JP5930453B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、１組の成形型のそれぞれ前面（相手側の成形型との対向面）側の合わせ面同士を合わせることにより形成される成形空間に発泡性合成樹脂を充填し、成形型の背面側に形成される蒸気室内に蒸気を供給することにより成形空間内の発泡性合成樹脂を加熱成形して発泡成形体を得る金型装置に関する。

従来から、上記構成の金型装置により発泡成形体を得るには、まず、雌型の成形型と雄型の成形型とを横方向（水平方向）から合わせることにより両成形型の前面同士間に形成される成形空間に発泡性合成樹脂粒子を充填する。次に、各成形型の背面側を覆うべく設けられた蒸気室に蒸気を供給して金型を温めることによって（金型に複数の貫通孔が形成されている場合には、それら複数の貫通孔からも蒸気が成形空間内に入り込んで）、発泡性合成樹脂粒子を加熱成形する。その後、蒸気室内に冷却水を供給することにより金型を冷却してから、両成形型を開放することで発泡成形体を成形型の外部に取り出すことができる。

前記蒸気室は、成形型、その成形型の背面側に対向配置される金属製のバックプレート、このバックプレートの外周縁と成形型の外周縁との間を囲う矩形状の金属製のフレーム、そのフレームに成形型を取り付けるためのインナープレート（取付側板）などから構成されている（例えば、特許文献１参照）。しかも、蒸気室内部には、冷却管や、成形型とバックプレートとの間隔を保持するためのサポート部材（支持部材）が多数配置される。そのため、蒸気室が不要な空間を備えた大型の容量を持つものになってしまい、その分加熱のための蒸気量も多くなる。その結果、多くのエネルギーを無駄に消費してしまうという不都合があった。

そこで、省エネを図ることができるように考慮したものが提案されている。これは、バックプレートの前方に間隔を置いてステンレス薄板からなる遮蔽板を設け、バックプレートと成形型との間の空間を仕切るようにした構成である（例えば特許文献２参照）。

実開昭６０−６２９２８号公報 実公昭６１−７０７３号公報

上記特許文献２の構成によれば、供給された蒸気が遮蔽板の前面に当たって前側へ案内されるものの、遮蔽板が蒸気室の空間を前後に完全に仕切ることができていないため、後側へも蒸気が移動してしまう。このため、蒸気の量を大きく削減することができない。その結果、省エネ効果が少なく、改善の余地があった。

本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、省エネ効果を十分に図ることができる金型装置を提供することを課題とする。

本発明の金型装置は、前述の課題解決のために、１組の成形型のそれぞれ前面側の合わせ面同士を合わせることにより形成される成形空間に発泡性合成樹脂を充填し、前記成形型の背面側を囲う壁によって区画される蒸気室内に蒸気を供給することにより前記成形空間内の発泡性合成樹脂を加熱成形して発泡成形体を得る金型装置であって、前記少なくとも一方の蒸気室の減容化を行うための減容部材が、該蒸気室内に設けられ、前記減容部材は、複数の発泡成形体からなり、かつ、内部に密閉された空間を有する内部中空型に構成され、前記複数の発泡成形体は、前記インナープレートに対して取り外し可能に取り付けられることを特徴としている。

かかる構成によれば、少なくとも一方の蒸気室の減容化を行うための減容部材を蒸気室内に設けることによって、蒸気室の容量を減容部材の体積の分だけ減らすことができる。その結果、蒸気室内に供給する蒸気の供給量を減容部材の体積の分だけ減らせる。しかも、減容部材を熱伝導率の低い材料で構成しているので、蒸気室内に供給される蒸気の熱が減容部材に奪われることを抑制することができる。
また、複数の発泡成形体からなる減容部材の重量増大化を抑制することができるだけでなく、劣化した発泡成形体を定期的に交換して発泡成形体による断熱効果を常に良好に発揮させることができる。

また、本発明の金型装置において、前記壁は、前記金型がインナープレートを介して取り付けられる枠状のフレームと、該フレームの背面側開口を閉じるバックプレートとを備え、前記減容部材は、前記インナープレートの少なくとも一部を覆うように設けられることが好ましい。

上記構成にしておけば、金型をフレームに取り付ける前にインナープレートに減容部材を取り付けることができ、減容部材の取り付け作業を広いスペースで容易かつ迅速に行うことができる。しかも、減容部材を、インナープレートの少なくとも一部を覆うように設けることによって、インナープレートの覆われた該当箇所に蒸気が接触することがない。これによって、蒸気の熱がインナープレートの覆われた該当箇所で奪われることがなく、蒸気の温度をその分下げることができ、省エネルギー化を更に図ることができる。しかも、インナープレートの加熱が抑えられることから、冷却効率も高まり、発泡成形体の製造時間の短縮を図ることができる。

本発明によれば、減容部材を蒸気室内に設けることによって、蒸気室の容量を減容部材の体積の分だけ減らすことによって、蒸気室への蒸気の供給量を減らすことができる。従って、省エネ効果を十分に図ることができる金型装置を提供することができる。

本発明に係る第１実施形態の金型装置であって、１組の成形型を合わせた状態の一部省略した縦断側面図である。 図１で示した一方（雌型）の成形型であって、バックプレートを取り外した成形型の背面図である。 本発明に係る減容部材が取り付けられた金型装置により成形された発泡成形体を示し、（ａ）はそれの正面図、（ｂ）はそれの側面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る第２実施形態の金型装置であって、１組の成形型を合わせた状態の一部省略した縦断側面図である。 図４で示した一方（雄型）の成形型であって、バックプレートを取り外した成形型の背面図である。 （ａ）は本発明に係る第１実施形態の金型装置に他の形態の減容部材を備えさせた要部の縦断側面図、（ｂ）は（ａ）で示した減容部材を示し、それの開口部側からみた正面図である。

以下、本発明に係る金型装置の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、発泡成形体（成形品）を成形するための金型装置１を示している。この金型装置１は、左右一対（１組）の金型２，３からなり、左側の金型２を構成する金属製で雌型の成形型４と、右側の金型３を構成する金属製で雄型の成形型５とを前面側で合わせて発泡成形体を成形するように構成されている。図１に示す金型装置１は、１組の金型２，３を左右方向（水平方向）に開閉させる横型の金型装置である。

一方の金型２は、前記雌型の成形型４と、この成形型４がインナープレート（取付側板とも言う）６を介して取り付けられる金属製の第１フレーム７と、第１フレーム７の背面側の開口部７Ｋを閉じる金属製の第１バックプレート８とを備えている。また、他方の金型３は、前記雄型の成形型５と、成形型５がインナープレート（取付側板とも言う）９を介して取り付けられる金属製の第２フレーム１０と、第２フレーム１０の背面側の開口部１０Ｋを閉じる金属製の第２バックプレート１１とを備えている。

雌型の成形型４は、前端（図１では右端）が開口されて凹部１２Ａが形成された円形の本体部１２と、この本体部１２の開口端から径方向外方側に突出形成された環状の鍔部１３とを備えている。また、図１及び図２に示すように、前記本体部１２の後端には、その外周縁から径方向中心に向かって所定距離の位置に周方向に沿って周溝１２Ｍが形成されるよう、後方側へ突出する突出部１２Ｔを備えている。この突出部１２Ｔの成形型４の径方向外周面には、周方向に沿って所定間隔を置いて周溝１２Ｍから成形型４の径方向外方側に凹部１２Ｂが形成されるよう、外側に突出する多数（図２では１８個）の突起１２ｔを備えている。

インナープレート６は、外形が矩形状（ほぼ正方形状）で金属製の（例えばアルミニウム、ステンレス、銅などからなる）板部材からなり、その中心部に本体部１２を挿入可能な円形の孔６Ａを備えている。また、インナープレート６の外周縁が、第１フレーム７から内側に突出したフランジ部７Ａの前面に当て付けられ、インナープレート６が第１フレーム７のフランジ部７Ａに複数のボルト１４（図１では１個のみ図示している）により固定されている。

雄型の成形型５は、雌型の成形型４の凹部１２Ａ内に入り込んで発泡性合成樹脂（発泡性合成樹脂粒子が好ましい）を充填するための成形空間Ｓを形成すべく、本体部１２の開口を閉じる円形で板状の部材からなっている。そして、この成形型５は、外形が矩形状で板状のインナープレート９の内周縁に固定され、このインナープレート９の外周縁背面が、第２フレーム１０から内側に突出したフランジ部１０Ａの前面に当て付けられ、インナープレート９が第２フレーム１０のフランジ部１０Ａに複数のボルト１５（図１では１個のみ図示している）により固定されている。インナープレート９は、矩形状（ほぼ正方形状）で金属製の（例えばアルミニウム、ステンレス、銅などからなる）部材からなり、その中心部に成形型５の背面を蒸気室１７内に露出させるための円形の孔９Ａを備えている。

第１フレーム７は、図１及び図２に示すように、正面視がほぼ矩形状の環状枠体に形成されるとともに、成形型４の背面（後面）側に配置されている。そして、成形型４の鍔部１３がインナープレート６の内周縁側前面に当接した状態でボルトＢにより固定され、そのインナープレート６の外周縁側背面が第１フレーム７のフランジ部７Ａの前面に当接した状態でボルト１４により固定されている。また、第１バックプレート８は、矩形状の板状材からなり、第１フレーム７の背面（後面）側の開口部７Ｋを閉じるように第１フレーム７の背面に取り付けられている。このように第１フレーム７と第１バックプレート８により成形型４の背面を囲うことにより一方の成形型４の蒸気室１６が形成されている。尚、第１フレーム７と第１バックプレート８の２つの部材から成形型４の背面側を囲う壁を構成しているが、１つの部材又は３つ以上の部材から成形型４の背面側を囲う壁を構成してもよい。

また、第２フレーム１０は、第１フレーム７と同様に、正面視がほぼ矩形状の環状枠体に形成されるとともに、成形型５の背面（後面）側に配置されている。そして、成形型５の外周縁がインナープレート９の内周縁にボルト（図示せず）により固定され、そのインナープレート９の外周縁が第２フレーム１０のフランジ部１０Ａにボルト１５により固定されている。また、第２バックプレート１１は、第２フレーム１０の背面側の開口部１０Ｋを閉じるように第２フレーム１０の背面に取り付けられている。このように第２フレーム１０と第２バックプレート１１により成形型５の背面を囲うことにより他方の成形型５の蒸気室１７が形成されている。尚、第２フレーム１０と第２バックプレート１１とから成形型５の背面側を囲う壁を構成しているが、１つの部材又は３つ以上の部材から成形型５の背面側を囲う壁を構成してもよい。

更に、第１フレーム７を構成する横向きの上側の壁部７Ｂに、複数（図では２個）の孔７ａ，７ｂが形成され、それらの孔７ａ，７ｂのうちの前側に位置する孔７ａの上端に蒸気案内管１８が接続されている。また、後側に位置する孔７ｂの上端に冷却水供給管１９が接続され、かつ、該孔７ｂの下端に冷却水案内管２０が接続されている。冷却水案内管２０の長手方向複数個所には、冷却水吐出口２０Ａが設けられている。

また、第１フレーム７と同様に、第２フレーム１０を構成する横向きの上側の壁部１０Ｂに、複数（図では２個）の孔１０ａ，１０ｂが形成され、それらの孔１０ａ，１０ｂのうちの前側に位置する孔１０ａの上端に蒸気案内管２１が接続されている。また、後側に位置する孔１０ｂの上端に冷却水供給管２２が接続され、かつ、該孔１０ｂの下端に冷却水案内管２３が接続されている。冷却水案内管２３の長手方向複数個所には、冷却水吐出口２３Ａが設けられている。

前記のように前側に位置する孔７ａ又は１０ａから蒸気を蒸気室１６又は１７に供給することによって、成形型４又は５の上端に蒸気が直ちにかかりやすくなり、成形型４又は５の温度を上げる時間を短縮することができ、好ましい。前記管１８〜２３は、金属や硬質樹脂などの硬質なパイプで構成する他、耐熱性を有する合成樹脂などで形成される可撓性を有するホースで構成してもよい。特に、冷却水案内管２０又は２３を、屈曲自在な材料（金属や合成樹脂など）で構成しておけば、蒸気室１６又は１７内の障害物（例えば後述するサポート部材２８）を迂回させながら所望位置まで案内することができる利点がある。また、孔７ａ，７ｂ，１０ａ，１０ｂに管１８〜２３を接続する方法としては、孔７ａ，７ｂ，１０ａ，１０ｂをねじ孔に形成し、それらねじ孔に管１８〜２３に形成のねじ部をねじ込んで接続するねじ込み手段や、嵌め合いによる嵌合手段、あるいは接着剤などによる接着手段などを用いることができる。尚、成形型４，５には、多数の微細な孔（図示せず）が形成されており、一方の蒸気室１６内に供給された蒸気の一部が一方（蒸気室１６と同一側）の成形型４の孔を通して成形空間Ｓ内に入る、あるいは、他方の蒸気室１７内に供給された蒸気の一部が他方（蒸気室１７と同一側）の成形型５の孔を通して成形空間Ｓ内に入るようになっている。

図１及び図２に示すように、一方（図１において左側）の蒸気室１６の減容化を行うための減容部材２４を、該一方の蒸気室１６内に設けている。

減容部材２４は、熱伝導率の低い材料として、ポリエチレンからなる発泡合成樹脂材料を用いることによって、軽量化を図りながらも、蒸気室１６の減容化と共に断熱効果を発揮できるようにしている。発泡合成樹脂材料としては、ポリエチレンの他、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ＰＶＣ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されない。

減容部材２４は、インナープレート６の後面の一部を覆うように配置された多数の発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ…から構成されている。つまり、図２に示すように、インナープレート６の外周縁の４辺部分を覆う４つの長方形状の長尺で所定の厚みを有する板状の第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと、４つの第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄが取り付けられたインナープレート６の内側部分の４つのコーナー部（角部）を覆う三角形状で所定の厚みを有する板状の第２発泡成形体２４Ｅ，２４Ｆ，２４Ｇ，２４Ｈとを備えている。尚、発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ…の発泡倍率は、３０倍に設定している。また、発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ…の発泡倍率は、３０倍から９０倍の範囲に設定することになるが、耐久面及びコスト面の両面から考えると、５０倍から７０倍に設定することが好ましい。

第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、これとほぼ同一長さでかつこれよりも幅狭な寸法（第１発泡成形体の約半分以下の寸法であるが、どのような寸法であってもよい）を有する金属プレート２５を用いてインナープレート６に固定されている。具体的には、複数の棒状の螺子体をインナープレート６にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを貫通させてから、さらに金属プレート２５を貫通させ、金属プレート２５から突出した螺子体の先端にナット２６を螺合させることによって、第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄをインナープレート６に対して取り外し可能に固定する。

第２発泡成形体２４Ｅ，２４Ｆ，２４Ｇ，２４Ｈも第１発泡成形体２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄと同様に、複数の棒状の螺子体をインナープレート６にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第２発泡成形体２４Ｅ，２４Ｆ，２４Ｇ，２４Ｈを貫通させてから、さらに金属プレート２５を貫通させ、金属プレート２５から突出した螺子体の先端にナット２６を螺合させることによって、第２発泡成形体２４Ｅ，２４Ｆ，２４Ｇ，２４Ｈをインナープレート６に対して取り外し可能に固定する。

図１及び図２に示すように、成形型４とバックプレート８との間隔を保持するための多数のサポート部材（支持部材）２８の一端が、成形型４及びインナープレート６の一部（成形型４の近傍）に取り付けられている。尚、インナープレート６のサポート部材２８が取り付けられている内側部分には、発泡成形体を備えさせていないが、該内側部分にもサポート部材２８を迂回する状態で発泡成形体を備えさせて実施することもできる。また、右側の成形型５とバックプレート１１との間隔を保持するための多数のサポート部材（支持部材）２９の一端が、成形型５及びインナープレート９に取り付けられている。

上記構成の金型装置１を用いて、発泡成形体を成形する過程について説明する。まず、成形型４，５の前面側の合わせ面同士を合わせて両成形型４，５を閉じる。このとき、成形型４，５のうちの一方のみを移動させて閉じてもよいし、両方の成形型４，５を移動させて閉じてもよい。閉じることにより形成された成形空間Ｓに発泡性合成樹脂粒子を図示しない充填装置により充填する。次に、図示していないバルブを開放状態にすることにより、蒸気案内管１８，２１を介して蒸気室１６，１７に蒸気を供給して加熱する。加熱が終了すると、開放しているバルブを閉じてから、図示していない冷却水供給バルブを開放状態にして蒸気室１６，１７に冷却水案内管２０，２３を介して冷却水を供給して成形型４，５を冷却する。続いて、減圧冷却工程に移り、蒸気室１６，１７内を減圧することにより蒸気室内の残存水分や成形された発泡成形体に付着もしくは内部に含有されている水分を蒸発させるとともに蒸発潜熱を利用して冷却を促進させて、減圧冷却工程を終了する。こののち、成形型４，５を開いて成形型４，５から発泡成形体を取り出して作業が完了する。尚、前記減圧冷却工程を設けることによって、冷却を促進させることができるが、減圧冷却工程は省略してもよい。

前記取り出した発泡成形体を図３（ａ）〜（ｄ）に示している。この発泡成形体は、例えば電極の両端を覆って梱包するための梱包材として用いられ、板状の円盤状本体部３０Ａと、この円盤状本体部３０Ａの一方の面に突出形成される円筒状の突条部３０Ｂとから構成されている。突条部３０Ｂは、突出端側ほど厚みが薄くなる（先細りとなる）断面形状が台形状に形成されている。また、突条部３０Ｂの内外面のうちの外面に、周方向に所定間隔（等間隔）を置いて径方向外側に突出する多数（図では１８個）の突起部３０Ｃを備えている。この突起部３０Ｃは、基端から突出端に渡って同じ突出量で形成された縦長状の突起から構成され、突条部３０Ｂの強度を高めるようにしている。

前述したように、一方の蒸気室１６内に減容部材２４を設けているので、蒸気室１６の容量を減容部材２４の体積の分だけ減らすことができる。その結果、蒸気室１６内に供給する蒸気の供給量を減容部材２４の体積の分だけ減らせる。しかも、減容部材２４を熱伝導率の低い材料で構成しているので、蒸気室１６内に供給される蒸気の熱が減容部材２４に奪われることを抑制することができる。このような効果を裏付けるための実験を行い、次のような実験結果が得られた。

蒸気室の容積（体積）が１６０，９３０ｃｍ３の成形型４を用い、減容部材２４の容積（体積）を２２，８６０ｃｍ３（蒸気室の容積の１４．２％分）とし、金型の温度が従来と同一温度にまで蒸気量を減らしたときの蒸気量を調べた。また、蒸気量の他、成形に要するサイクル時間の短縮化も行えるかどうかを調べた。尚、減容部材２４を設けていない従来の蒸気量は、６．０ｋｇで、サイクル時間が１７６秒であった。

表１から考察すれば、本発明１のように蒸気室１６内に減容部材２４を備えさせることによって、蒸気量が従来の成形型のものに比べて１．６ｋｇ（２６．６％）減らすことができ、サイクル時間も２５秒（１４．２％）減らすことができた。これは、蒸気室１６の容積が減容部材２４を備えさせることによる効果だけでなく、インナープレート６の温度が金型温度よりも５℃低い温度であるため、蒸気の熱がインナープレート６に奪われていない効果が発揮され、その分蒸気量を更に減らすことができたものと推察できる。更に、サイクル時間、つまり加熱時間と冷却時間の短縮を図ることができた。尚、ここでは、一方の蒸気室１６内にのみ減容部材２４を備えさせたが、他方の蒸気室１７内にも減容部材２４を備えさせておけば、蒸気効果を更に高めることができると考えられる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態では、複数（図では６個）の発泡成形体（成形品）を同時に成形できる（多数個取りが可能な）金型装置３１を示し、その金型装置３１が、図４及び図５に示されている。

この金型装置３１は、左右一対（１組）の金型３２，３３からなり、左側の金型３２を構成する雌型の成形型３４と、右側の金型３３を構成する雄型の成形型３５とを前面側で合わせて発泡成形体を成形するように構成されている。尚、金型３２，３３は、金型を構成する成形型３４，３５及びインナープレート（取付プレートとも言う）３６，３７の形状が異なる以外は、図１と同様であるため、同一符号を付している。金型３２，３３は、前記と同様に、インナープレート３６，３７がビス３８，４０により取り付けられた成形型３４，３５と、第１及び第２フレーム７，１０と、第１及び第２バックプレート８，１１とを備えている。

前記成形型３４，３５は、複数の発泡成形体を同時形成可能にすべく、成形型３４，３５の合わせ面のそれぞれに、縦方向と横方向とに間隔を置いて複数（ここでは６個）の成形空間形成用の雌型及び雄型の型部３４Ａ，３５Ａを備えている。このように構成された一対の金型３２，３３のうちの一方の金型３２の第１フレーム７の上側の壁部７Ｂに複数の孔７ａ，７ｂが形成されている。それらの孔７ａ，７ｂのうちの前側に位置する孔７ａに蒸気案内管１８が接続され、成形型３４の上側に位置する３個の型部３４Ａに向けて蒸気を供給し、残りの後側に位置する孔７ｂの上端に冷却水供給管１９が接続され、かつ、該孔７ｂの下端に冷却水案内管２０が接続されている。冷却水案内管２０の長手方向複数個所には、冷却水吐出口２０Ａが設けられている。

他方の金型３３は、一方の金型３２と同様に第２フレーム１０の上側の壁部１０Ｂに複数の孔１０ａ，１０ｂが形成されている。それらの孔１０ａ，１０ｂのうちの前側に位置する孔１０ａに蒸気案内管２１が接続され、成形型３５の上側に位置する３個の型部３５Ａに向けて蒸気を供給し、残りの後側に位置する孔１０ｂの上端に冷却水供給管２２が接続され、かつ、孔１０ｂの下端に冷却水案内管２３が接続されている。冷却水案内管２３の長手方向複数個所には、冷却水吐出口２３Ａが設けられている。

左側のインナープレート３６は、外形が長方形で所定の厚みを有する板状部材に形成され、その板状部材の上側３箇所で下側３箇所の合計６箇所に、型部３４Ａの内径よりも大きく、かつ、型部３４Ａのフランジ３４ａを板状部材に当接可能となる大きさの円形の開口３６Ａが形成されている。そして、それら開口３６Ａに対応して型部３４Ａを配置して複数のビス３８によりインナープレート３６に固定している。また、６個の型部３４Ａが固定されたインナープレート３６の外周縁を複数（図４では１個のみ示している）のビス３９により第１フレーム７のフランジ部７Ａに固定している。

右側のインナープレート３７は、左側のインナープレート３６と同様に、外形が長方形で所定の厚みを有する板状部材に形成され、その板状部材の上側３箇所で下側３箇所の合計６箇所に、型部３５Ａの内径とほぼ同一の大きさで、かつ、型部３５Ａのフランジ３５ａをインナープレート３７に当接可能となる大きさの円形の開口３７Ａが形成されている。そして、それら開口３７Ａに対応して型部３５Ａを配置して複数のビス４０によりインナープレート３７に固定している。また、６個の型部３５Ａが固定されたインナープレート３７の外周縁を複数（図４では１個のみ示している）のビス４１により第２フレーム１０のフランジ部１０Ａに固定している。

右側のインナープレート３７の後面（蒸気室側の面）に、減容部材４２を備えている。減容部材４２は、インナープレート３７の後面のほぼ全域を覆うように配置された多数の発泡成形体４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ…から構成されている。つまり、図４及び図５に示すように、第２フレーム１０のフランジ部１０Ａにビス止めされたインナープレート３７の背面（後面）の外周縁のうちの図の左右両端辺部分を覆う２つの長方形状で長尺な板状の第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂと、第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂの上端同士間及び下端同士間に渡って所定間隔を置いてインナープレート３７の背面の上端部及び下端部に配置された複数（図では３個）の長方形状で板状の第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄと、インナープレート３７の背面の第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｃ間又は４２Ｄ，４２Ｄ間の隙間に配置され、一方の第２発泡成形体４２Ｃ又は４２Ｄから他方の第２発泡成形体４２Ｄ又は４２Ｃに向かって延びる複数（図では２個）の長方形で板状の第３発泡成形体４２Ｅ，４２Ｆと、第３発泡成形体４２Ｅ，４２Ｆの間を埋めるようにインナープレート３７の背面に配置された複数（４個）の矩形で板状の第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈと、第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂの上下方向中央部同士間に渡るようにインナープレート３７の背面に配置された複数（図では６個）の長方形で板状の第５発泡成形体４２Ｉとを設けている。

第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂは、それとほぼ同一長さでかつそれよりも幅狭な寸法（第１発泡成形体の約半分以下の寸法であるが、どのような寸法であってもよい）を有する金属プレート４３によって固定される。具体的には、複数の棒状の螺子体をインナープレート３７にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂを貫通させてから、さらに金属プレート４３を貫通させ、金属プレート４３から突出した螺子体の先端にナット４４を螺合させることによって、第１発泡成形体４２Ａ，４２Ｂをインナープレート３７に対して取り外し可能に固定する。

第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄ及び第３発泡成形体４２Ｅ，４２Ｆは、第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄの左右両端に渡る長さで第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄよりも幅狭な寸法（第１発泡成形体の約半分以下の寸法であるが、どのような寸法であってもよい）を有する金属プレート４５によって固定される。具体的には、複数の棒状の螺子体をインナープレート３７にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第１発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄを貫通させてから、さらに金属プレート４５を貫通させ、金属プレート４５から突出した螺子体の先端にナット４６を螺合させることによって、第２発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄ及び第３発泡成形体４２Ｅ，４２Ｆをインナープレート３７に対して取り外し可能に固定する。

第５発泡成形体４２Ｉは、左右両端に渡る長さを有する上下一対の金属プレート４７，４８によって固定される。そして、第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈのうちの上から２番目と３番目の第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈが、上下一対の金属プレート４７，４８によって固定される。具体的には、複数の棒状の螺子体をインナープレート３７にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第１発泡成形体４２Ｉ及び第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈを貫通させてから、さらに金属プレート４７，４８を貫通させ、金属プレート４７，４８から突出した螺子体の先端にナット４９を螺合させることによって、第５発泡成形体４２Ｉ及び４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈをインナープレート３７に対して取り外し可能に固定する。

上から１番目と４番目の第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈは、第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈとほぼ同一長さで第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈよりも幅狭な寸法を有する金属プレート５０によって固定される。具体的には、複数の棒状の螺子体をインナープレート３７にそれの表面から突出するように固定し、それら螺子体に第１発泡成形体４２Ｃ，４２Ｄを貫通させてから、さらに金属プレート５０を貫通させ、金属プレート５０から突出した螺子体の先端にナット５１を螺合させることによって、第４発泡成形体４２Ｇ，４２Ｈをインナープレート３７に対して取り外し可能に固定する。

図４及び図５に示すように、成形型３４，３５とバックプレート８，１１との間隔を保持するための多数のサポート部材（支持部材）５２が成形型３４，３５及びインナープレート３６，３７の一部（成形型３５の近傍）に取り付けられている。

上記のように、一方の蒸気室１７に減容部材４２を設けているので、蒸気室１７の容量を減容部材４２の体積の分だけ減らすことができる。その結果、蒸気室１７内に供給する蒸気の供給量を減容部材４２の体積の分だけ減らせる。しかも、減容部材４２を熱伝導率の低い材料で構成しているので、蒸気室１７内に供給される蒸気の熱が減容部材４２に奪われることを抑制することができる。このような効果を裏付けるための実験を行い、次のような実験結果が得られた。

蒸気室の容積（体積）が１２０，７００ｃｍ３の成形型３５を用い、減容部材４２の容積（体積）を１２，１４２ｃｍ３（蒸気室の容積の１０％分）とし、金型の温度が従来と同一温度にまで蒸気量を減らしたときの蒸気量を調べた。また、蒸気量の他、成形に要するサイクル時間の短縮時間も調べた。尚、減容部材２４を設けていない従来の蒸気量は、６．４ｋｇで、サイクル時間が１３１秒であった。

表２から考察すれば、本発明２のように蒸気室１７内に減容部材４２を備えさせることによって、蒸気量が従来の成形型のものに比べて０．８ｋｇ（１２．５％）減らすことができ、サイクル時間も３秒（２．３％）減らすことができた。これは、蒸気室１７の容積が減容部材４２を備えさせることによる効果だけでなく、インナープレート３７の温度が金型温度よりも５℃低い温度であるため、蒸気の熱がインナープレート３７に奪われていない効果が発揮され、その分蒸気量を更に減らすことができたものと推察できる。更に、サイクル時間、つまり加熱時間と冷却時間の短縮を図ることができた。尚、ここでは、一方の蒸気室１７内にのみ減容部材４２を備えさせたが、他方の蒸気室１６内にも減容部材４２を備えさせておけば、蒸気効果を更に高めることができると考えられる。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

前記実施形態では、減容部材を中身が詰まった中実部材から構成したが、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、一端が開放された開口部５３Ｋを有する箱型状の減容部材５３から構成してもよい。減容部材５３は、一枚の長方形の板部５３Ａと、この板部の４辺から立ち上げられた４枚の側部５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ，５３Ｅと、特定の側部５３Ｄの開口部５３Ｋ側端から９０度折り曲げて外方へ延びる外向きフランジ部５３Ｆとを備えている。フランジ部５３Ｆには、ボルトＢを挿通可能な孔５３ａを備えている。前記減容部材５３をそのフランジ部５３Ｆがインナープレート６の背面に接触するように配置することによって、減容部材５３の開口部５３Ｋが閉じられた状態になり、その状態で、ボルトＢをフランジ部５３Ｆの孔５３ａを通してインナープレート６を貫通し成形型４の鍔部１３にねじ込むことによって、減容部材５３とインナープレート６とを成形型４に固定している。内部に空間を有する減容部材５３を用いることによって、減容部材５３の軽量化及び材料費コストの低減化を図りながらも、蒸気室の減容化を効率よく行うことができる。また、図６（ａ），（ｂ）では、一端が開放された５つの側部からなる箱型状の減容部材５３を示しているが、６つの側部からなる内部に密閉された空間を有する内部中空型の密閉型に構成された減容部材であってもよい。

また、前記実施形態では、減容部材を発泡成形体から構成したが、減容部材を構成する材料としては、非発泡の合成樹脂の他、木、紙など熱伝導率の低い材料であればどのような材料であってもよい。また、金属板の表面に断熱層を備えたものから減容部材を構成することもできる。

また、前記実施形態では、減容部材をインナープレートに取り付けたが、インナープレート以外の箇所、例えばバックプレートに取り付けてもよいし、インナープレートとバックプレートの両方に取り付けてもよく、要するに成形型以外であれば、どこに取り付けてもよい。また、場合によっては、蒸気室内の空きスペースに減容部材を固定しないで置いておいてもよい。尚、減容部材を取り外し可能に取り付けておけば、減容部材の交換を行える利点があるが、減容部材が耐久性に優れた材料から構成する場合には、減容部材を取り外し不能に取り付けてもよい。

１…金型装置、２，３…金型、４，５…成形型、６，９…インナープレート、６Ａ，９Ａ…孔、７，１０…フレーム、７Ａ，１０Ａ…フランジ部、７Ｂ，１０Ｂ…壁部、７Ｋ，１０Ｋ…開口部、７ａ，７ｂ，１０ａ，１０ｂ…孔、８，１１…バックプレート、１１Ｍ…周溝、１２…本体部、１２Ａ，１２Ｂ…凹部、１２Ｍ…周溝、１２Ｔ…突出部、１２ｔ…突起、１３…鍔部、１４，１５…ボルト、１６，１７…蒸気室、１８，２１…蒸気案内管、１９，２２…冷却水供給管、２０，２３…冷却水案内管、２０Ａ，２３Ａ…冷却水吐出口、２４…減容部材、２４Ａ〜２４Ｈ…発泡成形体、２５…金属プレート、２６，２７…ビス、２８…サポート部材、３０Ａ…円盤状本体部、３０Ｂ…突条部、３０Ｃ…突起部、３１…金型装置、３２，３３…金型、３４，３５…成形型、３４Ａ，３５Ａ…型部、３４ａ，３５ａ…フランジ、３６，３７…インナープレート、３６Ａ，３７Ａ…開口、３８〜４１…ビス、４２，５３…減容部材、４２Ａ〜４２Ｉ…発泡成形体、４３，４５，４７，４８，５０…金属プレート、４４，４６，４９，５１…ビス、５３Ａ…板部、５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ，５３Ｅ…側部、５３Ｆ…フランジ部、５３Ｋ…開口部、５３ａ…孔、Ｓ…成形空間

Claims (2)

1. １組の成形型のそれぞれ前面側の合わせ面同士を合わせることにより形成される成形空間に発泡性合成樹脂を充填し、前記成形型の背面側を囲う壁によって区画される蒸気室内に蒸気を供給することにより前記成形空間内の発泡性合成樹脂を加熱成形して発泡成形体を得る金型装置であって、
   前記少なくとも一方の蒸気室の減容化を行うための減容部材が、該蒸気室内に設けられ、前記減容部材は、複数の発泡成形体からなり、かつ、内部に密閉された空間を有する内部中空型に構成され、前記複数の発泡成形体は、前記インナープレートに対して取り外し可能に取り付けられることを特徴とする金型装置。
2. 前記壁は、前記金型がインナープレートを介して取り付けられる枠状のフレームと、該フレームの背面側開口を閉じるバックプレートとを備え、前記減容部材は、前記インナープレートの少なくとも一部を覆うように設けられることを特徴とする請求項１に記載の金型装置。

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