(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板（Ｐ）と、表皮原反（Ｓ）とを成形金型（４０，５０）内でプレス成形して樹脂芯材（２１）と表皮材（２２）とからなる積層成形体（２０）を成形する積層成形体の成形方法において、
前記成形金型（４０，５０）にカット機構（８０，８１）が設置され、成形金型（４０，５０）の型締め前に表皮原反（Ｓ）並びに熱可塑性樹脂板（Ｐ）の高展開率部分にスリット（７１，７２）が形成され、プレス成形時、上記スリット（７１，７２）が開設された部位を成形金型（４０，５０）における高展開率部分の型面形状に沿って成形することにより、該スリット（７１，７２）が幅方向に拡開変形し、開口（７１ａ，７２ａ）を形成することで、表皮原反（Ｓ）及び熱可塑性樹脂板（Ｐ）に加わるテンションを緩和して、高展開率部分に生じる変形歪みを回避するようにしたことを特徴とする積層成形体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用内装部品に好適な積層成形体の成形方法に係り、特に、変形歪みが生じることがない積層成形体の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、乗用車等の車室内には、各種内装部品が内装設置されている。図１３は、ドアパネルに内装される自動車用ドアトリム１の構成を示す断面図であり、ドアトリム１は、外観上のアクセント効果を持たせて意匠性を高めるために、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との上下二分割体から構成されている。
【０００３】
そして、ドアトリムアッパー２は、予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板と表皮原反とをコールドプレス成形することにより、曲面形状にプレス成形された樹脂芯材２ａの表面に表皮材２ｂを貼着した積層成形体から構成され、ドアトリムロア３は、ＰＰ樹脂等の合成樹脂の射出成形体から構成されている。
【０００４】
そして、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との接合構造としては、ドアトリムロア３の上縁側裏面に超音波用ボス３ａを突設し、ドアトリムアッパー２には超音波用ボス３ａと対応して取付孔２ｃを開設し、超音波用ボス３ａを取付孔２ｃ内に挿通させた後、超音波用ボス３ａの先端を超音波カシメ加工することにより、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との接合固定がなされている。
【０００５】
ところで、上記ドアトリム１におけるドアトリムアッパー２の成形方法としては、ドアトリム１の量産性を考慮して、図１４に示すように、左右側のドアトリム１のドアトリムアッパー２をプレス下型４，プレス上型５により左右対称形のドアトリムアッパー２Ａ，２Ｂを同時成形して、成形後、カット処理して左右のドアトリムアッパー２Ａ，２Ｂを分離形成するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板と表皮原反とをコールドプレス成形して積層成形体を成形した場合、特に、高展開率部分ａにおいて、図１５（ａ）に示すように、変形が生じやすく、上述したように、積層成形体を切断処理した場合、図１５（ｂ）に示すように、切断箇所ｂは更に変形が助長される傾向にある。
【０００７】
従って、従来の成形工法により成形したドアトリムアッパー２の下側部分に変形がある場合、図１６に示すように、この変形を規制するように図中矢印方向に応力を加えてパネル側に取り付けるため、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との接合部分には、図中符号ｃで示す間隙が生じ、意匠性を低下させるという欠点が指摘されている。
【０００８】
また、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との接合部分以外、例えばドアウエスト部等、展開率が高い部位においても同様の変形が生じる傾向にある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板と表皮原反とをプレス金型により所要形状にコールドプレス成形してなる積層成形体の成形方法において、変形歪みが生じることがなく、成形精度を高めた積層成形体の成形方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【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記載の発明は、予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板と、表皮原反とを成形金型内でプレス成形して樹脂芯材と表皮材とからなる積層成形体を成形する積層成形体の成形方法において、前記成形金型にカット機構が設置され、成形金型の型締め前に表皮原反並びに熱可塑性樹脂板の高展開率部分にスリットが形成され、プレス成形時、上記スリットが開設された部位を成形金型における高展開率部分の型面形状に沿って成形することにより、該スリットが幅方向に拡開変形し、開口を形成することで、表皮原反及び熱可塑性樹脂板に加わるテンションを緩和して、高展開率部分に生じる変形歪みを回避するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、プレス成形型に設けたカット機構によりプレス成形型の型締め時、熱可塑性樹脂板と表皮原反の双方の高展開率部分にスリットを形成した後、プレス成形を行なうという方法であり、プレス成形時には、スリット形成部位が金型の高展開率形状に沿って成形され、表皮原反及び熱可塑性樹脂板にそれぞれ形成したスリットが幅方向に拡開するため、プレス成形時、表皮原反に加わるテンション並びに熱可塑性樹脂板に加わるテンションの双方を大幅に緩和することができる。
【００１６】
【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をドアトリムに適用した実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は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、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明方法の第１実施形態に使用するプレス成形金型の構成説明図、図４は本発明方法に使用するプレス下型を示す平面図、図５は本発明方法の第１実施形態を示すコールドプレス成形工程の断面図、図６はコールドプレス成形時のスリット形状を示す説明図、図７は本発明方法の第１実施形態における成形後のトリムカット工程を示す断面図である。
【００１８】
また、図８乃至図１０は、本発明方法の第２実施形態を示すもので、図８は表皮原反及び熱可塑性樹脂板のセット工程を示す断面図、図９は先行カット工程を示す断面図、図１０はコールドプレス成形工程を示す断面図である。
【００１９】
更に、図１１乃至図１２は本発明に係る積層成形体の測定試験内容を示すもので、図１１は測定ポイントを示す説明図、図１２は成形後の変形歪みを示す説明図である。
【００２０】
図１，図２において、本発明方法により製作した自動車用ドアトリム１０の構成について簡単に説明すると、自動車用ドアトリム１０は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との上下二分割体から構成されており、ドアトリムアッパー２０は、所望の曲面形状に成形された樹脂芯材２１の表面に表皮材２２を一体貼着した積層成形体から構成されており、本実施形態においては、コスト，強度，成形性を考慮してポリプロピレン樹脂に木粉を混入してシート状に押し出したシート原反を予熱軟化処理した後、コールドプレス成形により所要形状に成形してなり、表皮材２２は、クロス裏面にポリエチレンフォームを裏打ちした積層シート材料を使用しており、表皮材２２は樹脂芯材２１のコールドプレス成形時に一体化される。
【００２１】
一方、ドアトリムロア３０は、ＰＰ樹脂等、合成樹脂の射出成形体から構成されており、ドアポケット用開口３１及びスピーカーグリル部３２が一体に形成されている。
【００２２】
そして、上記ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との接合構造は、ドアトリムアッパー２０の下側表面にドアトリムロア３０の上縁部分をラップさせ、ドアトリムロア３０の上縁側裏面に適宜間隔を配して超音波用ボス３３を立設し、この超音波用ボス３３をドアトリムアッパー２０下縁に対応して設けた取付孔２３内に挿入した後、超音波用ボス３３の先端部分を超音波加工によりカシメることによりドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０とが接合固定される。
【００２３】
そして、上記ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との上下二分割体からなる自動車用ドアトリム１０は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０の接合ラインに沿って、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０とは密に接合し、スキ発生のない良好な意匠性が確保されている。
【００２４】
次いで、本発明方法をドアトリムアッパー２０の成形方法に適用した第１実施形態について図３乃至図７を基に説明する。
【００２５】
図３に示すように、コールドプレス成形金型は、プレス下型４０とプレス上型５０と表皮原反投入装置６０とから大略構成されており、この成形金型は、左右ドアのドアトリム１０の各ドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂを同時成形できるように、図４に示すように、成形下型４０の型面には、対称形のキャビティ４１ａ，４１ｂが形成されている。
【００２６】
そして、左右一対のドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂを成形するには、プレス下型４０の型面上に予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板Ｐを載置するとともに、表皮原反Ｓをプレス上下型４０，５０内に表皮原反投入装置６０を介して供給するが、本発明方法においては、表皮原反Ｓに予めスリット７０を形成したことが特徴である。
【００２７】
従って、図５に示すように、プレス上型５０が所定ストローク下降動作してプレス上下型４０，５０を型締めした際、左右対称形のドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂが所望の曲面形状に成形され、特に、表皮原反Ｓにスリット７０を開設した部位は高展開率部位であるため、図６に示すように、スリット７０は幅方向に拡開して開口７０ａとなる。
【００２８】
その後、図７に示すように、一体成形物の中央部分をカット処理して、各ドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂを分離すれば良い。
【００２９】
従って、本実施形態においては、カット部分は高展開率部位であり、変形歪みが生じやすいが、上述したように、表皮原反Ｓに予めスリット７０が形成され、プレス成形時にこのスリット７０がスリットの幅方向に拡開して開口７０ａとなるため、プレス成形時に表皮原反Ｓに加わるテンションが緩和でき、高展開率部分に生じる変形歪みを有効に抑えることができる。
【００３０】
尚、カット部分は樹脂芯材２１が露出しているが、この部位はドアトリムロア３０により被覆されるため、製品の意匠性については何等問題はない。
【００３１】
次いで、図８乃至図１０に基づいて本発明の第２実施形態について説明する。
【００３２】
この第２実施形態においても左右一対のドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂを同時成形する工法である。すなわち、図８に示すように、プレス上型５０のほぼ中央部にカット刃８０が設けられているとともに、このカット刃８０に対応する位置のプレス下型４０の型面に受け溝８１が設けられている。尚、樹脂芯材２１の素材としての熱可塑性樹脂板Ｐは第１実施形態同様プレス下型４０の型面上に載置されるが、表皮原反投入装置６０を介して供給される表皮原反Ｓについてはスリット加工がなされていない。
【００３３】
そして、熱可塑性樹脂板Ｐ及び表皮原反Ｓをプレス上下型４０，５０内に投入した後、図９に示すようにプレス上型５０を所定ストローク下降動作させるが、そのとき、カット刃５０により表皮原反Ｓ及び熱可塑性樹脂板Ｐの高展開率部分がカット処理され、それぞれスリット７１，７２が成形前に形成される。
【００３４】
更に、図１０に示すように、プレス成形時においては表皮原反Ｓに形成されるスリット７１は幅方向に拡開して開口７１ａに変形するとともに、熱可塑性樹脂板Ｐに形成したスリット７２においても幅方向に拡開して７２ａに変形し、表皮原反Ｓ並びに熱可塑性樹脂板Ｐの高展開率部分に形成したスリット７１，７２が幅方向に拡開変形することにより、表皮原反Ｓ、熱可塑性樹脂板Ｐに加わるテンションを緩和させることができる。
【００３５】
そして、第１実施形態同様、成形型４０，５０の型開き後、成形品の中央をカット処理して一対のドアトリムアッパー２０Ａ，２０Ｂに分離すれば良い。
【００３６】
次いで、従来方法により成形した積層成形体と本発明方法の第１実施形態並びに第２実施形態により成形した積層成形体における変形歪みの比較を以下に説明する。
【００３７】
まず、従来方法、本発明の第１実施形態による方法（表皮原反カット処理）、本発明方法の第２実施形態による方法（表皮原反並びに熱可塑性樹脂板の双方にカット処理）に基づいて図１１に示す形状の積層成形体をそれぞれ成形してサンプルを作製した後、３箇所の測定ポイントａ，ｂ，ｃについて、例えば、ａポイントにおける各サンプルの変形歪みを図１２にて示す。そして、各サンプルの測定ポイントａ，ｂ，ｃにおける変形歪みの比較を図１３並びに表１に示す。
【００３８】
【表１】
0003717098.tif 000002
【００３９】
従って、表１並びに図１３から明らかなように、従来方法に比べ表皮原反Ｓをカット処理したものであれば、変形歪みを小さく抑えることができ、更に、表皮原反Ｓ及び熱可塑性樹脂板Ｐの双方にカット処理を施したものになれば変形歪みをより有効に抑えることができる。
【００４０】
尚、上述した実施形態は、ドアトリムアッパー２０の下縁部分に本発明方法を適用したが、ドアトリムアッパーのウエスト部分に適用すれば、ドアトリムアッパー２０のウエスト部分の変形歪みを抑えることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は、以下に記載する格別の作用効果を有する。
【００４３】
（１）請求項１記載の発明は、予熱軟化処理した熱可塑性樹脂板と表皮原反とをプレス一体化して樹脂芯材と表皮材とからなる積層成形体を成形する積層成形体の成形方法において、プレス成形金型にカット機構を設置し、製品の高展開率部位に相当する表皮原反及び熱可塑性樹脂板に、成形前に上記カット機構によりスリットを形成しておき、プレス成形時、表皮原反及び熱可塑性樹脂板に設けたスリットの双方が幅方向に拡開変形することにより、表皮原反及び熱可塑性樹脂板に加わるテンションを緩和できることから、積層成形体の変形歪みをより有効に規制でき、製品の初期形状を良好に維持でき、かつ相手部品との間の間隙等が生じることがないより意匠性の高い製品を提供できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法により成形したドアトリムアッパーを備えた自動車用ドアトリムを示す正面図。
【図２】図１中II−II線断面図。
【図３】本発明方法の第１実施形態に使用するプレス成形金型の構成説明図。
【図４】図３に示すプレス成形金型におけるプレス下型の平面図。
【図５】本発明方法の第１実施形態におけるコールドプレス成形工程を示す断面図。
【図６】図５に示すコールドプレス成形時におけるスリット形状の変化を示す説明図。
【図７】本発明方法の第１実施形態におけるトリムカット工程を示す断面図。
【図８】本発明方法の第２実施形態における各素材のセット工程を示す断面図。
【図９】本発明方法の第２実施形態における先行カット工程を示す断面図。
【図１０】本発明方法の第２実施形態におけるコールドプレス成形工程を示す断面図。
【図１１】ドアトリムアッパーを示す外観図。
【図１２】測定ポイントａにおける各サンプルの変形歪みを示す説明図。
【図１３】従来の自動車用ドアトリムの構成を示す断面図。
【図１４】従来のドアトリムにおけるドアトリムアッパーのコールドプレス成形工程を示す説明図。
【図１５】（ａ）は従来の積層成形体の成形後の変形歪みを示す説明図、（ｂ）は従来の積層成形体のトリムカット後の変形歪みを示す説明図。
【図１６】従来の上下二分割タイプの自動車用ドアトリムにおける接合部分の不具合を示す説明図。
【符号の説明】
１０  自動車用ドアトリム
２０（２０Ａ，２０Ｂ）  ドアトリムアッパー
２１  樹脂芯材
２２  表皮材
３０  ドアトリムロア
４０  プレス下型
４１ａ，４１ｂ  キャビティ
５０  プレス上型
６０  表皮原反投入装置
７０，７１，７２  スリット
７０ａ，７１ａ，７２ａ  開口
８０  カット刃
８１  受け溝
Ｓ  表皮原反
Ｐ  熱可塑性樹脂板
【図１】
0003717098.tif 000003
【図２】
0003717098.tif 000004
【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】
0003717098.tif 000017
【図１６】
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