(57)【要約】【課題】コストの増加を招くことなく、成形品の見栄えを向上させることのできる真空成形用の金型を提供すること。【解決手段】成形対象に対し真空吸引を行うための複数の真空孔（２１ｂ）、及び当該成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸が形成されている当接面を有し、複数の真空孔（２１ｂ）が、当接面２１ａを正方格子に区切り、各正方格子をさらに複数領域に区切って、当該複数領域のうち乱数によって選択した１つの領域に配置する。【選択図】図２
2015112868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形対象に対し真空吸引を行うための複数の真空孔、及び当該成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸が形成されている当接面を有し、
前記複数の真空孔が、前記当接面を正方格子に区切り、各正方格子をさらに複数領域に区切って、当該複数領域のうち乱数によって選択した１つの領域に配置されている真空成形用の金型。
【請求項２】
成形対象に対し真空吸引を行うための複数の真空孔、及び当該成形対象と当接する当接面を有し、
前記複数の真空孔の一部又は全部が、前記当接面上にて所定のデザインに従って配置されている真空成形用の金型。
【請求項３】
前記当接面には、前記成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸が形成されている請求項２記載の真空成形用の金型。
【請求項４】
前記当接面は、前記成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸の高さが、成形後の成形対象に生じる真空孔跡の高さよりも高い請求項１又は３記載の真空成形用の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成形用の金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の天井板等の自動車関連部品等を成形する方法として、成形対象を型で押さえて真空吸引を行うことで成形する真空成形法が知られている。
例えば、特許文献１では、意匠性に影響を及ぼさないような低温での成形を可能とし、且つ、皺等の発生を防ぐため、成形対象である樹脂シートの両端をクランプにより挟持固定した上で、樹脂シートの両面を型で挟み込み真空成形を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１を含め真空成形法では、金型に成形対象である素材を真空吸引するための真空孔を設ける必要があるが、成形品の表面にその真空孔跡が残り、見栄えが悪くなるという問題がある。特に両面真空成形法では、成形品の両面に真空孔跡が残ることとなる。
【０００５】
この真空孔跡が残らないようにするためには真空孔を極力小さくすることが望ましいが、小径の孔を形成するには細いドリル等で孔をあける必要があり、金型を製造する際に高い精度を必要とし、コストの増加を招く。また、ポーラス電鋳金型を使用することも考えられるが、非常に高価である上、通常の金型に比べて強度が低く、予備型を必要とする等、この場合もコストの増加を招くという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コストの増加を招くことなく、成形品の見栄えを向上させることのできる真空成形用の金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、第１の発明に係る真空成形用の金型は、成形対象に対し真空吸引を行うための複数の真空孔、及び当該成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸が形成されている当接面を有し、前記複数の真空孔が、前記当接面を正方格子に区切り、各正方格子をさらに複数領域に区切って、当該複数領域のうち乱数によって選択した１つの領域に配置されている。
【０００８】
また、第２の発明に係る真空成形用の金型では、成形対象に対し真空吸引を行うための複数の真空孔、及び当該成形対象と当接する当接面を有し、前記複数の真空孔の一部又は全部が、前記当接面上にて所定のデザインに従って配置されている。
【０００９】
また、第３の発明に係る真空成形用の金型では、前記第２の発明において、前記当接面には、前記成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸が形成されている
また、第４の発明に係る真空成形用の金型では、前記第１又は第３の発明において、前記当接面は、前記成形対象と当接してシボ柄を転写する凹凸の高さが、成形後の成形対象に生じる真空孔跡の高さよりも高い。
【発明の効果】
【００１０】
上記手段を用いる本発明によれば、コストの増加を招くことなく、成形品の見栄えを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空成形用の金型における、（ａ）成形品である車両の天井板の斜視図、（ｂ）成形前の樹脂シートの断面図、及び（ｃ）金型の断面図である。
【図２】（ａ）真空孔の不規則配置の説明図、及び（ｂ）真空成形時の金型と樹脂シートとの当接部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る真空成形用の金型を用いた真空成形手順を示した断面図（ａ）〜（ｅ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態における真空成形用の金型における、（ａ）成形品である車両の天井板の斜視図、（ｂ）成形前の樹脂シートの断面図、及び（ｃ）金型の断面図が示されており、同図に基づき説明する。なお、図面は理解しやすいように、板厚等を現実よりも大きく示している。
【００１３】
本実施形態における真空成形用の金型に成形する成形品は、図１（ａ）に示すような車両の天井板１である。詳しくは、天井板１は車両のルーフパネル内側に取り付けられる内装材であり、当該天井板１にはルーフパネル側、即ち車外側に向けて突出した凸部２が形成されている。また、当該天井板１の車室側の面は内装面となり、シボ柄をなしている。
【００１４】
当該天井板１は、成形前は板状の樹脂シート１０からなる。例えば、図１（ｂ）に示すように、樹脂シート１０は、板状の芯材１１の両面にスキン層１２、１２を有する複層樹脂シートである。芯材１１は、気泡１１ａのそれぞれが独立している独立気泡の発泡ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂である。スキン層１２、１２はそれぞれ芯材１１より薄く、ソリッド（非発泡）のＰＰ樹脂である。芯材１１及びスキン層１２、１２はいずれも熱可塑性樹脂である。なお、スキン層１２、１２にはタルク、粒子、又は繊維等のフィラーが添加されていてもよく、その場合は補強材としての役割をなす。
【００１５】
当該樹脂シート１０を天井板１に成形するための金型は図１（ｃ）に示すように、樹脂シート１０を両面から挟み込む一対の金型２０からなる。
詳しくは金型２０は、内面側を成形する凸型２１と外面側を成形する凹型２２とからなる。当該金型２０は両面真空成形の型であり、凸型２１及び凹型２２において樹脂シート１０と当接する当接面２１ａ、２１ｂには真空吸引を行うための真空孔が複数形成されている。
【００１６】
ここで図２を参照すると、図２（ａ）には真空孔の不規則配置の説明図が、図２（ｂ）には真空成形時の金型と樹脂シートとの当接部分の拡大断面図が示されており、これらの図に基づき金型２０について詳しく説明する。
天井板１の内装面を成形することとなる凸型２１の当接面２１ａには、真空孔が不規則に配置されている。この不規則な配置は、図２（ａ）に示すように、当接面２１ａを正方格子（太線）に区切り、各正方格子をさらに４領域（細線）に区切って、当該４領域のうち乱数によって選択した１つの領域に真空孔２１ｂを配置することで、擬似的な不規則配置を実現している。当該正方格子の寸法は、対角線長さの２倍が、ほぼ均一に真空を引くことのできる限界の真空孔距離と同じか又はそれ以下となるよう設定されている。なお、この真空孔距離は、当接面が平面であるか曲面であるか等によって、またシボ柄の態様等によって異なる。
【００１７】
さらに、凸型２１の当接面２１ａには成形後の天井板１の内装面にシボ柄を転写するための凹凸が形成されている。当該当接面２１ａにおけるシボ柄の凹凸は、図２（ｂ）に示すように、天井板１の内装面、即ち樹脂シート１０のスキン層１２において転写されたシボ柄の凸部分の頂点から凹部分の底面までの長さである凹凸高さＡが、凸型２１の真空孔２１ｂからの真空吸引により突出する真空孔跡１３の高さＢよりも高くなるよう形成されている。この関係は、シボ柄深さＡ、真空孔２１ｂの径や孔の長さ等により調整されている。
【００１８】
なお、天井板１の車外側の面を成形する凹型２２の当接面２２ａでは、その真空孔は効率的に真空を引くことのできる位置に配置されている。
次に図３を参照すると、本実施形態の金型２０を用いた真空成形手順を示した断面図（ａ）〜（ｅ）がそれぞれ示されており、以下同図に基づき金型２０により樹脂シート１０から天井板１を成形する成形手順について説明する。
【００１９】
まず、図３（ａ）に示すように、成形対象である樹脂シート１０を凸型２１と凹型２２との間に配設し、さらに当該樹脂シート１０の両面を挟むように一対のヒータ２３、２３を配置する。そして、ヒータ２３、２３により樹脂シート１０を加熱し、熱可塑性樹脂からなる樹脂シート１０を軟化させる。
【００２０】
樹脂シート１０が十分に軟化した後、ヒータ２３、２３を取り除き、図３（ｂ）に示すように、凸型２１及び凹型２２により樹脂シート１０を挟み込む。
図３（ｃ）に示すように、樹脂シート１０を屈曲させながら凸型２１及び凹型２２を合わせる。そして、両金型２１、２２の各真空孔から真空吸引を行う。
【００２１】
これにより、図３（ｄ）に示すように、樹脂シート１０の両面は凸型２１及び凹型２２に吸引され、それぞれ対応する当接面２１ａ、２２ａと当接する。ここで、上記図２（ｂ）で示したように、シボ柄の凹凸を有する凸型２１の当接面２１ａは樹脂シート１０のスキン層１２にシボ柄を転写する。このとき真空孔２１ｂの形状に合わせて真空吸引速度は調整され、シボ柄の凹凸高さＡより低い高さＢである真空孔跡１３が形成される。
【００２２】
そして、樹脂シート１０が十分に冷却された後、図３（ｅ）に示すように、凸型２１及び凹型２２を分離させ、樹脂シート１０から成形された天井板１を取り出す。
このように本実施形態における金型２０を用いての真空成形により成形された天井板１は、内装面にシボ柄が施され、当該シボ柄領域内に形成された真空孔跡１３は不規則に配置されていることで自然感が強められ目立ち難くなっている。さらには、真空孔跡１３の高さＢはシボ柄の凹凸高さＡよりも低いため、真空孔跡１３はシボ柄に埋没し、より一層目立ち難くなっている。
【００２３】
このように本実施形態の真空成形用の金型２０によれば、真空孔２１ｂの配置を不規則配置とし、真空孔跡１３の高さを調整するだけなので、コストの増加を招くこともなく、成形品である天井板１の見栄えを向上させることができる。
以上で本発明に係る真空成形用の金型の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
【００２４】
上記実施形態では、凸型２１の当接面２１ａを正方格子に区切り、各正方格子をさらに４領域に区切って、当該４領域のうち乱数によって選択した１つの領域に真空孔２１ｂを配置することで、擬似的な不規則配置を実現しているが、各正方格子を区切る領域の数は４領域に限られず、複数の領域に区切ればよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、凸型２１の真空孔２１ｂを不規則な配置としているが、真空孔の配置における変形例として、成形品の真空孔跡により文字やロゴ等のデザインを描くように、金型の真空孔を所定のデザインに従って配置してもよい。またその際は、シボ柄と組合せなくてもよい。例えば複数の真空孔のうちの一部を所定のデザインに従って配置し、この真空孔はデザインと関係のない真空孔に比べて径を大きくする等して、真空孔跡を強調することで天井板の内装面に所定のデザインを浮かび上がらせる。このような変形例によれば、真空孔跡を積極的に目立たせることで、見る者の違和感を軽減し、見栄えを向上させることができる。
【００２６】
また上記実施形態は、天井板１の内装面を成形する凸型２１のみにシボ柄の凹凸を形成し、真空孔を不規則な配置としているが、凹型２２も同じ構成としてもよい。また、車両の天井板１を成形するための金型２０に本発明を適用しているが、他の成形品を成形する金型にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  天井板
２  凸部
１０  樹脂シート
１１  芯材
１１ａ  気泡
１２  スキン層
１３  真空孔跡
２０  金型
２１  凸型
２１ａ、２２ａ  当接面
２１ｂ  真空孔
２２  凹型
２３  ヒータ
【図１】
2015112868.tif 000003
【図２】
2015112868.tif 000004
【図３】
2015112868.tif 000005