JP2018138328A - 成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形物の周縁から屑が発生することを抑制することができるとともに、成形物の周縁部における強度向上及び表皮材の剥がれ抑制を図ることができる成形物の製造方法を提供する。
【解決手段】 断面Ｖ字状の凸条部２２を有する金型２１を用い、凸条部２２によって積層材３０の対象部位を中心線とする所定幅でＶ字谷状の凹条部３１を成形するプレス処理と、トリム刃４２を有する金型４１を用い、凹条部３１が設けられた積層材３０を、凹条部３１の中心線がトリム刃４２に沿うような配置として所定形状の成形物を打ち抜くトリム処理とを備えている製造方法により、成形物１０を、対象部位で基材１４が周縁末端へ近づくに従い肉薄となり、基材１４の斜面状の表面が表皮材１５で覆われた形状にする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば自動車の防音材等に用いられる積層材からなる成形物の製造方法に関するものである。

従来、防音材として、例えば自動車では、ダッシュサイレンサ、フロアサイレンサ、ルームパーティションサイレンサ、フードサイレンサ、ダッシュアウタサイレンサ等が使用されている。該防音材は、グラスウールや合成樹脂発泡体等の多孔質材料からなる基材の表面に不織布からなる表皮材が積層されてなる積層材を用い、該積層材を所定形状に成形して得られた成形物によって構成されている（例えば、特許文献１参照）。
通常、上記成形物の製造方法として、下型と上型とからなる金型を用いたプレス成形が採用される（例えば、特許文献２，３参照）。該プレス成形は、シート状の積層材を上記金型の下型と上型との間に配し、該積層材をその厚み方向でプレス処理し、所定形状にすることで行われる。
また、上記プレス処理が施された後、上記積層材の主に周縁部分は、製品（成形物）とした際の余剰部となるので、該余剰部を切除するトリム処理が必要になる。該トリム処理は、上記積層材のプレス成形時に、上記金型に設けられたトリム刃で該積層材を該製品（成形物）の形状に該積層材の厚み方向で打ち抜くことにより、上記プレス処理と同じ１段階の工程で行われる。

特開２０１３−６７０５１号公報 特開平８−６５６９号公報 特開２００９−１３２２９４号公報

ところで、上記従来の製造方法によるトリム処理の際、図６（ａ）に示すように、トリム刃１４１は、上記シート状の積層材１３０の厚み方向から押し当てられる。従って、該積層材１３０を打ち抜いて得られた成形物１１０については、厚み方向に伸びる面、特に外形の周縁の面である外周面１１３Ｂが該トリム刃による切断面で形成されることになる。そして、図６（ｂ）に示すように、該外周面１１３Ｂでは、基材１１４の端末面１１４Ａがそのまま外部に露出している。
上記のように該成形物１１０の周縁で基材１１４の端末面１１４Ａが外部にそのまま露出している場合、上記トリム刃１４１によって該基材１１４が切断された際に生じた繊維片や組織片が、該基材１１４の端末面１１４Ａから粉状の屑となって崩れ落ち、該粉状の屑の飛散や落下によって製造環境の場が汚損されるという問題があった。
また、上記成形物１１０の外周面１１３Ｂに基材１１４の端末面１１４Ａが露出している場合、上記成形物１１０の搬送時や自動車への取付時に該外周面１１３Ｂに物が当たる等して、外周縁１１３Ｂで該基材１１４の一部が剥離する可能性があるという問題があった。更に、上記成形物１１０の外周面１１３Ｂに物が当たる等すると、表皮材１１５には基材１１４から浮き上がるような力が加わるため、該表皮材１１５が該基材１１４から剥がれる可能性があるという問題があった。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、成形物の周縁から屑が発生することを抑制することができるとともに、成形物の周縁部における強度向上及び表皮材の剥がれ抑制を図ることができる成形物の製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の成形物の製造方法の発明は、多孔質材料からなる基材の表面に不織布からなる表皮材が積層されている積層材をプレスカットして、装着箇所に応じた所定の形状をなす成形物を得る成形物の製造方法において、断面Ｖ字状の凸条部を有する金型を用い、上記積層材を所定形状に成形するとともに、少なくとも上記成形物の外形の周縁となる部位を対象部位とし、前記凸条部によって該対象部位を中心線とする所定幅でＶ字谷状の凹条部を成形するプレス処理と、トリム刃を有する金型を用い、上記プレス処理によって所定形状に成形されて、かつ上記凹条部が設けられた上記積層材を、該凹条部の中心線が前記トリム刃に沿うような配置とし、該配置にある積層材から所定形状の成形物を打ち抜くトリム処理と、を備えており、上記プレス処理及び上記トリム処理の２工程を経ることで、上記対象部位において、上記基材を周縁末端へ近づくに従い肉薄となるように形成して該基材の表面を斜面状とし、該基材の斜面状の表面が上記表皮材で覆われた形状にした成形物を得ることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形物の製造方法の発明において、上記Ｖ字谷状の凹条部は、中心角が１２０度以下に設定されることを要旨とする。

［作用］
本発明の成形物の製造方法は、プレス処理とトリム処理とを１段階の工程で施さず、２段階の工程に分けて施している。該成形物の製造方法では、少なくとも上記成形物の外形の周縁となる部位、つまりトリム処理後に基材の端面がそのまま露出される部位を対象部位とし、まずプレス処理の段階で、該対象部位を中心線とする所定幅でＶ字谷状の凹条部を成形する。該プレス処理の段階において、Ｖ字谷状の凹条部の中心線の部分で基材は、高度に圧縮される。
次に、トリム処理の段階で、該凹条部の中心線がトリム刃に沿うように積層材を配置して該積層材から成形物を打ち抜く。該トリム刃は、Ｖ字谷状の凹条部の中心線、つまり厚みが薄くなっている箇所を切断するので、上記対象部位において上記基材は、周縁末端へ近づくに従い肉薄となるように形成される。
上記のように、トリム刃は、基材の高度に圧縮されて厚みが薄くなっている箇所を切断することから、トリム処理後の切断面が狭小化され、該切断面に露出した基材の端面からの粉状の屑の発生が抑制される。さらに、上記対象部位とされた成形物の外形の周縁部では、基材が高度に圧縮されていることから、該基材の剥離が抑制され、強度向上を図ることができる。加えて、周縁末端へ近づくに従い肉薄となる上記基材の表面が斜面状となり、該斜面状の表面を表皮材が覆う形状となるため、外周面に力が加わった際、その力は表皮材を基材の表面に押しつけるように働くので、該表皮材の剥がれが抑制される（請求項１）。
また上記Ｖ字谷状の凹条部は、中心角が１２０度以下に設定されることにより、トリム処理における該凹条部の中心線のトリム刃に対する位置ずれが抑制される（請求項２）。

［効果］
本発明によれば、成形物の周縁から屑が発生することを抑制することができるとともに、成形物の周縁部における強度向上及び表皮材の剥がれ抑制を図ることができる成形物の製造方法を提供することができる。

実施形態の成形物を示す平面図。 図１の２−２線における断面図。 （ａ），（ｂ）はプレス処理を模式的に示す断面図。 プレス処理後の積層材を模式的に示す断面図。 （ａ），（ｂ）はトリム処理を模式的に示す断面図。 （ａ），（ｂ）は従来の製造方法による成形物を模式的に示す断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について説明する。
〔成形物〕
［概要］
本発明における成形物は、プレス処理及びトリム処理からなるプレスカットにより、積層材を装着箇所に応じた所定の形状をなすように形成してなるものである。該成形物としては、例えばダッシュサイレンサ、フロアサイレンサ、ルームパーティションサイレンサ、フードサイレンサ、ダッシュアウタサイレンサ等の自動車の防音材が挙げられる。
上記積層材は、多孔質材料からなる基材の表面に、不織布からなる表皮材が積層されて構成されたものである。
上記基材に用いられる多孔質材料は、プレス処理及びトリム処理に係る加工に使用可能なものであり、かつトリム処理後に端末（切断面）から粉状の屑が生じるものであれば、特に限定されない。該多孔質材料の具体例としては、グラスウール、フェルト等の繊維材料や、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム等の合成樹脂発泡体等が挙げられるが、これらの中でも特にグラスウールは、端末から粉状の屑（繊維屑）が生じやすく、本発明の適用によって優れた効果が得られることを期待できる。
上記表皮材に用いられる不織布は、プレス処理及びトリム処理に係る加工に使用可能なものであれば、特に限定されない。該不織布の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート （ＰＥＴ）、 ポリブチレンテレフタレート （ＰＢＴ）等のポリエステルや、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６６等のポリアミド樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等といった熱可塑性樹脂繊維からなる、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、サーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、ステッチボンド不織布等が挙げられる。

［具体例］
以下、具体例としてダッシュアウタサイレンサを挙げて上記成形物について図面を用いて説明するが、本発明における成形物はダッシュアウタサイレンサに限定されるものではない。
図１に示すように、成形物１０は、横長の略矩形状に形成されている。また、該成形物１０には、当該成形物１０を自動車のボディ等に固定するための固定孔１１や、自動車の各種部品を挿通等するための円形状や長方形状等といった種々の形状の孔１２が、該成形物１０を貫通して形成されている。そして、該成形物１０には、少なくとも外形の周縁を対象部位として、本発明の製造方法を適用することによる端末処理が施されている。
図２に示すように、上記端末処理が施された成形物１０の外周縁部１３Ａにおいて、基材１４は、周縁末端（外端）へ近づくに従い肉薄となるように形成されている。該基材１４の表面は、周縁末端（外端）へ近づくに従い下降する斜面状をなしており、該基材１４の表面が表皮材１５で覆われている。
即ち、上記成形物１０の外周縁部１３Ａにおいて、外周面１３Ｂは、斜面状をなす上記基材１４の表面を覆う表皮材１５と、トリム処理時の切断によって形成された上記基材１４の端末面１４Ａとからなり、該表皮材１５で該基材１４の周縁端末を閉じる形状とされている。

上記成形物１０では、外周面１３Ｂの僅かな一部を構成する上記基材１４の端末面１４Ａがトリム処理による切断面によって形成されており、外周面の全てがトリム処理による切断面によって形成される通常の成形物に比べ、トリム処理後の切断面が顕著に狭小化されているため、該基材１４の端末面１４Ａからの粉状の屑の発生が抑制される。
また、上記成形物１０の外周縁部１３Ａにおいて、上記基材１４の周縁末端（外端）へ近づくに従い肉薄となる形状は、プレス処理時の圧縮によって形成されたものである。つまり、上記基材１４は、上記成形物１０の材料である積層材の時点で略均一な厚みであったものが（図３（ａ）参照）、プレス処理時において、周縁末端（外端）へ近づくに従い高度に圧縮されて該形状となる（図３（ｂ）参照）。従って、該基材１４は、周縁末端（外端）へ近づくに従い硬さが増し、強度が向上しているため、上記成形物１０の外周縁部１３Ａにおける基材１４の一部の剥離が抑制され、更に上記端末面１４Ａからは粉状の屑が崩れ落ちにくくなる。
上記成形物１０の外周面１３Ｂに外部から（図２中に矢印で示す横方向）から力が加わった際、外周面の全てがトリム処理による切断面によって形成される通常の成形物であれば表皮材が基材の表面から剥がれるように該力が働くことに対し、上記成形物１０では斜面状をなす基材１４の表面に表皮材１５を押しつけるように該力が働くため、外周面１３Ｂに力が加わった際の該表皮材１５の剥がれが抑制される。

［対象部位］
ここで、本発明の製造方法を適用する上記対象部位について説明する。
上記対象部位には、少なくとも上記成形物１０の外形の周縁となる部位、つまり外周縁部１３Ａが選択される。これは、通常の成形物では、外周縁部から粉状の屑が飛散等しやすく、また該外周縁部では外部から力が加わりやすく、基材の剥離や表皮材の剥がれが発生しやすいためである。
ところで、上記成形物１０には、トリム処理によって固定孔１１や孔１２が形成されており、該固定孔１１や該孔１２の内周面もまたトリム処理による切断面によって形成されるものとなる。こうした固定孔１１や孔１２の内周縁となる部位についても、その全てに上記成形物１０の外周縁と同様の端末処理を施すことが望ましい。しかし、内周縁となる部位の全てに端末処理を施す場合、プレス処理やトリム処理に用いられる金型の構成が非常に煩雑なものになってしまう。
一方、例えば上記固定孔１１は、自動車の車体に上記成形物１０が組み付けられた状態で、ネジやピン等の固定部材により塞がれるので、該状態であれば、該固定孔１１の内周面から粉状の屑が飛散等することも、外部から力が加わって基材の剥離や表皮材の剥がれが発生することも、略無い。従って、該固定孔１１のように、自動車の組み立て作業時等に何等かの手段で塞がれる部位については、上記成形物１０の外周縁と同様の端末処理を特に施す必要はない。
よって、上記対象部位には、上記成形物１０の外形の周縁となる部位の他は、自動車の組み立て作業時等に、粉状の屑が飛散等しやすい部位、外部から力が加わって基材の剥離や表皮材の剥がれが発生しやすい部位が所望に応じて適宜選択される。

〔製造方法〕
本発明における成形物は、積層材に対し、まずプレス処理を施し、次いでトリム処理を施すことにより、２段階の工程を経て製造される。
上記プレス処理にあっては、断面Ｖ字状の凸条部を有するプレス用金型２１が使用される。該プレス用金型２１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、下型２１Ａと、上型２１Ｂとからなる。該上型２１Ｂには、上記端末処理を施すため、断面Ｖ字状の凸条部２２が設けられている。また、後述するトリム処理時の位置決めのために、下型２１Ａには位置決めピン２３が設けられ、該位置決めピン２３と対応する位置となるように、上型２１Ｂには凹部２４が設けられている。
上記プレス処理時には、まず図３（ａ）に示すように、下型２１Ａと上型２１Ｂの間に、加熱軟化された積層材３０が配置される。次いで、図３（ｂ）に示すように、積層材３０が下型２１Ａと上型２１Ｂの間でプレスされ、所定形状に成形される。

図４に示すように、プレス処理後の積層材３０には、上記凸条部２２により、Ｖ字谷状の凹条部３１が成形されている。
上記凹条部３１は、上記成形物１０の対象部位（外形の周縁）を中心線とした中心角θの所定幅になるように形成されている。該中心角θは１２０度以下の範囲に設定されることが好ましく、１００度以上で１２０度以下の範囲に設定されることがより好ましい。中心角θがこれ以外の範囲に設定される場合、トリム処理時にトリム刃が凹条部３１の中心線から位置ずれしやすくなる。
また、プレス処理後の積層材３０には、余剰部３２となる部位に位置決め凸部３３が形成されている。

上記トリム処理にあっては、トリム刃４２を有するトリム用金型４１が使用される。該トリム用金型４１は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、基台４１Ａと、トリム刃４２が設けられた刃型４１Ｂとからなる。該基台４１Ａには、位置決めピン４３が設けられている。
上記トリム処理時には、まず図５（ａ）に示すように、上記位置決めピン４３にプレス処理後の積層材３０の位置決め凸部３３が係止されることにより、基台４１Ａ上に積層材３０が位置決めされ、凹条部３１の中心線が前記トリム刃４２に沿うような配置とされる。次いで、図５（ｂ）に示すように、基台４１Ａに刃型４１Ｂが接近し、トリム刃４２によって基台４１Ａ上に位置決めされた積層材３０から所定形状の成形物１０が打ち抜かれる。

本発明の成形物の製造方法によれば、成形物の周縁から屑が発生することを抑制することができるとともに、成形物の周縁部における強度向上及び表皮材の剥がれ抑制を図ることができるから、産業上利用可能である。

１０ 成形物
１１ 固定孔
１２ 孔
１３Ａ 外周縁部
１３Ｂ 外周面
１４ 基材
１４Ａ 端末面
１５ 表皮材
２１ プレス用金型
２１Ａ 下型
２１Ｂ 上型
２２ 凸条部
２３ 位置決めピン
２４ 凹部
３０ 積層材
３１ 凹条部
３２ 余剰部
３３ 位置決め凸部
４１ トリム用金型
４１Ａ 基台
４１Ｂ 刃型
４２ トリム刃
４３ 位置決めピン

Claims (2)

1. 多孔質材料からなる基材の表面に不織布からなる表皮材が積層されている積層材をプレスカットして、装着箇所に応じた所定の形状をなす成形物を得る成形物の製造方法において、
   断面Ｖ字状の凸条部を有する金型を用い、上記積層材を所定形状に成形するとともに、少なくとも上記成形物の外形の周縁となる部位を対象部位とし、前記凸条部によって該対象部位を中心線とする所定幅でＶ字谷状の凹条部を成形するプレス処理と、
   トリム刃を有する金型を用い、上記プレス処理によって所定形状に成形されて、かつ上記凹条部が設けられた上記積層材を、該凹条部の中心線が前記トリム刃に沿うような配置とし、該配置にある積層材から所定形状の成形物を打ち抜くトリム処理と、
   を備えており、
   上記プレス処理及び上記トリム処理の２工程を経ることで、上記対象部位において、上記基材を周縁末端へ近づくに従い肉薄となるように形成して該基材の表面を斜面状とし、該基材の斜面状の表面が上記表皮材で覆われた形状にした成形物を得ることを特徴とする成形物の製造方法。
2. 上記Ｖ字谷状の凹条部は、中心角が１２０度以下に設定される請求項１に記載の成形物の製造方法。
   

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