形され、および／または固着される。
【０００７】そのようなインサートデバイスは、いくつ
かの目的で使用される。例えば、インサートデバイス
は、きしみ防止（anti-squeak）、硬さ（押し込み力撓
み（Indentation Force Deflection）、ボール跳ね上が
り（ball rebound）、表面空気流れおよび／または引裂
き強度特性のために使用することができる。さらに、
「インサートデバイス」は、フォーム製品の表面に適用
するためのトリムカバー（trim cover）であり得る。
【０００８】従来、インサートデバイスは、機械的手段
によって、フォーム製品の製造前に金型内に配置されて
いた。例えば、インサートデバイスがフォーム製品中に
成形される布付属品（cloth attachment）である場合、
金型の上部セクション（蓋としても知られている）を、
「クリスマスツリー」タイプの突起（突起は金型の上に
置かれる際に布付属品を突き刺す）を含むように改変す
ることが普通である。この手法は、いくつかの理由で不
利である。第１に、布付属品に対し個々の刺通を行うた
めに両手操作が要求される。これは、金型を使用のため
に準備するために必要な時間を増加させ、このことは、
生産ラインをより遅く操作しなければならないか、およ
び／またはインサートデバイスを金型内に配置するため
に追加の労力が必要となることを意味する。第２に、上
記のように布材料を刺通する性質が与えられると、イン
サートデバイスを金型内に配置することに関する職業健
康危険（occupational health risk）が増大する。第３
に、フォーム製品を「クリスマスツリー」タイプの突起
から取り外すときに、フォーム製品は引裂きまたは裂け
に敏感である。第４に、使用する突起の数を最小限にす
ることが通常であるので、インサートデバイス（特にシ
ート状インサートデバイス）がたるみ、インサートデバ
イスと隣接金型表面との間のフォームの侵入をもたら
す。
【０００９】これらの不利点があるので、より信頼性が
あり、より迅速に、より安全に金型内に正しく位置され
得る改善されたインサートデバイスを提供することが有
用である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記先行技
術の不利点の少なくとも１つを排除または軽減する、金
型内で使用するための新規なインサートデバイスを提供
することを目的とする。
【００１１】本発明の他の目的は、上記先行技術の不利
点の少なくとも１つを排除または軽減する、インサート
デバイスを位置合せするための新規なシステムを提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、その１つの側
面において、（ｉ）第１の基材材料、および（ｉｉ）該
基材材料に対して固着された磁気的に引き付けられ得る
マトリックスを備える、金型内で使用するためのインサ
ートデバイスを提供する。
【００１３】本発明は、そのもう一つの側面において、
金型内にインサートデバイスを位置合せするためのシス
テムであって、上部金型セクションおよび下部金型セク
ションを備える金型、（ｉ）第１の基材材料、および
（ｉｉ）該基材材料に対して固着された磁気的に引き付
けられ得るマトリックスを備えるインサートデバイス、
該上部金型セクションおよび下部金型セクションの少な
くとも一方の中に配置された少なくとも１つの磁石、イ
ンサート位置合せ装置（insert locating device）であ
って、該インサートデバイスと該インサート位置合せ装
置が接触したとき該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
クス材料と該磁石が磁気的に接触するように該少なくと
も１つの磁石と同じ金型セクション内に設けられたイン
サート位置合せ装置を備えるシステムを提供する。
【００１４】本発明から多くの利点が生じる。第１に、
金型内にインサートデバイスを位置合せする先行技術の
両手操作が排除または軽減される。これは、使用するた
めの金型を準備するために必要な時間の短縮をもたら
し、このことは、生産ラインをより効率的に操作し得る
ことを意味する。第２に、インサートデバイスを固着す
るための先行技術に関連する職業健康危険が排除または
軽減される。第３に、フォーム製品の引裂きまたは裂け
が排除または軽減される。第４に、シート状インサート
デバイスのたるみが排除または軽減され、それによりイ
ンサートデバイスと隣接する金型表面との間のフォーム
の侵入の発生が最小限になる。他の利点は、当業者には
明らかであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のインサートデバイスは、
第１の基材材料、および該第１の基材材料に対して固着
された磁気的に引き付けられ得るマトリックス材料を含
む。
【００１６】第１の基材材料の性質は、特に制限され
ず、大部分において、最終フォーム製品においてインサ
ートデバイスにより提供される目的に依存する。かくし
て、第１の基材材料は、非限定的な態様において、強
化、きしみ防止、硬さ、密度変化等のために使用される
布またはファブリック材料（cloth or fabric materia
l）であり得る。さらに、インサートデバイスは、加熱
部材、ダクト等の形態にあり得る。所望の性質を達成す
るための材料の選択は、十分に当業者の範囲内のもので
ある。
【００１７】好ましくは、第１の基材材料は、フォーム
座部品の「Ａ面」または他の車両用内部トリム製品を覆
うために通常使用されるトリムカバーである。
【００１８】好ましくは、基材材料は、ポリマーシート
材料またはフェルト材料のような非磁性シート材料であ
る。
【００１９】本発明のインサートデバイスの第２の成分
は、磁気的に引き付けられ得るマトリックス材料であ
る。好ましくは、マトリックス材料は、金属含有組成物
で含浸された第２の基材材料を含む。
【００２０】第２の基材材料の性質は、特に制限され
ず、第１の基材材料と同様の設計であり得る。
【００２１】いくつかの場合、第２の基材材料は、シー
ト状材料であり得る。
【００２２】本発明で用いるシート状材料の選択は、本
明細書に記載したマトリックス設計を有するか有するこ
とのできるものであれば、特に制限されない。かくし
て、シート状材料は、非金属または金属であり得る。好
ましくは、シート状材料は、フレキシブルである。シー
ト状材料は、繊維質であるか、非繊維質であり得る。繊
維質シート状材料の非限定的な例は、ガラス繊維（例え
ば、ＮｉｃｏTM７５４１ｏｚ／ｆｔ2のような、チョッ
プされたまたはチョップされない、クロスまたはマット
の形態にある）、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊
維（例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン）、ケ
ブラー（Ｋｅｖｌａｒ）TM繊維、ポリアミド繊維（例え
ば、ナイロン）、セルロース繊維（例えば、麻布）、炭
素繊維、スパンボンドポリエステル（例えば、ルトラビ
ル（Ｌｕｔｒａｖｉｌ）TM１ＤＨ７２１０Ｂ／ＬＤＶＴ
２２２およびフロイデンベルク（Ｆｒｅｕｄｅｎｂｅｒ
ｇ）TMＰＴＬＤ５８５Ｇ／ＰＴＬＤ６００Ｂ）のような
布材料、および紙（例えば、クラフト（Ｋｒａｆｔ）TM
＃６０）を含む。繊維質シートは、織られたまたは不織
のものであり得ることが認識されている。非繊維質シー
ト材料の非限定的な例は、熱硬化性材料（thermosets）
（例えば、ポリウレタン、ポリエステルおよびエポキ
シ）、アルミニウムフォイルのような金属、ポリカーボ
ネート（例えば、レクサン（Ｌｅｘａｎ）TMおよびダウ
・カリバー（Ｃａｌｉｂｒｅ）TM）、ポリカーボネート
／ＡＢＳアロイ（例えば、ダウ・パルス（Ｐｕｌｓｅ）
TM）、ＡＢＳターポリマー（例えば、ロイヤライト（Ｒ
ｏｙａｌｉｔｅ）TM５９およびダウ・マグナム（Ｍａｇ
ｎｕｍ）TM）、ポリエステルテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ビニルスチレンマレイン酸無水物（例えば、アル
コ・ダイラーク（Ａｒｃｏ Ｄｙｌａｒｋ）TM）および
ガラス繊維強化ポリプロピレン（例えば、アズデル（Ａ
ｚｄｅｌ）TM）を含む。多くの非繊維質シート材料は、
それ自体、繊維質材料で強化されていてもよく、従って
シート状材料は、構造的に混合形態であれまたは複合形
態であれ、繊維質材料と非繊維質材料の組み合わせであ
り得ることが認識されている。
【００２３】金属含有組成物による第２の基材の含浸
は、通常の方法で行うことができる。
【００２４】「マトリックス材料」という語は、金属含
有組成物が当該基材材料中に分散され得ることを意味し
て、当該材料が多孔質であることを意味する。１つの好
ましい態様において、基材材料は、ファブリックであ
る。他の好ましい態様において、基材材料は、布であ
る。さらに他の好ましい態様において、基材材料は、気
泡材料（cellular material）である。
【００２５】好ましくは、磁気的に引き付けられ得るマ
トリックス材料は、１つまたはそれ以上の「パッチ（pa
tch）」の形態にあり、各パッチは、上に述べた設計を
有する。これらパッチは、通常の手法により、基材材料
に対して、接着、縫いまたは他の方法で固着される。
【００２６】かくして、好ましい態様における第１の基
材は、比較的小さな表面領域を有する少なくとも１つの
磁気的に引き付けられ得るマトリックス材料が固着され
た比較的大きな表面領域を有するシート状材料であると
みなすことができる。本発明者らは、布インサートのよ
うな所定の基材材料については、磁気的に引き付けられ
得るパッチの必要数は、同様の布付属品を保持するため
に必要な機械的な「クリスマスツリー」刺通の数よりも
少ないことを見いだした。
【００２７】成形されたフォーム製品の製造に本発明の
インサートデバイスを使用するためには、インサートデ
バイスが配置される金型の表面が、インサートデバイス
のエッジを当接接触で受け入れるように設計されるイン
サート位置合せ装置を含むように金型を設計することが
好ましい。インサート位置合せ装置と当接接触するイン
サートデバイスのエッジは、インサートデバイスが当該
金型の表面に対して適切に整列されているということの
使用者に対する可視的インジケータとなる。
【００２８】当該金型の表面は、また、インサートデバ
イスが金型内に正しく位置されたときに磁気的に引き付
けられ得るマトリックス材料に接近して位置する少なく
とも１つの磁石を含むように設計される。インサートデ
バイスの具体的な設計は可変であり、当該デバイスの性
質に依存する。これは、当業者の範囲内のことである。
【００２９】図１を参照すると、好ましいインサートデ
バイス１０は、第１の基材材料における布層２０、およ
び布層２０に接着された７個の磁気的に引き付けられ得
るパッチ３０を備えるものとして示されている。
【００３０】金型（図示せず）は、インサートデバイス
１０を収容するように提供される。好ましくは、金型の
表面は、インサートデバイス１０が金型内で正しい位置
にあることを使用者に知らせるべく、リッジ（ridge）
または他の当接表面を含むように設計される。金型は、
また、図１に示すように、布層２０上の磁石３０の場所
に対応して７個の磁石を含むように設計される。金型内
における位置合せ装置と磁石および磁気的に引き付けら
れ得るパッチ２０の所定の配置との組み合わせは、迅速
で、信頼性があり、安全な様態で、インサートデバイス
１０を金型表面に固定するように作用する。さらに、磁
気的に引き付けられ得るパッチ２０を使用することによ
り、インサートデバイス１０が固着される金型（図示せ
ず）の表面を実質的に「抱き込む（hug）」インサート
デバイス１０が得られる。
【００３１】本発明の範囲および精神を逸脱しないよう
な上記具体的態様の変形および修飾は、本明細書を手に
した当業者には直ちに明らかであろう。例えば、磁気的
に引き付けられ得るパッチの具体的な数、形状および配
置を図１および図２を参照して説明したが、当業者は、
これらの特徴の１つまたはそれ以上が本発明の利点を達
成するために修飾され得ることを直ちに認識するであろ
う。さらに、磁石の具体的な数、形状および配置を図１
および図２を参照して説明したが、当業者は、これらの
特徴の１つまたはそれ以上が本発明の利点を達成するた
めに修飾され得ることを直ちに認識するであろう。付加
的な変形および修飾は、当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインサートデバイスの具体的態様を示
す図。
【図２】図１に示すパッチの拡大図。
【符号の説明】
１０…インサートデバイス ２０…布層 ３０…パッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・シー・トラン アメリカ合衆国、カンザス州 66215、レ ネクサ、ウエスト・ナインティーサード・ ストリート 12016 (72)発明者 ペーター・ウォウク カナダ国、エル６ブイ・２ビー４、オンタ リオ、ミッシソーガ、ユニット・ナンバー 68、スコラード・コート 833

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ｉ）第１の基材材料、および（ｉｉ）
    該基材材料に対して固着された磁気的に引き付けられ得
    るマトリックスを備える、金型内で使用するためのイン
    サートデバイス。
  2. 【請求項２】 該第１の基材材料が、トリムカバーを含
    む請求項１に記載のインサートデバイス。
  3. 【請求項３】 該第１の基材材料が、非磁性シート材料
    である請求項１に記載のインサートデバイス。
  4. 【請求項４】 該非磁性シート材料が、ポリマーシート
    材料を含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  5. 【請求項５】 該非磁性シート材料が、フェルト材料を
    含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  6. 【請求項６】 該非磁性シート材料が、実質的に多孔質
    の材料を含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  7. 【請求項７】 該非磁性シート材料が、実質的に非多孔
    質の材料を含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  8. 【請求項８】 該非磁性シートが、実質的に織られた材
    料を含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  9. 【請求項９】 該非磁性シートが、実質的に不織の材料
    を含む請求項３に記載のインサートデバイス。
  10. 【請求項１０】 該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
    クスが、金属含有組成物で含浸された第２の基材材料を
    含む請求項１に記載のインサートデバイス。
  11. 【請求項１１】 該第２の基材材料が、繊維質材料を含
    む請求項１０に記載のインサートデバイス。
  12. 【請求項１２】 該第２の基材材料が、布材料を含む請
    求項１０に記載のインサートデバイス。
  13. 【請求項１３】 該第２の基材材料が、気泡材料を含む
    請求項１０に記載のインサートデバイス。
  14. 【請求項１４】 該金属含有コーティング組成物が、鉄
    を含む請求項１０に記載のインサートデバイス。
  15. 【請求項１５】 該第１の基材材料が、第１の表面領域
    を有する第１の平面表面を有し、該磁気的に引き付けら
    れ得るマトリックスが、第２の表面領域を有する第２の
    平面表面を有する請求項１に記載のインサートデバイ
    ス。
  16. 【請求項１６】 該第２の表面領域が、該第１の表面領
    域よりも小さい請求項１５に記載のインサートデバイ
    ス。
  17. 【請求項１７】 該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
    クスが、該第１の基材材料の種々の部分に固着された複
    数の磁気的に引き付けられ得るパッチを含む請求項１５
    に記載のインサートデバイス。
  18. 【請求項１８】 該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
    クスが、該第１の基材材料に接着されている請求項１に
    記載のインサートデバイス。
  19. 【請求項１９】 該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
    クスが、該第１の基材材料に縫われている請求項１に記
    載のインサートデバイス。
  20. 【請求項２０】 金型内にインサートデバイスを位置合
    せ装置するためのシステムであって、 上部金型セクションおよび下部金型セクションを備える
    金型、 （ｉ）第１の基材材料、および（ｉｉ）該基材材料に対
    して固着された磁気的に引き付けられ得るマトリックス
    を備えるインサートデバイス、 該上部金型セクションおよび下部金型セクションの少な
    くとも一方の中に配置された少なくとも１つの磁石、 インサート位置合せ装置であって、該インサートデバイ
    スと該インサート位置合せ装置が接触したとき該磁気的
    に引き付けられ得るマトリックス材料と該磁石が磁気的
    に接触するように該少なくとも１つの磁石と同じ金型セ
    クション内に設けられたインサート位置合せ装置を備え
    る該システム。
  21. 【請求項２１】 該少なくとも１つの磁石と該インサー
    ト位置合せ装置が、該金型の該上部金型セクション内に
    設けられている請求項２０に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 該少なくとも１つの磁石と該インサー
    ト位置合せ装置が、該金型の該下部金型セクション内に
    設けられている請求項２０に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 金型内に複数の磁石が設けられている
    請求項２０に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 該磁気的に引き付けられ得るマトリッ
    クスが、該第１の基材材料の種々の部分に固着された複
    数の磁気的に引き付けられ得るパッチを含む請求項２０
    に記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 該金型内に複数の磁石が設けられ、該
    磁気的に引き付けられ得るマトリックスが、該第１の基
    材材料の種々の部分に固着された複数の磁気的に引き付
    けられ得るパッチを含む請求項２０に記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 磁石の数とパッチの数が実質的に同じ
    である請求項２５に記載のシステム。
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