JP2014237233A - 表皮材の成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の厚み精度が要求される場合でも、要求仕様に対応した厚みに成形を可能にする表皮材の成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】真空成形装置１０を用いた真空成形による、表皮材Ｗの少なくとも一部に所定の厚みＴ２に設定される厚み設定部位Ｗ３が設けられた表皮材Ｗの、成形品の製造方法で、第一の型２０と第二の型３０の厚み設定部位Ｗ３を成形する部分２１ｂ、３１ｂが、押圧工程において、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときに、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、真空成形による表皮材の成形品の製造方法に関する。

従来の真空成形装置を用いた表皮材の成形品の製造方法として、特許文献１に記載されるものがあった。これによれば、下チャンバーボックス内のテーブルに芯材をセットし、芯材に被覆する表皮材を下チャンバーボックス上面にセットする。上チャンバーボックスを降下させ、上下のチャンバーボックス内を気密状態とする。

上下のチャンバーボックス内をそれぞれ真空タンクから真空吸引して真空状態とし、ヒータを点灯して表皮材の加熱を行なう。下チャンバーボックス内のテーブルを上昇させ、表皮材に芯材を接触させる。

その後、上チャンバーボックス側の真空を開放して大気圧状態とすることにより、表皮材を芯材に押圧させ、芯材の形状に沿って被覆させる。そして、下チャンバーボックス内も、大気圧状態に戻し、上チャンバーボックスを上昇させ、被覆された芯材を取り出していた。

特開２００２−６７１３７号公報

上記の成形品の製造方法では、表皮材が厚みをもつ部材の場合、差圧のみで芯材の形状に沿って成形することが困難であった。特に、組み付け部品において相手側の部品があり、組み付け時に干渉しないように、部品の厚み精度が要求される場合において、さらなる改良が望まれていた。

本発明は、組み付け部品において相手側の部品があり、組み付け時に干渉しないように、部品の厚み精度が要求される場合でも、要求仕様に対応した厚みに成形を可能にする表皮材の成形品の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明では、表皮材を保持部材で保持する保持工程と、保持部材で保持された表皮材を加熱する加熱工程と、加熱された表皮材を第一の型に配置して、第一の型と前記表皮材との間の空間を減圧する減圧工程と、第一の型に対応した形状に形成された第二の型により表皮材を押圧する押圧工程と、を経て行なわれる、真空成形装置を用いた真空成形による表皮材の成形品の製造方法であって、表皮材の一部には、他の部分とは異なる厚みに形成される厚み設定部位が設けられ、第一の型と第二の型の厚み設定部位を成形する部分が、押圧工程において、第一の型と第二の型とが最接近したときに、第一の型と第二の型との間に所定の厚み分隙間を有するように形成している。

これによれば、第一の型と第二の型とが最接近したときに、第一の型と第二の型との間に所定の厚み分隙間を有するように形成しているので、第二の型により表皮材を押圧する押圧工程を行なうことで、表皮材を所定の厚みに形成できる。よって、部品の厚み精度が要求され、差圧のみで芯材の形状に沿って成形することが困難な部位であっても、要求仕様に対応した厚みに成形可能となる。

また、第一の型及び第二の型を、木材、発泡スチロール、ケミカルウッドで形成すれば、第一の型及び第二の型を比較的簡単に成形加工でき、表皮材を要求仕様に対応した厚みに成形可能となるので、試作品又は小ロット品の製造に好適なものとなる。

本発明の一実施形態の表皮材の成形品の製造方法の保持工程の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の加熱工程の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の減圧工程の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の押圧工程の動作説明図である。 同実施形態の表皮材の成形品の製造方法の動作説明図である。 表皮材の断面図である。

本発明の表皮材の成形品の製造方法の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、各図面の矢印の、Ｒを右、Ｌを左、Ｕを上、Ｄを下、とする。

表皮材Ｗの成形品の製造方法に用いられる真空成形装置１０は、図１〜７に示すように、概略的には、第一の型２０と、第二の型３０と、保持部材４０と、ヒータ５０と、真空ポンプ６０と、を備え、ヒータ５０で表皮材Ｗを加熱して、第一の型２０に表皮材Ｗを被覆して真空成形により、表皮材Ｗの成形品を製造するものである。

成形される表皮材Ｗは、本実施形態では、図８に示すように、ウレタン層Ｗ１と、ＴＰＯ層Ｗ２と、を有する二層構造で構成され、接着等されて一体化されている。

表皮材Ｗは、完成した状態において、ダッシュボード等の本体部材に貼着され、組み付け部品の一部となる。表皮材Ｗは、図６の丸内に示すように、組み付け時に相手側の部品と干渉しないように、部品の厚み精度が要求され、所定の厚みＴ２に設定される厚み設定部位Ｗ３を有している。

第一の型２０は、ポリウレタン等から構成された、いわゆるケミカルウッドで形成され、上面から下面に向かって凹んで形成された凹部２１を有し、その凹状面が表皮材Ｗを成形する成形面２１ａとされるとともに、下面から成形面２１ａに向かう有底孔２２が形成されている。第一の型２０は、有底孔２２と凹部２１を連通して形成された複数の通気孔２３を有している．本実施形態では、第一の型２０は、雌型が用いられることとなる。

第一の型２０は、平板状のテーブル２４に取り付けられている。第一の型２０の有底孔２２とテーブル２４の上面とで囲まれた空間は、真空室２５とされている。

テーブル２４は、サーボモータ等で構成された昇降装置２６の駆動ロッド２６ａと接続され、昇降装置２６により上下方向に沿って移動可能とされている。

第二の型３０は、ポリウレタン等から構成された、いわゆるケミカルウッドで形成され、第一の型２０に対応した段付き形状に形成された凸部３１を有し、第一の型２０の成形面２１ａに対応する凸部３１の外面が、表皮材Ｗを押圧して成形する成形面３１ａとされている。

第二の型３０は、サーボモータ等で構成された昇降装置３２の駆動ロッド３２ａの下部に、接続されている。昇降装置３２により、第二の型３０は、上下方向に沿って移動可能とされている。本実施形態では、第二の型３０が雄型となる。

上下方向にける第一の型２０と第二の型３０の間には、表皮材Ｗを保持する矩形枠状の保持部材４０が配設されている。

ヒータ５０は、遠赤外線ヒータ等が用いられ、平板状に形成された、下ヒータ５１と、上ヒータ５２と、を有している。下ヒータ５１と上ヒータ５２は、保持部材４０に保持された表皮材Ｗを上下で挟んで加熱可能に、上下方向に間隔を設けて配置され、図示しない駆動装置によって水平方向（図における左右方向）に沿って移動可能とされている。

真空ポンプ６０は、真空配管６１を介して真空室２５に接続されている。

真空成形装置１０を用いた表皮材Ｗの成形品の製造方法について説明する。

図１に示すように、保持部材４０に表皮材Ｗを保持させる保持工程を行なう。下ヒータ５１及び上ヒータ５２を左方向に移動させ、図２に示すように、保持部材４０に保持された表皮材Ｗを、下ヒータ５１及び上ヒータ５２で上下方向において挟むように配置する。

その後、下ヒータ５１及び上ヒータ５２で表皮材Ｗを加熱する加熱工程を行なう。なお、下ヒータ５１及び上ヒータ５２の加熱温度は、表皮材Ｗの要求仕様に応じて３００〜５００℃の範囲内で適宜変更して行う。加熱が終了したら、図３に示すように、下ヒータ５１及び上ヒータ５２を右方向に移動させる。このとき、表皮部材は、加熱されて軟らかくなっているので、下側に垂れさがった状態となっている。

昇降装置２６により、第一の型２０が取り付けられたテーブル２４を上昇させ、図４に示すように、第一の型２０を保持部材４０に保持された表皮材Ｗに当接させる。

真空ポンプ６０を作動させ、第一の型２０と表皮材Ｗとの間の空間を減圧する減圧工程を行なうと、図５に示すように、表皮材Ｗは第一の型２０に引き付けられる。そして、昇降装置３２により第二の型３０を下降させて、図６に示すように、第二の型３０で表皮材Ｗを押圧する押圧工程を行なう。

ここで成形作業の前段階において、要求仕様に応じた表皮材Ｗの成形品の標準の厚みＴ１（本実施形態では４ｍｍとする）となるように、上記の保持工程、加熱工程、減圧工程、押圧工程、を経た予備作業を行い、第二の型３０を駆動させる昇降装置３２の駆動ロッド３２ａのストローク量を設定する。この最大のストローク位置が、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときとなる。このとき、第一の型２０の成形面２１ａと第二の型３０の成形面３１ａとの隙間は、４ｍｍとなる。

厚み設定部位Ｗ３は、所定の厚みＴ２（本実施形態では３ｍｍとする）に設定する必要があるので、第一の型２０の成形面２１ａと第二の型３０の、厚み設定部位Ｗ３を成形する部分２１ｂ、３１ｂの、第一の型２０の成形面２１ａと第二の型３０の成形面３１ａとの隙間Ｓが、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときに、３ｍｍとなるように予め形成しておく。

本実施形態では、第二の型３０の成形面３１ａの厚み設定部位Ｗ３を成形する部分３１ｂを下側に１ｍｍ突出させて、第一の型２０の成形面２１ａと第二の型３０の成形面３１ａとの隙間Ｓを３ｍｍとしている。

押圧工程を行なうことによって、第一の型２０と第二の型３０は、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときに、所定の厚みＴ２分（３ｍｍ）の隙間Ｓが生じるように形成されているので、所定の厚みＴ２（３ｍｍ）に表皮材Ｗが成形される。

成形が終了したら、昇降装置３２により第二の型３０を上昇させ、昇降装置２６により第一の型２０が取り付けられたテーブル２４を下降させた後、第一の型２０から成形された表皮材Ｗを取り出す。完成品として使用されない捨てしろ部分をカットして、表皮材Ｗの成形品が完成する。その表皮材Ｗの成形品を、ダッシュボード等の本体部材に貼着して組み付け部品の一部となる。

上記の表皮材Ｗの成形品の製造方法では、表皮材Ｗを保持部材４０で保持する保持工程と、保持部材４０で保持された表皮材Ｗを下ヒータ５１及び上ヒータ５２で加熱する加熱工程と、加熱された表皮材Ｗを第一の型２０に配置して、第一の型２０と表皮材Ｗとの間の空間を減圧する減圧工程と、第一の型２０に対応した形状に形成された第二の型３０により表皮材Ｗを押圧する押圧工程と、を経て行なわれる、真空成形装置１０を用いた真空成形による表皮材の成形品の製造方法であって、表皮材Ｗの一部には、他の部分とは異なる所定の厚みＴ２に形成される厚み設定部位Ｗ３が設けられ、第一の型２０と第二の型３０の厚み設定部位Ｗ３を成形する部分２１ｂ、３１ｂ、が、押圧工程において、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときに、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成している。

これによれば、第一の型２０と第二の型３０とが最接近したときに、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成しているので、第二の型３０により表皮材Ｗを押圧する押圧工程を行なうことで、表皮材Ｗを所定の厚みＴ２に形成できる。よって、部品の厚み精度が要求され、差圧のみで第一の型２０の形状に沿って成形することが困難な部位であっても、要求仕様に対応した厚みに成形可能となる。また、第二の型３０の位置の制御を複雑にすることなく、押圧工程を行なうことができる。

また、第一の型２０及び第二の型３０を、木材、発泡スチロール、ケミカルウッドで形成しているので、第一の型２０及び第二の型３０を比較的簡単に成形加工でき、表皮材Ｗを要求仕様に対応した厚みに成形可能となるので、試作品又は小ロット品の製造に好適なものとなる。

本発明の表皮材Ｗの成形品の製造方法は、上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。以下に、変形した態様を例示する。

また、第一の型２０及び第二の型３０を、使用態様に応じて、量産する場合には、金属、耐久性の高い合成樹脂で、試作品又は小ロット品の製造する場合には木材、発泡スチロール等で形成することもできる。

また、第一の型２０の成形面２１ａの設定部位Ｗ３を成形する部分２１ｂを上側に１ｍｍ突出させて形成して、押圧工程において、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成することもできる。

また、第一の型２０を雄型、第二の型３０を雌型、とすることも可能である。

第一の型２０又は／及び第二の型３０の、第一の型２０と第二の型３０とが互いに対向する面に突起を設けて突き当てるようにし、押圧工程において、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成することもできる。

また、厚み設定部位Ｗ３の所定の厚みＴ２を、標準の厚みＴ１より厚いものとする場合には、その所定の厚みＴ２に対応させて、押圧工程において、第一の型２０と第二の型３０との間に所定の厚みＴ２分隙間Ｓを有するように形成することも可能である。

１０ 真空成形装置
２０ 第一の型
２１ｂ 厚み設定部位Ｗ３を成形する部分
３０ 第二の型
３１ｂ 厚み設定部位Ｗ３を成形する部分
４０ 保持部材
Ｓ 隙間
Ｔ２ 所定の厚み
Ｗ 表皮材
Ｗ３ 厚み設定部位

Claims (2)

1. 表皮材を保持部材で保持する保持工程と、
   前記保持部材で保持された前記表皮材を加熱する加熱工程と、
   加熱された前記表皮材を第一の型に配置して、前記第一の型と前記表皮材との間の空間を減圧する減圧工程と、
   前記第一の型に対応した形状に形成された第二の型により前記表皮材を押圧する押圧工程と、
   を経て行なわれる、真空成形装置を用いた真空成形による表皮材の成形品の製造方法であって、
   前記表皮材の一部には、他の部分とは異なる厚みに形成される厚み設定部位が設けられ、
   前記第一の型と前記第二の型の前記厚み設定部位を成形する部分が、前記押圧工程において、前記第一の型と前記第二の型とが最接近したときに、前記第一の型と前記第二の型との間に所定の厚み分隙間を有するように形成されていることを特徴とする表皮材の成形品の製造方法。
2. 試作品又は小ロット品の製造に用いられ、
   前記第一の型及び前記第二の型が、木材、発泡スチロール、ケミカルウッドのいずれかの部材で形成されていることを特徴とする請求項１記載の表皮材の成形品の製造方法。

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