JP2006088671A - 発泡成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各種の金型を搭載可能とした発泡成形装置を提供する。
【解決手段】成形ラインに沿って走行可能な複数の台車１４と、下型２６と上型２８を備える金型１４と、台車１４に設けられて金型１２を支持する型支持部材３２とを備える発泡成形装置１０であって、型支持部材３２は、下型２６を受ける下側受け部３４と、該下側受け部に対してヒンジ部３８を介して連結されて上型２８を保持する上側保持部３６とを備え、上側保持部３６をヒンジ部３８を中心に回動させることで金型１２を開閉可能に支持するものであり、下型２６と下側受け部３４との間にヒンジ部３８に対する下型２６の高さ位置を調整する下側調整部材６２を介在させ、上型２８と上側保持部３６との間にヒンジ部３８に対する上型２８の高さ位置を調整する上側調整部材６４を介在させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シートパッドなどのポリウレタンフォームなどからなる発泡成形体を成形するための発泡成形装置に関するものである。

自動車シートなどに用いられるシートパッドは、軟質ポリウレタンフォームなどの発泡成形体からなる。かかるシートパッドを成形する発泡成形装置として、成形ラインに沿って走行する複数の台車上に発泡成形型である金型を搭載し、台車の走行に伴って金型を走行させながら、発泡原料の注入、型閉め、発泡成形および脱型という各工程を行うようにしたサーキットコンベア方式の発泡成形装置が知られている。

従来、このような発泡成形装置において、金型は、上方に開口する凹状の下型と、その上面開口を開閉する上型とを備え、両者がヒンジ部を介して連結されることで、開閉可能に構成されているのが一般的である（下記特許文献１〜３参照）。すなわち、従来は、金型自体にヒンジ部が設けられ、このようなヒンジ部を備える金型が各台車上に搭載されるようになっている。そして、成形ラインに沿って走行しながら、脱型ゾーンに設けられた型開き装置により上型を開き、発泡原料の注入後に、型閉めゾーンに設けられた型閉め装置により上型を閉じるように構成されている。
特開平７−６８５７２号公報 特開平７−８０８６１号公報 特開２００３−１３６５５２号公報

上記した従来の発泡成形装置において、各台車に搭載される金型としてはその装置、即ち成形ライン専用に作製されたものに使用が限られており、他の成形ライン用に作製された金型を使用することはできなかった。これは、金型の型閉め及び型開けを自動的に行う開閉装置は各成形ラインに固有のものであって、それぞれ固有の回動中心を持つため、台車に搭載される金型はそのヒンジ中心をこの回動中心に合わせて設計される必要があり、これが一致しない金型ではその成形ラインの開閉装置により開閉することができないからである。

このような従来の実情に鑑み、各種の金型（発泡成形型）を搭載可能として、作製コストの高い金型（発泡成形型）の共通化を図り、結果として製造コストを削減することができるようにした発泡成形装置を提供することが本発明の課題である。

本発明に係る発泡成形装置は、成形ラインに沿って走行可能な複数の台車と、下型と上型を備える発泡成形型であって前記台車に搭載されて成形ラインに沿って走行しながら型内に注入された発泡原液を発泡成形する発泡成形型と、前記台車に設けられて前記発泡成形型を支持する型支持部材とを備える発泡成形装置であって、前記型支持部材は、前記下型を受ける下側受け部と、該下側受け部に対し水平な回転軸を持つヒンジ部を介して連結されて前記上型を保持する上側保持部とを備え、前記上側保持部を前記回転軸を中心に回動させることで前記発泡成形型を開閉可能に支持するものであり、前記下型の下面と前記下側受け部との間に前記ヒンジ部に対する前記下型の高さ位置を調整する下側調整部材を介在させ、前記上型の上面と前記上側保持部との間に前記ヒンジ部に対する前記上型の高さ位置を調整する上側調整部材を介在させたことを特徴とするものである。

本発明の発泡成形装置では、発泡成形型を開閉させるためのヒンジ部を、発泡成形型自体ではなく、これを支持する型支持部材に設け、該型支持部材を介して発泡成形型を台車上に搭載するようにしている。そのため、金型の種類によらずにヒンジ中心を常に一定位置として、装置本体の開閉装置の回動中心に合わせることができる。また、型支持部材に対して発泡成形型を取り付ける際に、型支持部材の下側受け部と下型との間に下側調整部材を介在させてヒンジ部に対する下型の高さ位置を調整し、かつ、型支持部材の上側保持部と上型との間に上側調整部材を介在させてヒンジ部に対する上型の高さ位置を調整するようにしている。そのため、種々の高さの発泡成形型について、下側調整部材と上側調整部材の厚みを変更することで、型支持部材のヒンジ部に対する発泡成形型の型割り位置の高さ調整が可能であり、発泡成形型の型開き性を確保することができる。よって、本発明の発泡成形装置であると、各種の発泡成形型を搭載可能として、作製コストの高い発泡成形型の共通化を図ることができ、結果として製造コストを削減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る発泡成形装置１０の概略平面図であり、図２は、同発泡成形装置１０における金型１２を搭載した台車１４の側面図である。この発泡成形装置１０は、自動車用シートのためのクッションパッドの製造に使用するサーキットコンベア方式の成形装置であり、成形ラインに沿って設けられたループ状のレール１６と、該レール１６上を走行する複数の台車１４と、各台車１４上に搭載される発泡成形型である金型１２と、成形ライン上の注入ゾーンＡに設けられて金型１２内に発泡原料（ポリウレタンフォーム原料）を注入する注入装置１８と、成形ライン上の型閉めゾーンＢに設けられて金型１２を閉じる型閉め装置２０と、成形ライン上の発泡成形ゾーンＣに設けられて金型１２を加熱する加熱装置２２と、成形ライン上の脱型ゾーンＤに設けられて金型１２を開く型開き装置２４とを備えている。

台車１４は、レール１６に沿って設けられたガイド部１７に案内されながら、不図示の駆動手段によりレール１６上を所定の速度で走行するように構成されている。

金型１２は、パッド表面側を成形する上方に開口する凹状の下型２６と、下型２６の上面開口を開閉してパッド裏面側を成形する上型２８とからなり、両者２６，２８を型閉めすることにより内側に密閉されたキャビティ（発泡空間）３０を形成する。金型１２としては、生産品目に応じて異なる金型が各台車１４上に搭載されるようになっており、通常、図１に示す成形ライン上において複数種の金型が混在した状態で搭載されて発泡成形が行われる。なお、金型１２は、下型と上型からなる二つ割り型に限定されず、下型と上型と中子型を持つ三ツ割型であってもよく、通常はこのような三ツ割型も混載した状態で発泡成形が行われる。

図２に示すように、金型１２は、台車１４上に設けられた箱形枠状の型支持部材３２を介して台車１４上に着脱可能に搭載されている。型支持部材３２は、下型２６の下方に位置してこれを受ける下側受け部３４と、上型２８の上方に位置してこれを保持する上側保持部３６とを備え、下側受け部３４と上側保持部３６とが水平な回転軸３８ａを持つヒンジ部３８を介して連結されている。ヒンジ部３８は、詳細には、下側受け部３４と上側保持部３６の後端部（ヒンジ側の端部）同士を繋ぐ型支持部材３２の後壁部４０において、その高さ方向Ｚの中間位置よりもやや上方寄りに設けられており、その回転軸３８ａを中心に上側保持部３６を回動させることにより、下型２６に対する上型２８の開閉がなされ、即ち金型１２が開閉できるように構成されている。符号４２は、上側保持部３６の前端部（反ヒンジ側の端部）に設けられた前方に突出する型開閉用のピンであり、成形ライン上に設けられた開閉装置２０，２４と係合することで上側保持部３６をヒンジ部３８を中心に回動させる。

型支持部材３２は、金型１２の型閉め状態を保持するためのロック機構４４を備えている。ロック機構４４は、下側受け部３４と上側保持部３６の前端部（反ヒンジ側の端部）同士を繋ぐ型支持部材３２の前壁部４６において、その高さ方向の中間位置に設けられており、下側受け部３４から延びる前壁部に設けられた凸部４８に対して、上側保持部３６から延びる前壁部４６ａに設けられたフック部５０が嵌合することによりロックがかかる。このフック部５０側の前壁部４６ａはヒンジ部５２を介して上側保持部３６の前端部に回動可能に結合されており、これにより凸部４８とロック部５０の嵌合及び嵌合解除がなされる。なお、符号５４は、成形ライン上に設けられた係合手段と係合することでロックを解除するためのピンである。

型支持部材３２は、下側受け部３４の前端部に設けられたヒンジ部５６を介して台車１４に結合されており、これにより、図３に示すように、型支持部材３２の後側が上方に回動可能になっている。このように回動させることで、型開き状態において下型２６が手前側に傾斜するので、反ヒンジ側で作業する作業者にとって下型２６内の清掃や離型剤塗布などの作業を行いやすくすることができる。なお、符号５８は、型支持部材３２の後壁部４０に設けられた後方に突出する回動用のピンであり、成形ライン上に設けられた回動手段６０と係合することで型支持部材３２をヒンジ部５６を中心に回動させる。

図２，５に示すように、下側受け部３４の上面と下型２６の下面との間には、上記ヒンジ部３８に対する下型２６の高さ位置を調整するための下側調整部材６２が介設されており、また、上側保持部３６の下面と上型２８の上面との間には、上記ヒンジ部３８に対する上型２８の高さ位置を調整するための上側調整部材６４が介設されている。そして、これにより、種々の厚みの金型に対して、下側調整部材６２と上側調整部材６４の厚みを変更することで、型支持部材３２のヒンジ部３８に対する金型１２の型割り位置２７の高さ調整を可能にしている。

下側調整部材６２は、図４に示すようにその対辺同士を複数本（ここでは２本）の補強部材６２ａで連結した枠状をなしており、これにより、加熱装置２２内において下型２６に対して下方から温風が吹き付けられるようにしている。また、下側調整部材６２には取付片６６が設けられており、この取付片６６を用いて下側受け部３４に設けられた固定具７０により下側受け部３４に対して着脱可能に固定される。一方、上側調整部材６４は、図４に示すように２枚の矩形状の板部材からなり、ホルダー６８を用いて上側保持部３６に対して着脱可能に固定される。

下側調整部材６２は、その奥行き寸法（奥行き寸法Ｙの寸法）α１が金型１２の奥行き寸法α２よりも大きく設定されており、これにより、奥行き方向Ｙでの上記ヒンジ部３８との距離の調整を可能にしている。

下側調整部材６２と上側調整部材６４の厚み及び形状は、図２，４，５に示すものに限定されるものではなく、金型１２の型開き性が確保されるように上記ヒンジ部３８に対する金型１２の型割り位置高さ及び距離を調整できるものであればよい。図６は、図２に示す例よりも厚みの薄い金型１２ａを用いた例であり、この場合、型開き性を確保するために、下側調整部材６２及び上側調整部材６４ともに、図２に示す例よりも厚みの厚いものを使用している。

具体的な寸法について例示すれば、この種のクッションパッドの金型の厚みβ１は通常３００〜４００ｍｍであるのに対し、この例では、下側受け部３４の上面と上側保持部３６の下面の間隔β２を５２５ｍｍに設定している。そのため、最大厚み５２５ｍｍまでの金型が使用可能であり、また、通常厚みであるβ１＝４００ｍｍの金型を用いた図２の例では、下側調整部材６２の厚みβ３を１１０ｍｍとし、上側調整部材６４の厚みβ４を１５ｍｍとして、ヒンジ部３８に対する型割り位置の高さ調整をしている。なお、図２，６に示した例では、いずれも下型２６と上型２８の型割り位置２７の高さとヒンジ部３８の高さを概ね一致させて、型開き性を確保している。

また、この種のクッションパッドの金型の奥行き寸法α２は通常７３０ｍｍ程度であるが、下側調整部材６２の奥行き寸法α１をこれよりも２００ｍｍ大きく設定して、奥行き方向Ｙでのヒンジ部３８と金型１２との距離調整を可能にしている。なお、下側調整部材６２の奥行き寸法α１は金型１２の奥行き寸法α２（使用する金型の奥行き寸法の平均値）の１２０〜１５０％の範囲内にて設定されることが好ましい。

以上よりなる発泡成形装置１０を用いてシートパッドを製造する際には、各台車１４上に図２や図６に示すようにそれぞれ金型１２を載置することで成形ラインに沿って複数種の金型１２を並設し、台車１４を駆動させることで走行させる。金型１２は、このように成形ラインに沿って走行しながら、脱型ゾーンＤにおいて型開き装置２４により型開きされる。詳細には、図３に示すように、型支持部材３２のピン５８が成形ライン上の回動手段６０と係合することで型支持部材３２が手前に傾斜し、またピン５４の作用によりロック機構４４が外れ、更にピン４２が型開き装置２４と係合することで金型１２は開かれる。次いで、離型剤塗布ゾーンＥにおいて、金型１２の内面が清掃され、更に該内面に離型剤が塗布される。

その後、型支持部材３２の傾斜が元の状態に戻り、下型２６が水平になってから、注入ゾーンＡにおいて、注入装置１８により下型２６にポリウレタンフォーム原料が注入され、その後、型閉めゾーンＢにおいて型閉め装置２０により型閉めされる。型閉めは、型閉め装置２０がピン４２と係合することによりなされる。そして、発泡成形ゾーンＣにおいて、上記のようにして上型２８が下型２６を閉じることで形成されたキャビティ３０内でポリウレタンフォーム原料の発泡成形がなされ、その際、加熱装置２２により金型１２の内部温度が高められる。発泡硬化が完了した後、脱型ゾーンＤにおいて金型１２が開かれ、成形されたクッションパッドを取り出す。以上の各工程を繰り返すことによりクッションパッドが製造される。

以上説明した本実施形態の発泡成形装置１０であると、金型１２自体ではなく、型支持部材３２にヒンジ部３８を設け、この型支持部材３２を介して各種の金型１２を台車１４上に搭載するようにしている。そのため、金型１２の種類によらずにヒンジ中心を常に一定位置として、成形ライン上の開閉装置２０，２４の回動中心に合わせることができる。

また、型支持部材３２に金型１２を取り付ける際に、金型１２の上下に上側と下側の各調整部材６２，６４を介在させて、型支持部材３２のヒンジ部３８に対する金型１２の型割り位置２７の高さ調整を可能としている。そのため、種々の厚みを持つ金型１２に対して、下側調整部材６２と上側調整部材６４の厚みを変更することで、それぞれの型開き性を確保することができる。

以上より、本実施形態の発泡成形装置１０であると、各種の金型１２について型開き性を損なうことなく自由に搭載することができ、そのため作製コストの高い金型の共通化を図ることができるので、結果として製造コストを大幅に削減することができる。

本発明の発泡成形装置は、自動車シートを始めとする各種車両用シート、家具用シートなどのシートのためのパッド、更にはその他のポリウレタンフォームなどからなる発泡成形体を成形するために利用することができる。

本発明の一実施形態に係る発泡成形装置の概略平面図である。 該発泡成形装置における金型を搭載した台車の側面図である。 同上の台車における型開き状態での側面図である。 該実施形態における金型と上側及び下側の調整部材の平面図である。 同上の金型と上側及び下側の調整部材の分離した状態での側面図である。 該発泡成形装置における他の例の金型を搭載した台車の側面図である。

符号の説明

１０……発泡成形装置
１２……金型（発泡成形型）
１４……台車
２６……下型
２８……上型
３２……型支持部材
３４……下側受け部
３６……上側保持部
３８……ヒンジ部
３８ａ…ヒンジ部の回転軸
６２……下側調整部材
６４……上側調整部材

Claims (1)

1. 成形ラインに沿って走行可能な複数の台車と、下型と上型を備える発泡成形型であって前記台車に搭載されて成形ラインに沿って走行しながら型内に注入された発泡原液を発泡成形する発泡成形型と、前記台車に設けられて前記発泡成形型を支持する型支持部材とを備える発泡成形装置であって、
   前記型支持部材は、前記下型を受ける下側受け部と、該下側受け部に対し水平な回転軸を持つヒンジ部を介して連結されて前記上型を保持する上側保持部とを備え、前記上側保持部を前記回転軸を中心に回動させることで前記発泡成形型を開閉可能に支持するものであり、
   前記下型の下面と前記下側受け部との間に前記ヒンジ部に対する前記下型の高さ位置を調整する下側調整部材を介在させ、前記上型の上面と前記上側保持部との間に前記ヒンジ部に対する前記上型の高さ位置を調整する上側調整部材を介在させた
   ことを特徴とする発泡成形装置。

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