JP2006192740A - 発泡成形品の製造方法及び成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティ面に突出して設けられたファスナ支持部材に発泡成形品が引っ掛からず円滑に脱型することができ、しかも、成形金型のキャビティ面に対してファスナ支持部材を容易に固定することができる発泡成形品の製造方法及び成形金型を提供すること。
【解決手段】キャビティ面３１ａに凸設され、脱型方向Ｄに向かって幅寸法が漸減しつつレール２の突出方向Ｓに向かって幅寸法が漸増するくさび形凸部２８を、レール２に凹設され、脱型方向Ｄに向かって幅寸法が漸減しつつレール２の突出方向Ｓに向かって幅寸法が漸増するくさび形凹部２７に係合することによって、レール２をキャビティ面３１ａに突出して設け、その成型金型内に発泡樹脂原料を供給して発泡させ、硬化後の成形品をレール２の突出方向Ｓと交差する方向Ｄに脱型する際に、その成形品をレール２と共に成形金型から脱型し、その後、成形品からレール２を取り外す。
【選択図】図１２

Description

本発明は、ファスナが一体成形された発泡成形品の製造方法、及びファスナが一体成形された発泡成形品の製造に用いられる成形金型に関する。

従来、自動車等の車両用シートやドアの内装品等に、ウレタンフォーム等の合成樹脂発泡成形品に表皮材を組み付けたクッション材が用いられている。この表皮材は、ウレタンフォームに一体成形された面ファスナ等のファスナによって、着脱自在に組み付けられるのが一般的である。ファスナは、ベルト状の基盤の一方の面に形成されたファスニング面と、他方の面に形成された接合面とを有し、かかる接合面にてウレタンフォームと接合される。ファスナのファスニング面には係合突起が形成され、表皮材に設けられたファスナと係合可能に構成される。

また、ウレタンフォームは、成形金型内に液体状の発泡樹脂原料を流し込んで発泡、硬化して脱型することにより製造されるが、上記のようにファスナを一体成形する場合には、成形金型内の所定位置に予めファスナを配設した状態で発泡樹脂原料が流し込まれる。その際、ファスナのファスニング面に発泡樹脂原料が浸入して付着しないようにする必要があるため、従来、凹形断面形状を有するレール（ファスナ支持部材）によりファスニング面を覆って支持した状態で、成形金型内に発泡樹脂原料を流し込むようにしている（例えば、下記特許文献１〜５参照）。

図１５及び図１６は上記製造方法を説明するものである。図１５は、発泡樹脂原料を流し込む前の成形金型の断面図である。図１６は、ファスナとレールとの嵌合関係を示す斜視図である。成形金型３５は、下型３６と上型３７とを備え、それらの間にキャビティ３８が形成されている。下型３６は、キャビティ面として、キャビティ側面３６ａ及びキャビティ底面３６ｂを有し、キャビティ底面３６ｂにはレール５が固定されている。ファスナ４は、ファスニング面４１が覆われると共に接合面４２がキャビティ３８に対向するように、レール５の凹部５１に嵌合されている。このようにファスナ４がレール５で支持された状態から、キャビティ３８に液体状の発泡樹脂原料を流し込んで発泡させ、硬化後の成形品を脱型することで、ファスニング面４１に発泡樹脂原料を付着させることなく、ファスナ４が一体成形されたウレタンフォームを製造することができる。

ここで、図１７に示すようなファスナ４が側面に成形されたウレタンフォーム３９を製造する場合、レール５は、図１８に示すようにキャビティ側面３６ａに横向きに配設される。そして、発泡樹脂原料を流し込んで発泡させ、硬化後の成形品を脱型する際、その脱型方向Ｄはレール５の突出方向Ｓと交差する方向になる。そのため、図１９に示すように、ウレタンフォーム３９がレール５の下側で引っ掛かり、ファスナ４の側縁に沿った亀裂が生じることがあった。更に、ファスナ４がレール５から円滑に抜け出し難く、ウレタンフォーム３９からファスナ４が剥がれてしまうことがあった。

上記問題に対し、下記特許文献５では、下型のキャビティ側面に磁石を用いて固定したレールを、脱型時に発泡成形品と共に成型金型内から取り出し、その後に発泡成形品からレールを取り外す方法が提案されている。更に、当該方法において、下型に対するレールの位置決めを、極く浅く形成された凹所と凸所との係合により行うことが開示されている。しかしながら、かかる製造方法では、凹所及び凸所が極く浅く形成されているため、レールの位置合わせが難しく、作業性が低下するという問題があった。しかも、凹所及び凸所を深く形成すると、脱型の際に、これらの係合によりレールが下型から離反し難くなって脱型性が損なわれるため、レールを固定する際の作業性と脱型性との両立が困難であった。
特開平８−３３６８３９号公報 特開２００３−１７０４４４号公報 特開２００４−２０２８５５号公報 特開２００４−２０２８５６号公報 特開２００４−２０２８５７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、キャビティ面に突出して設けられたファスナ支持部材に発泡成形品が引っ掛からず円滑に脱型することができ、しかも、成形金型のキャビティ面に対してファスナ支持部材を容易に固定することができる発泡成形品の製造方法及び成形金型を提供することである。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る発泡成形品の製造方法は、成形金型のキャビティ面に突出して設けられたファスナ支持部材によりファスナを支持して、その成形金型内に発泡樹脂原料を供給して発泡させ、硬化後の成形品を前記ファスナ支持部材の突出方向と交差する方向に脱型する発泡成形品の製造方法において、前記キャビティ面に凸設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凸部を、前記ファスナ支持部材に凹設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凹部に係合することによって、前記ファスナ支持部材を前記キャビティ面に固定する工程と、前記成型金型内に発泡樹脂原料を供給して発泡させ、硬化後の成形品を前記ファスナ支持部材と共に前記成形金型から脱型する工程と、その成形品から前記ファスナ支持部材を取り外す工程と、を備えるものである。

上記のように、本発明に係る発泡成形品の製造方法は、成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減するくさび形凸部を、成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減するくさび形凹部に係合させることで、ファスナ支持部材をキャビティ面に固定するものである。そのため、脱型の際に、成形品の脱型方向への移動に伴い、くさび形凸部とくさび形凹部との係合が解除され、ファスナ支持部材がキャビティ面より離反することができる。その結果、成形品をファスナ支持部材と共に円滑に脱型することができ、発泡成形品がファスナ支持部材に引っ掛かることがなく、発泡成形品に亀裂が生じたりファスナが剥離したりすることがない。そして、脱型した成形品からファスナ支持部材を取り外すことで、ファスナが一体成形された発泡成形品が得られる。

更に、くさび形凸部及びくさび形凹部は、その幅寸法がファスナ支持部材の突出方向に向かって漸増するように形成されているため、ファスナ支持部材がキャビティ面から脱落することなく確実に固定されうる。しかも、くさび形凸部及びくさび形凹部は、上記のように脱型性を損なうものではないため極く浅く形成する必要がなく、適度な高さ又は深さに形成することによって、ファスナ支持部材をキャビティ面に対して容易に位置決めし固定することができる。

また、本発明に係る成形金型は、発泡樹脂原料が供給されるキャビティと、キャビティ面に成形品の脱型方向と交差する方向に突出して設けられるファスナ支持部材と、を備える成形金型において、前記キャビティ面に凸設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凸部と、前記ファスナ支持部材に凹設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凹部と、を備え、前記くさび形凸部を前記くさび形凹部に係合することによって、前記ファスナ支持部材を前記キャビティ面に固定可能に構成されたものである。

上記構成によれば、成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減するくさび形凸部と、成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減するくさび形凹部との係合により、ファスナ支持部材をキャビティ面に固定可能に構成されていることにより、成形金型から硬化後の成形品を脱型する際、成形品の脱型方向への移動に伴ってくさび形凸部とくさび形凹部との係合が解除され、ファスナ支持部材をキャビティ面より離反することができる。その結果、成形品をファスナ支持部材と共に円滑に脱型することができ、発泡成形品がファスナ支持部材に引っ掛かることがなく、発泡成形品に亀裂が生じたりファスナが剥離したりすることがない。

また、くさび形凸部及びくさび形凹部は、その幅寸法がファスナ支持部材の突出方向に向かって漸増するように形成されているため、ファスナ支持部材がキャビティ面から脱落することなく確実に固定されうる。しかも、くさび形凸部及びくさび形凹部は、上記のように脱型性を損なうものではないため極く浅く形成する必要がなく、適度な高さ又は深さに形成することができる。これにより、ファスナ支持部材をキャビティ面に対して容易に位置決めして固定することができる。更に、ファスナ支持部材を固定するための磁石が不要であるため、部品点数が少なくなると共に、ファスナ支持部材を非磁性材料により構成することもできる。

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。まず、ウレタンフォーム（発泡成形品の一例）に一体成形されるファスナについて簡単に説明する。図１は、ファスナの一例を示す斜視図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。

本実施形態のファスナ１は、直方体セグメントがベルト状に連設されてなる基盤１１と、基盤１１の一方の面に立設された複数の係合突起１２とを備えている。係合突起１２は、端部に膨出形成された頭部１３を有し、表皮材に設けられたファスナと係合可能に構成されている。したがって、係合突起１２が形成された側がファスニング面１４であり、その反対側がウレタンフォームとの接合面１５となる。接合面１５には、Ｔ形断面形状を有するアンカー１６が立設されており、ファスナ１とウレタンフォームとの接合強度が確保される。

ファスナ１は、樹脂材料から公知の方法により一体的に成形され、その形状及び寸法は特に制限されるものではない。例えば、基盤１１の平面形状が円形や楕円形等であってもよく、係合突起１２がフック状であったり頭部１３が半球状であったりしても構わない。

次に、本発明に係る成形金型について説明する。図３は、本発明に係る成形金型の一例を示す断面図である。図４は、ファスナ支持部材を示す斜視図である。図５は、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。図６は、ファスナ支持部材にファスナが嵌合されたときのＢ−Ｂ断面図である。図７は、ファスナ支持部材の対向面を示す図４におけるＣ矢視平面図である。図８は、図７におけるＥ−Ｅ断面図である。図９は、キャビティ面の斜視図である。図１０は、図９におけるＦ−Ｆ断面図である。

本実施形態の成形金型３は、図３に示すように、下型３１と、下型３１の開放部を覆って着脱可能に配設される上型３２とを備え、下型３１と上型３２との間にキャビティ３０が形成されている。下型３１のキャビティ側面３１ａには、ファスナ１を支持するためのレール２（前記ファスナ支持部材に相当する。）が突出して設けられている。レール２は、下型３１に対して着脱可能に構成されており、レール２の固定方法については後述する。レール２に嵌合されたファスナ１は、ファスニング面１４が覆われると共に、接合面１５がキャビティ３０に対向するように支持される。かかる成形金型３により成形されたウレタンフォームは、後述するように下型３１の開放部から脱型される。したがって、ウレタンフォームの脱型方向Ｄは、レール２の突出方向Ｓと交差する方向となる。

レール２は、図４〜６に示すように、凹形断面形状を有する柱状部材であり、凹部２１と、凹部２１の両側から各々延びる一対の側壁２２、２３とを備える。凹部２１は、ファスニング面１４を覆うようにファスナ１を嵌合可能に構成されており、凹部２１とファスナ１との間の幅方向（図６の上下方向）のクリアランスは、発泡樹脂原料がファスニング面１４に進入しない程度に小さく設定されている。ここで、下型３１に固定されたレール２のキャビティ面３１ａに対向する面を対向面２６、脱型方向Ｄの反対方向を向く面を下面２９とする。

本実施形態では、凹部２１の両隅に、ファスニング面１４に当接する段部２４が形成されている。これにより、ファスニング面１４への発泡樹脂原料の進入がより効果的に防止される。側壁２２及び側壁２３の内側角部２５には、それぞれ面取り加工が施されており、ファスナ１が凹部２１に嵌合される際に内側角部２５が引っ掛かることなく、凹部２１に向けて円滑にガイドされる。なお、レールは長手方向に対して湾曲するものでも構わない。

レール２の対向面２６にはくさび形凹部２７が凹設されている。本実施形態のくさび形凹部２７は、図７に示すように平面視台形状に形成されており、その台形の下底をレール２の下面２９に開口しつつ、脱型方向Ｄに向かって幅寸法が漸減するように形成されている。更に図８に示すように、くさび形凹部２７は、レール２の突出方向Ｓに向かって幅寸法が漸増するように形成されている。

一方、レール２が配設されるキャビティ側面３１ａには、図９及び図１０に示すようにくさび形凸部２８が凸設されている。くさび形凸部２８は、くさび形凹部２７と同じく平面視台形状に形成されており、脱型方向Ｄに向かって幅寸法が漸減しつつ、レール２の突出方向Ｓに向かって幅寸法が漸増するように形成されている。ここで、図１０に示す高さＨはくさび形凸部２８の突出高さであり、これについては後述する。

レール２は、くさび形凹部２７にくさび形凸部２８を嵌入して係合することにより、キャビティ側面３１ａに固定可能に構成されている。くさび形凹部２７が設けられる箇所や個数は特に限定されるものではなく、レール２がキャビティ側面３１ａに安定して固定されうるように適宜に設定される。したがって、例えば、レール２の長手方向両端部に設けられるものでもよく、中央部に１つ設けられるものでもよい。

上述のように、本実施形態の成形金型３が備えるレール２は、くさび形凹部２７とくさび形凸部２８との係合によりキャビティ側面３１ａに固定されるため、従来のような磁石を用いる必要が無く、部品点数が少なくてすむ。また、レール２の材質としては、鉄や鉄合金等の強磁性材料に限られず、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等を採用することができる。

以上に説明した成形金型３を用いて、ファスナ１が一体成形されたウレタンフォームを製造する方法について説明する。図１１及び図１２は、本発明に係る発泡成形品の製造方法を説明する断面図である。

まず、下型３１が用意され、そのキャビティ側面３１ａにレール２が配設され固定される。レール２は、キャビティ側面３１ａに設けられたくさび形凸部２８を、くさび形凹部２７に嵌入し係合することで固定される。なお、レール２がキャビティ側面３１ａに固定された状態において、くさび形凸部２８の下面（脱型方向Ｄの反対方向を向く面）がレール２の下面２９と同一面上に配されるものが好ましい。くさび形凸部２８の下面とレール２の下面２９との間に段差が形成された場合、それに応じた段差がウレタンフォームに形成されるため、脱型後の成形品からレール２を取り出し難くなることがある。

ファスナ１は、キャビティ側面３１ａに固定された後のレール２に嵌合されるものでもよいが、図６に示すようにキャビティ側面３１ａに配設前のレール２に予め嵌合されていることが作業性の点から好ましい。次に、図３に示すように、下型３１の開放部を覆うように上型３２が配設された状態から、キャビティ３０に液体状の発泡樹脂原料が供給される。このとき、発泡樹脂原料が満たされる過程で、ファスナ１の接合面１５に発泡樹脂原料が付着しつつ、レール２により覆われたファスニング面１４への進入及び付着は防がれる。

発泡樹脂原料が発泡、硬化した後、図１１及び図１２に示すように、下型３１から上型３２が取り外され、ウレタンフォーム３４がレール２と共に脱型される。このとき、ウレタンフォーム３４の脱型方向Ｄへの移動に伴って、くさび形凹部２７とくさび形凸部２８との係合が解除され、レール２がキャビティ側面３１ａより離反することができる。その結果、ウレタンフォーム３４をレール２と共に円滑に脱型することができる。

くさび形凸部２８の幅寸法及び突出高さＨは、上記の脱型性、キャビティ側面３１ａに対するレール２の位置決めの容易性及びキャビティ側面３１ａに固定したレール２の安定性等を勘案して適宜に設定される。また、くさび形凹部２７の深さはくさび形凸部２８の突出高さＨに対応しており、くさび形凹部２７とくさび形凸部２８との間の突出方向Ｓのクリアランスは、発泡樹脂原料が進入しない程度に小さく設定される。

ここで、くさび形凸部２８の突出高さＨは２〜３０ｍｍであることが好ましい。突出高さＨが２ｍｍ未満であると、キャビティ側面３１ａに対するレール２の位置決めが難しくなり作業性が低下する傾向にある。一方、３０ｍｍを越えると、くさび形凸部２８にウレタンフォーム３４が引っ掛かり易くなり脱型性が低下する傾向にある。

ウレタンフォーム３４を脱型した後、ウレタンフォーム３４からレール２が取り外され、ファスナ１のファスニング面１４が露出する。これにより、ファスナ１が一体成形されたウレタンフォーム３４が得られる。

＜別実施形態＞
（１）前述の実施形態では、くさび形凹部２７及びくさび形凸部２８が平面視台形状に形成された例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば図１３（ａ）に示すくさび形凹部６１及びくさび形凸部６２のように、平面視三角形状に形成されたものでもよい。また、図１３（ｂ）に示すくさび形凹部６３及びくさび形凸部６４のように、平面視形状が互いに異なるものでもよい。

（２）前述の実施形態では、くさび形凸部２８が一定の突出高さＨを有する例を示したが、図１４に示すくさび形凸部６５のように、脱型方向Ｄに向かって突出高さＨが漸減するテーパ部６６が下面に形成されたものでもよい。これにより、硬化後の成形品を脱型する際に、くさび形凸部６５での引っ掛かりを防止し、脱型性を好適に確保することができる。

（３）前述の実施形態では、レール２がキャビティ側面３１ａに横向きに設けられ、ウレタンフォーム３４が上方向に脱型される例を示したが、本発明の製造方法は、ファスナ支持部材の突出方向と脱型方向とが交差するものであればよく、例えばレールがキャビティ底面に縦向きに設けられ、成形品が左右方向に脱型される場合にも適用可能である。

ファスナの一例を示す斜視図 図１におけるＡ−Ａ断面図 本発明に係る成形金型の一例を示す断面図 本発明に係るファスナ支持部材の一例を示す斜視図 図４におけるＢ−Ｂ断面図 ファスナ支持部材にファスナが嵌合された場合の図４におけるＢ−Ｂ断面図 ファスナ支持部材の対向面を示す平面図 図７におけるＥ−Ｅ断面図 キャビティ面の斜視図 図９におけるＦ−Ｆ断面図 本発明に係るウレタンフォームの製造方法を説明する断面図 本発明に係るウレタンフォームの製造方法を説明する断面図 別形態に係るくさび形凸部及びくさび形凹部を示す平面図 別形態に係るくさび形凸部の断面図 発泡樹脂原料を流し込む前の成形金型の断面図 ファスナとレールとの嵌合関係を示す斜視図 ウレタンフォームの一例を示す斜視図 ウレタンフォームの製造方法を説明する断面図 ウレタンフォームの製造方法を説明する断面図

符号の説明

１ ファスナ
２ レール（ファスナ支持部材）
３ 成形金型
１２ 係合突起
１４ ファスニング面
１５ 接合面
２１ 凹部
２６ 対向面
２７ くさび形凹部
２８ くさび形凸部
２９ 下面
３０ キャビティ
３１ 下型
３１ａ キャビティ側面（キャビティ面）
３２ 上型
３４ ウレタンフォーム
Ｄ 成形品の脱型方向（レール（ファスナ支持部材）の突出方向と交差する方向に相当）
Ｈ くさび形凸部の突出高さ
Ｓ レール（ファスナ支持部材）の突出方向

Claims (2)

1. 成形金型のキャビティ面に突出して設けられたファスナ支持部材によりファスナを支持して、その成形金型内に発泡樹脂原料を供給して発泡させ、硬化後の成形品を前記ファスナ支持部材の突出方向と交差する方向に脱型する発泡成形品の製造方法において、
   前記キャビティ面に凸設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凸部を、前記ファスナ支持部材に凹設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凹部に係合することによって、前記ファスナ支持部材を前記キャビティ面に固定する工程と、
   前記成型金型内に発泡樹脂原料を供給して発泡させ、硬化後の成形品を前記ファスナ支持部材と共に前記成形金型から脱型する工程と、
   その成形品から前記ファスナ支持部材を取り外す工程と、を備えることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
2. 発泡樹脂原料が供給されるキャビティと、キャビティ面に成形品の脱型方向と交差する方向に突出して設けられるファスナ支持部材と、を備える成形金型において、
   前記キャビティ面に凸設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凸部と、
   前記ファスナ支持部材に凹設され、前記成形品の脱型方向に向かって幅寸法が漸減しつつ、前記ファスナ支持部材の突出方向に向かって幅寸法が漸増するくさび形凹部と、を備え、
   前記くさび形凸部を前記くさび形凹部に係合することによって、前記ファスナ支持部材を前記キャビティ面に固定可能に構成されたことを特徴とする成形金型。
   

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