発泡成形用金型
【課題】穴形状を利用した発泡成形用金型を適用することにより、金型内の意匠面のエアを効率良く吸引して金型外に排気することができるようにする。
【解決手段】本発明の発泡成形用金型は、可動型３を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティ１４を形成し、このキャビティ１４内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂をキャビティ１４に供給し、溶融樹脂の発泡成形を行なうものである。発泡成形用金型は、キャビティ１４内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピン８を設け、この金型ピン８の先端に多孔質金属部材１０をキャビティ１４内に露出可能に設け、可動型３のコアバック時に、多孔質金属部材１０が露出し、意匠面側キャビティ１４ａ内に残る気体を多孔質金属部材１０から金型ピン８内を通して金型１外に排気して溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたものである。
【解決手段】本発明の発泡成形用金型は、可動型３を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティ１４を形成し、このキャビティ１４内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂をキャビティ１４に供給し、溶融樹脂の発泡成形を行なうものである。発泡成形用金型は、キャビティ１４内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピン８を設け、この金型ピン８の先端に多孔質金属部材１０をキャビティ１４内に露出可能に設け、可動型３のコアバック時に、多孔質金属部材１０が露出し、意匠面側キャビティ１４ａ内に残る気体を多孔質金属部材１０から金型ピン８内を通して金型１外に排気して溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出発泡成形を適用して樹脂製品の製作を行なう場合に成形時の外観を向上させる技術に係り、特にカウンタープレッシャ法およびその後のエア吸引を適用して、スワールマークや、あばた（痘痕）等による外観不良の発生を防止する発泡成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内装部品等には、開口部（穴形状）が形成される多くの部品が存在する。例えばドアリムボードには、装飾が施されたドアトリムボードを固定するための穴形状や、ドアトリムオーナメント、アームレスト、ポケットおよびインサイドハンドル等を取付けるための、多くの穴形状が存在し，これらの部品には所定の剛性が必要とされる。
【０００３】
近年、自動車等の車両から排出される二酸化炭素（ＣＯ２）を削減するため、燃費の向上が求められており、車両軽量化が必須となっている。このような車両軽量化の一環として、これまでには自動車等の内装樹脂部品を薄肉化により軽量化する手法が提案されているが、製品を薄肉化すると剛性を確保することが難しくなる。
【０００４】
そこで、軽量化を図りつつ剛性を確保する方法として、射出発泡成形を適用することが知られている。射出発泡成形は、例えば１対の開閉可能な金型を適用し、これらの両金型を組立てた状態で、発泡剤を添加した溶融樹脂をシリンダから金型に射出し、その後に両金型を所定量開いて離間させた状態とすること（以下、「コアバック」という。）で発泡させる方法である。
【０００５】
この射出発泡成形では、樹脂がシリンダ内から金型キャビティ内に射出された瞬間に圧力が開放され、樹脂が発泡を開始する。したがって、金型内に射出された溶融樹脂は発泡しながら金型を流動し、気泡の破裂によって起こる銀白色の条痕（以下、「スワールマーク」という。）が製品表面に発生する。また、溶融樹脂の流動過程において、溶融樹脂がエアを巻き込むと製品表面上に、窪み（以下、「あばた」と称する。）が発生する。
【０００６】
このような外観不良対策のため、従来では熱可塑化した発泡樹脂を、予めエア等の気体で発泡圧以上に加圧した金型内に射出し、金型内の樹脂を充填中の発泡樹脂の発泡を抑制し、外観不良（スワールマークやあばた）や発泡ガスの抜けを抑制し(カウンタープレッシャ法)、さらに、射出完了後型内に残留した気体を吸引あるいは減圧することで、樹脂と金型との間にトラップされたエアを除去し、あばたの発生を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００７】
しかし、金型の意匠面にはエアの排気穴を形成することができず（排気穴を形成すると穴形状が転写され、所望の外観が得られなくなるため）、成形後の製品の裏面や外面に設置されたエア排気穴等を利用してエアを吸引することを要する。金型にシボによる凹凸が形成されている場合、シボ種如何によっては、カウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型の間にトラップされ、あばたが発生する場合がある。
【０００８】
このあばたが発生する現象について、図９および図１０を参照して具体的に説明する。図９は金型を閉状態として樹脂を注入した状態を示す断面図であり、図１０は樹脂成形における製品固化後の状態を示す断面図である。
【０００９】
図９に示すように、金型１００は断面凸形に構成された固定型１０１と、この固定型１０１に嵌合する断面凹形の可動型１０２とを備える。金型１００は、固定型１０１の凸部１０１ａと可動型１０２の凹部１０２ｂとの間にキャビティ１０３が形成されるとともに、両型１０１，１０２の嵌合面には、カウンタープレッシャ用Ｏリング１０４が設けられる。また、固定型１０１にはエア供給および排気用の空気穴１０５が形成され、キャビティ１０３には樹脂供給用のスプル１０６が連通して形成されている。
【００１０】
カウンタープレッシャ法では、金型１００内に空気穴１０５を通してエアを注入し、金型内圧が発泡圧以上の必要圧力に到達後に、熱可塑化した溶融樹脂ａをキャビティ１０３内に射出することで、金型１００内に樹脂を充填中に溶融樹脂表面の発泡や破泡を抑制し、外観不良（スワールマークやあばた）や発泡ガスの抜けを抑制している。
【００１１】
そして、金型１００内に樹脂充填完了後に図１０に示すように可動型１０２を矢印ｄ方向に移動（コアバック）させ、発泡させる一方、このコアバックと同じタイミングで金型１００内に残留したエアを吸引あるいは減圧している。
【００１２】
一方、自動車部品等の成形品については、商品性向上のため、意匠面に模様として凹凸を形成するシボ加工を行なっており、金型にシボによる凹凸が形成されている。金型１００内にシボによる凹凸が形成されている場合、シボ種如何によっては、カウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型の間にトラップされ、あばたが発生する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公昭５１−２７２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
射出発泡成形用金型では、金型の意匠面にエアの排気穴を設けることができず、金型の裏面や製品外に設置されたエアの排気穴よりエアを吸引しなければならない。このため、排気が困難となり、樹脂と金型との間にトラップされたエア圧によって発泡が妨げられ、あばたが発生していた。
【００１５】
特に、自動車内装部品等の成形品については、商品性向上のためシボ加工を行なっており、金型にシボによる凹凸が形成されている。この場合、シボ種如何によってはカウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型との間にトラップされ、あばたが発生する問題がある。
【００１６】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、穴形状を利用した発泡成形用金型を適用することにより、金型と溶融樹脂に挟まれた意匠面側のエアを効率良く吸引して排気することができ、特に成形品の意匠面について、スワールマーク（条痕）やあばた状の外観不良の発生を防止して、外観の良好な成形品を得ることができる発泡成形用金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】
【００１７】
本発明では、上述した課題を解決するために、可動型を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティを形成し、このキャビティ内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂を前記キャビティに供給し、前記樹脂の発泡成形を行なう発泡成形用金型において、前記キャビティ内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピンを設け、この金型ピンの先端に多孔質金属部材を前記キャビティ内に露出可能に設け、前記可動型のコアバック時に、可動型の意匠面側キャビティ内に前記多孔質金属部材が露出し、意匠面側キャビティ内に残る気体を前記多孔質金属部材から金型ピン内を通して金型外に排気して前記溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたことを特徴とする発泡成形用金型を提供する。
【００１８】
本実施形態において、前記金型ピンの先端部のみを多孔質金属部材とすることが望ましい。
【００１９】
本実施形態において、前記金型ピンを多孔質金属部材により構成し、この金型ピンをコアバックに追従して突き出す構成とすることが望ましい。
【００２０】
本実施形態において、多孔質部分の表面積を大きくするため、前記金型ピンの突き出し量を、前記可動型のコアバック量より少なく設定することが望ましい。
【００２１】
本実施形態において、コアバック時の前記金型ピンの突き出し量は、固定型と可動型との間の隙間を０．０２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下に設定することが望ましい。
【００２２】
本実施形態において、多孔質金属部材の前記金型ピンの先端部は、コアバック前にはキャビティを貫通して前記可動型に達する構成とし、前記可動型のコアバックによって生じる空間に露出する構成とすることが望ましい。
【００２３】
本実施形態において、成形する樹脂を熱可塑性樹脂とし、発泡剤として化学発泡剤または物理発泡剤を適用することが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、可動型のコアバック時に金型内の意匠面側キャビティ内に残る気体を金型ピンの多孔質部材から効率よく吸引して金型外に排気でき、樹脂と金型との間にトラップされた気体圧力によって溶融樹脂の発泡が妨げられることがなく、外観不良（スワールマークやあばた）を発生させることがない。
【００２５】
したがって、樹脂部品を射出発泡成形する際に外観品質を改善することができる。
【００２６】
特に、本発明では例えば自動車部品等の成形品において、スワールマークやあばた、破泡などの外観形状を阻害する不要な凹凸が形成されず、商品性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による発泡成形用金型（樹脂充填状態）を示す縦断面図。
【図２】図１に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図。
【図３】図２に示した発泡成形用金型のコアバック後、樹脂発泡時の状態を示す作用説明図。
【図４】本発明の第２実施形態による発泡成形用金型の樹脂充填時の状態を示す断面図。
【図５】図４に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図。
【図６】図５に示した発泡成形用金型コアバック後、樹脂発泡時の状態を示す縦断面図。
【図７】本発明の第３実施形態による発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の第４実施形態による金型構造および成形方法を示す説明図。
【図９】従来例による発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図１０】図９に示した発泡成形用金型のコアバック後、樹脂発泡時の状態を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１−図８を参照して発泡成形用金型の実施形態について説明する。
【００２９】
［第１実施形態（図１−図３）］
図１は、第１実施形態による発泡成形用金型を示す縦断面図である。
【００３０】
この図１に示すように、本実施形態の発泡成形用金型１は、１対の成形用金型として、樹脂供給側から溶融樹脂の供給を受ける固定型２と、この固定型２に摺動可能に組合せて樹脂成形を行なうキャビティを形成する可動型３とを備えている。
【００３１】
固定型２は全体として凸形をなすブロック体として構成されており、例えば底部周辺が一定の肉厚を有する略平坦な鍔状をなし、その中央位置から上向きに凸部２ａが突出する形状としてある。すなわち、固定型２の凸部２ａの外周縁形状はこの固定型２の中心側に向って先細形状となる外面傾斜状の柱状に形成されている。
【００３２】
また、固定型２に組合う可動型３は、固定型２の凸部２ａに嵌合し得る凹形状をなしており、その凹面側（底面側）が下向きとなる凹部３ａを有する断面凹形のブロック体として構成されている。この可動型３は凹部３ａの凹形内面である開口面側を下向きとして、固定型２に対して上下方向に移動（昇降ストローク）することで、互いに嵌合深さを調整できる構成としてある。
【００３３】
そして、固定型２は例えば図示省略の支持台等に載置されて所定位置に固定配置され、可動型３は固定型２の上向きの凸部２ａに対して上下方向に沿って移動可能に嵌合することができる。
【００３４】
さらに、固定型２と可動型３との凹凸嵌合部間、すなわち固定型２の凸部２ａ（外周面）と可動型３の凹部３ａ（内周面）とが互いに摺接する面には、カウンタープレッシャ用Ｏリング４が設けられている。このカウンタープレッシャ用Ｏリング４により、固定型２の凸部２ａと可動型３の凹部３ａとの摺接面がシール状態に保持される。
【００３５】
また、固定型２にはエア供給および排気用のエア供給・排気穴５が形成されている。このエア供給・排気穴５は外部配管に接合されて、図示省略のエア供給源および排気先設備に弁等を介して切替え可能に接続されており、カウンタープレッシャ法で使用するエア等を供給及び排気できる。
【００３６】
また、固定型２の凸部と可動型３の凹部との接合部間には樹脂成形用のキャビティ１４が形成され、このキャビティ１４の例えば型中央位置に樹脂供給用のスプル６が連通して形成されている。
【００３７】
このような構成のもとで、上側配置の可動型３が下部開口の逆凹形として形成される一方、下側配置とされる固定型２については、その内部に配置された金型ピン８およびバネ・油圧駆動装置９と、これらによって駆動される多孔質金属部材１０とを適用することで、金型ピン８をコアバックに追従して突き出す構成としている。可動型３のコアバック前には、金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力により、ピン先端部が可動型３の凹部３ａに接触している。
【００３８】
発泡成形用金型１は型締め後、金型１内にエア供給・排気穴５からエアを供給する。このエア注入により金型内圧を溶融樹脂ａの発泡を抑制する圧力（０．３ＭＰａ〜１ＭＰａ未満）に高め、金型１内が必要（指定）圧力に到達後、キャビティ１４内が発泡圧以上に保たれた状態で熱可塑性の溶融樹脂ａを射出することで、金型１内が溶融樹脂ａの充填中に溶融樹脂ａの発泡や破泡を抑制し、外観不良（スワールマーク、あばた）や発泡ガスの抜けを抑制している。また、エア供給・排気穴５は発泡圧に保たれた状態でエア供給とエア吸引が切り替わるようになっている。
【００３９】
金型１のキャビティ１４内の溶融樹脂ａの充填完了後に可動型３が固定型２から離間する方向ｄに移動（コアバック）する。可動型３のコアバック時には、金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力により同期的に押圧駆動され、可動型３の移動に追従して突き出され、可動型３の凹部３ａ側に移動される。その際、金型ピン８の突出し量は、可動型３のコアバック量より少なく設定される。
【００４０】
コアバック時には、金型ピン８の先端と可動型３（の凹部３ａ）との間に、０．０２ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下、好ましくは０．０３ｍｍ程度の隙間が生じる構成とされる。溶融樹脂ａの発泡圧は、その射出圧より小さいために、金型ピン８の先端と可動型３との間に０．５ｍｍ以下の隙間が存在することで、この隙間に溶融樹脂ａが入り込むのを防止することができる。
【００４１】
また、金型ピン８の先端部には、多孔質金属部材１０が設けられるが、この多孔質金属部材１０の穴径は、数十μｍφ、例えば平均穴径３０μｍφ程度と小さく、穴形状内に溶融金属が流入することはない。
【００４２】
そして、可動型３のコアバック時には、図２に示すように、金型ピン８が可動型３の凹部３ａ側に移動し、金型ピン８の先端部に設けられた多孔質金属部材１０が、発泡前（膨らむ前）の溶融樹脂ａと可動型３の凹部３ａの意匠面（凹凸模様面）との間の意匠面側キャビティ（空間）１４ａに露出する。
【００４３】
可動型３のコアバック時には、コアバックとタイミングをとって、溶融樹脂ａと可動型３の凹部３ａの隙間７である意匠面側キャビティ１４ａ内に残るエアを吸引してエア供給・吸引用通路１１からエア通路１２を通ってエア供給・排気穴５から金型１の外部に排気させる。可動型凹部３ａの意匠面側キャビティ１４ａ内をエア吸引して排気することで、コアバックにより溶融樹脂ａの発泡が促進される。なお、符号１１ａは金型ピン８の外周部に形成された縦連通溝である。この縦連通溝１１ａは、固定型２の金型ピンガイド穴に形成してもよい。
【００４４】
そして、コアバック時に多くのエアを吸引して、コアバック作用によって発泡を行なわせ、エア吸引の表面積を大きく設定する。また、発泡成形品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用し、その先端に多孔質金属（平均穴径数十μｍ、例えばφ０．０３ｍｍ）からなる多孔質金属部材１０を設けている。
【００４５】
また、金型ピン８の先端部は穴形状の一部のみが多孔質金属である多孔質金属部材１０として構成し、またコアバック時に多くのエアを吸引することにより、コアバックで発泡をスムーズに行わせ、エア吸引の表面積を大きく設定する構成としてある。コアバック時には、金型ピン８は多孔質部分の表面積をより広くとるために、金型ピン８の先端部と可動型３の凹部３ａの間に隙間１３が設けられる。なお、エア供給・排気用穴５は、金型外に設置される図示省略のエア供給設備およびエア吸引設備に連結されており、切替操作によりエア供給とエア吸引とが切替るようにしてある。
【００４６】
図２は発泡成形用金型１のコアバック直後の状態を示す縦断面図であり、図３は図２に示した発泡成形用金型に充填された溶融樹脂のコアバックよる発泡状態を示す作用説明図である。
【００４７】
まず、図２により発泡成形用金型１のコアバック作用を説明する。金型１ａによる樹脂成形時には、金型１のキャビティ１４内にエア供給・排気穴５よりエアを供給してキャビティ１４内を発泡圧以上にセットし、その後、スプル６を介して固定型２と可動型３との間のキャビティ１４内に溶融樹脂ａを供給し、キャビティ１４内を発泡圧以上に保って樹脂の発泡と発泡ガスの抜けを抑制し、キャビティ１４内に樹脂を充填させる。続いて、エア供給・排気穴５をエア供給からエア排気に切り替える。この切替により型外部に連通するエア供給・排気穴５からエアｂが排気される一方、可動型３のコアバックにより樹脂は図３に示すように発泡されて成形が行われる。
【００４８】
具体的には、樹脂発泡成形時においては、まず発泡成形用金型１を閉じた状態とし、この型閉め状態で金型１内にエアを注入し、金型１内を昇圧する。この場合、金型１の内圧は、樹脂の発泡を抑制できる圧力（０．３ＭＰａ〜１ＭＰａ未満）とすることが望ましい。指定圧力に達した後、発泡剤を添加した樹脂を金型１に射出し、金型１内に発泡剤を添加した溶融樹脂を充填する。
【００４９】
また、金型１による樹脂成形時には、スプル６を介して固定型２と可動型３との間のキャビティ１４内に樹脂（溶融樹脂）ａが供給されて樹脂充填状態となり、成形が行われる。
【００５０】
そして、樹脂成形時には可動型３を固定型２から離間させる方向ｄに移動（コアバック）させることにより、キャビティ１４の容積を拡大して意匠面側キャビティ１４ａが形成され、エア供給・排気穴５から意匠面側キャビティ１４ａ内のエア吸引が、コアバックとタイミングをとって行なわれ、金型１外に排気されて溶融樹脂を発泡させる。なお、金型ピン８の多孔質金属部材１０の多孔質部の穴径は樹脂が入り込まないサイズに成形され、多孔質金属部材１０の多数の小孔から樹脂が入り込むことはない。
【００５１】
また、可動型３は固定型２の凸部２ａに嵌合する凹部３ａを有するブロック体として構成とされており、その凹部３ａの底面が樹脂製品の意匠面１０ａとされている。
【００５２】
このように、固定型２と可動型３とは互いに対向し、それぞれ対向する側面部に成形面を持つ構成とされていて、固定型２に対して可動型３が互いに接離する方向（例えば水平方向）にスライド移動可能に摺接されている。そして、固定型２と可動型３とが摺接する接合部には、カウンタープレッシャ用のＯリング４が設けられ、これにより摺接部のシール性が保持される。
【００５３】
なお、発泡成形品を成形する金型１において、製品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用してその先端に多孔質金属部材１０を設けてある。多孔質金属部材１０を使用した金型ピン８は、コアバックに追従して突き出すことができる。多孔質金属部材１０は、平均穴径数十μｍφ、例えば０．０３ｍｍφの多数の穴を有し、その穴により通気性を有する。
【００５４】
次に、図３により、発泡成形用金型１に注入された樹脂がコアバックにより発泡した状態での作用を説明する。発泡成形用金型１において、製品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８（押出し部材）を備え、金型ピン８の先端には多孔質金属部材１０を設けてある。
【００５５】
この構成において、多孔質金属部材１０に形成されている多数の小孔は数十μｍφ、例えば平均孔径が、例えば０．０３ｍｍφである。多孔質金属部材１０からなる金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力によりコアバックに追従して突き出す構成としてある。なお、金型ピン８の突き出し量は、可動型３のコアバック量より若干少なく、コアバック後は金型ピン８の先端と可動型３の凹部３ａとの間に０．０２ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下の隙間１３好ましくは数十μｍ、例えば０．０２〜０．０３ｍｍ程度生じるようにしてある。
【００５６】
一方、本実施形態では、多孔質金属製の金型ピン８の先端部は、コアバック前にキャビティ１４を貫通し、可動型３がコアバックしたとき、コアバックのタイミングで油圧やバネにより常にコアバックに追従移動し、その空間（意匠面側キャビティ）１４ａに露出するようにしてある（図２参照）。なお、樹脂は熱可塑性樹脂とし、発泡剤は化学発泡剤または物理発泡剤のどちらでも良い。
【００５７】
本実施形態によれば、穴形状を利用した発泡成形用金型１を適用することにより、金型内の意匠面１０ａのエアを効率良く吸引して金型１外に排気することができ、特に成形品の意匠面１０ａについて、スワールマークやあばた等の発生を防止することができ、外観の良好な成形品を得ることができる。
【００５８】
そして、発泡成形用金型１の裏面や製品外に設置されたエア供給・排気穴５からエアを吸引して排気することができ、樹脂と金型との間にエアがトラップされることを防止し、樹脂の発泡作用が十分に得られ、外観不良（スワールマークやあばた）の発生等を防止して良好な意匠面１０ａを形成することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、樹脂部品を射出発泡成形する際に外観品質を改善することができ、外観不良（スワールマークやあばた）の発生を防止し、外観が良好な意匠面を形成することができる。
【００６０】
なお、本実施形態の発泡成形用金型１においては、金型ピン８の先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材１０とし、またはコアバック時に多くのエアを吸引することにより、コアバックで発泡させ、表面積を大きく設定することが望ましい。また、金属ピン８に設けられるエア供給・吸引用通路１１は、固定型２に設けられるエア供給・排気穴５にエア通路１２を介して連通される。金属ピン８の通路１１を縦連通溝１１ａから固定型２のエア通路１２にスムーズに連通させるために、金属ピン８の外周面および接触する固定型２のピン穴内周面の少なくとも一方に軸方向の凹連通溝が設けられる。
【００６１】
［第２実施形態（図４−図６）］
図４は、第２実施形態による発泡成形用金型１Ａの樹脂充填時の状態を示す断面図であり、図５は図４に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図である。図６は図５に示した発泡成形用金型のコアバック後の発泡状態を示す縦断面図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の構成および作用については説明を省略する。
【００６２】
図４に示すように、本実施形態の発泡成形用金型１Ａでは、可動型３の下面部位に下向きに開口する開口穴１５を形成するとともに、この開口穴１５に多孔質金属部材１０を上下方向に沿って挿入および引抜き可能に設けてある。その他の構成については同一符号を付して第１実施形態と略同様である。
【００６３】
本実施形態では、可動型３Ａのコアバックに追従して、金型ピン８の先端に設けられた多孔質金属部材１０が、図５に示した隙間（意匠面側キャビティ）１４ａに露出し、このタイミングで金型（可動型３）の外部に設置した真空ポンプ（図示省略）を使用して、多孔質金属部材１０の小孔からエアを吸引し、エア供給・吸引用通路１１、エア通路１２を通して固定型２および可動型３の外部にエアをエア供給・排気用穴５から排気する。
【００６４】
これにより、意匠面１０ａについても可動型３の凹部３ａの意匠面側キャビティ１４ａに残ったエアを、多孔質金属部材１０で吸引して意匠面１０ａ側に残ったエア（気体）を効率よく吸気して金型１Ｂの外部に排気することができ、図６に示したように、意匠面１０ａにあばたのない製品を製作することができる。
【００６５】
［第３実施形態（図７）］
図７は、第３実施形態による発泡成形用金型１Ｂを示す縦断面図である。なお、本実施形態では、第２実施形態の一部、すなわち多孔質金属部材の構成のみ変更したものであり、その変更部分について説明し、上記各実施形態と同一の構成および作用については同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態では製品の穴形状を形成する意匠面１０ａまで貫通している金型ピン８の先端に、スリーブ状ヘッド部８ａを一体に設け、このスリーブ状ヘッド部８ａ内に多孔質金属部材１０Ａを挿設したものである。なお、図７において、スリーブ状ヘッド部８ａの孔形状は、ピン先端に向って拡開するものでもよく、種々の穴形状が考えられる。第３実施形態は、第１，２の実施形態では、ピン先端部の全体を多孔質金属材としていたが、ピン先端部の一部を多孔質金属材としてもよい。
【００６７】
本実施形態では、上記各実施形態で示した発泡形成用金型１，１Ａに設けられる金型ピン８のピン形状と同様に、金型ピン８の内部にエア供給・吸引用通路１１を設け、多孔質金属部材１０Ａから吸込んだエアをエア供給・吸引用通路１１から縦連通溝１１ａ、エア通路１２を経て金型外に排気することを可能としてある。
【００６８】
また、図６に示した場合と同様に、金型ピン８はコアバック動作とは関係なく固定しているが、コアバック動作の際、金型ピン８の先端側の多孔質金属部がコアバック動作によって形成される隙間に部分的に露出されるようにしてある。このため、意匠面１０ａのエアが効率よく吸引できるようになる。そして、図７に示したように、可動型３の凹部３ａと樹脂ａが発泡によるスワールマークやあばたのない製品を構成することができる。
【００６９】
第３実施形態によれば、第１，第２実施形態と同様の作用効果が計れるとともに、発泡成形品を成形する金型において、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用して、その先端に多孔質金属部材１０Ａ（平均穴径φ０．０３ｍｍ）を使用することにより製品に穴形状を形成することができ、通気性を確保することができる。
【００７０】
また、多孔質金属部材１０Ａにより構成した金型ピン８は、コアバックによってピン先端部の一部が露出することにより、コアバックによって形成される発泡樹脂と可動型３との間の空間に突出し、効率よくエアを吸引して金型外に排気することができる。
【００７１】
さらに、金型ピン８の突き出し量は、可動型３のコアバック量より若干少なく、コアバック後は可動型３との間に隙間（例えば０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍ）を生じる構成としたことで、金型ピン８の先端（多数の小孔）からも吸気することが可能となり、エアが効率よく排気できる。
【００７２】
また、多孔質金属部材１０Ａにより構成した金型ピン８の先端部は、コアバック前には、キャビティ１４を貫通し、可動型３がコアバックしたときに初めて生じる空間（意匠面側キャビティ）に露出することで、樹脂射出時に多孔質金属部材１０Ａは、キャビティ１４内（樹脂の流動部）に露出していないため、多孔質金属部材１０の穴に樹脂などの詰まりによるエア供給および排気能力が低下することを有効的に防止することができる。
【００７３】
なお、以上の実施形態において、成形する樹脂は、熱可塑性樹脂が望ましく、発泡剤は化学発泡剤、物理発泡剤のいずれを使用してもよい。
【００７４】
［第４実施形態（図８）］
図８（ａ）は第４実施形態による発泡成形用金型１Ｄを説明するためのカウンタープレッシャ前の状態を示す断面図であり、同図（ｂ）は第４実施形態による金型構造のコアバック状態を示す断面図である。
【００７５】
本実施形態が前記各実施形態と異なる点は、固定型２の凸部２ａにガイドスリーブ２ｂを設けるとともに、このガイドスリーブ２ｂから突出する金型ピン８の先端形状を多孔質金属部材１０として構成した点にある。
【００７６】
すなわち、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、金型ピン８の先端形状については穴形状の全体ではなく、金型ピン８の一部のみが多孔質金属部材１０としてある。ただし、一部のみを多孔質金属部材１０とした場合には、コアバック時にエアを吸引量が少なくなる。このため、コアバック時に多くのエアを吸引することを考慮すると、多孔質金属部材１０はできるだけ表面積を多くすることが望ましい。
【００７７】
また、図８（ｂ）に示すように、コアバック時においては、さらに、金型ピン８の先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材１０とし、またはコアバック時に多くのエアを吸引することにより、表面積を大きく設定することが望ましい。
【００７８】
本実施形態によれば、内装（インナー）を主とする広い成形面を対象として、発泡成形品の高外観化が図れる。なお、以上の各実施形態において、図示した金型ピン８については同一径としているが、各金型ピン８の径について同一径のものに限定されることはなく、種々の異なる径とすることが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 発泡成形用金型
２ 固定型
２ａ 凸部
３ 可動型
３ａ 凹部
４ Ｏリング
５ エア供給・排気穴
６ スプル
７ 隙間
８ 金型ピン
９ バネ・油圧駆動装置
１０，１０Ａ 多孔質金属部材
１０ａ 意匠面
１１ エア供給・吸引用通路
１１ａ 縦連通溝
１２ エア通路
１３ 隙間
１４ キャビティ
１４ａ 意匠面側キャビティ
１５ 開口穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出発泡成形を適用して樹脂製品の製作を行なう場合に成形時の外観を向上させる技術に係り、特にカウンタープレッシャ法およびその後のエア吸引を適用して、スワールマークや、あばた（痘痕）等による外観不良の発生を防止する発泡成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内装部品等には、開口部（穴形状）が形成される多くの部品が存在する。例えばドアリムボードには、装飾が施されたドアトリムボードを固定するための穴形状や、ドアトリムオーナメント、アームレスト、ポケットおよびインサイドハンドル等を取付けるための、多くの穴形状が存在し，これらの部品には所定の剛性が必要とされる。
【０００３】
近年、自動車等の車両から排出される二酸化炭素（ＣＯ２）を削減するため、燃費の向上が求められており、車両軽量化が必須となっている。このような車両軽量化の一環として、これまでには自動車等の内装樹脂部品を薄肉化により軽量化する手法が提案されているが、製品を薄肉化すると剛性を確保することが難しくなる。
【０００４】
そこで、軽量化を図りつつ剛性を確保する方法として、射出発泡成形を適用することが知られている。射出発泡成形は、例えば１対の開閉可能な金型を適用し、これらの両金型を組立てた状態で、発泡剤を添加した溶融樹脂をシリンダから金型に射出し、その後に両金型を所定量開いて離間させた状態とすること（以下、「コアバック」という。）で発泡させる方法である。
【０００５】
この射出発泡成形では、樹脂がシリンダ内から金型キャビティ内に射出された瞬間に圧力が開放され、樹脂が発泡を開始する。したがって、金型内に射出された溶融樹脂は発泡しながら金型を流動し、気泡の破裂によって起こる銀白色の条痕（以下、「スワールマーク」という。）が製品表面に発生する。また、溶融樹脂の流動過程において、溶融樹脂がエアを巻き込むと製品表面上に、窪み（以下、「あばた」と称する。）が発生する。
【０００６】
このような外観不良対策のため、従来では熱可塑化した発泡樹脂を、予めエア等の気体で発泡圧以上に加圧した金型内に射出し、金型内の樹脂を充填中の発泡樹脂の発泡を抑制し、外観不良（スワールマークやあばた）や発泡ガスの抜けを抑制し(カウンタープレッシャ法)、さらに、射出完了後型内に残留した気体を吸引あるいは減圧することで、樹脂と金型との間にトラップされたエアを除去し、あばたの発生を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００７】
しかし、金型の意匠面にはエアの排気穴を形成することができず（排気穴を形成すると穴形状が転写され、所望の外観が得られなくなるため）、成形後の製品の裏面や外面に設置されたエア排気穴等を利用してエアを吸引することを要する。金型にシボによる凹凸が形成されている場合、シボ種如何によっては、カウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型の間にトラップされ、あばたが発生する場合がある。
【０００８】
このあばたが発生する現象について、図９および図１０を参照して具体的に説明する。図９は金型を閉状態として樹脂を注入した状態を示す断面図であり、図１０は樹脂成形における製品固化後の状態を示す断面図である。
【０００９】
図９に示すように、金型１００は断面凸形に構成された固定型１０１と、この固定型１０１に嵌合する断面凹形の可動型１０２とを備える。金型１００は、固定型１０１の凸部１０１ａと可動型１０２の凹部１０２ｂとの間にキャビティ１０３が形成されるとともに、両型１０１，１０２の嵌合面には、カウンタープレッシャ用Ｏリング１０４が設けられる。また、固定型１０１にはエア供給および排気用の空気穴１０５が形成され、キャビティ１０３には樹脂供給用のスプル１０６が連通して形成されている。
【００１０】
カウンタープレッシャ法では、金型１００内に空気穴１０５を通してエアを注入し、金型内圧が発泡圧以上の必要圧力に到達後に、熱可塑化した溶融樹脂ａをキャビティ１０３内に射出することで、金型１００内に樹脂を充填中に溶融樹脂表面の発泡や破泡を抑制し、外観不良（スワールマークやあばた）や発泡ガスの抜けを抑制している。
【００１１】
そして、金型１００内に樹脂充填完了後に図１０に示すように可動型１０２を矢印ｄ方向に移動（コアバック）させ、発泡させる一方、このコアバックと同じタイミングで金型１００内に残留したエアを吸引あるいは減圧している。
【００１２】
一方、自動車部品等の成形品については、商品性向上のため、意匠面に模様として凹凸を形成するシボ加工を行なっており、金型にシボによる凹凸が形成されている。金型１００内にシボによる凹凸が形成されている場合、シボ種如何によっては、カウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型の間にトラップされ、あばたが発生する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公昭５１−２７２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
射出発泡成形用金型では、金型の意匠面にエアの排気穴を設けることができず、金型の裏面や製品外に設置されたエアの排気穴よりエアを吸引しなければならない。このため、排気が困難となり、樹脂と金型との間にトラップされたエア圧によって発泡が妨げられ、あばたが発生していた。
【００１５】
特に、自動車内装部品等の成形品については、商品性向上のためシボ加工を行なっており、金型にシボによる凹凸が形成されている。この場合、シボ種如何によってはカウンタープレッシャ法で注入したエアが樹脂と金型との間にトラップされ、あばたが発生する問題がある。
【００１６】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、穴形状を利用した発泡成形用金型を適用することにより、金型と溶融樹脂に挟まれた意匠面側のエアを効率良く吸引して排気することができ、特に成形品の意匠面について、スワールマーク（条痕）やあばた状の外観不良の発生を防止して、外観の良好な成形品を得ることができる発泡成形用金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】
【００１７】
本発明では、上述した課題を解決するために、可動型を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティを形成し、このキャビティ内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂を前記キャビティに供給し、前記樹脂の発泡成形を行なう発泡成形用金型において、前記キャビティ内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピンを設け、この金型ピンの先端に多孔質金属部材を前記キャビティ内に露出可能に設け、前記可動型のコアバック時に、可動型の意匠面側キャビティ内に前記多孔質金属部材が露出し、意匠面側キャビティ内に残る気体を前記多孔質金属部材から金型ピン内を通して金型外に排気して前記溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたことを特徴とする発泡成形用金型を提供する。
【００１８】
本実施形態において、前記金型ピンの先端部のみを多孔質金属部材とすることが望ましい。
【００１９】
本実施形態において、前記金型ピンを多孔質金属部材により構成し、この金型ピンをコアバックに追従して突き出す構成とすることが望ましい。
【００２０】
本実施形態において、多孔質部分の表面積を大きくするため、前記金型ピンの突き出し量を、前記可動型のコアバック量より少なく設定することが望ましい。
【００２１】
本実施形態において、コアバック時の前記金型ピンの突き出し量は、固定型と可動型との間の隙間を０．０２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下に設定することが望ましい。
【００２２】
本実施形態において、多孔質金属部材の前記金型ピンの先端部は、コアバック前にはキャビティを貫通して前記可動型に達する構成とし、前記可動型のコアバックによって生じる空間に露出する構成とすることが望ましい。
【００２３】
本実施形態において、成形する樹脂を熱可塑性樹脂とし、発泡剤として化学発泡剤または物理発泡剤を適用することが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、可動型のコアバック時に金型内の意匠面側キャビティ内に残る気体を金型ピンの多孔質部材から効率よく吸引して金型外に排気でき、樹脂と金型との間にトラップされた気体圧力によって溶融樹脂の発泡が妨げられることがなく、外観不良（スワールマークやあばた）を発生させることがない。
【００２５】
したがって、樹脂部品を射出発泡成形する際に外観品質を改善することができる。
【００２６】
特に、本発明では例えば自動車部品等の成形品において、スワールマークやあばた、破泡などの外観形状を阻害する不要な凹凸が形成されず、商品性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による発泡成形用金型（樹脂充填状態）を示す縦断面図。
【図２】図１に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図。
【図３】図２に示した発泡成形用金型のコアバック後、樹脂発泡時の状態を示す作用説明図。
【図４】本発明の第２実施形態による発泡成形用金型の樹脂充填時の状態を示す断面図。
【図５】図４に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図。
【図６】図５に示した発泡成形用金型コアバック後、樹脂発泡時の状態を示す縦断面図。
【図７】本発明の第３実施形態による発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の第４実施形態による金型構造および成形方法を示す説明図。
【図９】従来例による発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図１０】図９に示した発泡成形用金型のコアバック後、樹脂発泡時の状態を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図１−図８を参照して発泡成形用金型の実施形態について説明する。
【００２９】
［第１実施形態（図１−図３）］
図１は、第１実施形態による発泡成形用金型を示す縦断面図である。
【００３０】
この図１に示すように、本実施形態の発泡成形用金型１は、１対の成形用金型として、樹脂供給側から溶融樹脂の供給を受ける固定型２と、この固定型２に摺動可能に組合せて樹脂成形を行なうキャビティを形成する可動型３とを備えている。
【００３１】
固定型２は全体として凸形をなすブロック体として構成されており、例えば底部周辺が一定の肉厚を有する略平坦な鍔状をなし、その中央位置から上向きに凸部２ａが突出する形状としてある。すなわち、固定型２の凸部２ａの外周縁形状はこの固定型２の中心側に向って先細形状となる外面傾斜状の柱状に形成されている。
【００３２】
また、固定型２に組合う可動型３は、固定型２の凸部２ａに嵌合し得る凹形状をなしており、その凹面側（底面側）が下向きとなる凹部３ａを有する断面凹形のブロック体として構成されている。この可動型３は凹部３ａの凹形内面である開口面側を下向きとして、固定型２に対して上下方向に移動（昇降ストローク）することで、互いに嵌合深さを調整できる構成としてある。
【００３３】
そして、固定型２は例えば図示省略の支持台等に載置されて所定位置に固定配置され、可動型３は固定型２の上向きの凸部２ａに対して上下方向に沿って移動可能に嵌合することができる。
【００３４】
さらに、固定型２と可動型３との凹凸嵌合部間、すなわち固定型２の凸部２ａ（外周面）と可動型３の凹部３ａ（内周面）とが互いに摺接する面には、カウンタープレッシャ用Ｏリング４が設けられている。このカウンタープレッシャ用Ｏリング４により、固定型２の凸部２ａと可動型３の凹部３ａとの摺接面がシール状態に保持される。
【００３５】
また、固定型２にはエア供給および排気用のエア供給・排気穴５が形成されている。このエア供給・排気穴５は外部配管に接合されて、図示省略のエア供給源および排気先設備に弁等を介して切替え可能に接続されており、カウンタープレッシャ法で使用するエア等を供給及び排気できる。
【００３６】
また、固定型２の凸部と可動型３の凹部との接合部間には樹脂成形用のキャビティ１４が形成され、このキャビティ１４の例えば型中央位置に樹脂供給用のスプル６が連通して形成されている。
【００３７】
このような構成のもとで、上側配置の可動型３が下部開口の逆凹形として形成される一方、下側配置とされる固定型２については、その内部に配置された金型ピン８およびバネ・油圧駆動装置９と、これらによって駆動される多孔質金属部材１０とを適用することで、金型ピン８をコアバックに追従して突き出す構成としている。可動型３のコアバック前には、金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力により、ピン先端部が可動型３の凹部３ａに接触している。
【００３８】
発泡成形用金型１は型締め後、金型１内にエア供給・排気穴５からエアを供給する。このエア注入により金型内圧を溶融樹脂ａの発泡を抑制する圧力（０．３ＭＰａ〜１ＭＰａ未満）に高め、金型１内が必要（指定）圧力に到達後、キャビティ１４内が発泡圧以上に保たれた状態で熱可塑性の溶融樹脂ａを射出することで、金型１内が溶融樹脂ａの充填中に溶融樹脂ａの発泡や破泡を抑制し、外観不良（スワールマーク、あばた）や発泡ガスの抜けを抑制している。また、エア供給・排気穴５は発泡圧に保たれた状態でエア供給とエア吸引が切り替わるようになっている。
【００３９】
金型１のキャビティ１４内の溶融樹脂ａの充填完了後に可動型３が固定型２から離間する方向ｄに移動（コアバック）する。可動型３のコアバック時には、金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力により同期的に押圧駆動され、可動型３の移動に追従して突き出され、可動型３の凹部３ａ側に移動される。その際、金型ピン８の突出し量は、可動型３のコアバック量より少なく設定される。
【００４０】
コアバック時には、金型ピン８の先端と可動型３（の凹部３ａ）との間に、０．０２ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下、好ましくは０．０３ｍｍ程度の隙間が生じる構成とされる。溶融樹脂ａの発泡圧は、その射出圧より小さいために、金型ピン８の先端と可動型３との間に０．５ｍｍ以下の隙間が存在することで、この隙間に溶融樹脂ａが入り込むのを防止することができる。
【００４１】
また、金型ピン８の先端部には、多孔質金属部材１０が設けられるが、この多孔質金属部材１０の穴径は、数十μｍφ、例えば平均穴径３０μｍφ程度と小さく、穴形状内に溶融金属が流入することはない。
【００４２】
そして、可動型３のコアバック時には、図２に示すように、金型ピン８が可動型３の凹部３ａ側に移動し、金型ピン８の先端部に設けられた多孔質金属部材１０が、発泡前（膨らむ前）の溶融樹脂ａと可動型３の凹部３ａの意匠面（凹凸模様面）との間の意匠面側キャビティ（空間）１４ａに露出する。
【００４３】
可動型３のコアバック時には、コアバックとタイミングをとって、溶融樹脂ａと可動型３の凹部３ａの隙間７である意匠面側キャビティ１４ａ内に残るエアを吸引してエア供給・吸引用通路１１からエア通路１２を通ってエア供給・排気穴５から金型１の外部に排気させる。可動型凹部３ａの意匠面側キャビティ１４ａ内をエア吸引して排気することで、コアバックにより溶融樹脂ａの発泡が促進される。なお、符号１１ａは金型ピン８の外周部に形成された縦連通溝である。この縦連通溝１１ａは、固定型２の金型ピンガイド穴に形成してもよい。
【００４４】
そして、コアバック時に多くのエアを吸引して、コアバック作用によって発泡を行なわせ、エア吸引の表面積を大きく設定する。また、発泡成形品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用し、その先端に多孔質金属（平均穴径数十μｍ、例えばφ０．０３ｍｍ）からなる多孔質金属部材１０を設けている。
【００４５】
また、金型ピン８の先端部は穴形状の一部のみが多孔質金属である多孔質金属部材１０として構成し、またコアバック時に多くのエアを吸引することにより、コアバックで発泡をスムーズに行わせ、エア吸引の表面積を大きく設定する構成としてある。コアバック時には、金型ピン８は多孔質部分の表面積をより広くとるために、金型ピン８の先端部と可動型３の凹部３ａの間に隙間１３が設けられる。なお、エア供給・排気用穴５は、金型外に設置される図示省略のエア供給設備およびエア吸引設備に連結されており、切替操作によりエア供給とエア吸引とが切替るようにしてある。
【００４６】
図２は発泡成形用金型１のコアバック直後の状態を示す縦断面図であり、図３は図２に示した発泡成形用金型に充填された溶融樹脂のコアバックよる発泡状態を示す作用説明図である。
【００４７】
まず、図２により発泡成形用金型１のコアバック作用を説明する。金型１ａによる樹脂成形時には、金型１のキャビティ１４内にエア供給・排気穴５よりエアを供給してキャビティ１４内を発泡圧以上にセットし、その後、スプル６を介して固定型２と可動型３との間のキャビティ１４内に溶融樹脂ａを供給し、キャビティ１４内を発泡圧以上に保って樹脂の発泡と発泡ガスの抜けを抑制し、キャビティ１４内に樹脂を充填させる。続いて、エア供給・排気穴５をエア供給からエア排気に切り替える。この切替により型外部に連通するエア供給・排気穴５からエアｂが排気される一方、可動型３のコアバックにより樹脂は図３に示すように発泡されて成形が行われる。
【００４８】
具体的には、樹脂発泡成形時においては、まず発泡成形用金型１を閉じた状態とし、この型閉め状態で金型１内にエアを注入し、金型１内を昇圧する。この場合、金型１の内圧は、樹脂の発泡を抑制できる圧力（０．３ＭＰａ〜１ＭＰａ未満）とすることが望ましい。指定圧力に達した後、発泡剤を添加した樹脂を金型１に射出し、金型１内に発泡剤を添加した溶融樹脂を充填する。
【００４９】
また、金型１による樹脂成形時には、スプル６を介して固定型２と可動型３との間のキャビティ１４内に樹脂（溶融樹脂）ａが供給されて樹脂充填状態となり、成形が行われる。
【００５０】
そして、樹脂成形時には可動型３を固定型２から離間させる方向ｄに移動（コアバック）させることにより、キャビティ１４の容積を拡大して意匠面側キャビティ１４ａが形成され、エア供給・排気穴５から意匠面側キャビティ１４ａ内のエア吸引が、コアバックとタイミングをとって行なわれ、金型１外に排気されて溶融樹脂を発泡させる。なお、金型ピン８の多孔質金属部材１０の多孔質部の穴径は樹脂が入り込まないサイズに成形され、多孔質金属部材１０の多数の小孔から樹脂が入り込むことはない。
【００５１】
また、可動型３は固定型２の凸部２ａに嵌合する凹部３ａを有するブロック体として構成とされており、その凹部３ａの底面が樹脂製品の意匠面１０ａとされている。
【００５２】
このように、固定型２と可動型３とは互いに対向し、それぞれ対向する側面部に成形面を持つ構成とされていて、固定型２に対して可動型３が互いに接離する方向（例えば水平方向）にスライド移動可能に摺接されている。そして、固定型２と可動型３とが摺接する接合部には、カウンタープレッシャ用のＯリング４が設けられ、これにより摺接部のシール性が保持される。
【００５３】
なお、発泡成形品を成形する金型１において、製品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用してその先端に多孔質金属部材１０を設けてある。多孔質金属部材１０を使用した金型ピン８は、コアバックに追従して突き出すことができる。多孔質金属部材１０は、平均穴径数十μｍφ、例えば０．０３ｍｍφの多数の穴を有し、その穴により通気性を有する。
【００５４】
次に、図３により、発泡成形用金型１に注入された樹脂がコアバックにより発泡した状態での作用を説明する。発泡成形用金型１において、製品に穴形状を形成するために、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８（押出し部材）を備え、金型ピン８の先端には多孔質金属部材１０を設けてある。
【００５５】
この構成において、多孔質金属部材１０に形成されている多数の小孔は数十μｍφ、例えば平均孔径が、例えば０．０３ｍｍφである。多孔質金属部材１０からなる金型ピン８は、バネ・油圧駆動装置９のバネ力または油圧力によりコアバックに追従して突き出す構成としてある。なお、金型ピン８の突き出し量は、可動型３のコアバック量より若干少なく、コアバック後は金型ピン８の先端と可動型３の凹部３ａとの間に０．０２ｍｍ以上で０．５ｍｍ以下の隙間１３好ましくは数十μｍ、例えば０．０２〜０．０３ｍｍ程度生じるようにしてある。
【００５６】
一方、本実施形態では、多孔質金属製の金型ピン８の先端部は、コアバック前にキャビティ１４を貫通し、可動型３がコアバックしたとき、コアバックのタイミングで油圧やバネにより常にコアバックに追従移動し、その空間（意匠面側キャビティ）１４ａに露出するようにしてある（図２参照）。なお、樹脂は熱可塑性樹脂とし、発泡剤は化学発泡剤または物理発泡剤のどちらでも良い。
【００５７】
本実施形態によれば、穴形状を利用した発泡成形用金型１を適用することにより、金型内の意匠面１０ａのエアを効率良く吸引して金型１外に排気することができ、特に成形品の意匠面１０ａについて、スワールマークやあばた等の発生を防止することができ、外観の良好な成形品を得ることができる。
【００５８】
そして、発泡成形用金型１の裏面や製品外に設置されたエア供給・排気穴５からエアを吸引して排気することができ、樹脂と金型との間にエアがトラップされることを防止し、樹脂の発泡作用が十分に得られ、外観不良（スワールマークやあばた）の発生等を防止して良好な意匠面１０ａを形成することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、樹脂部品を射出発泡成形する際に外観品質を改善することができ、外観不良（スワールマークやあばた）の発生を防止し、外観が良好な意匠面を形成することができる。
【００６０】
なお、本実施形態の発泡成形用金型１においては、金型ピン８の先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材１０とし、またはコアバック時に多くのエアを吸引することにより、コアバックで発泡させ、表面積を大きく設定することが望ましい。また、金属ピン８に設けられるエア供給・吸引用通路１１は、固定型２に設けられるエア供給・排気穴５にエア通路１２を介して連通される。金属ピン８の通路１１を縦連通溝１１ａから固定型２のエア通路１２にスムーズに連通させるために、金属ピン８の外周面および接触する固定型２のピン穴内周面の少なくとも一方に軸方向の凹連通溝が設けられる。
【００６１】
［第２実施形態（図４−図６）］
図４は、第２実施形態による発泡成形用金型１Ａの樹脂充填時の状態を示す断面図であり、図５は図４に示した発泡成形用金型のコアバック直後の状態を示す縦断面図である。図６は図５に示した発泡成形用金型のコアバック後の発泡状態を示す縦断面図である。なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の構成および作用については説明を省略する。
【００６２】
図４に示すように、本実施形態の発泡成形用金型１Ａでは、可動型３の下面部位に下向きに開口する開口穴１５を形成するとともに、この開口穴１５に多孔質金属部材１０を上下方向に沿って挿入および引抜き可能に設けてある。その他の構成については同一符号を付して第１実施形態と略同様である。
【００６３】
本実施形態では、可動型３Ａのコアバックに追従して、金型ピン８の先端に設けられた多孔質金属部材１０が、図５に示した隙間（意匠面側キャビティ）１４ａに露出し、このタイミングで金型（可動型３）の外部に設置した真空ポンプ（図示省略）を使用して、多孔質金属部材１０の小孔からエアを吸引し、エア供給・吸引用通路１１、エア通路１２を通して固定型２および可動型３の外部にエアをエア供給・排気用穴５から排気する。
【００６４】
これにより、意匠面１０ａについても可動型３の凹部３ａの意匠面側キャビティ１４ａに残ったエアを、多孔質金属部材１０で吸引して意匠面１０ａ側に残ったエア（気体）を効率よく吸気して金型１Ｂの外部に排気することができ、図６に示したように、意匠面１０ａにあばたのない製品を製作することができる。
【００６５】
［第３実施形態（図７）］
図７は、第３実施形態による発泡成形用金型１Ｂを示す縦断面図である。なお、本実施形態では、第２実施形態の一部、すなわち多孔質金属部材の構成のみ変更したものであり、その変更部分について説明し、上記各実施形態と同一の構成および作用については同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態では製品の穴形状を形成する意匠面１０ａまで貫通している金型ピン８の先端に、スリーブ状ヘッド部８ａを一体に設け、このスリーブ状ヘッド部８ａ内に多孔質金属部材１０Ａを挿設したものである。なお、図７において、スリーブ状ヘッド部８ａの孔形状は、ピン先端に向って拡開するものでもよく、種々の穴形状が考えられる。第３実施形態は、第１，２の実施形態では、ピン先端部の全体を多孔質金属材としていたが、ピン先端部の一部を多孔質金属材としてもよい。
【００６７】
本実施形態では、上記各実施形態で示した発泡形成用金型１，１Ａに設けられる金型ピン８のピン形状と同様に、金型ピン８の内部にエア供給・吸引用通路１１を設け、多孔質金属部材１０Ａから吸込んだエアをエア供給・吸引用通路１１から縦連通溝１１ａ、エア通路１２を経て金型外に排気することを可能としてある。
【００６８】
また、図６に示した場合と同様に、金型ピン８はコアバック動作とは関係なく固定しているが、コアバック動作の際、金型ピン８の先端側の多孔質金属部がコアバック動作によって形成される隙間に部分的に露出されるようにしてある。このため、意匠面１０ａのエアが効率よく吸引できるようになる。そして、図７に示したように、可動型３の凹部３ａと樹脂ａが発泡によるスワールマークやあばたのない製品を構成することができる。
【００６９】
第３実施形態によれば、第１，第２実施形態と同様の作用効果が計れるとともに、発泡成形品を成形する金型において、意匠面１０ａまで貫通する金型ピン８等を利用して、その先端に多孔質金属部材１０Ａ（平均穴径φ０．０３ｍｍ）を使用することにより製品に穴形状を形成することができ、通気性を確保することができる。
【００７０】
また、多孔質金属部材１０Ａにより構成した金型ピン８は、コアバックによってピン先端部の一部が露出することにより、コアバックによって形成される発泡樹脂と可動型３との間の空間に突出し、効率よくエアを吸引して金型外に排気することができる。
【００７１】
さらに、金型ピン８の突き出し量は、可動型３のコアバック量より若干少なく、コアバック後は可動型３との間に隙間（例えば０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍ）を生じる構成としたことで、金型ピン８の先端（多数の小孔）からも吸気することが可能となり、エアが効率よく排気できる。
【００７２】
また、多孔質金属部材１０Ａにより構成した金型ピン８の先端部は、コアバック前には、キャビティ１４を貫通し、可動型３がコアバックしたときに初めて生じる空間（意匠面側キャビティ）に露出することで、樹脂射出時に多孔質金属部材１０Ａは、キャビティ１４内（樹脂の流動部）に露出していないため、多孔質金属部材１０の穴に樹脂などの詰まりによるエア供給および排気能力が低下することを有効的に防止することができる。
【００７３】
なお、以上の実施形態において、成形する樹脂は、熱可塑性樹脂が望ましく、発泡剤は化学発泡剤、物理発泡剤のいずれを使用してもよい。
【００７４】
［第４実施形態（図８）］
図８（ａ）は第４実施形態による発泡成形用金型１Ｄを説明するためのカウンタープレッシャ前の状態を示す断面図であり、同図（ｂ）は第４実施形態による金型構造のコアバック状態を示す断面図である。
【００７５】
本実施形態が前記各実施形態と異なる点は、固定型２の凸部２ａにガイドスリーブ２ｂを設けるとともに、このガイドスリーブ２ｂから突出する金型ピン８の先端形状を多孔質金属部材１０として構成した点にある。
【００７６】
すなわち、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、金型ピン８の先端形状については穴形状の全体ではなく、金型ピン８の一部のみが多孔質金属部材１０としてある。ただし、一部のみを多孔質金属部材１０とした場合には、コアバック時にエアを吸引量が少なくなる。このため、コアバック時に多くのエアを吸引することを考慮すると、多孔質金属部材１０はできるだけ表面積を多くすることが望ましい。
【００７７】
また、図８（ｂ）に示すように、コアバック時においては、さらに、金型ピン８の先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材１０とし、またはコアバック時に多くのエアを吸引することにより、表面積を大きく設定することが望ましい。
【００７８】
本実施形態によれば、内装（インナー）を主とする広い成形面を対象として、発泡成形品の高外観化が図れる。なお、以上の各実施形態において、図示した金型ピン８については同一径としているが、各金型ピン８の径について同一径のものに限定されることはなく、種々の異なる径とすることが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 発泡成形用金型
２ 固定型
２ａ 凸部
３ 可動型
３ａ 凹部
４ Ｏリング
５ エア供給・排気穴
６ スプル
７ 隙間
８ 金型ピン
９ バネ・油圧駆動装置
１０，１０Ａ 多孔質金属部材
１０ａ 意匠面
１１ エア供給・吸引用通路
１１ａ 縦連通溝
１２ エア通路
１３ 隙間
１４ キャビティ
１４ａ 意匠面側キャビティ
１５ 開口穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティを形成し、このキャビティ内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂を前記キャビティに供給し、前記樹脂の発泡成形を行なう発泡成形用金型において、
前記キャビティ内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピンを設け、この金型ピンの先端に多孔質金属部材を前記キャビティ内に露出可能に設け、
前記可動型のコアバック時に、可動型の意匠面側キャビティ内に前記多孔質金属部材が露出し、意匠面側キャビティ内に残る気体を前記多孔質金属部材から金型ピン内を通して金型外に排気して前記溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたことを特徴とする発泡成形用金型。
【請求項２】
前記金型ピンを多孔質金属部材により構成し、この金型ピンを、前記可動型のコアバックに追従して突き出す構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項３】
前記金型ピンの突き出し量を、前記可動型のコアバック量より少なく設定し、コアバック後に可動型との間に０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の隙間を生じる構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項４】
多孔質金属部材による前記金型ピンの先端部は、コアバック前に、キャビティを貫通し、可動型がコアバックしたによって生じる空間に露出する構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項５】
成形する樹脂は熱可塑性樹脂とし、発泡剤は化学発泡剤または物理発泡剤とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項６】
前記金型ピンの先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材とし、またはコアバック時に生ずるエアを吸引可能な構造に設定した請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項１】
可動型を有する開閉可能な金型に発泡成形用のキャビティを形成し、このキャビティ内に意匠面を設定して、カウンタープレッシャ法を適用することにより溶融樹脂を前記キャビティに供給し、前記樹脂の発泡成形を行なう発泡成形用金型において、
前記キャビティ内を意匠面まで貫通する突出し用金型ピンを設け、この金型ピンの先端に多孔質金属部材を前記キャビティ内に露出可能に設け、
前記可動型のコアバック時に、可動型の意匠面側キャビティ内に前記多孔質金属部材が露出し、意匠面側キャビティ内に残る気体を前記多孔質金属部材から金型ピン内を通して金型外に排気して前記溶融樹脂を発泡成形し、発泡成形品に穴形状を形成する構成としたことを特徴とする発泡成形用金型。
【請求項２】
前記金型ピンを多孔質金属部材により構成し、この金型ピンを、前記可動型のコアバックに追従して突き出す構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項３】
前記金型ピンの突き出し量を、前記可動型のコアバック量より少なく設定し、コアバック後に可動型との間に０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の隙間を生じる構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項４】
多孔質金属部材による前記金型ピンの先端部は、コアバック前に、キャビティを貫通し、可動型がコアバックしたによって生じる空間に露出する構成とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項５】
成形する樹脂は熱可塑性樹脂とし、発泡剤は化学発泡剤または物理発泡剤とした請求項１記載の発泡成形用金型。
【請求項６】
前記金型ピンの先端形状は穴形状の一部のみを多孔質金属部材とし、またはコアバック時に生ずるエアを吸引可能な構造に設定した請求項１記載の発泡成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８１７１３（Ｐ２０１２−８１７１３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１９９５（Ｐ２０１０−２３１９９５）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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