JP2009262204A - 基材の切断装置および基材の切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トリム成形における基材の外周不要部分の切断時にバリの発生を抑制し、バリ取り作業をなくして生産性を向上させるとともに、トリム材の外周端末における品質を向上させる。
【解決手段】本発明は、トリム材を成形する成形型１によってプレスされた基材８のうち、成形空間Ｓの外周端部１３から外部にはみ出た外周不要部分８１を切断する基材の切断装置であって、切断用凹部１１を構成する上面１１Ａに沿って外周不要部分８１を押し込むプレート５３と、プレート５３の押し込み方向と同じ方向に移動することにより成形空間Ｓの外周端部１３との間で外周不要部分８１を切断する切断刃５１とを備えた構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基材の切断装置および基材の切断方法に関する。

従来、車両のドアトリムなどのトリム材を成形する成形装置においては、成形前の基材をプレスするとともに基材の外周不要部分を切断する切断装置を備えた成形装置が知られている。このような成形装置は、図１３に示すように、上型１１０と下型１２０とから構成され、上型１１０と下型１２０との間には、トリム材を成形する成形空間１３０が形成されている。また、成形空間１３０の端部において上下両型１１０，１２０の合わせ部分には、切断刃となる一対のエッジ部１１１，１２１が形成されている。この成形装置による成形方法について簡単に説明すると、まず、下型１２０上に成形前の基材１００をセットし、プレスを開始する。プレス開始状態では、成形空間１３０の端部から基材１００の外周不要部分１０１がはみ出している。そして、図１４および図１５に示すように、上下両型１１０，１２０をさらにプレスしていくと、基材１００が所定の形状に成形されるとともに、外周不要部分１０１が両エッジ部１１１，１２１によって切断される。このような成形装置として、例えば下記特許文献１に記載の成形装置が知られている。
特開２００２−２５４４６１公報

しかしながら、上型１１０と下型１２０の合わせが不十分だったり、あるいは、両エッジ部１１１，１２１の摩耗などの影響で両エッジ部１１１，１２１のクリアランスが大きくなると、基材１００が切断されないまま両エッジ部１１１，１２１の間で引き延ばされ、この引き延ばされた部分が基材１００の外周端末でバリとして残りやすくなる。そして、バリを残したまま表皮を貼り付けると、製品の外周部分で表皮破れが発生し廃品となるため、表皮を貼り付ける前にバリ取り作業を行う必要がある。しかし、バリ取り作業時の外観検査でバリの発生自体を見落としたり、バリ取り作業にもバラツキが発生するため、完全に廃品をなくすことは極めて困難である。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、トリム成形における基材の外周不要部分の切断時にバリの発生を防ぐとともに、バリ取り作業を不要にして生産性を向上させ、製品の外周部分における品質を向上させることを目的とする。

本発明は、トリム材を成形する成形型によってプレスされた基材のうち成形空間の端部から外部にはみ出た外周不要部分を切断する基材の切断装置であって、外周不要部分に張力を付与する張力付与手段と、成形型の外面のうち外周不要部分が接する面に沿って移動することにより張力付与手段によって張力を付与された状態の外周不要部分を切断する切断刃とを備えた構成としたところに特徴を有する。

また、本発明は、トリム材を成形する成形型によってプレスされた基材のうち成形空間の端部から外部にはみ出た外周不要部分を切断する基材の切断方法であって、張力付与手段によって外周不要部分に張力を付与する張力付与工程と、成形型の外面のうち外周不要部分が接する面に沿って切断刃を移動させることにより張力付与手段によって張力を付与された状態の外周不要部分を切断する切断工程とを備えた基材の切断方法としてもよい。

このようにすると、張力付与手段によって外周不要部分に張力を付与した状態で、切断刃による外周不要部分の切断を行うことができるから、成形型の外面のうち外周不要部分が接する面と切断刃との間に外周不要部分が巻き込まれるおそれがなく、バリの発生を防ぐことができる。したがって、バリ取り作業を不要にして生産性を向上させることができるとともに、製品の外周部分における品質を向上させることができる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
切断刃によって切断された外周不要部分に突き刺さり、切断刃及び張力付与手段とともに成形型から離れる方向に移動することにより外周不要部分を成形型から除去するピンを備えた構成としてもよい。
また、切断工程において切断された外周不要部分にピンを突き刺し、このピンを切断刃及び張力付与手段とともに成形型から離れる方向に移動させることにより外周不要部分を成形型から除去する除去工程を備えた基材の切断方法としてもよい。
このようにすると、切断後の外周不要部分にピンを突き刺して成形型から除去することができる。

張力付与手段は、外周不要部分が突き刺さったピンに対し相対的に移動することによって外周不要部分をピンから除去する構成としてもよい。
また、除去工程は、さらに、外周不要部分が突き刺さったピンと張力付与手段とを相対的に移動させることによって外周不要部分をピンから除去するようにしてもよい。
このようにすると、ピンに突き刺さった外周不要部分を簡易に除去することができる。

張力付与手段は、外周不要部分にプレートを押し当てて切断刃の切断方向に押し込む構成としてもよい。
このようにすると、プレートによって外周不要部分を押し込みながら、その押込方向に切断刃を移動させることによって外周不要部分を切断することができるから、バリの発生を確実に防ぐことができる。

本発明によれば、トリム成形における基材の外周不要部分の切断時にバリの発生を防ぐとともに、バリ取り作業を不要にして生産性を向上させることができ、製品の外周部分における品質を向上させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６の図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における成形装置１を示す断面図であって、この成形装置１は基台１０を有し、基台１０の上面中央には、下型３が設置されている。基台１０の上面における下型３の両側には、一対の切断装置５が設置されている。基台１０の上面と対向する位置には、天板７が設置され、天板７の下面中央には、上型４が下向きに突出して設置されている。また、基台１０の上面における切断装置５の外周側には、複数の油圧シリンダ６が立設され、これらの油圧シリンダ６によって天板７が基台１０と平行姿勢を保ちながら上下動可能に支持されている。なお、上下両型３，４は本発明でいう「成形型」に相当する。

成形装置１は、車両のドアトリムなどのトリム材を成形する成形装置であって、上下両型３，４を型閉じした状態では、下型３の上面と上型４の下面との間に前記トリム材を成形する成形空間Ｓが形成されている。すなわち、下型３に、前記トリム材に成形される前の基材８を載置し、上下両型３，４を型閉じしてプレスすると、基材８が所定の形状に成形される。具体的には、成形空間Ｓの中央部分を構成する中央部１２によって前記トリム材の本体部が成形され、成形空間Ｓの外周部分を構成する外周端部１３によって前記トリム材の外周立壁部が成形される。

なお、基材８は、ケナフなどの繊維材料とポリプロピレン樹脂をブレンダーにより混合した後、フォーマーによりマット状に形成したもの、または、前記マット状に形成したものを予備成形し、その予備成形品を再度加熱したものである。また、基材８の目付けは、０．５〜２．０Ｋｇ／ｍ^２程度とし、基材８の密度は、０．５〜１．０ｇ／ｃｍ^３程度としてある。

型閉じ状態となった上下両型３，４において各切断装置５と対応する位置には、切断用凹部１１が凹設されている。この切断用凹部１１は、切断装置５の後述する切断刃５１が進入することで、成形空間Ｓの外周端部１３から切断用凹部１１にはみ出た基材８の外周不要部分８１を切断するために設けられた空間である。切断用凹部１１は、成形空間Ｓと連通しており、成形空間Ｓの内部でプレスされた基材８の外周不要部分８１は、切断用凹部１１を構成する上面（本発明でいう「成形型の外面のうち外周不要部分が接する面」に相当する。）１１Ａから切断用凹部１１の内部に落ち込むように構成されている。

切断装置５は、切断用凹部１１を構成する上面１１Ａに沿って移動する切断刃５１、切断刃５１を移動可能に支持する本体部５２、切断刃５１とは独立して移動するプレート５３などを備えている。基材８の外周不要部分８１は、切断刃５１を切断用凹部１１の外部から内部へ移動させ、切断刃５１と成形空間Ｓの外周端部１３との間でせん断されることによって切断される。本体部５２の内部には、切断刃５１を駆動する駆動手段が設けられている。なお、本実施形態における駆動手段は、ロッド５５を介して切断刃５１と連結されており、油圧シリンダなどによって構成されている。

プレート５３は、本実施形態では、切断刃５１に連結されており、切断刃５１による外周不要部分８１の切断に先立って、外周不要部分８１を切断用凹部１１の奥方へ押し込むように作用する。プレート５３は、切断刃５１の駆動手段とは別系統で構成された駆動手段によって切断刃５１の切断方向に移動可能とされている。プレート５３の駆動手段は、プランジャ５６を介してプレート５３と連結されており、エアシリンダなどによって構成されている。なお、プレート５３およびプレート５３の駆動手段などによって本発明でいう「張力付与手段」が構成されている。

このため、切断刃５１を移動させて外周不要部分８１を切断する時に、プレート５３によって外周不要部分８１を一定の押し込み力で押し込んだ状態に保持できる。したがって、外周不要部分８１が切断刃５１と切断用凹部１１を構成する上面１１Ａとの間に巻き込まれることを防ぐことができる。よって、バリの発生を抑えることでバリ取り検査をなくして生産性を向上させることができるとともに、トリム材の外周部分における品質を向上させることができる。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。まず、図２に示すように、上下両型３，４が開いた状態で下型３上に成形前の基材８をセットする。なお、このとき切断刃５１は切断用凹部１１の外部に退避した初期位置に控えている。この状態から、上型４を下型３に向けて下降させ、上型４が下死点に到達すると、図３に示すように、基材８が成形空間Ｓにおいてトリム材に成形されるとともに、外周不要部分８１が成形空間Ｓの外周端部１３から切断用凹部１１に落ち込んだ状態となる。

この後、プレート５３を切断用凹部１１の内部へ移動させ、図４に示すように、外周不要部分８１を切断用凹部１１の奥方へ押し込んで張力が付与された状態とする（張力付与工程）。そして、外周不要部分８１に張力を付与した状態のまま、切断刃５１を切断用凹部１１の外部から内部へ移動させ、切断刃５１が図５に示す切断位置に至ると、切断刃５１と成形空間Ｓの外周端部１３との間で外周不要部分８１がせん断によって切断される（切断工程）。成形完了後、成形品を脱型するとともに、図６に示すように、切断刃５１を切断用凹部１１の外部（上下両型３，４から離れる方向）へ移動させ、次の基材８の搬入に備えて切断刃５１を初期位置にて待機させる。

以上のように本実施形態では、切断刃５１による外周不要部分８１の切断に先立って、プレート５３によって外周不要部分８１を切断用凹部１１の奥方へ押し込み張力を付与することができるから、外周不要部分８１が切断刃５１と切断用凹部１１を構成する上面１１Ａとの間に巻き込まれてバリが発生することを防ぐことができる。したがって、バリ取り作業を不要にして生産性を向上させることができるとともに、製品の外周部分における品質を向上させることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７ないし図１２の図面を参照しながら説明する。本実施形態における切断装置９は、実施形態１の切断装置５にピン５４を追加したものであって、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付すものとし、その他の重複する構成については説明を省略する。図１は、本実施形態における成形装置２を示す断面図であって、ピン５４は、切断刃５１から切断用凹部１１側に突出して設けられている。切断用凹部１１を構成する内壁においてプレート５３と対向する位置には、プレート対向面１４が形成されており、このプレート対向面１４には、切断刃５１が切断位置にあるときにピン５４の先端部分を収容するピン収容凹部１５が凹設されている。

続いて本実施形態の作用を説明する。まず、図８に示すように、上下両型３，４が開いた状態で下型３上に成形前の基材８をセットする。次に、上型４を下型３に向けて下降させ、上型４が下死点に到達した後、プレート５３を切断用凹部１１の内部へ移動させ、図９に示すように、外周不要部分８１を切断用凹部１１の奥方へ押し込んで張力を付与する（張力付与工程）。

そして、外周不要部分８１に張力が付与された状態のまま、切断刃５１を切断用凹部１１の外部から内部へ移動させることで、外周不要部分８１を切断する。この後、切断刃５１によって切断された外周不要部分８１は、プレート５３とプレート対向面１４との間に挟持され、切断刃５１の移動に伴ってピン５４が外周不要部分８１に突き刺さる。こうして切断刃５１が切断位置に至ると、図１０に示すように、ピン５４の先端部分は、外周不要部分８１を貫通してピン収容凹部１５の内部に収容される。

次に、外周不要部分８１に対する押し込みを解除した上で、図１１に示すように、切断刃５１を初期位置に移動させると、これに伴って、ピン５４も切断用凹部１１の外部へ移動する。ここで、ピン５４の先端部分はアンダーカット形状に形成されており、外周不要部分８１が貫通した状態のままピン５４を切断用凹部１１の外部に引き抜くことができるため、外周不要部分８１を切断用凹部１１の内部から除去することができる。さらに、切断刃５１が初期位置に至った後、図１２に示すように、プレート５３のみを切断用凹部１１側に移動させることにより（ピン５４に対しプレート５３を相対的に移動させることにより）、外周不要部分８１をピン５４から除去することができる（除去工程）。外周不要部分８１を除去した後は、再びプレート５３を元の位置に移動させ、次の基材８の搬入に備えて待機させる。

以上のように本実施形態では切断刃５１によって切断された外周不要部分８１をピン５４によって切断用凹部１１から強制的に除去することができるとともに、プレート５３のみを切断用凹部１１側に移動させることにより外周不要部分８１をピン５４から除去することができる。したがって、外周不要部分８１を手で取り除く必要がなく、実施形態１よりもさらに生産性を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では張力付与手段としてプレート５３による押込機構を例示しているものの、本発明によると、外周不要部分８１をクランプなどで把持した上で切断用凹部１１の奥方へ移動させることにより張力を付与してもよい。

（２）本実施形態では切断刃５１の切断方法としてせん断によるものを例示しているものの、本発明によると、外周不要部分８１を張力付与手段で張力が付与された状態とした上で鋭利なナイフなどを用いて切断してもよい。

（３）本実施形態では切断刃５１の駆動手段として油圧シリンダを用いているものの、本発明によると、電動式のモータなどを用いてもよい。また、本実施形態ではプレート５３の駆動手段としてエアシリンダを用いているものの、本発明によると、電動式のモータなどを用いてもよい。

（４）本実施形態では切断刃５１による切断方向を水平方向としているものの、本発明によると、上下方向としてもよい。

（５）実施形態１では外周不要部分８１が切断用凹部１１の内部に残されるようにしているものの、本発明によると、切断用凹部１１を構成する下面に廃棄用の開口を設けておき、この開口から外周不要部分８１を成形型の外部に排出してもよい。

（６）実施形態２ではピン５４を外周不要部分８１に貫通させているものの、本発明によると、必ずしも貫通させなくてもよく、ピン５４を外周不要部分８１に突き刺して切断用凹部１１から除去できればよい。

実施形態１における成形装置の断面図 図１の成形装置において下型に基材をセットした状態を示した拡大断面図 図１の成形装置において外周不要部分が切断用凹部に落ち込んだ状態を示した拡大断面図 図１の成形装置においてプレートによって外周不要部分が押し込まれた状態を示した拡大断面図 図１の成形装置において外周不要部分を切断した状態を示した拡大断面図 図１の成形装置において切断刃が初期位置に戻った状態を示した拡大断面図 実施形態２における成形装置の断面図 図８の成形装置において下型に基材をセットした状態を示した拡大断面図 図８の成形装置においてプレートによって外周不要部分が押し込まれた状態を示した拡大断面図 図８の成形装置において切断された外周不要部分にピンを突き刺した状態を示した拡大断面図 図８の成形装置において切断刃を初期位置に戻して上下両型から外周不要部分を除去した状態を示した拡大断面図 図８の成形装置においてプレートのみを移動させてピンから外周不要部分を除去した状態を示した拡大断面図 従来において成形前の基材を下型にセットした状態を示した断面図 従来において外周不要部分を切断刃によって切断する途中状態を示した断面図 従来において基材が所定の形状に成形された状態を示した断面図

符号の説明

１，２…成形装置
３…下型（成形型）
４…上型（成形型）
５，９…切断装置
８…基材
１１Ａ…切断用凹部を構成する上面（成形型の外面のうち外周不要部分が接する面）
１３…成形空間の外周端部
５１…切断刃
５３…プレート（張力付与手段）
５４…ピン
８１…外周不要部分
Ｓ…成形空間

Claims (7)

1. トリム材を成形する成形型によってプレスされた基材のうち成形空間の端部から外部にはみ出た外周不要部分を切断する基材の切断装置であって、
   前記外周不要部分に張力を付与する張力付与手段と、
   前記成形型の外面のうち前記外周不要部分が接する面に沿って移動することにより前記張力付与手段によって張力を付与された状態の前記外周不要部分を切断する切断刃とを備えた基材の切断装置。
2. 前記切断刃によって切断された前記外周不要部分に突き刺さり、前記切断刃及び前記張力付与手段とともに前記成形型から離れる方向に移動することにより前記外周不要部分を前記成形型から除去するピンを備えた請求項１に記載の基材の切断装置。
3. 前記張力付与手段は、前記外周不要部分が突き刺さった前記ピンに対し相対的に移動することによって前記外周不要部分を前記ピンから除去する請求項２に記載の基材の切断装置。
4. トリム材を成形する成形型によってプレスされた基材のうち成形空間の端部から外部にはみ出た外周不要部分を切断する基材の切断方法であって、
   張力付与手段によって前記外周不要部分に張力を付与する張力付与工程と、
   前記成形型の外面のうち前記外周不要部分が接する面に沿って切断刃を移動させることにより前記張力付与手段によって張力を付与された状態の前記外周不要部分を切断する切断工程とを備えた基材の切断方法。
5. 前記切断工程において切断された前記外周不要部分にピンを突き刺し、このピンを前記切断刃及び前記張力付与手段とともに前記成形型から離れる方向に移動させることにより前記外周不要部分を前記成形型から除去する除去工程を備えた請求項４に記載の基材の切断方法。
6. 前記除去工程は、さらに、前記外周不要部分が突き刺さった前記ピンと前記張力付与手段とを相対的に移動させることによって前記外周不要部分を前記ピンから除去するようにした請求項５に記載の基材の切断方法。
7. 請求項１ないし請求項３に記載の基材の切断装置又は請求項４ないし請求項６に記載の基材の切断方法において、
   前記張力付与手段は、前記外周不要部分にプレートを押し当てて前記切断刃の切断方向に押し込む構成である。

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