以下の説明は、提示された主題の異なる特徴を実現するための多くの異なる具体的実施形態又は例を提供する。本発明を単純化するため、構成要素及び配置の具体的実施例を以下に説明する。当然、これらは単なる例であり、限定するものではない。例えば以下に第2の特徴上又は上方に第1の特徴を形成という描写は、直接的に接触する第1特徴と第2特徴を形成する実施形態を含むことができ、又は第1特徴と第2特徴との間に他の特徴を形成する実施形態を含んでもよく、したがって、第1特徴と第2特徴が直接接触することはない。また、本発明は、様々な例において要素符号及び/英字を繰り返すことができる。この繰り返しは、単純化及び明確化を意図しており、これ自体は、説明したさまざまな具体的実施形態及び/又は構成の間の関係を表すものではない。
また、「底部」、「下方」、「下」、「上方」、「上」などのような、空間的に相対的な用語が、図に示されるような、1つの要素又は特徴部の、別の要素又は特徴部に対する関係性を説明する、説明の容易性のために、本明細書で使用される場合がある。空間的に相対的な用語は、図に示される配向に加えて、使用時又は動作時の装置の、種々の配向を包含することを意図する場合がある。装置は、他の方式で配向(90度又は他の配向で回転)されてもよく、本明細書で使用される空間的に相対的な記述語は、適宜に解釈される。
本発明の広い範囲に開示された数値範囲及びパラメーターは近似値であるが、具体的実施例に記載された数値は可能な限り正確である。ただし、数値には、個々のテスト・測定で得られた標準偏差による特定の誤差が本質的に含まれている。次に、本明細書で使用される際に、用語「約」は一般に、所定の値又は範囲の10%、5%、1%、或いは0.5%以内を意味する。若しくは、用語「約」は、当業者によって考慮される平均値の許容標準誤差を意味する。操作/動作例を除き、又は特に指定のない限り、本明細書に開示される材料の量、持続時間、温度、動作条件、量の比率などの全ての数値範囲、量、値及び比率は、いずれも全ての場合において用語「大体」、「およそ」、「約」によって修飾されていると理解されたい。したがって、特に明記しない限り、本発明及び特許請求の範囲に記載されている数値・パラメーターは、必要に応じて変更できる近似値である。少なくとも、各数値パラメーターは、報告された有効数字の数と通常の丸め手法の適用に基づいて解釈される必要がある。本明細書では、範囲は1つの端点から別の端点まで、又は2つの端点間で表現できる。特に明記しない限り、本明細書で開示されるすべての範囲には端点が含まれる。
図1は、本発明の一具体的実施形態に係る複合体の概略図である。複合体20aは、発泡構造体21と、柔軟層(flexible layer)22とを備える。いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、柔軟層22上に設けられる。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、発泡構造体21を被覆する。いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、柔軟層22と接触する。いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、柔軟層22に共形である。いくつかの実施形態において、発泡構造体21の一部は、柔軟層22から露出している。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、発泡構造体21を覆う。いくつかの実施形態において、複合体20aは、第1表面211と、第1表面211の反対側に位置する第2表面212とを有し、第2表面212が柔軟層22と接触する。
いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、成形材料を備える。いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、成形材料から成る。いくつかの実施形態において、成形材料は、ポリマー材料及び発泡剤を含む。いくつかの実施形態において、ポリマー材料としては、エチレン酢酸ビニル(EVA)、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)などが挙げられる。いくつかの実施形態において、ポリマー材料は、発泡性材料を含む。
いくつかの実施形態において、発泡剤は、ガスを放出すると共にこれにより気泡を形成する物理的又は化学的添加剤を含む。いくつかの実施形態において、発泡剤は当業者に知られている任意のタイプの物理発泡剤を含む。いくつかの実施形態において、発泡剤は、超臨界流体を含む。超臨界流体としては、二酸化炭素又は窒素、炭化水素、クロロフルオロカーボン、或いはこれらの混合物などの不活性ガスが挙げられることができる。ポリマー材料と発泡剤を混合する技術的詳細は、従来技術であるため、ここでその説明を省略する。発泡剤は、気体、液体、または超臨界流体(SCF)などの任意の流動可能な物理的状態で供給することができる。いくつかの実施形態において、発泡剤は、超臨界状態にある。
いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、0.4g/cm3以下の密度を有する。いくつかの実施形態において、発泡剤が物理発泡剤を含む場合、本発明の発泡構造体21は、0.4g/cm3以下の密度を有し得る。いくつかの実施形態において、発泡剤が物理発泡剤を含む場合、本発明の発泡構造体21は、0.1g/cm3~0.4g/cm3の範囲であり得る。
いくつかの実施形態において、発泡構造体21は、0.4g/cm3以下の密度を有する。いくつかの実施形態において、発泡剤が物理発泡剤を含む場合、発泡構造体21は、0.4g/cm3以下の密度を有し得る。いくつかの実施形態において、発泡剤が物理発泡剤を含む場合、本発明の発泡構造体21は、0.1g/cm3~0.4g/cm3の範囲であり得る。
いくつかの実施形態において、柔軟層22の厚さは、均一である。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、ポリマー材料を含む。柔軟層22のポリマー材料は、成形材料のポリマー材料と類似であっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、布材料、皮革材料、ポリマー材料などを含む非柔軟層(図示せず)に置き換えられてもよい。
図2は、本発明の一具体的実施形態に係る複合体の概略図である。いくつかの実施形態において、本発明は、図2に示す複合体20bを提供する。いくつかの実施形態において、図2を参照すると、複合体20bは、曲面23を備える。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、湾曲して曲面23を形成し、発泡構造体21は柔軟層22に共形である。いくつかの実施形態において、複合体20bは、第1表面211と、第1表面211の反対側に位置する第2表面212とを有し、第2表面212が柔軟層22と接触する。曲面23は、第2表面212に共形である。
本発明は、複合体の製造方法を開示する。上記方法には、多くの操作が含まれ、描写及び説明は操作順序を限定するものと見なされるべきではない。図3は、本発明の一具体的実施形態に係る複合体の製造方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、複合体20a、複合体20bを製造する方法は、図3に示す方法によって形成することができる。いくつかの実施形態において、図3を参照すると、複合体20a、複合体20bを製造する方法910は、以下のステップを含む。
ステップ911:柔軟層を第1型と第2型との間に配置し、そのうち、上記柔軟層の少なくとも一部は第1型及び第2型によって定義される成形キャビティ内に配置され、上記成形キャビティは上記第1型の第1キャビティと上記第2型の第2キャビティを備える。
ステップ912:上記柔軟層の少なくとも一部を上記第1型に向かって押す又は引っ張って、上記柔軟層の少なくとも一部を上記第1キャビティ内に入らせる。
ステップ913:成形材料を上記成形キャビティ内に注入して、上記成形材料を上記第1キャビティ内に配置された上記柔軟層の少なくとも一部と接触して上記複合体を形成する。
本発明は、成形材料と柔軟層とを含む複合体の製造方法を開示する。上記方法には、多くの操作が含まれ、描写及び説明は操作順序を限定するものと見なされるべきではない。図4は、本発明の一具体的実施形態に係る成形材料と柔軟層とを含む複合体の製造方法を示すフローチャートである。いくつかの実施形態において、複合体20a、複合体20bを製造する方法は、図4に示す方法によって形成することができる。いくつかの実施形態において、図4を参照すると、複合体20a、複合体20bを製造する方法920は、以下のステップを含む。
ステップ921:第1型と、上記第1型と係合されることができる第2型と、上記第1型及び上記第2型によって定義され、上記第1型の第1キャビティと上記第2型の第2キャビティとを含む成形キャビティとを備えた成形装置を用意する。
ステップ922:柔軟層を上記第1型と上記第2型との間に入れる。
ステップ923:上記第1型に上記第2型を係合し、柔軟層の少なくとも一部を上記成形キャビティ内に位置させる。
ステップ924:上記成形キャビティにガスを注入又は上記成形キャビティからガスを排出して、柔軟層の少なくとも一部を上記ガスによって上記第1型の内壁に向かって押させる又は引っ張らせる。
ステップ925:成形材料を上記成形キャビティ内に注入し、上記成形材料を上記柔軟層と接触して上記複合体を形成させ、そのうち、柔軟層の少なくとも一部は、上記成形材料と上記第1型との間に位置し、かつ、上記成形材料が発泡材料を含む。
図5~図12は、本発明の一具体的実施形態に係る複合体の製造方法の操作例を示す概略図である。図5~図12は、複合体20bの製造を例として挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、図5を参照すると、方法920は、第1型33と、上記第1型33と係合することができる第2型32と、上記第1型33及び上記第2型32によって定義され、上記第1型33の第1キャビティ331と上記第2型32の第2キャビティ321とを含むキャビティ31とを備えた成形装置30を用意するステップ921を含む。
いくつかの実施形態において、図5を参照すると、成形装置30は、上部モールドベース34と、上部モールドベース34の下方に位置する金型とを備える。いくつかの実施形態において、金型は、上部モールドベース34の下方に位置する第2型32と、第2型32に対向する第1型33とを備える。キャビティ31は、第2型32の第2キャビティ321と第1型33の第1キャビティ331によって定義され得る。いくつかの実施形態において、第2型32は、上型で、第1型33が下型である。
いくつかの実施形態において、第2型32と第1型33は、互いに分離されている。いくつかの実施形態において、第2型32と第1型33は、互いに係合し、かつ分離可能であり得る。いくつかの実施形態において、第2型32と第1型33は、係合させると、キャビティ31が定義される。いくつかの実施形態において、第1型33の内側壁332は、湾曲する。いくつかの実施形態において、第1型33の内側壁332は、凹曲面、凸曲面、又は凹面及び凸面の組み合わせを含む曲面である。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つの供給口35は、成形装置30に設けられる。いくつかの実施形態において、供給口35は、第2型32又は第1型33の上方に設けられ、キャビティ31、第2型32、第2キャビティ321或いは第1キャビティ331に連通される。明確かつ単純にするため、図5は、2つの供給口35を有する金型を示しているが、このような例は単に説明のためであり、実施形態を限定するものではない。1つの金型は第1キャビティ331或いは第2キャビティ321に連通される1つ又は複数の供給口35を含み得ることは、当業者が容易に理解し得るものである。
供給口35は、成形材料をキャビティ31内に収容するために用いられる。いくつかの実施形態において、成形装置30には複数の供給口35が設けられる。成形材料は、供給口35を介して成形装置30内に送り込むことができる。いくつかの実施形態において、供給口35は、異なる幅又は直径を有してもよい。いくつかの実施形態において、成形材料Mをキャビティ31内に注入し、次いで一定時間を経った後にキャビティ31内で発泡構造体21が形成される(図10)。
いくつかの実施形態において、上部モールドベース34は、開口部341を備える。各開口部341は、上部モールドベース34を通って延在する。上部モールドベース34は、ねじ、クランプ、固定治具又は固定治具の類似物を介して第2型32に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態において、上部モールドベース34の材料は、第2型32の材料と同じである。いくつかの実施形態において、上部モールドベース34の幅は、第2型32又は第1型33の幅より大きい。
いくつかの実施形態において、成形装置30は、1つ又は複数の圧力調整システム36をさらに備える。いくつかの実施形態において、内側壁332は、第1キャビティ331を定義し、接続口372は第1キャビティ331に接続される。いくつかの実施形態において、接続口371は、第2キャビティ321に接続される。いくつかの実施形態において、接続口371、372は、流体又はガスが成形装置30に出入りできるように構成される。接続口371、372の位置、形状及び数は、特に限定されず、必要性に応じて調整することができる。いくつかの実施形態において、接続口371、372は、各々穴である。
圧力調整システム36は、第1ガス導管361と、第2ガス導管362と、ガス源363と、第1バルブ364と、第2バルブ365と、圧力感知ユニット366とを含み得る。第1ガス導管361は、接続口371に結合され、第1ガス導管361の他端がガス源363に結合される。いくつかの実施形態において、ガス源363は、流体又はガスを供給するように構成され、ここで必要性に応じて適した流体又はガスを供給できる。例えば流体又はガスは、空気、不活性ガス等であり得るが、本発明はこれに限定されない。いくつかの実施形態において、第1ガス導管361の一端は、接続口372に結合される。
いくつかの実施形態において、接続口371、372は、ガスを供給又は排出するように構成される。第1バルブ364は、第1ガス導管361に設けられ、ガス源363からのガスが第1ガス導管361及び接続口371を経由してキャビティ31に入るかどうかを制御する。いくつかの実施形態において、第1バルブ364が開いており、第2バルブ365が閉じているとき、流体又はガスがキャビティ31に供給され、第1バルブ364が閉じており、第2バルブ365が開いているとき、キャビティ31内の少なくとも一部の流体又はガスが排出される。
いくつかの実施形態において、第2ガス導管362は、接続口372に接続される。第2バルブ365は、第2ガス導管362に設けられ、キャビティ31からのガスが接続口372及び第2ガス導管362を経由して排出されるかどうかを制御するように構成される。いくつかの実施形態において、第2ガス導管362は、接続口371に結合される。
いくつかの実施形態において、第2ガス導管362の一端は、キャビティ31に接続され、他端は圧力がキャビティ31内の圧力より低い空間、例えば外部環境又は負圧空間に連通される。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、第1バルブ364及び第2バルブ365は、同時に開いていない。
圧力感知ユニット366は、キャビティ31内の圧力を感知するために用いられる。圧力感知ユニット366は、圧力を感知し、キャビティ31内の圧力を感知した後に圧力情報を提供することができる限り、任意の特定のタイプに限定されない。圧力調整システム36は、圧力情報に従ってキャビティ31に出入りするガス状態をリアルタムで変化することで、キャビティ31内の圧力を調整し、製造された複合体20a、20bに必要な所定の形状及び特性を持たせる。
いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366は、キャビティ31、第1ガス導管361又は第2ガス導管362内に設けられる。いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366は、キャビティ31内に設けられ、供給口35から離れている。いくつかの実施形態において、圧力調整システム36は、複数の圧力感知ユニット366を有する。複数の圧力感知ユニット366の数及び位置は、特に限定されず、例えばキャビティ31の内側壁に間隔をあけて配置され得、及び/又は第1ガス導管361内の任意の場所、及び/又は第2ガス導管362内の任意の場所に配置されてもよいが、本発明はこれに限定されない。
いくつかの実施形態において、方法920は、図6を参照すると、柔軟層22を第1型33と第2型32との間に配置させるステップ922を含む。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、第1型33の第1キャビティ331に配置される。いくつかの実施形態において、柔軟層22が第1型33の第1キャビティ331に配置された時、柔軟層12が第1型33の少なくとも1つの位置決めユニット(図示せず)を介して第1型33と位置合わせされる。いくつかの実施形態において、ステップ922では、第1型33が第2型32から分離される。いくつかの実施形態において、上面視において、柔軟層12と第1キャビティ331との重なり部分は、第1型33と接触していない。いくつかの実施形態において、柔軟層12は、第1型33の外周縁に接触し、第1型33の外周縁により支えられる。いくつかの実施形態において、柔軟層12の一部は第1型33の外側に設けられ、上面視において、柔軟層12の第1型33の外側に設けられる部分は、第1型33と重ならない。
いくつかの実施形態において、複合体20a、20bを形成する前に、まず柔軟層22を軟化して柔靭性を高めることができる。例えば柔靭性を高めるため、赤外線によって約120℃で柔軟層22を40~45秒加熱することができる。また、例えば柔軟層22に紫外線を照射して柔靭性を高めることができる。柔靭性が高められた後、柔軟層22は、成形過程中に第1型33の内側壁332に対して容易に共形となるようにする。ステップ922では、柔軟層22はまだ内側壁332に共形でなく、柔軟層22の一部はまだ内側壁332に接触していない。
いくつかの実施形態において、柔軟層22は、ヒーターによって軟化されて柔靭性を高めた後、柔軟層22を第1型33の第1キャビティ331上に設けられる。いくつかの実施形態において、柔軟層22を第1型33の第1キャビティ331上に設けられた後、ヒーターにより柔軟層22を軟化して柔靭性を高める。いくつかの実施形態において、柔靭性が向上された柔軟層22を第1型33の第1キャビティ331上に設けられる。
いくつかの実施形態において、方法910は、図5及び図6を参照すると、柔軟層22を第1型と第2型との間に配置するステップ911を含む。そのうち、柔軟層22の少なくとも一部は第1型33及び第2型32によって定義されるキャビティ31内に配置され、さらに、キャビティ31は上記第1型33の第1キャビティ331と上記第2型32の第2キャビティ321とを備える。
いくつかの実施形態において、方法920は、図7を参照すると、第1型33と第2型32を係合させ、柔軟層22の少なくとも一部をキャビティ31内に位置させるステップ923を含む。いくつかの実施形態において、第2型32は、第1型33の上方に設けられて、第2型32の第2キャビティ321と第1型33の第1キャビティ331によってキャビティ31を定義する。いくつかの実施形態において、第2キャビティ321は、柔軟層22と第2型32との間に設けられる。柔軟層22は、キャビティ31内に設けられ、第2キャビティ321と第1キャビティ331との間に配置される。いくつかの実施形態において、第2型32と第1型33の型締により、柔軟層22の位置は、第1型33と第2型32との間に固定される。いくつかの実施形態において、ステップ923では、柔軟層22は第1型33の周縁及び第2型32の周縁と同時に接触し、第1型33と第2型32との間に挟持される。いくつかの実施形態において、第1型33と第2型32との間に挟持された柔軟層22は、わずかに移動されることができる。
いくつかの実施形態において、方法910は、図8を参照すると、柔軟層22の少なくとも一部を第1型33に向かって押す又は引っ張って、柔軟層22の少なくとも一部を第1キャビティ331内に入らせるステップ912を含む。いくつかの実施形態において、方法920は、キャビティ31にガスGを注入又はキャビティ31からガスを排出して、柔軟層22の少なくとも一部をガスGによって第1型33の内壁に向かって押させる又は引っ張らせるステップ924を含む。
いくつかの実施形態において、キャビティ31内の柔軟層22一部は、第1型33の内側壁332に共形である。いくつかの実施形態において、ガスGを第2型32からキャビティ31に注入し及び/又はガスGを、第1型33を通じて上記キャビティ31から排出して、柔軟層22の一部を第1型33の内側壁332上に付着させる。いくつかの実施形態において、キャビティ31内にある柔軟層22の一部が延伸される。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、第1型33の内側壁332を覆う。いくつかの実施形態において、柔軟層22の別の部分が第2型32と第1型33との間に設けられる。いくつかの実施形態において、柔軟層22が第1型33の内側壁332に対して共形となるようにさせるため、柔軟層22と第2型32及び第1型33に接触している時に柔軟層22の位置をわずかに移動させることができる。
いくつかの実施形態において、ガスGは、第1ガス導管361を通してキャビティ31内に注入され、かつガスGは柔軟層22を第1型33の内側壁332に向かって押す。いくつかの実施形態において、ガスGは、第1ガス導管361を通してキャビティ31内に注入され、柔軟層22が第1型33の内側壁332に接触するまで柔軟層22を押す。いくつかの実施形態において、ガスGが注入されるとき、第1バルブ364は開かれる。いくつかの実施形態において、ガスGが注入されるとき、第2バルブ365は閉じられる。
いくつかの実施形態において、第1型33の第1キャビティ331内のガスGは、第2ガス導管362を通してキャビティ31から排出され、柔軟層22を第1型33の内側壁332に向かって引っ張る。いくつかの実施形態において、ガスGは、第2ガス導管362を通してキャビティ31排出される。いくつかの実施形態において、ガスGが排出されるとき、第2バルブ365が開かれる。いくつかの実施形態において、ガスGが排出されるとき、第1バルブ364が開かれる。
いくつかの実施形態において、ガスGは、第1ガス導管361を通してキャビティ31に注入され、同時に第2ガス導管362を通してキャビティ31から排出され、柔軟層52は第1型33の内側壁332に移動される。
いくつかの実施形態において、方法910は、図9及び図10を参照すると、成形材料Mをキャビティ31内に注入して、成形材料Mを第1キャビティ331内に入れられた柔軟層22の少なくとも一部と接触して複合体20aを形成するステップ913を含む。いくつかの実施形態において、方法920は、成形材料Mをキャビティ31内に注入し、成形材料Mを柔軟層22と接触して複合体20bを形成させ、そのうち、柔軟層22の少なくとも一部は、成形材料Mと第1型33との間に位置し、成形材料Mが発泡材料を含む特徴とするステップ925を含む。いくつかの実施形態において、成形材料Mは、発泡剤を含む。
いくつかの実施形態において、図9を参照すると、ステップ913又はステップ925の前に、方法910及び方法920は、成形材料Mを成形装置30のキャビティ31に注入又は射出する前、キャビティ31に第1所定圧力を有させるステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、成形材料Mをキャビティ31に射出或いは注入する前にキャビティ31に第1所定圧力があることを感知するまで、キャビティ31に接続された圧力調整システム36を介して、ガスGをキャビティ31に注入する。いくつかの実施形態において、ガスGは、第1ガス導管361を通してキャビティ31に注入される。いくつかの実施形態において、ガスGは、必要に応じて任意の適切なガス、例えば空気であるが、本発明はこれに限定されない。いくつかの実施形態において、成形装置30が第1所定圧力を有した後、成形材料Mを射出或いは注入し始める。
いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366は、キャビティ31内の圧力が大気圧であることを感知する。いくつかの実施形態において、ガスGが第1ガス導管361を通してキャビティ31に注入されるように、第1バルブ364が開かれている。いくつかの実施形態において、供給口35が閉じたとき、ガスGは、圧力調整システム36を介してキャビティ31に注入される。いくつかの実施形態において、ガスGは、供給口35を通してキャビティ31に注入される。
いくつかの実施形態において、ガスGをキャビティ31に注入している間、キャビティ31内の圧力を感知し続ける。いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366は、キャビティ31内の圧力を感知し続け、キャビティ31に第1所定圧力があることを感知するまで、ガスGをキャビティ31に注入し、その後、圧力調整システム36の第1バルブ364及び第2バルブ365を閉じ、ガスGキャビティ31へのガスGの注入を止める。いくつかの実施形態において、第1所定圧力は大気圧より高い。いくつかの実施形態において、第1所定圧力は、大気圧より低い。いくつかの実施形態において、キャビティ31のサイズは800ccで、第1所定圧力が25kg/cm3である。いくつかの実施形態において、キャビティ31は、20リットルのガスGを含む。
いくつかの実施形態において、ステップ913又はステップ925の前に、キャビティ31は、第1所定圧力を有し、圧力調整システム36の第1バルブ364及び第2バルブ365の両方が閉じられる。
いくつかの実施形態において、図10を参照すると、成形材料Mがキャビティ31内に注入又は射出されて、成形材料Mを柔軟層22と接触させる。いくつかの実施形態において、成形材料Mがキャビティ31内で膨張し、発泡する。成形材料Mが硬化した後、発泡構造体21を形成し、柔軟層22と接触して複合体20bを形成する。いくつかの実施形態において、柔軟層22は、発泡構造体21の一部を被覆する。いくつかの実施形態において、発泡構造体21の一部は、キャビティ31内の柔軟層22の一部に接合される。いくつかの実施形態において、発泡構造体21及び柔軟層22がキャビティ31を満たす。
いくつかの実施形態において、成形材料Mを成形装置30のキャビティ31に注入又は射出する過程中で、キャビティ31内の圧力が急速に変化し、圧力感知ユニット366がキャビティ31内の圧力を連続的に感知する。いくつかの実施形態において、成形材料Mがキャビティ31内に注入又は射出され、第1所定圧力を成形材料Mに加える。
いくつかの実施形態において、成形材料Mを供給口35から成形装置30のキャビティ31内に注入又は射出することで、キャビティ31内の圧力を増加する。いくつかの実施形態において、成形装置30のキャビティ31内の圧力は、第1所定圧力を超えて上昇する。いくつかの実施形態において、成形装置30のキャビティ31内の圧力は、第1所定圧力から第2所定圧力まで上昇する。
いくつかの実施形態において、第1所定圧力を有するキャビティ31に成形材料Mを注入又は射出した後、キャビティ31内の圧力が増加するので、第2所定圧力の設定はキャビティ31が適切な圧力範囲内に保持することを確保する。いくつかの実施形態において、キャビティ31が第2所定圧力に達すると、キャビティ31へ成形材料Mの射出を止める。
いくつかの実施形態において、成形材料Mは、所定の比率のポリマー材料及び発泡剤を含む。いくつかの実施形態において、成形材料Mは、所定の重量を有する。いくつかの実施形態において、第1所定圧力を有するキャビティ31内に成形材料Mを注入又は射出する過程の継続時間は1秒未満である。いくつかの実施形態において、キャビティ31が第1所定圧力を有するので、成形材料Mの充填完了時間は0.5秒未満であり得る。射出中又は射出完了時に、圧力感知ユニット366はキャビティ31内の圧力をリアルタイムで感知し、圧力情報を提供することで、圧力調整システム36は圧力情報に従ってキャビティ31内の圧力を調整し、キャビティ31内の圧力を所定の圧力範囲内に保持できるようにさせる。いくつかの実施形態において、注入又は射出中、成形材料Mの温度は成形装置30の温度よりも高い。
いくつかの実施形態において、ステップ913又はステップ925の後、方法910及び方法920は、ガスGをキャビティ31に射出した後、キャビティ31からガスGの一部を排出するステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、方法910及び方法920は、成形材料Mをキャビティ31内で発泡させ、成形材料Mがキャビティ31内で発泡する時、1秒未満で圧力調整システム36を介してガスGの少なくとも一部をキャビティ31から排出するステップをさらに含む。ガスGの少なくとも一部が排出されるので、発泡工程後の成形材料Mから成る発泡構造体21の密度を小さくすることができる。いくつかの実施形態において、ガスGの少なくとも一部は、第1ガス導管361及び/或いは第2ガス導管362を通してキャビティ31から排出される。いくつかの実施形態において、ガスGの少なくとも一部は、成形材料Mの発泡工程中又は工程後にキャビティ31から排出される。いくつかの実施形態において、ガスGの少なくとも一部が排出されている間に、キャビティ31内の圧力が第2所定圧力から低下する。
例えばキャビティ31のサイズは、800ccで、第1所定圧力は25kg/cm3(キャビティ31内には20LガスGが含まれる)であり、ガスGが0.3秒~0.6秒内にキャビティ31から排出され、ガスGの排出速度が33L/sec~66L/secである。
いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366はキャビティ31内の圧力が第2所定圧力より大きいことを感知した時、キャビティ31内の圧力が所定の圧力範囲内にあるまで、キャビティ31内のガスGの一部が排出される。いくつかの実施形態において、所定の圧力範囲は、第1所定圧力と第2所定圧力との間にある。いくつかの実施形態において、第1バルブ364が開かれ、キャビティ31内のガスGの一部が第1ガス導管361を通して排出される。いくつかの実施形態において、第2バルブ365が開かれ、キャビティ31内のガスGの一部が第2ガス導管362を通して排出される。
いくつかの実施形態において、方法910及び方法920は、成形装置30から複合体20bを除去するステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、図11を参照すると、第1型33と第2型32を分離し、複合体20bを成形装置30から取り出す。いくつかの実施形態において、第1型33を固定し、第2型32を移動して、第1型33と第2型32を分離させる。いくつかの実施形態において、第2型32を固定し、第1型33を移動して、第1型33と第2型32を分離させる。
図12及び図13は、本発明の一具体的実施形態に係る射出成形システムの概略図である。いくつかの実施形態において、図12及び図13を参照すると、成形材料Mは、押出システム10によって製造され、かつ押出システム10が成形材料Mを直接に成形装置30に注入する。いくつかの実施形態において、押出システム10は、成形材料Mを排出通路50内に射出し、成形材料Mが排出通路50を経由して押出システム10から成形装置30に射出又は注入される。いくつかの実施形態において、射出成形システム100は、押出システム10と、排出通路50と、成形装置30とを備える。いくつかの実施形態において、押出システム10は、複数の排出通路50に対応する。明確かつ単純にするため、図12及び図13は、1つの成形装置30に対応する2つの排出通路50を示すが、この例は、例示のみを目的とし、実施形態を限定することを意図しない。
いくつかの実施形態において、押出システム10は、排出通路50に接続又は連通される。排出通路50の数は、成形材料Mの特性に応じて調整し得る。排出通路50は、互いに平行に延在し、互いに隣り合って配置される。いくつかの実施形態において、各排出通路50は、同じ量又は異なる量の成形材料Mを収容し得る。排出通路50は、同じ量又は異なる量の成形材料Mを成形装置30内に排出し得る。いくつかの実施形態において、各排出通路50は、押出システム10から注入された同じ量又は異なる量の成形材料Mを収容し得る。いくつかの実施形態において、各排出通路50は、押出システム10から注入された同じ体積又は異なる体積の成形材料Mを収容し得る。排出通路50は、同じ体積又は異なる体積の成形材料Mを成形装置30内に排出することができる。いくつかの実施形態において、各排出通路50は、同じ温度または異なる温度で動作することができる。
いくつかの実施形態において、各排出通路50は、押出システム10から離れる材料排出口51に対応する。供給口35は、材料排出口51と突き合わされるように構成され、材料排出口51は成形材料Mを供給口35内に押し出すために用いられる。いくつかの実施形態において、各材料排出口51は、同じ又は異なる幅或いは直径を有してもよく、したがって成形材料Mが各材料排出口51で同じ又は異なる流速を有してもよい。いくつかの実施形態において、各材料排出口51の幅或いは直径は、属する排出通路50に対応して調整される。いくつかの実施形態において、材料排出口51は、異なる質量又は体積の成形材料Mを押し出すことができる。
排出通路50は、同時又は個別に、移動、延在或いは後退し得る。いくつかの実施形態において、排出通路50の材料排出口51は、成形装置30内に延在し、成形装置30から後退し得る。いくつかの実施形態において、排出通路50の材料排出口51は、対応する供給口35内に延在し、対応する供給口35から後退し得る。
いくつかの実施形態において、図12を参照すると、成形材料Mをキャビティ31に注入する前、押出システム10及び排出通路50は、成形装置30から離れている。いくつかの実施形態において、押出システム10及び排出通路50は、キャビティ31の上方に移動される。いくつかの実施形態において、押出システム10及び排出通路50は、成形装置30の上方に位置決めされる。いくつかの実施形態において、排出通路50は、成形装置30の上部モールドベース34の対応する開口部341と位置合わせされる。
いくつかの実施形態において、図13を参照すると、排出通路50が対応する開口部341と位置合わせされた後、上部モールドベース34の対応する開口部341に収容されるまで、成形装置30に向かって移動される。その後材料排出口51を成形装置30の対応する供給口35に突き合わせる。いくつかの実施形態において、上部モールドベース34の開口部341は、対応する排出通路50を収容するように構成される。いくつかの実施形態において、開口部341の数は、排出通路50の数に対応する。いくつかの実施形態において、排出通路50は、成形装置30に向けて垂直に移動されて、上部モールドベース34の対応する開口部341に収容されるようにさせる。いくつかの実施形態において、各排出通路50は、少なくとも部分的に上部モールドベース34によって取り囲まれ、材料排出口51がそれぞれ対応する供給口35と突き合わされる。
材料排出口51が対応する供給口35と突き合わされた後、材料排出口51と対応する供給口35とが成形材料Mの流路を形成し、排出通路50が供給口35を介してキャビティ31と連通し、かつ成形材料Mがキャビティ31に注入される準備が整う。材料排出口51は、成形材料Mが成形装置30から漏れ出さないように、対応する供給口35と密嵌しなければならない。
いくつかの実施形態において、図14を参照すると、成形材料Mを調製するための押出システム10は、溶融ユニット120と、混合ユニット130と、発泡剤供給ユニット140と、射出ユニット150と、第1流動制御要素161と、第2流動制御要素162と、監視モジュール180とを備える。
いくつかの実施形態において、溶融ユニット120は、ポリマー材料を送るように構成される。いくつかの実施形態において、溶融ユニット120は、加圧カセット121と、第1供給通路122と、第1排出通路123と、押し部材124とを備える。いくつかの実施形態において、溶融ユニット120は、供給ホッパー125をさらに備える。
いくつかの実施形態において、第1供給通路122及び第1排出通路123は、加圧カセット121の両端にそれぞれ配置される。いくつかの実施形態において、第1供給通路122は、加圧カセット121の内部空間1211と連通し、第1排出通路123が加圧カセット121の外部空間と連通し、ここで第1供給通路122がポリマー材料を加圧カセット121の内部空間1211に送るように構成される。いくつかの実施形態において、供給ホッパー125は、第1供給通路122を経由してポリマー材料を加圧カセット121の内部空間1211に送るように構成される。
押し部材124は、ポリマー材料を第1供給通路122から第1排出通路123に送るように構成される。いくつかの実施形態において、押し部材124は、加圧カセット121の内部空間1211に内設される。いくつかの実施形態において、押し部材124は、第1供給通路122と第1排出通路123との間の加圧カセット121の内部空間1211に内設され、ポリマー材料を第1排出通路123に向けて押すために用いられる。いくつかの実施形態において、押し部材124は、加圧カセット121に対して回転可能である。いくつかの実施形態において、押し部材124の回転により、ポリマー材料を第1供給通路122から第1排出通路123に送る。いくつかの実施形態において、押し部材124は、加圧カセット121の縦軸に平行な方向に移動できない。
いくつかの実施形態において、押し部材124の長さは、加圧カセット121の長さに沿って延び、加圧カセット121の内側壁1212と押し部材124との間の最短距離D1と押し部材124の直径D2の比は約1:1500~約1:4500の範囲内で、溶融ユニット120によりポリマー材料を均一に溶融し得る。いくつかの実施形態において、加圧カセット121の内側壁1212と押し部材124との間の最短距離D1は、0.3mm以下の程度である。いくつかの実施形態において、加圧カセット121の内側壁1212と押し部材124との間の最短距離D1は、0.01~0.05mmの範囲である。
混合ユニット130は、溶融ユニット120からポリマー材料を受け取るように構成され、ポリマー材料を発泡剤と混合して、ポリマー材料と発泡剤との混合物を形成するように構成される。混合ユニット130は、中空混合ボックス131と、第2供給通路132と、第2排出通路133と、混合ローター134とを備える。いくつかの実施形態において、混合物は、成形材料Mである。いくつかの実施形態において、ポリマー材料と発泡剤との混合物が混合ユニット130によって均一に混合された後に成形材料Mを形成する。
第2供給通路132及び第2排出通路133は、中空混合ボックス131の両端にそれぞれ配置される。いくつかの実施形態において、第2供給通路132は、ポリマー材料を送るように構成される。いくつかの実施形態において、第2排出通路133は、混合物を排出するよう構成される。
混合ローター134は、ポリマー材料を発泡剤と混合して、中空混合ボックス131内で混合物を形成するように構成される。いくつかの実施形態において、混合ローター134は、中空混合ボックス131に内設される。いくつかの実施形態において、混合ローター134は、混合ボックス内の混合物を撹拌するため、第2供給通路132と第2排出通路133との間の中空混合ボックス131に内設される。混合ローター134は、回転によりポリマー材料と発泡剤を混合し、ポリマー材料と発泡剤との混合物を第2供給通路132から第2排出通路133に送る。いくつかの実施形態において、混合ローター134は、中空混合ボックス131の縦軸に平行な方向に移動できない。
いくつかの実施形態において、混合ローター134の長さは、中空混合ボックス131長さに沿って延在し、中空混合ボックス131の内側壁1311と混合ローター134との間の最短距離D3と混合ローター134の直径D4の比は約1:1500~約1:4500の範囲内で、押出システム10によって調製された混合物は一貫して均一であり得る。いくつかの実施形態において、混合物は、複数の部分に分割することができ、押出システム10によって調製された混合物の各部分の発泡剤とポリマー材料の比は実質的に一定である。いくつかの実施形態において、混合物の第1の位置内のポリマー材料と発泡剤の比は、混合物の第2の位置内のポリマー材料と発泡剤の比に実質的に等しい。いくつかの実施形態において、中空混合ボックス131の内側壁1311と混合ローター134との間の最短距離D3は、0.3mm以下の程度である。いくつかの実施形態において、中空混合ボックス131の内側壁1311と混合ローター134との間の最短距離D3は、0.01~0.09mmの範囲である。
図15は、いくつかの実施形態において、本発明の態様による押出システムの一部の拡大図である。中空混合ボックス131内で溶融ポリマー材料と発泡剤を均一に混合するため、いくつかの実施形態において、図14及び図15を参照すると、混合ローター134は、中空混合ボックス131内に回転可能に設けられた円筒形の柱状体1341と、柱状体1341の外周に設けられた環状凹溝部1342とを備える。したがって、柱状体1341が回転した時、ポリマー材料及び発泡剤が凹溝部1342によって攪拌されることで、所望の混合効果が得られる。いくつかの実施形態において、最短距離D3は、凹溝部1342と中空混合ボックス131の内側壁1311との間の最短距離である。
いくつかの実施形態において、最短距離D3が凹溝部1342と中空混合ボックス131の内側壁1311との間の最短距離である場合、最短距離D3は、0.01~0.09mmの範囲である。いくつかの実施形態において、混合ローター134の直径D4は、45~75mmの範囲である。表1は、最短距離D3、直径D4及び凹溝部1342と中空混合ボックス131の内側壁1311との間の最短距離D3と混合ローター134の直径D4との対応する比率を示している。
図16は、本発明の一具体的実施形態に係る混合物内の発泡剤量と最短距離との関係を示すグラフである。いくつかの実施形態において、図16を参照すると、最短距離D3が実質的に0.01mm未満である場合、混合物中の発泡剤の量は実質的に0.8/cm3よりも多い。いくつかの実施形態において、混合物中の発泡剤の量は0.8/cm3を大幅に超える場合、発泡後の所定量の混合物内の気泡密度は180000/cm3を大幅に超える。
図17は、本発明の一具体的実施形態に係る発泡剤とポリマー材料の比対最短距離と混合ローター直径の比の挙動を示すグラフである。いくつかの実施形態において、最短距離D3と直径D4の比は、1:1500~1:4500の範囲にある場合、発泡剤とポリマー材料の均一性が最適化される。換言すれば、混合ローター134による発泡剤とポリマー材料の混合は均質かつ均一である。いくつかの実施形態において、最短距離D3と直径D4の比は、1:1500~1:4500の間の範囲にある場合、図17を参照すると、所定量の混合物中の発泡剤とポリマー材料の比は、4:1~3:1の範囲である。いくつかの実施形態において、所定量の混合物中の発泡剤とポリマー材料の比は、約1:1である。いくつかの実施形態において、所定の混合物中の発泡剤とポリマー材料の比は、4:1~3:1の範囲である場合、発泡後、所定量の混合物中の気泡とポリマー材料の比も4:1~3:1の範囲である。いくつかの実施形態において、発泡後、所定量の混合物中の気泡とポリマー材料の比は約4:1である。
いくつかの実施形態において、溶融ユニット120は、ポリマー材料を収容するように構成され、第1圧力を有する加圧カセット121を含み、混合ユニット130は第2圧力を有する中空混合ボックス131を含む。いくつかの実施形態において、逆流を防止するため、第1圧力は、第2圧力よりも大きい。いくつかの実施形態において、第1圧力と第2圧力との間の差によって、ポリマー材料は溶融ユニット120から混合ユニット130に引き出される。いくつかの実施形態において、監視モジュール180のセンサー182は、溶融ユニット120内部の第1圧力を感知する。いくつかの実施形態において、監視モジュール180のセンサー182は、混合ユニット130内部の第2圧力を感知する。
発泡剤供給ユニット140は、混合ユニット130に接続され、発泡剤を混合ユニット130に送るよう構成される。いくつかの実施形態において、発泡剤供給ユニット140は、第1流動制御要素161と第2流動制御要素162との間に位置する。いくつかの実施形態において、発泡剤供給ユニット140は、第1流動制御要素161に近接し、第2流動制御要素162から離れるように構成される。
いくつかの実施形態において、発泡剤源(図示せず)が発泡剤供給ユニット140に接続され、当業者に知られている任意のタイプの発泡剤を供給するように構成される。いくつかの実施形態において、発泡剤は、発泡剤供給ユニット140によって混合ユニット130に導入された後、超臨界流体状態にある。
いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、溶融ユニット120を混合ユニット130の第1ポート171に接続するように構成される。第1ポート171は、ポリマー材料を溶融ユニット120から混合ユニット130に導入するように構成される。第1ポート171は、溶融ユニット120と混合ユニット130との間に位置する。いくつかの実施形態において、第1ポート171は、ポリマー材料を溶融ユニット120の加圧カセット121から混合ユニット130の中空混合ボックス131に導入するように構成される。いくつかの実施形態において、第1圧力と第2圧力との間の差により、ポリマー材料を溶融ユニット120から第1ポート171を経由して混合ユニット130に搬送及び/又はポンピングする。
いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、溶融ユニット120と混合ユニット130との間に設けられ、溶融ユニット120から混合ユニット130へのポリマー材料の流動を制御するように構成される。第1流動制御要素161は、バルブ、可動蓋などであり得る。
いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、開状態と閉状態の間で切り替わるように構成される。第1流動制御要素161の開状態は、ポリマー材料が溶融ユニット120から混合ユニット130に流れることを可能にし、かつ第1流動制御要素161の閉状態はポリマー材料が混合ユニット130から溶融ユニット120に逆流することを防止する。
いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、溶融ユニット120と混合ユニット130との間の圧力差を維持するように構成される。いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、開状態と閉状態との間で切り替えることによって、溶融ユニット120と混合ユニット130との間の圧力差を維持して、ポリマー材料が混合ユニット130の中空混合ボックス131から溶融ユニット120の加圧カセット121に逆流できないように構成される。いくつかの実施形態において、第1流動制御要素161は、第1圧力と第2圧力との間の圧力差を維持するため、第1圧力及び/又は第2圧力を調節するように構成される。いくつかの実施形態において、第1圧力が第2圧力に接近する時、第1流動制御要素161は、閉状態にある。
いくつかの実施形態において、射出ユニット150は、混合ユニット130の第2排出通路133から排出される混合物を受け取り、混合物を射出ユニット150から排出するように構成される。いくつかの実施形態において、射出ユニット150は、混合物を射出するように構成され、排出通路50が射出ユニット150に連通される。
いくつかの実施形態において、射出ユニット150は、混合物を収容するように構成された中空計量カートリッジ151を備える。中空計量カートリッジ151は、中空の内部空間1511を有し、内部空間1511が第2排出通路133に連通され、混合物を収容するように構成される。射出ユニット150は、中空計量カートリッジ151の内部空間1511に連通された連絡通路152と、中空計量カートリッジ151の内部空間1511に摺動可能に設けられ、出口154を介して混合物を中空計量カートリッジ151から排出するように構成された排出部材153とをさらに備える。
いくつかの実施形態において、監視モジュール180は、押出システム10をリアルタイムで監視するように構成される。いくつかの実施形態において、監視モジュール180は、中央処理装置181と、中央処理装置181と電気的に接続する又は通信できるセンサー182とを備える。いくつかの実施形態において、複数のセンサー182は押出システム10全体に設けられ、少なくとも1つの加工条件(例えば溶融ユニット120のポリマー材料の流速又は粘度、射出ユニット150内に蓄積された成形材料Mの量、溶融ユニット120内の第1圧力、混合ユニット130内の第2圧力、射出ユニット150内の第3圧力、第1圧力と第2圧力との間の圧力差、第2圧力と第3圧力との間の圧力差、各ユニットの温度、押し部材124及び混合ローター134の回転速度、或いは発泡剤供給ユニット140を通る発泡剤の流量及び量)を感知するように構成され、例えば押出システム10の所定位置(例えば溶融ユニット120、混合ユニット130、射出ユニット150、発泡剤供給ユニット140、第1ポート171、第2ポート172、出口154、第1流動制御要素161又は第2流動制御要素162)に設けられ得るがこれらに限定されない。例えば少なくとも1つのセンサー182は、各ユニットに設置され、対応するユニットの加工条件を感知するために用いられる。いくつかの実施形態において、センサー182は、加工条件を検出し、検出された加工条件に基づいて信号又はデータをさらなる分析のために中央処理装置181に伝送するように構成される。センサー182の数は、必要に応じて調整することができる。
いくつかの実施形態において、監視モジュール180は、センサー182によって感知された加工条件及び/又は中央処理装置181の分析に従って、押出システム10の対応する位置の加工条件を自動的に監視し、即座に調整することができる。センサー182は、加工条件を感知し、感知した後に情報を提供できる限り、特定のタイプに限定されない。中央処理装置181は、この情報に従って加工条件を変更することで、各ユニットの加工条件を調整して、製造された成形材料Mに所望の特性を持たせる。
いくつかの実施形態において、ポリマー材料及び発泡剤を含む成形材料Mの押出方法は、ポリマー材料を溶融ユニット120から混合ユニット130に送り、発泡剤を発泡剤供給ユニット140から混合ユニット130に送り、混合ユニット130内でポリマー材料と発泡剤を混合して成形材料Mを形成するステップを含む。上記方法は、成形材料を混合ユニット130から射出ユニット150に送るステップと、射出ユニット150から成形材料Mを排出するステップとをさらに含む。いくつかの実施形態において、成形材料Mは、射出ユニット150から排出通路50に入り、次いで、排出通路50から成形装置30に入る。
いくつかの実施形態において、図12及び図13を再度参照すると、射出成形システム100は、制御システム60をさらに備える。制御システム60は、押出システム10、排出通路50及び成形装置30を制御するように構成される。いくつかの実施形態において、制御システム60は、押出システム10、排出通路50及び成形装置30をリアルタイムに制御するように構成されている。いくつかの実施形態において、制御システム60は、押出システム10の監視モジュール180とリアルタイムで通信することができる。
いくつかの実施形態において、制御システム60は、中央処理装置61と、中央処理装置61と電気的に接続する又は通信できる複数のセンサー62とを備える。いくつかの実施形態において、センサー62は、射出成形システム100全体に設けられ、射出成形システム100の所定位置(例えば排出通路50及び成形装置30、材料排出口51、供給口35及びキャビティ31などの位置合わせ)に設けられて、少なくとも1つの加工条件(例えば排出通路50を通る成形材料Mの流速又は粘度、排出通路50から排出される成形材料Mの量、キャビティ31内部の圧力など)を感知するように構成される。例えば少なくとも1つのセンサー62は、材料排出口51に設置され、材料排出口51の加工条件を感知するために用いられる。いくつかの実施形態において、センサー62は、この加工条件を検出し、検出された加工条件に基づいて、信号或いはデータをさらなる分析のために中央処理装置61に伝送するように構成される。
いくつかの実施形態において、制御システム60は、排出通路50がいつ成形装置30と突き合わされるかを制御する。いくつかの実施形態において、ケーブル63は、制御システム60と押出システム10、排出通路50及び成形装置30との間に電気的に接続される。ケーブル63は、信号を成形装置30から押出システム10及び排出通路50に伝送するように構成される。
いくつかの実施形態において、制御システム60は、圧力感知ユニット366によって検出された圧力情報を処理し、かつ押出システム10の混合条件及び排出通路50の押出量とタイミングを調整するように構成される。いくつかの実施形態において、圧力感知ユニット366は、圧力情報を制御システム60に提供し、制御システム60が上記圧力情報に基づいて第1バルブ364及び第2バルブ365を調整する。いくつかの実施形態において、制御システム60は、圧力情報に基づいてキャビティ31に出入りするガスの状態をリアルタイムで調整し、排出通路50からキャビティ31へ成形材料Mを射出するタイミング及び量を調整するので、射出成形プロセスでは、射出量及び射出速度が適切又は所定の範囲内にあり、キャビティ31内の圧力が常に適切または所定の圧力範囲内にある。いくつかの実施形態において、制御システム60は、また供給口35の供給条件及びガス源363のガス供給条件を制御する。いくつかの実施形態において、制御システム60は、第1バルブ364、第2バルブ365、圧力感知ユニット366及び供給口35に電気的に接続される。
いくつかの実施形態において、射出成形システム100は、支持装置40をさらに含む。支持装置40は、排出通路50と成形装置30との接合を容易にするように構成されている。支持装置40は、射出成形システム100内の任意の適切な位置に配置し得る。
いくつかの実施形態において、支持装置40は、排出通路50を支持するように構成される。いくつかの実施形態において、支持装置40は、成形材料Mの射出中に排出通路50と成形装置30とが分離するのを防止するために用いられる。いくつかの実施形態において、制御システム60は、支持装置40をリアルタイムで制御する。
いくつかの実施形態において、支持装置40は、互いに接合するように構成された第1要素41及び第2要素42を備え、第1要素41は押出システム10又は排出通路50から突出し、第2要素42は成形装置30の各々の上に設けられるが、本発明はこれに限定されない。いくつかの実施形態において、第1要素41と第2要素42は互いに緊密に挟持し得、例えば第2要素42は第1要素41を受けるように構成される。
いくつかの実施形態において、支持装置40は、成形装置30のキャビティ31の上に配置される。いくつかの実施形態において、第1要素41は、排出通路50の上に配置され、第2要素42が成形装置30の上に配置される。いくつかの実施形態において、第2要素42は、成形装置30の上部モールドベース34上に配置される。いくつかの実施形態において、第1要素41は、押出システム10又は排出通路50の一部で、第2要素42が成形装置30の一部である。いくつかの実施形態において、第1要素41は、押出システム10の一部であり、かつ排出通路50の近傍に配置され、第2要素42が成形装置30の上部モールドベース34の上に配置される又は面する。いくつかの実施形態において、第1要素41と第2要素42は互いに接合できるので、排出通路50を成形装置30の上部モールドベース34と緊密に接合させる。
いくつかの実施形態において、成形材料Mの射出中に押出システム10と成形装置30とが分離するのを防止するため、接合された第1要素41が外力を受けることで、第2要素42に押し付ける。上記外力は、閾値以上である。キャビティ31内の圧力及び材料排出口51の直径又はその他の要因に従って上記閾値を調整し得る。
第1要素41の位置及び数は、必要に応じて調整可能であり、特に限定されない。第2要素42の位置及び数も必要に応じて調整可能であり、特に限定されない。いくつかの実施形態において、第2要素42の位置及び数は、第1要素41の位置及び数に対応する。いくつかの実施形態において、第1要素41は、排出通路50上の任意の適切な位置に配置することができ、第2要素42が成形装置30上の任意の適切な位置に配置することができる。いくつかの具体的実施形態において、第2要素42は、第2型32の上に配置される。
図18及び図19は、本発明の一具体的実施形態に係る射出成形システム100の一部の概略図である。いくつかの実施形態において、図18を参照すると、支持装置40は、ロック状態及びびアンロック状態の2つの状態のうちの1つにあってもよい。アンロック状態では、第1要素41は対応する第2要素42内に入るが第2要素42によってロックされていない。換言すれば、支持装置40がアンロック状態にある時、第1要素41は第2要素42から引き出すことができる。ロック状態では、第1要素41は対応する第2要素42に入り、第2要素42でロックされて、第1要素41が第2要素42から引き抜くことができない。図18は、ロック状態下の支持装置40を示している。支持装置40は、手動又は自動で操作及び制御することができる。支持装置40は、2つの状態の間で手動又は自動で切り替えることができる。
いくつかの実施形態において、第1要素41押出システム10に回転可能に固定される。いくつかの実施形態において、図19を参照すると、第1要素41は、長尺部411と、アーム部412とを備える。長尺部411及びアーム部412は、矢印Aによって示される方向に回転可能である。長尺部411は、押出システム10に固定され、第1方向Zに沿って第2型32に延在する。アーム部412は、長尺部411に結合され、上記第1方向Zに実質的に垂直な第2方向X又は上記第1方向Z実質的に垂直な第3方向Y上に延在する。いくつかの実施形態において、第1要素41は、逆T字形を呈する。第1要素41が第2要素42に入った後、第1要素41のアーム部412を回転させることにより、支持装置40はアンロック状態からロック状態に切り替える。いくつかの実施形態において、第1要素41のアーム部412を約90度回転させることによって、第1要素41が第2要素42にロックされる。図19は、アーム部412を約90度回転させた後、アーム部412が第2要素42にロックされることを示す。その結果、支持装置40はロック状態にあり、排出通路50と成形装置30とが緊密に接合され、これにより成形材料Mは押出システム10及び排出通路50から成形装置30に射出され始めることができる。
図20~図22は、本発明の一具体的実施形態に係る複合体の上面図である。いくつかの実施形態において、複合体20a、20bは、サドルなどであるがこれに限定されないクッションである。いくつかの実施形態において、複合体20a、20bは、自転車のサドルなどであるがこれに限定されない交通用具用のサドルである。いくつかの実施形態において、図20~図22を参照すると、複合体20a、20bは、方法910又は方法920によって形成された後、その発泡構造体21は表面に現れるテクスチャ210を有する。いくつかの実施形態において、テクスチャ210は、第1表面211に形成される。
テクスチャ210は、以下の原因により発生することができる。(1)キャビティ31内のガスGの事前注入(成形材料Mを射出する前、先にガスをキャビティ31に充填する)で、事前に注入されたガスGにより発泡構造体21の表面に形成されたテクスチャ210、(2)キャビティ31への成形材料Mの射出方法により、形成されたテクスチャ210、(3)供給口35に対応する位置Pに形成された成形材料M射出のテクスチャ210、(4)成形材料Mを射出する位置Pの数、及び/又は(5)キャビティ31の形状。いくつかの実施形態において、発泡構造体21表面に現れるテクスチャ210は、異なる波長を有する様々な光を反射することができる。
いくつかの実施形態において、図20を参照すると、第1表面211は、1つの位置Pを有する。いくつかの実施形態において、位置Pは、供給口35に対応する位置であり、発泡構造体21が成形材料Mを供給口35からキャビティ31に注入することによって形成される。テクスチャ210は、発泡構造体21の形状に合わせて位置Pから延びて分布する。いくつかの実施形態において、位置Pは、テクスチャ210の中心にある。
いくつかの実施形態において、図21を参照すると、成形材料Mを注入する位置P1及び位置P2を有する。位置P1は、位置P2に隣り合う。いくつかの実施形態において、位置P1及び位置P2は、供給口35に対応する位置で、発泡構造体21が成形材料Mを2つの供給口35からキャビティ31に注入することによって形成される。テクスチャ210は、位置P1及び位置P2から延びて分布し得る。いくつかの実施形態において、位置P1及び位置P2を中心として外側に分布してテクスチャ210を形成する。位置P1から分布するテクスチャ210は、キャビティ31の形状に適合でき、かつ位置P2から注入される成形材料Mの影響を受ける。位置P2から分布するテクスチャ210は、キャビティ31の形状に適合でき、かつ位置P1から注入される成形材料Mの影響を受ける。
いくつかの実施形態において、図22を参照すると、成形材料Mを注入する位置P1、位置P2及び位置P3がある。いくつかの実施形態において、位置P2は、位置P1と位置P3との間にある。いくつかの実施形態において、位置P1、位置P2及び位置P3は、供給口35に対応する位置であり、発泡構造体21が成形材料Mを3つの供給口35からキャビティ31に注入することによって形成される。いくつかの実施形態において、位置P1、位置P2及び位置P3は、直線状又は円弧状に並べられる。いくつかの実施形態において、位置P1、位置P2及び位置P3を中心として外側に分布してテクスチャ210を形成する。テクスチャ210は、位置P1、位置P2及び位置P3から延びて分布し得る。位置P1から分布するテクスチャ210は、キャビティ31の形状に適合でき、位置P2から注入される成形材料Mの影響を受ける。位置P2から分布するテクスチャ210は、キャビティ31の形状に適合でき、位置P1及び位置P3から注入される成形材料Mの影響を受ける。位置P3から分布するテクスチャ210は、キャビティ31の形状に適合でき、位置P2から注入される成形材料Mの影響を受ける。
上記は、いくつかの実施形態の特徴を概説しているので、当業者は本発明の様々な態様をよりよく理解することができる。当業者は、本明細書に記載された具体的実施形態と同じ目的を達成及び/又は同じ利点を達成するために、他の製造プロセス及び構造を設計或いは修飾する基礎として本発明を容易に使用できることに理解されたい。当業者はまた、この均等範囲内の構造が本発明の精神及び範囲から逸脱しないこと、及び当業者が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更、代替、及び置換できることも理解されたい。
次に、本発明の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機器、製造物、物質組成、構成要素、方法、及びステップの具体的実施形態に限定されない。本発明の開示内容から、当業者には、本発明に従って本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するかまたは実質的に同じ結果を達成できる既存の、或いは将来開発されるプロセス、機器、製造物、物質組成、構成要素、方法、又はステップを使用できることが容易に明らかになるであろう。したがって、添付される特許請求の範囲には、これらのプロセス、機器、製造物、物質組成、構成要素、方法、及びステップを含むことを意図している。