JP2003285339A - 発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のシート用パッド等の発泡体の減圧発
泡成形において、バリの除去作業の工数を低減するとと
もに、成形型のメンテナンスを簡易化する。 【解決手段】 金型１４は、水平姿勢と所定角度θ傾斜
した傾斜姿勢との間で作動可能とされ、型割り面２２の
外周に密閉されたチャンバー部３４を備えるとともに、
型割り面２２には傾斜姿勢での上側の部位にキャビティ
１２とチャンバー部３４とを連通する排気溝３６が形成
されている。この金型１４と、チャンバー部３４内の気
体を吸引することで排気溝３６を介してキャビティ１２
内を減圧する減圧装置１６とを用いて、まず金型１４を
水平姿勢としてキャビティ１２内に発泡原料Ｕを注入
し、注入後に金型１４を傾斜姿勢に傾けるとともに減圧
装置１６によりキャビティ１２内を減圧しながら発泡原
料Ｕを発泡充填させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡原料を減圧下
で発泡成形する発泡成形体の製造方法に関するものであ
り、特に自動車などのシート用パッドの製造に好適な方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車などのシート用パッドに
は、弾力性に富む軟質ポリウレタンフォームなどの合成
樹脂発泡成形体が用いられている。かかるシート用パッ
ドにおいては、近年の自動車の軽量化・低コスト化の要
請に伴い、低密度で軽量なものが求められている。そこ
で、発泡成形体の低密度化・軽量化を図るため、また、
特に複雑な形状品について成形性を確保するために、発
泡原料を減圧下で発泡硬化させる減圧発泡成形方法が種
々提案されている。

【０００３】例えば、特開２０００−３２６３４６に
は、上型と下型との型割り面（パーティングライン（Ｐ
Ｌ）部とも称される。）の外周に密閉されたチャンバー
部を設け、真空ポンプによりこのチャンバー部内を排気
することで、型割り面における微小隙間を介してキャビ
ティ内を排気し、これにより減圧しながら、発泡原料を
キャビティ内で発泡成形することが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように型割り面における上型と下型との微小隙間か
ら排気する場合、この微小隙間に発泡圧及び減圧の際の
吸引力が加わり、バリが少なからず発生する状態となっ
てしまう。このバリは、上型と下型との型割り面の全周
にわたって発生し、あるいはまた、少なくとも型割り面
の周方向における不特定の位置で発生するものであるた
め、後工程での除去作業が煩雑である。

【０００５】また、この微小隙間において発生するバリ
は非常に薄いものであるため、製品ではなく金型に付着
することもあり、その場合、減圧機能を確保するために
付着したバリを金型から除去する必要があり、金型の清
掃作業が煩雑となる。しかも、量産される金型の場合、
型のひずみが必ず発生することから、安定した減圧のた
めに微小隙間の厚みを一定に維持するのは極めて困難で
ある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、発泡体の減圧成形において、バリの除去作
業の工数を低減するとともに、成形型のメンテナンスを
簡易化することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の発泡成形体の製
造方法は、上型と下型とを備え、両者を型閉めすること
で型割り面の内側に密閉されたキャビティを形成する成
形型であって、水平姿勢と該水平姿勢に対して所定角度
傾斜した傾斜姿勢との間で作動可能とされ、前記型割り
面の外周に密閉されたチャンバー部を備えるとともに、
前記型割り面には前記傾斜姿勢での上側の部位に前記キ
ャビティと前記チャンバー部とを連通する排気溝が形成
された成形型と、前記チャンバー部に接続され、該チャ
ンバー部内の気体を吸引することで前記排気溝を介して
前記キャビティ内の気体を吸引して減圧する減圧手段
と、を備える発泡成形装置を用いて、前記キャビティ内
で発泡原料を発泡成形する方法であって、前記成形型を
前記傾斜姿勢に傾けるとともに前記減圧手段によりキャ
ビティ内を減圧しながら前記発泡原料を前記キャビティ
内に発泡充填させることを特徴とする。

【０００８】本発明の製造方法では、型割り面の周方向
における一部に設けた排気溝を介してキャビティ内を減
圧するため、型割り面にはもはや従来のような排気のた
めの微小隙間を設ける必要がなく、そのため、微小隙間
のための管理が不要となって金型のメンテナンスが簡易
化される。また、微小隙間を介して減圧するものではな
いため、バリは発生するとしても排気溝の部位のみであ
り、そのため、バリの除去作業工数が低減される。ま
た、上記排気溝は成形型を傾斜姿勢としたときに型割り
面の周方向における上側の位置にあるため、排気溝を介
してキャビティ内の気体を抜きやすく、キャビティ内へ
のフォーム充填前における排気溝の詰まりも低減され
る。

【０００９】本発明の発泡成形体の製造方法において
は、成形型を前記水平姿勢としてキャビティ内に発泡原
料を注入し、注入後に成形型を前記傾斜姿勢に傾けるこ
とが好ましい。このように発泡原料を水平姿勢で注入す
ることにより、発泡原料は注入点を中心として下型底部
にある程度の範囲にわたって広がり、その後、傾斜させ
ることで均一かつスムーズな減圧発泡成形が可能とな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜３に基づいて説明する。本実施形態では、軟質
ポリウレタンフォームよりなる自動車用シートパッドの
成形方法について説明する。

【００１１】図１に示すように、本実施形態においてシ
ートパッドを成型するための発泡成形装置１０は、密閉
されたキャビティ１２を形成する金型１４と、キャビテ
ィ１２内を減圧する減圧装置１６とを備えてなる。

【００１２】金型１４は、水平に配された上方に開口す
る下型１８と、下型１８の上面開口を開閉する上型２０
とからなり、両者１８，２０を型閉めすることにより、
型割り面（ＰＬ部）２２の内側に密閉されたキャビティ
１２が形成される。詳細には、下型１８は、シートパッ
ドの表面側を成形する型であり、それに対応した凹部を
有する。上型２０は、シートパッドの裏面側を成形する
型であり、上記凹部を閉じることにより、下型１８との
間にシートパッド形状に対応する発泡空間であるキャビ
ティ１２を形成する。

【００１３】上型２０には、下型１８と上型２０とを閉
めた状態でキャビティ１２内にウレタン原液Ｕを注入で
きるように、注入口２４が設けられている。この注入口
２４は蓋２６で開閉可能とされている。

【００１４】金型１４は、不図示の回動機構によって、
図１に示す水平姿勢から図２に示す傾斜姿勢に傾斜可能
に構成されている。水平姿勢は、この実施形態では、下
型１８の凹部の開口面、即ち型割り面２２の下端を通る
平面Ａがほぼ水平となる姿勢である。傾斜姿勢における
水平姿勢に対する角度（傾斜角度）θは１０°〜３０°
程度であることが好ましい。傾斜角度θが大きすぎる
と、金型縦方向（後記排気溝３６へ向かう方向）への発
泡体の伸びが抑制される分、末端の成形性に悪影響を及
ぼす可能性がある。また、特に９０°程度まで大きくす
ると、製品表面にエアポケットが発生しやすく、シート
パッドの成形には不適である。

【００１５】図３に示すように、型割り面２２の外周
は、全周にわたってシリコンゴムなどからなるシール材
２８で取り囲まれている。シール材２８は、下型１８の
外周フランジ３０と上型２０の外周フランジ３２との間
をシールして、型割り面２２の外周に密閉された環状の
チャンバー部３４を形成する。

【００１６】型割り面２２には、キャビティ１２とチャ
ンバー部３４とを連通する排気溝３６が設けられてい
る。型割り面２２は、この排気溝３６の部位を除いて、
ゼロ当たり、即ち上記従来のような微小隙間がなく下型
１８と上型２０とがぴったりと当接するように構成され
ている。

【００１７】排気溝３６は、図３に示すように、ループ
状の型割り面２２の周方向における２箇所に設けられて
いる。詳細には、略矩形状をなすキャビティ１２の一辺
において、その両端の角部にそれぞれ排気溝３６が設け
られている。このキャビティ１２の一辺側は、金型１４
が上記のように傾斜姿勢となったときに、対向する辺に
対して上側、即ち高い位置となる側である。そのため、
排気溝３６は、図２に示すように、型割り面２２におい
て上記傾斜姿勢で上側となる部位に設けられている。

【００１８】減圧装置１６は、この実施形態では、真空
発生器であるエジェクタ３８と、エジェクタ３８に圧縮
気体を供給するコンプレッサ４０とで構成されている。
エジェクタ３８は、その吸引側が金型１４のチャンバー
部３４に接続されており、コンプレッサ４０を動作させ
ることで配管４２を介してチャンバー部３４内の気体を
吸引する。配管４２は、上型２０の外周フランジ３２に
設けられてチャンバー部３４に対して開口する排気口４
４に接続されている。排気口４４は、詳細には、図３に
示すように２つの排気溝３６の中間位置に設けられてい
る。

【００１９】以上の製造装置１０を用いたシートパッド
の製造方法について説明する。

【００２０】まず、図１に示すように、金型１４の下型
１８と上型２０を閉じて水平姿勢にするとともに、上型
２０の注入口２４の蓋２６を開ける。次いで、コンプレ
ッサ４０を作動させてチャンバー部３４からの排気を開
始する。そして、注入口２４から注入装置４６を用いて
ウレタン原液Ｕをキャビティ１２内に注入する。ここ
で、ウレタン原液Ｕの下型１８に対する注入点Ｐは、ウ
レタンフォームがキャビティ１２内に充填されるまで排
気溝３６が詰まることがないように設定される。具体的
には、注入点Ｐはキャビティ１２の中央部ないし中央部
よりも排気溝３６から離れる側に設定されることが好ま
しい。

【００２１】ウレタン原液Ｕの注入後、直ちに蓋２６で
注入口２４を閉じる。これによりキャビティ１２内は密
閉されるので、エジェクタ３８の作用により排気溝３６
を介してキャビティ１２内の気体が吸引されて、減圧が
開始される。ここで、注入されたウレタン原液Ｕは、金
型１４が水平姿勢であることから、注入点Ｐを中心に下
型１８の底部にある程度の範囲にわたって広がってい
く。

【００２２】減圧開始後、図２に示すように金型１４を
傾斜させる。これによりウレタンＵはキャビティ１２内
における排気溝３６とは反対側の端部から順次に充填さ
れていき、排気溝３６の近傍は最後に充填される。その
ため、キャビティ１２内の気体を排気溝３６を介して吸
引しやすく、しかも、キャビティ１２内に充填が完了す
るまで排気溝３６を介して減圧しながらウレタンを発泡
させることができる。

【００２３】このようにしてキャビティ１２内にウレタ
ンフォームが充填された後、コンプレッサ４０からエジ
ェクタ３８への圧縮空気の供給を停止して排気を終了す
るとともに、キャビティ１２内を大気圧に戻す。その
後、金型１４を開いて成形されたウレタンフォームであ
るシートパッドを脱型する。なお、減圧を停止するタイ
ミングは、排気溝３６にウレタンフォームが詰まった時
点としてもよい。このような減圧停止のタイミングは、
ウレタン原液の配合により異なるため、事前トライにて
ウレタンの充填時間を測定し、測定した充填時間に安全
を見越して若干の時間を付加して決定すればよい。

【００２４】以上説明した本実施形態によれば、金型１
４の型割り面２２は排気溝３６を除いてゼロ当たりであ
るため、バリは発生するとしても排気溝３６の部位のみ
であり、そのため、後工程の工数が低減される。また、
減圧成形特有の管理点である微小隙間の厚み管理を随時
確認する必要がなくなるため、金型１４のメンテナンス
が簡易化される。また、排気溝３６でのバリは、従来の
微小隙間で発生するバリに比べて厚く、そのため成形品
とともに脱型され、金型１４に残ることがほとんどない
ため、この点からも金型１４のメンテナンスが簡易化さ
れる。

【００２５】また、本実施形態の製造方法であると、ウ
レタン原液Ｕを水平姿勢の金型１４に対して注入するた
め、注入点Ｐを中心としてウレタン原液Ｕを下型１８底
部に広げることができ、その後、金型１４を緩やかな角
度に傾斜させて上側の部位にある排気溝３６からキャビ
ティ１２内を排気しながらウレタンを発泡成形するた
め、下型１８底部に広がったウレタン原液Ｕをキャビテ
ィ１２内に均一かつスムーズに充填させることができ
る。また、充填が完了するまで排気溝３６を介してキャ
ビティ１２内の気体を吸引することができる。

【００２６】なお、上記実施形態では、減圧装置として
エジェクタポンプを用いているが、これに代えて公知の
種々の真空ポンプを用いることもできる。また、上型に
注入口を設けずに上型を開けて発泡原料を注入するよう
にしてもよく、その他、本発明の技術思想を損なわない
範囲で種々の変更が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、型
合わせ面に設けた排気溝を介してキャビティ内を効果的
に減圧することができ、減圧発泡成形後におけるバリの
除去作業の工数を大幅に低減することができるととも
に、成形型のメンテナンスを簡易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造装
置について発泡原料の注入時における断面図である。

【図２】同製造装置の発泡成形時における断面図であ
る。

【図３】同製造装置における下型の平面図である。

【符号の説明】

１０……製造装置 １２……キャビティ １４……金型 １６……減圧装置 １８……下型 ２０……上型 ２２……型割り面 ２８……シール材 ３４……チャンバー部 ３６……排気溝 ３８……エジェクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA42 AG20 AH26 AM28 AM33 CA01 CB01 CC10 CP06 4F204 AA42 AG20 AH26 AM28 AM33 EA01 EA04 EB01 EF27 EF30 EK09 EK19 EK21 EK24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型と下型とを備え、両者を型閉めするこ
   とで型割り面の内側に密閉されたキャビティを形成する
   成形型であって、水平姿勢と該水平姿勢に対して所定角
   度傾斜した傾斜姿勢との間で作動可能とされ、前記型割
   り面の外周に密閉されたチャンバー部を備えるととも
   に、前記型割り面には前記傾斜姿勢での上側の部位に前
   記キャビティと前記チャンバー部とを連通する排気溝が
   形成された成形型と、 前記チャンバー部に接続され、該チャンバー部内の気体
   を吸引することで前記排気溝を介して前記キャビティ内
   の気体を吸引して減圧する減圧手段と、 を備える発泡成形装置を用いて、前記キャビティ内で発
   泡原料を発泡成形する方法であって、 前記成形型を前記傾斜姿勢に傾けるとともに前記減圧手
   段によりキャビティ内を減圧しながら前記発泡原料を前
   記キャビティ内に発泡充填させることを特徴とする発泡
   成形体の製造方法。
2. 【請求項２】前記成形型を前記水平姿勢として前記キャ
   ビティ内に発泡原料を注入し、注入後に前記成形型を前
   記傾斜姿勢に傾けることを特徴とする請求項１記載の発
   泡成形体の製造方法。