JP2006001090A - 刻印機能付き真空成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置構成を複雑化することなく、ロゴ周りにバリが発生するのを抑えることのできる刻印機能付き真空成形装置を提供する。
【解決手段】 外表面に部分的に窪み１５が形成された凸状の成形金型１６と、窪み１５に対して接離自在に設けられ、窪み１５との対向面１７Ａに文字・記号等を模った刻印部１７Ｂが突出して形成された刻印金型１７とを備え、予め表面に絞模様が付けられたシート状部材１０Ａを成形金型１６で真空成形しながら、刻印金型１７を窪み１５に接近させてシート状部材１０Ａの表面に押し付けることにより、刻印部１７Ｂによってシート状部材１０Ａの表面に文字・記号等を刻印する真空成形装置であって、刻印金型１７には、窪み１５との対向面１７Ａの周縁に段付き部２８が設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インストルメントパネルなどの内装パネルの真空成形時に、その内装パネルの表面に文字・記号等を刻印することが可能な刻印機能付き真空成形装置に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設けられている。このインストルメントパネルは、例えば、表皮（単層表皮）と発泡層と芯材とからなる３層構造を備えたものや、表皮層、発泡層、バリア層などを積層された多層ラミネートシートを表皮として用い、この表皮（多層表皮）の裏面側に芯材を形成したものなどがある。

このようなインストルメントパネルの表皮は、一般に真空成形により成形される。すなわち、インストルメントパネル表皮の素材となるシート状部材を、加熱した後に、予め所定の形状に形成された成形金型の上にセットする。そして、成形金型の表面に形成された多数の真空引き用の空気通路を用いて、シート状部材を成形金型の表面に吸着させることにより、シート状部材を所定の形状に成形する。

また、図６に示すように、インストルメントパネル１の表面にはロゴ２が刻印されることが多い。ここではロゴ２は「ＡＩＲＢＡＧ」と記され、インストルメントパネル１の助手席側にエアバッグが内蔵されていることを示している。

従来、インストルメントパネル１の表面にロゴ２を刻印するには、図７に示すように、真空成形されたインストルメントパネル１の表皮を受け台３の上にセットし、前記表皮を加熱して、インストルメントパネル１の表皮を軟らかくする。そして、インストルメントパネル１の表皮が軟らかくなった状態で、文字・記号等を模った刻印部４Ａが突出して形成された刻印金型４を、インストルメントパネル１に押し付けることにより、インストルメントパネル１の表面にロゴ２が形成される。

しかし、このような刻印方法では、図８に示すように、軟らかくなった表皮が刻印金型４の周囲側に流れ、ロゴ４の周りにバリ５が発生する。

そこで、文字・記号等を模った刻印部が突出ではなく、逆に凹んでいる刻印金型を設けるとともに、この刻印金型の内部に前記刻印部に連通する空気通路を形成しておき、刻印金型でインストルメントパネルを押し付ける際に、その押付面を真空引きして、ロゴの周りにバリが発生するのを防ぐようにした真空成形装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９１４０１号公報

しかしながら、上記従来の技術では、刻印金型の内部に空気通路を形成し、また空気通路を真空引きするための真空ポンプ等が必要となり、装置構成が複雑化するという問題がある。

本発明の課題は、装置構成を複雑化することなく、ロゴ周りにバリが発生するのを抑えることのできる刻印機能付き真空成形装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外表面に部分的に窪みが形成された凸状の成形金型と、該窪みに対して接離自在に設けられ、前記窪みとの対向面に文字・記号等を模った刻印部が突出して形成された刻印金型とを備え、シート状部材を前記成形金型で真空成形を行い、前記刻印金型を前記窪みに接近させて前記シート状部材の表面に押し付けることにより、前記刻印部によって前記シート状部材の表面に文字・記号等を刻印する刻印機能付き真空成形装置であって、前記刻印金型には、前記窪みとの対向面の周縁に段付き部が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、シート状部材の真空成形時に、シート状部材は成形金型の窪み内にも入り込んで、当該箇所が凹状に形成される。そして、この凹状に形成された箇所に刻印金型が押し付けられる。このとき、シート状部材は加熱されて表皮部分が軟らかくなっているので、刻印金型で押し付けられると、表皮部分は刻印金型の周囲側に容易に移動して段付き部に流入し固化する。その結果、バリのような鋭い形状にはならず、バリの発生を抑えることができる。

また、シート状部材は成形金型の窪み内に入り込んで凹状に形成されたとき、その周壁部は上下方向に引き伸ばされるため、肉厚が薄くなりやすいが、軟らかくなった表皮部分が段付き部に流入するので、前記周壁部の肉厚が薄くなるのを防ぐことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記シート状部材の表面を刻印可能な温度に加熱する加熱手段が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、シート状部材を適正に加熱することができ、シート状部材表面に明瞭な刻印を行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記加熱手段は、前記刻印金型の内部に設けられたヒータであることを特徴としている。

上記構成によれば、刻印金型はヒータによって直接加熱されるため、高い温度に保持され、このような刻印金型をシート状部材に押し付けると、シート状部材の表皮部分が容易に軟らかくなって、シート状部材に文字・記号等を明瞭に刻印することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３において、前記窪みは、その周囲が傾斜面であることを特徴としている。

上記構成によれば、軟らかくなった表皮部分が段付き部に流入したとき、その流入した表皮部分を傾斜面に溜めることができ、バリの発生をより効果的に抑えることができる。

本発明によれば、刻印金型の周縁のうち窪みとの対向面側に段付き部を設けるだけでよいから、装置構成を複雑化することなく、しかもロゴ周りにバリが発生するのを確実に抑えることができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１〜図３は、本発明の実施例１による刻印機能付き真空成形装置を示している。図１において、符号１０Ａは、表面に予め絞模様が形成された単層表皮や多層表皮などのシート状部材であり、このシート状部材１０Ａを真空成形装置で加工することにより、インストルメントパネルの表皮１０(図２参照)が成形される。つまり、ここでは、シート状部材１０Ａはインストルメントパネルの表皮１０の素材をなしている。

シート状部材１０Ａは、その両端部がクランプ１１で把持され、水平にぴんと張られている。また、ぴんと張られたシート状部材１０Ａの上下にはヒータ等の加熱装置（加熱手段）１２が配列され、シート状部材１０Ａは、加熱装置１２によって、その表面および裏面が加熱される。

加熱装置１２の下方には真空成形装置本体１３が設置されている。この真空成形装置本体１３は、図２に示すように、テーブル１４の上に載置され、外表面に部分的に窪み１５が形成された凸状の成形金型１６と、窪み１５に対して接離自在に設けられ、窪み１５との対向面１７Ａに文字・記号等を模った刻印部１７Ｂ（図３参照）が突出して形成された刻印金型１７と、刻印金型１７を矢印Ａ方向（つまり窪み１５に対して接離する方向）に往復移動させる駆動装置１８と、真空ポンプ装置１９とを備えている。なお、本実施例では、刻印部１７Ｂは「ＡＩＲＢＡＧ」の文字が突出して、つまり凸型に形成されている。

成形金型１６の内部には、成形金型１６表面に開口端を有する真空引き用の空気通路１６Ａが多数形成され、これら空気通路１６Ａの基端側は合流して真空ポンプ装置１９に繋がっている。

駆動装置１８は、刻印金型１７の上面に固定されたロッド１７Ｃを有し、このロッド１７Ｃの上端はシリンダ２０内に設けられたピストン２１に繋がっている。そして、シリンダ２０には上下にはパイプ２２，２３が接続され、これらパイプ２２，２３を介してシリンダ２０内に空気または油の供給・排気を繰り返すことにより、ピストン２１がシリンダ２０内を上下方向に駆動して、刻印金型１７を矢印Ａ方向に往復移動させることができる。

真空ポンプ装置１９は、空気通路１６Ａの基端側が接続された接続部２４を有し、この接続部２４は、途中にバルブ２５が設けられた真空配管２６を介して真空ポンプ２７に繋がっている。

成形金型１６の外表面に形成された窪み１５は、上方から見ると角部にアールが付けられた矩形状をなしており、刻印金型１７の横断面形状も、窪み１５に合わせて角部にアールが付けられた矩形状をなしている。そして、図３に示すように、窪み１５の横方向の長さＬ１は、刻印金型１７の横方向の長さＬ２よりも僅かに（例えば、シート状部材１０Ａの肉厚の略２倍分）大きくなっている。紙面に垂直方向の長さについても同様である。また、窪み１５には、その周囲に傾斜面１５Ａが設けられている。

本実施例では、刻印金型１７には、窪み１５との対向面１７Ａの周縁に段付き部２８が設けられている。この段付き部２８の壁面は曲面状に形成されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、予め表面に絞模様を付けた単層表皮や多層表皮などのシート状部材１０Ａをクランプ１１で挟持して上下からヒータなどの加熱装置１２で加熱する。加熱が終了したら、加熱装置１２を退避させ、クランプ１１を下降させるか、もしくは成形金型１６を上昇させるかして、加熱によって軟らかくなったシート状部材１０Ａを成形金型１６の外表面上にセットする。

そして、バルブ２５を開き、真空ポンプ２７を駆動して、真空配管２６および空気通路１６Ａを介して真空引きすることにより、シート状部材１０Ａを成形金型１６の外表面に密着させて、インストルメントパネルの表皮１０を真空成形する。このとき、窪み１５に連通した空気通路１６Ａが設けられているので、シート状部材１０Ａは真空引きされて窪み１５内の凹状に入り込む。

このインストルメントパネルの表皮１０の真空成形時に、駆動装置１８を駆動して、刻印金型１７を下降させて窪み１５内に嵌合させる。そして、窪み１５内に凹状に入り込んだシート状部材１０Ａに対して刻印金型１７を押し付けることにより、シート状部材１０Ａ表面には「ＡＩＲＢＡＧ」の文字が凹んで、つまり凹型に刻印される。

ところで、シート状部材１０Ａは加熱装置１２で加熱されたときに、特にシート状部材１０Ａの表面側の絞模様を有する表皮部分が軟らかくなっている。本実施例では、刻印金型１７が窪み１５との対向面１７Ａの周縁に段付き部２８を有するので、刻印時に刻印金型１７をシート状部材１０Ａの表面に押し付けると、軟らかくなった表皮部分は刻印金型１７の周囲側に移動して段付き部２８に流入する。これにより、ロゴ周りにバリが発生するのを抑えることができる。特に、段付き部２８の壁面が曲面状であるから、バリの発生をより効果的に抑えることが可能となる。

また、シート状部材１０Ａは成形金型１６の窪み１５内に入り込んで凹状に形成されたとき、その周壁部は傾斜面１５Ａに沿って上下方向に引き伸ばされるため、肉厚が薄くなりやすいが、軟らかくなった表皮部分が段付き部２８に流入するので、前記周壁部の肉厚が薄くなるのを防ぐことができる。

インストルメントパネルの表皮１０を真空成形する作業が終了したら、インストルメントパネルの表皮１０を成形金型１６から脱型し、さらに、表皮１０周囲の余分な縁を切断する。

本実施例によれば、インストルメントパネルの表皮１０の真空成形時に、インストルメントパネル１０に対する刻印作業を行うことができ、インストルメントパネル１０の製作時間の短縮化を図ることができる。

図５は本発明の実施例２を示している。本実施例では、刻印金型１７の内部に電気ヒータ３０（加熱手段）が設けられている。この電気ヒータ３０にはその一側端部に一対のリード線３１が接続され、これら一対のリード線３１に電流を流すと、電気ヒータ３０は発熱して刻印金型１７全体を加熱するようになっている。

真空成形装置においては、実施例１に示したように、真空成形に先立ってシート状部材１０Ａを加熱装置１２で加熱している。この場合、加熱温度が高すぎると、シート状部材１０Ａの表面が溶融して絞模様が消失してしまう恐れがあるため、加熱温度はシート状部材１０Ａの表面が溶融を起こさない温度にあらかじめ設定されている。

ところが、真空成形時の環境温度(気温)が低いときは、加熱後のシート状部材１０Ａの温度低下が大きいために、シート状部材１０Ａ表面（つまり、インストルメントパネルの表皮１０）を軟らかい状態に保持することができず、インストルメントパネルの表皮１０に刻印することは可能であるが、あまり明瞭に刻印することはできない。

本実施例では、刻印金型１７がその内部の電気ヒータ３０で加熱されており、刻印時に、その熱は刻印金型１７の対向面１７Ａおよび刻印部１７Ｂを介してインストルメントパネルの表皮１０側に伝えられ、インストルメントパネルの表皮１０を軟らかい状態にすることができる。その結果、真空成形時の環境温度が低い場合でも、インストルメントパネルの表皮１０に明瞭に刻印することが可能となる。

実施例１による刻印機能付き真空成形装置の概略構成図である。 図１の刻印機能付き真空成形装置で刻印する様子を示す図である。 刻印される部分の拡大図である。 刻印される部分を更に詳細に示した図である。 実施例２の要部構成図である。 ロゴを有するインストルメントパネルの正面図である。 従来技術によってインストルメントパネルにロゴを刻印する様子を示す図である。 従来技術の問題点を説明する図である。

符号の説明

１０ シート状部材
１０Ａ インストルメントパネル
１１ クランプ
１２ 加熱装置（加熱手段）
１３ 真空成形装置本体
１５ 窪み
１５Ａ 傾斜面
１６ 成形金型
１６Ａ 空気通路
１７ 刻印金型
１７Ａ 対向面
１７Ｂ 刻印部
１８ 駆動装置
１９ 真空ポンプ装置
２０ シリンダ
２１ ピストン
２５ バルブ
２７ 真空ポンプ
２８ 段付き部
３０ 電気ヒータ

Claims (4)

1. 外表面に部分的に窪みが形成された凸状の成形金型と、該窪みに対して接離自在に設けられ、前記窪みとの対向面に文字・記号等を模った刻印部が突出して形成された刻印金型とを備え、
   シート状部材を前記成形金型で真空成形を行い、前記刻印金型を前記窪みに接近させて前記シート状部材の表面に押し付けることにより、前記刻印部によって前記シート状部材の表面に文字・記号等を刻印する刻印機能付き真空成形装置であって、
   前記刻印金型には、前記窪みとの対向面の周縁に段付き部が設けられていることを特徴とする刻印機能付き真空成形装置。
2. 前記シート状部材の表面を刻印可能な温度に加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の刻印機能付き真空成形装置。
3. 前記加熱手段は、前記刻印金型の内部に設けられたヒータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の刻印機能付き真空成形装置。
4. 前記窪みは、その周囲が傾斜面であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の刻印機能付き真空成形装置。
   
   
   

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