(57)【要約】【課題】  型面に段差部を有する成形型によりシート状のワークを成形する際に、ワークが段差部の外周付近で無理に引き伸ばされて、亀裂等の成形不良が発生するおそれを防止することができる成形型及び成形装置を提供する。【解決手段】  シート状のワークＷを成形するための成形型１２において、型面１２ａ上の段差部１２ｂにおけるワークＷの成形代が確保されるように、成形前においてワークＷを弛ませておくための成形代確保構造１４を設ける。この成形代確保構造１４として、段差部１２ｂの近傍において、バネ１８により突出位置に配置されるとともに、型閉じに伴って没入されて型面１２ａの一部を形成する入れ子型１６を設ける。【選択図】      図１
2007001140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のワークを成形するための成形型において、
型面の段差部におけるワークの成形代が確保されるように、成形前及び成形過程時においてワークを弛ませておくための成形代確保手段を設けたことを特徴とする成形型。
【請求項２】
前記成形代確保手段は、前記段差部またはその近傍において、付勢手段により突出位置に配置されるとともに、型閉じに伴って没入されて型面の一部を形成する入れ子型であることを特徴とする請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
凹状型面を有する下成形型と、凸状型面を有する上成形型とを備え、両成形型の型閉じにより、それらの型面間でシート状のワークの成形を行うようにした成形装置において、
前記下成形型が請求項１または請求項２に記載の成形型よりなることを特徴とする成形装置。
【請求項４】
シート状のワークを段差状成形部が形成されるように成形するための成形方法において、
前記段差状成形部のためのワークの成形代が確保されるように、成形前及び成形過程時において段差状成形部と対応する部分のワークを弛ませて、成形代を確保しておくことを特徴とした成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車等の車両の天井材を成形するのに適用可能な成形型、その成形型を備えた成形装置及び成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両の天井材Ｍとしては、例えば図５及び図６に示すように、前部にオーバーヘッドコンソール用の取付部Ｍａを形成したものや、左右両側部にスピーカー用の取付部Ｍｂを形成したものが知られている。この天井材Ｍを成形する場合には、図７に示すように、凹状型面２１ａを有する下成形型２１と、凸状型面２２ａを有する上成形型２２とを備えた成形装置が使用されている。下成形型２１の凹状型面２１ａには凸状の段差部２１ｂが形成されるとともに、上成形型２２の凸状型面２２ａには凹状の段差部２２ｂが形成されている。
【０００３】
そして、両成形型２１，２２の間に、ウレタンシート等を主材とするシート状のワークＷを供給した状態で、それらの成形型２１，２２が型閉じされることにより、両型面２１ａ，２２ａ間においてシート状のワークＷが所定の形状に成形されて、天井材Ｍが上下を反転した状態で形成される。この場合、両型面２１ａ，２２ａ上の段差部２１ｂ，２２ｂにより、天井材Ｍの頂壁の内面に取付部Ｍａ，Ｍｂが突出形成されるようになっている。そして、その後、取付部Ｍａ，Ｍｂの頂壁（図６の下端の壁部）が、コンソール取付け等のために切り抜かれる。
【０００４】
また、表面に凹凸を有する成形基材に対してシート状の表皮材を被装する装置として、特許文献１に開示されるような構成のものが従来から提案されている。この従来装置においては、成形基材を保持する上成形型と、表皮材をセットする下成形型とが設けられている。下成形型は、中央の固定主型と、その周囲に位置する進退移動可能な可動外型とに分割して構成されている。可動外型の型面には、表皮材をセットするためのセットピンが設けられている。
【０００５】
そして、上成形型に成形基材を保持するとともに、セットピンにより下成形型上に表皮材をセットした状態で、両成形型が型閉じされることにより、両成形型の型面間で表皮材が成形基材に圧着被装される。この場合、両成形型の型閉じに伴い、上成形型の型面が表皮材の外周部を介して下成形型の可動外型に押し付けられて、その可動外型が下方に後退移動され、表皮材が張設状態で成形基材の凹凸表面に沿って接着されるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１１７７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、図５〜図７に示す天井材Ｍとなるシート状のワークＷがウレタンシート等を主材とする伸び率の低い材料で形成されている。このため、図７及び図８（ａ）に示すように、ワークＷが下成形型２１の凹状型面２１ａ上に供給されたとき、凸状の段差部２１ｂの外周部においてワークＷに大きな弛みが生じない。よって、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、両成形型２１，２２の型閉じに伴って、両型面２１ａ，２２ａ上の段差部２１ｂ．２２ｂ間で取付部Ｍａ，Ｍｂが形成される際に、ワークＷが段差部２１ｂ，２２ｂの外周付近で無理に引き伸ばされて、その引き延ばされた部分に亀裂等の成形不良が発生するという問題があった。
【０００７】
一方、前記特許文献１には、図５〜図７と類似の表面に凹凸を有する成形基材は開示されているものの、その成形基材に対してシート状の表皮材を確実に接着被装するために、下成形型を固定主型と可動外型とに分割した構成が示されているに過ぎない。よって、この特許文献１に記載の構成においては、前述した亀裂等の成形不良の発生を防止することはできない。
【０００８】
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、型面に段差部を有する成形型によりシート状のワークを成形する際に、ワークが段差部の外周付近で無理に引き伸ばされて、亀裂等の成形不良が発生するおそれを防止することができる成形型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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シート状のワークを成形するための成形型において、型面の段差部におけるワークの成形代が確保されるように、成形前及び成形過程時においてワークを弛ませておくための成形代確保手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記成形代確保手段は、前記段差部またはその近傍において、付勢手段により突出位置に配置されるとともに、型閉じに伴って没入されて型面の一部を形成する入れ子型であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、凹状型面を有する下成形型と、凸状型面を有する上成形型とを備え、両成形型の型閉じにより、それらの型面間でシート状のワークの成形を行うようにした成形装置において、前記下成形型が請求項１または請求項２に記載の成形型よりなることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、シート状のワークを段差状成形部が形成されるように成形するための成形方法において、前記段差状成形部のためのワークの成形代が確保されるように、成形前及び成形過程時において段差状成形部と対応する部分のワークを弛ませて、成形代を確保しておくことを特徴としたものである。
【００１３】
（作用）
請求項１，請求項３及び請求項４に記載の発明においては、型面によるシート状のワークの成形に先立って、成形代確保手段により型面の段差部付近でワークに弛みが付けられて、所定量の成形代が確保される。よって、ワークの成形時に、ワークが段差部の外周付近で無理に引き伸ばされるのを抑制することができて、亀裂等の成形不良が発生するおそれを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、入れ子型が昇降するだけの構成に付勢手段を設けるのみでよいため、成形代確保手段の構成が簡単であるとともに、入れ子型の突出位置と没入位置との間の移動により、成形代の確保及びその成形代による段差部でのワークの成形を円滑かつ確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、型面に段差部を有する成形型によりシート状のワークを成形する際に、ワークが段差部の外周付近で無理に引き伸ばされて、亀裂等の成形不良が発生するおそれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の成形装置１１は、例えば図５及び図６に示すような車両用天井材Ｍ等の成形品を成形するための成形設備の一部に装設されている。図示しないが、この成形装置１１の上流側には、例えばウレタンシートを主材とするシート状のワークＷを加工して、成形装置１１に供給するためのワーク供給装置等が配設されている。また、同じく図示しないが、成形装置１１の下流側には、成形装置１１においてシート状のワークＷから成形された車両用天井材Ｍ等の成形品を切断するための切断装置や、成形品の外周をトリミングするためのトリミング装置等が配設されている。
【００１７】
前記成形装置１１には、下成形型１２及び上成形型１３が対向配置され、上成形型１３が昇降されることにより、両型１２，１３が接離可能に対向配置されている。下成形型１２の上面には凹状型面１２ａが形成され、上成形型１３の下面には下成形型１２の凹状型面１２ａに対応する凸状型面１３ａが形成されている。そして、両成形型１２，１３が型開きされた状態で、下成形型１２の凹状型面１２ａ上にシート状のワークＷが移送供給される。その後、両成形型１２，１３が型閉じされることにより、それらの型面１２ａ，１３ａ間でシート状のワークＷが所定の形状に成形されて、天井材Ｍ等の成形品が上下を反転した状態で形成されるようになっている。
【００１８】
図１に示すように、前記下成形型１２の凹状型面１２ａには凸状の段差部１２ｂが形成されている。上成形型１３の凸状型面１３ａには、凸状の段差部１２ｂと対応する凹状の段差部１３ｂが形成されている。そして、両成形型１２，１３の型閉じによりシート状のワークＷから天井材Ｍ等の成形品が成形される際に、両型面１２ａ，１３ａ上の段差部１２ｂ，１３ｂにより、成形品に取付部Ｍａ，Ｍｂ等の段差状成形部が形成されるようになっている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、前記下成形型１２における凹状型面１２ａ上の段差部１２ｂには、成形代確保手段としての成形代確保構造１４が設けられている。そして、この成形代確保構造１４により、ワークＷの成形に先立って、凸状の段差部１２ｂ周辺においてワークＷに弛みＷａを生じさせ、前記取付部Ｍａ，Ｍｂ等の段差状成形部を成形するための成形代を確保しておくようになっている。
【００２０】
前記成形代確保構造１４においては、下成形型１２の段差部１２ｂに一対の収容凹部１５が形成されている。各収容凹部１５内には入れ子型１６が昇降可能に収容され、段差部１２ｂの上方に突出する突出位置と、段差部１２ｂの頂面と同一位置まで没入する没入位置とに移動可能に収容配置されている。ガイドピン１７は、入れ子型１６の昇降を案内するとともに、入れ子型１６の上昇限を規制する。各入れ子型１６の下部と収容凹部１５の内底部との間には、付勢手段としての各一対のバネ１８が介装されている。そして、両成形型１２，１３の型開き時には、これらのバネ１８の付勢力により、各入れ子型１６がガイドピン１７で規制される突出位置に移動配置されている。また、両成形型１２，１３の型閉じ時には、各入れ子型１６が上成形型１３との接触により、バネ１８の付勢力に抗して没入位置に移動されて、凹状型面１２ａの一部を形成するようになっている。
【００２１】
次に、前記のように構成された成形装置１１の動作を説明する。
さて、この成形装置１１においては、図１に示すように、両成形型１２，１３の型開き状態で、下成形型１２の凹状型面１２ａ上にシート状のワークＷが移送供給される。このとき、図２及び図４（ａ）に示すように、成形代確保構造１４の各入れ子型１６がバネ１８の付勢力により、段差部１２ｂの上方の突出位置に移動配置されている。このため、下成形型１２の凹状型面１２ａ上の段差部１２ｂと対応する部分では、ワークＷに所要の量の弛みＷａが付けられて、所定量の成形代が確保される。
【００２２】
その後、両成形型１２，１３が型閉じされると、それらの型面１２ａ，１３ａ間でシート状のワークＷが所定の形状に成形されて、天井材Ｍ等の成形品が上下を反転した状態で形成される。この場合、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、両成形型１２，１３の型閉じに伴って、成形代確保構造１４の各入れ子型１６が上成形型１３との接触による上成形型１３の段差部１３ｂの外周１３ｃによりワークＷとともに押し込まれるが、この状態、すなわち成形過程時の終了時を除いた状態ではワークＷには弛みＷａが維持され、成形代が確保される。そして、各入れ子型１６は、バネ１８の付勢力に抗して突出位置から没入位置に移動される。このため、前記のように成形前に予め確保されたワークＷの成形代により、両型面１２ａ，１３ａの段差部２１ｂ．２２ｂ間において、天井材Ｍ等の成形品に取付部Ｍａ，Ｍｂ等の段差状成形部が突出形成される。
【００２３】
従って、この段差状成形部のＭｂが形成時には、ワークＷの段差状成形部となる位置にあらかじめ成形代が確保されているため、ワークＷが段差部１２ｂ，１３ｂの外周付近で無理に引き伸ばされるのを抑制することができて、亀裂等の成形不良が発生するおそれを確実に防止することができる。また、以上のように亀裂を防止するための構成としては、バネ１８により上方に付勢された入れ子型１６を昇降可能に設けるのみでよいため、構成が簡単である。
【００２４】
成形が終了した成形品は、次工程に送られてトリミング等の加工を受け、前記段差状成形部の頂壁が切り抜かれる。
（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。
【００２５】
・  下成形型１２の凹状型面１２ａ上の段差部１２ｂの一部ではなく、段差部１２ｂの全体に成形代確保構造１４の入れ子型１６を設けて、突出位置と没入位置とに移動配置させるように構成すること。
【００２６】
・  成形代確保構造１４の入れ子型１６を凹状型面１２ａ上の段差部１２ｂ以外のところで、段差部１２ｂの近傍に設けること。このようにしても、ワークＷの段差状成形部のための成形代を確保できる。
【００２７】
・  前記実施形態の車両用天井材Ｍとは異なった成形品を成形するための成形型及び成形装置に実施すること。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態の成形型を備えた成形装置を示す断面図。
【図２】図１の２−２線における部分拡大断面図。
【図３】図１の３−３線における部分拡大断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は図１の４部分における成形時の動作を順に示す部分拡大断面図。
【図５】成形品としての車両の天井材を示す斜視図。
【図６】図５の６−６線における拡大断面図。
【図７】従来の成形型を備えた成形装置を示す断面図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は図７の８部分における成形時の動作を順に示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１１…成形装置、１２…下成形型、１２ａ…凹状型面、１２ｂ…凸状の段差部、１３…上成形型、１３ａ…凸状型面、１３ｂ…凹状の段差部、１４…成形代確保手段としての成形代確保構造、１６…入れ子型、１８…付勢手段としてのバネ、Ｗ…シート状のワーク。
【図１】
2007001140.tif 000003
【図２】
2007001140.tif 000004
【図３】
2007001140.tif 000005
【図４】
2007001140.tif 000006
【図５】
2007001140.tif 000007
【図６】
2007001140.tif 000008
【図７】
2007001140.tif 000009
【図８】
2007001140.tif 000010