JP5548230B2 - Ｅｐｐ発泡フォーム成形金型 - Google Patents

Description

本発明はＥＰＰ発泡フォーム成形金型に係り、さらに詳しくは、成型品の形状が球状、長円状などを呈する立体状の成型品を成形するＥＰＰ発泡フォーム成形金型に関する。

一般に、ＥＰＰ（ビーズ法発泡ポリプロピレン；Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）発泡成形金型は、高い圧力とスチームを用いて、ＥＰＰ発泡成形金型の成形空間に満たされているＥＰＰ粒子を融着させることにより、所定の形状のＥＰＰ成型品を成形する。
かようなＥＰＰ成型品は、ウレタンなどの素材よりも環境にやさしいので、多用されている。

しかしながら、従来のＥＰＰ発泡成形金型は、成形金型の成形空間に充填されるＥＰＰ素材が粒子状を呈しているため、ＥＰＰ粒子を成形空間の内部に所望の密度で充填することができず、成形が円滑に行われないという問題点がある。
このような問題点を解消するために、図１に示すように、従来より、成形金型の成形空間の内部にＥＰＰ粒子が所望の密度で充填されるように、クラックフィル（Ｃｒａｃｋ Ｆｉｌｌ）を形成する方法が用いられてきている。すなわち、コア金型１０とキャビティ金型２０との間の間隔を４〜１０ｍｍだけ隔ててＥＰＰ粒子を成形空間の内部に充填し、コア金型１０の刃１２がキャビティ金型２０の内周面に完全に密着されるようにしていた。

しかしながら、このような成形方法は、成形の際に発生する振動及び熱膨脹または外部の衝撃によってコア金型１０の刃１２が摩損され、刃１２の摩損によって成型品の外面にバリ（ｂｕｒｒ）が形成され、このバリを取り除くための工数が増えて生産性と作業性が低下するという問題点がある。
また、このような成形金型は、クラックフィルを形成する方法によって製作されるものであり、射出成形金型のように面合わせのパーティングライン（Ｐａｒｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ）が設計できない構造となっているため、成型品の形状が球状、長円状などの立体状である場合に一体に成形することができず、成型品を２部分に分割成形した後に組立てるので、工数が増え、しかも、生産性が低下するという問題点がある。

本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、キャビティ金型またはコア金型のうちの少なくとも一方に成形部の高さ方向に沿って弾性移動する作動コアを配設して、成形の際に面合わせのパーティングラインが設計されることにより、球状、長円状などの立体状の成型品を一体に成形し得るＥＰＰ発泡フォーム成形金型を提供することを目的とする。

また、作動コアによって成形の際に面合わせのパーティングラインが設計されることにより、成形の際に発生する振動及び熱膨脹によって金型の刃が摩耗されるか、あるいは、外部の衝撃によって刃が破損されることを防止し得るＥＰＰ発泡フォーム成形金型を提供することを目的とする。

上記及びその他の本発明の目的を達成するために、コア成形部を備えるコア金型と、前記コア成形部と組み合わされるキャビティ成形部を備えるキャビティ金型と、から構成されたＥＰＰ発泡フォーム成形金型において、前記コア金型及び前記キャビティ金型のうちの少なくとも一方の内部には、前記コア成形部または前記キャビティ成形部の高さ方向に沿って前記コア成形部または前記キャビティ成形部の外側面に内側面が触れながら移動自在に設けられる作動部が配設され、他方には、前記コア成形部またはキャビティ成形部の端部と同じ高さの端部を有し、その端部が前記作動部の端部と当接する突出部が配設され、前記作動部と前記突出部が当接して形成された内部空間にＥＰＰ発泡フォームが成形品の寸法よりもさらに大きな体積となるように注入された後、前記コア成形部または前記キャビティ成形部が、前記作動部に対して移動されながら、高温、高圧でＥＰＰ発泡フォームに力を加えて成形品を成形することを特徴とするＥＰＰ発泡フォーム成形金型が提供される。

前記コア金型及び前記キャビティ金型の内部には、前記コア成形部と前記キャビティ成形部の高さ方向に沿って移動自在に設けられる一対の作動部が配設され、前記作動部の底面と前記コア金型及びキャビティ金型の底面との間には、複数の弾性部材が前記作動部の周り方向に沿って隔設されて前記作動部を弾持することを特徴とする。

前記作動部の底面と前記作動部が配設された前記コア金型または前記キャビティ金型の底面との間には、複数の弾性部材が前記作動部の周り方向に沿って隔設されて前記作動部を弾持することを特徴とする。

前記作動部の底面の所定の位置には、前記複数の弾性部材の一方の端部が収まるように複数の収容溝が前記作動部の周り方向に沿って隔設されることを特徴とする。

前記作動部の一方の端部は、前記コア成形部及び前記キャビティ成形部の一方の端部よりも突設されることを特徴とする。

本発明の一実施の形態によれば、キャビティ金型の内部にキャビティ成形部の高さ方向に沿って移動自在に設けられた作動部と、コア金型に設けられたコア成形部の外周面に配設され、コア成形部と同じ高さを有する突出部と、によって、成形の際に面合わせのパーティングラインを形成することができ、球状、長円状などの立体状の成型品を一体に成形することができるという効果がある。

また、突出部と作動部によって成形の際に面合わせのパーティングラインが設計されることにより、成形の際に発生する振動及び熱膨脹によって金型の刃が摩耗されるか、あるいは、外部の衝撃によって刃が破損されることを防止することができるという効果がある。

従来のＥＰＰ成形金型の概略構造図。 本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の斜視図。 本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の概略断面図。 本発明の第２の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の斜視図。 本発明の第２の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の概略断面図。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を詳述する。図中、線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜性のために誇張されていることもある。
また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であり、使用者、運用者の意図または慣例によって変わり得る。このため、これらの用語の定義は、本明細書の全般に亘っての内容を踏まえてなされるべきである。

図２は、本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の斜視図であり、図３は、本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の概略断面図である。

第１の実施形態
図２および図３を参照すると、本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型１００は、コア成形部１１２を備えるコア金型１１０と、コア成形部１１２と組み合わされるキャビティ成形部１２２を備えるキャビティ金型１２０と、から構成され、コア金型１１０及びキャビティ金型１２０のうちのいずれか一方の内部には、コア成形部１１２またはキャビティ成形部１２２の高さ方向に沿って移動自在に設けられる作動部１３０が配設され、他方には、コア成形部１１２またはキャビティ成形部１２２と同じ高さを有する突出部１４０が配設される。

この種のＥＰＰ発泡フォーム成形金型１００は、高い圧力とスチームを用いて、コア成形部１１２とキャビティ成形部１２２との組み合わせによって形成された成形空間の内部に充填されたＥＰＰ粒子を融着させることにより、所定の形状のＥＰＰ成型品を成形し、本発明の第１の実施形態による詳細な説明の欄では、作動部１３０がキャビティ金型１２０に配設され、突出部１４０がコア金型１１０に配設されていることを想定して説明を行う。

キャビティ金型１２０の内部には、キャビティ成形部１２２の高さ方向に沿って移動自在に設けられた作動部１３０が配設される。
このとき、作動部１３０の底面とキャビティ金型１２０の底面との間には、作動部１３０がキャビティ成形部１２２の高さ方向に沿って弾性移動するように作動部１３０を弾持する複数の弾性部材１３２が作動部１３０の周り方向に沿って配設される。

このような作動部１３０の底面の所定の位置には、複数の弾性部材１３２の一方の端部が収まるように複数の収容溝１３４が作動部１３０の周り方向に沿って形成され、収容溝１３４は、作動部１３０が弾性移動するときに弾性部材１３２の位置を固定する役割を果たす。

また、作動部１３０の一方の端部はキャビティ成形部１２２の一方の端部よりも突設されるが、これは、キャビティ成形部１２２とコア成形部１１２が組み合されて形成された成形空間の内部にＥＰＰ粒子が充填されるときに、所望の密度でＥＰＰ粒子が充填されるようにクラックフィルを形成し、且つ、キャビティ成形部１２２の刃１２２ａが外部の衝撃によって破損されることを予防する。

加えて、コア金型１１０に配設されたコア成形部１１２の外周面には、コア成形部１１２と同じ高さを有する突出部１４０が配設され、突出部１４０は、作動部１３０の一方の端部と当接して面合わせのパーティングラインを形成し、コア成形部１１２の刃１１２ａが外部の衝撃によって破損されることを予防する。

以下、本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の作動を説明する。
まず、コア金型１１０をキャビティ金型１２０に向けて移動させると、コア金型１１０に配設された突出部１４０が、キャビティ金型１２０に配設されてキャビティ成形部１２２の高さ方向に沿って弾性移動する作動部１３０の一方の端部と当接する。

次いで、突出部１４０が作動部１３０の一方の端部に当接した状態で、コア成形部１１２とキャビティ成形部１２２とによって形成された成形空間の内部にＥＰＰ粒子を充填した後、コア金型１１０をさらに移動させてキャビティ金型１２０と型合わせし、成形空間の内部にスチームを供給しながら押し付けると、成形空間の内部に充填されたＥＰＰ粒子が融着・成形される。
このとき、作動部１３０は、キャビティ金型１２０の内部に移動し、これと同時に、作動部１３０と突出部１４０とが当接して面合わせのパーティングラインが形成される。

このため、本発明の第１の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型によれば、キャビティ金型１２０の内部にキャビティ成形部１２２の高さ方向に沿って移動自在に設けられた作動部１３０と、コア金型１１０に配設されたコア成形部１１２の外周面に設けられコア成形部１１２と同じ高さを有する突出部１４０と、によって成形の際に面合わせのパーティングラインを形成することができて、球状、長円状などの立体状の成型品を一体に成形することができるという効果がある。

また、作動部１３０と突出部１４０によって成形の際に面合わせのパーティングラインが設計されることにより、成形の際に発生する振動及び熱膨脹によって金型の刃が摩耗されるか、あるいは、外部の衝撃によって刃が破損されることを防止することができるという効果がある。

第２の実施形態
図４は、本発明の第２の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の斜視図であり、図５は、本発明の第２の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型の概略断面図である。
図４および図５に示すように、本発明の第２の実施形態によるＥＰＰ発泡フォーム成形金型１００は、第１の実施形態とほとんど同様であり、但し、コア金型１１０に配設された突出部１４０の代わりに、コア金型１１０の内部にコア成形部１１２の高さ方向に沿って移動自在に作動部１３０が配設されるという点で相違点がある。

以上、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を説明したが、当該技術分野における当業者であれば、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的な思想から逸脱しない範囲内において、本発明を種々に修正及び変更することができるということが理解できるであろう。

１１０：コア金型
１１２：コア成形部
１１２ａ、１２２ａ：刃
１２０：キャビティ金型
１２２：キャビティ成形部
１３０：作動部
１３２：弾性部材
１３４：収容溝
１４０：突出部

Claims (5)

1. コア成形部を備えるコア金型と、前記コア成形部と組み合わされるキャビティ成形部を備えるキャビティ金型と、から構成されたＥＰＰ発泡フォーム成形金型において、
   前記コア金型及び前記キャビティ金型のうちの少なくとも一方の内部には、前記コア成形部または前記キャビティ成形部の高さ方向に沿って前記コア成形部または前記キャビティ成形部の外側面に内側面が触れながら移動自在に設けられる作動部が配設され、
   他方には、前記コア成形部またはキャビティ成形部の端部と同じ高さの端部を有し、その端部が前記作動部の端部と当接する突出部が配設され、
   前記作動部と前記突出部が当接して形成された内部空間にＥＰＰ発泡フォームが成形品の寸法よりもさらに大きな体積となるように注入された後、前記コア成形部または前記キャビティ成形部が、前記作動部に対して移動されながら、高温、高圧でＥＰＰ発泡フォームに力を加えて成形品を成形することを特徴とするＥＰＰ発泡フォーム成形金型。
   
2. 前記コア金型及び前記キャビティ金型の内部には、前記コア成形部と前記キャビティ成形部の高さ方向に沿って移動自在に設けられる一対の作動部が配設され、
   前記作動部の底面と前記コア金型及びキャビティ金型の底面との間には、複数の弾性部材が前記作動部の周り方向に沿って隔設されて前記作動部を弾持することを特徴とする請求項１に記載のＥＰＰ発泡フォーム成形金型。
3. 前記作動部の底面と前記作動部が配設された前記コア金型または前記キャビティ金型の底面との間には、複数の弾性部材が前記作動部の周り方向に沿って隔設されて前記作動部を弾持することを特徴とする請求項１に記載のＥＰＰ発泡フォーム成形金型。
4. 前記作動部の底面の所定の位置には、前記複数の弾性部材の一方の端部が収まるように複数の収容溝が前記作動部の周り方向に沿って隔設されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＥＰＰ発泡フォーム成形金型。
5. 前記作動部の一方の端部は、前記コア成形部及び前記キャビティ成形部の一方の端部よりも突設されることを特徴とする請求項４に記載のＥＰＰ発泡フォーム成形金型。

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