発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型
【課題】バリの発生をなくし、型のメンテナンスを不要にし、離型剤の塗布も不要にして、アンダーカット部を有する発泡成形品を作製できる発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型を提供する。
【解決手段】発泡成形品6のアンダーカット部61を形成する窪み20が在る凹型2を、ヒンジ軸2dを中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型2a,2bで構成して、アンダーカット部61が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、分割型の分割ライン27沿いに、袋主要部41から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分45を有し、さらに折畳み部分45が両分割型の分割面24に挟まれて、両分割型2a,2bの接合でできる断面凹形の型内面21を袋主要部41が覆うようにセットされるフィルム製袋状体4を設け、且つ折畳み部分45を分割面24に挟着させて袋状体4がセットされた両分割型2a,2bとの型閉じで、発泡成形品用キャビティCを形成する相手型を設けてなる。
【解決手段】発泡成形品6のアンダーカット部61を形成する窪み20が在る凹型2を、ヒンジ軸2dを中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型2a,2bで構成して、アンダーカット部61が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、分割型の分割ライン27沿いに、袋主要部41から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分45を有し、さらに折畳み部分45が両分割型の分割面24に挟まれて、両分割型2a,2bの接合でできる断面凹形の型内面21を袋主要部41が覆うようにセットされるフィルム製袋状体4を設け、且つ折畳み部分45を分割面24に挟着させて袋状体4がセットされた両分割型2a,2bとの型閉じで、発泡成形品用キャビティCを形成する相手型を設けてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質ウレタン等の発泡成形品向けに用いられる発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に、エネルギー吸収部材として有効な硬質ウレタンからなる発泡成形品が組み込まれることがある。この種の発泡成形品は、衝突等の衝撃で破壊されてそのエネルギーを吸収し、乗員への衝撃を和らげ安全性を高める。そのため、発泡成形の製造における脱型,取出しでは、製品形状を維持したまま成形品を取り出さねばならない。多少でも変形させて取出すと、成形品形状が壊れてしまうからである。
こうした発泡成形品の製造に対しては、これまで改良発明がいくつか提案されている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６４４５２号公報
【特許文献２】特開２００８−１１９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１は、「製品形状を有する分割可能なモールド内に、分割されたモールドの少なくとも一方の形状と相似の形状に成形された熱可塑性で硬質ポリウレタンフォームと接着性を有しないプラスチック製フィルムを設置し、硬質ポリウレタン原料をモールド内に設置された上記プラスチック製フィルム内に注入して発泡・膨張させ、ポリウレタンフォームの膨張が終了した段階でポリウレタンフォームを上記プラスチック製フィルムと共にモールドから取り出し、次いで上記プラスチック製フィルムを分離することを特徴とする硬質ポリウレタンフォームモールド成形品の製造方法。」の技術内容にとどまった。「モールド使用時間を短縮して単位時間あたりの成形回数を増やすことができ、またモールドからの製品の取り出しを容易にして生産性を向上する」ことを目的とし、アンダーカット部を有する硬質ポリウレタンフォームモールド成形品の製造は不可能であった。
通常、エネルギー吸収部材に使用される硬質ウレタン(硬質ポリウレタンフォーム)等の発泡成形品は、アンダーカット形状がでないよう設計される。しかし、ボディ等の制約からアンダーカット部が形成される場合があり、斯かる発泡成形に対して、特許文献１の発明は対応できなかった。
【０００５】
特許文献２の発明は、アンダーカット部を有する発泡成形品の製造方法であるが、インストルメントパネルのような比較的縦長で大形の軟質発泡成形品に対応可能な技術であった。図１０に見られるような比較的小さな小型直方体ブロックで、エネルギー吸収部材に用いられる硬質ウレタンからなる塊状発泡成形品等に対して適用困難であった。
【０００６】
そこで、図１０ごとく成形上アンダーカットとなるアンダーカット部のある発泡成形品に対して、図１３（イ),(ロ)の凹型底面を分割する発泡型を用いてその発泡成形品を製造することも考えられる。
しかし、発泡型１の分割ラインに対応する製品部分にバリ６５が発生し(図１３のハ)、仕上げが必要になる。また、型２にもバリが残り、発泡型１のメンテナンスが必要となる。さらに、発泡型の分割部分にも製品脱型のために離型剤の塗布等が必要となるなど多くの負担を強いられる問題をかかえる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するもので、バリの発生をなくし、型のメンテナンスを不要にし、さらに離型剤の塗布も不要にして、アンダーカット部を有する発泡成形品を作製できる発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、該分割型の分割ライン沿いに、袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分を有し、さらにその折畳み部分が両分割型の分割面に挟まれて、両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を袋主要部が覆うようにセットされるフィルム製袋状体を設け、且つ該折畳み部分を前記分割面に挟着させて該袋状体がセットされた両分割型との型閉じで、前記発泡成形品用キャビティを形成する相手型を設けてなることを特徴とする袋状体付き発泡型にある。請求項２の発明たる袋状体付き発泡型は、請求項１で、折畳み部分が前記両分割型の分割面に挟まれるその分割面の部分を、弾性部材で形成し、該弾性部材が両分割型に組付けられると共に、該折畳み部分を弾性圧縮の伴う該弾性部材に挟着させて、前記袋状体が両分割型にセットされることを特徴とする。
請求項３に記載の発明の要旨は、発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにすると共に、該分割型の分割ライン沿いに、袋状の袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分が配設されるフィルム製袋状体を備えた袋状体付き発泡型を使用して、前記両分割型を拡開状態にした後、拡開状態の両分割面間へ該折畳み部分を挿入し、次いで、両分割型の接合により両分割面で該折畳み部分を挟着し、且つ袋主要部が両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を覆うようにして、該袋状体をセットし、その後、該袋主要部の袋内に発泡原料を注入すると共に、両分割型と相手型とを型閉じして、発泡成形品を成形することを特徴とする発泡成形品の製造方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型は、アンダーカット部がある発泡成形品であっても、該発泡成形品と袋状体との分離および脱型が円滑に行え、しかも、分割型にすることでできる分割ライン対応部位の製品部分にバリが発生したり、また型にもバリが残ったりする不具合がなく、さらに分割面や型内面に製品脱型のための離型剤塗布等がいらなくなるなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１で、発泡成形品の製造方法に用いる発泡型の説明断面図である。
【図２】図１の分割型に袋状体をセットする様子を示す説明断面図である。
【図３】図２の分割型に袋状体をセットした説明断面図である。
【図４】袋状体の斜視図である。
【図５】図４のV-V線矢視図である。
【図６】凹型への袋状体のセット後、発泡原料を注入する様子を示す説明断面図である。
【図７】図６の後、型閉じし発泡成形する説明断面図である。
【図８】図７の発泡成形後、脱型する説明断面図である。
【図９】図８の発泡成形品を省略して、折畳み部分が展開する様子の説明断面図である。
【図１０】図８の型開状態で取り出された発泡成形品の概略斜視図である。
【図１１】実施形態２で、実施形態１の分割型に、さらに弾性部材を組付けた説明断面図である。
【図１２】(イ)が図１１の分割型に袋状体をセットした説明断面図、(ロ)が(イ)の部分拡大図である。
【図１３】(イ)がアンダーカット部のある発泡成形品用凹型の断面図、（ロ）が発泡成形後、該凹型の型開を示す断面図、(ハ)が発泡成形品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型について詳述する。
（１）実施形態１
図１〜図１０は本発明の発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型の一形態で、図１はその製法に用いる発泡型の説明断面図、図２は図１の分割型に袋状体をセットする様子を示す説明断面図、図３は図２の分割型に袋状体をセットした説明断面図、図４は袋状体の斜視図、図５は図４のV-V線矢視図、図６は凹型への袋状体のセット後、発泡原料を注入する様子を示す説明断面図、図７は型閉じし発泡成形する説明断面図、図８は型開する説明断面図、図９は折畳み部分が展開する様子を示す説明断面図である。図１０は発泡成形品の概略斜視図である。尚、袋状体１の形状を判り易くすべくその厚みを大きく描き、また折畳み部分４５の大きく描いた厚みに対応させて、折畳み部分４５を挟着する分割面２４の凹み度合いを強調して描く。各図で袋状体１の断面を示すハッチングは、図面を分かり易くするため図５,図９を除いて省略する。
【００１２】
（１−１）袋状体付き発泡型
袋状体付き発泡型は、相手型３と、凹型２を分割構成した一対の分割型２ａ,２ｂと、袋状体４とを具備する。発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、一対の分割型２ａ,２ｂで構成し、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開することによって、アンダーカット部６１が解消され、製品脱型できるようにしている。
本実施形態は、エネルギー吸収部材用として硬質ウレタンブロック等からなる図１０のようなアンダーカット部６１がある硬質発泡成形品６を成形する発泡型１である。断面凹形の凹型２に係る型内面２１の立壁面２３に、アンダーカット部用窪み２０が設けられる。発泡成形時のガス抜きを考慮して、図１のごとく、凹型２の底面中央に、分割面２４,２４を設ける二つ割り分割型２ａ,２ｂとする。
【００１３】
下型たる凹型２(一対の分割型２ａ,２ｂ)の下面２９には、図１で、分割面２４,２４を跨ぐようにして両分割型２ａ,２ｂを連結するヒンジ２ｄが取着される。左方分割型２ａを固定側にし、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動させることにより、右方分割型２ｂが可動側となって、鎖線図示のごとく型割れ,拡開してアンダーカットを解消する。発泡成形品６の成形後、上型たる相手型３が型開する。次に、可動側分割型２ｂが回動することによって、発泡成形品６のアンダーカット部６１から可動側分割型２ｂに設けたアンダーカットたる窪み２０が離れ、硬質ウレタンブロック等の発泡成形品６であっても脱型が可能になる(図８)。
【００１４】
相手型３は、蝶番２ｅによって、図１の固定側分割型２ａの上端部に回動自在に連結される。分割型２ａ,２ｂの両分割面２４を合わせて接合後、蝶番の軸２ｅ１を中心に回動させて、相手型３を両分割型２ａ,２ｂに被せ、型閉じすると、発泡成形品６のキャビティＣがほぼ完成する。符号３１はキャビティＣを形成する相手型３の型面を示す。
しかし、凹型底面２２をニ分割する発泡型１を用いて発泡成形品６を製造するだけでは、従来技術の欄で述べたように、分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５(図１３のハ)が発生しこれを除去しなければならない問題、また型にもバリ６５が残り、発泡型１のメンテナンスを要する問題等をかかえる。
そこで、これらの問題を解決する袋状体４が用意される。
【００１５】
袋状体４は、上面が開口４０した袋状のフィルム製部材である(図４)。前記両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状に突出する折畳み部分４５を有し、該折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれて、断面凹形の型内面２１を袋主要部４１が覆うようセットされるフィルム製袋状体４とする(図３)。ここで、本発明のフィルム製袋状体４に係るフィルムには、フィルムよりも厚みのあるシートも含むものとする。本発明と同様の効果が得られるからである。フィルム製袋状体４は、硬質ポリウレタンからなる発泡成形品６に対して、接着性を有しないフィルムで造られる。例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の非接着性素材で造られる。
折畳み部分４５を分割面２４に挟着させて、袋状体４がセットされた両分割型２ａ,２ｂ(凹型２)と相手型３の型閉じで、図１０ごとくのアンダーカット部６１を有する発泡成形品用キャビティＣができる。
【００１６】
本実施形態の袋状体４は、袋主要部４１と折畳み部分４５と上面部４４とを備える。袋状体４は、平らなフィルムから真空成形等によって図４のような立体形状に成形されたものである。符号４９は、分割型への袋状体４のセットで、アンダーカットの窪み２０に当接する突出部分を示す。
分割面２４を合わせる両分割型２ａ,２ｂの接合で凹型２ができるが、袋主要部４１は、該凹型２がつくる凹形型内面２１に当接する形状に造られた袋部となる。そして、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、図３,図４のごとく袋主要部４１から屈折して、外方へひだ状に突出する折畳み部分４５が設けられる。
【００１７】
折畳み部分４５は、分割ライン２７との対向部位にあたる袋主要部４１の地点から外方へ屈曲して突出するひだ状体である。ここでは、袋主要部４１にひだ状の一の折畳み部分４５が設けられるが、ひだ状折畳み部分４５が複数設けられる蛇腹状折畳み部分とすることもできる。ただ、図１０のような発泡成形品６の成形は、ひだ状の一の折畳み部分４５で十分であり、本実施形態もこれを採用する。
【００１８】
両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７に沿って、袋主要部４１からは外方に図５ごとく折畳み部分４５が張り出す。図２の正面視でいえば、袋主要部４１が左右方向のほぼ中央地点で外方へ折れ曲がって、分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセット時に、分割型２ａ,２ｂに係る底壁面２２側の両分割面２４間で、下方に向けて張り出す下方張出部分４６と、分割型２ａ,２ｂに係る立壁面２３側の両分割面２４間で、水平外方に向けて張り出す側方張出部分４７と、を備えた折畳み部分４５にする。折畳み部分４５たる下方張出部分４６,側方張出部分４７は、それぞれ袋主要部４１から先端に向けて、図４のごとく横断面>状に突出する。しかし、両分割型２ａ,２ｂの分割面２４で折畳み部分４５を挟着することで、隙間εがなくなる。折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(又は４７ａ,４７ｂ)が接合し、その基端側の口が閉じる。両分割型２ａ,２ｂの挟着によって、折畳み部分４５を構成する二つの平面部が重合して、分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する。図３でいえば、下方張出部分４６を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂが重合,密着して、底壁面２２に現れる分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する。符合Ｍはその重合,密着部を示す。また、分割面２４の折畳み部分４５を挟着する部分に設けられる段差部Ｄ(凹み部)の段差寸法Ｗ(図１,図２参照)を、袋状体４の素材であるフィルム厚より小さくすれば、折畳み部分４５を構成する二つの平面部の密着が強くなり、該二つの平面部間に侵入する発泡原料５を阻止できる。
【００１９】
上面部４４は袋主要部４１の上面開口縁からほぼ水平外方に延設される出っ張り部である。上面部４４はなくてもよいが、これを設けると、両分割型２ａ,２ｂへ袋状体４をセットしたとき、袋主要部４１の保形に貢献でき、より好ましくなる。
具体的には、両分割型２ａ,２ｂの拡開状態下(図２)、両分割面２４間へ折畳み部分４５を挿入する。その後、両分割型２ａ,２ｂの接合により折畳み部分４５が両分割面２４で挟着されると、袋主要部４１が図３のごとく両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１を覆う。と同時に、袋主要部４１の上面開口４０から延設される上面部４４が両分割型２ａ,２ｂの上面２５に載ることによって、袋主要部４１が型内面２１の内方へ傾倒しないようになる。図３で、左右に位置する上面部４４は、図示しない係止具(又は係止部)で両分割型２ａ,２ｂの上面２５にそれぞれ係止固定される。斯かる状態で、図３の鎖線図示のごとく相手型３たる上型を閉じれば、発泡成形品用キャビティＣができる。
【００２０】
前記キャビティＣに発泡原料５を注入して、発泡成形品６が成形される。その後、図８のごとく可動側分割型２ｂを回動すれば、アンダーカットたる窪み２０が発泡成形品６のアンダーカット部６１から離れる。さらに、袋状体４の重なり合っていた折畳み部分４５が広がることによって、袋主要部４１が可動側分割型２ｂに追随し、アンダーカット部６１から袋状体４も離れる。発泡成形品６は、アンダーカット部６１を有していても、分割型２ａ,２ｂのみならず袋状体４からも容易に取り出せるようになる。
【００２１】
例えば、折畳み部分４５のうち側方張出部分４７では、可動側分割型２ｂの回動に伴い、折れ目４７１を境に重合していた二つの平面部４７ａ,４７ｂが、図９のごとく開く。可動側分割型２ｂの回動で、その立壁面２３の上端が円弧状に動く移動距離Ｂよりも、図４,図５における側方張出部分４７に係る上縁部長さＡを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。
同じく、図９の可動側分割型２ｂの回動で、その底壁面２２における分割面２４の上端が円弧状に動く移動距離Ｄよりも、図５における底壁面２２に対応する側方張出部分４７の張出長さＣを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。尚、本実施形態は、袋主要部４１を可動側分割型２ｂに追随させたが、袋状体４は発泡成形品６に追随させて、該発泡成形品６と一緒に脱型し、その後、そのアンダーカット部６１から袋状体４を外すこともできる。斯かる場合、折畳み部分４５の長さＡ,Ｃは短くできる。また、前記上面部４４を係止具で両分割型２ａ,２ｂに係止固定する必要もなくなる。
【００２２】
一方、折畳み部分４５のうち下方張出部分４６は、図９の可動側分割型２ｂの回動で、その底壁面２２における分割面２４の上端が円弧状に動く移動距離Ｄよりも、図５における下方張出部分４６の張出長さＥを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。但し、２Ｅ>Ｄの数式を満たしても、下方張出部分４６の張出長さＥは１０mm〜２０mmの範囲に設定する。分割型２ａ,２ｂで下方張出部分４６を確実に挟着するためである。
【００２３】
こうして、発泡型１に袋状体４を取付けた所望の袋状体付き発泡型となる。該袋状体付き発泡型は、例えば次のような製法に使用されて、アンダーカット部６１を有する発泡成形品６を造ることができる。
【００２４】
（１−２）発泡成形品の製造方法
発泡成形品の製造方法は、前記袋状体付き発泡型を用いて、次のように行われる。図１０のアンダーカット部６１がある硬質ウレタン等の発泡成形品６を、以下のように製造する。
製造に先立ち、まず発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開し、発泡成形品６の脱型を可能にする一対の前記分割型２ａ,２ｂを準備する。また、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状(又は蛇腹状)に突出する折畳み部分４５を有するフィルム製の前記袋状体４を準備する。
【００２５】
そして、前記両分割型２ａ,２ｂを図２のように拡開した後、拡開状態の両分割面２４間へ、図２の矢印のごとく袋状体４の折畳み部分４５を挿入する。次いで、両分割型２ａ,２ｂを接合し、この接合により両分割面２４で折畳み部分４５を挟着し、且つ両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１が、該袋状体４で覆われるようセットする(図３)。さらに、本実施形態は、袋状体４の左側上面部４４,右側上面部４４を、それぞれ左側分割型２ａ,右側分割型２ｂに図示しない係止具によって係止固定する。尚、この状態下、両分割型２ａ,２ｂに対し、前記相手型３は図１のごとくまだ型開状態にある。
【００２６】
続いて、袋主要部４１の袋内(具体的には、袋主要部４１の底面部分４２上)に発泡原料５を注入すると共に、これと相前後して、両分割型２ａ,２ｂと相手型３とを型閉じする。
ここでは、前記袋状体４を分割型２ａ,２ｂにセットした後、相手型３の型開状態下、両分割型２ａ,２ｂの型内面２１を覆うようにセットされたその袋主要部４１の袋口４０たる上面開口４０へノズルＮＬを移動し、該ノズルＮＬから発泡原料５を袋状体４の底面部分４２上へ所定量注入する(図６)。袋状体４の下方張出部分４６を構成する二つの平面部が重合,密着して、底壁面２２側分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止するので、発泡原料５を袋状体４の底面部分４２上へ注入しても、該発泡原料５は両分割面２４がつくる分割面内へ侵入できなくなっている。
次いで、接合する両分割型２ａ,２ｂに相手型３を被せて、型閉じする。尚、図示を省くが、型閉じ後、型に設けた注入口(図示せず)から袋状体４の袋内へ発泡原料５を注入するのでもよい。
【００２７】
その後、アンダーカット部６１のある硬質ウレタン発泡成形品６を成形する(図７)。両分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセット時に、型内面２１と袋主要部４１との間に空気が入り込んでいても、発泡成形過程の発泡圧でその空気を両分割型２ａ,２ｂの隙間から追い出し、袋主要部４１が両分割型２ａ,２ｂの型内面２１に密着する。また、袋主要部４１内に余剰の発泡ガスが発生しても、下型たる両分割型２ａ,２ｂと上型たる相手型３との隙間からガス抜きが円滑に行われ、アンダーカット部６１のある所望の硬質ウレタン発泡成形品６を発泡成形する。
【００２８】
こうして、前記発泡成形を終え、発泡硬化の確認後、発泡成形品６を発泡型１から取り出す。まず相手型３を開け、次に、両分割型２ａ,２ｂがヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開するよう型開して、アンダーカット部６１のある発泡成形品６を脱型する。
袋状体４に折畳み部分４５を設けているので、既述のごとく可動側分割型２ｂがヒンジ軸２ｄ１を中心に回動し、袋状体４も含めて可動側分割型２ｂが型開する。型開するにあたり、折畳み部分４５に係る側方張出部分４７,下方張出部分４６が開いて、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接していた袋主要部４１が、該型内面２１に追随する。両分割型２ａ,２ｂの接合時に折り畳まれていた折畳み部分４５が、発泡成形段階時は分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する一方、型開段階時は扇子を広げるように開き(図９)、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接する袋主要部４１を、該可動側分割型２ｂの動きに随伴できるよう助ける。したがって、発泡成形品６のアンダーカット部６１周りは、可動側分割型２ｂからだけでなく袋状体４からも外れ、脱型が円滑に行われる。
【００２９】
ちなみに、図３の左方側,右方側に在る袋状体４の上面部４４は、図３に示す分割型２ａ,２ｂの接合動作、及び図８に示す型開動作に対応できるよう、両分割型２ａ,２ｂのそれぞれ上面２５に係止固定されている。袋状体４を発泡型１に一度セットすれば、その袋状体４付き発泡型１は、発泡成形品６の脱型後、再び図３の状態に戻って、袋主要部４１の袋内に発泡原料５を注入すると共に、これと相前後して、両分割型２ａ,２ｂと相手型３とを型閉じして、所望の発泡成形品６を次々と製造していくことができる。
【００３０】
尚、本実施形態は、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開する可動側分割型２ｂに袋状体４を付着,追随させたが、発泡成形品６に袋状体４を付着させて一緒に脱型し、その後、発泡成形品６から袋状体４を剥がすのでもよい。ただ、斯かる場合、再び図２の状態にまで戻って、発泡型１に袋状体４をセットし直し、次の発泡成形品６を製造しなければならない。生産性等を鑑みれば本実施形態の方がより好ましい。
【００３１】
（２）実施形態２
本実施形態の袋状体付き発泡型は、実施形態１の分割型２ａ,２ｂに対し、さらに図１１,図１２のごとく弾性部材２ｆが一方の分割面２４から対向する他方の分割面２４側へ張り出すようにして、分割型２ａ,２ｂに弾性部材２ｆをそれぞれ組付ける発泡型１である。折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれるその分割面２４の部分を、図１１のような弾性変形可能な樹脂製若しくはゴム製発泡体(又はゴム製中実体)からなる弾性部材２ｆで形成する。そして、弾性部材２ｆが両分割型２ａ,２ｂに組付けられると共に、折畳み部分４５が図１２のように弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴って挟まれるようにした分割型２ａ,２ｂになっている。両分割型２ａ,２ｂの接合、さらに弾性部材２ｆによる挟着も加わり、折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(４７ａ,４７ｂ)が重合,密着する度合いが増すのでより好ましくなる。弾性部材２ｆを設けない場合、分割面２４の折畳み部分４５を挟着する部分に設けられる段差部Ｄの段差寸法Ｗいかんによっては、両分割型の接合時に型が閉まりきらず、立壁面２３の上端部分における折畳み部分を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂの密着が弱くなり、発泡成形品の当該部位にバリが発生しやすくなる。他の袋状体付き発泡型の構成は、実施形態１と同様で、その説明を省く。実施形態１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
また、実施形態１の発泡型１に代えて、該弾性部材２ｆを組付けた発泡型１を用いる発泡成形品６の製造は、図２の両分割型２ａ,２ｂの拡開状態から、図３のように袋状体４をセットするが、そのセットが良好になる。両分割型２ａ,２ｂを接合し、この接合により両分割面２４で折畳み部分４５を挟着し、且つ袋主要部４１で両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１が覆われるよう袋状体４をセットするが、折畳み部分４５の挟着に、弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴うので、折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(４７ａ,４７ｂ)の密着度合いが高まる。分割ライン２７部分に発生するバリ６５等の不具合をより完全に解消できる。他の構成は実施形態１と同様で、その説明を省く。
【００３３】
（３）効果
このように構成した発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型は、バリ６５の発生をなくし、型のメンテナンスを不要にでき、作業の労力負担の軽減,生産性向上に役立つ。アンダーカット部６１のある図１０ごとくの発泡成形品６に対して、凹型底面２２を分割する発泡型１を用いるだけでは、発泡型１の分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５が発生し、また型にもバリ６５が残るなどの不具合を招くが、袋状体４を備えることで、これらの問題を一気に解決する。
【００３４】
まず、発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型２ａ,２ｂで構成すると、発泡成形品６の成形後、ヒンジ軸２ｄ１を中心に可動側分割型２ｂを回動させて、アンダーカット部６１から分割型２ｂのアンダーカットたる窪み２０を離し、発泡成形品６を脱型できるようになる。
【００３５】
また、分割型２ａ,２ｂの分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状(又は蛇腹状)に突出する折畳み部分４５を有し、さらにその折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれて、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１を袋主要部４１が覆うようにセットされるフィルム製袋状体４が設けられると、袋主要部４１の袋内に発泡原料５を注入し発泡成形されるので、発泡型１にバリが残る不具合はみられなくなる。分割型２ａ,２ｂに挟まれた折畳み部分４５が強く密着するので、発泡成形を終えた段階で、発泡型１の分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５が発生しない。製品の品質向上だけでなく、バリ６５を取除く作業負担等をも解消できる。また発泡型１のメンテナンスの負担や、さらに、分割型２ａ,２ｂにすることで、その分割面２４にも製品脱型のために離型剤の塗布等が必要となっていた負担等から解放される。バリ等の問題を解決して、アンダーカット形状を容易に作製できるため、製品６の設計自由度が増す。
【００３６】
加えて、折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれるその分割面２４の部分が、弾性部材２ｆで形成され、折畳み部分４５が弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴って挟まれるようにすると、その弾性復元力で、折畳み部分４５の挟着がより完璧になる。また、分割型２ａ,２ｂに挟まれた折畳み部分４５の密着が確実に行われるようになり、前記バリ発生等の不具合は完全消失する。
【００３７】
さらに、発泡成形品６の脱型時、可動側分割型２ｂが回動し、型開状態になる際、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接していた袋状体４の袋主要部４１が、該型内面２１に追随移動するよう、折畳み部分４５に係る側方張出部分４７,下方張出部分４６が開くので、発泡成形品６のアンダーカット部６１周りは、可動側分割型２ｂのみならず袋状体４からも離れ、脱型が円滑に行われる。さらにいえば、袋状体４が可動側分割型２ｂに当接状態でその可動側分割型２ｂの動きに追随移動するので、袋状体４を両分割型２ａ,２ｂに一旦セットすれば、発泡成形品６の成形後、分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセットを行うことなく、次の新たな発泡成形品６の製造に進むことができ、生産性向上に貢献できるなど数々の優れた効果を発揮する。
【００３８】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。発泡型１,凹型２,分割型２ａ,２ｂ,型内面２１,相手型３,袋状体４,袋主要部４１,上面部４４,折畳み部分４５,突出部分４９,発泡成形品６等の形状,大きさ,個数,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 発泡型
２ 凹型
２ａ,２ｂ 分割型
２ｄ１ ヒンジ軸
２ｆ 弾性部材
２０ 窪み
２１ 型内面
２４ 分割面
２７ 分割ライン
３ 相手型
４ 袋状体
４０ 袋口（上面開口）
４１ 袋主要部
４５ 折畳み部分
５ 発泡原料
６ 発泡成形品（製品）
６１ アンダーカット部
Ｃ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質ウレタン等の発泡成形品向けに用いられる発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に、エネルギー吸収部材として有効な硬質ウレタンからなる発泡成形品が組み込まれることがある。この種の発泡成形品は、衝突等の衝撃で破壊されてそのエネルギーを吸収し、乗員への衝撃を和らげ安全性を高める。そのため、発泡成形の製造における脱型,取出しでは、製品形状を維持したまま成形品を取り出さねばならない。多少でも変形させて取出すと、成形品形状が壊れてしまうからである。
こうした発泡成形品の製造に対しては、これまで改良発明がいくつか提案されている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６４４５２号公報
【特許文献２】特開２００８−１１９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１は、「製品形状を有する分割可能なモールド内に、分割されたモールドの少なくとも一方の形状と相似の形状に成形された熱可塑性で硬質ポリウレタンフォームと接着性を有しないプラスチック製フィルムを設置し、硬質ポリウレタン原料をモールド内に設置された上記プラスチック製フィルム内に注入して発泡・膨張させ、ポリウレタンフォームの膨張が終了した段階でポリウレタンフォームを上記プラスチック製フィルムと共にモールドから取り出し、次いで上記プラスチック製フィルムを分離することを特徴とする硬質ポリウレタンフォームモールド成形品の製造方法。」の技術内容にとどまった。「モールド使用時間を短縮して単位時間あたりの成形回数を増やすことができ、またモールドからの製品の取り出しを容易にして生産性を向上する」ことを目的とし、アンダーカット部を有する硬質ポリウレタンフォームモールド成形品の製造は不可能であった。
通常、エネルギー吸収部材に使用される硬質ウレタン(硬質ポリウレタンフォーム)等の発泡成形品は、アンダーカット形状がでないよう設計される。しかし、ボディ等の制約からアンダーカット部が形成される場合があり、斯かる発泡成形に対して、特許文献１の発明は対応できなかった。
【０００５】
特許文献２の発明は、アンダーカット部を有する発泡成形品の製造方法であるが、インストルメントパネルのような比較的縦長で大形の軟質発泡成形品に対応可能な技術であった。図１０に見られるような比較的小さな小型直方体ブロックで、エネルギー吸収部材に用いられる硬質ウレタンからなる塊状発泡成形品等に対して適用困難であった。
【０００６】
そこで、図１０ごとく成形上アンダーカットとなるアンダーカット部のある発泡成形品に対して、図１３（イ),(ロ)の凹型底面を分割する発泡型を用いてその発泡成形品を製造することも考えられる。
しかし、発泡型１の分割ラインに対応する製品部分にバリ６５が発生し(図１３のハ)、仕上げが必要になる。また、型２にもバリが残り、発泡型１のメンテナンスが必要となる。さらに、発泡型の分割部分にも製品脱型のために離型剤の塗布等が必要となるなど多くの負担を強いられる問題をかかえる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するもので、バリの発生をなくし、型のメンテナンスを不要にし、さらに離型剤の塗布も不要にして、アンダーカット部を有する発泡成形品を作製できる発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、該分割型の分割ライン沿いに、袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分を有し、さらにその折畳み部分が両分割型の分割面に挟まれて、両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を袋主要部が覆うようにセットされるフィルム製袋状体を設け、且つ該折畳み部分を前記分割面に挟着させて該袋状体がセットされた両分割型との型閉じで、前記発泡成形品用キャビティを形成する相手型を設けてなることを特徴とする袋状体付き発泡型にある。請求項２の発明たる袋状体付き発泡型は、請求項１で、折畳み部分が前記両分割型の分割面に挟まれるその分割面の部分を、弾性部材で形成し、該弾性部材が両分割型に組付けられると共に、該折畳み部分を弾性圧縮の伴う該弾性部材に挟着させて、前記袋状体が両分割型にセットされることを特徴とする。
請求項３に記載の発明の要旨は、発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにすると共に、該分割型の分割ライン沿いに、袋状の袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分が配設されるフィルム製袋状体を備えた袋状体付き発泡型を使用して、前記両分割型を拡開状態にした後、拡開状態の両分割面間へ該折畳み部分を挿入し、次いで、両分割型の接合により両分割面で該折畳み部分を挟着し、且つ袋主要部が両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を覆うようにして、該袋状体をセットし、その後、該袋主要部の袋内に発泡原料を注入すると共に、両分割型と相手型とを型閉じして、発泡成形品を成形することを特徴とする発泡成形品の製造方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型は、アンダーカット部がある発泡成形品であっても、該発泡成形品と袋状体との分離および脱型が円滑に行え、しかも、分割型にすることでできる分割ライン対応部位の製品部分にバリが発生したり、また型にもバリが残ったりする不具合がなく、さらに分割面や型内面に製品脱型のための離型剤塗布等がいらなくなるなど優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１で、発泡成形品の製造方法に用いる発泡型の説明断面図である。
【図２】図１の分割型に袋状体をセットする様子を示す説明断面図である。
【図３】図２の分割型に袋状体をセットした説明断面図である。
【図４】袋状体の斜視図である。
【図５】図４のV-V線矢視図である。
【図６】凹型への袋状体のセット後、発泡原料を注入する様子を示す説明断面図である。
【図７】図６の後、型閉じし発泡成形する説明断面図である。
【図８】図７の発泡成形後、脱型する説明断面図である。
【図９】図８の発泡成形品を省略して、折畳み部分が展開する様子の説明断面図である。
【図１０】図８の型開状態で取り出された発泡成形品の概略斜視図である。
【図１１】実施形態２で、実施形態１の分割型に、さらに弾性部材を組付けた説明断面図である。
【図１２】(イ)が図１１の分割型に袋状体をセットした説明断面図、(ロ)が(イ)の部分拡大図である。
【図１３】(イ)がアンダーカット部のある発泡成形品用凹型の断面図、（ロ）が発泡成形後、該凹型の型開を示す断面図、(ハ)が発泡成形品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型について詳述する。
（１）実施形態１
図１〜図１０は本発明の発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型の一形態で、図１はその製法に用いる発泡型の説明断面図、図２は図１の分割型に袋状体をセットする様子を示す説明断面図、図３は図２の分割型に袋状体をセットした説明断面図、図４は袋状体の斜視図、図５は図４のV-V線矢視図、図６は凹型への袋状体のセット後、発泡原料を注入する様子を示す説明断面図、図７は型閉じし発泡成形する説明断面図、図８は型開する説明断面図、図９は折畳み部分が展開する様子を示す説明断面図である。図１０は発泡成形品の概略斜視図である。尚、袋状体１の形状を判り易くすべくその厚みを大きく描き、また折畳み部分４５の大きく描いた厚みに対応させて、折畳み部分４５を挟着する分割面２４の凹み度合いを強調して描く。各図で袋状体１の断面を示すハッチングは、図面を分かり易くするため図５,図９を除いて省略する。
【００１２】
（１−１）袋状体付き発泡型
袋状体付き発泡型は、相手型３と、凹型２を分割構成した一対の分割型２ａ,２ｂと、袋状体４とを具備する。発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、一対の分割型２ａ,２ｂで構成し、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開することによって、アンダーカット部６１が解消され、製品脱型できるようにしている。
本実施形態は、エネルギー吸収部材用として硬質ウレタンブロック等からなる図１０のようなアンダーカット部６１がある硬質発泡成形品６を成形する発泡型１である。断面凹形の凹型２に係る型内面２１の立壁面２３に、アンダーカット部用窪み２０が設けられる。発泡成形時のガス抜きを考慮して、図１のごとく、凹型２の底面中央に、分割面２４,２４を設ける二つ割り分割型２ａ,２ｂとする。
【００１３】
下型たる凹型２(一対の分割型２ａ,２ｂ)の下面２９には、図１で、分割面２４,２４を跨ぐようにして両分割型２ａ,２ｂを連結するヒンジ２ｄが取着される。左方分割型２ａを固定側にし、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動させることにより、右方分割型２ｂが可動側となって、鎖線図示のごとく型割れ,拡開してアンダーカットを解消する。発泡成形品６の成形後、上型たる相手型３が型開する。次に、可動側分割型２ｂが回動することによって、発泡成形品６のアンダーカット部６１から可動側分割型２ｂに設けたアンダーカットたる窪み２０が離れ、硬質ウレタンブロック等の発泡成形品６であっても脱型が可能になる(図８)。
【００１４】
相手型３は、蝶番２ｅによって、図１の固定側分割型２ａの上端部に回動自在に連結される。分割型２ａ,２ｂの両分割面２４を合わせて接合後、蝶番の軸２ｅ１を中心に回動させて、相手型３を両分割型２ａ,２ｂに被せ、型閉じすると、発泡成形品６のキャビティＣがほぼ完成する。符号３１はキャビティＣを形成する相手型３の型面を示す。
しかし、凹型底面２２をニ分割する発泡型１を用いて発泡成形品６を製造するだけでは、従来技術の欄で述べたように、分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５(図１３のハ)が発生しこれを除去しなければならない問題、また型にもバリ６５が残り、発泡型１のメンテナンスを要する問題等をかかえる。
そこで、これらの問題を解決する袋状体４が用意される。
【００１５】
袋状体４は、上面が開口４０した袋状のフィルム製部材である(図４)。前記両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状に突出する折畳み部分４５を有し、該折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれて、断面凹形の型内面２１を袋主要部４１が覆うようセットされるフィルム製袋状体４とする(図３)。ここで、本発明のフィルム製袋状体４に係るフィルムには、フィルムよりも厚みのあるシートも含むものとする。本発明と同様の効果が得られるからである。フィルム製袋状体４は、硬質ポリウレタンからなる発泡成形品６に対して、接着性を有しないフィルムで造られる。例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の非接着性素材で造られる。
折畳み部分４５を分割面２４に挟着させて、袋状体４がセットされた両分割型２ａ,２ｂ(凹型２)と相手型３の型閉じで、図１０ごとくのアンダーカット部６１を有する発泡成形品用キャビティＣができる。
【００１６】
本実施形態の袋状体４は、袋主要部４１と折畳み部分４５と上面部４４とを備える。袋状体４は、平らなフィルムから真空成形等によって図４のような立体形状に成形されたものである。符号４９は、分割型への袋状体４のセットで、アンダーカットの窪み２０に当接する突出部分を示す。
分割面２４を合わせる両分割型２ａ,２ｂの接合で凹型２ができるが、袋主要部４１は、該凹型２がつくる凹形型内面２１に当接する形状に造られた袋部となる。そして、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、図３,図４のごとく袋主要部４１から屈折して、外方へひだ状に突出する折畳み部分４５が設けられる。
【００１７】
折畳み部分４５は、分割ライン２７との対向部位にあたる袋主要部４１の地点から外方へ屈曲して突出するひだ状体である。ここでは、袋主要部４１にひだ状の一の折畳み部分４５が設けられるが、ひだ状折畳み部分４５が複数設けられる蛇腹状折畳み部分とすることもできる。ただ、図１０のような発泡成形品６の成形は、ひだ状の一の折畳み部分４５で十分であり、本実施形態もこれを採用する。
【００１８】
両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７に沿って、袋主要部４１からは外方に図５ごとく折畳み部分４５が張り出す。図２の正面視でいえば、袋主要部４１が左右方向のほぼ中央地点で外方へ折れ曲がって、分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセット時に、分割型２ａ,２ｂに係る底壁面２２側の両分割面２４間で、下方に向けて張り出す下方張出部分４６と、分割型２ａ,２ｂに係る立壁面２３側の両分割面２４間で、水平外方に向けて張り出す側方張出部分４７と、を備えた折畳み部分４５にする。折畳み部分４５たる下方張出部分４６,側方張出部分４７は、それぞれ袋主要部４１から先端に向けて、図４のごとく横断面>状に突出する。しかし、両分割型２ａ,２ｂの分割面２４で折畳み部分４５を挟着することで、隙間εがなくなる。折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(又は４７ａ,４７ｂ)が接合し、その基端側の口が閉じる。両分割型２ａ,２ｂの挟着によって、折畳み部分４５を構成する二つの平面部が重合して、分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する。図３でいえば、下方張出部分４６を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂが重合,密着して、底壁面２２に現れる分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する。符合Ｍはその重合,密着部を示す。また、分割面２４の折畳み部分４５を挟着する部分に設けられる段差部Ｄ(凹み部)の段差寸法Ｗ(図１,図２参照)を、袋状体４の素材であるフィルム厚より小さくすれば、折畳み部分４５を構成する二つの平面部の密着が強くなり、該二つの平面部間に侵入する発泡原料５を阻止できる。
【００１９】
上面部４４は袋主要部４１の上面開口縁からほぼ水平外方に延設される出っ張り部である。上面部４４はなくてもよいが、これを設けると、両分割型２ａ,２ｂへ袋状体４をセットしたとき、袋主要部４１の保形に貢献でき、より好ましくなる。
具体的には、両分割型２ａ,２ｂの拡開状態下(図２)、両分割面２４間へ折畳み部分４５を挿入する。その後、両分割型２ａ,２ｂの接合により折畳み部分４５が両分割面２４で挟着されると、袋主要部４１が図３のごとく両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１を覆う。と同時に、袋主要部４１の上面開口４０から延設される上面部４４が両分割型２ａ,２ｂの上面２５に載ることによって、袋主要部４１が型内面２１の内方へ傾倒しないようになる。図３で、左右に位置する上面部４４は、図示しない係止具(又は係止部)で両分割型２ａ,２ｂの上面２５にそれぞれ係止固定される。斯かる状態で、図３の鎖線図示のごとく相手型３たる上型を閉じれば、発泡成形品用キャビティＣができる。
【００２０】
前記キャビティＣに発泡原料５を注入して、発泡成形品６が成形される。その後、図８のごとく可動側分割型２ｂを回動すれば、アンダーカットたる窪み２０が発泡成形品６のアンダーカット部６１から離れる。さらに、袋状体４の重なり合っていた折畳み部分４５が広がることによって、袋主要部４１が可動側分割型２ｂに追随し、アンダーカット部６１から袋状体４も離れる。発泡成形品６は、アンダーカット部６１を有していても、分割型２ａ,２ｂのみならず袋状体４からも容易に取り出せるようになる。
【００２１】
例えば、折畳み部分４５のうち側方張出部分４７では、可動側分割型２ｂの回動に伴い、折れ目４７１を境に重合していた二つの平面部４７ａ,４７ｂが、図９のごとく開く。可動側分割型２ｂの回動で、その立壁面２３の上端が円弧状に動く移動距離Ｂよりも、図４,図５における側方張出部分４７に係る上縁部長さＡを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。
同じく、図９の可動側分割型２ｂの回動で、その底壁面２２における分割面２４の上端が円弧状に動く移動距離Ｄよりも、図５における底壁面２２に対応する側方張出部分４７の張出長さＣを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。尚、本実施形態は、袋主要部４１を可動側分割型２ｂに追随させたが、袋状体４は発泡成形品６に追随させて、該発泡成形品６と一緒に脱型し、その後、そのアンダーカット部６１から袋状体４を外すこともできる。斯かる場合、折畳み部分４５の長さＡ,Ｃは短くできる。また、前記上面部４４を係止具で両分割型２ａ,２ｂに係止固定する必要もなくなる。
【００２２】
一方、折畳み部分４５のうち下方張出部分４６は、図９の可動側分割型２ｂの回動で、その底壁面２２における分割面２４の上端が円弧状に動く移動距離Ｄよりも、図５における下方張出部分４６の張出長さＥを２倍にした長さの方を大きくして、袋主要部４１が可動側分割型２ｂの立壁面２３に追随できるようにする。但し、２Ｅ>Ｄの数式を満たしても、下方張出部分４６の張出長さＥは１０mm〜２０mmの範囲に設定する。分割型２ａ,２ｂで下方張出部分４６を確実に挟着するためである。
【００２３】
こうして、発泡型１に袋状体４を取付けた所望の袋状体付き発泡型となる。該袋状体付き発泡型は、例えば次のような製法に使用されて、アンダーカット部６１を有する発泡成形品６を造ることができる。
【００２４】
（１−２）発泡成形品の製造方法
発泡成形品の製造方法は、前記袋状体付き発泡型を用いて、次のように行われる。図１０のアンダーカット部６１がある硬質ウレタン等の発泡成形品６を、以下のように製造する。
製造に先立ち、まず発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開し、発泡成形品６の脱型を可能にする一対の前記分割型２ａ,２ｂを準備する。また、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状(又は蛇腹状)に突出する折畳み部分４５を有するフィルム製の前記袋状体４を準備する。
【００２５】
そして、前記両分割型２ａ,２ｂを図２のように拡開した後、拡開状態の両分割面２４間へ、図２の矢印のごとく袋状体４の折畳み部分４５を挿入する。次いで、両分割型２ａ,２ｂを接合し、この接合により両分割面２４で折畳み部分４５を挟着し、且つ両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１が、該袋状体４で覆われるようセットする(図３)。さらに、本実施形態は、袋状体４の左側上面部４４,右側上面部４４を、それぞれ左側分割型２ａ,右側分割型２ｂに図示しない係止具によって係止固定する。尚、この状態下、両分割型２ａ,２ｂに対し、前記相手型３は図１のごとくまだ型開状態にある。
【００２６】
続いて、袋主要部４１の袋内(具体的には、袋主要部４１の底面部分４２上)に発泡原料５を注入すると共に、これと相前後して、両分割型２ａ,２ｂと相手型３とを型閉じする。
ここでは、前記袋状体４を分割型２ａ,２ｂにセットした後、相手型３の型開状態下、両分割型２ａ,２ｂの型内面２１を覆うようにセットされたその袋主要部４１の袋口４０たる上面開口４０へノズルＮＬを移動し、該ノズルＮＬから発泡原料５を袋状体４の底面部分４２上へ所定量注入する(図６)。袋状体４の下方張出部分４６を構成する二つの平面部が重合,密着して、底壁面２２側分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止するので、発泡原料５を袋状体４の底面部分４２上へ注入しても、該発泡原料５は両分割面２４がつくる分割面内へ侵入できなくなっている。
次いで、接合する両分割型２ａ,２ｂに相手型３を被せて、型閉じする。尚、図示を省くが、型閉じ後、型に設けた注入口(図示せず)から袋状体４の袋内へ発泡原料５を注入するのでもよい。
【００２７】
その後、アンダーカット部６１のある硬質ウレタン発泡成形品６を成形する(図７)。両分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセット時に、型内面２１と袋主要部４１との間に空気が入り込んでいても、発泡成形過程の発泡圧でその空気を両分割型２ａ,２ｂの隙間から追い出し、袋主要部４１が両分割型２ａ,２ｂの型内面２１に密着する。また、袋主要部４１内に余剰の発泡ガスが発生しても、下型たる両分割型２ａ,２ｂと上型たる相手型３との隙間からガス抜きが円滑に行われ、アンダーカット部６１のある所望の硬質ウレタン発泡成形品６を発泡成形する。
【００２８】
こうして、前記発泡成形を終え、発泡硬化の確認後、発泡成形品６を発泡型１から取り出す。まず相手型３を開け、次に、両分割型２ａ,２ｂがヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開するよう型開して、アンダーカット部６１のある発泡成形品６を脱型する。
袋状体４に折畳み部分４５を設けているので、既述のごとく可動側分割型２ｂがヒンジ軸２ｄ１を中心に回動し、袋状体４も含めて可動側分割型２ｂが型開する。型開するにあたり、折畳み部分４５に係る側方張出部分４７,下方張出部分４６が開いて、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接していた袋主要部４１が、該型内面２１に追随する。両分割型２ａ,２ｂの接合時に折り畳まれていた折畳み部分４５が、発泡成形段階時は分割ライン２７の分割面２４,２４間を封止する一方、型開段階時は扇子を広げるように開き(図９)、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接する袋主要部４１を、該可動側分割型２ｂの動きに随伴できるよう助ける。したがって、発泡成形品６のアンダーカット部６１周りは、可動側分割型２ｂからだけでなく袋状体４からも外れ、脱型が円滑に行われる。
【００２９】
ちなみに、図３の左方側,右方側に在る袋状体４の上面部４４は、図３に示す分割型２ａ,２ｂの接合動作、及び図８に示す型開動作に対応できるよう、両分割型２ａ,２ｂのそれぞれ上面２５に係止固定されている。袋状体４を発泡型１に一度セットすれば、その袋状体４付き発泡型１は、発泡成形品６の脱型後、再び図３の状態に戻って、袋主要部４１の袋内に発泡原料５を注入すると共に、これと相前後して、両分割型２ａ,２ｂと相手型３とを型閉じして、所望の発泡成形品６を次々と製造していくことができる。
【００３０】
尚、本実施形態は、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開する可動側分割型２ｂに袋状体４を付着,追随させたが、発泡成形品６に袋状体４を付着させて一緒に脱型し、その後、発泡成形品６から袋状体４を剥がすのでもよい。ただ、斯かる場合、再び図２の状態にまで戻って、発泡型１に袋状体４をセットし直し、次の発泡成形品６を製造しなければならない。生産性等を鑑みれば本実施形態の方がより好ましい。
【００３１】
（２）実施形態２
本実施形態の袋状体付き発泡型は、実施形態１の分割型２ａ,２ｂに対し、さらに図１１,図１２のごとく弾性部材２ｆが一方の分割面２４から対向する他方の分割面２４側へ張り出すようにして、分割型２ａ,２ｂに弾性部材２ｆをそれぞれ組付ける発泡型１である。折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれるその分割面２４の部分を、図１１のような弾性変形可能な樹脂製若しくはゴム製発泡体(又はゴム製中実体)からなる弾性部材２ｆで形成する。そして、弾性部材２ｆが両分割型２ａ,２ｂに組付けられると共に、折畳み部分４５が図１２のように弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴って挟まれるようにした分割型２ａ,２ｂになっている。両分割型２ａ,２ｂの接合、さらに弾性部材２ｆによる挟着も加わり、折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(４７ａ,４７ｂ)が重合,密着する度合いが増すのでより好ましくなる。弾性部材２ｆを設けない場合、分割面２４の折畳み部分４５を挟着する部分に設けられる段差部Ｄの段差寸法Ｗいかんによっては、両分割型の接合時に型が閉まりきらず、立壁面２３の上端部分における折畳み部分を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂの密着が弱くなり、発泡成形品の当該部位にバリが発生しやすくなる。他の袋状体付き発泡型の構成は、実施形態１と同様で、その説明を省く。実施形態１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
また、実施形態１の発泡型１に代えて、該弾性部材２ｆを組付けた発泡型１を用いる発泡成形品６の製造は、図２の両分割型２ａ,２ｂの拡開状態から、図３のように袋状体４をセットするが、そのセットが良好になる。両分割型２ａ,２ｂを接合し、この接合により両分割面２４で折畳み部分４５を挟着し、且つ袋主要部４１で両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１が覆われるよう袋状体４をセットするが、折畳み部分４５の挟着に、弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴うので、折畳み部分４５を構成する二つの平面部４６ａ,４６ｂ(４７ａ,４７ｂ)の密着度合いが高まる。分割ライン２７部分に発生するバリ６５等の不具合をより完全に解消できる。他の構成は実施形態１と同様で、その説明を省く。
【００３３】
（３）効果
このように構成した発泡成形品の製造方法及びこれに用いる袋状体付き発泡型は、バリ６５の発生をなくし、型のメンテナンスを不要にでき、作業の労力負担の軽減,生産性向上に役立つ。アンダーカット部６１のある図１０ごとくの発泡成形品６に対して、凹型底面２２を分割する発泡型１を用いるだけでは、発泡型１の分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５が発生し、また型にもバリ６５が残るなどの不具合を招くが、袋状体４を備えることで、これらの問題を一気に解決する。
【００３４】
まず、発泡成形品６のアンダーカット部６１を形成する窪み２０が在る凹型２を、ヒンジ軸２ｄ１を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型２ａ,２ｂで構成すると、発泡成形品６の成形後、ヒンジ軸２ｄ１を中心に可動側分割型２ｂを回動させて、アンダーカット部６１から分割型２ｂのアンダーカットたる窪み２０を離し、発泡成形品６を脱型できるようになる。
【００３５】
また、分割型２ａ,２ｂの分割ライン２７沿いに、袋主要部４１から屈折してひだ状(又は蛇腹状)に突出する折畳み部分４５を有し、さらにその折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれて、両分割型２ａ,２ｂの接合でできる断面凹形の型内面２１を袋主要部４１が覆うようにセットされるフィルム製袋状体４が設けられると、袋主要部４１の袋内に発泡原料５を注入し発泡成形されるので、発泡型１にバリが残る不具合はみられなくなる。分割型２ａ,２ｂに挟まれた折畳み部分４５が強く密着するので、発泡成形を終えた段階で、発泡型１の分割ライン２７に対応する製品部分にバリ６５が発生しない。製品の品質向上だけでなく、バリ６５を取除く作業負担等をも解消できる。また発泡型１のメンテナンスの負担や、さらに、分割型２ａ,２ｂにすることで、その分割面２４にも製品脱型のために離型剤の塗布等が必要となっていた負担等から解放される。バリ等の問題を解決して、アンダーカット形状を容易に作製できるため、製品６の設計自由度が増す。
【００３６】
加えて、折畳み部分４５が両分割型２ａ,２ｂの分割面２４に挟まれるその分割面２４の部分が、弾性部材２ｆで形成され、折畳み部分４５が弾性部材２ｆの弾性圧縮を伴って挟まれるようにすると、その弾性復元力で、折畳み部分４５の挟着がより完璧になる。また、分割型２ａ,２ｂに挟まれた折畳み部分４５の密着が確実に行われるようになり、前記バリ発生等の不具合は完全消失する。
【００３７】
さらに、発泡成形品６の脱型時、可動側分割型２ｂが回動し、型開状態になる際、可動側分割型２ｂの型内面２１に当接していた袋状体４の袋主要部４１が、該型内面２１に追随移動するよう、折畳み部分４５に係る側方張出部分４７,下方張出部分４６が開くので、発泡成形品６のアンダーカット部６１周りは、可動側分割型２ｂのみならず袋状体４からも離れ、脱型が円滑に行われる。さらにいえば、袋状体４が可動側分割型２ｂに当接状態でその可動側分割型２ｂの動きに追随移動するので、袋状体４を両分割型２ａ,２ｂに一旦セットすれば、発泡成形品６の成形後、分割型２ａ,２ｂへの袋状体４のセットを行うことなく、次の新たな発泡成形品６の製造に進むことができ、生産性向上に貢献できるなど数々の優れた効果を発揮する。
【００３８】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。発泡型１,凹型２,分割型２ａ,２ｂ,型内面２１,相手型３,袋状体４,袋主要部４１,上面部４４,折畳み部分４５,突出部分４９,発泡成形品６等の形状,大きさ,個数,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 発泡型
２ 凹型
２ａ,２ｂ 分割型
２ｄ１ ヒンジ軸
２ｆ 弾性部材
２０ 窪み
２１ 型内面
２４ 分割面
２７ 分割ライン
３ 相手型
４ 袋状体
４０ 袋口（上面開口）
４１ 袋主要部
４５ 折畳み部分
５ 発泡原料
６ 発泡成形品（製品）
６１ アンダーカット部
Ｃ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、該分割型の分割ライン沿いに、袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分を有し、さらにその折畳み部分が両分割型の分割面に挟まれて、両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を袋主要部が覆うようにセットされるフィルム製袋状体を設け、且つ該折畳み部分を前記分割面に挟着させて該袋状体がセットされた両分割型との型閉じで、前記発泡成形品用キャビティを形成する相手型を設けてなることを特徴とする袋状体付き発泡型。
【請求項２】
前記折畳み部分が前記両分割型の分割面に挟まれるその分割面の部分を、弾性部材で形成し、該弾性部材が両分割型に組付けられると共に、該折畳み部分を弾性圧縮の伴う該弾性部材に挟着させて、前記袋状体が両分割型にセットされる請求項１記載の袋状体付き発泡型。
【請求項３】
発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにすると共に、該分割型の分割ライン沿いに、袋状の袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分が配設されるフィルム製袋状体を備えた袋状体付き発泡型を使用して、
前記両分割型を拡開状態にした後、拡開状態の両分割面間へ該折畳み部分を挿入し、次いで、両分割型の接合により両分割面で該折畳み部分を挟着し、且つ袋主要部が両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を覆うようにして、該袋状体をセットし、その後、該袋主要部の袋内に発泡原料を注入すると共に、両分割型と相手型とを型閉じして、発泡成形品を成形することを特徴とする発泡成形品の製造方法。
【請求項１】
発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにする一方、上面開口の袋状であって、該分割型の分割ライン沿いに、袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分を有し、さらにその折畳み部分が両分割型の分割面に挟まれて、両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を袋主要部が覆うようにセットされるフィルム製袋状体を設け、且つ該折畳み部分を前記分割面に挟着させて該袋状体がセットされた両分割型との型閉じで、前記発泡成形品用キャビティを形成する相手型を設けてなることを特徴とする袋状体付き発泡型。
【請求項２】
前記折畳み部分が前記両分割型の分割面に挟まれるその分割面の部分を、弾性部材で形成し、該弾性部材が両分割型に組付けられると共に、該折畳み部分を弾性圧縮の伴う該弾性部材に挟着させて、前記袋状体が両分割型にセットされる請求項１記載の袋状体付き発泡型。
【請求項３】
発泡成形品のアンダーカット部を形成する窪みが在る凹型を、ヒンジ軸を中心に回動して型割れ,拡開する一対の分割型で構成して、該アンダーカット部が解消され脱型できるようにすると共に、該分割型の分割ライン沿いに、袋状の袋主要部から屈折してひだ状又は蛇腹状に突出する折畳み部分が配設されるフィルム製袋状体を備えた袋状体付き発泡型を使用して、
前記両分割型を拡開状態にした後、拡開状態の両分割面間へ該折畳み部分を挿入し、次いで、両分割型の接合により両分割面で該折畳み部分を挟着し、且つ袋主要部が両分割型の接合でできる断面凹形の型内面を覆うようにして、該袋状体をセットし、その後、該袋主要部の袋内に発泡原料を注入すると共に、両分割型と相手型とを型閉じして、発泡成形品を成形することを特徴とする発泡成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１５８０３７（Ｐ２０１２−１５８０３７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２７６（Ｐ２０１１−１８２７６）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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