JPH0316890B2 - - Google Patents

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つ
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つたもの
が知られている。

斯かるシート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
状に沿つてトリミングして発泡樹脂体を覆い、貼
着又は縫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
するスラツシユ成形も考えられる。

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
ガ発生する問題があり、またスラツシユ成形によ
り製品を連続的に製作することは多数の金型を用
意しなければならず、装置全体が大型化する問題
がある。

そこで本出願人は先に特願昭59−124800号（特
開昭61−3715号公報）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） 上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、且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
部が互いに離間しており、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） 上記問題点を解決すべく本発明は金型の着脱を
可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得
るように支持し、加熱位置にあるアームには未加
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の
表面に樹脂表皮を一体化した成形品を得る間に、
第１の金型に対して加熱、粉末の充填及び溶融樹
脂層の形成を行うようにし、而る後、第１の金型
と第２の金型との位置を回転体を回転させること
で入れ換えるようにした。

（実施例） 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）によつて回転
せしめられ、互いに反対方向に伸びる一対のアー
ム４，４を備えており、これらアーム４，４は回
転体３の180゜毎の回転により加熱位置P₁及び発泡
成形位置P₂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。

金型５は第３図にその詳細を示す如く、外側体
６と内側体７とからなり、外側体６は小径部６
ａ、大径部６ｂ及びフランジ部６ｃからなり、内
側体７は該小径部６ａと同径の小径部７ａとフラ
ンジ部７ｃとからなり、外側体６及び内側体７は
フランジ部６ｃ，７ｃをもつて互いに接合され、
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上端と面一に連続し、大径部６ｂと小径部７
ａ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６の
小径部６ａ内側体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成形され、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、発泡成形装置の上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）によつて支持され、後方のフ
レーム９ｂにはモータ１０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に加熱装
置１２を設けている。加熱装置１２はシリンダユ
ニツト１３にて昇降動する軸１４の下端に下方に
開口する加熱部１５を固着し、この加熱部１５内
にヒータ１６を内臓している。

また、左右方向に伸びる前方のフレーム９ｂに
は移動体１７，１７を摺動自在に取付け、これら
移動体１７，１７をモータ１８，１８の駆動によ
つてフレーム９ｂに沿つて移動可能としている。
そして各移動体１７にはシリンダユニツト１９に
て昇降動する軸２０，２０を挿通し、この軸２
０，２０の下端に成形型２１を固着している。こ
こで、各移動体１７，１７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２２，２２から射出された発泡樹脂原料
を成形型２４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。而して、各成
形型２１，２１は移動体１７，１７の移動によ
り、発泡成形位置P₂上方まで前進し、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、上方を開放したボツクス状をな
し、その大きさは金型５を充分収容し得る寸法と
され、上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50〜60
℃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に沿つ
て移動自在とされており、発泡成形位置P₂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上に粉末樹脂充填槽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はシリンダユニツト３０にて
レール部材２７に沿つて進退動をなし、移動台２
８の上方に昇降台３１をリンク３２を介して取付
け、移動台２８と昇降台３１との間に斜めに介設
したシリンダユニツト３３の作動で昇降台３１は
移動台２８に対し、斜めに上下動するようになつ
ている。また昇降台３１上にはレール部材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上に前記した如く粉
末発泡充填槽２９を載せるようにしている。

而して、移動台２８上面に昇降台３１下面が接
した状態から、シリンダユニツト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、
この移動はストツパ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の斜め上方
への移動に伴なつてガイド棒３８に沿つて真上へ
移動し、この移動はストツパ３９にて規制され
る。

また第５図に示す如く移動台２８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４
２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
昇した粉末樹脂充填槽２９と、この粉末樹脂充填
槽２９の上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によつて一体的に
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２９と金型
５を一体的に回転（例えば270゜）させ、粉末樹脂
充填槽２９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２９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２９ａ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２９とを交換装置４５によつて自動的に交換
し得るようにしている。またテーブル４４上には
第１ホツパー４６及び第２ホツパー４７を設け、
第２ホツパー４７の下端にスクリユーフイーダ４
８を接続し、このスクリユーフイーダ４８の先端
部に屈曲した粉末樹脂供給ノズル４９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P₁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、発泡成形位置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４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態である。

斯かる状態から第６図に示す如く加熱装置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２
４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、スクリユーフイーダ４８を駆動し、所定量
の粉末樹脂を粉末樹脂充填槽２９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
上昇せしめるとともに、シリンダユニツト３０
（第４図参照）を作動せしめて粉末樹脂充填槽２
９を第１の金型５ａの下方に位置させ、次いでシ
リンダユニツト３３を作動させて粉末樹脂充填槽
２９を上昇させ、粉末樹脂充填槽２９の上端開口
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）によつて第
１の金型５ａと粉末樹脂充填槽２９とを一体的に
結合する。そして、アーム４による第１の金型５
ａの保持状態を解除し、シリンダユニツト３０を
前記とは逆方向に作動せしめて、移動台２８を第
８図に示す如く後方へ移動させ、粉末樹脂充填槽
２９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２９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２９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
によつて第１の金型５ａと粉末樹脂充填槽２９を
回転せしめるにあたつては、シリンダユニツト３
３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
槽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４９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５
ａ内に移行した粉末樹脂は第１の金型５ａの成形
面（本実施例にあつては外側体６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、シリンダユニツト
３０を再び作動し、第１の金型５ａ及び粉末樹脂
充填槽２９を加熱位置P₁にあるアーム４の下方
位置まで移動せしめる。そして、シリンダユニツ
ト３３を作動させ、昇降台３１及び載置台３５を
上昇させ、第１の金型５ａをアーム４の位置まで
上昇せしめ、アーム４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２９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
から受け取り、第１の金型５ａ成形面に溶融樹脂
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
処理時間とを略同一とすることにより、各工程を
無駄なく連続して行うことができ、成形サイクル
の短縮化を図ることができる。

そして、加熱位置P₁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１０，
１８を駆動して加熱装置１２及び成形型２１を第
９図に示すように、加熱位置P₁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、回転
体３の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２１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、第１の金型５ａが発
泡成形位置P₁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
５ａ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
の位置が入れ替つた状態となる。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９ｂには２つの移動体１７，１７を設け、
これらの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、且つ装置全体の占略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一とすることで、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、
P₁は加熱位置、P₂は発泡成形位置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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 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。