JP2015016651A - 表皮材コーナー部の処理方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮材付き成形品における表皮材のコーナー部を、自動的に折り曲げ処理することができる表皮材コーナー部の処理方法と装置を提供する。【解決手段】立ち上がった状態にある表皮材コーナー部3cを、雌型の端面で型の中心に向けスライド移動する左右一対のスライド板11の先端円弧部11bにより型の中心側へ押し込むとともに、この先端円弧部11bに沿わせスライド板11の合わせ目に向けて寄せ集めながらスライド板11の裏面へ屈曲する工程と、更にスライド板11を前進させ、屈曲した表皮材コーナー部3cの表面中央部を、スライド板11の先端に形成した通路21から外側へ逃した状態で後方側の孔部20へ案内する工程と、前記孔部内に押圧部材を差し込んで表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に折り畳む工程と、前記折り畳み処理された表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に固定する工程とからなる。【選択図】図４

Description

本発明は、表皮材付き成形品における表皮材のコーナー部を、自動的に折り曲げ処理することができる表皮材コーナー部の処理方法と装置に関するものである。

従来から、基材表面を表皮材で覆った表皮材付き成形品は種々の分野で生産され、使用に供されている。例えば、コンソールボックスやダッシュボードやドアトリム等の自動車用内装材として、硬質樹脂からなる基材の表面に表皮材を被覆した表皮材付き成形品が広く使用されている。このような自動車用内装材は、高い外観品質が要求されており、表皮材の端末部は基材の裏面側へ折り曲げ処理されたものとなっている。

上記のような表皮材の端末部が基材の裏面側へ折り曲げられている表皮材付き成形品の製造方法としては、上下一対のプレス成形型の間に、表皮材と基材をセットしてプレス成形することで、基材の外表面に表皮材を接着一体化する方法が公知である。しかし、従来技術においては、表皮材の端末部を基材の裏面側へ折り曲げ処理するのを自動的に行うことはできないため、後工程で人手により表皮材の端末部を基材の裏面側へ折り曲げ処理したうえで、接着剤やタッカーにより両者を固定することが一般的に行われていた。

また、表皮材の端末部の折り曲げ処理を機械で自動化することも試みられており、現に直線的な形状部分においては実用化がされている。しかしながら、例えば自動車用コンソールボックスの蓋体のようなものは四隅にコーナー部があるため、皺を発生させないようにこのコーナー部の表皮材を、裏面側へ自動的に折り曲げ処理することは難しく、後工程で人手により処理しているのが現状である。
このため、作業効率が悪く、生産性を低下させる要因となっており、また折り曲げ処理に専属の作業員が必要で、生産コストを高くする要因になっていた。

一方、例えば特許文献１や特許文献２に示すように、基材と表皮材の接着に、接着剤を使用せずに超音波ホーンを用いて超音波溶着を行い、表皮材の折り曲げ処理と接着処理の自動化を図ることも提案されている。しかしながら、コーナー部の裏面側へ表皮材を皺が発生しないように自動的に折り曲げ処理する問題は解決されておらず、コーナー部だけは人手に頼らざるを得なかった。

特開昭５７−２０１６２１号公報 特開昭５８−１１９８１８号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、表皮材付き成形品における表皮材のコーナー部を、意匠面において皺が発生しないように自動的に折り曲げ処理することができ、皺のない一定品質の製品を安価に連続生産することができる表皮材コーナー部の処理方法と装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明の表皮材コーナー部の処理方法は、
基材表面を表皮材で覆った表皮材付き成形品の表皮材コーナー部の処理方法であって、
雌型の端縁より立ち上がった状態にある表皮材コーナー部を、雌型の端面で型の中心に向けスライド移動する左右一対のスライド板の先端円弧部により型の中心側へ押し込むとともに、この先端円弧部に沿わせスライド板の合わせ目に向けて寄せ集めながらスライド板の裏側へ屈曲する工程と、
更にスライド板を前進させ、屈曲した表皮材コーナー部の表面中央部を、スライド板の先端に形成した通路から外側へ逃した状態で後方側の孔部へ案内する工程と、
前記孔部内に押圧部材を差し込んで表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に折り畳む工程と、
前記折り畳み処理された表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に固定する工程とからなることを特徴とするものである。

前記表皮材として、表皮層の裏面にクッション材層がラミネートされた積層表皮材を使用することができ、これを請求項２に係る発明とする。

また、押圧部材として超音波ホーンを用い、その先端部で表皮材コーナー部の折り曲げ処理を行うとともに、その後、表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に超音波溶着するようにすることができ、これを請求項３に係る発明とする。

また、上記の表皮材コーナー部の処理方法に使用する表皮材コーナー部の処理装置は、
雌型の端面を型の中心に向けスライド移動する一対のスライド板を有しており、
このスライド板の先端には、表皮材コーナー部をスライド板の合わせ目に向けて寄せ集める先端円弧部が形成されているとともに、
この先端円弧部の後方側には、一対のスライド板が前進して接触した場合に表皮材コーナー部を案内する孔部を形成するための凹み部と、前記孔部と先端円弧部とを連通させる通路を形成するための通路形成部が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に係る発明では、折り曲げ処理されずに雌型の端縁より立ち上がった状態にある表皮材コーナー部を、雌型の端面で型の中心に向けスライド移動する左右一対のスライド板の先端円弧部により型の中心側へ押し込み、表皮材コーナー部を前記先端円弧部に沿わせスライド板の合わせ目に向けて寄せ集めながらスライド板の裏側へ屈曲する工程と、更にスライド板を前進させ、屈曲した表皮材コーナー部の表面中央部を、スライド板の先端に形成した通路から外側へ逃した状態で後方側の孔部へ案内する工程と、前記孔部内に押圧部材を差し込んで表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に折り畳む工程と、前記折り畳み処理された表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に固定する工程とからなるものとしたので、表皮材コーナー部が大きな凹凸を発生させることなく屈曲されて後方の孔部へ案内され、その後、折り畳み処理される結果、皺の発生を極力抑えて一定品質の製品を機械的に連続生産することができる。しかも、一連の表皮材コーナー部の折り曲げ処理を機械により自動的に行えるので、従来のようにコーナー部折り曲げのための作業者を省くことができることになる。

請求項２に係る発明では、表皮材として、表皮層の裏面にクッション材層がラミネートされた積層表皮材を使用するので、クッション性および意匠性に優れた自動車用内装材を得ることができる。

請求項３に係る発明では、押圧部材として超音波ホーンを用い、その先端部で表皮材コーナー部の折り曲げ処理を行うとともに、その後、表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に超音波溶着するようにしたので、超音波ホーンのみで折り畳み処理と溶着固定処理の二つの処理を行えることとなる。

また、請求項４に係る発明では、雌型の端面を型の中心に向けスライド移動する一対のスライド板を有しており、このスライド板の先端には、表皮材コーナー部をスライド板の合わせ目に向けて寄せ集める先端円弧部が形成されているとともに、この先端円弧部の後方側には、一対のスライド板が前進して接触した場合に表皮材コーナー部を案内する孔部を形成するための凹み部と、前記孔部と先端円弧部とを連通させる通路を形成するための通路形成部が設けられているものとしたので、シンプルで安価な装置とすることができ、また、あらゆるプレス成形型に簡単に装着することができる。

本発明で処理した表皮材付き成形品を下面から見た状態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ端面図である。 表皮材の拡大断面図である。 スライド板が後退している状態を示す平面図である。 スライド板が前進した状態を示す平面図である。 スライド板を示す平面図である。 スライド板が最も後退した状態を示す型断面の説明図である。 スライド板が最も前進した状態を示す型断面の説明図である。 表皮材を固定する工程を示す型断面の説明図である。 図５のＢ−Ｂ端面図である。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図面は、一例として自動車のコンソールボックスの蓋体を製造する場合を示すもので、図１は表皮材付き成形品を下面側から見た状態を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ端面図、図３は表皮材の拡大断面図である。

図において、１は表皮材付き成形品、２はポリプロピレン樹脂等の硬質樹脂からなる基材、３は基材２の表面に被覆される表皮材であり、本発明の成形品１は表皮材３の端末部が基材２の裏面側へ折り曲げ処理されたものとなっている。
図示のものでは、図２に示すように、前記表皮材３の直線部における端末部は折り曲げ処理されて基材２の裏面側へ密着した折り曲げ部３ａとなっている。また、この直線部の折り曲げ部３ａは、舌片部３ｂを介して基材２の裏面側の天板周縁に超音波溶着されたものとなっている。
なお、表皮材３の直線部における端末部の折り曲げ処理については、従来技術の任意の方法を選択して適用することができる。

前記表皮材３は、図３に示すように、ファブリックからなる表皮層３１の裏面に、発泡ポリウレタン樹脂からなる軟質パッド（ウレタンスラブと称されている）のクッション材層３２がラミネートされた積層表皮材となっている。このような積層表皮材を用いた場合は、クッション性を具備した高級感のある蓋体を得ることができ、自動車用内装材に適したものとなる。
その他、表皮層３１として、塩化ビニル樹脂やポリウレタン樹脂やポリオレフィン樹脂等を用いることや、クッション材層３２としてその他の任意の樹脂を用いることもできる。更には、積層表皮材でなく、単層の表皮材を用いてもよいことは勿論である。

以下に、本発明の表皮材コーナー部の処理方法に使用する表皮材コーナー部の処理装置について説明をする。
図４はスライド板が後退している状態を示す平面図であり、図５はスライド板が前進した状態を示す平面図である。前記スライド板１１、１１は左右一対からなるもので下型となる雌型１０のコーナー部の上端面に設けられ、雌型１０の中心に向けスライド移動自在とされている。また、スライド板１１、１１間には案内板１２が設置してあり、スライド板１１の摺動辺１１ａが案内板１２の案内辺１２ａにガイドされて正確な位置関係を保持しつつ摺動できるように構成されている。

図６に示されるように、前記スライド板１１の先端には、表皮材コーナー部３ｃをスライド板１１、１１の合わせ目に向けて寄せ集めるための先端円弧部１１ｂが形成されている。この先端円弧部１１ｂにより、スライド板１１の前進に伴い表皮材コーナー部３ｃが先端円弧部１１ｂに沿いつつスライド板１１の合わせ目側へ寄せ集められることとなって、大きな凹凸が生じることがなくなる。また、スライド板１１の前進に伴い、表皮材コーナー部３ｃはスライド板１１の下側へ屈曲することとなる。このように、皮材コーナー部３ｃをスライド板１１の合わせ目側へ寄せ集めながら屈曲するため、コーナー部の意匠面は勿論のこと、裏面部における皺の発生が極力抑えられることとなる。
なお、先端円弧部１１ｂのＲ形状（Ｒ１）については、表皮材３の材質や厚み、更には基材２のコーナー部Ｒ形状等の要素に基づき適宜設計されるものである。

また、前記先端円弧部１１ｂの後方側には、一対のスライド板１１、１１が前進して前方部が接触した場合に、表皮材コーナー部を案内する孔部２０を形成するための凹み部１１ｃと、前記孔部２０と先端円弧部１１ｂとを連通させる通路２１を形成するための通路形成部１１ｄが設けられている。
この通路２１は、屈曲した表皮材コーナー部の上面中央部を、スライド板の先端に形成した通路から上方へ逃した状態で後方側の孔部へ案内するものであり、また孔部２０は、上方へ逃した表皮材部分を受け入れるものである。前記通路２１や孔部２０がないと、表皮材コーナー部には大きな凹凸が生じて皺が発生しやすくなる。この点については、後述する。
なお、前記孔部２０のＲ形状（Ｒ２）や、通路２１の巾（ｄ）については、先端円弧部１１ｂのＲ形状（Ｒ１）と同様に、表皮材３の材質や厚み等の要素に基づき適宜設計されるものである。

次いで、本発明の表皮材コーナー部の処理方法につき説明する。
図７〜図１０は、表皮材の折り曲げ処理工程の説明図であり、図７はスライド板が最も後退した状態を示す型断面図、図８はスライド板が最も前進した状態を示す型断面図、図９は固定する工程を示す型断面図である。
図７に示すように、例えば上下一対の成形型によりプレス成形が行われた直後は、表皮材コーナー部３ｃは折り曲げ処理されずに雌型１０の上端縁より立ち上がった状態となっている。この時、スライド板１１は後退した状態にある。

次に、図８に示すように、スライド板１１を雌型１０の上端面上で型の中心に向けスライド移動する。このスライド板１１は、摺動辺１１ａが案内板１２の案内辺１２ａにガイドされて正確な位置関係を保持しつつ摺動されるものである（図４を参照）。
このスライド板１１の前進に伴い、雌型１０の上端縁より立ち上がった状態にある表皮材コーナー部３ｃは、スライド板１１の先端円弧部１１ｂにより型の中心側へ押し込まれるとともに、この先端円弧部１１ｂに沿いつつスライド板１１の合わせ目に向けて寄せ集めながらスライド板１１の下側へ屈曲することとなる。
前記屈曲工程では、表皮材コーナー部３ｃがスライド板１１の合わせ目に向けて寄せ集められながら屈曲するので、大きな凹凸が生じておらず皺も発生しにくい状態となっている。

更に、スライド板１１を前進させていくと、屈曲した表皮材コーナー部３ｃの上面中央部は、図１０に示すように、スライド板１１の先端に形成した通路２１から上方へ逃されて膨出部３ｄをわずかに突出した状態で後方側の孔部２０へ案内されることとなる。この表皮材の逃げ部分になると考えられる膨出部３ｄの形成により、表皮材コーナー部３ｃは局部的に大きな凹凸を発生させることなく均一な状態で屈曲されるため、皺が発生しにくい状態となる。また、前記膨出部３ｄは後方側の孔部２０へ案内され、そこで新たなドーム状の膨出部となって吸収されることとなる。
なお、前記通路２１の巾が大きいと、屈曲した表皮材コーナー部３ｃが弾力により通路２１を通して垂直状態に戻ってしまうので、膨出部３ｄは形成するが戻ることはない程度の幅に調整しておく必要がある。

次に、図９に示すように、前記孔部２０内に押圧部材を差し込んで表皮材コーナー部３ｃを基材２のコーナー部裏面側に折り畳む。その後、前記折り畳み処理された表皮材コーナー部３ｃを基材２のコーナー部裏面側に固定して、一連の処理工程が終了する。
固定手段としては、接着剤によるものやタッカーによるもの等、何でも適用することが可能である。

なお、表皮材コーナー部３のコーナー部裏面側への固定については、基材２のコーナー部裏面側の垂直な壁面に行うこともできるが、その他、基材２のコーナー部裏面側に前述した舌片部３ｂのような突起物（上面は水平面でも傾斜面でもよい）を設けておき、この突起物の上面に固定することもできる。

また、前記押し込み部材としては、押し込み専用の棒状部材でもよいが、図示のものでは超音波ホーン１３を用いている。これにより、装置をシンプルな構造とすることができ、次の接着工程へすぐに移行することができるので好ましい。また、超音波溶着は、短時間（１秒以内）で行えるので、効率よく溶着処理が可能である。更に、この超音波溶着を行うことで、従来の必須工程であった人手による接着剤の塗布作業を省くことができ、作業工数および作業員の削減を達成することが可能となる。

前記の折り畳み工程、および固定工程を経た後は、超音波ホーン１３とスライド板１１を後退させて初期状態とし、雌型１０から成形品を取り出して１サイクルを終了する。
得られた表皮材付き成形品１はコーナー部の意匠面およびその裏面においても、皺の発生が極力少ない状態で折り曲げ処理されており、優れた外観品質を呈するものである。また、基材２と表皮材３を超音波ホーン１３で溶着固定した場合は、接着力が強く、また、従来のように接着剤を使用していないので特有の臭気もなく、高品質のものである。更には、機械により連続生産するので、常に一定の品質を保持することができるとともに、生産コストを安価にすることができるという利点もある。

１ 表皮材付き成形品
２ 基材
３ 表皮材
３ａ 直線部の折り曲げ部
３ｂ 舌片部
３ｃ 表皮材コーナー部
３ｄ 膨出部
１０ 雌型
１１ スライド板
11a 摺動辺
11b 先端円弧部
11d 通路形成部
１２ 案内板
12a 案内辺
１３ 超音波ホーン
２０ 孔部
２１ 通路
３１ 表皮層
３２ クッション材層

Claims (4)

1. 基材表面を表皮材で覆った表皮材付き成形品の表皮材コーナー部の処理方法であって、
   雌型の端縁より立ち上がった状態にある表皮材コーナー部を、雌型の端面で型の中心に向けスライド移動する左右一対のスライド板の先端円弧部により型の中心側へ押し込むとともに、この先端円弧部に沿わせスライド板の合わせ目に向けて寄せ集めながらスライド板の裏側へ屈曲する工程と、
   更にスライド板を前進させ、屈曲した表皮材コーナー部の表面中央部を、スライド板の先端に形成した通路から外側へ逃した状態で後方側の孔部へ案内する工程と、
   前記孔部内に押圧部材を差し込んで表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に折り畳む工程と、
   前記折り畳み処理された表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に固定する工程とからなることを特徴とする表皮材コーナー部の処理方法。
2. 表皮材として、表皮層の裏面にクッション材層がラミネートされた積層表皮材を使用する請求項１に記載の表皮材コーナー部の処理方法。
3. 押圧部材として超音波ホーンを用い、その先端部で表皮材コーナー部の折り畳み処理を行うとともに、その後、表皮材コーナー部を基材のコーナー部裏面側に超音波溶着するようにした請求項１または２に記載の表皮材コーナー部の処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の表皮材コーナー部の処理方法に使用する表皮材コーナー部の処理装置であって、
   雌型の端面を型の中心に向けスライド移動する一対のスライド板を有しており、
   このスライド板の先端には、表皮材コーナー部をスライド板の合わせ目に向けて寄せ集める先端円弧部が形成されているとともに、
   この先端円弧部の後方側には、一対のスライド板が前進して接触した場合に表皮材コーナー部を案内する孔部を形成するための凹み部と、前記孔部と先端円弧部とを連通させる通路を形成するための通路形成部が設けられていることを特徴とする表皮材コーナー部の処理装置。