WO2012093576A1

WO2012093576A1 - 発泡成形体の製造装置および発泡成形体の製造方法

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Publication number: WO2012093576A1
Application number: PCT/JP2011/079220
Authority: WO
Inventors: 祐和五十嵐
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-07-12
Also published as: CN103282178A; JP2012143878A; MX346067B; MX2013007869A; CN103282178B; JP5663315B2; US9463586B2; US20130277877A1

Abstract

発泡成形体の製造装置（２０）は、互いに対向する金型面（２１ａ、２２ａ）間にキャビティ（２３）が形成された上型（２１）および下型（２２）を備え、下型の金型面（２２ａ）には発泡原料が供給されるとともに、上型の金型面（２１ａ）には硬質材（３）が着脱可能に配置され、上型の金型面に硬質材を配置した状態で、キャビティ（２３）内で発泡原料を発泡させ、発泡体を形成するとともに硬質材のうち、突出部分（１１）以外の部分を前記発泡体に固着させることにより、前記発泡体から突出部分が突出されてなる発泡成形体を形成し、上型の金型面には、下型側に向けて開口し、かつ突出部分が配置される配置凹部（２８）が形成されるとともに、金型面に沿う方向に延在する回動軸（２６）回りに回動することにより、配置凹部を下型側から開閉する回動型（２７）が設けられている。

Description

発泡成形体の製造装置および発泡成形体の製造方法

　本発明は、発泡成形体の製造装置および発泡成形体の製造方法に関する。本願は、２０１１年１月６日に日本に出願された特願２０１１－００１４５９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来から、例えば下記特許文献１に示されるような車両のシートフレームに固定されるシート用パッドが知られている。前記シート用パッドは、発泡原料が発泡することにより形成された発泡体と、前記発泡体が形成されるときに前記発泡体に固着されたフレーム材と、を備える。また、前記フレーム材の一部（以下、突出部分という）が発泡体から突出している。

　この種類のシート用パッドを形成するシート用パッドの製造方法では、一般的に、互いに対向する金型面間にキャビティが形成された上型および下型を備える金型が用いられている。前記製造方法では、キャビティ内にフレーム材を配置した状態で、キャビティ内で発泡原料を発泡させ、フレーム材の全体が埋設された発泡体を形成する。そして、発泡体の、フレーム材の突出部分を覆う駄肉部を除去することにより、発泡成形体を形成する。

日本国特開平６－２７７１３０号公報

　しかしながら、前記従来のシート用パッドの製造方法では、発泡体の駄肉部を除去する必要がある。このため、材料が無駄になるとともに発泡体の駄肉部の除去作業が必須となる。その結果、製造コストがかかるという問題がある。
　なお、材料の無駄を抑える方法として、発泡体を形成する前に、フレーム材の突出部分を治具により覆い、前記治具を取り付けた状態でフレーム材をキャビティ内に配置して発泡体を形成した後、突出部分から治具を取り外すという方法も考えられる。しかしながら、この方法でも、フレーム材の突出部分に前工程および後工程で治具を着脱させる作業が必須であるために、製造コストがかかるという問題がある。

　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、発泡成形体を低コストで形成することができる発泡成形体の製造装置、および発泡成形体の製造方法を提供することである。

　前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第一の態様に係る発泡成形体の製造装置は、互いに対向する金型面間にキャビティが形成された上型および下型を備える。また、前記下型の金型面には発泡原料が供給され、前記上型の金型面には硬質材が着脱可能に配置される。また、前記上型の金型面に前記硬質材を配置した状態で、前記キャビティ内で発泡原料を発泡させ、発泡体を形成するとともに前記硬質材のうち、突出部分以外の部分を前記発泡体に固着させることにより、前記発泡体から前記突出部分が突出されてなる発泡成形体を形成する。前記上型の金型面には、前記下型側に向けて開口し、かつ前記突出部分が配置される配置凹部が形成されるとともに、前記金型面に沿う方向に延在する回動軸回りに回動することにより、前記配置凹部を前記下型側から開閉する回動型が設けられている。

　また、本発明の第二の態様に係る発泡成形体の製造方法は、前記発泡成形体の製造装置を用いて前記発泡成形体を形成する発泡成形体の製造方法であって、型開きされた前記発泡成形体の製造装置における前記上型の金型面に前記硬質材を配置して、開放された前記配置凹部に前記突出部分を配置する配置工程と、前記上型と前記下型とを相対的に接近移動させることにより前記発泡成形体の製造装置を型閉じし、前記キャビティを形成する型閉じ工程と、前記キャビティ内で発泡原料を発泡させて前記発泡成形体を形成する成型工程と、前記発泡成形体の製造装置を型開きした後、前記発泡成形体を前記上型から引き離して脱型する脱型工程を備える。前記配置工程後で、かつ前記成型工程前に、前記回動型を回動させて前記配置凹部を閉塞する。

　これらの発明では、まず、型開きされた発泡成形体の製造装置における上型の金型面に硬質材を配置して、開放された配置凹部に硬質材の突出部分を配置する。このとき、硬質材を金型面に、前記金型面に交差する方向から接近移動させる。これにより、開放された配置凹部に硬質材の突出部分を円滑に進入させることができる。

　その後、回動型を回動させて配置凹部を閉塞するとともに、上型と下型とを相対的に接近移動させる。これにより、発泡成形体の製造装置を型閉じしてキャビティを形成する。そして、キャビティ内で発泡原料を発泡させて発泡成形体を形成する。配置凹部が回動型により下型側から閉塞されているので、発泡した発泡原料が、下型側から配置凹部に到達することを抑制することができる。

　その後、発泡成形体の製造装置を型開きした後、発泡成形体を上型から引き離して脱型する。このとき、発泡成形体を上型から金型面に交差する方向に引き離すと、発泡成形体が上型から引き離されることに伴って、回動型が、前記金型面に沿う方向に延在する回動軸回りに回動させられる。これにより、発泡成形体を上型から引き離しながら回動型を回動させて発泡成形体を回動型からも引き離すことが可能になる。その結果、発泡成形体の脱型を円滑に行うことができる。

　以上のように、キャビティ内で発泡原料が発泡するときに、発泡原料が、配置凹部に下型面側から到達することを抑制することができる。したがって、硬質材の突出部分を覆う駄肉部が形成されることを抑えて材料の無駄を低減することが可能になる。その結果、発泡成形体を低コストで形成することができる。
　また、回動型を回動させて配置凹部を開閉させるという簡便な作業を行うことにより、前工程や後工程で作業を行わなくても材料の無駄を抑えることが可能になる。その結果、発泡成形体を確実に低コストで形成することができる。
　さらに、硬質材を上型の金型面に配置するときに、硬質材の突出部分を配置凹部に円滑に進入させることが可能で、かつ発泡成形体の脱型を円滑に行うことができる。したがって、上型に回動型を設けることによって作業が煩雑になることを抑制することが可能になる。その結果、発泡成形体をより確実に低コストで形成することができる。

　また、本発明に係る発泡成形体の製造装置では、前記上型は、前記上型の金型面に沿う方向に延在する開閉軸回りに回動することにより、前記下型に接近離間し、前記回動軸は、前記開閉軸に沿って延在していてもよい。

　この場合、発泡成形体を脱型するときに、まず、上型を前記開閉軸回りに回動させることにより下型から離間移動させ、前記発泡成形体の製造装置を型開きする。このとき、上型が、水平方向のうち、前記発泡成形体の製造装置が型閉めされた状態で上型に対して前記開閉軸が位置する方向である後側に向けて前記開閉軸回りに回動させられる。そして、上型の金型面が前方を向く。
　その後、前述した発泡成形体を上型から引き離して脱型する。回動型の回動軸が、前記開閉軸に沿って延在している。このため、発泡成形体を上型から前方にほぼ真っ直ぐ引き離すことにより、発泡成形体を上型および回動型から引き離すことが可能になる。その結果、発泡成形体の脱型をより円滑に行うことができる。

　以上のように、発泡成形体を脱型するときに、発泡成形体を上型から前方にほぼ真っ直ぐ引き離すことにより、発泡成形体を上型および回動型から引き離すことができる。したがって、発泡成形体の脱型作業をより容易にできる。その結果、発泡成形体をより一層確実に低コストで形成することができる。

　また、本発明に係る発泡成形体の製造装置では、前記回動型は、前記配置凹部を閉塞した状態で前記上型に磁着してもよい。

　この場合、回動型が、配置凹部を閉塞した状態で上型に磁着するので、回動型による配置凹部の閉塞を確実に維持することが可能になり、前述の作用効果を確実に得ることができる。

　本発明に係る発泡成形体の製造装置、および発泡成形体の製造方法によれば、発泡成形体を低コストで形成することができる。

本発明の一実施形態に係る金型で形成されたシート用パッドの斜視図である。本発明の一実施形態に係る金型の前後方向に沿った縦断面図である。図２に示す金型の要部の拡大縦断面図である。図２に示す金型を用いたシート用パッドの製造方法を説明する図である。図２に示す金型を用いたシート用パッドの製造方法を説明する図である。

　以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る金型（発泡成形体の製造装置）で形成されたシート用パッド（発泡成形体）を説明する。
　図１に示すように、シート用パッド１は、例えば図示しない車両のリヤシートにおける背もたれ部であるバックパッドとして用いられる。シート用パッド１は、発泡原料が発泡することにより形成された発泡体２と、発泡体２が形成されるときに発泡体２に固着されたフレーム材（硬質材）３と、を備えている。

　発泡体２は、後述する下型２２の金型面２２ａにより形成された表面４ａを有する本体部４と、本体部４の裏面４ｂに突設された突出部５と、を備えている。
　本体部４の表面４ａは、前記車両の乗員の背中が当たる背もたれ面となっている。
　突出部５は、本体部４の裏面４ｂにおける乗員の頭部側である上端に配設され、本体部４の幅方向に沿って延在している。

　フレーム材３は、シート用パッド１を本体部４の表面４ａ側から見た正面視において、本体部４の外周縁に沿って延在する枠状に形成されている。また、フレーム材３の後述する突出部分１１以外の部分が、発泡体２に埋設されるとともに固着されており、発泡体２を保形する芯材として作用する。なおフレーム材３は、発泡体２よりも硬質であり、例えば磁石に磁着する金属材料などにより形成されている。

　フレーム材３は、本体部４に埋設され上方に向けて開口する前記正面視においてＵ字状の本体部側部分６と、突出部５に埋設され前記幅方向に延在する突出部側部分７と、本体部側部分６の両上端および突出部側部分７の両側端を各別に連結する一対の連結部分８と、を備えている。

　突出部側部分７は、前記幅方向に間隔をあけて複数配置され上方に向けて開口する前記正面視においてＵ字状の屈曲部９と、前記幅方向に沿って延在し、前記幅方向に隣接する屈曲部９同士または前記幅方向に隣接する屈曲部９と連結部分８とを連結する複数の直線部１０と、を備えている。そして屈曲部９の下端部が、発泡体２から突出する突出部分１１となっており、突出部分１１は、前記幅方向に間隔をあけて複数配置されている。
　突出部分１１は、発泡体２の本体部４の裏面４ｂに沿う方向のうち、発泡体２の突出部５から、突出部５が突出する方向に交差する方向に向けて突出し、本体部４の裏面４ｂとの間に間隔をあけて配置されている。

　次に、シート用パッド１を形成する金型２０を説明する。
　図２に示すように、金型２０は、互いに対向する金型面２１ａと２２ａとの間にキャビティ２３が形成された上型２１および下型２２を備えている。上型２１および下型２２は、例えば温調および軽量化に好適なアルミニウム材料などで形成することができる。
　下型２２の金型面２２ａには、発泡原料が供給される供給凹部２４が形成されている。

　上型２１は、上型２１の金型面２１ａに沿う方向に延在する開閉軸２５回りに回動することにより、下型２２に接近離間する。
　なお以下では、水平方向のうち、金型２０が型閉めされた状態で上型２１に対して開閉軸２５が位置する方向を後側といい、その反対側を前側という。本実施形態では、キャビティ２３の前側部分でシート用パッド１の上端側が形成され、キャビティ２３の後側部分でシート用パッド１の下端側が形成される。

　上型２１の金型面２１ａには、フレーム材３が着脱可能に配置され、金型面２１ａに配置されたフレーム材３を吸着する図示しない吸着手段が設けられている。
　また上型２１の金型面２１ａには、下型２２側に向けて開口し、金型面２１ａにフレーム材３が配置されたときに、フレーム材３の突出部分１１が配置される配置凹部２８が形成されている。配置凹部２８は、上型２１の金型面２１ａに間隔をあけて複数配置されており、各配置凹部２８は、シート用パッド１の各突出部分１１に対応している。

　配置凹部２８は、上型２１の金型面２１ａの前側部分に形成されている。配置凹部２８の内面は、図３に示すように、下方を向く上面部２９と、上面部２９において後述する回動軸２６方向の両端から下方に向けて各別に延在し、互いに間隔をあけて対向する一対の側面部３０と、上面部２９および両側面部３０の各後端に連なって前方を向く後面部３１と、を備えている。なお後面部３１には、例えば磁石などからなる磁着部材３２が設けられている。

　また、上型２１の金型面２１ａには、金型面２１ａに沿う方向に延在する回動軸２６回りに回動することにより、配置凹部２８を下型２２側から開閉する回動型２７が設けられている。回動型２７の回動軸２６は、上型２１の金型面２１ａに沿う方向のうち、開閉軸２５に沿う方向に延在している。回動型２７は、配置凹部２８のうち、下型２２側に位置する開口側部分２８ａに収容されることにより配置凹部２８を閉塞している。

　回動型２７は、例えばアルミニウム材料などで直方体状に形成されている。そして、回動型２７において後方を向く後面３３は、配置凹部２８の後面部３１に当接している。回動型２７において回動軸２６方向を向く図示しない両側面は、配置凹部２８の両側面部３０に各別に当接している。これにより、配置凹部２８は、回動型２７により閉塞された状態で、水平方向のうちの一方向である前方に向けて開口し、前記前方を除いた方向である鉛直方向の両側、回動軸２６方向の両側、および後側から閉塞されている。

　また回動型２７の後面３３の下端は、配置凹部２８の後面部３１の下端に回動軸２６を介して連結されている。さらに回動型２７の後面３３には、磁着部材３２に着脱可能に磁着する被着体３４が設けられている。被着体３４は、回動型２７が配置凹部２８を閉塞した状態で、磁着部材３２に磁着されている。なお被着体３４は、例えば磁性体材料で形成されたボルトを、回動型２７の後面３３にねじ込むことにより形成することができる。

　次に、金型２０を用いてシート用パッド１を形成するシート用パッドの製造方法について説明する。
　はじめに図４に示すように、上型２１と下型２２とを相対的に離間移動させることにより金型２０を型開きする。このとき、上型２１を開閉軸２５回りに回動させることにより、上型２１が開閉軸２５回りに上方斜め後方に向けて回動させられる。したがって、上型２１の金型面２１ａが前方を向くこととなる。
　また、回動型２７を回動させて配置凹部２８を開放する。

　そして、型開きされた金型２０における上型２１の金型面２１ａにフレーム材３を配置して、開放された配置凹部２８にフレーム材３の突出部分１１を配置する配置工程を行う。このとき、フレーム材３を上型２１の金型面２１ａに、金型面２１ａに交差する方向である前方から接近移動させることで、フレーム材３の突出部分１１を配置凹部２８に開口側部分２８ａから円滑に進入させることができる。上記した方法により、上型２１の金型面２１ａに配置されたフレーム材３は、前記吸着手段により吸着される。

　その後、回動型２７を回動させて配置凹部２８を閉塞する閉塞工程を行う。このとき、回動型２７の被着体３４を上型２１の磁着部材３２に磁着させ、配置凹部２８を閉塞した回動型２７を上型２１に磁着させる。
　また、下型２２の金型面２２ａにおける供給凹部２４に、発泡原料を供給する供給工程を行う。
　そして図２に示すように、これらの配置工程、閉塞工程、および供給工程の後、上型２１と下型２２とを相対的に接近移動させることにより金型２０を型閉じし、キャビティ２３を形成する型閉じ工程を行う。

　その後、キャビティ２３内で発泡原料を発泡させてシート用パッド１を形成する成型工程を行う。配置凹部２８が回動型２７により下型２２側から閉塞されている。このため、発泡した発泡原料が、配置凹部２８に開口側部分２８ａを通して下型２２側から到達するのを抑制することができる。これにより、キャビティ２３のうち、配置凹部２８を除いた部分である除外空間３５が漸次、発泡原料で充満されていく。その後、発泡原料の発泡がおさまって発泡原料の樹脂化（樹脂反応）が進行することにより、発泡体２が形成される。同時に、発泡体２にフレーム材３のうち、突出部分１１以外の部分が固着されて、定形を保持可能なシート用パッド１が形成される。

　そして図５に示すように、金型２０を型開きした後、シート用パッド１を上型２１から引き離して脱型する脱型工程を行う。このとき、シート用パッド１を上型２１から、金型面２１ａに交差する方向である前方に引き離すと、シート用パッド１が上型２１から引き離されることに伴って、上型２１の磁着部材３２に対する回動型２７の被着体３４の磁着が解除される。また、回動型２７が、上型２１の金型面２１ａに沿う方向に延在する回動軸２６回りに回動させられる。これにより、シート用パッド１を上型２１から引き離しながら回動型２７を回動させてシート用パッド１を回動型２７からも引き離すことが可能になる。その結果、シート用パッド１の脱型を円滑に行うことができる。

　さらに、本実施形態では、回動型２７の回動軸２６が、開閉軸２５に沿って延在している。このため、金型２０を型開きして上型２１の金型面２１ａを前方に向けた状態で、シート用パッド１を上型２１から前方にほぼ真っ直ぐ引き離すことにより、シート用パッド１を上型２１および回動型２７から引き離すことが可能になる。その結果、シート用パッド１の脱型をより円滑に行うことができる。

　以上説明したように、本実施形態に係る金型２０およびシート用パッドの製造方法によれば、キャビティ２３内で発泡原料が発泡するときに、発泡原料が、配置凹部２８に開口側部分２８ａを通して下型２２側から到達することを抑制することができる。このため、フレーム材３の突出部分１１を覆う駄肉部が形成されることを抑えて材料の無駄を低減することが可能になり、シート用パッド１を低コストで形成することができる。

　また回動型２７が、配置凹部２８を閉塞した状態で上型２１に磁着するので、回動型２７による配置凹部２８の閉塞を確実に維持することが可能になり、前述の作用効果を確実に得ることができる。
　さらに、回動型２７が、配置凹部２８を閉塞した状態で上型２１に磁着する。このため、例えば回動型２７と上型２１とが互いに係合し合っている場合などに比べて、シート用パッド１の脱型作業時に、シート用パッド１の上型２１からの引き離しに伴って、回動型２７を回動軸２６回りに円滑に回動させることが可能になる。その結果、シートパッド１の脱型を確実に円滑に行うことができる。

　また、回動型２７を回動させて配置凹部２８を開閉させるという簡便な作業を行うことにより、前工程や後工程で作業を行わなくても材料の無駄を抑えることが可能になる。その結果、シート用パッド１を確実に低コストで形成することができる。
　さらに、フレーム材３を上型２１の金型面２１ａに配置するときに、フレーム材３の突出部分１１を配置凹部２８に円滑に進入させることが可能で、かつシート用パッド１の脱型を円滑に行うことができる。このため、上型２１に回動型２７を設けることによって作業が煩雑になるのを抑制することが可能になる。その結果、シート用パッド１をより確実に低コストで形成することができる。

　さらに、シート用パッド１を脱型するときに、シート用パッド１を上型２１から前方にほぼ真っ直ぐ引き離すことにより、シート用パッド１を上型２１および回動型２７から引き離すことができる。このため、シート用パッド１の脱型作業を一層簡便なものとできる。その結果、シート用パッド１をより一層確実に低コストで形成することができる。

　なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、前記実施形態では、回動型２７が、配置凹部２８を閉塞した状態で上型２１に磁着するが、これに限られない。この場合、磁着部材３２および被着体３４はなくてもよく、例えば、回動型および上型に、回動型が配置凹部を閉塞した状態で互いに係合し合い、回動型の回動を規制する係合手段などが設けられていてもよい。

　また前記実施形態では、回動型２７の回動軸２６が、開閉軸２５に沿って延在しているが、回動軸２６は、上型２１の金型面２１ａに沿う方向に延在していれば、これに限られない。
　さらに前記実施形態では、上型２１の金型面２１ａに回動型２７が複数設けられているが、シート用パッド１の突出部分１１に対応するように上型２１に設けられていれば、これに限られない。例えばシート用パッド１の突出部分１１が１つの場合、１つのみの回動型２７を設けることができる。

　また前記実施形態では、上型２１が、開閉軸２５回りに回動することにより下型２２に接近離間しているが、これに限られない。例えば、例えば、上型２１が鉛直方向に上下動することにより下型２２に接近離間してもよい。

　また前記実施形態では、回動型２７を回動させて配置凹部２８を閉塞する閉塞工程を、型閉じ工程の前に行うが、閉塞工程は、配置工程後で、かつ成型工程前に行えばこれに限られない。閉塞工程を型閉じ工程の後に行ってもよい。この場合、例えば金型に、回動型を回動させる図示しない駆動機構を設け、型閉じ工程後に前記駆動機構を作動させることにより、閉塞工程を行うことも可能である。

　また、前記実施形態では、金型２０を用いて形成する発泡成形体をシート用パッド１としたが、金型を用いて形成する発泡成形体は、発泡原料が発泡することにより形成された発泡体と、前記発泡体が形成されるときに前記発泡体に固着された硬質材と、を備え、硬質材のうち、突出部分以外の部分が発泡体に固着されるとともに突出部分が発泡体から突出する構成であれば、適宜変更することが可能である。

　その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１　シート用パッド（発泡成形体）
２　発泡体
３　フレーム材（硬質材）
１１　突出部分
２０　金型（発泡成形体の製造装置）
２１　上型
２１ａ　金型面
２２　下型
２２ａ　金型面
２３　キャビティ
２５　開閉軸
２６　回動軸
２７　回動型

Claims

　互いに対向する金型面間にキャビティが形成された上型および下型を備え、
　前記下型の金型面には発泡原料が供給されるとともに、前記上型の金型面には硬質材が着脱可能に配置され、
　前記上型の金型面に前記硬質材を配置した状態で、前記キャビティ内で発泡原料を発泡させ、発泡体を形成するとともに前記硬質材のうち、突出部分以外の部分を前記発泡体に固着させることにより、前記発泡体から前記突出部分が突出されてなる発泡成形体を形成する発泡成形体の製造装置であって、
　前記上型の金型面には、前記下型側に向けて開口し、かつ前記突出部分が配置される配置凹部が形成されるとともに、前記金型面に沿う方向に延在する回動軸回りに回動することにより、前記配置凹部を前記下型側から開閉する回動型が設けられている発泡成形体の製造装置。
　前記上型は、前記上型の金型面に沿う方向に延在する開閉軸回りに回動することにより前記下型に接近離間し、
　前記回動軸は、前記開閉軸に沿って延在している請求項１に記載の発泡成形体の製造装置。
　前記回動型は、前記配置凹部を閉塞した状態で前記上型に磁着する請求項１または２に記載の発泡成形体の製造装置。
　請求項１から３のいずれか１項に記載の発泡成形体の製造装置を用いて前記発泡成形体を形成する発泡成形体の製造方法であって、
　型開きされた前記発泡成形体の製造装置における前記上型の金型面に前記硬質材を配置して、開放された前記配置凹部に前記突出部分を配置する配置工程と、
　前記上型と前記下型とを相対的に接近移動させることにより前記発泡成形体の製造装置を型閉じし、前記キャビティを形成する型閉じ工程と、
　前記キャビティ内で発泡原料を発泡させて前記発泡成形体を形成する成型工程と、
　前記発泡成形体の製造装置を型開きした後、前記発泡成形体を前記上型から引き離して脱型する脱型工程と、を有し、
　前記配置工程後で、かつ前記成型工程前に、前記回動型を回動させて前記配置凹部を閉塞する発泡成形体の製造方法。