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JP6769815B2 - 発泡成形体の製造方法、発泡成形体及びバンパアブソーバ - Google Patents
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JP6769815B2 - 発泡成形体の製造方法、発泡成形体及びバンパアブソーバ - Google Patents

発泡成形体の製造方法、発泡成形体及びバンパアブソーバ Download PDF

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Description

本発明は、発泡成形体の製造方法、発泡成形体及びバンパアブソーバに関する。
衝撃吸収用部材として発泡成形体であるバンパアブソーバが車両のバンパ内に配設される。近年、バンパアブソーバの溝部に配設されるチューブ部材を用いて歩行者等との衝突を検知するチューブ式の車両用衝突検知装置が提案されている。例えば、バンパアブソーバの溝部に検出用チューブを収納し、溝部には長手方向の一部で車両の上方側及び車両の下方側の面に検出用チューブを保持する保持部が形成された車両用衝突検知装置が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2016−27966号公報
特許文献1に記載の車両用衝突検知装置では、バンパアブソーバの溝部には長手方向の一部で車両の上方側及び車両の下方側の面に検出用チューブを保持する保持部が形成されている。保持部を有するバンパアブソーバを、型内に発泡ビーズを充填させて形成する場合、溝部の開口端部である保持部の先端となる領域に空気がたまり、当該領域に発泡ビーズが上手く回り込まずに充填されないおそれがある。その結果、溝部の開口端部に形成される突起形状を有する保持部(負角部)にビーズが行き届かないことにより、バンパアブソーバの溝部に配設されるチューブが保持されずに脱落するおそれがある。そこで、バンパアブソーバ等の発泡成形体に配設されるチューブ等が好適に保持されるようにするため、上記領域における空気溜りの発生を抑制し、負角部まで十分にビーズを導入可能なバンパアブソーバ等の発泡成形体の製造方法が望まれる。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、負角部における空気溜りを抑制し、負角部まで発泡ビーズを導入することが可能な発泡成形体の製造方法、並びに負角部(アンダーカット部)まで発泡ビーズが導入された発泡成形体及びバンパアブソーバを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発泡成形体の製造方法では、溝部を備え、前記溝部の両側面における開口端部に突起状の負角部(アンダーカット部)を備える発泡成形体を成形するための型内に発泡ビーズを充填させる際、前記型内における前記負角部の対向する面が形成される領域と面するように前記型に設けられた孔から前記領域の空気を排出し、前記型内に充填された前記発泡ビーズを加熱融着させて発泡成形体を製造し、前記発泡成形体は、前記負角部の対向する面にそれぞれ設けられた、前記孔に基因する突出部を有する。
上記構成によれば、型に設けられた孔から型内における発泡成形体の負角部(アンダーカット部)が形成される領域の空気を排出することにより、型内に発泡ビーズを充填する際に当該領域に発泡ビーズを導入することができる。その結果、上記発泡成形体の製造方法により得られた発泡成形体では、負角部(アンダーカット部)における空気溜りが抑制されて負角部(アンダーカット部)に発泡ビーズが行き届いているため、発泡成形体の溝部に配設されるチューブ等が脱落することが抑制される。
さらに、発泡成形体の製造方法では、孔に基因する突出部を有する発泡成形体(例えば、バンパアブソーバ)を製造してもよい。この構成により、発泡成形体の溝部に配設されるチューブ等の脱落をより好適に抑制することができる。
本発明によれば、負角部における空気溜りを抑制し、負角部(アンダーカット部)まで発泡ビーズを導入することが可能な発泡成形体の製造方法、並びに負角部(アンダーカット部)まで発泡ビーズが導入された発泡成形体及びバンパアブソーバを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るバンパアブソーバの製造方法において、凹型及び凸型からなる一対の型を用いてバンパアブソーバを成形することを示す断面図である。 (a)は本発明の一実施形態に係るバンパアブソーバの製造方法にて用いる凹型及び凸型の断面図であり、(b)は凹型及び凸型を型締めしたときの断面図であり、(c)は(a)の点線部の拡大図である。 本発明の一実施形態にて得られるバンパアブソーバの概略構成図である。 (a)は図3に示すバンパアブソーバのA−A線断面図であり、(b)は図3に示すバンパアブソーバのB−B線断面図であり、(c)は負角部に突出部が形成されている場合における、図3に示すバンパアブソーバのA−A線断面図である。 本発明の別の実施形態にて得られるバンパアブソーバの断面図である。 本発明の比較対象となるバンパアブソーバの製造方法において、凹型及び凸型からなる一対の型を用いてバンパアブソーバを成形することを示す断面図である。
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
以下、本発明の発泡成形体の製造方法の実施形態について詳細に説明する。
以下、本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造方法について説明する。本実施形態の発泡成形体の製造方法は、溝部を備え、前記溝部の両側面における開口端部に突起状の負角部(アンダーカット部)を備える発泡成形体を成形するための型内に発泡ビーズを充填させる際、前記型内における前記負角部が形成される領域と面するように前記型に設けられた孔から前記領域の空気を排出し、前記型内に充填された前記発泡ビーズを加熱融着させて発泡成形体を製造する。
本実施形態の発泡成形体の製造方法では、型に設けられた孔から型内における発泡成形体の負角部(アンダーカット部)が形成される領域の空気を排出することにより、型内に発泡ビーズを充填する際に当該領域に発泡ビーズを導入することができる。その結果、本実施形態にて得られる発泡成形体では、負角部(アンダーカット部)における空気溜りが抑制され、かつ負角部(アンダーカット部)に発泡ビーズが行き届いている(充填されている)ため、発泡成形体の溝部に配設されるチューブが脱落することが抑制される。したがって、例えば、溝部にてチューブを好適に保持することが可能な発泡成形体であるバンパアブソーバを得ることができる。
<バンパアブソーバの製造方法>
以下、本実施形態の発泡成形体の製造方法について、より詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、発泡成形体であるバンパアブソーバを成形する方法について図を用いて説明するが、発泡成形体はバンパアブソーバに限定されない。
本実施形態のバンパアブソーバの製造方法では、例えば、図1、2に示すような凹形状を有する凹型1及び凸形状を有する凸型2からなる一対の型を用いることにより、バンパアブソーバ10を成形する。具体的には、図1に示すように、凹型1及び凸型2からなる一対の型内に発泡ビーズを充填させ、一対の型内に充填された発泡ビーズを加熱融着させることにより、負角部(アンダーカット部)10A、10Bを備えるバンパアブソーバ10を形成することができる。なお、凹型1及び凸型2からなる一対の型は、従来公知の方法を用いて型内発泡用成形機に搭載し、使用することができる。
図2の(a)に示すように、凹型1は凹形状を有する型であり、凸型2は凸形状を有する型である。図2の(b)に示すように、凹型1及び凸型2からなる一対の型は型締めを行うことにより、成形空間3が上記一対の型内に形成される。また、型締めにより上記一対の型内に形成される成形空間3に発泡ビーズを充填させ、一対の型内に充填された発泡ビーズを加熱融着させることにより、負角部(アンダーカット部)10A、10Bを備えるバンパアブソーバ10が成形される。
凹型1は凹形状を有し、凸型2と型締めを行うことで負角部(アンダーカット部)10A、10Bを備えるバンパアブソーバ10を成形するための成形空間3が形成される型であれば特に限定されない。また、凹型1は、バンパアブソーバ10を成形するための成形空間3に発泡ビーズを充填する充填孔(図示せず)、発泡ビーズを加熱、発泡及び互いに融着させるための水蒸気を供給する供給孔(図示せず)、成形空間3に発泡ビーズを充填する際に用いた圧送空気等の成形空間3内の空気を排出する排気孔等を備えていてもよい。
凸型2は凸形状を有し、凹型1と型締めを行うことで負角部(アンダーカット部)10A、10Bを備えるバンパアブソーバ10を成形するための成形空間3が形成される型であれば特に限定されない。例えば、凸型2は、凸形状の両側面2a、2bにバンパアブソーバ10における負角部(アンダーカット部)10A、10Bを形成するための溝部2c、2dを有している。また、溝部2c、2dにおいて、凸形状の先端方向側の側面2e、2gは、先端方向に傾斜しており、かつ、側面2e、2gの長さは、凸形状の先端方向側と反対方向の側面2f、2hの長さよりも小さい。さらに、凸型2はチャンバ面Cから凸形状の先端方向に延びて溝部2c、2dの底面方向に分岐し、かつ凸型2のチャンバ面Cから溝部2c、2dまで貫通する、排出孔2jを備える。なお、チャンバとは型内発泡成形における水蒸気、冷却水等の用役流体を投入する空間であり、本実施形態においては、凹型1の背面側に凹型チャンバ1A、凸型2の背面側に凸型チャンバ2Aが形成されている(例えば、特開2001−79870号公報参照。)
凸型2は排出孔2jを備えることにより、凹型1及び凸型2を型締めした際、バンパアブソーバ10の負角部(アンダーカット部)10A、10Bが形成される領域である溝部2c、2dにおける空気を排出することができる。これにより、成形空間3に発泡ビーズを充填する際に溝部2c、2dに好適に発泡ビーズを導入することができ、溝部2c、2dにおける空気溜りを抑制することができる。したがって、凸型2を用いることで溝部にチューブを配設した際にチューブの脱落が抑制されるバンパアブソーバ10を成形することができる。排出方法としては特に制限されず、充填機から発泡ビーズと共に空気を型内に送りその圧力差で排出する方法、減圧ポンプで排出(吸い出す)方法、等が挙げられる。
成形空間3に発泡ビーズを充填させる際、上記一対の型内における負角部(アンダーカット部)10A、10Bが形成される領域と面するように凹型1に設けられた排出孔2jから成形空間3におけるバンパアブソーバ10の負角部10A、10Bが形成される領域の空気を排出する。
凹型1及び凸型2からなる一対の型内に形成される成形空間3に充填される発泡ビーズを構成する基材樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、及びスチレン改質ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。この中でも、ポリオレフィン系樹脂を用いることにより、緩衝性、耐薬品性、耐熱性、圧縮後の歪回復率、リサイクルが容易となる点から好ましい。
ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されず、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/プロピレン/1−ブテン共重合体等が挙げられる。ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン系樹脂、中密度ポリエチレン系樹脂、低密度ポリエチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂等が挙げられ、より具体的には、エチレン/1−ブテン共重合体、エチレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体等が挙げられる。なお、上記共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。
発泡ビーズの製造方法に特に制限は無く、従来公知の製造方法を挙げることができる。一例としては、ポリオレフィン系樹脂発泡ビーズ(発泡粒子)であれば、国際公開公報2009/075208、特開2006−117842号公報等に開示されている製造方法が挙げられ、ポリスチレン系樹脂発泡ビーズであれば、特開2003−201360号公報、特開2014−118474号公報等に開示されている製造方法が挙げられ(該特許文献中には、「予備発泡粒子」として記載されている)、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂発泡ビーズ(発泡粒子)であれば、特開2008−239794号公報等に開示されている製造方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
このようにして得られる発泡ビーズとしては、適宜、難燃剤、帯電防止剤、着色剤等の添加剤を従来公知の方法により含有あるいは被覆させることができる。
発泡ビーズの粒径としては、特に限定されず、例えば、1mm〜10mmであればよいが、型充填性の観点からは、1mm〜5mmが好ましく、1mm〜3mmがより好ましい。
発泡ビーズの発泡倍率としては、特に限定されず、例えば、3倍〜90倍であってもよいが、機械的強度及び成形性の観点からは、5倍〜60倍が好ましく、5倍〜40倍がより好ましい。
このような発泡ビーズは、例えば、(株)カネカ製エペラン−PP、エペラン−XL等として市販されており、容易に入手可能である。
本発明の発泡成形体の製造方法における成形方法(型内発泡成形方法)としては、特開2001−79870号公報等に記載された従来公知の成形方法を採用することができ、例えば、先ず、凹型と凸型からなる一対の型を型閉して成形空間を形成し、発泡ビーズを原料タンクから充填器を通じて成形空間内に送入して充填し、次に成形空間内の発泡ビーズを水蒸気で加熱し、発泡ビーズどうしを融着させ一体化してから冷却し、一対の型を型開して発泡成形体を取り出す方法が挙げられる。より具体的に、本実施形態あるいは比較対象に即して説明する。
成形空間3に発泡ビーズを充填した後、成形空間3に充填された発泡ビーズを加熱融着させてバンパアブソーバ10を成形する。このとき、例えば、凹型1の底面を貫通するように設けられた供給孔を介して成形空間3に水蒸気を供給し、発泡ビーズを加熱、発泡(膨張)及び互いに融着させてもよい。
成形空間3に充填された発泡ビーズの加熱融着が終了した後冷却し、凹型1及び凸型2からなる一対の型の型締めを解除することにより、発泡成形体であるバンパアブソーバ10を取り出すことができる。
一方、本発明の比較対象となるバンパアブソーバの製造方法について図6を用いて説明する。図6に示す凹型21及び凸型22からなる一対の型は、凸型22に排出孔が設けられていない点で、図1、2に示す凹型1及び凸型2からなる一対の型と相違する。また、図6では、凹型21及び凸型22から形成される成形空間に発泡ビーズを充填させたときを示している。
比較対象となるバンパアブソーバの製造方法では、排出孔が設けられていない凸型22を用いるため、凹型21及び凸型22から形成される成形空間に発泡ビーズ31を充填した際、負角部(アンダーカット部)である空気溜り領域3a、3bができ、空気溜り領域3a、3bに発泡ビーズ31が導入されない、あるいは、空気溜り領域3a、3bにおける発泡ビーズ31の充填密度が領域3a、3b以外の領域よりも小さくなる。その結果、凹型21及び凸型22から形成される成形空間に発泡ビーズ31を充填した後、発泡ビーズ31を加熱融着させてバンパアブソーバを成形すると、負角部(アンダーカット部)に発泡ビーズ31が十分に行き届いていないバンパアブソーバが得られる。しかし、本実施形態のバンパアブソーバの製造方法では、上述のように、負角部(アンダーカット部)に発泡ビーズが十分に行き届いているバンパアブソーバを得ることができる。
<バンパアブソーバ>
本実施形態のバンパアブソーバの製造方法により得られるバンパアブソーバ10は、図3及び図4の(a)に示すように、凹形状の溝部10aを有し、溝部10aの側面10b、10cにおける開口端部に突起形状を有する負角部(アンダーカット部)10A、10Bを備えている。なお、図3、4は、バンパアブソーバ10の溝部10aにチューブ11を配設させた状態を示している。図4において、(a)は図3に示すバンパアブソーバのA−A線断面図であり、(b)は図3に示すバンパアブソーバのB−B線断面図である。本実施形態のバンパアブソーバの製造方法にて得られるバンパアブソーバは、図4の(a)に示される構造を長手方向(図3の左右方向)において少なくとも一部有していればよく、後述するように、図4の(a)に示される構造及び図4の(b)に示される構造を長手方向において有するものであってもよい。
図4の(a)に示すように、バンパアブソーバ10の溝部10aの底面、負角部(アンダーカット部)10A、10Bにチューブ11を当接させることにより、バンパアブソーバ10の溝部10aにチューブ11が配設される。このとき、バンパアブソーバ10の負角部(アンダーカット部)10A、10Bには発泡ビーズが行き届いているため、チューブ11がバンパアブソーバ10の溝部10aにて好適に保持され、チューブ11がバンパアブソーバ10から脱落することが抑制される。
また、図4の(c)に示すように、負角部(アンダーカット部)10A、10Bの対向する面に、排出孔2jに基因する凸状痕跡(突出部)10dが形成される構成は、チューブ11のバンパアブソーバ10からの脱落がより抑制されることから、好ましい態様である。一つの負角部(アンダーカット部)における凸状痕跡の数としては、負角部(アンダーカット部)の長さ(図3におけるアブソーバー長手方向の負角部の長さ)等にも依存するが、1個〜8個が好ましく、2個〜5個がより好ましく、2個〜3個がさらに好ましい。
本実施形態のバンパアブソーバの製造方法により得られるバンパアブソーバ10は、例えば、車両用衝突検知装置に用いてもよい。
例えば、バンパアブソーバ10における負角部(アンダーカット部)10A、10Bの突起形状の先端部の幅は、溝部10aの深さ方向において1.5mm〜3mmであり、溝部10aの深さは10mm〜15mmであってもよい。また、負角部10A、10Bを除く溝部10aの側面及び底面の形状は、矩形状に限定されず、多角形状、円状等であってもよい。
排出孔2jの孔径は、排出孔が形成可能な孔径であれば特に制限はなく、好ましくは0.3mm〜2mmであり、より好ましくは0.5mm〜1.5mm、さらに好ましくは0.8mm〜1.2mmである。この範囲であれば、空気の排出が円滑に行われ易く、また、発泡ビーズが排出孔に詰まり難い傾向となり、メンテナンス性が良好となるとともに、次に記載する凸状痕跡の直径及び高さ(長さ)をコントロールしやすい傾向がある。排出孔2jの孔形状は、円状に限定されず、矩形状、多角形状等であっても良い。排出孔の凸部痕跡は、上記排出孔2jの型面の孔形状にも依存するが、例えば型面の孔形状が円状であれば、凸状痕跡は円柱形状に近くなり、その直径は好ましくは0.3mm〜2mmであり、より好ましくは0.5mm〜1.5mm、さらに好ましくは0.8mm〜1.2mmである。また、円柱形状の高さ(長さ)は、好ましくは0.1mm〜5mmであり、より好ましくは0.5mm〜3mm、さらに好ましくは1mm〜2mmである。
また、バンパアブソーバ10の溝部10aの底面及び負角部(アンダーカット部)10A、10Bにチューブ11を当接させ、かつ溝部10aにチューブ11を配設させた際、チューブ11の外壁面と溝部10aの側面10b及び溝部10aの底面との間並びにチューブ11の外壁面と溝部10aの側面10c及び溝部10aの底面との間に隙間が形成されることが好ましい。例えば、図4の(a)に示すように、チューブ11の外壁面と溝部10aの側面10b及び溝部10aの底面とに囲まれてなる隙間が上側に形成され、チューブ11の外壁面と溝部10aの側面10c及び溝部10aの底面とに囲まれてなる隙間が下側に形成されることが好ましい。これにより、バンパアブソーバ10の溝部10aにはチューブ11の変形する隙間が確保されており、例えば、チューブ11を保持するバンパアブソーバ10を車両用衝突検知装置とした場合、車両と歩行者等との衝突時にチューブ11が適切に変形(例えば、上下に変形)し、衝突検知精度に優れる。
一方、図5に示すように、バンパアブソーバ20の溝部の壁面にチューブ11の外壁面の少なくとも一部を当接させ、かつ溝部にチューブ11を配設させた際、チューブ11の外壁面と溝部の壁面との間に隙間が存在しない、あるいはほとんど存在しない上記実施形態とは別の形態におけるバンパアブソーバ20では、溝部にチューブ11の変形する隙間がほとんど確保されていないことになる。このバンパアブソーバ20を車両用衝突検知装置とした場合、車両と歩行者等との衝突時にチューブ11が適切に変形せず、衝突検知精度が低下するおそれがある。したがって、図4の(a)に示すように、バンパアブソーバ10の溝部10aの壁面(底面及び側面)とチューブ11の外壁面との間に、チューブの変形する隙間が存在するように、バンパアブソーバ10の溝部10aの底面及び負角部10A、10Bにチューブ11を当接させてチューブ11を保持させることが好ましい。なお、図5に示すバンパアブソーバ20では、材質を柔らかいものとしてチューブ11を変形しやすくすることが好ましい。
チューブ11は、バンパアブソーバ10の溝部10aに保持される部材である。チューブ11の材質としては、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等の合成ゴムが挙げられる。チューブ11の断面形状は、円形に限定されず、例えば、四角形等の多角形であってもよい。
以下、図3を用いて、上下方向(車両上下方向)及び左右方向(車幅方向)から見たバンパアブソーバの構成についてより詳細に説明する。バンパアブソーバ10は、図3に示すように、左右方向に沿って溝部が形成されており、左右方向に沿って形成された溝部10aにチューブ11が配設されている。
図3及び図4の(a)に示すように、バンパアブソーバ10は、左右方向に沿って形成された溝部10aの両側面に負角部(アンダーカット部)10A、10Bがそれぞれ形成された領域5を左右方向に沿って複数備え、複数の領域5は所定の間隔をあけて位置していてもよい。これにより、バンパアブソーバ10は、チューブ11をより好適に保持することができる。
また、図3及び図4の(b)に示すように、バンパアブソーバ10は、左右方向に沿って形成された溝部10aの両側面の開口端部に突起形状を有する負角部を有していない領域6を左右方向に沿って複数備え、複数の領域6は所定の間隔をあけて位置していてもよい。領域6には負角部(アンダーカット部)が形成されていないため、チューブ11は領域6における溝部10aの両側面とは当接しておらず、チューブ11の外壁面と溝部10aの側面との間に隙間6a、6bを形成することができる。これにより、例えば、チューブ11を保持するバンパアブソーバ10を車両用衝突検知装置とした場合、車両と歩行者等との衝突時にチューブ11がより適切に変形(例えば、上下に変形)し、衝突検知精度により優れる。
また、図3に示すように、バンパアブソーバ10は、左右方向に沿って形成された溝部10aの両側面に負角部10A、10Bがそれぞれ形成された領域5と、左右方向に沿って形成された溝部10aの両側面の開口端部に突起形状を有する負角部を有していない領域6とを左右方向に沿って交互に備えていてもよい。これにより、バンパアブソーバ10はチューブ11をより好適に保持し、かつ、チューブ11を保持するバンパアブソーバ10を車両用衝突検知装置とした場合、衝突検知精度により優れる。
以上、発泡成形体及びその製造方法の一例として、バンパアブソーバ及びその製造方法について説明したが、本発明は、これらに限定されない。
1 凹型
2 凸型
2j 排出孔(孔)
3 成形空間
10、20 バンパアブソーバ(発泡成形体)
10A、10B 負角部
10d 凸状痕跡(突出部)

Claims (4)

  1. 溝部を備え、前記溝部の両側面における開口端部に突起状の負角部(アンダーカット部)を備える発泡成形体を成形するための型内に発泡ビーズを充填させる際、前記型内における前記負角部(アンダーカット部)の対向する面が形成される領域と面するように前記型に設けられた孔から前記領域の空気を排出し、
    前記型内に充填された前記発泡ビーズを加熱融着させて発泡成形体を製造し、
    前記発泡成形体は、前記負角部の対向する面にそれぞれ設けられた、前記孔に基因する突出部を有する発泡成形体の製造方法。
  2. 前記突出部は互いに対向して突出する請求項1に記載の発泡成形体の製造方法。
  3. 発泡ビーズを加熱融着させてなり、
    溝部を備え、前記溝部の両側面における開口端部に突起状の負角部を備え、前記負角部に形成されて対向する面に向かって突出する突出部を備えた発泡成形体。
  4. 発泡ビーズを加熱融着させてなり、
    車両幅方向に亘って延在する溝部を備え、前記溝部の両側面における開口端部に突起状の負角部を備え、前記負角部に形成されて対向する面に向かって突出する突出部を備えたバンパアブソーバ。
JP2016196013A 2016-10-03 2016-10-03 発泡成形体の製造方法、発泡成形体及びバンパアブソーバ Active JP6769815B2 (ja)

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