JP2009292081A - 射出発泡成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率の低下を招くことなく、容易かつ適切なゲートカットを可能とする樹脂成形品を形成することができる射出発泡成形用金型を提供する。
【解決手段】スプル２０に連通するゲート１６およびそこに連通するキャビティ１５を形成可能であり、溶融樹脂が充填された後、両金型１１、１２の距離を対向方向に広げてキャビティ１５を型締状態よりも容積が増大させたコアバック状態とすることにより樹脂成形品を成形するための射出発泡成形用金型１０である。両金型１１、１２のいずれか一方には、他方の金型１２と協働してゲート１６を形作る入子３０が設けられ、入子３０は、キャビティ１５を型締状態からコアバック状態とすべく両金型１１、１２の距離が広げられるか否かに拘らずゲート１６の容積が変動しないように、一方の金型１１に移動可能に保持されるとともに付勢手段３９により他方の金型１２へ向けて付勢されている
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形において型を移動させることにより射出発泡成形を行うための射出発泡成形用金型に関する。

従来、射出成形による樹脂成形品の軽量化や接触時の質感を高めるために、射出発泡成形を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。この射出発泡成形では、キャビティを形成すべく対向される２つの金型の距離を相対的に広げるいわゆるコアバックを行ってキャビティの容積を増大させることにより、当該キャビティ内の圧力を低減させて、そのキャビティ内に充填された樹脂を発泡させるものがある。このような射出発泡成形のための射出発泡成形用金型５０の例を図１２〜図１５に示す。

図１２は、単層成形タイプの射出発泡成形用金型５０の構成（型締状態）を説明するための説明図であり、図１３は、コアバック状態とされた射出発泡成形用金型５０を示す説明図である。また、図１４は、積層成形タイプの射出発泡成形用金型５０´（型締状態）を説明するための説明図であり、図１５は、コアバック状態とされた射出発泡成形用金型５０´を示す説明図である。

単層成形タイプの射出発泡成形用金型５０は、図１２および図１３に示すように、金型としての固定型５１および可動型５２が対向されて設けられている。この固定型５１は、固定型取付盤５３に取り付けられており、可動型５２は、移動型取付盤５４に取り付けられている。この移動型取付盤５４は、図示は略すが、可動型５２を固定型５１へ向けて接近または離間するように移動させる型締用移動シリンダに保持されている。

この固定型５１には、射出装置５５に接続されたホットランナーノズル５６が設けられており、このホットランナーノズル５６がスプル５７およびゲート５８を介して、キャビティ５９に接続されている。

この射出発泡成形用金型５０では、発泡核を形成するための発泡剤が混入された溶融樹脂Ｒが、射出装置５５からホットランナーノズル５６およびスプル５７を経て、ゲート５８およびキャビティ５９に充填される（図１２参照）。このように溶融樹脂Ｒが充填された後、図１３に示すように、可動型５２が固定型５１から離間する方向へ移動されてキャビティ５９およびゲート５８の容積が増大されると、このキャビティ５９およびゲート５８の内圧が低下し、そこに充填された樹脂内の発泡核が膨張することにより、発泡された樹脂成形品６０が形成される。

他方、積層成形タイプの射出発泡成形用金型５０´は、図１４および図１５に示すように、キャビティ５９´の形状が異なることを除くと、基本的な構成は射出発泡成形用金型５０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。射出発泡成形用金型５０´では、キャビティ５９´内にセットされた基材６１に重ねて、発泡成形層６２が形成されることにより、樹脂成形品６０´が形成される。この基材６１は、射出装置５５により充填された溶融樹脂により形成されるものであってもよく、他で形成されたものがキャビティ５９´にセットされるものであってもよい。
特開２００７−５５０３３号公報

しかしながら、射出発泡成形用金型５０、５０´では、以下のような問題がある。ここで、図１６は、射出発泡成形用金型５０、５０´の問題点を説明するために、図１２のII−II線に沿って得られた断面で見た説明図であり、図１７は、図１３のIII−III線に沿って得られた断面で見た図１６と同様の説明図である。また、図１８は、従来の射出発泡成形用金型５０、５０´の問題点を説明するための説明図であり、（ａ）は樹脂成形品６０において生じる厚さの差異の様子を示し、（ｂ）は樹脂成形品６０でのゲートカットの様子を示している。

射出発泡成形用金型５０、５０´では、図１２〜図１５示すように、キャビティ５９、５９´に溶融樹脂が充填された後に可動型５２（の成形面）と固定型５１（の成形面）との距離を広げることによりそのキャビティ５９、５９´の容積を増大させて充填された樹脂内の発泡核を膨張させるものであることから、キャビティ５９、５９´に加えてゲート５８でも容積が増大（この拡がる方向を樹脂成形品６０、６０´における厚さ寸法とする）して内圧も減少してしまい、当該ゲート５８に充填された樹脂でも発泡が生じるとともにその厚さ寸法が増大してしまう（図１６および図１７参照）。このため、射出発泡成形用金型５０による樹脂成形品６０を例に取ると（樹脂成形品６０´でも同様の問題が生じる）、図１８（ａ）に示すように、形成された樹脂成形品６０において、キャビティ５９に位置する成形品本体部６０ａからゲート５８に位置するゲート部６０ｂを切り離す所謂ゲートカットの際、発泡して厚さ寸法の増大したゲート部６０ｂを切断しなければならず、発泡していない元の厚さ寸法の樹脂成形品（二点鎖線参照）を切断することに比較して、大きな力が必要となり、このゲートカット作業が困難となってしまう。

また、このように発泡したゲート部６０ｂを切断しようとすると、図１８（ｂ）に示すように、切断時に切断刃６３の押圧力により切断箇所の周辺が押し潰されてしまい、成形品本体部６０ａが変形してしまう虞がある。

さらに、ゲート部６０ｂが発泡されると、その断熱効果により冷却効率が悪くなり、充填された樹脂が発泡されていないスプル５７に位置するスプル部６０ｃ（図１６および図１８（ａ）参照）との間で冷却に要する時間が異なってしまい、スプル部６０ｃを固化させた場合であってもゲート部６０ｂが固化しきれていない場面が生じ、樹脂成形品６０をキャビティ５９から取り外す（両金型５１、５２から離型する）際、スプル部６０ｃがゲート部６０ｂに対して千切れてしまい、当該スプル部６０ｃがスプル５７から適切に抜け出せなくなる虞がある。これを防ぐためには、発泡されたゲート部６０ｂが固化するのに十分な時間を冷却時間として取ることが考えられるが、成形サイクルの長時間化を招くことから生産効率が低下してしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、生産効率の低下を招くことなく、容易かつ適切なゲートカットを可能とする樹脂成形品を形成することができる射出発泡成形用金型を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、溶融樹脂の充填のためのスプルが設けられた金型にもう１つの金型を対向させることにより前記スプルに連通するゲートおよびそこに連通するキャビティを形成可能であり、型締状態とされた該キャビティに前記スプルから前記ゲートを経て溶融樹脂が充填された後、前記両金型の距離を対向方向に広げて前記キャビティを前記型締状態よりも容積が増大させたコアバック状態とすることにより樹脂成形品を成形するための射出発泡成形用金型であって、前記両金型のいずれか一方には、他方の前記金型と協働して前記ゲートを形作る入子が設けられ、該入子は、前記キャビティを前記型締状態から前記コアバック状態とすべく前記両金型の距離が広げられるか否かに拘らず前記ゲートの容積が変動しないように、一方の前記金型に移動可能に保持されるとともに付勢手段により他方の前記金型へ向けて付勢されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出発泡成形用金型であって、前記入子は、前記両金型のうち、前記スプルが設けられた金型に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の射出発泡成形用金型であって、前記スプルは、前記金型に固定的に設けられ、前記入子には、前記ゲートを形作るためのゲート凹所と、該ゲート凹所に連通しかつ前記スプルを摺動可能に受け入れるスプル挿通孔と、が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の射出発泡成形用金型であって、前記入子には、ボルト挿通孔が設けられ、前記入子は、一方の前記金型に設けられた入子凹所に摺動可能に嵌入された状態で、胴部が前記ボルト挿通孔に挿通可能な径寸法とされかつ頭部が前記ボルト挿通孔よりも大きな径寸法のボルトが前記ボルト挿通孔に挿通されて、前記ボルトの先端が一方の前記金型に螺合されることにより、該金型に移動可能に保持され、前記付勢手段は、前記入子と一方の前記金型との間で、前記ボルトの前記胴部が通されたコイルバネであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の射出発泡成形用金型であって、前記ボルトは、一方の前記金型に螺合される前記先端と前記胴部とが径寸法の異なる段付とされていることを特徴とする。

本発明の射出発泡成形用金型では、キャビティに連通するゲートが、設けられた入子により発泡のために２つの金型の距離が変化されることに拘らず一定の容積とされていることから、キャビティ内の発泡された樹脂からなる成形品本体部と、ゲート内の発泡されていない樹脂からなるゲート部と、を有する樹脂成形品を形成することができる。このため、ゲート部の厚さ寸法が増大されていないので大きな力を必要とすることなくゲート部を切断することができる。また、このゲート部は発泡されていないことから、発泡された場合のような弾力性を有してはいないので、切断時における成形品本体部の変形を防止することができる。さらに、樹脂成形品におけるゲート部およびスプル部は、共に発泡されていないことから、発泡された場合に比較して短時間でかつ互いに略等しい時間で固化するので、成形サイクルの長時間化を招くことなく、ゲート部から千切れさせることなくスプル部を両金型から離型することができる。

上記した構成に加えて、前記入子は、前記両金型のうち、前記スプルが設けられた金型に設けられていることとすると、スプルから噴出される溶融樹脂が直接入子に衝突することを防止することができるので、スプルからゲートへと溶融樹脂を充填することに起因して、移動可能とされた入子が振動することを防止することができる。

上記した構成に加えて、前記スプルは、前記金型に固定的に設けられ、前記入子には、前記ゲートを形作るためのゲート凹所と、該ゲート凹所に連通しかつ前記スプルを摺動可能に受け入れるスプル挿通孔と、が設けられていることとすると、キャビティがコアバック状態とされると、２つの金型の距離が広がることに伴って、一方の金型に固定的に設けられたスプルが、キャビティに連通するゲートから離間されるので、スプルに存在する樹脂により形成されるスプル部を、当該スプルから引き抜くことができる。

上記した構成に加えて、前記入子には、ボルト挿通孔が設けられ、前記入子は、一方の前記金型に設けられた入子凹所に摺動可能に嵌入された状態で、胴部が前記ボルト挿通孔に挿通可能な径寸法とされかつ頭部が前記ボルト挿通孔よりも大きな径寸法のボルトが前記ボルト挿通孔に挿通されて、前記ボルトの先端が一方の前記金型に螺合されることにより、該金型に移動可能に保持され、前記付勢手段は、前記入子と一方の前記金型との間で、前記ボルトの前記胴部が通されたコイルバネであることとすると、簡易な構成で一方の金型に入子を設けることができるとともに、この入子が一方の金型から脱落することを防止することができる。

上記した構成に加えて、前記ボルトは、一方の前記金型に螺合される前記先端と前記胴部とが径寸法の異なる段付とされていることとすると、移動範囲を所定のものとして入子を金型に取り付けることが容易となる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１は、本発明に係る射出発泡成形用金型１０の一実施例の構成を説明するための説明図である。また、図２は、入子３０を模式的に示す斜視図である。図３は、固定型１１に設けられた入子３０を説明するための図１のＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図であり、図４は、キャビティ１５がコアバック状態とされた際を示す図３と同様の断面図である。

射出発泡成形用金型１０は、例えば、自動車の内装品、家電製品、建材などに使用される製品（後述する成形品本体部１７ａ（図８等参照））を形成するものである。この射出発泡成形用金型１０は、図１に示すように、固定型１１と可動型１２とを備えている。

固定型１１は、固定型取付盤１３に取り付けられ、可動型１２は、移動型取付盤１４に取り付けられている。この移動型取付盤１４は、図示は略すが、可動型１２を固定型１１へ向けて接近または離間するように平行移動させる（図１の例では左右方向）型締用移動シリンダに保持されている。この固定型１１と可動型１２とは、その可動型１２が図示を略す型締用移動シリンダによる移動で互いに嵌合するように型締めされることにより、型締状態のキャビティ１５と、そのキャビティ１５に連続するゲート１６とを形成する。このキャビティ１５は、型締状態（図１参照）から、図示を略す型締用移動シリンダが可動型１２を、固定型１１に嵌合した状態を維持しつつその固定型１１との距離を広げる（固定型１１の成形面と可動型１２の成形面との間隔を広げる）ように移動させることにより、容積が増大されたコアバック状態（図７参照）とされる。また、固定型１１と可動型１２とは、図示を略す型締用移動シリンダが可動型１２を固定型１１から離間させるように移動させることにより、成形した樹脂成形品１７の取り出しが可能となる（図８参照）。

固定型１１には、射出装置１８とホットランナーノズル１９とスプル２０とが設けられている。射出装置１８は、ホットランナーノズル１９およびスプル２０を介してゲート１６に連通されており、溶融樹脂をゲート１６へ向けて射出可能である。特に、この射出発泡成形用金型１０では、後述するように樹脂成形品１７（図７等参照）を発泡させることを想定していることから、射出装置１８は、発泡核を形成するための発泡剤が混合された溶融樹脂を射出可能とされている。この混合される発泡剤は、例えば、化学発泡剤としての重曹や、発泡性ガスとしてのＮ_２、ＣＯ_２等があげられる。

ホットランナーノズル１９は、長尺な筒状を呈し、固定型１１に固定的に設けられている。ホットランナーノズル１９は、図示を略すヒータにより加熱制御されており、射出装置１８から射出された溶融樹脂を流動化した状態（溶融状態）に維持することができる。このホットランナーノズル１９にスプル２０が連通されている。

スプル２０は、ホットランナーノズル１９とゲート１６とを連通させる長尺な筒状を呈し、固定型１１に固定的に設けられている。スプル２０は、長尺方向で見て一定の外形寸法とされ、かつ中空部分がホットランナーノズル１９側からゲート１６側へ向かうにしたがって内径寸法が大きくなるテーパ状とされている。このスプル２０は、その内方にある柱状の空間の軸線方向が、可動型１２の移動方向（両金型１１、１２の型開き方向）と一致されている。

固定型１１に対向された可動型１２には、製品押出装置２１が設けられている。製品押出装置２１は、移動パネル２２と複数の押出部材２３とを有する。移動パネル２２は、図示を略す押出駆動機構により移動可能とされ、本実施例では左右方向に移動可能とされている。この移動方向は、両金型１１、１２（キャビティ１５、ゲート１６およびスプル２０）により成形される樹脂成形品１７の可動型１２からの型抜き方向とされている。複数の押出部材２３は、一端が移動パネル２２に取り付けられて、可動型１２に設けられた押出部材貫通穴２４に移動可能に挿通されている。この製品押出装置２１は、図示を略す押出駆動機構が移動パネル２２を移動させて、複数の押出部材２３を可動型１２における成形面から突出させることにより、キャビティ１５で成形された樹脂成形品１７を可動型１２から離型させる。

本発明に係る射出発泡成形用金型１０では、固定型１１に入子３０が設けられている。入子３０は、図２に示すように、全体に直方体形状を呈し、ゲート凹所３１とスプル挿通孔３２とボルト挿通孔３３とを有する。ゲート凹所３１は、可動型１２と協働してゲート１６を形成するための凹所であり、本実施例では直方体形状を呈している。

スプル挿通孔３２は、ゲート凹所３１を開口するように入子３０を貫通する貫通孔であり、固定型１１に固定的に設けられたスプル２０を摺動可能に受け入れる。ここで、ゲート凹所３１は、上述したように、可動型１２と協働してゲート１６を形成することから、キャビティ１５に充填される溶融樹脂Ｒ（図６等参照）がスプル挿通孔３２とスプル２０との隙間に入り込まないように設定されている。

ボルト挿通孔３３は、入子３０を貫通する貫通孔であり、後述するボルト３７（図３参照）の胴部３７ａの直径寸法よりも大きな内径寸法とされ、かつそのボルト３７の頭部３７ｂの直径寸法よりも小さな内径寸法とされている。このボルト挿通孔３３は、本実施例では、ゲート凹所３１を挟むように対を為して設けられている。

この入子３０の配置のために、固定型１１には、図３に示すように、入子凹所３４とバネ設置凹所３５とが設けられている。入子凹所３４は、可動型１２の移動方向に沿って摺動可能に入子３０を受け入れる。この入子凹所３４は、固定型１１と可動型１２とにより型締状態のキャビティ１５が形成された（図１参照）際に、ゲート凹所３１が可動型１２と協働してゲート１６を形成するように入子３０の嵌入を可能とする大きさ寸法に設定されている。

この入子凹所３４に開口するようにバネ設置凹所３５が設けられている。バネ設置凹所３５は、入子凹所３４に嵌入された状態の入子３０のボルト挿通孔３３に対応して設けられ、本実施例では、対を為して設けられている。この両バネ設置凹所３５には、後述するボルト３７の螺合のためのネジ孔３６が設けられている。

入子３０を固定型１１に取り付けるために、ボルト３７が用いられる。このボルト３７は、胴部３７ａの一端に頭部３７ｂが設けられ、他端にネジ部３７ｃが設けられている。本実施例では、ボルト３７の胴部３７ａは、入子凹所３４の深さ寸法Ｍａ（入子３０の移動方向で見た大きさ寸法であり、入子３０の高さ寸法と略一致する。）と、バネ設置凹所３５の深さ寸法Ｍｂと、付加寸法Ｍｃとを加算した長さ寸法とされている。この付加寸法Ｍｃは、型締状態のキャビティ１５をコアバック状態とすべく移動される可動型１２の移動量（図４、図７等参照）以上に設定されている。

また、ボルト３７のネジ部３７ｃは、その胴部３７ａよりも小さな径寸法とされ、かつ固定型１１のネジ孔３６以下の長さ寸法とされている。このように、本実施例で用いられるボルト３７は、胴部３７ａとネジ部３７ｃとで段差が形成された所謂段付のボルトである。

さらに、本実施例の射出発泡成形用金型１０では、可動型１２に頭部受入凹所３８が設けられている。この頭部受入凹所３８は、ボルト３７の頭部３７ｂの長さ寸法Ｍｄに、上記した付加寸法Ｍｃを加算した長さ寸法以上とされている。なお、ボルトの頭部を受け入れるための凹所は、入子３０に設けられていてもよく、本実施例に限定されるものではない。

この入子３０は、次のように固定型１１に取り付けられる。先ず、入子３０において、ゲート凹所３１が設けられた表面３０ａ側から両ボルト挿通孔３３にボルト３７が挿通され、表面３０ａとは反対側の裏面３０ｂから突出した両ボルト３７の胴部３７ａにコイルバネ３９が通される。この入子３０が、そのスプル挿通孔３２にホットランナーノズル１９が通るように、裏面３０ｂ側から固定型１１の入子凹所３４に嵌入され、両ボルト３７が固定型１１のバネ設置凹所３５のネジ孔３６に螺合される。このとき、両ボルト３７の胴部３７ａに通されたコイルバネ３９は、バネ設置凹所３５内で入子３０を可動型１２側（入子凹所３４から突出する方向）へ付勢する。このコイルバネ３９は、キャビティ１５がコアバック状態とされた場合に、入子３０が可動型１２と協働してゲート１６を形成することができるバネ力（付勢力）とされている。

次に、射出発泡成形用金型１０による成形手順を説明する。

本実施例では、型締め工程、樹脂射出工程、コアバック工程、型開き工程、樹脂成形品取外工程、ゲートカット工程を順に実行する。

（型締め工程）
型締め工程では、図５に示すように、両金型１１、１２が離間された状態から、固定型１１に向けて可動型１２を矢印Ａ１で示す方向に移動させ、図１に示すように、両金型１１、１２の間に型締状態のキャビティ１５を形成する。この型締め工程において、固定型１１に設けられた入子３０は、図３に示すように、表面３０ａが可動型１２に当接し、この可動型１２にコイルバネ３９の付勢力に抗して押圧されて、固定型１１の入子凹所３４に嵌合される。この入子３０は、可動型１２と協働して、スプル２０とキャビティ１５とを連通させるゲート１６を形成する。

（樹脂射出工程）
樹脂射出工程では、図６に示すように、射出装置１８からホットランナーノズル１９、スプル２０を経て、発泡剤が混入された溶融状態の樹脂Ｒが、ゲート１６およびキャビティ１５へと射出される。これにより、ゲート１６およびキャビティ１５に溶融樹脂Ｒが充填される。このとき、スプル２０から噴出される溶融樹脂Ｒは、直接入子３０に衝突することが防止されている。

（コアバック工程）
コアバック工程では、可動型１２を固定型１１との距離を広げるように図６において矢印Ａ２で示す方向に移動させ、両金型１１、１２の間のキャビティ１５を型締状態からコアバック状態（図７参照）へと変化させる。すると、図７に示すように、キャビティ１５内（充填された溶融樹脂Ｒ）の圧力が減少し、キャビティ１５内の樹脂Ｒが発泡する。

このコアバック工程において、可動型１２が固定型１１から離間するように移動すると、入子３０は、コイルバネ３９からの付勢により表面３０ａが可動型１２に押し当てられた状態を維持したまますなわち可動型１２と協働してゲート１６を形成した状態を維持したまま、固定型１１の入子凹所３４内を移動する（図４参照）。ここで、入子３０を固定型１１に取り付けている両ボルト３７の胴部３７ａは、入子凹所３４の深さ寸法Ｍａおよびバネ設置凹所３５の深さ寸法Ｍｂに、付加寸法Ｍｃが加算された長さ寸法とされており（図３参照）、この付加寸法Ｍｃが型締状態のキャビティ１５をコアバック状態とすべく移動される可動型１２の移動量以上に設定されていることから、キャビティ１５がコアバック状態とされても、入子３０と可動型１２との協働により形成されたゲート１６の容積は変化しないので、ゲート１６内の樹脂Ｒは発泡しない。

また、入子３０が可動型１２との当接状態を維持するように固定型１１の入子凹所３４内を移動すると、固定型１１に固定的に設けられたスプル２０が、入子３０のスプル挿通孔３２内を相対的に摺動してゲート１６から離間する。すると、スプル２０に存在する樹脂Ｒ（樹脂成形品１７のスプル部１７ｃ）は、入子３０と可動型１２とにより形成されるゲート１６に存在する樹脂Ｒ（樹脂成形品１７のゲート部１７ｂ）と一体的であることから、当該樹脂Ｒに引っ張られてスプル２０内での形状を維持しつつこのスプル２０から抜け出される。このとき、ホットランナーノズル１９に存在する樹脂Ｒは、溶融状態が維持されていることから、スプル２０内の樹脂Ｒと一緒にホットランナーノズル１９から抜け出されることはない。ここで、スプル２０が、入子３０のスプル挿通孔３２内を相対的に摺動してゲート１６から離間すると、スプル２０とゲート１６との間には隙間が形成されることから、実際には、この隙間の分だけゲート１６およびスプル２０の容積が増大することとなる。ところが、この容積の増大は、スプル２０の周辺のみで生じることから、樹脂Ｒの粘性によりゲート１６に存在する樹脂Ｒ全体が発泡されることはなくスプル２０の周辺の僅かな樹脂Ｒのみが発泡される。このため、スプル２０内の樹脂は、その形状を維持しつつこのスプル２０から抜け出される。

（型開き工程）
樹脂Ｒが硬化すると、型開き工程を実行し、可動型１２を図７において矢印Ａ３方向へ移動させて固定型１１から離間させる（図８参照）。ここで、既にスプル２０内の樹脂が当該スプル２０から抜け出されていることから、この型開き工程において、樹脂成形品１７におけるスプル部１７ｃがゲート部１７ｂから千切れることはない。

（樹脂成形品取外工程）
樹脂成形品取外工程では、製品押出装置２１を作動させる。これにより、複数の押出部材２３が、硬化した樹脂Ｒ（樹脂成形品１７）を押し出し、この樹脂成形品１７が可動型１２から離型する（図８参照）。

（ゲートカット工程）
ゲートカット工程では、図９に示すように、離型された樹脂成形品１７において、成形品本体部１７ａからゲート部１７ｂを切断刃４０により切り離す。このとき、ゲート部１７ｂが発泡されていないことから、切断刃４０によるゲート部１７ｂへの押圧力によりこのゲート部１７ｂが変形することを防止することができる。

この射出発泡成形用金型１０では、以下に列挙する効果が得られる。
１）キャビティ１５がコアバック状態とされても、入子３０と可動型１２との協働により形成されたゲート１６の容積は変化しないので、ゲート１６内の樹脂Ｒは発泡しない。このため、成形品本体部１７ａを発泡させて厚さ寸法を増大させているとともに、発泡させないことによりゲート部１７ｂの厚さ寸法が増大することを防止した樹脂成形品１７を形成することができる。このため、ゲートカット工程において、発泡されたゲート部を切断することに比較して、大きな力を必要とすることなくゲート部１７ｂを切断することができる。
２）形成した樹脂成形品１７では、ゲート部１７ｂが発泡されていなことから、ゲートカット工程においてゲート部１７ｂを切断しても、切断刃４０によるゲート部１７ｂへの押圧力によりこのゲート部１７ｂおよび成形品本体部１７ａが変形することを防止することができる。このため、所望の形状の製品（成形品本体部１７ａ）を得ることができる。
３）コアバック工程において樹脂成形品１７におけるスプル部１７ｃをスプル２０から抜け出させることができるので、型開き工程において、当該スプル部１７ｃがゲート部１７ｂから千切れることを防止することができる。
４）スプル２０から噴出される溶融樹脂Ｒが、直接入子３０に衝突することを防止することができため、噴出される溶融樹脂Ｒが移動可能とされた入子３０に直接衝突することに起因するこの入子３０の振動を防止することができる。このため、溶融樹脂Ｒの噴出に起因して生じる音を抑制することができ、この振動に起因する入子３０およびその周辺部材の経時劣化を防止することができる。
５）入子３０のボルト挿通孔３３に挿通されたボルト３７の頭部３７ｂが当該ボルト挿通孔３３に引っ掛かる構成とされていることから、固定型１１の入子凹所３４に移動可能に嵌入された入子３０がその入子凹所３４から抜け落ちるすなわち固定型１１から脱落することを防止することができる。
６）入子３０は、固定型１１の入子凹所３４に嵌入されるとともに、ボルト挿通孔３３にボルト３７が挿通されることにより、移動方向、移動姿勢および移動距離が制限されているので、可動型１２を移動させて固定型１１に嵌合させると、その可動型１２に当接されてゲート１６を形成する。このため、樹脂成形品取外工程の後、入子３０に関する特別な作業を伴うことなく再び型締め工程に移行することができる。
７）ゲート１６の容積の増大を防止する構成として、ゲート凹所３１とボルト挿通孔３３とスプル挿通孔３２とが設けられた入子３０を、固定型１１の入子凹所３４に嵌入させて、コイルバネ３９が通されたボルト３７で設けるだけであるので、コアバックによりキャビティ１５の容積が増大しても、容積が増大しないゲート１６を形成するための構成を簡易なものとすることができる。
８）ボルト３７が、胴部３７ａとネジ部３７ｃとで段差が形成された所謂段付のボルトであることから、ボルト３７の締付けによる長さ設定を気にすることなく、入子３０を固定型１１に取り付けることができる。

したがって、本発明に係る射出発泡成形用金型１０では、生産効率の低下を招くことなく、容易かつ適切なゲートカットを可能とする樹脂成形品１７を形成することができる
次に、本実施例の変形例の射出発泡成形用金型１００を、図１０、図１１を用いて説明する。図１０は、キャビティ１５０が型締状態とされた射出発泡成形用金型１００を示す断面図であり、図１１は、キャビティ１５０がコアバック状態とされた射出発泡成形用金型１００を示す断面図である。

この変形例の射出発泡成形用金型１００の特徴部分は、積層成形を行うことである。この射出発泡成形用金型１００は、基本的な構造は上記した射出発泡成形用金型１０と同様であることから、等しい構成の箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この射出発泡成形用金型１００は、図１０および図１１に示すように、表皮材等としての基材４１の表面に樹脂製の発泡成形層４２（図１１参照）を形成するものである。この射出発泡成形用金型１００では、キャビティ１５０の形状が、上記した射出発泡成形用金型１０とは異なるものとされている。この射出発泡成形用金型１００の可動型１２０には、基材４１のための設置部４３が設けられている。この基材４１は、射出装置１８からの出射により形成されるものであってもよく、他で形成されたものが可動型１２０にセットされたものであってもよい。この変形例では、基材４１は、他で形成されたものとする。

射出発泡成形用金型１００では、射出発泡成形用金型１０における型締め工程に先立って、表皮セット工程を実行する。表皮セット工程では、図示は略すが、可動型１２を固定型１１から離した型開き状態において、可動型１２の設置部４３に基材４１をセットする。この後、型締工程、樹脂射出工程、コアバック工程、型開き工程、樹脂成形品取外工程、ゲートカット工程を順に実行する。

この射出発泡成形用金型１００では、上記した射出発泡成形用金型１０と同様の効果を得ることができる。

なお、上記した実施例では、単層成形タイプの射出発泡成形用金型１０とその変形例として２層の積層成形タイプの射出発泡成形用金型１００とを示したが、キャビティにおいて発泡部を形成することができ、その発泡のために可動型が移動されるか否かに拘らずゲートの容積を一定に保つための入子が設けられたものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、入子３０がスプル２０（ホットランナーノズル１９）を有する固定型１１に設けられていたが、可動型１２に設けられていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

さらに、上記した実施例では、ゲート凹所３１とボルト挿通孔３３とスプル挿通孔３２とが設けられた入子３０を、固定型１１の入子凹所３４に嵌入させて、コイルバネ３９が通されたボルト３７で設ける構成とされていたが、キャビティを型締状態からコアバック状態とすべく可動型が移動されるか否かに拘らず、当該キャビティに連通するゲートの容積を一定とする入子が設けられている構成であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

本発明に係る射出発泡成形用金型の一実施例の構成を説明するための説明図である。 入子を模式的に示す斜視図である。 固定型に設けられた入子を説明するための図１のＩ−Ｉ線に沿って得られた断面図である。 キャビティがコアバック状態とされた際を示す図３と同様の断面図である。 型開き状態の射出発泡成形用金型を示す図１と同様の説明図である。 樹脂射出工程の射出発泡成形用金型を示す図１と同様の説明図である。 コアバック工程の射出発泡成形用金型を示す図１と同様の説明図である。 型開き工程の射出発泡成形用金型を示す図１と同様の説明図である。 ゲートカット工程の様子を示す説明図である。 キャビティが型締状態とされた変形例の射出発泡成形用金型を示す断面図である。 キャビティがコアバック状態とされた変形例の射出発泡成形用金型を示す断面図である。 従来の単層成形タイプの射出発泡成形用金型の構成（型締状態）を説明するための説明図である。 図１２の射出発泡成形用金型がコアバック状態とされた様子を示す説明図である。 従来の積層成形タイプの射出発泡成形用金型（型締状態）を説明するための説明図である。 図１４の射出発泡成形用金型がコアバック状態とされた様子を示す説明図である。 従来の射出発泡成形用金型の問題点を説明するために、図１２のII−II線に沿って得られた断面で見た説明図である。 図１３のIII−III線に沿って得られた断面で見た図１６と同様の説明図である。 従来の射出発泡成形用金型の問題点を説明するための説明図であり、（ａ）は樹脂成形品において生じる厚さの差異の様子を示し、（ｂ）は樹脂成形品でのゲートカットの様子を示している。

符号の説明

１０、１００ 射出発泡成形用金型
１１ （金型としての）固定型
１２、１２０ （金型としての）可動型
１５、１５０ キャビティ
１６ ゲート
１７ 樹脂成形品
２０ スプル
３０ 入子
３１ ゲート凹所
３２ スプル挿通孔
３３ ボルト挿通孔
３４ 入子凹所
３７ ボルト
３７ａ 胴部
３７ｂ 頭部
３９ （付勢手段としての）コイルバネ

Claims (5)

1. 溶融樹脂の充填のためのスプルが設けられた金型にもう１つの金型を対向させることにより前記スプルに連通するゲートおよびそこに連通するキャビティを形成可能であり、型締状態とされた該キャビティに前記スプルから前記ゲートを経て溶融樹脂が充填された後、前記両金型の距離を対向方向に広げて前記キャビティを前記型締状態よりも容積が増大させたコアバック状態とすることにより樹脂成形品を成形するための射出発泡成形用金型であって、
   前記両金型のいずれか一方には、他方の前記金型と協働して前記ゲートを形作る入子が設けられ、
   該入子は、前記キャビティを前記型締状態から前記コアバック状態とすべく前記両金型の距離が広げられるか否かに拘らず前記ゲートの容積が変動しないように、一方の前記金型に移動可能に保持されるとともに付勢手段により他方の前記金型へ向けて付勢されていることを特徴とする射出発泡成形用金型。
2. 前記入子は、前記両金型のうち、前記スプルが設けられた金型に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出発泡成形用金型。
3. 前記スプルは、前記金型に固定的に設けられ、
   前記入子には、前記ゲートを形作るためのゲート凹所と、該ゲート凹所に連通しかつ前記スプルを摺動可能に受け入れるスプル挿通孔と、が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の射出発泡成形用金型。
4. 前記入子には、ボルト挿通孔が設けられ、
   前記入子は、一方の前記金型に設けられた入子凹所に摺動可能に嵌入された状態で、胴部が前記ボルト挿通孔に挿通可能な径寸法とされかつ頭部が前記ボルト挿通孔よりも大きな径寸法のボルトが前記ボルト挿通孔に挿通されて、前記ボルトの先端が一方の前記金型に螺合されることにより、該金型に移動可能に保持され、
   前記付勢手段は、前記入子と一方の前記金型との間で、前記ボルトの前記胴部が通されたコイルバネであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の射出発泡成形用金型。
5. 前記ボルトは、一方の前記金型に螺合される前記先端と前記胴部とが径寸法の異なる段付とされていることを特徴とする請求項４に記載の射出発泡成形用金型。
   
   

Images