特許 7533909 発泡プラスチックの原料充填機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】発泡プラスチックの原料充填機

(51)【国際特許分類】

   B29C 44/44 20060101AFI20240806BHJP

   B29C 44/00 20060101ALN20240806BHJP

【ＦＩ】

B29C44/44

B29C44/00 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024061815

(22)【出願日】2024-04-06

【審査請求日】2024-04-06

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】593017692

【氏名又は名称】有限会社ベステック

(74)【代理人】

【識別番号】100137899

【弁理士】

【氏名又は名称】大矢 広文

(72)【発明者】

【氏名】可児 廣司

(72)【発明者】

【氏名】可児 賢士

【審査官】藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２１６６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６４００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４９２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭６１－０１８９９７（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２０１４－１８８８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１６５４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１６３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２７１７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１０８６０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－１５５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８３１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４４／００

Ｂ２９Ｃ ３１／０４

Ｂ２９Ｃ ４４／３６

Ｂ２９Ｃ ６７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡プラスチック成形用金型のキャビティ及びコアへ吐出口から加圧気体を介して原料を充填する発泡プラスチックの原料充填機であって、
円筒シャフトの先端に連接したプランジャーを主管部の内部において前後動可能で、原料供給口を備えた継手部の後端に連接した駆動部を備えた基幹部と、前記吐出口を備えた前記主管部がカプラを介在して脱着自在とし、
前記継手部には前記カプラのケースが嵌合され、前記ケースの内周面に設けた保持溝に球を出没自在に保持し、前記主管部の外周面には球状凹部を備え、前記主管部が前記ケースに挿入され、前記球の一部が前記球状凹部に隙間なく球面嵌合することにより、前記主管部と前記基幹部が連接接合され、
前記主管部の前端面及び前記プランジャーの前端面を湾曲形状又は傾斜形状とし、前記主管部の前端面から外周面にかけて外側蒸気溝が形成され、前記プランジャーの前端面から外周面にかけて内側蒸気溝が形成され、前記外側蒸気溝と前記内側蒸気溝の間に内周溝を形成し、
前記主管部の前記吐出口を前記プランジャーで封止した状態においては、前記主管部の前記前端面と前記プランジャーの前記前端面が面一となり、かつ、前記外側蒸気溝と前記内側蒸気溝が前記内周溝を介して直線状に連通し蒸気通路が形成され、
前記駆動部には、ピストン体を介して前記円筒シャフトに挿入した回り止め芯を挿通固定部材で押圧することによって、前記プランジャーを連接した前記円筒シャフトの回動を固定する回動固定部を備えたことを特徴とした、発泡プラスチックの原料充填機。

【請求項2】

発泡プラスチック成形用金型のキャビティ及びコアへ吐出口から加圧気体を介して原料を充填する発泡プラスチックの原料充填機であって、
円筒シャフトの先端に連接したプランジャーを主管部の内部において前後動可能で、原料供給口を備えた継手部の後端に連接した駆動部を備えた基幹部と、前記吐出口を備えた前記主管部がカプラを介在して脱着自在とし、
前記継手部には前記カプラのケースが嵌合され、前記ケースの内周面に設けた保持溝に球を出没自在に保持し、前記主管部の外周面には球状凹部を備え、前記主管部が前記ケースに挿入され、前記球の一部が前記球状凹部に隙間なく球面嵌合することにより、前記主管部と前記基幹部が連接接合され、
前記主管部の前端面及び前記プランジャーの前端面を平坦形状とし、前記主管部の前端面から外周面にかけて外側蒸気溝が形成され、前記プランジャーの前端面から外周面にかけて内側蒸気溝が形成され、前記外側蒸気溝と前記内側蒸気溝の間に内周溝を形成し、
前記主管部の前記吐出口を前記プランジャーで封止した状態においては、前記主管部の前記前端面と前記プランジャーの前記前端面が面一となり、かつ、前記外側蒸気溝と前記内側蒸気溝が前記内周溝を介して直線状に連通し蒸気通路が形成され、
前記駆動部には、ピストン体を介して前記円筒シャフトに挿入した回り止め芯を挿通固定部材で押圧することによって、前記プランジャーを連接した前記円筒シャフトの回動を固定する回動固定部を備えたことを特徴とした、発泡プラスチックの原料充填機。

【請求項3】

前記球状凹部を前記球の数より多く設けたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の発泡プラスチックの原料充填機。

【請求項4】

前記回動固定部を備えた前記駆動部を分解すること無く外部から簡単に前記円筒シャフトを回動調整出来、
全てのシールパッキンが一般的な円形状の物が使われたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の発泡プラスチックの原料充填機。

【請求項5】

前記回動固定部を備えた前記駆動部を分解すること無く外部から簡単に前記円筒シャフトを回動調整出来、
全てのシールパッキンが一般的な円形状の物が使われたことを特徴とした、請求項３に記載の発泡プラスチックの原料充填機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発泡プラスチック成形用金型のキャビティ内及びコア内に圧縮空気によって発泡プラスチックの原料を充填し蒸気加熱する、基幹部（本体部）と主管部（管部）が分割式で、基幹部と主管部の回動を固定する回動固定機構を備えた発泡プラスチックの原料充填機に関する。

【背景技術】

【0002】

発泡プラスチック（発泡スチロール、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等）の成形は、発泡プラスチックの原料を発泡プラスチックの原料充填機（以下、「原料充填機」という）で発泡プラスチック成形用金型（以下、「金型」という）のキャビティ及びコア内に充填することにより行われている。原料充填機の一例としては、シリンダーのピストンに固設するシャフトの先端に、管部内を前後動するプランジャーが取付けられており、管部の吐出口から金型内への原料の充填が完了すると、シリンダーのピストンを前進させて管部の吐出口をプランジャーで封止して、金型への原料の供給を停止させる。そして、その後の成形工程において、金型内に充填した発泡樹脂粒子を加熱融着するため、金型に穿設した水蒸気を通す多数の蒸気孔から、金型の蒸気室（チャンバー）に供給された水蒸気を金型内に導入し、この蒸気によって発泡樹脂粒子を加熱して樹脂製品を成形することが行われている。

【0003】

成形される樹脂成品としては、多種多様な形状を備えるものが多く、樹脂製品や樹脂製品を成形する金型によっては湾曲した箇所や傾斜（テーパー）した箇所があり、金型に取付けて原料を吐出する原料充填機の管部の前端面及びプランジャーの前端面も金型や樹脂製品の形状に対応させる必要がある。

【0004】

発泡樹脂材のビーズを注入するフィーダが金型や樹脂製品の形状に対応させた発明として特許文献１がある。この特許文献１に係る発明は、固定型と移動型の間に、樹脂材料が充填されるキャビティを設け、該キャビティ内に、複数の仕切板を出没可能に設け、固定型と移動型の何れか一方に仕切板を出没させるシリンダ機構を設け、仕切板にて仕切られるキャビティ内の隣り合った空間に、互いに異種の樹脂材料を充填して成形する成形装置であって、仕切板とシリンダ機構の間には、仕切板をキャビティに向けて付勢するバネ機構が設けられ、仕切板は、固定型と移動型の型締め時に、該バネ機構の圧縮により、先端部が固定型又は移動型に押圧力を持って接する第１の位置と、型締め後、固定型と移動型を僅かに離した際に、バネ機構により第１の位置よりも先端部が更に押された第２の位置の間を往復動可能に設けられたことを特徴とする成形装置である。

【0005】

金型内に蒸気を導入する発明としては、様々な種類のものが知られているが、方法の発明として、例えば、特許文献２に記載の「成形金型の水蒸気導入方法」がある。特許文献２に係る発明は、雌雄一対の金型のキャビティに臨んだ側の型壁に蒸気孔が穿設され、一方の金型の上記型壁に充填ガンの先端口部が接続されている成形金型を用い、この成形金型のチャンバーに供給された水蒸気を前記蒸気孔からキャビティに導入する以外に該水蒸気を、充填ガンの先端口部側周面部と上記型壁との間に形成された通気溝と上記先端口部を閉塞するプランジャーの前面部に設けたスリットを通して、充填ガンの先端口部前面からキャビティに導入することを特徴とする。

【0006】

すなわち、射出管４１の先端口部４２側周面部上には、該先端口部４２の口縁４２ａから切込んで固定金型１０のチャンバー１０ａ内と連通ずる複数個の通気溝４６を設ける一方、プランジャー４４の前面部４４ａには、該プランジャー４４が前進して射出管４１の先端口部４２を閉塞したときに、上記各通気溝４６とそれぞれ連通するスリット４７を放射状に設けて、チャンバー１０ａに供給された水蒸気が通気溝４６とスリット４７を通ってキャビティ３０に導入するように構成されている（特許文献１第２頁左下欄から右下欄）。このことから、充填ガンの先端口部に臨んだ部分のキャビティに存在する発泡樹脂粒子に対し直接水蒸気を噴射できるため、該部分の発泡樹脂粒子は他の部分に存在する発泡樹脂粒子と同様に水蒸気加熱が十分に行なわれ、融着強度が弱いといった不具合を全面的に解消でき、均一な融着強度を有する品質の良好な多孔質成形品を製造する上に極めて有効である（同第３頁［発明の効果］）。

【0007】

また、物の発明として、例えば、特許文献３に記載の「型内発泡成形方法及びそれに用いる予備発泡ビ－ズ充填装置」がある。特許文献３に係る発明は、外筒内に内筒シリンダーと、該内筒シリンダーに連接されたシャフトと、該シャフトに連接された作動シリンダーとを収容するとともにビーズ入口を備えてなる予備発泡ビーズ充填装置において、前記内筒シリンダー、又は内筒シリンダーと外筒に金型の蒸気チャンバーに連通する金型内面に開口した蒸気溝及び／又は蒸気孔を設けており、外筒の先端部及び内筒シリンダー先端部に、金型の蒸気チャンバーに連通する複数の蒸気溝を設けたことを特徴とする。

【0008】

すなわち、外筒（２１）の先端部及び内筒シリンダー（２２）先端部にそれぞれ複数の蒸気溝（２４）、（２５）を刻設してなり、蒸気溝（２４）、（２５）は各々直線状に連通し、放射状に配設されている。蒸気孔（２４）は金型の蒸気チャンバー（２６）に連通している（特許文献２第２頁左下欄）。この構成により、充填装置の成形体との接触部分から蒸気が供給され、成形体を十分に加熱することが出来るので、融着不良や過剰加熱に起因する様々な問題点を解消できるとともに、成形時間を短縮できるので生産性を向上させることができる（同第３頁「作用・効果」）。

【0009】

【文献】特開２００８－２０７５０３号公報

【文献】特開平１－１３９２４４号公報

【文献】特開昭６２－２７１７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

管部と本体部が脱着自在の分割式の原料充填機は、原料を吐出する側の管部と、原料を供給し、プランジャーを主管部内において前後動させるシリンダーを備えた本体部との連接及び分離が容易となるため便利であるが、管部と本体部が回動したり、また、シリンダーの作用によってプランジャーが前後動するとプランジャー自体が回動したりする場合がある。そうとすると、管部の吐出口をプランジャーで封止した状態において管部の前端面とプランジャーの前端面が面一とならず、金型や樹脂製品の形状との齟齬が生じるため、この状態で蒸気加熱等を行うと樹脂製品が部分的にいびつな形状となり、樹脂製品としての体をなさないこととなる。この点、上記特許文献１に記載の発明に関しては、図１等で図示されているように、フィーダ（４２）の先端面が湾曲しているため、上記のような課題があり得る。

【0011】

また、上記特許文献２に記載の発明に関しては、充填ガンのプランジャーが前進後進することにより通気溝４６とスリット４７がズレ、それぞれ連通しないおそれがある。同じく、特許文献３に記載の発明に関しても、内筒シリンダー（２２）を前進後進することにより蒸気孔（２４）と（２５）がズレ、それぞれ連通しないおそれがある。すなわち、この「ズレ」によって、金型の蒸気室（チャンバー）に供給された水蒸気を金型内に十分導入できず、発泡樹脂粒子を十分加熱することができない場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

そこで本発明は、主管部（管部）と基幹部（本体部）の回動を防止することによって、金型や樹脂製品の形状に合わせた均一な樹脂製品を成形するものである。また、同じく、主管部（管部）と基幹部（本体部）の回動を防止することによって、金型内に充填された原料の再膨張や粒同士の融着等を行うに際し、金型内の蒸気効率を高めることができる発泡プラスチックの原料充填機を提供するものである。

【0013】

請求項１の発明は、発泡プラスチック成形用金型のキャビティ及びコアへ吐出口から加圧気体を介して原料を充填する発泡プラスチックの原料充填機であって、
円筒シャフトの先端に連接したプランジャーを主管部の内部において前後動可能で、原料供給口を備えた継手部の後端に連接した駆動部を備えた基幹部と、吐出口を備えた主管部がカプラを介在して脱着自在とし、
継手部にはカプラのケースが嵌合され、ケースの内周面に設けた保持溝に球を出没自在に保持し、主管部の外周面には球状凹部を備え、主管部がケースに挿入され、球の一部が球状凹部に隙間なく球面嵌合することにより、主管部と基幹部が連接接合され、
主管部の前端面及びプランジャーの前端面を湾曲形状又は傾斜形状とし、主管部の前端面から外周面にかけて外側蒸気溝が形成され、プランジャーの前端面から外周面にかけて内側蒸気溝が形成され、外側蒸気溝と内側蒸気溝の間に内周溝を形成し、
主管部の吐出口をプランジャーで封止した状態においては、主管部の前端面とプランジャーの前端面が面一となり、かつ、外側蒸気溝と内側蒸気溝が内周溝を介して直線状に連通し蒸気通路が形成され、
駆動部には、ピストン体を介して円筒シャフトに挿入した回り止め芯を挿通固定部材で押圧することによって、プランジャーを連接した円筒シャフトの回動を固定する回動固定部を備えたことを特徴とした、発泡プラスチックの原料充填機である。

【0014】

請求項２の発明は、発泡プラスチック成形用金型のキャビティ及びコアへ吐出口から加圧気体を介して原料を充填する発泡プラスチックの原料充填機であって、
円筒シャフトの先端に連接したプランジャーを主管部の内部において前後動可能で、原料供給口を備えた継手部の後端に連接した駆動部を備えた基幹部と、吐出口を備えた主管部がカプラを介在して脱着自在とし、
継手部にはカプラのケースが嵌合され、ケースの内周面に設けた保持溝に球を出没自在に保持し、主管部の外周面には球状凹部を備え、主管部がケースに挿入され、球の一部が球状凹部に隙間なく球面嵌合することにより、主管部と基幹部が連接接合され、
主管部の前端面及びプランジャーの前端面を平坦形状とし、主管部の前端面から外周面にかけて外側蒸気溝が形成され、プランジャーの前端面から外周面にかけて内側蒸気溝が形成され、外側蒸気溝と内側蒸気溝の間に内周溝を形成し、
主管部の吐出口をプランジャーで封止した状態においては、主管部の前端面とプランジャーの前端面が面一となり、かつ、外側蒸気溝と内側蒸気溝が内周溝を介して直線状に連通し蒸気通路が形成され、
駆動部には、ピストン体を介して円筒シャフトに挿入した回り止め芯を挿通固定部材で押圧することによって、プランジャーを連接した円筒シャフトの回動を固定する回動固定部を備えたことを特徴とした、発泡プラスチックの原料充填機である。

【0016】

請求項３の発明は、球状凹部を球の数より多く設けたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の発泡プラスチックの原料充填機である。

【0018】

請求項４の発明は、回動固定部を備えた駆動部を分解すること無く外部から簡単に円筒シャフトを回動調整出来、
全てのシールパッキンが一般的な円形状の物が使われたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の発泡プラスチックの原料充填機である。

【0020】

請求項５の発明は、回動固定部を備えた駆動部を分解すること無く外部から簡単に円筒シャフトを回動調整出来、
全てのシールパッキンが一般的な円形状の物が使われたことを特徴とした、請求項３に記載の発泡プラスチックの原料充填機である。

【発明の効果】

【0022】

請求項１の発明では、主管部の前端面とプランジャーの前端面を面一として金型や樹脂製品の形状に合わせ、回動固定部によってプランジャーを連接した円筒シャフトの回動を固定することができるため、様々な形状の金型や樹脂製品に対応することができ、金型や樹脂製品の形状に合わせた均一な樹脂製品を成形することができる。

【0023】

請求項２の発明では、主管部であるノズル口金部の外側蒸気溝と基幹部であるプランジャーの内側蒸気溝を直線状に連通した状態を回動固定部によって固定することができるため、金型の蒸気室と連通する外側蒸気溝及び内側蒸気溝により金型内へ蒸気を満遍なく行き渡らせることができ、金型内における原料Ｘ（予備発泡粒等）の均一な融着が可能となり、成形品の品質向上を図ることができる。

【0024】

請求項３の発明は、主管部であるノズル口金部の外側蒸気溝と基幹部であるプランジャーの内側蒸気溝を直線状に連通した状態を回動固定部によって固定することができるため、金型の蒸気室と連通する外側蒸気溝及び内側蒸気溝により金型内へ蒸気を満遍なく行き渡らせることができ、金型内における原料Ｘ（予備発泡粒等）の均一な融着が可能となり、成形品の品質向上を図ることができる。

【0025】

請求項４、請求項５の発明は、球状凹部の数を球の数よりも多くすることにより基幹部の円周方向の向きを任意に調節、変更等することができる。

【0026】

請求項６乃至請求項９の発明は、駆動部を分解することなく、外部からドライバー等を使用した簡単な操作によってプランジャーが連接する円筒シャフトを固定することができる。また、駆動部で用いられている全てのシールパッキンが広く汎用されているＯリング、Ｖリング等のシール機構を使用することによって、原料充填機自体を安価に製造することができ、また耐久性も向上する。

【発明を実施するための最良の形態】

【0027】

本発明は、発泡プラスチック（成形品）の原料Ｘ（予備発泡粒等）を発泡プラスチック成形用金型８０のキャビティ８５（メス型８２の空間）及びコア８６（オス型８１の空間）内（合わせて「金型８０内」ということもある）に、充填エア等の加圧気体を介して充填し、金型８０内に充填された原料Ｘの再膨張や粒同士の融着を行うため、金型８０内を蒸気加熱（及び冷気冷却）して発泡プラスチック（成形品）１００を形成するための発泡プラスチックの原料充填機１である。

【0028】

発泡プラスチックの原料充填機１は、主管部６０、基幹部３に大別することができる。基幹部３はさらに駆動部５と継手部４０に分けることができる。主管部６０と基幹部３は連接構造であるカプラ５０を介在することによって脱着自在に連接してなるが、このカプラ５０には主管部６０と基幹部３の回動（ズレ）を防止する機構（回動固定機構）を備えている。また、基幹部３を構成する駆動部５においても基幹部３（プランジャー２０等）の回動（ズレ）を固定する回動固定部１８（回動固定機構）を備えている。

【0029】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、発泡プラスチックの原料Ｘは、ビーズ状の物が好適であるが、ストロー状のもの等であってもよい。便宜上、以下単に「原料Ｘ」とする。発泡プラスチック成形用金型８０は、以下、単に「金型８０」とし、発泡プラスチックの原料充填機１は、単に「原料充填機１」とする。また、本発明において、「前」とは原料を吐出する側を示し、「後」とはその反対側を示す。なお、図中、加圧気体や蒸気の流れを矢印で図示する場合がある。

【0030】

基幹部３は、プランジャー２０等を前後動させる駆動部５と、内路を有する三又形状の分岐管である継手部４０に大別でき、駆動部５の先端に継手部４０が連接され一体化している。駆動部５と継手部４０の連接に関してはどのような連接構造でもよいが、例えば、後端側の被挿入口４４（駆動部５との連結口）の内周に螺子溝が螺刻された継手部４０と、先端側の外周に螺子溝が螺刻された駆動部５（前蓋体１０の継手挿入部１１）を螺合する等が挙げられる。

【0031】

継手部４０の後端に連接される駆動部５によって、継手部４０の本体部４１内、主管部６０の本体部６２内、ノズル口金部７４内においてプランジャー２０を前後動させることができる。この駆動部５としては、例えば、電動モータや油圧シリンダー等を使用することも可能である。しかし、電動モータや油圧シリンダーは複雑な電源装置や油圧発生装置等の特別な装置が必要な場合があるため、簡素なエアシリンダーを使用することが望ましい。以下、エアシリンダーの一例について説明する。

【0032】

エアシリンダーは、前蓋体１０及び後蓋体１５で封止されるシリンダー筒体７と、エアコンプレッサ等の空気圧送手段（不図示）から圧送された駆動エアが流入する前動用空気室８や後動用空気室９からなるシリンダー筒体７内を前後動可能とするピストン体２３、後端側がピストン体２３に固設し先端にプランジャー２０が連接される円筒シャフト３０、先端側からピストン体２３に挿通し、さらに円筒シャフト３０内にも挿入し、後端側が後蓋体１５に挿通する回り止め芯３３を主な構成要素としている。一体となったこれらプランジャー２０、円筒シャフト３０、ピストン体２３でシャフト部を構成している。

【0033】

プランジャー２０は、円筒シャフト３０の先端にネジやボルト等の締結具を介して固設されており、ノズル口金部７４の前端面７４ａ側までプランジャー２０が前動すると、プランジャー２０によってノズル口金部７４の吐出口７９を封止する構造である。すなわち、プランジャー２０は原料Ｘの金型８０内への供給を停止するものである。

【0034】

プランジャー２０の前端面２０ａは発泡プラスチック１００（成形品）に接する部材であるため、金型８０や発泡プラスチック１００等の形状に合わせた形状とする必要がある。
したがって、金型８０や成形品の形状に合わせるよう、図８で図示したような平坦形状の他、図１０等で図示したような湾曲形状、図１等で図示したような傾斜形状のいずれかを採択する。図１７、図１８、図１９の下で図示している原料充填機１のノズル口金部７４の前端面７４ａは傾斜形状としている。

【0035】

プランジャー２０の前端面２０ａは、部分的に平坦形状、湾曲形状、傾斜形状としてもよい。例えば、一部を平坦形状とし、他の部分を湾曲形状及び／又は傾斜形状としてもよく組み合わせは任意である。但し、後述するように、プランジャー２０の前端面２０ａの形状とノズル口金部７４の前端面７４ａの形状は整合する必要がある。

【0036】

また、平坦形状のプランジャー２０にはもちろんのこと、湾曲形状又は傾斜形状のプランジャー２０には、金型８０内の蒸気効率を高める等の目的で、前端面２０ａから外周面２０ｂにかけて内側蒸気溝２１を形成することもできる。具体的には、前端面２０ａから軸方向に溝（スリット）が切り込まれることによって凹設され、前端面２０ａ及び外周面２０ｂに内側蒸気溝２１が形成される構成が挙げられる。この内側蒸気溝２１の数は問わず、例えば、複数個形成し、図３（ａ）で図示したように、周方向に等間隔で八個を放射状に形成してもよい。

【0037】

円筒シャフト３０（前後回動可能な被案内シャフト）の前端側にはネジ溝等のプランジャー２０取付け構造を有している。また、後端から軸方向に沿って回り止め芯３３を挿入できる軸方向穴３０ａを備えている。

【0038】

ピストン体２３は側面視凸形状で、短円柱状の本体部２４と、本体部２４の中央から突出する突出部２５に分類することができる。本体部２４には円筒シャフト３０挿入固定用の円穴２４ａが穿設され、反対側の突出部２５には回り止め芯３３嵌合挿通用の多角穴２５ａが穿設されている。円穴２４ａと多角穴２５ａに関しては、径や形状は相違するが（円穴２４ａは多角穴２５ａより大径）連通している。本体部２４にはパッキン２８を装着するための周溝を形成し、この周溝にパッキン２８を嵌着している。回り止め芯３３は多角穴２５ａに嵌合挿通するため、多角穴２５ａの形状は回り止め芯３３と同形状とする。したがって、多角穴２５ａの形状が六角であれば回り止め芯３３の形状も六角とする。なお、パッキン２８はどのようなものでもよいが、例えば、断面ひょうたん形等のパッキン２８が挙げられる。

【0039】

円筒シャフト３０の軸方向穴３０ａ内に挿入する回り止め芯３３（案内芯）は多角形状とする。多角形状としては、図５等で図示したような六角形状の他、例えば、八角形状、五角形状、四角形等が挙げられる。回り止め芯３３は基本的には多角形状であるが、基端側の一部（後蓋体１５の回動穴１５ｂに嵌合する部分）を円柱形状とし、この部分を押圧部３４としている。また、基端端面３５にはドライバー溝３７を形成している。

【0040】

円筒シャフト３０を固設したピストン体２３を摺動（前後動又は回動）可能に内設するシリンダー筒体７には、その両端を前蓋体１０及び後蓋体１５で封止する。

【0041】

前蓋体１０は、シリンダー筒体７の前端を封止し、かつ、継手部４０と連接するものである。したがって、筒体挿入部１２の外周には、シリンダー筒体７との連接用のネジ溝が螺刻されており、また、継手挿入部１１の外周には、継手部４０との連接用のネジ溝が螺刻されている。前蓋体１０の中央には円筒シャフト３０が摺動（前後動かつ回動）可能な穴１０ｂを穿設している。さらには、ピストン体２３を後進させるための後進用エア供給口１３を設けている（図５でエアの流れを矢印で図示している）。

【0042】

後蓋体１５は、シリンダー筒体７の後端を封止し、かつ、回り止め芯３３が挿通されるものである。筒体挿入部１６の外周には、シリンダー筒体７との連接用のネジ溝が螺刻されており、後蓋体１５の中央には回り止め芯３３の基端側を挿通可能な回動穴１５ｂを穿設している。さらには、ピストン体２３を前進させるための前進用エア供給口１７を設けている（図５でエアの流れを矢印で図示している）。

【0043】

シリンダー筒体７の先端に前蓋体１０が連接して一体化するが、記述したような、先端側の内周に螺子溝が螺刻されたシリンダー筒体７と、外周に螺子溝が螺刻された筒体挿入部１２を螺合する他、連接に関してはどのような連接構造でもよい。また、シリンダー筒体７の後端に後蓋体１５が連接して一体化するが、記述したような、後端側の内周に螺子溝が螺刻されたシリンダー筒体７と、外周に螺子溝が螺刻された筒体挿入部１６を螺合する他、連接に関してはどのような連接構造でもよい。

【0044】

シリンダー筒体７に内設されたピストン体２３の本体部２４の円穴２４ａには円筒シャフト３０の基端側が挿入固設されている。反対側であるピストン体２３の突出部２５の多角穴２５ａに回り止め芯３３が自由端側から嵌合挿通され、さらには円筒シャフト３０の軸方向穴３０ａに前後動（摺動）可能に挿入されている。

【0045】

そして、後蓋体１５の回動穴１５ｂに回り止め芯３３の基端側が回動自在に挿通される。回り止め芯３３の基端側の円柱形状である押圧部３４が後蓋体１５の回動穴１５ｂに嵌合されるため、回り止め芯３３を含むシャフト部を回動させることができる。なお、回動穴１５ｂには不図示のパッキン等の緩衝材を嵌着させている。具体的には、回り止め芯３３が回動可能に挿通される空間である後蓋体１５の回動穴１５ｂ（回り止め芯３３穴）の内周面にパッキンを装着するための周溝を形成し、この周溝にパッキンを嵌着する。

【0046】

前蓋体１０の穴１０ｂから円筒シャフト３０の先端側が前後動又は回動（摺動）自在に突出し、円筒シャフト３０の先端にプランジャー２０が連接して一体化する。円筒シャフト３０とプランジャー２０の連接に関してはどのような連接構造でもよい。例えば、先端側には外周に螺子溝が螺刻された円筒シャフト３０と、内周に螺子溝が螺刻されたプランジャー２０を螺合する等が挙げられる。

【0047】

円筒シャフト３０は、シリンダー筒体７の後端を封止する後蓋体１５の回動穴１５ｂに回動自在に挿通された回り止め芯３３に前後動（摺動）自在に挿入されているため、回り止め芯３３に沿ってピストン体２３、ピストン体２３に固設された円筒シャフト３０及びプランジャー２０が前後動する。換言すると、回り止め芯３３に沿って前後動するのはシャフト部のみで、回り止め芯３３が前後動することはない。また、円筒シャフト３０は前蓋体１０の穴１０ｂに回動自在かつ前後動自在に嵌入されているため、シャフト部を回動させることができる。

【0048】

前蓋体１０の穴１０ｂから前後動及び回動（摺動）自在に突出し、前蓋体１０の穴１０ｂを摺動するのは多角形状である回り止め芯３３ではなく円筒シャフト３０であるため、前蓋体１０と円筒シャフト３０の間には安価で耐久性があるパッキン１４（ロッドパッキン・Ｖリング、Ｏリング等）を使用することができる。具体的には、円筒シャフト３０が前後動又は回動可能に挿通される空間である前蓋体１０の穴１０ｂ（円筒シャフト穴）の内周面にＶリング等のパッキン１４を装着するための周溝を形成し、この周溝にパッキン１４を嵌着する。また、本発明の特徴の一つとして、部材同士が緩衝する箇所や密封性を必要とする箇所等においても安価で耐久性があるＶリング、Ｏリング等のパッキンを使用することができる（パッキン１０ａ、パッキン１５ａ）。すなわち、全てのシールパッキンが一般的に市販されている円形状の物、例えば、Ｏリング、又は断面形状がＵ字形のＵ形パッキン、断面形状がＶ字形のＶ形パッキン等のリップパッキンが使われることを特徴としている。

【0049】

駆動部５、より具体的には後蓋体１５には、シャフト部の円周方向への回動（ズレ）を固定する回動固定部１８を備えている。具体的には、後蓋体１５の側面から軸方向と略直交する直交方向にかけて固定穴部１８ａ（ロックボルト穴等）を穿設（螺設）する。そして、固定穴部１８ａに挿通固定部材１８ｂ（ロックボルト等）を挿入（螺合等）することによって、軸方向と略直交する直交方向から挿通固定部材１８ｂで回り止め芯３３の押圧部３４を押圧する。これにより、ピストン体２３に嵌合挿通する回り止め芯３３に挿入され、先端にプランジャー２０を連接し、後端がピストン体２３に固設する円筒シャフト３０の回動を固定することができる。したがって、この回動固定部１８により、シャフト部の前後動に伴う意に反するシャフト部の円周方向への回動（ズレ）を固定することができ、また、挿通固定部材１８ｂを緩めることにより固定解除することができる。

【0050】

駆動部５と主管部６０の中間に位置する継手部４０は、３方向に別部材を連結する三又形状の分岐管継手で、前端にはカプラ５０のケース５２が嵌合しており、主管部６０と駆動部５を直線状に連結する２つの連結口、具体的には、ケース５２である主管部６０との連結口（被挿入口５２ａ）、駆動部５との連結口（被挿入口４４）と、原料供給ホース（不図示）等を接続する原料供給口４２とを備えている。

【0051】

継手部４０は、その内部をプランジャー２０が前後動する本体部４１と、本体部４１から分岐突出し、その内部を原料Ｘが圧入される原料供給口４２に分けることができるが、原料Ｘを供給することができれば、三又形状でなくともよい。したがって、原料供給口４２が本体部４１から分岐突出していなくても、例えば、本体部４１に開口していてここから原料Ｘを供給することができればよい。

【0052】

継手部４０の材質は特に制限されないが、金属が挙げられる。かかる金属としては、例えば、アルミニウム、真鍮、鉄、ステンレスが挙げられる。

【0053】

主管部６０は、基幹部３（継手部４０）に脱着可能に連接する筒状体である。構成としては、本体部６２とノズル口金部７４に大別でき、本体部６２の先端にノズル口金部７４が連接して一体化されている。本体部６２とノズル口金部７４の連接に関してはどのような連接構造でもよいが、例えば、後端の挿入部７４ｃの外周に螺子溝が螺刻されたノズル口金部７４と、先端の被挿入口６０ｃの内周に螺子溝が螺刻された本体部６２を螺合する等が挙げられる。

【0054】

図２等で図示するように、本体部６２は、外筒体６３と、外筒体６３に内設する内筒体６４との一部二重管構造とし、外筒体６３と内筒体６４の間を充填エアが通る流路６７としている。すなわち、主管部６０は直径の僅かに異なる外筒体６３、内筒体６４の内外二重円筒より構成され、両筒体６３、６４の間には円筒状の流路６７が形成されて充填エア経路の一部となっており、流路６７の先端部では外筒体６３と内筒体６４は接合され、接合部に複数の小孔が穿設されてノズル出口６９となっている。図１０のような外筒体６３のみの単管構造でもよい。単管構造の場合は、充填エア供給管６１が継手部４０の本体部４１から外筒体６３（本体部６２）の軸方向に内設されている。

【0055】

ノズル口金部７４の前端面７４ａは発泡プラスチック１００（成形品）に接する部材であるため、金型８０や発泡プラスチック１００等の形状に合わせた形状とする必要がある。したがって、金型８０や成形品の形状に合わせるよう、図８で図示したような平坦形状の他、図１０等で図示したような湾曲形状、図１等で図示したような傾斜形状のいずれかを採択する。図１７、図１８、図１９の下で図示している原料充填機１のノズル口金部７４の前端面７４ａは傾斜形状としている。

【0056】

ノズル口金部７４の前端面７４ａは、部分的に平坦形状、湾曲形状、傾斜形状としてもよい。例えば、一部を平坦形状とし、他の部分を湾曲形状及び／又は傾斜形状としてもよく組み合わせは任意である。但し、後述するように、ノズル口金部７４の前端面７４ａの形状とプランジャー２０の前端面２０ａの形状は整合する必要がある。

【0057】

また、平坦形状のノズル口金部７４にはもちろんのこと、湾曲形状又は傾斜形状のノズル口金部７４には、金型８０内の蒸気効率を高める等の目的で、ノズル口金部７４の前端面７４ａから外周面７４ｂにかけて外側蒸気溝７７を形成することもできる。具体的には、前端面７４ａから軸方向に溝（スリット）が切り込まれることによって凹設され、前端面７４ａ及び外周面７４ｂに外側蒸気溝７７が形成される構成が挙げられる。この外側蒸気溝７７の数は問わず、例えば、複数個形成し、図３（ｂ）で図示したように、周方向に等間隔で八個を放射状に形成してもよい。なお、本体部６２の前端にノズル口金部７４を螺合する構成等の場合、本体部６２の先端にノズル口金部７４を締め付けるため、また、本体部６２の先端に締め付けているノズル口金部７４を脱着するため、スパナやレンチ等の締め付け工具の先端が係合できるような窪み（不図示）を本体部６２に備えてもよい。

【0058】

主管部６０の挿入口７０の形状は、カプラ５０のケース５２の被挿入口５２ａの形状に嵌合させる必要があるため、図２で図示する主管部６０は複数の段部で構成され、後端側から第一段部、第二段部、第三段部としている。また、段部を設ける構成の他、ケース５２の被挿入口５２ａの形状に嵌合すれば、図１１で図示した主管部６０のように段部を設けない構成であってもよい。

【0059】

主管部６０内の気密性を保つためにプランジャー２０にはプランジャー用パッキン２２を内設するのが望ましい。具体的には、プランジャー２０の外周面２０ｂにプランジャー用パッキン２２を装着するための周溝を形成し、この周溝にプランジャー用パッキン２２を嵌着する。プランジャー用パッキン２２は、テフロン（登録商標）パッキンが望ましいが、シール機構を備えるものであればＯリング等であってもよい。

【0060】

主管部６０の材質は特に制限されないが、金属が挙げられる。かかる金属としては、例えば、アルミニウム、真鍮、鉄、ステンレスが挙げられる。

【0061】

主管部６０と基幹部３（継手部４０）は、継手部４０のケース５２の被挿入口５２ａに主管部６０の後端側の挿入口７０が挿入され、カプラ５０を介在して脱着可能に連接する。このカプラ５０によって主管部６０と基幹部３との連接及び分離が容易となる。

【0062】

近年の成形品としては、バンパーの芯材、タイヤケース、ドアトリム等の車部品等が多い。これら車部品等は、量産体制に至るまでの試作段階では何度も設計変更が行われ、その都度原料充填機１の変更があり得るが、このような場合、基幹部３と主管部６０が一体式の原料充填機１の場合、原料充填機１全体を取り換える必要がある。しかしながら、本発明のように基幹部３と主管部６０をワンタッチで脱着できる構造であれば、基幹部３はそのまま使用し、主管部６０とプランジャー２０のみを取り換えればよく便利である。

【0063】

すなわち、金型８０や原料Ｘや充填方法等の変更があっても、金型８０にセットする主管部６０のみを交換すれば、駆動部５とこれに接続されている継手部４０からなる基幹部３は同一のものをそのまま継続して使用することができる。この結果として、原料充填機１交換の際の負担は著しく軽減され、また作業時間も短縮される。

【0064】

原料供給ホースや充填エア導入管は全て交換不要の基幹部３（継手部４０）に接続されているので、従来の充填機の交換の際に大きな問題となっていたホース等の錯綜もなくなり、作業時の危険性も大きく減少する。

【0065】

したがって、基幹部３と主管部６０の接合がカプラ５０を介してワンタッチで行え、しかも確実に接続されるので、迅速に、しかも安定的に充填作業が行える。このように本発明は、基幹部３と主管部６０をワンタッチで脱着できる構造であるが、カプラ５０や駆動部５において回動（ズレ）を防止する機構を備えている。

【0066】

なお、このカプラ５０は、挿入する主管部６０側をプラグ型のオス型コネクタと、挿入される基幹部３（継手部４０）側をソケット型のメス型コネクタとも称呼することがある。基幹部３側に備えたメス型コネクタは、周知の構造を採用することができる。具体的には、下記のとおりである。

【0067】

基幹部３（継手部４０）の前端にはカプラ５０のケース５２が嵌合されているが、このケース５２の外周にはコイルバネ５９を介して軸方向に摺導自在のスライダー５７が嵌装されている。また、ケース５２の内周面にはテーパー状の保持溝５４を等間隔に複数個設け、これらの保持溝５４に球５５を出没自在に保持させている。コイルバネ５９の付勢力によりスライダー５７が止め輪５６の位置まで移動すると、スライダー５７の環状凸部５８によって各球５５が押圧された状態となり、球５５の一部がケース５２の内周面から出現し、埋没不可となる。この状態がメス型コネクタのロック状態である。

【0068】

主管部６０の挿入口７０の外周面６０ａには複数個の球状凹部７２を設けている。具体的には、主管部６０の挿入口７０の外周面６０ａの円周方向に一列に設けている。この部分をオス型コネクタとし、本発明の特徴点の一つである。

【0069】

球５５の一部と球面嵌合する球状凹部７２は、球５５の数と均等であっても、均等でなくてもよい。例えば、球５５の数より多く設け、球５５の数の倍数としてもよい。球５５の数よりも多い球状凹部７２とすることにより、基幹部３の円周方向の向きを任意に調節、変更等することができる。

【0070】

スライダー５７をコイルバネ５９の付勢力に反して押し下げると、スライダー５７の環状凸部５８によって押圧されていた球５５がテーパー状の保持溝５４内で埋没可能となる。この状態がメス型コネクタのフリー状態であり、この状態において主管部６０を基幹部３に挿入する。主管部６０と基幹部３の連接の具体的な操作について説明する。

【0071】

まず、カプラ５０のスライダー５７を手動により後退させた状態を保持しつつ主管部６０の挿入口７０をカプラ５０のケース５２の被挿入口５２ａに挿入する。この際、球５５は保持溝５４内で埋没（遊動）自在となっており、コイルバネ５９は、スライダー５７を後退させているので圧縮状態にある。

【0072】

主管部６０の挿入口７０がケース５２の被挿入口５２ａに充分挿入されると、主管部６０の各段部とケース５２の被挿入口５２ａ内の各段部が嵌合し、主管部６０はこの位置で停止し、球５５の一部は主管部６０に設けられた球状凹部７２に球面嵌合された状態となる（図１４等）。主管部６０の停止を確認後、スライダー５７を放離すると、コイルバネ５９の反発力によりスライダー５７はケース５２上を前進摺動し、スライダー５７が止め輪５６に係止された状態で停止する（図１等）。以上にて、基幹部３と主管部６０の連接接合は完了する。

【0073】

以上の構成から、メス型コネクタの球５５の一部（被挿入口５２ａであるケース５２の内周面から突出）がオス型コネクタの球状凹部７２に球面嵌合することで、主管部６０と基幹部３（継手部４０）がロック状態となる。すなわち、球状凹部７２に隙間なく球５５の一部が球面嵌合することにより、主管部６０と基幹部３（継手部４０）が連接され、かつ、主管部６０と基幹部３（継手部４０）との回動が防止される。

【0074】

ちなみに、従来のオス型コネクタの溝は、主管部２１０に穿設された台形状の環状凹部２０１に球２００が嵌合することにより、所謂「点接触」であるといえ、環状凹部２０１の「点接触」部分が変形し易いが、本発明は球面嵌合であるため、このような変形がなく、耐久性が大幅に良くなる（図１３、図１４参照）。また、球２００が嵌合する環状凹部２０１は「環状」であるため、主管部２１０が回動することがある。

【0075】

次に主管部６０と基幹部３の分離の具体的な操作について説明する。

【0076】

スライダー５７をコイルバネ５９の付勢力に反して押し下げることによって、スライダー５７の環状凸部５８によって押圧されていた球５５を保持溝５４内で埋没（遊動）可能とし、主管部６０と基幹部３（継手部４０）がフリー状態となる。このように、球状凹部７２から球５５の一部が離脱できる状態とすることにより、主管部６０と基幹部３（継手部４０）が分離可能となる。すなわち、フリーの状態を保持したままで主管部６０をケース５２内より抜脱すると球５５の一部は球状凹部７２より外れ、主管部６０は基幹部３より分離される。

【0077】

主管部６０と基幹部３の位置調節及び固定、より具体的には、プランジャー２０とノズル口金部７４の位置調節及び固定について説明する。

【0078】

主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面及びプランジャー２０の前端面が湾曲形状又は傾斜形状の場合は、主管部６０の吐出口７９をプランジャー２０で封止した状態において、主管部６０の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａが面一となるようにプランジャー２０と主管部６０の位置調節、すなわち、主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａを面一とするための形状合わせを行うため、プランジャー２０を回動させる。

【0079】

また、プランジャー２０に内側蒸気溝２１が形成され、ノズル口金部７４に外側蒸気溝７７が形成されている場合は、プランジャー２０の前端面２０ａから外周面２０ｂにかけて形成されている内側蒸気溝２１と、ノズル口金部７４の前端面７４ａから外周面７４ｂにかけて形成されている外側蒸気溝７７とを直線状に連通させるために、プランジャー２０を回動させる。

【0080】

主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面及びプランジャー２０の前端面が平坦形状の場合は、主管部６０の吐出口７９をプランジャー２０で封止した状態において、主管部６０の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａが面一となり、かつ、外側蒸気溝７７と内側蒸気溝２１が直線状に連通し蒸気通路が形成されるようにプランジャー２０と主管部６０の位置調節、すなわち、主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａを面一とするための形状合わせを行うため、プランジャー２０を回動させる。

【0081】

具体的には、ピストン体２３を介してプランジャー２０と連動（回動）する回り止め芯３３の基端端面３５のドライバー溝３７にドライバー１１０等を押し付け、回動させることによって、プランジャー２０とノズル口金部７４の位置を調整する。すなわち、回り止め芯３３は自由端側からピストン体２３の多角穴２５ａに嵌合挿通されており、さらにはその前の円筒シャフト３０の軸方向穴３０ａに挿入されているが、ピストン体２３の多角穴２５ａに嵌合しているため、回り止め芯３３を回動させると同時にピストン体２３、ピストン体２３に固設されている円筒シャフト３０、さらにはその先端に連接するプランジャー２０も回動する。

【0082】

このように、回動固定部１８を備えた駆動部５を分解すること無く外部から簡単にドライバー１１０等で円筒シャフト３０（プランジャー２０）の位置を回動調節することが出来る。なお、回り止め芯３３の基端側にはネジ溝を螺刻し、このネジ溝に座金を介してナット３８を螺合させてもよい。

【0083】

位置調節、形状合わせの完了後、この状態を維持するため、回動固定部１８を利用して先端にプランジャー２０を連接した円筒シャフト３０の回動を固定する。プランジャー２０の位置を固定する場合は、固定穴部１８ａに螺合する挿通固定部材１８ｂを回転させ、この挿通固定部材１８ｂの先端部１８ｂ１で回り止め芯３３の基端側の円柱形状の押圧部３４を押し付け緊締することによって回り止め芯３３、そしてピストン体２３を介して連なる、先端にプランジャー２０が連接された円筒シャフト３０が位置固定されることとなる。これにより、プランジャー２０を含む円筒シャフト部の意に反する円周方向の回動（ズレ）を規制できる。また、外側蒸気溝７７及び内側蒸気溝２１に関しては、プランジャー２０の内側蒸気溝２１をノズル口金部７４の外側蒸気溝７７と直線状に連通させるためシャフト部を円周方向へ回動し、内側蒸気溝２１と外側蒸気溝７７が直線状に連通する位置でプランジャー２０を含む円筒シャフト部を固定させるため、挿通固定部材１８ｂを緊締することによって、プランジャー２０を含む円筒シャフト部の意に反する円周方向の回動（ズレ）を規制できる。

【0084】

本発明による発泡プラスチック１００の成形は、金型８０のキャビティ８５（メス型８２の空間）及びコア８６（オス型８１の空間）内に本発明を利用して原料Ｘを充填し、その後、金型８０を蒸気加熱（及び冷却）し、発泡プラスチック１００を完成させる。この本発明を利用して発泡プラスチック１００を成形する工程について説明する。

【0085】

まず、本発明の金型８０（例えば、メス型８２）への取り付けの一例について説明する。主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａを面一とし円筒シャフト３０の回動を固定した状態で、主管部６０をメス型８２の裏面８２ａからメス型８２内に挿通し、メス型８２側のキャビティ８５（オス型８１の場合はコア８６）に通じる原料充填口８３にノズル口金部７４を装着する。そして、主管部６０の外周面６０ａに嵌着した取付具を介してメス型８２に本発明を取り付ける（図１９参照）。これにより、メス型８２への本発明の取り付けが完了する。なお、メス型８２の原料充填口８３にノズル口金部７４を装着する際、ノズル口金部７４の前端面７４ａとメス型８２の表面８２ｂ（キャビティ８５側の面）は略面一とするのが望ましい。

【0086】

以上により原料充填機１の金型８０への取り付けが完了するので、以後は通常の工程にて金型８０への原料の充填を行う。この際、原料Ｘの充填中はプランジャー２０が最後退位置にある（図１等参照）。

【0087】

原料Ｘの充填について説明する。まず、加圧気体である充填エアの充填を開始する。継手部４０の本体部４１の先端に嵌合するカプラ５０を構成するケース５２には、加圧気体である充填エアを供給するための充填エア供給口５３を設けており、基幹部３と主管部６０の連接接合した状態においては、充填エア供給口５３、主管部６０のノズル入口６５、流路６７、ノズル出口６９、ノズル口金部７４内、そしてノズル口金部７４の吐出口７９から金型８０内へ連通する充填エア経路が形成される。すなわち、流路６７と、充填エアが入るノズル入口６５、充填エアが吐出されるノズル出口６９が連通しており、エアコンプレッサから供給される充填エアは、ノズル入口６５から入った充填エアが流路６７を通ってノズル出口６９、そしてノズル口金部７４内を通って吐出口７９から吐出される。

【0088】

次に、ホッパーから原料供給ホース等を介して本発明の原料供給口４２から原料Ｘが圧入供給される。発泡プラスチック（成形品）１００の原料が供給される入口である原料供給口４２は、継手部４０の本体部４１内、主管部６０の本体部６２内、ノズル口金部７４内、そしてノズル口金部７４の吐出口７９から金型８０内へ連通し、これら全てが連通する原料経路が形成される。したがって、充填エアがノズル口金部７４の吐出口７９から金型８０内へ吐出されている状態において、原料Ｘが原料充填機１内に供給される。

【0089】

このように、充填エアがノズル口金部７４の吐出口７９から金型８０内へ吐出中に原料Ｘが原料供給口４２へ供給されるため、原料Ｘが継手部４０の本体部４１内、主管部６０の本体部６２内に至り、そして、吐出口７９から充填エアを介して金型８０内へ吐出される。

【0090】

図１０で図示した単管構造の場合は、充填エア供給管６１が本体部６２の軸方向に内設されているが、充填エアはこの充填エア供給管６１を通って吐出口７９から吐出される。具体的には、充填エア供給管６１のノズル入口６１ａから入った充填エアが流路６１ｂを通ってノズル出口６１ｃから吐出され、ノズル口金部７４内を通って、吐出口７９から吐出される。これにより吐出口７９から充填エアを介して金型８０内へ原料Ｘが吐出される。

【0091】

なお、充填エア供給口５３には、エアコンプレッサ等の空気圧送手段（不図示）からの充填エアを送るための充填エア導入管（不図示）等が装着されるが、エルボ（Ｌ型配管継ぎ手）等を介して充填エア導入管を装着してもよい。

【0092】

金型８０内へ原料Ｘの充填が完了すると、ピストン体２３を前進させてプランジャー２０をノズル口金部７４の前端部に位置させ、ノズル口金部７４の吐出口７９をプランジャー２０により封止し、金型８０への原料供給を停止させる。なお、ピストン体２３の進退動は、後蓋体１５の前進用エア供給口１７より空気を圧入すればピストン体２３はシリンダー筒体７内を摺動前進し、前蓋体１０の後進用エア供給口１３より空気を圧入すればピストン体２３はシリンダー筒体７内を摺動後退する（図５の矢印参照）。

【0093】

ノズル口金部７４の吐出口７９をプランジャー２０により封止した状態においては、原料Ｘは勿論のこと、充填エアも吐出口７９から吐出することがなくなる。この状態において充填エア供給口５３から充填エアを充填し続けると、充填エアがＵターンして主管部６０の本体部６２内を逆流し、主管部６０の本体部６２内に残存する原料Ｘが、Ｕターンした充填エアの流れによって原料供給ホース内の原料Ｘと共にホッパー内に環流されるブローバック（吹き戻し）がなされる（不図示）。

【0094】

次に、原料Ｘの充填が完了した金型８０内の蒸気加熱について説明する。なお、既述したように、蒸気加熱する際は、主管部６０の前端面及びプランジャー２０の前端面が湾曲形状、傾斜形状、平坦形状のいずれであっても、主管部６０の前端面とプランジャー２０の前端面は面一である。図１、図８、図１０等で図示したように、側面から見た主管部６０の前端面とプランジャー２０の前端面は形状が同じであり、プランジャー２０が前進し主管部６０の吐出口７９をプランジャー２０で封止した状態においては主管部６０の前端面とプランジャー２０の前端面が面一となることが明らかである。

【0095】

金型８０のメス型８２やオス型８１には、複数の蒸気口（不図示）が設けられており、蒸気供給手段（不図示）から供給される蒸気がこれらの蒸気口を通って蒸気室８７、原料充填機１を介してキャビティ８５及びコア８６内に吐出され、金型８０内の発泡プラスチック（成形品）１００を蒸気加熱する。

【0096】

発泡プラスチックの成形においては、原料充填機１は熱容量が大きく加熱不足となりやすいため、金型８０内に直接蒸気加熱できるように主管部６０の先端や主管部６０の開口を封じるプランジャー２０の先端にスリット（蒸気溝）を設けることがある。本発明では主管部６０のノズル口金部７４の外側蒸気溝７７と基幹部３のプランジャー２０の内側蒸気溝２１が直線状に連通した状態で固定し、主管部６０と基幹部３との意に反する回動（ズレ）を防止することができる機構、及び、プランジャー２０の意に反する回動（ズレ）を防止する機構によって、より金型８０内の蒸気効率を高めることができる。

【0097】

金型８０内への原料充填完了後、金型８０の蒸気室８７に蒸気を供給すると、蒸気室８７内の蒸気が蒸気室８７と連通している原料充填機１の主管部６０のノズル口金部７４の外周面７４ｂの外側蒸気溝７７から入り、さらには、この外側蒸気溝７７と直線状に連通しているプランジャー２０の外周面２１ｂの内側蒸気溝２１に入り、前端面２１ａの内側蒸気溝２１に至る。このような蒸気の経路を介してキャビティ８５及びコア８６内に蒸気が供給され、金型８０内の発泡プラスチック（成形品）１００を蒸気加熱する。これにより、金型８０内の発泡樹脂粒子を十分均等に加熱することができる。もちろん、ノズル口金部７４の前端面７４ａの外側蒸気溝７７や、外側蒸気溝７７と内側蒸気溝２１の間に形成される内周溝９０からも蒸気が金型８０内へ供給されることもある。なお、図１９では、一の金型８０に本発明の原料充填機１と従来例の原料充填機２２０を設置し、本発明の原料充填機１での蒸気の流れと従来例の原料充填機２２０での蒸気の流れを図示している。本発明の原料充填機１では金型８０のより内部に均一に浸透する（図１８参照）。

【0098】

以上のとおり、主管部６０の吐出口７９をプランジャー２０で封止した状態において、主管部６０の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａが面一となるようにプランジャー２０と主管部６０の位置調節、すなわち、主管部６０（ノズル口金部７４）の前端面７４ａとプランジャー２０の前端面２０ａを面一とするための形状合わせを行った状態で、主管部６０と基幹部３の意に反する回動（ズレ）を防止することができる機構、及び、プランジャー２０の意に反する回動（ズレ）を防止する機構によって金型内における原料Ｘ（予備発泡粒等）の均一な融着が可能となり、成形品の品質向上を図ることができる。また、主管部６０のノズル口金部７４の前端面７４ａから外周面７４ｂにかけて形成した外側蒸気溝７７と、基幹部３のプランジャー２０の前端面２０ａから外周面２０ｂにかけて形成した内側蒸気溝２１が直線状に連通した状態で、主管部６０と基幹部３の意に反する回動（ズレ）を防止することができる機構、及び、プランジャー２０の意に反する回動（ズレ）を防止する機構によって金型８０内に直接蒸気加熱でき、より金型８０内の蒸気効率を高めることができる。

【0099】

以上、各実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態に記載の技術、または、その他の公知や周知の技術を組み合わせるようにしてもよい。

【0100】

なお、各図において各実施形態を示したが、図を分かり易くする等のために、一部構成を省略、簡略化、透視化した部分を含むため、本発明は図示した実施形態のみに限定されるものではない。また図面中で断面のハッチングを省略した箇所もある。

【0101】

外側蒸気溝７７の溝及び内側蒸気溝２１の溝の形状（一部を曲面やテーパーとする等）や深さ等は問わない。また、各溝は一律同じ深さでなくてもよい。

【0102】

回動固定部１８に関しても、プランジャー２０を連接した円筒シャフト３０の回動を固定することができれば構造等は問わない。また、押圧部３４及び／又は挿通固定部材１８ｂの先端部１８ｂ１に溝や凹凸等を設けてもよく、ゴム等の滑止材を設けてもよい。

【0103】

原料充填機１の構造、形状、金型８０の構造、形状等は、本発明の効果を奏する物であれば限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0104】

【図1】前端面がテーパー状のプランジャー及びノズル口金部を連接した原料充填機の断面図である。

【図2】図１の主管部の一部断面側面図である。

【図3】プランジャー、ノズル口金部の前端面図で、（ａ）は内側蒸気溝が形成（凹設）されたプランジャーの前端面図である。（ｂ）は外側蒸気溝が形成（凹設）されたノズル口金部の前端面図である。（ｃ）はノズル口金部の外側蒸気溝とプランジャーの内側蒸気溝が直線状に連通した状態を表した前端面図である。

【図4】図２のＡ断面図である。

【図5】駆動部の断面図である。

【図6】図５の断面図で、（ａ）はＡ断面図、（ｂ）はＢ断面図である。

【図7】回り止め芯の後端側の図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は後端端面図である。

【図8】前端面が平坦状のプランジャー及びノズル口金部を連接した原料充填機で、主管部と基幹部が連接前の分離状態の一部断面図である。

【図9】図８の主管部の側面図である。

【図10】単管構造で、充填エア供給管が継手部及び外筒体の軸方向に内設されている原料充填機の一部断面図である。

【図11】図１０の主管部の一部断面側面図である。

【図12】図１１のＡ断面図である。

【図13】従来例のカプラ構造により、主管部の環状凹部に基幹部の球を嵌合した主管部と基幹部の連接状態を表した拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図14】本発明のカプラ構造により、主管部の球状凹部に基幹部の球が球面嵌合した主管部と基幹部の連接状態を表した拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図15】プランジャーの内側蒸気溝とノズル口金部の外側蒸気溝が連通していない状態の前端面図である。

【図16】図１５の状態で金型に設置し蒸気の流れを表した模式図である。

【図17】プランジャーの内側蒸気溝とノズル口金部の外側蒸気溝が連通した状態の前端面図である。

【図18】図１７の状態で金型に設置し蒸気の流れを表した模式図である。

【図19】一つの金型に図１５及び図１７で図示した状態の原料充填機を設置し蒸気の流れを表した模式図である。

【符号の説明】

【0105】

１：原料充填機
３：基幹部
５：駆動部
７：シリンダー筒体
８：前動用空気室
９：後動用空気室
１０：前蓋体
１０ａ：パッキン
１０ｂ：穴
１１：継手挿入部
１２：筒体挿入部
１３：後進用エア供給口
１４：パッキン
１５：後蓋体
１５ａ：パッキン
１５ｂ：回動穴
１６：後蓋体挿入部
１７：前進用エア供給口
１８：回動固定部
１８ａ：固定穴部
１８ｂ：挿通固定部材
１８ｂ１：先端部
２０：プランジャー
２０ａ：前端面
２０ｂ：外周面
２１：内側蒸気溝
２２：プランジャー用パッキン
２３：ピストン体
２４：本体部
２４ａ：円穴
２５：突出部
２５ａ：多角穴
２８：パッキン
３０：円筒シャフト
３０ａ：軸方向穴
３３：回り止め芯
３４：押圧部
３５：基端端面
３７：ドライバー溝
３８：ナット
４０：継手部
４１：本体部
４２：原料供給口
４４：被挿入口（駆動部との連結口）
５０：カプラ
５２：ケース
５２ａ：被挿入口
５３：充填エア供給口
５４：保持溝
５５：球
５７：スライダー
５６：止め輪
５８：環状凸部
５９：コイルバネ
６０：主管部
６０ａ：外周面
６０ｃ：被挿入口
６１：充填エア供給管
６１ａ：ノズル入口
６１ｂ：流路
６１ｃ：ノズル出口
６２：本体部
６３：外筒体
６４：内筒体
６５：ノズル入口
６７：流路
６９：ノズル出口
７０：挿入口
７２：球状凹部
７４：ノズル口金部
７４ｃ：挿入口
７４ａ：前端面
７４ｂ：外周面
７７：外側蒸気溝
７９：吐出口
８０：発泡プラスチック成形用金型（金型）
８１：オス型
８１ｂ：表面
８２：メス型
８２ａ：裏面
８２ｂ：表面
８３：原料充填口
８５：キャビティ
８６：コア
８７：蒸気室
８８：取付具
９０：内周溝
１００：発泡プラスチック（成形品）
１１０：ドライバー
２００：球
２０１：環状凹部
２１０：主管部
２２０：従来例の原料充填機
Ｘ：発泡プラスチックの原料（原料）

【要約】

【課題】 発泡プラスチックの製品の成形において、傾斜や曲面のある部分で原料充填を行う場合、その金型形状に合わせた前端形状の原料充填機が必要であり、従来は主管部と基幹部が一体形のものが使われていた。
【構成】 本発明の原料充填機は、主管部と基幹部とが分割出来かつ形状が維持できる様に各機能部分である接続カプラ（主管部）、シリンダー（駆動部）に回動を固定する構成を備えたことを特徴とする、形状合わせ分割式発泡プラスチックビーズの原料充填機である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】