(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動ピンが出没可能に嵌合した型の表面に基材をセットすると共に、該基材に形成された貫通孔を前記型の表面から突出した前記可動ピンに嵌合し、該可動ピンと基材の上にセットした加熱軟化させた熱可塑性樹脂製の表皮材を、該表皮材と基材との間の内側空間の圧力と該表皮材を境として前記内側空間とは反対側の外側空間の圧力との差によって、前記基材の表面から突出した可動ピンの表面と前記基材の表面とに密着させて、該表皮材を前記基材の表面に貼着し、次いで前記可動ピンに設けられていて前記基材に形成された貫通孔の周縁に沿って延びている電熱線を加熱することにより、前記表皮材を、前記基材に形成された貫通孔の周縁に沿って切断し、次いで前記可動ピンを、当該可動ピンの表面に密着した表皮材部分と共に、前記型の内部側に引き込ませ、しかる後、前記基材を該基材に貼着された表皮材と共に前記型から離脱することを特徴とする表皮材付き製品の製造方法。
【請求項２】
前記可動ピンとして、外部に開放し、かつ前記型の内部の中空室に連通した吸引孔を有する可動ピンを用い、該吸引孔を通して前記型の内部の中空室を吸気することにより該中空室内の圧力を前記外側空間の圧力よりも低下させて、前記表皮材を前記可動ピンの表面に密着させる請求項１に記載の表皮材付き製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂製の表皮材を基材の表面に接着して表皮材付き製品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材の表面に、熱可塑性樹脂より成る装飾用の表皮材を貼着して成る表皮材付き製品は各種の技術分野において広く利用されている。例えば、車室内に取り付けられる各種の内装材、自動車のサイドドアの下方の車体部分の外面に固定されるサイドマッドガードや車体に固定されるバンパなどの自動車の外装材、電化製品の外装材、或いは建造物の室内に設けられる内装材などがその代表例である。このような表皮材付き製品には、ボルトを挿通するための貫通孔が形成され、その貫通孔に挿入したボルトをナットに螺着して該ボルトを締め付けることにより、表皮材付き製品を例えば車体などの被取付体に固定することができる。このような表皮材付き製品は、従来、次のようにして製造されるのが普通であった。
【０００３】
先ず、基材を型の上にセットし、次いでその基材の表面に表皮材を接着する。このとき、基材に形成された貫通孔は、表皮材によって覆われているので、先端に刃物が取り付けられた押圧部材を、表皮材により覆われている基材の貫通孔に押し込み、その刃物によって表皮材をカットし、そのカットされた表皮材の端末を基材の裏面側に折り返して貫通孔周辺の基材裏面に接着する。このようにして、貫通孔の形成された表皮材付き製品が完成する。かかる製造方法の一例が特許文献１に記載されている。
【０００４】
上述した従来の製造方法によっても、貫通孔の形成された表皮材付き製品を製造することができるが、この方法を実施するには、構造が複雑で高価な製造装置を用いる必要があるため、表皮材付き製品のコストが高くなる欠点を免れない。特に、押圧部材を基材の貫通孔に正しく挿入させるためには、製造装置に高い精度が要求され、かかる高精度な製造装置のコストはかなり高いものとならざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、簡単な製造装置によって、貫通孔を備えた表皮材付き製品を低コストで製造することのできる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、可動ピンが出没可能に嵌合した型の表面に基材をセットすると共に、該基材に形成された貫通孔を前記型の表面から突出した前記可動ピンに嵌合し、該可動ピンと基材の上にセットした加熱軟化させた熱可塑性樹脂製の表皮材を、該表皮材と基材との間の内側空間の圧力と該表皮材を境として前記内側空間とは反対側の外側空間の圧力との差によって、前記基材の表面から突出した可動ピンの表面と前記基材の表面とに密着させて、該表皮材を前記基材の表面に貼着し、次いで前記可動ピンに設けられていて前記基材に形成された貫通孔の周縁に沿って延びている電熱線を加熱することにより、前記表皮材を、前記基材に形成された貫通孔の周縁に沿って切断し、次いで前記可動ピンを、当該可動ピンの表面に密着した表皮材部分と共に、前記型の内部側に引き込ませ、しかる後、前記基材を該基材に貼着された表皮材と共に前記型から離脱することを特徴とする表皮材付き製品の製造方法を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の表皮材付き製品の製造方法において、前記可動ピンとして、外部に開放し、かつ前記型の内部の中空室に連通した吸引孔を有する可動ピンを用い、該吸引孔を通して前記型の内部の中空室を吸気することにより該中空室内の圧力を前記外側空間の圧力よりも低下させて、前記表皮材を前記可動ピンの表面に密着させるように構成すると有利である（請求項２）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来は必ず必要とされた複雑な構造の押圧部材を用いずに、電熱線を備えた可動ピンによって、基材の貫通孔を覆った表皮材を簡単に除去できるので、表皮材付き製品を低コストで簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】表皮材付き製品の部分断面斜視図である。
【図２】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図３】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図４】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図５】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図６】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図７】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図８】表皮材付き製品の製造方法を説明する部分断面概略図である。
【図９】図２の部分拡大断面図である。
【図１０】図７の部分拡大断面図である。
【図１１】可動ピンを引き込んだときの、図１０と同様な断面図である。
【図１２】表皮材付き製品を、貫通孔の形成された部分で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る方法によって製造された表皮材付き製品の一例を示す部分断面斜視図である。ここに示した表皮材付き製品１は、例えば、自動車の外装材、車室内に配置される内装材、電化製品の外装材、建造物の室内に設けられる内装材などとして用いられるものである。図１に示した表皮材付き製品１は、基材２と、その基材２の表面に貼着された装飾用の表皮材３とから成る。基材２は、例えば樹脂、金属又は木材などの比較的剛性の大きな板材より成り、表皮材３は、基材２よりも軟質で該基材２よりも薄い可撓性材料により構成されている。図示した例では、表皮材３は薄いフィルムより成り、基材２はフィルムよりも剛性の高い厚さが２乃至３ｍｍ程度の熱可塑性樹脂製の板材により構成されている。
【００１３】
上述の如き表皮材付き製品１には貫通孔４が形成されている。その貫通孔４に、図示していないボルトを挿通し、そのボルトを同じく図示していないナットに螺着して締め付けることによって、表皮材付き製品１を車体などの被取付体に固定することができる。
【００１４】
図１に示した表皮材付き製品１は、図２乃至図８に示した製造装置によって次のようにして製造される。
【００１５】
図２乃至図８に示した製造装置は、上下に昇降可能な上側ケース５と、その上側ケース５の上壁に固定されたヒータ６と、不動に固定支持された下側ケース７と、その下側ケース７の底壁上に昇降装置８を介して支持されたテーブル９と、そのテーブル９上に配置された型１０とを有している。型１０の内部は中空に形成され、その内部の中空室１１は、当該中空室１１の排気口１２を介して、下側ケース７の内部に連通している。
【００１６】
型１０には、可動ピン１３が出没可能に嵌合している。図９は可動ピン１３の拡大断面図であり、この可動ピン１３は、型１０に形成された孔１４に嵌合し、それ自体周知のように、エアシリンダ又はモータなどから成る図示していないアクチュエータによって、矢印Ａ，Ｂ方向に昇降することができる。このように、型１０に出没可能に嵌合した可動ピン１３には、外部に開口した吸引孔１５が形成され、その吸引孔１５は、型１０の内部の中空室１１に連通している。なお、図２乃至図８には、可動ピン１３に形成された吸引孔１５の図示は省略してある。
【００１７】
図２に示したように、上側ケース５を上昇させた状態で、型１０の表面に基材２をセットする。このとき、図９にも示したように、基材２に形成された貫通孔４を型１０の表面から突出した可動ピン１３に嵌合する。ここに示した基材２は、前述のように、例えばポリプロピレン又はその他の熱可塑性樹脂より成り、図示していない射出成形機によって、既に型１０の表面の形態にほぼ沿った形状に成形されている。
【００１８】
上述のように、本例の製造方法においては、可動ピン１３が出没可能に嵌合した型１０の表面に、基材２をセットすると共に、その基材２に形成された貫通孔４を型１０の表面から突出した可動ピン１３に嵌合するのである。
【００１９】
次に、図２に示すように、上側ケース５と下側ケース７の間に、図示していないクランプによって保持された薄いフィルムより成る熱可塑性樹脂製の表皮材３を配置する。その際、基材２を向いた側の表皮材３の面には、予め接着剤が塗布されている。このように表皮材３の下面に接着剤を塗布する代りに、基材２の表面に接着剤を塗布し、或いは基材２の表面と表皮材３の下面の両者に接着剤を塗布しておいてもよい。
【００２０】
引き続き、上側ケース５を下降させて、図３に示すように上側ケース５と下側ケース７とによって表皮材３を挟持する。この状態で、図４に矢印Ｃ，Ｄで示すように、上側ケース５に形成された給排口１６と、下側ケース７に形成された排気口１７を通して、各ケース５，７の内部の空気を吸引し、両ケース５，７内の圧力を下げて真空状態にする。このように、下側ケース７内の空気を吸引することによって、型１０の内部の中空室１１の空気も、排気口１２を通して吸引され、中空室１１内の圧力が下げられ、該中空室１１が真空状態にされる。
【００２１】
次いで、図５に示すように、両ケース５，７の内部の空気を吸引し続けながら、ヒータ６を作動させて、表皮材３を加熱し、該表皮材３を軟化させる。しかる後、両ケース５，７の内部の空気を吸引し続けながら、図６に示すように、昇降装置８を作動させてテーブル９とその上に配置された型１０を上昇させ、加熱軟化させた熱可塑性樹脂製の表皮材３を、基材２の表面から突出した可動ピン１３と基材２の上にセットする。このとき、上側ケース５と下側ケース７の内部の空気が既に排出されているので、図６に示した状態での表皮材３と基材２との間の内側空間Ｓ１の圧力も低くなっている。
【００２２】
次に、下側ケース７の空気を吸引しながら、上側ケース５内からの空気の吸引を停止し、その代わりに、図６に矢印Ｅで示したように、給排口１６を通して、上側ケース５の内部に圧縮空気を送り込む。これにより表皮材３よりも外側の空間Ｓ２の圧力の方が、表皮材３と基材２との間の内側空間Ｓ１の圧力よりも高くなり、その圧力差によって、加熱軟化された表皮材２が、図７に示したように、可動ピン１３の表面と基材２の表面とに密着し、その表皮材３の下面に塗布された接着剤によって、当該表皮材３が基材２の表面に接着される。表皮材３よりも外側の空間Ｓ２とは、図６から明らかなように、基材２上にセットされた表皮材３を境として、上述した内側空間Ｓ１とは反対側の外側空間Ｓ２を意味する。
【００２３】
上述のように、本例の製造方法においては、可動ピン１３と基材２の上にセットした加熱軟化させた熱可塑性樹脂製の表皮材３を、その表皮材３と基材２との間の内側空間Ｓ１の圧力と該表皮材３を境として内側空間Ｓ１とは反対側の外側空間Ｓ２の圧力との差によって、基材２の表面から突出した可動ピン１３の表面と基材２の表面とに密着させて、当該表皮材３を、可動ピンと基材２の表面の形態に沿った形に成形すると共に、基材２の表面に接着剤によって貼着するのである。
【００２４】
その際、本例の製造方法においては、可動ピンとして、外部に対して開放し、かつ型１０の内部の中空室１１に連通した吸引孔１５を有する可動ピン１３を用い、その吸引孔１５を通して型１０の内部の中空室１１を吸気することにより、該中空室１１内の圧力を上述の外側空間Ｓ２の圧力よりも低下させて、表皮材３を可動ピン１３の表面に密着させるので、図１０に示すように、表皮材３を、可動ピン１３の表面に大きな圧力で密着させて、その可動ピン１３の表面の形態に沿って正しく真空成形することができる。
【００２５】
但し、吸気孔の形成されていない可動ピンを用い、専ら、表皮材３よりも外側の空間Ｓ２の圧力と表皮材３と基材２の間の内側空間Ｓ１の圧力との差だけで、表皮材３を可動ピン１３の表面と基材２の表面に密着させて、その表皮材３を基材２の表面に接着することもできる。また、上述した方法以外の適宜な方法によって、表皮材３よりも外側の空間Ｓ２の圧力と表皮材３と基材２の間の内側空間Ｓ１の圧力とに差を生じさせることもできる。例えば、型１０と基材２に多数の吸引孔を形成し、基材２の各吸引孔と型１０の各吸引孔とをそれぞれ整合させ、型１０の中空室１１内の空気を排気口１２から排出させることによって、外側空間Ｓ２の圧力と内側空間Ｓ１の圧力に差を生ぜしめて、表皮材３を基材２と可動ピン１３の表面に密着させて真空成形することもできる。
【００２６】
図７及び図１０に示したように、表皮材３を可動ピン１３の表面に密着させ、かつ表皮材３を基材２の表面に接着剤によって貼着した後、図１０に示したように、可動ピン１３に設けられた例えばニクロム線より成る電熱線１８に電流を流して、その電熱線１８を加熱する。この電熱線１８は、図１０から明らかなように、その一部が外部に露出した状態で可動ピン１３に固定されていて、しかも基材２の貫通孔４に可動ピン１３が嵌合した状態で、その基材２に形成された貫通孔４の上部周縁に沿って延びている。かかる電熱線１８を加熱することにより、表皮材３を、基材２に形成された貫通孔４の上部周縁に沿って溶融させて切断することができる。
【００２７】
上述のように表皮材３を切断した後、図８及び図１１に示したように、可動ピン１３を、その可動ピン１３の表面に密着した表皮材部分１０３と共に、型１０の内部の側に引き込ませる。しかる後、上側ケース５内への圧縮空気の供給と、下側ケース７からの吸気動作を停止し、図８に示したように上側ケース５を上昇させ、基材２をその基材２に貼着された表皮材３と共に型１０から離脱し、基材２からはみ出た表皮材部分をトリミングする。このようにして、図１に示した表皮材付き製品１が完成する。
【００２８】
図１１に示したように、可動ピン１３のまわりに密着した表皮材部分１０３は、その可動ピン１３を型１０の表面から上方に突出させた上で、その可動ピン１３から手操作によって除去する。可動ピン１３に接着剤を介して密着した表皮材部分１０３を除去しやすくするため、可動ピン１３の表面に離型性の高い樹脂などをコートしておくことが好ましい。
【００２９】
上述した製造方法によれば、従来は必ず必要とされていた複雑な構造の押圧部材を用いる必要はないので、表皮材付き製品を簡単かつ低コストで製造することができる。また、図１２の（ｂ）に示すように、従来の方法によって製造された表皮材付き製品は、その表皮材３の端末２０３が、基材２の裏面の側に折り返されて、その裏面に接着されている。このように表皮材３の端末２０３を巻き込むようにして、基材２の裏面に接着すると、その巻き込み時に表皮材３が延ばされる量がばらつくので、貫通孔４に密着した表皮材部分３０３の厚さＴがばらつく。このため、その表皮材部分３０３の内側の径ＤＳがばらつくことになり、その径ＤＳが大きくなりすぎると、ここにボルトを挿通し難くなり、逆に径ＤＳが小さくなりすぎると、ボルトと表皮材部分３０３との間に隙間ができるおそれがある。
【００３０】
これに対し、本例の方法によって製造された表皮材付き製品１は、図１２の（ａ）に示すように、表皮材３の端末が基材２の裏面に巻き込まれることはなく、貫通孔４の径ＤＴは基材２自体で決まるので、その径ＤＴが大きくばらつくことはない。このため、上述した従来の不具合が発生することはない。
【００３１】
また、本例の製造方法によると、表皮材付き製品の製造時に、図９及び図１０に示したように、基材２は、その貫通孔４が型１０の表面から突出した可動ピン１３に嵌合して型１０に対して正しく位置決めされ、次いでかかる可動ピン１３の表面を覆った表皮材部分１０３を切断するので、常に所定の正しい表皮材部分１０３を切断することができ、品質の安定した表皮材付き製品１を製造することができる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、各種改変して構成できるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１  表皮材付き製品
２  基材
３  表皮材
４  貫通孔
１０  型
１１  中空室
１３  可動ピン
１５  吸引孔
１８  電熱線
１０３  表皮材部分
Ｓ１  内側空間
Ｓ２  外側空間
【図１】
0005341127.tif 000002
【図２】
0005341127.tif 000003
【図３】
0005341127.tif 000004
【図４】
0005341127.tif 000005
【図５】
0005341127.tif 000006
【図６】
0005341127.tif 000007
【図７】
0005341127.tif 000008
【図８】
0005341127.tif 000009
【図９】
0005341127.tif 000010
【図１０】
0005341127.tif 000011
【図１１】
0005341127.tif 000012
【図１２】
0005341127.tif 000013