JP2010137507A - 積層成形体の真空成形装置並びに真空成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層体を成形するために真空成形金型の成形面上に積層体を密接することにより非通気性空間部を形成するに際して、少なくとも積層体の成形面となって製品を形成する部位においては、クランプ機構の下降によって伸長しないようにして、積層体の薄肉化或いはシボ伸び現象を抑制するようにした。
【解決手段】真空成形金型２が真空吸引により積層体１を成形する際に、積層体リフト機構４が積層体１に当接した状態を保持しつつクランプ機構３と共に下降させるようにして、積層体１を真空成形金型２の外郭部２ａに圧接させた状態で所要形状に成形するように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドアトリムの如き車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形するための積層成形体の真空成形装置並びに真空成形方法に関する。

この種の車両用内装部品、例えばドアトリムは、アームレスト等の凹凸を有して曲面形状に成形された芯材と、芯材の車室側に面する表面側を積層する表皮材としての積層体とを有して構成している。

そして、表皮材の積層は、モールド成形等により芯材の成形と共に行う方法も用いられているが、これとは異なって、予め成形された芯材上に張設する方法も用いられている。

このように予め成形された芯材に表皮材を張設する方法として、従来から真空成形方法が用いられている。

この真空成形方法を用いる場合は、例えば芯材が主に木質系のような通気性材料にて構成されている場合に用いるもので、表皮材を予め成形した後芯材に張設する場合と芯材に直接張設する過程において芯材の形状に合うように表皮材を成形してしまう場合との二つの方法が用いられている。

例えば、前者の方法として、図６及び図７に示す真空成形装置を用いて行うことが従来から知られていた（特許文献１乃至３を参照）。
特開平８−１８３０９４号公報 特開２００１−３４７５６１号公報 特開２００１−３１０３７８号公報

図６及び図７に示す従来の方法によれば、真空成形装置は、表皮材としての積層体ａの端末部分をクランプ機構ｂにより把持することによって、積層体ａを真空成形金型ｃの成形面ｄ上にセットし（図６の状態）、その後、クランプ機構ｂを成形面ｄより下方に移動させることによって、積層体ａを例えば真空成形金型ｃにおけるアームレスト部分に相当する山形凸部面ｅと外郭部ｆに密接させて、積層体ａと成形面ｄとによって非通気性空間部ｇを区画形成し（図７の状態）、しかる後、真空成形金型ｃに形成された吸気孔（不図示）を通じて真空ポンプ（不図示）を用いて非通気性空間部ｇ内を吸気することによって、積層体ａを成形面ｄの形状に成形していくものである。

かかる従来の真空成形装置によれば、図７に示すように、積層体ａを成形面ｄにおける山形凸部面ｅと外郭部ｆに密接させて非通気性空間部ｇを形成した際に、クランプ機構ｂによって積層体ａの端末部分は、真空成形金型ｃの成形面ｄより相当下方に移動させる必要がある。

このために、積層体ａにおける山形凸部面ｅと外郭部ｆに密接している間Ｘが、伸長してしまい、そのまま成形した場合には、当該Ｘ部位部分が積層体ａの一般部位の厚さより薄くなってしまうことになり、また、当該Ｘ部位部分を含め積層体ａの表面にシボ模様が施されているような場合には、当該シボ模様部分が伸びてしまう所謂シボ伸びが起こって、製品不良となってしまうことになる。

そこで、本発明は、積層体を成形するために真空成形金型の成形面上に積層体を密接することにより非通気性空間部を形成するに際して、少なくとも積層体の成形面となって製品を形成する部位においては、クランプ機構の下降によって伸長しないようにして、積層体の薄肉化或いはシボ伸び現象を抑制するようにした積層成形体の真空成形装置並びに真空成形方法を提供することを目的としている。

本発明に係る積層成形体の真空成形装置は、ドアトリムの如き車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形するための積層成形体の真空成形装置であって、前記積層体を真空吸引することにより所要の形状に成形する成形面を有する真空成形金型と、該真空成形金型の周囲部に配置され前記積層体の端末部を把持して前記真空成形金型上にセットすると共に真空成形金型に対して上下動可能に構成されたクランプ機構と、該クランプ機構により前記積層体を前記真空成形体側に移動させた際に前記クランプ機構及び前記真空成形金型の間に存して前記積層体の外側端部を突き上げて前記積層体の外側端部を前記真空成形金型の外郭部より離間させる積層体リフト機構とを有して構成しており、前記真空成形金型が真空吸引により前記積層体を成形する際に、前記積層体リフト機構が前記積層体に当接した状態を保持しつつ前記クランプ機構と共に下降させることにより、前記積層体を、前記真空成形金型の外郭部に圧接させた状態で所要形状に成形するように構成したことを特徴とする。

また、本発明に係る積層成形体の真空成形方法は、ドアトリムのような車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形する積層成形体の真空成形方法であって、前記積層体の外側端部をクランプ機構により把持し離間させた状態で、真空成形金型上にセットし、次に、前記積層体における前記真空成形金型と前記クランプ機構との間に存する部分を積層体リフト機構により突き上げ当接させ、次に、かかる積層体の突き上げ当接状態を保持しつつ、前記クランプ機構と共に前記積層体リフト機構を下降させて、前記積層体を前記真空成形金型の外郭部に圧接させ、その後前記積層体を、真空成形金型の外郭部に圧接した状態で、真空成形金型により積層体を当該真空成形金型の成形面側に吸引することにより所要形状に成形することを特徴とする。

上記のように構成する本発明によれば、クランプ機構及び真空成形金型の間に存する積層体リフト機構が、クランプ機構により積層体を真空成形体側に移動させた際に、積層体の外側端部を突き上げて積層体の外側端部を真空成形金型の外郭部より離間させることができるために、たとえ積層体における積層体リフト機構とクランプ機構との間が伸長したとしても、積層体における積層体リフト機構から真空成形金型の成形面側においては、積層体リフト機構による突上げによってクランプ機構の下降による影響が及ばず、特に積層体の製品を形成する部位においては、積層体の薄肉化或いはシボ伸び現象を抑制することができることになる。

次に、本発明に係る実施の形態について、図を用いて説明する。

図１は本発明における第１の実施例を採用した真空成形装置について、真空成形金型上に積層体をセットした状態を描画した概略縦断面図、図２は、同じく、クランプ機構を下降させて、表皮材を真空成形金型の山形凸部面に当接させた状態を描画した概略縦断面図、図３は同じくクランプ機構をさらに下降させて積層体と真空成形金型の成形面との間に非通気性空間部を形成した状態を描画した概略縦断面図、図４は図３に示す非通気性空間部内を吸気することによって積層体を成形面全体に吸着成形した状態を描画した概略断面図である。

先ず、図１において、本発明に係る真空成形装置は、ドアトリムの如き車両用内装部品（不図示）における表皮材等の積層体１を真空成形により成形するための積層成形体（不図示）の真空成形装置であって、積層体１を真空吸引することにより所要の形状に成形する成形面を有する真空成形金型２と、真空成形金型２の周囲部に配置され積層体１の端末部を把持して真空成形金型２上にセットすると共に真空成形金型２に対して上下動可能に構成されたクランプ機構３と、クランプ機構３により積層体１を真空成形体側に移動させた際にクランプ機構３及び真空成形金型２の間に存して積層体１の外側端部を突き上げて積層体１の外側端部１ａを真空成形金型２の外郭部２ａより離間させる積層体リフト機構４と、積層体１を真空成形金型２の成形面２ｂに密着させて積層体１の成形を行う吸気ポンプ機構５を有して構成している。

吸気ポンプ機構５は、成形面２ｂに開口した吸気孔（不図示）を通じて吸気作用を行う吸気ポンプ６を有して構成され、吸気ポンプ６は接続吸気パイプ５ａを介して吸気孔に連通しており、接続吸気パイプ５ａの中途部には開閉弁５ｂが設置されている。

積層体１は、非通気性の合成樹脂シート、或いは非通気性の合成樹脂シート裏面にクッション層を裏打ちしたもの、例えばＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート裏面にポリエチレンフォームが裏打ちされている積層シート材料等が使用されている。

真空成形金型２は、自動車の内装部品用表皮材としての積層体、例えばドアトリム用表皮材を成形する成形面２ｂが形成されており、成形面２ｂは、たとえば前記ドアトリムを構成する不図示の芯材のアームレスト部を内装する山形凸部面２ｂ−１を有している。

クランプ機構３は、積層体１の外側端部１ａを把持するクランプ部３ａを有し、且つ、図示しない移動機構により真空成形金型２の成形面２ｂに対して上下動するように構成され、下方に移動した際には、積層体１の外側端部１ａを成形面２ｂより更に下方まで移動させるようになっている。

積層体リフト機構４は、本実施例においては、シリンダ装置により構成しており、成形面２ｂに対して上下動するロッド４ａと、ロッド４ａの先端部に設置されて積層体１の外側端部１ａを突き上げる突き上げ片４ｂとを有して構成している。

上記のように構成する真空成形装置において、真空成形金型２の成形面２ｂが吸気ポンプ機構５の真空吸引により積層体１を成形する際に、先ず、積層体１の外側端部１ａをクランプ機構３のクランプ部３ａにより把持し離間させた状態で、真空成形金型２上にセットする（図１に示す状態）。

次に、積層体１における真空成形金型２とクランプ機構３との間に存する部分を積層体リフト機構４の突き上げ片４ｂにより突き上げ当接させる。この時、積層体１は成形面２ｂの山形凸部面２ｂ−１の最頂部に当接することになる（図２に示す状態）。

次に、かかる積層体１の突き上げ当接状態を保持しつつ、クランプ機構３と共に積層体リフト機構４のロッド４ａを介して突き上げ片４ｂを下降させると共に、クランプ機構３のクランプ部３ａを成形面２ｂの下方に移動させて、積層体１を真空成形金型２の外郭部２ａに圧接させる。

この際、積層体１が外郭部２ａおよび山形凸部面２ｂ−１の最頂部に密着することにより、積層体１と山形凸部面２ｂ−１の最頂部および外郭部２ａとの間で、密封された非通気性空間部７を形成し、この後、吸気ポンプ機構５の吸気ポンプ６により、吸気孔を介して、非通気性空間部７内を吸気する（図３に示す状態）。

この結果、非通気性空間部７内が真空となり、積層体１は成形面２ｂ側に吸着し、成形面２ｂの形状に倣った形状に成形されることになる（図４の状態参照）。

このような状態を所定時間保持することによって、例えば成形前に加熱しておいた積層体１を冷却することによって、積層体１は真空成形金型２に成形されることになり、その後、クランプ機構３が上方に移動することにより積層体１が離型され、クランプ機構３の把持状態が外されることになり、成形積層体が完成する。

そして、クランプ機構の情報移動と共に、積層体リフト機構４も上昇して、次の積層体１を成形すべく待機することになる。

以上のように構成することにより、クランプ機構３及び真空成形金型２の間に存する積層体リフト機構４が、クランプ機構３により積層体１を真空成形金型２側に移動させて図２に示す状態となった際に、積層体１の外側端部１ａを突き上げて真空成形金型２の外郭部２ａより離間させることができるために、たとえ積層体１における積層体リフト機構４とクランプ機構３との間Ｙが伸長したとしても、積層体１における積層体リフト機構４から真空成形金型２の成形面２ｂ側においては、積層体リフト機構４による突上げによってクランプ機構３の下降による影響が及ばず、特に積層体１の製品を形成する部位においては、積層体１の薄肉化或いはシボ伸び現象を抑制することができることになる。

図５は本発明に係る第２の実施例を描画した概略断面図である。

図５によれば、上記第１の実施例において、積層体リフト機構４をシリンダ装置により構成したことに代えて、例えばコイルばね４ｃを用いて構成するばね式により対応したものである。その他の構成は、第１の実施例と同様な構成を有して、同等の作用効果を奏するものである。

なお、上記実施例においては、真空成形装置により積層体１を成形し、しかる後に、芯材に貼設する場合について説明したが、これに限定されるものではなく予め成形された芯材に、積層体１を成形しながら貼設するように構成した真空成形装置にも本発明は適用できるものである。

以上説明したように、本発明は、積層体を成形するために真空成形金型の成形面上に積層体を密接することにより非通気性空間部を形成するに際して、少なくとも積層体の成形面となって製品を形成する部位においては、クランプ機構の下降によって伸長しないようにして、積層体の薄肉化或いはシボ伸び現象を抑制するようにしたために、ドアトリムの如き車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形するための積層成形体の真空成形装置並びに真空成形方法等に好適であるといえる。

本発明における第１の実施例を採用した真空成形装置について、真空成形金型上に積層体をセットした状態を描画した概略縦断面図である。 同じく、クランプ機構を下降させて、表皮材を真空成形金型の山形凸部面に当接させた状態を描画した概略縦断面図である。 同じくクランプ機構をさらに下降させて表皮材と真空成形金型の成形面との間に非通気性空間部を形成した状態を描画した概略縦断面図である。 同じく、図３に示す非通気性空間部内を吸気することによって積層体を成形面全体に吸着成形した状態を描画した概略断面図である。 本発明における第２の実施例を採用した真空成形金型上に積層体を真空成形する真空成形装置を描画した概略縦断面図である。 従来における真空成形装置について、真空成形金型上に積層体である車両用ドアトリムの表皮材をセットした状態を描画した概略縦断面図である。 同じく、クランプ機構をさらに下降させて表皮材と真空成形金型の成形面との間に非通気性空間部を形成した状態を描画した概略縦断面図である。

符号の説明

１ 積層体
２ 真空成形金型
２ａ 外郭部
２ｂ 成形面
２ｂ−１ 山形凸部面
３ クランプ機構
４ 積層体リフト機構
４ｃ コイルばね
５ 吸気ポンプ機構
６ 吸気ポンプ
７ 非通気性空間部

Claims (2)

1. ドアトリムの如き車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形するための積層成形体の真空成形装置であって、
   前記積層体を真空吸引することにより所要の形状に成形する成形面を有する真空成形金型と、該真空成形金型の周囲部に配置され前記積層体の端末部を把持して前記真空成形金型上にセットすると共に真空成形金型に対して上下動可能に構成されたクランプ機構と、
   該クランプ機構により前記積層体を前記真空成形体側に移動させた際に前記クランプ機構及び前記真空成形金型の間に存して前記積層体の外側端部を突き上げて前記積層体の外側端部を前記真空成形金型の外郭部より離間させる積層体リフト機構とを有して構成しており、
   前記真空成形金型が真空吸引により前記積層体を成形する際に、前記積層体リフト機構が前記積層体に当接した状態を保持しつつ前記クランプ機構と共に下降させることにより、前記積層体を、前記真空成形金型の外郭部に圧接させた状態で所要形状に成形するように構成したことを特徴とする積層成形体の真空成形装置。
2. ドアトリムのような車両用内装部品における表皮材等の積層体を真空成形により成形する積層成形体の真空成形方法であって、
   前記積層体の外側端部をクランプ機構により把持し離間させた状態で、真空成形金型上にセットし、次に、前記積層体における前記真空成形金型と前記クランプ機構との間に存する部分を積層体リフト機構により突き上げ当接させ、次に、かかる積層体の突き上げ当接状態を保持しつつ、前記クランプ機構と共に前記積層体リフト機構を下降させて、前記積層体を前記真空成形金型の外郭部に圧接させ、その後前記積層体を、真空成形金型の外郭部に圧接した状態で、真空成形金型により積層体を当該真空成形金型の成形面側に吸引することにより所要形状に成形することを特徴とする表皮材等の積層体を真空成形により成形する積層成形体の真空成形方法。