JP4278109B2 - 発泡樹脂成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、上型および下型間に発泡性樹脂原液を充填するためのキャビティを形成する発泡樹脂成形金型に関する。

従来から、自動車のエンジンルームと車室との間には、ダッシュパネルサイレンサやカウルサイドサイレンサが設置され、フロアにはアスファルトシートなどとともにフロアサイレンサが敷設されている。これらの各サイレンサは、エンジンの騒音、タイヤから車体に伝わる路面からの振動騒音、風圧による騒音等が車室内に入り込むのを防止するように機能する。

ところで、これら各種のサイレンサは、遮音効果の大きいポリウレタン等の発泡樹脂成形品によって作られており、この発泡樹脂成形品は、発泡樹脂成形金型を用いて成形される。この発泡樹脂成形金型は、発泡性樹脂原液を充填するためのキャビティを形成する上型および下型からなる。そして、型締めした後、このキャビティに発泡性樹脂原液を注入し、その発泡性樹脂原液をキャビティ内で発泡させ、かつ硬化させることで、発泡樹脂成形品が成形される。
また、これらの上型と下型の合わせ目には、発泡性樹脂原液のキャビティからの漏れを防ぐために、シール部材が介在されることがある（例えば、特許文献１参照）。

このシール部材は、ゴムを含む弾性部材から構成されており、上室または下室の前記キャビティを囲む形状の溝に嵌め込まれている。従って、上型と下型とを型締めした場合には、シール部材が上型または下型の合わせ面間で圧縮されて変形することにより、その合わせ面間における発泡性樹脂原液のシール効果が得られる。

前記上型および下型の合わせ面間に前記発泡性樹脂原液が侵入するのを防ぐための別の方法として、アルミ鋳物である上型および下型の各合わせ面に、ＮＣ加工機を用いてエンドミル加工を施すことによって、前記各合わせ面を平坦に研磨仕上げし、各合わせ面を密接可能にする方法がある。
実開昭５９‐１９２３１７号号公報

しかしながら、上型と下型の合わせ面間にゴム製のシール部材を介在させた前記従来の発泡樹脂成形金型では、前記シール部材が成形時の高熱を直接受けることによって変質、変形し、成形加工を繰り返すことによって前記シールの効果が失われていき、遂にはキャビティ内の発泡性樹脂原液が前記合わせ面間に漏れ出てしまう。この結果、その漏れによって発泡樹脂成形品の表面にできたバリを除去するために、トリムや切削の作業が必要になる。また、この作業のために時間と労力を費やし、仕上げ加工面を必ずしも十分に平滑化できないという不都合があった。

また、上型と下型との合わせ面にＮＣ加工機による平坦加工を施す方法でも、完全な平坦仕上げをすることが困難であった。

本発明は、前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、発泡性樹脂原液が上型と下型との合わせ面部から漏れ出るのを確実に防止することができ、これにより従来のようなバリ取りのための労力や時間を省いて、発泡樹脂成形品の生産効率を上げることができるとともに、上型および下型間におけるキャビティサイズの変更と、これによる発泡成形品のサイズ変更にも容易に対応できる発泡樹脂成形金型を得ることを目的とする。

前記目的達成のために、本発明にかかる発泡樹脂成形金型は、上型および下型間に発泡性樹脂原液を充填するためのキャビティを形成する発泡樹脂成形金型であって、前記上型および下型間には、前記キャビティの一部を構成するとともに、該キャビティ外への発泡性樹脂原液の漏れを防止するシール駒部材が介在され、該シール駒部材は、前記キャビティに臨む側に前記上型または下型に対し相互に摺接可能なテーパ面を持つことを特徴とする。

この構成により、シール駒部材がキャビティの一部を構成するように上型および下型間に介在され、シール駒部材と上型および下型の各テーパ面部における密接によって、キャビティ内の発泡性樹脂原液が、これらの上型および下型の合わせ面間から漏れ出ることを確実に防止できる。この結果、成形時における発泡性樹脂原液の利用効率が高まるとともに、成形品の表面にバリが発生するのを防止でき、従って、従来のようなバリの除去作業を省くことができ、発泡樹脂成形品の生産効率を高めることができる。

また、本発明にかかる発泡樹脂成形金型は、前記上型または下型に、前記テーパ面を持つ前記シール駒部材がそのテーパ面方向に摺接可能に取り付けられていることを特徴とする。
この構成により、シール駒部材をキャビティサイズの僅かな変化にも対応可能にして、所期のシール効果を得ることができる。

また、本発明にかかる発泡樹脂成形金型は、前記シール駒部材が、上型および下型と同一の金属材料により構成されていることを特徴とする。
この構成により、上型または下型とシール駒部材とのテーパ面の合わせ面が変形することがないように、常に一定の圧力でこれらを剛接合することができ、従って、発泡性樹脂原液のシール効果を長期に亘って確実かつ安定的に維持することができる。

また、本発明にかかる発泡樹脂成形金型は、前記シール駒部材が、前記キャビティを囲むように分割形成されていることを特徴とする。
この構成により、シール駒単位で発泡性樹脂原液のシール性を確保することができる。

本発明によれば、発泡性樹脂原液が上型と下型との合わせ面間から漏れ出るのを確実に防止し、これにより従来のような硬化後における発泡樹脂のバリの発生およびこのバリの除去作業をなくして、発泡樹脂成形品の生産効率を上げるとともに、シール駒部材の上型または下型に対するテーパ面での摺接によって、シール駒部の調整のみでシール性を確保することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態による発泡樹脂成形金型は、発泡性樹脂原液が充填されるキャビティを形成する上型および下型を持つ。これらの上型および下型間には、前記キャビティの一部を構成するとともに、このキャビティ外への発泡性樹脂原液の漏れを防止するシール駒部材が介在され、該シール駒部が、前記キャビティに臨む側に前記上型または下型に対し相互に摺接可能なテーパ面を持つように構成されている。

前記発泡樹脂成形金型は、例えば次の手順で製作される。まず、生産性を考慮した型仕様を検討し、その仕様データを基にモデリング、３Ｄ設計、ＣＬ計算をＣＡＤ／ＣＡＭマシンを用いて実施し、その３Ｄ計算データを基にマシニングセンタにより高精度の鋳造用フルモールドを製作する。
ここで、この鋳造用フルモールドを基にピンホールの少ない高強度で切削性に優れたアルミ鋳造を行い、続いてマシニングセンタによるマシニング加工を行う。この後、表面仕上げ、プレートやブラケットなどの部品の取り付けを行い、最後に３次元測定器により数値測定を行って、出荷される。

次に、前記発泡樹脂成形金型の詳細を具体的に説明する。
図１は、本発明の実施形態による発泡性樹脂成形金型Ａの一部を示す断面図である。この発泡樹脂成形金型Ａは、上型１と、下型２と、シール駒部材３とを備える。上型１および下型２は、例えば車室内に設置されるフロアサイレンサを成形するためのものであり、アルミ鋳物等の金属材料によって作られている。
上型１は、下型２周辺に対向する平面部４と、この平面部４に対し下方へ突出するように連続するテーパ面部５と、このテーパ面部５に連続するキャビティ形成面部６と、を有する。

一方、下型２は、上型１の平面部４に対向する平面部７と、この平面部７に連続するシール駒収納凹部８と、このシール駒収納凹部８に連続するキャビティ形成部９とを有する。シール駒収納凹部８は、平面部７に対し連続する、ここでは平面部７に対し略垂直面となるガイド壁面部８ａと、このガイド壁面部８ａに連続し、平面部７に対し略並行面となる底面部８ｂと、この底面部８ｂに連続し、前記ガイド壁面部８ａに対し平行となるガイド壁面部８ｃとを有する。
これらのガイド壁面部８ａ、底面部８ｂおよびガイド壁面部８ｃを構成するシール駒収納凹部８は、後述のキャビティを囲むように、例えばリング状に配置されている。

前記シール駒部材３は、全体として例えばリング状（無端状）をなし、ガイド側面部３ａと、底面部３ｂと、ガイド側面部３ｃと、平面部３ｄと、テーパ面部３ｅと、を有する断面形状をなす。このシール駒部材３は、上型１および下型２と同じようにアルミ材から構成されている。
ガイド側面部３ａは、上面部３ｄに対し略垂直な面を有し、前記下型２におけるガイド壁面部８ａに密に接触可能な円滑面となっている。

また、前記底面部３ｂは、前記下型２における底面部８ｂに密接可能なサイズの円滑面となっている。ガイド側面部３ｃは、前記下型２のガイド壁面部８ｃに密接可能なサイズ、形状の円滑面になっている。この場合において、ガイド側面部３ｃとガイド壁面部８ｃとの密接部分においては、テーパ面部３ｅとキャビティ形成部９の表面とが滑らかに連続するように、必要に応じて底面部３ｂ、８ｂ間に、図２に示すようなクリアランス調整部材２０を介在する。

さらに、このシール駒部材３のうち、前記キャビティ１０に対向する側面は、前記テーパ面部３ｅとされており、これの上部が上型１に設けられた前記テーパ面部５に対し密接するような傾きの滑らかな平面となっている。
従って、上型１は、下型２に設置される前記シール駒部材３に対して、各テーパ面部３ｅ、５において密接状態で摺接可能になっている。このため、テーパ面部５の傾きの延長線上に延びるテーパ面部３ｅを持つ所定高さのシール駒部材３を用意して差し替えたり、前記クリアランス調整部材を介在したりすることで、このシール駒部材３と、前記上型１および下型２とで囲まれるキャビティ１０の厚み（高さ）方向Ｈのサイズ、つまりキャビティの容積を任意に変更することができる。

前記シール駒部材３は、上型１および下型２と同様の設計、製作仕様によって、アルミ鋳物等の金属材料により成形されており、全体として例えばリング状をなす。しかし、このリングの、いずれの部位の断面形状およびサイズも一定である必要は無く、発泡成形品の用途に応じて異なるものとすることができる。

さらに、前記シール駒部材３は、シール駒収納凹部８内に図１に示すように収納される。ここで、シール駒部材３の上面部３ｄから底面部３ｂに貫通する透孔３ｆを通して、ボルト１１が底面部８ｂに形成されたねじ孔８ｄにねじ込まれる。これによりそのシール駒部材３を下型２側に着脱可能に固定することができる。

かかる構成になる発泡樹脂成形金型Ａは、発泡樹脂成形品の形状、サイズに対応して、つまり所定形状、サイズのキャビティに対応した設計値に基づいて、前記上型１、下型２およびシール駒部材３が設計され、金型支持装置上に組み付けられる。

そして、型締め後に、前記キャビティ１０内に発泡性樹脂原液が充填され、上型１が下型２に対し接近して型締めされた後、前記発泡性樹脂原液をキャビティ１０内で発泡、硬化させる。これによって、図３に示すように、所定形状の発泡樹脂成形品Ｂが得られる。なお、図１のキャビティ１０内の発泡性樹脂原液によって得られる発泡樹脂成形品Ｂは、例えば図３に示す通りであり、図１は、この図３のＸ−Ｘ線断面図における発泡樹脂成形品の成形中の上型１および下型２の一部を示す。図３において、この発泡樹脂成形品Ｂは、車室内のフロントフロアに敷設されるフロアサイレンサであり、エンジンに変速機を介して接続されるプロペラシャフトを逃げる突起部Ｔと、この突起部Ｔの両側に略平らに延びる平担部Ｓとからなる。

シール駒部材３のガイド側面部３ｃおよび底面部３ｂは、それぞれシール駒収納凹部８のガイド壁面部８ｃおよび底面部８ｂに対しそれぞれ密接しているため、ガイド側面部３ｃとガイド壁面部８ｃとのシール性が十分に確保される。このため、これらの間からの発泡性樹脂原液の侵入（漏れ）を防止することができる。

従って、発泡樹脂成形品の表面に従来のようなバリが発生するのを回避することができる。同様にして、上型１のテーパ面部５とシール駒部材３のテーパ面部３ｅとが密接しているため、これらの間のシール性が確保される。この結果、シール駒部材３のサイズの違いによって、上型１の平面部４と下型２の平面部７との間に隙間ができても、この隙間へ発泡性樹脂原液が侵出する惧がない。

そして、各テーパ面部５、３ｅが互いに同一の角度の平面を持つように形成されているため、これらを相互に摺接させることによって、キャビティ１０の容積を自在に変更することができる。

図４は、車室のフロアに敷設される前記フロアサイレンサのうち、前記とは異なる部分を成形する発泡樹脂成形金型Ａの断面図である。ここでは、上型１に形成されたシール駒収納凹部８Ａ内において、シール駒部材３Ａが、ボルト１１によって前記同様の密接構造によって取り付けられている。
また、下型２に形成されたシール駒集のシール駒収納凹部８ｂ、８ｄ内には、ボルト１１によってシール駒部材３Ｂ、３Ｃが前記同様の密接構造にて取り付けられている。

そしてシール駒部材３Ａに設けられたテーパ面部３ｅは、下型２のガイド壁面部８ｃに密接するテーパ状の平面をなす。また、シール駒部材３Ｂ、３Ｃに設けられた各テーパ面部３ｅは、上型１のガイド壁面部８ｃにそれぞれ密接するテーパ状の平面を持つ。

上型１および下型２と二つのシール駒部材３Ａ、３Ｂとによって囲まれたキャビティ１０Ａと、上型１Ａおよび下型２Ａと、シール駒部材３Ｃとによって囲まれたキャビティ１０Ａ、１０Ｂ内に発泡性樹脂原液が充填される。従って、この発泡性樹脂原液をキャビティ１０Ａ、１０Ｂ内で発泡、硬化させることで、前記フロアサイレンサの一部が形成される。なお、図１および図３に示したフロアサイレンサは、同一の金型で一度に成形されるものであり、図４は、図３のＹ‐Ｙ線における発泡樹脂成形金型Ａの断面部分を示している。

このような構成になる発泡樹脂成形金型Ａにあっては、上型１および下型２の一方又は両方を相対的に（図中、上下方向に）接近させることで、前記テーパ面部３ｅ、５とが密に接合し合う。このため、各キャビティ１０Ａ、１０Ｂ内に発泡性樹脂原液を充填した場合にも、その接合部の合わせ目から発泡性樹脂原液が漏れたり、流出したりすることはない。

また、各テーパ面部３ｅ、８ｃの接合深さを前記クリアランス調整部材の介在等によって変えることで、サイズが異なる発泡樹脂成形品を同一の上型１および下型２を用いながら簡単に成形することができる。接合深さを変えた場合にも、前記シール性が維持されるため、前記のように発泡性樹脂原液が漏れる惧はない。

なお、前記実施形態は、車室内に敷設されるフロアサイレンサの場合について説明してきたが、エンジンルームと車室との間に設置されるダッシュパネルサイレンサやカウルサイレンサ、さらにはその他の防音材、吸音材、遮音材として使用される発泡樹脂成形品の成形金型にも、前記シール駒部材３等によるシール構造を任意に用することができる。

このように、本実施形態にあっては、上型１および下型２間に、キャビティ１０の一部を構成するとともに該キャビティ１０外への発泡性樹脂原液の漏れを防止するシール駒部材３を介在し、シール駒部材３に、キャビティに１０臨む側に上型１または下型２に対し相互に摺接可能なテーパ面３ｅを設けたことにより、
キャビティ１０内の発泡性樹脂原液が、これらの合わせ面間から漏れ出ることを確実に防止できる。この結果、成形時における発泡性樹脂原液の利用効率が高まるとともに、成形品の表面にバリが発生するのを未然に回避することができる。

本発明の発泡樹脂成形金型は、発泡性樹脂原液が上型と下型の合わせ面間から漏れ出るのを確実に防止し、これにより成形品の表面に突出する従来のようなバリ取りのための労力や時間を省くことができ、発泡樹脂製品の生産効率を上げることができるという効果を有し、発泡性樹脂原液が充填されるキャビティを形成する上型および下型を持つ発泡樹脂成形金型等に有用である。

本発明の実施形態による発泡樹脂成形金型の一部を示す断面図である。 図１に示す発泡樹脂成形金型にクリアランス調整部材を設けた状態の断面図である。 図１に示す発泡樹脂成形金型を用いて成形される発泡樹脂成形品の平面図である。 図１に示す発泡樹脂成形金型の他の部位における断面図である。

符号の説明

１ 上型
２ 下型
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ シール駒部材
３ｅ、５ テーパ面部
１０、１０Ａ、１０Ｂ キャビティ
１１ ボルト

Claims (4)

1. 上型および下型間に発泡性樹脂原液を充填するためのキャビティを形成する発泡樹脂成形金型であって、
   前記上型および下型間には、前記キャビティの一部を構成するとともに該キャビティ外への発泡性樹脂原液の漏れを防止するシール駒部材が介在され、
   該シール駒部材は、前記キャビティに臨む側に前記上型または下型に対し相互に摺接可能なテーパ面を持つことを特徴とする発泡樹脂成形金型。
2. 前記上型または下型には、前記テーパ面を持つ前記シール駒部材がそのテーパ面方向に摺接可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形金型。
3. 前記シール駒部材が、上型および下型と同一の金属材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形金型。
4. 前記シール駒部材が、前記キャビティを囲むように一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形金型。

Images