JP2007160595A - 表皮のトリムカット用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】芯材表面に表皮を真空成形により一体貼着し、表皮のトリムカットラインに沿ってカット処理する表皮のトリムカット用金型において、カット刃のカット性能を高める。
【解決手段】表皮１２のトリムカットラインに沿ってカット処理するトリムカット用金型２０は、芯材１１をセットする真空吸引機構を備えた成形下型３０と、カット刃４３を備えた上型４０とから構成され、カット刃４３に対応する成形下型３０には、カット用溝部３６が開設され、このカット用溝部３６は、成形下型３０の型面から上方に隆起する隆起部３７に沿って開設され、表皮１２のカット刃４３によりカットする際、表皮１２にテンションが加わり、カット用溝部３６内に表皮１２が引き込まれることを回避する。また、隆起部３７の表面に滑り止め用ラバー層３８をコーティング処理することでカット性能をより高めることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ドアトリム、リヤコーナートリム、リヤパーセルシェルフ、ラゲージトリム等の自動車用内装部品における表皮のトリムカット用金型に係り、特に、表皮のカット加工性能を高めることができる表皮のトリムカット用金型に関する。

通常、車体パネルの室内側には、ドアトリム、リヤコーナートリム、リヤパーセルシェルフ、ラゲージトリム等、各種内装部品が装着されている。この種内装部品は、保形性を有する芯材の表面に装飾性並びに手触り感の良好な表皮を一体化したものが多く、芯材と表皮との一体化工程としては、（１）成形金型に予めセットした表皮を芯材の成形と同時に一体化する射出成形工法、モールドプレス成形工法と、（２）通気性を有する芯材表面に非通気性表皮を重ね合わせ、両者間に介在するエアを真空吸引することにより、芯材表面に表皮を接着固定する真空成形工法が従来から知られている。

後者の具体例を図９を基に説明すると、まず、成形下型１に、予め所要形状に成形された芯材２をセットし、この芯材２の表面側には予め接着剤がコーティングされている。そして、その上方に表皮３の周縁をクランプ枠４で保持した状態で投入するが、表皮３は、予め軟化する温度まで予熱されている。更に、上方に位置する上型５には、カット刃６が付設されており、カット刃６のパターンは、表皮３のトリムカット形状に見合ったもので、芯材２の外周縁から巻き込み代を見込んだトリムカット形状に設定され、このカット刃６に対応して、成形下型１にはカット用溝部７が設けられている。

まず、芯材２をセットした成形下型１を上昇動作させるか、あるいは表皮３を保持したクランプ枠４を下降操作することにより、表皮３により芯材２の外表面をシールした後、成形下型１に備わっている真空吸引機構８を動作させて、芯材２の表面に表皮３を真空貼着する。

その後、表皮３の表面をファンによる空冷、あるいは水スプレー等により冷却した後、上型５を所定ストローク下降させて、カット刃６を成形下型１のカット用溝部７内に侵入させることにより、表皮３が所定のトリムカット形状に沿ってトリムカット処理される。この場合、カット刃６の厚み寸法は、１〜３ｍｍであり、カット用溝部７の溝幅は、カット刃６の厚み寸法より１乃至５ｍｍ多く調整され、カット刃６の食い込み量は１０〜２０ｍｍに設定されている。

特開２００２−２２５１２４号公報

このように、従来のトリムカット用金型を使用したカット方法においては、カット刃６により表皮３をカット処理する際、カット刃６からの押圧力により、図１０に示すように、表皮３がカット用溝部７内に滑り込み、部分的にカット処理ができないという不具合があり、また、部位によっては、カット予定部分以外の場所で表皮３が千切れる等の不具合が指摘されている。特に、この傾向は、ポリエチレンフォーム等、軟質材料等を表皮３として使用した場合に著しい。従って、従来のトリムカット用金型においては、カット刃６の性能を高めるために、カット刃６のメンテナンスを頻繁に行なわなければならず、更に、裁断対象となる表皮３の材質においても、全ての軟質材料に適用できるとはいえず、材料選定の自由度に制約を受けるという欠点が指摘されている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、真空成形により芯材表面に表皮を貼着した後、表皮の外周カットラインに沿ってトリムカット加工を行なう表皮のトリムカット用金型において、成形下型のカット部形状に工夫を施すことにより、カット性能を高め、カット刃のメンテナンスを低減でき、しかも、カット対象となる表皮の材料選定自由度を大幅に拡大できる表皮のトリムカット用金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、芯材表面に表皮を真空成形により貼着した後、表皮の周縁端末をトリムカット処理する表皮のトリムカット用金型において、前記トリムカット用金型は、所要形状に成形された芯材をセットする真空吸引機構を備えた成形下型と、所定ストローク上下動可能で、表皮のトリムカットラインに沿って配設されるカット刃を備えた上型とから構成されるとともに、上記成形下型には、カット刃に対応するカット用溝部が、成形下型の型面より隆起した隆起部に凹設されていることを特徴とする。

ここで、トリムカット用金型における成形下型は、真空吸引機構を内部に備えるとともに、上型のカット刃に対応する部位にカット用溝部が開設され、このカット用溝部は、成形下型の型面から隆起する隆起部に設けられている。この隆起部の形状としては、表皮の成形下型面に真空吸引力で保持される時、テンションが加われば良いため、断面三角形状、断面四角形状、断面半円形状等、形状は問わない。

次いで、カット加工対象となる表皮の材質としては、非通気性で、熱成形が可能であれば、本発明に係るトリムカット用金型を有効に適用できるが、特に、発泡樹脂シート等、軟質材料が好適である。

そして、本発明に係る表皮のトリムカット用金型によれば、上型のカット刃に対応する部位における成形下型には、カット用溝部が設けられ、このカット用溝部は、成形下型の型面より隆起した隆起部に沿って開設されているため、芯材表面に表皮を真空成形により一体貼着した後、表皮をトリムカットラインに沿ってカット処理する際、この隆起部形状に沿って表皮が追随して、表皮のカット部分にテンションが加わっているため、表皮がカット用溝部内に入り込むことがなく、均一なカット加工を行なうことができる。

次に、本発明の好ましい実施の態様においては、前記成形下型におけるカット用溝部が設けられる隆起部の表面に滑り止め用ラバー層がコーティング処理されていることを特徴とする。

そして、この実施の態様によれば、隆起部の表面に滑り止め用ラバー層がコーティング処理されているため、芯材表面に表皮を真空成形により一体貼着した後、カット刃によるトリムカット加工を行なう際、表皮の滑りを有効に抑えることができ、カット性能を更に高めることができる。

以上説明した通り、本発明に係る表皮のトリムカット用金型は、成形下型の型面より隆起する隆起部に沿ってカット用溝部を開設するという構成を採用したため、芯材表面に表皮を真空成形により一体貼着した後、表皮をトリムカットラインに沿ってトリムカット加工する際、表皮には隆起部面に沿ってテンションが加わり、カット刃による裁断時、カット用溝部内に表皮が滑り込むことがなく、表皮のカット加工性能を高めることができる。従って、カット刃のメンテナンス回数を低減できるとともに、表皮の材質として、伸び特性に優れたあらゆる物性の表皮を使用することができ、表皮材料の選定自由度を拡大することができるという効果を有する。

更に、成形下型のカット用溝部を開設する隆起部表面に滑り止め用ラバー層をコーティング処理する構成を付加すれば、表皮の滑りをより有効に抑えることができ、カット加工性能をより高めることができるという効果を有する。

以下、本発明に係る表皮のトリムカット用金型の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図８は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明に係るトリムカット用金型を使用して製作した自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図２は本発明に係るトリムカット用金型の全体図の構成を示す説明図、図３は同金型における要部を示す拡大断面図、図４乃至図７は本発明に係るトリムカット用金型を使用して図１に示すドアトリムを製造する各工程を示す説明図、図８は本発明に係るトリムカット用金型の変形例を示す断面図である。

まず、本発明に係るトリムカット用金型を適用する対象としては、真空成形工法により、芯材の表面に表皮を貼着する構成であれば、特に適用対象は限定されない。例えば、ドアトリム、リヤコーナートリム、リヤパーセルシェルフ、ラゲージトリム等、自動車用内装部品全般に適用できる。図１は自動車用ドアトリムの断面構造を示すもので、所要形状に成形された芯材１１の表面に表皮１２が接着剤を介して一体貼着されており、表皮１２の周縁端末１３は、芯材１１の裏面側に巻き込み処理されている。

そして、本発明では、真空吸引機構を備えたトリムカット用金型を使用して、芯材１１の表面に表皮１２を真空貼着する関係で、芯材１１は通気性を有しているか、あるいは樹脂板のような非通気性素材であっても、適宜バキューム孔が開設されているものを使用できる。尚、本実施例では通気性を有する木質系芯材が使用されている。また、表皮１２は、非通気性の合成樹脂シート、あるいは非通気性の合成樹脂シート裏面にクッション層を裏打ちした素材が使用される。本実施例では、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート裏面にポリエチレンフォームが裏打ちされたソフト感に優れた積層シート材料が使用されている。

次いで、本発明に係るトリムカット用金型２０の構成について図２を基に説明する。トリムカット用金型２０は、真空吸引機構を有する成形下型３０と、この成形下型３０の上方に位置し、所定ストローク上下動可能なカット機能を有する上型４０とから大略構成されている。更に詳しくは、成形下型３０は、型面に複数の真空吸引孔３１が開設され、内部空気室３２と連通する真空吸引管３３が真空ポンプ３４に接続され、真空吸引管３３に開閉バルブ３５が設けられている。

一方、上型４０は、昇降用シリンダ４１に昇降プレート４２が取り付けられており、この昇降プレート４２の下面に表皮１２のトリムカットラインに沿ったカット刃４３が配設されている。また、カット刃４３と対応するように、成形下型３０には、カット用溝部３６が設けられており、特に、本発明に係るトリムカット用金型２０の構造上の特徴は、図３に示すように、カット用溝部３６が成形下型３０の型面より上方に隆起した隆起部３７に設けられていることが特徴である。本実施例におけるカット用溝部３６は、幅（図中符号ｗで示す）が６ｍｍ、深さ（図中符号ｄで示す）が２５ｍｍで、カット刃４３の厚み（図中符号ｔで示す）は１．６ｍｍであり、かつ隆起部３７は、高さ（図中符号ｈで示す）が２０ｍｍをなす断面三角形状に設定されている。

次いで、図４乃至図７に基づいて、芯材１１の表面に表皮１２を真空成形により一体貼着し、かつ表皮１２の外周トリムカットラインに沿って裁断加工を行なう各工程について説明する。まず、図４に示すように、昇降プレート４２が上方に位置し、トリムカット用金型２０が型開き状態にある時、成形下型３０の型面上に予め予備成形された芯材１１をセットするとともに、予備加熱した表皮１２周縁をクランプ枠５０により保持した状態でトリムカット用金型２０内に投入する。尚、芯材１１表面には予め接着剤がコーティングされている。

その後、図５に示すように、成形下型３０を上昇動作させるか、あるいはクランプ枠５０を下降させることにより、成形下型３０の外周部に沿って表皮１２でシールするとともに、成形下型３０に付設した真空吸引機構を作動させて、芯材１１の表面に表皮１２を真空貼着する。この時、芯材１１と表皮１２との間に介在するエアは、成形下型３０に設けられている真空吸引孔３１を通じて外部に排気され、芯材１１と表皮１２との間にエア溜まりが生じることなく、芯材１１表面に表皮１２を精度良く一体貼着できるとともに、この時、表皮１２は、成形下型３０の型面形状に追随している。このことは、カット用溝部３６が開設される隆起部３７についても隆起部３７面に沿って表皮１２が適度のテンションをもって追随するように成形される。

その後、図６に示すように、昇降用シリンダ４１が動作して、昇降プレート４２及びカット刃４３が所定ストローク下降することにより、図７に示すように、カット刃４３が成形下型３０のカット用溝部３６内に侵入し、表皮１２が所望のトリムカット形状に沿ってカット処理される。この時、カット対象となる表皮１２は、成形下型３０の隆起部３７面に沿って追随しており、テンションが加わっているため、カット刃４３がカット用溝部３６内に侵入してカット処理を行なう際、カット用溝部３６内に表皮１２が滑り込むことがなく、円滑なカット処理が行なわれる。

従って、カット刃４３による表皮１２のカット性能を高めることができるため、カット刃４３の交換を頻繁に行なう必要がなく、メンテナンス回数を低減することができるとともに、表皮１２として軟質材料の使用が可能になる等、材料に制約を受けることがなく、材料自由度を大幅に拡げることができるという効果がある。尚、図示はしないが、カット刃４３によるトリムカット加工が完了すれば、昇降用シリンダ４１の上昇動作により、カット刃４３、並びに昇降プレート４２を上昇させ、その後、成形下型３０から芯材１１表面に表皮１２を一体化した半製品を取り出し、表皮１２の周縁端末１３を芯材１１裏面側に巻き込み処理すれば、図１に示すドアトリム１０の製作が完了する。

次いで、図８は、本発明に係るトリムカット用金型２０の変形例を示すもので、図示するものは、成形下型３０に設ける隆起部３７の表面に滑り止め用ラバー層３８をコーティング処理している。この滑り止め用ラバー層３８としては、シリコーンラバー、エチレンプロピレンラバー、クロロプレンラバー等、表皮１２との間で摩擦抵抗が生じるラバー層であれば特に材質は限定しないが、本実施例ではシリコーンラバーが使用されている。従って、カット刃４３によるカット加工時、表皮１２は隆起部３７の面形状により、テンションが加わるとともに、特に、滑り止め用ラバー層３８との間の摩擦抵抗により、カット刃４３によるカット加工がより精度良く行なわれることになる。

実施例では、ドアトリム１０における表皮１２のトリムカット処理に適用したが、リヤコーナートリム、リヤパーセルシェルフ、ラゲージトリム等、芯材表面に表皮を真空成形により一体貼着し、表皮のトリムカット処理を同一金型内で行なう部品全般に適用することができる。

また、成形下型３０に設けられる隆起部３７の形状については、表皮にテンションが加わる形状であれば、形状は問わないとともに、滑り止め用ラバー層３８の材質についても、シリコーンラバー、エチレンプロピレンラバー、クロロプレンラバー等の種々の材質のものを使用することが可能である。

本発明に係るトリムカット用金型を使用して製作した自動車用ドアトリムの構成を示す断面図である。 本発明に係るトリムカット用金型における一実施例の全体構成の概要を示す説明図である。 図２に示すトリムカット用金型における成形下型の要部を示す断面図である。 図２に示すトリムカット用金型を使用してドアトリムを製造する製造方法における芯材、表皮のセット工程を示す説明図である。 図２に示すトリムカット用金型を使用してドアトリムを製造する製造方法における表皮の真空成形工程を示す説明図である。 図２に示すトリムカット用金型を使用してドアトリムを製造する製造方法における表皮のトリムカット工程を示す説明図である。 図６に示す表皮のトリムカット工程における要部を示す説明図である。 本発明に係るトリムカット用金型の変形例を示す要部断面図である。 従来のトリムカット用金型を示す説明図である。 従来のトリムカット用金型を使用したトリムカット工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ 自動車用ドアトリム
１１ 芯材
１２ 表皮
２０ トリムカット用金型
３０ 成形下型
３１ 真空吸引孔
３２ 内部空気室
３３ 真空吸引管
３４ 真空ポンプ
３５ 開閉バルブ
３６ カット用溝部
３７ 隆起部
３８ 滑り止め用ラバー層
４０ 上型
４１ 昇降用シリンダ
４２ 昇降プレート
４３ カット刃
５０ クランプ枠

Claims (2)

1. 芯材（１１）表面に表皮（１２）を真空成形により貼着した後、表皮（１２）の周縁端末をトリムカット処理する表皮のトリムカット用金型（２０）において、
   前記トリムカット用金型（２０）は、所要形状に成形された芯材（１１）をセットする真空吸引機構を備えた成形下型（３０）と、所定ストローク上下動可能で、表皮（１２）のトリムカットラインに沿って配設されるカット刃（４３）を備えた上型（４０）とから構成されるとともに、上記成形下型（３０）には、カット刃（４３）に対応するカット用溝部（３６）が、成形下型（３０）の型面より隆起した隆起部（３７）に凹設されていることを特徴とする表皮のトリムカット用金型。
2. 前記成形下型（３０）におけるカット用溝部（３６）が設けられる隆起部（３７）の表面に滑り止め用ラバー層（３８）がコーティング処理されていることを特徴とする請求項１に記載の表皮のトリムカット用金型。
   

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