(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１及び第２の金型でキャビティを形成し、該対向する金型の間に溶融樹脂を注入して型締めしてなる表皮一体成形用金型において、
前記第１の金型の外周側に周設され、型締め方向に摺動可能に配設された表皮材押え装置と、前記表皮材押え装置に対向して第２の金型側に設けられた表皮材を保持する表皮材保持装置と、を備え、
前記表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、
前記表皮材押え装置は、前記表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、前記表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって前記表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形してなり、
前記表皮材押え装置の表皮材と当接する面には、該面より突出量を調整可能なボール面が形成されてなることを特徴とする表皮一体成形用金型。
【請求項２】
対向する第１及び第２の金型でキャビティを形成し、該対向する金型の間に溶融樹脂を注入して型締めしてなる表皮一体成形用金型において、
前記第１の金型の外周側に周設され、型締め方向に摺動可能に配設された表皮材押え装置と、前記表皮材押え装置に対向して第２の金型側に設けられた表皮材を保持する表皮材保持装置と、一方の面側には摺動可能な表皮材ホルダーと、他方の面側には型開きした成型品を挾持する製品クランプと、を有する表皮取付製品取出装置と、を備え、
前記表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、
前記表皮材押え装置は、前記表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、前記表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって前記表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形し、前記表皮取付製品取出装置により表皮材ホルダーにより表皮材を保持して表皮材保持装置へ取り付けると共に、製品クランプにより成形品を金型から取り出してなることを特徴とする表皮一体成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は表皮一体成形用金型に係り、特に表皮一体射出成形において、表皮にシワや破れ等を発生させることなく成形できる表皮一体成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車の内装部品は、高級感を出すために熱可塑性樹脂などからなる基材の表面に各種表皮材が貼合された表皮付成形製品が多用されている。
そして表皮付成形製品を製造するには、表皮一体成形用金型が用いられており、２つの金型の間に表皮材を配置して、型締めと共に樹脂を供給して成形している。
【０００３】
このとき表皮材は２つの金型のいずれかに保持させるか、別の表皮材保持枠等を用いている。いずれの場合にも表皮材を保持するために複数のセット針で表皮材の端末部分を突き刺して保持している。そしてセット針は、表皮材を保持させるための作業を軽減させると共に、効率よく製造するために、ある程度の数に限定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように表皮材をセット針で保持する場合に、セット針の部位で成形時の表皮移動により、表皮切れが発生するという不都合がある。また表皮切れを防止するためにセット針の数を多くすると、表皮材をセットする作業が大変になり効率低下を招くという不都合がある。
【０００５】
このためセット針の数はある程度少なくする必要があるため、成形品全周のテンションを調整する事は難しいという不都合もある。そしてセット針の数が少ないためポイント的なテンションの為、逆にシワが発生しやすいという不都合もある。
【０００６】
本発明の目的は、表皮一体射出成形における金型への表皮材装着について、成形時の表皮材のテンション及びルーズ性の調整が可能である表皮一体成形用金型を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る表皮一体成形用金型は、対向する第１及び第２の金型でキャビティを形成し、該対向する金型の間に溶融樹脂を注入して型締めしてなる表皮一体成形用金型において、前記第１の金型の外周側に周設され、型締め方向に摺動可能に配設された表皮材押え装置と、前記表皮材押え装置に対向して第２の金型側に設けられた表皮材を保持する表皮材保持装置と、を備え、前記表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、前記表皮材押え装置は、前記表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、前記表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって前記表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形してなり、前記表皮材押え装置の表皮材と当接する面には、該面より突出量を調整可能なボール面が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
また請求項３に係る表皮一体成形用金型は、対向する第１及び第２の金型でキャビティを形成し、該対向する金型の間に溶融樹脂を注入して型締めしてなる表皮一体成形用金型において、前記第１の金型の外周側に周設され、型締め方向に摺動可能に配設された表皮材押え装置と、前記表皮材押え装置に対向して第２の金型側に設けられた表皮材を保持する表皮材保持装置と、一方の面側には摺動可能な表皮材ホルダーと、他方の面側には型開きした成型品を挾持する製品クランプと、を有する表皮取付製品取出装置と、を備え、前記表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、前記表皮材押え装置は、前記表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、前記表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって前記表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形し、前記表皮取付製品取出装置により表皮材ホルダーにより表皮材を保持して表皮材保持装置へ取り付けると共に、製品クランプにより成形品を金型から取り出してなることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、前記表皮材押え装置は、前記表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、前記表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって前記表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形してなり、前記表皮材押え装置の表皮材と当接する面には、該面より突出量を調整可能なボール面が形成されてなるので、成形時の型締めによって表皮材が金型側へつり込まれるのに沿って、係合部材が摺動するので、凹凸の有る形状の成形に対し表皮材にシワや破れ等の外観不具合の防止となる。
【００１１】
また表皮材保持装置が金型の外周に周設されているために、全周クランプとなり、表皮材のうねり、カール等が防止され、成形時の表皮巻き込みトラブル等を防止できて安定生産が可能となる。
【００１２】
さらに請求項２に係る表皮一体成形用金型によれば、表皮取付製品取出装置により、表皮材を自動的に成形金型へセット出来、生産サイクルの向上、生産要員の削減等を図ることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１４】
本例の表皮一体成形用金型は、図５で示すように、第１の金型１０と第２の金型２０と、表皮材押え装置３０と、表皮材保持装置４０と、表皮取付製品取出装置５０と、を主たる構成要素としており、第１の金型１０と第２の金型２０とは、対向して配置されている。本例では第１の金型１０を固定側金型とし、第２の金型２０を可動側金型としている。そして、第１の金型１０と第２の金型２０により所定形状のキャビティＫを形成している。
【００１５】
本例の表皮材押え装置３０は、型締め方向へ摺動可能に、第１の金型１０の外周側に周設されており、図１及び図６で示すように、矩形の枠体からなる本体３１と、支持杆３２と、弾撥コイルばね３３と、を主要構成要素としている。
【００１６】
本例の本体３１は、図６で示すように、表皮材Ｈと当接する挾持面３４と、後述する表皮材保持装置４０の係合部材の摺動を許容する凹部３５と、図８で示すようにボール面３９を形成するための貫通孔３６及びこの貫通孔３６に連続して形成された止めねじ部３７と、本体３１の外側に形成された支持杆の取付部３８と、を備えている。
【００１７】
上記挾持面３４は表皮材保持装置４０との間で表皮材Ｈを挾持するものである。また凹部３５は後述する表皮材保持装置４０の配置数だけ形成されており、本例では図６で示すように、本体３１の角部と、これら角部の中間位置にそれぞれ形成されており、本例では合計８個形成されている。
【００１８】
そして本例のボール面３９は挾持面３４より突出することのできるものであり、本例では図８で示すように、本体３１に形成された貫通孔３６にボールプランジャー６１が配設されており、本例のボールプランジャー６１の先端に回転可能なボール６２が配設されている。またボールプランジャー６１の外周には雄ねじ６３が螺刻されており、この雄ねじ６３と前記止めねじ部３７が螺合してボールプランジャー６１が保持される。
【００１９】
そしてボールプランジャー６１の雄ねじ６３を回動することにより、ボール面６３の突出量が調整可能に形成されている。後述するセット針のほかにボールプランジャー６１によって、表皮材Ｈの外周を保持し、表皮材Ｈに局部的なテンションが発生するのを防止する。
【００２０】
本例の表皮材保持装置４０は、表皮材押え装置３０に対向して第２の金型２０側に設けられており、表皮材Ｈを保持する係合部材４１と、係合部材４１の摺動手段４２を備えている。本例の係合部材４１は、セット針４３と、このセット針４３を取り付ける可動部材４４とから構成されている。また本例の摺動手段４２は、可動部材４４を支持する支持棒４５と、支持棒４５を金型２０に取り付ける取付部材４６と、可動部材４４を常時金型２０外側方向へ付勢する付勢手段としてのコイルスプリング４７と、を主要構成要素としている。
【００２１】
取付部材４６は両端を折り曲げたコ字状に形成され、このコ字状の端部間に支持棒４５を架設している。可動部材４４には貫通孔４４ａが形成され、この貫通孔４４ａに支持棒４５を挿通させて摺動可能に形成されている。そして、この可動部材４４と、金型内側寄りの支持棒４５外周部分にコイルスプリング４７を配設して、可動部材４４が常時金型２０外側方向に付勢されるように配設されている。
【００２２】
本例の表皮取付製品取出装置５０は、基体５１と、表皮材ホルダー５２と、製品クランプ５３とを主要構成要素とし、これら表皮材ホルダー５２と製品クランプ５３とは基体５１の表裏両側にそれぞれ配設されている。
【００２３】
本例の表皮ホルダー５２は、図５及び図７で示すように、基体５１に形成されたガイド５１ａと、ガイド５１ａに沿って摺動する移動体５１ｂと、この移動体５１ｂを摺動させる突き押しシリンダ装置５１ｃと、移動体５１ｂに配置された押えリング５１ｄと、この押えリング５１ｄの中に配設された真空吸着パッド５１ｅとから構成されている。
【００２４】
本例のガイド５１ａには案内レール５１ｆが形成されている。本例の移動体５１ｂは、案内レール５１ｆと係合する案内係合部５１ｇと、この案内係合部５１ｇと連結された押えリング支持部５１ｈとから構成されており、押えリング支持部５１ｈは突き押しシリンダ装置５１ｃと連結されて、突き押しシリンダ装置５１ｃにより、表皮材保持装置４０方向へ摺動可能に形成されている。押えリング５１ｄは図７で示すように、一端を押えリング支持部５１ｈに固定され、他端部は円形リング状に形成され、これらの両端が連結されている。
【００２５】
本例の真空吸着パッド５１ｅの先端側は開口された吸着部５１ｉを備えており、この開口された吸着部５１ｉは可撓性を備えている。そしてこの吸着部５１ｉは押えリング５１ｄより突出して形成されている。また真空吸収パッド５１ｅにはエアーホース５１ｊが連結されており、このエアーホース５１ｊの他端は図示しない真空装置と連結されている。
【００２６】
従って、真空装置を駆動すると真空吸着パッド５１ｅの先端から空気を吸い込み、図７で示すような通気性のある布地等とＰＥＦ等の通気性の無いクッション材とを積層したような表皮材Ｈは、吸引されて、表皮ホルダー５２で保持されることになる。
【００２７】
そして図５で示すように第２の金型２０側へ移動させて押しつけることにより、セット針４３に表皮材Ｈが突き刺されると共に、確実にセット針４３に突き刺せるように、押えリング５１ｄで押さえつけるものである。
【００２８】
本例の製品クランプ５３は、型開きした成形品を挾持するものであり、図５で示すように、基体５１の外側に所定箇所に軸支されたつかみ部５３ａと、このつかみ部５３ａを駆動するシリンダ装置５３ｂとを備えている。つかみ部５３ａの先端はカギ部５３ｃとなっており、このカギ部５３ｃで成形品を掴んで、離型するように構成している。
【００２９】
本例の第１の金型１０は所定位置に、溶融合成樹脂Ｊの通路１１が形成されており、この通路１１を通してバルブゲート１２から溶融合成樹脂ＪがキャビティＫへ射出される。また第１の金型１０の外周所定位置には案内凹部１３が形成され、この案内凹部１３には貫通孔１４が形成されている。
【００３０】
そして溶融合成樹脂Ｊの供給装置（図示せず）から、固定側金型である第１の金型１０内の通路１１およびゲート１２を介してキャビティＫへ溶融合成樹脂Ｊを射出するように構成されている。また本例では、第１の金型１０及び第２の金型２０により加圧型締めした後で、冷却等ができるように構成されている。これらの溶融合成樹脂Ｊの注入装置，型締め装置等は公知の技術を用いることが出来る。
【００３１】
また、本発明に基材として用いられる樹脂、即ち注入される溶融合成樹脂Ｊとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ナイロン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマー等圧縮成形、射出成形および押出成形に通常使用されるものを、いずれも用いることができる。また、これらに無機質充填剤，ガラス繊維等の充填剤、顔料、滑剤、帯電防止剤等の添加物を含有したものも適宜用いることができる。
【００３２】
また本発明に用いられる表皮材Ｈの材質としては、織布，不織布，ポリオレフィン、塩化ビニル、ナイロン等の熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系、塩化ビニル系等の熱可塑性エラストマーのシート，フィルムが挙げられる。また上記材質を単独或は２種以上積層したものを表皮材Ｈとして使用することもできる。
【００３３】
更にソフトな感触を出すために、表皮材Ｈの裏面にポリプロピレン、ポリエチレン、ウレタン等の発泡シートを貼合したもの、成形時において溶融合成樹脂の熱から保護したり、表皮材Ｈと芯材層の接着力を強化させる目的で布、またはシート等を裏面に貼合した積層体を使用することもできる。これらの表皮材Ｈの使用にあたっては、表皮材Ｈの引張応力、伸びを調整するために供給に先立って予備加熱を行ってもよい。
【００３４】
次に上記構成からなる表皮一体成形用金型によって表皮一体成形品を製造する工程について説明する。
先ず図１で示すように、第１の金型１０と第２の金型２０が開いているときに、型外で表皮材Ｈを装着する。この表皮材Ｈの装着は、図５で示すように、表皮取付製品取出装置５０によって行なう。表皮取付製品取出装置５０に表皮材Ｈを装着するには、図７で示すように図示しない真空装置を駆動して、表皮材Ｈを真空吸着パッド５１ｅに吸引する。そして表皮取付製品取出装置５０を第１の金型１０と第２の金型２０の間に配置させる。
【００３５】
次に表皮取付製品取出装置５０を第２の金型２０側へ移動させると共に、突き押しシリンダ装置５１ｃにより移動体５１ｂを第２の金型２０に配設された保持部材４１へ押しつける。これによりセット針４３に表皮材Ｈを取り付ける。このとき押えリング５１ｄにより確実に表皮材Ｈがセット針４３に突き刺さるようにおさえる。そして真空装置を停止する。
【００３６】
次に表皮取付製品取出装置５０を第１金型２０側へ移動させると、表皮材Ｈは真空吸着パッド５１ｅから離れ、セット針４３によって保持される。そして図２で示すように、表皮取付製品取出装置５０を第１の金型１０と第２の金型２０の間から移動させる。
【００３７】
次に第１の金型１０と第２の金型２０を型締めする。このとき表皮材押え装置３０と表皮材保持装置４０の係合部材４１とが表皮材Ｈを介して当接し、表皮材Ｈは挾持面３４及びボール面６２と、係合部材４１とで確実に保持される。
【００３８】
更に第２の金型２０の型締めが進行すると、第１の金型１０により表皮材Ｈが押され、テンションがかかる。このとき弾撥コイルばね３３により、表皮材Ｈは更に強くクランプされることになる。同時に表皮材Ｈのセット針４３がテンションに合せて、金型の内側へ移動し、表皮材Ｈの破れを防止する。セット針４３以外の部分においても、ボールプランジャー６１のボール面６２によってテンションに合せて表皮材Ｈがズレることになる。このため、シワの発生を防止することができる。なおボールプランジャー６１のボール面６２の突出量は止めねじ３７により調整する。
【００３９】
そして成形が完了すると、型開きを行なう。型開きが行われた後で、図５で示すように、表皮材保持装置４０が配設されている第２の金型２０については、前述と同様に表皮取付製品取出装置５０を作動させて表皮材Ｈを取り付ける。
【００４０】
そして表皮材Ｈを表皮材保持装置４０に取り付けた後で、基体５１を第１の金型１０側へ移動させる。次に、シリンダ装置５３ｂによりカギ部５３ｃを内側方向に回動させて、成形完了品である成型品を掴む。次に基体５１を第１の金型１０から移動させ、第１の金型１０と第２の金型２０の間から移動させ、所定位置で、つかみ部５３ａを外側へ回動させて、製品を放す。この表皮取付製品取出装置５０を型外へ移動させると共に、第１の金型１０と第２の金型２０は成形動作を行い、表皮取付製品取出装置５０は製品を放すと共に、表皮材を保持する。
【００４１】
上記実施例においては、成形製品の１個取りの例を示しているが、２個取りのときも、同様にできることは勿論である。また上記実施例では、付勢手段としてコイルスプリングを用いているが、油圧，空気圧を用いたシリンダ装置にすることができるのは勿論である。また上記実施例ではボールプランジャーを用いた例を示しているが、先端が丸いボルトであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、表皮材保持装置は、常時金型外側方向へ付勢手段により付勢されると共に金型内側方向へ摺動可能に配設された係合部材を有し、表皮材押え装置は、表皮材保持装置の係合部材の摺動を許容する凹部を備えると共に前記表皮材保持装置との間で表皮材を挾持する挾持面を有し、表皮材保持装置の係合部材で前記表皮材を保持して、型締め時の表皮材の移動に応じて係合部材が移動し、表皮材押え装置は前記第２の金型の型締めによって表皮材保持装置と共に表皮材を挾持して成形してなり、表皮材押え装置の表皮材と当接する面には、該面より突出量を調整可能なボール面が形成されてなるので、成形時の型締めによって表皮材が金型側へつり込まれるのに沿って、係合部材が摺動するので、凹凸の有る形状の成形に対し表皮材にシワや破れ等の外観不具合の防止となる。
【００４３】
また表皮材保持装置が金型の外周に周設されているために、全周クランプとなり、表皮材のうねり、カール等が防止され、成形時の表皮巻き込みトラブル等を防止できて安定生産が可能となる。
【００４４】
さらに請求項２に係る表皮一体成形用金型によれば、表皮取付製品取出装置により、表皮材を自動的に成形金型へセット出来、生産サイクルの向上、生産要員の削減等を図ることができる。以上のように、本発明によれば、表皮一体射出成形において、金型への表皮材装着において、成形時の表皮材のテンション及びルーズ性の調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表皮一体成形用金型の型開き状態を示す断面説明図である。
【図２】表皮材を装着した状態を示す断面説明図である。
【図３】型締めを開始した状態を示す断面説明図である。
【図４】コア型とキャビティ型を型締めた状態を示す断面説明図である。
【図５】表皮材を装着したり製品を取り出す装置の断面説明図である。
【図６】表皮押え枠の平面図である。
【図７】表皮材保持部材の要部拡大側面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ先断面拡大図である。
【符号の説明】
１０  第１の金型
１１  通路
１２  バルブゲート
１３  案内凹部
１４  貫通孔
２０  第２の金型
３０  表皮材押え装置
３１  本体
３２  支持杆
３３  弾撥コイルばね
３４  挾持面
３５  凹部
３９  ボール面
３６  貫通孔
３７  止めねじ部
３８  取付部
４０  表皮材保持装置
４１  係合部材
４２  摺動手段
４３  セット針
４４  可動部材
４５  支持棒
４６  取付部材
４７  コイルスプリング
４４ａ  貫通孔
５０  表皮取付製品取出装置
５１  基体
５２  表皮材ホルダー
５３  製品クランプ
５１ａ  ガイド
５１ｂ  移動体
５１ｃ  突き押しシリンダ装置
５１ｄ  押えリング
５１ｅ  真空吸着パッド
５１ｆ  案内レール
５１ｇ  案内係合部
５１ｈ  押えリング支持部
５１ｉ  吸着部
５１ｊ  エアーホース
５３  製品クランプ
５３ａ  つかみ部
５３ｂ  シリンダ装置
５３ｃ  カギ部
６１  ボールプランジャー
６２  ボール面
６３  雄ねじ
Ｊ  溶融合成樹脂
Ｋ  キャビティ
【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】
0003558391.tif 000009