JPH0623834A - 真空成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表皮素材の保持を１種類の保持手段で行うとと
もに、部分的な移動量の制御を確実に行う。 【構成】伸長度の低い表皮素材の周縁部が移動量を制御
可能に保持され、表皮素材の少なくとも一部を成形型面
に近接する方向へ押圧しつつ周縁部の移動量を制御する
ようにした真空成形方法において、表皮素材５の周縁部
は、台部材30と台部材30に向かって突出する方向に付勢
されたピン部41をもつ保持部材31との間で挟持され、保
持部材31と台部材30との間隔が開いた時に表皮素材５は
ピン部41と台部材30との間で移動量を制御可能に保持さ
れることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表皮素材を所定形状に
賦形する真空成形方法に関する。本発明の真空成形方法
は、織布素材のような伸長度の低い表皮素材を賦形する
のに用いられる。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のコンソールボックスの蓋
は、樹脂製の芯材と、芯材の表面に被覆された表皮とか
ら構成される。このようなコンソールボックスの蓋を製
造するには、真空成形により予め所定形状に賦形された
表皮が樹脂製芯材に被覆されて一体的に固定される。

【０００３】この真空成形方法では、まず表皮素材を熱
変形温度域に加熱し、次いで成形型面に押圧する。この
とき成形型面と表皮素材の間の空気を、成形型面に設け
られた空気抜き穴から真空源により抜く。これにより表
皮素材は成形型面と密着し、成形型面形状に賦形され
る。ところで表皮素材が熱可塑性素材であったり、ニッ
トや不織布など伸長度の高い材質であれば特に問題が生
じないが、織布などの伸長度の低い素材の場合には、真
空成形時にコーナー部などに皺が発生する場合があっ
た。

【０００４】そこで本願出願人は、このような皺の発生
を防止した真空成形方法を提案している（特開平3-1803
19号公報）。この真空成形方法は、加熱された表皮素材
を成形型面に押圧するとともに成形型面と表皮素材の間
の空気を抜いて表皮素材を賦形する第２工程において、
表皮素材の周縁部を移動量を制御可能に保持し、周縁部
の少なくとも一部を成形型面に近接する方向へ押圧しつ
つ周縁部の移動量を制御するようにしたことを特徴とし
ている。

【０００５】この真空成形方法によれば、成形時の表皮
素材周縁部の移動量を制御できるため、皺の発生が防止
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記真空成形
方法においては、先ず表皮素材に張力を与えた状態で成
形型表面に押圧し、その後真空吸引と同時に表皮素材の
周縁部の保持を移動量制御可能に保持する必要がある。
したがって表皮素材の保持は、ある時点までは強固に保
持し、その後移動量を制御可能に保持しなければならな
い。

【０００７】上記公報の実施例では、二つの保持手段を
設け、クランプ装置で強固に保持するとともに制御ボル
トで移動量を制御可能に保持している。そしてある時点
でクランプ装置による保持を解放して制御ボルトによる
保持に切り換えることにより、表皮素材を移動量制御可
能に保持している。しかしこの装置では、保持手段が２
種類必要となり、装置の大型化を招く。

【０００８】そこで１種類の保持手段で強固な保持と移
動量を制御可能な保持を両立させることが望まれてい
る。しかし上記公報に開示された制御ボルトによる方法
では、強固な保持を解除した場合に制御ボルトによる保
持までも解除されてしまうため使用できない。本発明は
このような事情に鑑みてなされたものであり、表皮素材
の保持を１種類の保持手段で行うとともに、部分的な移
動量の制御を確実に行うことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の真空成形方法は、伸長度の低い表皮素材を所定形状
に賦形する真空成形方法であって、表皮素材を熱変形温
度域に加熱する第１工程と、加熱された表皮素材を成形
型面に押圧するとともに成形型面と表皮素材の間の空気
を抜いて表皮素材を賦形する第２工程と、表皮素材を冷
却後成形型面より離型する第３工程とよりなり、第２工
程では表皮素材の周縁部は移動量を制御可能に保持さ
れ、表皮素材の少なくとも一部を成形型面に近接する方
向へ押圧しつつ周縁部の移動量を制御するようにした真
空成形方法において、表皮素材の周縁部は、台部材と台
部材に向かって突出する方向に付勢されたピン部をもつ
保持部材との間で挟持され、保持部材と台部材との間隔
が開いた時に表皮素材はピン部と台部材との間で移動量
を制御可能に保持されることを特徴とする。

【００１０】伸長度の低い表皮素材とは、引張り伸び率
が約５０％以下のものを意味する。５０％以上の引張り
伸び率を有するような表皮素材では、従来の真空成形方
法で十分賦形できるため本発明の効果が現れない。この
ような伸長度の低い表皮素材としては、織布などが一般
的である。なお、賦形された形状を保持するためには、
裏面側に熱可塑性の発泡体などのバッキング層が積層さ
れたものが用いられる

【００１１】

【作用】本発明の真空成形方法では、先ず表皮素材が熱
変形温度域に加熱されて軟化する。その状態で表皮素材
は台部材と保持部材との間で強固に保持され、張力を与
えられた状態で成形型面に押圧される。それと同時に型
面から真空吸引され、表皮素材は型面に沿う形状となろ
うとする。

【００１２】ところが三次元形状の複雑な形状に賦形し
ようとすると、伸長度の低い表皮素材では型面形状に追
従するのが困難である。そこで本発明では、表皮素材の
賦形したい部分を型面に向かって強制的に押圧して賦形
する。このとき表皮素材が強固に保持されていると賦形
が困難であるので、本発明では台部材と保持部材による
保持をある時点で解放する。

【００１３】しかし保持部材にはピン部が台部材に向か
って突出する方向に付勢されて保持されているため、台
部材と保持部材による保持が解放された後もピン部が台
部材に向かって突出し、表皮素材はピン部と台部材との
間で保持される。表皮素材は、ピン部の付勢力、台部材
の表面形状などによって決定された保持力によって移動
量を制御可能に保持される。

【００１４】したがって表皮素材は、強制的な押圧時に
周縁部が適切に移動し、その押圧力とピン部による保持
力とを制御することにより皺の発生を防止することがで
きる。すなわち、押圧により強く引っ張られる部分の表
皮素材の移動量を多く、引張り力が小さい部分では移動
量が少なくなるように制御する。これにより必要な分だ
けの表皮素材が成形型面と密着するので、表皮素材の過
剰の部分が少なくなり皺が生じない。仮に皺が生じたと
しても、押圧により過剰の部分が分散するため目立ちに
くくなる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図面
に本発明の一実施例に用いた真空成形装置を示す。この
真空成形装置は、金型ユニット１と、プラグユニット２
と、保持ユニット３とから構成される。金型ユニット１
は、ピストンロッドが上下動可能に固定された油圧シリ
ンダ１０と、油圧シリンダ１０のピストンロッドに固定
された駆動板１１と、駆動板１１上に水平方向に列設さ
れた複数の金型１２とから構成され、油圧シリンダ１０
の駆動により複数の金型１２が同時に上下動する。な
お、金型１２には図示しない真空ポンプが連結され、金
型１２表面の図示しない真空穴から空気を吸引するよう
に構成されている。

【００１６】プラグユニット２は、固定状態にある基部
２０から下方に向かって突出し、取付けプレート２１
と、取付けプレート２１に固定されたプラグ駆動シリン
ダ２２と、プラグ駆動シリンダ２２のピストンロッドに
一端が保持され他端が揺動自在なプラグ２３とより構成
されている。プラグ駆動シリンダ２２及びプラグ２３は
それぞれ２個一対設けられ、互いに対向している。この
プラグユニット２は、金型１２に対向して基部２０から
垂下され、金型１２と同数設けられている。

【００１７】保持ユニット３は板状の台部材３０と、台
部材３０の上側に重ねて設けられた板状の保持部材３１
とから構成され、台部材３０は固定状態にあり、保持部
材３１は図示しない駆動手段によって上下に移動可能に
構成されている。そして下方へすなわち台部材３０に近
接する方向に駆動されたときに表皮素材５を台部材３０
とともに挟持し、上方へすなわち台部材３０から遠ざか
る方向へ駆動されたときに表皮素材５の保持を解放す
る。

【００１８】台部材３０には、図３に示すように凹部３
２が上方に開口して形成されている。また保持部材３１
には、凹部３２に対向する位置に雌螺子をもつ貫通孔３
３が形成され、貫通孔３３には押圧部材４が螺合により
固定されている。図３に示すように押圧部材４は略筒状
で下方に開口する本体４０と、本体４０に上下動自在に
配置され本体４０の開口から下方に向かって突出するピ
ン部４１と、本体４０内に収納されピン部４１を下方へ
向かって付勢するコイルバネ４２とから構成されてい
る。そしてピン部４１はコイルバネ４２の付勢力により
保持部材３１から下方に向かって突出し、先端が台部材
３０の凹部３２内に位置している。なお押圧部材４と凹
部３２の組は、平面視で金型１２の４か所の各コーナー
部にそれぞれ４組ずつ設けられている。

【００１９】上記のように構成された真空成形装置を用
い、コンソールボックスの蓋用の表皮を所定形状に賦形
する方法を以下に説明する。先ずモケットからなるファ
ブリック層の裏面に発泡ポリプロピレンからなるバッキ
ング層が積層された複数の表皮素材５を用意する。この
表皮素材５はそれぞれ金型１２の上部で台部材３０と保
持部材３１の間に挟持される。この挟持力は４０〜１５
０ｋｇである。このとき図３に示すように、表皮素材５
はピン部４１で凹部３２内に押圧されている。

【００２０】次に図示しないヒータユニットにより、表
皮素材５は両面から１２０〜１５０℃に加熱される。ヒ
ータユニットが後退すると、油圧シリンダ１０が駆動さ
れ金型ユニット１が上昇する。これにより金型１２が表
皮素材５を押圧し、表皮素材５は金型１２の形状に沿っ
てある程度変形する。このときプラグ２３は、図２に示
すように金型１２の側面に対向する位置となる。

【００２１】その状態で真空ポンプが駆動され、金型１
２と表皮素材５の間から空気が抜かれる。それより僅か
に遅れて、図４に示すように保持部材３１が台部材３０
から離れて表皮素材５の挟持を解放し、プラグシリンダ
２２が駆動されてプラグ２３が表皮素材５を押圧する。
ここで保持部材３１が台部材３０から離れても、コイル
バネ４２の付勢力によりピン部４１は保持部材３１の移
動した分だけさらに突出し、凹部３２内にあるピン部４
１先端位置は同じ位置となる。したがって表皮素材５は
ピン部４１で凹部３２に向かって押圧された状態を維持
し、ピン部４１の押圧力と凹部３２との摩擦抵抗により
保持されている。この保持力はプラグ２３の押圧力より
は小さく、表皮素材５はプラグ２３の押圧により引っ張
られて適切な量で移動するため、表皮素材５に皺が生じ
るのが防止される。

【００２２】なお、コイルバネ４２によるピン部４１の
押圧力は、金型１２のコーナー部の頂点で最も弱く、頂
点から離れるにつれて強くなっている。したがってプラ
グ２３が表皮素材５を押圧すると、コーナー部の頂点は
最も移動量が大きく、頂点から離れるにつれて移動量が
小さくなるように構成されている。これによりコーナー
の皺が小さくなり、かつプラグ２３がその小さな皺を押
圧して分散させる。したがってコーナー部に皺が発生す
るのが防止される。

【００２３】この状態で所定時間保持されると、真空ポ
ンプが停止され、プラグ２３が後退するとともに保持部
材３１がさらに上方へ移動して表皮素材５が完全に解放
される。そして金型ユニット１が下降し、賦形された表
皮素材が金型１２から離型されて生計の１サイクルが終
了する。

【００２４】

【発明の効果】すなわち本発明の真空成形方法によれ
ば、表皮素材の強固な保持と移動量を制御可能な保持
を、一つの保持手段で両立させることができるので装置
が小型化し、一度に複数の成形が可能となるため生産性
が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で用いた真空成形装置の要部
正面図である。

【図２】賦形途中の状態で示す真空成形装置の要部正面
図である。

【図３】本発明の一実施例で用いた真空成形装置の要部
拡大断面図である。

【図４】賦形終了の状態で示す真空成形装置の要部拡大
正面図である。

【符号の説明】

１：金型ユニット ２：プラグユニット ３：保
持ユニット ４：押圧部材 ５：表皮素材 １０：油
圧シリンダ １２：金型 ２３：プラグ ３０：
台部材 ３１：保持部材 ３２：凹部 ４１：
ピン部 ４２：コイルバネ（付勢部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸長度の低い表皮素材を所定形状に賦形
   する真空成形方法であって、該表皮素材を熱変形温度域
   に加熱する第１工程と、加熱された該表皮素材を成形型
   面に押圧するとともに該成形型面と該表皮素材の間の空
   気を抜いて該表皮素材を賦形する第２工程と、該表皮素
   材を冷却後該成形型面より離型する第３工程とよりな
   り、該第２工程では該表皮素材の周縁部は移動量を制御
   可能に保持され、該表皮素材の少なくとも一部を該成形
   型面に近接する方向へ押圧しつつ該周縁部の移動量を制
   御するようにした真空成形方法において、 前記表皮素材の周縁部は、台部材と該台部材に向かって
   突出する方向に付勢されたピン部をもつ保持部材との間
   で挟持され、該保持部材と該台部材との間隔が開いた時
   に該表皮素材は該ピン部と該台部材との間で移動量を制
   御可能に保持されることを特徴とする真空成形方法。