JPH1071284A - 金型を用いた一体発泡成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡製品の硬さの不均一を確実に防止できる
ようにする。 【解決手段】 発泡製品の外形に対応したキャビティ２
１を有し、かつ、上面部に上部開口２２を備えた下型２
と、ウレタン系の液状原料Ｌを装填するための原料装填
孔３１を有し、かつ、キャビティ２１内に原料装填孔３
１を閉止する上型とからなる金型１を用い、上型３で下
型２の原料装填孔３１を閉止した状態でフレーム４の装
填されたキャビティ２１内に液状原料Ｌを装填して発泡
させることにより発泡製品を成形する金型１を用いた一
体発泡成形方法において、キャビティ２１内に液状原料
Ｌを装填するに際し、液状原料Ｌを原料装填孔３１に設
けた原料分散手段５によって分散させた状態でキャビテ
ィ２１内に導くようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予めキャビティに
フレームが装着れた金型内に発泡性合成樹脂の液状原料
を装填して発泡処理を施すことにより、フレームと発泡
体とで発泡製品を製造する金型を用いた一体発泡成形方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５に示すような金型を用いて自
動車用のヘッドレストを製造する一体発泡成形方法が知
られている。この図に示すように、金型１００は、内部
にキャビティ１００ａの形成された下型１０１と、この
下型１０１の上部開口１０３を閉止する上型１０２とを
備えて形成されている。上記上型１０２には中央部に上
下に貫通した発泡性合成樹脂の原料をキャビティ１００
ａ内に装填するための原料装填孔１０４が穿設されてい
るとともに、フレーム１０５のポール１０６を挿通する
挿通孔１０７が穿設されている。

【０００３】そして、一体発泡成形を行うに当っては、
まずキャビティ１００ａ内に予め織製品が内張りされた
表皮１０９が装着される。ついで上型１０２の裏面側か
らポール１０６が挿通孔１０７に通された状態でフレー
ム５が上型１０２に固定され、この上型１０２によって
下型１０１の上部開口１０３が閉止される。この状態で
発泡性合成樹脂の液状原料２００が上記原料装填孔１０
４を通してキャビティ１００ａ内に加圧注入される。こ
の原料注入が終わってから原料装填孔１０４が蓋体１０
８によって閉止され、所定の発泡処理が施されることに
より、フレーム１０５が埋設された発泡製品であるヘッ
ドレストが得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の一体発泡成形方法においては、液状原料２００
が原料装填孔１０４を通してキャビティ１００ａ内に加
圧注入されるに際し、勢いよく注入された液状原料２０
０は、図５に矢印で示すように、まずキャビティ１００
ａ底部の表皮１０９に衝突し、衝突部分の内張り織製品
が他の部分よりも多く液状原料２００を吸収した状態に
なる。また、衝突によって跳ね返った液状原料２００
は、キャビティ１００ａの上方隅部に衝突し、この部分
の表皮１０９にも多く吸収された状態になる。

【０００５】従って、以後の発泡処理時に上記衝突部分
が多めの液状原料２００によって他の部分よりも硬くな
り、結局、得られたヘッドレストは硬さが一様ではなく
なり、使用時に異物感を与えるとい問題点を有してい
た。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、発泡製品の硬さの不均一を
確実に防止することができる金型を用いた一体発泡成形
方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
金型を用いた一体発泡成形方法は、発泡製品の外形に対
応したキャビティを有し、かつ、上面部に開口を備えた
下型と、発泡性合成樹脂の液状原料を装填するための原
料装填孔を有し、かつ、上記開口を閉止する上型とから
なる金型を用い、上記上型にフレームを装着するととも
に、上記下型のキャビティに表皮を装着し、フレームを
表皮内に挿入した状態で上型により下型の開口を閉止
し、キャビティ内の表皮に囲まれた空間に上記液状原料
を原料装填孔を通して装填し、発泡させることにより発
泡製品を成形する金型を用いた一体発泡成形方法におい
て、上記液状原料を分散させる原料分散手段を上記原料
装填孔に設け、上記液状原料を上記原料装填孔を通して
上記空間に装填する過程で上記原料分散手段により原料
を分散させることを特徴とするものである。

【０００８】この金型を用いた一体発泡成形方法によれ
ば、発泡性合成樹脂の液状原料は、原料装填の過程で原
料装填孔に設けられた原料分散手段により分散された状
態でキャビティに装填された表皮内に注入されるため、
表皮の特定の部分に液状原料が集中的に供給され、これ
による液状原料の表皮の特定部分への衝突によってその
部分に液状原料が他の部分よりも多く浸透し、その結
果、表皮内に発泡体が形成された状態で特定部分が他の
部分よりも硬くなるという不都合が回避される。

【０００９】本発明の請求項２記載の金型を用いた一体
発泡成形方法は、請求項１記載の金型を用いた一体発泡
成形方法において、上記原料分散手段は、上記原料装填
孔を横断する棒状体によって形成されていることを特徴
とするものである。

【００１０】この金型を用いた一体発泡成形方法によれ
ば、原料装填孔は、それを横断する棒状体によって複数
に分割されているため、原料装填孔に供給された液状原
料は、棒状体によって分割されたそれぞれの隙間を通っ
て分散された状態でキャビティ内の表皮に供給される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一体発泡成形方
法に適用される金型の第１実施形態を示す断面略図であ
り、キャビティ内に発泡性合成樹脂の液状原料Ｌが装填
されつつある状態を示している。この図に示すように、
金型１は、下型２と上型３とから構成されている。下型
２は、内部にヘッドレストの外形に対応した立体形状を
有するキャビティ２１を有しているとともに、上面部に
上記上型３を嵌め込むための上部開口２２を備えてい
る。この上部開口２２は、下窄みになるように内周面が
傾斜している。このような下型２は、左右一対の分割金
型２ａからなり、各分割金型２ａは、底部に設けられた
蝶番２３によって互いに結合され、かつ、蝶番軸２３ａ
回りに相対回動可能になっている。上記キャビティ２１
内にはヘッドレストの表皮６が装着される。

【００１２】上記液状原料Ｌは、本実施形態において
は、ポリオール、ジイソシアネートおよび所定の発泡剤
等からなる、いわゆるウレタン樹脂系のものが採用され
ている。ポリオールとジイソシアネートとは金型１に注
入される直前に図略のミキシングヘッドで混合されて液
状原料Ｌとなりキャビティ２１内に注入される。注入さ
れた液状原料Ｌは、時間の経過に従って特に加熱される
ことなく常温で発泡する。

【００１３】上記表皮６は、表面側の軟質の合成樹脂製
のシート体からなる合成樹脂層６１と、この合成樹脂層
６１の裏面側に積層された織製品からなる織製品層６２
とからなる二層構造を備えて形成され、これによって表
面側が滑らかな外観を呈するとともに、裏面側が液状原
料Ｌの織製品層６２内への浸透によって液状原料Ｌの発
泡により形成されるパッド材に合体し易くなるようにし
ている。

【００１４】上記上型３は、中央部に発泡性合成樹脂の
液状原料Ｌを通過させるための漏斗形状の原料装填孔３
１を有しているとともに、原料装填孔３１から外れた部
分にフレーム４のポール４１を挿通するためのポール挿
通孔３２を有している。このような上型３は、上記上部
開口２２の内周面に摺接する外周面を有しているととも
に、一方の側部の上縁部が蝶番３３を介して下型２に結
合され、蝶番軸３３ａ回りに正逆回動することによって
下型２の上部開口２２を開閉し得るようになっている。
また、上記原料装填孔３１は、蓋体３４の着脱によって
開閉されるようになっており、蓋体３４によって原料装
填孔３１が閉止された状態で、下型２の上部開口２２を
上型３によって閉止することにより、上型３の外周面が
下型２の上部開口２２の内周面に当接し、これによって
キャビティ２１内の機密性が確保されるようになってい
る。そして、本発明においては、上型３には原料装填孔
３１の下部に原料装填孔３１を横断するように原料分散
手段５が設けられている。

【００１５】図２は、上型３の一部切欠き部分斜視図で
あり、（イ）は第１実施形態の原料分散手段５が設けら
れた状態、（ロ）は第２実施形態の原料分散手段５が設
けられた状態をそれぞれ示している。

【００１６】第１実施形態の原料分散手段５は、図２の
（イ）に示すように、角柱体（棒状体）５１によって形
成されている。この角柱体５１は、下端部において原料
装填孔３１を平面視で二つに分けるように、原料装填孔
３１の内壁面間に架橋されている。そして、原料装填孔
３１に供給された液状原料Ｌは、この角柱体５１によっ
て二分されてキャビティ２１（図１）内に注入されるよ
うにしている。

【００１７】第２実施形態の原料分散手段５は、図２の
（ロ）に示すように、断面視で二等辺三角形状の三角柱
体５２によって形成されている。この三角柱体５２も原
料装填孔３１の互いに対向した内壁面間に頂点が頂部に
位置する状態で架橋されている。原料分散手段５を三角
柱体５２にすることによって頂点が分水嶺の役割を果た
し、キャビティ２１に注入される液状原料Ｌの二分割が
より均等に行われ得るようになる。

【００１８】図３は、第１実施形態の原料分散手段５
（角柱体５１）を有する金型１を用いたヘッドレストの
製造工程を説明するための説明図であり、（イ）は表皮
およびフレーム装着工程、（ロ）は液状原料注入工程、
（ハ）は発泡工程をそれぞれ示している。

【００１９】まず、表皮およびフレーム装着工程におい
ては、図３の（イ）に示すように、蝶番軸３３ａ回りの
反時計方向の回動によって開放された上型３のポール挿
通孔３２にポール４１を挿通して係止金具４２で固定す
ることによりフレーム４を上型３に装着するとともに、
右方の分割金型２ａを蝶番軸２３ａ回りの時計方向の回
動によって開放された下型２のキャビティ２１に表皮６
を装着する。ついで、右方の分割金型２ａを蝶番軸２３
ａ回りに反時計方向に回動して下型２を閉じるととも
に、上型３を蝶番軸３３ａ回りに時計方向に回動して下
型２の上部開口２２を閉止することにより、図３の
（ロ）に示すように、フレーム４および表皮６が金型１
に装着された状態になる。

【００２０】そして、この状態で所定圧に設定された液
状原料Ｌが原料装填孔３１を通してキャビティ２１内に
注入する液状原料注入工程が実行される。この注入工程
においては、原料装填孔３１を通る液状原料Ｌは、その
下部に設けられた原料分散手段５によって二分されてキ
ャビティ２１内に導入され、表皮６の内張り品である織
製品層６２（図１）の左右の表面に誘導された状態で、
図３の（ロ）に示すように、底部に溜る。

【００２１】ついで、所定量の液状原料Ｌがキャビティ
２１内に装填された後、蓋体３４によって原料装填孔３
１が閉止され、図３の（ハ）に示す発泡工程が実行され
る。この発泡工程においては、液状原料Ｌ中のポリオー
ルとジイソシアネートとが発泡材の助けをかりて常温で
発泡し、この発泡によって形成した発泡体が表皮６内に
充満することによって、発泡体にフレーム４が埋設さ
れ、かつ、表皮６が発泡体と一体になったヘッドレスト
がキャビティ２１内に形成される。所定の発泡時間が経
過した後、上型３を開放するとともに下型２を二分割す
ることによってヘッドレストが金型１から取り出され
る。

【００２２】そして、本発明においては、液状原料Ｌは
原料装填孔３１を通過するに際し、原料分散手段５によ
って二分されてキャビティ２１に装着された表皮６内に
供給されるため、原料分散手段５が設けられていない場
合には液状原料Ｌが表皮６の内底部に直接衝突してこの
部分の織製品層６２に液状原料Ｌが過剰に侵入し、これ
によって発泡処理後に上記衝突部分が他の部分よりも硬
くなるという不都合が生じることはなく、ヘッドレスト
は均一な硬さになる。

【００２３】図４は、原料分散手段の他の実施形態を示
す平面図であり、（イ）は第３実施形態の原料分散手段
５ｂ、（ロ）は第４実施形態の原料分散手段５ｃ、
（ハ）は第５実施形態の原料分散手段５ｄをそれぞれ示
している。

【００２４】第３実施形態の原料分散手段５ｂは、図４
の（イ）に示すように、角柱体５１が三叉状に組み付け
られて形成さている。各角柱体５１間の角度はそれぞれ
１２０°に角度設定されている。従って、この原料分散
手段５ｂを用いると、原料装填孔３１に供給された液状
原料Ｌは、原料分散手段５ｂによって略３等分された状
態でキャビティ２１内に注入されるため、液状原料Ｌは
キャビティ２１内で２等分された場合よりも良好に分散
し、これによって表皮６が部分的に硬くなる度合いが減
少する。

【００２５】また、第４実施形態の原料分散手段５ｃ
は、図４の（ロ）に示すように、角柱体５１が十文字状
に交差して組み付けられて形成さている。各角柱体５１
間の角度はそれぞれ９０°に角度設定されている。従っ
て、この原料分散手段５ｃを用いると、原料装填孔３１
に供給された液状原料Ｌは、原料分散手段５ｃによって
略４等分された状態でキャビティ２１内に注入されるた
め、液状原料Ｌはキャビティ２１内で３等分された場合
よりも良好に分散し、これによって表皮６が部分的に硬
くなる度合いがさらに減少する。

【００２６】また、第５実施形態の原料分散手段５ｄ
は、図４の（ハ）に示すように、原料装填孔３１に調節
された網体５３と、この網体５３の中央部に上方に向か
って突設された円錐体５４とを備えて形成されている。
網体５３の網目５３ａのメッシュ寸法は、数ｍｍ平方に
設定され、円錐体５４の底面の直径は網目５３ａの一辺
の長さ寸法よりも若干大きく設定されている。そして、
原料装填孔３１の中央部分に加圧供給された液状原料Ｌ
は、まず原料装填孔３１内で円錐体５４によって四方に
分散され、さらに網体５３によって分散された状態でキ
ャビティ２１内に供給されるようにしている。第５実施
形態の原料分散手段５ｄは、このような網体５３と円錐
体５４とによってキャビティ２１内での液状原料Ｌをよ
り良好に分散させることができる。

【００２７】なお、上記第３および第４実施形態におい
ては、原料分散手段５ｂ，５ｃとして角柱体５１を用い
たが、角柱体５１に代えて三角柱体５２を用いてもよ
い。

【００２８】本発明は、以上の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容をも包含するものである。

【００２９】（１）上記の実施形態においては、発泡性
合成樹脂としてウレタン樹脂系のものを適用したが、本
発明は、発泡性合成樹脂がウレタン樹脂系のものである
ことに限定されるものではなく、ポリスチレン系のも
の、ポリエチレン系のもの、ポリビニルクロライド系の
もの等をも適用することが可能である。

【００３０】（２）上記の実施形態においては、原料分
散手段５，５ｂ，５ｃは角柱体５１等の棒状体によって
形成され、この棒状体の組み合わせで原料装填孔３１が
平面視で２〜４等分されるようにしているが、こうする
代わりに５等分以上に分割してもよい。こうすることに
よって液状原料Ｌのキャビティ２１内での分散がより良
好に行われる。

【００３１】（３）上記の実施形態においては、原料分
散手段５，５ｂ，５ｃは角柱体５１等によって形成さ
れ、原料装填孔３１を横断するように角柱体５１等を配
設することによってキャビティ２１内に注入される液状
原料Ｌを分散させるようにしているが、原料分散手段と
して固定された角柱体５１を用いる代わりに垂直軸回り
に回転する羽根車を原料装填孔３１に設け、液状原料Ｌ
のキャビティ２１への注入時にこの羽根車を垂直軸回り
に回転させることによって液状原料Ｌを分散させつつキ
ャビティ２１内に供給するようにしてもよい。こうする
ことによって液状原料Ｌのキャビティ２１内への分散供
給がさらに向上する。

【００３２】（４）上記の実施形態においては、原料分
散手段５，５ｂ，５ｃは角柱体５１または三角柱体５２
が用いられているが、角柱体５１や三角柱体５２に代え
て円柱体や楕円柱体、あるいは多角柱体を採用してもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の金型を用いた一
体発泡成形方法によれば、発泡性合成樹脂の液状原料は
原料装填孔に設けられた原料分散手段によって分散され
た状態でキャビティに装填された表皮内に注入されるた
め、表皮の特定の部分に液状原料が集中的に供給され、
これによる液状原料の表皮の特定部分への衝突によって
その部分に液状原料が他の部分よりも多く浸透し、その
結果、表皮内に発泡体が形成された状態で特定部分が他
の部分よりも硬くなるという不都合を回避することがで
きる。従って、得られた発泡製品は、その表面の硬さが
不均一になるという不都合が確実に回避され、商品価値
の向上を図る上で有効である。

【００３４】本発明の請求項２記載の金型を用いた一体
発泡成形方法によれば、原料分散手段として原料装填孔
を横断するように棒状体を設けたため、原料装填孔は棒
状体によって複数に分割された状態になり、原料装填孔
に供給された液状原料を、棒状体によって分割されたそ
れぞれの隙間を通って分散された状態でキャビティ内の
表皮に供給することができる。このように原料分散手段
は、原料装填孔を区切るように単に棒状体を設けるだけ
で形成されているため、構造的に非常に単純であり、原
料分散手段の製造コストを安価に抑える上で有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一体発泡成形方法に適用される金型の
第１実施形態を示す断面略図である。

【図２】上型の一部切欠き部分斜視図であり、（イ）は
第１実施形態の原料分散手段が設けられた状態、（ロ）
は第２実施形態の原料分散手段が設けられた状態をそれ
ぞれ示している。

【図３】第１実施形態の金型を用いたヘッドレストの製
造工程を説明するための説明図であり、（イ）は表皮お
よびフレーム装着工程、（ロ）は液状原料注入工程、
（ハ）は発泡工程をそれぞれ示している。

【図４】原料分散手段の他の実施形態を示す平面図であ
り、（イ）は第３実施形態の原料分散手段、（ロ）は第
４実施形態の原料分散手段、（ハ）は第５実施形態の原
料分散手段をそれぞれ示している。

【図５】従来の一体発泡成形方法に適用される金型の一
例を示す断面略図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２ 下型 ２ａ 分割金型 ２１ キャビティ ２２ 上部開口 ２３ 蝶番 ２３ａ 蝶番軸 ３ 上型 ３１ 原料装填孔 ３２ ポール挿通孔 ３３ 蝶番 ３４ 蓋体 ４ フレーム ４１ ポール ４２ 係止金具 ４３ 突片 ５ 原料分散手段 ５１ 角柱体 ５２ 三角柱体 ６ 表皮 ６１ 合成樹脂層 ６２ 織製品層 Ｌ 液状原料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡製品の外形に対応したキャビティを
   有し、かつ、上面部に開口を備えた下型と、発泡性合成
   樹脂の液状原料を装填するための原料装填孔を有し、か
   つ、上記開口を閉止する上型とからなる金型を用い、上
   記上型にフレームを装着するとともに、上記下型のキャ
   ビティに表皮を装着し、フレームを表皮内に挿入した状
   態で上型により下型の開口を閉止し、キャビティ内の表
   皮に囲まれた空間に上記液状原料を原料装填孔を通して
   装填し、発泡させることにより発泡製品を成形する金型
   を用いた一体発泡成形方法において、上記液状原料を分
   散させる原料分散手段を上記原料装填孔に設け、上記液
   状原料を上記原料装填孔を通して上記空間に装填する過
   程で上記原料分散手段により原料を分散させることを特
   徴とする金型を用いた一体発泡成形方法。
2. 【請求項２】 上記原料分散手段は、上記原料装填孔を
   横断する棒状体によって形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載の金型を用いた一体発泡成形方法。