JPH09220724A - 発泡原料注入口の弁体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基体の発泡原料注入口から基体の一側に発泡
原料を注入する際に、発泡原料注入口を速やかに開閉
し、しかも原料注入後の注入口を良好にシールできる発
泡原料注入口の弁体を提供する。 【解決手段】 基体に形成された発泡原料注入口に設け
られて前記基体の内側へ発泡原料を注入する際に開き注
入後に閉じる弁体において、中央部Ｃが互いに接着して
いない二層の弾性材１１，１２からなり、該両弾性材の
中央部に発泡原料注入用の切込み１３，１４が両弾性材
間で位置をずらして形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発泡成形用の原
料注入口の弁体に関し、特には基体に形成された発泡原
料注入口に装着されて、該注入口から発泡原料を注入す
る際に開き注入後に閉じる弁体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の内装部品や家具などは、
基体の一側にポリウレタン樹脂などの発泡体を一体に形
成した発泡成形品で構成されることがある。なお、前記
発泡成形品は、必要に応じて前記発泡体の表面が合成樹
脂シートなどの表皮で覆われる場合もある。また、自動
車の車体構成部材においても、断熱や制振のために鋼材
（基体）の一側に発泡体が一体に設けられることがあ
る。

【０００３】前記基体の一側に発泡体を形成する方法と
して、前記基体に発泡原料注入口を形成しておき、その
発泡原料注入口に注入装置の注入ヘッド先端を挿入し、
該注入ヘッドから基体の一側に発泡原料を注入して発泡
体を形成する方法がある。

【０００４】前記基体は、発泡体形成予定部が中空の閉
空間を構成している場合と、閉空間を構成していない場
合とがある。前者の場合としては、基体が中空の柱状あ
るいは箱状からなって、その内側に発泡体を形成する場
合が上げられ、他方、後者の場合としては、基体が板状
からなってその一側に発泡体を形成する場合が上げられ
る。前者の場合には、基体を型等に配置することなく基
体の発泡原料注入口から直接発泡原料を注入して発泡体
を形成することができるのに対し、後者の場合には基体
の縁から発泡原料が漏出して発泡体を所定形状に形成で
きないため、発泡原料注入口の形成された基体を型内に
配置して発泡原料を注入するクローズド注入法が行なわ
れる。

【０００５】なお、前記クローズド注入法においては、
まず、発泡原料注入口の形成された基体が分割型の一方
に配置され、分割型の他方には必要に応じて表皮が配置
されて分割型が閉じられる。次いで、前記分割型に形成
されているヘッド挿入部に注入装置の注入ヘッド先端が
挿入され、当該注入ヘッドから基体の発泡原料注入口を
介して基体の内側に発泡原料が注入され、発泡体の形成
がなされる。その際、発泡原料の注入ヘッド先端は、基
体の発泡原料注入口内に挿入される場合と、その注入孔
内に挿入されずに注入口の周縁と接触あるいは注入口か
ら僅かに離れた状態とされる場合とがある。

【０００６】しかしながら、前記の型を用いない成形お
よびクローズド成形のいずれにおいても、発泡原料の注
入後、基体の発泡原料注入口から基体内側の発泡ガスが
逃げ過ぎて発泡体にヒケを生じたり、発泡原料注入口か
ら基体表面に発泡原料が漏れて基体にバリとなって付着
することがある。しかもそのバリは、その後に余分なバ
リ除去作業を必要とするのみならず、基体の一側で発泡
原料を不足させて発泡体に欠肉を生じさせることもあ
る。

【０００７】前記発泡原料注入口からの発泡ガスの逃げ
防止手段として、特開平４−２５４１３号には、分割型
の型面に配置されるインサートに設けられた開口部に、
十文字形のスリットの形成された弁部材を設ける技術が
開示されている。その弁部材は、インサートの開口部を
介して発泡原料を注入する際、注入圧力で開き、注入完
了後は注入圧力の解除および発泡圧により閉じる作用を
する。

【０００８】しかしながら、前記スリットが形成された
弁部材にあっては、注入時の開きおよび注入後の閉じを
可能とするために比較的薄い弾性材で構成される。した
がって、スリット部の閉時に接触面（閉じ合わせ面）の
面積が小さく、発泡原料の漏出防止が充分とは言いがた
いことがあった。

【０００９】さらに、基体（インサート）の形状や種類
によっては、基体の発泡原料注入口が下側に位置する場
合があり、その場合には基体の上側に注入された発泡原
料の重みが弁部材に加わるため、弁部材のスリット部を
下方へ押し広げる力が加わり、発泡原料の漏出をより生
じやすい問題があった。特に、自動車の天井内側に発泡
原料を注入するような場合には、上向きで発泡原料を注
入せざるを得ないこともあるため、前記の問題は重要で
あった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
問題点に鑑み提案されたものであって、基体に形成され
た発泡原料注入口から基体の一側に発泡原料を注入する
に際して、基体の発泡原料注入口を速やかに開閉し、し
かも発泡原料注入後には発泡原料注入口を良好にシール
できる発泡原料注入口の弁体を提供しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
基体に形成された発泡原料注入口に設けられて前記基体
の一側へ発泡原料を注入する際に開き注入後に閉じる弁
体において、中央部で互いに接着していない二層の弾性
材からなり、該両弾性材の中央部に発泡原料注入用の切
込みが両弾性材間で位置をずらして形成されていること
を特徴とする発泡原料注入口の弁体に係る。

【００１２】

【作用】この発明の弁体は、中央部で互いに接着してい
ない二層の弾性材からなり、発泡原料の注入ヘッド先端
が発泡原料注入用切込みを押して弁体に挿通されるに伴
ない、あるいは注入ヘッド先端が弁体に挿通されない場
合には、注入ヘッド先端からの発泡原料注入時の注入圧
により押し開かれる。そして、発泡原料の注入終了後、
注入ヘッド先端を弁体から引き抜くと同時に、あるいは
発泡原料の注入停止と同時に、弁体が弾性復元力により
速やかに閉じる。

【００１３】その際、この弁体は二層の弾性材からなる
ため、復元力が強く、瞬時に閉じることができるととも
に、二つの弾性材が切込み部を各々閉じるため、その閉
じ合わせ部の接触面積の合計が大きく、シール性が大と
なる。しかも、両弾性材に設けられた発泡原料注入用の
切込みが互いに位置をずらして形成されているので、一
方の弾性材の切込み部分が他方の弾性材における切込み
のない部分と重なって塞がれた状態となる。したがっ
て、発泡原料が弁体から漏出するには、一方の弾性材の
切込み部分から両弾性材間に進入した後、その両弾性材
間を他方の弾性材の切込み部分まで進入しなければなら
ない。加えて、前記発泡原料が進入する両弾性材間は、
基体一側の発泡圧によって両弾性材が密着しているた
め、発泡原料が進入しずらい。よって、発泡原料が弁体
から極めて漏れにくくなる。このため、上向きに発泡原
料を注入しなければならない場合でも、弁体のシール性
は極めて良好となり、バリなどを製品外面に生じさせる
おそれがない。

【００１４】さらに、この弁体は二層の弾性材からなる
ため、注入ヘッドの先端を弁体から抜き取る際には、弁
体が注入ヘッド先端の側面と接触して、その側面に付着
している発泡原料を強く拭き取ることができる。しか
も、前記のように両弾性材間で切込みの位置がずれてい
るため、注入ヘッド先端の抜き取り時に前記切込み部で
生じる隙間が両弾性材間で異なる位置になって、弁体が
注入ヘッド先端の側面全周に隙間なく接触するようにな
り、より確実に注入ヘッド先端の側面を拭き取ることが
できる。

【００１５】また、前記一方の弾性材にはその周縁に基
体への取り付け部を形成するとともに片面に凹部を形成
し、該凹部に他方の弾性材を固定するようにすれば、一
方の弾性材を基体に取り付けるだけでこの弁体を基体に
取り付けられるため、その取り付けが容易となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の発泡原料注入口の
弁体の一例を示す斜視図、図２はその分解斜視図、図３
は前記弁体を基体に取り付けた状態を示す断面図、図４
は弁体の他の例を示す平面図である。また、図５ないし
図７は前記弁体を用いて発泡製品を成形する例を示すも
ので、図５は前記弁体を基体とともに分割型に取り付け
た状態を示す断面図、図６は前記弁体に注入ヘッド先端
を挿入した状態を示す拡大断面図、図７は発泡原料の注
入後に注入ヘッド先端を引き抜く状態を示す断面図であ
る。

【００１７】図１に示すように、この発明における発泡
成形用注入口の弁体１０は、それぞれ発泡原料注入用切
込み１３，１４を有する円板状の二層の弾性材１１，１
２からなり、所要形状の発泡成形品用基体に形成された
発泡原料注入口に装着されて用いられる。そして、この
弁体１０は、発泡原料の注入の際には開き、注入後には
閉じる。

【００１８】なお、前記発泡原料の注入の際というの
は、発泡原料の注入ヘッド先端が弁体１０（基体の発泡
原料注入口）に挿入された時の他、前記注入ヘッド先端
から基体の一側に発泡原料が注入される時も含む。同様
に、発泡原料の注入後というのは、注入ヘッド先端が弁
体１０（基体の発泡原料注入口）から引き抜かれる時の
他、注入ヘッド先端が弁体１０内に挿入されない場合に
は注入停止時点、およびその後発泡原料が発泡開始した
時点、さらには発泡中を含むものである。

【００１９】前記二層の弾性材１１，１２は前記基体の
発泡原料注入口を開閉するもので、適当な硬度と弾力性
および伸縮性を有する材質よりなり、中央部Ｃが互いに
接着されないままとされている。前記弾性材１１，１２
を構成する材質として特に限定はないが、発泡原料の注
入ヘッド先端側の弾性材（外側弾性材）１１には、ポリ
ウレタン発泡体やポリエチレン発泡体、ゴム発泡体など
柔軟性のある弾性材が好ましい。また、基体の一側で発
泡原料と接する側の弾性材（内側弾性材）１２には、前
記外側弾性材１１よりも弾力性および硬度を有する材質
を用いることが望ましい。たとえば、ゴムあるいはウレ
タンエラストマー等の弾性材、特に好ましくは発泡原料
が接着しないシリコンゴム、フッ素ゴム等の弾性材であ
る。

【００２０】このように、前記弾性材１１，１２で弁体
１０を構成することにより、発泡原料注入後、注入ヘッ
ド先端が弁体１０（基体の発泡原料注入口）から後退す
るにともない（注入ヘッド先端が弁体１０に挿入されな
い場合には注入停止により）、前記外側弾性材１１およ
び内側弾性材１２が弾性復帰して速やかに弁体１０（基
体の発泡原料注入口）を塞ぐ。そして、弁体１０内に挿
入した注入ヘッド先端を弁体１０から抜く場合には、弁
体１０と接触しながら注入ヘッド先端が後退するため、
当該ヘッド先端の外側面に付着した発泡原料が弁体１０
によって拭き取られる。

【００２１】前記二層の弾性材１１，１２の大きさは、
弁体１０の弾性や、基体の発泡原料注入口の大きさ等に
より異なるが、基体の発泡原料注入口に確実に装着され
当該注入口を密封可能とするため、少なくとも一方の弾
性材が前記注入口を完全に塞ぐ大きさとすることが望ま
しい。一般的には、少なくとも一方の弾性材が前記注入
口の直径よりも数ｍｍ〜１０ｍｍ程度大きな直径とされ
ることが多い。また、前記弾性材１１，１２の厚みには
特に限定はないが、その中央部Ｃは注入用の切込み１
３，１４が弾力的に形状復帰可能な厚みとされる。一
方、周辺部分では基体の厚みよりも大として、弁体１０
を基体の発泡原料注入口に確実に装着できるようにする
のが好ましい。

【００２２】図２および図３から理解されるように、本
実施例の弁体１０は、内側弾性材１２が基体の厚みより
大きく、かつ発泡原料注入口を塞ぐ円板状とされ、その
周縁に基体への取り付け部１５が形成されている。本例
において、前記取り付け部１５は、基体の発泡原料注入
口内周縁に嵌着可能な溝よりなる。図３の符号４０は基
体、４１は発泡原料注入口である。そして、前記内側弾
性材１２の片面（外側面）には凹部１６が形成されてい
る。この凹部１６は、他方の弾性材（外側弾性材）１１
を取り付けるためのもので、その弾性材（外側弾性材）
１１の厚み分の深さを有し、かつその弾性材１１が隙間
なく嵌まる大きさに形成されている。前記外側弾性材１
１は、その外周面１７に接着剤を塗布して前記凹部１６
内に嵌め込まれ、凹部内周面１８に接着固定されてい
る。

【００２３】注入用の切込み１３，１４は、各弾性材１
１，１２に弾力的に開閉する開閉片を形成するためのも
ので、前記弾性材１１，１２の中央部Ｃに設けられてい
る。本実施例では、図示のように、略直角に交わる十文
字状とされ、両弾性材１３（１４）に各々四つの開閉片
１３ａ，１３ａ，１３ａ，１３ａ（１４ａ，１４ａ，１
４ａ，１４ａ）を形成している。そして、前記切込み１
３，１４はその一方を４５°回転させて位置をずらし、
両弾性材１１，１２間で切込み１３，１４が互いに重な
らないように構成されている。

【００２４】したがって、外側弾性材１１の開閉片１３
ａが内側弾性材１２の切込み１４を塞ぐように配置され
ており、基体の内側に注入された発泡原料が仮に内側弾
性材１２の切込み１４に進入しても、外側弾性材１１の
片１３ａに当たるので、弁体１０外側への漏出のおそれ
は極めて少ない。この構造によれば、特に上向きに発泡
原料を注入する場合でも、弁体１０（基体の発泡原料注
入口）から発泡原料が漏れ出するおそれが少ない。

【００２５】注入用の切込み１３，１４は、発泡原料の
注入ヘッド先端が弁体１０に挿入されることにより、あ
るいは注入ヘッド先端が弁体１０表面と当接若しくは僅
かに離れるような際には、前記注入ヘッド先端から基体
内側へ注入される発泡原料の注入圧により、各開閉片１
３ａ，１４ａが押されて開き、発泡原料の注入後には注
入ヘッド先端が前記切込み１３，１４から引き抜かれる
ことにより、あるいは発泡原料の注入停止により直ちに
閉じる。

【００２６】前記注入用の切込み１３，１４は、適当な
長さとされるが、発泡原料の注入ヘッド先端が弁体１０
内に挿入される場合には注入ヘッド先端の直径と同一か
やや小さく形成されることが好ましい。それにより、発
泡原料の注入時には、開閉片１３ａ，１４ａが注入ヘッ
ド先端の外側面と強く密着して弁体１０外への発泡原料
の漏出を効率よく防ぐ。また、発泡原料注入後注入ヘッ
ド先端を弁体１０から抜く際には、前記弁体１０の開閉
片１３ａ，１４ａが注入ヘッド先端の外側面を強く擦っ
て、注入ヘッド先端の外側面に付着した発泡原料を確実
に拭き取ることができる。

【００２７】前記注入用の切込み１３，１４の形状に特
に限定はなく、弾性により開閉片１３ａ，１４ａが開閉
できる形状とされる。図４に前記切込みの他の例を示
す。図の（Ａ）は、切込み２３，２４を図のような一本
のスリット状とし、両弾性材に各々二つの開閉片２３
ａ，２３ａ，２４ａ，２４ａを形成している。そして、
両切込み２３，２４が重ならないように、一方の弾性材
の切込み２３と他方の弾性材の切込み２４が略９０°ず
れた状態に形成されている。また、図（Ｂ）は、切込み
３３，３４をＹ字状として、それぞれの層の弾性材の切
込みが互いに重ならないように配置したものである。符
号３３ａ，３４ａは切込みによって形成された開閉片で
ある。

【００２８】なお、この実施例の弁体は、公知のゴムキ
ャップなどの片面を凹状にくり抜いて切込みを設け、前
記凹部内に同様に切込みを設けたウレタンシートを、切
込み位置をずらして貼り付けることにより容易に製作す
ることができる。

【００２９】図５ないし図７に本発明の弁体を用いて発
泡成形品をクローズド成形する一例を示す。符号５０は
分割型、５１は蓋型、５２はキャビティ型、５３は成形
品キャビティである。なお、本例では前記キャビティ型
５２の型面にあらかじめ軟質合成樹脂シート材などから
なる表皮５４が配置されている。一方、前記蓋型５１の
型面には基体４０が配置される。この基体４０には、前
記蓋型５１に形成された注入用ヘッド挿入部５５と対応
する位置に発泡原料注入口４１が設けられており、図５
に示すように、あらかじめ前記弁体１０が取り付けられ
ている。前記弁体１０の内側弾性材１２の周縁には、溝
からなる取り付け部１５が設けられており、この取り付
け部１５を発泡原料注入口４１の内周縁に嵌めることに
より、弁体１０が発泡原料注入口４１に装着される。

【００３０】また、前記基体４０の蓋型５１への固定
は、たとえば、基体４０にクリップ（図示せず）を取り
付け、蓋型５１の型面に形成した孔（図示せず）に前記
クリップを着脱可能に嵌めることにより、またはその他
の公知の手段によってなされる。なお、この弁体１０表
面にはあらかじめ離型剤を塗布しておき、発泡原料の注
入時に発泡原料が接着しないようにしておいてもよい。

【００３１】前記蓋型５１とキャビティ型５２とを型締
めした後、図６に示すように、前記蓋型５１の注入ヘッ
ド挿入部５５に発泡原料の注入ヘッドＨ先端が挿入され
る。その際、前記注入ヘッドＨ先端は、基体４０の発泡
原料注入口４１に装着されている弁体１０を押す。前記
弁体１０は発泡原料注入用の切込み１３，１４が設けら
れた二層の弾性材１１，１２よりなり、中央部Ｃが互い
に接着していないので、前記注入ヘッドＨの先端により
押されることによって、各開閉片１３ａ，１４ａが図の
ような花びら状に開く。この状態で、前記注入ヘッドＨ
先端から基体４０内側に、ポリウレタン原料などの発泡
原料が所定量注入される。前記したようにこの弁体１０
は弾性材１１，１２よりなるので、切込み１３，１４に
より形成された開閉片１３ａ，１４ａが注入ヘッドＨ先
端の外側面に弾性的に密着し、注入時の原料の漏れが防
止される。なお、前記したように、発泡原料の注入ヘッ
ドＨ先端を弁体１０の切込み１３，１４まで挿入せず、
発泡原料の注入圧によって弁体１０の片を開く場合もあ
る。その場合は、発泡原料の注入圧によって弁体１０が
押されて、開閉片１３ａ，１４ａが基体４０内側へ開
く。

【００３２】所定量の発泡原料注入後、注入ヘッドＨ先
端を弁体１０の切込み１３，１４から引き抜く。それに
より、図７に示すように、弁体１０の開閉片１３ａ，１
４ａが注入ヘッドＨ先端の引き抜きに伴いその外側面に
当接しながら形状復帰し、基体４０の発泡原料注入口４
１を塞ぐ。符号Ｐは発泡原料である。なお、前記注入ヘ
ッドＨ先端を弁体１０内に挿入せず、発泡原料の注入圧
によって弁体１０を開いていた場合には、前記発泡原料
の注入停止による押圧がなくなることで、弁体１０が自
己の弾性復元力により直ちに発泡原料注入前の形状に戻
り、基体４０の発泡原料注入口４１を塞ぐ。

【００３３】前記弁体１０は、その周縁が基体４０の発
泡原料注入口４１に嵌められているので、弁体１０周縁
からの発泡原料の漏出がなく、しかも、弁体１０中央部
Ｃに設けられた発泡原料注入用の切込み１３，１４が、
互いに位置をずらして形成されているので、その部分か
らの発泡原料の漏出を効率良く防止する。

【００３４】前記成形品キャビティ５３に注入された発
泡原料Ｐは、発泡して分割型５０内に充満する。その
際、基体４０の発泡原料注入口４１は既に弁体１０によ
って塞がれているために発泡原料Ｐが注入口４１から漏
出するおそれがない。しかも、発泡原料Ｐの充満による
分割型５０内の圧力（発泡圧）増大により、両弾性材１
１，１２間で前記開閉片１３ａ，１４ａどうしが密着し
て切込み１３，１４を強固に塞ぐため、注入口４１のシ
ールがより確実となる。

【００３５】前記分割型５０内に充満した発泡原料Ｐ
は、硬化して発泡体となり、前記基体４０および表皮５
４と一体化して所望の発泡成形品となる。その後分割型
５０を開け、発泡成形品を脱型する。

【００３６】なお、この発明の弁体は、前記のような型
を用いるクローズド注入法の場合に限られず、発泡原料
注入口の形成された基体が閉空間を構成するような場合
には、型を用いることなく基体の内側に発泡体を成形す
る際にも用いられる。

【００３７】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
弁体によれば、発泡原料の注入時には、弁体に設けられ
た切込みにより形成された開閉片が、注入ヘッド先端に
押されてあるいは発泡原料の注入圧により開く。そし
て、注入終了後には、自己の弾性により直ちに復元して
基体の発泡原料注入口を塞ぐ。したがって、開閉が速や
かで発泡原料注入口に対するシール性が極めて良好であ
る。また、注入ヘッド先端を弁体から抜き取る際には、
弁体の弾性材が注入ヘッド先端の外側面を効率よく擦っ
て、付着した発泡原料を拭き取る効果もある。

【００３８】さらにこの発明の弁体によれば、二層の弾
性材の切込みが重ならないように位置をずらして設けら
れているので、弁体からの発泡原料の漏出が極めて少な
く、上向きに発泡原料を注入しなければならない場合で
も、原料の漏れなどがなく極めて効率的に作業すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の発泡原料注入口の弁体の一例を示す
斜視図である。

【図２】その分解斜視図である。

【図３】前記弁体を基体に取り付けた状態を示す断面図
である。

【図４】弁体の他の例を示す平面図である。

【図５】前記弁体を用いて発泡製品を成形する例を示す
もので、前記弁体を基体とともに分割型に取り付けた状
態を示す断面図である。

【図６】前記弁体に注入ヘッドを挿入した状態を示す拡
大断面図である。

【図７】発泡原料の注入後に注入ヘッド先端を引き抜く
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 弁体 １１ 弾性材 １２ 弾性材 １３ 発泡原料注入用の切込み １４ 発泡原料注入用の切込み １５ 取り付け部 １６ 凹部 ４０ 基体 ４１ 発泡原料注入口 Ｃ 中央部 Ｈ 注入ヘッド Ｐ 発泡原料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体に形成された発泡原料注入口に設け
   られて前記基体の一側へ発泡原料を注入する際に開き注
   入後に閉じる弁体において、 中央部で互いに接着していない二層の弾性材からなり、
   該両弾性材の中央部に発泡原料注入用の切込みが両弾性
   材間で位置をずらして形成されていることを特徴とする
   発泡原料注入口の弁体。
2. 【請求項２】 請求項１において、一方の弾性材はその
   周縁に基体への取り付け部が形成されるとともに片面に
   凹部が形成され、該凹部に他方の弾性材が固定されてい
   ることを特徴とする発泡原料注入口の弁体。