JP6174095B2

JP6174095B2 - 発泡成形装置

Info

Publication number: JP6174095B2
Application number: JP2015193416A
Authority: JP
Inventors: 友一山住
Original assignee: 株式会社山正製作所
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: JP2017065073A

Description

本発明は、一対の金型どうしを組み合わせて形成されるキャビティに、発泡性ビーズを充填して樹脂成型品を製造する発泡成形装置に関する。

従来のこの種の発泡成形装置として、下記特許文献１に記載の技術が提案されている。この発泡成形装置１００は、図９に示すように、固定金型（凹型）である第一金型１０１と、移動金型（凸型）である第二金型１０２とを備えている。第一金型１０１、および移動第二金型１０２は、金型１０１，１０２どうしを組み合せた際に互いに接合するパーティング面Ｐ，Ｐを備えている。そしてこのパーティング面Ｐ，Ｐは、平面に形成されている。

樹脂成型品の製造に際しては、パーティング面Ｐ，Ｐどうしが接合するように金型１０１，１０２どうしを組み合わせ、これによって形成されるキャビティ１０３内に、発泡性ビーズ（図示せず）を、圧縮空気（加熱用蒸気を含む）とともに充填する。

具体的に、樹脂成型品の製造に際しては、クラッキング動作が行われる。すなわち、図９の鎖線に示すように、第一金型１０１および第二金型１０２を一旦組合せた後、第二金型１０２を第一金型１０１から離間させて、両金型１０１，１０２が接合するパーティング面Ｐ，Ｐどうしを離間距離Ｌだけ離間させる。このパーティング面Ｐ，Ｐどうしの離間距離Ｌは、キャビティ１０３内に充填する圧縮空気のみを大気中に放出して、且つ発泡性ビーズが漏れない程度の距離である。

その後、両金型１０１，１０２のパーティング面Ｐ，Ｐを当接させるように、金型１０１，１０２どうしを型締めする。このようにすることで、キャビティ１０３内へ充填された蒸気により、発泡性ビーズが加熱されて溶融し、樹脂成型品が製造される。

特開２０１４−１６２２０７号公報

特許文献１の発泡成形装置の場合、キャビティ１０３内に発泡性ビーズとともに充填された圧縮空気は、クラッキング動作によって外部に放出される。

ところで、キャビティ１０３に対する発泡性ビーズの充填性の向上のためには、クラッキング動作におけるパーティング面Ｐ，Ｐどうしの離間距離Ｌは大きい方が好ましい。しかしながら、離間距離Ｌを大きくしてしまうと、例えば、キャビティ１０３において、第一金型１０１の底壁１０１Ａ及び第二金型１０２の底壁１０２Ａどうしの離間距離と、第一金型１０１の側壁１０１Ｂ及び第二金型１０２の側壁１０２Ｂどうしの離間距離とに差が生じる。このような状態でキャビティ１０３に発泡性ビーズが充填されて型締めされると、一つの樹脂成型品における部分的な製品精度が不均一になる。

このような視点では、パーティング面Ｐ，Ｐどうしの離間距離Ｌはできるだけ小さいほうが好ましい。しかしながら、パーティング面Ｐ，Ｐどうしの離間距離Ｌを小さくしてしまうと、発泡性ビーズの充填性が低下する。

そこで、本発明は、斯かる問題に鑑み、クラッキング動作によるパーティング面どうしの離間距離を大きくすることなく、しかも発泡性ビーズの充填性を向上し得る発泡成形装置を提供することを課題とする。

本発明に係る発泡成形装置は、雌型の内側面の一部と雄型の外側面の一部をパーティング面とし、雌型のパーティング面に雄型のパーティング面を内外方向で接触させるよう、雌型および雄型を組合せてキャビティを形成し、該キャビティ内に発泡性ビーズを圧縮空気とともに充填した後、雄型を雌型から離間させるクラッキング動作を行うことで、樹脂成型品を製造する発泡成形装置であって、前記雄型のパーティング面には、その周方向に離間して、前記両金型の組合わされる方向に延びる空気逃がし溝が複数形成され、各空気逃がし溝は、前記雄型のパーティング面の内側端から外側端に向かう途中の位置まで延長され、前記クラッキング動作時において、前記内側端に位置する一端部がキャビティに連通し、前記外側端に位置する他端部が外部に連通する溝であることを特徴とする。

かかる構成によれば、雌型および雄型が組み合わされた時、雌型および雄型の少なくともいずれか一方のパーティング面に形成された複数の空気逃がし溝によって、キャビティ内に充填された圧縮空気が外部に放出される。また、複数の空気逃がし溝はパーティング面の周方向に連続して形成されることで、圧縮空気を放出する開口面積が拡大され、キャビティ内の圧縮空気を外部へ効率よく逃がすことができ、発泡性ビーズを円滑に充填することができる。これにより、クラッキング動作による離間距離を小さくできる。

また、クラッキング動作による離間距離を小さくできるため、雌型および雄型を型締めの位置から必要以上に後退させる必要がない。これにより、キャビティ内の一部に発泡性ビーズが余分に充填されることが防止されて、製品精度が均一な成型品を製造することができる。

また、前記雄型のパーティング面は、側壁の外側面であるため、空気逃がし溝を形成しやすい。

また、前記複数の空気逃がし溝の間の突条当接部が対向するパーティング面に当接することで、圧縮空気を逃がすための通気路が形成される。これにより、通気路からキャビティ内に充填された圧縮空気を放出することができる。

また、本発明に係る他態様として、前記空気逃がし溝の外側端は、外側へ向けて突となる円弧状に形成されているという構成を採用することができる。

本発明によれば、クラッキング動作による金型の移動範囲を大きくすることなく発泡性ビーズをキャビティ内に円滑に充填することができ、しかも、均一性の高い成型品を得ることができる、という優れた効果を奏し得る。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発泡成形装置における第二金型の空気逃がし溝を示す拡大斜視図、図１（ｂ）は、第二金型の空気逃がし溝間の突条当接部と、該突条当接部と対向する第一金型のパーティング面との間に形成される通気路とを示す拡大平面図、図１（ｃ）は、第一金型のパーティング面と第二金型のパーティング面とが接触した状態を示す拡大斜視図。図２は、同実施形態に係る発泡成形装置の第一金型及び第二金型を示す分解斜視図。図３は、第一金型を示す正面図。図４は、第二金型を示す正面図。図５は、第一金型に第二金型が組み合わされた状態の平面図。図６は、図５のＣ―Ｃ矢視断面図。図７は、図７（ａ）〜（ｃ）は、空気逃がし溝の変形例を示す図。図８は、本実施形態に係る発泡成形装置の第一金型及び第二金型の変形例を示す図であり、底壁、及び該底壁の周縁部に配置された側壁を備えた雌型と、該雌型の底壁よりも小さい底壁、及び該底壁の周縁部に配置された側壁を備えた雄型とを示す断面図。図９は、第一金型に対し第二金型がクラッキング動作した状態の従来の発泡成形装置を示す断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る発泡成形装置について図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る発泡成形装置１は、図２〜図６に示す如く、互いの相対移動により接離可能に構成される第一金型２及び第二金型３と、該第一金型２及び第二金型３の間に形成されるキャビティ４とを備える。

第一金型２は、所定形状の底壁２０と、該底壁２０の周縁部に配置された側壁２１とで構成される固定金型（雌型）である。

第二金型３は、第一金型２の底壁２０よりも小さい底壁３０と、該底壁３０の周囲に配置された側壁３１とで構成される移動金型（雄型）であり、第二金型３の底壁３０及び側壁３１と、第一金型２の底壁２０及び側壁２１とで、凹状のキャビティ４が形成される。そして、第二金型３は、図示しない移動装置により、第一金型２に組み合わせられ、両金型２，３間に形成されたキャビティ４内には、圧縮空気とともに発泡性ビーズが充填される（図示せず）。

そして、両金型２，３には、加熱成形時における内圧による変形を防止するために、両金型２，３の背面に、複数のサポート（図示せず）を配置するための複数の座部Ａが形成されている。また、第一金型２のほぼ中央部に形成されている孔２２は、発泡性ビーズが充填される充填孔２２である。

第二金型３は、第一金型２に組み合わされる時、第一金型２の内側面の一部（開口周縁部の内面）と第二金型３の外側面の一部とが内外方向で接触するパーティング面Ｐには、両金型２，３の組み合わされる方向（第二金型３の厚さ方向）に延びる前記圧縮空気の空気逃がし溝３２が複数形成される。該空気逃がし溝３２は、キャビティ４と外部とを連通するように形成される。

具体的に、複数の空気逃がし溝３２は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ボールエンドミルによって互いが隣接（連続）して形成される。そのピッチは、１．５〜６ｍｍで、最深部は、０．２〜０．５ｍｍとなっている。そして、空気逃がし溝３２は、図６に示すように、パーティング面Ｐの内側端から外側端にかけて組合わされる方向にキャビティ４と外部とを連通すべく形成される。しかも、空気逃がし溝３２は、パーティング面Ｐの全周に亘って形成され、環状の通風の開口部Ｈが形成される。

また、図１（ａ），（ｂ）に示すように、複数の空気逃がし溝３２，３２間は、空気逃がし溝３２の幅寸法よりも小さく、対向するパーティング面Ｐに当接可能な突条当接部３３となっている。また、突条当接部３３は、対向するパーティング面Ｐに向かうにしたがって先細りになって、稜線となっている。したがって、両金型２，３が離型するとき、突条当接部３３によってパーティング面Ｐにかじりが生じることがなく、製造された成型品にも突条当接部３３による筋状の傷ができないようになっている。また、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、両金型２，３が組み合わされる時、突条当接部３３が対向するパーティング面に当接することで、キャビティ４と外部とを連通する半月状の通気路Ｒが形成される。

つぎに本実施形態に係る発泡成形装置の使用態様について説明する。まず、第一金型（固定金型）２に第二金型（移動金型）３を離間させた状態で予熱する。

つぎに、両金型２，３を組み合わせて型締めしてクラッキング動作させる。具体的には、キャビティ４内の発泡性ビーズが漏れない程度に、第二金型３を第一金型２から僅かに離間させ、両金型２，３が接合するパーティング面Ｐを少し開く。

つぎに両金型間に形成されたキャビティ４内に発泡性ビーズを圧縮空気とともに充填させる。

この際、パーティング面Ｐに形成された複数の空気逃がし溝３２によって、キャビティ４内に充填された圧縮空気が外部に放出されるようになり、発泡性ビーズを円滑に充填することができる。具体的には、複数の空気逃がし溝３２は連続（隣接）して形成されることで、圧縮空気を放出する開口面積が拡大され、キャビティ４内の圧縮空気を外部へ効率よく逃がすことができる。したがって、パーティング面Ｐを開くための第二金型３の移動範囲（５〜１０ｍｍ）は従来に比して小さくなっている。

また、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、両金型２，３が組み合わされた時、複数の空気逃がし溝３２，３２間の突条当接部３３が対向するパーティング面Ｐに当接する。これにより、個々の空気逃がし溝３２に対して圧縮空気を逃がすための通気路Ｒが個々に形成される。さらに、パーティング面Ｐの全周に亘って連続する空気逃がし溝３２，３２が形成されているため、環状の通風の開口部Ｈが形成される。これにより、キャビティ４内に充填された圧縮空気を通気路Ｒ（通風の開口部Ｈ）から効率よく放出することができる。

その後、キャビティ４内へキャビティ１０３内に蒸気が導入され、発泡性ビーズが加熱融着されて、所望の樹脂成型品が製造される。

以上のように、本実施形態に係る発泡成形装置は、発泡性ビーズを圧縮空気とともにキャビティ４内に充填するときに行われるクラッキング動作による離間距離を小さくできるとともに、圧縮空気とともに、発泡性ビーズを充填することができる。

また、本実施形態の発泡成形装置１においては、上述したように、従来に比してクラッキング動作による離間距離を小さくできるため、第二金型３を第一金型２との型締めの位置から必要以上に後退させる必要がない。これにより、出来上がった製品精度が向上する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加え得ることは勿論のことである。

例えば、上記実施形態において、空気逃がし溝３２は、円弧状（湾曲状）に形成されているが、図７（ａ）に示すように、半円形状の空気逃がし溝３２ａであってもよく、図７（ｂ）に示すように、Ｖ字形状の空気逃がし溝３２ｂであってもよく、図７（ｃ）に示すように、等脚台形状の空気逃がし溝３２ｃであってもよい。

また、上記実施形態の場合、第二金型３のパーティング面Ｐのみに空気逃がし溝３２を形成したが、少なくともいずれか一方、すなわち第一金型２のパーティング面Ｐのみに形成するようにしてもよく、両金型２，３のそれぞれのパーティング面Ｐ，Ｐに形成するようにしてもよい。

また上記実施形態の場合、第二金型３のパーティング面Ｐの全周に亘って空気逃がし溝３２を形成したが、パーティング面Ｐの所定の部位に複数の空気逃がし溝３２を連続して形成してもよい。要は、キャビティ４内の圧縮空気を効率よく外部に放出できればよい。

また、前記実施形態の場合、図２に示すような雌型２及び雄型３を設けるようにしたが、図８に示すように、底壁２０Ａと、該底壁２０Ａの周縁部に配置された側壁２１Ａとを備えた雌型２Ａと、該雌型２Ａの底壁２０Ａよりも小さい底壁３０Ａと、該底壁３０Ａの周縁部に配置された側壁３１Ａとを備えた雄型３Ａとを設けるようにしてもよい。この場合、雌型２Ａと雄型３Ａとで凹状のキャビティ４Ａが形成され、雌型２Ａの底壁２０Ａと雄型３Ａの底壁３０Ａどうしの離間距離と、雌型２Ａの側壁２１Ａと雄型３Ａの側壁３１Ａどうしの離間距離とに差が生じることがなく、一つの樹脂成型品における部分的な製品精度のばらつきを防止できる。

１…発泡成形装置、２，２Ａ…第一金型（雌型）、２０，３０、２０Ａ，３０Ａ…底壁、２１，３１、２１Ａ，３１Ａ…側壁、３，３Ａ…第二金型（雄型）、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…空気逃がし溝、３３…突条当接部、４，４Ａ…キャビティ、Ｐ…パーティング面、Ｒ…通気路、Ｈ…通風の開口部

Claims

雌型の内側面の一部と雄型の外側面の一部をパーティング面とし、雌型のパーティング面に雄型のパーティング面を内外方向で接触させるよう、雌型および雄型を組合せてキャビティを形成し、該キャビティ内に発泡性ビーズを圧縮空気とともに充填した後、雄型を雌型から離間させるクラッキング動作を行うことで、樹脂成型品を製造する発泡成形装置であって、
前記雄型のパーティング面には、その周方向に離間して、前記両金型の組合わされる方向に延びる空気逃がし溝が複数形成され、各空気逃がし溝は、前記雄型のパーティング面の外側端から内側端に向かう途中の位置まで延長され、前記クラッキング動作時において、前記外側端に位置する一端部がキャビティに連通し、前記内側端に位置する他端部が外部に連通する溝であることを特徴とする発泡成形装置。
前記空気逃がし溝の外側端は、外側へ向けて突となる円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形装置。