JPH0316896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、合成樹脂シートを所定の形状に成形
するために用いられる真空成形型に関する。

(2) 従来の技術 本出願人は先に、精密模型の表面に電鋳処理を
施してその模型に忠実で通気性を有する電鋳殻よ
りなる真空成形型を開発した（特願昭60−2669号
参照）。

上記電鋳殻は、それを精密模型から離型した後
所定の支持枠に取付けられて成形作業に供され
る。

(3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記電鋳殻は肉厚が非常に薄く低
剛性である上に電鋳工程で内部応力が生じている
ので、離型時に変形するといつた問題がある。こ
の変形は車両用インストルメントパネルを成形す
る電鋳殻のように大型で複雑な成形部を持つもの
において生じ易い。

また取付フランジ部の肉厚が薄いので、それを
支持枠にボルト、ナツトにより締着する場合取付
フランジ部が変形するといつた問題もある。

本発明は前記問題を解消し得る前記真空成形型
を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題を解決するための手段 本発明は、合成樹脂シートを所定の形状に成形
する成形部の外周に、支持枠に取付けられる取付
フランジ部を連設した通気性を有する電鋳殻と、
前記取付フランジ部の背面全体に接合される繊維
強化合成樹脂体とより構成したことを特徴とす
る。

(2)作 用 成形部の外周に、取付フランジ部とこれに接合
された繊維強化合成樹脂体とより高剛性な複合部
が構成され、この複合部により成形部の変形が抑
制されるのでその変形部の保形性が良好となる。

また前記複合部は優れた変形抵抗性を有するの
で、電鋳殻を支持枠に取付ける場合その複合部が
変形することがない。

(3) 実施例 第１、第２図は、車両用インストルメントパネ
ルを成形するために用いられる真空成形型１を示
し、その型１は、平面において長方形をなすと共
に通気性を有するニツケル製電鋳殻２と、その電
鋳殻２の外周部に接合された繊維強化合成樹脂体
３とよりなる。電鋳殻２はその厚さが0.6〜３mm
程度であり、また合成樹脂シートをインストルメ
ントパネルの形状に成形する凹凸部分を備えた成
形部２ａと、その外周に連設されて後述する支持
枠に取付けられる取付フランジ部２ｂとより構成
される。電鋳殻２の前面、即ち第２図において下
向きのシート重合面４には第３図に示すように牛
革に忠実な凹凸模様ｐが形成される。また第４図
に示すように電鋳殻２にはその厚さ方向に無数の
通気孔５が全体に亘つて均一に分布するように形
成され、それら通気孔５は真空吸引孔として用い
られる。それら通気孔５のシート重合面４におけ
る開口部５ａは縦および横方向に約0.2mmのピツ
チで配列しており、それらの直径は0.03〜0.05mm
である。このように通気孔５の開口部５ａは極め
て小型であるため凹凸模様ｐを何等損なうことが
ない。

電鋳殻２の成形部２ａ背面には、第１図に示す
ように多数のナツト部材６₁が成形部２ａ全体に
亘つて分散するように縦横に配列されたスタツド
溶接により溶着される。また取付フランジ部２ｂ
の背面にも、多数のナツト部材６₂が取付フラン
ジ部２ｂ全体に亘つて分散するようにスタツド溶
接により溶着される。これらナツト部材６₁，６₂
は電鋳殻２を後述する支持枠に吊持するために用
いられる。

このようにスタツド溶接法を適用すると、多数
のナツト部材６₁，６₂を極薄の電鋳殻２に溶着し
てもその電鋳殻２に溶接歪を生じないという利点
がある。

前記繊維強化合成樹脂体３は取付フランジ部２
ｂの背面全体に接合されている。この繊維強化合
成樹脂体３は強化用繊維とそれに充填複合される
熱硬化性合成樹脂とよりなり、強化用繊維として
はガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等よりなる長
繊維またはこれら繊維の１つ以上を用いて形成さ
れる不織布等が該当し、また熱硬化性合成樹脂と
してはエポキシ樹脂等が該当する。

繊維強化合成樹脂体３の作製に当たつては、電
鋳殻２の取付フランジ部２ｂ背面全体に、前記ナ
ツト部材６₂を溶着した後前記繊維を所定の厚さ
および配向を以て配設し、これに前記熱硬化性合
成樹脂液を含浸させてその樹脂を加熱硬化するも
ので、この繊維強化合成樹脂体３の作製と同時に
それは取付フランジ部２ｂと一体に接合される。

この繊維強化合成樹脂体３の作製は、電鋳殻２
を離型する前、即ち電鋳殻２が精密模型Ｍ上にあ
るときに行われる。

このように成形部２ａの外周に、取付フランジ
部２ｂとこれに接合された繊維強化合成樹脂体３
とより高剛性な複合部７を形成すると、この複合
部７により成形部２ａの変形が抑制されるので、
電鋳殻２の保形性が良好となり、離型時において
電鋳工程で生じた内部応力に起因する電鋳殻２の
変形を防止することができる。

前記真空成形型１は、第５、第６図に示すよう
に支持枠８に取付けられて昇降自在な第１可動部
９₁を構成し、その第１可動部９₁はそれの下方に
おいて昇降自在に配設された第２可動部９₂と共
にインストルメントパネルの製造に供される。

第１可動部９₁において、支持枠８は、天壁１
０を備えた平面長方形の箱状をなす枠本体８ａ
と、その枠本体８ａの下向き開口部近傍において
その長手方向と直交するように等間隔に配設され
て両端部を枠本体８ａ内面に溶着された複数のア
ングル形桟材８ｂと、上端面を天壁１０に、また
下端面を各桟材８ｂに溶着された支持板８ｃとよ
りなる。

枠本体８ａの下向き開口部は電鋳殻２の成形部
２ａにより覆われ、下向き開口部周縁に突設され
た支持フランジ部１１は電鋳殻２における取付フ
ランジ部２ｂの背面、したがつて複合部７におけ
る繊維強化合成樹脂体３に当て板１２を介して重
合され、両フランジ部２ｂ，１１は枠本体８ａの
周囲に沿つて多数の締付ボルト１３およびナツト
１４により連結される。この場合複合部７は優れ
た変形抵抗性を有するので、締付ボルト１３等に
より締付けられても変形することがない。当て板
１２の内側において支持フランジ部１１と複合部
７間には真空シール材１５が介装される。

電鋳殻２の成形部２ａに溶着されたナツト部材
６₁において第１図の各横列のナツト部材６₁は各
桟材８ｂに対向するように配設されており、各ナ
ツト部材６₁と各桟材８ｂ間には筒状スペーサ１
７₁が介装され、桟材８ｂおよび筒状スペーサ１
７₁を貫通する吊持ボルト１８₁がナツト部材６₁
に螺着される。筒状スペーサ１７₁は吊持ボルト
１８₁の締付力を所定量に規制して取付フランジ
部２ｂの変形を防止する機能を有する。

枠本体８ａの内面には、電鋳殻２の取付フラン
ジ部２ｂ背面に溶着された各ナツト部材６₂に対
応してアングル材１６が溶着される。各ナツト部
材６₂と各アングル材１６間には筒状スペーサ１
７₂が介装され、アングル材１６および筒状スペ
ーサ１７₂を貫通する吊持ボルト１８₂がナツト部
材６₂に螺着される。

支持枠８内には、主として電鋳殻２の成形部２
ａを補強するバツクアツプ体１９が収容され、電
鋳殻２と一体に接合される。そのバツクアツプ体
１９は、電鋳殻２側に配設されてステンレス鋼等
の耐食性に優れた無数の鋼球の相隣るもの相互間
をエポキシ樹脂等の熱硬化性合成樹脂により部分
接合した通気性を有する第１層１９₁と、その第
１層１９₁に積層されて無数のガラス粒子の相隣
るもの相互間を前記同様の熱硬化性合成樹脂によ
り部分接合した通気性を有する第２層１９₂とよ
りなる。

このように電鋳殻２の背面側にバツクアツプ体
１９を設けても、電鋳殻２の取付フランジ部２
ｂ、したがつて複合部７が支持枠８の支持フラン
ジ部１１に重合連結され、また複合部７および成
形部２ａが多数のの吊持ボルト１８₁，１８₂によ
り各桟材８ｂおよびアングル材１６に吊持されて
いるので、電鋳殻２がバツクアツプ体１９の重量
により垂れ下がつて変形するといつた問題を生じ
ることがない。

第１層１９₁を形成する場合には、電鋳殻２の
背面において天壁１０のない枠本体８ｂ内に、第
７図に示すように表面に薄い前記熱硬化性合性樹
脂よりなる樹脂層R₁を有する70〜150μの鋼球２
０を所定量注入し、その後鋼球２０および樹脂層
R₁を70〜80℃に加熱して樹脂層R₁の相隣る鋼球
２０間の接点に位置する部位を接合し、各接合点
で囲まれる空隙V₁を形成するものである。この
空隙V₁により第１層１９₁に連続気孔が形成され
る。この鋼球２０相互間の接合時に第１層１９₁
と電鋳殻２間も前記樹脂層R₁より接合される。

また第２層１９₂を形成する場合には、軽量化
のために凹部１９ａを形成すべくそれと同形の部
材（図示せず）を枠本体８ｂ内に吊持し、第１層
１９₁の上に第８図に示すように表面に薄い前記
樹脂層R₂を有する400〜600μのガラス粒子２１を
所定量注入し、その後、ガラス粒子２１および樹
脂層R₂を70〜80℃に加熱して樹脂層R₂の相隣る
ガラス粒子２１間の接点に位置する部位を接合
し、各接合点で囲まれる空隙V₂を形成するもの
である。この空隙V₂により第２層１９₂に連続気
孔が形成される。このガラス粒子２１相互間の接
合時に第１層１９₁と第２層１９₂間も前記樹脂層
R₂によりそれぞれ接合される。

支持板８ｃには、複数の窓２２が形成され、こ
れら窓２２によりガラス粒子２１の注入時その流
れが支持板８ｃにより妨げられないようになつて
いる。

第１層１９₁には、成形部２ａを全域に亘り均
等に冷却し得るように冷却管２３が蛇行して埋設
される。この場合第１層１９₁は鋼球２０を主体
とするので熱伝導性が良好であり、したがつて成
形部２ａを効率良く冷却することができる。また
冷却管２３の蛇行埋設により第１層１９₁が補強
される。

支持枠８内は切換弁２４を介して真空ポンプ２
５₁およびフロア２６に接続される。

第２可動部９₂は下記のように構成される。

底壁２７を備えた平面長方形の支持枠２８の上
向き開口部には成形部２ａと嵌合関係にある押圧
型２９が固着される。その押圧型２９の上面には
芯材Ｃを嵌め込むための凹部３０が形成され、ま
た押圧型２９において、成形部２ａと対向する部
分にはその部分を貫通するように複数の真空吸引
孔３１が形成される。支持枠２８内は真空ポンプ
２５₂に接続される。

インストルメントパネルは合成樹脂シートＳと
芯材Ｃとよりなり、その合成樹脂シートＳとして
は、ポリ塩化ビニル等よりなるシート単体、また
はそのシートを表皮層とし、これにポリプロピレ
ン発泡シートをクツシヨン層として貼合わせた積
層シートが該当する。

また芯材Ｃは、ABS樹脂等よりなる板に複数
の小径真空吸引孔３２を形成し、この板を押圧型
２９の凹部３０に合致するように形成したもので
ある。

次に、インストルメントパネルの製造について
説明する。

芯材Ｃの表面に接着剤としてホツトメルト接着
剤を塗布し、その接着剤を加熱軟化する。

第５図に示すように第１可動部９₁を上昇させ、
また第２可動部９₂を下降させて電鋳殻２と押圧
型２９を開き、その押圧型２９の凹部３０に前記
芯材Ｃをその接着剤塗布面を外側に向けて嵌め込
み、その各真空吸引孔３２を押圧型２９の各真空
吸引孔３１に合致させる。

表皮層ａおよびクツシヨン層ｂよりなる合成樹
脂シートＳを略180℃に高温加熱して軟化させ、
その表皮層ａを上にして合成樹脂シートＳを第１
および第２可動部９₁，９₂間に配設する。

第９図に示すように第１可動部９₁を下降させ、
また第２可動部９₂を上昇させて電鋳殻２と押圧
型２９間に合成樹脂シートＳを挟着する。合成樹
脂シートＳは押圧型２９により電鋳殻２の表面に
押圧されるので、その表面に対するなじみ性が良
い。

第１可動部９₁の支持枠８内を切換弁２４を介
して真空ポンプ２５₁に接続し、その真空ポンプ
２５₁により合成樹脂シートＳを真空吸引する。
電鋳殻２の成形部２ａは、その全体に亘つて無数
の微細通気孔５を有し、また合成樹シートＳは成
形部２ａの表面に押圧型２９により充分になじま
せられているので、そのシートＳは成形部２ａの
表面全体に強く密着し、これによりシートＳの表
面には凹凸模様ｐが正確且つ明瞭に転写され、同
時にシートＳは成形部２ａの形状に成形される。
成形部２ａは冷却管２３により冷却されているの
で、シートＳは直ちに冷却され、凹凸模様ｐおよ
び形状の崩れが防止される。

第２可動部９₂側の真空ポンプ２５₂を作動させ
て前記シートＳより成形された成形体を押圧型２
９および芯材Ｃの表面に真空吸引すると共に第１
可動部９₁の支持枠８内を切換弁２４を介しブロ
ア２６側に切り換えて成形体にブロー圧をかけ
る。

これにより成形体は成形部２ａより離型すると
共に芯材Ｃに密着してそれと一体に接合される。
成形体は成形部２ａに強く密着しているので前記
真空吸引作用およびブロー圧を併用することは、
成形体の離型を促進するために極めて有利な手段
である。

ブロア２６を停止し、また第２可動部９₂の支
持枠２８内を大気に切換え、その後第１可動部９
_１を上昇させ、また第２可動部９₂を上昇させて押
圧型２９よりインストルメントパネルを外す。

このインストルメントパネルの表面には、凹凸
模様ｐが流れることなく明瞭に付され、また合成
樹脂シートＳよりなる成形体と芯材Ｃとの接合強
度も大きく、耐久性に優れている。

前記製造時において、電鋳殻２の成形部２ａに
はそれが押圧型２９と嵌合する際衝撃力が作用す
るが、その成形部２ａは背面側をバツクアツプ体
１９により補強されているので成形部２ａが変形
するようなことはない。

次に第１０図の原理図により前記電鋳殻２の製
造について説明する。

(a) 工程 牛革よりエポキシ樹脂を用いて前記凹凸模様
ｐを有する精密模型Ｍを作製する。

(b) 工程 精密模型Ｍの凹凸模様ｐを有する表面に銀鏡
処理を施して銀よりなる薄い導電層Coを形成
し、その導電層Coの表面全体に凹凸模様ｐを
現出させる。

(c) 工程 精密模型Ｍの周囲を絶縁筒体Ｔで囲み、導電
層Coの表面全体に溶出可能で微細な粒子とし
て直径0.2mmの無数のポリスチレン粒子Psを積
層して層ｌを形成し、その上にガラス粒子をナ
イロン製の網に入れた浮き上がり防止体Ｗを載
せて最下層のポリスチレン粒子Psを導電層Co
の表面に密着させる。これにより最下層の各ポ
リスチレン粒子Psは導電装置Coの表面に点接
触状態で密着する。

(d) 工程 前記精密模型Ｍを電鋳槽Taのニツケルメツ
キ液So中に入れて導電層Coを電源Esの（＋）
極に、また浮き上がり防止体Ｗと対向する電極
Ｅを電源Esの（−）極にそれぞれ接続して精
密模型Ｍに電鋳処理を施す。この電鋳処理工程
中に、析出したニツケルｎが導電層Coのポリ
スチレン粒子Psとの密着部を除く導電層Coと
ポリスチレン粒子Ps間および相隣るポリスチ
レン粒子Ps間の空間を満たし、これにより凹
凸模様ｐを有する電鋳殻２を得る。この電鋳殻
２の厚さは、最上層のポリスチレン粒子Psの
上部周面が電鋳殻２より僅かに露出する程度と
なるように前記粒子の層ｌよりも薄く設定され
る。

上記工程を経て得られた電鋳殻２を離型、し
たがつて電鋳殻２を導電層Coより剥離した後、
トルエン、塩化メチレン等の溶剤中に浸漬して
ポリスチレン粒子Psを電鋳殻２より溶出し、
第４図に示す通気孔５を形成する。この場合電
鋳殻２の凹凸模様ｐを有する表面および裏面に
は粒子の層ｌの一部が露出しているので、それ
ら露出部分からポリスチレン粒子Psが溶解し
て開口部５ａ，５ｂが形成され、また電鋳殻２
内部にはポリスチレン粒子Ps溶出後の空孔５
ｃおよび相隣るポリスチレン粒子Ps等の接点
であつたところに相隣る空孔５ｃ間を連通する
連通孔５ｄが形成される。

これにより表裏両面に極めて小径の開口部５
ａ，５ｂを有する無数の通気孔５を持つた電鋳
殻２が得られる。

溶出可能な粒子としては、前記ポリスチレン
粒子Psの外にパラフイン粒子、アルミニウム
粒子等の使用が困難であり、パラフイン粒子の
場合は加熱により電鋳殻２より溶出し、またア
ルミニウム粒子の場合は加熱または化学エツチ
ング処理により電鋳殻２より溶出する。

次に電鋳殻２の離型作業について説明する。

第１１図に示すように精密模型Ｍ上の電鋳殻
２の背面に多数のナツト部材６₁，６₂を前記の
ように溶着する。また取付フランジ部２ｂの背
面全体に前記のように繊維強化合成樹脂体３を
接合する。

次いで、第１２図に示すように天壁１０を溶
着していない支持枠８を電鋳殻２に被せ、前記
のように電鋳殻２を各桟材８ｂおよび各アング
ル材１６に筒状スペーサ１７₁，１７₂および吊
持ボルト１８₁，１８₂を介して吊持する。

その後支持枠８を引き上げて電鋳殻２を精密
模型Ｍより離型する。

この離型時において、複合部７および支持枠
８により電鋳殻２が保形されているので、電鋳
工程で生じた内部応力に起因する電鋳殻２の変
形が防止される。

第１３図は電鋳殻２の背面に多数の吊持ボル
ト１８₃，１８₄をスタツド溶接により溶着し、
各ボルト１８₃，１８₄にナツト３３₁，３３₂を
螺着するようにした変形例を示す。

Ｃ 発明の効果 本発明によれば、電鋳殻の取付フランジ部背面
全体に繊維強化合成樹脂体を接合したので、成形
部の外周には取付フランジ部および繊維強化合成
樹脂体よりなる高剛性な複合部が形成され、この
複合部により成形部の変形が抑制される。したが
つて成形部の保形性が良好となり、離型作業前に
前記複合部を形成することにより電鋳工程で生じ
た内部応力に起因する電鋳殻の変形を防止するこ
とができる。

また前記複合部は優れた変形抵抗性を有するの
で、電鋳殻を支持枠に取付ける場合その複合部が
変形することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は真空成形型の背面図、第２図は第１図
−線断面図、第３図は電鋳殻の正面図、第４
図は第３図−線断面図、第５図はインストル
メントパネル製造装置における製造作業前の縦断
面図、第６図は第５図−線断面図、第７図は
バツクアツプ体における第１層の一部の拡大断面
図、第８図はバツクアツプ体における第２層の一
部の拡大断面図、第９図は前記装置における製造
作業中の縦断面図、第１０図は電鋳殻の製造工程
説明図、第１１図は電鋳殻と精密模型の関係を示
す縦断面図、第１２図は電鋳殻の離型作業を示す
縦断面図、第１３図は電鋳殻の吊持構造の変形例
の要部縦断面図である。 Ｓ……合成樹脂シート、２……電鋳殻、２ａ…
…成形部、２ｂ……取付フランジ部、３……繊維
強化合成樹脂体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合成樹脂シートを所定の形状に成形する成形
   部の外周に、支持枠に取付けられる取付フランジ
   部を連設した通気性を有する電鋳殻と、前記取付
   フランジ部の背面全体に接合される繊維強化合成
   樹脂体とよりなる真空成形型。