(57)【要約】【課題】簡単な構成で深絞り部における表皮材の擦れや破れが抑制されるようにした真空成形型を提供する。【解決手段】型面に突出部１１ａが形成された第一の型１１と、型閉めの際に突出部１１ａが挿入される窪み部１２ａが形成された第二の型１２と、を備えて、成形素材１４を第一の型１１と第二の型１２の間に挟み込んで真空成形を行なう真空成形型１０であって、第一の型１１或いは第二の型１２に設けた伸長部材１１ｂが型閉め前に互いに離れている第一の型１１と第二の型１２の間に配置した成形素材１４を伸ばして窪み部１２ａ内面に当接させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型面に突出部が形成された第一の型と、型閉めの際に上記突出部が挿入される窪み部が形成された第二の型と、を備えて、成形素材を上記第一の型と上記第二の型の間に挟み込んで真空成形を行なう真空成形型であって、
型閉め前に互いに離れている上記第一の型と上記第二の型の間に配置された上記成形素材を伸ばして上記窪み部内面に当接させる伸長部材を備えたことを特徴とする、真空成形型。
【請求項２】
前記伸長部材が圧空スライド型で成り、
上記圧空スライド型が前記第一の型の突出部に出没可能に設けられていて、
型閉め前に上記圧空スライド型が前記突出部から前記窪み部内へ突出して上記圧縮空気を噴出して前記成形素材を前記窪み部内面に当接させることを特徴とする、請求項１に記載の真空成形型。
【請求項３】
前記伸長部材が真空吸引孔で成り、
上記真空吸引孔が前記第二型の窪み部に設けられていて、
型閉め前に前記窪み部内を上記真空吸引孔から真空排気することで、前記成形素材を前記窪み部内面に当接させることを特徴とする、請求項１に記載の真空成形型。
【請求項４】
型面に突出部が形成された第一の型と、型閉めの際に上記突出部が挿入される窪み部が形成された第二の型と、上記第一の型と上記第二の型の間に配設した成形素材を伸ばす伸長部材と、を使用して、成形素材を上記第一の型と上記第二の型の間に挟み込んで真空成形を行なう真空成形方法であって、
型閉め前に、上記伸長部材で上記成形素材を伸ばして上記窪み部内面に当接させることを特徴とする、真空成形方法。
【請求項５】
前記伸長部材が圧空スライド型で成り、
上記圧空スライド型が前記第一の型の突出部に出没可能に設けられていて、
型閉め前に上記圧空スライド部を前記突出部から前記窪み部内へ突出させて上記圧縮空気を噴出させることで前記成形素材を前記窪み部内面に当接させることを特徴とする、請求項４に記載の真空成形方法。
【請求項６】
前記伸長部材が真空吸引孔で成り、
上記真空吸引孔が前記第二型の窪み部に設けられていて、
型閉め前に前記窪み部内を上記真空吸引孔から真空排気することで、前記成形素材を前記窪み部内面に当接させることを特徴とする、請求項４に記載の真空成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性の発泡層付き表皮材を真空成形すると同時に基材に接着させて、例えば自動車用内装部品等の表皮一体成形を行なうための真空成形技術に係り、特に深絞り部を形成するための真空成形型及びそれを使用した真空成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すインストルメントパネル１やドアトリム等の車両部品は熱可塑性樹脂の成形部品で成り、表皮に熱可塑性の発泡層を裏打ちした表皮材を真空成形しつつ型面に載置したインサートとなる基材に密着させることで作製される。とくに、インストルメントパネル１にはスピードメータ等の計器類を備えたメータパネルを嵌め込むよう窪んだメータフード部２が備えられており、このメータフード部２の領域は所謂深絞り成形によって形成される。
【０００３】
この種の深絞り成形を行なうには、例えば図８に示すように、成形品の表側を成形するためのキャビティ型３と、成形品の裏側を成形するためのコア型４とから成る真空成形型５を使用する。この真空成形型５は、キャビティ型３の型面に突出部３ａを備えており、この突出部３ａに対応してコア型４の型面には突出部３ａを受容する窪み部４ａが形成されている。型閉め時には、突出部３ａが窪み部４ａ内に挿入されて深絞り成形が行なわれる。
【０００４】
ここで、真空成形型５を使用した成形品の製造について以下説明する。
先ず、図８に示すように、コア型４の型面上にインサートとなる基材６を載置し、これと相前後して、キャビティ型３とコア型４との間に表皮材７を配置する。ここで、表皮材７は表皮材単体７ａに発泡層７ｂを裏打ちしたものである。この表皮材７は加熱されて軟化した状態で配置される。なお、図示省略するクランプ装置で表皮材７はキャビティ型３とコア型４との間に保持されている。
【０００５】
そして、図８に示すように、キャビティ型３内に設けた真空吸引孔から表皮材７とキャビティ型３との間に在る空気を真空排気しながら型閉めする。これにより、図９に示すように、表皮材７が真空成形されると共に同時に基材６上に密着することで、成形品が完成する。
このような真空成形方法が特許文献１にも開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２４０１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８及び図９に示す従来の真空成形方法では、突出部３ａ及び窪み部４ａによって表皮材７に深絞り部が形成される際に、型閉めに伴って矢印Ｘで示すようにキャビティ型３及びコア型４が互いに接近すると表皮材７が突出部３ａ及び窪み部４ａ等の角部Ａ，Ｂと干渉し、その状態から型閉めが進行すると上記角部Ａ，Ｂと当接する表皮材７の一部分周辺領域が伸長する。また、インサートである基材６とキャビティ型３との間のクリアランスが狭いことから、型閉めの際に表皮材７の表面で擦れが発生することになる。
従って、このような局部的な伸長や擦れが起因して、図９に示すように、型閉め後に表皮材７に破れＤが発生することがある。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みて創作されたものであり、型閉め時の深絞り部の形成に伴って表皮材に擦れや破れが生ずることを防止した真空成形型を提供することを第一の目的とし、それを使用した真空成形方法を提供することを第二の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第一の目的を達成するため、本発明は、型面に突出部が形成された第一の型と、型閉めの際に突出部が挿入される窪み部が形成された第二の型と、を備えて、成形素材を第一の型と上記第二の型の間に挟み込んで真空成形を行なう真空成形型であって、型閉め前に互いに離れている第一の型と第二の型の間に配置された成形素材を伸ばして窪み部内面に当接させる伸長部材を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の真空成形型は、好ましくは、伸長部材として圧空スライド型或いは真空吸引孔を備え、型閉め前に圧空スライド部が前突出部から窪み部内へ突出して圧縮空気を噴出して、或いは型閉め前に窪み部内を真空吸引孔から真空排気することで、成形素材を窪み部内面に当接させる。
【００１０】
上記第二の目的を達成するため、本発明は、型面に突出部が形成された第一の型と、型閉めの際に突出部が挿入される窪み部が形成された第二の型と、第一の型と第二の型の間に配設した成形素材を伸ばす伸長部材と、を用いて、成形素材を第一の型と第二の型の間に挟み込んで真空成形を行なう真空成形方法であって、型閉め前に、伸長部材で成形素材を伸ばして窪み部内面に当接させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、型閉めの際、窪み部領域に対応した表皮材部分が伸長部材によって予め伸長させられて窪み部内面に当接しているので、キャビティ型の突出部がコア型の窪み部内に進入するとき、表皮材はキャビティ型又はコア型等から強く引っ張られる等の干渉を受けない。よって、表皮材に局部的な強い伸長が発生したり、表皮材とキャビティ型との過剰な擦れが発生することを回避できる。従って、本発明によれば、真空成形における所望の深絞り形状の賦形を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第一の実施形態］
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の第一の実施形態に係る真空成形方法の構成を示している。
第一の実施形態に係る真空成形型１０は、成形品として例えばインストルメントパネルの真空成形を行なうためのものであり、成形品の表側を成形するキャビティ型１１と、成形品の裏側を成形するコア型１２と、を備えている。
【００１３】
キャビティ型１１はその型面の一部を外側へ突出させて形成した突出部１１ａを備えている。この突出部１１ａに対応して、コア型１２は、型閉め時にキャビティ型１１と合わさった際に突出部１１ａを受容する窪み部１２ａを型面に備えている。
また、キャビティ型１１はその型面に開口する真空吸引孔（図示省略）を備えている。型閉めの際にこの真空吸引孔を介して、外部の真空ポンプ装置（図示省略）が成形素材である表皮材（後述）とキャビティ型１１との間に存在する空気を真空排気する。
【００１４】
以上の構成は従来の真空成形型５と同じ構成であるが、第一の実施形態に係る真空成形方法で使用される真空成形型１０では、キャビティ型１１は、型閉め前に互いに離れているキャビティ型１１とコア型１２の間に在る表皮材（後述）を伸ばして窪み部１２ａ内面に当接させる伸長部材を備えていることを特徴としている。
具体的には、伸長部材は、圧空スライド型１１ｂで成り、キャビティ型１１の突出部１１ａに出没可能に設けられている。この圧空スライド型１１ｂは、型閉めの直前に突出部１１ａから下方に突出すると共に、周囲に設けられた噴出口（図示せず）から矢印で示すように圧縮空気を噴出する。なお、図示を省略するが、圧空スライド型１１ｂは圧縮空気を供給する外部装置とホースを介して連結されている。
【００１５】
このような第一の実施形態による真空成形型１０を用いて成形品の真空成形を行なう場合について、以下に説明する
先ず図１に示すように、コア型１２の型面上にインサートとなる基材１３を載置し、これと相前後してキャビティ型１１とコア型１２との間に表皮材１４を配置する。ここで、表皮材１４は表皮材単体１４ａに発泡層１４ｂを裏打ちしたものであり、加熱されて軟化している。なお、表皮材１４は図示しないクランプ装置で保持されてキャビティ型１１とコア型１２との間に配置されている。また、基材１３には、窪み部１２ａの底部１２ｃに対応した領域に開口１３ａが形成されている。
【００１６】
次に、キャビティ型１１を下降させ、コア型１２との間にある程度のクリアランスを確保した位置に至ったら下降を停止させて、突出部１１ａの下端から圧空スライド型１１ｂを下方へ突出させる。この圧空スライド型１１ｂがコア型１２の窪み部１２ａ内に入ったらその下降を停止させて、圧空スライド型１１ｂから周囲に圧縮空気を噴出させる。この圧縮空気によって、コア型１２の窪み部１２ａの領域に位置する表皮材１４は伸長してコア型１２の型面に押圧される。このように、窪み部領域に対応した表皮材部分は窪み部１２ａ内面に当接する。
【００１７】
その後、圧空スライド型１１ｂからの圧縮空気の噴出を停止させると共に、圧空スライド型１１ｂを突出部１１ａ内に埋没させてから、キャビティ型１１をコア型１２側へ下降させて型閉めを行う。この型閉めにおいて、キャビティ型１１の真空吸引孔からの真空排気によって表皮材１４が真空成形されると共に、同時に基材１３に密着されて、成形品が完成する。
【００１８】
このように、第一の実施形態に係る真空成形方法では、型閉めの際、窪み部領域に対応した表皮材部分が予め圧空スライド型１１ｂによって伸長させられて窪み部１２ａ内面に当接しているので、キャビティ型１１の突出部１１ａがコア型１２の窪み部１２ａ内に進入するとき、表皮材１４はキャビティ型１１又はコア型１２等の角部Ａ，Ｂ（図１参照）から強く引っ張られる等の干渉を受けない。よって、表皮材１４に局部的な強い伸長が発生したり、表皮材１４とキャビティ型１１との過剰な擦れが発生することを回避できる。従って、本実施形態によれば真空成形における所望の深絞り形状の賦形を確実に行うことができる。
【００１９】
［第二の実施形態］
図４〜図６は本発明の第二の実施形態に係る真空成形型の構成を示している。
第二の実施形態に係る真空成形型２０は、図１に示した真空成形型１０とほぼ同様の構成であるが、キャビティ型１１に設けた圧空スライド型１１ｂの代わりに、伸長部材として部分雄引き真空吸引孔１２ｂを設けている点で図１の真空成形型１０と構成が異なる。従って、第一の実施形態に係る真空成形型１０と同じ或いは同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
部分雄引き真空吸引孔１２ｂは、型閉めの直前に窪み部１２ａ内を部分的に雄引き真空を行うために窪み部１２ａの内面に形成された穴であり、図示を省略する真空ポンプ装置にホース等を介して連結されている。この部分雄引き真空吸引孔１２ｂは、図示例では、窪み部１２ａの底部１２ｃに配設されているが、窪み部１２ａの側壁部１２ｄ，１２ｅに配設されていてもよい。
【００２１】
上記第二の実施形態による真空成形型２０を用いて成形品の真空成形を行なう場合を、以下に説明する。
先ず図４に示すように、コア型１２の型面上にインサートとなる基材１３を載置し、これと相前後して、キャビティ型１２とコア型１３との間に表皮材１４を配置する。次に、図５に示すように、キャビティ型１１をコア型１２に接近させて、コア型１２の窪み部１２ａ内の部分雄引き真空吸引孔１２ｂから部分的な真空排気を行う。この真空引きによって、コア型１２の窪み部１２ａの領域に位置する表皮材１４の対応部分がコア型１２の型面に対して吸引される。この際、窪み部領域に対応した表皮材部分が伸長して、窪み部１２ａの内面に当接する。
【００２２】
その後、部分雄引き真空吸引孔１２ｂからの真空排気を停止させてから、キャビティ型１１をコア型１２へ下降させて型閉めを行う。この型閉めにおいて、キャビティ型１１の真空吸引孔からの真空排気によって表皮材１４が真空成形されると共に、同時に基材１３上に密着されて、成形品が完成する。
【００２３】
このように、第二の真空成形方法においても、型閉めの際に表皮材１４が前もってコア型１２の窪み部１２ａの形状に沿うように伸長して当接しているので、キャビティ型１１の突出部１１ａがコア型１２の窪み部１２ａ内に進入するときに、キャビティ型１１又はコア型１２の角部Ａ，Ｂによって表皮材１４が強く引っ張られる等の干渉を受けることがない。よって、第一の実施形態と同様に、本第二の実施形態の真空成形方法においても、表皮材１４に局部的な強い伸長が発生したり、表皮材１４とキャビティ型１１との過剰な擦れが発生することが回避されて、真空成形における所望の深絞り形状の賦形を確実に行うことができる。
【００２４】
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。上述の実施形態では、コア型１２に基材１３を載置して、表皮材１４を成形すると同時に、基材１３に密着させるようになっているが、これに限らず、シート状の成形素材だけをキャビティ型１１とコア型１２との間に配置して型閉めを行なうことで、成形素材に深絞り部を賦形して、真空成形を行なうことも可能である。
【００２５】
本発明は、上記したインストルメントパネルを成形する場合に限らず、他の表皮材を使用した成形品を成形する場合にも適用し得ることは明らかである。
【００２６】
また、キャビティ型１１に設けられる真空吸引孔、そしてコア型１２の窪み部１２ａ内に設けられる真空吸引孔１２ｂは、例えば多孔質の素材で型を形成したり、型に無数の微小孔を備えることで形成され得る等、任意の方法により形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る真空成形方法を実施するための真空成形型の構成において、型閉め前の状態の概略断面図である。
【図２】図１の真空成形型を用いて成形する場合において、表皮材をコア型の窪み部の形状に追従させた状態を示す概略断面図である。
【図３】図１の真空成形型による型閉め後の状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る真空成形方法を実施するための真空成形型の他の構成において、型閉め前の状態を示す概略断面図である。
【図５】図４の真空成形型を用いて成形する場合において、表皮材をコア型の窪み部の形状に追従させた状態を示す概略断面図である。
【図６】図４の真空成形型による型閉め後の状態を示す概略断面図である。
【図７】成形品としてのインストルメントパネルの斜視図である。
【図８】表皮材に深絞り部を賦形して真空成形する際の従来の真空成形型を使用した型閉め途中の状態を示す概略断面図である。
【図９】図８の状態から完全に型閉めした後の状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    真空成形型
１１    キャビティ型
１１ａ  突出部
１１ｂ  圧空スライド型
１２    コア型
１２ａ  窪み部
１２ｂ  部分雄引き真空吸引孔
１３    基材
１４    表皮材（成形素材）
２０    真空成形型
【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】
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【図９】
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