JP2016124415A - 内外装部品の貼付け治具 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状の自動車の外装部品や内装部品を、手作業によらず貼付け相手部品に貼り付けることで、高い意匠性を実現しながら、内外装部品の車体への貼付けを容易、かつ短時間に低コストで行うことができる、内外装部品の貼付け治具を提供することを目的とする。【解決手段】取付け時に車両に接する面に粘着材が一体に積層されたシート材を、一連の工程で、負圧により貼付け治具に吸着させ、正圧により貼り付け相手部品に接着する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の内外装を加飾するシート状の内外装部品の貼付け治具に関する。

自動車の内外装を加飾する内外装部品では、車両のボデー色や内装色と色や柄等の異なるシート材を、内外装に貼り付けて加飾することが一般的に行われている。例えば、自動車のボンネット部分や、スポイラー等の整流板の外表面に、カーボン調にプリントされたシート材を貼り付けて、軽量化された部品に見えるように加飾することが行われている。

一般に、上記したようなシート材からなる内外装の加飾部品の貼付けは、手作業により行われている。この手作業による相手部材への貼付け工程においては、平面状のシート材に、例えばドライヤー等で熱を加えて軟化させながら、車両の貼付け箇所の面形状に沿って伸ばしながら貼り付ける必要がある。このため、作業に熟練を要し、また、貼付け作業に必要な時間も長くなり、貼付けコストが増大してしまうという問題がある。また、この作業は手作業であるため、量産には適さない。

本発明は、上記課題に鑑み創作されたものであり、予め貼付け相手部品と同寸法、同形状に成形されたシート状の自動車の外装部品や内装部品を、空圧を用いて貼付け相手部品に貼り付けすることで、高い意匠性を実現しながら、内外装部品の車体への貼付けを容易、かつ短時間に低コストで行うことが可能な、内外装部品の貼付け治具を提供することを目的とする。

本発明は、自動車の内外装を加飾する内外装部品を貼付けする貼付け治具を提供する。
前記内外装部品は、表皮材の貼付け時に車両と接する面に粘着材が一体に積層されたシート材であって、予め貼付け相手部品と同寸法で同形状に成形されたものである。
また、前記貼付け治具は、互いに壁面で区画された複数の調圧空間を備え、
前記調圧空間は、それぞれ該調圧空間の圧力を調整する圧力調整手段と連通する調圧ポートと、前記内外装部品と対向する面に外部と連通する与圧孔と、を有する。
前記シート材は、それぞれの前記調圧空間を負圧にすることにより、前記貼付け治具に吸着され、前記調圧空間をそれぞれ順次、正圧に切替えることにより前記シート材の粘着材により貼付け相手部品に接着され、
前記貼付け治具が貼付け相手部品の方向に押圧されることにより、前記内外装部品の粘着材と、貼付け相手部品と、が圧着されるものである。

本発明の内外装部品の貼付け治具によれば、まず、上記貼付け治具が備える複数の調圧空間の圧力を負圧にすることにより、表皮材と粘着材とが積層されて予め貼付け相手部品と同寸法、同形状に成形されたシート状の内外装部品が、上記貼付け治具に吸着される。

次に、上記の吸着工程と一連の工程で、上記貼付け治具が備える複数の調圧空間の圧力をそれぞれ順次、負圧から正圧へ切替えることで、内外装部品が貼付け相手部品に貼り付けられる。これにより、手作業による特殊な技巧を必要とせず、内外装部品と貼付け相手部品との間に意匠性を低下させる気泡やシワ等を発生させることなく、確実に貼り付けることができる。結果、内外装部品の貼り付けコストを低減しながら、高い意匠性をも実現し得る。

本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具の構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具による内外装部品の吸着工程を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具による内外装部品の貼付け工程を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具による内外装部品の貼り付け箇所を例示する概略図である。 本発明の一実施形態、及び別の実施形態に係る内外装部品の貼付け治具の調圧空間の断面形状を例示する平面略示図である。 従来のシート状の内外装部品の成形、及び貼付け工程を例示する概略図である。

《従来の内外装部品の成形、及び貼り付け工程概略》
本発明の内外装部品の貼付け治具による内外装部品の吸着工程、及び貼付け工程を説明する前提として、従来の内外装部品における成形工程、及び貼付け工程の概略を、従来のシート状の内外装部品の成形、及び貼り付け工程を例示する概略図である図６を参照しながら説明する。
尚、図１〜図６において、下２桁が同一な番号は、同種の部材を示している。

図６のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２に示すように、従来のシート状の内外装部品１８は、一般に、表皮材１６ａと、粘着材１６ｂとが一体に積層された平面状のシート材１６から成形される。また、シート材１６の粘着材１６ｂの接着面には、粘着面を保護する保護フィルムが一体に積層されている。図６のＳＴＥＰ２で、切断手段、一例としてカッター１２により、シート材１６から所望形状の内外装部品１８を残して不要な部分１１６を切除し、シート状内外装部品１８の切出し成形が完了する。このことは、シート状の内外装部品１８は、所望の形状に切り出された平面状の部材であることを意味している。

図６のＳＴＥＰ３は、従来のシート状の内外装部品１８を相手部品４０に貼り付ける工程を示す。このとき、上記したようにシート状の内外装部品１８は平面状の部材であるため、上記保護フィルムを適宜、剥離させつつ、図示しないドライヤー等を用いて内外装部品１８に熱を加えて適宜軟化させながら、車両の貼付け箇所の形状に沿って引き伸ばす等しながら貼り付ける。

この貼付け工程では、スクイージー等の工具（図示せず）を用いて、内外装部品１８と、貼付け相手部品４０との間に気泡が発生したり、内外装部品１８にシワが発生することのないように貼り付ける必要がある。図３のＳＴＥＰ４で、内外装部品１８を相手部品４０へ貼り付ける工程が完了する。

上記のように、従来の貼付け工程では、シート状の内外装部品１８から上記保護フィルムを剥離させつつ、貼付け相手部品４０の形状に成形しながら、貼り付ける必要がある。このため作業に熟練を要し、貼り付け作業に必要な時間も長くなる。結果、貼り付けコストが増大し、また、手作業であるため、量産に用いることは困難である。

《本発明の内外装部品の貼付け治具の構成》
次に、本発明の内外装部品の貼付け治具２０（以下、単に「貼付け治具」とも称する）の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具の構成を説明する概略図であり、（ａ）は貼付け治具２０を内外装部品と対向する側から見た略示図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示す貼付け治具２０のＡ−Ａ断面を矢印Ｂの方向から見た断面と、貼付け治具２０が有する調圧空間２２の気圧を調整する圧力調整手段３０と、を例示する概略図である。図２は、本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具２０による内外装部品１０の吸着工程を説明する概略図である。

図１（ｂ）に示すように、貼付け治具２０は、互いに壁面２０ａで区画された複数の調圧空間２２を備える。この調圧空間２２は、それぞれ、調圧空間２２の圧力を調整する圧力調整手段３０と連通する調圧ポート２４を有する。また、図２に示す内外装部品１０（以下、「シート材」とも称する）と対向する面に、外部と連通する与圧孔２６を有する。

図１（ｂ）に示す圧力調整手段３０は、概ね空圧ポンプ３２と、開閉弁３４と、調圧弁３６と、配管３８，１３８，２３８とで構成される。また、貼付け治具２０が有する調圧空間２２は、それぞれ配管３８、調圧弁３６、配管１３８、開閉弁３４、及び配管２３８を介して、空圧ポンプ３２と連通されている。

また、調圧空間２２が有する与圧孔２６は、貼付け治具２０の図示しないシート材（図２に１０として示す）と対向するランド面２８に配設される。図１（ａ）には、概ね紙面上下方向に２列、円形状の与圧孔２６を備える例を示す。詳しくは後述するが、予め貼付け相手部品と同形状、同寸法に成形された図示しないシート材である内外装部品は、まず、図１（ｂ）に破線で示すランド面２８に負圧により吸着され、次に、正圧により図示しない貼付け相手部品（図２に４０として示す）に貼り付けられる。

図２のＳＴＥＰ１に示すように、シート材１０は、表皮材１０ａの、貼付け時に車両（図示せず）と接する面に粘着材１０ｂが一体に積層されたシート状の材料が、予め所定の寸法形状に成形されたものである。

尚、表皮材１０ａは、ポリ塩化ビニル、又はポリ酢酸ビニルで構成されることが望ましい。また、表皮材１０ａと、粘着材１０ｂとは、成形性質を略同一とすることが望ましい。この成形性質とは、成形温度や伸び率等を示す。この粘着材１０ｂの材質としては、例えばウレタンやＰＳＡ（感圧接着剤：Ｐｒｅｓｓ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）が挙げられる。

この表皮材１０ａの材質は、ポリ塩化ビニルやＡＢＳに限られるものではなく、３次元形状に成形が可能であり、車両の内外装品としての使用に耐える性能、例えば耐久性や耐褪色性を有するもので代替することもできる。

また、粘着材１０ｂの貼付け相手部品に接着される面に、離型紙が一体に積層されて成形されていることが望ましい。この離型紙は、一例として粘着材１０ｂの側から、図示しないポリプロピレン、接着材、ＡＢＳが順に積層され、上記接着材によりポリプロピレンと、ＡＢＳとが接着されたものである。尚、このＡＢＳとは、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンからなる熱可塑性樹脂の総称である。これにより、上記離型紙の成形性質は、表皮材１０ａ及び粘着材１０ｂと略同一となる。

この離型紙により、シート材１０の粘着材１０ｂの粘着面が保護されることで、詳しくは後述する、貼付け治具２０への吸着工程が完了するまで、粘着材１０ｂの粘着面をクリーンな状態に維持することが可能となる。

《本発明の貼付け治具による吸着工程》
本発明の内外装部品の貼付け治具２０では、上記した表皮材１０ａと、粘着材１０ｂと、離型紙と、が一体に積層されて、予め貼付け相手部品４０（以下、単に「相手部品」とも称する）と同形状で同寸法に成形されたた内外装部品１０を、貼付け治具２０に吸着させ、上記離型紙を剥離する。以下に、その工程を、図を参照しながら詳細に説明する。

尚、成形性質を略同一とする、表皮材１０ａ及び粘着材１０ｂと、上記離型紙と、が一体に積層されたシート材１０の成形は、例えば特願２０１４−１８６２８７に記載された構成により、行うことが可能である。

まず、図２のＳＴＥＰ１では、貼付け治具２０が備える調圧空間２２の、与圧孔２６を有するランド面２８と相対する位置に、予め所定の形状に成形されたシート材１０が、所定の距離だけ離間して配設される。

ＳＴＥＰ２では、それぞれの調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃ内の空気が、図示しない空圧ポンプ（図１（ｂ）に３２として示す）の作動により吸引除去されて、略真空状態（負圧）となる。これにより、シート材１０は、ランド面２８に吸着される。

このランド面２８は、相手部品４０の形状を反転させた形状を有している。したがって、シート材１０は、ランド面２８に吸着され、相手部品４０と同寸法で同形状の状態を維持して、貼付け治具２０のランド面２８に保持される。

上記でシート材１０がランド面２８に吸着されると、図１（ｂ）に示す調圧弁３６、開閉弁３４が閉止され、空圧ポンプ３２の作動が停止される。これにより、調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、略真空状態に維持される。

次に、ランド面２８に吸着された表皮材１０ａと、粘着材１０ｂと、上記離型紙とが積層されたシート材１０から、上記離型紙が剥離される。これにより、粘着材１０ｂの粘着面全体が露出され、相手部品４０への貼付けが可能となる。

尚、上記では、図２に示す貼付け治具２０が有するランド面２８は、相手部品４０の形状を反転させた形状を有することとしたが、例えば後述する圧着工程で、内外装部品１０と、相手部品４０とがより確実に圧着されるように、例えば内外装部品１０の端部近傍のみが相手部品４０の方向へ強く押圧されるように、ランド面２８の形状を設定すること等も可能である。

《本発明の貼付け治具による貼付け工程》
次に、本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具による内外装部品の貼付け工程を説明する概略図である図３、及び図１を主に参照しながら、内外装部品１０の貼り付け工程について説明する。

上記でシート材１０が貼付け治具２０に吸着され、上記離型紙が剥離されると、まず、図２のＳＴＥＰ２に示すように、シート材１０と相対する位置に、貼付け相手部品４０の貼り付け箇所が一定の間隔を有して配設される。

この間隔は、例えば上記離型紙が剥離された後の内外装部品１０の伸縮性、面積等や相手部品４０の形状をもとに適宜設定される。一例として、シート材１０の粘着材１０ｂの粘着面と、相手部品４０との相対距離が３〜１０ｍｍの間で、一定の間隔を有するように貼付け治具２０と、相手部品４０とを配設する。

次に、図３のＳＴＥＰ３で、上記したシート材１０の粘着材１０ｂの粘着面と、相手部品４０との相対距離が一定に維持された状態で、調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃが順次、正圧に切替えられることにより、シート材１０は、その粘着材１０ｂにより、貼付け相手部品４０に接着される。

詳述すると、図３のＳＴＥＰ３に示す、貼付け治具２０が備える調圧空間２２ｂ，２２ｃは略真空状態、即ち負圧に維持された状態で、略中央に位置する調圧空間２２ａのみに所定の正圧を有する気体、一例として空気が供給される。

上記により、調圧空間２２ａ近傍の上記ランド面２８に吸着されたシート材１０は、上記正圧によって、図示しない与圧孔（図１（ｂ）に２６として示す）を介して相手部品４０の方向へ押圧される。これにより、調圧空間２２ａ近傍のシート材１０は、その相手部品４０と接する面に有する粘着材１０ｂにより、貼付け相手部品４０に接着される。

図３のＳＴＥＰ４では、調圧空間２２ａの紙面左右に隣接する調圧空間２２ｂにも、それぞれ正圧を有する気体が供給される。これにより、調圧空間２２ｂ近傍の上記ランド面２８に吸着されたシート材１０も同様に、上記正圧により相手部品４０へ押圧されて、粘着材１０ｂにより貼付け相手部品４０に接着される。

図３のＳＴＥＰ５では、貼付け治具２０と、相手部品４０とが近接されるとともに、調圧空間２２ｂに隣接する調圧空間２２ｃにも、それぞれ正圧を有する気体が供給される。これにより、調圧空間２２ｃ近傍の上記ランド面２８に吸着されたシート材１０も同様に、上記正圧により相手部品４０へ押圧されて、粘着材１０ｂにより貼付け相手部品４０に接着される。

さらに、上記の状態から、貼付け治具２０が相手部品４０の方向に近接される。換言すると、貼付け治具２０と相手部品４０とが、内外装部品１０を介して互いに押圧される。これにより、内外装部品１０が有する粘着材１０ｂと、相手部品４０とが押圧され、内外装部品１０が相手部品４０に圧着される。

上述してきたように、シート材１０は、貼付け治具２０が備える調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃの気圧が、順次、負圧から正圧に切替えられることにより、貼付け相手部品４０に接着され、圧着される。

これにより、手作業による特殊な技巧を必要とすることなく、内外装部品１０を、貼付け相手部品４０との間に気泡やシワ等が発生することを抑制しつつ、確実に相手部品４０に貼り付けることができる。結果、内外装部品１０の貼り付けコストを抑制しながら、高い意匠性をも実現し得る。

上記した各調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃの気圧を順次、負圧から正圧に切替える工程は、一例として、まず図１（ｂ）に示す空圧ポンプ３２の駆動により正圧を発生させるとともに、開閉弁３４を開放状態にする。

次に、各々配管３８を介して調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃが備える調圧ポート２４と連通する調圧弁３６を、それぞれ順次、閉止状態から開放状態へ移行させる。これにより、調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃの気圧を順次、負圧から正圧へ切替えることが可能となる。

尚、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、空圧ポンプ３２を１台備えることとしたが、例えば調圧空間２２の容積等に応じて、複数の空圧ポンプ３２を備えても良い。また、調圧空間２２を負圧にする真空ポンプ（図示せず）と、正圧を供給する与圧ポンプ（図示せず）と、を別々に備える等、空圧ポンプ３２の台数や種類は適宜、設定することができる。

上述してきた本発明の貼付け治具２０による吸着、及び貼付け工程により、例えば、本発明の一実施形態に係る内外装部品の貼付け治具による内外装部品の貼り付け箇所を例示する概略図であって、（ａ）は外装部品の貼付け箇所を例示し、（ｂ）は内装部品の貼付け箇所を例示する図４に示すように、内外装部品１０を容易、かつ短時間で、意匠性を低下させる気泡やシワを発生させることなく車両７０に貼り付けることができる。結果、内外装部品１０の貼付けコストを低減しながら、意匠性の向上をも可能とする。

例えば、図４（ａ）に示すように、車両７０のボンネット面５２に外装部品５３を貼り付ける場合や、ルーフ面５４に外装部品５５を貼り付ける場合に、本発明の貼付け治具２０を用いて、シート材である外装部品１０（５３，５５）を容易、かつ短時間で貼り付けることができる。

また、図４（ｂ）に示す車両７０の内装部材であるドアトリム５６、グローブボックス蓋部５９やダッシュボード６０の表面に、それぞれ内装部品５７，５９，６１を同様に貼り付ける場合、車両７０への組付け前や、当該部材を適宜、車両７０から取外す等し、本発明の貼付け治具２０を用いて、シート材である内装部品１０（５７，５９，６１）を貼り付けて、意匠性を向上すること等も可能である。

さらに、図示しない制御手段により、図１（ｂ）に示す空圧ポンプ３２や、開閉弁３４、調圧弁３６等を所定のタイミングや速度で動作させ、また、貼付け治具２０のランド面２８と相対する位置へのシート材１０の供給や、上記離型紙の除去、シート材１０が吸着された貼付け治具２０に対する相手部品４０の配設等も、図示しない制御手段や動力源により行うことで、内外装部品１０の貼付けコストを一層、抑制することも可能である。

尚、本実施形態では、本発明の一実施形態、及び別の実施形態に係る内外装部品の貼付け治具の調圧空間の断面形状を例示する平面略示図である図５のうち、図５（ａ）に示すように、貼付け治具２０が備える調圧空間２２の断面形状を、概ね直線と半円とで形成されることとした。

しかし、上記断面形状はこれに限定されるものではなく、互いに壁面２０ａで区画され、各々の調圧空間２２の調圧によりシート材１０の吸着、貼付けが可能なように、調圧ポート２４が適宜、配設されていれば良い。

例えば、図５（ｂ）に示すように、調圧空間１２２が略直線の壁面１２０ａで区画されたり、図５（ｃ）に示すように、調圧空間２２２が略楕円形の壁面２２０ａで区画されたり、図５（ｄ）に示すように、調圧空間３２２が略円形の壁面３２０ａで区画されても良い。また、これらが組み合わされても良い。

また、図５（ａ）に示すように、本実施形態では調圧空間２２を５つ備えることとしたが、調圧空間２２の数はこれに限定されるものではなく、内外装部品１０や、相手部品４０の面積、形状等に応じて、適宜変更することが可能である。

さらに、本実施形態では、図１（ａ）に示し先述したように、円形状の与圧孔２６を紙面上下方向に２列、備える例を示したが、与圧孔２６の形状、配置や数はこれに限定されるものではない。即ち、与圧孔２６の形状、配置や数は、負圧によりシート材１０を貼付け治具２０のランド面２８に吸着させて保持し、正圧により相手部品４０に接着し得るように、適宜設定することができる。

また、本発明の内外装部品の貼付け治具においては、調圧空間２２ａ，２２ｂ，２２ｃに順次、所定の正圧を有する気体が供給され、負圧から正圧に切替えられることにより、シート材１０と、相手部品４０とが接着される。このとき、各調圧空間２２に供給される気体を予め加熱しておき、シート材１０の粘着材１０ｂと、相手部品４０との接着をより短時間、かつ一層確実にすることも可能である。

以上、本発明の内外装部品の貼付け治具についての実施形態およびその概念について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。

１０ 内外装部品（シート材）
１０ａ 表皮材
１０ｂ 粘着材
１２ 切断手段
１６ 従来の内外装部品の材料であるシート材
１６ａ 従来の内外装部品の材料であるシート材を構成する表皮材
１６ｂ 従来の内外装部品の材料であるシート材を構成する粘着材
１１６ 切除されたシート材
１８ 従来のシート状内外装部品
２０ 内外装部品の貼付け治具
２０ａ 貼付け治具の壁面
２２ 調圧空間
２４ 調圧ポート
２６ 与圧孔
２８ 内外装部品の貼付け治具のランド面
３０ 圧力調整手段
３２ 空圧ポンプ
３４ 開閉弁
３６ 調圧弁
３８ 配管
４０ 貼付け相手部品
５２ ボンネット面
５３ ボンネット面の外装部品
５４ ルーフ面
５５ ルーフ面の外装部品
５６ ドアトリムの表面
５７ ドアトリムの内装部品
５８ グローブボックス蓋部の表面
５９ グローブボックス蓋部の内装部品
６０ ダッシュボード面
６１ ダッシュボード面の内装部品
７０ 車両

Claims (1)

1. 自動車の内外装を加飾する内外装部品を貼付けする貼付け治具において、
   前記内外装部品は、表皮材の貼付け時に車両と接する面に粘着材が一体に積層されたシート材であって、予め貼付け相手部品と同形状で同寸法に成形され、
   前記貼付け治具は、互いに壁面で区画された複数の調圧空間を備え、
   前記調圧空間は、それぞれ該調圧空間の圧力を調整する圧力調整手段と連通する調圧ポートと、前記内外装部品と対向する面に外部と連通する与圧孔と、を有し、
   前記シート材は、それぞれの前記調圧空間を負圧にすることにより前記貼付け治具に吸着され、
   前記調圧空間をそれぞれ順次、正圧に切替えることにより前記シート材の粘着材により貼付け相手部品に接着され、
   前記貼付け治具が貼付け相手部品の方向に押圧されることにより、前記内外装部品の粘着材と、貼付け相手部品と、が圧着される、
   ことを特徴とする内外装部品の貼付け治具。