JP4095926B2 - 樹脂成形体の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、芯材を上型にセットして上型と下型とを型閉じし、この型閉じ状態で、上型と下型との間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂原料を注入する，いわゆるクローズド注入法により樹脂成形体を成形する成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上述の如きクローズド注入法により樹脂成形体を成形する成形方法として、次のような成形方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
その成形要領は、まず、型開き状態で下型に表皮をセットした後、その上に芯材を載置する。
【０００４】
次いで、上型と下型とを型閉じした状態で、上型に上下方向に進退可能に設けられた複数本のロッドを下方に進出させてその先端の係合部を芯材裏面の筒状凹部内に進入させ、上記ロッド内に上下方向に進退可能に嵌挿されたロックピンを下方に進出させることにより、その先端で上記係合部を外方に張り出させて上記筒状凹部内周面に圧接係合させる。
【０００５】
その後、上記ロッド及びロックピンを一体に上方に後退させ、これにより、上記芯材を引き上げて上型の成形面にセットする。
【０００６】
しかる後、注入ノズルを上型の挿入口から芯材の注入口に挿入し、上型と下型との間に形成されたキャビティ内に上記注入ノズルから溶融樹脂原料を注入して樹脂層を成形し、芯材と表皮との間に樹脂層が一体成形された樹脂成形体を得る。
【０００７】
【特許文献１】
実公平４−２００７号公報（第２頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献１では、芯材を引き上げて上型にセットする専用の引上げ手段（ロッド、ロックピン等）が必要であるため、装置が複雑化して設備費が嵩む。
【０００９】
また、上記引上げ手段は、上型の挿入口（芯材の注入口）から離れた位置に設けられているため、折角、引上げ手段で芯材を引き上げても、芯材裏面の注入口周辺と上型のセット面との間に隙間ができる場合があり、この状態で溶融樹脂原料をキャビティに注入すると、溶融樹脂原料が注入口から芯材裏面に漏出して芯材裏面と上型のセット面とに付着し、上型に付着した樹脂の除去作業が必要で生産性が低下するとともに、芯材が漏出樹脂で上型のセット面に接着されて脱型し辛く、成形作業に支障を来す。
【００１０】
そこで、芯材裏面の注入口周辺にウレタンスラブ等のシール材を貼着し、漏出樹脂を芯材裏面や上型の成形面に付着しないように上記シール材に含浸させることが考えられるが、別途、シール材が必要な分だけコストアップになるとともに、シール材の貼着作業という余分な作業が必要で生産性が低下する。
【００１１】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設備費の高騰を招くことなく溶融樹脂原料が芯材裏面側に漏出しないようにしたことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、注入ノズルに芯材引上げ機能を持たせたことを特徴とする。
【００１３】
具体的には、この発明は、次のような解決手段を講じた。
【００１４】
すなわち、この発明は、まず、注入口を有する芯材の裏面が上型のセット面に向くように芯材を上型のセット面にセットして上型と下型とを型閉じし、次いで、先端側に係合部が形成された注入ノズルを下降させて上記芯材の注入口に挿入し、かつ該注入口内周面又は注入口外周りに形成された被係合部に上記係合部を係合させ、その後、上記注入ノズルを上昇させて芯材裏面の注入口周辺を上記上型のセット面に当接させ、しかる後、上記上型と下型との間に形成されたキャビティ内に上記注入ノズルから溶融樹脂原料を注入して樹脂層を成形し、該樹脂層と上記芯材とが一体成形された樹脂成形体を得ることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成により、この発明では、注入ノズルが芯材引上げ手段を兼ねているため、別途、複雑な構造の引上げ手段がいらず、その分だけ装置が簡素化して設備費が低減する。
【００１６】
また、注入ノズルを芯材の注入口に挿入係合させて上記注入ノズルで芯材を引き上げているため、芯材裏面の注入口周辺が上型のセット面に完全に密着して両者間に隙間ができず、溶融樹脂原料が漏出しない。したがって、上記注入口近傍における上型に漏出樹脂が付着せず、これにより付着樹脂の除去作業が不要で生産性が向上する。さらには、芯材が漏出樹脂で上型のセット面に接着されて脱型し辛いという事態もなく、成形作業が支障なくスムーズに行われる。また、漏出樹脂を含浸させるウレタンスラブ等のシール材が不要でその分だけコストが低減するとともに、シール材の貼着作業という余分な作業が不要で生産性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係る樹脂成形体の成形方法について図面に基づいて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１〜図４はこの発明の実施の形態１に係る樹脂成形体の成形方法の工程図である。
【００１９】
まず、図１に示すように、成形型１の下型３のセット面３ａに例えば真空成形やスラッシュ成形等により予め所定形状に成形された樹脂製表皮１０１を載置するとともに、上型５のセット面５ａに樹脂製芯材１０３をセットして上型５と下型３とを型閉じする。この際、芯材１０３の裏面が上型５のセット面５ａに向くように芯材１０３を上型５のセット面５ａにセットするとともに、芯材１０３の中央に貫通形成された注入口１０３ａを上型５の中央に貫通形成された挿入口５ｂに連通させる。この型閉じ状態で上記芯材１０３の裏面と上型５のセット面５ａとの間に芯材１０３の自重変形、成形誤差等により隙間Ｃが形成される。また、下型３と上型５との間にキャビティ７が形成される。上記上型５上面の挿入口５ｂ近傍には支柱９が立設され、該支柱９上端には、下方に延びるピストンロッド１１ａを有する流体圧シリンダ１１が設置されている。この流体圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａ下端には、注入ヘッド１３がスライド部材１５を介して連結され、上記流体圧シリンダ１１の伸縮作動によりスライド部材１５を支柱９に沿ってガイドさせながら注入ヘッド１３を昇降させるようになっている。上記注入ヘッド１３の下端には、注入ノズル１７がモータ等の回転装置１９により軸心回りに回転可能に垂設されている。この注入ノズル１７には、図５に拡大詳示するように、樹脂通路１７ａが形成され、注入ノズル１７先端側には、係合部としてのネジ状の係合凹条溝１７ｂが形成されている。一方、上記芯材１０３の注入口１０３ａ内周面には、被係合部としてのネジ状の係合突条１０３ｂが突設されている。
【００２０】
次いで、図２に示すように、上述の如く成形型１を閉じた状態で、上記流体圧シリンダ１１を伸長作動させて上記注入ヘッド１３（注入ノズル１７）を下降させ、該注入ノズル１７を上型５の挿入口５ｂから上記芯材１０３の注入口１０３ａに挿入し、上記回転装置１９を起動させて注入ノズル１７を軸心回りに回転させ、上記係合凹条溝１７ｂを注入口１０３ａ内周面の係合突条１０３ｂに係合させる。
【００２１】
その後、図３に示すように、上記流体圧シリンダ１１を収縮作動させて上記注入ヘッド１３（注入ノズル１７）を僅かに上昇させる。これにより、上記芯材１０３が注入ノズル１７によって引き上げられ、芯材１０３裏面の注入口１０３ａ周辺が上記上型５のセット面５ａに当接して密着する。これにより、上記芯材１０３の裏面と上型５のセット面５ａとの間に形成されていた隙間Ｃ（図１及び図２参照）がなくなる。
【００２２】
しかる後、図４に示すように、上記上型５と下型３との間のキャビティ７内に上記注入ノズル１７の樹脂通路１７ａからホットメルト樹脂やウレタン発泡樹脂等の溶融樹脂原料Ｒを注入する。
【００２３】
その後、上記溶融樹脂原料Ｒをキャビティ７内で固化させて樹脂層（図示せず）を成形し、該樹脂層とその両側の表皮１０１及び芯材１０３とが一体成形された樹脂成形体１００を得る（図６参照）。
【００２４】
このようにして樹脂成形体１００が成形されると、上記注入ノズル１７を回転装置１９の起動により軸心回りに逆回転させて係合凹条溝１７ｂを係合突条１０３ｂから離脱させ、その後、上記流体圧シリンダ１１を収縮作動させて上記注入ヘッド１３（注入ノズル１７）を上昇させて上型５の挿入口５ｂから離脱させた後、成形型１を型開きして樹脂成形体１００を上型５から脱型する。
【００２５】
このように、この実施の形態１では、注入ノズル１７の係合凹条溝１７ｂを芯材１０３の注入口１０３ａ内周面の係合突条１０３ｂに係合させた状態で、芯材１０３を引き上げることにより該芯材１０３裏面を上型５のセット面５ａに隙間Ｃなく密着させるようにしていることから、上記注入ノズル１７で引上げ手段を兼用して複雑な構造の専用の引上げ手段を設けずに済み、その分だけ装置を簡素化して設備費を低減することができる。
【００２６】
また、上記注入ノズル１７を芯材１０３の注入口１０３ａに挿入係合させて上記注入ノズル１７で芯材１０３を引き上げるので、芯材１０３裏面の注入口１０３ａ周辺を上型５のセット面５ａに両者間に隙間Ｃができないように完全に密着させることができ、溶融樹脂原料Ｒの漏出を防止することができる。したがって、上記注入口１０３ａ近傍における上型５への漏出樹脂の付着をなくすことができ、これにより付着樹脂の除去作業をなくして生産性を高めることができる。
【００２７】
さらには、芯材１０３が漏出樹脂で上型５のセット面５ａに接着されて脱型し辛いという事態をなくし、成形作業を支障なくスムーズに行うことができる。
【００２８】
また、漏出樹脂を含浸させるウレタンスラブ等のシール材を用いなくて済むので、その分だけコストを低減することができるとともに、シール材の貼着作業という余分な作業をなくして生産性を高めることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図７〜図９はこの発明の実施の形態２に係る樹脂成形体の成形方法に使用する注入ノズル１７と芯材１０３との係合関係を示す。
【００３０】
すなわち、上記注入ノズル１７には、図７に拡大詳示するように、係合部としての一対のＬ字状係合腕２１が先端の係合爪２１ａを下方にかつ内向きに向けて１８０°反対側で径外方向に一体に張出し形成されている。
【００３１】
一方、上記芯材１０３の注入口１０３ａ外周りには、図８に拡大詳示するように、注入筒部１１３が一体に突設され、この注入筒部１１３上端には、被係合部としての一対の係合鍔１１３ａが１８０°反対側で径外方向に一体に張出し形成されている。この両係合鍔１１３ａの間隔Ｄ１は、該係合鍔１１３ａが上記係合腕２１の係合爪２１ａに係合可能にかつ回転可能に係合腕２１先端内面間の間隔Ｄ２（図７参照）よりも狭くなっている。また、上記一対の係合鍔１１３ａ間の両側には、直線的に切り掛かれた切欠部１１３ｂが形成されている。この両切欠部１１３ｂ間の間隔Ｗ１は、上記係合腕２１の係合爪２１ａが出入り可能なように該係合爪２１ａ先端間の間隔Ｗ２（図７参照）よりも狭くなっている。
【００３２】
そして、上記芯材１０３を注入ノズル１７で引き上げる際には、まず、図９（ａ）に拡大詳示するように、注入ノズル１７の両係合腕２１を注入筒部１１３の両切欠部１１３ｂに対応させ、注入ノズル１７先端側を芯材１０３の注入口１０３ａに挿入し、その後、上記注入ノズル１７をノズル中心線回りに９０°回転させ、図９（ｂ）に拡大詳示するように、上記両係合腕２１を注入筒部１１３の両係合鍔１１３ａに係合させて芯材１０３を引き上げる。これにより、芯材１０３裏面と上型５のセット面５ａとの間の隙間Ｃをなくして芯材１０３裏面の注入口１０３ａ周辺を上記上型５のセット面５ａに密着させるようにしている。
【００３３】
そのほかは、実施の形態１と同様な構成及び成形方法であるので、装置全体の構成及び全体を通じての成形方法の説明を省略する。
【００３４】
したがって、この実施の形態２では、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができるものである。
【００３５】
なお、本例では、樹脂成形体１００が表皮１０１、芯材１０３及び樹脂層の３層構造である場合を示したが、表皮１０１がない樹脂成形体にも適用することができるものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、注入ノズルを芯材の注入口に挿入してその係合部を芯材側の被係合部に係合させ、上記注入ノズルの上昇動作により芯材裏面の注入口周辺を上型のセット面に当接させて芯材裏面の注入口周辺を上型のセット面に完全に密着させるので、複雑な構造の専用の引上げ手段がいらない分だけ装置を簡素化して設備費を低減することができる。さらに、上記注入口近傍における上型への漏出樹脂の付着をなくすことができ、これにより余分な樹脂除去作業をなくして生産性を向上させることができる。また、芯材の漏出樹脂による上型への接着がなく脱型を簡単に行ってスムーズに成形作業を行うことができる。加えて、漏出樹脂を含浸させるウレタンスラブ等のシール材をなくしてコストダウンを図ることができるとともに、シール材の貼着作業という余分な作業をなくして生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る成形方法において、表皮及び芯材を成形型のセット面にセットして成形型を型閉じした状態を示す工程図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る成形方法において、注入ノズルを下降させて芯材の注入口に挿入し、かつ注入ノズルの係合凹条溝を注入口内周面の係合突条に係合させた状態を示す工程図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る成形方法において、注入ノズルを上昇させて芯材裏面を上型のセット面に当接させた状態を示す工程図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る成形方法において、成形型のキャビティ内に溶融樹脂原料を注入した状態を示す工程図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る成形方法に使用する成形装置の注入ノズルと芯材の注入口との係合部分の拡大図である。
【図６】樹脂成形体の斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る成形方法に使用する注入ノズルを示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る成形方法に使用する芯材の注入筒部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る成形方法の工程図を示し、（ａ）は注入ノズルを芯材の注入口に挿入した状態、（ｂ）は注入ノズルの係合爪を注入筒部の係合鍔に係合させて芯材を引き上げた状態である。
【符号の説明】
３ 下型
５ 上型
５ａ セット面
７ キャビティ
１７ 注入ノズル
１７ｂ 係合凹条溝（係合部）
２１ 係合腕（係合部）
１００ 樹脂成形体
１０３ 芯材
１０３ａ 注入口
１０３ｂ 係合突条（被係合部）
１１３ａ 係合鍔（被係合部）
Ｒ 溶融樹脂原料

Claims (1)

1. 注入口を有する芯材の裏面が上型のセット面に向くように芯材を上型のセット面にセットして上型と下型とを型閉じし、
   次いで、先端側に係合部が形成された注入ノズルを下降させて上記芯材の注入口に挿入し、かつ該注入口内周面又は注入口外周りに形成された被係合部に上記係合部を係合させ、
   その後、上記注入ノズルを上昇させて芯材裏面の注入口周辺を上記上型のセット面に当接させ、
   しかる後、上記上型と下型との間に形成されたキャビティ内に上記注入ノズルから溶融樹脂原料を注入して樹脂層を成形し、該樹脂層と上記芯材とが一体成形された樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の成形方法。

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