(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の型の複数箇所の吸着ポイントにおいて表皮を真空吸着した状態で、第１の型に対して第２の型を型合わせし、その状態で表皮上に樹脂材料を一体成形するようにした成形方法であって、
各吸着ポイントにおける真空吸着を時間差をおいて実行し、
表皮の周縁部の真空吸着を最初に行い、
表皮の周縁部に続いて、表皮のステッチ部の真空吸着を行うことを特徴とする成形方法。
【請求項２】
複数箇所に吸着ポイントを有し、表皮を吸着可能な第１の型と、その第１の型に対して接近離間可能に対応配置された第２の型とを備え、第１，第２の両型間において表皮上に樹
脂材料を一体成形するようにした成形装置において、
前記各吸着ポイントの吸着動作を時間差を設けて実行させるための作動手段を設け、
前記第１の型に複数の減圧室を設けるとともに、前記吸着ポイントを各減圧室に設け、
前記吸着ポイントにおける吸引圧を調整して均等化するための圧力調整手段を設けたことを特徴とする成形装置。
【請求項３】
前記圧力調整手段は、前記吸着ポイントにおける吸引圧の検出結果に基づいて該吸引圧を調整する圧力調整バルブからなることを特徴とする請求項２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記吸引圧は、前記減圧室の容積に応じて調整されることを特徴とする請求項３に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車におけるインストルメントパネルのように、表皮上に樹脂材料を一体に積層成形してなる成形品の成形方法及び成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の成形装置としては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、下側の第１の型と、その第１の型に対して接近離間可能に配置された上側の第２の型とが装備されている。第１の型の上面には第１成形面が形成され、その第１成形面には表皮を吸着するための複数の吸気孔が設けられている。第１の型には、吸気孔に対応する複数の減圧室が設けられている。第２の型の下面には、第１の型の第１成形面に対応する第２成形面が形成されている。
【０００３】
そして、第１の型の第１成形面上に表皮が載置された状態で、ポンプよって減圧室が真空吸引されることにより、第１成形面上の複数の吸気孔において表皮が真空吸着される。この状態で、第１の型に対して第２の型が型合わせされた後、表皮上に溶融樹脂材料が供給されることにより、第１の型の第１成形面と第２の型の第２成形面との間で、表皮上に樹脂材料が一体に積層成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５８３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この従来の成形装置では、真空吸引ポンプにより複数の減圧室が同時に真空吸引されて、表皮が第１成形面上の複数の吸気孔において同時に真空吸着されるようになっている。このため、表皮を部分的に位置規正しながら第１の型の第１成形面上にセットすることが困難であり、表皮のセット位置にずれが生じたり、表皮に皺が発生したりするという問題があった。特に、表皮が本革等の柔らかい材料で構成されていたり、表皮の一部にステッチ部等のセットし難い箇所が存在したりする場合には、前記の問題が顕著に現出した。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、表皮を第１の型に対して部分的に位置規正しながら、位置ずれが生じたり皺が発生したりすることなく正確にセットすることができる成形方法及び成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、成形方法に係る発明では、第１の型の複数箇所の吸着ポイントにおいて表皮を真空吸着した状態で、第１の型に対して第２の型を型合わせし、その状態で表皮上に樹脂材料を一体成形するようにした成形方法であって、各吸着ポイントにおける真空吸着を時間差をおいて実行し、表皮の周縁部の真空吸着を最初に行い、表皮の周縁部に続いて、表皮のステッチ部の真空吸着を行うことを特徴としている。
【０００８】
従って、この発明の成形方法では、第１の型上への表皮の真空吸着に際して、各吸着ポイントの吸着動作が時間差をおいて実行される。このため、表皮を第１の型に対して部分的に位置規正しながら吸着させることができる。よって、表皮を位置ずれが生じたり皺が発生したりすることなく、所定のセット位置に対して緊張状態で正確にセットすることができる。
【００１０】
また、成形装置に係る発明では、複数箇所に吸着ポイントを有し、表皮を吸着可能な第１の型と、その第１の型に対して接近離間可能に対応配置された第２の型とを備え、第１，第２の両型間において表皮上に樹脂材料を一体成形するようにした成形装置において、前記各吸着ポイントの吸着動作を時間差を設けて実行させるための作動手段を設け、前記第１の型に複数の減圧室を設けるとともに、前記吸着ポイントを各減圧室に設け、前記吸着ポイントにおける吸引圧を調整して均等化するための圧力調整手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
前記の成形装置において、前記圧力調整手段は、前記吸着ポイントにおける吸引圧の検出結果に基づいて該吸引圧を調整する圧力調整バルブからなるとよい。
前記の成形装置において、前記吸引圧は、前記減圧室の容積に応じて調整されるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明によれば、表皮を第１の型に対して部分的に位置規正しながら、位置ずれが生じたり皺が発生したりすることなく正確にセットすることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の成形装置を示す断面図。
【図２】図１の成形装置を操作するためのリモートコントロールスイッチを示す平面図。
【図３】同成形装置の制御構成を示すブロック図。
【図４】同成形装置における表皮の吸着動作を説明する断面図。
【図５】図４に続く表皮の吸着動作を示す断面図。
【図６】図５に続く表皮の吸着動作を示す断面図。
【図７】図６に続く表皮の吸着動作を示す断面図。
【図８】図７に続く表皮の吸着動作を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、この発明を具体化した成形装置の一実施形態を、図面に従って説明する。
図１及び図４に示すように、この実施形態の成形装置１０においては、下側の第１の型１１と、その第１の型１１上に対して図示しない駆動手段により接近離間可能に対応配置された上側の第２の型１２とが装備されている。第１の型１１の上面には第１成形面１１ａが形成されるとともに、第２の型１２の下面には第１の型１１の第１成形面１１ａに対応する第２成形面１２ａが形成されている。第１の型１１と第２の型１２との間において第１の型１１の上面外周縁には、第１の型１１の上面の第１成形面１１ａに載置される表皮Ｃの周縁を第１成形面１１ａに押さえ付ける押さえ枠３１が図示しない駆動手段により接近離間可能に対応配置されている。第１の型１１の第１成形面１１ａには、表皮Ｃを吸着するための複数の吸着ポイントとしての吸気孔１３が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、前記第１の型１１には、前記吸気孔１３を有する複数の減圧室１４が区画形成されている。なお、吸気孔１３は、ひとつの減圧室１４に対して１または複数設けられている。各減圧室１４には、真空吸引ポンプ１５に連なる吸引通路１６が口金１７を介してそれぞれ接続されている。各吸引通路１６には、その吸引通路１６を開放させて吸気孔１３において表皮Ｃに対する吸着動作を行なわせるための電磁開閉バルブ１８が接続されている。各吸引通路１６には、吸気孔１３の吸着動作時に吸引圧を検出するための圧力センサ１９が接続されている。各吸引通路１６には、圧力センサ１９の検出結果に基づいて吸引圧を調整して、各吸気孔１３における吸引圧を調整するための圧力調整手段としての圧力調整バルブ２０が接続されている。
【００１６】
そして、前記第１の型１１の第１成形面１１ａ上に表皮Ｃが載置された状態で、電磁開閉バルブ１８が開放されることにより、各減圧室１４が真空吸引ポンプ１５よって真空吸引される。この真空吸引により、第１成形面１１ａ上の各吸気孔１３において吸着動作が実行されて、表皮Ｃがそれらの吸気孔１３の部分に真空吸着される。この場合、後述するように、各吸気孔１３における吸着動作が減圧室１４ごとに時間差をおいて実行されるようになっている。その後、第１の型１１に対して基材Ｂがセットされた第２の型１２が型合わせされ、この状態で表皮Ｃ上にウレタン樹脂等の溶融樹脂材料が供給されることにより、第１の型１１の第１成形面１１ａと第２の型１２の第２成形面１２ａにセットされた基材Ｂとの間で、表皮Ｃ上に樹脂材料Ｍが一体に積層成形される。
【００１７】
図２に示すように、この実施形態の成形装置１０には、装置の運転等を操作するためのリモートコントロールスイッチ２１が設けられている。このリモートコントロールスイッチ２１上には、オンオフボタン２２、モード設定つまみ２３、工程切換つまみ２４、圧力設定つまみ２５及びテンキー２６が配設されている。オンオフボタン２２は、成形装置１０を作動または停止させる場合に操作される。モード設定つまみ２３は、成形装置１０の作動モードを入力モードと運転モードとに選択設定する場合に操作される。
【００１８】
前記工程切換つまみ２４は、各減圧室１４の時間差をおいて減圧動作させる場合に操作される。圧力設定つまみ２５は、入力モードにおいて各吸気孔１３の吸引圧を減圧室１４の容積等に応じて低圧、中間圧、高圧の３段階に選択設定する場合に操作される。テンキー２６は、入力モードにおいて吸気孔１３を減圧室１４ごとに指定する場合に用いられる。
【００１９】
そして、モード設定つまみ２３によって入力モードが設定された状態で、テンキー２６によって減圧室１４を指定すれば、その減圧室１４における真空吸引の圧力を圧力設定つまみ２５によって設定して、そのデータを図３に示す制御装置２８の記憶部に記憶させることができる。
【００２０】
次に、前記のように構成された成形装置１０において、特に表皮Ｃの吸着動作を制御するための制御構成について説明する。
図３に示すように、成形装置１０には、作動手段を構成する前記制御装置２８が付設されている。この制御装置２８には、前記各圧力センサ１９から吸引圧の検出信号が入力されるとともに、リモートコントロールスイッチ２１から操作信号が入力される。また、制御装置２８からは、前記真空吸引ポンプ１５、各電磁開閉バルブ１８及び各圧力調整バルブ２０に対して作動または停止信号が出力される。そして、前記第１の型１１の第１成形面１１ａ上に表皮Ｃをセットする際に、制御装置２８の制御により、各吸気孔１３における吸着動作が複数の吸着工程に分けて、時間差を設けて順に実行されるようになっている。
【００２１】
この実施形態においては、前記リモートコントロールスイッチ２１の入力モードにおける設定によって、第１〜第４の吸着工程に分けて実行されるようになっている。すなわち、最初の第１吸着工程では図５に示すように、押さえ枠３１により表皮Ｃの周縁部が第１の型１１上に押さえられた状態で、表皮Ｃの周縁部と対応する吸気孔１３Ａの吸着動作が行われる。次の第２吸着工程では図６に示すように、表皮Ｃの周縁部に続いて表皮Ｃのステッチ部Ｃａと対応する吸気孔１３Ｂの吸着動作が行われる。さらに、第３吸着工程では図７に示すように、残りの吸気孔１３のうち、表皮Ｃの一側部と対応する複数の吸気孔１３Ｃの吸着動作が行われ、第４吸着工程では図８に示すように、表皮Ｃの他側部と対応する複数の吸気孔１３Ｄの吸着動作が行われる。そして、この場合、各吸気孔１３からの吸引圧力が、第１〜第３吸着工程においては低圧または中間圧に設定され、第４吸着工程においては高圧に設定されるように、前記圧力調整バルブ２０の開度が設定される。
【００２２】
次に、前記のように構成された成形装置１０の作用を説明する。
さて、この成形装置１０において、第１の型１１の第１成形面１１ａ上に表皮Ｃをセットする場合には、図４に示すように、第２の型１２及び押さえ枠３１が第１の型１１から上方へ離間する位置に配置された状態で、第１成形面１１ａ上に表皮Ｃを載置する。この状態で、リモートコントロールスイッチ２１上のモード設定つまみ２３を運転モード側に設定するとともに、工程切換つまみ２４を第１吸着工程に設定すると、制御装置２８の制御により、押さえ枠３１による表皮Ｃの周縁部の押さえ動作が行なわれるとともに、両側部の減圧室１４に連なる吸引通路１６中の電磁開閉バルブ１８が開放動作される。
【００２３】
この開放動作により、図５に示すように、最初に表皮Ｃの周縁部が押さえ枠３１によって保持された状態で、その周縁部と対応する減圧室１４の吸気孔１３Ａが低圧または中間圧で吸着動作されて、表皮Ｃの周縁部が第１の型１１の第１成形面１１ａに対して真空吸着される。このとき、表皮Ｃの周縁部の一部に位置ズレや皺が生じている場合には、その位置ズレや皺を規正することによって、表皮Ｃ全体を所定のセット位置に位置決め配置することができる。なお、この表皮Ｃの周縁部の吸着後に、押さえ枠３１が第１の型１１に対して接近移動されて、表皮Ｃの周縁部が保持されるようにしてもよい。
【００２４】
続いて、表皮Ｃのステッチ部Ｃａを所定に位置に位置決めした状態で、前記リモートコントロールスイッチ２１上の工程切換つまみ２４を第２吸着工程に切り換えると、制御装置２８の制御により、表皮Ｃのステッチ部Ｃａと対応する中央部の減圧室１４に連なる吸引通路１６中の電磁開閉バルブ１８が開放される。従って、図６に示すように、表皮Ｃの周縁部と対応する吸気孔１３Ａに続いて、表皮Ｃのステッチ部Ｃａと対応する吸気孔１３Ｂが低圧または中間圧で吸着動作されて、そのステッチ部Ｃａが第１成形面１１ａの所定位置に対して真空吸着される。このときにも、ステッチ部Ｃａ一部やその周囲に位置ズレや皺が生じている場合には、その位置ズレや皺を規正することによって、ステッチ部Ｃａをその全長にわたって所定位置に正確に位置決め配置することができる。
【００２５】
次いで、前記工程切換つまみ２４を第３吸着工程に切り換え設定すると、制御装置２８の制御により、残りの減圧室１４のうちで表皮Ｃの一側部と対応する複数の減圧室１４に連なる吸引通路１６中の電磁開閉バルブ１８が開放される。従って、図７に示すように、表皮Ｃのステッチ部Ｃａと対応する吸気孔１３Ｂに続いて、表皮Ｃの一側部と対応する吸気孔１３Ｃが低圧または中間圧で吸着動作されて、その表皮Ｃの一側部分が第１成形面１１ａに対して真空吸着される。このときにも、表皮Ｃの吸着部分に位置ズレや皺が生じている場合には、その位置ズレや皺を規正することができる。
【００２６】
その後、前記工程切換つまみ２４を第４吸着工程に切り換え設定すると、制御装置２８の制御により、表皮Ｃの他側部と対応する複数の減圧室１４に連なる吸引通路１６中の電磁開閉バルブ１８が開放される。従って、図８に示すように、表皮Ｃの一側部と対応する吸気孔１３Ｃに続いて、表皮Ｃの他側部と対応する吸気孔１３Ｄが高圧で吸着動作されて、その表皮Ｃの他側部分が第１成形面１１ａに対して真空吸着される。
【００２７】
このように、第１〜第４の吸着工程において、第１の型１１上の複数の吸気孔１３Ａ〜１３Ｄが時間差を設けて順に吸着動作されることにより、表皮Ｃが第１の型１１上の所定位置にセットされる。この場合、第１〜第４の各吸着工程において、複数の吸気孔１３Ａ〜１３Ｄが同時に吸着動作される際には、各吸引通路１６の圧力センサ１９により吸引圧が検出されるとともに、その検出結果に基づいて圧力調整バルブ２０により吸引圧が低圧，中間圧または高圧に調整されるとともに、各吸気孔１３Ａ〜１３Ｄにおける吸引圧が均等化される。
【００２８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この成形装置では、第１の型１１上への表皮Ｃの真空吸着に際して、複数箇所の吸気孔１３の吸着動作が時間差をおいて実行される。このため、表皮Ｃを第１の型１１に対して部分的に位置規正しながら吸着させることができる。よって、表皮Ｃに位置ずれが生じたり皺が発生したりするおそれを防止することが可能になり、表皮Ｃを第１の型１１上の所定のセット位置に対して正確にセットすることができる。
【００２９】
（２）  この成形装置では、表皮Ｃの周縁部の真空吸着が最初に行われるようになっている。このため、表皮Ｃの周縁部の真空吸着により、最初に表皮Ｃ全体を所定のセット位置に位置決めすることができる。また、周縁部の真空吸着に先だって、同周縁部が押さえ枠３１によって押さえ保持されるため、表皮Ｃ全体を正確に位置決めできる。
【００３０】
（３）  この成形装置では、表皮Ｃの周縁部に続いて、表皮Ｃのステッチ部Ｃａの真空吸着が行われるようになっている。このため、表皮Ｃ全体の位置決めに続いて、セットし難いステッチ部Ｃａを所定位置に位置決めすることができる。
【００３１】
（４）  この成形装置では、前記第１の型１１に吸気孔１３と対応する複数の減圧室１４が設けられ、それらの減圧室１４に対する吸引通路１６に電磁開閉バルブ１８がそれぞれ設けられている。このため、各電磁開閉バルブ１８を開閉制御して、減圧室１４を真空吸引することにより、所定の吸気孔１３を所定のタイミングで容易に吸着動作させることができる。
【００３２】
（５）  この成形装置では、前記各減圧室１４に対する吸引通路１６に、吸引圧を検出するための圧力センサ１９、及びその圧力センサ１９の検出結果に基づいて吸引圧を調整して、吸気孔１３における吸引圧を調整するための圧力調整バルブ２０が設けられている。このため、各吸気孔１３に対応する減圧室１４の容積が異なっている場合でも、圧力センサ１９の検出結果に基づく圧力調整バルブ２０の調整動作により、各吸気孔１３における吸引圧を均等化することができて、高品質の成形品を得ることができる。
【００３３】
（６）  圧力調整バルブ２０の開度の設定により、各吸気孔１３からの吸引圧力が、第１〜第３吸着工程においては低圧または中間圧に設定され、第４吸着工程においては高圧に設定される。従って、第１〜第３吸着工程においては、表皮Ｃの位置ずれ修正や皺の解消を行ないやすく、第４吸着工程では、表皮Ｃの移動を有効に阻止して、正確な形状の成形を行なうことができる。よって、高品質の成形品を得ることができる。
【００３４】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記実施形態において、各吸引通路１６中に電磁開閉バルブ１８と圧力調整バルブ２０とを別々に設けることなく、開閉機能及び圧力調整機能を有する共用のバルブを設けること。すなわち、減圧動作タイミングが一致する複数の減圧室１４にひとつの電磁開閉バルブ１８を接続し、圧力一致する複数の減圧室１４にひとつの圧力調整バルブ２０を接続すること。
【００３５】
・  前記実施形態では、第１〜第４の吸着工程が時間差をおいて手動によって実行されたが、この第１〜第４の工程が自動的に実行されるようにすること。このようにするためには、制御装置２８の記憶部に第１〜第４の吸着工程の動作タイミングを記憶させ、それに従って電磁開閉バルブ１８を動作させればよい。
【００３６】
・  前記実施形態では、各吸気孔１３における吸引圧力が均等になるようにしたが、この吸引圧力を適宜変更すること。例えば、ステッチ部Ｃａ部分の吸引圧力を強くして、ステッチ部Ｃａが樹脂の成形圧力によって移動しないようにすること。
【符号の説明】
【００３７】
１０…成形装置、１１…第１の型、１２…第２の型、１３，１３Ａ〜１３Ｄ…吸着ポイントとしての吸気孔、１４…減圧室、１５…真空吸引ポンプ、１６…吸引通路、１８…電磁開閉バルブ、１９…圧力センサ、２０…圧力調整手段としての圧力調整バルブ、２８…作動手段としての制御装置、Ｂ…基材、Ｃ…表皮、Ｃａ…ステッチ部、Ｍ…樹脂材料。
【図１】
0005673159.tif 000002
【図２】
0005673159.tif 000003
【図３】
0005673159.tif 000004
【図４】
0005673159.tif 000005
【図５】
0005673159.tif 000006
【図６】
0005673159.tif 000007
【図７】
0005673159.tif 000008
【図８】
0005673159.tif 000009