JP2015172890A - 車両の内外装部材を成形する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な形状が表面に形成された質感の高い内外装部材を、型を用いて成形することができる、車両の内外装部材を成形する方法を提供する。【解決手段】内外装部材のマスタモデルを作成する工程Ｓ３と、作成された内外装部材のマスタモデルの３次元データを取得する工程Ｓ４と、取得された３次元データから内外装部材のマスタモデルの表面形状を示すサーフェスデータを生成する工程Ｓ５と、生成されたサーフェスデータに基づいて、型のキャビティプレートを作る工程Ｓ７と、内外装部材のマスタモデルの表面形状を樹脂シートに転写する工程Ｓ８と、マスタモデルの表面形状が転写された樹脂シートを型のキャビティプレートに貼り付ける工程Ｓ９と、樹脂シートを貼り付けたキャビティプレートを用いて内外装部材を成形する工程Ｓ１０とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の内外装部材を成形する方法に係わり、特に、キャビティプレートを有する型を用いて車両の内外装部材を成形する方法に関する。

車両（４輪車及び２輪車を含む）には、例えば、インストルメントパネルやドアトリム等の内装部材やオートバイのシート等の外装部材を含む内外装部材が設けられている。この内外装部材は、所定の形状に形成された基材と、この基材の表面を覆う表皮材とを備えている。

高級車においては、内外装部材の表皮材として本革が用いられる場合がある。例えば複数の本革片を縫い合わせることにより、基材の表面に沿うように形成された表皮材を得ることができる。この場合、本革片を縫い合わせている糸のステッチ自体も、表皮材の装飾性を高めている。

しかしながら、上述のように表皮材として本革を用いる場合、素材自体が高価であり、本革片を縫い合わせる工程も必要となるので、製造コストが増大する。そこで、合成樹脂材料を成形して本革の風合いを表現した樹脂成形品の表皮材も用いられている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

特開２０１２−２４０３０９号公報 特開２０１３−０４３５７１号公報 特開２０１３−１５１１３４号公報

しかしながら、上述したような従来技術における樹脂成形品の表皮材では、単に、本革の表面形状を模した所定の大きさの凹凸模様（シボ）が表皮材の表面に繰り返し形成されているに過ぎず、ランダムな皺や凹凸を持つ本革の質感を十分に再現できているとは言えない。
また、無数の繊維を拠り合わせたステッチの糸のような微細な形状を樹脂成形品で再現するためには、表皮材の成形に使用される型に微細な加工を施さなければならないが、型の加工精度に限界があるだけでなく、そのような微細加工を行なうと型の製造コストが上昇するので、微細な形状を型によって樹脂成形品の表皮材に形成することは実際には難しい。従って、本革を使用した表皮材におけるステッチのような微細な形状は、樹脂成形品の表皮材では十分に再現することができず、本革製の表皮材と比較して質感が劣る原因となっている。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な形状が表面に形成された質感の高い内外装部材を、型を用いて成形することができる、車両の内外装部材を成形する方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の車両の内外装部材を成形する方法は、キャビティプレートを有する型を用いて車両の内外装部材を成形する方法であって、内外装部材のマスタモデルを作成する工程と、作成された内外装部材のマスタモデルの３次元データを取得する工程と、取得された３次元データから内外装部材のマスタモデルの表面形状を示すサーフェスデータを生成する工程と、生成されたサーフェスデータに基づいて、型のキャビティプレートを作る工程と、内外装部材のマスタモデルの表面形状を樹脂シートに転写する工程と、マスタモデルの表面形状が転写された樹脂シートを型のキャビティプレートに貼り付ける工程と、樹脂シートを貼り付けたキャビティプレートを用いて内外装部材を成形する工程とを有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、内外装部材のマスタモデルの３次元データから内外装部材のマスタモデルの表面形状を示すサーフェスデータを生成し、そのサーフェスデータに基づいて型のキャビティプレートを作り、さらに、内外装部材のマスタモデルの表面形状を転写した樹脂シートをキャビティプレートに貼り付けているので、マスタモデルの全体的な表面形状をキャビティプレートの形状に反映すると共に、マスタモデルの表面における微細な形状を樹脂シートの表面に反映することができ、この樹脂シートを貼り付けたキャビティプレートを用いて内外装部材を成形することによって、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な形状が表面に形成された質感の高い内外装部材を成形することができる。

また、本発明において、好ましくは、内外装部材のマスタモデルを作成する工程において、車両における内外装部材の配置の基準となる基準形状をマスタモデルに形成し、さらに、生成されたサーフェスデータにおける基準形状の位置が、内外装部材を車両に配置した場合の基準形状の位置に合致するように、このサーフェスデータを修正する工程を有し、型のキャビティプレートを作る工程において、修正されたサーフェスデータに基づいて、このキャビティプレートを作る。
このように構成された本発明においては、車両における内外装部材の配置の基準となる基準形状をマスタモデルに形成しておき、このマスタモデルの画像から生成したサーフェスデータにおける基準形状の位置が、内外装部材を車両に配置した場合の基準形状の位置に合致するように、このサーフェスデータを修正し、この修正されたサーフェスデータに基づいてキャビティプレートを作るので、マスタモデルの寸法や形状が、設計された内外装部材の寸法や形状からずれている場合でも、サーフェスデータの寸法や形状を、設計された内外装部材の表面の寸法や形状と合致するように修正すると共に、車両に配置された際の内外装部材の表面の位置を示す位置情報をサーフェスデータに付与することができる。これにより、設計された内外装部材の寸法や形状をキャビティプレートの形状に反映できると共に、内外装部材のサーフェスデータを、車両に設けられる他の内外装部材と相互に関連した１つの構成部品の設計データとして使用できるようになる。

また、本発明において、好ましくは、内外装部材のマスタモデルを作成する工程において、４つ以上の基準形状をマスタモデルに形成する。
このように構成された本発明においては、マスタモデルの寸法や形状が、設計された内外装部材の寸法や形状と比較して収縮したりねじれたりしている場合でも、サーフェスデータの寸法や形状を、設計された内外装部材の表面の寸法や形状と合致するように正確に修正することができる。

また、本発明において、好ましくは、車両の内外装部材を成形する方法は、さらに、成形された内外装部材の３次元データを取得する工程と、成形された内外装部材の表面形状を示すサーフェスデータであって、この成形された内外装部材の二次加工用のサーフェスデータを、取得された３次元データから生成する工程と、生成された二次加工用のサーフェスデータに基づいて、成形された内外装部材に二次加工を行なう工程とを有する。
このように構成された本発明においては、成形された内外装部材の３次元データから内外装部材の二次加工用のサーフェスデータを生成し、その二次加工用のサーフェスデータに基づいて、成形された内外装部材に二次加工を行なうので、成形された内外装部材の形状を反映した高精度の二次加工を、その内外装部材に行なうことができる。

また、本発明において、好ましくは、内外装部材を成形する工程は、樹脂を射出成形して内外装部材を成形する工程である。
このように構成された本発明においては、キャビティに射出された樹脂を高い充填圧力によって樹脂シートの表面の微細な凹凸形状に行き渡らせることができ、これにより、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な表面形状を再現した質感の高い内外装部材を成形することができる。

本発明による車両の内外装部材を成形する方法によれば、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な表面形状を再現した質感の高い内外装部材を、型を用いて成形することができる。

本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法により成形されたドアトリムを車室側から見た正面図である。 図１に示したドアトリムのII−II矢視図である。 本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法によってドアトリムのセンタートリムを成形する工程を示す説明図であり、図４（ａ）はセンタートリムのデザイン面の断面図、図４（ｂ）はセンタートリムの３Ｄソリッドモールドの断面図、図４（ｃ）はセンタートリムのマスタモデルの断面図、図４（ｄ）はセンタートリムのサーフェスデータの断面図、図４（ｅ）はセンタートリムを成形する型のキャビティプレートの断面図である。 図４（ｃ）に示したマスタモデルにおける段差部の近傍の部分拡大図である。 図４（ｄ）に示したサーフェスデータにおける段差部の近傍の部分拡大図である。 図４（ｅ）に示したキャビティプレートにおける段差部の近傍の部分拡大図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法を説明する。本実施形態では、車両の内外装部材の１つであるドアトリムのセンタートリムを成形する方法を例として説明する。

まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法により成形されたドアトリムのセンタートリム（車両の内外装部材）について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法により成形されたドアトリムのセンタートリムを車室側から見た正面図であり、図２は、図１に示したドアトリムのセンタートリムのII−II矢視図である。

図１において、符号１は車両のサイドドアを示している。図１に示すサイドドア１は、右フロントサイドドアである。このサイドドア１は、車両の側面を形成するドアパネルと、このドアパネルの車室側に取り付けられた昇降装置と、この昇降装置によってドアパネルの上方に昇降可能に支持されたウィンドウガラスとを備えている（何れも図示せず）。さらに、ドアパネルの車室側で昇降装置を覆うように、ドアトリム２が取り付けられている。

ドアトリム２の上下方向中央部には、本革の風合いを表現した樹脂製のセンタートリム４が設けられている。このセンタートリム４は、１枚の本革の端部を折り畳み、その端部を別の１枚の本革に重ねて縫い合わせた形状を表現するように形成されている。即ち、図２に示すように、センタートリム４には、折り畳まれた本革ともう１枚の本革とが重ねられた部分を表現する段差部６と、これらの本革を縫い合わせる糸のステッチを表現するステッチ部８とが形成されている。このセンタートリム４は、樹脂（例えばポリプロピレンのような熱可塑性樹脂）を一体成形することで形成される。

次に、図３乃至図７により、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法を説明する。図３は、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法のフローチャートである。図４は、本発明の実施形態による車両の内外装部材を成形する方法によってドアトリム２のセンタートリム４を成形する工程を示す説明図であり、図４（ａ）はセンタートリム４のデザイン面の断面図、図４（ｂ）はセンタートリム４の３Ｄソリッドモールドの断面図、図４（ｃ）はセンタートリム４のマスタモデルの断面図、図４（ｄ）はセンタートリム４のサーフェスデータの断面図、図４（ｅ）はセンタートリム４を成形する型のキャビティプレートの断面図である。また、図５は、図４（ｃ）に示したマスタモデルにおける段差部の近傍の部分拡大図であり、図６は、図４（ｄ）に示したサーフェスデータにおける段差部の近傍の部分拡大図であり、図７は、図４（ｅ）に示したキャビティプレートにおける段差部の近傍の部分拡大図である。

まず、図３に示すように、ステップＳ１において、ドアトリム２のデザインデータ１０が取得される。このデザインデータ１０は、図４（ａ）に示すように、ドアトリム２の具体的な構造を規定するものではなく、ドアトリム２の表面の輪郭を規定する面データとして提供される。

次に、ステップＳ２に進み、ステップＳ１で取得したデザインデータ１０に基づいて、図４（ｂ）に示すようなドアトリム２のセンタートリム４の立体形状を示すソリッドデータ（３Ｄソリッドモールド１２）を作成する。

次に、ステップＳ３に進み、ステップＳ２で作成したドアトリム２のセンタートリム４の３Ｄソリッドモールド１２に基づき、センタートリム４のマスタモデル１４を作成する。図４（ｃ）に示すように、マスタモデル１４は、センタートリム４の３Ｄソリッドモールド１２に基づいて形成された基材１６と、この基材１６を覆う表皮材１８とを備えている。

基材１６には、車両におけるドアトリム２の配置（位置や方向等）の基準になると共に、表皮材１８を基材１６に取り付ける際の位置合わせに使用される円柱形状の上部突起２０及び下部突起２２（基準形状）が形成されている。これらの上部突起２０及び下部突起２２は、合わせて４箇所以上形成されている。基材１６は、例えば、センタートリム４の３Ｄソリッドモールド１２に基づいて基材１６のソリッドデータを作成し、そのソリッドデータを利用して光造形法により形成される。

表皮材１８は図４（ｃ）に示すように、本革から形成された上部表皮２４と下部表皮２６とを備えている。この内、上部表皮２４は、その上部に上部開口２８が形成されており、基材１６の上部突起２０をこの上部開口２８に挿通させることで、上部表皮２４が基材１６に対して位置合わせされる。また、図５に示すように、上部表皮２４の下端は所定幅で車外側（図５における左側）に折り返されており、この折り返し部分が下部表皮２６の上端の車室側（図５における右側）に重ねられることで、段差部３０が形成されている。さらに、上述のように重ね合わされた上部表皮２４の下端と下部表皮２６の上端とを糸で縫い合わせることでステッチ３２が施されている。また、下部表皮２６の下部には下部開口３４が形成されており、基材１６の下部突起２２をこの下部開口３４に挿通させることで、下部表皮２６が基材１６に対して位置合わせされる。

次に、ステップＳ４に進み、センタートリム４のマスタモデル１４の３次元データを取得し、続いてステップＳ５に進み、ステップＳ４で取得したマスタモデル１４の３次元データから、センタートリム４のマスタモデル１４の表面形状を示すサーフェスデータ３６を生成する。
具体的には、このステップＳ４及びＳ５において、マスタモデル１４の光学式３Ｄスキャンを行なう。即ち、マスタモデル１４に対して特定のパターンをプロジェクタから投影すると共に、プロジェクタの近傍に配置されたカメラによって複数の位置からマスタモデル１４を撮影する。そして、撮影された画像における投影パターンの歪みに基づき、三角測量の原理によってマスタモデル１４の表面の点群の各位置を特定し、それらの点群の位置座標の集合を点群データ（３次元データ）として取得する。さらに、この点群データを合成することにより、３Ｄスキャンされたマスタモデル１４のポリゴンデータ、即ちセンタートリム４のマスタモデル１４の表面形状を示すサーフェスデータ３６が生成される。

次に、ステップＳ６に進み、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０（基準形状）の位置が、ドアトリム２のセンタートリム４を車両に配置した場合の上部突起及び下部突起の位置に合致するように、このサーフェスデータ３６を修正する。
例えば、ステップＳ２で作成したセンタートリム４の３Ｄソリッドモールド１２に基づいて基材１６のソリッドデータを作成し、そのソリッドデータを利用して光造形法により形成した場合、光造形法で使用した樹脂の収縮により、基材１６の寸法がソリッドデータと比較して小さくなったり、基材１６の形状がねじれたりする可能性がある。この場合、基材１６の寸法及び形状の変化に応じて、マスタモデル１４の上部突起２０及び下部突起２２の位置も移動し、その移動した位置がステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６にも反映されている。そこで、このサーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０の位置が、ドアトリム２のセンタートリム４を車両に適切に配置した場合の上部突起及び下部突起の位置に合致するように、このサーフェスデータ３６の寸法、形状、位置座標を修正する。これにより、センタートリム４のサーフェスデータ３６の寸法や形状が、設計されたセンタートリム４の表面の寸法や形状と合致するように修正されると共に、車両に配置された際のセンタートリム４の表面の位置を示す位置情報がセンタートリム４のサーフェスデータ３６に付与されるので、このセンタートリム４のサーフェスデータ３６を、車両に設けられる他の内外装部材と相互に関連した１つの構成部品の設計データとして使用できるようになる。

さらに、図４（ｄ）に示すように、このステップＳ６では、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６の形状を、車室側（図４（ｄ）では右側）にオフセットした形状に修正する。このオフセットの幅は、センタートリム４を成形する型のキャビティプレート（固定側型板）に貼り付けられる樹脂シート（詳細は後述する）の厚さに対応している。図４（ｄ）では、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６の形状を実線で示し、ステップＳ６でオフセットされたサーフェスデータ４２の形状を一点鎖線で示している。
ここで、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６の形状をオフセットする際、オフセット幅（即ち型のキャビティプレートに貼り付けられる樹脂シートの厚さ）よりも小さい高さの凹凸形状については、サーフェスデータ３６における凹凸形状を平面状に修正する。これは、そのような微細な凹凸形状は、上述する樹脂シートにより形成されるからである。
例えば、図６に示すように、マスタモデル１４のステッチ３２に対応するサーフェスデータ３６のステッチ部４４は、その凹凸の高さがサーフェスデータ３６のオフセット幅よりも小さいので、サーフェスデータ３６の形状をオフセットする際に平面状に修正される。一方、マスタモデル１４の段差部３０に対応するサーフェスデータ３６の段差部４６は、その凹凸の高さがサーフェスデータ３６のオフセット幅よりも大きいので、サーフェスデータ３６の形状をオフセットする際に、その形状を保持したままオフセットされる。

また、このステップＳ６では、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０の形状を変更する。具体的には、図４（ｄ）に示すように、サーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０の形状を、車外側（図４（ｄ）では左側）に突出するように変更する。図４（ｄ）では、ステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０を実線で示し、ステップＳ６で変更されたサーフェスデータ４２における上部突起４８及び下部突起５０を一点鎖線で示している。

次に、ステップＳ７に進み、ステップＳ６で修正されたセンタートリム４のサーフェスデータ４２に基づいて、センタートリム４の成形に使用する型のキャビティプレート５２を作る。即ち、図４（ｅ）に示すように、ステップＳ６で修正されたサーフェスデータ４２に基づいて金属材料を切削加工することにより、センタートリム４の表面形状を反転したキャビティプレート５２が形成される。このキャビティプレート５２の上部には、ステップＳ６で形状が変更されたサーフェスデータ４２における上部突起４８に対応する上部突起５４が形成され、キャビティプレート５２の下部には、ステップＳ６で形状が変更されたサーフェスデータ４２における下部突起５０に対応する下部突起５６が形成されている。上述したように、ステップＳ６で修正されたセンタートリム４のサーフェスデータ４２は、車両に配置された際のセンタートリム４の表面から、樹脂シート５８の厚さだけ車室側にオフセットされているので、キャビティプレート５２の表面は、センタートリム４の表面の位置から樹脂シート５８の厚さだけオフセットした形状となっている。

次に、ステップＳ８に進み、マスタモデル１４の表面形状を樹脂シート５８に転写する。具体的には、セラミックのウィスカーを混入したエポキシ樹脂を加熱して半硬化状態の樹脂シート５８を形成し、この樹脂シート５８をマスタモデル１４の表面に重ね合わせて押し付ける。これにより、本革製の表皮材１８の複雑な表面形状や、無数の繊維を拠り合わせたステッチ３２の糸のような、マスタモデル１４の表皮材１８の表面全体における微細な凹凸形状が樹脂シート５８の表面に転写される。この樹脂シート５８としては、例えば棚澤八光社のセラシボ（登録商標）を使用することができる。

ステップＳ８の後、ステップＳ９に進み、ステップＳ８においてマスタモデル１４の表面形状が転写された樹脂シート５８を、ステップＳ７において作られたキャビティプレート５２に貼り付ける。図４（ｅ）に示すように、樹脂シート５８の上部にはマスタモデル１４の上部突起２０に対応して上部開口６０が形成されており、樹脂シート５８の下部にはマスタモデル１４の下部突起２２に対応して下部開口６２が形成されている。この樹脂シート５８の上部開口６０にキャビティプレート５２の上部突起５４を挿通させ、樹脂シート５８の下部開口６２にキャビティプレート５２の下部突起５６を挿通させることにより、樹脂シート５８がキャビティプレート５２に対して位置合わせされる。そして、樹脂シート５８をキャビティプレート５２に対して位置合わせした状態で全体を加熱することにより、樹脂シート５８を硬化させる。

上述したように、キャビティプレート５２の表面は、センタートリム４の表面から樹脂シート５８の厚さだけオフセットした形状となっているので、このキャビティプレート５２の表面に樹脂シート５８を貼り付けることにより、樹脂シート５８の表面形状が、センタートリム４の表面形状に対応することになる。例えば、図７に示すように、ステップＳ６でオフセットされたサーフェスデータ４２に基づいて作られたキャビティプレート５２に樹脂シート５８が貼り付けられており、この樹脂シート５８の表面が、マスタモデル１４のステッチ３２の表面形状を反転したステッチ部６４や、マスタモデル１４の段差部３０の表面形状を反転した段差部６６として形成されている。

次に、ステップＳ１０に進み、ステップＳ９において樹脂シート５８を貼り付けたキャビティプレート５２を用いて、センタートリム４を射出成形する。この射出成形時に、キャビティプレート５２をヒータで加熱して樹脂シート５８の表面温度を上昇させることにより、型のキャビティに充填され樹脂シート５８に接触した樹脂が柔軟になり、樹脂シート５８の表面の微細な凹凸形状に十分に行き渡るようにすることが望ましい。

続いて、ステップＳ１１に進み、ステップＳ１０において射出成形されたセンタートリム４の３次元データを取得し、続いてステップＳ１２に進み、センタートリム４の表面形状を示すサーフェスデータであって、この射出成形されたセンタートリム４の二次加工用のサーフェスデータを、ステップＳ１１で取得したセンタートリム４の３次元データから生成する。
具体的には、このステップＳ１１及びＳ１２において、ステップＳ４及びＳ５と同様に、射出成形されたセンタートリム４の光学式３Ｄスキャンを行なう。これにより、実際に成形されたセンタートリム４の形状を反映したサーフェスデータが生成される。

次に、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１２において生成された二次加工用のサーフェスデータに基づいて、ステップＳ１０において射出成形されたセンタートリム４に二次加工を行なう。例えば、ステップＳ１２において生成された二次加工用のサーフェスデータに基づき、射出成形されたセンタートリム４におけるステッチ部８の位置を特定し、このステッチ部８に着色加工を行なう。その他、各種の機械加工や化学処理等を含む二次加工をセンタートリム４に対して実施することができる。
この二次加工の完了により、センタートリム４が完成する。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態では、ドアトリム２のセンタートリム４を成形する工程のステップＳ８において、センタートリム４のマスタモデル１４の表面形状を樹脂シート５８に転写している。ここで、幅が狭く且つ深い溝や細長い孔などの鋭い凹部形状がマスタモデル１４の表面形状に含まれていた場合、これらの形状を反転した形状、即ち幅が狭く且つ高い壁状の突起や細長い柱状の突起などの鋭い突起形状が樹脂シート５８に形成されることになる。そのような樹脂シート５８をキャビティプレート５２に貼り付けた型を用いてセンタートリム４の射出成形を行なうと、キャビティに充填された樹脂の圧力により、樹脂シート５８に形成された鋭い突起形状が破損する可能性がある。
そこで、ドアトリム２のセンタートリム４を成形する工程のステップＳ５で生成されたサーフェスデータ３６の形状を、ステップＳ６において、樹脂シート５８の厚さに対応する幅だけオフセットした形状に修正するときに、マスタモデル１４の表面形状に含まれる鋭い凹部形状に対応する位置ではサーフェスデータ３６の形状をオフセットせずに保持する。従って、ステップＳ７において、ステップＳ６で修正されたセンタートリム４のサーフェスデータ４２に基づいてキャビティプレート５２を加工した際に、マスタモデル１４の表面形状に含まれる鋭い凹部形状に対応する位置では、この凹部形状を反転した鋭い突起形状がキャビティプレート５２に形成される。さらに、ステップＳ８においては、マスタモデル１４の表面形状から鋭い凹部形状の部分を除いた領域を樹脂シート５８に転写する。そして、その樹脂シート５８をキャビティプレート５２に貼り付けた型を用いてセンタートリム４を射出成形する。この場合、マスタモデル１４の表面形状に含まれる鋭い凹部形状に対応する鋭い突起形状は、強度の高いキャビティプレート５２に形成されているので、キャビティに充填された樹脂の圧力により破損することを防止できる。また、マスタモデル１４の表面形状から鋭い凹部形状の部分を除いた領域については、微細な凹凸まで樹脂シート５８に反映されるので、マスタモデル１４の表面の質感を、射出成形されたセンタートリム４の表面に再現できる。

また、上述した実施形態では、ドアトリム２のセンタートリム４を成形する工程のステップＳ４及びＳ５において、マスタモデル１４の光学式３Ｄスキャンを行なってセンタートリム４のサーフェスデータ３６を生成すると説明したが、光学式３Ｄスキャンとは異なる方法によりセンタートリム４のサーフェスデータ３６を生成するようにしてもよい。例えば、３Ｄレーザースキャナを用いてマスタモデル１４の表面の点群データを取得し、この点群データに基づいてセンタートリム４のサーフェスデータ３６を生成してもよい。また、ステップＳ１１及びＳ１２においても、ステップＳ４及びＳ５と同様に、３Ｄレーザースキャナを用いて、射出成形されたセンタートリム４の表面の点群データを取得し、この点群データに基づいてセンタートリム４の二次加工用のサーフェスデータを生成してもよい。

また、上述した実施形態では、ドアトリム２のセンタートリム４を成形する工程のステップＳ１０においてセンタートリム４を射出成形すると説明したが、射出成形に限られず、シートフォーミング、真空成形、圧空成形、スラッシュ成形等、型を使用する各種成形法にも本発明による車両の内外装部材を成形する方法を適用できる。

また、上述した実施形態では、本革の風合いを表現した樹脂製のセンタートリム４を成形する場合を例示したが、本革に限られず、布や紙等の任意の素材の微細な表面形状を再現した内外装部材を成形するために、本発明による車両の内外装部材を成形する方法を用いることができる。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両の内外装部材を成形する方法の作用効果を説明する。

まず、センタートリム４（車両の内外装部材）のマスタモデル１４の３次元データからセンタートリム４のマスタモデル１４の表面形状を示すサーフェスデータ３６を生成し、そのサーフェスデータ３６に基づいて型のキャビティプレート５２を作り、さらに、センタートリム４のマスタモデル１４の表面形状を転写した樹脂シート５８をキャビティプレート５２に貼り付けているので、マスタモデル１４の全体的な表面形状をキャビティプレート５２の形状に反映すると共に、マスタモデル１４の表面における微細な形状を樹脂シート５８の表面に反映することができ、この樹脂シート５８を貼り付けたキャビティプレート５２を用いてセンタートリム４を成形することによって、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な表面形状を再現した質感の高いセンタートリム４を成形することができる。

また、車両におけるセンタートリム４の配置の基準となる上部突起２０及び下部突起２２（基準形状）をマスタモデル１４に形成しておき、このマスタモデル１４の画像から生成したサーフェスデータ３６における上部突起３８及び下部突起４０（基準形状）の位置が、センタートリム４を車両に配置した場合の基準形状の位置に合致するように、このサーフェスデータ３６を修正し、この修正されたサーフェスデータ４２に基づいてキャビティプレート５２を作るので、マスタモデル１４の寸法や形状が、設計されたセンタートリム４の寸法や形状からずれている場合でも、サーフェスデータ３６の寸法や形状を、設計されたセンタートリム４の表面の寸法や形状と合致するように修正すると共に、車両に配置された際のセンタートリム４の表面の位置を示す位置情報をサーフェスデータ３６に付与することができ、これにより、設計されたセンタートリム４の寸法や形状をキャビティプレート５２の形状に反映できると共に、修正されたサーフェスデータ４２を、車両に設けられる他の内外装部材と相互に関連した１つの構成部品の設計データとして使用できるようになる。

特に、４つ以上の上部突起２０及び下部突起２２（基準形状）をセンタートリム４のマスタモデル１４に形成するので、マスタモデル１４の寸法や形状が、設計されたセンタートリム４の寸法や形状と比較して収縮したりねじれたりしている場合でも、サーフェスデータ３６の寸法や形状を、設計されたセンタートリム４の表面の寸法や形状と合致するように正確に修正することができる。

また、成形されたセンタートリム４の３次元データからセンタートリム４の二次加工用のサーフェスデータを生成し、その二次加工用のサーフェスデータに基づいて、成形されたセンタートリム４に二次加工を行なうので、成形されたセンタートリム４の形状を反映した高精度の二次加工を行なうことができる。

また、射出成形法によりセンタートリム４を成形するので、キャビティに射出された樹脂を高い充填圧力によって樹脂シート５８の表面の微細な凹凸形状に行き渡らせることができ、これにより、本革の表皮の全体的な表面形状やステッチの糸のような微細な表面形状を再現した質感の高いセンタートリム４を成形することができる。

１ サイドドア
２ ドアトリム
４ センタートリム
１０ デザインデータ
１２ ３Ｄソリッドモールド
１４ マスタモデル
３６、４２ サーフェスデータ
５２ キャビティプレート
５８ 樹脂シート

Claims (5)

1. キャビティプレートを有する型を用いて車両の内外装部材を成形する方法であって、
   上記内外装部材のマスタモデルを作成する工程と、
   上記作成された内外装部材のマスタモデルの３次元データを取得する工程と、
   上記取得された３次元データから上記内外装部材のマスタモデルの表面形状を示すサーフェスデータを生成する工程と、
   上記生成されたサーフェスデータに基づいて、上記型のキャビティプレートを作る工程と、
   上記内外装部材のマスタモデルの表面形状を樹脂シートに転写する工程と、
   上記マスタモデルの表面形状が転写された上記樹脂シートを上記型のキャビティプレートに貼り付ける工程と、
   上記樹脂シートを貼り付けた上記キャビティプレートを用いて上記内外装部材を成形する工程と、
   を有することを特徴とする車両の内外装部材を成形する方法。
2. 上記内外装部材のマスタモデルを作成する工程において、車両における上記内外装部材の配置の基準となる基準形状を上記マスタモデルに形成し、
   さらに、上記生成されたサーフェスデータにおける上記基準形状の位置が、上記内外装部材を車両に配置した場合の上記基準形状の位置に合致するように、このサーフェスデータを修正する工程を有し、
   上記型のキャビティプレートを作る工程において、上記修正されたサーフェスデータに基づいて、このキャビティプレートを作る請求項１に記載の車両の内外装部材を成形する方法。
3. 上記内外装部材のマスタモデルを作成する工程において、４つ以上の基準形状を上記マスタモデルに形成する請求項２に記載の車両の内外装部材を成形する方法。
4. さらに、上記成形された内外装部材の３次元データを取得する工程と、
   上記成形された内外装部材の表面形状を示すサーフェスデータであって、この成形された内外装部材の二次加工用のサーフェスデータを、上記取得された３次元データから生成する工程と、
   上記生成された二次加工用のサーフェスデータに基づいて、上記成形された内外装部材に二次加工を行なう工程とを有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の内外装部材を成形する方法。
5. 上記内外装部材を成形する工程は、樹脂を射出成形して上記内外装部材を成形する工程である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の内外装部材を成形する方法。

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