(57)【要約】【課題】  本発明は、シボ模様など均一で美麗な装飾模様を保持した状態で表皮を貼着することが可能な車両用内装部品の製造方法および装置を実現することを課題とする。【解決手段】  凸面を有する形状に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する車両用内装部品の製造方法であって、樹脂芯材を真空成形型に装着する芯材装着工程と、真空成形型に装着された樹脂芯材を表皮に当接させる芯材当接工程と、真空成形型の内部を減圧することにより、表皮を樹脂芯材に貼着する表皮貼着工程と、を有し、芯材当接工程は、真空成形型を傾斜させて樹脂芯材の凸面の肩部を表皮に先当たりさせることと、さらに、表皮貼着工程は、真空成形型の傾斜角を減少させながら表皮の貼着面を広げることを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸面を有する形状に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する車両用内装部品の製造方法であって、
前記樹脂芯材を真空成形型に装着する芯材装着工程と、
前記真空成形型に装着された樹脂芯材を前記表皮に当接させる芯材当接工程と、
前記真空成形型の内部を減圧することにより、前記表皮を前記樹脂芯材に貼着する表皮貼着工程と、を有し、
前記芯材当接工程は、前記真空成形型を傾斜させて樹脂芯材の凸面の肩部を表皮に先当たりさせることと、
前記表皮貼着工程には、前記真空成形型の傾斜角を減少させながら表皮の貼着面を広げることを特徴とする車両用内装部品の製造方法。
【請求項２】
凸面を有する形状に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する車両用内装部品の製造装置であって、
前記樹脂芯材が装着された真空成形型を、前記表皮に当接するように移動させる成形型移送機構と、
前記真空成形型に装着された前記樹脂芯材の凸面の肩部が、前記表皮に先当たりするように、前記真空成形型を傾斜させる成形型傾斜機構と、
を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造装置。
【請求項３】
前記真空成形型を傾斜可能に支持する支持筐体と、
前記真空成形型と前記支持筐体を、減圧可能に接続する蛇腹状の接続部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用内装部品の製造装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形された芯材の表面にシート状の表皮材を貼着する車両用内装部品の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車室内に装着されて使用される内装部品の多くは、合成樹脂製の芯材に、装飾性を有する表皮を貼着して構成されている。一方、工業製品としての市場価値を高めるために、居住空間としての快適性のある車室を創り出し、自動車を使用する者に満足感を提供することが重要となっている。このために、表皮をムラなく均一に貼着し、車両用内装部品の美観を向上させることができる製造技術が望まれている。
【０００３】
図１（ａ）は、代表的な車両用内装部品として、車両のドアパネルに装着されるドアトリム１を示した模式図である。トアトリム１には、アームレストや物入れのポケット、また衝突時の衝撃の吸収などの複数の機能が組み込まれるため、複雑な曲面形状を有するものとなっている。このため、通常は、複数のパーツで構成し、製造過程の簡略化が図られている。例えば、図１（ｂ）ないし（ｄ）に示すように、ドアアッパートリム２、ドアセンタートリム３、ドアローアトリム４の３つのパーツに分けて製作される。ドアアッパートリム２、ドアローアトリム４は、表皮の貼着面が凸面であり、一方、ドアセンタートリム３は凹面となっており、それぞれの形状に適した製作方法が用いられる。
【０００４】
上記３つのパーツのいずれにおいても、射出成形、コールドプレス成形、モールドプレス成形等、の成形工法により、所望の曲面形状に成形された樹脂芯材の表面に表皮を貼着して製作されることには変わりない。樹脂芯材には、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等、汎用の熱可塑性樹脂を素材が用いられ、車体パネルへの取り付け、並びに形状保持のための剛性が確保されている。
【０００５】
図１（ｂ）および（ｄ）に示すドアアッパートリム２、およびドアローアトリム４のように、表皮の貼着面が凸面である場合には真空成形法が用いられる。真空成形は、図２に示すように、成形型（図示しない）に樹脂芯材２ａを装着し、成形型を載せた支持筐体９を表皮に向けて上昇させるか、または、表皮把持枠８に保持されたシート状の表皮材７を下降させて、樹脂芯材２ａに覆い被せるように貼り付ける方法である。この際、支持筐体９の内部に配置された真空ポンプによって成形型の内部が減圧され、成形型の吸引孔および樹脂芯材２ａの全面に設けられた多数の小孔を通して表皮材７が吸着されることにより、エア溜まりを発生させることなく表皮が樹脂芯材２の表面に密着して貼着を完了する。
【０００６】
一方、上記の真空成形法では、表皮材７を型面に沿わせる過程において、樹脂芯材の形状に対応して表皮の伸びが不可避的に生じる。その伸び率は、形状の起伏の大きさの違いに起因して部分的に異なるので、表皮材７に装飾模様が形成されているような場合には、その模様が変形して部分毎に異なる外観を生じることになる。特に、表皮の表面に設けられた微細な凹凸で表現される所謂シボ模様の場合には、その影響が顕著に表れ、模様が部分的に浅くなってムラが生じたり、条件によっては模様が消滅するという不具合が生じる場合があった。
【０００７】
特許文献１には、表皮材を覆い被せる際に樹脂芯材を傾けて凸面を表皮に先当たりさせ、その後、表皮の接着面を他の領域へ広げて行く貼着方法が記載されている。この方法は、樹脂芯材に傾斜を持たせることにより、貼着時の張力を制御して表皮の弛みを無くし、皺などの発生を防ぐことを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１２６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された表皮の貼着方法のように樹脂芯材を傾斜させ、さらに後述するように、表皮の伸び率が大きくなる部分から貼着を開始することにより、装飾模様の変形を防ぐことが可能となる。しかしながら、上記の従来技術においては、樹脂芯材の保持が不安定となる場合があり、表皮の貼着過程において樹脂芯材が動いて表皮の表面に皺などの欠陥が発生することがあった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、均一で美麗なシボ模様などを保持した状態で表皮を貼着することが可能な車両用内装部品の製造方法および装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用内装部品の製造方法は、凸面を有する形状に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する製造方法であって、樹脂芯材を真空成形型に装着する芯材装着工程と、真空成形型に装着された樹脂芯材を表皮に当接させる芯材当接工程と、真空成形型の内部を減圧することにより、表皮を樹脂芯材に貼着する表皮貼着工程と、を有し、芯材当接工程は、真空成形型を傾斜させて樹脂芯材の凸面の肩部を表皮に先当たりさせることと、さらに、表皮貼着工程は、真空成形型の傾斜角を減少させながら表皮の貼着面を広げることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る車両用内装部品の製造方法によれば、真空成形型を傾斜させることにより、装着された樹脂芯材の起伏または段差の大きな凸面の肩部から表皮材の貼着を開始することができる。表皮の伸び率が最も大きくなる部分は、起伏または段差の大きな凸面の肩部であり、その部分から表皮を貼着することによって大きな張力の発生を防ぎ、表皮の伸び率を抑制することが可能となる。さらに、表皮の貼着面を広げてゆく際に、成形型の傾斜を徐々に戻すことにより、その間に表皮に加わる張力を小さくすることができる。これにより、表皮の表面に設けられたシボ模様などの装飾を変形させることなく、均一で美麗な状態を保持して樹脂芯材に貼着することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る車両用内装部品の製造装置においては、凸面を有する形状に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する製造装置であって、樹脂芯材が装着された真空成形型を、表皮に当接するように移動させる成形型移送機構と、真空成形型に装着された樹脂芯材の凸面の肩部が表皮に先当たりするように、真空成形型を傾斜させる成形型傾斜機構と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、表皮の表面に設けられたシボ模様などの装飾を変形させることなく樹脂芯材に貼着する車両用内装部品の製造装置が実現される。
【００１５】
さらに、本発明に係る車両用内装部品の製造装置は、真空成形型を傾斜可能に支持する支持筐体と、真空成形型と支持筐体を、減圧可能に接続する蛇腹状の接続部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、均一で美麗なシボ模様などを保持した状態で表皮を貼着することが可能な車両用内装部品の製造方法および装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両用内装部品の一例を示す模式図である。
【図２】真空成形による表皮の貼着法の構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【図４】本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【図５】本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【図６】本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【図７】本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【図８】本発明の実施態様に係る予備工程を示す説明図である。
【図９】本発明の実施態様に係る予備工程を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施態様を示す説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施態様を示す説明図である。
【図１２】従来技術に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明においては、車両用内装部品として、図１（ｂ）に示すドアアッパートリム２の製造工程を例にとって説明する。ドアアッパートリム２は、肘掛の機能を持たせたウエスト面５と側面６の境界において大きなステップを持たせた形状に設計される。（図１（ｂ）参照）このため、ドアアッパートリム２は、凸面に成形された樹脂芯材に表皮を貼着する際の表皮の伸び率が大きい車両用内装部品であり、また、車室内において目に付き易く美観が求められる部品でもある。したがって、ドアアッパートリム２は、本発明の対象として実施の必要性が高く、その効果が顕著に表れる車両用内装部品である。
【００１９】
図３ないし図７は、本発明に係る車両用内装部品の製造工程を示す説明図である。各図は、成形型を乗せた真空成形装置１０のＡ−Ａ断面（図２参照）と表皮材７の断面を模式的に示しており、それぞれの工程に対応した状態を表している。
【００２０】
≪芯材装着工程≫
図３は、樹脂芯材２ａを真空成形型１２に装着した状態を示す説明図である。本発明に係る車両用内装部品の製造装置である真空成形装置１０は、樹脂芯材２ａが装着される成形型１２と、成形型１２を支持する支持筐体９で構成されている。成形型１２は、ヒンジ部１３を介して支持筐体９に回動自在に取り付けられている。支持筐体９の内部には、成形型１２を押し上げて傾斜させる成形型傾斜機構である成形型駆動シリンダ１４と真空ポンプ１７が配置されている。
【００２１】
支持筐体９の上面と成形型１２の内面で囲まれた内部空間１８は、支持筐体９と成形型１２を接続する蛇腹状の接続部１９によって減圧可能に密閉されており、真空チューブ１６を介して真空ポンプ１７により真空引きすることが可能となっている。また、真空成形装置１０は、成形型１２の上方に配置される表皮材７に向かって支持筐体９を上昇させる成形型移送機構である筐体駆動シリンダ２１を備えている。
【００２２】
成形型１２に装着された樹脂芯材２ａの表面には、後述するように、表皮を固定するための接着剤が、前工程において塗布されている。樹脂芯材２ａは、図３に示すように、成形型１２が水平な状態にある時に装着しても良いし、成形型駆動シリンダ１４によって傾斜させられた状態の成形型１２（図４参照）に装着しても良い。
【００２３】
≪芯材当接工程≫
図４は、樹脂芯材２ａが装着された成形型１２が、成形型駆動シリンダ１４のシリンダアーム１５によって押し上げられて傾斜した状態を示している。この状態で、支持筐体９が、筐体駆動シリンダ２１により図中の矢印の方向に押し上げられると、樹脂芯材２ａの凸面の肩部Ｓが、上部に配置された表皮材７に先当たりして当接して貼着が開始される。この際、成形型１２の最大傾斜角は、樹脂芯材２ａの肩部Ｓの位置および段差の大きさに対応した好適な量に調節する。
【００２４】
≪表皮貼着工程≫
真空成形装置１０の上方に配置された表皮材７は、後述するように、表皮加熱用ヒータで温められて軟化している。このため、図５に示すように、樹脂芯材２ａの肩部Ｓが先当たりし、さらに筐体駆動シリンダ２１により支持筐体９が突き上げられると、表皮材７は、樹脂芯材２ａの形状に沿って密着する。この時、樹脂芯材２ａの表面に塗布されている接着材は、表皮材７の熱で粘着力を回復し、表皮を樹脂芯材２ａの表面に固定する。支持筐体９は、ドアアッパートリム２のウエスト面５となる部分の全体に表皮が貼着されるまで、筐体駆動シリンダ２１により上昇させられる。
【００２５】
一方、支持筐体９が筐体駆動シリンダ２１により上昇を始めると、真空ポンプ１７による成形型内部の空間１８の真空引きが開始されて、内部空間１８は減圧状態となる。成形型１２には複数の吸引孔が設けられており、内部空間１８が減圧になるとともに、樹脂芯材２ａを真空吸着する。さらに、樹脂芯材２ａには、多数の微細な小孔が形成されており、表皮材７を吸着するとともに、貼着された表皮と樹脂芯材２ａの間のエア溜まりから空気を吸引して密着させる。
【００２６】
前述したように、樹脂芯材２ａの材料としてポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等、汎用の熱可塑性樹脂を素材として用いた場合には、成形加工の段階で、真空引きのための微細孔を形成しておく必要がある。一方、通気性を有する材料、例えば木質系の基材のような材料で樹脂芯材２ａが製作されているような場合には、微細孔を形成する必要がなく、製作方法が簡便となる。
【００２７】
次に、図６に示すように、成形型１２の傾きを徐々に水平に戻しながら、支持筐体９を上昇させて表皮の貼着面を広げてゆく。すなわち、筐体駆動シリンダ２１の上昇量に連動して、成形型駆動シリンダ１４のシリンダアーム１５の収縮量を制御し、図中の矢印Ｄで示す方向に成形型１２の傾き角を減少させる。支持筐体９および成形型１２のこれらの動きにより、樹脂芯材２ａの肩部Ｓから平面部Ｆへと、表皮材７の貼着面が広がってゆく。この際、筐体駆動シリンダの単位時間当たりの上昇量と、成形型駆動シリンダ１４の収縮量との相関は、表皮材７の張力が必要最小値に保たれるように制御する。
【００２８】
さらに、図７に示すように、成形型１２が水平に戻った状態において、支持筐体９が押し上げられ、樹脂芯材２ａの周辺端部まで表皮が貼着される。次に、真空ポンプ１７の排気を停止し、内部空間１８を大気圧に戻した後で、支持筐体９を下降させる。この際、樹脂芯材２ａは、表皮材７に固着した状態で成形型１２から離型し、表皮貼着工程が完了する。その後の工程において、表皮材７は表皮把持枠８から取り外され、樹脂芯材２ａ周辺の余分な表皮がトリミングされる。最後に、表皮の端部を樹脂芯材２ａの裏面へ折り曲げる処理が行われて、ドアアッパートリム２が完成する。
【００２９】
図１２（ａ）、（ｂ）は、成形型４２が支持筐体４１に固定された従来の真空成形装置４０を示す説明である。図１１（ａ）に示すように、真空成形装置４０の支持筐体４１が筐体駆動シリンダ２１で上昇させられると、樹脂芯材２ａの肩部Ｓから平坦部Ｆにかけての領域において、表皮材７の貼着が開始される。この際、成形型４２の内部空間４３は、真空ポンプ１７で排気されて減圧状態となっているので、表皮材７の貼着された領域は樹脂芯材２ａに密着している。さらに、図１１（ｂ）に示すように、支持筐体４１が上昇すると、表皮が貼着されて固定されている肩部Ｓから平坦部Ｆに広がる領域の周りの表皮材７は、樹脂芯材２ａの形状に沿って貼り付けられてゆく。この時、肩部Ｓ周辺の段差の大きな部分においては、図中の矢印Ｗで示すように、樹脂芯材２ａの表面に接する前に表皮が張力を受けて引き伸ばされ、大きな伸び率が生じてしまうことになる。
【００３０】
以上、述べたように、成形型４２が固定された従来の真空成形装置４０を使用する方法に比べて、本発明に係る車両用内装部材の製造方法においては、真空成形装置１０の支持筐体９と成形型１２が連動して動くことにより、表皮材７に必要以上の張力を与えることがない。このため、表皮の伸び率が小さく抑えられ、シボ模様等の装飾模様の形態を保持したまま樹脂芯材２ａに表皮を貼着することができる。また、樹脂芯材２ａは、成形型４２に装着されて真空吸着されるので、表皮材７の貼着中に動くおそれは無く皺等の欠陥を生じることもない。
【００３１】
次に、本発明に係る車両用内装部品の製造方法を実施するための予備工程について説明する。
【００３２】
図８（ａ），（ｂ）は、樹脂芯材２ａの表皮貼着面に接着剤を塗布する工程を示す説明図である。表皮貼着面には予め接着材を塗布しておく必要があり、接着剤としては、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、ウレタン系等の接着剤を使用する。図８（ａ）に示すように、接着剤散布ヘッドを用いて、表皮貼着面全体に均一にスプレーして接着剤層を形成する。その後、図８（ｂ）に示すように、接着剤乾燥用のヒータ２４を用いて加熱し、接着剤に含まれる溶剤を揮発させて乾燥させる。
【００３３】
図９は、表皮材７を加熱して軟化させる工程を示す説明図である。表皮把持枠に保持した表皮材７を、表皮加熱用ヒータ２５の間に挿入して加熱し軟化させる。表皮材７の素材としては、非通気性の熱可塑性樹脂シート、あるいは熱可塑性樹脂シートにクッション材を裏打ちした積層シート材などを用いることができる。
【００３４】
上記の加熱軟化した表皮材７は、自重による垂れ下がる所謂ドローイングを起こすので、表皮把持枠８を広げて張りを持たせた上で、真空成形装置１０の上方にセットされる（図２参照）。また、樹脂芯材２ａに塗布された接着剤は、貼着された表皮材７の熱により粘着力を回復して表皮を樹脂芯材２ａに接着する。
【００３５】
図１０は、本発明に係る真空成形装置の第２の実施態様を示す模式図である。本実施態様に係る真空成形装置３０においては、筐体駆動シリンダ２１で支持された基台３１上に、２台の支持筐体３２、３３が配置されている。各支持筐体には、成形型１２がヒンジ部１３によって回動可能に取り付けられている。また、各支持筐体の内部には、真空ポンプ１７および成形型駆動シリンダ１４が備えられている。真空成形装置３０を使用することにより、２つの樹脂芯材２ａに表皮を貼着することができる。
【００３６】
図１１は、本発明に係る真空成形装置の第３の実施態様を示す模式図である。本実施態様に係る真空成形装置４０においては、支持筐体４５にヒンジ部１３を介して取り付けられた成形型４７が独立した内部空間４６を有している。支持筐体４５の内部に配置された真空ポンプ１７は、真空パイプ１６ｂを介して内部空間４６を真空引きして減圧する。真空パイプ１６ｂは、フレキシブル配管を用いており、成形型駆動シリンダ１４によって傾斜させられる成形型４７の動きに追随することができる。本実施態様の構成では、成形型４７を成形型駆動シリンダ１４によって傾斜させても、真空引きされる内部空間４６の容積は一定であり、成形型のサイズに合わせて小さな容積とすることが可能である。すなわち、真空ポンプ１７の排気能力を小さくすることができるので、装置の軽量化・小型化が可能となる利点を有する。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施態様について詳述したが、本発明に係る車両用内装部品の製造方法および装置は上述した実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ドアトリム
２    ドアアッパートリム
２ａ  樹脂芯材
５    ウエスト面
６    アッパートリム側面
７    表皮材
９、３２、３３、４１    支持筐体
１２、４２    成形型
１４    成形型駆動シリンダ
１８、４３、４６    成形型内部空間
１９    蛇腹接続部
２１    筐体駆動シリンダ
Ｓ  凸面肩部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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