JP5646189B2

JP5646189B2 - 車両用内装部品の製造装置

Info

Publication number: JP5646189B2
Application number: JP2010052038A
Authority: JP
Inventors: 木内　忠和; 忠和木内; 郁雄熊谷
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP2011183694A

Description

この発明は、真空成形法を用いる車両用内装部品の製造装置に係り、特に、成形型からの離型を容易とするための手段を設けた車両用内装部品の製造装置に関する。

自動車の車室内に装着されて使用される内装部品の多くは、合成樹脂製の芯材に、装飾性を有する表皮を貼着して構成されている。また、芯材へ表皮を貼着する方法としては、加熱して軟化させた合成樹脂製の表皮を芯材表面に吸着させて貼着させる真空成形法が知られている(例えば、特許文献１参照)。

図８乃至図１１は真空成形法を用いた真空成形装置の一般的な概要を示す。図８に示すように、従来の表皮材の真空成形法は、真空成形装置１１の上方に、表皮把持枠１２に保持されたシート状の表皮材１３を配置し、後述する樹脂芯材１４(図１０,図１１)が装着された支持筐体１５を表皮材１３に向けて上昇(または、表皮把持枠１２に保持された表皮材１３を下降)させて、表皮材１３を樹脂芯材１４に覆い被せるようにして貼着するようになっている。

この際、図９に示すように、表皮材１３は、予めヒータ装置１６により加熱されて軟化処理が施された後、真空成形装置１１の上方に配置される。軟化した表皮材１３は、樹脂芯材１４の形状に沿うように貼着することができる。また、表皮材１３の裏面にはホットメルトタイプの接着剤がコーティングされおり、加熱することにより粘着力が生じ、これにより、樹脂芯材１４の表面に接着して一体化することが可能となる。

従来の真空成形装置１１の構成を図１０及び図１１を用いて更に説明すると、図１０及び図１１は図８のＢ−Ｂ線に相当する部分の断面を概略的に示す図であり、図１０は樹脂芯材１４に表皮材１３を貼着している状態で示す図、図１１は樹脂芯材１４に表皮材１３を貼着した後で成形型１７から樹脂芯材１４を脱型させた状態で示す図である。

図１０に示す成形工程では、真空成形装置１１の支持筐体１５内部に配置された真空ポンプ１８によって成形型１７の内部空間１９が減圧され、成形型１７の吸引孔及び樹脂芯材１４の全面に設けられた微細孔を通して表皮材１３が吸着される。これにより、エア溜まりを発生させることなく表皮材１３が樹脂芯材１４の表面に密着する。

図１１の成形型１７から樹脂芯材１４を脱型させる成形工程では、真空ポンプ１８が停止されて成形型１７内の空間１９を大気圧に戻し、その後、駆動シリンダ２０により支持筐体１５を下降させることにより、表皮材１３に接着して一体化された樹脂芯材１４が、成形型１７から脱型する。

また、この真空成形法では、樹脂芯材１４に表皮材１３が貼着された状態において（図１０参照）、表皮材１３の裏面側に接着剤がコーティングされているために、成形型１７の周辺の支持筐体１５の上面にも表皮材１３が接着している。通常、表皮材１３を支持筐体１５の上面から離型させるため、表皮材１３が接触する支持筐体１５の上面部分にテフロン（登録商標）テープ等の離型性テープ２１を貼付するか、あるいはシリコン樹脂等の離型剤がコーティング処理される。このため、図１１に示す真空成形装置１１においては、さらに、支持筐体１５の内部に離型シリンダ２２が備えられており、表皮材１３を突き上げて離型を促進する構成となっている。

特開２００１−１７９７５９号公報

しかしながら、従来のテフロン（登録商標）テープ等の離型性テープ２１を貼付する方法、また、離型剤をコーティング処理する方法は、耐久性に乏しいため、頻繁にテープの貼り替え等のメンテナンス作業が必要となり、生産性を低下させる要因となっている。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、接着剤を塗布、あるいはラミネートした表皮材の裏面に直接エアを吹き付けて接着剤層を冷却し、接着剤の粘着力を弱めて表皮材の離型を容易にする構造を有する車両用内装部品の製造装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用内装部品の製造装置は、車両用内装部品の樹脂芯材に、接着剤層が形成された表皮材を貼着する製造装置であって、前記樹脂芯材が装着される成形型と、前記成形型の外周部に沿って設けられ、前記樹脂芯材に貼着された表皮材の周辺部裏面にエアを供給して離型を促進するエア供給部と、前記エア供給部に接続されるエア供給系と、を備えたことを特徴とする。

これにより、表皮材の離型手段に係る真空成形装置のメンテナンスは、主としてエア供給部の能力維持となる。エア供給部は、従来の方法に比べて耐久性があるので、メンテナンス回数を少なくすることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。また、表皮材の接着面にエアを直接供給するので、接着剤層が冷却されて粘着力の低下に顕著な効果を示し、従来の方法で困難であった離型が容易となる。さらに、従来装置で必要としていた剥離シリンダ等を省略することができ、この剥離シリンダ等に代えて別の有効部品を取り付けることも可能になる。

本発明に係る車両用内装部品の製造装置おいて、エア供給部は、前記エア供給系から供給されたエアを噴出する複数の噴出孔を有することを特徴とする。

この構成によれば、噴出孔を使用して特定の部位よりエアを噴出させることができるので、エア供給の制御が容易になり、効果的にエアを噴出させることができる。

また、本発明に係る車両用内装部品の製造装置おいて、エア供給部は、前記成形型の外周部に設けられたエアの流路を有することを特徴とする。

この構成によれば、成形型の外周部に設けられたエアの流路を通して、エアを成形型の外周部に容易に供給することができる

本発明に係る車両用内装部品の製造装置によれば、接着剤を塗布、あるいはラミネートした表皮材の裏面に直接エアを吹き付けて接着剤層を冷却し、接着剤の粘着力を弱めて表皮材の離型を容易にするという効果を有する。

本発明に係る真空成形装置を表皮把持枠に取り付けた表皮材と共に示す模式図である。本発明に係る真空成形装置の断面を模式的に示す図である。図２に示す真空成形装置の一部拡大図である。本発明に係る真空成形装置の実施態様を示す説明図である。本発明に係る真空成形装置の実施態様を示す説明図である。本発明に係る真空成形装置の実施態様を示す説明図である。本発明に係る真空成形装置で使用する支持筐体の一変形例を示す模式図である。従来における真空成形装置の概要を説明する模式図である。真空成形法における予備工程の一例を示す説明図である。樹脂芯材に表皮材を貼着している状態で従来の真空成形装置を断面して示す模式図である。樹脂芯材に表皮材を貼着した後で成形型から樹脂芯材を脱型させた状態で従来の真空成形装置を断面して示す模式図である。

以下、本発明に係る車両用内装部品の製造装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通じて、図８乃至図１１に示した従来の真空成形装置と同じ要素には同じ番号を付して説明する。

図１は、本発明に係る車両用内装部品の製造装置の一実施形態としての真空成形装置１１を、表皮把持枠１２に取り付けた表皮材１３と共に示す模式図である。図２は図１のＡ−Ａ線に相当する部分の断面を模式的に示す図、図３は図２の一部拡大図である。

図１乃至図３において、この真空成形装置１１を用いた真空成形法では、真空成形装置１１の上方に、表皮把持枠１２に保持されたシート状の表皮材１３を配置し(図１参照)、後述する樹脂芯材１４(図４,図５,図６)が装着された支持筐体１５を表皮材１３に向けて上昇(または、表皮把持枠１２に保持された表皮材１３を下降)させて、樹脂芯材１４に覆い被せるようにして貼着し、その後、支持筐体１５を下降させて、樹脂芯材１４を成形型１７から脱型させる。これにより樹脂芯材１４と表皮材１３が所定の形状を成して一体化され、車両用内装部品となる。

支持筐体１５には、表皮材１３の外周部分が当接配置される成形型１７の周囲に、支持筐体１５の上面からエアを噴出する複数個のエア噴出孔２４が適宜の間隔をおいて設けられている。また、支持筐体１５の内部には、真空ポンプ１８が配設されているとともに、エア噴出孔２４に対応してエア配管２３が配設されている。

真空ポンプ１８は、成形型１７の内部空間１９を排気して減圧状態にすることにより真空成形を行う。

一方、エア配管２３は、エア噴出孔２４から噴出されるエアの流路を形成するもので、各エア噴出孔２４に各々対応して複数のエア噴出ノズル２５が設けられている。このエア配管２３は、各エア噴出ノズル２５を対応するエア噴出孔２４にそれぞれ挿入させた状態にして配設される。そして、エア配管２３では、各エア噴出ノズル２５から各エア噴出孔２４を通して支持筐体１５の上面より所定圧のエアを噴出するものであり、これらエア配管２３とエア噴出ノズル２５とエア噴出孔２４とで真空成形装置１１のエア供給部２６を構成している。

また、エア配管２３には、エアホース２７及び開閉バルブ２８を介して、支持筐体１５の外側に設けられたエア供給系であるエアコンプレッサ２９に接続されている。これら開閉バルブ２８の開閉制御及びエアコンプレッサ２９の起動・停止は、図示しない制御部からそれぞれ開／閉信号及びＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて制御される。なお、開閉バルブ２８及びエアコンプレッサ２９は支持筐体１５内に設けてもよく、またエア供給系としてエアコンプレッサ２９以外の手段を用いてもよい。

図４乃至図６は、本発明に係る真空成形装置１１を用いて、樹脂芯材１４の表面に、裏面に接着剤層が形成された表皮材１３を貼着する真空成形工程を模式的に示す説明図である。以下、その真空成形手順を図４〜図６の順に説明する。

図４は、成形型１７に樹脂芯材１４が装着され、駆動シリンダ２０により駆動された支持筐体１５が、表皮把持枠１２で保持された表皮材１３に向けて上昇途中の状態を示している。表皮材１３は、前述したように、ヒータ装置１６により加熱軟化処理が施されている。一方、成形型１７の内部空間１９は真空ポンプ１８により減圧状態にされ、成形型１７に設けられた吸引孔（図示しない）を介して、樹脂芯材１４が吸着されている。

また、ここでの樹脂芯材１４は、表皮材１３を真空吸着するために通気性を備える必要があり、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等、汎用の熱可塑性樹脂を素材として用いた場合には、樹脂芯材１４の成形加工の段階で微細孔を形成しておく。なお、ＰＰ樹脂繊維と木質系繊維とを適宜割合で配合したものを混合して、加熱、加圧工程を経てマット状に形成し、その後プレス加工により所望厚みを備えた通気性を備えた木質系繊維板を使用することもできる。

一方、表皮材１３としては、例えば、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート等のトップ層の裏面にポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム等の発泡層を裏打ちした積層シート材料を使用し、さらに発泡層の裏面には、ポリエチレン等のホットメルトシートをコーティングする。また、アクリル系樹脂等の接着剤をコーティングしても良い。

図５は、支持筐体１５が、表皮把持枠１２で保持された表皮材１３に向けての上昇を終え、成形型１７に装着された樹脂芯材１４に表皮材１３が貼着された状態を示す模式図である。また、前述したように真空ポンプ１８によって成形型１７の内部空間１９が減圧され、成形型１７の吸引孔及び樹脂芯材１４の全面に設けられた微細孔を通して表皮材１３が吸着されている。一方、成形型１７の外周部においても、支持筐体１５の上面端部に表皮材１３が離型コーティング面に設けた剥離性テープ２１(または塗布あるいはラミネートした接着剤)で接着している。

樹脂芯材１４に表皮材１３が貼着され、次いで脱型状態に移行する場合、これに先立って、図示しない制御部からの制御信号を受けて開閉バルブ２８が開かれ、エアコンプレッサ２９からエア供給部２６にエアが供給される。このエアがエア噴出ノズル２５を介してエア噴出孔２４から、成形型１７の上面から表皮材１３の外周部分を剥離するのに適した所定の圧力で噴出され、このエアにより表皮材１３及び剥離性テープ２１の接着剤層が冷却、かつ、剥離力を受ける。これにより、表皮材１３の裏面の接着剤層の粘着力が失われる。次いで、駆動シリンダ２０により支持筐体１５を下降させると、図６に示すように、表皮材１３が樹脂芯材１４と共に支持筐体１５の上面から剥離し、成形型１７からスムーズに脱型させることができる。

したがって、本実施の形態に係る真空成形装置では、成形型１７の周囲、すなわち成型表皮材１３の外周に対応してエア吹噴出孔２４を成形型１７に設けることにより、離型コーティング面における剥離補助ができるため、耐久性及び剥離性能が十分に発揮できる。また、従来装置で必要としていた剥離シリンダ等を省略することができ、この剥離シリンダ等に代えて別の有効部品を取り付けることも可能になる。さらに、エアを表皮材１３に向けて吹き付けることによって表皮材裏面のホットメルト等への冷却効果が得られ、ホットメルトが固化状態になり、離脱作業が向上することになる。

なお、上記実施例では、支持筐体１５に１個の成形型１７を設けた構造を開示したが、この個数及び形状は製品により異なるものであり、例えば図７では４個の成形型１７と複数個のエア噴出孔２４を１個の支持筐体１５に設けた構造を示す。

以上、本発明の好ましい実施態様について詳述したが、本発明に係る車両用内装部品の製造装置は、上述した実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１１真空成形装置
１２表皮把持枠
１３表皮材
１４樹脂芯材
１５支持筐体
１６ヒータ装置
１７成形型
１８真空ポンプ
１９内部空間
２０駆動シリンダ
２１剥離性テープ
２２離型シリンダ
２３エア配管
２４エア噴出孔
２５エア噴出ノズル
２６エア供給部
２７エアホース
２８開閉バルブ
２９エアコンプレッサ(エア供給系)

Claims

車両用内装部品の樹脂芯材に、接着剤層が形成された表皮材を貼着する製造装置であって、
支持筐体上に設けられた前記樹脂芯材が装着される成形型と、
前記樹脂芯材に貼着された前記表皮材の外周部分が当接配置される前記支持筐体の上面から前記成形型の外周部に沿ってエアを噴出するように設けられ、前記表皮材の裏面の前記接着剤層の粘着力を弱めるために、前記樹脂芯材に貼着された前記表皮材の周辺部裏面にエアを供給して離型を促進するエア供給部と、
前記エア供給部に接続されるエア供給系と、
を備えたことを特徴とする車両用内装部品の製造装置。