JPH04284209A - 発泡成形装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表皮材を一体に被覆
する発泡成形品の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車のインストルメント
パネルパッド等取付用芯材、緩衝用発泡体および表皮材
とからなる発泡成形品の製造には、所定のキャビティを
有する分割型を使用し、その一方の分割型（通常は上型
）に取付用芯材を装置する一方、他方の分割型（通常は
下型）のキャビティ面に所定形状の表皮材をセットし、
その表皮材上にポリウレタンフォーム等の液状発泡原料
を注入した後上型を閉じ、液状発泡原料の発泡によって
上型に装置した芯材と表皮材とを一体化する、一体発泡
成形法が多用されている。

【０００３】ところで、このとき表皮材と芯材に挟まれ
たキャビティ中の空気と発泡体の生成に寄与しない発泡
ガスを表皮材と芯材の端縁から型外へ追い出す必要があ
る。他方表皮材と芯材の間に注入された原料は漏出しな
いようにする必要がある。

【０００４】そこで一の方法として表皮材と芯材の外周
縁部における両者の間、また芯材に開口部がある場合は
その開口部縁部の表皮材と芯材との間に連通気泡構造の
発泡体からなるシール用テープを貼着し、空気およびガ
ス等の気体は透過するが液状原料は透過しないようにす
ることが提案されている（実公昭５７ー７５４２号参照
）。しかしこのシール用テープを貼着するには、手作業
によらねばならず作業性および品質の安定性に劣り、特
にインストルメントパネルパッド等芯材が複雑な立体形
状を有するものにあってはその作業工数の増加が避けら
れず、結果として製品コストを増大せしめる問題もあっ
た。

【０００５】そこで近年、他の方法として図１０の部分
断面図に示すように、表皮材１０側のキャビティ１１に
隣接した型面１２に中空管状のシール部材１４を設置し
、そのシール部材１４内に圧縮空気を圧入する等して内
圧を高めることによって該シール部材１４を膨張させ、
当該シール部材設置部における表皮材１０を芯材１６に
直接圧着し、その間の隙をなくすことにより液状原料の
漏出を防止することが試みられている。ところが、この
中空管状のシール部材１４により表皮材・芯材間の隙を
なくする方法において、そのシール機能が最も有効に作
用するのはその管状シール部材が膨張したとき最も突出
する中央頂部１４ａのみであり、それに隣接する両側の
弧状部分１４ｂ、１４ｃは殆どシール機能を有していな
い。これをシールされる表皮材１０および芯材１６から
云えば、表皮材と芯材の外周縁部１０ａ、１６ａまたは
開口部縁部の端縁（図示せず）がキャビティ１１周縁か
ら少なくともシール部材１４の中央頂部１４ａを越えて
位置していなければシールされないこととなる。すなわ
ち製品形状の外縁に被シール部分が、中空管状のシール
部材１４の半径以上の長さ（幅）あることが必要である
。しかしそのような被シール部分は、製品においては基
本的に不要な部分であり、特に開口部においては開口幅
が小となるため好ましくなく、該被シール部分は極力小
に設計される。ところがそのような場合、前述したとお
り中空の管状シール部材では有効に作用しない。即ちシ
ールが不完全となり、液状発泡原料が漏出して芯材裏面
に回り込んだり、ときには表皮材の表面側に回り込んで
製品表面を汚すこともある等、種々の問題を有している
。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、シー
ル部材の膨張によって表皮材を押圧し液状発泡原料をシ
ールするようにした発泡成形装置において、被シール部
分を小としても液状発泡原料が漏出することのない、新
規な発泡成形装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、取付用芯材お
よび表皮材を夫れ夫れ装置する分割金型の分割面、特に
は表皮材側の分割面に中空管状のシール部材を設け、該
シール部材の内圧を高めることによりシール部材を膨張
させ、表皮材を芯材側に押圧することにより、相対する
分割面または装置部品との間隙をシールするようにした
発泡成形装置において、前記シール部材を平板状のシー
ル面と、取付面と、及び該シール面と取付面とを相対的
に移動可能に連結する伸縮面とから中空管状に構成し、
該シール部材の内圧が高められたとき伸縮面が伸張する
ことにより、平板状のシール面が被シール部材である表
皮材を、該表皮材と相対する芯材または分割面に押圧す
るようにしたことを特徴とする発泡成形装置に係る。

【０００８】

【作用】本発明の発泡成形装置におけるシール部材は、
そのシール面が平板状とされ、その側端に伸縮面が連結
されていることから、シール部材が内圧の高まりにより
膨張するとき伸縮面が前記シール面の側端を押し上げる
ようにして膨張する。すなわち、シール面の側端に押圧
力が集中した状態でシール面が前進する。そのため被シ
ール部材である表皮材、芯材は、その縁部が前記シール
面に僅かでも掛かっておればそれらが密着しシールされ
ることになる。従って、表皮材等の外周縁部（被シール
部分）は所定の製品形状より僅かに延長されて構成され
ていればよいこととなる。

【０００９】なお、シール部材のシール面側端と伸縮面
との境界部が角を形成するようにして、シール面と伸縮
面を連結すれば、そのシール面側端でのシールがより確
実になる。また、シール部材のシール面と伸縮面との間
の角度が直角もしくは鋭角になるようにシール部材を構
成すれば、内圧の高まりによるシール部材の膨張時に伸
縮面が外側に膨らみにくくなる。その結果、シール部材
の増大した内圧のほとんどが、シール面側端の押し上げ
に使われるようになり、シール面の側端に、より大なる
押圧力が生じてシール面のシール作用が一層大きくなる
。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を用いて
説明する。図１は本発明の一実施例にかかる発泡成形装
置の断面図、図２はその発泡成形装置を用いて発泡成形
品を成形する際の断面図、図３は図２のＡ部の拡大断面
図、図４はシール部材の膨張時の部分断面図、図５はそ
の発泡成形装置に用いられているシール部材の断面図で
ある。その発泡成形装置の概略は、上型２２と下型２４
とからなる金型２０の上下型分割面に凹溝２６、２７が
設けられ、その凹溝２６、２７に図５に示す形状の中空
管状シール部材２８が嵌められ、そのシール部材２８の
所定部に、外部のポンプ（図示せず）につながる流体圧
入管３０、３１が連結され、流体の圧入によるシール部
材２８の膨張によって、表皮材外周縁と芯材外周縁を押
圧、圧着するものである。 以下その発泡成形装置を詳細に説明する。

【００１１】前記上型２２は、内部の型面に芯材３４保
持用の磁石、クリップまたは凹部等（いずれも図示せず
）が設けられていて、下型２４の側部にヒンジ２５で開
閉可能に連結されている。一方下型２４は、製品形状の
キャビティ３６を有するキャビティ型３８と、そのキャ
ビティ型３８の縁部にヒンジ３５で回転可能に連結され
たフランジ型４０とから構成される。フランジ型４０は
、発泡成形時に製品端末を表皮材３２で巻き込むための
もので、キャビティ型３８に組み合わされた際に内端４
２がキャビティ３６内に突出して、キャビティ面にアン
ダーカット形状２９を形成するようになっている。そし
て型開き時になされる型外方へのフランジ型４０の回転
により前記アンダーカット形状２９が消失するようにな
っている。

【００１２】キャビティ型３８およびフランジ型４０に
おける上下型分割面２１、２３に形成された前記凹溝２
６、２７は、対向する型分割面に向けて開口するよう横
向きと上向き形状にされている。その凹溝２６、２７は
、特にシールを必要とする型分割面に設けられるもので
あって、必ず型分割面の全周に設けられるとは限らない
。また、キャビティ型３８およびフランジ型４０の所定
位置には一端が凹溝２６、２７の内底面に通じ、他端が
型外部に通じる流体流体圧入管３０、３１が埋設されて
いる。なお、凹溝内底面に通じた流体圧入管３０、３１
の一端は、後に詳述するシール部材２８の取付面２８ｂ
に連結され、一方型外に通じた流体圧入管３０、３１の
他端は、三方弁（図示せず）を介して圧搾空気または、
液体等の流体圧入用ポンプに連結されている。なお三方
弁は、流体をシール部材２８内に圧入しあるいは、シー
ル部材２８内の流体をシール部材２８から排出するため
のものである。

【００１３】一方凹溝２６、２７に嵌められた前記シー
ル部材２８は、ゴム等の弾性材からなるもので、平板状
のシール面２８ａと、取付面２８ｂが側端において伸縮
面２８ｃにより連結された中空管状からなり、その両端
が閉じられた所定長のものである。シール面２８ａは、
平板状からなり、その全面で被シール部材を押圧できる
ようになっている。取付面２８ｂは、型分割面の凹溝２
６、２７内底面にシール部材２８を接着剤等で取り付け
るための面で、凹溝内底面に応じた適宜の形状からなる
。またシール部材の所定位置（この実施例では取付面２
８ｂ）には、穴２８ｄが開けられていて、その穴２８ｄ
に前記流体圧入管３０、３１の一端が連結され、シール
部材２８に流体が圧入されるようになっている。伸縮面
２８ｃは、長手方向に直交する断面形状が略Ｖ字形に内
側に屈曲した形状からなり、シール部材２８の内圧の増
大によるシール部材の膨張により、その屈曲部が伸長す
るようになっている。そして、その伸縮面２８ｃの屈曲
部の伸長によりシール面が取付面２８ｂに対して前進し
、型分割面２１、２３から突出するようになっている。 またシール面２８ａ側端と伸縮面２８ｃとの境界部２８
ｅは、図示のように角を構成するように、換言すればシ
ール面２８ａ側端が境界部２８ｅで曲面を構成せず直線
的になるようにするのが好ましい。さらに、シール面２
８ａと伸縮面２８ｃとの間の角度ａは、直角もしくは鋭
角になるようにするのが好ましい。

【００１４】このようにしてなる発泡成形装置は、次の
ようにしてインストルメントパネル等の発泡成形に用い
られる。まずフランジ型４０をキャビティ型３８に組み
合わせる。これによりフランジ型内端４２がキャビティ
内に突出し、キャビティ面の縁にアンダーカット形状２
９が形成される。このときシール部材２８内には、まだ
流体が圧入されてなく、シール面２８ａが型分割面２１
、２３と同一面あるいはその型分割面２１、２３よりも
引っ込んだ状態にある。そして、表皮材３２の外周縁を
型分割面２１、２３に、また表皮材３２の製品部をキャ
ビティ面に載置する。このとき表皮材３２の外周縁３２
ａの一部は、前記アンダーカット形状２９部においてキ
ャビティ縁部を巻き込んだ状態で型分割面２３に位置す
る。なお、表皮材３２は真空成形、スラッシュ成形等に
より所定形状にされたプラスチックシートからなるもの
、あるいはファブリックと弾性発泡体との積層体からな
るもの等が用いられる。また表皮材３２の大きさは、表
皮材３２がキャビティ面に載置された際に、表皮材の外
周縁３２ａが、型分割面のシール部材２８のシール面２
８ａに掛かる大きさであればよい。

【００１５】一方、上型２２型面には芯材３４を装置す
る。 芯材３４は、金属または硬質プラスチック製品あるいは
ガラス繊維等の補強製品からなるものが用いられる。そ
の芯材の大きさは、上型２２と下型２４を閉じた際に芯
材３４の外周縁３４ａがシール部材２８のシール面２８
ａに掛かる大きさであればよい。

【００１６】次いで、表皮材３２上にポリウレタン原料
等の液状発泡原料４１を注入し、閉型状態で発泡させる
。発泡原料の注入は、型に原料注入口がある場合は型を
閉めた状態で、一方原料注入口がない場合は型を開けた
状態で行う。また閉型時、型分割面２１、２３にある表
皮材外周縁３２ａと芯材外周縁３４ａとは、型構造等に
より軽く接触しまたは僅かな隙間をもって対向した状態
になる。発泡原料４１の発泡によりキャビティ内に発生
した発泡ガス、あるいは発泡原料の注入前からキャビテ
ィ内に存在していた空気等の残存ガスは、発泡原料が反
応の進行によりキャビティ内に充満するにしたがい、型
分割面２１、２３に追いやられて、型分割面の表皮材外
周縁３２ａと芯材外周縁３４ａとの間からキャビティ外
へ逃げる。

【００１７】そして、発泡原料が型分割面２１、２３に
到達する少し前の時点で、圧搾空気あるいはオイル等の
流体を、型外のポンプの作動により流体圧入管３０、３
１を介してシール部材の取付面２８ｂよりシール部材２
８内に圧入し、シール部材２８の内圧を増大させる。そ
の内圧の増大により、図４のように伸縮面２８ｃが伸長
してシール面２８ａが前進し、シール面２８ａと接する
表皮材３２の外周縁３２ａを芯材外周縁３４に押圧し、
さらにその表皮材外周縁３２ａと芯材外周縁３４ａを上
型２２の型分割面に押圧する。それにより表皮材の外周
縁３２ａと芯材外周縁３４ａとが密着して該部がシール
され、型分割面からの発泡原料の流出が防止される。そ
の結果、表皮材および芯材外周縁にバリのない発泡成形
品が得られる。なお、シール部材２８に流体を圧入して
伸縮面２８ｃの伸長を開始させる時点、すなわち型分割
面のシールを始める時点の判断は、あらかじめ発泡原料
が型分割面に近づく時間を発泡原料の注入時から測定し
ておいて、その時間で判断するのが簡単である。

【００１８】その後、図示しない三方弁の操作によりシ
ール部材２８から流体を排除して、シール部材２８の内
圧を下げ、伸縮面２８ｃを再び元のように縮ませてシー
ル面２８ａを後退させ、それにより表皮材外周縁３２ａ
および芯材外周縁３４ａの押圧を解除する。そして、上
型２２を開け、さらにフランジ型４０を型外方へ回転さ
せて前記キャビティ面のアンダーカット形状２９をなく
した後、発泡成形品を型から取り出す。

【００１９】なお、芯材は、発泡成形品の種類、形状等
によっては不用の場合もある。また、シール部材の伸縮
面形状は、前記の略Ｖ字形に限られるものではなく、伸
縮可能な形状であれば他の形状でもよい。図６および図
７は他のシール部材４２、４４の断面形状である。一方
のシール部材４２は、平板状のシール面４２ａと取付面
４２ｂとを連結する伸縮面４２ｃが、内側に略円弧状に
曲がっているものであり、他方のシール部材４４は、平
板状のシール面４４ａと取付面４４ｂを連結するシール
面４４ｃが、蛇腹状になっているものである。それらの
シール部材４２、４４においても、シール面４２ａ、４
４ａと伸縮面４２ｃ、４４ｃとの境界部４２ｅ、４４ｅ
を角にし、またシール面と伸縮面との間の角度ｂ、ｃを
直角もしくは鋭角にするのが好ましい。

【００２０】また前記シール部材は、型分割面にあって
キャビティに近い程、表皮材および芯材外周縁の無駄な
部分が少なくて済む。しかしそのためには、型分割面の
凹溝をキャビティに近づける必要があり、それにより凹
溝からキャビティまでの距離が短くなって該部の型の厚
みが薄くなり、型強度が低下する問題がある。その型強
度の低下を防止するためには、図８に示す本発明の他の
実施例にかかる発泡成形装置の部分断面図のように、凹
溝開口部４６ａから凹溝内底面４６ｂに近づくにつれて
凹溝４６のキャビティ側側面４６ｃをキャビティ３６か
ら遠ざかるようにし、またその凹溝４６に嵌まるシール
部材４８の伸縮面４８ａも凹溝４６のキャビティ側側面
４６ｃに応じて傾斜したものとすればよい。このような
凹溝形状、シール部材形状とすることによって、凹溝４
６内底面に近づくにつれて凹溝とキャビティ間の距離、
すなわち型の厚みが大になり、型の強度低下が防止でき
る。なお、この発泡成形装置において、前記実施例と変
わらない部分については、前記実施例と同一の番号で示
した。

【００２１】図９はさらに別の実施例に用いられるシー
ル部材の斜視図である。このシール部材５０は、平板状
のシール面５０ａ、取付面５０ｂおよび伸縮面５０ｃと
からなり、被シール部である表皮材外周縁および芯材外
周縁に形成された凸形状（図示せず）に合わせて、前記
シール面５０ａに凹部５２が形成されたものである。こ
の実施例にあっては、シール面５０ａが表皮材外周縁等
被シール面の形状に合致しているため、より確実に表皮
材および芯材の外周縁を圧着、シールすることができる
。なお、平板状シール面５０ａは、被シール面の形状に
応じて凹凸とされるものであり、図示のものに限られな
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は前記の構成からなるため、被シ
ール部を小にしても確実にシールすることができ、被シ
ール部材および漏出原料の無駄を防止することができる
。また、本発明の発泡成形装置によって形成される発泡
成形品は、被シール部が僅かなため、被シール部の除去
も容易に行える利点がある。さらに、シール部材を膨張
させる時期を調節することで、発泡原料を漏出させるこ
となく、キャビティ内の不用なガスをキャビティ外へ逃
がすこともでき、滞留ガスによる発泡成形品の欠肉を容
易に防止できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる発泡成形装置の断面
図である。

【図２】本発明の一実施例にかかる発泡成形装置を用い
て発泡成形品を製造する際を示す断面図である。

【図３】図２のＡ部拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施例の発泡成形装置において、シ
ール部材の膨張時を示す部分断面図である。

【図５】シール部材の一実施例の断面図である。

【図６】シール部材の他の実施例の断面図である。

【図７】シール部材のさらに別の実施例の断面図である
。

【図８】本発明の他の実施例にかかる発泡成形装置の部
分断面図である。

【図９】シール部材のさらに別の実施例の斜視図である
。

【図１０】従来の発泡成形装置の部分断面図である。

【符号の説明】

２１　　　　型分割面 ２３　　　　型分割面 ２６　　　　凹溝 ２７　　　　凹溝 ２８　　　　シール部材 ２８ａ　　シール面 ２８ｂ　　取付面 ２８ｃ　　伸縮面 ２８ｅ　　シール面と伸縮面との境界部３２　　　　表
皮材 ３４　　　　芯材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金型の分割面の凹溝に中空管状のシー
   ル部材を嵌め、該シール部材の内圧を高めることにより
   シール部材を膨張させ、相対する分割面または装置部品
   との間隙をシールするようにした発泡成形装置において
   、前記シール部材を平板状のシール面、取付面、及び該
   シール面と取付面とを相対的に移動可能に連結する伸縮
   面とから中空管状に構成し、該シール部材の内圧が高め
   られたとき伸縮面が伸張することにより、平板状のシー
   ル面が被シール部材である表皮材を、該表皮材と相対す
   る芯材または分割面に押圧するようにしたことを特徴と
   する発泡成形装置。
2. 【請求項２】　　請求項１の発泡成形装置において、シ
   ール部材のシール面側端と伸縮面との境界部が角を形成
   するように該シール面と伸縮面が連結されている発泡成
   形装置。
3. 【請求項３】　　請求項１または２記載の発泡成形装置
   において、シール部材のシール面と伸縮面との間の角度
   が直角もしくは鋭角になるように該シール面と伸縮面と
   が連結されている発泡成形装置。