JP3642472B2 - ビーズ成形用金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用サンバイザにおけるサンバイザコア等に好適なビーズ発泡成形体を成形する際に使用するビーズ成形用金型に関するもので、特に、ビーズ発泡成形体の表面にベント孔等の痕跡が残らず、表皮材を貼着した際の見栄えが良く、また、金型のコンパクト化が図れるビーズ成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、運転席及び補助席の乗員の斜め上方には、図１２に示すように、日除け機能をもつ自動車用サンバイザ１が設置されており、この自動車用サンバイザ１は、所望の遮光面積を備えたサンバイザ本体２を回動用シャフト１ａにより回動可能に支承するとともに、この回動用シャフト１ａを取り付けたブラケット１ｂを天井側に固定してブラケット１ｂに対して回動用シャフト１ａを軸廻りに回動操作することにより、サンバイザ本体２は上下方向及び左右方向に回動可能となるように支持されている。
【０００３】
ところで、サンバイザ本体２は、サンバイザコア３の外表面をサンバイザ表皮４により被包して構成されており、特に、サンバイザコア３の使用材料として、軽量でかつ耐衝撃性に優れたビーズ発泡成形体が多用される傾向にある。
【０００４】
図１３はポリプロピレンビーズを使用材料としたサンバイザコア３の成形に使用するビーズ成形用金型５を示すもので、ビーズ成形用金型５は、相互に型開き及び型締め可能な分割金型５ａ，５ｂとから構成され、両金型５ａ，５ｂで画成されるキャビティＣ内にビーズ供給フィーダ６から発泡性ビーズ材料Ｐが充填され、充填後、金型５ａ，５ｂにスチーム供給管７からスチームが供給され、金型５ａ，５ｂに埋設されているベントピース８のスリット孔８ａを通じてキャビティＣ内に所定温度に加熱されたスチームが供給されることにより、発泡性ビーズ材料Ｐの発泡反応が誘起され、キャビティＣ形状に沿ったサンバイザコア３が成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のビーズ成形用金型５においては、分割金型５ａ，５ｂに埋設されるベントピース８の先端面と分割金型５ａ，５ｂのキャビティ側型面とが面一状に設定されているため、図１４に示すように、このビーズ成形用金型５を使用して成形したサンバイザコア３の表面には、ベントピース８のスリット孔８ａに対応するバリが凸部３ａとなって残存し、図１５に示すように、サンバイザコア３の表面にサンバイザ表皮４を貼付する際、ベントピース８の設定箇所が凸部ａとなって突出し、外観見栄えや手触り感の低下を招くという欠点があった。
【０００６】
また、ビーズ成形用金型５の構成上、各分割金型５ａ，５ｂにベントピース８の収容孔を開設し、各収容孔にベントピース８を打ち込みにより埋設固定するため、ベントピース８の設置作業が繁雑で、金型の加工工数の長期化を招くという不具合がある。更に、サンバイザコア３の湾曲面は表皮材を貼付する際、表皮材が引き伸ばされ、サンバイザコア３表面の凹凸が顕著に表面に現れるため、ベントピース８の設置箇所に制約を受け、ビーズ発泡成形時におけるスチームの供給効率を低下させる要因となっていた。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自動車用サンバイザのサンバイザコアのように、表皮材に被包されるビーズ発泡成形体を所要形状に成形できるビーズ成形用金型において、製品の外観見栄えや手触り感が良好であり、かつ、金型のコンパクト化を図ることができるビーズ成形用金型を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明は、所望形状のキャビティを形成できる相互に型開き及び型締め可能な分割金型と、キャビティ内に発泡性ビーズ材料を供給するビーズ供給フィーダと、発泡性ビーズ材料の発泡反応を行なわせるために、キャビティ内にスチームを供給するスチーム供給系を備えたビーズ成形用金型において、前記スチーム供給系は、前記分割金型における金型ブロックの接合面に設けられているとともに、このスチーム供給系は、キャビティ内に突出するスチーム供給用ノズルに多数の蒸気孔が開設されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、ビーズ成形用金型は、相互に型開き、型締め可能な分割金型から構成され、各分割金型は、外部からのスチームが供給されるチャンバーを内部に備えたチャンバーブロックをそれぞれ備えているとともに、チャンバーブロックには、キャビティ内に発泡性ビーズ材料を供給できるビーズ供給フィーダが分割金型の一方側に設けられており、チャンバーブロックを冷却する冷却系並びにキャビティ内の発泡性ビーズ材料を発泡反応させるためのスチーム供給手段が設けられている。
【００１４】
上記発泡性ビーズ材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）ビーズ材料、ポリエチレン（ＰＥ）ビーズ材料、ポリスチレン（ＰＳ）ビーズ材料等から適宜選択されて良いが、成形性、コストを考慮して、ポリプロピレン（ＰＰ）ビーズ材料が好ましい。
【００１５】
また、チャンバーブロックのキャビティ面に積層される多孔質ライナーとしては、ステンレス鋼板に孔径が２０〜１００μｍ程度の孔を複数、例えば２５ｍｍピッチ間隔等に開設した通気性材料や、焼結金属材料等が使用できる。
【００１８】
以上の構成から明らかなように、本願発明によれば、スチーム供給系は、分割金型を構成する上下の金型ブロックのパーティング面に設けられているため、ビーズ発泡成形体表面にベント孔の痕跡が残ることがない。
【００１９】
更に、金型ブロックにベント機構や通気孔を形成する必要がないため、金型ブロックの厚みを低減でき、金型ブロックのコンパクト化が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るビーズ成形用金型の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明に係るビーズ成形用金型を使用して製作したサンバイザコアを用いた自動車用サンバイザを示す正面図、図２は同自動車用サンバイザの構成を示す断面図、図３は本発明に係るビーズ成形用金型の第１実施形態の概略構成を示す説明図、図４，図５は図３に示すビーズ成形用金型を使用したビーズ発泡成形体の成形方法を示す各工程図である。
【００２２】
また、図６は本発明に係るビーズ成形用金型の第２実施形態の概略構成を示す説明図であり、図７，図８は図６に示すビーズ成形用金型を使用したビーズ発泡成形体の成形方法を示す各工程図、図９は図６に示すビーズ成形用金型に使用するスチーム供給系におけるノズル部分の構成を示す説明図、図１０はビーズ発泡成形体の端末処理を示す説明図である。更に、図１１は本発明に係るビーズ成形用金型の第３実施形態の概略構成を示す説明図である。
【００２３】
図１，図２において、自動車用サンバイザ１０は、運転席の斜め上方に設置され、日除け機能を持つサンバイザ本体１１が回動用シャフト１２により回動可能に支承されており、この回動用シャフト１２を挿通保持するブラケット１３が天井面１４に固定される。また、回動用シャフト１２の反対他端に設けた補助ノブ１５が天井面１４に取り付けたホルダ１６に係着され、サンバイザ本体１１は回動用シャフト１２と補助ノブ１５の２点により支持される。
【００２４】
更に、上記サンバイザ本体１１は、軽量でかつ適度の保形性と、衝突時乗員の頭部がぶつかった際に優れた衝撃吸収機能を備えることが望ましいことから、軽量で、耐衝撃性に優れたビーズ発泡成形体からなるサンバイザコア１１ａの外表面を塩ビシート等からなるサンバイザ表皮１１ｂにより被包して構成されている。
【００２５】
尚、ビーズ発泡成形体としては、本実施形態では２０倍発泡のＰＰビーズ発泡成形体を使用するが、発泡倍率を可変調整するか、あるいは、ポリエチレンビーズ発泡成形体に代替しても良く、また、サンバイザ表皮１１ｂとして、塩ビシートの他に、不織布裏面に塩ビシートをラミネートしたものやクロスを使用することも可能である。
【００２６】
本発明は、上記自動車用サンバイザ１０におけるサンバイザコア１１ａを成形する際に使用するビーズ成形用金型の構造に係り、サンバイザ１０の製品表面が平滑で外観見栄えに優れ、かつ手触り感も良く、しかも、サンバイザコア１１ａの表面にサンバイザ表皮１１ｂを適度なテンションをかけて貼付する際、サンバイザ表皮１１ｂの貼付作業が円滑に行なえるようにしたものである。
【００２７】
図３は、本発明に係るビーズ成形用金型の第１実施形態を示すもので、本実施形態において、ビーズ成形用金型２０は、ビーズ成形用分割金型（下型３０，上型４０として以下説明する）が型締め、型開き可能に設けられており、更に詳細に説明すると、下型３０は、下側テーブル３１の上面にチャンバー３２を有するチャンバーブロック３３が取り付けられており、このチャンバーブロック３３には、通気孔３４が所定ピッチ間隔（本実施形態では２５ｍｍピッチ間隔）で設定されており、チャンバーブロック３３のキャビティ型面に沿って通気性金属を素材とした多孔質ライナー３５が積層一体化されている。
【００２８】
この多孔質ライナー３５は、その板厚が５ｍｍ以上で所望の強度を有し、耐錆性を備えることが好ましいことから、ステンレス鋼板に孔径が２０〜１００μｍ程度の孔を複数に開設した孔開きステンレス鋼板が使用されているが、燒結金属材料等を使用することもできる。
【００２９】
一方、上型４０の構成も下型３０の構成を準用したものであり、上型４０は、図示しない昇降用シリンダに連結し、所定ストローク上下動可能な可動テーブル４１の下面にチャンバー４２を有するチャンバーブロック４３が取り付けられており、このチャンバーブロック４３に開設されている通気孔４４を通じてチャンバー４２と連通する多孔質ライナー４５がキャビティ型面に積層一体化されている。
【００３０】
更に、分割金型である上下型３０，４０間に形成されるキャビティ（図４中符号Ｃで示す）内に発泡性ビーズ材料が供給された後、発泡性ビーズ材料の発泡反応を誘起させるために、キャビティＣ内にスチームを供給するスチーム供給系５０が上下型３０，４０に配設されており、更に、上型４０には、発泡性ビーズ材料をキャビティ内に供給するためのビーズ供給フィーダ６０が設けられている。また、ビーズ発泡成形体の成形後、ビーズ発泡成形体を冷却固化するために、チャンバーブロック３３，４３の型温を成形時の１５０℃から７０〜８０℃に下げるための冷却系６１が上下型３０，４０にそれぞれ付設されている。
【００３１】
次いで、図４，図５に基づいて、上記ビーズ成形用金型２０を使用して、サンバイザコア１１ａの成形方法について説明すると、まず、上型４０が図示しない昇降用シリンダの駆動により、下死点まで下降して、上下型３０，４０が型締めされ、その後、図４に示すように、ビーズ供給フィーダ６０を通じて、発泡性ＰＰビーズ材料ＰをキャビティＣ内に充填する。そして、このとき、スチーム供給系５０を通じて上下型３０，４０の各チャンバー３２，４２内にスチームが注入され、更に、各チャンバー３２，４２内のスチームは、通気孔３４，４４を通じて多孔質ライナー３５，４５からキャビティＣ内に供給され、発泡性ＰＰビーズ材料Ｐの発泡反応が誘起される。
【００３２】
そして、図５に示すように、発泡性ＰＰビーズ材料Ｐの発泡反応により、キャビティＣ内に発泡性ＰＰビーズ材料Ｐが充填された後、スチーム供給系５０が停止し、冷却系６１が駆動して、チャンバーブロック３３，４３の型温を７０〜８０℃まで低下させて、サンバイザコア１１ａの成形を完了する。
【００３３】
このように、図３に示すビーズ成形用金型２０を使用してサンバイザコア１１ａを成形すれば、製品表面を形成するチャンバーブロック３３，４３の型面には、多孔質ライナー３５，４５が配置されているため、従来のようにベントピースのベント孔が痕跡として残ることがなく、多孔質ライナー３５，４５の通気孔が非常に微細であることから、バリの発生がない優れた平滑面を有するサンバイザコア１１ａの成形が完了する。また、多孔質ライナー３５，４５は、均一な温度に保たれているため、成形ムラを防止できるという付随的な利点がある。
【００３４】
更に、サンバイザコア１１ａの成形性に優れるという作用効果に加えて、ビーズ成形用金型２０の構造についても、従来のベントピースを打ち込み固定する作業に比べ、多孔質ライナー３５，４５をチャンバーブロック３３，４３の型面に一体化するだけであり、金型加工の簡素化も図ることができる。
【００３５】
次に、図６は本発明の第２実施形態に使用するビーズ成形用金型２００の構成を示すもので、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
この第２実施形態においては、多孔質ライナー３５，４５を廃止するとともに、スチーム供給系５０を変更した。すなわち、第２実施形態におけるビーズ成形用金型２００において、下型３０は、下側テーブル３１の上面に金型ブロック３６が取り付けられており、これと対応するように、上型４０は可動テーブル４１の下面に金型ブロック４６が取り付けられている。そして、上下の金型ブロック３６，４６のパーティング面にスチーム供給系５１が設けられている。
【００３７】
上記スチーム供給系５１は、下型３０における金型ブロック３６の上面にスチーム供給用ノズル５２が取り付けられており、このスチーム供給用ノズル５２と接続するスチーム供給管５３並びに開閉バルブ５４が設けられている。そして、本実施形態においては、このスチーム供給用ノズル５２の先端部分がキャビティＣ内に入り込み、この部位に蒸気孔５５が多数開設されている（図９参照）。
【００３８】
従って、図７に示すように、上下型３０，４０を型締めした後、ビーズ供給フィーダ６０を通じて発泡性ＰＰビーズ材料ＰをキャビティＣ内に供給するとともに、スチーム供給系５１における開閉バルブ５４を開放操作し、スチーム供給用ノズル５２の蒸気孔５５を通じてキャビティＣ内にスチームを供給して、発泡性ＰＰビーズ材料Ｐの発泡反応を誘起させる。
【００３９】
次いで、スチーム供給系５１が停止して、上下型３０，４０における金型ブロック３６，４６が冷却系６１により冷却されて、図８に示すように、サンバイザコア１１ａの成形が完了する。
【００４０】
そして、特に、第２実施形態におけるビーズ成形用金型２００を使用した場合には、図１０（ａ）に示すように、スチーム供給系５１におけるスチーム供給用ノズル５２の先端部分により、サンバイザコア１１ａにはＶ溝１１ｃが形成されるが、このＶ溝１１ｃは表面形状の反発力により、図１０（ｂ）に示すように、Ｖ溝１１ｃが塞がり、図１０（ｃ）に示すように、サンバイザ表皮１１ｂにより被包するという構成であるため、スチーム供給用ノズル５２における蒸気孔５５の痕跡はサンバイザ１０の製品表面に影響を与えない。よって、図９に示す蒸気孔５５の孔径を大きく設定して、スチームの供給効率を高めることができる。
【００４１】
そして、図６に示す発泡性ビーズ成形用金型２００を使用すれば、スチームを供給するスチーム供給系５１を上下の金型ブロック３６，４６のパーティング面に設けることにより、製品表面にベント部分が配設されず、平滑な製品表面が形成されるとともに、特に、上下型３０，４０にチャンバーを設ける必要がないため、上下型３０，４０の金型構造を簡素化でき、成形金型のコンパクト化に貢献できる。
【００４２】
次いで、図１１は、図６に示すビーズ成形用金型２００の変形態様を示すもので、このビーズ成形用金型２０１におけるスチーム供給系５１は、上下の金型ブロック３６，４６のパーティング面にスチーム供給用ノズル５２を配設するという点では図６に示す実施形態と同一であるが、この実施形態では、スチーム供給用ノズル５２と連通するスチーム配管５６は下型の金型ブロック３６内のチャンバー５７と繋がっており、このチャンバー５７と接続する外部配管５８、開閉バルブ５９が設けられている。
【００４３】
そして、このビーズ成形用金型２０１を使用した場合においては、製品表面にベント孔等の痕跡が残らず、製品面を円滑に成形できるという利点を備える一方、下型３０の構造としてチャンバーブロック３３を使用するため、上型４０の型構造を簡素化できるものの、下型３０はチャンバースペースを必要とする。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るビーズ成形用金型は、分割金型のパーティング面にスチーム供給系を設置するというビーズ成形用金型を使用するというものであり、ビーズ発泡成形体の製品表面にベント孔の痕跡が残らず、ビーズ発泡成形体の表面は平滑感を強調でき、ビーズ発泡成形体表面を表皮材により被包して構成した製品は、美麗な外観意匠性を確保できるという効果を有する。
【００４５】
更に、従来のようにベントピース設置箇所と非設置箇所との間の加熱ムラがなく、キャビティの型面に沿って発泡性ビーズ材料に均一な加熱が施せるため、ビーズ発泡成形体表面に加熱ムラが原因となる成形ムラが生じることがなく、ビーズ発泡成形体の表面を表皮材により被包して構成した製品は美麗な外観意匠性が確保できるという効果を有する。
【００４６】
加えて、従来の金型構造では、複数のベントピースをチャンバーブロックに配設するという複雑な作業を必要としたが、本発明では、上下の金型ブロックのパーティング面にスチーム供給系を配設するという構成であるため、金型の加工工数を大幅に簡素化でき、特に、チャンバーブロックを廃止する構成では、金型の加工工数をより簡素化できるとともに、金型のコンパクト化を図ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るビーズ成形用金型を使用して製作したサンバイザコアを用いた自動車用サンバイザを示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】本発明に係るビーズ成形用金型の第１実施形態の構成を示す概要図である。
【図４】図３に示すビーズ成形用金型を使用するビーズ発泡成形体の成形方法におけるビーズ材料の供給工程を示す説明図である。
【図５】図３に示すビーズ成形用金型を使用するビーズ発泡成形体の成形方法におけるビーズ材料の発泡成形工程を示す説明図である。
【図６】本発明に係るビーズ成形用金型の第２実施形態の構成を示す概要図である。
【図７】図６に示すビーズ成形用金型を使用するビーズ発泡成形体の成形方法におけるビーズ材料の供給工程を示す説明図である。
【図８】図６に示すビーズ成形用金型を使用するビーズ発泡成形体の成形方法におけるビーズ材料の成形工程を示す説明図である。
【図９】図６に示すビーズ成形用金型におけるスチーム供給用ノズルを示す説明図である。
【図１０】図６に示すビーズ成形用金型を使用して成形したサンバイザコアの端末処理工程を示す説明図である。
【図１１】本発明に係るビーズ成形用金型の第３実施形態の構成を示す概要図である。
【図１２】従来の自動車用サンバイザを示す一部破断正面図である。
【図１３】従来のサンバイザコアの成形に使用するビーズ成形用金型の構成を示す概要図である。
【図１４】図１３に示す従来のビーズ成形用金型を使用して成形したサンバイザコアを示す部分断面図である。
【図１５】従来のサンバイザコアにおけるサンバイザ表皮の貼付作業を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用サンバイザ
１１ サンバイザ本体
１１ａ サンバイザコア（ビーズ発泡成形体）
１１ｂ サンバイザ表皮
１１ｃ Ｖ溝
２０，２００，２０１ ビーズ成形用金型
３０ 下型
３１ 下側テーブル
３２，４２ チャンバー
３３，４３ チャンバーブロック
３４，４４ 通気孔
３５，４５ 多孔質ライナー
３６，４６ 金型ブロック
４０ 上型
４１ 可動テーブル
５０，５１ スチーム供給系
５２ スチーム供給用ノズル
５３ スチーム管
５４ 開閉バルブ
５５ 蒸気孔
６０ ビーズ供給フィーダ
６１ 冷却系
Ｐ 発泡性ＰＰビーズ材料
Ｃ キャビティ

Claims (1)

1. 所望形状のキャビティ（Ｃ）を形成できる相互に型開き及び型締め可能な分割金型（３０，４０）と、キャビティ（Ｃ）内に発泡性ビーズ材料（Ｐ）を供給するビーズ供給フィーダ（６０）と、発泡性ビーズ材料（Ｐ）の発泡反応を行なわせるために、キャビティ（Ｃ）内にスチームを供給するスチーム供給系（５１）を備えたビーズ成形用金型において、
   前記スチーム供給系（５１）は、前記分割金型（３０，４０）における金型ブロック（３６，４６）の接合面に設けられているとともに、このスチーム供給系（５１）は、キャビティ（Ｃ）内に突出するスチーム供給用ノズル（５２）に多数の蒸気孔（５５）が開設されていることを特徴とするビーズ成形用金型。

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