JPH08127059A - 表皮材の真空成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンダーカット部が深い場合でも確実にアンダ
ーカット部形状に表皮材を賦形する。 【構成】主型３に対して移動可能に配設された補助型４
とを備え、アンダーカット部３ａが形成されたキャビテ
ィ面を有する成形型を用いる。主型３に対して補助型４
をアンダーカット部３ａからの距離が延長される向きに
移動させた状態で、成形型に表皮材２をセットする。主
型３に対して補助型４を復帰させた状態で、アンダーカ
ット部３ａ内に真空引きにより表皮材を引き込む。主型
３に対して補助型４が移動した距離に応じて余分に表皮
材の賦形代をもたせることができ、その分だけアンダー
カット部への形状追従性を向上させることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表皮材の真空成形方法
に関し、詳しくはアンダーカット部が形成された成形型
を用い、該アンダーカット部内に表皮材を引き込んで真
空成形する表皮材の真空成形方法に関する。本発明方法
は、例えばドアトリム、成形天井やその他の樹脂部品等
の自動車内装部品用の表皮一体成形品であって、基材の
表面に表皮材が一体的に形成されるとともに該基材の端
末部が該表皮材により巻き込まれた成形品を成形する際
に、好適に利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】自動車の内装部品、例えばドアトリムに
は、従来より、硬質又は半硬質ウレタンフォームよりな
るウレタン基材の表面に、ポリ塩化ビニルシート等の合
成樹脂よりなる表皮材が一体的に形成された表皮一体成
形品が用いられている。そして、この表皮一体成形品
は、通常、基材の端末部が表皮材により巻き込まれて端
末処理されている。

【０００３】このような端末巻込み形状の表皮一体成形
品は、通常、図７に示すように表皮材８１を基材８０の
端末部８０ａから延長させた状態で基材８０と表皮材８
１とを一体成形した後、表皮材８１を基材８０の端末部
８０ａに巻き込んで接着することにより形成される。し
かし、基材８０と表皮材８１との一体成形品を成形した
後、接着剤を用いた表皮材８１の巻込み工程を施すの
は、生産効率を低下させるとともに、コスト高となる。

【０００４】そこで、図８及び図９に示すように下型９
０と、下型９０に対して油圧シリンダ９１によりスライ
ド可能とされたスライド型９２とからなる成形型を用い
て、基材８０の端末部８０ａを表皮材８１で巻き込んだ
状態で基材８０と表皮材８１とを一体成形する方法も用
いられている。下型９０には、基材８０の製品形状部に
相当する製品形状型面９０ａと、基材８０の端末部８０
ａに相当する形状の段状型面９０ｂとが設けられ、これ
らの型面９０ａ、９０ｂには真空引き用の吸引孔９０ｃ
が開口している。また、スライド型９２は、前進した状
態で下型９０の段状型面９０ｂとともに基材８０の端末
部８０ａに対応した形状のキャビテイとしてのアンダー
カット部９３を形成する。この方法では、図８に示すよ
うにスライド型９２を後退させた状態で、加熱軟化させ
た表皮材８１を成形型にセットし表皮材８１の両端部を
保持しつつ真空引きして、表皮材８１を下型９０の型面
９０ａ、９０ｂに密着させる。そして、図９に示すよう
に少なくとも下型９０の段状型面９０ｂを真空引きしな
がら油圧シリンダ９１の作動によりスライド型９２を前
進させて、表皮材８１を延伸させてアンダーカット部９
３の巻込み形状に追従させる。その後、図示しない上型
を型閉めして、基材となるウレタン等を注入し、基材８
０と表皮材８１とを一体成形する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スライド
機構付きの成形型を用いる従来方法では、スライド型９
２を前進させる際に、表皮材８１を伸ばしながら巻込み
形状を形成するため、表皮材８１の延伸量に応じた巻込
み量（アンダーカット部９３の深さが２〜３ｍｍ程度）
しか得られず、これ以上の巻込み量（アンダーカット部
９３の深さが５ｍｍ以上）を得ようとすると、表皮材８
１がアンダーカット部９３の巻込み形状に十分に追従し
きれず、アンダーカット部９３形状に賦形できないとい
う問題がある。また、スライド機構を用いる方法では、
油圧シリンダ９１をスライド型９２に対してスライド方
向に直列状に配設する必要があるため、油圧シリンダ９
１に相当する長さ分だけ表皮材８１を余分に必要とし、
表皮材８１の歩留りが低下するという欠点がある。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、上記アンダーカット部が深い場合でも確実にアン
ダーカット部形状に表皮材を賦形することのできる表皮
材の真空成形方法を提供することを解決すべき技術課題
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の表皮材の真空成形方法は、主型と、該主型に対して
移動可能に配設された補助型とを備え、アンダーカット
部が形成されたキャビティ面を有する成形型を用い、表
皮材の両端部を保持しつつ該アンダーカット部内に該表
皮材を引き込んで真空成形する表皮材の真空成形方法で
あって、上記主型に対して上記補助型を上記アンダーカ
ット部からの距離が延長される向きに移動させた状態
で、上記成形型に表皮材をセットする工程と、上記主型
に対して上記補助型を復帰させた状態で、上記アンダー
カット部内に真空引きにより上記表皮材を引き込む工程
とを含むことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の表皮材の真空成形方法は、主型に対し
て補助型をアンダーカット部からの距離が延長される向
きに移動させた状態で、成形型に表皮材をセットし、主
型に対して補助型を復帰させた状態で、アンダーカット
部内に真空引きにより表皮材を引き込むものであるか
ら、主型に対して補助型が移動した距離に応じて余分に
表皮材の賦形代をもたせることができ、その分だけアン
ダーカット部への形状追従性を向上させることが可能と
なる。

【０００９】また、表皮材のアンダーカット部への形状
追従性が必要かつ十分なものとなるように、表皮材の延
伸率等を考慮しつつアンダーカット部形状に応じて上記
補助型の移動量を予め設定しておけば、表皮材をアンダ
ーカット部形状に確実に賦形することができるととも
に、表皮材の歩留りを向上させることが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 （実施例１）図１〜図４に示す本実施例は、表皮一体成
形品の成形装置を用いて、ウレタン基材１と、ウレタン
基材１の表面に一体的に形成されたポリ塩化ビニルシー
トよりなる表皮材２とからなる表皮一体成形品としての
自動車用ドアトリムを成形するものである。

【００１１】この成形装置は、真空成形・ウレタン成形
可能なもので、主型としての下型３と、下型３の両端部
に回動可能に配設された一対の補助型４と、各補助型４
をそれぞれ作動させる油圧シリンダ５と、上型６と、ク
ランプ機構７とから構成されている。下型３はドアトリ
ムを構成する表皮材２の形状をもつキャビティ面となる
製品形状型面３１を有し、下型３の両側には、同じくキ
ャビティ面となる基材１の端末部に相当する形状の段状
型面３２がそれぞれ設けられている。この段状型面３２
の外側には、凸状型面３３及び段部３４が形成されてい
る。この段部３４には、後述するクランプ機構７のクラ
ンプ治具７２の先端部が対向して、段部３４とクランプ
治具７２との間で表皮材２の両端部を挟圧保持可能とさ
れている。また、下型３の製品形状型面３１には図示し
ない真空ポンプに接続された真空引き用の複数の吸引孔
３５ａが開口しており、同じく段状型面３２には図示し
ない真空ポンプに接続された真空引き用の複数の吸引孔
３５ｂが開口している。

【００１２】補助型４は基端側が下型３に固定された枢
軸４１に回動可能に支持され、補助型４の下面が下型３
の凸状型面３３に当接して補助型４が水平位置にあると
き、補助型４の先端側の下面と下型３の段状型面３２と
で基材１の端末部に対応した形状のキャビテイとしての
アンダーカット部３ａを形成する。また、補助型４に
は、油圧シリンダ５の作動により補助型４が回動する際
に、後述する油圧シリンダ５のピストン部５１の先端部
５１ａが当接、案内される係合凹部４２が設けられてい
る。この係合凹部４２の長さに応じて補助型４の時計回
りの回転量が決定されるので、係合凹部４２の長さは、
時計回りに回転した補助型４の先端部が成形品を下型３
から脱型する際に支障とならないように設定される。な
お、補助型４の先端側は傾斜面４３とされている。

【００１３】油圧シリンダ５は下型３の凸状型面３３に
貫通する貫通孔３６に挿通されたピストン部５１を有
し、ピストン部５１の先端部５１ａが上記係合凹部４２
に当接、案内されつつピストン部５１が上下動すること
にり、補助型４が下型３に対して回動可能とされてい
る。そして、補助型４の下面が下型３の凸状型面３３に
当接して補助型４が水平位置にある状態から、油圧シリ
ンダ５の作動により補助型４の先端側が図２の時計回り
に回転することにより、補助型４の先端が上記アンダー
カット部３ａからの距離が延長される向きに移動するこ
ととなる。

【００１４】上型６は、ドアトリムを構成する基材１の
形状をもつキャビティ面となる製品形状型面６１と、補
助型４の上面形状と対応した形状の段部６２とを有して
いる。また、上型６には図示しないウレタン注入孔が設
けられている。なお、下型３及び上型６は、ウレタン成
形温度としての６０〜１００℃程度の温度に調温可能と
されている。

【００１５】クランプ機構７は、エアシリンダ７１と、
エアシリンダ７１によりクランプ圧力が制御可能とされ
たクランプ治具７２とから構成されている。上記構成を
有する成形装置を用いて、以下の如く表皮一体成形品を
成形した。油圧シリンダ５の作動によりピストン部５１
を上昇させて補助型４を所定量時計回りに回転させた。
これにより、下型３に対して補助型４の先端下面はアン
ダーカット部３ａから距離Ａ（図１参照）だけ移動して
いる。なお、この移動量Ａは、表皮材２のアンダーカッ
ト部３ａへの形状追従性が必要かつ十分なものとなるよ
うに、表皮材２の延伸率等を考慮しつつアンダーカット
部３ａ形状に応じて予め設定される。この状態で、２５
〜３５℃に予備加熱した表皮材２を８０℃に調温した下
型３にセットし、表皮材２の両端部をクランプ機構７に
より挟圧保持した。そして、図示しない真空ポンプの作
動により下型３の製品形状型面３１に開口した吸引孔３
５ａを介して真空引きして、表皮材２を下型３の製品形
状型面３１に密着させて賦形した（図１の状態）。

【００１６】そして、油圧シリンダ５の作動によりピス
トン部５１を下降させて補助型４を反時計回りに回転さ
せ、補助型４の下面を下型３の凸状型面３３に当接させ
て補助型４を水平状態にするとともに、図示しない真空
ポンプの作動により下型３の段状型面３２に開口した吸
引孔３５ｂを介して真空引きして、表皮材２をアンダー
カット部３ａに引き込みつつアンダーカット部３ａ形状
に賦形した（図２の状態）。

【００１７】次に、同じく８０℃に調温された上型６を
型閉めし、上型６と下型４との間に形成されるキャビテ
ィ内に、液状ウレタン原料を上型６の図示しないウレタ
ン注入孔から注入し、固化して表皮材２と一体的にウレ
タン基材１を成形した（図３の状態）。最後に、上型６
を型開きした後、クランク機構７のクランプ治具７２を
上昇させて表皮材２の両端をクランプ機構７から開放す
るとともに、油圧シリンダ５の作用によりピストン部５
１を上昇させて補助型４を表皮材２のセット時よりも時
計回りに大きく回転させ、補助型４の先端部を成形品の
脱型に際して支障とならない位置に収めた後、成形品を
脱型した。

【００１８】このように本実施例の成形方法では、下型
３に対して補助型４をアンダーカット部３ａからの距離
が延長される向きに移動させた状態で、下型３及び補助
型４に表皮材２をセットし、下型３に対して補助型４を
復帰させた状態で、アンダーカット部３ａ内に真空引き
により表皮材２を引き込むものであるから、下型３に対
して補助型４の先端下面がアンダーカット部３ａから移
動した距離Ａに応じて余分に表皮材２の賦形代をもたせ
ることができ、その分だけアンダーカット部３ａへの形
状追従性を向上させることが可能となる。なお、表皮材
２の上記余分の賦形代は、図１の状態におけるクランプ
治具７２の先端から下型３のアンダーカット部３ａの上
面までの表皮材２の長さ：ａから、図２の状態における
クランプ治具７２の先端から下型３のアンダーカット部
３ａの上面までの表皮材２の長さ：ｂを引いた値（ａ−
ｂ）となる。また、本実施例では、表皮材２のアンダー
カット部３ａへの形状追従性が必要かつ十分なものとな
るように、表皮材２の延伸率等を考慮しつつアンダーカ
ット部３ａ形状に応じて上記補助型４の移動量Ａを予め
設定しているので、表皮材２をアンダーカット部３ａ形
状に確実に賦形することができるとともに、表皮材２の
歩留りを向上させることが可能となる。

【００１９】さらに、成形品を脱型する際には、補助型
４を時計回りに大きく回転させることにより、補助型４
の先端を成形品の脱型に際して支障とならない位置に収
めることができるので、脱型の作業性を向上させること
が可能となる。さらに、補助型４をアンダーカット部３
ａから移動させた分だけ表皮材２の延伸率を低下させる
ことができるので、真空成形後における表皮材２の残留
応力を低下させて該残留応力による基材１の変形を防止
することが可能となる。

【００２０】（実施例２）図５に示す本実施例の成形装
置は、油圧シリンダ５の作動によりピストン部５１が進
退することにより昇降可能な補助型４を用いるもので、
その他の構成は上記実施例１と基本的に同様である。し
たがって、本実施例装置においても、油圧シリンダ５の
作動により補助型４を下型３に対して所定の距離Ａだけ
上昇させた状態で、上記実施例１と同様に、表皮材２を
セットするとともに、図示しない真空ポンプの作動によ
り下型３の製品形状型面３１に開口した吸引孔３５ａを
介して真空引きして、表皮材２を下型３の製品形状型面
３１に密着させて賦形し（図１の状態）、その後油圧シ
リンダ５の作動によりピストン部５１を下降させて補助
型４を下降させ、補助型４の下面を下型３の凸状型面３
３に当接させるとともに、図示しない真空ポンプの作動
により下型３の段状型面３２に開口した吸引孔３５ｂを
介して真空引きして、表皮材２をアンダーカット部３ａ
に引き込みつつアンダーカット部３ａ形状に賦形すれ
ば、下型３に対して補助型４の先端下面がアンダーカッ
ト部３ａから移動した距離Ａに応じて余分に表皮材２の
賦形代をもたせることができ、その分だけアンダーカッ
ト部３ａへの形状追従性を向上させることが可能とな
る。

【００２１】なお、成形品の脱型は、補助型４の先端が
成形品の脱型に際して支障とならない位置にくるまで補
助型４を上昇させることにより行うことができる。 （実施例３）図６に示す本実施例の成形装置は、下型３
に固定された枢軸３７に回動可能に回転コア３８が支持
されており、この回転コア３８の先端側の下面と下型３
の段状型面３２とで基材１の端末部に対応した形状のキ
ャビテイとしてのアンダーカット部３ａを形成する。ま
た、回転コア３８の上面には凹部３８ａが設けられ、こ
の凹部３８ａ内には、油圧シリンダ３９及び該油圧シリ
ンダ３９の作動により昇降可能な補助型４が収容されて
いる。

【００２２】このように、本実施例の装置は、下型３及
び回転コア３８が本発明の主型を構成し、この主型に対
して補助型４がアンダーカット部３ａから離れる向きに
移動可能とされている。したがって、本実施例装置にお
いても、油圧シリンダ３９の作動により補助型４を回転
コア３８に対して所定の距離だけ上昇させた状態で、上
記実施例１と同様に、表皮材２をセットするとともに、
図示しない真空ポンプの作動により下型３の製品形状型
面３１に開口した吸引孔３５ａを介して真空引きして、
表皮材２を下型３の製品形状型面３１に密着させて賦形
し（図１の状態）、その後油圧シリンダ３９の作動によ
り補助型４の上面が回転コア３８の上面と同一面となる
まで補助型４を下降させとともに、図示しない真空ポン
プの作動により下型３の段状型面３２に開口した吸引孔
３５ｂを介して真空引きして、表皮材２をアンダーカッ
ト部３ａに引き込みつつアンダーカット部３ａ形状に賦
形すれば、回転コア３８に対して補助型４の上面が移動
した距離に応じて余分に表皮材２の賦形代をもたせるこ
とができ、その分だけアンダーカット部３ａへの形状追
従性を向上させることが可能となる。

【００２３】なお、成形品の脱型は、回転コア３８の先
端が成形品の脱型に際して支障とならない位置にくるま
で回転コア３８を時計回りに回転させることにより行う
ことができる。上記実施例１〜３において、表皮材２の
アンダーカット部３ａへの形状追従性を向上させる手段
として、アンダーカット部３ａの部分で局部的に表皮材
２を加熱する方法や、真空引きにより表皮材２をアンダ
ーカット部３ａに引き込む際にクランプ機構７のクラン
プ圧を調整して表皮材２を所定量すべり込ませる方法を
併用することも可能である。なお、これらの表皮材２を
極部加熱する方法や、真空成型時に表皮材２をすべり込
ませる方法は、表皮材２のアンダーカット部３ａへの形
状追従性を向上させる手段として、単独で行っても有効
である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の表皮材の
真空成形方法によれば、主型に対して補助型が移動した
距離に応じて余分に表皮材の賦形代をもたせて、その分
だけアンダーカット部への形状追従性を向上させること
ができるので、上記アンダーカット部が深い場合でも、
表皮材をアンダーカット部形状に確実に賦形することで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係り、主型に対して補助型を移動さ
せた状態で表皮材をセットし、表皮材を製品形状型面に
真空引きした状態を模式的に示す一部断面図である。

【図２】実施例１に係り、主型に対して補助型を復帰さ
せるとともに、表皮材をアンダーカット部に真空引きし
た状態を模式的に示す一部断面図である。

【図３】実施例１に係り、型閉め後、表皮材２にウレタ
ン基材１を一体的に成形する様子を模式的に示す一部断
面図である。

【図４】実施例１に係り、型開き後、成形品を脱型する
様子を模式的に示す一部断面図である。

【図５】実施例２に係り、主型に対して補助型を移動さ
せた状態で表皮材をセットし、表皮材を製品形状型面に
真空引きした状態を模式的に示す一部断面図である。

【図６】実施例３に係り、主型に対して補助型を移動さ
せた状態で表皮材をセットし、表皮材を製品形状型面に
真空引きした状態を模式的に示す一部断面図である。

【図７】従来の表皮材の基材端末部への巻込み方法を説
明する断面図である。

【図８】従来の表皮材のアンダーカット部への真空成形
方法に係り、スライドコアを後退させた状態で表皮材を
セットし、表皮材を製品形状型面に真空引きした状態を
模式的に示す一部断面図である。

【図９】上記従来の表皮材のアンダーカット部への真空
成形方法に係り、スライドコアを前進させた状態を模式
的に示す一部断面図である。

【符号の説明】

１はウレタン基材、２は表皮材、３は下型、４は補助
型、３ａはアンダーカット部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主型と、該主型に対して移動可能に配設
   された補助型とを備え、アンダーカット部が形成された
   キャビティ面を有する成形型を用い、表皮材の両端部を
   保持しつつ該アンダーカット部内に該表皮材を引き込ん
   で真空成形する表皮材の真空成形方法であって、 上記主型に対して上記補助型を上記アンダーカット部か
   らの距離が延長される向きに移動させた状態で、上記成
   形型に表皮材をセットする工程と、 上記主型に対して上記補助型を復帰させた状態で、上記
   アンダーカット部内に真空引きにより上記表皮材を引き
   込む工程とを含むことを特徴とする表皮材の真空成形方
   法。