JP3597654B2 - ブロー成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機能性部材を内装したブロー成形品を製造するためのブロー成形方法に関し、たとえば、椅子の座部および背もたれ部をブロー成形するに際して、その内側の所定位置に発熱体、温度調節用媒体の通路構成部材その他を位置決め保持するに用いて好適なブロー成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブロー成形に当って、成形品内に液体、粉体、粒状体その他の定形性を有しない物質を充填等することは従来から広く一般に一行われているも、特定の寸法および形状を有する、発熱体等の機能性部材をブロー成形と同時に、その成形品の所定位置に位置決め保持することは、未だ実用化されるに至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、押出しブロー成形をもって成形品を製造するに当り、特定の寸法および形状を有する機能性部材の厚みはもちろん、幅寸法が、押出ダイから押出される円筒状パリソンの内径より小さい場合には、その円筒状パリソンの押出成形経路内に機能性部材を位置決め配置することで、その機能性部材をパリソン内に確実に取込むことができるので、その後に続く型締めおよび成形によって機能性部材を成形品に適正に内装することは可能である。
【０００４】
しかるに、この場合には、機能性部材の幅寸法を、円筒状パリソンの内径より小さくすることが必須となるため、たとえば、機能性部材をヒータパネルその他の発熱体とし、成形品を、椅子の座部もしくは背もたれ部等の比較的大型のものとしたときには、円筒状パリソンの内径をいくら大きく形成しても、ヒータパネルの、座部もしくは背もたれ部等に対する発熱体の相対幅が小さすぎることになって、座部、背もたれ部等をその全体にわたって十分均等に加熱することができない不都合があった。
【０００５】
この発明は、以上のような問題点を有利に解決するものであり、それの目的とするところは、発熱体等の機能性部材の幅寸法を、円筒状パリソンの内径よりはるかに大ならしめてなお、その機能性部材をパリソン内へ確実に収容するとともに、成形品の所要位置に確実に位置決め保持することができるブロー成形方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のブロー成形方法は、とくに、円筒状パリソンの押出成形に伴って、そのパリソンの内径寸法より大きい幅を有する機能性部材を、湾曲姿勢、折畳み姿勢もしくは分割状態で支持する一対のエクステンションピンを、その機能性部材とともに円筒状パリソン内に入れ込み、次いで、一対のエクステンションピンを相互に離隔変位させて、円筒状パリソンを扁平形状に拡幅変形させるとともに、機能性部材をそれの初期形態に復帰させ、また、扁平筒状のパリソンの下端部をピンチするとともに、そのパリソンにプリブローを施し、さらに、プリブローを施されたパリソンに対する型締めおよび成形を行うとともに、機能性部材を成形品に一体化させるものである。
【０００７】
この成形方法では、所定の形状および寸法を有する機能性部材を、湾曲姿勢、折畳み姿勢もしくは分割状態とすることで、そこへの外接円直径をパリソンの内径より小さくするとともに、その機能性部材を、パリソン内径より小さい間隔をおいて位置する一対のエクステンションピンに支持させることで、円筒状パリソンの下降変位に基づいて、それらの機能性部材および一対のエクステンションピンをともに円滑に、かつ確実に円筒状パリソン内に入れ込むことができ、また、一対のエクステンションピンを離隔変位させて、円筒状パリソンを、所要の幅を有する扁平形状に拡幅変形させるとともに、機能性部材をそれの初期形態、いいかえれば、それが所定の機能を発揮するに十分な形態に復帰させることにより、パリソン内に、機能性部材に必要な占有空間を十分に確保することができる。
【０００８】
そしてその後は、下端部をピンチしたパリソンへのプリブロー、それに続く型締めおよび成形を順次に行い、機能性部材を適宜の時点で、所要の態様で成形材に一体化させることで、機能性部材をブロー成形品の内側に、簡単に、しかも確実に位置決め保持することができ、所定の形状および寸法を有する機能性部材は、成形品に対し、それの全体にわたって十分均等に機能を発揮することができる。
【０００９】
ところで、機能性部材の成形品への一体化は、プリブローを施されたパリソンに対する型締めに際して、成形金型をもって機能性部材の少なくとも一部分をパリソン間に狹持することによって、成形品の表側部分を裏側部分との間に、その機能性部材を局部的に挾み込むことにて行うことができる他、型締め後の成形に際して、機能性部材の少なくとも一の表面に設けた接着層を、そこに押圧接触させた成形材の温度によって、その内表面に融着させることにて行うことができ、これらのいずれによっても、機能性部材を所期した通りの位置に確実に保持することができる。
そしてこのことは、上記の両者を併用した場合に一層顕著である。
【００１０】
また、機能性部材の他の一体化方法としては、型締め後の成形に際し、成形材の表側部分と裏側部分との間に、その機能性部材を部分的もしくは全体的に挾み込む方法があり、これによれば、とくには厚さの厚い機能性部材を、最初に述べた方法の場合と同様にして、所期した通りに位置決め保持することができる。
【００１１】
なおここで、前記機能性部材は、比較的薄肉の発熱体とすること、発熱体と、それの片面に積層した断熱層との複合材とすること、または、温度調節用媒体の通路構成部材とすることがとくに有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明の一の実施形態を、ブロー成形品としての椅子の座部に、発熱体の一例としてのヒータパネルを内装する場合について示す要部略線斜視図である。
【００１３】
ここでは、成形キャビティを画成する一対の金型１ａ，１ｂの下方位置に、ガイドプレート２に設けたそれぞれの長孔２ａ，２ｂに案内されて、相互に接近および離隔する方向に相対変位可能な一対のエクステンションピン３ａ，３ｂを配設するとともに、それらのそれぞれのエクステンションピン３ａ，３ｂに、折畳み姿勢としたヒータパネル４を、ブロー成形材料と同一の材料からなるテープ４ｂを介して支持させる。この場合、両エクステンションピン３ａ，３ｂを最も近接させたときの折畳み姿勢ヒータパネル４は、両エクステンションピン３ａ，３ｂをも含めて、そこへの外接円直径が、押出ダイ５から押出される円筒状パリソン６の内径よりも小さくなる寸法を有する。
【００１４】
また、図に示すところでは、ヒータパネル４を、それの幅方向の中央部分に固定、固着等した別個の支持ピン７によってもガイドプレート２上に支持することとしており、このような支持ピン７を用いる場合は、ヒータパネル４に予め接流したリード線を、その支持ピン７に形成した中空部に通すことによって、成形品としての椅子座部の外側に導き出すことが可能となる。
【００１５】
ヒータパネル４のこのような配置状態において、押出ダイ５からパリソン６を押出形成して、その下端を次第に下降変位させると、折畳み姿勢のヒータパネル４およびエクステンションピン３ａ，３ｂのそれぞれは、パリソン５の内側へ円滑にかつ確実に入り込むことになる。そこでその後は、円筒状パリソン６の下端が、ガイドプレート２に十分に近接した時点で、パリソン６の押出形成を一時停止するとともに、両エクステンションピン３ａ，３ｂを、それぞれの長孔２ａ，２ｂに沿わせて相互に離隔変位させ、これによって、円筒状パリソン６を、所要の扁平筒状形状に拡幅変形させ、併せて、ヒータパネル４を、それの初期の形態に展張させる。
【００１６】
図２はパリソンのこのような拡幅変形状態を示す要部斜視図であり、ここでは、一対のエクステンションピン３ａ，３ｂが、円筒状パリソン６を、ヒータパネル４の展張を妨げることなく、また、展張状態のヒータパネル４を収容するに十分な幅を有する拡幅パリソン６ａに変形させるので、ヒータパネル４は、パリソン６ａ内で、それが所定の機能を発揮するに十分な機能形態、すなわち、初期形態を確保することができる。
【００１７】
その後は、ガイドプレート２の幾分上方側に配設した一対のピンチプレート８ａ，８ｂを進出変位させて拡幅パリソン６ａを挾み込んで、その拡幅パリソン６ａの下端部内面で、表面側部分と裏面側部分とを相互に融着させる。ここで、両ピンチプレート８ａ，８ｂは、それぞれのエクステンションピン３ａ，３ｂと対応する位置および支持ピン７と対応する位置のそれぞれに切欠部を有しているので、それらのピン３ａ，３ｂ，７と対応する位置以外では、拡幅パリソン６ａの表面側および裏面側のそれぞれの部分は、相互に直接的に融着されることになる。
【００１８】
次いで、拡幅パリソン６ａ内へ、それの適宜位置から若干のエアを吹込むことによって、そのパリソン６ａにプリブローを施して、図３に示すように、パリソン６ａの全体にわたる均等な伸長変形をもたらし、しかる後は、一対の金型１ａ，１ｂを型締めするとともに、金型１ａ，１ｂ間に挾まれたパリソン部分内へこれも適宜位置からエアを吹込んで、そのパリソン部分を金型内面に密着させることで、成形キャビティに正確に倣った形状に成形を施し、そこで、その成形部分を冷却して硬化させることで、椅子の座部についての一連のブロー成形作業を終了し、その座部内の所要位置にヒータパネル４が内装されてそれに一体化されることになる。
【００１９】
なおこのような型締めおよび成形工程において、ヒータパネル４の支持ピン７が、成形品である座部に一体化されることには不都合がないので、それぞれの金型１ａ，１ｂは、その支持ピン７の、成形キャビティ内への進入を許容する、図示しない溝部を有するものとし、この一方で、それぞれのエクステンションピン３ａ，３ｂは、事後的に成形品から抜取って再使用に供することが必要であるので、それらのエクステンションピン３ａ，３ｂを最も離隔させた状態の下での、金型１ａ，１ｂの型締めに当っては、両ピン３ａ，３ｂをともに金型１ａ，１ｂの幅方向外側に位置させる。
【００２０】
図４はこのことを、一方の金型１ｂの背面側から見て示す図であり、それぞれのエクステンションピン３ａ，３ｂは、型締めされた金型１ａ，１ｂの外側に位置することから、それらのピン３ａ，３ｂの、成形品からの抜取りは十分容易に行われることになる。ここで、ヒータパネル４をエクステンションピン３ａ，３ｂに支持させるべく機能する、成形品と同一材料からなるテープ４ｂは、金型間に挾み込まれて、その成形品に融着し、一体化する。
【００２１】
ところで、以上のようにして座部のブロー成形を終了した後は、金型１ａ，１ｂの型開き、それぞれのエクステンションピン３ａ，３ｂの、成形品からの抜取りのそれぞれを所要の順序にて行い、併せて、支持ピン７のガイドプレート２からの抜取りもしくは、その途中での切断を行うことで、成形製品としての座部の取出しを行う。
【００２２】
このようにして座部をブロー成形した場合において、ヒータパネル４の、座部への一体化をより確実なものとするためには、そのヒータパネル４の少なくとも一部分、図５に平面図で示すところでは、ヒータパネル４の周辺部分の三個所の部分Ａ，Ｂ，Ｃを、対をなす金型１ａ，１ｂの型締め工程で、拡幅パリソン６ａとともに、それらの金型間に挾み込み、この結果として、それらの部分Ａ，Ｂ，Ｃをパリソン間に挾持する。
【００２３】
図６（ａ）は、このようにして成形した座部１１の底面を示す図であり、図に斜線を施して示す部分がとくに大きく窪み、図６（ｂ）に縦断面図で示すように、その座部１１の表面側部分１１ａとの間にヒータパネル４を強固に挾み込んで、ヒータパネル４を位置決め保持することができる。
【００２４】
図７は、ヒータパネル４の、パリソン６ａへの挾み込み部分の他の形態を示す図６と同様の図であり、これによってもまた、ヒータパネル４を、座部１１の内側に、十分強固に位置決め保持することができる。
【００２５】
またここで、ヒータパネル４の座部１１への一体化は、金型１ａ，１ｂの型締め後における吹込み成形に際し、ヒータパネル４の、たとえば一表面に設けた接着層を、冷却前の成形部分の温度に基づいて、その内表面に融着させることによっても行うことができ、これによれば、図８に縦断面図で示すように、ヒータパネル４と、座部表面側部分１１ａとの間を接着層１２によって十分に埋め込んで、それらの間から、断熱層として機能する空隙部を有効に除去することができるので、ヒータパネル４の位置決め保持に加えて、そのヒータパネル４から座部表面への熱伝達効率を高めることもできる。
【００２６】
従って、ヒータパネル４を、接着層１２によって座部１１の表面側部分１１ａに融着させることと併せて、先に述べたように、パリソン間に挾持もした場合には、ヒータパネル４の一層強固な位置決め保持を実現するとともに、座部表面の加熱効率を十分に高めることができる。
【００２７】
そしてさらに、ヒータパネル４の座部１１への他の一体化方法としては、そのヒータパネル４を直接的に、または、図９に縦断面図で示すように、ヒータパネル４を、それの裏面側に積層した断熱層１３とともに、座部の表面側部分１１ａと裏面側部分１１ｂとの間に挾み込む方法があり、このことによってもまた、ヒータパネル４を、座部１１内の所期した通りの位置に強固に位置決め保持することができる。なおここで、ヒータパネル４を、図９に示すように断熱層１３に積層した場合には、ヒータパネル４から座部１１の裏面側への熱伝達を有効に阻止して座部表面の加熱効率を高め得る利点がある。
【００２８】
以上、椅子の座部１１をブロー成形するに当って、ヒータパネル４を、それの折畳み形態として円筒状パリソン６内へ入れ込むとともに、そのヒータパネル４を座部１１の内側でそれに一体化するそれぞれの場合について説明したが、ヒータパネル４は、図１０に示すようなそれの湾曲姿勢で円筒状パリソン内へ入れこむこともでき、また、上記ヒータパネル４に代えて、図１１（ａ）に示すような温度調節用媒体の通路構成部材１４を、図１１（ｂ）に示すように座部１１に内装することもでき、この場合には、流体供給口１４ａから供給された熱媒もしくは冷媒を、通路構成部材１４にて画成される流路１４ｂに流動させることで、座部１１の表面側部分１１ａを有効に加熱もしくは冷却することができ、また、通路構成部材それ自体を断熱性材料にて構成した場合には、座部１１の背面側への熱損失を有効に阻止することができる。
【００２９】
ここで、通路構成部材１４の、座部１１への一体化は、図９について述べたように、一対の金型１ａ，１ｂの型締めの終了後の吹込み成形に当って、座部の表面側部分１１ａと裏面側部分１１ｂとの間にその通路構成部材１４を挾み込むことによって行うことができる。
【００３０】
ところで、ここでいう通路構成部材１４のように比較的厚さの厚い機能性部材の、押出ダイ５にて形成された円筒状パリソン６内への入れ込みは、その通路構成部材１４を、たとえば図１２（ａ）に示すように、幅方向の中央部と、流路１４ｂを区画するそれぞれの隔壁１４ｃの幅方向外側位置とのそれぞれに設けた前後方向分割面をもって幅方向に四分割するとともに、それの前端壁の中央部分１４ｄを底面部分から分割し、前記前後方向分割面を隔てて隣接する部分の相互をヒンジテープ１４ｅによって連結した状態の下で、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、それぞれの隔壁１４ｃを幅方向外側に倒し込むとともに、前端壁中央部分１４ｄを外側へ山形に突出させることによって、全体幅の十分なる縮小をもたらすことにて行うことができる。
【００３１】
なお、このように折畳んだ通路構成部材１４の、パリソン内での初期形態への復帰は、前述したと同様に、通路構成部材１４を、テープ４ｂを介して支持する両エクステンションピン３ａ，３ｂの相互の離隔変位によって、円滑にかつ確実に行われる。
【００３２】
またここで、通路構成部材、断熱材等として機能させることができる比較的肉厚の機能性部材が、板状その他の単純な初期形態を有する場合には、それを所要の複数部材に分割するとともに、それらの相互をヒンジテープ１４ｅによって相互連結した状態で、それぞれの分割部分を、図１３（ａ），（ｂ）に例示するように、適宜の折曲げ形状に相対変位させることによって、幅寸法を所要に応じて低減させることができる。
【００３３】
以上図面に示すところに基づいてこの発明の実施の形態を説明したが、三個以上の成形金型を一組として所要の成形キャビティを画成することもでき、また、椅子の背もたれ部に同様の機能性部材を内装する場合にも上述したところと同様にして成形し得ることはもちろんである。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、押出ダイにて押出形成された円筒状パリソン内へ、それの内径寸法よりも大きい幅を有する機能性部材を、エクステンションピンによるそれの支持に基づいて、円滑かつ確実に、しかも正確に入れ込むことができるとともに、その機能性部材を、エクステンションピンの離隔変位によって、それが所定の機能を十分に発揮する初期形状にこれも確実に復帰させることができ、さらに、その機能性部材を成形品の所要に位置に、挾み込み、融着等によって一体化することで、それの成形品内での位置決め保持を、高い信頼性の下で強固に行うことができ、機能性部材は、成形品の全体にわたって十分均等にその機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施形態を示す要部略線斜視図である。
【図２】機能性部材の初期形態への復帰状態を示す要部斜視図である。
【図３】拡幅パリソンに対するプリブロー状態を示す略線斜視図である。
【図４】金型の型締状態を示す背面図である。
【図５】ヒータパネルの挾持個所を例示する平面図である。
【図６】ヒータパネルの、座部への一体化状態を示す平面図である。
【図７】ヒータパネルの、座部への他の一体化状態を示す平面図である。
【図８】ヒータパネルの、座部への他の一体化形態を示す縦断面図である。
【図９】ヒータパネルの、座部へのさらに他の一体化形態を示す縦断面図である。
【図１０】ヒータパネルの、湾曲姿勢での支持状態を示す斜視図である。
【図１１】他の種類の機能性部材および、それの座部への一体化状態を示す縦断面図である。
【図１２】通路構成部材の分割状態および、それの折畳み状態を示す図である。
【図１３】厚肉単純機能性部材の幅低減例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 金型
２ ガイドプレート
２ａ，２ｂ 長孔
３ａ，３ｂ エクステンションピン
４ ヒータパネル
５ 押出ダイ
６ 円筒状パリソン
６ａ 拡幅パリソン
７ 支持ピン
８ａ，８ｂ ピンチプレート
１１ 座部
１２ 接着層
１３ 断熱層
１４ 通路構成部材
１４ａ 流体供給口
１４ｂ 流路
Ａ，Ｂ，Ｃ 部分

Claims (7)

1. 機能性部材を内装したブロー成形品を製造するに当り、
   機能性部材の幅寸法より小さい内径の円筒状パリソンの押出成形に伴って、機能性部材を、湾曲姿勢、折畳み姿勢もしくは分割状態で支持する一対のエクステションピンを、その機能性部材とともに円筒状パリソン内に入れ込む工程と、
   一対のエクステンションピンを相互に離隔変位させて、円筒状パリソンを扁平筒状に拡幅変形させるとともに、機能性部材をそれの初期形態に復帰させる工程と、
   扁平筒状のパリソンの下端部をピンチするとともに、そのパリソンにプリブローを施す工程と、
   プリブローを施されたパリソンに対する型締めおよび成形を行うとともに、機能性部材を成形品に一体化させる工程とからなるブロー成形方法。
2. 機能性部材の成形品への一体化を、プリブローを施されたパリソンに対する型締めに際して、その機能性部材の少なくとも一部分をパリソン間に挾持することにより行う請求項１記載のブロー成形方法。
3. 機能性部材の成形品への一体化を、型締め後の成形に際し、機能性部材の表面に設けた接着層を、成形材の内表面に融着させることにより行う請求項１もしくは２記載のブロー成形方法。
4. 機能性部材の成形品への一体化を、型締め後の成形に際し、成形材の表側部分と裏側部分との間に機能性部材を挾み込むことにより行う請求項１記載のブロー成形方法。
5. 前記機能性部材を発熱体としてなる請求項１〜４のいずれかに記載のブロー成形方法。
6. 前記機能性部材を、発熱体と、それの片面に積層した断熱層との複合材としてなる請求項１〜４のいずれかに記載のブロー成形方法。
7. 前記機能性部材を、温度調節用媒体の通路構成部材としてなる請求項１〜４のいずれかに記載のブロー成形方法。

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