JP2014189004A - エジェクトピン及びこれを具えた発泡樹脂成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡樹脂成形品におけるエジェクトピンの接触跡の融着性や表面の意匠性を向上する。
【解決手段】本発明に係るエジェクトピンは、発泡樹脂成形装置10に用いられ、金型20(30)からキャビティ60内に向けて出没させるロッド部72と、前記ロッド部の先端に装着されるヘッド部71と、を具え、前記ヘッド部の先端面が成形品80を押し出すエジェクトピンにおいて、前記ヘッド部の先端面には、１又は複数の凹部75が形成されている。前記凹部は、前記ヘッド部の先端面74から背面76まで貫通し、前記キャビティに充填される発泡樹脂原料の粒径よりも小径の貫通部75aとすることができる。また、前記凹部は、前記キャビティ内に充填される発泡樹脂原料の粒径よりも狭幅の有底溝部75bとすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発泡樹脂成形装置に用いられるエジェクトピンに関するものであり、より具体的には、エジェクトピンのヘッド部に関するものである。

発泡樹脂の成形品は、金型内のキャビティに予備発泡粒子(発泡樹脂原料)を充填した後、金型外周の蒸気室からキャビティ内に蒸気や熱水を導入することで、予備発泡粒子を発泡(再膨張)させ、相互に融着することで成形される。その後、蒸気室からキャビティ内に冷気や冷水を導入した後、型割りして、エジェクトピンによって成形品を押し出して離型することにより、成形品が取り出される(たとえば特許文献１参照)。

エジェクトピンは、成形品と当接する、すなわちキャビティ内に臨出するヘッド部と、ヘッド部を移動させるロッド部とを具える。

特開平５−４２６１０号公報

金型には、キャビティと蒸気室とを連通させる蒸気孔が形成されている。この蒸気孔を通じてキャビティ内に蒸気や冷気が導入されるが、エジェクトピンのヘッド部には蒸気や冷気の回りが十分ではない。

一方で、エジェクトピンのヘッド部は、一般に直径３０〜３６ｍｍの円盤状に形成され、熱容量も大きい。このため、キャビティ内に蒸気や冷気を導入しても、ヘッド部は即座に加熱や冷却されないので、ヘッド部との対向位置にある予備発泡粒子は十分に発泡せず、融着性は、金型と対向する位置にある予備発泡粒子よりも劣り、また、離型の際にもヘッド部に発泡樹脂が付着して残留することがある。その結果、成形品には、ヘッド部との接触跡に、融着性や表面の意匠性が十分でない成形痕が残ることとなる。

本発明の目的は、ヘッド部との接触跡における融着性や表面の意匠性を向上することのできるエジェクトピン及びそれを具える発泡樹脂成形装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係るエジェクトピンは、
発泡樹脂成形装置に用いられ、金型からキャビティ内に向けて出没させるロッド部と、
前記ロッド部の先端に装着されるヘッド部と、を具え、
前記ヘッド部の先端面が成形品を押し出すエジェクトピンにおいて、
前記ヘッド部の先端面には、１又は複数の凹部が形成されている。

前記凹部は、前記ヘッド部の先端面から背面まで貫通し、前記キャビティに充填される発泡樹脂原料の粒径よりも小径の貫通部を有することが望ましい。

前記凹部は、前記キャビティ内に充填される発泡樹脂原料の粒径よりも狭幅の有底溝部を有することが望ましい。

また、本発明に係る発泡樹脂成形装置は、
前記ヘッド部に前記貫通部を有するエジェクトピンと、
前記エジェクトピンをキャビティ内に向けて出没可能に配置した金型と、
前記金型の外周に形成され、蒸気又は冷気が供給される蒸気室と、
を具える発泡樹脂成形装置であって、
前記金型は、前記ヘッド部の後退位置で、前記ヘッド部の背面と対向する座面を有し、該座面には、前記ヘッド部の貫通部と対向する位置に連通部が貫通開設されており、
前記貫通部と連通部が連通することで、前記キャビティと前記蒸気室が連通される。

本発明のエジェクトピンによれば、ヘッド部の先端面に凹部が設けられており、キャビティ内に供給された蒸気や冷気が、凹部に侵入してヘッド部の先端面を加熱又は冷却する。これによって、ヘッド部との接触跡における融着性や表面の意匠性を向上させることができる。

また、本発明の発泡樹脂成形装置によれば、エジェクトピンのヘッド部の貫通部が、金型側の連通部と連通されることで、蒸気室からヘッド部を通じて蒸気や冷気がキャビティに導入され、ヘッド部が加熱又は冷却される。
これによって、ヘッド部との対向面における融着性や表面の意匠性を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る発泡樹脂成形装置の縦断面図である。 図２は、本発明の実施形態１に係る凹部を具えるエジェクトピンの先端の軸方向に沿う断面図である。 図３は、図２で示すエジェクトピンのヘッド部の正面図である。 図４は、本発明の実施形態２に係るエジェクトピンの先端の軸方向に沿う断面図である。 図５は、図４で示すエジェクトピンのヘッド部の正面図である。 図６は、本発明のエジェクトピンの他の実施形態に係るヘッド部の断面図である。 図７は、本発明のエジェクトピンの他の実施形態に係るヘッド部の正面図である。 図８は、本発明のエジェクトピンの他の実施形態に係るヘッド部の正面図である。 図９は、本発明の実施形態３に係るエジェクトピンの先端の軸方向に沿う断面図である。 図１０は、図９で示すエジェクトピンのヘッド部の正面図である。 図１１は、本発明のエジェクトピンの実施形態４に係るヘッド部の正面図である。 図１２は、本発明のエジェクトピンの実施形態５に係るヘッド部の正面図である。

本発明は、発泡樹脂成形装置(10)において、成形品の成形に用いられる発泡樹脂成形金型(20)に取り付けられ、成形品(80)を金型(20)から押し出すためのエジェクトピン(70)に関するものである。より具体的には、エジェクトピン(70)は、ヘッド部(71)とロッド部(72)とを具え、ヘッド部(71)の先端面に、１又は複数の凹部(75)を形成したものである。

以下、まず、成形装置(10)の全体構成について説明し、その後でエジェクトピン(70)について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る成形装置(10)の縦断面図である。成形装置(10)は、金型(20)を構成する固定型(30)と移動型(40)内のキャビティ(60)に、充填機(50)によって予備発泡粒子を充填し、キャビティ(60)内を加熱することで予備発泡粒子を発泡(再膨張)させ、相互に融着することで、成形品(80)を成形する。

固定型(30)は、背面にバックプレート(31)を具え、固定型(30)とバックプレート(31)との間に、図示しない管路を介して、蒸気(又は熱水)や冷気(又は冷水)が供給される蒸気室(32)が形成されている。同様に、移動型(40)は、背面にバックプレート(41)を具え、移動型(40)とバックプレート(41)との間に、図示しない管路を介して蒸気や冷気が供給される蒸気室(42)が形成されている。

移動型(40)(図示の例ではバックプレート(41))は、シリンダー(43)によって平行移動可能に構成されており、シリンダー(43)を伸縮させることで、型締め時には、移動型(40)は、固定型(30)に近接し、型開き時には離反する。

固定型(30)及び移動型(40)には、蒸気室(32)(42)からキャビティ(60)に向けて、図示しない蒸気孔が複数形成されており、その蒸気孔を通して、蒸気室(32)(42)から、キャビティ(60)に蒸気や冷気が注入される。

バックプレート(31)から固定型(30)を通して、充填機(50)と共に、１又は複数(図１では、紙面の上下方向に２つ)のエジェクトピン(70)が設けられている。エジェクトピン(70)は、キャビティ(60)内に臨む円盤状のヘッド部(71)と、先端にヘッド部(71)が取り付けられ、ヘッド部(71)をキャビティ(60)内に出没させるロッド部(72)とを具える。ロッド部(72)は、シリンダー(図示せず)に連繋され往復移動可能となっている。なお、図では、ロッド部(72)は、固定型(30)とバックプレート(41)との間に配置されたスリーブ(73)に摺動可能に嵌まっている。

上述のように構成される成形装置(10)において、成形品(80)の作成は、以下の通りである。先ず、移動型(40)を固定型(30)に型締し、固定型(30)と移動型(40)により形成されるキャビティ(60)内に充填機(50)によって予備発泡粒子を充填する。次に、蒸気室(32)(42)から蒸気孔を通じてキャビティ(60)内に蒸気を導入する。これにより、予備発泡粒子が発泡(再膨張)し、さらに相互に融着して成形が行なわれる。発泡及び成形が完了すると、蒸気室(32)(42)から蒸気孔を通じてキャビティ(60)内に冷気を導入し、成形品(80)を冷却する。その後、型開きして、エジェクトピン(70)を突出させることで、成形品(80)を固定型(30)から押し出す。

＜実施形態１＞
図２は、本発明の一実施形態に係るエジェクトピン(70)の先端の軸方向に沿う断面図、図３は、ヘッド部(71)の正面図である。

エジェクトピン(70)は、図２及び図３に示すように、円盤状のヘッド部(71)の先端面(74)に貫通孔(75a)からなる凹部(75)を有している。貫通孔(75a)は、図２に示すように、参照符号(82)で示す予備発泡粒子の粒径よりも小径であり、ヘッド部(71)の先端面(74)から背面(76)まで貫通開設されている。

たとえば、予備発泡粒子(82)の粒径が２ｍｍである場合、貫通部(75a)の直径は、１．２ｍｍ以下に設定することが望ましい。

また、貫通部(75a)に対応して、図２に示すように、固定型(30)には、ヘッド部(71)が後退状態で嵌まる座面(34)に、固定型(30)を貫通して、蒸気室(32)に達する連通部(35)を形成しており、連通部(35)は、貫通部(75a)と連通するようにしている。

上記した貫通部(75a)及び連通部(35)は、エジェクトピン(70)の出没方向に一直線となるように、エジェクトピン(70)は、軸周りの回転を回止め構造により規制することが望ましい。

回止め構造として、図２の例では、スリーブ(73)の周面に軸方向に延びる案内溝(78)を形成し、ロッド部(72)の側面に案内溝(78)にスライド可能に嵌まるピン(77)を突設している。また、回止め構造として、ロッド部(72)を角柱状に形成してもよい。勿論、その他の構成であってもよい。

このように構成することで、ヘッド部(71)側の貫通部(75a)と、固定型(30)側の連通部(35)とが連通し、蒸気室(32)を、貫通部(75a)と連通部(35)を通じてキャビティ(60)に連通させることができる。

これにより、矢印(F1)で示すように、蒸気室(32)からの蒸気や冷気が、連通部(35)及び貫通部(75a)を通ってキャビティ(60)に流入するから、ヘッド部(71)は、金型(20)と同様に加熱又は冷却され、エジェクトピン(70)の接触跡における成形品の融着性や表面の意匠性を向上することができる。

なお、好ましくは、連通部(35)の径は、貫通部(75a)の径よりも大きくする。これにより、蒸気室(32)からキャビティ(60)側へ蒸気をより通りやすくすることができる。

＜実施形態２＞
図４は、本発明の他の実施形態に係るエジェクトピン(70)の先端の軸方向に沿う断面図であり、図５は、ヘッド部(71)の正面図である。なお、本実施形態及び以下の実施形態において、先の実施形態の構成と対応する構成には同一の参照符号を付して示し、その説明を適宜省略する。

本実施形態に係るエジェクトピン(70)は、円盤状のヘッド部(71)の先端面(74)に、凹部(75)として、有底溝部(75b)を凹設したものである。有底溝部(75b)は、予備発泡粒子(82)の粒径よりも狭幅とすることができる。

有底溝部(75b)は、図４及び図５に示すように、ヘッド部(71)の周縁部から内方側に延設することができる。有底溝部(75b)の幅は、予備発泡粒子(82)の粒径が２ｍｍである場合、１．２ｍｍ以下に設定することが望ましい。

図５の例では、エジェクトピン(70)のヘッド部(71)には、互いに平行な有底溝部(75b)を等間隔で凹設している。

なお、本実施形態では、凹部(75)は有底であるから、エジェクトピン(70)の軸回りの回転は、特に問題にはならない。従って、実施形態１の如き回止め構造は省略できるが、次に示す変形例のように、有底溝部(75b)の回転角度位置を規定する必要がある場合には、回止め構造を設けることが望ましい。

予備発泡粒子(82)をキャビティ(60)に充填した後、蒸気室(32)から金型(20)に形成された蒸気孔(図示せず)を通じてキャビティ(60)内に蒸気が流入すると、流入した蒸気の一部は、図４中矢印(F2)で示すように有底溝部(75b)に入り込み、ヘッド部(71)を加熱する。また、成形の後、蒸気室(32)から冷気がキャビティ(60)に導入されると、同様に、冷気の一部が有底溝部(75b)に入り込み、ヘッド部(71)を冷却する。

これにより、エジェクトピン(70)は、ヘッド部(71)が金型(20)と同様に加熱又は冷却されるから、エジェクトピン(70)の接触跡における成形品の融着性や意匠性を向上することができる。

図６乃至図８は、有底溝部(75b)の変形例を示している。
図６は、有底溝部(75b)の深さを変化させた例である。たとえば、図６では、ヘッド部(71)の中央から周縁に向けて深くなるように形成している。これにより、有底溝部(75b)への蒸気や冷気の流入をより効率的に行なうことができる。

また、図７で示すヘッド部(71)では、有底溝部(75b)を、ヘッド部(71)の中心から放射状に等間隔(図７の例では４５度毎)に形成している。この構成によれば、放射状の有底溝部(75b)は、ヘッド部(71)の中心で互いに連通しており、何れの方向からも蒸気や冷気が流入するから、ヘッド部(71)の先端面(74)をより均等に加熱又は冷却することができる。

さらにまた、図８で示すヘッド部(71)では、図７の有底溝部(75b)に加えて、有底溝部(75b)どうしを連繋する環状の有底溝部(75c)を形成している。これにより、放射状の有底溝部(75b)は、ヘッド部(71)の中心で互いに連通しているだけでなく、途中でも有底溝部(75c)によって相互に連通される。従って、ヘッド部(71)の先端面(74)を、さらに均等に加熱又は冷却することができる。

＜実施形態３＞
図９は、本発明の他の実施形態に係るエジェクトピン(70)の先端の軸方向に沿う断面図であり、図１０は、ヘッド部(71)の正面図である。

本実施形態のエジェクトピン(70)では、凹部(75)は、実施形態１における貫通部(75a)と、実施形態２の図７における放射状の有底溝(75b)の両方から構成したものである。より具体的には、放射状に延びる有底溝(75b)の各々に貫通部(75a)を設けたものである。

この構成を採用することで、蒸気室(32)からの蒸気や冷気は、矢印(F1)で示すように、連通部(35)から貫通部(75a)を通してキャビティ(60)内へ流入すると共に、有底溝部(75b)内で広がる。また、矢印(F2)で示すように、キャビティ(60)内から有底溝部(75b)に蒸気や冷気が流入する。
これら相乗効果によって、極めて効率的にヘッド部(71)を加熱又は冷却することができる。

＜実施形態４＞
図１１は、本発明のさらに異なる実施形態に係るヘッド部(71)の正面図である。本実施形態では、凹部(75)は、ヘッド部(71)の周縁部から中心へ向けて切り込まれた長溝状の貫通部(75d)である。また、貫通部(75d)の背面(76)側と対向する座面(34)には、連通部(35)を形成し、貫通部(75d)と連通部(35)とを連通している。なお、固定型(30)側の連通部(35)も貫通部(75d)と同様に長溝状に形成することもできる。

この構成を採用することで、蒸気室(32)からの蒸気や冷気は、実施形態３と同様に、連通部(35)から貫通部(75d)を通してキャビティ(60)内へ流入すると共に、貫通部(75d)内で広がる。同様に、キャビティ(60)内から貫通部(75d)内に蒸気や冷気が流入する。
これら相乗効果によって、極めて効率的にヘッド部(71)を加熱又は冷却することができる。

＜実施形態５＞
図１２は、本発明のさらに異なる実施形態に係るヘッド部(71)の正面図である。本実施形態では、凹部(75)は、実施形態１における貫通部(75a)と、実施形態２の図７における放射状の有底溝(75b)の両方から構成したものであるが、実施形態３とは異なり、放射状に延びる有底溝(75b)は、貫通部(75a)とは連通していない。

本実施形態によれば、蒸気室(32)からの蒸気や冷気は、連通部(35)から貫通部(75a)を通してキャビティ(60)内に流入する。また、有底溝(75b)には、キャビティ(60)内から蒸気や冷気が流入する。これにより、効率的にヘッド部(71)を加熱又は冷却することができる。

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、凹部(75)の貫通部(75)や有底溝(75b〜d)の形状や幅、数など、さらには、エジェクトピン(70)、金型(20)、充填機(50)の構成や形状は、上記実施形態に限定されないことは勿論である。

(10) 成形装置
(20) 発泡樹脂成形金型
(30) 固定型
(34) 座面
(35) 連通部
(60) キャビティ
(70) エジェクトピン
(71) ヘッド部
(72) ロッド部
(75) 凹部
(75a) 貫通部
(75b) 有底溝部

Claims (6)

1. 発泡樹脂成形装置に用いられ、金型からキャビティ内に向けて出没させるロッド部と、
   前記ロッド部の先端に装着されるヘッド部と、を具え、
   前記ヘッド部の先端面が成形品を押し出すエジェクトピンにおいて、
   前記ヘッド部の先端面には、１又は複数の凹部が形成されている、
   ことを特徴とするエジェクトピン。
2. 前記凹部は、前記ヘッド部の先端面から背面まで貫通し、前記キャビティに充填される発泡樹脂原料の粒径よりも小径の貫通部を有する、
   請求項１に記載のエジェクトピン。
3. 前記凹部は、前記キャビティ内に充填される発泡樹脂原料の粒径よりも狭幅の有底溝部を有する、
   請求項１又は請求項２に記載のエジェクトピン。
4. 前記凹部は、前記ヘッド部の中心から放射状に形成されており、前記ヘッド部の中心から周縁に向けて深くなるよう形成される、
   請求項３に記載のエジェクトピン。
5. 前記請求項２記載のエジェクトピンと、
   前記エジェクトピンをキャビティ内に向けて出没可能に配置した金型と、
   前記金型の外周に形成され、蒸気又は冷気が供給される蒸気室と、
   を具える発泡樹脂成形装置であって、
   前記金型は、前記ヘッド部の後退位置で、前記ヘッド部の背面と対向する座面を有し、該座面には、前記ヘッド部の貫通部と対向する位置に連通部が貫通開設されており、
   前記貫通部と連通部が連通することで、前記キャビティと前記蒸気室が連通される、
   ことを特徴とする発泡樹脂成形装置。
6. 前記ロッド部は、軸回りの回転を阻止する回止め構造に連繋される、
   請求項５に記載の発泡樹脂成形装置。

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