発泡成形金型装置
【課題】 生産性を向上させながら良好な発泡製品を成形することができる金型装置を提供する。
【解決手段】
金型装置は、下型２０および上型３０と、上型３０を下型２０に対して開閉する主開閉機構５０とを備えている。上型３０は、開口３１ａを有する型本体３１と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部３２とを有している。さらに、分割部３２を型本体３１の開口３１ａに対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構６０を備えている。分割部３２が閉じ位置にある時、型本体３１と分割部３２の成形面３１ｘ，３２ｘにより上型３０の成形面３０ｘが構成されるとともに、開口３１ａ周縁と分割部３２外周縁との間にガス抜き用の隙間Ｇが形成される。成形後に、分割部３２は型本体３１に対して外方向に変位して開く。
【解決手段】
金型装置は、下型２０および上型３０と、上型３０を下型２０に対して開閉する主開閉機構５０とを備えている。上型３０は、開口３１ａを有する型本体３１と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部３２とを有している。さらに、分割部３２を型本体３１の開口３１ａに対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構６０を備えている。分割部３２が閉じ位置にある時、型本体３１と分割部３２の成形面３１ｘ，３２ｘにより上型３０の成形面３０ｘが構成されるとともに、開口３１ａ周縁と分割部３２外周縁との間にガス抜き用の隙間Ｇが形成される。成形後に、分割部３２は型本体３１に対して外方向に変位して開く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートクッション等の発泡製品を成形するための金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートクッションを成形する一般的な金型装置は、図６（Ａ）に示すように、下型２０と、上型３０と、上型３０を下型２０に対して上下方向に回動可能に支持するヒンジ４０と、ヒンジ４０の反対側に配置されて上型３０を開閉する開閉機構５０とを備えている。そして、下型２０にウレタン（発泡原料）を装填した後、上型３０を閉じて型締めした状態でウレタンを発泡させることにより、シートクッション１００（図６（Ｂ）参照）を成形する。
上記上型３０には、ベントホール３９が形成されており、発泡に寄与しない余分なガスを排出して過剰な内圧を逃がし、製品に欠肉や空洞等の成形不良が生じるのを防止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図６（Ａ）に示す従来の金型装置の場合、成形の最終段階で発泡原料の一部がガス抜き用のベントホール３９から漏れ出て、図６（Ｂ）に示すように団子１０９になって固まる。この団子１０９は、成形後、上型３０を開く前に除去する必要がある。上型３０を開いてシートクッション１００を上型３０から離型する際の妨げになるからである。また、次回の成形の際にガス抜きが円滑に行えるように、針金等によりベントホール３９に詰まった材料を掃除する必要もある。
上記団子１０９の削除およびベントホール３９の掃除の作業を必要とするため、生産性が悪かった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、成形面を有する下型および上型と、上型を下型に対して開閉する主開閉機構とを備え、上型が閉じ位置にある時に下型と上型の成形面により成形キャビティを画成するようにした発泡成形金型装置において、上記上型および下型のいずれか一方は、開口を有する型本体と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部とを有し、さらに、上記分割部を上記型本体の開口に対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構を備え、上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体と分割部の成形面により当該一方の型の成形面が構成されるとともに、型本体と分割部との間にガス抜き用の隙間が形成され、上記分割部が開き位置にある時、分割部は型本体に対して外方向に変位し、分割部の成形面が型本体の成形面から後退していることを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、発泡成形時に余分なガスが型本体と分割部との間の隙間から排出され、過剰な内圧を逃がして良好な発泡製品を成形することができる。
上記隙間には発泡原料が入り込んでバリとなる。この隙間は線状に延びているので、狭くても十分なガス量を排出することができる。そのため、発泡材料が隙間から漏れ出て膨み固化するのを防止でき、その除去作業を省略することができる。
しかも、成形後に分割部を外方向に変位させて開くことができるので、成形された発泡製品に影響を与えずにバリを型から離すことができる。しかも、隙間に材料が残されることがないので、次回成形前の隙間の掃除を省略ないしは簡略化することができる。
【０００６】
好ましくは、上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体の開口周縁と分割部の外周縁の全周にわたって上記隙間が形成され、上記開口の周縁は開口の面積が内方に向かって狭くなるようなテーパ面を有し、上記分割部の外周縁は開口周縁のテーパ面に対応するテーパ面を有し、分割部の閉じ位置において、これら開口周縁のテーパ面と分割部外周縁のテーパ面とが上記隙間を介して対峙する。
この構成によれば、隙間の長さを最大限確保でき、隙間をより一層狭くすることができる。また、成形後に分割部を開く際に分割部を容易にバリから離すことができる。
【０００７】
好ましくは、上記上型が上記型本体と分割部により構成され、上記主開閉機構が上型を開く前に、上記補助開閉機構が分割部を開き、上記主開閉機構は上型を下型に型締めするためのクランプ手段を含み、発泡成形後にクランプ手段による型締め状態を解除してから上型を上方へ移動させるようになっており、上記補助開閉機構は、上型に設置されるとともに上記クランプ手段に固定された連携部材を含み、上記クランプ手段が発泡成形後に型締めを解除するように動作した時に、上記連携部材が変位し、この連携部材の変位により上記分割部の開き動作を行う。
上記構成によれば、上記隙間に形成されたバリは分割部の開き動作により解放されるので、上型が開く際に容易に型本体から離れる。このように、バリは発泡製品が上型から離れる際の抵抗にならず、発泡製品は損傷を受けることなく離型することができる。また、クランプ手段と補助開閉機構を連動させることができるので、補助開閉機構のための駆動手段を必要とせず、金型装置の構成を簡略化することができる。
【０００８】
好ましくは、上記クランプ手段は、中間部が上型の型本体に回動可能に連結されたクランプアームと、このクランプアームの下端に設けられた係止部と、下型を含む固定系に設けられた受部とを備え、上記係止部を上記受部に係止することにより型締めがなされ、上記クランプアームを回動させて係止部を受部から外すことにより型締め状態が解除されるようになっており、上記補助開閉機構は上記連携部材に加えて作動アームと付勢部材を有し、作動アームの一端が型本体に上下方向に回動可能に連結され、作動アームの中間部に上記分割部が支持され、上記付勢部材は型本体と作動アームとの間に配置されて作動アームを上方に付勢しており、上記連携部材は上記クランプアームに固定され、その下端が上記作動アームに当たることにより、作動アームを付勢部材に抗して押さえており、上記クランプアームが型締め解除のために回動すると、上記連携部材の下端が上方に変位し、これに伴い作動アームが付勢部材により上方に変位し、その結果、分割部が閉じ位置から開き位置まで変位する。
この構成によれば、補助開閉機構を連携部材と作動アームと付勢部材で構成することにより、その構造を簡略化することができる。
【０００９】
上記の発泡成形金型装置を用いて車両用シートクッションを発泡成形した場合、バリを残したまま、シートクッションをシートフレームに装着する。この際、バリをシートフレームに向けることにより、シートクッションとシートフレームとで潰す。このようにすれば、バリをシートクッションから除去する作業を省くことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、生産性を向上させながら良好な発泡製品を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、シートクッション（発泡製品）を成形するための金型装置を示す。この金型装置は、基台１０と、この基台１０の上端に固定された下型２０と、この下型１０の上方に配置された上型３０と、この上型３０を下型２０に対して上下方向に回動可能に連結するヒンジ４０と、上型３０を下型２０に対して開閉する主開閉機構５０とを備えている。
【００１２】
下型２０と上型３０は互いに対峙する成形面２０ｘ、３０ｘを有している。型締め状態において、これら成形面２０ｘ、３０ｘにより成形キャビディＳが画成される。
上記ヒンジ４０は、図１に示すように、上型３０の右端部を下型２０の右端部に連結している。上型３０の回動支点を図１において符号Ｒ１で示す。
【００１３】
上記主開閉機構５０は、上記ヒンジ４０の反対側に配置されており、上型３０の左端部に固定されたサポート５１と、中間部がこのサポート５１に回動可能に支持されたクランプアーム５２と、このクランプアーム５２の下端部に回動可能に設けられた係止ローラ５３（係止部）と、クランプアーム５２の上端部に設けられた把持ローラ５４と、この把持ローラ５４を把持してクランプアーム５２および上型３０を回動させる駆動手段５５とを備えている。図１において、クランプアーム５２の回動支点を符号Ｒ２で示す。
【００１４】
上記基台１０には、上記係止ローラ５３を受けるための受部５６が突出して設けられている。上記クランプアーム５２と係止ローラ５３と受部５６はクランプ手段５９を構成している。なお、受部５６は下型２０に設けてもよい。
【００１５】
上述の構成は公知のものであり、図６に示す従来の金型装置と同番号が用いられている。
次に、本発明の特徴部について説明する。図１に示すように、上記上型３０は、型本体３１と分割部３２とを有している。型本体３１は例えば矩形をなす開口３１ａを有している。分割部３２はこの開口３１ａに対応する形状すなわち矩形をなしており、後述の閉じ位置において、開口３１ａを実質的に塞ぐようになっている。型本体３１と分割部３２はそれぞれの成形面３１ｘ，３２ｘを有しており、分割部３２の閉じ位置において、これら成形面３１ｘ，３２ｘが協働して上記上型３０の成形面３０ｘを構成している。
【００１６】
図１，図３（Ａ）に示すように、上記型本体３１の開口３１ａの周縁は、４つの平坦なテーパ面３１ｙを有しており、開口３１ａの面積は内方に向かって（成形面３１ｘに向かって）漸次小さくなっている。これに対応して、分割部３２の外周縁も４つの平坦なテーパ面３２ｙを有している。
【００１７】
分割部３２は型本体３１の開口３１ａよりわずかに狭く、そのため、図３（Ａ）に示すように、分割部３２の閉じ状態において、開口３１ａの周縁と分割部３２の外周縁との間には、全周にわたって隙間Ｇが形成されている。テーパ面３１ｙ、３２ｙは互いにほぼ平行をなし、この隙間Ｇを介して対面している。この隙間Ｇは、型本体３１の成形面３１ｘと分割部３２の成形面３２ｘとの間において矩形状の線として表れる。隙間Ｇは従来装置のベントホール３９の径より小さく、１ｍｍ未満である。
【００１８】
さらに金型装置は、図１に示すように、上記分割部３２を型本体３１に対して開閉する補助開閉機構６０を備えている。この補助開閉機構６０は、分割部３２を中間部で固定する長尺板状の作動アーム６１と、この作動アーム６１の右端部（ヒンジ４０側の端部）をブラケット４１（ひいては型本体３１）に回動可能に支持するサポート６２と、この作動アーム６１を上方に付勢する圧縮コイルスプリング６３（付勢部材）と、上記主開閉機構５０のクランプアーム５２に上端が固定された連携部材６４とを有している。上記作動アーム６１の型本体３１に対する回動支点を図１において符号Ｒ３で示す。
【００１９】
上型３０の左端部の上面には支持ピン６５が突出して設けられており、この支持ピン６５は上記作動アーム６１を貫通している。上記コイルスプリング６３は、この支持ピン６５に巻回され、型本体３１と作動アーム６１との間に介在されている。
【００２０】
上記連携部材６４は、下方に向かって左方向へ進むように傾斜しており、その下端部はローラ６６を介して作動アーム６１の左端部の上面に当たり、この作動アーム６１をコイルスプリング６３に抗して押さえている。
【００２１】
次に、上記金型装置の作用について説明する。下型２０にウレタン（発泡原料）を充填してから、主開閉機構５０を作動させて上型３０を図１に示す型締め状態にする。この状態で、主開閉機構５０のクランプアーム５２がほぼ垂直状態をなし、係止ローラ５３が受部５６の下面に係止されており、下型２０の周縁部に上型３０の周縁部が当たり、成形キャビティＳが形成される。
【００２２】
上記ウレタンは下型２０と上型３０の熱で発泡し、成形キャビティＳ内で膨張し、成形面２０ｘ、３０ｘによって成形される。その結果、発泡製品としてのシートクッション１００が得られる。発泡に寄与しないガスは、型本体３１と分割部３２の間の隙間Ｇから排出されるので、過剰な内圧を逃がすことができる。そして、成形のほぼ最終段階で発泡した原料の一部は、図３（Ｂ）に示すように隙間Ｇに入り込みバリ１０１となって残る。なお、ガス抜きのための隙間Ｇは線状をなしていて狭いため、発泡原料が隙間Ｇから噴き出て団子状態になることはない。
【００２３】
上記成形後に、主開閉機構５０の駆動手段５５が把持ローラ５４を把持した状態で、図２（Ａ）に示すように、クランプアーム５２を回動支点Ｒ２を中心として図１中時計回り方向に回動させることにより、係止ローラ５３を受部５６から外して型締め状態を解除する。さらに、図２（Ｂ）に示すように上型３０を回動支点Ｒ１を中心にして時計回り方向に回動させることにより、上型３０を開く。
【００２４】
上記主開閉機構５０の型締め解除動作に連動して補助開閉機構６０も作動する。すなわち、クランプアーム５２が回動支点Ｒ２を中心として回動する際に、クランプアーム５２に固定された連携部材６４が倒れ、その下端のローラ６６が上方に変位する。それに伴い、圧縮コイルスプリング６３の付勢力により作動アーム６１が回動支点Ｒ３を中心に上方に回動し、作動アーム６１に固定された分割部３２が上方へ変位して、型本体３１の開口３１ａを開く。図２（Ａ），図３（Ｃ）参照。
【００２５】
上記のように分割部３２が上方へ変位すると、分割部３２のテーパ面３２ｙがバリ１０１から離れ、バリ１０１は型本体３１のテーパ面３１ｙと分割部３２のテーパ面３２ｙとで挟まれた状態から解放される。
【００２６】
上記型締め解除とそれに伴う分割部３２の開き動作の後に、上型３０が回動支点Ｒ１を中心にして回動して開く際、下型２０の周縁部にアンダーカットがあるため、シートクッション１００は下型２０に残り、解放状態にあるバリ１０１は、弾性変形しながら型本体３１のテーパ面３１ｙから離れる。図２（Ｂ）、図３（Ｄ）参照。バリ１０１は薄く、しかも解放状態にあるので、弾性変形し易く、大きな抵抗なく型本体３１のテーパ面３１ｙから離れることができる。そのため、シートクッション１００は上型３０から離型する時に損傷することはない。
【００２７】
最後に、成形されたシートクッション１００を下型２０から取り外す。図４に示すように、シートクッション１００にはバリ１０１が残されたままである。
【００２８】
上記シートクッション１００の成形では、従来装置のような団子１０９が形成されないので、その除去作業が不要である。また、バリ１０１が成形された隙間Ｇは、分割部３２の開き動作により広げられ、バリ１０１は上型３０の開き動作の際に上型３０から離れるので、隙間Ｇを掃除しないで済む。その結果、生産性を向上させることができる。
【００２９】
上記型本体３１の開口３１aの周縁および分割部３２の外周縁がテーパ面３１ｙ，３２ｙとなっているため、分割部３２が開口３１ａの周縁およびバリ１０１から容易に離れることができる。なお、テーパ面３１ｙ，３２ｙとすることにより、例えば連携部材６４の角度調節等により隙間Ｇの寸法を簡単に調節することができる。
【００３０】
上記シートクッション１００はバリ１０１を残したまま、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シートフレーム２００（フレーム）に装着する。この際、バリ１０１は下に向けられる（シートフレーム２００に向けられる）ので、シートフレーム２００で潰される。バリ１０１は乗員が座る上面には配置されないので、座り心地に悪影響を与えることはない。
【００３１】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、補助開閉機構は主開閉機構と連動関係がなくてもよい。主開閉機構は回動式でなく昇降式であってもよい。
型本体の開口は円形等であってもよい。この場合、開口周縁と分割部のテーパ面は円錐面となる。
下型を型本体と分割部で構成することもできる。この場合、クランプ解除および上型開きの動作後に、分割部の開き動作を行ってもよい。
本発明は、シートクッション以外の発泡製品を成形する金型装置にも適用できるし、ウレタン以外にスチロール、ゴム等、あらゆる材料の発泡成形にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態をなす発泡成形金型装置の縦断面図である。
【図２】同金型装置の左半分の縦断面図であり、（Ａ）は型締め解除状態を示し、（Ｂ）は上型開き動作の途中の状態を示す。
【図３】同金型装置の型本体と分割部の一部を拡大して示す断面図であり、（Ａ）は成形前の型締め状態を示し、（Ｂ）は成形直後の状態を示し、（Ｃ）は分割部を開いた状態を示し、（Ｄ）は上型を開いた状態を示す。
【図４】発泡成形されたバリ付きのシートクッションを示す斜視図である。
【図５】シートクッションとシートフレームの縦断面図であり、（Ａ）はシートクッションをシートフレームに装着する前の状態を示し、（Ｂ）は装着後の状態を示す。
【図６】従来のシートクッション発泡成形用の金型装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２０ 下型
２０ｘ 成形面
３０ 上型
３０ｘ 成形面
３１ 型本体
３１ａ 開口
３１ｘ 成形面
３１ｙ テーパ面
３２ 分割部
３２ｘ 成形面
３２ｙ テーパ面
５０ 主開閉機構
５２ クランプアーム
５３ 係止ローラ（係止部）
５６ 受部
５９ クランプ手段
６０ 補助開閉機構
６１ 作動アーム
６３ コイルスプリング
６４ 連携部材
１００ シートクッション（発泡製品）
１０１ バリ
２００ シートフレーム
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 回動支点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートクッション等の発泡製品を成形するための金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートクッションを成形する一般的な金型装置は、図６（Ａ）に示すように、下型２０と、上型３０と、上型３０を下型２０に対して上下方向に回動可能に支持するヒンジ４０と、ヒンジ４０の反対側に配置されて上型３０を開閉する開閉機構５０とを備えている。そして、下型２０にウレタン（発泡原料）を装填した後、上型３０を閉じて型締めした状態でウレタンを発泡させることにより、シートクッション１００（図６（Ｂ）参照）を成形する。
上記上型３０には、ベントホール３９が形成されており、発泡に寄与しない余分なガスを排出して過剰な内圧を逃がし、製品に欠肉や空洞等の成形不良が生じるのを防止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図６（Ａ）に示す従来の金型装置の場合、成形の最終段階で発泡原料の一部がガス抜き用のベントホール３９から漏れ出て、図６（Ｂ）に示すように団子１０９になって固まる。この団子１０９は、成形後、上型３０を開く前に除去する必要がある。上型３０を開いてシートクッション１００を上型３０から離型する際の妨げになるからである。また、次回の成形の際にガス抜きが円滑に行えるように、針金等によりベントホール３９に詰まった材料を掃除する必要もある。
上記団子１０９の削除およびベントホール３９の掃除の作業を必要とするため、生産性が悪かった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、成形面を有する下型および上型と、上型を下型に対して開閉する主開閉機構とを備え、上型が閉じ位置にある時に下型と上型の成形面により成形キャビティを画成するようにした発泡成形金型装置において、上記上型および下型のいずれか一方は、開口を有する型本体と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部とを有し、さらに、上記分割部を上記型本体の開口に対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構を備え、上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体と分割部の成形面により当該一方の型の成形面が構成されるとともに、型本体と分割部との間にガス抜き用の隙間が形成され、上記分割部が開き位置にある時、分割部は型本体に対して外方向に変位し、分割部の成形面が型本体の成形面から後退していることを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、発泡成形時に余分なガスが型本体と分割部との間の隙間から排出され、過剰な内圧を逃がして良好な発泡製品を成形することができる。
上記隙間には発泡原料が入り込んでバリとなる。この隙間は線状に延びているので、狭くても十分なガス量を排出することができる。そのため、発泡材料が隙間から漏れ出て膨み固化するのを防止でき、その除去作業を省略することができる。
しかも、成形後に分割部を外方向に変位させて開くことができるので、成形された発泡製品に影響を与えずにバリを型から離すことができる。しかも、隙間に材料が残されることがないので、次回成形前の隙間の掃除を省略ないしは簡略化することができる。
【０００６】
好ましくは、上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体の開口周縁と分割部の外周縁の全周にわたって上記隙間が形成され、上記開口の周縁は開口の面積が内方に向かって狭くなるようなテーパ面を有し、上記分割部の外周縁は開口周縁のテーパ面に対応するテーパ面を有し、分割部の閉じ位置において、これら開口周縁のテーパ面と分割部外周縁のテーパ面とが上記隙間を介して対峙する。
この構成によれば、隙間の長さを最大限確保でき、隙間をより一層狭くすることができる。また、成形後に分割部を開く際に分割部を容易にバリから離すことができる。
【０００７】
好ましくは、上記上型が上記型本体と分割部により構成され、上記主開閉機構が上型を開く前に、上記補助開閉機構が分割部を開き、上記主開閉機構は上型を下型に型締めするためのクランプ手段を含み、発泡成形後にクランプ手段による型締め状態を解除してから上型を上方へ移動させるようになっており、上記補助開閉機構は、上型に設置されるとともに上記クランプ手段に固定された連携部材を含み、上記クランプ手段が発泡成形後に型締めを解除するように動作した時に、上記連携部材が変位し、この連携部材の変位により上記分割部の開き動作を行う。
上記構成によれば、上記隙間に形成されたバリは分割部の開き動作により解放されるので、上型が開く際に容易に型本体から離れる。このように、バリは発泡製品が上型から離れる際の抵抗にならず、発泡製品は損傷を受けることなく離型することができる。また、クランプ手段と補助開閉機構を連動させることができるので、補助開閉機構のための駆動手段を必要とせず、金型装置の構成を簡略化することができる。
【０００８】
好ましくは、上記クランプ手段は、中間部が上型の型本体に回動可能に連結されたクランプアームと、このクランプアームの下端に設けられた係止部と、下型を含む固定系に設けられた受部とを備え、上記係止部を上記受部に係止することにより型締めがなされ、上記クランプアームを回動させて係止部を受部から外すことにより型締め状態が解除されるようになっており、上記補助開閉機構は上記連携部材に加えて作動アームと付勢部材を有し、作動アームの一端が型本体に上下方向に回動可能に連結され、作動アームの中間部に上記分割部が支持され、上記付勢部材は型本体と作動アームとの間に配置されて作動アームを上方に付勢しており、上記連携部材は上記クランプアームに固定され、その下端が上記作動アームに当たることにより、作動アームを付勢部材に抗して押さえており、上記クランプアームが型締め解除のために回動すると、上記連携部材の下端が上方に変位し、これに伴い作動アームが付勢部材により上方に変位し、その結果、分割部が閉じ位置から開き位置まで変位する。
この構成によれば、補助開閉機構を連携部材と作動アームと付勢部材で構成することにより、その構造を簡略化することができる。
【０００９】
上記の発泡成形金型装置を用いて車両用シートクッションを発泡成形した場合、バリを残したまま、シートクッションをシートフレームに装着する。この際、バリをシートフレームに向けることにより、シートクッションとシートフレームとで潰す。このようにすれば、バリをシートクッションから除去する作業を省くことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、生産性を向上させながら良好な発泡製品を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、シートクッション（発泡製品）を成形するための金型装置を示す。この金型装置は、基台１０と、この基台１０の上端に固定された下型２０と、この下型１０の上方に配置された上型３０と、この上型３０を下型２０に対して上下方向に回動可能に連結するヒンジ４０と、上型３０を下型２０に対して開閉する主開閉機構５０とを備えている。
【００１２】
下型２０と上型３０は互いに対峙する成形面２０ｘ、３０ｘを有している。型締め状態において、これら成形面２０ｘ、３０ｘにより成形キャビディＳが画成される。
上記ヒンジ４０は、図１に示すように、上型３０の右端部を下型２０の右端部に連結している。上型３０の回動支点を図１において符号Ｒ１で示す。
【００１３】
上記主開閉機構５０は、上記ヒンジ４０の反対側に配置されており、上型３０の左端部に固定されたサポート５１と、中間部がこのサポート５１に回動可能に支持されたクランプアーム５２と、このクランプアーム５２の下端部に回動可能に設けられた係止ローラ５３（係止部）と、クランプアーム５２の上端部に設けられた把持ローラ５４と、この把持ローラ５４を把持してクランプアーム５２および上型３０を回動させる駆動手段５５とを備えている。図１において、クランプアーム５２の回動支点を符号Ｒ２で示す。
【００１４】
上記基台１０には、上記係止ローラ５３を受けるための受部５６が突出して設けられている。上記クランプアーム５２と係止ローラ５３と受部５６はクランプ手段５９を構成している。なお、受部５６は下型２０に設けてもよい。
【００１５】
上述の構成は公知のものであり、図６に示す従来の金型装置と同番号が用いられている。
次に、本発明の特徴部について説明する。図１に示すように、上記上型３０は、型本体３１と分割部３２とを有している。型本体３１は例えば矩形をなす開口３１ａを有している。分割部３２はこの開口３１ａに対応する形状すなわち矩形をなしており、後述の閉じ位置において、開口３１ａを実質的に塞ぐようになっている。型本体３１と分割部３２はそれぞれの成形面３１ｘ，３２ｘを有しており、分割部３２の閉じ位置において、これら成形面３１ｘ，３２ｘが協働して上記上型３０の成形面３０ｘを構成している。
【００１６】
図１，図３（Ａ）に示すように、上記型本体３１の開口３１ａの周縁は、４つの平坦なテーパ面３１ｙを有しており、開口３１ａの面積は内方に向かって（成形面３１ｘに向かって）漸次小さくなっている。これに対応して、分割部３２の外周縁も４つの平坦なテーパ面３２ｙを有している。
【００１７】
分割部３２は型本体３１の開口３１ａよりわずかに狭く、そのため、図３（Ａ）に示すように、分割部３２の閉じ状態において、開口３１ａの周縁と分割部３２の外周縁との間には、全周にわたって隙間Ｇが形成されている。テーパ面３１ｙ、３２ｙは互いにほぼ平行をなし、この隙間Ｇを介して対面している。この隙間Ｇは、型本体３１の成形面３１ｘと分割部３２の成形面３２ｘとの間において矩形状の線として表れる。隙間Ｇは従来装置のベントホール３９の径より小さく、１ｍｍ未満である。
【００１８】
さらに金型装置は、図１に示すように、上記分割部３２を型本体３１に対して開閉する補助開閉機構６０を備えている。この補助開閉機構６０は、分割部３２を中間部で固定する長尺板状の作動アーム６１と、この作動アーム６１の右端部（ヒンジ４０側の端部）をブラケット４１（ひいては型本体３１）に回動可能に支持するサポート６２と、この作動アーム６１を上方に付勢する圧縮コイルスプリング６３（付勢部材）と、上記主開閉機構５０のクランプアーム５２に上端が固定された連携部材６４とを有している。上記作動アーム６１の型本体３１に対する回動支点を図１において符号Ｒ３で示す。
【００１９】
上型３０の左端部の上面には支持ピン６５が突出して設けられており、この支持ピン６５は上記作動アーム６１を貫通している。上記コイルスプリング６３は、この支持ピン６５に巻回され、型本体３１と作動アーム６１との間に介在されている。
【００２０】
上記連携部材６４は、下方に向かって左方向へ進むように傾斜しており、その下端部はローラ６６を介して作動アーム６１の左端部の上面に当たり、この作動アーム６１をコイルスプリング６３に抗して押さえている。
【００２１】
次に、上記金型装置の作用について説明する。下型２０にウレタン（発泡原料）を充填してから、主開閉機構５０を作動させて上型３０を図１に示す型締め状態にする。この状態で、主開閉機構５０のクランプアーム５２がほぼ垂直状態をなし、係止ローラ５３が受部５６の下面に係止されており、下型２０の周縁部に上型３０の周縁部が当たり、成形キャビティＳが形成される。
【００２２】
上記ウレタンは下型２０と上型３０の熱で発泡し、成形キャビティＳ内で膨張し、成形面２０ｘ、３０ｘによって成形される。その結果、発泡製品としてのシートクッション１００が得られる。発泡に寄与しないガスは、型本体３１と分割部３２の間の隙間Ｇから排出されるので、過剰な内圧を逃がすことができる。そして、成形のほぼ最終段階で発泡した原料の一部は、図３（Ｂ）に示すように隙間Ｇに入り込みバリ１０１となって残る。なお、ガス抜きのための隙間Ｇは線状をなしていて狭いため、発泡原料が隙間Ｇから噴き出て団子状態になることはない。
【００２３】
上記成形後に、主開閉機構５０の駆動手段５５が把持ローラ５４を把持した状態で、図２（Ａ）に示すように、クランプアーム５２を回動支点Ｒ２を中心として図１中時計回り方向に回動させることにより、係止ローラ５３を受部５６から外して型締め状態を解除する。さらに、図２（Ｂ）に示すように上型３０を回動支点Ｒ１を中心にして時計回り方向に回動させることにより、上型３０を開く。
【００２４】
上記主開閉機構５０の型締め解除動作に連動して補助開閉機構６０も作動する。すなわち、クランプアーム５２が回動支点Ｒ２を中心として回動する際に、クランプアーム５２に固定された連携部材６４が倒れ、その下端のローラ６６が上方に変位する。それに伴い、圧縮コイルスプリング６３の付勢力により作動アーム６１が回動支点Ｒ３を中心に上方に回動し、作動アーム６１に固定された分割部３２が上方へ変位して、型本体３１の開口３１ａを開く。図２（Ａ），図３（Ｃ）参照。
【００２５】
上記のように分割部３２が上方へ変位すると、分割部３２のテーパ面３２ｙがバリ１０１から離れ、バリ１０１は型本体３１のテーパ面３１ｙと分割部３２のテーパ面３２ｙとで挟まれた状態から解放される。
【００２６】
上記型締め解除とそれに伴う分割部３２の開き動作の後に、上型３０が回動支点Ｒ１を中心にして回動して開く際、下型２０の周縁部にアンダーカットがあるため、シートクッション１００は下型２０に残り、解放状態にあるバリ１０１は、弾性変形しながら型本体３１のテーパ面３１ｙから離れる。図２（Ｂ）、図３（Ｄ）参照。バリ１０１は薄く、しかも解放状態にあるので、弾性変形し易く、大きな抵抗なく型本体３１のテーパ面３１ｙから離れることができる。そのため、シートクッション１００は上型３０から離型する時に損傷することはない。
【００２７】
最後に、成形されたシートクッション１００を下型２０から取り外す。図４に示すように、シートクッション１００にはバリ１０１が残されたままである。
【００２８】
上記シートクッション１００の成形では、従来装置のような団子１０９が形成されないので、その除去作業が不要である。また、バリ１０１が成形された隙間Ｇは、分割部３２の開き動作により広げられ、バリ１０１は上型３０の開き動作の際に上型３０から離れるので、隙間Ｇを掃除しないで済む。その結果、生産性を向上させることができる。
【００２９】
上記型本体３１の開口３１aの周縁および分割部３２の外周縁がテーパ面３１ｙ，３２ｙとなっているため、分割部３２が開口３１ａの周縁およびバリ１０１から容易に離れることができる。なお、テーパ面３１ｙ，３２ｙとすることにより、例えば連携部材６４の角度調節等により隙間Ｇの寸法を簡単に調節することができる。
【００３０】
上記シートクッション１００はバリ１０１を残したまま、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シートフレーム２００（フレーム）に装着する。この際、バリ１０１は下に向けられる（シートフレーム２００に向けられる）ので、シートフレーム２００で潰される。バリ１０１は乗員が座る上面には配置されないので、座り心地に悪影響を与えることはない。
【００３１】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。例えば、補助開閉機構は主開閉機構と連動関係がなくてもよい。主開閉機構は回動式でなく昇降式であってもよい。
型本体の開口は円形等であってもよい。この場合、開口周縁と分割部のテーパ面は円錐面となる。
下型を型本体と分割部で構成することもできる。この場合、クランプ解除および上型開きの動作後に、分割部の開き動作を行ってもよい。
本発明は、シートクッション以外の発泡製品を成形する金型装置にも適用できるし、ウレタン以外にスチロール、ゴム等、あらゆる材料の発泡成形にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態をなす発泡成形金型装置の縦断面図である。
【図２】同金型装置の左半分の縦断面図であり、（Ａ）は型締め解除状態を示し、（Ｂ）は上型開き動作の途中の状態を示す。
【図３】同金型装置の型本体と分割部の一部を拡大して示す断面図であり、（Ａ）は成形前の型締め状態を示し、（Ｂ）は成形直後の状態を示し、（Ｃ）は分割部を開いた状態を示し、（Ｄ）は上型を開いた状態を示す。
【図４】発泡成形されたバリ付きのシートクッションを示す斜視図である。
【図５】シートクッションとシートフレームの縦断面図であり、（Ａ）はシートクッションをシートフレームに装着する前の状態を示し、（Ｂ）は装着後の状態を示す。
【図６】従来のシートクッション発泡成形用の金型装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２０ 下型
２０ｘ 成形面
３０ 上型
３０ｘ 成形面
３１ 型本体
３１ａ 開口
３１ｘ 成形面
３１ｙ テーパ面
３２ 分割部
３２ｘ 成形面
３２ｙ テーパ面
５０ 主開閉機構
５２ クランプアーム
５３ 係止ローラ（係止部）
５６ 受部
５９ クランプ手段
６０ 補助開閉機構
６１ 作動アーム
６３ コイルスプリング
６４ 連携部材
１００ シートクッション（発泡製品）
１０１ バリ
２００ シートフレーム
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 回動支点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形面を有する下型および上型と、上型を下型に対して開閉する主開閉機構とを備え、上型が閉じ位置にある時に下型と上型の成形面により成形キャビティを画成するようにした発泡成形金型装置において、
上記上型および下型のいずれか一方は、開口を有する型本体と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部とを有し、
さらに、上記分割部を上記型本体の開口に対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構を備え、
上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体と分割部の成形面により当該一方の型の成形面が構成されるとともに、型本体と分割部との間にガス抜き用の隙間が形成され、
上記分割部が開き位置にある時、分割部は型本体に対して外方向に変位し、分割部の成形面が型本体の成形面から後退していることを特徴とする発泡成形金型装置。
【請求項２】
上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体の開口周縁と分割部の外周縁の全周にわたって上記隙間が形成され、
上記開口の周縁は開口の面積が内方に向かって狭くなるようなテーパ面を有し、上記分割部の外周縁は開口周縁のテーパ面に対応するテーパ面を有し、分割部の閉じ位置において、これら開口周縁のテーパ面と分割部外周縁のテーパ面とが上記隙間を介して対峙することを特徴とする請求項１に記載の発泡成形金型装置。
【請求項３】
上記型本体と分割部を有する当該一方の型が上型であり、上記主開閉機構が上型を開く前に、上記補助開閉機構が分割部を開き、
上記主開閉機構は上型を下型に型締めするためのクランプ手段を含み、発泡成形後にクランプ手段による型締め状態を解除してから上型を上方へ移動させるようになっており、
上記補助開閉機構は、上型に設置されるとともに上記クランプ手段に固定された連携部材を含み、上記クランプ手段が発泡成形後に型締めを解除するように動作した時に、上記連携部材が変位し、この連携部材の変位により上記分割部の開き動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の発泡成形金型装置。
【請求項４】
上記クランプ手段は、中間部が上型の型本体に回動可能に連結されたクランプアームと、このクランプアームの下端に設けられた係止部と、下型を含む固定系に設けられた受部とを備え、上記係止部を上記受部に係止することにより型締めがなされ、上記クランプアームを回動させて係止部を受部から外すことにより型締め状態が解除されるようになっており、
上記補助開閉機構は上記連携部材に加えて作動アームと付勢部材を有し、作動アームの一端が型本体に上下方向に回動可能に連結され、作動アームの中間部に上記分割部が支持され、上記付勢部材が型本体と作動アームとの間に配置されて作動アームを上方に付勢しており、
上記連携部材は上記クランプアームに固定され、その下端が上記作動アームに当たることにより、作動アームを付勢部材に抗して押さえており、
上記クランプアームが型締め解除のために回動すると、上記連携部材の下端が上方に変位し、これに伴い作動アームが付勢部材により上方に変位し、その結果、分割部が閉じ位置から開き位置まで変位することを特徴とする請求項３に記載の発泡成形金型装置。
【請求項１】
成形面を有する下型および上型と、上型を下型に対して開閉する主開閉機構とを備え、上型が閉じ位置にある時に下型と上型の成形面により成形キャビティを画成するようにした発泡成形金型装置において、
上記上型および下型のいずれか一方は、開口を有する型本体と、この型本体と別体をなして型本体の開口を開閉する分割部とを有し、
さらに、上記分割部を上記型本体の開口に対して閉じ位置と開き位置との間で開閉する補助開閉機構を備え、
上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体と分割部の成形面により当該一方の型の成形面が構成されるとともに、型本体と分割部との間にガス抜き用の隙間が形成され、
上記分割部が開き位置にある時、分割部は型本体に対して外方向に変位し、分割部の成形面が型本体の成形面から後退していることを特徴とする発泡成形金型装置。
【請求項２】
上記分割部が閉じ位置にある時、上記型本体の開口周縁と分割部の外周縁の全周にわたって上記隙間が形成され、
上記開口の周縁は開口の面積が内方に向かって狭くなるようなテーパ面を有し、上記分割部の外周縁は開口周縁のテーパ面に対応するテーパ面を有し、分割部の閉じ位置において、これら開口周縁のテーパ面と分割部外周縁のテーパ面とが上記隙間を介して対峙することを特徴とする請求項１に記載の発泡成形金型装置。
【請求項３】
上記型本体と分割部を有する当該一方の型が上型であり、上記主開閉機構が上型を開く前に、上記補助開閉機構が分割部を開き、
上記主開閉機構は上型を下型に型締めするためのクランプ手段を含み、発泡成形後にクランプ手段による型締め状態を解除してから上型を上方へ移動させるようになっており、
上記補助開閉機構は、上型に設置されるとともに上記クランプ手段に固定された連携部材を含み、上記クランプ手段が発泡成形後に型締めを解除するように動作した時に、上記連携部材が変位し、この連携部材の変位により上記分割部の開き動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の発泡成形金型装置。
【請求項４】
上記クランプ手段は、中間部が上型の型本体に回動可能に連結されたクランプアームと、このクランプアームの下端に設けられた係止部と、下型を含む固定系に設けられた受部とを備え、上記係止部を上記受部に係止することにより型締めがなされ、上記クランプアームを回動させて係止部を受部から外すことにより型締め状態が解除されるようになっており、
上記補助開閉機構は上記連携部材に加えて作動アームと付勢部材を有し、作動アームの一端が型本体に上下方向に回動可能に連結され、作動アームの中間部に上記分割部が支持され、上記付勢部材が型本体と作動アームとの間に配置されて作動アームを上方に付勢しており、
上記連携部材は上記クランプアームに固定され、その下端が上記作動アームに当たることにより、作動アームを付勢部材に抗して押さえており、
上記クランプアームが型締め解除のために回動すると、上記連携部材の下端が上方に変位し、これに伴い作動アームが付勢部材により上方に変位し、その結果、分割部が閉じ位置から開き位置まで変位することを特徴とする請求項３に記載の発泡成形金型装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−５５６１０（Ｐ２００８−５５６１０Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３１５３９（Ｐ２００６−２３１５３９）
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００１００３６６）しげる工業株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００１００３６６）しげる工業株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
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