(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コールドプレス成形用上下型（３０，５０）内に、表皮原反シート（Ｓ）と芯材原反（Ｍ）とを供給し、コールドプレス成形用上下型（３０，５０）の型締めにより、樹脂芯材（１１）と表皮材（１２）とからなる積層成形体（１０）を所要形状に成形した後、積層成形体（１０）を脱型する積層成形体の成形方法において、
コールドプレス成形用上型（３０）の外周に沿って設けられた表皮セット機構（４０）のセットピン（４１）に表皮原反シート（Ｓ）をセットする工程と、
コールドプレス成形用下型（５０）上に芯材原反（Ｍ）をセットする工程と、
下型（５０）外周に位置する異形刃（３２）上面と表皮セット機構（４０）の保持ブロック（４３）との間で表皮原反シート（Ｓ）の周縁を保持した状態でコールドプレス成形用上下型（３０，５０）の型締めにより、樹脂芯材（１１）と表皮材（１２）とを所要形状に一体プレス成形するプレス成形工程と、
プレス成形後、コールドプレス成形用上型（３０）の上昇に伴ない、表皮セット機構（４０）の保持ブロック（４３）を押し下げ、異形刃（３２）上面と保持ブロック（４３）とにより、表皮材（１２）の周縁を保持しつつ、上下型（３０，５０）から積層成形体（１０）を脱型する積層成形体（１０）の脱型工程と、
表皮セット機構（４０）の保持ブロック（４３）を上昇させ、表皮材（１２）に加わっている拘束を解除して、積層成形体（１０）の取り出しを可能とした積層成形体の取出工程と、
からなることを特徴とする積層成形体の成形方法。
【請求項２】
表皮セット機構（４０）のセットピン（４１）は、プレス成形後、上型（３０）の上昇前に表皮材（１２）から引き抜かれるセットピン（４１）の離脱工程を付加したことを特徴とする請求項１に記載の積層成形体の成形方法。
【請求項３】
コールドプレス成形用上下型（３０，５０）内に表皮原反シート（Ｓ）と芯材原反（Ｍ）とが供給され、所要形状に一体プレス成形してなる積層成形体（１０）の成形装置であって、所定ストローク上下動可能な可動テーブル（３１）下面に取り付けられる上型（３０）と、固定テーブル（５１）の上面に取り付けられ、上型（３０）の型面とほぼ同一型面形状を備えた下型（５０）と、可動テーブル（３１）の下面に上型（３０）の外周に沿って設けられる表皮セット機構（４０）と、可動テーブル（３１）の下面に取り付けられているガイドポスト（３３）に支持され、上記表皮セット機構（４０）の外周部に位置する異形刃（３２）とから構成され、表皮セット機構（４０）は、第１のシリンダ（４２）により上下動可能に駆動されるセットピン（４１）と、第２のシリンダ（４４）により所定ストローク上下動可能に設けられる保持ブロック（４３）とを備え、保持ブロック（４３）には、セットピン（４１）を貫通させる貫通孔（４３ａ）が開設され、表皮原反シート（Ｓ）は、セット初期時はセットピン（４１）により保持され、成形時並びに成形後の型開放時には、異形刃（３２）の上面と保持ブロック（４３）との間で保持されることを特徴とする積層成形体の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用ドアトリム等の内装部品に好適な積層成形体の成形方法並びに成形装置に係り、特に、成形時並びに脱型時における表皮材周縁部の保持を精度良く行なうことにより、作業性を向上させた積層成形体の成形方法並びに成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、自動車用ドアトリム１の構成を示す断面図であり、自動車用ドアトリム１は、車体パネルへの取付剛性並びに保形性を備えた樹脂芯材１ａの表面に良好な手触り感並びにクッション性を備えた表皮材１ｂを貼着して構成されており、樹脂芯材１ａとして、ポリプロピレン（ＰＰ）複合樹脂が使用されており、木紛を混入したＰＰ樹脂をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出し、このシート状原反を予熱軟化処理した後、コールドプレス成形型内で所要形状に絞り成形される。また、表皮材１ｂとしては、クロス等の布地シートが使用され、樹脂芯材２の成形時に一体成形される。
【０００３】
次に、ドアトリム１の成形方法並びに成形装置の従来例について説明すると、図１３は、成形装置２の概略構成図であり、成形装置２は、上下一対の上型３，下型４、芯材原反投入機５とから大略構成されている。更に、上型３は、上下方向に所定ストローク上下動可能な可動テーブル３ａの下面に取り付けられており、上型３の外周面に沿って表皮原反シートＳをセットする表皮セットピン６が設けられているとともに、表皮セットピン６の更に外周に沿って、可動テーブル３ａの下面に下方に向けてガイドポスト７が立設され、このガイドポストに異形刃８が設けられている。
【０００４】
また、下型は、固定テーブル４ａの上面に取り付けられており、この固定テーブル４ａには、上型３の昇降時、ガイドポスト７が貫通する貫通孔７ａが設けられている。
【０００５】
そして、まず図１３に示すように、表皮材１ｂの素材である表皮原反シートＳを上型３の外周に設けたセットピン６に差し込んで保持した後、図１４に示すように、芯材原反投入機５がスライド動作して、樹脂芯材１ａの芯材原反Ｍを下型４の型面上にセットする。
【０００６】
その後、図示しない昇降シリンダの駆動により、図１５に示すように、可動テーブル３ａが下降することにより、上型３と下型４とで芯材原反Ｍと表皮原反シートＳとを絞り成形し、樹脂芯材１ａと表皮材１ｂとの積層体からなるドアトリム１を所要形状にプレス成形する。このコールドプレス成形時に、ガイドポスト７が貫通孔７ａ内に挿通し、このガイドポスト７に支持されている異形刃８により余剰の芯材原反Ｍがトリムカット処理される。
【０００７】
そして、成形完了後、図１６に示すように、上型３が上昇したときに、ドアトリム１も上型３とともに上昇することにより、作業者は表皮材１ｂの周縁をセットピン６から取り外すことにより、ドアトリム１の脱型操作を行なっている。
【０００８】
また、所望により、図１７に示すように、上型３の上昇時に表皮材１ｂからセットピン６が離脱して、下型４上にドアトリム１が載置され、ドアトリム１を下型４から取り出す場合もある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のドアトリム１の成形方法並びに成形装置にあっては、コールドプレス成形後、例えば図１６に示すように、上型３の上昇に伴ない、表皮材１ｂを保持した状態でドアトリム１を脱型する場合には、ドアトリム１をセットピン６から取り外す作業が非常に面倒であり、また、一部保持が完全になされない場合は、ドアトリム１が落下してドアトリム１に損傷を与えるという不具合があった。
【００１０】
また、図１７に示すように、下型４上にドアトリム１を保持する場合には、上型３の上昇時にセットピン６に表皮材１ｂが引っ掛かり、これもドアトリム１の落下を招き、円滑な脱型操作が期待できないという不具合があった。
【００１１】
この発明は、このような問題点に着目してなされたもので、表皮原反シートと、加熱軟化処理した芯材原反とをコールドプレス成形型内に供給して、所要形状にプレス成形した後、型から積層成形体を脱型する成形方法並びに成形装置において、積層成形体の成形型からの脱型操作が手際良く行なえ、表皮材の引っ掛かりや成形品の落下という不具合を有効に解決することができる積層成形体の成形方法並びに成形装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の発明は、コールドプレス成形用上下型内に、表皮原反シートと芯材原反とを供給し、コールドプレス成形用上下型の型締めにより、樹脂芯材と表皮材とからなる積層成形体を所要形状に成形した後、積層成形体を脱型する積層成形体の成形方法において、コールドプレス成形用上型の外周に沿って設けられた表皮セット機構のセットピンに表皮原反シートをセットする工程と、コールドプレス成形用下型上に芯材原反をセットする工程と、下型外周に位置する異形刃上面と表皮セット機構の保持ブロックとの間で表皮原反シートの周縁を保持した状態でコールドプレス成形用上下型の型締めにより、樹脂芯材と表皮材とを所要形状に一体プレス成形するプレス成形工程と、プレス成形後、コールドプレス成形用上型の上昇に伴ない、表皮セット機構の保持ブロックを押し下げ、異形刃上面と保持ブロックとにより、表皮材の周縁を保持しつつ、上下型から積層成形体を脱型する積層成形体の脱型工程と、表皮セット機構の保持ブロックを上昇させ、表皮材に加わっている拘束を解除して、積層成形体の取り出しを可能とした積層成形体の取出工程と、からなることを特徴とする。
【００１３】
次に、本願の請求項２に記載の発明は、表皮セット機構のセットピンは、プレス成形後、上型の上昇前に表皮材から引き抜かれるセットピンの離脱工程を付加したことを特徴とする。
【００１４】
また、本願の請求項３に係る積層成形体の成形装置は、コールドプレス成形用上下型内に表皮原反シートと芯材原反とが供給され、所要形状に一体プレス成形してなる積層成形体の成形装置であって、所定ストローク上下動可能な可動テーブル下面に取り付けられる上型と、固定テーブルの上面に取り付けられ、上型の型面とほぼ同一型面形状を備えた下型と、可動テーブルの下面に上型の外周に沿って設けられる表皮セット機構と、可動テーブルの下面に取り付けられているガイドポストに支持され、上記表皮セット機構の外周部に位置する異形刃とから構成され、表皮セット機構は、第１のシリンダにより上下動可能に駆動されるセットピンと、第２のシリンダにより所定ストローク上下動可能に設けられる保持ブロックとを備え、保持ブロックには、セットピンを貫通させる貫通孔が開設され、表皮原反シートは、セット初期時はセットピンにより保持され、成形時並びに成形後の型開放時には、異形刃の上面と保持ブロックとの間で保持されることを特徴とする。
【００１５】
従って、本願発明によれば、表皮セット機構を備えた成形装置を使用して、積層成形体の成形を行なうというものであり、表皮セット機構は、セットピン及び保持ブロックがそれぞれ独自のシリンダにより独立して昇降可能に構成されており、表皮原反シートのセット時には、保持ブロックより下方に位置するセットピンに表皮原反シートをセットするが、成形時（プレス型締め時）には、表皮材の周縁部を異形刃上面と表皮セット機構の保持ブロックとで上下側から挟持し、成形後の型開き時には異形刃と保持ブロックとで表皮材を挟持した状態で積層成形体が上下型から脱型され、その後保持ブロックがシリンダの駆動により上昇し、表皮材が異形刃上面に支持された状態となる。
【００１６】
また、セットピンの上昇は、成形後でも上型の動作とともに行なっても良い。
【００１７】
従って、脱型時には、表皮材の周縁部をセットピンから手作業で取り外す必要がなく、作業がやりやすく、かつ積層成形体の表皮材がセットピンに引っ掛かり、落下するという不具合は有効に解決できる。
【００１８】
更に、コールドプレス成形時には、従来のようにセットピンによるスポット支持ではなく、異形刃と保持ブロックとの間で挟持されているため、表皮材が型内に過度に引き込まれることがなく、成形精度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層成形体の成形方法並びに成形装置について、自動車用ドアトリムの成形方法に適用して以下説明する。
【００２０】
図１，図２は本発明方法により成形した自動車用ドアトリムを示す正面図並びに断面図、図３は本発明に係る成形装置の一実施形態を示す構成説明図、図４乃至図１１は本発明方法を自動車用ドアトリムの成形方法に適用した各工程を示す説明図である。
【００２１】
図１，図２において、自動車用ドアトリム１０は、適度の保形性とドアインナーパネルへの取付剛性を備えた樹脂芯材１１と、この樹脂芯材１１の表面に一体貼着され、クッション性並びに良好な手触り感を付与する表皮材１２とから構成されている。
【００２２】
更に詳しくは、樹脂芯材１１は木紛を混入したポリプロピレン樹脂をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出し、このシート原反を加熱軟化処理後、コールドプレス成形により図示する所要形状に成形されており、表皮材１２としては、ポリエステル繊維とポリプロピレン繊維とを混紡したクロスが使用され、表皮材１２は樹脂芯材１１のコールドプレス成形時に一体貼着される。
【００２３】
そして、上述した自動車用ドアトリム１０の成形方法に本発明を適用した実施形態について以下説明する。まず、図３において成形装置２０の大略構成について説明すると、成形装置２０は、可動側である上型３０と、上型３０の外周に沿って設けられている表皮セット機構４０と、上型３０の下方側に位置する固定側の下型５０と、樹脂芯材１１の素材である芯材原反を供給する芯材原反搬送用コンベア６０とから大略構成されている。
【００２４】
更に詳しくは、上下型３０，５０には、図示はしないが冷却用配管が配設されているとともに、上型３０は、可動テーブル３１の下面に取り付けられており、この可動テーブル３１は、図示しない昇降用シリンダと連結して所定ストローク上下動可能に構成されている。
【００２５】
そして、上型３０の外周に沿って設けられる表皮セット機構４０は、表皮材１２の取付初期に表皮材１２を係着するセットピン４１と、このセットピン４１を上下動作させる第１のシリンダ４２と、上記セットピン４１の軸方向に沿って上下動して、表皮材１２を保持できる保持ブロック４３と、この保持ブロック４３を上下動作させる第２のシリンダ４４とから構成されている。上記保持ブロック４３には、セットピン４１を挿通させる挿通孔４３ａが設けられている。尚、セットピン４１及び保持ブロック４３の動作については後述する。
【００２６】
また、表皮セット機構４０は、図３中では上型３０の周縁のうち２辺、すなわちドアトリムの上下縁部に相当する辺に設けられているが、ドアトリム１０の両側部にも図示はしないが同一構成の表皮セット機構４０が採用されている。そして、表皮セット機構４０の外周部には、異形刃３２を支持するガイドポスト３３が可動テーブル３１の下面に取り付けられている。
【００２７】
一方、下型５０は、固定テーブル５１の上面に取り付けられており、この固定テーブル５１には、上型３０が下降動作したとき、ガイドポスト３３が貫通するガイド孔５２が形成されている。また、芯材原反搬送用コンベア６０は、芯材原反の供給時のみ型内に進入し、供給が終われば型内から外方に回避するように往復動作を行なう。
【００２８】
次いで、上述した成形装置２０を用いて、図１，図２に示す自動車用ドアトリム１０の成形工程について説明すると、まず、図４に示すように、上型３０が最上方位置にあるとき、表皮材１２の素材である表皮原反シートＳを上型３０側にセットする。
【００２９】
このとき、表皮セット機構４０は、保持ブロック４３が収縮状態であり、セットピン４１が伸長状態であるため、保持ブロック４３の下面よりセットピン４１が下方に位置しており、セットピン４１に表皮原反シートＳを簡単に係着固定できる。
【００３０】
そして、表皮セット機構４０に表皮シートＳをセットした後、図５に示すように、樹脂芯材１１の素材である芯材原反Ｍを載置して芯材原反搬送用コンベア６０を上下型３０，５０内に進入させ、図６に示すように搬送用コンベア６０が所定位置にきたとき停止させる。次いで、図７に示すように、この搬送用コンベア６０から芯材原反Ｍの一端を保持して、搬送用コンベア６０が上下型３０，５０の外部に回避することにより、下型５０上に芯材原反Ｍを載置する。尚、この芯材原反Ｍは、ヒーターにより予め加熱軟化処理された状態である。
【００３１】
このように、プレス上下型３０，５０の型内に表皮原反シートＳ並びに芯材原反Ｍのセット作業が完了すれば、可動テーブル３１が下方向に可動して、図８に示すように、上下型３０，５０間で表皮原反シートＳと芯材原反Ｍとが所要形状に絞り成形される。
【００３２】
そして、図８に示すコールドプレス成形工程においては、可動テーブル３１の下降に応じて可動テーブル３１の下面に取り付けたガイドポスト３３が下型５０側の固定テーブル５１のガイド孔５２内に挿通し、上型３０の型面外周の一部並びに表皮セット機構４０の保持ブロック４３はガイドポスト３３に支持されている異形刃３２の上面に当接している。尚、異形刃３２により樹脂芯材１１の余剰部分がカット除去される。
【００３３】
このとき、表皮原反シートＳの周縁部は、セットピン４１が突き刺さっており、かつ、異形刃３２の上面と保持ブロック４３との間で挟持されている。
【００３４】
従って、上下型３０，５０によるコールドプレス成形時、表皮原反シートＳは保持ブロック４３と異形刃３２上面との間の広い当接面積に沿って挟持されているため、ドアトリム１０の造形形状により表皮原反シートＳが型内に過度に引き込まれることがなく、表皮原反シートＳの周縁部を確実に保持でき、かつ適切なテンションを表皮原反シートＳに付与できることから、成形後のシワ発生や周縁部の蛇行等の発生を有効に防止することができる。
【００３５】
次いで、コールドプレス成形により樹脂芯材１１と表皮材１２とが所要形状にプレス成形された後、図９に示すように、まず第１のシリンダ４２が動作して、セットピン４１が収縮することにより、セットピン４１が表皮材１２の周縁から引き抜かれる。このとき、表皮材１２の周縁部は、保持ブロック４３と異形刃３２との間で保持されているため、セットピン４１に表皮材１２が引き寄せられることがない。
【００３６】
その後、図１０に示すように、可動テーブル３１が上昇することにより、上型３０が上昇するが、そのとき、第２のシリンダ４４が動作して保持ブロック４３が伸長方向に動作して、表皮材１２の周縁部は保持ブロック４３と異形刃３２との間に保持された状態であるため、ドアトリム１０は、下型５０と上型３０の双方から自動的に脱型されることになる。
【００３７】
そして、図１１に示すように、第２のシリンダ４４の動作により、保持ブロック４３が収縮方向に引き寄せられることにより、ドアトリム１０は異形刃３２の上面に支持されるため、作業者は簡単にドアトリム１０を型外に取り出すことができる。尚、セットピン４１の上昇タイミングは、上型３０の上昇前でも良いが、上型３０の上昇動作と同時に行なうようにしても良い。
【００３８】
このように、本発明方法によれば、コールドプレス成形時、表皮材１２の周縁部を保持ブロック４３により確実に支持できるため、表皮材１２の成形精度を高めることができるとともに、特に、ドアトリム１０の脱型時に保持ブロック４３で保持した状態でまずセットピン４１を引き抜き、その後保持ブロック４３を伸長操作させることにより、上下型３０，５０から自動的にドアトリム１０を脱型することができるため、従来のように表皮材をセットピンから手作業で引き抜くという面倒な脱型作業を強いられることなく、かつ成形品が落下して損傷を招くという不具合を有効に解決でき、脱型作業を手際良く行なうことができる。
【００３９】
また、本発明方法は、自動車用ドアトリム１０に適用したが、樹脂芯材と表皮材とをコールドプレス成形により一体化する構造であれば、ドアトリム以外の用途にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る積層成形体の成形方法並びに成形装置によれば、独立したシリンダによりセットピン並びに保持ブロックを独立して動作させることにより、プレス成形後、上下型から成形品を自動的に脱型することができるため、従来のようにセットピンから表皮材を取り外すという面倒な作業を廃止できるとともに、かつ成形品が型開き時に落下するという不具合もなく、成形品の脱型作業を手際良く行なうことができるという効果を有する。
【００４１】
更に、コールドプレス成形時、表皮材の周縁部分はセットピンによりスポット的に保持されるのではなく保持ブロックにより広面積部分で支持されるため、成形品の造形形状により表皮材に過度のテンションが加わっても成形後のシワ発生や周縁部の蛇行という成形不良を有効に防止でき、成形精度を高め、かつ造形自由度を拡大できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図であり、自動車用ドアトリムの構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る成形装置の一実施形態の構成を示す概要図である。
【図４】本発明方法における表皮原反シートのセット工程を示す説明図である。
【図５】本発明方法における芯材原反の投入状態を示す説明図である。
【図６】本発明方法における芯材原反の型内への供給状態を示す説明図である。
【図７】本発明方法における下型への芯材原反のセット作業を示す説明図である。
【図８】本発明方法におけるコールドプレス成形工程を示す説明図である。
【図９】本発明方法におけるプレス成形後のセットピンの引き抜き工程を示す説明図である。
【図１０】本発明方法における積層成形体の脱型工程を示す説明図である。
【図１１】本発明方法における積層成形体の取出工程を示す説明図である。
【図１２】従来の自動車用ドアトリムの構成を示す断面図である。
【図１３】従来のドアトリムの成形方法における表皮原反シートのセット工程を示す説明図である。
【図１４】従来のドアトリムの成形方法における芯材原反のセット工程を示す説明図である。
【図１５】従来のドアトリムの成形方法におけるプレス成形工程を示す説明図である。
【図１６】従来のドアトリムの脱型工程を示す説明図である。
【図１７】従来のドアトリムの脱型工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  自動車用ドアトリム
１１  樹脂芯材
１２  表皮材
２０  成形装置
３０  上型
３１  可動テーブル
３２  異形刃
３３  ガイドポスト
４０  表皮セット機構
４１  セットピン
４２  第１のシリンダ
４３  保持ブロック
４４  第２のシリンダ
５０  下型
５１  固定テーブル
５２  ガイド孔
６０  芯材原反搬送用コンベア
Ｓ  表皮原反シート
Ｍ  芯材原反
【図１】
0003681100.tif 000002
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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