JP2009113215A

JP2009113215A - 発泡原液注入ノズル用補強部材及び発泡原液注入方法

Info

Publication number: JP2009113215A
Application number: JP2007285426A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nagura; 由雄名倉
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2009-05-28

Abstract

【課題】十分な強度を確保しつつ、低コストで複数種類の形状に対応することができる発泡原液注入ノズル用補強部材及び発泡原液注入方法を提供する。
【解決手段】発泡原液を注入するための発泡原液注入ノズル１０ａに対して、その外周面に被せるようにして発泡原液注入ノズル用補強部材２０を取り付ける。これにより、発泡原液注入ノズル１０ａを通常よりも小さい肉厚で形成しておいて、その外周面に所望の形状からなる発泡原液注入ノズル用補強部材２０を取り付けることができるので、当該発泡原液注入ノズル用補強部材２０によって十分な強度を確保しつつ、複数種類の形状に対応することができる。また、発泡原液注入ノズル１０ａ全体を取り替えるのではなく、発泡原液注入ノズル用補強部材２０のみを取り替えることにより、複数種類の形状に対応することができるので、コストを低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、発泡原液を注入するための発泡原液注入ノズルに取付可能な発泡原液注入ノズル用補強部材及び発泡原液注入方法に関するものである。

上下１対の面材間に発泡原液を注入して発泡させることによりサンドイッチパネルを製造する工程に用いられ、上記１対の面材間に発泡原液を注入するための注入装置、いわゆるミキシングヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。ミキシングヘッドには、細長い管状の発泡原液注入ノズルが取り付けられ、この発泡原液注入ノズルを１対の面材間に挿入した状態で先端から発泡原液が注入される。

発泡原液注入ノズルには、本体ノズルと、当該本体ノズル内に同一軸線上に挿通された注入ロッドとが備えられている。発泡原液の注入時には、本体ノズル内において注入ロッドが上記軸線上を高速で移動されることにより、発泡原液の注入及び循環を切り替える動作が行われる。また、本体ノズルの内面と注入ロッドの外面とのクリアランスは、発泡原液が漏れるのを防止するために小さく設定されている。このような事情により、発泡原液注入ノズルは、発泡原液の注入時の衝撃力に耐えられるように比較的肉厚が大きい形状に形成される。

このようなミキシングヘッドは、上記のようなサンドイッチパネルの製造工程に使用されるだけでなく、各種のワーク（製品）に発泡原液を注入するために使用される。比較的薄いサンドイッチパネルのようなワークに発泡原液を注入する場合には、ワークに形成されている注入口が小さいため、上記のような肉厚の大きい大径の発泡原液注入ノズルを注入口に挿入することが困難になる。そこで、このような場合には、発泡原液注入ノズルの先端に肉厚の小さい小径の延長ノズルを別途取り付け、当該延長ノズルを注入口に挿入して発泡原液を注入するといった作業が行われている。

特開２００４−９８３２０号公報

しかしながら、ワークに応じた形状の延長ノズルを複数種類用意するには、コストがかかるといった問題がある。

また、複数種類の延長ノズルを取り替える場合には、使用後の延長ノズルを溶剤で洗浄する必要があるため、延長ノズルの取り替え時の作業が煩雑になるといった問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、十分な強度を確保しつつ、低コストで複数種類の形状に対応することができる発泡原液注入ノズル用補強部材及び発泡原液注入方法を提供することを目的とする。また、本発明は、複数種類の形状に対応することができるとともに、そのための作業が煩雑になるのを防止することができる発泡原液注入ノズル用補強部材及び発泡原液注入方法を提供することを目的とする。

第１の本発明に係る発泡原液注入ノズル用補強部材は、発泡原液を注入するための発泡原液注入ノズルに取付可能であり、上記発泡原液注入ノズルに対して、その外周面に被せられるように取り付けられることを特徴とする。

このような構成によれば、発泡原液注入ノズルの外周面に被せるようにして、複数種類の発泡原液注入ノズル用補強部材を取り付けることができる。したがって、発泡原液注入ノズルを通常よりも小さい肉厚で形成しておいて、その外周面に所望の形状からなる発泡原液注入ノズル用補強部材を取り付けることにより、当該発泡原液注入ノズル用補強部材によって十分な強度を確保しつつ、複数種類の形状に対応することができる。

また、発泡原液注入ノズル全体を取り替えるのではなく、発泡原液注入ノズル用補強部材のみを取り替えることにより、複数種類の形状に対応することができるので、コストを低減することができる。

さらに、発泡原液注入ノズルの外周面に被せられるように取り付けられる発泡原液注入ノズル用補強部材を取り替えるだけで、複数種類の形状に対応することができ、延長ノズルを取り付ける方式ではないので、発泡原液注入ノズル用補強部材には発泡原液が付着することがなく、発泡原液注入ノズル用補強部材の取り替えに伴って溶剤で当該発泡原液注入ノズル用補強部材を洗浄する必要がない。したがって、複数種類の形状に対応することができるとともに、そのための作業が煩雑になるのを防止することができる。

第２の本発明に係る発泡原液注入ノズル用補強部材は、上記発泡原液注入ノズルの根元側に対応する端面から、上記発泡原液注入ノズルの軸線方向に沿って延びる切欠きが形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、切欠きによって発泡原液注入ノズルの根元側に対応する端部の弾性変形を許容し、発泡原液注入ノズル用補強部材内に発泡原液注入ノズルを挿入しやすくすることができる。

第３の本発明に係る発泡原液注入方法は、発泡原液注入ノズルからワークに発泡原液を注入するための発泡原液注入方法であって、上記ワークに対応する形状の発泡原液注入ノズル用補強部材を選択する選択ステップと、選択された上記発泡原液注入ノズル用補強部材を、上記発泡原液注入ノズルに対して、その外周面に被せるように取り付ける取付ステップと、上記発泡原液注入ノズル用補強部材が取り付けられた上記発泡原液注入ノズルを上記ワークに挿入して発泡原液を注入する注入ステップとを備えたことを特徴とする。

このような構成によれば、ワークに対応する形状の発泡原液注入ノズル用補強部材を選択し、その発泡原液注入ノズル用補強部材が外周面に被せられるようにして取り付けられた発泡原液注入ノズルをワークに挿入して発泡原液を注入することができる。したがって、発泡原液注入ノズルを通常よりも小さい肉厚で形成しておいて、その外周面に所望の形状からなる発泡原液注入ノズル用補強部材を取り付けることにより、当該発泡原液注入ノズル用補強部材によって十分な強度を確保しつつ、複数種類の形状に対応することができる。

上記発泡原液注入ノズルは、互いに対向する上面材及び下面材間に発泡原液を注入するためのものであってもよい。

また、上記発泡原液注入ノズル用補強部材は、上記発泡原液注入ノズルの根元側に対応する端面から先端側に対応する端面まで、均一な肉厚で円筒状に形成されたような構成であってもよいし、上記発泡原液注入ノズルの先端側に対応する端部が、上記先端側に向かって徐々に断面積が減少することにより先細りした円錐筒状に形成されたような構成であってもよい。

本発明によれば、発泡原液注入ノズル用補強部材によって十分な強度を確保しつつ、複数種類の形状に対応することができる。また、発泡原液注入ノズル全体を取り替えるのではなく、発泡原液注入ノズル用補強部材のみを取り替えることにより、複数種類の形状に対応することができるので、コストを低減することができる。さらに、発泡原液注入ノズル用補強部材の取り替えに伴って溶剤で当該発泡原液注入ノズル用補強部材を洗浄する必要がないので、作業が煩雑になるのを防止することができる。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る発泡原液注入ノズル用補強部材を用いて発泡原液を注入するワークを示した斜視図であり、ワークの一例としてサンドイッチパネルが示されている。このサンドイッチパネルは、互いに所定間隔を隔てて平行に延びる上面材１及び下面材２を備えており、これらの上面材１及び下面材２の間に型材３が配置されている。

上面材１及び下面材２は、同一の矩形状に形成された板状部材であり、互いに対向する周縁部間に型材３が設けられることにより、上面材１及び下面材２の間の空間に対して外周全体を取り囲むように型材３が配置されている。この例では、上面材１及び下面材２は長方形状に形成されており、型材３は、上面材１及び下面材２の短辺に沿って延びる短辺側型材３ａと、長辺に沿って延びる長辺側型材３ｂとを備えている。

短辺側型材３ａには、上面材１及び下面材２の間の空間内に発泡原液を注入するための注入口３ｃが形成されている。この注入口３ｃは、短辺側型材３ａに限らず、長辺側型材３ｂに形成されていてもよい。

図２は、図１のワークに発泡原液を注入する際の態様を示した断面図である。この図２に示すように、ワークに発泡原液を注入する際には、注入装置としてのミキシングヘッド１０が用いられ、当該ミキシングヘッド１０に取り付けられた細長い管状の発泡原液注入ノズル１０ａを型材３の注入口３ｃから挿入し、その先端から発泡原液Ｍを注入することができる。

ミキシングヘッド１０には、ポリオール成分及びポリイソシアネート成分が供給され、これらの成分がミキシングヘッド１０内で攪拌混合されることにより、発泡原液Ｍが生成される。上記ポリオール成分にはポリオールと発泡剤が含まれている。このようにして生成された発泡原液Ｍは、型材３の注入口３ｃに挿入されている発泡原液注入ノズル１０ａの先端から、互いに対向する１対の面材１，２間の空間Ｓ内に注入される。注入された発泡原液は、上記空間Ｓ内で発泡し、硬化することにより、当該空間Ｓ内にウレタンフォームからなる発泡材料が充填される。

本実施形態では、ミキシングヘッド１０の発泡原液注入ノズル１０ａに対して、ワークであるサンドイッチパネルに対応する形状の発泡原液注入ノズル用補強部材２０（以下、単に「補強部材」と呼ぶ。）を取り付けることができるようになっており、当該補強部材２０が取り付けられた発泡原液注入ノズル１０ａを注入口３ｃから挿入して、発泡原液を注入することができるようになっている。

上記補強部材２０は、金属材料や樹脂材料などの各種材料で形成することができる。また、上記補強部材２０は、発泡原液注入ノズル１０ａと同一の材料で形成されていてもよいし、発泡原液注入ノズル１０ａとは異なる材料で形成されていてもよい。

図３は、図２の補強部材２０の構成を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示している。発泡原液注入ノズル１０ａは、本体ノズル１０ｂと、当該本体ノズル１０ｂ内に同一軸線Ｃ上に挿通された注入ロッド１０ｃとを備えている。発泡原液の注入時には、本体ノズル１０ｂ内において注入ロッド１０ｃが軸線Ｃ上を高速で移動されることにより、発泡原液の注入及び循環を切り替える動作が行われる。また、本体ノズル１０ｂの内面と注入ロッド１０ｃの外面とのクリアランスは、発泡原液が漏れるのを防止するために小さく設定されている。

補強部材２０は、円筒状に形成されており、その内径が発泡原液注入ノズル１０ａの外径、すなわち本体ノズル１０ｂの先端部の外径に対応している。したがって、補強部材２０内に、図３（ｂ）に二点鎖線で示すように、発泡原液注入ノズル１０ａを同一軸線Ｃ上に挿入することにより、発泡原液注入ノズル１０ａの外周面に被せるようにして補強部材２０を取り付けることができる。

この補強部材２０は、その肉厚が発泡原液注入ノズル１０ａの肉厚と同程度であり、発泡原液注入ノズル１０ａの根元側に対応する端面２１から先端側に対応する端面２２まで、均一な肉厚で円筒状に形成されている。この補強部材２０を発泡原液注入ノズル１０ａに取り付けた状態では、上記先端側に対応する端面２２から発泡原液注入ノズル１０ａの先端部が突出した状態となり、この発泡原液注入ノズル１０ａの突出した部分が注入口３ｃに挿入される。

補強部材２０の各端面２１，２２における外周縁及び内周縁には、周方向に沿って面取りが施されている。根元側に対応する端面２１の内周縁における面取り量は、先端側に対応する端面２２の内周縁における面取り量よりも大きくなっており、上記端面２１側から補強部材２０内に発泡原液注入ノズル１０ａを挿入しやすくなっている。

また、補強部材２０における根元側に対応する端面２１には、軸線Ｃ方向に沿って延びる切欠き２３が形成されている。この例では、補強部材２０の軸線Ｃ方向の長さに対して１／２〜１／３程度の長さからなる２つの切欠き２３が形成されており、これらの２つの切欠き２３が軸線Ｃを挟んで対称配置されている。これにより、補強部材２０における根元側に対応する端部には、２つの切欠き２３を挟んで互いに対向する２つのノズル受入部２４が形成されるので、切欠き２３によって各ノズル受入部２４の弾性変形を許容し、補強部材２０内に発泡原液注入ノズル１０ａを挿入しやすくすることができる。

ただし、補強部材２０に形成する切欠き２３の数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る補強部材３０の構成を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示している。発泡原液注入ノズル１０ａは、第１実施形態と同様の構成からなる本体ノズル１０ｂ及び注入ロッド１０ｃを備えている。

補強部材３０は、円筒状の第１筒部３１と、円錐筒状の第２筒部３２とが、同一軸線Ｃ上で結合するように一体的に形成されて構成されており、第１筒部３１及び第２筒部３２の各内径が発泡原液注入ノズル１０ａの外径、すなわち本体ノズル１０ｂの先端部の外径に対応している。したがって、補強部材３０内に、図４（ｂ）に二点鎖線で示すように、発泡原液注入ノズル１０ａを同一軸線Ｃ上に挿入することにより、発泡原液注入ノズル１０ａの外周面に被せるようにして補強部材３０を取り付けることができる。

第１筒部３１は、その肉厚が発泡原液注入ノズル１０ａの肉厚と同程度であり、発泡原液注入ノズル１０ａの根元側に対応する端面３３から軸線Ｃ方向に均一な肉厚で円筒状に形成されている。一方、第２筒部３２は、第１筒部３１における発泡原液注入ノズル１０ａの先端側に対応する端部から、軸線Ｃ方向に沿って徐々に断面積が減少するように、外周面がテーパ状に形成されている。これにより、補強部材３０は、その発泡原液注入ノズル１０ａの先端側に対応する端部が、先細りした円錐筒状に形成され、この先細りした先端部が注入口３ｃに挿入される。この補強部材３０を発泡原液注入ノズル１０ａに取り付けた状態では、第２筒部３２における発泡原液注入ノズル１０ａの先端側に対応する端面３４と、発泡原液注入ノズル１０ａの先端面とが面一になる。

補強部材３０の各端面３３，３４における外周縁及び内周縁には、周方向に沿って面取りが施されている。根元側に対応する端面３３の内周縁における面取り量は、先端側に対応する端面３４の内周縁における面取り量よりも大きくなっており、上記端面３３側から補強部材３０内に発泡原液注入ノズル１０ａを挿入しやすくなっている。

また、補強部材３０における根元側に対応する端面３３には、軸線Ｃ方向に沿って延びる切欠き３５が形成されている。この例では、補強部材３０の第１筒部３１の軸線Ｃ方向の長さに対して１／２〜１／３程度の長さからなる２つの切欠き３５が形成されており、これらの２つの切欠き３５が軸線Ｃを挟んで対称配置されている。これにより、補強部材３０における根元側に対応する端部には、２つの切欠き３５を挟んで互いに対向する２つのノズル受入部３６が形成されるので、切欠き３５によって各ノズル受入部３６の弾性変形を許容し、補強部材３０内に発泡原液注入ノズル１０ａを挿入しやすくすることができる。

ただし、補強部材３０に形成する切欠き３５の数は、２つに限らず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

ワークに対して発泡原液を注入する際には、上記の図３や図４に示したような形状の補強部材２０，３０の他、各種形状からなる複数種類の発泡原液注入ノズル用補強部材を発泡原液注入ノズル１０ａの外周面に被せるようにして取り付けることができるようになっている。より具体的には、ワークであるサンドイッチパネルに対応する形状の発泡原液注入ノズル用補強部材を選択し（選択ステップ）、その選択した発泡原液注入ノズル用補強部材を、発泡原液注入ノズル１０ａに対して、その外周面に被せるように取り付けることができる（取付ステップ）。このようにして発泡原液注入ノズル用補強部材が取り付けられた発泡原液注入ノズル１０ａを、図２に示すようにワークに挿入して発泡原液を注入することにより（注入ステップ）、ワーク内に発泡原液を良好に注入することができる。

したがって、本実施形態では、発泡原液注入ノズル１０ａ（本体ノズル１０ｂ）を通常よりも小さい肉厚で形成しておいて、その外周面に所望の形状からなる発泡原液注入ノズル用補強部材を取り付けることにより、当該発泡原液注入ノズル用補強部材によって十分な強度を確保しつつ、複数種類の形状に対応することができる。

また、発泡原液注入ノズル１０ａ全体を取り替えるのではなく、発泡原液注入ノズル用補強部材のみを取り替えることにより、複数種類の形状に対応することができるので、コストを低減することができる。

さらに、発泡原液注入ノズル１０ａの外周面に被せられるように取り付けられる発泡原液注入ノズル用補強部材を取り替えるだけで、複数種類の形状に対応することができ、延長ノズルを取り付ける方式ではないので、発泡原液注入ノズル用補強部材には発泡原液が付着することがなく、発泡原液注入ノズル用補強部材の取り替えに伴って溶剤で当該発泡原液注入ノズル用補強部材を洗浄する必要がない。したがって、複数種類の形状に対応することができるとともに、そのための作業が煩雑になるのを防止することができる。

なお、上記選択ステップ、取付ステップ及び注入ステップは、それぞれ作業者により手動で行われるような構成であってもよいし、これらのステップのうちの少なくとも１つが制御装置により自動で行われるような構成であってもよい。

以上の実施形態では、ワークの一例としてサンドイッチパネルにおける上面材１及び下面材２の間の空間Ｃに発泡原液を注入するような構成について説明したが、このような構成に限らず、本発明に係る発泡原液注入ノズル用補強部材は、サンドイッチパネル以外の各種ワークに発泡原液を注入する場合に、発泡原液注入ノズル１０ａに対して取付可能である。

本発明の第１実施形態に係る発泡原液注入ノズル用補強部材を用いて発泡原液を注入するワークを示した斜視図であり、ワークの一例としてサンドイッチパネルが示されている。図１のワークに発泡原液を注入する際の態様を示した断面図である。図２の補強部材の構成を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示している。本発明の第２実施形態に係る補強部材の構成を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示している。

符号の説明

１上面材
２下面材
３型材
３ｃ注入口
１０ミキシングヘッド
１０ａ発泡原液注入ノズル
２０発泡原液注入ノズル用補強部材
２３切欠き
２４ノズル受入部
３０発泡原液注入ノズル用補強部材
３１第１筒部
３２第２筒部
３５切欠き
３６ノズル受入部

Claims

発泡原液を注入するための発泡原液注入ノズルに取付可能であり、上記発泡原液注入ノズルに対して、その外周面に被せられるように取り付けられることを特徴とする発泡原液注入ノズル用補強部材。
上記発泡原液注入ノズルの根元側に対応する端面から、上記発泡原液注入ノズルの軸線方向に沿って延びる切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡原液注入ノズル用補強部材。
発泡原液注入ノズルからワークに発泡原液を注入するための発泡原液注入方法であって、
上記ワークに対応する形状の発泡原液注入ノズル用補強部材を選択する選択ステップと、
選択された上記発泡原液注入ノズル用補強部材を、上記発泡原液注入ノズルに対して、その外周面に被せるように取り付ける取付ステップと、
上記発泡原液注入ノズル用補強部材が取り付けられた上記発泡原液注入ノズルを上記ワークに挿入して発泡原液を注入する注入ステップとを備えたことを特徴とする発泡原液注入方法。