JP3664825B2 - ブロー成形用金型及びブロー成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に加飾表皮と一体成形するブロー成形品を、変形を生じさせることなく効率的に生産することが可能なブロー成形用金型及びブロー成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加飾表皮を有するブロー成形品の一例として、図７に車両用シートのリヤシートバックに使用されるシートフレーム４を示す。同図に示すシートフレーム４は略長方形の板体で、一方の側縁はホイールハウジングとの干渉を避けるために下半が切り欠かれている。シートフレーム４の後面は外周全周を一定幅の枠部４１として残して内周部は一定量凹陥し、この内周部に不織布やファブリック等の加飾表皮５が貼着してある。シートフレーム４の断面は図８に示すように、樹脂材のブロー成形によって、上下に間隔をおいて水平方向へ延びる複数の閉断面筒部４２が形成されて、これら筒部４２が、同じく閉断面をなす外周枠部４１の左右の縦枠間を連結して構造強化が図られている。このようなシートフレーム４には図７，図８の鎖線で示すごとく、その外周と前面を覆って発泡材製のクッション体６が取り付けられて、リヤシートバックとなる。
【０００３】
斯るシートフレーム４は従来、図９に示すような金型７，８で製造されている。同図はこれら金型７，８の型面の一部を断面で示したもので、金型７の型面にはシートフレーム４の外形に沿った凹凸が形成されるとともに、シートフレーム４の後面内周部に対応する金型８の型面には平らな表皮保持面８１が形成されて、型開き状態でここに加飾表皮５が保持される。そして、金型７，８の中央に図示のようにパリソン４´が供給され、型締め後、ブロー成形される。
【０００４】
ところで、上述した従来の金型によると、ブロー成形後の冷却時に、シートフレーム４の後面側では加飾表皮５があるために放熱がうまく進まず、前面側に対して樹脂材の硬化が遅れ、成形後のシートフレーム４に「反り」を生じるという問題があった。そこで、これを解決するために、特開平８−４７９６５号公報では、金型にセットする前の加飾表皮５に図１０に示すように散水して予め水分を付着させておき、脱型時の気化熱によりシートフレーム４の後面側の冷却を促進してシートフレーム前面側との硬化速度を均等にすることによって「反り」の発生を防止する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記提案の方法では、加飾表皮への水散布のために新たな工程を要し、また、そのためのスペースが必要になっていた。更に、加飾表皮の表面に付着させた水分が、加飾表皮を金型にセットしている間にシートフレームへの貼着面である裏面側へ回り込んで或いは浸透して、シートフレームとの接着強度が低下する虞れもあった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するもので、加飾表皮への散水工程や散水用スペースを要せず、更に、ブロー成形品への加飾表皮の接着強度低下も生じさせないブロー成形用金型及びブロー成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明の要旨は、金型（２）の型面に表皮保持面（２１２）を形成して、加飾表皮（５）をその表面が前記表皮保持面（２１２）上に保持させ得るようにし、且つ、前記表皮保持面（２１２）に複数の水供給孔（２６）を形成して、これら水供給孔（２６）を前記金型（２）内に設けた水供給路（２４）に連通させたことを特徴とするブロー成形用金型にある。請求項２記載の発明のブロー成形用金型は、請求項１の水供給路を一定容積の水貯蔵空間（２４）として、当該水貯蔵空間（２４）に前記各水供給孔（２６）を連通させ、更に、該各水供給孔（２６）に、これを覆うフィルタ部材（３）が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の発明の要旨は、請求項１記載のブロー成形用金型を用いて、表皮保持面に加飾表皮をセットせると共に、水供給孔を通った水分が表皮保持面を濡らすようにし、その後、型閉じして加飾表皮と一体成形を行うことを特徴とするブロー成形方法にある。
ここで、「水分が表皮保持面を濡らすようにし」には、表皮保持面がフィルタ部材で覆われる場合には、このフィルタ部材に水分が保持される場合もこれに該当するとみなす。
【０００９】
請求項１，３の発明のごとく、水供給路より各水供給孔へ水を供給すると、金型の表皮保持面に保持される加飾表皮に水分が与えられる。この後、金型内にパリソンを供給して型締めしブロー成形すると、ブロー成形品に加飾表皮が接合される。そして、ブロー成形，脱型過程では、加飾表皮に含まれる水分が気化して加飾表皮を接合したブロー成形品表面の冷却が促進される。これにより、加飾表皮が接合されていないブロー成形品表面と同様の放熱が達成されて両表面の硬化速度がほぼ等しくなり、成形サイクルを短くする。と同時に、ブロー成形品の「反り」の問題も解消される。
更に、加飾表皮に対する水分供給が金型内でなされると、従来のように加飾表皮への散水工程を別に行う必要がなく、散水用スペースを新たに確保する必要もない。
また、加飾表皮への水分供給後に、速やかにブロー成形を行うことができるので、水分が加飾表皮のブロー成形品との接合面へ浸透することはなく、ブロー成形品と加飾表皮の接着が円滑に進む。
【００１０】
請求項２の発明のごとく、水供給路を一定容積の水貯蔵空間とすると、水貯蔵空間が各水供給孔への分配ヘッダーの役割を担うので、複数の水供給孔に簡易かつ確実に水を供給できる。
加えて、フィルタ部材が設けられると、フィルタ部材の保水性が生かされ、そして、保有した水の均等分散化を図ることができるので、加飾表皮のシートフレームへの貼着面である裏面側への水の回り込みをより確実に抑え、また、加飾表皮が接合する側のブロー成形品表面の冷却を効率よく促進できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（１）実施形態１
図１〜図３は本発明のブロー成形用金型の一形態で、図１はその斜視図を示す。同図において、シートフレーム４の前面側（図８の左面側）を形成する金型１（以下、前側金型という）は従来のもの（図９の金型７）と基本的に同一構造である。これに対して、シートフレーム４の後面側（図８の右面側）を形成する金型２（以下、後側金型という）は全体が厚み方向で二分割されており、両分割金型２１，２２は衝合面の外周全周にパッキン２３を介在させて図略のボルトにより互いに結合されている。
前側金型１と直接衝合される分割金型２１の型面は、シートフレーム４の枠部４１（図７）を形成するために外周部２１１が溝状に凹陥し、内周部は詳細を後述する平面状の表皮保持面２１２となっている。また、後側金型２２には側面の下端部に水供給管３１が、側面の上端部に水排出管３２がそれぞれ接続されている。
【００１２】
図２には両金型１，２の部分垂直断面図を、図３には後側金型２の全体水平断面図をそれぞれ示す。後側金型２の分割金型２１は表皮保持面２１２の背後で裏面側内周部が凹陥しており、該分割金型２１に衝合される分割金型２２も衝合面の対応する領域が凹陥している。これにより、両分割金型２１，２２を外周にパッキン２３を介在させて結合すると、表皮保持面２１２背後に一定容積の水貯蔵空間２４（水供給路）が形成される。前述した水供給管３１および水排出管３２は、分割金型２１に形成された給水路２１３および排水路２１４にそれぞれ接続されて、水貯蔵空間２４に連通する。
【００１３】
分割金型２１の表皮保持面２１２には多数のピン２５が立設されており、これらピン２５に加飾表皮５を係止することによって、加飾表皮５はその表面を接触させた状態で表皮保持面２１２上に保持される。ここで、加飾表皮５とは、意匠面をもつ不織布，ファブリック，カーペット等の表皮をいう。
表皮保持面２１２には上記ピン２５の間に複数（多数）の水供給孔２６が形成されており、これら水供給孔２６は分割金型２１を貫通して水貯蔵空間２４に開口している。水供給孔２６の径は、加飾表皮５の均等分散を鑑みれば小径ほどよく、一方で小径にしすぎると詰まり易くなるため、具体的には、０．０１ｍｍφ〜０．２ｍｍφの範囲とするのが好ましい。勿論、加飾表皮５にも分散作用があるため、水供給孔の数を減らし多少大きめにしても加飾表皮５に満遍なく水が供給できる。
ところで、シートフレーム４に接合される加飾表皮５の裏面側へ水分が浸透すると、その接合強度が低下するので、水の供給量は加飾表皮５の表面全体に水分が行き渡り、且つ加飾表皮５の裏面側（パリソン側）へは水分が浸透しない程度とするのが好ましい。水供給量の一例としては、加飾表皮５としてカーペット材を使用した場合、５０〜１２０ｇ／ｍ² が好適範囲となる。この水供給量の調整は、水供給管３１の水量を調節して水貯蔵空間２４内の水圧を変更することにより行う。水は、水排出管３２を経て常に循環するようにして、熱交換器（図示せず）により冷却し、ブロー成形時の熱移動によって貯蔵水が過度に温まらない構成をとる。尚、当然のことながら、水供給孔２６を通って表皮保持面２１２を濡らす水分の量が水供給量から減るため、その分、補充されていく。
【００１４】
次に、上記構造の金型１，２を使用して加飾表皮一体のシートフレーム４をブロー成形する方法について述べる。
まず、型開状態で、後側金型２の表皮保持面２１２のピン２５に加飾表皮５の表側を係止し保持させる。この加飾表皮５のセット状態で、次に、水供給管３１より水貯蔵空間２４内へ水を供給し、表皮保持面２１２に接触した加飾表皮５の表面側へ水供給孔２６を経て所定量の水分を供給する。
表皮保持面２１２を水分で濡らした後、続いて、前側金型１と後側金型２の間に図２に示すようにパリソン４′を垂下させ、その後、型閉めしてシートフレーム４をブロー成形する。この時、ブロー成形されたシートフレーム４の後面に加飾表皮５が熱接合される（図４）。
成形終了後、脱型すると、所望の加飾表皮一体のブロー成形品を得る。
【００１５】
このように構成したブロー成形用金型及びブロー成形方法によれば、金型２にセットした状態で加飾表皮５に水分を供給することができるので、従来のように加飾表皮５に散水するための新たなスペースや工程は不要となる。
また、水分供給のコントロールがし易く、且つ、水分供給後には、即座にパリソン４′を供給して速やかに型閉めし、シートフレーム４の成形に移行できる。シートフレーム４の成形へ移行する間に、加飾表皮５の表面側へ供給した水分が、加飾表皮５の裏面側へ浸透してシートフレームとの接合強度を低下させる虞れもない。
そうして、ブロー成形，脱型段階で、成形中の熱を受けた加飾表皮５に含まれる水分が気化してシートフレーム後面側の冷却を促す。故に、加飾表皮５を設けたシートフレーム後面側と加飾表皮５の無いシートフレーム前面側の硬化速度がほぼ等しくなり、加飾表皮側の冷却速度が律速になっていた成形時間の遅延が解消される。更に、熱冷却バランスが改善され、成形後のシートフレーム４の「反り」等の発生が防止される。
【００１６】
（２）実施形態２
図５は他形態の後側金型２の水平断面図を示す。同図において、分割金型２の凹陥する表面側内周部にはこれに沿って板状のフィルタ部材３が接合されて、各水供給孔２６の型面側開口を覆っている。フィルタ部材３には、例えば、連泡性の発泡体シートが使われる。具体的には、ポリ塩化ビニル，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリウレタン，各種ゴム等で造られる連続気泡フォームが好ましい。フィルタ部材３は、ポーラスなものであればよく、不織布，ネット，多孔板等を使用することもできる。該フィルタ部材３は、起立状態で使用されるため、必要に応じて発泡倍率を上下方向で変えて、できる限り水分が加飾表皮５に均等付着するように構成される。
また、水供給孔２６の孔径は、実施形態１より大きくしている。フィルタ部材は水の分散作用を有し、水供給孔２６の孔径を大きくしても加飾表皮５の表面に水分を均等分散できるからである。他の構成は実施形態１と同じである。
斯るブロー成形用金型を使用したブロー成形方法は、基本的に実施形態１と同じである。ただ、水分が表皮保持面２１２を濡らす段階で、フィルタ部材３には保水能力があり、表皮保持面２１２を濡らす水分は大部分がフィルタ部材３に吸われる傾向にある。故に、フィルタ部材３が吸った水分を加算して表皮保持面２１２の濡れ度合を決めることになる。
【００１７】
このように構成したブロー成形用金型及びブロー成形方法は、実施形態１の効果に加え、フィルタ部材３が水の分散作用を促すために、水供給孔２６の孔径を大きくでき、型費が安くなるばかりか、水供給孔２６の目詰り頻度が減る。従って、メインテナンスが楽で、長期に亘って安定したブロー成形を確保できる。
更に、フィルタ部材３に保水能力があることから、表皮保持面２１２を水分で濡らしても、これに保持される加飾表皮５がさほど濡れない。このため、パリソン４′に接する加飾表皮面に水がつくことは稀になり、加飾表皮５と一体のブロー成形が円滑に進む。とりわけ、型閉め段階で、パリソン４′と加飾表皮５の接着時点では、まだ大部分の水がフィルタ部材３に保有されているので、水分が邪魔することはなく、パリソン４′と加飾表皮５の接着が完璧となる。そして、型閉じ完了間近になると、フィルタ部材３も絞られていくため水をはき出していく。この水をはき出すタイミングは、丁度、冷却を促進しなければならないタイミングに一致しており、極めて好都合になっている。
加えて、加飾表皮５は起立状態で金型２に取り付けられるが、従来の公報技術（特開平８−４７９６５号）は加飾表皮５に水を均一散布しても、加飾表皮を金型にセットしている間に水が垂れ不均一になるのに対し、本発明ではフィルタ部材３が保水して水の均一分散維持を図る。加飾表皮５のセット後に表皮保持面２１２へ水を供給することも勿論効を奏する。
【００１８】
（３）実施形態３
図６は他形態の後側金型２の水平断面図を示す。同図において、分割金型２１の凹陥する裏面側内周部にはこれに沿って板状のフィルタ部材３が接合されて、各水供給孔２６の水貯蔵空間側開口を覆っている。フィルタ部材３には、前述と同様、連泡性の発泡体シート等が使われる。
ここでも、水供給孔２６の孔径を実施形態１より大きくしている。フィルタ部材３で水の抵抗を大きくして且つ多孔質形状によって水の均等，分散作用を促せるからである。更に、ここでは、フィルタ部材３の気泡が金型２の下方部（紙面向こう側）では細かく、金型２の上方部（紙面手前側）では荒くしている。このような構造にすると、水圧が相対的に高い水貯蔵空間２４内の下層部において、フィルタ部材３の気泡が細かくなっていることにより水供給孔２６の径が実質的に小さくなり、下側部と上側部とで加飾表皮５への水供給量をほぼ均等にすることができる。他の構成は実施形態１と同じである。
斯るブロー成形用金型を使用したブロー成形方法も、基本的に実施形態１と同じである。
このように構成したブロー成形用金型及びブロー成形方法は、実施形態１の効果に加え、水供給孔２６の孔径を大きくでき、型費を安くできるばかりか、水供給孔２６の目詰りが減るので、長期に亘って安定したブロー成形を確保できる。
【００１９】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。前記各実施形態では、後側金型２内に水貯蔵空間２４を形成して、この水貯蔵空間２４から各水供給孔２６へ水を分配するようにしたが、金型内に通常設けられている冷却水路から各水供給孔２６へ水を分配することもできる。各水供給孔２６への独自の水供給路を設けることもできる。また、実施形態３では、フィルタ部材３によって下方の水供給孔２６の径を実質的に小さくしたが、フィルタ部材３を使用せず水供給孔２６の実際の径を金型２の下方ほど小さくしても勿論よい。実施形態２，３を組合せて、分割金型２の凹陥する表面側内周部及び裏面側内周部の両方にフィルタ部材３を配設することもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明のブロー成形用金型及びブロー成形方法によれば、加飾表皮への散水工程や散水用スペースが不要になり、更に、ブロー成形品への加飾表皮の接着強度低下も避けることができるなど極めて有益となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における型開き状態での金型の斜視図である。
【図２】型開き状態での金型の部分垂直断面図である。
【図３】後側金型の水平断面図で、図２のIII −III 線に沿った断面図である。
【図４】型締め状態での金型の全体垂直断面図である。
【図５】実施形態２における後側金型の水平断面図である。
【図６】実施形態３における後側金型の水平断面図である。
【図７】シートフレームの全体斜視図である。
【図８】シートフレームの垂直断面図で、図７のVII −VII 線に沿った断面図である。
【図９】従来の金型の部分垂直断面図である。
【図１０】加飾表皮への散水工程を示す側面図である。
【符号の説明】
１，２ 金型
２１２ 表皮保持面
２４ 水貯蔵空間（水供給路）
２６ 水供給孔
３ フィルタ部材
５ 加飾表皮

Claims (3)

1. 金型（２）の型面に表皮保持面（２１２）を形成して、加飾表皮（５）を前記表皮保持面（２１２）上に保持させ得るようにし、且つ、前記表皮保持面（２１２）に複数の水供給孔（２６）を形成して、これら水供給孔（２６）を前記金型（２）内に設けた水供給路（２４）に連通させたことを特徴とするブロー成形用金型。
2. 前記水供給路を一定容積の水貯蔵空間（２４）として、当該水貯蔵空間（２４）に前記各水供給孔（２６）を連通させ、更に、該各水供給孔（２６）に、これを覆うフィルタ部材（３）が設けられた請求項１に記載のブロー成形用金型。
3. 請求項１記載のブロー成形用金型を用いて、表皮保持面（２１２）に加飾表皮（５）をセットすると共に、水供給孔（２６）を通った水分が表皮保持面（２１２）を濡らすようにし、その後、型閉じして加飾表皮（５）と一体成形を行うことを特徴とするブロー成形方法。

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