表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置
【課題】表皮材のセット性を良好に維持しつつ、コアバックに起因する表皮材の皺発生を容易に抑制することができる方法および装置を提供する。
【解決手段】凹状彫込み３２を有する第１型３０と、凸状コア４２を有する第２型４０との間に、縁部５１によってコア４２の外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型５０を配設し、第３型５０の表皮材保持面５５に沿って表皮材１２を保持し、型締めしてキャビティを形成させつつ、窓部５２にかかる表皮材内側部１２ａを、コア４２の前面でキャビティ３５内側に押入し、発泡性樹脂９２を注入し、コアバックを行いつつ発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、型締めの開始時点以降かつコアバックの開始時点以前に、表皮材１２のキャビティ内側に押入された部分１２ａと表皮材保持面に沿って保持された部分１２ｂとを自動的に切離させる。
【解決手段】凹状彫込み３２を有する第１型３０と、凸状コア４２を有する第２型４０との間に、縁部５１によってコア４２の外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型５０を配設し、第３型５０の表皮材保持面５５に沿って表皮材１２を保持し、型締めしてキャビティを形成させつつ、窓部５２にかかる表皮材内側部１２ａを、コア４２の前面でキャビティ３５内側に押入し、発泡性樹脂９２を注入し、コアバックを行いつつ発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、型締めの開始時点以降かつコアバックの開始時点以前に、表皮材１２のキャビティ内側に押入された部分１２ａと表皮材保持面に沿って保持された部分１２ｂとを自動的に切離させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に表皮材が一体的に積層された発泡樹脂成形品の成形方法および成形装置に関し、特に額縁状の型を用いたコアバック成形を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂製品において、軽量化等の目的で発泡性樹脂を材料とするものが多用されつつある。このような発泡樹脂成形品の成形方法は、キャビティ（型によって形成された空間）に発泡性樹脂を注入し、発泡剤や超臨界流体によって発泡させるのが一般的である。キャビティは、基本的に凹状彫込みを有する第１型（いわゆる雌型）と凸状コアを有する第２型（いわゆる雄型）とによって形成される。
【０００３】
このような発泡性樹脂成形品において、遮音性向上や外観向上等の目的で、成形品の表面に不織布等の表皮材を積層させる場合がある。そのような場合に好適な成形方法として、型締め時に、キャビティを構成する型面に沿って表皮材を配設しておき、そのキャビティ内で発泡、成形させる方法（以下表皮材積層成形と称する）が知られている。表皮材積層成形によると、成形と同時に表皮材が成形品の表面に積層されるので、樹脂成形後に別途表皮材を接着するものに比べ、工程が簡素化されて効率的である。例えば特許文献１には、表皮材としてオレフィン系熱可塑性エラストマーシートを用いた表皮材積層成形が示されている。
【０００４】
一方、上記表皮材積層成形とは別に、いわゆるコアバック成形と呼ばれる成形方法が一般的に知られている。コアバック成形とは、発泡性樹脂注入時のキャビティ容積を発泡時よりも小さくしておき、発泡性樹脂を注入した直後にキャビティ容積を拡大させつつ発泡させる成形方法である。キャビティ容積の拡大は、第１型と第２型とを離反させるコアバックによってなされる。コアバック成形を行うことにより、より発泡を促進させ、発泡率の高い成形品を得ることができる。例えば特許文献２には、第１型を可動型、第２型を固定型とし、キャビティ内に発泡性樹脂を注入後、コアバックさせるものが示されている。この例ではコアを有する第２型を固定し、彫込みを有する第１型の方を第２型から離反させている。このように、コアバックは第１型と第２型とを相対的に離反させれば良く、実際に移動させる型は何れであっても良い。
【０００５】
ところで、コアバック成形を行う場合、スキン層の影響に留意する必要がある。スキン層とは、一般的な発泡性樹脂成形において、型面に近い成形品表面付近に形成される低発泡率の層である。コアバック成形でしばしば問題となるのは、型開閉方向（第１型と第２型との相対移動方向）視で第１型の彫込み輪郭面に沿って形成されるスキン層である（以下単にスキン層という場合にはこのスキン層を指すものとする）。スキン層より内部側の、高発泡率の箇所では、コアバックによるキャビティ容積拡大が発泡を促進して好適であるのに対し、スキン層が形成される箇所においては、低発泡率であるにもかかわらず強制的にキャビティ容積が拡大されるので、発泡した樹脂が型の細部にまで行き渡り難く、成形性が悪化したり全体剛性が低下したりする虞がある。
【０００６】
このような場合、スキン層付近での型開閉方向の容積拡大を行わず、あえて低発泡率のソリッド部を形成させ、スキン層がそのソリッド部に包含されるようにすれば良い。その具体的な方策として、例えば上記第１型、第２型とともに額縁状の第３型を用いる成形方法が有効である。第３型には、第２型のコアの外周と略同形の窓部が縁部によって形成されている。そして、上記第１型と第２型との間にこの第３型を介在させ、コアが第３型の窓部に挿通された状態でコアバックを行わせる。この第３型を用いる成形方法によってスキン層を包含するソリッド部を形成させるには、第３型の縁部の少なくとも窓部の近傍が、キャビティを構成する型面の一部（以下この部分をキャビティ構成縁部と称する）をなすようにすれば良い。つまり、型開閉方向視で、コアの輪郭を第１型の彫込みの輪郭よりも小さくしておけば良い。
【０００７】
このようにすると、コアバックによって、型開閉方向視でコアに対応する箇所では型開閉方向の容積拡大がなされるが、キャビティ構成縁部に対応する箇所（コアの外側）では型開閉方向の容積拡大がなされない。したがってキャビティ構成縁部に対応する部分にソリッド部が形成されるのである。例えば特許文献３には、コアの周囲に設けられた複数のスライドコア（型開閉方向に垂直な方向にスライドする型）を組み合わせて額縁状の第３型を構成し、スキン層を包含するソリッド部を形成させるものが示されている（但し同特許文献では、スキン層を包含するソリッド部全体をスキン層と称し、厚いスキン層を形成させるとしている）。
【特許文献１】特開２００２−２１９７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３９５１７号公報
【特許文献３】特開平８−９０５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記表皮材積層成形を行うにあたり、額縁状の第３型を用いたコアバック成形を併用することは一応可能である。しかしその場合、条件によっては次のような問題点が生じる。
【０００９】
それは、特に少なくとも第２型側（コア側）に表皮材を積層させる場合に生じる問題であって、以下図１０を参照して説明するように、表皮材に弛みによる皺が発生するというものである。
【００１０】
図１０は、表皮材積層成形に、額縁状の第３型を用いたコアバック成形を併用した場合の射出成形装置１００による従来技術の成形工程を示す図である。（ａ）は型締め工程途中における型タッチ状態、（ｂ）は型締め工程が完了した状態、（ｃ）は発泡工程におけるコアバックが完了した状態をそれぞれ示す図である。但し（ｃ）において、説明の都合上、発泡性樹脂の図示は省略している。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、射出成形装置１００は、凹状彫込み１３２を有する第１型１３０と、凸状のコア１４２を有する第２型１４０と、縁部１５１によってコア１４２の外周と略同形の窓部１５２が形成された額縁状の第３型１５０とを、彫込み１３２とコア１４２とを対向させるとともに、型締めによってコア１４２が窓部１５２に挿通されるように配設されている。この射出成形装置１００は第２型１４０が固定型であり、第１型１３０および第３型１５０が可動型である。第２型１４０には発泡性樹脂をキャビティ３５内に注入する射出部１６０の先端ノズルが接続されている。
【００１２】
まず最初の工程として、図略の表皮材セット工程が設けられている。表皮材セット工程では、型開状態において、第１型１３０側に、彫込み１３２の形状に沿って表皮材１６がセットされ、第２型１４０側に、型開閉方向（図の左右方向）に垂直な第３型１５０の表皮材保持面１５５に沿って縁部１５１から窓部１５２に亘って表皮材１２がセットされる。
【００１３】
表皮材セット工程に続く型締め工程では、まず第３型１５０の表皮材保持面１５５がコア１４２の先端面と面一の状態を保持したまま、第１型１３０が第２型１４０に接近させられる。そして第１型１３０が表皮材１２および表皮材１６を介して第３型１５０に接触した状態が図１０（ａ）に示す型タッチ状態である。型タッチ時点で、第１型１３０、第２型１４０および第３型１５０による閉空間、すなわちキャビティ３５が形成される。
【００１４】
型タッチ後、第１型１３０および第３型１５０は、一体となって第２型１４０方向に移動する。これによって、相対的にコア１４２がキャビティ３５内に入り込む。その際、表皮材１２の窓部１５２にかかる部分（表皮材内側部１２ａ）も、相対的にコア１４２の先端に押されて表皮材保持面１５５よりもキャビティ３５側に押入される。
【００１５】
図１０（ｂ）に示す型締め完了時点では、コア１４２が相対的に最も深くキャビティ３５内に入り込んでいる。このときのキャビティ３５内にある表皮材１２の実面積は、型開閉方向の投影面積（型締め前の面積）よりも大きくなっている。表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとの間に段差が生じ、その段差を繋ぐ斜面状の斜面部１２ｃが形成されるからである。この面積増大は、例えば表皮材１２の伸びや、外側（表皮材外側部１２ｂ）からの引き込み等によってなされる。
【００１６】
型締めが完了すると、次の注入工程で、射出部１６０によってキャビティ３５内に発泡性樹脂が注入（射出）される。さらにその直後の発泡工程では、第１型１３０と第３型１５０とを一体にして第２型１４０から離反させるコアバックを行いつつ発泡を行わせる。このコアバックによってキャビティ３５の容積が拡大するので、発泡が促進され、高発泡率の成形品を得ることができる。
【００１７】
図１０（ｃ）は、第３型１５０の表皮材保持面１５５がコア１４２の先端面と面一となる位置までコアバックさせた状態を示している。この図に示すように、コアバックさせると面積の増大した表皮材１２が弛んだ状態となる。図では説明のために表皮材１２が弛み、弛み部１２ｄが形成されているように示しているが、実際には図示しない発泡性樹脂の充填圧や発泡作用により、表皮材１２は外側に押圧され、コア１４２や縁部１５１に密着する。そしてその状態で発泡が完了し、表皮材１２と一体化した成形品が得られる。このとき、表皮材１２の面積増大分が皺となって成形品の表面に現れる。この皺は外観上好ましくない。
【００１８】
上記皺を防止するためには、例えば表皮材セット工程において、予め表皮材１２を表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに分離しておき、それぞれコア１４２と表皮材保持面１５５とに別々にセットするような方法が考えられる。しかし、それでは表皮材１２のセット性が悪化し、作業が煩雑になったり、装置が複雑化したりするという新たな問題が発生する。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑み、額縁状の型を用いたコアバック成形を併用する表皮材積層成形において、表皮材のセット性を良好に維持しつつ、コアバックに起因する表皮材の皺発生を容易に抑制することができる成形方法および成形装置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】
【００２０】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、凹状彫込みを有する第１型と、凸状コアを有する第２型と、縁部によって上記コアの外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型とを、上記彫込みと上記コアとを対向させるとともに、型締めによって上記コアが上記窓部に挿通されるように配設し、上記第１型と上記第２型との相対移動方向である型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って、上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持し、上記第１型、上記第２型および上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、形成された上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行いつつ、そのキャビティ内で上記発泡性樹脂を発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させることを特徴とする。
【００２１】
なお、コアバックにおける型移動は、第１型と第２型とを相対的に離反させるものであって、コアバックという呼称に拘らず、実際に移動させる型は第１型であっても第２型であっても、その両方であっても良い。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界に接した箇所に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００２４】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材には切離ラインが設定され、その切離ラインに沿って予め脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする。
【００２９】
なお、超臨界流体とは、二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）等を所定の臨界温度以上かつ臨界圧力以上の臨界状態とした公知の流体である。
【００３０】
請求項９に係る発明は、凹状彫込みを有する第１型と、上記彫込みに対向する凸状コアを有する第２型と、上記コアの外周形状と略同形であって上記コアが挿通される窓部が、縁部によって形成された額縁状の第３型と、少なくとも上記第１型と上記第２型とを、上記第３型を挟んで型開閉方向に相対移動させる型移動手段と、上記型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持する表皮保持手段と、キャビティ内に発泡性樹脂を注入する注入手段とを備え、上記型移動手段が、上記第１型、上記第２型および表皮材が保持された上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、その後に上記注入手段が上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、さらにその後の発泡時に上記型移動手段が、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行う表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させるように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に係る発明は、請求項９または１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界部に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界部に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に係る発明は、請求項１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００３４】
請求項１３に係る発明は、請求項９乃至１２の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする。
【００３５】
請求項１４に係る発明は、請求項９乃至１３の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項１５に係る発明は、請求項９乃至１４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の発明によると、以下に述べるように、額縁状の型を用いたコアバック成形を併用する表皮材積層成形において、表皮材のセット性を良好に維持しつつ、コアバックに起因する表皮材の皺発生を容易に抑制することができる。
【００３８】
本発明の構成によれば、型締め開始時点以降かつコアバック開始時点以前に、表皮材の彫込み側に押入された部分と表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させる。つまりコアバックを行うときには表皮材が既に切離されているので、キャビティ内側に押入された表皮材がコアバックによって弛むことがない。したがって、その弛みによる皺の発生が効果的に抑制される。
【００３９】
一方、表皮材を型部にセットする際には、第３型の表皮材保持面に沿って縁部から窓部に亘って未切離の表皮材を保持させるだけで良い。つまり一度のセット作業で済むので表皮材のセット性を良好に維持することができる。
【００４０】
請求項２の発明によると、以下に述べるように、スキン層における成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制される。
【００４１】
本発明の構成によれば、コアバックによって、型開閉方向視でコアに対応する箇所では型開閉方向の容積拡大がなされるが、キャビティ構成縁部に対応する箇所では当該容積拡大がなされない。したがって、そのキャビティ構成縁部に対応する箇所に低発泡率のソリッド部が形成される。そこで、スキン層がそのソリッド部に含まれるようにする（キャビティ構成縁部の幅をスキン層の厚さよりも大きくする）ことにより、本来低発泡率であるスキン層で強制的な容積拡大がなされることに起因する上記成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制されるのである。
【００４２】
請求項３または請求項４の発明によると、表皮材を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を必要とせず、簡単な構成でありながら剪断力（請求項３）や充填圧（請求項４）を利用して自動的に表皮材を切離することができる。
【００４３】
請求項５の発明によると、型締め時に第１型の彫込み側に押入された表皮材が、発泡時に第３型の表皮材保持面まで戻される。つまり押入された表皮材が、押入されなかった表皮材と再び同一面を形成するように戻されるので、成形品の表面に切離による表皮材の不連続部が生じない。特に第３型にキャビティ構成縁部がある場合（請求項２参照）に、縁部とコアとの境界部に対応する成形品表面に表皮材の連続面を形成することができる。
【００４４】
請求項６の発明によると、表皮材が切離ラインに沿った脆弱部で切離され易くなるので、切離位置精度を高めることが出来る。
【００４５】
請求項７の発明によると、補強繊維によって成形品の剛性を向上することができる。特に、補強繊維としてガラスファイバー、カーボンファイバー、ナノファイバー等を選択した場合には、発泡時に補強繊維が型開閉方向に立ち上がるスプリングバック現象が有効となる。スプリングバック現象により、発泡をより促進しつつ、剛性等の成形品物性を高めることができる。その他の補強繊維として、線状或いは粒状の充填材や天然繊維等を選択しても良い。
【００４６】
請求項８の発明によると、より微細かつ均一な発泡セル構造を形成し、剛性等の成形品物性を向上することができる。密度が液体に近く、流動性が気体の状態であるという性質を有する超臨界流体が、発泡時に溶融樹脂の中を活発に移動し、分子の奥深くまで拡散するからである。
【００４７】
請求項９乃至１５の発明によると、それぞれ上記請求項１、２、３、４、５、７及び８に対応する効果を奏する表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４９】
図１は本発明の第１実施形態によって得られるトランクマット１０の使用形態を示す斜視図である。トランクマット１０は、自動車のトランクルーム５内において、トランク床部６に覆設される薄板状の敷物である。トランクマット１０は、略矩形の輪郭を有する薄板状に成形された発泡性樹脂と、その表面に積層された不織布等からなる表皮材とが一体に成形された表皮材積層発泡樹脂成形品８（以下成形品８と略称する）を主要部とする。
【００５０】
図２は、成形品８を製造するための射出成形装置１（本発明にかかる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置の一実施形態）の、型構造を中心とする概略装置構成図である。
【００５１】
射出成形装置１の型部２０は、第１型３０、第２型４０、第３型５０からなる。第２型４０が固定型、第１型３０及び第３型５０が移動型である。第１型３０には、成形品８の輪郭形状と略同形の輪郭形状を有する彫込み３２が形成されている。その彫込み深さは成形品８の最終板厚（１６ｍｍ。好適範囲としては１２〜２４ｍｍ）に略等しい。
【００５２】
一方第２型４０には、彫込み３２に嵌入可能な凸状のコア４２が形成されている。コア４２の輪郭形状は、略一定の幅をもって彫込み３２の輪郭形状よりも小さくされている。第１型３０と第２型４０とは、彫込み３２とコア４２とが対向するように配置されている。
【００５３】
なお説明の都合上、型部２０において、第２型４０のコア４２の突出方向を前方、その反対側を後方とする。
【００５４】
第３型５０は、第１型３０と第２型４０との間に配設された額縁状の型である。すなわち第３型５０の中央部には前後に貫通する窓部５２が形成され、その窓部５２を取り囲むように縁部５１が構成されている。窓部５２の輪郭形状はコア４２の輪郭形状と略同形であって、僅かな隙間（クリアランス）をもってコア４２を前後方向に挿通可能となっている。
【００５５】
縁部５１のうち、特に窓部５２を取り囲む所定幅の部分がキャビティ構成縁部５３となっている。キャビティ構成縁部５３の第１型３０に対向する面は、コア４２の前面とともに、型締めによって形成されるキャビティの後方面を構成する（図４（ｃ）参照）。
【００５６】
縁部５１の四隅付近には、後方に突出する４本のロッド５４が設けられている。一方、第２型４０には各ロッド５４を摺動可能に挿通する４個のロッド挿通孔４４が設けられている。第３型５０は、ロッド５４のロッド挿通孔４４に対する摺動動作にガイドされて型移動する。
【００５７】
そして、第１型３０および第３型５０を前後（型開閉方向）に移動させる型移動手段８０が設けられている。型移動手段８０は、第１型３０を移動させる第１型移動手段８２と、第３型５０を移動させる第３型移動手段８４とによって、第１型３０および第３型５０をそれぞれ独立して移動させる。図２には第１型移動手段８２および第３型移動手段８４を模式的にブロック体で示しているが、これらは、具体的には油圧機構やモータ駆動機構等の公知の機構からなる。
【００５８】
さらに、型締め工程および型開工程において第１型３０および第３型５０に所定の移動動作を行わせるために、型移動手段８０の動作を制御する型・射出制御部７０が設けられている。型・射出制御部７０は、後述する射出部６０の発泡性樹脂射出動作も制御する。
【００５９】
第２型４０の後方には、射出部６０（注入手段）が接続されている。射出部６０は、発泡性樹脂を溶融させつつスクリューによって前方に送り、射出し、キャビティ内に発泡性樹脂を注入する公知の機構である。射出部６０から射出された発泡性樹脂が、コア４２を前後に貫通する注入通路４８を通ってキャビティ内に導かれるように構成されている。
【００６０】
当実施形態では発泡性樹脂を発泡させる手段として化学発泡剤を用いるが、射出成形装置１は、超臨界流体（詳細については後述する）を用いることも選択し得るように構成されている。そのため射出部６０には、超臨界流体を貯溜するガスタンク７５と、ガスタンク７５内の超臨界流体を適宜射出部６０に供給するように制御する超臨界流体制御部７２とが接続されている。
【００６１】
図２に示すように、型部２０には表皮材１２および表皮材１６が保持されるように構成されている。すなわち、第１型３０には表皮材１６が、第３型５０には表皮材１２が、型締め前の表皮材セット工程において取付けられ、保持される（図３（ａ）参照）。
【００６２】
縁部５１の、第１型３０に対向して型開閉方向に垂直な面、すなわち前面は表皮材保持面５５となっている。表皮材１２は、この表皮材保持面５５に沿って、縁部５１から窓部５２に亘って平面状に取付けられ、保持される。表皮材保持面５５には前方に突出する適宜数のピン５６（表皮材保持手段）が設けられており、このピン５６で表皮材１２を刺衝することにより当該表皮材１２が保持（仮止め）される。なお、第２型４０のコア４２の前面外周近傍にもピン５６と同様に前方に突出するピン４６が適宜数配設されている。
【００６３】
表皮材１２の、表皮材保持面５５に保持された状態における窓部５２と縁部５１との境界に対応する位置に、脆弱部１４が設けられている。脆弱部１４は、周囲よりも低強度であったり、応力集中が起こり易かったりする部位であり、具体的にはミシン目を設ける等して形成される。脆弱部１４は、予め設けられた切離ラインに沿って設けられている。当実施形態における切離ラインは、窓部５２の輪郭形状に沿ったものである。
【００６４】
後述するように、表皮材１２はコアバック開始時点以前に脆弱部１４で切断され、表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離されるように構成されている。また、表皮材１２の、セット状態において第２型４０の注入通路４８の開口部に対応する位置には、射出された発泡性樹脂をキャビティ内に導くための孔１５が設けられている。
【００６５】
表皮材１２，１６の材質としては、成形品８の表側になる方（表皮材１２または表皮材１６の何れか一方）が不織布３００ｇ／ｍ２にポリエチレン（ＰＥ）１００ｇ／ｍ２のバッキングを設けたものとし、成形品８の裏側になる方（表皮材１２または表皮材１６の他方）が不織布２００ｇ／ｍ２とするのが好適である。
【００６６】
その他の表皮材１２，１６の材質として、通気性シートや通気性フィルム等が好適である。
【００６７】
なお当実施形態で用いられる発泡性樹脂としては、汎用ポリプロピレン（ＰＰ）が用いられる。詳しくは、ベース、希釈ともにホモＰＰとするか、ベースをホモＰＰとし、希釈をブロックＰＰとしたものが好適である。
【００６８】
また発泡性樹脂には、補強繊維として、ガラスファイバー（長繊維）が２０％混合される。ガラスファイバーに代えて、カーボンファイバー、ナノファイバー、繊維状や粒状の充填材、或いは天然繊維等を用いても良い。
【００６９】
その他、着色用にカラーマスターバッチが３％混合される。
【００７０】
化学発泡剤は予め射出部６０において発泡性樹脂と混合され、その量は発泡性樹脂の６％とされる（好適範囲は４〜８％）。
【００７１】
次に、成形品８の成形工程について説明する。図３は、成形品８を成形するための工程サイクルを示す図であって、（ａ）は表皮材セット工程完了状態、（ｂ）は型締め工程中の型タッチ状態、（ｃ）は型締め工程完了状態、（ｄ）は注入工程中の状態、（ｅ）は発泡性樹脂工程のコアバック完了状態、（ｆ）は型開工程の成形品取出し状態をそれぞれ示す。各状態間に示す白抜き矢印は工程の順序を示すものである。
【００７２】
また図４は図３に示す工程の一部を拡大して示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【００７３】
図３（ａ）に示す表皮材セット工程では、型開状態において、第１型３０に、彫込み３２の凹形状に沿って表皮材１６がセットされ、密着するように保持される。そのために例えば図略の真空吸引装置等を用いて表皮材１６と彫込み３２との間を真空吸引するように構成しても良い。
【００７４】
一方、第３型５０の表皮材保持面５５に沿って、縁部５１から窓部５２に亘って表皮材１２がセットされる。表皮材１２は表皮材保持面５５から突設されたピン５６に刺衝され、保持されている。図示のように表皮材保持面５５とコア４２との前面とを面一にした場合には、表皮材１６はコア４２の前面から突設されたピン４６にも刺衝され、保持される（コア４２の前面を表皮材保持面５５より相対的に後退させておき、ピン４６が後の型締め工程中に表皮材１２を刺衝するようにしても良い）。
【００７５】
続く型締め工程では、まず第１型３０が後方に移動し、表皮材１２，１６を介して第３型５０と接触して型タッチ状態となる（図３（ｂ），図４（ａ））。この時点で、第１型３０の彫込み３２と、第３型５０のキャビティ構成縁部５３と、第２型４０のコア４２前面とに囲まれた閉空間であるキャビティ３５が形成される。キャビティ３５を構成する各型面は、表皮材１２または表皮材１６で覆われている。
【００７６】
型タッチ後、第１型３０および第３型５０は、一体となってさらに第２型４０方向に移動する。これによって、相対的にコア４２がキャビティ３５内に入り込む。したがって、表皮材１２の、表皮材保持面５５と窓部５２との境界に接した箇所には剪断力が作用する。この剪断力が作用する箇所には脆弱部１４（図１参照）が設けられているので、表皮材１２が脆弱部１４に沿って表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに自動的に切離される。予め脆弱部１４を設けておくことにより、脆弱部１４付近に作用する剪断応力が脆弱部１４に集中し、脆弱部１４で切離され易くなる。すなわち脆弱部１４が設けられた切離ラインでの切離位置精度が高められる。
【００７７】
そして、表皮材内側部１２ａがコア４２の前面から突設されたピン４６に保持されてキャビティ３５内に入り込み、表皮材外側部１２ｂは表皮材保持面５５に沿って保持される状態を維持する（図３（ｃ），図４（ｂ））。
【００７８】
このとき、キャビティ３５内の表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとを合わせた合計の実面積は、型開閉方向の投影面積と等しくなっている。つまり表皮材１２を表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離することにより、従来の方法に見られる図１０（ｂ）に示す斜面部１２ｃが形成されないようになっている。
【００７９】
コア４２が最もキャビティ３５内に入り込んだ図４（ｂ）の状態で、コア４２の前面と第１型３０の彫込み底面との距離（基本板厚）は、最終板厚１６ｍｍに対して４ｍｍである。なお基本板厚の好適範囲は、最終板厚１２〜２４ｍｍに対して３〜６ｍｍである。
【００８０】
続く注入工程で、射出部６０から発泡性樹脂９２が射出され、キャビティ３５内に注入される（図３（ｄ））。発泡性樹脂９２の注入量は、キャビティ３５の容積と同量である。発泡することを見込んで、キャビティ３５の容積よりも注入量を少なくするショートショットを行っても良い。ショートショットの好適値は０〜８％である。
【００８１】
注入工程後、直ちにコアバックを伴う発泡工程が行われる（図３（ｅ），図４（ｃ））。コアバック時の第１型３０と第２型４０との離反量は、型締め工程におけるコア４２の表皮材保持面５５からキャビティ３５への進入量と等しい。つまりコアバック後はコア４２の前面が表皮材保持面５５と再び面一になる。それに伴って、いったん切離された表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂ（図４（ｂ））とが再び同一面を形成する表皮材１２となる（図４（ｃ））。このとき、表皮材１２の実面積と型開閉方向視の投影面積との差がないので、図１０（ｃ）に示すような弛み部１２ｄが発生しない。したがって、成形品８において、表皮材１２に皺が発生するのを効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、表皮材１２が連続面となるので、その切離箇所に段差による不連続面が生じることがなく、良好な外観を得ることができる。
【００８３】
コアバックを行うことによりキャビティ３５の容積が拡大するので、発泡が促進され、高発泡率の樹脂成形体９０を得ることができる。樹脂成形体９０の発泡率は均一ではなく、部位によって異なっている。すなわち、型開閉方向視でコア４２に対応する箇所では大きな容積拡大がなされるので、比較的発泡率の高い高発泡率部９６（図４（ｃ）では模式的に○印群で示す）が形成されるのに対し、型表面に近い箇所や、型開閉方向視でキャビティ構成縁部５３に対応する箇所には比較的発泡率の低いソリッド部９４が形成される（図４（ｃ）では模式的にクロスハッチングで示す）。キャビティ構成縁部５３を設けることによって、第１型３０の型面付近に形成される低発泡率のスキン層をソリッド部９４に包含させている。これによって、本来低発泡率であるスキン層で強制的な容積拡大がなさることに起因する成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制される。
【００８４】
また、特に高発泡率部９６において、発泡性樹脂９２中に含まれるガラスファイバーにスプリングバック現象が起こる。スプリングバック現象とは、発泡性樹脂９２の充填時にはガラスファイバーの軸線が溶解樹脂の流動方向（当実施形態では型開閉方向に略垂直な方向）に揃っているが、コアバックによる発泡を行わせることにより、ガラスファイバーが型開閉方向に立ち上がる現象である。スプリングバック現象により、発泡をより促進しつつ、剛性等の成形品物性を高めることができる。ガラスファイバー以外に、カーボンファイバー、ナノファイバー等を選択した場合にも、このスプリングバック現象による効果を得ることができる。
【００８５】
発泡・成形が完了して所定の冷却がなされた後、型開工程（図３（ｆ））において第１型３０が第２型４０および第３型５０と離反する。そして樹脂成形体９０の表面に表皮材１２，１６が積層された成形品８が取り出される。
【００８６】
その後、再び表皮材セット工程（図３（ａ））に移行し、上記サイクルが繰り返される。
【００８７】
以上のような工程サイクルによって、コアバック時に表皮材１２の弛みがなく、その弛みに起因する皺のない外観良好な成形品８を得ることができる。特に、型締め工程において表皮材１２を切離するようにしているので、表皮材セット工程では表皮材保持面５５に沿って縁部５１から窓部５２に亘って未切離の表皮材１２を保持させるだけで良い。つまり一度のセット作業で済むので表皮材のセット性を良好に維持することができる。
【００８８】
しかも、型締め工程においてコア４２が窓部５２を通過する際の剪断力によって表皮材１２を切離するようにしているので、表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【００８９】
図５は、本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、型形状のみ異なり、その他の構成は同一である。なお、図５以降の図において、図１〜図４と同一または同一機能の部材には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００９０】
当実施形態は、コア４２ａおよび窓部５２ａの輪郭が彫込み３２の輪郭と略同形である点が第１実施形態と異なっている。つまり縁部５１ａに、第１実施形態におけるキャビティ構成縁部５３に相当する部分がない。そのため、図５（ｃ）に示すようにソリッド部９４が薄くなるので、スキン層の影響があまり問題にならない場合に適用するのが良い。ソリッド部９４が薄くなる分、樹脂成形体９０に占める高発泡率部９６の割合が高くなるので、全体の発泡率を高めることができるという利点がある。
【００９１】
図６は、本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は型構造を含めて第１実施形態と同一構造であるが、表皮材１２の切離形態が異なっている。すなわち、表皮材１２の自動切離が注入工程で行われるように構成されている。
【００９２】
図６（ａ）に示す型締め工程完了時点ではまだ表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとの切離がなされず、これらの間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部１２ｃが形成されている。したがって、この時点での表皮材１２の実面積は、型開閉方向の投影面積よりも増大している。
【００９３】
そして、続く注入工程でキャビティ３５に発泡性樹脂９２が注入される。その際の充填圧によって、キャビティ３５の内圧が上昇し、斜面部１２ｃを外側に押圧する。その押圧力によって表皮材１２が脆弱部１４（図１参照）に沿って自動的に切離される。この切離によって、斜面部１２ｃは縁部５１に密着し、余剰分（面積増大分に相当する）はコア４２の側面部に密着する（図６（ｂ））。表皮材１２の切離によってキャビティ３５の容積が拡大し、その拡大したキャビティ３５内に発泡性樹脂９２が充満する。
【００９４】
続く発泡工程でコアバックがなされるが、この時点で既に表皮材１２の切離が完了しているので、コアバックによって表皮材１２に弛みが生じない。発泡後の状態（図６（ｃ））では、斜面部１２ｃの面積増大分が樹脂成形体９０の内部に埋没するので、表面に皺となって表われることがない。また、斜面部１２ｃの切離端が樹脂成形体９０の内部に隠れるので、より良い外観を得ることができる。
【００９５】
なお、以上のような工程を円滑に行うためには、脆弱部１４の強度を、コア４２が窓部５２を通過する際の剪断力では切離せず、発泡性樹脂９２の充填圧によって切離する程度に調整しておけば良い。
【００９６】
当実施形態においても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【００９７】
図７は、本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、表皮材１２のセット位置が異なる。
【００９８】
当実施形態では、第３型５０ｂに立設されるピン５６ａが、第２型４０側に設けられている。つまり第３型５０ｂの表皮材保持面５５ｂが第２型４０側に形成されている。そして表皮材セット工程において、表皮材１２が表皮材保持面５５ｂに沿って保持される（図７（ａ））。
【００９９】
そして型締め工程において、コア４２が窓部５２に入る際の剪断力によって表皮材１２が表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離される（図７（ｂ））。このようにしても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【０１００】
なお、図７（ｃ）に示すように、樹脂成形体９０の、キャビティ構成縁部５３に当面する箇所は表皮材１２に覆われないことになる。この部分を表皮材１２で覆うには、成形品８を取り出した後、樹脂成形体９０の外側の余った表皮材１６（第１型３０と縁部５１とで挟まれた部分）を内側に折り返し、別途接着剤等で接着すれば良い。
【０１０１】
図８は、本発明の第５実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、表皮材１２の保持形態が異なる。
【０１０２】
当実施形態では、第３型５０が縁部５１ｃおよび縁部５１ｄの２層に分割されている。そして、その間に形成された表皮材保持面５５ｃ，５５ｄに沿って、スプリング５８（表皮材保持手段）を介して表皮材１２を保持するように構成されている（図８（ａ））。
【０１０３】
そして型締め工程において、コア４２が窓部５２ｄを抜けて窓部５２ｃに入る際の剪断力によって表皮材１２が表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離される（図８（ｂ））。このようにしても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【０１０４】
当実施形態では、表皮材１２が表裏両面から位置規制された状態で剪断力が作用するので、より良好な切離を行い易いという利点がある。
【０１０５】
図９は、本発明の第６実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）に対応する拡大図である。但し第１型３０側の構成は第１実施形態と同様なので省略している。当実施形態は第１実施形態に対し、第３型５０ｅの構造が異なる。
【０１０６】
当実施形態では、第３型５０ｅは、第２型４０を箱状に取り囲むように構成されている。そして第２型４０の後面と第３型５０ｅの内面とがロッド５４ａで連結されている。ロッド５４ａの長さを変動させることにより、第２型４０と第３型５０ｅとを相対移動させ、表皮材保持面５５ｅからのコア４２の突出量を変動させることができる。
【０１０７】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、発泡性樹脂９２を発泡させる手段として、化学発泡剤に代えて、或いは付加して超臨界流体を用いても良い。超臨界流体とは、所定の臨界温度以上かつ臨界圧力以上の超臨界状態とした公知の流体である。当実施形態で用いる超臨界流体の種類は、不活性ガス、好ましくは二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）が好適である。超臨界流体は、液体に近い密度でありながら気体の流動性を有する。ＣＯ２の臨界温度は３１℃、臨界圧力は７．４ＭＰａである。またＮ２の臨界温度は−１４７℃、臨界圧力は３．４ＭＰａである。
【０１０８】
発泡性樹脂に予め超臨界流体を混合する場合には、図２に示すガスタンク７５に超臨界流体を貯溜しておき、超臨界流体制御部７２を介して射出部６０に超臨界流体を送り込むようにすれば良い。
【０１０９】
発泡性樹脂９２に超臨界流体を混合すると、発泡時に溶融樹脂の中を活発に移動し、分子の奥深くまで拡散するので、より微細かつ均一な発泡セル構造を形成し、樹脂成形体９０の剛性等の物性を向上することができる。
【０１１０】
また、上記実施形態では第２型４０を固定型とし、第１型３０および第３型５０を可動型としたが、これに限定するものではなく、例えば第１型３０を固定型とし、第２型４０および第３型５０を可動型としても良い。また、射出部６０を第１型３０側に設け、射出部６０から射出された発泡性樹脂９２が第１型３０の内部を通ってキャビティ３５に注入されるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施形態によって得られるトランクマットの使用形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すトランクマットの主要構成部材である表皮材積層発泡樹脂成形品を製造するための射出成形装置の、型構造を中心とする概略装置構成図である。
【図３】表皮材積層発泡樹脂成形品を成形するための工程サイクルを示す図であって、（ａ）は表皮材セット工程完了状態、（ｂ）は型締め工程中の型タッチ状態、（ｃ）は型締め工程完了状態、（ｄ）は注入工程中の状態、（ｅ）は発泡性樹脂工程のコアバック完了状態、（ｆ）は型開工程の成形品取出し状態をそれぞれ示す。
【図４】図３に示す工程の一部を拡大して示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図８】本発明の第５実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図９】本発明の第６実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）に対応する拡大図である。
【図１０】表皮材積層成形に額縁状の型を用いたコアバック成形を併用した場合の射出成形装置による従来技術の成形工程を示す図であって（ａ）は型締め工程途中における型タッチ状態、（ｂ）は型締め工程が完了した状態、（ｃ）は発泡工程におけるコアバックが完了した状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 射出成形装置（表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置）
８ 表皮材積層発泡樹脂成形品
１２ 表皮材
１２ａ 表皮材内側部（表皮材切離後に、キャビティ内側に押入される部分）
１２ｂ 表皮材外側部（表皮材切離後に、表皮材保持面に沿って保持される部分）
１２ｃ 斜面部
１４ 脆弱部
３０ 第１型
３２ 彫込み
３５ キャビティ
４０ 第２型
４２ コア
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ 第３型
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ 縁部
５２，５２ａ，５２ｃ，５２ｄ 窓部
５３ キャビティ構成縁部
５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｅ 表皮材保持面
５６，５６ａ ピン（表皮材保持手段）
５８ スプリング（表皮材保持手段）
６０ 射出部（注入手段）
８０ 型移動手段
９２ 発泡性樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に表皮材が一体的に積層された発泡樹脂成形品の成形方法および成形装置に関し、特に額縁状の型を用いたコアバック成形を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂製品において、軽量化等の目的で発泡性樹脂を材料とするものが多用されつつある。このような発泡樹脂成形品の成形方法は、キャビティ（型によって形成された空間）に発泡性樹脂を注入し、発泡剤や超臨界流体によって発泡させるのが一般的である。キャビティは、基本的に凹状彫込みを有する第１型（いわゆる雌型）と凸状コアを有する第２型（いわゆる雄型）とによって形成される。
【０００３】
このような発泡性樹脂成形品において、遮音性向上や外観向上等の目的で、成形品の表面に不織布等の表皮材を積層させる場合がある。そのような場合に好適な成形方法として、型締め時に、キャビティを構成する型面に沿って表皮材を配設しておき、そのキャビティ内で発泡、成形させる方法（以下表皮材積層成形と称する）が知られている。表皮材積層成形によると、成形と同時に表皮材が成形品の表面に積層されるので、樹脂成形後に別途表皮材を接着するものに比べ、工程が簡素化されて効率的である。例えば特許文献１には、表皮材としてオレフィン系熱可塑性エラストマーシートを用いた表皮材積層成形が示されている。
【０００４】
一方、上記表皮材積層成形とは別に、いわゆるコアバック成形と呼ばれる成形方法が一般的に知られている。コアバック成形とは、発泡性樹脂注入時のキャビティ容積を発泡時よりも小さくしておき、発泡性樹脂を注入した直後にキャビティ容積を拡大させつつ発泡させる成形方法である。キャビティ容積の拡大は、第１型と第２型とを離反させるコアバックによってなされる。コアバック成形を行うことにより、より発泡を促進させ、発泡率の高い成形品を得ることができる。例えば特許文献２には、第１型を可動型、第２型を固定型とし、キャビティ内に発泡性樹脂を注入後、コアバックさせるものが示されている。この例ではコアを有する第２型を固定し、彫込みを有する第１型の方を第２型から離反させている。このように、コアバックは第１型と第２型とを相対的に離反させれば良く、実際に移動させる型は何れであっても良い。
【０００５】
ところで、コアバック成形を行う場合、スキン層の影響に留意する必要がある。スキン層とは、一般的な発泡性樹脂成形において、型面に近い成形品表面付近に形成される低発泡率の層である。コアバック成形でしばしば問題となるのは、型開閉方向（第１型と第２型との相対移動方向）視で第１型の彫込み輪郭面に沿って形成されるスキン層である（以下単にスキン層という場合にはこのスキン層を指すものとする）。スキン層より内部側の、高発泡率の箇所では、コアバックによるキャビティ容積拡大が発泡を促進して好適であるのに対し、スキン層が形成される箇所においては、低発泡率であるにもかかわらず強制的にキャビティ容積が拡大されるので、発泡した樹脂が型の細部にまで行き渡り難く、成形性が悪化したり全体剛性が低下したりする虞がある。
【０００６】
このような場合、スキン層付近での型開閉方向の容積拡大を行わず、あえて低発泡率のソリッド部を形成させ、スキン層がそのソリッド部に包含されるようにすれば良い。その具体的な方策として、例えば上記第１型、第２型とともに額縁状の第３型を用いる成形方法が有効である。第３型には、第２型のコアの外周と略同形の窓部が縁部によって形成されている。そして、上記第１型と第２型との間にこの第３型を介在させ、コアが第３型の窓部に挿通された状態でコアバックを行わせる。この第３型を用いる成形方法によってスキン層を包含するソリッド部を形成させるには、第３型の縁部の少なくとも窓部の近傍が、キャビティを構成する型面の一部（以下この部分をキャビティ構成縁部と称する）をなすようにすれば良い。つまり、型開閉方向視で、コアの輪郭を第１型の彫込みの輪郭よりも小さくしておけば良い。
【０００７】
このようにすると、コアバックによって、型開閉方向視でコアに対応する箇所では型開閉方向の容積拡大がなされるが、キャビティ構成縁部に対応する箇所（コアの外側）では型開閉方向の容積拡大がなされない。したがってキャビティ構成縁部に対応する部分にソリッド部が形成されるのである。例えば特許文献３には、コアの周囲に設けられた複数のスライドコア（型開閉方向に垂直な方向にスライドする型）を組み合わせて額縁状の第３型を構成し、スキン層を包含するソリッド部を形成させるものが示されている（但し同特許文献では、スキン層を包含するソリッド部全体をスキン層と称し、厚いスキン層を形成させるとしている）。
【特許文献１】特開２００２−２１９７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３９５１７号公報
【特許文献３】特開平８−９０５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記表皮材積層成形を行うにあたり、額縁状の第３型を用いたコアバック成形を併用することは一応可能である。しかしその場合、条件によっては次のような問題点が生じる。
【０００９】
それは、特に少なくとも第２型側（コア側）に表皮材を積層させる場合に生じる問題であって、以下図１０を参照して説明するように、表皮材に弛みによる皺が発生するというものである。
【００１０】
図１０は、表皮材積層成形に、額縁状の第３型を用いたコアバック成形を併用した場合の射出成形装置１００による従来技術の成形工程を示す図である。（ａ）は型締め工程途中における型タッチ状態、（ｂ）は型締め工程が完了した状態、（ｃ）は発泡工程におけるコアバックが完了した状態をそれぞれ示す図である。但し（ｃ）において、説明の都合上、発泡性樹脂の図示は省略している。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、射出成形装置１００は、凹状彫込み１３２を有する第１型１３０と、凸状のコア１４２を有する第２型１４０と、縁部１５１によってコア１４２の外周と略同形の窓部１５２が形成された額縁状の第３型１５０とを、彫込み１３２とコア１４２とを対向させるとともに、型締めによってコア１４２が窓部１５２に挿通されるように配設されている。この射出成形装置１００は第２型１４０が固定型であり、第１型１３０および第３型１５０が可動型である。第２型１４０には発泡性樹脂をキャビティ３５内に注入する射出部１６０の先端ノズルが接続されている。
【００１２】
まず最初の工程として、図略の表皮材セット工程が設けられている。表皮材セット工程では、型開状態において、第１型１３０側に、彫込み１３２の形状に沿って表皮材１６がセットされ、第２型１４０側に、型開閉方向（図の左右方向）に垂直な第３型１５０の表皮材保持面１５５に沿って縁部１５１から窓部１５２に亘って表皮材１２がセットされる。
【００１３】
表皮材セット工程に続く型締め工程では、まず第３型１５０の表皮材保持面１５５がコア１４２の先端面と面一の状態を保持したまま、第１型１３０が第２型１４０に接近させられる。そして第１型１３０が表皮材１２および表皮材１６を介して第３型１５０に接触した状態が図１０（ａ）に示す型タッチ状態である。型タッチ時点で、第１型１３０、第２型１４０および第３型１５０による閉空間、すなわちキャビティ３５が形成される。
【００１４】
型タッチ後、第１型１３０および第３型１５０は、一体となって第２型１４０方向に移動する。これによって、相対的にコア１４２がキャビティ３５内に入り込む。その際、表皮材１２の窓部１５２にかかる部分（表皮材内側部１２ａ）も、相対的にコア１４２の先端に押されて表皮材保持面１５５よりもキャビティ３５側に押入される。
【００１５】
図１０（ｂ）に示す型締め完了時点では、コア１４２が相対的に最も深くキャビティ３５内に入り込んでいる。このときのキャビティ３５内にある表皮材１２の実面積は、型開閉方向の投影面積（型締め前の面積）よりも大きくなっている。表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとの間に段差が生じ、その段差を繋ぐ斜面状の斜面部１２ｃが形成されるからである。この面積増大は、例えば表皮材１２の伸びや、外側（表皮材外側部１２ｂ）からの引き込み等によってなされる。
【００１６】
型締めが完了すると、次の注入工程で、射出部１６０によってキャビティ３５内に発泡性樹脂が注入（射出）される。さらにその直後の発泡工程では、第１型１３０と第３型１５０とを一体にして第２型１４０から離反させるコアバックを行いつつ発泡を行わせる。このコアバックによってキャビティ３５の容積が拡大するので、発泡が促進され、高発泡率の成形品を得ることができる。
【００１７】
図１０（ｃ）は、第３型１５０の表皮材保持面１５５がコア１４２の先端面と面一となる位置までコアバックさせた状態を示している。この図に示すように、コアバックさせると面積の増大した表皮材１２が弛んだ状態となる。図では説明のために表皮材１２が弛み、弛み部１２ｄが形成されているように示しているが、実際には図示しない発泡性樹脂の充填圧や発泡作用により、表皮材１２は外側に押圧され、コア１４２や縁部１５１に密着する。そしてその状態で発泡が完了し、表皮材１２と一体化した成形品が得られる。このとき、表皮材１２の面積増大分が皺となって成形品の表面に現れる。この皺は外観上好ましくない。
【００１８】
上記皺を防止するためには、例えば表皮材セット工程において、予め表皮材１２を表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに分離しておき、それぞれコア１４２と表皮材保持面１５５とに別々にセットするような方法が考えられる。しかし、それでは表皮材１２のセット性が悪化し、作業が煩雑になったり、装置が複雑化したりするという新たな問題が発生する。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑み、額縁状の型を用いたコアバック成形を併用する表皮材積層成形において、表皮材のセット性を良好に維持しつつ、コアバックに起因する表皮材の皺発生を容易に抑制することができる成形方法および成形装置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】
【００２０】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、凹状彫込みを有する第１型と、凸状コアを有する第２型と、縁部によって上記コアの外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型とを、上記彫込みと上記コアとを対向させるとともに、型締めによって上記コアが上記窓部に挿通されるように配設し、上記第１型と上記第２型との相対移動方向である型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って、上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持し、上記第１型、上記第２型および上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、形成された上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行いつつ、そのキャビティ内で上記発泡性樹脂を発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させることを特徴とする。
【００２１】
なお、コアバックにおける型移動は、第１型と第２型とを相対的に離反させるものであって、コアバックという呼称に拘らず、実際に移動させる型は第１型であっても第２型であっても、その両方であっても良い。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界に接した箇所に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００２４】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記表皮材には切離ラインが設定され、その切離ラインに沿って予め脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする。
【００２９】
なお、超臨界流体とは、二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）等を所定の臨界温度以上かつ臨界圧力以上の臨界状態とした公知の流体である。
【００３０】
請求項９に係る発明は、凹状彫込みを有する第１型と、上記彫込みに対向する凸状コアを有する第２型と、上記コアの外周形状と略同形であって上記コアが挿通される窓部が、縁部によって形成された額縁状の第３型と、少なくとも上記第１型と上記第２型とを、上記第３型を挟んで型開閉方向に相対移動させる型移動手段と、上記型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持する表皮保持手段と、キャビティ内に発泡性樹脂を注入する注入手段とを備え、上記型移動手段が、上記第１型、上記第２型および表皮材が保持された上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、その後に上記注入手段が上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、さらにその後の発泡時に上記型移動手段が、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行う表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させるように構成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に係る発明は、請求項９または１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界部に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界部に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に係る発明は、請求項１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする。
【００３４】
請求項１３に係る発明は、請求項９乃至１２の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする。
【００３５】
請求項１４に係る発明は、請求項９乃至１３の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項１５に係る発明は、請求項９乃至１４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の発明によると、以下に述べるように、額縁状の型を用いたコアバック成形を併用する表皮材積層成形において、表皮材のセット性を良好に維持しつつ、コアバックに起因する表皮材の皺発生を容易に抑制することができる。
【００３８】
本発明の構成によれば、型締め開始時点以降かつコアバック開始時点以前に、表皮材の彫込み側に押入された部分と表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させる。つまりコアバックを行うときには表皮材が既に切離されているので、キャビティ内側に押入された表皮材がコアバックによって弛むことがない。したがって、その弛みによる皺の発生が効果的に抑制される。
【００３９】
一方、表皮材を型部にセットする際には、第３型の表皮材保持面に沿って縁部から窓部に亘って未切離の表皮材を保持させるだけで良い。つまり一度のセット作業で済むので表皮材のセット性を良好に維持することができる。
【００４０】
請求項２の発明によると、以下に述べるように、スキン層における成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制される。
【００４１】
本発明の構成によれば、コアバックによって、型開閉方向視でコアに対応する箇所では型開閉方向の容積拡大がなされるが、キャビティ構成縁部に対応する箇所では当該容積拡大がなされない。したがって、そのキャビティ構成縁部に対応する箇所に低発泡率のソリッド部が形成される。そこで、スキン層がそのソリッド部に含まれるようにする（キャビティ構成縁部の幅をスキン層の厚さよりも大きくする）ことにより、本来低発泡率であるスキン層で強制的な容積拡大がなされることに起因する上記成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制されるのである。
【００４２】
請求項３または請求項４の発明によると、表皮材を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を必要とせず、簡単な構成でありながら剪断力（請求項３）や充填圧（請求項４）を利用して自動的に表皮材を切離することができる。
【００４３】
請求項５の発明によると、型締め時に第１型の彫込み側に押入された表皮材が、発泡時に第３型の表皮材保持面まで戻される。つまり押入された表皮材が、押入されなかった表皮材と再び同一面を形成するように戻されるので、成形品の表面に切離による表皮材の不連続部が生じない。特に第３型にキャビティ構成縁部がある場合（請求項２参照）に、縁部とコアとの境界部に対応する成形品表面に表皮材の連続面を形成することができる。
【００４４】
請求項６の発明によると、表皮材が切離ラインに沿った脆弱部で切離され易くなるので、切離位置精度を高めることが出来る。
【００４５】
請求項７の発明によると、補強繊維によって成形品の剛性を向上することができる。特に、補強繊維としてガラスファイバー、カーボンファイバー、ナノファイバー等を選択した場合には、発泡時に補強繊維が型開閉方向に立ち上がるスプリングバック現象が有効となる。スプリングバック現象により、発泡をより促進しつつ、剛性等の成形品物性を高めることができる。その他の補強繊維として、線状或いは粒状の充填材や天然繊維等を選択しても良い。
【００４６】
請求項８の発明によると、より微細かつ均一な発泡セル構造を形成し、剛性等の成形品物性を向上することができる。密度が液体に近く、流動性が気体の状態であるという性質を有する超臨界流体が、発泡時に溶融樹脂の中を活発に移動し、分子の奥深くまで拡散するからである。
【００４７】
請求項９乃至１５の発明によると、それぞれ上記請求項１、２、３、４、５、７及び８に対応する効果を奏する表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４９】
図１は本発明の第１実施形態によって得られるトランクマット１０の使用形態を示す斜視図である。トランクマット１０は、自動車のトランクルーム５内において、トランク床部６に覆設される薄板状の敷物である。トランクマット１０は、略矩形の輪郭を有する薄板状に成形された発泡性樹脂と、その表面に積層された不織布等からなる表皮材とが一体に成形された表皮材積層発泡樹脂成形品８（以下成形品８と略称する）を主要部とする。
【００５０】
図２は、成形品８を製造するための射出成形装置１（本発明にかかる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置の一実施形態）の、型構造を中心とする概略装置構成図である。
【００５１】
射出成形装置１の型部２０は、第１型３０、第２型４０、第３型５０からなる。第２型４０が固定型、第１型３０及び第３型５０が移動型である。第１型３０には、成形品８の輪郭形状と略同形の輪郭形状を有する彫込み３２が形成されている。その彫込み深さは成形品８の最終板厚（１６ｍｍ。好適範囲としては１２〜２４ｍｍ）に略等しい。
【００５２】
一方第２型４０には、彫込み３２に嵌入可能な凸状のコア４２が形成されている。コア４２の輪郭形状は、略一定の幅をもって彫込み３２の輪郭形状よりも小さくされている。第１型３０と第２型４０とは、彫込み３２とコア４２とが対向するように配置されている。
【００５３】
なお説明の都合上、型部２０において、第２型４０のコア４２の突出方向を前方、その反対側を後方とする。
【００５４】
第３型５０は、第１型３０と第２型４０との間に配設された額縁状の型である。すなわち第３型５０の中央部には前後に貫通する窓部５２が形成され、その窓部５２を取り囲むように縁部５１が構成されている。窓部５２の輪郭形状はコア４２の輪郭形状と略同形であって、僅かな隙間（クリアランス）をもってコア４２を前後方向に挿通可能となっている。
【００５５】
縁部５１のうち、特に窓部５２を取り囲む所定幅の部分がキャビティ構成縁部５３となっている。キャビティ構成縁部５３の第１型３０に対向する面は、コア４２の前面とともに、型締めによって形成されるキャビティの後方面を構成する（図４（ｃ）参照）。
【００５６】
縁部５１の四隅付近には、後方に突出する４本のロッド５４が設けられている。一方、第２型４０には各ロッド５４を摺動可能に挿通する４個のロッド挿通孔４４が設けられている。第３型５０は、ロッド５４のロッド挿通孔４４に対する摺動動作にガイドされて型移動する。
【００５７】
そして、第１型３０および第３型５０を前後（型開閉方向）に移動させる型移動手段８０が設けられている。型移動手段８０は、第１型３０を移動させる第１型移動手段８２と、第３型５０を移動させる第３型移動手段８４とによって、第１型３０および第３型５０をそれぞれ独立して移動させる。図２には第１型移動手段８２および第３型移動手段８４を模式的にブロック体で示しているが、これらは、具体的には油圧機構やモータ駆動機構等の公知の機構からなる。
【００５８】
さらに、型締め工程および型開工程において第１型３０および第３型５０に所定の移動動作を行わせるために、型移動手段８０の動作を制御する型・射出制御部７０が設けられている。型・射出制御部７０は、後述する射出部６０の発泡性樹脂射出動作も制御する。
【００５９】
第２型４０の後方には、射出部６０（注入手段）が接続されている。射出部６０は、発泡性樹脂を溶融させつつスクリューによって前方に送り、射出し、キャビティ内に発泡性樹脂を注入する公知の機構である。射出部６０から射出された発泡性樹脂が、コア４２を前後に貫通する注入通路４８を通ってキャビティ内に導かれるように構成されている。
【００６０】
当実施形態では発泡性樹脂を発泡させる手段として化学発泡剤を用いるが、射出成形装置１は、超臨界流体（詳細については後述する）を用いることも選択し得るように構成されている。そのため射出部６０には、超臨界流体を貯溜するガスタンク７５と、ガスタンク７５内の超臨界流体を適宜射出部６０に供給するように制御する超臨界流体制御部７２とが接続されている。
【００６１】
図２に示すように、型部２０には表皮材１２および表皮材１６が保持されるように構成されている。すなわち、第１型３０には表皮材１６が、第３型５０には表皮材１２が、型締め前の表皮材セット工程において取付けられ、保持される（図３（ａ）参照）。
【００６２】
縁部５１の、第１型３０に対向して型開閉方向に垂直な面、すなわち前面は表皮材保持面５５となっている。表皮材１２は、この表皮材保持面５５に沿って、縁部５１から窓部５２に亘って平面状に取付けられ、保持される。表皮材保持面５５には前方に突出する適宜数のピン５６（表皮材保持手段）が設けられており、このピン５６で表皮材１２を刺衝することにより当該表皮材１２が保持（仮止め）される。なお、第２型４０のコア４２の前面外周近傍にもピン５６と同様に前方に突出するピン４６が適宜数配設されている。
【００６３】
表皮材１２の、表皮材保持面５５に保持された状態における窓部５２と縁部５１との境界に対応する位置に、脆弱部１４が設けられている。脆弱部１４は、周囲よりも低強度であったり、応力集中が起こり易かったりする部位であり、具体的にはミシン目を設ける等して形成される。脆弱部１４は、予め設けられた切離ラインに沿って設けられている。当実施形態における切離ラインは、窓部５２の輪郭形状に沿ったものである。
【００６４】
後述するように、表皮材１２はコアバック開始時点以前に脆弱部１４で切断され、表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離されるように構成されている。また、表皮材１２の、セット状態において第２型４０の注入通路４８の開口部に対応する位置には、射出された発泡性樹脂をキャビティ内に導くための孔１５が設けられている。
【００６５】
表皮材１２，１６の材質としては、成形品８の表側になる方（表皮材１２または表皮材１６の何れか一方）が不織布３００ｇ／ｍ２にポリエチレン（ＰＥ）１００ｇ／ｍ２のバッキングを設けたものとし、成形品８の裏側になる方（表皮材１２または表皮材１６の他方）が不織布２００ｇ／ｍ２とするのが好適である。
【００６６】
その他の表皮材１２，１６の材質として、通気性シートや通気性フィルム等が好適である。
【００６７】
なお当実施形態で用いられる発泡性樹脂としては、汎用ポリプロピレン（ＰＰ）が用いられる。詳しくは、ベース、希釈ともにホモＰＰとするか、ベースをホモＰＰとし、希釈をブロックＰＰとしたものが好適である。
【００６８】
また発泡性樹脂には、補強繊維として、ガラスファイバー（長繊維）が２０％混合される。ガラスファイバーに代えて、カーボンファイバー、ナノファイバー、繊維状や粒状の充填材、或いは天然繊維等を用いても良い。
【００６９】
その他、着色用にカラーマスターバッチが３％混合される。
【００７０】
化学発泡剤は予め射出部６０において発泡性樹脂と混合され、その量は発泡性樹脂の６％とされる（好適範囲は４〜８％）。
【００７１】
次に、成形品８の成形工程について説明する。図３は、成形品８を成形するための工程サイクルを示す図であって、（ａ）は表皮材セット工程完了状態、（ｂ）は型締め工程中の型タッチ状態、（ｃ）は型締め工程完了状態、（ｄ）は注入工程中の状態、（ｅ）は発泡性樹脂工程のコアバック完了状態、（ｆ）は型開工程の成形品取出し状態をそれぞれ示す。各状態間に示す白抜き矢印は工程の順序を示すものである。
【００７２】
また図４は図３に示す工程の一部を拡大して示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【００７３】
図３（ａ）に示す表皮材セット工程では、型開状態において、第１型３０に、彫込み３２の凹形状に沿って表皮材１６がセットされ、密着するように保持される。そのために例えば図略の真空吸引装置等を用いて表皮材１６と彫込み３２との間を真空吸引するように構成しても良い。
【００７４】
一方、第３型５０の表皮材保持面５５に沿って、縁部５１から窓部５２に亘って表皮材１２がセットされる。表皮材１２は表皮材保持面５５から突設されたピン５６に刺衝され、保持されている。図示のように表皮材保持面５５とコア４２との前面とを面一にした場合には、表皮材１６はコア４２の前面から突設されたピン４６にも刺衝され、保持される（コア４２の前面を表皮材保持面５５より相対的に後退させておき、ピン４６が後の型締め工程中に表皮材１２を刺衝するようにしても良い）。
【００７５】
続く型締め工程では、まず第１型３０が後方に移動し、表皮材１２，１６を介して第３型５０と接触して型タッチ状態となる（図３（ｂ），図４（ａ））。この時点で、第１型３０の彫込み３２と、第３型５０のキャビティ構成縁部５３と、第２型４０のコア４２前面とに囲まれた閉空間であるキャビティ３５が形成される。キャビティ３５を構成する各型面は、表皮材１２または表皮材１６で覆われている。
【００７６】
型タッチ後、第１型３０および第３型５０は、一体となってさらに第２型４０方向に移動する。これによって、相対的にコア４２がキャビティ３５内に入り込む。したがって、表皮材１２の、表皮材保持面５５と窓部５２との境界に接した箇所には剪断力が作用する。この剪断力が作用する箇所には脆弱部１４（図１参照）が設けられているので、表皮材１２が脆弱部１４に沿って表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに自動的に切離される。予め脆弱部１４を設けておくことにより、脆弱部１４付近に作用する剪断応力が脆弱部１４に集中し、脆弱部１４で切離され易くなる。すなわち脆弱部１４が設けられた切離ラインでの切離位置精度が高められる。
【００７７】
そして、表皮材内側部１２ａがコア４２の前面から突設されたピン４６に保持されてキャビティ３５内に入り込み、表皮材外側部１２ｂは表皮材保持面５５に沿って保持される状態を維持する（図３（ｃ），図４（ｂ））。
【００７８】
このとき、キャビティ３５内の表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとを合わせた合計の実面積は、型開閉方向の投影面積と等しくなっている。つまり表皮材１２を表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離することにより、従来の方法に見られる図１０（ｂ）に示す斜面部１２ｃが形成されないようになっている。
【００７９】
コア４２が最もキャビティ３５内に入り込んだ図４（ｂ）の状態で、コア４２の前面と第１型３０の彫込み底面との距離（基本板厚）は、最終板厚１６ｍｍに対して４ｍｍである。なお基本板厚の好適範囲は、最終板厚１２〜２４ｍｍに対して３〜６ｍｍである。
【００８０】
続く注入工程で、射出部６０から発泡性樹脂９２が射出され、キャビティ３５内に注入される（図３（ｄ））。発泡性樹脂９２の注入量は、キャビティ３５の容積と同量である。発泡することを見込んで、キャビティ３５の容積よりも注入量を少なくするショートショットを行っても良い。ショートショットの好適値は０〜８％である。
【００８１】
注入工程後、直ちにコアバックを伴う発泡工程が行われる（図３（ｅ），図４（ｃ））。コアバック時の第１型３０と第２型４０との離反量は、型締め工程におけるコア４２の表皮材保持面５５からキャビティ３５への進入量と等しい。つまりコアバック後はコア４２の前面が表皮材保持面５５と再び面一になる。それに伴って、いったん切離された表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂ（図４（ｂ））とが再び同一面を形成する表皮材１２となる（図４（ｃ））。このとき、表皮材１２の実面積と型開閉方向視の投影面積との差がないので、図１０（ｃ）に示すような弛み部１２ｄが発生しない。したがって、成形品８において、表皮材１２に皺が発生するのを効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、表皮材１２が連続面となるので、その切離箇所に段差による不連続面が生じることがなく、良好な外観を得ることができる。
【００８３】
コアバックを行うことによりキャビティ３５の容積が拡大するので、発泡が促進され、高発泡率の樹脂成形体９０を得ることができる。樹脂成形体９０の発泡率は均一ではなく、部位によって異なっている。すなわち、型開閉方向視でコア４２に対応する箇所では大きな容積拡大がなされるので、比較的発泡率の高い高発泡率部９６（図４（ｃ）では模式的に○印群で示す）が形成されるのに対し、型表面に近い箇所や、型開閉方向視でキャビティ構成縁部５３に対応する箇所には比較的発泡率の低いソリッド部９４が形成される（図４（ｃ）では模式的にクロスハッチングで示す）。キャビティ構成縁部５３を設けることによって、第１型３０の型面付近に形成される低発泡率のスキン層をソリッド部９４に包含させている。これによって、本来低発泡率であるスキン層で強制的な容積拡大がなさることに起因する成形性の悪化や全体剛性の低下が効果的に抑制される。
【００８４】
また、特に高発泡率部９６において、発泡性樹脂９２中に含まれるガラスファイバーにスプリングバック現象が起こる。スプリングバック現象とは、発泡性樹脂９２の充填時にはガラスファイバーの軸線が溶解樹脂の流動方向（当実施形態では型開閉方向に略垂直な方向）に揃っているが、コアバックによる発泡を行わせることにより、ガラスファイバーが型開閉方向に立ち上がる現象である。スプリングバック現象により、発泡をより促進しつつ、剛性等の成形品物性を高めることができる。ガラスファイバー以外に、カーボンファイバー、ナノファイバー等を選択した場合にも、このスプリングバック現象による効果を得ることができる。
【００８５】
発泡・成形が完了して所定の冷却がなされた後、型開工程（図３（ｆ））において第１型３０が第２型４０および第３型５０と離反する。そして樹脂成形体９０の表面に表皮材１２，１６が積層された成形品８が取り出される。
【００８６】
その後、再び表皮材セット工程（図３（ａ））に移行し、上記サイクルが繰り返される。
【００８７】
以上のような工程サイクルによって、コアバック時に表皮材１２の弛みがなく、その弛みに起因する皺のない外観良好な成形品８を得ることができる。特に、型締め工程において表皮材１２を切離するようにしているので、表皮材セット工程では表皮材保持面５５に沿って縁部５１から窓部５２に亘って未切離の表皮材１２を保持させるだけで良い。つまり一度のセット作業で済むので表皮材のセット性を良好に維持することができる。
【００８８】
しかも、型締め工程においてコア４２が窓部５２を通過する際の剪断力によって表皮材１２を切離するようにしているので、表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【００８９】
図５は、本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、型形状のみ異なり、その他の構成は同一である。なお、図５以降の図において、図１〜図４と同一または同一機能の部材には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００９０】
当実施形態は、コア４２ａおよび窓部５２ａの輪郭が彫込み３２の輪郭と略同形である点が第１実施形態と異なっている。つまり縁部５１ａに、第１実施形態におけるキャビティ構成縁部５３に相当する部分がない。そのため、図５（ｃ）に示すようにソリッド部９４が薄くなるので、スキン層の影響があまり問題にならない場合に適用するのが良い。ソリッド部９４が薄くなる分、樹脂成形体９０に占める高発泡率部９６の割合が高くなるので、全体の発泡率を高めることができるという利点がある。
【００９１】
図６は、本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は型構造を含めて第１実施形態と同一構造であるが、表皮材１２の切離形態が異なっている。すなわち、表皮材１２の自動切離が注入工程で行われるように構成されている。
【００９２】
図６（ａ）に示す型締め工程完了時点ではまだ表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとの切離がなされず、これらの間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部１２ｃが形成されている。したがって、この時点での表皮材１２の実面積は、型開閉方向の投影面積よりも増大している。
【００９３】
そして、続く注入工程でキャビティ３５に発泡性樹脂９２が注入される。その際の充填圧によって、キャビティ３５の内圧が上昇し、斜面部１２ｃを外側に押圧する。その押圧力によって表皮材１２が脆弱部１４（図１参照）に沿って自動的に切離される。この切離によって、斜面部１２ｃは縁部５１に密着し、余剰分（面積増大分に相当する）はコア４２の側面部に密着する（図６（ｂ））。表皮材１２の切離によってキャビティ３５の容積が拡大し、その拡大したキャビティ３５内に発泡性樹脂９２が充満する。
【００９４】
続く発泡工程でコアバックがなされるが、この時点で既に表皮材１２の切離が完了しているので、コアバックによって表皮材１２に弛みが生じない。発泡後の状態（図６（ｃ））では、斜面部１２ｃの面積増大分が樹脂成形体９０の内部に埋没するので、表面に皺となって表われることがない。また、斜面部１２ｃの切離端が樹脂成形体９０の内部に隠れるので、より良い外観を得ることができる。
【００９５】
なお、以上のような工程を円滑に行うためには、脆弱部１４の強度を、コア４２が窓部５２を通過する際の剪断力では切離せず、発泡性樹脂９２の充填圧によって切離する程度に調整しておけば良い。
【００９６】
当実施形態においても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【００９７】
図７は、本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、表皮材１２のセット位置が異なる。
【００９８】
当実施形態では、第３型５０ｂに立設されるピン５６ａが、第２型４０側に設けられている。つまり第３型５０ｂの表皮材保持面５５ｂが第２型４０側に形成されている。そして表皮材セット工程において、表皮材１２が表皮材保持面５５ｂに沿って保持される（図７（ａ））。
【００９９】
そして型締め工程において、コア４２が窓部５２に入る際の剪断力によって表皮材１２が表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離される（図７（ｂ））。このようにしても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【０１００】
なお、図７（ｃ）に示すように、樹脂成形体９０の、キャビティ構成縁部５３に当面する箇所は表皮材１２に覆われないことになる。この部分を表皮材１２で覆うには、成形品８を取り出した後、樹脂成形体９０の外側の余った表皮材１６（第１型３０と縁部５１とで挟まれた部分）を内側に折り返し、別途接着剤等で接着すれば良い。
【０１０１】
図８は、本発明の第５実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。当実施形態は第１実施形態に対し、表皮材１２の保持形態が異なる。
【０１０２】
当実施形態では、第３型５０が縁部５１ｃおよび縁部５１ｄの２層に分割されている。そして、その間に形成された表皮材保持面５５ｃ，５５ｄに沿って、スプリング５８（表皮材保持手段）を介して表皮材１２を保持するように構成されている（図８（ａ））。
【０１０３】
そして型締め工程において、コア４２が窓部５２ｄを抜けて窓部５２ｃに入る際の剪断力によって表皮材１２が表皮材内側部１２ａと表皮材外側部１２ｂとに切離される（図８（ｂ））。このようにしても第１実施形態と同様に、表皮材セット工程における良好なセット性を得ることができ、また表皮材１２を切離するための別途カッターやカッターの駆動手段、或いはその制御手段等を用いることなく、簡単な構成で自動切離を実現することができる。
【０１０４】
当実施形態では、表皮材１２が表裏両面から位置規制された状態で剪断力が作用するので、より良好な切離を行い易いという利点がある。
【０１０５】
図９は、本発明の第６実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）に対応する拡大図である。但し第１型３０側の構成は第１実施形態と同様なので省略している。当実施形態は第１実施形態に対し、第３型５０ｅの構造が異なる。
【０１０６】
当実施形態では、第３型５０ｅは、第２型４０を箱状に取り囲むように構成されている。そして第２型４０の後面と第３型５０ｅの内面とがロッド５４ａで連結されている。ロッド５４ａの長さを変動させることにより、第２型４０と第３型５０ｅとを相対移動させ、表皮材保持面５５ｅからのコア４２の突出量を変動させることができる。
【０１０７】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、発泡性樹脂９２を発泡させる手段として、化学発泡剤に代えて、或いは付加して超臨界流体を用いても良い。超臨界流体とは、所定の臨界温度以上かつ臨界圧力以上の超臨界状態とした公知の流体である。当実施形態で用いる超臨界流体の種類は、不活性ガス、好ましくは二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）が好適である。超臨界流体は、液体に近い密度でありながら気体の流動性を有する。ＣＯ２の臨界温度は３１℃、臨界圧力は７．４ＭＰａである。またＮ２の臨界温度は−１４７℃、臨界圧力は３．４ＭＰａである。
【０１０８】
発泡性樹脂に予め超臨界流体を混合する場合には、図２に示すガスタンク７５に超臨界流体を貯溜しておき、超臨界流体制御部７２を介して射出部６０に超臨界流体を送り込むようにすれば良い。
【０１０９】
発泡性樹脂９２に超臨界流体を混合すると、発泡時に溶融樹脂の中を活発に移動し、分子の奥深くまで拡散するので、より微細かつ均一な発泡セル構造を形成し、樹脂成形体９０の剛性等の物性を向上することができる。
【０１１０】
また、上記実施形態では第２型４０を固定型とし、第１型３０および第３型５０を可動型としたが、これに限定するものではなく、例えば第１型３０を固定型とし、第２型４０および第３型５０を可動型としても良い。また、射出部６０を第１型３０側に設け、射出部６０から射出された発泡性樹脂９２が第１型３０の内部を通ってキャビティ３５に注入されるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施形態によって得られるトランクマットの使用形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すトランクマットの主要構成部材である表皮材積層発泡樹脂成形品を製造するための射出成形装置の、型構造を中心とする概略装置構成図である。
【図３】表皮材積層発泡樹脂成形品を成形するための工程サイクルを示す図であって、（ａ）は表皮材セット工程完了状態、（ｂ）は型締め工程中の型タッチ状態、（ｃ）は型締め工程完了状態、（ｄ）は注入工程中の状態、（ｅ）は発泡性樹脂工程のコアバック完了状態、（ｆ）は型開工程の成形品取出し状態をそれぞれ示す。
【図４】図３に示す工程の一部を拡大して示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図８】本発明の第５実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）に対応する部分拡大図である。
【図９】本発明の第６実施形態を示す図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３の（ｂ）、（ｃ）に対応する拡大図である。
【図１０】表皮材積層成形に額縁状の型を用いたコアバック成形を併用した場合の射出成形装置による従来技術の成形工程を示す図であって（ａ）は型締め工程途中における型タッチ状態、（ｂ）は型締め工程が完了した状態、（ｃ）は発泡工程におけるコアバックが完了した状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 射出成形装置（表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置）
８ 表皮材積層発泡樹脂成形品
１２ 表皮材
１２ａ 表皮材内側部（表皮材切離後に、キャビティ内側に押入される部分）
１２ｂ 表皮材外側部（表皮材切離後に、表皮材保持面に沿って保持される部分）
１２ｃ 斜面部
１４ 脆弱部
３０ 第１型
３２ 彫込み
３５ キャビティ
４０ 第２型
４２ コア
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ 第３型
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ 縁部
５２，５２ａ，５２ｃ，５２ｄ 窓部
５３ キャビティ構成縁部
５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｅ 表皮材保持面
５６，５６ａ ピン（表皮材保持手段）
５８ スプリング（表皮材保持手段）
６０ 射出部（注入手段）
８０ 型移動手段
９２ 発泡性樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状彫込みを有する第１型と、凸状コアを有する第２型と、縁部によって上記コアの外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型とを、上記彫込みと上記コアとを対向させるとともに、型締めによって上記コアが上記窓部に挿通されるように配設し、
上記第１型と上記第２型との相対移動方向である型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って、上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持し、
上記第１型、上記第２型および上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、
形成された上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、
上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行いつつ、そのキャビティ内で上記発泡性樹脂を発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、
上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させることを特徴とする表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、
型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする請求項１記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、
上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界に接した箇所に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項１または２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、
上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、
上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
上記表皮材には切離ラインが設定され、その切離ラインに沿って予め脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
凹状彫込みを有する第１型と、
上記彫込みに対向する凸状コアを有する第２型と、
上記コアの外周形状と略同形であって上記コアが挿通される窓部が、縁部によって形成された額縁状の第３型と、
少なくとも上記第１型と上記第２型とを、上記第３型を挟んで型開閉方向に相対移動させる型移動手段と、
上記型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持する表皮保持手段と、
キャビティ内に発泡性樹脂を注入する注入手段とを備え、
上記型移動手段が、上記第１型、上記第２型および表皮材が保持された上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、その後に上記注入手段が上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、さらにその後の発泡時に上記型移動手段が、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行う表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、
上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させるように構成されていることを特徴とする表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１０】
上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、
型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする請求項９記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、
上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界部に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界部に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項９または１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、
上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、
上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１４】
上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１５】
上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする請求項９乃至１４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１】
凹状彫込みを有する第１型と、凸状コアを有する第２型と、縁部によって上記コアの外周と略同形の窓部が形成された額縁状の第３型とを、上記彫込みと上記コアとを対向させるとともに、型締めによって上記コアが上記窓部に挿通されるように配設し、
上記第１型と上記第２型との相対移動方向である型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って、上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持し、
上記第１型、上記第２型および上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、
形成された上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、
上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行いつつ、そのキャビティ内で上記発泡性樹脂を発泡させる表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法において、
上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させることを特徴とする表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、
型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする請求項１記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、
上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界に接した箇所に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項１または２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、
上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、
上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項２記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
上記表皮材には切離ラインが設定され、その切離ラインに沿って予め脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
凹状彫込みを有する第１型と、
上記彫込みに対向する凸状コアを有する第２型と、
上記コアの外周形状と略同形であって上記コアが挿通される窓部が、縁部によって形成された額縁状の第３型と、
少なくとも上記第１型と上記第２型とを、上記第３型を挟んで型開閉方向に相対移動させる型移動手段と、
上記型開閉方向に略垂直な上記第３型の表皮材保持面に沿って上記縁部から上記窓部に亘って表皮材を保持する表皮保持手段と、
キャビティ内に発泡性樹脂を注入する注入手段とを備え、
上記型移動手段が、上記第１型、上記第２型および表皮材が保持された上記第３型を型締めしてキャビティを形成させつつ、上記窓部にかかる表皮材を、上記コアの前面で上記表皮材保持面よりも上記キャビティ内側に押入し、その後に上記注入手段が上記キャビティ内に発泡性樹脂を注入し、さらにその後の発泡時に上記型移動手段が、上記第１型と上記第２型とを離反させることによってキャビティ容積を拡大させるコアバックを行う表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置において、
上記型締めの開始時点以降かつ上記コアバックの開始時点以前に、上記表皮材の上記キャビティ内側に押入された部分と上記表皮材保持面に沿って保持された部分とを自動的に切離させるように構成されていることを特徴とする表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１０】
上記縁部の少なくとも上記窓部の近傍が、上記キャビティを構成する型面の一部をなすキャビティ構成縁部であり、
型開閉方向視で上記キャビティ構成縁部に対応する発泡性樹脂の発泡率が、上記コアに対応する発泡性樹脂の発泡率よりも低いことを特徴とする請求項９記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
上記表皮材の自動切離は上記型締め中に行われるものであって、
上記表皮材が上記表皮材保持面と上記窓部との境界部に接した状態で保持され、上記コアの前面が上記窓部を通過する際に、上記境界部に作用する剪断力によって上記表皮材が自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項９または１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
上記表皮材の自動切離は上記発泡性樹脂の注入中に行われるものであって、
上記型締めの完了時点で、上記表皮材に、上記表皮材保持面に沿って保持された部分と上記キャビティ内側に押入された部分との間の段差を斜面状に繋ぐ斜面部が形成されており、
上記発泡性樹脂が注入される際の充填圧によって、上記表皮材が上記斜面部で自動的に切離されるものであることを特徴とする請求項１０記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
上記コアバックにおける上記第１型と上記第２型との離反量は、上記型締め時における、上記コアの前面の上記表皮材保持面から上記キャビティ側への進入量と略等しいことを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１４】
上記発泡性樹脂には、予め補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項９乃至１３の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【請求項１５】
上記発泡性樹脂には、予め超臨界流体が含有されていることを特徴とする請求項９乃至１４の何れか１項に記載の表皮材積層発泡樹脂成形品の成形装置。
【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２００７−１６０７３６（Ｐ２００７−１６０７３６Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６０５２４（Ｐ２００５−３６０５２４）
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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