JP2014046468A - 発泡成形装置のガス排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リリーフピン１２の径方向の内側に向けてバリが形成されないようにして、バリの除去を容易にする。
【解決手段】上型２１に排気筒１０を設け、排気筒１０は、筒体１１と、筒体１１に嵌合し外周面に切欠部１２ａを形成したリリーフピン１２とを備える。リリーフピン１２は、突出位置と収納位置との間で移動可能とされ、発泡成形時には収納位置とされ、発泡成形終了後の発泡体のバリ除去時には突出位置とされる。切欠部１２ａは、リリーフピン１２の先端から摺動方向に沿って外周面を一様な深さで切欠くことによって形成され、リリーフピン１２の突出位置では、その全てが筒体１１から出て型内側に露出され、リリーフピン１２の収納位置では、その始端１２ｂが筒体１１の反型側端１１ａから露出され、切欠部１２ａによって形成される隙間を通して発泡時に発生するガスを型外へ排出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、２つの型を型合せすることにより形成される空間内にて発泡成形を行う発泡成形装置において、発泡成形の際に型内に発生するガスを排出するためのガス排出装置に関する。

下記特許文献１には、成形型を使って車両用シートのクッションパッドを発泡成形する際に型内のガスを排出するための技術が開示されている。この技術を図５〜図８に基づいて説明する。当該技術では、図５のように、上型６１と下型６２とから成る成形型の上型６１に排気筒５０を設け、この排気筒５０から発泡成形時に成形型内に発生するガスを排出するようにしている。図６、７のように、排気筒５０は、円筒状の筒体５１に、複数の切欠部５２ａによって外形が多角形とされたリリーフピン５２が内接して構成され、図７のように、リリーフピン５２と筒体５１との接触形状の違いによる両者間の隙間を通してガスが型内から型外に排出されるように構成されている。リリーフピン５２は、筒体５１内で軸方向に摺動自在とされており、発泡成形が完了し、上型６１が下型６２から開かれたとき、図８のように、リリーフピン５２が筒体５１から型内側に向けて突出されることによって、発泡成形時にガスの排出と共に上記隙間内に流入した発泡体のバリを除去可能としている。

図６、８において、５６はアクチュエータであり、このアクチュエータ５６は、リリーフピン５２が延長して形成された操作ロッド５３を介して、リリーフピン５２を、図６のように筒体５１内に収納された位置と、図８のように筒体５１から型内側に向けて突出された突出位置とに移動するようにしている。アクチュエータ５６は、シリンダ５６ａとピストン５６ｂとの組合せから成り、ピストン５６ｂが図６の位置にあるときに、通気路５６ｃからシリンダ５６ａ内に圧縮空気が供給されると、ピストン５６ｂが図８の位置に移動し、また、ピストン５６ｂが図８の位置にあるときに、通気路５６ｄからシリンダ５６ａ内に圧縮空気が供給されると、ピストン５６ｂが図６の位置に移動するように構成されている。

図６、８において、５５は、リリーフピン５２と筒体５１との隙間を通って型内から型外に排出されるガスの排出路であり、この排出路５５は連通室５４を介してリリーフピン５２と筒体５１との隙間を大気に連通させている。リリーフピン５２と操作ロッド５３との間で、図６のように、リリーフピン５２が筒体５１内に収納された位置にあるとき、排出路５５に対応する位置には細径部５２ｂが形成され、細径部５２ｂは連通路５４のスペースを拡大してガスの通流抵抗を抑制するようにしている。

米国特許第５３５６５８０号明細書

以上のように、排気筒５０のガスの出口は排出路５５に集約されており、リリーフピン５２と筒体５１との間に形成される複数の隙間は排出路５５で一つに纏められている。その上、出口部分に対応してリリーフピン５２と操作ロッド５３との間には細径部５２ｂが形成され、この細径部５２ｂで上記隙間が一つに纏められている。そのため、隙間に流入するバリが長くなって細径部５２ｂに到達した場合には、複数の隙間で形成されたバリが細径部５２ｂで繋がることになる。このようになると、リリーフピン５２が筒体５１から型内側に向けて突出されてもバリが細径部５２ｂで保持されてリリーフピン５２から除去できない状況となる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、リリーフピンと筒体との間の隙間から排出されるガスの流れをリリーフピンの突出方向に沿った方向、並びにリリーフピンの径方向の外側のみとし、リリーフピンの径方向の内側には流さないようにすることにより、リリーフピンの径方向の内側に向けてバリが形成されないようにして、バリの除去を容易にすることにある。

本発明の第１発明は、２つの型を型合せすることにより形成される空間内にて発泡成形を行う発泡成形装置において、前記２つの型のうち、発泡成形時の発泡体が遅れて到達する側の型に、発泡時に発生するガスを型外へ排出する排気筒を設け、該排気筒は、型内を型外に連通させる筒体と、該筒体の連通路を閉塞するように嵌合し、嵌合面の一部に隙間を形成するように外周面に切欠部を形成したリリーフピンとを備える発泡成形装置のガス排出装置であって、前記リリーフピンは、前記筒体に対して摺動自在とされ、その先端が型内側に突出する突出位置と、突出しない収納位置との間で移動可能とされ、発泡成形時には収納位置に位置され、発泡成形終了後の発泡体のバリ除去時には突出位置に移動され、前記切欠部は、前記リリーフピンの先端から摺動方向に沿って所定長さに渡って外周面を一様な深さで切欠くことによって形成され、しかも、前記切欠部は、前記リリーフピンが突出位置にあるときは、その全てが筒体から出て型内側に露出され、前記リリーフピンが収納位置にあるときは、その始端が前記筒体の反型側端から露出され、前記切欠部によって形成される隙間を通して発泡時に発生するガスを型外へ排出することを特徴とする。

第１発明によれば、リリーフピンと筒体との間の隙間から排出されるガスの流れをリリーフピンの突出方向に沿った方向、並びにリリーフピンの径方向の外側のみとし、リリーフピンの径方向の内側には流さないようにしている。そのため、ガスの排出時、ガスと共に発泡体の一部が切欠部によって形成される隙間に流入してバリが形成されても、バリは一様な深さに形成された切欠部に沿って形成され、リリーフピンが突出位置とされたときリリーフピンの外周面に引っ掛かることなく簡単に除去することができる。
また、バリが切欠部を超えて筒体の外に出た場合でも、そのバリはリリーフピンが収納位置から突出位置に移動される途中で、筒体の端部と切欠部の始端との間で挟まれて切断され、切欠部に沿って形成されたバリは上述の場合と同様に簡単に除去することができ、筒体の外に出たバリも筒体の外側から簡単に除去することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記リリーフピンの収納位置では、前記リリーフピンの先端は、前記筒体の型側端から所定量後退した位置にあることを特徴とする。
第２発明によれば、収納位置におけるリリーフピンを筒体の型側端から所定量後退した位置とするため、発泡成形時には、リリーフピンの先端に筒体の型側端で囲まれる空間を形成することができ、この空間を所謂エアートラップとして機能させることができる。エアートラップは、発泡成形時に発生するガスの多くは型外に排出されるが、排出できずに残留するガスを収容するために型内面に形成された凹部であり、第２発明においてリリーフピンの先端部にエアートラップを形成することにより、切欠部を介して排出できないガスをここに収容してリリーフピンの周囲にバリが出来るのを抑制することができる。

本発明の一実施形態であるガス排出装置を説明するための説明図である。 上記実施形態の排気筒を説明するための断面図である。 図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図である。 上記実施形態の排気筒の動作を説明するための図２と同様の断面図である。 従来のガス排出装置を説明するための断面説明図である。 上記従来のガス排出装置の排気筒を説明するための断面図である。 図６におけるＶＩＩ―ＶＩＩ線断面図である。 上記従来のガス排出装置の排気筒を説明するための断面図であり、リリーフピンが突出位置とされた状態を示す。

図１〜４にて本発明の一実施形態を説明する。この実施形態は、車両用シートのクッションパッドであるウレタンパッド（発泡体）を発泡成形する発泡成形装置のガス排出装置である。本発明の特徴は排気筒１０の内部構造にあり、図１で示される上型２１、下型２２、及び排気筒１０の外観は従来技術と変わらない。ここでは排気筒１０は上型２１に一つのみ設置しているが、図５の従来技術と同様に必要個所に必要数設置することができる。

図１はウレタンパッドの発泡成形の各工程を示しており、図１（Ａ）では、上型２１が下型２２に対して開放された状態で、発泡成形に伴ってウレタンパッド３３に対してインサート成形されるインサート部品が型内にセットされる。ここではインサート部品としてワイヤ３１が下型２２内にセットされている。ワイヤ３１はウレタンパッド３３に被せられる表皮の引き込みを行う際のアンカー体として機能する。
図１（Ｂ）では、下型２２に発泡原料であるウレタン原料３２が注入され、図１（Ｃ）では、上型２１が下型２２に対して型合せして閉じられ、更に熱が加えられ、ウレタン原料３２の発泡が行われる。このとき、型内に閉じ込められていた空気や、発泡に伴って発生するガスが、上型２１に設置された排気筒１０から排出される。このように空気やガスが型内から排出されることにより発泡成形されるウレタンパッド３３の表面や内部に欠損部が形成されるのを防止している。なお、本実施形態の場合、発泡は下型２２側から始まり、上型２１側には遅れて到達するため、上型２１が本発明において発泡成形時の発泡体（ウレタンパッド３３）が遅れて到達する側の型に相当する。
図１（Ｄ）では、上型２１が下型２２に対して開放され、発泡成形が完了したウレタンパッド３３が型内から取り出される。図１（Ｅ）では、次の成形に備えて上型２１及び下型２２の清掃が行われ、下型２２の内面に離型剤３４が塗布される。清掃作業時には排気筒１０の内部に溜まっているバリの除去も行われる。このバリ除去の詳細ついては後述する。

図２、３は排気筒１０の構造を示している。排気筒１０は、図６にて説明した従来の排気筒５０と同様に、型内を型外に連通させる円筒状の筒体１１と、筒体１１の連通路を閉塞するように嵌合し、嵌合面の一部に隙間を形成するように、外周面に切欠部１２ａを形成したリリーフピン１２とを備える。
リリーフピン１２は、筒体１１に対して摺動自在とされ、図４（Ｃ）に示すように、その先端が型内側に突出する突出位置と、図２に示すように、突出しない収納位置との間で移動可能とされている。リリーフピン１２は、発泡成形時には収納位置に位置され、発泡成形終了後の発泡体のバリ除去時には突出位置に移動される。収納位置においてリリーフピン１２は、図２のように、その先端が筒体１１の型側端から所定量後退した位置にある。そのため、発泡成形時にリリーフピン１２の先端部にエアートラップが形成されることになる。一般的にエアートラップは、発泡成形時に発生するガスの多くは型外に排出されるが、排出できずに残留するガスを収容するために型内面に形成された凹部であり、上記のように、リリーフピン１２の先端部にエアートラップを形成することにより、切欠部１２ａを介して排出できないガスをここに収容してリリーフピン１２の周囲にバリが出来るのを抑制することができる。

リリーフピン１２の切欠部１２ａは、リリーフピン１２の先端から摺動方向に沿って所定長さに渡って外周面を一様な深さで切欠くことによって形成され、しかも、切欠部１２ａは、リリーフピン１２が突出位置にあるときは、図４（Ｃ）に示すように、その全てが筒体１１から出て型内側に露出され、リリーフピン１２が収納位置にあるときは、図２に示すように、その始端１２ｂが筒体１１の反型側端１１ａから露出され、切欠部１２ａによって形成される隙間を通して発泡時に発生するガス等を型外へ排出するようにされている。つまり、切欠部１２ａは、リリーフピン１２と筒体１１との間の隙間から排出されるガスの流れをリリーフピン１２の突出方向に沿った方向、並びにリリーフピン１２の径方向の外側のみとし、リリーフピン１２の径方向の内側には流さないようにしている。
各部の寸法は、例えば、リリーフピン１２の直径が１０ｍｍ、筒体１１の上下方向長さが９０ｍｍ、切欠部１２ａの上下方向長さが６７ｍｍ、切欠部１２ａのリリーフピン１２外周からの切り込み深さが０．３〜０．９ｍｍ、リリーフピン１２先端の筒体１１型側端からの後退距離（上記所定量）が３ｍｍである。

図２では、図示を省略しているが、本実施形態の排気筒１０においても、図６の従来技術の場合と同様に、リリーフピン１２を摺動操作するためのアクチュエータやガスの排出路が構成されている。図２において、１３はリリーフピン１２と図示しないアクチュエータとを繋ぐ操作ロッドの一部を示す。

図４は排気筒１０の作動状態を示している。図４（Ａ）は、図１（Ｃ）の状態に対応しており、ここでは発泡成形されつつあるウレタンパッド３３が上型２１の排気筒１０まで到達し、リリーフピン１２の切欠部１２ａによって形成される隙間を通して排出される空気やガスと共に発泡中のウレタンパッド３３の一部が隙間内に流入し、隙間内にバリ３３ａが形成される。図４（Ｂ）は、図１（Ｄ）の状態に対応しており、ここでは上型２１が下型２２に対して開放されるのに伴って、排気筒１０の隙間に形成されたバリ３３ａがウレタンパッド３３から引き千切られる。

図４（Ｃ）は、図１（Ｅ）の状態に対応しており、ここでは図示しないアクチュエータによって操作ロッド１３を介してリリーフピン１２が下方（型内側）に押し出され、突出位置とされる。このときバリ３３ａは、リリーフピン１２の突出に伴って上記隙間からはき出され、図４（Ｃ）のようにリリーフピン１２の切欠部１２ａに沿って付着した状態とされる。このとき、バリ３３ａは一様な深さに形成された切欠部１２ａ上に載っているのみで、リリーフピン１２の外周面に引っ掛かることはないため、型の清掃時に容易に除去することができる。

図４では、バリ３３ａはリリーフピン１２の切欠部１２ａの長さの途中までしか成長していないが、バリ３３ａが切欠部１２ａの始端１２ｂを超えて筒体１１の外に出た場合でも、そのバリ３３ａはリリーフピン１２が収納位置から突出位置に移動される途中で、筒体１１の反型側端１１ａと切欠部１２ａの始端１２ｂとの間で挟まれて切断され、切欠部１２ａに沿って形成されたバリ３３ａは上述の場合と同様に簡単に除去することができ、筒体１１の外に出たバリ３３ａも筒体の外側から簡単に除去することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．リリーフピンの外周に形成される切欠部は複数個とされても良い。
２．筒体は円筒ではなく、角筒でも良い。
３．成形型の型開き方向は上下方向に限定されない。発泡成形が可能な程度に傾斜していても良い。

１０ 排気筒
１１ 筒体
１１ａ 反型側端
１２ リリーフピン
１２ａ 切欠部
１２ｂ 始端
１３ 操作ロッド
２１ 上型
２２ 下型
３１ ワイヤ
３２ ウレタン原料
３３ ウレタンパッド
３３ａ バリ
３４ 離型剤

Claims (2)

1. ２つの型を型合せすることにより形成される空間内にて発泡成形を行う発泡成形装置において、
   前記２つの型のうち、発泡成形時の発泡体が遅れて到達する側の型に、発泡時に発生するガスを型外へ排出する排気筒を設け、
   該排気筒は、型内を型外に連通させる筒体と、該筒体の連通路を閉塞するように嵌合し、嵌合面の一部に隙間を形成するように外周面に切欠部を形成したリリーフピンとを備える発泡成形装置のガス排出装置であって、
   前記リリーフピンは、前記筒体に対して摺動自在とされ、その先端が型内側に突出する突出位置と、突出しない収納位置との間で移動可能とされ、発泡成形時には収納位置に位置され、発泡成形終了後の発泡体のバリ除去時には突出位置に移動され、
   前記切欠部は、前記リリーフピンの先端から摺動方向に沿って所定長さに渡って外周面を一様な深さで切欠くことによって形成され、しかも、前記切欠部は、前記リリーフピンが突出位置にあるときは、その全てが筒体から出て型内側に露出され、前記リリーフピンが収納位置にあるときは、その始端が前記筒体の反型側端から露出され、前記切欠部によって形成される隙間を通して発泡時に発生するガスを型外へ排出することを特徴とする発泡成形装置のガス排出装置。
2. 請求項１において、
   前記リリーフピンの収納位置では、前記リリーフピンの先端は、前記筒体の型側端から所定量後退した位置にあることを特徴とする発泡成形装置のガス排出装置。
   

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