JP2016034774A - 車両の内装部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内装部品の意匠上意図した部位に縫合ラインを形成することができ、しかも、簡単な構成で、容易に精度よく効率的に内装部品を製造することができる方法を提供する。【解決手段】パーツ１０Ａ、１０Ｂを基材１１の表面形状に応じて成形して、基材１１の対応する部分の表面形状に応じて賦形する賦形工程と、賦形されたパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａを互いに重ねて治具３Ａ、３Ｂにより仮留めする仮留め工程と、賦形されたパーツ１０Ａ、１０Ｂを治具３Ａ、３Ｂに沿って縫合する縫合工程と、縫合されたパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａから治具３Ａ、３Ｂを取り外す治具取り外し工程とを行うことにより表皮材１０を構成して、基材１１の表面に表皮材１０を貼着する。【選択図】図５

Description

本発明は、たとえば自動車のインストルメントパネル（以下、インパネという）やドアトリム、アームレスト、座席シートなど、立体的な形状を有しており、基材の表面に表皮を貼着してなる車両の内装部品の製造方法に関するものである。

自動車の内装部品は、通常、立体的な三次元形状を有しており、また、基材の表面に表皮材を貼着して構成されている。したがって、基材も、立体的な三次元形状を有している。そこで、基材の形状に応じて表皮材を構成するために、従来では一般に、表皮材となるシート状の素材を裁断して複数のパーツを成形し、パーツの縫合代部を縫合することにより表皮材を構成している。そして、パーツを適切な形状に成形するために、各パーツの型紙を試行錯誤で製作していた。

また、従来の技術として、たとえば特許文献１が知られている。特許文献１には、異種材料同士を縫製加工して表皮材を形成し、表皮材を加熱軟化させ、表皮材の縫製部分を予備成形された芯材の溝部内に嵌挿させた後、真空成形により表皮材を芯材の表面に一体に貼着することが開示されている。

特公平３−６０３００号公報

しかしながら、基材の形状に応じて表皮を構成するためには、複雑で細やかな形状にパーツを成形する必要がある。そして、基材の形状に応じてパーツを成形すると、縫合したパーツの縫合ラインが内装部品の意匠上意図しない部位に形成されることがあり、内装部品の意匠を損ねるという問題があった。また、内装部品の立体的な三次元形状に応じてパーツの縫合ラインが曲線状となるとともに縫合ラインに対するガイドが何もないことから、各パーツを精度よく効率的に縫製することが容易ではないという問題もあった。さらに、各パーツの型紙を試行錯誤で製作するため、内装部品に適した形状に表皮を成形するのに多大な時間を要し、また、型紙の製作に特殊な技能を要するという問題があった。

また、表皮材の縫製部分は通常延伸できないため、上記特許文献１のように、先に異種材料同士を縫製加工して表皮材を形成し、その後、真空成形する場合には、縫合ラインを意匠上設定した本来の位置に配置することが困難であるという問題があった。

本発明は、上述した問題を優位に解決するためになされたもので、内装部品の意匠上意図した部位に縫合ラインを形成することができ、しかも、簡単な構成で、容易に精度よく効率的に内装部品を製造することができる方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、基材の表面に表皮材を貼着してなる車両の内装部品の製造方法であって、前記基材の表面形状に応じて成形され、各縫合代部を互いに縫合することにより前記表皮材を構成するパーツを、前記基材の対応する部分の表面形状に応じて賦形する賦形工程と、該賦形されたパーツの縫合代部を互いに重ねて、前記パーツよりも硬質の治具により仮留めする仮留め工程と、該治具に沿ってパーツを縫合する縫合工程と、該縫合されたパーツの縫合代部から前記治具を取り外す治具取り外し工程とを行うことにより表皮材を構成して、前記基材の表面に表皮材を貼着することを特徴とする。

本発明では、パーツを個々に賦形し、この賦形されたパーツの縫合代部を治具で仮留めし、この治具をガイドとして利用しながら治具に沿ってパーツの縫合代部を互いに縫合するため、上記本発明の目的を達成することができる。そして、縫合されたパーツの縫合代部から取り外した治具は、繰り返し使用することができる。

本発明により製造される車両の内装部品の一例として、インパネの一部を示した部分斜視図である。 図１のＡ−Ａ部分断面図である。 パーツをそれぞれ賦形する状態を説明するために示した断面図である。 賦形されたパーツの縫合代部を治具により仮留めする工程を説明するために示した断面図である。 治具に沿ってパーツの縫合代部を縫合する状態を説明するために示した断面図である。 縫合されたパーツの縫合代部から治具を取り外す状態を説明するために示した断面図である。 縫合代部を縫合糸からそれぞれ折り返してダブルステッチを施す場合を説明するために示した断面図である。 基材の表面に接着剤を噴霧して表皮材を貼着する状態を説明するために示した断面図である。 表皮材の実施の形態を説明するために示した部分拡大断面図である。

本発明の車両の内装材の製造方法の実施の一形態を、図に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、図１に示したように車両の内装部品としてインパネ１を製造する場合により説明する。

最初に、本発明により製造する車両の内装部品について説明する。図１に示したように、この実施の形態により製造されるインパネ１は、メータフードの先端角部１ａに表皮材１０の縫合ラインＬが位置するよう設定されており、表皮材１０を構成するパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合糸Ｓから各縫合代部１０ａをそれぞれ折り返してダブルステッチＴ、Ｔが施されている。基材１１は、比較的硬質の樹脂などにより立体的な三次元形状に成形されており、メータフードの先端角部１ａと対応する部分にパーツ１０Ａ、１０Ｂの折り返された縫合代部１０ａの厚みを収容するための凹部１１ａが図２の紙面に対して垂直に延びるよう形成されている。

なお、製造する内装部品１が座席シートなどの場合、基材１１はウレタンなどの弾性体が使用される。また、表皮材１０は、合成皮革または人工皮革などの疑似皮革シート材を用いることができる。表皮材１０の詳細な構成については後述する。

内装部品としてこのようなインパネ１を製造するにあたり、最初に、表皮材１０を構成するためのパーツ１０Ａ、１０Ｂを成形する。この実施の形態におけるパーツ１０Ａ、１０Ｂは、製造するインパネ１の上面部分と正面部分との表皮材１０をそれぞれ構成するものからなる。各パーツ１０Ａ、１０Ｂの形状は、製造するインパネ１の上面部分と正面部分との形状にそれぞれ対応し、且つ、後の賦形工程で賦形されることにより収縮する量を加えた形状に、それぞれ縫合代部１０ａを加えた形状に設定される。そして、この設定された形状に人工皮革や人工皮革などの疑似皮革シート材を裁断して、それぞれのパーツ１０Ａ、１０Ｂとする。従来の一般的な技術においては、シート状のパーツを賦形することなく単に縫合することにより基材の立体的な三次元形状に応じて表皮材を構成していたため、内装部品の意匠上意図した部分に縫合ラインＬを形成することが困難であったのに対して、各パーツ１０Ａ、１０Ｂを製造する内装部品の形状に応じて賦形してから縫合するため、各パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合位置を正確に設定することができ、その結果、内装部品の意匠上意図した任意の部分に縫合ラインＬを形成することができる。なお、両パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａは、後の賦形工程で賦形が完了した時点でほぼ同様の形状、ほぼ同じ幅となるように設定することが望ましい。表皮材１０を構成するパーツ１０Ａ、１０Ｂは、製造するインパネの意匠に応じて、同じ疑似皮革シート材を採用することができ、また、質感や色など異なる種類の疑似皮革シート材を採用することもできる。

ここで、各工程で使用する主な装置等の構成を説明する。賦形工程で各パーツ１０Ａ、１０Ｂをそれぞれ賦形するために使用する真空成形型２Ａ、２Ｂは、図３に示すように、各パーツ１０Ａ、１０Ｂと対応して用意される。各真空成形型２Ａ、２Ｂの上面には、成形面２０がインパネ１の意匠面を裏返した形状に各パーツ１０Ａ、１０Ｂを賦形するようそれぞれ成形されており、さらに、縫合代部１０ａを位置決めする部分２１をそれぞれ有している。そして、一方の真空成形型２Ａの位置決めする部分２１には、一方の治具３Ａの係合突起３０（後述する）を収容する凹部２２が形成されている。成形面２０は、図３に示したように、各パーツ１０Ａ、１０Ｂの特に賦形量が大きい部分のみと対応する大きさに成形することができ、また、各パーツ１０Ａ、１０Ｂ全体を載置することができる大きさに成形することもできる。真空成形型２Ａ、２Ｂの内部には空間２３が形成されている。内部の空間２３と成形面２０との間には、パーツ１０Ａ、１０Ｂの所定の箇所を吸引するための連通路２４が形成されている。内部の空間２３には真空ポンプなどの吸引手段が接続されている。

なお、本発明の賦形工程では、真空成形型２Ａ、２Ｂを使用する場合に限定されることはなく、パーツ１０Ａ、１０Ｂを圧縮空気などの大気圧以上の圧力によって成形型に押し付けて賦形する圧空成形型や、一対の成形型の間でパーツを加圧して賦形するプレス成形型を使用することもできる。

次に、賦形された状態のパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａを仮留めすると共に縫合時にガイドとして機能する治具３の構成を説明する。治具３は一対３Ａ、３Ｂで構成されている。一方の治具３Ａは、パーツ１０Ａを構成する疑似皮革シート材と比較して硬さを有する板状の本体３１と、本体３１の縫合代部１０ａと接する側の面に形成された係合突起３０とにより構成されている。係合突起３０は、その先端から基端部に向かって漸次拡径する先端部３０ａと、先端部３０ａを本体３１に連結する軸部３０ｂとを有している。係合突起３０は、本体３１と一体に成形することができ、また、本体３１とは別体に成形して軸部３０ｂの基端部を本体３１に接合することもできる。係合突起３０は本体３１に対して複数設けることができる。他方の治具３Ｂは、一方の治具３Ａの本体３１と同様に、パーツ１０Ｂを構成する疑似皮革シート材と比較して硬さを有する板状に成形されている。他方の治具３Ｂには、一方の治具３Ａの係合突起３０を嵌挿して先端部３０ａを係合することが可能な係合孔３２が形成されている。一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂは、賦形された後のパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａの形状に応じた形状で、その形状を保持することができる板厚に成形することができる。

一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂとの、それぞれ縫合代部１０ａと接する面には、両者３１並びに３Ｂと１０ａとを着脱可能に付着させるための付着手段を設けておくことが望ましい。付着手段は、例えば両面テープや、面ファスナを採用することができる。面ファスナは、各縫合代部１０ａの、一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂとそれぞれ接する面が係合可能な素材である場合に採用することができる。

以上のように構成された装置等を用いる場合により、本発明の方法を説明する。
本発明では、表皮材を構成するにあたり、賦形工程、仮留め工程、縫合工程、治具取り外し工程を順に行う。すなわち、本発明では、各パーツ１０Ａ、１０Ｂを個々に賦形した後で縫合する。

賦形工程では、縫合代部１０ａが部分２１上に位置決めされるように各パーツ１０Ａ、１０Ｂを真空成形型２Ａ、２Ｂの上面にそれぞれセットする。そして、真空成形型２Ａ、２Ｂにセットする前に、または、真空成形型２Ａ、２Ｂにセットしてから、各パーツ１０Ａ、１０Ｂを加熱し軟化させる。この状態で、吸引手段により図３に矢印Ｖで示すように真空成形型２Ａ、２Ｂ内の空間２３を真空引きし、連通路２４を介してパーツ１０Ａ、１０Ｂを吸引し、真空成形型２Ａ、２Ｂの各成形面２０に密着させて、基材１１の対応する部分の表面形状に応じて賦形する。

続いて、パーツ１０Ａ、１０Ｂが真空成形型２Ａ、２Ｂの成形面２０にそれぞれ吸着されている状態で、パーツ１０Ａの縫合代部１０ａに対して一方の治具３Ａの係合突起３０を貫通させて本体３１をパーツ１０Ａの縫合代部１０ａに当接させ、また、他方の治具３Ｂをパーツ１０Ｂの縫合代部１０ａ上に載置する。このとき、一方の治具３Ａの係合突起３０の先端部３０ａは、真空成形型２Ａに形成された凹部２２に収容される。そして、一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂは、付着手段によってそれぞれ縫合代部１０ａに着脱可能に付着される。なお、後述する仮留め工程で両パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａに係合突起３０を挿通させるための孔を予め形成しておくことができ、また、両パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａに係合突起３０の先端部３０ａを押し当てて穿孔し貫通させるように係合突起３０の先端部３０ａを構成することもできる。

各パーツ１０Ａ、１０Ｂが賦形されると、吸引手段の駆動を停止して真空成形型２Ａ、２Ｂの空間２３をそれぞれ大気圧に戻し、各パーツ１０Ａ、１０Ｂを真空成形型２Ａ、２Ｂから取り出す。このとき、各パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａは、付着手段により一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂにそれぞれ付着されている。

仮留め工程では、図４に示すように、パーツ１０Ｂの姿勢を変えて、賦形された両パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａを重ねるようにして、パーツ１０Ａの縫合代部１０ａに貫通されている一方の治具３Ａの係合突起３０をパーツ１０Ｂの縫合代部１０ａにさらに貫通させて、その先端部３０ａを他方の治具３Ｂの係合孔３２に嵌入して係合させ、それぞれ所定の形状に賦形されたパーツ１０Ａ、１０Ｂの両縫合代部１０ａを一方の治具３Ａの本体３１と他方の治具３Ｂとの間で挟み込むようにして仮留めする。

縫合工程では、図５に示すように、治具３Ａ、３Ｂによって両縫合代部１０ａが仮留めされた状態で、ミシン４により縫合代部１０ａの基部に縫合糸Ｓを縫い付けて互いに縫合する。ここで、ミシン４には、治具３Ａ、３Ｂの縁端面を受け止めるあて治具４１が設けられている。また、図５に示した実施の形態では、一方の治具３Ａの先端部３０ａを収容するための溝４２がミシン４に形成されている。縫合代部１０ａを縫合する際に、この実施の形態では、縫合代部１０ａを仮留めしている治具３Ａ、３Ｂがミシン４のあて治具４１により受け止められガイドとしても機能するため、パーツ１０Ａ、１０Ｂが賦形されること伴って縫合代部１０ａも立体的な三次元形状となっている場合であっても、縫合代部１０ａの基部の設定された位置にミシン４の針４０が治具３Ａ、３Ｂに沿って容易に精度よく縫合糸Ｓを縫い付けることができる。その結果、ミシン４の針４０に対するパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａの位置の調整を人の手によることなく、自動的に調整して縫合することができる。

治具取り外し工程では、図６に示すように、縫合糸Ｓによる両縫合代部１０ａの縫合が完了すると、一方の治具３Ａの係合突起３０の先端部３０ａを他方の治具３Ｂの係合孔３２から抜き出して係合を解除し、さらに両縫合代部１０ａから抜いて治具３Ａ、３Ｂを取り外す。取り外された治具３Ａ、３Ｂは、繰り返し使用することができる。

次いで、この実施の形態では、図７に示すように、縫合糸Ｓから縫合代部１０ａを裏面にそれぞれ折り返し、ミシン５の針５０により縫合代部１０ａの先端縁をそれぞれステッチ糸Ｔで縫合してダブルステッチを施し、表皮材１０を構成する。なお、本発明は、ダブルステッチを施すことに限定されることはなく、両縫合代部１０ａを合わせて一方の側に折りシングルステッチを施す場合を含むことができ、また、折り返した縫合代部１０ａにステッチ糸Ｔを縫合しない場合を含むことができる。

その後、インパネ１の意匠面を裏返した形状に賦形され縫合されたた表皮材１０を予め裏返して本来のインパネ１の意匠面の形状に戻し、図８の左方に示すように、基材１１の表面に接着剤Ｇを噴霧するなどして塗布し、続いて、図８の右方に示すように、基材１１の凹部１１ａに表皮材１０の折り返された縫合代部１０ａを収容させるようにして、表皮材１０を基材１１に被せて、表皮材１０を基材１１の表面に貼着する。

ここで、本発明に使用される表皮材１０（パーツ１０Ａ、１０Ｂ）の疑似皮革シート材の詳細な構成を図９に基づいて説明する。本発明に使用される表皮材１０は、一般に、図９の（ａ）に示すように車両の内装部品の意匠面を構成する表皮層１５と、この表皮層１５を支持し基材１１に貼着される基布層１６とにより構成されている。表皮層１５は、熱硬化性樹脂であるウレタンなどにより構成されている。このようにウレタンなどにより表皮層１５を構成する場合には、パーツ１０Ａ、１０Ｂを加熱軟化させた状態で真空成形型２Ａ、２Ｂなどによって賦形しても、その賦形された形状を保持できない場合がある。このような場合には、たとえば図９の（ｂ）に示すように、基布層１６の裏面などに熱可塑性樹脂からなるフィルム（保形性付与層という）１７を積層することができる。保形性付与層１７は、パーツ１０Ａ、１０Ｂを加熱して軟化させるときに表皮層１５とともに軟化し、賦形後に室温に戻ったときに硬化して、各パーツ１０Ａ、１０Ｂの賦形された形状を保持することができる。

さらに、比較的硬質の基材１１に対して表皮材１０に厚さ方向の弾性（クッション性）を付与する必要などがある場合には、図９の（ｃ）に示すように、保形性付与層１７の裏面にクッション材層１８を積層することもできる。

この実施の形態で製造される内装部品１は、表皮材１０を構成する両パーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合ラインＬがインパネのメータフードの先端角部１ａと対応するよう配置される。メータフードの先端角部１ａと対応して基材１１が成形される。ここで、本発明とは異なり、上記従来の技術の特許文献１のように、両パーツ１０Ａ、１０Ｂを縫合して表皮材１０を構成してから賦形することが考えられる。この場合には、表皮材１０を賦形するための成形型（真空成形型、圧空成形型、またはプレス成形型など）の縫合ラインＬと対応する部分の断面形状が鋭角となる。一方、賦形時には、成形型の、表皮材１０の縫合ラインＬ近傍を成形するための部分に応力が集中する。そのため、成形型の強度上の理由から、例えば樹脂製成形型など、比較的安価な素材により成形された成形型を採用することができず、成形型のコストを低減させることが困難となる。また、両パーツ１０Ａ、１０Ｂを縫合して表皮材１０を構成してから成形型により賦形するためには、縫合代部１０ａを成形型側に位置させるよう裏返す必要があり、手間がかかる。さらに、表皮材１０の縫合ラインＬ近傍における表面が鋭角に賦形されることにより、縫合ラインＬと直交する方向への伸び率（すなわち、引張応力）が大きくなる。そのため、表皮材１０の表面の負荷も大きくなり、表皮材１０の表面にひび割れや亀裂が生じることが考えられる。

しかしながら、本発明では、縫合する前のパーツ１０Ａ、１０Ｂを個別に賦形し、その後、両パーツ１０Ａ、１０Ｂを縫合するので、成形型２Ａ、２Ｂの成形面２０の断面形状に鋭角となる部分がないことから、賦形時に成形型２Ａ、２Ｂに部分的に応力が集中することが少なく、したがって、比較的安価な素材により成形された成形型２Ａ、２Ｂを使用することができ、したがって成形型２Ａ、２Ｂのコストを低減することができる。また、まだ縫合されていない状態のパーツ１０Ａ、１０Ｂを賦形するので、上記のように表皮材１０を裏返す必要がないことから、手間がかかることがない。そして、パーツ１０Ａ、１０Ｂの時点では、賦形による表皮材１０の表面側となる面への負荷も小さいために、縫合ラインＬ近傍にひび割れや亀裂が生じることがない。

また、通常では、縫合糸Ｓにより縫合された部分を延伸させることが困難である。そのため、上記従来の技術の特許文献１のように、パーツ１０Ａ、１０Ｂを縫合してから賦形する場合には、縫合した部分を延伸させて賦形することが困難である。その結果、特許文献１では、表皮材の縫製部分を芯材の溝部内に嵌挿させることが事実上困難である。そして、縫製部分を延伸可能にするために、縫製加工で伸縮性を有する糸を使用することが考えられる。しかしながら、この場合であっても、表皮材の縫製部分を伸ばしながら立体的な形状の芯材の溝に芯材の溝部内に嵌挿させるためには作業者の勘に頼るしかなく、繰り返し縫製部分を芯材の溝に嵌挿して意図した形状の内装部品を製造する再現性がない。

これに対して、本発明では、既に賦形されたパーツ１０Ａ、１０Ｂを縫合するため、意図した位置に縫合ラインＬを容易に精度よく配置させることができる。その結果、折り返した縫合代部１０ａを基材１１の凹部１１ａに容易に収容させることができる。さらに、本発明では、賦形されたパーツ１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａを治具３によって仮留めして、この治具をガイドとして利用して縫合するため、１０Ａ、１０Ｂの縫合代部１０ａを容易に精度よく縫合することができる。

１：インパネ（車両の内装部品）、 １０：表皮材、 １０Ａ、１０Ｂ：パーツ、 １０ａ：縫合代部、 １１：基材、 ２Ａ、２Ｂ：真空成形型、 ３Ａ、３Ｂ：治具、 ｌ：縫合ライン、 Ｓ：縫合糸、 Ｔ：ステッチ糸

Claims (1)

1. 基材の表面に表皮材を貼着してなる車両の内装部品の製造方法であって、
   前記基材の表面形状に応じて成形され、各縫合代部を互いに縫合することにより前記表皮材を構成するパーツを、前記基材の対応する部分の表面形状に応じて賦形する賦形工程と、
   該賦形されたパーツの縫合代部を互いに重ねて、前記パーツよりも硬質の治具により仮留めする仮留め工程と、
   該治具に沿ってパーツを縫合する縫合工程と、
   該縫合されたパーツの縫合代部から前記治具を取り外す治具取り外し工程と
   を行うことにより表皮材を構成して、
   前記基材の表面に表皮材を貼着することを特徴とする車両の内装部品の製造方法。

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