(57)【要約】【課題】基材表面に表皮を一体貼着して所要形状にプレス一体化してなる積層成形品及びそのピアスカット方法であって、アクセサリー部品の取付孔等の開口部における表皮のシュリンク量を低減することで、開口部近傍の美観を高め、かつ材料自由度、造形自由度を高める。【解決手段】成形上下型２０，３０で基材２、表皮３の一体プレス成形を行なう際、成形下型３０に付設したカット刃４０により、表皮３のみを成形と同時にカット処理し、基材２と表皮３のピアスカット加工前に表皮３のシュリンク応力を解放して、ピアスカット加工後における表皮３のシュリンク量を低減させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（２）の表面に表皮（３）を貼付してなる積層成形品（１）にアクセサリー部品（４）の取付孔等の開口部（５）をピアスカット加工により開設した積層成形品（１）であって、
前記表皮（３）は、ピアスカット加工前にプレカット処理が施されていることにより、表皮（３）の開口部（５）周りのシュリンク量が低減されていることを特徴とする積層成形品。
【請求項２】
所要形状に成形された基材（２）の表面に表皮（３）が貼付されてなる積層成形品（１）に対してアクセサリー部品（４）の取付孔等の開口部（５）をピアスカット加工により開設する積層成形品（１）のピアスカット方法において、
成形金型（１０）内に基材（２）の原反（Ｐ）と表皮（３）の原反シート（Ｓ）とを加熱軟化処理した後投入し、成形金型（１０）の型締めにより、基材（２）を所要形状に成形し、かつ基材（２）の表面側に表皮（３）を積層一体化して積層成形品（１）を所要形状に成形するとともに、成形下型（３０）に表皮（３）のみをカットできるカット刃（４０）を付設し、アクセサリー部品（４）の取付孔等の開口部（５）に対応して表皮（３）のみに開口部（５）よりも小径の孔開け加工、あるいは十字状、Ｌ字状のスリット加工を施し、開口部（５）周りにおける表皮（３）のシュリンク応力を解放させた後、積層成形品（１）にピアスカット加工を施すことにより基材（２）と表皮（３）とを同時切断して、基準寸法の開口部（５）を穿設加工することを特徴とする積層成形品のピアスカット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層成形品及びそのピアスカット方法に係り、特に、取付孔等の開口部周りにおける表皮のシュリンク量を低減することで、表皮の切断木口が外部に目立つことがなく、外観見栄えを高めた積層成形品及びそのピアスカット方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２，図１３は、車両のルーフ部に取り付けられるルーフトリム１を車内側からみた平面図、断面図をそれぞれ示すもので、ルーフトリム１は、車両のルーフパネルの室内面を覆う占有面積を備え、ルーフパネルの面形状に略等しい湾曲形状に成形されている。
【０００３】
上記ルーフトリム１は、軽量でかつ吸音性能、断熱性能に富むＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）発泡樹脂材料等を熱成形により所要形状に成形してなる基材２の表面にポリエステル製クロス等の表皮３を一体貼着して構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
更に、ルーフトリム１には、サンバイザ４や図示はしないがルームランプ、ルームミラー等のアクセサリー部品が通常取り付けられており、これらアクセサリー部品を取り付けるための取付孔等の開口部５が対応箇所に穿設加工されている。
【０００５】
例えば、運転席と助手席の斜め上方に設置されるサンバイザ４のブラケット４ａ、あるいはサンバイザ４の補助ノブ４ｂを保持するホルダ４ｃを取り付けるための取付孔等の開口部５がルーフトリム１のフロント側縁部に沿う４箇所に開設されている。
【０００６】
そして、従来では、図１４に示すように、成形金型６（成形上型６ａ、成形下型６ｂで示す）が型開き状態にある時、基材２の原反Ｐと表皮３の原反シートＳとを図示しない加熱工程で加熱軟化処理した状態で成形金型６内に投入し、成形上下型６ａ，６ｂを型締めすることにより、ルーフトリム１が所要形状に成形される。
【０００７】
更に、成形上下型６ａ，６ｂを型開き操作した後、成形金型６からルーフトリム１を取り出し、図１５に示すように、カット刃７によるピアスカット加工により、ルーフトリム１の所要箇所に複数の開口部５を開設している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０１０１７号公報（第２頁、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来、基材２の表面に表皮３を一体成形した積層成形品１に次工程で取付孔等の開口部５をピアスカット処理した場合、図１６に示すように、基材２及び表皮３にそれぞれシュリンク歪みが現れ、相対的に表皮３自体のシュリンク歪みが大きいため、双方のシュリンク量の差異が図１６中ｄで示す歪みとなって現れる。従って、図１７に示すように、例えばサンバイザ４のブラケット４ａを開口部５に取り付けた際、スキＡが生じ、表皮３の切断木口３ａが外部に目立ち、外観性能を低下させる大きな要因となっている。
【００１０】
そして、このように、表皮３のシュリンク歪みが大きいことから、表皮３に使用するシート材料に制約を受けるとともに、また、シュリンク歪みが現れにくい製品形状を設定せざるを得ないなど、造形自由度にも制約を受けているのが実情であった。
【００１１】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両の内装部品全般に適用できる積層成形品及びそのピアスカット方法に係り、特に、積層成形品に穿設される開口部周りにおける表皮のシュリンク歪みの悪影響を解消し、表皮の切断木口が外部に目立つことがなく、良好な外観見栄えが得られ、かつ表皮の材料自由度や積層成形品の造形自由度を高めることができる積層成形品及びそのピアスカット方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、基材の表面に表皮を貼付してなる積層成形品にアクセサリー部品の取付孔等の開口部をピアスカット加工により開設した積層成形品であって、前記表皮は、ピアスカット加工前にプレカット処理が施されていることにより、表皮の開口部周りのシュリンク量が低減されていることを特徴とする。
【００１３】
更に、上記積層品のピアスカット方法は、所要形状に成形された基材の表面に表皮が貼付されてなる積層成形品に対してアクセサリー部品の取付孔等の開口部をピアスカット加工により開設する積層成形品のピアスカット方法において、成形金型内に基材の原反と表皮の原反シートとを加熱軟化処理した後投入し、成形金型の型締めにより、基材を所要形状に成形し、かつ基材の表面側に表皮を積層一体化して積層成形品を所要形状に成形するとともに、成形下型に表皮のみをカットできるカット刃を付設し、アクセサリー部品の取付孔等の開口部に対応して表皮のみに開口部よりも小径の孔開け加工、あるいはＬ字状、十字状のスリット加工を施し、開口部周りにおける表皮のシュリンク応力を解放させた後、積層成形品にピアスカット加工を施すことにより基材と表皮とを同時切断して、基準寸法の開口部を穿設加工することを特徴とする。
【００１４】
ここで、成形金型は、素材のセット作業等を考慮して、一対の成形上下型を使用し、双方に昇降シリンダを付設した金型を使用し、双方の昇降シリンダを駆動させて型締め、型開きを行なっても良いが、一方側のみに昇降シリンダを連結した構成の金型を採用しても良い。
【００１５】
また、表皮と対向する一方側の成形金型には表皮のみをカットするカット刃が付設されているが、このカット刃としては、次工程でピアスカットを施す基準寸法の開口部よりも小径の小孔を開設するカット刃か、あるいは基準寸法の開口部内に収まるＬ字スリット、十字スリット等、スリット形状のカット刃を使用する。
【００１６】
ここで、量産性を考慮すれば、基材と表皮との成形工程と同時に表皮のみをカットすることが好ましいが、所望ならば、成形前工程に表皮の原反シートの所定箇所にスリット、あるいは小孔をプレカット処理することも可能である。また、成形後に表皮のみをカット処理するようにしても良い。
【００１７】
従って、本発明に係る積層成形品及びそのピアスカット方法によれば、基材と表皮とを所要形状に成形した後、ピアスカット装置によりピアスカット加工を施す状態では、アクセサリーの取付孔等における開口部予定箇所の表皮は予めカット処理されているため、既に表皮にシュリンクが生じていることから、ピアスカット加工により基準寸法の開口部を穿設した場合、開口部周りの表皮のシュリンク量を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明した通り、本発明に係る積層成形品及びそのピアスカット方法は、ピアスカット加工により積層成形品に開口部をカット処理する前段階で既に表皮にカット処理が施されて、表皮のシュリンク応力が解放された状態であるため、基材と表皮に対して同時にピアスカット処理を施した後、表皮のシュリンク量を低減でき、開口部周りのスキの発生を最小限に抑え、開口部周りの外観見栄えを高めることができるという効果を有する。
【００１９】
更に、本発明によれば、積層成形品における開口部周りにおける表皮のシュリンク量を低減できるため、表皮として使用できる材料自由度を高めることができ、かつ積層成形品の造形自由度を向上させることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る積層成形品及びそのピアスカット方法における最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明に係る積層成形品の成形に使用する成形金型の全体図、図２は同成形金型におけるカット刃設置箇所の説明図、図３，図４は同積層成形品の成形方法を示し、図３は材料のセット工程、図４はプレス成形工程をそれぞれ示す説明図、図５は成形後における積層成形品及び開口部を示す説明図、図６はピアスカット加工工程の説明図、図７はピアスカット加工完了時の状態を示す説明図、図８，図９は本発明方法に使用するカット刃の変形例を示す各説明図である。尚、本発明に係る積層成形品の第１実施例は、従来例と同様ルーフトリム１に適用する。
【００２２】
まず、本発明に係る積層成形品であるルーフトリム１及びその成形方法を説明する前に、ルーフトリム１を成形する成形金型１０の構成について説明する。図１，図２において、成形金型１０は、型締め方向、型開方向を上下方向に設定した成形上型２０と成形下型３０とから大略構成されている。そして、成形上型２０は、昇降シリンダ２１に連結され、同様に、成形下型３０においても昇降シリンダ３１に連結されている。従って、成形上型２０及び成形下型３０双方の昇降動作により、成形金型１０の型締め、型開きが行なわれる。尚、成形上型２０の型面を２０ａ、成形下型３０の型面を３０ａで示す。
【００２３】
そして、この成形金型１０の構造は、ルーフトリム１に開設される取付孔等の開口部５に相当して、表皮３のみをカットできるカット刃４０が成形下型３０に設けられていることが特徴である。尚、図中符合５０は、基材２の原反Ｐ及び表皮３の原反シートＳを保持するクランプ装置を示す。
【００２４】
ところで、成形下型３０に付設されるカット刃４０は、図２に示すように、成形下型３０の型面３０ａより上方に１〜２ｍｍ突出しており、このカット刃４０の突出寸法は、表皮３の厚み寸法に相当する。そして、カット刃４０は、下型３０のネジ孔３２内にネジ込み式に固定できるように、取付ネジ部４１を備えているとともに、このカット刃４０の外径寸法ｂは、ルーフトリム１に設けられる基準寸法の開口部５の径寸法ａに対して３ｍｍ程度小型に設定されている。
【００２５】
次いで、図３，図４を基に本発明方法をルーフトリム１に適用した成形方法について説明すると、図３に示すように、成形上下型２０，３０がそれぞれ昇降シリンダ２１，３１の動作により型開き状態にある時、基材２の原反Ｐと表皮３の原反シートＳとを成形金型１０内に投入する。この第１実施例においても、従来例同様、基材２としては、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）発泡樹脂基材を使用するとともに、表皮３としてはポリエステル製織布を素材として、トリコット、ジャージィ、モケット等のクロス表皮を使用する。
【００２６】
そして、予め原反Ｐ、原反シートＳが加熱軟化処理されており、図４に示すように、成形上下型２０，３０の昇降シリンダ２１，３１の動作により、成形上下型２０，３０が型締めされることで、成形上下型２０，３０の型面２０ａ，３０ａ形状に沿って所要形状に絞り成形され、ルーフトリム１が成形される。この時、図４中拡大して示すように、ルーフトリム１に開設されるサンバイザ４の取付孔等の開口部５対応箇所には、外径寸法ｂで示すカット刃４０により、ルーフトリム１の成形と同時に表皮３のみにカット処理が施される。
【００２７】
図５はルーフトリム１の成形完了時の状態を示すもので、サンバイザ４のブラケット４ａ及びサンバイザ４のホルダ４ｃを取り付けるための取付孔等の開口部５は、まだ開設されていない。図中符合５ａは、開口予定部位を示すもので、上述したように、カット刃４０により表皮３のみが成形と同時にカット処理されているため、開口予定部位５ａについては、基準寸法の開口部５の径寸法ａ（図５中点線で示す）は、カット刃４０の外径寸法ｂ（図５中実線で示す）よりも大きく、表皮３の切断木口３ａは、その後シュリンクが生じ、シュリンク後の表皮開口部径寸法ｃ（図５中２点鎖線で示す）位置まで移行する。上記ａ，ｂ，ｃの関係は、ａ＞ｃ＞ｂである。
【００２８】
そして、成形金型１０の型開き後、所要形状に成形されたルーフトリム１を脱型する。次いで、図６に示すように、ルーフトリム１にサンバイザ４の取付孔等の開口部５をピアスカット刃６０の下降操作によりピアスカット加工を行なう。また、開口部５のピアスカット加工が完了した状態では、基材２及び表皮３のシュリンク量の差異により、表皮３には基材２に比べやや大きなシュリンク歪みが生じるものの、本発明に係るピアスカット方法においては、図６に示すピアスカット工程において、表皮３はシュリンク応力が一定程度解放された状態でピアスカット加工が行なわれるため、図７中符号ｄ１で示すシュリンク量は１〜１．５ｍｍ程度であり、従来に比べシュリンク量を半減させることができる。
【００２９】
従って、第１実施例によれば、ルーフトリム１の成形と同時に表皮３のみにカット処理を施し、ピアスカット加工前に開口部５に相当する表皮３のシュリンク応力を解放した状態に保つため、開口部５周りの表皮３のシュリンク量が少なく、表皮３の切断木口３ａが外部に目立たず、外観見栄えを良好に維持できるという効果がある。
【００３０】
また、ルーフトリム１の成形と同時に表皮３にカット処理を加え、シュリンク応力を解放するという工法を採用すれば、表皮３の素材として、シュリンク歪みが比較的大きな素材についても使用でき、表皮３の材料の選定自由度を高めることができるとともに、歪みが出易い形状にルーフトリム１の形状設定が行なえる等、造形自由度が向上するという効果がある。
【００３１】
加えて、第１実施例においては、ルーフトリム１の成形と同時に表皮３のみを成形金型１０に付設したカット刃４０によりカット処理し、表皮３に加わるシュリンク応力を一旦解放させるという方法を使用したが、表皮３のプレカット処理を成形前、あるいは成形後に行なうことも可能である。
【００３２】
次いで、表皮３にシュリンク応力を解放するために成形金型１０に付設するカット刃４０として、例えば、図８（ａ）に示すように、Ｌ字状のカット刃４０ａ、あるいは図８（ｂ）に示すように、十字状のカット刃４０ｂを使用することもできる。尚、図８に示すＬ字状のカット刃４０ａ及び十字状のカット刃４０ｂについては、それぞれ基準寸法の開口部５の径寸法ａ内に収まる寸法に設定されることが必要である。また、図９に示すように、カット刃４０と成形下型３０の型面３０ａとの間にスペーサ４２を介装することで、表皮３の厚手仕様、薄手仕様に対応することもできる。
【実施例２】
【００３３】
第１実施例において、成形金型１０に付設されるカット刃４０は固定式であったが、この第２実施例では、可動式のカット刃４０が設けられている。すなわち、図１０に示すように、成形下型３０の凹部３３内に可動式のカット刃４０が収納され、このカット刃４０は、シリンダ４３のピストンロッド４３ａの先端に取り付けられている。
【００３４】
そして、図１１に示すように、ルーフトリム１の成形工程において、カット刃４０は、シリンダ４３の収縮状態にあり、カット刃４０が表皮３内に侵入しておらず、成形上下型２０，３０の型面２０ａ，３０ａ同士の圧縮により、基材２と表皮３とが強固な接合強度をもつように成形されている。次いで、図１２に示すように、型締め開始から所定時間後に可動式のカット刃４０がシリンダ４３の伸長動作により所定寸法上昇し、表皮３のみのカット処理を行なう。
【００３５】
従って、この第２実施例によれば、取付孔等の開口部５付近においても、基材２と表皮３との強固な接合状態が得られ、表皮３が剥離するような不具合を可及的に防止できるとともに、特に、シリンダ４３により昇降ストロークを調整することで、表皮３の厚手仕様、薄手仕様に有効に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の第１実施例、第２実施例は、共に、車両のルーフパネルの室内面に取り付けられるルーフトリム１に適用したが、基材２と表皮３とを一体成形した後、取付孔等の開口部５をピアスカット処理する積層成形品全般に適用することができる。
【００３７】
更に、積層成形品のピアスカット加工前に表皮３のシュリンク応力を解放するために行なう表皮３のみのカット処理は、成形と同時に行なうのが工数上好ましいが、成形前段階、あるいは成形後に別途行なうようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムの成形に使用する成形金型の構成を示す全体図である。
【図２】図１に示す成形金型に設けられるカット刃を示す断面図である。
【図３】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムの成形方法における素材の投入工程を示す説明図である。
【図４】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムの成形方法におけるプレス成形工程を示す説明図である。
【図５】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムにおけるピアスカット加工前の状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムにおけるピアスカット加工工程を示す説明図である。
【図７】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムのピアスカット加工後の開口部近傍部分を示す断面図である。
【図８】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムの表皮カット加工に使用するカット刃の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る積層成形品の一実施例であるルーフトリムの表皮カット加工に使用するカット刃の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る積層成形品を成形するために使用する成形金型におけるカット刃の第２実施例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示すカット刃による表皮のカット加工状態を示す説明図である。
【図１２】ルーフトリムの平面図である。
【図１３】ルーフトリムの構成を示す断面図である。
【図１４】従来のルーフトリムのプレス成形工程を示す説明図である。
【図１５】従来のルーフトリムに開口部を穿設するピアスカット工程を示す説明図である。
【図１６】従来のルーフトリムにおけるピアスカット加工後の開口部近傍部分を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図１７】従来のルーフトリムにおける開口部近傍部分の不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ルーフトリム
２  基材（ＰＰＯ発泡樹脂板）
３  表皮（ＰＥＴ製クロス）
４  車両用サンバイザ
５  開口部
５ａ  開口予定部位
１０  成形金型
２０  成形上型
２０ａ  型面
２１  昇降シリンダ
３０  成形下型
３０ａ  型面
３１  昇降シリンダ
３２  ネジ孔
３３  凹部
４０，４０ａ，４０ｂ  カット刃
４１  取付ネジ部
４２  スペーサ
４３  シリンダ
４３ａ  ピストンロッド
５０  クランプ装置
６０  ピアスカット刃
Ｐ  原反
Ｓ  原反シート
ａ  基準の開口部径寸法
ｂ  カット刃外径寸法
ｃ  シュリンク後の表皮開口部径寸法
【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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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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