(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を加熱軟化せしめて真空吸引しながら基材に貼付ける基材・シート一体成形方法において、
シート材を金型内に配置した後に、シート材に成形張力が発生する時点で、前記シート材のうち、前記金型で成形されない部分で且つ張力の発生部分にスリットを形成せしめ、次に一体化成形を行う基材・シート一体成形方法であって、
前記張力の大きさに対応させて前記スリットの長さ又は前記スリットの個数を変えることにより、前記張力を同じ大きさに緩和することを特徴とした基材・シート一体成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基材にシート材を貼付ける基材・シート一体成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来の基材・シート材一体成形品（車両のインストルメントパネルを例とした）の正面図である。
基材・シート材一体成形品としてのインストルメントパネル１００は、計器類や操作スイッチ類を配置するために車両の運転席の前方に配置するパネルであり、向って右側に計器類や操作スイッチ類を取付けるために開けた開口１０１と、トレーを取付けるために開けた開口１０２と、この開口１０２の下方にグローブボックスを取付けるために開けた開口１０３と、この開口１０３の左側にデフロスタを取付けるために開けた開口１０４を備えたものである。
【０００３】
図１３は図１２の１３−１３線断面図であり、インストルメントパネル１００は、シート材１０６を接着剤１０７を介して基材１０８に密着させたものである。なお、シート材１０６と接着剤１０７との間にはプライマー（図示しない）が塗布されている。
このインストルメントパネル１００は、計器類や操作スイッチ類を取付ける開口１０１の部位に山形部１０８ａ（範囲ｈ１）を備える。この山形部１０８ａがあるために、インストルメントパネル１００は、この部分の外形が大きくなり（以下、「大外形部」という）、一端１００ａから他端１００ｂまでの距離Ｌ１が長くなる。
【０００４】
図１４は図１２の１４−１４線断面図である。
インストルメントパネル１００は、グローブボックスを取付ける開口１０３の部位に平坦部１０８ｂ（範囲ｈ２）を備える。この平坦部１０８ｂがあるために、インストルメントパネル１００は、この部分の外形が小さくなり（以下、「小外形部」という）、一端１００ａから他端１００ｂまでの距離Ｌ２は、図１３に示す距離Ｌ１と比べて短くなる。
【０００５】
このインストルメントパネル１００を１個づつ成形していたのでは生産性が上がらないので、生産性を上げるために、一例としてインストルメントパネル１００を２個同時に成形する方法を採用している。インストルメントパネル１００を２個同時に成形する方法を図１５（ａ），（ｂ）で説明する。
【０００６】
図１５（ａ），（ｂ）は従来のインストルメントパネル成形方法の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
（ａ）において、第１・第２基材１０８，１０９を互に対向させて雄型１１０ａにセットした後、金型１１０の左右側に配置した左・右クランプ部材１１２ａ，１１２ｂでシート材１０６の左右端を挟込み、このシート材１０６を型開きした金型１１０内（雄型１１０ａと雌型１１０ｂとの間）に配置し、シート材１０６をヒータ（図示しない）で加熱して軟化する。
（ｂ）において、金型１１０を型閉めしてシート材１０６を第１・第２基材１０８，１０９に貼付ける。第１・第２基材１０８，１０９にシート材１０６を同時に貼付けることにより、生産性を高めることができる。
【０００７】
ところで、（ｂ）に示すように、金型１１０を型閉めしてシート材１０６を第１・第２基材１０８，１０９に貼付けるとき、一定の長さのシート材１０６を金型１１０で伸ばしながら成形して第１・第２基材１０８，１０９に貼付けるので、シート材１０６が薄くなり品質上好ましくない。
この問題を解消する方法として、例えば特公昭５９−１５２８７号公報「合成樹脂シートの絞り加工方法」が提案されており、この技術は、同公報の第４図に示されるとおり、シート１（符号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の深絞り部に切込み２…（…は複数個を示す。以下同様。）を形成し、シート１を絞るときに切込み２…を広げることにより、シートに発生する張力を緩和してシート１をあまり伸ばさないようにするものである。このため、シート材の厚さが変らず、製品の品質を良好に保つことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１・第２基材１０８，１０９に同時にシート材１０６を貼付けるとき、図１３及び図１４で説明したように、第１基材１０８の山形部１０８ａを備えた部分は大外形部なので端部１００ａ〜端部１００ｂ間の距離Ｌ１が長くなり、第２基材１０９の平坦部１０８ｂを備えた部分は小外形部なので端部１００ａ〜端部１００ｂ間の距離Ｌ２が短くなる。すなわち、Ｌ１＞Ｌ２となる。
また、Ｌ１×ｔ１＝Ｌ２×ｔ２の関係からｔ１＜ｔ２となる。
但し、ｔ１：第１基材１０８に貼付けたシート材１０６の厚さ
ｔ２：第２基材１０９に貼付けたシート材１０６の厚さ
【０００９】
このように、外形の大きさが異なる基材にシート材１０６を貼付けるとき、シート材の厚さは基材の大きさに応じて異なるので、特公昭５９−１５２８７号公報「合成樹脂シートの絞り加工方法」のように、シート材に同じ長さのスリットを形成しても、シート材全体の厚さを均一に保つことは難しい。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、基材に貼付けたシート材を略一定の厚さに保つことができる技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１は、シート材を加熱軟化せしめて真空吸引しながら基材に貼付ける基材・シート一体成形方法において、シート材を金型内に配置した後に、シート材に成形張力が発生する時点で、前記シート材のうち、前記金型で成形されない部分で且つ張力の発生部分にスリットを形成せしめ、次に一体化成形を行う基材・シート一体成形方法であって、前記スリットは、前記張力の大きさに対応させてスリットの長さ又はスリットの個数を変えることにより、前記張力を同じ大きさに緩和することを特徴とした。
【００１２】
張力の大きさに応じてスリットの長さを決めるようにした。このため、大きい張力が発生する部分に長いスリットを形成し、小さい張力が発生する部分に短いスリットを形成することにより、長いスリットを大きく開いて大きい張力を緩和し、短いスリットを小さく開いて小さい張力を緩和することができる。
また、張力の大きさに応じてスリットの個数を決めるようにした。このため、大きい張力が発生する部分にスリットを多く設け、小さい張力が発生する部分にスリットを少なく設けることにより、大きい張力を多くのスリットで緩和するとともに小さい張力を少ないスリットで緩和することができる。
このため、シート材に大きさの異なる張力がかかっても、張力を略同じ大きさに緩和することができるので、シート材全体の伸びを小さく抑えて、シート材全体を略一定の厚さに保つことができる。
【００１３】
また、シート材を金型内にセットした後、シート材にスリットを形成するようにしたので、シート材を金型内に精度よくセットすることができる。このため、シート材をズラさないで基材に貼付けることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第１実施例）の断面図である。
基材・シート一体成形品の製造装置１は、第１・第２基材２，３にシート材４を貼付けてインストルメントパネルを形成する装置である。
第１基材２は、従来技術で説明した第１基材１０８と同一部材であり、山形部２ａを備えるために、大外形部になり距離Ｌ１が長くなる。
第２基材３は、従来技術で説明した第２基材１０９と同一部材であり、平坦部３ｂを備えるために、小外形部になり距離Ｌ２が短くなる。
また、シート材４は従来技術で説明したシート材１０６と同一部材である。
【００１５】
この基材・シート一体成形品の製造装置１は、雄型（固定型）６及び雌型（可動型）８で構成した金型１０と、この金型１０の左右側に昇降自在に配置した左・右クランプ１２，１４と、雌型８の左右側壁に取付けた左・右スリット加工部２０，２７と、雄型６の左右側壁に取付けた左・右カッタ受部２８，２９とからなる。なお、左スリット加工部２０については図２で詳しく説明する。
雄型６は、第１・第２基材２，３を互に対向させた状態にセットするための型である。雌型８は、金型１０を型閉め、型開きするために昇降自在に配置した型である。左・右クランプ１２，１４は、シート材４の左右端を挟込むことによりシート材６を金型１０内に配置可能なものである。
【００１６】
図２は本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第１実施例）の側面図である。
左スリット加工部２０は、雌型８の左側壁に取付けたカッタ支持梁２１と、このカッタ支持梁２１のカッタ取付溝２１ａ（図１も参照）に取付けたカッタ２２とからなる。カッタ２２は、カッタ支持梁２１に取付ける基部２２ａと、この基部２２ａから下方に延びた幅広刃２２ｂ…及び幅狭刃２２ｃ…とからなる。
【００１７】
幅広刃２２ｂ…は、第１基材２の山形部２ａを含む範囲Ｈ１に相当する部分に備えたものであって、刃元長さＳ１を長く設定したものである。
幅狭刃２２ｃ…は、第１基材２の平坦部２ｂを含む範囲Ｈ２に相当する部分に備えたものであって、刃元の長さＳ２を短く設定したものである。
なお、左スリット加工部２０及び右スリット加工部２７（図１に示す）は、左右のカッタ２２，２２の刃形状が異なるだけで、その他は同じ構成部材なので右スリット加工部２７の説明を省略する。
【００１８】
以上に述べた基材・シート一体成形方法（第１実施例）を次に説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第１説明図である。
（ａ）において、雄型６に第１・第２基材２，３をセットする。次に、シート材４の左右端を左・右クランプ１２，１４で挟込んで、シート材４を型開きした金型１０内に配置する。次いで、シート材４を加熱して軟化させた後、左・右クランプ１２，１４を矢印▲１▼，▲１▼の如く下げる。
（ｂ）において、シート材４を第１・第２基材２，３に被せた状態で、雌型８を矢印▲２▼の如く下げる。
【００１９】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第２説明図である。
（ａ）において、左・右スリット加工部２０，２７のカッタ２２，２２でシート材４の左右端にスリットを形成する。
（ｂ）は、シート材４の範囲Ｈ１，Ｈ１にカッタ２２の幅広刃２２ｂ…（図２に示す）で長さＳ１の長いスリット４ａ…を形成し、シート材４の範囲Ｈ２，Ｈ２にカッタ２２の幅狭刃２２ｃ…（図２に示す）で長さＳ２の短いスリット４ｂ…を形成した状態を示す。
【００２０】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第３説明図である。
（ａ）において、雌型８を矢印▲３▼の如く下げることにより、金型１０を型閉めしてシート材４を成形するとともに雄型６内に設けた吸引装置（図示しない）で真空引きを行う。
シート材４の裏面にはポリエステル系等のプライマーが塗布され、第１・第２基材２，３の表面には接着剤が塗布されているので、シート材４が第１・第２基材２，３に貼付く。
ここで、山形部２ａを備えた第１基材２は大外形部になるので距離Ｌ１が長くなり、平坦部３ｂを備えた第２基材３は小外形部になるので距離Ｌ２は短くなる。このため、第１基材２の大外形部に貼付けるシート材４は、第２基材３の小外形部に貼付けるシート材４より伸びが大きくなるので張力が大きくなる。
【００２１】
（ｂ）は、範囲Ｈ１，Ｈ１に形成した長いスリット４ａ…が大きな張力で開いてＥ１の幅に広がり、範囲Ｈ２，Ｈ２に形成した短いスリット４ｂ…が小さな張力で開いてＥ２の幅に広がった状態を示す。
長いスリット４ａ…がＥ１と大きく開くことにより大きな張力を緩和し、短いスリット４ｂ…がＥ２と小さく開くことにより小さな張力を緩和することができる。
この結果、シート材４の範囲Ｈ１，Ｈ１及び範囲Ｈ２，Ｈ２において、シート材４の伸びを略均一に抑えて、シート材４全体を略一定の厚さに保つことができる。
【００２２】
また、本発明に係る基材・シート一体成形方法によれば、シート材４を金型１０内にセットした後、シート材４に長いスリット４ａや短いスリット４ｂを形成するようにしたので、シート材４を金型１０内に精度よくセットすることができる。このため、シート材４をズラさないで基材２，３に貼付けることができるので、基材・シート一体成形品の品質が向上する。
【００２３】
次に第２実施例について説明する。なお、第２実施例において第１実施例と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図６は本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第２実施例）の断面図である。
基材・シート一体成形品の製造装置３０は、雌型８の左右側壁に左・右案内レール３１，３２（両方とも奥側は図示しない）を取付け、左・右案内レール３１，３２に左・右スリット加工部３４，３６を昇降自在に取付け、左・右スリット加工部３４，３６を左・右シリンダ４０，４５（奥側は図示しない）で昇降させる装置である。
【００２４】
図７は本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第２実施例）の側面図である。
左スリット加工部３４は、左案内レール３１，３１に昇降自在に取付けたカッタ支持梁３５と、このカッタ支持梁３５のカッタ取付溝３５ａ（図６も参照）に取付けたカッタ２２とからなる。
左シリンダ４０，４０は、シリンダ部４１，４１をピン４２，４２を介して雌型８に取付け、ピストンロッド部４３，４３をピン４４，４４を介して左スリット加工部３４のカッタ支持梁３５に取付けたものである。
図６に示す右シリンダ４５は、左シリンダ４０と同一構成なので同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
以上に述べた基材・シート一体成形方法（第２実施例）を次に説明する。
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第１説明図である。
（ａ）において、雄型６に第１・第２基材２，３をセットする。次に、シート材４の左右端を左・右クランプ１２，１４で挟込んで、シート材４を型開きした金型１０内に配置する。次いで、シート材４を加熱して軟化させた後、左・右クランプ１２，１４を矢印▲５▼，▲５▼の如く下げる。
（ｂ）において、シート材４を第１・第２基材２，３に被せた状態で、雌型８を矢印▲６▼の如く下げる。
【００２６】
図９は（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第２説明図である。
（ａ）において、左・右スリット加工部３４，３６のカッタ２２，２２でシート材４の左右端にスリットを形成する。次に、左・右シリンダ４０，４５のピストンロッド４３，４３を後退してカッタ２２，２２を矢印▲７▼，▲７▼の如く上げる。
（ｂ）は、シート材４の範囲Ｈ１，Ｈ１にカッタ２２の幅広刃２２ｂ…（図７に示す）で長さＳ１の長いスリット４ａ…を形成し、シート材４の範囲Ｈ２，Ｈ２にカッタ２２の幅狭刃２２ｃ…（図７に示す）で長さＳ２の短いスリット４ｂ…を形成した状態を示す。
【００２７】
図１０は（ａ），（ｂ）は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第３説明図である。
（ａ）において、雌型８を矢印▲８▼の如く下げることにより、金型１０を型閉めする。
（ｂ）において、型閉めした金型１０でシート材４を成形するとともに雄型６内に設けた吸引装置（図示しない）で真空引きを行う。
シート材４の裏面にはポリエステル系等のプライマーが塗布され、第１・第２基材２，３の表面には接着剤が塗布されているので、シート材４が第１・第２基材２，３に貼付く。
ここで、山形部２ａを備えた第１基材２は大外形部になるので距離Ｌ１が長くなり、平坦部３ｂを備えた第２基材３は小外形部になるので距離Ｌ２は短くなる。このため、第１基材２の大外形部に貼付けるシート材４は、第２基材３の小外形部に貼付けるシート材４より伸びが大きくなるので張力が大きくなる。
【００２８】
図１１は本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第４説明図である。
シート材４の範囲Ｈ１，Ｈ１に形成した長いスリット４ａ…が大きな張力で開いてＥ３の幅に広がり、範囲Ｈ２，Ｈ２に形成した短いスリット４ｂ…が小さな張力で開いてＥ４の幅に広がった状態を示す。
長いスリット４ａ…がＥ３と大きく開くことにより範囲Ｈ１，Ｈ１の大きな張力を緩和し、短いスリット４ｂ…がＥ４と小さく開くことにより範囲Ｈ２，Ｈ２の小さな張力を緩和することができる。
この結果、範囲Ｈ１，Ｈ１及び範囲Ｈ２，Ｈ２において、シート材４の伸びを略均一に抑えて、シート材４全体を略一定の厚さに保つことができる。
【００２９】
第２実施例によればカッタ２２，２２でシート材４に長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…を形成した後、カッタ２２，２２を上昇させてシート材４から離すことができるので、長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…が広がるとき、カッタ２２，２２が邪魔にならない。このため、長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…の両辺が広がるので、長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…の広がる量はＥ３，Ｅ４と大きくなる。
これに対して、第１実施例では長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…が広がるとき、カッタ２２，２２が邪魔になるので、長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…は片辺のみが広がるだけなので、長いスリット４ａ…や短いスリット４ｂ…の広がる量Ｅ１，Ｅ２は、Ｅ３，Ｅ４と比べて小さい。
このため、第２実施例は、第１実施例と比べてシート材４に発生する張力を大幅に緩和することができる。
【００３０】
前記第１、第２実施例では、カッタ２２に幅広刃２２ｂ…及び幅狭刃２２ｃ…を設けてスリットの長さを変える内容について説明したが、これに代えて、カッタ２２の刃幅を略同じに設定して刃と刃との間の隙間の大きさを変えることにより同様の効果を得ることができる。
すなわち、例えば図２の範囲Ｈ１においてカッタ刃間の隙間を小さく設定し且つ範囲Ｈ２においてカッタ刃間の隙間を大きく設定することにより、図４（ｂ）に示すシート材４の範囲Ｈ１においてスリットを多く設け且つ範囲Ｈ２においてスリットを少なく設けることができる。この結果、第１、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、大きい張力が発生する部分に長いスリットを形成し、小さい張力が発生する部分に短いスリットを形成することにより、長いスリットを大きく開いて大きい張力を緩和し、短いスリットを小さく開いて小さい張力を緩和することができる。
また、大きい張力が発生する部分にスリットを多く設け、小さい張力が発生する部分にスリットを少なく設けることにより、大きい張力を多くのスリットで緩和するとともに小さい張力を少ないスリットで緩和することができる。
このため、シート材に大きさの異なる張力がかかっても、張力を略同じ大きさに緩和することができる。この結果、シート材全体の伸びを小さく抑えて、シート材全体を略一定の厚さに保つことができるので、基材・シート一体成形品の品質が向上する。
【００３２】
また、シート材を金型内にセットした後、シート材にスリットを形成するようにしたので、シート材を金型内に精度よくセットすることができる。このため、シート材をズラさないで基材に貼付けることができる。この結果、基材・シート一体成形品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第１実施例）の断面図
【図２】本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第１実施例）の側面図
【図３】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第１説明図
【図４】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第２説明図
【図５】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第１実施例）の第３説明図
【図６】本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第２実施例）の断面図
【図７】本発明に係る基材・シート一体成形品の製造装置（第２実施例）の側面図
【図８】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第１説明図
【図９】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第２説明図
【図１０】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第３説明図
【図１１】本発明に係る基材・シート一体成形方法（第２実施例）の第４説明図
【図１２】従来の基材・シート材一体成形品（車両のインストルメントパネルを例とした）の正面図
【図１３】図１２の１３−１３線断面図
【図１４】図１２の１４−１４線断面図
【図１５】従来のインストルメントパネル成形方法の説明図
【符号の説明】
１，３０…基材・シート一体成形品の製造装置、２…第１基材（基材）、３…第２基材（基材）、４…シート材、１０…金型、２０，３４…左スリット加工部、２７，３６…右スリット加工部、４０…左シリンダ、４５…右シリンダ。
【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】
0003839156.tif 000011
【図１１】
0003839156.tif 000012
【図１２】
0003839156.tif 000013
【図１３】
0003839156.tif 000014
【図１４】
0003839156.tif 000015
【図１５】
0003839156.tif 000016