JPH09207159A

JPH09207159A - Ｒｉｍポリウレタン成形方法

Info

Publication number: JPH09207159A
Application number: JP4540796A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Asatani; 俊彦浅谷; Katsumi Jo; 克美城
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ベント孔の無いベントレス型によるＲＩＭポ
リウレタン成形を可能にし、型にベント孔を設けた場合
に必要な諸作業を不要にして、工数の減少、成形サイク
ルの改善、成形品の外観や触感の向上等を図る。【解決手段】中空部３６とベント孔３５とを備えた芯
金３１のリング部３４を成形用金型１のキャビティ４に
セットし、最終材料充満部９にベント孔３５を位置させ
る。キャビティ４を減圧するとともにベント孔３５から
中空部３６を減圧し、ゲート６から減圧下のキャビティ
４にポリウレタン材料を注入して発泡させ、ステアリン
グホイールのポリウレタン被覆をＲＩＭ成形する。最終
材料充満部９にまで流動したポリウレタン材料の流動先
端部を、ベント孔３５から芯金３１の中空部３６に流入
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、芯金を内蔵したポ
リウレタン成形品をＲＩＭ成形（反応射出成形）する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先に本願出願人は、図１５及び図１６に
示すようなＲＩＭポリウレタン成形方法を提案した（特
開平６−１４３３４０号公報）。概略は次の通りであ
る。成形用金型１００の上型１０２と下型１０３とを開
き、リング状のキャビティ１０４にステアリングホイー
ルの芯金１１０をセットする。上型１０２と下型１０３
とを閉じ、サポートピン１０５により芯金１１０を押さ
えて正規位置に支持する。真空ポンプ１０６により真空箱１０８内を減圧する
とともに、ベント孔１０７及びＰＬ面１０２ａ，１０３
ａ間の隙間からキャビティ１０４を減圧する。

【０００３】減圧下のキャビティ１０４に表面部用
ポリウレタン材料Ｕ1 を少量注入する。注入された表面
部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、それまでの加圧状態から
の急激な圧力低下により、キャビティ１０４に飛散して
キャビティ１０４面の略全面に薄膜状に付着し、ステア
リングホイールのポリウレタン被覆１１１の表面部１１
２が形成される。減圧下のキャビティ１０４に内部用ポリウレタン材
料Ｕ2 を注入する。注入された内部用ポリウレタン材料
Ｕ2 は発泡し、キャビティ１０４に二方向に分かれて流
動・充満し、反応硬化してポリウレタン被覆１１１の内
部１１３が形成される。内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の
流動先端部は表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 とともにベ
ント孔１０７から型外へ少し吹き出して硬化し、吹き出
し部１１４が形成される（図１５の状態）。

【０００４】図１６に示すように、上型１０２と下
型１０３とを開き、芯金１１０が内蔵されたポリウレタ
ン被覆１１１を取り出す。このとき、吹き出し部１１４
とベント孔残留部１１５との間がちぎれるので、吹き出
し部１１４を上型１０２から取り出す。ポリウレタン被
覆１１１にはベント孔１０７から抜けたベント孔残留部
１１５が付いてくるため、これを図１７に示すように手
作業で切除する。

【０００５】この成形方法によれば、上記ポリウレタン
被覆１１１のような二色成形品を、容易にＲＩＭポリウ
レタン成形することができるとともに、過剰・過大の気
泡（エアやＣＯ₂ 等の反応ガスである）を含んだ内部用
ポリウレタン材料Ｕ2 の流動先端部（不要部分）をベン
ト孔１０７から抜くので、外観不良を防止することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の成形
方法にも、次のような問題が残っていた。（１）上型１０２に設けたベント孔１０７から型外へポ
リウレタン材料の流動先端部を出しているので、成形１
回毎に、ベント孔１０７にベント孔残留部１１５を抜け
やすくするための離型剤を塗布したり、上型１０２から
吹き出し部１１４を取り出したり、ポリウレタン被覆１
１１からベント孔残留部１１５を手作業で切除したりす
る作業が必要であり、工数の増加及び成形サイクルの悪
化の原因となっていた。特に、ベント孔残留部１１５を
過不足なく奇麗に切除するには熟練が必要であり、ま
た、いかに奇麗に切除しても切除跡１１６は残るため、
外観や触感が低下していた。

【０００７】（２）上記のような二色成形を行なう場
合、表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、上記の工程で
キャビティ１０４面に付着して粘度が多少増加したとし
ても、流動性や成形性を有している状態であるから、上
記の工程における内部用ポリウレタン材料Ｕ1 の流動
により、キャビティ１０４面から少しずつ連れ流され
る。連れ流された表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、図
１８に示すように、二方向に分かれて流動する内部用ポ
リウレタン材料Ｕ2 の流動先端部に押しやられ、ベント
孔１０７のある最終材料充満部１１７で融合する。この
融合した表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 がベント孔１０
７から十分に抜けないで最終材料充満部１１７に溜まっ
た場合、最終材料充満部１１７と他の部分とでヒケの違
いによる外径の不均一や手触り感の相違等が生じるおそ
れがあった。また、この場合、過剰・過大の気泡を含ん
だ内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の流動先端部もベント孔
１０７から十分に抜けないので、ピンホール等が発生し
外観不良となるおそれがあった。これらの問題を防ぐに
は、吹き出し部１１４の吹出重量を１５〜３０ｇ程度に
する必要があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、ベント孔の無い
ベントレス型によるＲＩＭポリウレタン成形を可能に
し、型にベント孔を設けた場合に必要な諸作業（ベント
孔への離型剤の塗布、吹き出し部の取り出し、ベント孔
残留部の切除等）を不要にして、工数の減少、成形サイ
クルの改善、成形品の外観や触感の向上等を図ることが
できるＲＩＭポリウレタン成形方法を提供することにあ
る。

【０００９】なお、実開昭５２−１６９２３３号公報及
び実開昭５２−１６９２３４号公報には、芯金の中空部
に被覆材料の一部が入り込んだステアリングホイールが
開示されているが、これは被覆を芯金に対して回らない
ように係止する技術であり、また常圧成形である。ま
た、実開昭５９−１７２０６７号公報には、芯金の中空
部に被覆材料が充填されたステアリングホイールが開示
されているが、これは芯金を補強する技術であり、また
常圧成形である。従って、いずれの公報も本発明とは全
く異なる技術思想である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＲＩＭポリウレタン成形方法では、中空部
と該中空部を開口する少なくとも一つのベント孔とを備
えた芯金を型のキャビティにセットし、該キャビティの
最終材料充満部に前記ベント孔を位置させ、前記キャビ
ティを減圧するとともに前記ベント孔から芯金の中空部
を減圧し、前記型のゲートから減圧下のキャビティにポ
リウレタン材料を注入し、該ポリウレタン材料を発泡さ
せて流動させることにより成形品をＲＩＭ成形し、前記
最終材料充満部にまで流動したポリウレタン材料の流動
先端部を前記ベント孔から芯金の中空部に流入させるこ
とを特徴としている。

【００１１】ここで、ベント孔の開口面積は、過大であ
ると芯金の強度が低下し、過小であると十分な量のポリ
ウレタン材料を中空部に流動させられなくなるので、こ
れらの条件を満たすような最適範囲から選ばれる。但
し、この最適範囲は、成形品や芯金の寸法・形状、減圧
の程度、ポリウレタン材料の性質等によって異なる概念
である。

【００１２】前記型に芯金を支持する少なくとも一つの
サポートピンを設け、該サポートピンで支持される芯金
の部位に前記ベント孔とは別の吸引孔を開け、該吸引孔
と連通し得る連通路を前記サポートピンに形成し、前記
ベント孔から芯金の中空部を減圧するときに前記吸引孔
及び連通路からも芯金の中空部を減圧することが好まし
い。

【００１３】本発明は、特定の成形品の成形に限定され
るものではないが、特にステアリングホイールの成形に
適している。この場合、芯金はボス部から延びるスポー
ク部の端部に中空パイプ状のリング部を結合したもので
あり、該リング部に前記ベント孔を開ける。特に、リン
グ部のうちスポーク部の端部付近にベント孔を開けるこ
とが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明をステアリングホイ
ールのポリウレタン被覆のＲＩＭポリウレタン成形に具
体化した実施形態例について、図面に基づいて説明す
る。

【００１５】まず、図１〜図１０は第一実施形態を示し
ている。本実施形態で使用するステアリングホイールの
芯金３１は、中心の円筒ブロック状のボス部３２と、該
ボス部３２から放射状に延びる２本の板状又は棒状のス
ポーク部３３と、該スポーク部３３の端部に結合された
中空パイプ状のリング部３４とからなる。これら各部の
形状や本数は適宜決定・変更できる。リング部３４のう
ち、後述するキャビティ４へのセット時にゲート６から
１８０度離れる部位に一つのベント孔３５を開ける。こ
のベント孔３５の直径、形状、数等は適宜決定・変更で
きる。

【００１６】本実施形態で使用する成形装置は、図１〜
図７に示すように、成形用金型１、真空箱１１、材料射
出機構２１等から構成されている。成形用金型１は上型
２と下型３とに分割形成されている。上型２と下型３の
ＰＬ面２ａ，３ａには、型閉じ時にリング状のキャビテ
ィ４を形成するキャビティ面５と、キャビティ４へのゲ
ート６とが形成されている。また、型閉じ時のＰＬ面２
ａ，３ａ間には、キャビティ４の全周にわたり０．０３
〜０．０６ｍｍの隙間が金型の加工精度の関係から不可
避的に（又は意図的に）生じるが、該隙間はエアベント
ランドとして減圧及びガス抜きの作用を奏する。しか
し、上型２にも下型３にも、材料が吹き出すようなベン
ト孔は設けられていない。上型２と下型３の中心部に
は、芯金３１のボス部３２を収めて保持するための凹所
７及び台座８が設けられている。

【００１７】真空箱１１は上箱１２と下箱１３とに分割
形成され、上箱１２内には上型２が取付けられ、下箱１
３内には下型３が取付けられている。上箱１２及び下箱
１３は図示しない型締装置に取付けられており、本実施
形態では下箱１３が昇降することにより、上箱１２及び
下箱１３の開閉と、上型２及び下型３の開閉とが同時に
行われるようになっている。上箱１２の分割面に形成さ
れた溝にはＯリング１４が取付けられ、真空箱１１を閉
じたとき、Ｏリング１４は下箱１３の分割面に当接して
上箱１２と下箱１３との間をシールする。下箱１３には
吸引プラグ１５が取付けられ、この吸引プラグ１５には
吸引ホース１６及びバルブ１７を介して真空ポンプ１８
が接続されている。

【００１８】材料射出機構２１は、ポリオール成分、イ
ソシアネート成分及び第三成分を混合できる三成分ミキ
シングヘッド２２や、各成分のタンク（図示略）等を備
えている。本実施形態における第三成分は、顔料をポリ
オール成分に分散させてなる着色材料であり、必要時に
のみ混合できるようになっている。三成分ミキシングヘ
ッド２２の先端の射出ノズル２３は、下箱１３に形成さ
れた貫通孔１９を貫通して下型３のゲート６に接続され
ている。

【００１９】さて、上記芯金３１及び成形装置を使用し
て行う第一実施形態のポリウレタン被覆のＲＩＭポリウ
レタン成形方法は、次の工程よりなる。成形用金型１の上型２と下型３とを型開きし、キャ
ビティ面５に離型剤を塗布する。

【００２０】図１に示すように、下型３に芯金３１
をセットし、特にキャビティ面５上にリング部３４を配
し、ゲート６から１８０度離れたキャビティ４の最終材
料充満部９にベント孔３５を位置させる。図２に示すよ
うに、上型２と下型３とを型閉じしてキャビティ４を形
成すると同時に、上箱１２と下箱１３とを閉じて真空箱
１１を密閉状態とする。真空ポンプ１８により真空箱１１内を適当な真空度
まで減圧し、ＰＬ面２ａ，３ａ間に生じた僅かな隙間か
らキャビティ４を減圧するとともに、ベント孔３５から
リング部３４の中空部３６を減圧する。この真空度は適
宜決定・変更できる。

【００２１】表面材料注入工程；三成分ミキシン
グヘッド２２により、ポリオール成分、イソシアネート
成分及び着色材料を混合して表面部用ポリウレタン材料
Ｕ1 を作成する。本実施形態では、同材料Ｕ1 に発泡剤
を実質的に添加しない。図３に示すように、キャビティ
４の減圧を引続いて行いながら、同材料Ｕ1 をゲート６
からキャビティ４に注入する。注入された表面部用ポリ
ウレタン材料Ｕ1 は、それまでの加圧状態からの急激な
圧力低下で同材料Ｕ1 中の吸蔵ガスが突沸することによ
り、キャビティ４に飛散してキャビティ面５の略全面に
薄膜状に付着し、ポリウレタン被覆３７の表面部３８を
形成する。この吸蔵ガスは、ポリウレタン材料にもとも
と含まれていた微量の各種ガスや、循環中のポリウレタ
ン材料に自然に巻き込まれたり溶解したりした少量の空
気のように、消極的かつ不可避的に含まれていたガスで
ある。また、同材料Ｕ1 は、図４に示すように、リング
部３４の外面の略全面にも付着し、さらにベント孔３５
から減圧状態の中空部３６にも少量入り込んで内面に付
着する。

【００２２】なお、後述する表面部用ポリウレタン材料
Ｕ1 の連れ流されを防止・軽減するには、第三成分にウ
レタン反応促進触媒を加えるなどして、ウレタン反応速
度の高い材料とすればよい。また、表面部３８の耐光性
を高めるには、表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 を耐光性
の高い無黄変材料とすればよい。

【００２３】内部材料注入工程；三成分ミキシン
グヘッド２２により、着色材料の吐出を止め、ポリオー
ル成分及びイソシアネート成分を混合して内部用ポリウ
レタン材料Ｕ2 を作成する。本実施形態では、同材料Ｕ
2 にも発泡剤を実質的に添加しない。図５に示すよう
に、キャビティ４の減圧を引続いて行いながら、同材料
Ｕ2 を表面材料注入工程と同一のゲート６から（他の位
置に設けた別ゲートからでもよい）キャビティ４に注入
する。注入された内部用ポリウレタン材料Ｕ2 は発泡
し、キャビティ４に二方向に分かれて流動・充満する。
詳しくは、同材料Ｕ2 のうちキャビティ面５から離れた
部分には、同材料Ｕ2 中の吸蔵ガス（表面部用ポリウレ
タン材料Ｕ1 中の吸蔵ガスと同じ）が減圧雰囲気下で突
沸することにより、高発泡のコア部が形成される。ま
た、同材料Ｕ2 のうちキャビティ面５に近い部分には、
減圧雰囲気下での脱ガス作用により、低発泡の緻密な自
己スキン層が形成される。このようにして、コア部と自
己スキン層とからなる内部３９が形成される（図６、図
７及び図１０参照）。

【００２４】前工程でキャビティ面５に付着した表面部
用ポリウレタン材料Ｕ1 は、本工程での内部用ポリウレ
タン材料Ｕ2 の流動により少しずつ連れ流される。連れ
流された表面部用ポリウレタン材料Ｕ1 は、図６及び図
７に示すように、二方向に分かれて流動する内部用ポリ
ウレタン材料Ｕ2 の流動先端部に押しやられ、キャビテ
ィ４の最終材料充満部９で融合するが、さらにベント孔
３５から中空部３６に流入する。また、過剰・過大の気
泡を含んだ内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の流動先端部も
ベント孔３５から中空部３６に流入する。

【００２５】このときの中空部３６は減圧されているた
め、圧力差によりポリウレタン材料Ｕ1 ，Ｕ2 を吸引し
て流入を促進するとともに、該流入が進んでも内圧が高
まりにくい。従って、多量のポリウレタン材料Ｕ1 ，Ｕ
2 を中空部３６に流入させることができ、表面部用ポリ
ウレタン材料Ｕ1 の融合部やピンホール等の原因となる
内部用ポリウレタン材料Ｕ2 の流動先端部を、完全に中
空部３６に流入させて最終材料充満部９に溜まらないよ
うにできる。これより、最終材料充満部９と他の部分と
のヒケや硬さが等しくなり、外径や手触り感が均一とな
る。また、ピンホール等が発生せず、外観不良を防止で
きる。但し、ポリウレタン材料Ｕ2 が中空部３６の大部
分に流入すると（図９参照）、中空部３６の内圧が高ま
るため、それ以上の流入は抑制される。

【００２６】脱型工程；内部用ポリウレタン材料
Ｕ2 がキュアされるのを待って、図８に示すように、上
型２と下型３とを型開きすると同時に、上箱１２と下箱
１３とを開き、図９に示すように、ポリウレタン被覆３
７付きのステアリングホイール３０を取り出す。ポリウ
レタン被覆３７にはゲート残留部１０が付いてくるた
め、該ゲート残留部１０を切除する。ポリウレタン被覆
３７とゲート残留部１０とは細長く結合しているので、
容易に切除できる。

【００２７】以上のように構成された本実施形態の成形
方法によれば、ベント孔の無い成形用金型１（ベントレ
ス型）によるＲＩＭポリウレタン成形が可能になり、型
にベント孔を設けた場合に必要な諸作業（ベント孔への
離型剤の塗布、吹き出し部の取り出し、ベント孔残留部
の切除等）が不要になるので、工数の減少、成形サイク
ルの改善、成形品の外観や触感の向上等を図ることがで
きる。

【００２８】その他にも、本実施形態は、表面部用ポリ
ウレタン材料Ｕ1 にのみ着色材料を加え、内部用ポリウ
レタン材料Ｕ2 には着色材料を加えない二色成形なの
で、次のような効果も得られる。 (1) 成形前にキャビティ面５に着色材料を塗布する工程
を省略できる。 (2) 着色材料の使用量を必要最少限に節約でき、コスト
を削減できる。 (3) 着色材料に含まれる顔料粒子は材料射出機構２１に
おける通過部位を磨耗させ、磨耗した部品は交換が必要
になる。しかし、上記のように着色材料の使用量を必要
最少限にできるので、前記磨耗が減少し、材料射出機構
２１のメンテナンス及び部品交換のサイクルが延び、そ
のための工数及び費用も低減できる。

【００２９】次に、図１１〜図１４は第二実施形態を示
している。本実施形態は、ベント孔３５の位置と、サポ
ートピンからもリング部３４の中空部３６を減圧するよ
うにした点において第一実施形態と相違するものであ
る。

【００３０】本実施形態で使用する芯金３１はＴ字配置
の３本のスポーク部３３を備えたもので、リング部３４
のうち図１１で左側のスポーク部３３の端部付近に一つ
のベント孔３５を開ける。また、リング部３４のうち下
記のサポートピン２７で支持される部位であって且つ図
１１で右側のスポーク部３３の端部付近に、ベント孔３
５とは別の一つの吸引孔４０を開ける。リング部３４の
うちスポーク部３３の端部付近は、該スポーク部３３の
接合による支持によって強化されている部分なので、ベ
ント孔３５及び吸引孔４０を開けても、それによるリン
グ部３４の強度低下の影響が出にくいという効果があ
る。このベント孔３５及び吸引孔４０の直径、形状、数
等は適宜決定・変更できる。

【００３１】本実施形態で使用する上型２には、芯金３
１を支持するためのサポートピン機構が設けられてい
る。サポートピン機構は、上型２の上部に形成された雌
ねじ穴２４と、雌ねじ穴２４からキャビティ面５へと貫
設されたピン穴２５と、雌ねじ穴２４に位置調節可能に
螺合された調節雄ねじ２６と、調節雄ねじ２６からピン
穴２５を通ってキャビティ４内へ延びるサポートピン２
７とからなる。サポートピン２７及び調節雄ねじ２６の
軸心には連通路２８が下端から上端まで貫設され、従っ
て連通路２８の上端は真空箱１１内に連通している。

【００３２】本実施形態のＲＩＭポリウレタン成形方法
は、次の工程よりなる。第一実施形態のと同様に、上型２と下型３とを型
開きし、キャビティ面５に離型剤を塗布する。

【００３３】第一実施形態のと同様に、図１１に
示すように、下型３に芯金３１をセットし、キャビティ
４の最終材料充満部９にベント孔３５を位置させる。図
１２に示すように、上型２と下型３とを型閉じすると同
時に、上箱１２と下箱１３とを閉じる。このとき、図１
３に（ａ）から（ｂ）への変化で示すように、サポート
ピン２７の下端が吸引孔４０に挿入され、吸引孔４０と
連通路２８とが連通するとともに、サポートピン２７の
下端付近の段部２９が吸引孔４０の周縁を押さえ、リン
グ部３４をキャビティ４の断面中心に正しく支持する。第一実施形態のと同様に、真空ポンプ１８により
真空箱１１内を適当な真空度まで減圧し、ＰＬ面２ａ，
３ａ間に生じた僅かな隙間からキャビティ４を減圧する
とともに、ベント孔３５からリング部３４の中空部３６
を減圧し、同時に吸引孔４０及び連通路２８からも中空
部３６を減圧する（図１３（ｂ））。

【００３４】第一実施形態のと同様に、キャビテ
ィ４の減圧を引続いて行いながら、表面部用ポリウレタ
ン材料Ｕ1 をキャビティ４に注入し、同材料Ｕ1 をキャ
ビティ面５の略全面に薄膜状に付着させ、ポリウレタン
被覆３７の表面部３８を形成する（図３を援用）。同材
料Ｕ1 はリング部３４の外面の略全面にも、減圧状態の
中空部３６の内面の一部にも付着する。

【００３５】第一実施形態のと同様に、キャビテ
ィ４の減圧を引続いて行いながら、内部用ポリウレタン
材料Ｕ2 をキャビティ４に注入し、同材料Ｕ2 を発泡・
流動させてコア部と自己スキン層とからなる内部３９を
形成する（図５を援用）。第一実施形態と同様に、ポリ
ウレタン材料Ｕ1 ，Ｕ2 はベント孔３５から減圧下の中
空部３６に流入するため、第一実施形態と同様の効果が
得られる。さらに、本実施形態の中空部３６は、ポリウ
レタン材料Ｕ1 ，Ｕ2 の流入中も吸引孔４０及び連通路
２８から減圧され続けるので、内圧が高まらない。従っ
て、第一実施形態より多量のポリウレタン材料Ｕ1 ，Ｕ
2 を中空部３６に流入させることができる。図１４は、
中空部３６の全長に内部用ポリウレタン材料Ｕ2 が充満
した状態を示している。

【００３６】第一実施形態のと同様に、上型２と
下型３とを型開きして、図１４に示すようなポリウレタ
ン被覆３７付きのステアリングホイール３０を取り出
し、ゲート残留部１０を切除する。

【００３７】

【実施例】表１に示す実施例１，２，３，４及び比較例
１，２のステアリングホイールのポリウレタン被覆の成
形を行い、リング部内へのポリウレタン材料の流入重量
及び流入長を調べた。実施例１，２は、キャビティは減
圧するがサポートピンからの中空部の減圧は行なわない
第一実施形態に相当し、リング部のベント孔の直径が互
いに異なる。実施例３，４は、キャビティの減圧に加え
サポートピンからの中空部の減圧も行なう第二実施形態
に相当し、やはりリング部のベント孔の直径が互いに異
なる。比較例１，２は、第一実施形態の成形装置を使用
して常圧下で成形したものであり、やはりリング部のベ
ント孔の直径が互いに異なる。いずれの例においても使
用したリング部の寸法は、中空部の断面中心で測った直
径が約３５０ｍｍ、同じく中空部の断面中心で測った全
長が約１１００ｍｍ、断面内径が１０ｍｍである。

【００３８】

【表１】

【００３９】常圧下で成形した比較例１，２では、リン
グ部内に常圧の空気が存在するため、いずれもリング部
内へのポリウレタン材料の流入重量及び流入長が極めて
少なかった。従って、「表面部用ポリウレタン材料の融
合部や過剰・過大の気泡を含んだ内部用ポリウレタン材
料の流動先端部を中空部に流入させる」という本発明の
狙いを達成することができず、ポリウレタン被覆にピン
ホール等が発生して外観不良となった。

【００４０】これに対し、キャビティを減圧した実施例
１では、リング部内へのポリウレタン材料の流入重量が
２９ｇもあり、外観不良等の無いポリウレタン被覆を成
形できた。また、実施例２では、ベント孔直径が２．５
ｍｍと小さいことで、リング部内へのポリウレタン材料
の流入重量が１０ｇと減少したが、外観不良等の無いポ
リウレタン被覆を成形できた。但し、前記［従来の技
術］において、吹き出し部１１４の吹出重量を１５〜３
０ｇ程度にしていたことから、第一実施形態ではこれ以
上ベント孔を小さくすることは好ましくないといえる。

【００４１】次に、キャビティを減圧するとともにサポ
ートピンから中空部を減圧した実施例３では、リング部
内の全長にポリウレタン材料が充満し、当然、外観不良
等の無いポリウレタン被覆を成形できた。また、同じく
実施例４では、ベント孔直径が２．５ｍｍと小さいにも
拘らず、リング部内へのポリウレタン材料の流入重量が
１８ｇもあり、外観不良等の無いポリウレタン被覆を成
形できた。

【００４２】本発明者らはこれらの検討により、このス
テアリングホイールのポリウレタン被覆を、第一実施形
態で成形する場合、ベント孔の開口面積は４．８〜５
０．０ｍｍ² が好ましく、７．０〜３５．０ｍｍ² がさ
らに好ましいことを見出した。また、同じく第二実施形
態で成形する場合、ベント孔の開口面積は３．０〜５
０．０ｍｍ² が好ましく、６．０〜３０．０ｍｍ² がさ
らに好ましいことを見出した。これらのベント孔の開口
面積は、前記実施形態のように一つのベント孔で達成す
ることもできるし、二つ以上のベント孔の開口面積の和
で達成することもできる。

【００４３】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されず、例えば次のように、発明の趣旨から逸脱しない
範囲で適宜変更して具体化することもできる。（１）表面材料注入工程と内部材料注入工程とに分ける
のではなく、単一の注入工程で行なうＲＩＭポリウレタ
ン成形に具体化すること。（２）ポリウレタン材料に少量の発泡剤（例えば水）を
加えること。（３）ステアリングホイールのポリウレタン被覆以外に
も、例えば、ステアリングホイールのパッド、コンソー
ルボックスやグローブボックスの蓋、アームレスト、エ
アスポイラー等の芯金を内蔵した各種成形品のＲＩＭポ
リウレタン成形に適用すること。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＲＩＭポリ
ウレタン成形方法によれば、ベント孔の無いベントレス
型によるＲＩＭポリウレタン成形が可能になり、型にベ
ント孔を設けた場合に必要な諸作業（ベント孔への離型
剤の塗布、吹き出し部の取り出し、ベント孔残留部の切
除等）を不要にでき、工数の減少、成形サイクルの改
善、成形品の外観や触感の向上等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第一実施形態において、下
型にステアリングホイールの芯金をセットするときの平
面図である。

【図２】同下型と上型とを型閉じしたときの断面図であ
る。

【図３】同じくポリウレタン被覆の表面部を成形する工
程の断面図である。

【図４】同工程における芯金のベント孔付近を示す断面
図である。

【図５】同じくポリウレタン被覆の内部を成形する工程
の断面図である。

【図６】同工程における芯金のベント孔付近を示す断面
図である。

【図７】同工程における芯金のベント孔付近を続いて示
す断面図である。

【図８】同じく脱型工程の断面図である。

【図９】同脱型工程の平面図である。

【図１０】同成形によるポリウレタン被覆の断面図であ
る。

【図１１】第二実施形態において、下型にステアリング
ホイールの芯金をセットするときの平面図である。

【図１２】同下型と上型とを型閉じしたときの断面図で
ある。

【図１３】同型閉じ時のサポートピン先端と芯金の吸引
孔付近を示す断面図である。

【図１４】同成形によるポリウレタン被覆を一部破断し
て示す平面図である。

【図１５】従来におけるステアリングホイールのポリウ
レタン被覆の成形方法を示す断面図である。

【図１６】同じく脱型工程の断面図である。

【図１７】同じくポリウレタン被覆からベント孔残留部
を切除するときの部分斜視図である。

【図１８】同成形における金型のベント孔付近を示す断
面図である。

【符号の説明】

１成形用金型２上型２ａＰＬ面３下型３ａＰＬ面４キャビティ５キャビティ面６ゲート９最終材料充満部１１真空箱１２上箱１３下箱１８真空ポンプ２１材料射出機構２７サポートピン２８連通路３０ステアリングホイール３１芯金３２ボス部３３スポーク部３４リング部３５ベント孔３６中空部３７ポリウレタン被覆３８表面部３９内部４０吸引孔Ｕ1 表面部用ポリウレタン材料Ｕ2 内部用ポリウレタン材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空部と該中空部を開口する少なくとも
一つのベント孔とを備えた芯金を型のキャビティにセッ
トし、該キャビティの最終材料充満部に前記ベント孔を
位置させ、前記キャビティを減圧するとともに前記ベン
ト孔から芯金の中空部を減圧し、前記型のゲートから減
圧下のキャビティにポリウレタン材料を注入し、該ポリ
ウレタン材料を発泡させて流動させることにより成形品
をＲＩＭ成形し、前記最終材料充満部にまで流動したポ
リウレタン材料の流動先端部を前記ベント孔から芯金の
中空部に流入させることを特徴とするＲＩＭポリウレタ
ン成形方法。
【請求項２】前記型に芯金を支持する少なくとも一つ
のサポートピンを設け、該サポートピンで支持される芯
金の部位に前記ベント孔とは別の吸引孔を開け、該吸引
孔と連通し得る連通路を前記サポートピンに形成し、前
記ベント孔から芯金の中空部を減圧するときに前記吸引
孔及び連通路からも芯金の中空部を減圧することを特徴
とする請求項１記載のＲＩＭポリウレタン成形方法。
【請求項３】前記成形品はステアリングホイールであ
り、前記芯金はボス部から延びるスポーク部の端部に中
空パイプ状のリング部を結合したものであり、該リング
部に前記ベント孔を開けたことを特徴とする請求項１又
は２記載のＲＩＭポリウレタン成形方法。
【請求項４】前記リング部のうち前記スポーク部の端
部付近に前記ベント孔を開けたことを特徴とする請求項
３記載のＲＩＭポリウレタン成形方法。