JP2006137015A - 表皮付発泡成形体の成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮材にずれを発生させることなく確実にクランプすることができ、また下型上に表皮材をセットするときの位置決め精度を高めることができる表皮付発泡成形体の成形方法およびその装置を提供する。
【解決手段】表皮材２の少なくとも一方の端縁部に位置決め孔２ｂを多数穿設しておき、これらの位置決め孔２ｂを下型１の型開口周縁に突設された多数の位置決めピン７に挿通して表皮材２を下型１上に載せたうえ、中間型３によりクランプする。次に表皮材２を吸引して下型１のキャビティ内面に密着させ、その上部に発泡樹脂材料を供給し、中間型３の内側に上型５を挿入して表皮材２の周縁をシールしたうえ、発泡樹脂原料を発泡させ表皮付発泡成形体を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用アームレストや自動車用シートクッションのような表皮付発泡成形体の成形方法およびその装置に関するものである。

上記のような表皮付発泡成形体の成形方法としては、特許文献１に示されるように、多数の吸引孔を備えた下型の上に表皮材を載せ、表皮材の周縁を下型上にセットされる中間型によりクランプし、表皮材を吸引して下型のキャビティ内面に密着させ、その上部に発泡樹脂材料を供給し、中間型の内側に上型を挿入して表皮材の周縁をシールしたうえ、発泡樹脂材料を発泡させる方法が知られている。

上記の成形方法においては、表皮材を吸引して下型のキャビティ内面に密着させる際に、表皮材に皺がよらないようにする必要がある。もしこの段階で皺ができると、成形品の外観が悪くなり不良品となるからである。この問題を解決するために、特許文献１の方法では表皮材の一方の端縁のみを下型と中間型とに設けた凹凸条よりなる凹凸ストッパ部で確実にクランプする一方、表皮材の他の端縁はルーズにクランプし、表皮材がスムーズに下型のキャビティ内に引き込まれるように工夫されている。

しかし、中間型の下面に形成した凸条と下型の上面に形成された凹条の間に表皮材を挟んでも、表皮材を確実に固定することができず、表皮材を下型に吸引して密着させる際にずれが発生することがあった。もし表皮材にずれが発生すると、表皮材の縫い目が蛇行したり縫い目の位置ずれが生じたりする不良品となる。

また、特許文献１の方法で表皮付発泡成形体を成形する場合には、下型に設けてあるセット位置表示線に合わせて表皮材の位置決めを作業員が目視により行うため、表皮材の位置決め精度が低く、表皮材の縫い目位置が傾いたりずれたりする不良品となり、歩留まりが悪くなるという問題があった。
特許第２９９５０１９号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、下型への吸引時に表皮材にずれを発生させることなく確実にクランプすることができ、また下型上に表皮材をセットするときの位置決め精度を高めることができる表皮付発泡成形体の成形方法およびその装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の方法は、多数の吸引孔を備えた下型の上に表皮材を載せ、表皮材の周縁を下型上にセットされる中間型によりクランプし、表皮材を吸引して下型のキャビティ内面に密着させ、その上部に発泡樹脂材料を供給し、中間型の内側に上型を挿入して表皮材の周縁をシールしたうえ、発泡樹脂材料を発泡させる表皮付発泡成形体の成形方法において、表皮材の周縁の一部に位置決め孔を多数穿設しておき、これらの位置決め孔を下型の型開口周縁に突設された多数の位置決めピンに挿通して表皮材を下型上に載せたうえ、中間型によりクランプすることを特徴とするものである。

また上記の課題を解決するためになされた本発明の装置は、多数の吸引孔を備えた下型と、下型の上に載せられた表皮材の周縁をクランプする中間型と、中間型の内側に挿入されて表皮材の周縁をシールする上型とからなる表皮付発泡成形体の成形装置において、表皮材の周縁の一部に穿設された位置決め孔が挿入される多数の位置決めピンを、下型の少なくとも一方の型開口周縁に突設したことを特徴とするものである。なおこれらの位置決めピンは、下型の型開口周縁に形成されるクランプ用の凹状と同一位置に設けることが好ましい。またこれらの位置決めピンは、表皮材の縫い目がある部位に対応して設けておくことが好ましい。

請求項１、２の発明によれば、表皮材の周縁の一部に多数穿設した位置決め孔を下型の型開口周縁に突設された多数の位置決めピンに挿通して表皮材を下型上にセットしたうえ、中間型によりクランプするので、表皮材は正確に位置決めされるうえに下型への吸引時にも動くことがなく、表皮材の縫い目が蛇行したり、傾いたりずれたりすることがない。また、表皮材の位置決め孔が設けられていない部分は、表皮材を下型の型面に吸引密着させる際に引き込み部となり、表皮材に皺や不均一な伸びを生じさせることなく型面に密着させることができる。このため、表皮材の縫い目が蛇行したり、傾いたり、ずれたりする不良品を発生させることがない。

また請求項３の発明によれば、表皮材の下型の型面への吸引密着時、表皮材の引き込みがより均一になり、縫い目のずれをなくすることができる。さらに請求項４の発明によれば、僅かなずれが目立ち易い表皮材の縫い目位置のずれを、より的確に防止することができる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、本発明の装置は表皮材２を吸引密着する下型１と、表皮材２の周縁をクランプする中間型３と、芯材４を仮保持する上型５とからなる。

表皮材２の周縁は図３及び図１１に示されるように、芯材４への巻付け代２ａとされており、この巻付け代２ａが下型１と中間型３との型合わせによりクランプされる。巻付け代２ａは芯材４に接着された際、トリミングの必要がない寸法に裁断されている。表皮材２の材質はポリエチレン樹脂その他のプラスチックス系シートやファブリック地が用いられるが、ファブリック地のときは通気性を遮断するために、内面にフィルムをラミネートしておく。

図３に示されるように、表皮材２の巻付け代２ａには多数の位置決め孔２ｂが穿設されている。位置決め孔２ｂは表皮材２の少なくとも一方の端縁部に多数穿設するものとし、図３では表皮材２の上部と左部に位置決め孔２ｂを設け、その他の部分は位置決め孔２ｂを設けていない引き込み部としておく。位置決め孔２ｂは表皮材２の縫い目がある部位に対応して設けることが好ましい。

下型１は本実施形態ではアルミダイキャスト製であり、図１に示されるように型面に配設される多数の吸引孔１ａによって型内部の真空室１ｂと連通されて、表皮材２を型面に吸引密着できるようになっている。７は図２に示されるように、下型１の型開口周縁に突設される多数の位置決めピンであり、これらの位置決めピン７は表皮材２の位置決め孔２ｂに対応して突設され、位置決め孔２ａを挿通係止して表皮材２を位置決めする。位置決めピン７は図７、８に示されるように先端を円錐形の拡大頭部として、表皮材２が容易に抜け出ることがないようにしている。

中間型３は図１に示されるように、位置決めピン７の逃がし孔３ａと上型５を嵌合挿通させる上型嵌合孔３ｂとを形成したアルミダイキャスト製のもので、下型１と型合わせして表皮材２のクランプを行うものである。９は表皮材２の周縁２をクランプする凹凸ストッパ部であり、図２に示されるように下型１の型開口周縁に形成される凹条９ａと、図４に示されるように中間型３の上型嵌合孔３ａの周縁に形成された凸条９ｂとよりなり、該凸条９ｂは凹条９ａと対応して形成される。

本実施形態では前記凹条９ａは位置決めピン７間に形成され、凸条９ｂは逃がし孔３ａ間に形成され、表皮材２の位置決めとクランプとが同一線上で行われるようにしている。このようにすることにより、表皮材２の下型１の型面への吸引密着時に表皮材２の引き込み圧をより均一にし、縫い目のずれをなくすることができる。なお中間型３の逃がし孔３ａは、位置決めピン７が中間型３に押圧されて下型１内に下がる構造のものであれば不要となる。

上型５は中間型３の内側に挿入されて表皮材２の周縁全体をシールするものであり、下型１との型合わせ面にシール用の隆条部５ａを形成してある。また上型５の下面には芯材４を仮保持する仮保持機構１１が設けられている。仮保持機構１１は図９に示されるように、芯材４に形成された車体取付用の係止部１１ａを脱着自在に係止できる係合部１１ｂを備えたものである。

なお芯材４の周縁には発泡合成樹脂と同系の樹脂よりなるシール材４ａが巻かれており、発泡成形時に発泡ガスを排気できるが発泡樹脂は漏れ出ることがないようにするとともに、発泡合成樹脂との接着を確実なものとしている。

以下に表皮付発泡成形体の成形方法を説明する。
まず図５に示すように、表皮材２の位置決め孔２ｂを下型１の位置決めピン７に挿入係止させ、表皮材２を位置決めしながら下面１の型面にセットする。このように位置決めピン７に表皮材２の位置決め孔２ｂを差し込む方法を取るので、表皮材２の位置決め精度が高くなりばらつきを生じない。また上型５の仮保持機構１１には芯材４を仮保持させておく。次に中間型３を下型１に型合わせすれば、下型１と中間型３との型合わせ面に表皮材２の周縁の巻付け代２ａがクランプされることとなる。

このクランプは、表皮材２に形成された位置決め孔２ｂと下型１の位置決めピン７とによる位置決めと、凹凸ストッパ部９とによる表皮材２に押さえ込みとにより行われる。前記したように凹凸ストッパ部９による押さえ込みは下型１の凹条９ａと中間型３の凸条９ｂ間に表皮材２の巻付け代２ａを挟み込むことにより行われる。

この状態で、下型１の真空室１ｂに負圧をかけて吸引孔１ａを通じて表皮材２に吸引圧を作用させれば、表皮材２は図６に示されるように、下型１の型面に添って密着されることとなる。このとき、下型１の位置決めピン７および凹凸ストッパ部９が設けられている部分では表皮材２は確実にクランプされるが、その他の部分は比較的ルーズにクランプされるため、中間型３のクランプ力に抗して引き込まれこととなり、表皮材２は皺が寄ったり位置ずれを起こすことなく下型１の型面に密着されることとなる。従って表皮材２に無理な引っ張り力が加えられて皺が発生したり縫い目が蛇行したりすることがなくなる。

次に、表皮材２上に発泡ウレタン樹脂原料などの発泡合成樹脂原料８を所定量供給したうえ、図９に示されるように、芯材４を仮止めした上型５を中間型３を通じて下型１に型合わせすれば、上型５の型面に取り付けられた芯材４は中間型３の上型嵌合孔３ｂを通じて下型１の型内に位置される。

その後は型締めし、発泡合成樹脂原料８を加熱して発泡させて表皮付発泡成形体を成形する。この際、型内で発生する発泡ガスは芯材４の周縁に取り付けられたシール材４ａを通じて排気される。発泡成形完了後は上型５および中間型３を型開きして、図１１に示されるような発泡成形品を離型する。離型後は芯材４の周縁に接着剤を塗布し、表皮材２の巻付け代２ａを芯材４の周縁に接着すれば、表皮付成形品が完成する。

なお、この実施形態では表皮材２の巻付け代２ａを接着剤により芯材４の周縁に接着したが、表皮材２の巻付け代２ａに両面テープを接着しておき、両面テープにより芯材４に巻付け代２ａを接着してもよい。両面テープによる接着は、接着剤の塗布工程を省略でき、接着剤に含まれる有害な溶剤等による人体への悪影響をなくすることができる。

以上に説明したように、本発明によれば下型１への吸引時に表皮材２にずれを発生させることなく確実にクランプすることができ、また下型１上に表皮材２をセットするときの位置決め精度を高めることができるから、不良品の発生率を低下させて歩留まりを高めることが可能となる。

本発明の成形装置を示す分解断面図である。 下型の平面図である。 表皮材の平面図である。 中間型の平面図である。 表皮材を下型上にセットした状態を示す断面図である。 表皮材をクランプする直前の状態を示す拡大断面図である。 表皮材のクランプ状態を示す断面図である。 表皮材のクランプ状態を示す拡大断面図である。 上型を型合わせした状態を示す断面図である。 発泡合成樹脂を発泡させた状態を示す断面図である。 表皮付発泡成形体の断面図である。

符号の説明

１ 下型
２ 表皮材
２ａ 巻付け代
２ｂ 位置決め孔
３ 中間型
３ｂ 逃がし孔
４ 芯材
４ａ シール材
５ 上型
５ａ 隆条部
７ 位置決めピン
８ 発泡合成樹脂原料
９ 凹凸ストッパ部
９ａ 凹条
９ｂ 凸条
１１ 仮保持機構
１１ａ 車体取付用の係止部
１１ｂ 係合部

Claims (4)

1. 多数の吸引孔を備えた下型の上に表皮材を載せ、表皮材の周縁を下型上にセットされる中間型によりクランプし、表皮材を吸引して下型のキャビティ内面に密着させ、その上部に発泡樹脂材料を供給し、中間型の内側に上型を挿入して表皮材の周縁をシールしたうえ、発泡樹脂材料を発泡させる表皮付発泡成形体の成形方法において、表皮材の周縁の一部に位置決め孔を多数穿設しておき、これらの位置決め孔を下型の型開口周縁に突設された多数の位置決めピンに挿通して表皮材を下型上に載せたうえ、中間型によりクランプすることを特徴とする表皮付発泡成形体の成形方法。
2. 多数の吸引孔を備えた下型と、下型の上に載せられた表皮材の周縁をクランプする中間型と、中間型の内側に挿入されて表皮材の周縁をシールする上型とからなる表皮付発泡成形体の成形装置において、表皮材の周縁の一部に穿設された位置決め孔が挿入される多数の位置決めピンを、下型の少なくとも一方の型開口周縁に突設したことを特徴とする表皮付発泡成形体の成形装置。
3. 下型の位置決めピンを、下型の型開口周縁に形成されるクランプ用の凹状と同一位置に設けたことを特徴とする請求項２記載の表皮付発泡成形体の成形装置。
4. 下型の位置決めピンを、表皮材の縫い目がある部位に対応して設けたことを特徴とする請求項２記載の表皮付発泡成形体の成形装置。

Images