JPH03224720A - 真空成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱可塑性樹脂の真空成形方法に関する。

本発明の真空成形方法は、自動車のインストルメントパ
ネルなど、大型で複雑な形状の成形体を真空成形する場
合に有用である。

［従来の技術］ 自動車のインストルメントパネルなどは、硬質の基体と
、発泡体からなるバッキング層と塩化ビニル樹脂などか
ら形成された弾力のある表皮材とよりなる表皮と、かう
構成されている。そして表皮は真空成形により所定形状
に賦形され、射出成形などにより形成された基体に被装
されて一体化される。

表皮を所定形状に賦形する場合には、シート状の表皮の
周縁部を複数のクランプなどで保持し、はぼ軟化温度に
加熱する。そして所定形状の凸型と凹型とよりなる金型
で挟持することにより、所定形状に賦形している。

ところで表皮をシート形状に形成する際に内部応力が残
留し、真空成形時にその応力が作用して成形後の表皮が
ロール巻き方向に大きく縮む場合がある。そのため従来
は真空成形後、表皮が冷却固化されるまでクランプで保
持している。しかしながら、大きな凹凸を有するインス
トルメントパネル形状に表皮を賦形する場合、凸の部分
で極端に延伸されるために表皮材の肉厚が薄くなり、極
端な場合には破れたりする場合もあった。また表皮のバ
ッキング層の肉厚も部分的に異なるようになるため、触
感が部分的に異なるという不具合が生じていた。なお、
シート形状の表皮のサイズを大きくして弛ませた状態で
保持すれば、全体的に厚さが厚くなり破れたりするのは
防止できる。しかしながら局部的に強く延伸されること
は変わらす、肉厚に差が生じるのは避けられない。また
材料のロスも多く歩留りが悪い。

そこで特開昭５９−１２０４５６号公報には、凸型の表
皮への押付度に応じて複数のクランプを段階的に開放し
つつ成形する真空成形方法が開示されている。すなわち
凸の部分近傍のクランプを他のクランプより先に開放す
ることにより、その部分の表皮が引張られないので、表
皮の肉厚が薄くなるのが防止される。

［発明が解決しようとする課題］ 真空成形方法においては、第５図に示すようにまず加熱
された表皮１００に凸型１０１の白部分１０２が当接す
る。ここで白部分１０２から凸型１０１の一端１０３ま
での距離の方が、白部分１０２から他端１０４までの距
離より長いものとする。そのままの状態で凸型１０１を
さらに上昇すると、白部分１０２から一端１０３までの
表皮１００の長さは不足気味であり、白部分１０２から
他端１０４までの表皮１００の長さは余り気味となる。

そこで上記公報の方法に従って他端１０４側のクランプ
１０５を開放すると、第６図に示すように表皮１００は
一端１０３側（図示矢印方向）にずれ、白部分１０２の
両側の長さの釣合いが取れるため表皮１００の肉厚が均
一となる。

しかしながら、第５図において表皮１００には白部分１
０２が先ず当接するため、表皮１００の当接した部分が
冷えて局部的に変形が困難となる。

そして第６図においてその変形が困難となった部分が一
端１０３側にずれるため、賦形された表皮１００表面に
局部的に脹らみが残るという不具合が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
肉厚か均一で表面の不具合のない賦形表皮を成形するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］上記課題を解
決する本発明の真空成形方法は、シート状の表皮の周縁
部の複数箇所を複数の保持部材で保持して加熱する工程
と、加熱により軟化した表皮を凸型と凹型との間に配置
し凸型と凹型とを型締めして真空成形する成形工程とよ
りなる真空成形方法において、 成形工程では保持部材に表皮を保持した状態で凸型の型
割面形状に応じて少なくとも一つの保持部材の保持位置
を型締め方向で変化させて表皮を凸型と接触させ、型締
まり後全ての保持部材による表皮の保持を解除して真空
成形することを特徴とする。

表皮としてはポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどの熱
可塑性の樹脂材料、あるいはこれらの樹脂材料からなる
シートで裏打ちされた布材料などが利用される。裏面側
に軟質な発泡ウレタン、発泡ＰＰ、発泡ＰＶＣなどの発
泡体よりなるバッキング層をもつものを利用することも
できる。

この表皮は周縁部を複数の保持部材で保持された状態で
、その軟化温度程度に加熱される。これにより表皮は軟
化して塑性変形可能な状態となる。

なお、表皮の加熱には面ヒータなどが用いられ、複数の
保持部材は同一平面上に位置して表皮は一般に水平状態
で保持される。

続いて軟化した表皮に凸型の白部分が当接して表皮を押
圧するのであるが、本発明の真空成形方法では、この時
凸型の型割面形状に応じて少なくとも一つの保持部材の
保持位置を型締め方向で変化させる。すなわち表皮が水
平方向に保持されて垂直方向に型締めされ、かつ下型が
凸型の場合で説明すると、下型の型割面の高さに応じて
少なくとも一つの保持部材の高さを変化させる。その高
さおよび変化させる保持部材の数やその位置は、一般に
試行錯誤的に決められるが、通常は高い位置の型割面に
対応する保持部材が高い位置となるように変化させる。

これにより下型から表皮に局部的に大きな押圧の力が作
用するのが防止される。

保持部材の高さの変化は、下型と表皮との近接に伴なっ
て行なってもよいし、下型が表皮に当接する前に予め変
化させておくこともできる。なお、保持部材の一部は型
締め前に開放することもできるが、表皮は全体的には保
持部材で保持された状態である。

そして凸型と凹型とが型締めされた俊、保持部材はすべ
て開放され表皮は凸型と凹型の型締め部分（ＰＬ部分）
に入り込む。このとき表皮には全周にほぼ均一な引張り
の力が作用しているので、表皮は全周がほぼ均一に型締
め部分に入り込む。

そして表皮が負圧で型面に吸着されることにより真空成
形される。したがって表皮の肉厚が均一となり、局部的
な肉厚の変動が防止される。また凸型表面の画部分が当
接した表皮の部分は、その位置を維持しつつ真空成形さ
れる。これにより成形後の表皮の表面に脹らみなどが生
じて外観品質を損なうのが防止される。

［発明の効果］ したがって本発明の真空成形方法によれば、均一な肉厚
で外観品質に優れた表皮を容易に、かつ安定した品質で
製造することができる。また成形に必要なシート状の表
皮の面積が必要最低限の量でよいので、歩留りが向上す
る。さらにバッキング層の延伸度合も均一でソフト感が
増すため、従来に比べてバッキング層の肉厚を薄くして
も従来と同等の触感とすることができ、コストの低減を
図ることができる。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。

まず塩化ビニル樹脂製表皮層と表皮層の裏面側に積層さ
れた軟質ＰＰ発泡体よりなるバッキング層とよりなる表
皮１を用意し、第２図に示すように表皮１を水平に保持
してヒータ２で両面側より加熱する。ここで表皮１は第
４図に示すようなシート形状をなし、四隅と長手方向の
両側周縁部がそれぞれ６個のクランプＡ−Ｆで保持され
ている。

このときクランプＡ−Ｆはそれぞれ同一平面内に位置し
、表皮１は水平に保持されている。なお、第１図〜第３
図は第４図の矢印方向から見た状態で示している。

表皮１が軟化温度（１６０’Ｃ）に加熱され塑性変形可
能な状態になると、ヒータ２が除去され凸型である下型
３が表皮１に向かって上昇する。この下型３は、クラン
プＣおよびクランプＢ側の型割面３０がクランプＤおよ
びクランプＡ側の型割面３１より１８０ｍｍ高くなって
いる。そして下型３の画部分３２が表皮１を１００ｍｍ
程度突き上げたところで、クランプＥとクランプＦを開
放する。

表皮１を１００ｍｍ程度突き上げた位置より、第１図に
示すように、下型３の上昇に伴なって高い型割面３０側
のクランプＣおよびクランプＢを上昇させる。これによ
りクランプＣとクランプＢは、クランプＤとクランプＡ
より高い位置となる。

なおりランプＣとクランプＢの上昇はエアシリンダ装置
にて行ない、上昇速度は下型３の上昇速度の１００〜１
２０％となるように調整されている。

すなわちクランプＣとクランプＢで保持された表皮１の
周縁部が上型４の位置に先に到達して、下型３の上昇を
待つような条件である。

そして第３図に示すように、下型３と上型４とが当接し
て型締まりされた時に、クランプＡ−Ｄはそれぞれ下型
３の型割面の位置にある。その状態でクランプＡ〜Ｄを
開放する。すると下型３からの押圧により引張りの力が
作用している表皮１は、第３図に矢印で示すように型締
め部分へ入り込む。この時表皮１の周縁部は全周が下型
３の型割面の位置にあるため、表皮１はほぼ均一にキャ
ビティ内に入り込み、局部的に強い力が作用することが
ないため均一な肉厚となる。

そして上型４に設けられた排気通路４０を介して、真空
ポンプ５によりキャビティ内を減圧として表皮１を真空
成形する。

所定形状に賦形された表皮１の肉厚は２５±０゜２ｍｍ
の範囲にあった。これは、表皮を同一平面内に位置した
状態を維持しつつ成形した従来の方法の２．５−１．５
ｍｍ〜２．５＋０．２ｍｍに比べて薄くなる方向ではる
かに変動幅が小さく、均−な触感が得られた。そしてバ
ッキング層の十分な厚さが確保できたためソフトな触感
に優れていた。また使用するシート状の表皮の必要な面
積が、従来に比べて２０〜３０％低減され歩留まりが向
上した。また、第６図に示すような複数のクランプを段
階的に開放しつつ成形する方法で生じていた表皮表面の
脹らみもなく、外観品質にも優れていた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例の真空成形方法に関
し、第１図は型締め前の下型と表皮のクランプ状態との
関係を示す説明図、第２図は表皮を加熱している状態を
示す説明図、第３図は型締め状態を示す説明図、第４図
は用いたシート状の表皮のクランプとともに示す平面図
である。第５図および第６図はそれぞれ従来の真空成形
方法の下型と表皮の関係を説明する説明図である。 １・・・表皮　　　　　　２・・・ヒータ３・・・下型
（凸型）　　４・・・上型（凹型）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ
、Ｆ・・・クランプ（保持部材）３０゜ ３１・・・型割面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状の表皮の周縁部の複数箇所を複数の保持
   部材で保持して加熱する工程と、加熱により軟化した該
   表皮を凸型と凹型との間に配置し該凸型と該凹型とを型
   締めして真空成形する成形工程とよりなる真空成形方法
   において、 該成形工程では該保持部材に該表皮を保持した状態で該
   凸型の型割面形状に応じて少なくとも一つの該保持部材
   の保持位置を型締め方向で変化させて該表皮を該凸型と
   接触させ、型締まり後全ての該保持部材による該表皮の
   保持を解除して真空成形することを特徴とする真空成形
   方法。