JPS61110515A - 発泡成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は発泡樹脂体の表面を樹脂表皮にて覆った成形品
を得るための発泡成形装置及びその方法に関する。

（従来の技術） 自動車、自動二輪車等のシートとして、ウレタン等の発
泡樹脂体の表面を樹脂表皮で覆ったものが知られている
。

斯かるシーＩ・の製造方法としては、発泡樹脂体と表皮
とを別々に製作し、表皮を発泡樹脂体の形状に沿ってト
リミングして発泡樹脂体を覆い、貼着又は締着するのが
一般的であり、この他に製品形状をした金型内に樹脂粉
末を充填し、この樹脂を加熱溶融せしめた後に冷却して
製品形状をなす表皮を成形し、これを発泡樹脂体に被せ
て一体化するスラッシュ成形も考えられる。

しかしながら、発泡樹脂体と表皮とを別々に成形するの
は作業効率も悪く、製品の隅部等にシワが発生する問題
があり、またスラッシュ成形により製品を連続的に製作
することは多数の金Ｊ（１１を用意しなければならず、
装置全体が大η■化する問題がある。

そこで本出願人は先に特願昭５８−１２４８００　’、
’１として、樹脂表皮の形成から発泡成形までを１つの
金型を用いて連続的に行えるようにした成形装置を提案
した。

この装置は金型の加熱部と、樹脂表皮の原料となる粉末
樹脂の供給部と、成形面に樹脂表皮を形成した金型と成
形型との間に発泡樹脂原料を充填して、発泡樹脂体と樹
脂表皮とを一体化する発泡成形部とを互いに離間して配
置し、これら各部をレール部材等で接続し、加熱部で加
熱された金型を粉末樹脂の供給部まで搬送し、粉末樹脂
供給部において成形面に溶融樹脂層が形成された金型を
発泡成形部へ搬送するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 」−述した成形装置によれば、１つの金型で樹脂表皮の
形成から発泡樹脂体の形成及びこれら表皮と発泡樹脂体
との一体化までを連続して行うことができ、（１つ用意
する金型の数も少なくて済むのであるが、加熱部、粉末
樹脂供給部及び発泡成形部がｌｆいに離間しており、装
置全体としての占有面積が比較的大となり、また搬送工
程があるため成形サイクルも長くなる問題がある。

（問題点を解決するための手段） １−記問題点を解決すべく本発明は金型の着脱を１１丁
能とした一対のアームを有する回転体を、該アームが加
熱位置と発泡成形位置との間で反転し１１−　’−””
　ｉよよ二ｊ用　２．１」−一■１Ｉ−１゜加熱の第１
の金型を保持せしめ、発泡成形位置にあるアームには既
に成形面に溶融樹脂層を形成した第２の金型を保持せし
め、この第２の金型と成形型との間に発泡樹脂原料を供
給して発泡樹脂体以下に本発明の実施例を添付図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明に係る発泡成形装置の側面図、第２図は
同発泡装置をＡ方向から見た正面図である。

発泡成形装置は床（１）に支持体（２）、（２）を立設
し、この支持体（２）、（２）に回転体（３）を支承し
ている。回転体（３）はモータ（３ａ）　（第２図参照
）によって回転せしめられ、互いに反対方向に伸びる１
１１１１．−」　−−ｌ　　１　　！−〜　　Ｌ　　　
　　　　　　　・−エμ　　　　−ｍ＝−＋　唯一　　
　　　　　　　　　−＋□ム（４）、（４）は回転体（
３）の１８０”毎の回転により加熱位置（Ｐｌ）及び発
泡成形位置（Ｐｌ）間を反転する。またアーム（４）、
（４）はクランプ機構を具備しており、金型（５）を着
脱自在に保持する。

いに接合され、内側体（７）の小径部（７ａ）は外側体
（６）の大径部（６ｂ）内側に位置し、小径部（７ａ）
下端は外側体（６）の小径部（６ａ）北端と面一に連続
し、大径部（６ｂ）と小径部（７ａ）との間に冷却水通
路（８）を形成する。このように冷却水通路を形成する
ことで、例えば外側体（８）の小径ｆｉ（６ａ）内側面
のみを成形面とする場合、後述する溶融樹脂層は当該成
形面のみに形成され、後に樹脂表皮をトリミングする必
要がなくなり、作業効率が向上する。

一方、発泡成形装置の１一方には前後方向に伸びるフレ
ーム（９ａ）及び左右方向（第１図中紙面垂直方向）に
伸びるフレーム（９ｂ）、（９ｂ）が支柱（９ｃ）。

（９ｃ）　（第２図参照）によって支持され、後方のフ
レーム（８ｂ）にはモータ（ｌＯ）にて移動せしめられ
る移動体（１１）を取り付け、この移動体（１１）に加
熱部２１（１２）を設けている。加熱装置（１２）はシ
リンダユニット（＋３）にて昇降動する軸（１４）の下
端に下方に開１１する加熱部（１５）を固着し、この加
熱部（１５）内にヒータ（１Ｂ）を内臓している。

また、左右方向に伸びる前方のフレーム（８ｂ）には移
動体（１７）　、（１７）を摺動自在に取付け、これら
移動体（＋７）、（＋７）をモータ（１８）、（１８）
の駆動によってフレーム（８ｂ）に沿って移動可能とし
ている。そして各移動体（１７）にはシリンダユニット
（１９）にて昇降動する軸（２０）　、（２０）を挿通
し、この軸（２０）　、　（２０）の下端に成形型（２
１）を固着している。ここで、各移動体（１７）　、（
＋７）に取付けられる成形型（２１）、（２１）はそれ
ぞれ形状が異なるものとする。そして、各成形型（２１
）、（２１）には発泡樹脂原料の射出装置ｔ　（２２）
　、　（２２）から射出された発泡樹脂原料を成形型（
２１）のフランジ部に成形した孔（２１ａ）から下方へ
噴出するようにしている０面して、各成形型（２１）、
（２１）は移動体（＋７）、（１７）の移動により、発
泡成形位置（Ｐ２）−ｈ方まで前進し、また発泡成形位
置（ｐ２）から後退する。

また床（１）上には左右方向にレール部材（２３）が敷
設され、このレール部材（２３）に冷却槽（２４）が摺
動自在に取付けられている。この冷却槽（２４）は第３
図に示す如く、Ｌ方を開放したボックス状をなし、その
大きさは金型（５）を充分収容し得る＝を法とされ、−
に端周囲にはパイプ部（２５）を設け、このパイプ部（
２５）に形成した孔（２６）・・・から例えば５０〜６
０℃に温度調整された冷却水を金型（５）表面に向けて
噴出し、金型（５）を冷却するようにしている。この冷
却槽（２４）も前記した如くレール部材（２３）に沿っ
て移動自在とされており、発泡成形位２ｔ（ｈ）におい
て金型（５）を冷却し、成形品を取り出した後、回転体
（３）の回転と干渉しない位置まで後退する。

一方、第１図に示す如く床（１）上には前後方向にレー
ル部材（２７）が敷設され、このレール部材（２７）に
移動台（２８）が摺動自在に取り付けられ、この移動台
（２８）−にに粉末樹脂充填槽（２９）が載置され、そ
の具体的構造は拡大側面図である第４図及び第４図のＢ
方向から見た第５図に示す。

即ち、移動台（２８）はシリンダユニッ）　（３０）に
てレール部材（２７）に沿って進退動をなし、移動台（
２８）の１；方に昇降台（３１）をリンク（３２）を介
して取旧け、移動台（２８）と昇降台（３１）との間に
斜めに介設したシリンダユニッ）　（３３）の作動で昇
降台（３１）は移動台（２８）に対し、斜めに一■−下
動するようになっている。また昇降台（３１Ｎ−にはレ
ール部材（３４）を設け、このレール部材（３４）に載
置台（３５）を移動可能に係合し、この載置台（３５）
ｌに前記した如く粉末樹脂充填槽（２９）を載せるよう
にしている。

面して、移動台（２８）Ｊ：面に昇降台（３１）下面が
接した状態から、シリンダユニッ）　（３３）に突出動
をなさしめると、昇降台（３１）は斜め上方に移動し、
この移動はストッパ（３７）にて規制される。そして、
昇降台（３１）は移動台（２８）に立設したガイド棒（
３８）に係合しているため、昇降台（３１）の剥め−に
方への移動に伴なってガイド棒（３８）に沿って真Ｉ−
へ移動し、この移動はス〆々（３８）にて規制される。

また第５図に示す如く移動台（２Ｂ）には一対の軸受部
（４０）、（４０）が立設され、これら軸受部（４０）
　。

（４０）にクランプ装置ｆ　（４１）　、（４１）の軸
を回転自在に支承し、一方のクランプ装置（４１）の軸
をモータ（４２）及び減速機構（４３）を介して回転せ
しめるようにしている。

即ち、昇降台（３１）の−上昇により所定高さまで上シ
１した粉末樹脂充填槽（２８）と、この粉末樹脂充填槽
（２９）のに端開口部に下端開口部を突き合せた金型（
５）はクランプ装置（４１）、（４１）によって一体重
に保持され、この状態で昇降台（３１）を下方に下げて
モータ（４２）を駆動し、粉末樹脂充填槽（２８）と金
型（５）を一体重に回転（例えば２７０°）させ、粉末
樹脂充填槽（２８）内の粉末樹脂を金型（５）内に移行
せしめるようにしている。

一方、第１図に示す如く粉末樹脂充填槽（２８）の後方
（図中右方）にはテーブル（４４）を設置している。

このテーブル（４４）の下方には色替えの際に使用する
他の粉末樹脂充填槽（２８ａ）を待機せしめており、こ
の粉末樹脂充填槽（２９ａ）と前記粉末樹脂充填槽（２
８）とを交換装置（４５）によって自動的に交換し得る
ようにしている。またテーブル（４０上には第１ホツパ
ー（４６）及び第２ホツパー（４７）を設け、第２ホツ
ハー（４７）の下端にスクリューフィーダ（４８）を接
続し、このスクリューフィーダ（４Ｂ）の先端部に屈曲
した粉末樹脂供給ノズル（４８）を旋回自在に取付けて
いる。

以上の如き構造からなる発泡成形装置を用いた発泡成形
方法を第６図乃至第９図をも参照しつつ説明する。

尚、本発明方法は同一の成形サイクルを繰り返して行う
ため、仮りに第１図に示す状態を基準として説明する。

即ち、第１図に示す状態は加熱位置（Ｐ＋）にあるアー
ム（４）に未加熱の第１の金型（５ａ）を下向きに保持
せしめ、発泡成形位１（Ｐ２）にあるアーム（４）に既
に加熱された成形面に溶融樹脂層を形成した第２の金型
（５ｂ）を上向きに保持せしめこの第２の金型（５ｂ）
をアーム（０で保持したまま冷却槽（２４）内に浸漬せ
しめ、また加熱装置（１２）及び成形型（２１）は上方
に待機させた状Ｉ廁である。

斯かる状態から第６図に示す如く加熱装置ｔ（１２）及
び成形型（２１）を下降させ、加熱装置（１２）の加熱
部（１５）にて第１の金型（５ａ）を覆うようにして金
型（５ａ）を約２８０℃まで加熱する。この加熱装置（
１２）を下降させ金型（５ａ）の加熱が終了するまでの
時間は約３分間とする。

一方、加熱装置（１２）を下降させるのと同時に成形型
（２１）も下降させ、第２の金型（５ｂ）内に成形型（
２１）を臨ませる。そして、この状態で成形型（２１）
と金型（５ｂ）間には空間が形成され、成形型（２１）
の孔（２１ａ）はこの空間に開口する。この後、発泡樹
脂原料の射出装置（２２）から孔（２１ａ）を介して空
間内に発泡樹脂原料を噴出して発泡させ、冷却槽（２４
）内の冷却水（約６０℃）にて第２の金型（５ｂ）成形
面に付着した溶融樹脂層を樹脂表皮とするとともに、発
泡樹脂体と樹脂表皮とを一体化する。

そして、第２の金型（５ｂ）と成形型（２１）との間で
発泡成形を行い、第１の金型（５ａ）を加熱している間
に、スクリューフィーダ（４８）を駆動し、所定量の粉
末樹脂を粉末樹脂充填槽（２８）内に供給する。

このようにして、第１の金型（５ａ）の加熱が終了した
ならば、第７図に示す如く、加熱装置（１２）を」二昇
せしめるとともに、シリンダユニット（３０）（第４図
参照）を作動せしめて粉末樹脂充填槽（２８）を第１の
金型（５ａ）の下方に位置させ、次いでシリンダユニッ
ト（３３）を作動させて粉末樹脂充填槽（２３）を上昇
させ、粉末樹脂充填槽（２８）の−Ｌ端開口部と第１の
金型（５ａ）の下端開口部を突き合せ。

クランプ装置（４１）、（４１）　　（第５図参照）に
よって第１の金型（５ａ）と粉末樹脂充填槽（２８）と
を一体重に結合する。そして、アーム（４）による第１
の金型（５ａ）の保持状態を解除し、シリンダユニット
（３０）を前記とは逆方向に作動せしめて、移動台（２
８）を第８図に示す如く後方へ移動させ、粉末樹脂充填
槽（２８）とこれに結合した第１の金型（５ａ）をアー
ム（４）と干渉しない位置まで後退させ、この位置にお
いてモータ（４２）によりクランプ装置（４１）。

（４１）を回転させ、粉末樹脂充填槽（２８）と第１の
金型（５ａ）とを垂直面内において、例えば２７０”回
転させて上下を逆にし、粉末樹脂充填槽（２θ）内の粉
末樹脂を第１の金型（５ａ）内に移行せしめる。尚、モ
ータ（４２）によって第１の金型（５ａ）と粉末樹脂充
填槽（２９）を回転せしめるにあたっては、シリンダユ
ニー／　ト（３３）を作動させ、予め昇降台（３１）及
び載置台（３５）を下げておき、第１の金型（５ａ）又
は、粉末樹脂充填１　（２９）の回転と干渉しないよう
にしておく、更に粉末樹脂供給ノズル（４８）も上方へ
回転させ、干渉しないようにしておく。

そして、粉末樹脂充填槽（２９）から第１の金型（５ａ
）内に移行した粉末樹脂は第１の金型（５ａ）の成形面
（本実施例にあっては外側体（８）の小径部（６ａ）表
面）に接触して溶融し、成形面表面に溶融樹脂層を形成
する。

また、第１の金型（５ａ）と粉末樹脂充填槽（２９）と
の一体回転が終了したならば、シリンダユニート（３０
）を再び作動し、第１の金型（５ａ）及び粉末樹脂充填
槽（２８）を加熱位置（Ｐｌ）にあるアーム（４）の下
方位置まで移動せしめる。そして、シリンダユニー）　
（３３）を作動させ、昇降台（３１）及び載置台（３５
）を１−封させ、第１の金型（５ａ）をアーム（４）ノ
位置までｈＰｌせしめ、アーム（０により第１の金型（
５ａ）を保持し、クランプ装置（４１）、（４１）によ
るクランプ状態を解除し、再び粉末樹脂充填槽（２８）
のみが移動台（２８）の移動により後退する。

ここで、加熱された第１の金型（５ａ）をアーム（４）
から受は取り、第１の金型（５ａ）ｍ膨面に溶融樹脂層
を形成し、再び第１の金型（５ａ）をアーム（４）にて
保持するまでの時間は約１分間とする。

一方、第１の金型（５ａ）に対し溶融樹脂層を形成して
いる間に、第８図に示す如く第２の金型（５ｂ）に対す
る発泡成形を終了し、金型（５ｂ）内の成形品（５０）
を取り出す、そして、第２の金型（５ｂ）に対して、発
泡成形を行い、成形品（５０）を取り出すまでの時間は
約４分間とする。

このように第１の金型（５ａ）に対する加熱時間を約３
分間、加熱した第１の金型（５ａ）に溶融樹脂層を形成
し再びアーム（４）に保持せしめるまでの時間を約１分
間とし、第１の金型（５ａ）に対する処理の合計時間（
約４分間）と第２の金型（５ｂ）に対する処理時間とを
略同−とすることにより、各工程を無駄なく連続して行
うことができ、成形サイケルの短縮化を図ることができ
る。

そして、加熱位置（Ｐ＋）にあるアーム（４）にて成形
面に溶融樹脂層を形成した第１の金型（５ａ）を保持し
、発泡成形位置（Ｐ２）にあるアーム（４）にて既に成
形品（５０）を取り出した後の第２の金型（５ｂ）を保
持し、加熱装置（１２）及び成形型（２１）を上方に位
置せしめた状態（第１図と同様）から、モータ（＋ｏ）
、（１８）を駆動して加熱装置（１２）及び成形型（２
１）を第９図に示すように、加熱位置（Ｐ＋）上方及び
発泡成形位置（Ｐ２）上方から外れた位置まで移動し１
回転体（３）を垂直面内において回転させても回転体（
３）のアーム（４）が加熱装置（１２）及び成形型（２
１）と干渉しないようにしておいて、回転体（３）を例
えば第１図において時計方向に回転せしめる。すると、
第２の金型（５ｂ）が冷却槽（２４）から抜ける。そし
て第２の金型（５ｂ）が冷却槽（２４）から抜けた時点
まで冷却槽（２４）を側方へ移動せしめ、１１の金型（
５ａ）が発泡成形位置（Ｐ＋）まで回転する際に第１の
金型（５ａ）と冷却槽（２４）とが干渉しないようにす
る。

そして、回転体（３）の回転を継続して第１の金型（５
ａ）を発泡成形位置（Ｐ２）の上方に位置せしめ、次い
で第１の金型（５ａ）の下方に冷却槽（２４）を位置さ
せ、この状態から回転体（３）を反時計方向（前記とは
逆方向）に回転させ、冷却槽（２４）内に第１の金型（
５ａ）を収容する。而して、第１図に示した基準状態と
比較し、第１の金型（５ａ）と第２の金型（５ｂ）の位
置が入れ替った状態となる。この後、前記同様の操作を
繰り返すことで成形品（５０）を連続的に製造する。

また、前記した如く（第２図参照）、前方のフレーム（
８ｂ）には２つの移動体（１７）　、（１７）を設け、
これら移動体に形状の異なる成形型（２１）、（２１）
を取り付けている。そこで成形品の形状を異ならせる場
合には一方の成形型（２１）を待機させ、他方の成形型
（２１）を用いることで上記の形状変更は容易に達成で
きる。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、金型の加熱と発泡
成形とを略同じ位置において行うようにしたため、レー
ル部材或いは搬送装置等が不要となり、［■つ装置全体
の占有面積も小さくできる。

また、搬送に要する時間も短縮でき、効率的である。

更に、本発明によれば２つの金型を用意するだけで、成
形品を連続的に製造することができ、特に第１の金型に
対して行う処理時間と第２の金型に対し行う処理時間を
略同−とすることで、各工程に無駄がなく、成形サイク
ルの短縮化が図れる等多くの効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る発泡成形装置の側面図、第２図は
第１図のＡ方向から見た同装置の正面図、第３図は、発
泡成形位置における金型及び冷却槽の側断面図、第４図
は粉末樹脂供給部の側面図、第５図は第４図のＢ方向矢
視図、第６図乃至第８図は、発泡成形の各工程を示した
第１図と同様の側面図、第９図は、発泡成形の一工程を
示した第２図と同様の正面図である。 尚、図面中、（３）は回転体、（４）はアーム、（５）
は金型、（５ａ）は第１の金型、（５ｂ）は第２の金型
、（１２）は加熱装置、　（２１）は成形型、（２２）
は発泡樹脂の射出装置、（２４）は冷却槽、（２９）は
粉末樹脂充填槽、（Ｐｌ）は加熱位置、（Ｐ２）は発泡
成形位置である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対のアームを有する回転体を加熱位置と発泡成
   形位置間で回転可能となるように支持し、この回転体の
   加熱位置にあるアームには未加熱の第１の金型を、また
   発泡成形位置にあるアームには成形面に溶融樹脂層を形
   成した加熱された第２の金型をそれぞれ保持せしめ、次
   いで前記第１の金型を加熱した後、回転体と干渉しない
   位置まで引き出し、第１の金型の成形面に粉末樹脂を付
   着溶融せしめて金型成形面に溶融樹脂層を形成し、この
   溶融樹脂層を形成した第１の金型を再び加熱位置にある
   アームに保持せしめ、また上記と併行して第２の金型内
   に成形型を臨ませ、この成形型と第２の金型内の間に発
   泡樹脂原料を供給しつつ第２の金型を冷却し、金型成形
   面の溶融樹脂層を樹脂表皮とするとともに、この樹脂表
   皮と発泡成形体とを一体化し、この一体化した成形品を
   第２の金型から取り出し、この後、第１の金型が発泡成
   形位置に、第２の金型が加熱位置となるように回転体を
   反転するようにした発泡成形方法。
2. （２）前記第１の金型に対して、加熱を行い、溶融樹脂
   層を形成し、再び回転体のアームにて保持するまでの時
   間と、前記第２の金型に対して発泡成形を行い、成形品
   を取り出すまでの時間とを略等しくなるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の発泡成形方法。
3. （３）金型を着脱自在に保持するアームを一対有し、こ
   れらアームが加熱位置と発泡成形位置との間で反転可能
   となるように支持された回転体と、加熱位置上方に昇降
   自在に設けられた加熱装置と、発泡成形位置上方に昇降
   自在に設けられ、発泡樹脂供給装置を備えた成形型と、
   発泡成形位置にある金型を冷却する冷却槽と、加熱位置
   に対して進退動可能とされ内部に粉末樹脂が充填され、
   回転体のアームに保持された金型を受け取り、金型と一
   体的に回転することで金型内に粉末樹脂を供給する粉末
   充填槽とからなる発泡成形装置。