JP5366441B2 - 発泡成形用の金型及び発泡成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートパッド等の樹脂発泡成形品を製造するための金型に係り、特に型同士の合わせ面にパッキンを設けた金型に関する。また、本発明は、この金型を用いた発泡成形方法に関するものである。

自動車シートパッド用の軟質ポリウレタンフォームなどの発泡成形は、金型内でウレタン原液を発泡させて成形される。通常、この金型は、上型及び下型を備えている。実開昭６２−１８５０１５には、この上型と下型との合わせ面にパッキンを設けることが記載されている。

第７図は、この実開昭６２−１８５０１５のパッキン部分の断面図である。下型４０の合わせ面４１に溝４２が設けられ、パッキン５０の下部５１が該溝４２に嵌合している。

パッキン５０の上部は合わせ面４１から突出し、且つ合わせ面４１に沿って広がった板状部５２となっている。なお、この板状部５２の一部に凸部５３が設けられている。
実開昭６２−１８５０１５

上記の板状部５２は、キャビティ４３側の縁部４４から若干離隔（後退）している。そのため、型締めした状態では、合わせ面に、板状部５２のキャビティ４３側に隙間が存在している。

かかる実開昭６２−１８５０１５の金型を用いてシートパッドの成形を行うと、上型とパッキン５０との間に若干でも気密性の低い箇所が存在するときには、ウレタンが合わせ面に侵入し、バリが発生する。

このバリは、脱型後に作業員が切除するようにしており、シートパッド等の成形品の製造に手間及びコストが掛かる原因となっていた。

上記実開昭６２−１８５０１５の板状部５２は、型締め時にほぼ上下方向にのみ、即ち、板厚を減じる方向にのみ圧縮するものである。このような板状部５２は、シール性が甘くなり易い。そして、パッキン５０のシール性が不足すると、発泡成形時にガスがパッキンと合わせ面との間を通過し、ウレタンが合わせ面に入り込み易くなる。ウレタンが合わせ面に入り込むと、上記の通りバリが生じてしまう。また、ウレタンがパッキンに接触すると、徐々にパッキンの弾性力も低下し、シール性が低下する。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、パッキンによるシール性が良好であり、成形品にバリが発生することを十分に防止することができる発泡成形用の金型と、この金型を用いた発泡成形方法を提供することを目的とする。

請求項１の発泡成形用の金型は、型同士の合わせ面に、金型のキャビティに沿って延在したパッキンが設けられており、該パッキンは、該合わせ面に設けられた溝に保持されている発泡成形用の金型において、該金型の型開き状態において該パッキンに沿って空隙部が存在しており、型締め時にパッキンが該空隙部に押し込まれるように構成されている発泡成形用の金型であって、前記溝は、深溝部と、該深溝部に連なった浅溝部とを備えており、前記パッキンは、該深溝部に嵌合した基部と、該基部に連なり、該浅溝部に係合する張出部とを備えており、型開き状態にあっては、該張出部と該浅溝部との間に前記空隙部が存在することを特徴とする。

請求項２の発泡成形用の金型は、請求項１において、前記浅溝部は、少なくとも前記深溝部よりも金型のキャビティ側に設けられていることを特徴とする。

請求項３の発泡成形用の金型は、請求項１又は２において、前記張出部は、該金型の型開き状態において少なくとも一部が該浅溝部から離反しており、この離反した部分と浅溝部底面との間に前記空隙部が形成されていることを特徴とする。

請求項４の発泡成形用の金型は、請求項３において、深溝部から離隔するほど溝深さ方向の空隙幅が大きくなっていることを特徴とする。

請求項５の発泡成形用の金型は、請求項３において、深溝部から離隔するほど溝深さ方向の空隙幅が小さくなっていることを特徴とする。

請求項６の発泡成形用の金型は、請求項３ないし５のいずれか１項において、前記空隙部の溝深さ方向の空隙幅が１０ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項７の発泡成形用の金型は、請求項１ないし６のいずれか１項において、浅溝部の前記合わせ面に沿う方向の幅が１〜１５ｍｍであることを特徴とする。

請求項８の発泡成形用の金型は、請求項１ないし７のいずれか１項において、前記張出部の厚みは、深溝部から離隔する方向の先端近傍において先端側ほど小さくなっていることを特徴とする。

請求項９の発泡成形方法は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発泡成形用の金型を用いたものである。

請求項１０の発泡成形方法は、請求項９において、シートパッドを発泡成形することを特徴とする。

本発明の金型及び発泡成形方法にあっては、該金型の型開き状態においてパッキンに沿って空隙部が存在しており、型締め時にパッキンがこの空隙部に押し込まれる。本発明では、型締め時にパッキンが単に厚みを減じるように圧縮変形するのではなく、空隙部に押し込まれるようにも変形するので、シール性が良好となる。そして、発泡成形時にガス圧がパッキンに加えられても、パッキンはこのガス圧に十分に耐え、ガスリークを阻止する。この結果、ウレタンが合わせに全く又は殆ど侵入しないようになり、バリが防止される。

請求項１の金型にあっては、型締め時に張出部が挟圧されて空隙部に押し込まれ、十分なシール性が得られる。

請求項２の金型にあっては、キャビティからパッキンまでの距離が小さい。そのため、発泡成形時に合わせ面同士の間にウレタン等の変形材料が侵入しようとしたときに合わせ面のガス圧が増大し、ウレタン等の成形材料が合わせ面に入り込むことが防止される。

請求項３〜５の金型にあっては、型締め時に張出部が溝底面に密着するように変形し、シール性が高いものとなる。

請求項８の金型にあっては、型締め時に張出部が平たくなるように十分に圧縮変形し、シール性が高いものとなる。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係るシートバックパッド成形用金型の右半分の縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ部分の拡大図、第２図（ａ）は型締め直前におけるＢ部の拡大図、第２図（ｂ）はパッキン部分の寸法説明図である。

この実施の形態に係る金型１は、自動車のシートバックパッドを成形するためのものであり、上型２と、下型３と、上型２に保持された中子４とを備えている。この上型２と下型３との合わせ面にパッキン５が設けられている。

第２図に明示の通り、この実施の形態では、下型３の合わせ面３ａにパッキン取付用の溝６がキャビティ７を取り巻くように延設されている。

溝６は、合わせ面３ａから深く凹陥する深溝部６ａと、この深溝部６ａのキャビティ７側に位置し、該深溝部に連なる浅溝部６ｂとを有している。この浅溝部６ｂは、深溝部６ａ側が最も深く、キャビティ７側ほど浅くなるように設けられている。

パッキン５は、深溝部６ａに挿入された基部５ａと該基部５ａに連なり、浅溝部６ｂに係合した張出部５ｂとを備えている。この基部５ａが深溝部６ａに嵌合されることにより、パッキン５が下型３に取り付けられている。なお、基部５ａの側面には、深溝部６ａに挿入し易くすると共に深溝部６ａから抜けにくくするために、鋸歯状断面形状部５ｄが設けられている。

パッキン５は、ゴム、エラストマー（好ましくは、オレフィン系エラストマー、シリコーンゴム、フッ素ゴムなど弾力性に富むもの）よりなる。パッキン５の張出部５ｂは、型開き状態で浅溝部６ｂの底面との間に空隙部８が形成される形状及び弾性を有している。この空隙部８は、キャビティ７側ほど隙間間隔すなわち溝深さ方向の空隙幅が大きくなっている。

このパッキン５は、合わせ面３ａから突出する突部５ｃを有している。パッキン５の上面は突部５ｃの頂部が最も高く、それからキャビティ側及びそれと反対側にかけて徐々に高さが小さくなる三角形断面形状を有するが、円弧形や台形など他の断面形状であってもよい。

上型２の合わせ面２ａには、このパッキン５と対面する位置に凹溝９が設けられている。この凹溝９は、パッキン５の合わせ面３ａからの突出高さよりも浅いものとなっており、型締め時にはパッキン５を十分に押圧できるよう構成されている。凹溝９の最深部９ａは、突部５ｃの最突部に係合するよう構成されている。なお、この凹溝９が省略され、合わせ面２ａが平坦面とされてもよい。

このように構成された金型１によって成形を行うには、型開き状態で金型１の内面に離型剤を塗った後、下型３のキャビティ７内にウレタン原液を供給し、型締めし、加熱してウレタンを発泡させる。

ウレタンが十分に発泡してキャビティ４内が発泡ウレタンで満たされ、その後所定時間経過した後、型開きすると、ポリウレタンフォームよりなるシートバックパッド成形品が得られる。

この実施の形態では、型締めしたときにパッキン５の張出部５ｂが空隙部８に押し込まれ、さらに浅溝部６ｂから若干キャビティ７側へも押し広げられるように圧縮変形する。これにより、パッキン５の上面と上型合わせ面２ａとの密着性が良好となり、シール性が高くなる。そのため、キャビティ７からのガスはパッキン５によるシール部を透過せず、上型２と下型３との合わせ面にはウレタンが全く又は殆ど侵入しないので、バリは発生しない。

なお、極く少量のウレタンが合わせ面２ａ，３ａ間に侵入してきても、合わせ面２ａ，３ａ間のガスが金型外へリークしないので、合わせ面２ａ，３ａ間のガス圧がウレタンの侵入によって増大し、ウレタンはそれ以上合わせ面２ａ，３ａ間の奥へ侵入しない。従って、バリは殆ど発生せず、バリ取り作業は不要である。

第３図〜第６図を参照して別の実施の形態について説明する。

第３図では、下型３Ａに設けられた溝１０は、深溝部１０ａと、この深溝部１０ａの入口部の両側すなわちキャビティ７側及びそれと反対側にそれぞれ設けられた浅溝部１０ｂ，１０ｂを有している。深溝部１０ａは、奥底側が拡幅しており、深溝部１０ａの深さ方向の途中に段部１０ｃが形成されている。浅溝部１０ｂは、深溝部１０ａから離れるほど浅くなっている。

パッキン１１は、基部１１ａと、この基部１１ａからキャビティ７側及びそれと反対側にそれぞれ張り出す張出部１１ｂ，１１ｂとを有している。型開き状態では、各張出部１１ｂの下面と浅溝部１０ｂの底面との間に空隙部１２が存在する。この空隙部１２は、深溝部１０ａから離れるほど隙間間隔が大きなものとなっている。

パッキン１１の上面は、合わせ面３ａから突出する突部１１ｃとなっている。この突部１１ｃは、その幅方向の中央部が最も高く、両端側に向って徐々に低くなる三角形断面形状となっている。パッキン１１の基部１１ａには、側方突出部１１ｄが設けられており、この側方突出部１１ｄが段部１０ｃに係合することによりパッキン１１の抜け出しが防止されている。

上型２の合わせ面２ａは平坦面となっている。

第４図では、下型３Ｂに設けられた溝１４は、深溝部１４ａと、この深溝部１４ａの入口部のキャビティ７側に設けられた浅溝部１４ｂとを有している。深溝部１４ａは、奥底側が円形断面形に拡幅しており、深溝部１０ａの深さ方向の途中に下向き斜面１４ｃが形成されている。浅溝部１４ｂは、深溝部１４ａから離れるほど、すなわちキャビティ７側ほど浅くなっている。この実施の形態では、浅溝部１４ｂは凹に湾曲した断面形状となっている。

パッキン１５は、基部１５ａと、この基部１５ａからキャビティ７側に張り出す張出部１５ｂとを有している。型開き状態では、張出部１５ｂの下面と浅溝部１４ｂの底面との間に空隙部１６が存在する。この空隙部１６は、深溝部１４ａから離れるほど隙間間隔が小さなものとなっている。

パッキン１５の上面は、合わせ面３ａから突出する突部１５ｃとなっている。この突部１５ｃは、その幅方向の中央部が最も高く、両端側に向って徐々に低くなる略円弧形断面形状となっている。パッキン１５の基部１５ａには、ヒレ状のリップ部１５ｄが設けられており、このリップ部１５ｄが下向き斜面１４ｃに係合することによりパッキン１５の抜け出しが防止されている。

上型２の合わせ面２ａは平坦面となっている。

第５図では、下型３Ｃに設けられた溝１８は、深溝部１８ａと、この深溝部１８ａの入口部の両側すなわちキャビティ７側及びそれと反対側にそれぞれ設けられた浅溝部１８ｂ，１８ｂを有している。深溝部１８ａは、奥底側が円形断面形に拡幅しており、深溝部１０ａの深さ方向の途中に下向き斜面１８ｃが形成されている。浅溝部１８ｂは、深溝部１８ａから離れるほど浅くなっている。

パッキン１９は、基部１９ａと、この基部１９ａからキャビティ７側及びそれと反対側にそれぞれに張り出す張出部１９ｂ，１９ｂとを有している。型開き状態では、各張出部１９ｂの張り出し幅が浅溝部１８ｂの幅よりも小さい。これにより、張出部１９ｂの張出方向の先端側と浅溝部１８ｂの底面との間に空隙部２０が存在する。

パッキン１９の上面は、合わせ面３ａから突出する突部１９ｃとなっている。この突部１９ｃは、その幅方向の中央部が最も高く、両端側に向って徐々に低くなる円弧形断面形状となっているが、三角形や台形の断面形状とされてもよい。パッキン１９の基部１９ａには、ヒレ状のリップ部１９ｄが設けられており、このリップ部１９ｄが下向き斜面１８ｃに係合することによりパッキン１９の抜け出しが防止されている。

上型２の合わせ面２ａは平坦面となっている。

第６図では、下型３Ｄに設けられた溝２１は、深溝部を有しないＶ字形断面形状となっている。ただし、溝２１は、円弧形や逆台形などの断面形状であってもよい。

パッキン２２は、その幅が溝２１の幅よりも小さい。これにより、パッキン２２の幅方向の両端側と溝２１の底面との間に空隙部２３が存在する。パッキン２２の上面はパッキン１９と同様の円弧形断面形状となっているが、三角形や台形の断面形状とされてもよい。パッキン２２は接着剤や粘着テープなどによって溝２１の底面に接着されている。

これらの第３図〜第６図の金型を用いてシートパッドの発泡成形を行った場合も、ウレタンが合わせ面２ａ，３ａの間に入り込むことが防止され、バリの発生が防止される。

なお、第１図〜第４図の実施の形態において、型開き状態における空隙部８，１２，１６の合わせ面方向の幅すなわち溝長手方向と直交方向の寸法（例えば第２図（ｂ）の寸法ａ）は１〜１５ｍｍ特に２〜６ｍｍ程度が好適である。また、空隙部８，１２，１６の最大の隙間間隔（例えば第２図（ｂ）の寸法ｂ）は、１０ｍｍ以下特に０．１〜１０ｍｍ程度が好適である。

第５図及び第６図の実施の形態では、型開き状態における空隙部２０，２３の溝長手方向と直交方向の寸法は１〜１５ｍｍ特に２〜６ｍｍ程度が好適である。また、空隙部２０，２３の最深部の深さは１〜１０ｍｍ程度が好適である。

いずれの実施の形態においても、型締め前の状態において各パッキンの合わせ面３ａからの突出高さ（例えば第２図（ｂ）のｈ）は０．１〜１０ｍｍ特に１〜５ｍｍ程度であることが好ましい。また、型締めによりこの突出高さが元の高さの９９％以下、特に６０〜９５％程度となるように圧縮変形するのが好ましい。

上記実施の形態ではシートバックパッドを成形しているが、シートクッションパッドについても同様にして成形することができる。本発明は、シートパッド以外の樹脂発泡成形品の成形に適用することができる。

本発明は、上型と下型の合わせ面に限らず、上型と中子、下型と中子などの金型の合わせ箇所全てについて適用することができる。

（ａ）図は実施の形態に係るシートバックパッド成形用金型の右半分の縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ部分の拡大図である。 図１の金型の型締め直前時のＢ部拡大図である。 別の実施の形態に係る金型の一部の断面図である。 別の実施の形態に係る金型の一部の断面図である。 別の実施の形態に係る金型の一部の断面図である。 別の実施の形態に係る金型の一部の断面図である。 従来例に係る金型のパッキン部分の構成を説明する断面図である。

１ 金型
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 上型
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 下型
４ 中子
５，１１，１５，１９，２２，５０ パッキン
６，１０，１４，１８，２１ 溝
６ａ，１０ａ，１４ａ，１８ａ 深溝部
６ｂ，１０ｂ，１４ｂ，１８ｂ 浅溝部
７，４３ キャビティ

Claims (10)

1. 型同士の合わせ面に、金型のキャビティに沿って延在したパッキンが設けられており、
   該パッキンは、該合わせ面に設けられた溝に保持されている発泡成形用の金型において、
   該金型の型開き状態において該パッキンに沿って空隙部が存在しており、
   型締め時にパッキンが該空隙部に押し込まれるように構成されている発泡成形用の金型であって、
   前記溝は、深溝部と、該深溝部に連なった浅溝部とを備えており、
   前記パッキンは、該深溝部に嵌合した基部と、該基部に連なり、該浅溝部に係合する張出部とを備えており、
   型開き状態にあっては、該張出部と該浅溝部との間に前記空隙部が存在することを特徴とする発泡成形用の金型。
2. 請求項１において、前記浅溝部は、少なくとも前記深溝部よりも金型のキャビティ側に設けられていることを特徴とする発泡成形用の金型。
3. 請求項１又は２において、前記張出部は、該金型の型開き状態において少なくとも一部が該浅溝部から離反しており、この離反した部分と浅溝部底面との間に前記空隙部が形成されていることを特徴とする発泡成形用の金型。
4. 請求項３において、深溝部から離隔するほど溝深さ方向の空隙幅が大きくなっていることを特徴とする発泡成形用の金型。
5. 請求項３において、深溝部から離隔するほど溝深さ方向の空隙幅が小さくなっていることを特徴とする発泡成形用の金型。
6. 請求項３ないし５のいずれか１項において、前記空隙部の溝深さ方向の空隙幅が１０ｍｍ以下であることを特徴とする発泡成形用の金型。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、浅溝部の前記合わせ面に沿う方向の幅が１〜１５ｍｍであることを特徴とする発泡成形用の金型。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、前記張出部の厚みは、深溝部から離隔する方向の先端近傍において先端側ほど小さくなっていることを特徴とする発泡成形用の金型。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発泡成形用の金型を用いた発泡成形方法。
10. 請求項９において、シートパッドを発泡成形することを特徴とする発泡成形方法。

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