特許 7343855 発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-05

(45)【発行日】2023-09-13

(54)【発明の名称】発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 44/12 20060101AFI20230906BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20230906BHJP

   B29C 44/34 20060101ALI20230906BHJP

   B29C 44/60 20060101ALI20230906BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20230906BHJP

   B29C 45/70 20060101ALI20230906BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20230906BHJP

【ＦＩ】

B29C44/12

B29C44/00 D

B29C44/34

B29C44/60

B29C45/14

B29C45/70

B29C45/26

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019008615

(22)【出願日】2019-01-22

(65)【公開番号】P2020116794

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2022-01-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000225728

【氏名又は名称】南条装備工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】東中川 圭介

(72)【発明者】

【氏名】小林 めぐみ

(72)【発明者】

【氏名】金子 満晴

(72)【発明者】

【氏名】篠森 正利

(72)【発明者】

【氏名】杉山 大介

(72)【発明者】

【氏名】谷村 敏和

【審査官】加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０１０６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７９７５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４４／００

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ２９Ｃ ４５／７０

Ｂ２９Ｃ ４５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形方法であって、
固定型と可動型からなる成形型の可動型側に上記収縮性部材をセットする工程と、
上記固定型と上記可動型の型締めによってキャビティを形成する型締め工程と、
上記発泡樹脂部材を形成するための発泡性樹脂を上記キャビティに充填する樹脂充填工程と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させて上記発泡性樹脂を発泡させる発泡工程とを備え、
上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させ、
上記収縮性部材は、上記発泡樹脂部材の表面を覆う表皮材であり、
上記表皮材は、表皮層と、該表皮層の裏側面に設けられた収縮性を有するクッション層とが積層されてなり、
上記所定量は、圧縮された上記クッション層が復元するときのその層厚の増大量により設定され、
上記固定型と上記可動型の間に該可動型を後退方向に付勢するばね材が介装されていて、上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。

【請求項2】

発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形方法であって、
固定型と可動型からなる成形型の可動型側に上記収縮性部材をセットする工程と、
上記固定型と上記可動型の型締めによってキャビティを形成する型締め工程と、
上記発泡樹脂部材を形成するための発泡性樹脂を上記キャビティに充填する樹脂充填工程と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させて上記発泡性樹脂を発泡させる発泡工程と、
上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる工程とを備え、
上記可動型には、該可動型を駆動する油圧シリンダを備えた可動型駆動装置が連結されており、
上記可動型を所定量後退させる工程で、上記油圧シリンダに型締め方向及び型開き方向のいずれにも油圧が作用しない状態とし、
上記固定型と上記可動型の間に該可動型を後退方向に付勢するばね材が介装されていて、上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２において、
上記固定型の上記収縮性部材に相対する部位に、該収縮性部材に向かって開口したゲートを設け、
上記樹脂充填工程では、上記ゲートから発泡性樹脂を収縮性部材に向かうように上記キャビティに注入することを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。

【請求項4】

発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形装置であって、
固定型と可動型からなり、その可動型側に上記収縮性部材がセットされる成形型と、
上記固定型と上記可動型の型締めによって形成されるキャビティに発泡性樹脂を充填する樹脂充填装置と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させる可動型駆動装置とを備え、
さらに、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる可動型後退手段を備えており、
上記収縮性部材は、上記発泡樹脂部材の表面を覆う表皮材であり、
上記表皮材は、表皮層と、該表皮層の裏側面に設けられた収縮性を有するクッション層とが積層されてなり、
上記所定量は、圧縮された上記クッション層が復元するときのその層厚の増大量により設定され、
上記可動型後退手段は、上記固定型と上記可動型の間に介装され該可動型を後退方向に付勢するばね材を備え、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。

【請求項5】

発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形装置であって、
固定型と可動型からなり、その可動型側に上記収縮性部材がセットされる成形型と、
上記固定型と上記可動型の型締めによって形成されるキャビティに発泡性樹脂を充填する樹脂充填装置と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させる可動型駆動装置とを備え、
さらに、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる可動型後退手段を備えており、
上記可動型駆動装置は、上記可動型を駆動する油圧シリンダを備えており、
上記可動型後退手段は、上記可動型駆動装置により構成されており、
上記可動型後退手段は、少なくとも、上記可動型を所定量後退させるときに、又は、上記可動型を所定量後退させたところで、上記油圧シリンダに型締め方向及び型開き方向のいずれにも油圧が作用しない状態とし、
上記可動型後退手段は、上記固定型と上記可動型の間に介装され該可動型を後退方向に付勢するばね材を備え、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。

【請求項6】

請求項４又は請求項５において、
上記成形型は、上記固定型の上記収縮性部材に相対する部位において、該収縮性部材に向かって開口したゲートを備えていることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。

【請求項7】

請求項４において、
上記発泡樹脂成形品は、車両用内装材であることを特徴とする発泡樹脂成形品の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は発泡樹脂成形品の成形方法及び成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発泡樹脂成形品として、例えば、車両内装材であるトリムのように、発泡樹脂製基材と表皮材とが一体になったもの、或いは、発泡樹脂製基材と芯材が一体になったものが知られている。

【0003】

特許文献１には、発泡樹脂製基材と芯材が一体になった発泡樹脂成形品（自動車のドアトリム）の成形方法の一例が記載されている。それは、可動型（第１分割型）と固定型（第２分割型）からなる成形型のキャビティに芯材をセットした状態で、発泡性樹脂をキャビティに射出注入して表皮と発泡層を成形して芯材に一体化するに際し、発泡性樹脂を発泡させるためにキャビティが拡大するように可動型を後退させるというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－８２８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された成形方法は、硬質の芯材をキャビティにセットして発泡成形を行なうケースである。これに対して、収縮性部材、例えば、裏面に収縮性を有するクッション層が設けられた表皮材をキャビティにセットして発泡成形を行なうケースでは、次の問題がある。

【0006】

発泡性樹脂が成形型のキャビティに充填されると、収縮性部材が発泡性樹脂によって圧縮された状態（押し潰された状態）になる。その状態で、可動型が発泡性樹脂の発泡のために所定ストローク後退されると、発泡性樹脂の発泡不良を生ずる。すなわち、可動型の後退に伴って、収縮性部材は圧縮が解除されて復元するから、発泡性樹脂の発泡スペースが収縮性部材の復元量に相当する大きさだけ実質的に狭くなる。そのため、発泡性樹脂の発泡不良を生ずる（発泡倍率が低くなる。）。発泡性樹脂の発泡倍率は可動型の後退によって形成される発泡スペースの大きさに依存するから、その発泡スペースが収縮性部材の復元によって僅かでも狭くなると、発泡性樹脂の発泡性に大きな影響が出る。

【0007】

ここに、キャビティに注入された発泡性樹脂は、収縮性部材と固定型の間をキャビティ末端に向かって流れていき、その過程において、成形型によって冷却されて粘度が上昇していく。そのため、発泡性樹脂の流動性が低下する。従って、発泡性樹脂をキャビティ末端まで充填するために大きな注入圧が必要になる。発泡性樹脂は、収縮性部材の断熱効果により、固定型に比べて可動型から奪われる熱量が少ないから、収縮性部材に沿ってキャビティ末端に向かって流れ易い。そのため、発泡性樹脂の大きな注入圧が収縮性部材に加わり、発泡性樹脂の充填終了時点において、収縮性部材が圧縮された状態になるものである。

【0008】

本発明は、収縮性部材をキャビティにセットして樹脂の発泡成形を行なう場合の発泡不良問題を解決する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するために、発泡性樹脂をキャビティに充填した後、発泡させる前に、発泡樹脂による収縮性部材の圧縮を解除するようにした。

【0010】

ここに開示する発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形方法は、
固定型と可動型からなる成形型の可動型側に上記収縮性部材をセットする工程と、
上記固定型と上記可動型の型締めによってキャビティを形成する型締め工程と、
上記発泡樹脂部材を形成するための発泡性樹脂を上記キャビティに充填する樹脂充填工程と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させて上記発泡性樹脂を発泡させる発泡工程とを備え、
上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させ、
上記収縮性部材は、上記発泡樹脂部材の表面を覆う表皮材であり、
上記表皮材は、表皮層と、該表皮層の裏側面に設けられた収縮性を有するクッション層とが積層されてなり、
上記所定量は、圧縮された上記クッション層が復元するときのその層厚の増大量により設定され、
上記固定型と上記可動型の間に該可動型を後退方向に付勢するばね材が介装されていて、上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする。
また、ここに開示する発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形方法の他の態様は、
固定型と可動型からなる成形型の可動型側に上記収縮性部材をセットする工程と、
上記固定型と上記可動型の型締めによってキャビティを形成する型締め工程と、
上記発泡樹脂部材を形成するための発泡性樹脂を上記キャビティに充填する樹脂充填工程と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させて上記発泡性樹脂を発泡させる発泡工程と、
上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる工程とを備え、
上記可動型には、該可動型を駆動する油圧シリンダを備えた可動型駆動装置が連結されており、
上記可動型を所定量後退させる工程で、上記油圧シリンダに型締め方向及び型開き方向のいずれにも油圧が作用しない状態とし、
上記固定型と上記可動型の間に該可動型を後退方向に付勢するばね材が介装されていて、上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする。

【0011】

また、ここに開示する発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形装置は、
固定型と可動型からなり、その可動型側に上記収縮性部材がセットされる成形型と、
上記固定型と上記可動型の型締めによって形成されるキャビティに発泡性樹脂を充填する樹脂充填装置と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させる可動型駆動装置とを備え、
さらに、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる可動型後退手段を備えており、
上記収縮性部材は、上記発泡樹脂部材の表面を覆う表皮材であり、
上記表皮材は、表皮層と、該表皮層の裏側面に設けられた収縮性を有するクッション層とが積層されてなり、
上記所定量は、圧縮された上記クッション層が復元するときのその層厚の増大量により設定され、
上記可動型後退手段は、上記固定型と上記可動型の間に介装され該可動型を後退方向に付勢するばね材を備え、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする。
また、ここに開示する発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品の成形装置の他の態様は、
固定型と可動型からなり、その可動型側に上記収縮性部材がセットされる成形型と、
上記固定型と上記可動型の型締めによって形成されるキャビティに発泡性樹脂を充填する樹脂充填装置と、
上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂の粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに、上記キャビティの容積が拡大するように上記可動型を上記型締めの位置から後退させる可動型駆動装置とを備え、
さらに、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記キャビティに充填された上記発泡性樹脂による上記収縮性部材の圧縮が解除されるように、上記可動型を所定量後退させる可動型後退手段を備えており、
上記可動型駆動装置は、上記可動型を駆動する油圧シリンダを備えており、
上記可動型後退手段は、上記可動型駆動装置により構成されており、
上記可動型後退手段は、上記可動型を所定量後退させるときに、又は、上記可動型を所定量後退させたところで、上記油圧シリンダに型締め方向及び型開き方向のいずれにも油圧が作用しない状態とし、
上記可動型後退手段は、上記固定型と上記可動型の間に介装され該可動型を後退方向に付勢するばね材を備え、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させることを特徴とする。

【0012】

上記成形方法あるいは成形装置によれば、発泡性樹脂のキャビティへの充填後、発泡性樹脂を発泡させる前に、すなわち、発泡性樹脂の粘度が所定の粘度範囲に達する前に、可動型が所定量後退する。この後退により、収縮性部材は、発泡性樹脂による圧縮が解除されて復元する。しかる後、発泡性樹脂の発泡のための可動型の後退（キャビティの拡大）が行なわれる。このように収縮性部材が復元した状態で発泡性樹脂の発泡のための可動型の後退を行なうから、発泡性樹脂のキャビティへの充填によって収縮性部材が圧縮されるにも拘わらず、発泡性樹脂を発泡させるときに所期の発泡スペースを確保することが容易になり、発泡性樹脂の発泡不良防止に有利になる。

【0013】

一実施形態では、上記固定型の上記収縮性部材に相対する部位に該収縮性部材に向かって開口したゲートを設け、このゲートから発泡性樹脂を収縮性部材に向かうように上記キャビティに注入する。

【0014】

ゲートからキャビティに注入された発泡性樹脂は、収縮性部材のゲートに相対する部分に衝突しつつ、キャビティ末端側に流れていく。発泡性樹脂は、キャビティ末端側に流動する過程で、成形型によって冷却されることにより、粘度が高くなって流動性が低下していく。この流動性の低下のために、収縮性部材のゲートに相対する部分及びそのまわりに加わる発泡性樹脂の注入圧が大きくなるから、収縮性部材のゲート付近はその周囲に比べて一段と強く押し潰される。その場合でも、発泡工程前の可動型の所定量後退により、その圧縮が解除されて収縮性部材が復元し、その状態で可動型の後退による発泡性樹脂の発泡が開始されるから、ゲート付近においても、所期の発泡スペースが確保される。よって、発泡樹脂成形品に発泡むらを生ずることが抑制される。

【0015】

上記実施形態では、上記固定型と上記可動型の間に該可動型を後退方向に付勢するばね材が介装されていて、上記キャビティへの上記発泡性樹脂の充填後、上記発泡性樹脂の粘度が上記粘度範囲まで上昇する前に、上記型締めを解除することにより、上記ばね材の付勢力によって上記可動型を所定量後退させる。

【0016】

これによれば、成形型の型締めを解除するだけで、ばね材の付勢力によって可動型を簡単に所定量後退させることができる。しかも、収縮性部材を復元させるための可動型の後退量は、ばね材の付勢力によって決まるところ、収縮性部材の復元量に匹敵する後退量にするためのばね材の付勢力は、予め実験によって求めて設定することができる。従って、収縮性部材の復元量自体は微小であっても、可動型を当該復元量に匹敵する大きさだけ精度良く後退させることができる。

【0017】

上記樹脂充填工程の後、上記発泡工程の前に、上記圧縮が解除されるように、上記可動型の駆動装置によって上記可動型を所定量後退させてもよい。
上記構成では、上記収縮性部材は、上記発泡樹脂部材の表面を覆う表皮材である。例えば、上記表皮材は、表皮層に収縮性を有するクッション層が積層されてなるものとすることができる。

【0018】

上記発泡樹脂部材と収縮性部材が一体になった発泡樹脂成形品としては、例えば、車両のドアトリム、コンソールボックス、トランクボード等の車両用内装材が挙げられ、或いは家具等の室内用品等が挙げられる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、発泡性樹脂のキャビティへの充填後、発泡性樹脂を発泡させる前に、可動型を所定量後退させることにより、収縮性部材に対する圧縮を解除して該収縮性部材を復元させるから、すなわち、収縮性部材が圧縮状態から復元した状態で発泡性樹脂の発泡のための可動型の後退を行なうから、発泡性樹脂のキャビティへの充填によって収縮性部材が圧縮されるにも拘わらず、発泡性樹脂を発泡させるときに所期の発泡スペースを確保することが容易になり、発泡性樹脂の発泡不良防止に有利になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置の概略を示す一部断面にした側面図。

【図2】発泡樹脂成形品を簡略化して示す断面図。

【図3】発泡性樹脂が型締めされた成形型のキャビティに注入されている状態を示す上記成形装置の一部の断面図。

【図4】発泡性樹脂がキャビテイに充填された状態を示す上記成形装置の一部の断面図。

【図5】型締めの解除による収縮性部材の復元状態を示す上記成形装置の一部の断面図。

【図6】キャビティを拡大させて発泡性樹脂を発泡させた状態を示す上記成形装置の一部の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0022】

図１に示すように、本実施形態に係る発泡樹脂成形品の成形装置１は、固定型３と可動型４とを有する成形型２と、成形型２の型締め、型開き等を行なう成形型開閉装置２１と、溶融した発泡性樹脂を成形型２のキャビティ５に充填する樹脂充填装置としての射出装置３１とを備える。成形型２の型締めによって、固定型３の成形面３ａと可動型４の成形面４ａとの間にキャビティ５が形成される。

【0023】

図２に簡略化して示すように、成形装置１により成形される発泡樹脂成形品６０は、発泡性樹脂が発泡してなる発泡樹脂部材としての成形品本体６１と収縮性部材としての表皮材６２が一体になったものである。表皮材６２は、表皮層６２ａと、該表皮層６２ａの裏側面（成形品本体側）に設けられた収縮性を有するクッション層６２ｂとが積層されてなる。表皮層６２ａは、例えば塩化ビニル樹脂で形成され、クッション層６２ｂは、例えば、電子線架橋によるポリオレフィンフォーム（ペフ）で形成されている。

【0024】

図３～図６に示すように、発泡樹脂成形品６０は、表皮材６２をキャビティ５にセット（インサート）し、このキャビティ５に充填した発泡性樹脂１１を発泡させることによって得られる。表皮材６２は、表皮層６２ａが可動型４の成形面４ａに接するように、キャビティ５にセットされる。

【0025】

発泡樹脂成形品６０は、例えば車両用の内装材として用いられる。車両用の内装材としては、具体的には、トリム（ドアトリム等）、センターコンソールボックス、トランクボード等が挙げられる。これら内装材の表側面における特に乗員が触れる可能性が高い箇所に表皮材が設けられる。

【0026】

以下、上記発泡樹脂成形品６０を得る成形装置の各部の構成について具体的に説明する。

【0027】

射出装置３１は、固定型３及び固定プラテン２２に設けられたホットランナー６に接続される加熱シリンダ３２を有し、この加熱シリンダ３２にホッパ３３が接続されている。このホッパ３３には、化学発泡の場合、発泡性樹脂材料（例えばポリプロピレン）のペレットと化学発泡剤とが投入され、物理発泡の場合、上記ペレットのみが投入される。物理発泡の場合には、加熱シリンダ３２に接続されたガス注入部３４から、ガス（窒素、二酸化炭素等）が注入される。ホッパ３３に投入されたペレットは、加熱シリンダ３２内に供給され、この加熱シリンダ３２内で、不図示のヒータによる加熱とスクリューの回転による混練によって溶融し可塑化される。化学発泡剤は、加熱シリンダ３２内で混練に伴って熱分解して発泡ガスを発生する。

【0028】

加熱シリンダ３２のスクリューは、加熱シリンダ３２の軸心回りに回転可能にかつ加熱シリンダ３２の軸心方向（水平方向）に移動可能に設けられている。このスクリューにおける成形型２とは反対側の端部（後端部）が、スクリューを回転させる回転機構（モータを含む）とスクリューを移動させる移動機構（モータを含む）とを有するスクリュー駆動装置３７に連結されている。そして、スクリューがスクリュー駆動装置３７の回転機構によって回転しながら移動機構によって成形型２側に移動する（前進する）ことで、加熱シリンダ３２内で溶融した発泡性樹脂１１が、ホットランナー６を介してキャビティ５内に射出注入される。

【0029】

ホットランナー６は、加熱シリンダ３２が接続されるブッシュからキャビティ５に開口するゲート（詳細な図示は省略するが、バルブで開閉されるバルブゲートである。）７までの樹脂流路の加熱手段（図示省略）を設けたものである。ゲート７は、固定型３における、可動型４にセットされた表皮材６２に相対する部位において、該表皮材６２に向かって開口している。

【0030】

固定プラテン２２及び可動型４には、キャビティ５に充填された発泡性樹脂を型冷却する手段として、冷却水を通す冷却水通路９が形成されている。

【0031】

成形型開閉装置２１は、固定型３が取り付けられた固定プラテン２２と、可動型４が取り付けられた可動プラテン２３と、可動プラテン２３に連結された可動型駆動装置２６とを有する。本実施形態では、可動型駆動装置２６は、詳細な図示は省略するが、油圧シリンダ及び該油圧シリンダに作用する油圧を制御する制御弁を備えている。この油圧制御により、可動プラテン２３及び可動型４を駆動する。

【0032】

可動型駆動装置２６は、上記油圧制御弁として、上記油圧シリンダに対して型締め方向の油圧を与えるＡポート、型開き方向の油圧を与えるＢポート、油圧ポンプに接続されたＰポート、並びオイルをタンクに戻すＲポートを有し、型締め位置、型開き位置、並びにＡ、Ｂ及びＲのポートが接続される中立位置に切換え可能な４ポート３位置の方向切換弁、並びに流量制御弁を備える。

【0033】

可動プラテン２３には、固定プラテン２２に向かって延びる複数の筒状部材２４が設けられ、固定プラテン２２には、可動プラテン２３に向かって延びる複数の軸部材２５が設けられている。各軸部材２５には、対応する各筒状部材２４の内面を摺動する摺動部２５ａが設けられている。この摺動により、可動プラテン２３及び可動型４が型締め・型開き方向に移動するように案内される。

【0034】

可動型駆動装置２６は、型締め・型開き手段を構成する他、キャビティ５に充填された発泡性樹脂１１をその粘度が上昇して所定の粘度範囲になったときに発泡させるために、可動型４をキャビティ容積が拡大するように後退させる手段、並びに次に述べる発泡前の可動型後退手段をも構成する。

【0035】

後に詳述するが、キャビテイ５にセットされた表皮材６２のクッション層６２ｂは、キャビティ５に充填された発泡性樹脂１１によって圧縮される。

【0036】

本実施形態の特徴とするところは、その圧縮されたクッション層６２ｂを復元させてから、発泡性樹脂１１の発泡を行なうことにある。そのクッション層６２ｂの復元のために、上記成形装置１は、発泡性樹脂１１のキャビティ５への充填後、発泡前に、可動型４を所定量後退させる可動型後退手段を備えている。

【0037】

本実施形態の可動型後退手段は、固定型３と可動型４の間に介装され可動型４を後退方向に付勢するばね材８を備え、発泡性樹脂１１のキャビティ５への充填後、発泡性樹脂１１の粘度が上記粘度範囲になる前に、可動型駆動装置２６による成形型２の型締めを解除する。これにより、可動型４がばね材８付勢力によって所定量後退する。この所定量は、圧縮されたクッション層６２ｂが復元するときのその層厚の増大量に相当する。上記型締めの解除は、上記方向切換弁を型締め位置から中立位置に切り換えることによって行なわれる。

【0038】

可動型駆動装置２６、スクリュー駆動装置３７の回転機構及び移動機構の各モータ、バルブゲート７、ホットランナー６の加熱手段、並びに型冷却手段の作動は、コントロールユニット５０により制御される。このコントロールユニット５０は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラーであって、コンピュータプログラム（ＯＳ等の基本制御プログラム、及び、ＯＳ上で起動されて特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラムおよびデータを格納するメモリと、種々の信号の入出力を行うための入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを含む。

【0039】

次に、図２に示す発泡樹脂成形品６０の上記成形装置１による成形方法について、図３～図６により説明する。

【0040】

［成形装置の起動］
作業者による成形装置１のスイッチ操作により、その操作情報がコントロールユニット５０に入力される。このコントロールユニット５０からの当該操作情報に基づく制御指令により、成形型２の型締めから次の型開きまでの、発泡樹脂成形品６０の成形のための一連の動作が行われる。

【0041】

［表皮材のセット］
成形型２の型開き状態で、作業者が、可動型４の成形面４ａに表皮材６２をセットする。この表皮材６２がセットされる成形面４ａには、表皮材６２に刺さるピン等の支持部材（図示省略）が複数設けられており、これら複数の支持部材により表皮材６２が成形面４ａに支持されてセットされる。

【0042】

［型締め］
可動型駆動装置２６の方向切換弁が中立位置から型締め位置に切り換わることにより、表皮材６２がセットされた可動型４が固定型３に向けて前進して、成形型２の型締めが行なわれる。

【0043】

図１に示すように、成形型２の型締めにより、固定型３の成形面３ａと可動型４の成形面４ａの間にキャビティ５が形成される。この型締めにより、固定型３と可動型４の間のばね材８はひずみエネルギーを蓄えた圧縮状態になる。

【0044】

［樹脂充填］
成形型２の型締め後、図３及び図４に示すように、射出装置３１の作動により、溶融した発泡性樹脂１１がホットランナー６及びゲート７を通ってキャビティ５に射出される。ゲート７からキャビティ５に射出された発泡性樹脂１１は、表皮材６２のゲート７に相対する部分に衝突しつつ、ゲート７から遠いキャビティ末端５ａに向かって流れていく。発泡性樹脂１１は、キャビティ末端側に流動する過程で、成形型２による冷却によって粘度が高くなって流動性が低下していく。従って、発泡性樹脂１１をキャビティ末端５ａまで充填するために大きな射出圧（注入圧）が必要になる。

【0045】

ここに、表皮材６２の断熱効果により、発泡性樹脂１１が可動型４から奪われる熱量は固定型３から奪われる熱量に比べて少ない。そのため、発泡性樹脂１１は、表皮材６２に沿ってキャビティ末端５ａに向かって流れ易い。そのため、発泡性樹脂１１の大きな射出圧が表皮材６２に加わり、発泡性樹脂１１の充填終了時点において、表皮材６２のクッション層６２ｂが圧縮された状態になるものである。表皮材６２のゲート７に相対する部分及びそのまわりは、発泡性樹脂１１の射出圧が直接的に加わるから、その周囲に比べて一段と強く圧縮される。

【0046】

ゲート７は、スクリュー駆動装置３７の移動機構のモータが駆動されてから、第１設定時間が経過したときに閉じられる。この第１設定時間は、発泡性樹脂１１をキャビティ５に充填するために必要な時間である。

【0047】

［型締め解除］
発泡性樹脂１１のキャビティ５への充填終了後、キャビティ５の発泡性樹脂１１の粘度が所定の粘度範囲に到達する前に成形型２の型締めを解除する。ここに、所定の粘度範囲とは、可動型４の後退による発泡性樹脂１１の発泡を開始するに適した粘度範囲である。本実施形態では、発泡性樹脂１１のキャビティ５への充填終了直後（ゲート７の閉塞直後）に型締めを解除する。型締めの解除は、可動型駆動装置２６の方向切換弁を型締め位置から中立位置に切り換えることによって行なう。これにより、可動型駆動装置２６の油圧シリンダには型締め方向及び型開き方向のいずれにも油圧が作用しない状態になる。すなわち、可動型４に加わっていた型締め圧が解除される。

【0048】

上記型締めの解除により、図５に示すように、可動型４がばね材８の復元に伴う付勢力によって所定量後退する。この後退に伴い、表皮材６２のクッション層６２ｂは、発泡性樹脂１１によって圧縮された状態が解除されて復元する。

【0049】

［発泡］
上記型締めの解除後、キャビティ５の発泡性樹脂１１の粘度が上記粘度範囲に到達したときに、可動型駆動装置２６の方向切換弁が中立位置から型開き位置に切り換わる。粘度の上記粘度範囲への到達は時間によって管理され、上記第１設定時間からさらに第２設定時間を経過した時点で上記方向切換弁の切換が行なわれる。

【0050】

これにより、図６に示すように、可動型４が型開き方向に後退してキャビティ５の容積が拡大していく。これに伴って、発泡性樹脂１１が発泡していく。発泡性樹脂１１に所期の発泡を行なわせるために、可動型４は予め設定された速度で予め設定された量だけ後退する。これにより、発泡性樹脂１１が発泡してなる成形品本体６１が得られる。この可動型４の後退速度及び後退量の制御は流量制御弁及び上記方向切換弁により行なわれる。可動型４が予め設定された量後退した時点で、方向切換弁が型開き位置から中立位置に切り換わる。

【0051】

上述の型締めの解除・可動型４の後退により、発泡開始前に、表皮材６２のクッション層６２ｂは圧縮状態が解除されて復元しているから、当該発泡工程における可動型４の後退によって、クッション層６２ｂが復元して発泡スペースが減少することがなくなる。すなわち、発泡工程における可動型４の後退制御によって所期の必要な発泡スペースを確保することができ、発泡性樹脂１１の発泡不良防止に有利になる。

【0052】

特に、当該実施形態では、型締めを解除するだけで、ばね材８の付勢力によって可動型４を簡単に後退させることができる。しかも、表皮材６２のクッション層６２ｂを復元させるための可動型４の後退量は、ばね材８の付勢力によって決まるところ、クッション層６２ｂの復元量に匹敵する後退量にするためのばね材８の付勢力は、予め実験によって求めて設定することができる。従って、クッション層６２ｂの復元量自体は微小であっても、可動型４を当該復元量に匹敵する大きさだけ精度良く後退させることができる。

【0053】

ばね材８としては、コイルスプリングを採用することができ、或いはゴム、その他の復元力を有する弾性体であってもよい。

【0054】

［型開き］
上記発泡のための可動型４の後退の後、発泡性樹脂１１の発泡成形が完了する予め設定された第３設定時間が経過したとき、可動型駆動装置２６の方向切換弁が中立位置から型開き位置に切り換わり、型開きが開始される。型開きが完了した状態で、発泡樹脂成形品６０がキャビティ５から取り出される。

【0055】

＜別の実施形態＞
上記実施形態では、表皮材６２のクッション層６２ｂを復元させるための可動型４の後退にばね材８を利用したが、本実施形態は、ばね材は備えず、当該復元のための可動型の後退を可動型駆動装置２６によって行なうものである。

【0056】

すなわち、キャビティ５への発泡性樹脂１１の充填終了後、可動型駆動装置２６の方向切換弁を型締め位置から型開き位置に切り換え、Ｂポートから流量制御弁を介して油圧シリンダに油圧を所定時間加えることにより、可動型４をクッション層６２ｂの復元量に匹敵する大きさだけ後退させる。次いで方向切換弁を中立位置に切り換える。表皮材のセット、成形装置の起動、型締め、樹脂充填、発泡及び型開きの各工程は先の実施形態と同じである。

【0057】

本実施形態においても、先の実施形態と同様に、発泡前のクッション層６２ｂの復元により、発泡工程において可動型４の後退制御によって必要な発泡スペースを確保することができ、発泡性樹脂１１の発泡不良防止に有利になる。

【0058】

＜その他＞
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0059】

例えば、上記実施形態では、発泡樹脂成形品６０の成形品本体６１の表面全面にわたって表皮材６２が設けられているが、成形品本体６１の表面の一部に表皮材を設けるケースにも本発明は適用することができる。

【0060】

また、上記実施形態の収縮性部材は表皮材であるが、表皮材に限らず、吸音材等の収縮性部材を発泡成形品本体に一体に設けるケース一般に広く、本発明は適用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１ 発泡樹脂成形品の成形装置
２ 成形型
３ 固定型
３ａ 成形面
４ 可動型
４ａ 成形面
５ キャビティ
６ ホットランナー
７ ゲート
８ ばね材
１１ 発泡性樹脂
２６ 可動型駆動装置
３１ 射出装置（樹脂充填装置）
６０ 発泡樹脂成形品
６１ 成形品本体（発泡樹脂部材）
６２ 表皮材（収縮性部材）
６２ａ 表皮層
６２ｂ クッション層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】