JP2019001042A

JP2019001042A - 車両内装部材の製造方法および圧着装置

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Publication number: JP2019001042A
Application number: JP2017117015A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　博英; Hirohide Sato; 博英佐藤; 英人鈴木; Hideto Suzuki
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2037-06-14
Also published as: JP6886871B2

Abstract

【課題】車両内装部材の品質を向上する。
【解決手段】三次元形状で成形された基材１２を第１型３２にセットする。基材１２に対応する三次元形状の成形時に形成される段状部１８に沿って糸で縫ってステッチ模様が形成された表皮材１４を、第２型３４にセットする。第２型３４に設けられた係止手段４４を表皮材１４の段状部１８がなす凹みに嵌め合わせて表皮材１４を第２型３４に対して位置決めし、第１型３２と第２型３４とを閉じて基材１２と表皮材１４とを圧着して、車両内装部材を得る。
【選択図】図３

Description

この発明は、基材と表皮材とを圧着して得られる車両内装部材の製造方法およびこれに用いる圧着装置に関するものである。

インストルメントパネル等の車両内装部材は、当該部材の三次元的に凹凸する形状を形作る比較的硬い基材と、この基材の表側に貼り合わせられ、例えば本革等に似せた比較的柔らかい表皮材とからなる複層構造にされることがある。このような車両内装部材は、基材と表皮材とを別々に成形して用意し、接着剤を塗布した基材を第１型にセットすると共に表皮材を第２型にセットし、第１型と第２型を閉じて基材と表皮材とを圧着して貼り合わせることで製造される(例えば、特許文献１参照)。

特開２００１−１２１６１３号公報

前述した方法では、表皮材の第２型へのセット位置がずれることがある。表皮材がずれた状態で基材と表皮材とを圧着すると、表皮材にしわができ、得られる車両内装部材の品質が低下してしまう。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、品質のよい車両内装部材の製造方法およびこれに用いる圧着装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の車両内装部材の製造方法は、
三次元形状で成形された基材を第１型にセットし、
前記基材に対応する三次元形状で成形されると共に、該形状の成形時に形成される段状部に沿って糸で縫ってステッチ模様が形成された表皮材を、第２型にセットし、
前記第２型に設けられた係止手段を前記段状部がなす凹みに嵌め合わせて前記表皮材を位置決めし、
前記第１型と前記第２型とを閉じて、前記基材と前記表皮材とを圧着することを要旨とする。
請求項１および請求項４に係る発明によれば、ステッチ模様と合わせて表皮材に形成される段状部の凹みと係止手段とを嵌め合わせて、表皮材を第２型に位置決めしているので、表皮材が位置ずれすることを防止できる。このように、表皮材が適切な位置に保持されたもとで、基材と表皮材とを圧着するので、表皮材におけるシワ等の不良の発生を抑えて、品質に優れた車両内装部材を得ることができる。

請求項２に係る発明では、前記第１型と前記第２型との型閉じ完了前に、前記係止手段を前記段状部がなす凹みから退避させて、前記基材と前記表皮材とを圧着することを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、基材と表皮材とを圧着するときには、係止手段が段状部から退避しているので、係止手段により表皮材に痕が残るなどの不具合の発生を回避できる。

請求項３に係る発明では、前記第１型と前記第２型との開閉方向に対して交差する方向へ進退可能な前記係止手段を、該第２型の型面から突出させて、前記アンダーカットとなる前記段状部がなす凹みに対して嵌め込むことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、表皮材に形成される段状部の凹みと係止手段との嵌め合わせによって、表皮材の位置ずれをより適切に防止できる。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項４に係る発明の圧着装置は、
三次元形状で形成された基材に合わせた型面を有し、該型面に前記基材をセット可能な第１型と、
前記基材に対応する三次元形状で成形された表皮材に合わせて形成された型面を有し、糸で構成されたステッチ模様が設けられた前記表皮材を該型面にセット可能な第２型と、
前記第１型と前記第２型との開閉方向に対して交差する方向へ進退可能に設けられ、該第２型の型面から突出して、前記ステッチ模様の形成予定位置に沿って形成された段状部がなす凹みに嵌合可能な係止手段とを備えていることを要旨とする。

本発明に係る車両内装部材の製造方法によれば、品質のよい車両内装部材を得ることができる。本発明に係る圧着装置によれば、品質のよい車両内装部材を得ることができる。

本発明の好適な実施例に係る車両内装部材の一部を破断して示す概略斜視図である。実施例の圧着装置による車両内装部材の製造工程を示す説明図であり、基材および表皮材をセットする前である。実施例の圧着装置による車両内装部材の製造工程を示す説明図であり、基材および表皮材をセットした状況を示す。実施例の圧着装置による車両内装部材の製造工程を示す説明図であり、基材および表皮材を圧着している状況を示す。実施例の圧着装置による車両内装部材の製造工程を示す説明図であり、型開きした状況を示す。実施例の製造工程を経て得られた車両内装部材を示す断面図であり、(ａ)は表皮材の周縁部分処理前を示し、(ｂ)は表皮材の周縁部分処理後を示す。変更例の車両内装部材の製造工程を示す説明図である。

次に、本発明に係る車両内装部材の製造方法および圧着装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。車両内装部材としては、インストルメントパネル、フロアコンソール、ドアトリム、ピラーガーニッシュ等、車両の車室に設置されるものが挙げられる。なお、図では、拡大図を除いてステッチ模様を省略している。

図１に示すように、実施例に係る製造方法で製造される車両内装部材１０は、該車両内装部材１０の土台となる基材１２と、この基材１２の表側に設けられ、該車両内装部材１０の意匠面を構成する表皮材１４とを備えている。車両内装部材１０は、概略的な全体形状が、上部および下部と比べて上下方向中央部を車室側に膨らませるように湾曲させた三次元形状で形成されている。車両内装部材１０は、基材１２と表皮材１４とが互いに対応する形状で形成されて、基材１２の表面と表皮材１４の裏面とを接着して一体化することで、厚み方向に重なる複層構造の板状体として構成される。

図１に示すように、車両内装部材１０は、表皮材１４を糸で縫うことで意匠面に現れる複数の縫い目で構成されるステッチ模様１６が、左右方向に延在するように設けられている。また、車両内装部材１０には、縫い目が左右に並ぶステッチ模様１６に沿って延在する段状部１８が設けられ、２枚の本革等の皮状物を縫製した際に現れる皮状物材同士の繋ぎ目を当該段状部１８によって表現している。なお、基材１２および表皮材１４には、段状部１８に対応して形状がそれぞれ設けられており、表皮材１４の段状部１８がなす凹みがアンダーカット形状になっている。車両内装部材１０は、実際に縫製して得られるステッチ模様１６と成形で疑似的に設けられた段状部１８によって、本物に近い風合いを出すことを狙っている。なお、実施例のステッチ模様１６は、シングルステッチである。

図１および図２に示すように、基材１２は、得るべき車両内装部材１０の形状に応じて、上部および下部と比べて上下方向中央部を車室側に膨らませるように湾曲させた三次元形状で基本的に形成されている。基材１２は、車両内装部材１０の形状を保持し得る剛性を有する比較的硬質な樹脂成形品であり、車両内装部材１０において車体側に配置される。基材１２は、例えば、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ＡＢＳ)、ポリカーボネート／アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ＰＣ／ＡＢＳ)などの熱可塑性樹脂で構成される。

図１および図２に示すように、表皮材１４は、得るべき車両内装部材１０の形状に応じて、上部および下部と比べて上下方向中央部を車室側に膨らませるように湾曲させた三次元形状で基本的に形成されている。表皮材１４は、基材１２と比べて軟質な樹脂成形品であり、車両内装部材１０において車室側に配置される。また、表皮材１４は、可撓性を有している。

図１に示すように、実施例の表皮材１４は、車両内装部材１０の表面側を構成する表皮層２０と、この表皮層２０の裏側に設けられ、基材１２と接合されるクッション層２２とを有する複層構造になっている。表皮層２０は、可撓性を有するソリッドの合成樹脂で構成され、クッション層２２は、弾力性を有する発泡体で構成されている。表皮層２０上で発泡体を発泡成形することで表皮層２０とクッション層２２とを接合したり、シート状の表皮層２０とシート状のクッション層２２とを接着剤やフレームラミネーション等で接合したりすること等によって、表皮層２０とクッション層２２とが積層化される。実施例の表皮層２０は、熱可塑性エラストマーから形成されている。表皮層２０をなす熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー(ＴＰＯ)や塩化ビニール系エラストマーやスチレン系エラストマーなどがあるが、この中でも、ポリプロピレン(ＰＰ)等のオレフィン系樹脂にエチレン‐プロピレンゴム(ＥＰＤＭ,ＥＰＭ)等のゴムを分散して得られるオレフィン系エラストマーが好ましい。クッション層２２としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系材料、ポリウレタンあるいはスチレンなどを発泡させたものがあるが、その中でもポリエチレン発泡体(ＰＥＦ)が好ましい。

図２〜図５に示すように、実施例に係る製造方法で用いる圧着装置３０は、基材１２をセット可能な第１型３２と、表皮材１４をセット可能な第２型３４とを備え、第１型３２と第２型３４とが相対的に進退移動可能に構成されている。実施例では、第１型３２の下側に第２型３４が配置され、第１型３２を第２型３４に対して進退させて、型閉じおよび型開きを行う。

図２〜図５に示すように、第１型３２は、基材１２の裏側の凹形状に合わせて凸状に形成された基材セット部(型面)３６を有し、基材セット部３６に基材１２を嵌め合わせて、基材１２の表側を第２型３４に向けた状態でセット可能になっている。第２型３４は、表皮材１４の表側に向けた凸形状に合わせて凹状に形成された表皮材セット部(型面)３８を有し、表皮材セット部３８に表皮材１４を嵌め合わせて、表皮材１４の裏側を第１型３２に向けた状態でセット可能になっている。また、第２型３４は、真空吸引等によって表皮材１４のセット状態を保持する負圧保持手段(図示せず)を有している。実施例の第２型３４は、表皮材セット部３８に開口する吸引孔から空気を吸引して、表皮材セット部３８にセットされた表皮材１４の本体部分１４ａとの間に負圧を発生させる負圧保持手段によって、本体部分１４ａを表皮材セット部３８の型面に引きつけて保持している。

図２〜図５に示すように、第１型３２は、凸形状の基材セット部３６の周り(外側)に設けられた基材面部４０を備えている。また、第２型３４は、凹形状の表皮材セット部３８の周り(外側)に設けられた表皮材面部４２を備え、基材面部４０と表皮材面部４２とが圧着装置３０を閉じた際に相対する。第２型３４は、表皮材１４において表側に露出する部分となる本体部分１４ａを表皮材セット部３８で支持し、表皮材１４において本体部分１４ａの外側に延びる周縁部分１４ｂを表皮材面部４２で支持するようになっている。第２型３４には、表皮材１４の段状部１８に対応して、凹形状の表皮材セット部３８に凸状部４３が形成されている。凸状部４３は、表皮材セット部３８の底側から開口側へ向けて延在する縦型面が、第１型３２と第２型３４との開閉方向に沿って延在している。

図２〜図５に示すように、圧着装置３０は、第２型３４に表皮材セット部３８の凸状部４３に対応して設けられ、表皮材セット部３８にセットされた表皮材１４の段状部１８がなす凹みに嵌合可能な係止手段４４を備えている。係止手段４４は、表皮材セット部３８の型面から突出する突出状態(図３)と、第２型３４に収納されて該型面から突出しないように退避した退避状態(図２および図４)とに進退移動可能に設けられている。係止手段４４を進退させる手段としては、シリンダ等の駆動手段や、第１型３２と第２型３４との開閉に機械的にリンクする手段などが用いられる。

図２〜図５に示すように、係止手段４４は、板面が自身の進退方向に延在する板状に形成されて、表皮材セット部３８の型面から出没する先端面の長手が、凸状部４３の頂に沿って延在している。また、係止手段４４は、表皮材１４の段状部１８がなす凹みに嵌まる先端面が、半円状(実施例)等の湾曲した滑らかな形状や、角が面取りされた平面などで形成されている。第２型３４には、表皮材セット部３８にセットされた表皮材１４の段状部１８がなす凹みの全長または一部範囲に、１つまたは複数の係止手段４４が対応するように設けられる。係止手段４４は、第１型３２と第２型３４との開閉方向に対して交差する方向へ進退移動するように構成される。表皮材セット部３８にセットされた表皮材１４は、段状部１８がなす凹みが第１型３２と第２型３４との開閉方向に対してアンダーカットになるが、表皮材セット部３８の凸状部４３は、開閉方向に沿って突出しており、第２型３４への表皮材１４の着脱に際して、段状部１８に凸状部４３が引っ掛からないようになっている。係止手段４４は、段状部１８のアンダーカットとなる凹みの開口側から底側へ向けて突出し(図３)、当該凹みの開口から抜けるように退避する(図４)。

次に、前述した圧着装置３０を用いた実施例に係る製造方法について説明する。射出成形等の成形方法により、所定の三次元形状に成形された基材１２を用意する(図２)。また、真空成形等の成形方法により、所定の三次元形状に成形された表皮材１４を得て、この表皮材１４の所定箇所をミシンで縫うことでステッチ模様１６を形成しておく(図２)。このように、表皮材１４は、所定形状に賦形すると共にステッチ模様１６が形成されたものが用意される。ここで、基材１２は、得るべき車両内装部材１０の外形形状に合わせて基本的に形成されるのに対して、表皮材１４は、基材１２に被さる本体部分１４ａから周縁部分１４ｂが四方に延出するように、基材１２よりも大きく形成される。

表側の面に接着剤を塗布した基材１２を、裏側の面が基材セット部３６に面するように該基材セット部３６に嵌め合わせて、第１型３２にセットする(図３)。また、表皮材１４については、本体部分１４ａの表側の面が型面に面するように、本体部分１４ａを表皮材セット部３８に嵌め合わせると共に、表皮材セット部３８からはみ出る周縁部分１４ｂを表皮材面部４２に配置する(図３)。

退避状態にあった係止手段４４を突出させて、表皮材セット部３８に配置された表皮材１４の段状部１８がなす凹みに係止手段４４を嵌め合わせる(図３)。なお、係止手段４４を突出状態にしたもとで、表皮材１４を第２型３４に配置してもよい。段状部１８の凹みの底が係止手段４４の先端面に近づく方向(図３の矢印方向)へ表皮材１４を引っ張ることで、該凹みが係止手段４４に引っ掛かって、表皮材１４が第２型３４に対して位置決めされる。次に、第１型３２を第２型３４に近づけるように移動させて、第１型３２と第２型３４とを閉じる(図４)。第１型３２と第２型３４との型閉じ完了前に、係止手段４４を段状部１８がなす凹みから退避させ、係止手段４４を退避状態とした後に、基材１２と表皮材１４とを圧着する。このように、係止手段４４は、型開きから型閉じ途中まで突出状態にあり、型閉じしたときに退避状態にある。

前記第２型３４において負圧保持手段による表皮材１４の保持開始のタイミングは、本体部分１４ａを表皮材セット部３８にセットした後や、係止手段４４で段状部１８を係止した以降など、基材１２と表皮材１４の本体部分１４ａとが圧着される前の適宜時期を選択可能である。なお、実施例では、本体部分１４ａを表皮材セット部３８にセットした後、型閉じを開始する前に、第２型３４において負圧保持手段による表皮材１４の保持を開始し、型閉じするまでに亘って負圧保持手段による表皮材１４の保持を維持している。

基材１２と表皮材１４の本体部分１４ａとを圧着した後に、第１型３２と第２型３４とを開き(図５)、得られた圧着物を取り出し(図６(ａ))、表皮材１４の周縁部分１４ｂを基材１２の裏側に巻き込んで接着したり、表皮材１４の周縁部分１４ｂを切断したりするなど、所定の後処理を施すことで、車両内装部材１０が得られる(図６(ｂ))。

前述したように、表皮材１４を第２型３４にセットする際に、ステッチ模様１６と合わせて表皮材１４に形成される段状部１８の凹みと、第２型３４に設けた係止手段４４とを嵌め合わせて、表皮材１４を第２型３４に位置決めしている。これにより、表皮材が適正なセット位置からずれることを防止できる。このように、表皮材１４が適切な位置に保持されたもとで、基材１２と表皮材１４とを圧着するので、表皮材１４におけるシワ等の不良の発生を抑えて、品質に優れた車両内装部材１０を得ることができる。

表皮材１４の段状部１８は、ステッチ模様１６のために設けられる形状であり、この段状部１８を利用して位置決めしているので、表皮材１４の形状を変更する必要はない。しかも、段状部１８は、本物に近づけるために凹みがアンダーカットになっているが、係止手段４４を型面から突出させているので、係止手段４４により段状部１８を適切に係止できる。また、基材１２と表皮材１４とを圧着して得られた車両内装部材１０を第２型３４から取り外すときは、係止手段４４を退避させることで、係止手段４４および凸状部４３が段状部１８に引っ掛かることが回避され、表皮材１４を傷つけることを防止できる。そして、基材１２と表皮材１４とを圧着するときには、係止手段４４が段状部１８の凹みから退避しているので、圧着時に係止手段４４に押されて、表皮材１４に痕が残るなどの不具合の発生を回避できる。

(変更例)
前述した構成に限定されず、例えば以下のようにも変更することができる。

(１)図７に示すように、第２型３４の表皮材面部４２にシール材４８を固定し、表皮材１４を第２型３４にセットする際に、表皮材１４の周縁部分１４ｂをシール材４８に重ねるように配置してもよい。シール材４８は、接着剤や両面テープ等によって固定される。シール材４８は、低通気性で、かつ弾力性を有する材料で、表皮材１４と略同じ硬さまたは表皮材１４よりも柔らかくなるように構成される。シール材４８を構成する材料としては、例えば、独立気泡構造を有するゴムスポンジ、独立気泡構造を有するポリエチレンフォーム、低通気性のウレタンフォームなどを用いることができる。

前記表皮材１４を第２型３４にセッ卜すると、シール材４８に表皮材１４の周縁部分１４ｂが重ねられ、柔軟で弾力性を有するシール材４８によって、表皮材１４の周縁部分１４ｂと第２型３４の表皮材面部４２との間が隙間なく埋められる。これにより、第２型３４の負圧保持手段により表皮材１４を吸引したとき、表皮材１４の本体部分１４ａと表皮材セット部３８との密着性を向上させることが可能となり、表皮材１４におけるシワの発生を抑えることが可能となる。このように、三次元形状の基材１２と該基材１２に対応した形状の表皮材１４とを第１型３２と第２型３４とにセットし、表皮材１４を真空吸引しながら型閉じして、表皮材１４を基材１２に接着する際に、表皮材１４を第２型３４にセットするにあたり、表皮材１４の周縁部分１４ｂを第２型３４の表皮材面部４２に重ねると共に、その表皮材面部４２と表皮材１４の周縁部分１４ｂとの間をシール材４８によりシールしている。なお、表皮材１４の周縁部分１４ｂには、シール材４８への押し付けに起因する凹凸が形成されるが、この凹凸が形成された部分は、切断によって除去されるか、または基材１２の裏側に巻き込まれる。従って、製造過程でシール材４８に起因する凹凸が表皮材１４の周縁部分１４ｂに形成されても、その凹凸が使用者の目に付くことはない。

(２)圧着装置は、実施例に限らず、第１型と第２型との配置が逆であっても、横方向または斜め方向に第１型と第２型とが配置されてもよい。また、第２型を移動させて圧着装置を開閉してもよい。
(３)基材ではなく、表皮材に接着剤を塗布しておいても、基材および表皮材の両方に接着剤を塗布してもよい。
(４)係止手段は、実施例のように板状に限らず、表皮材における段状部がなす凹みと係止可能な棒状など、適宜形状を採用し得る。
(５)ステッチ模様としては、シングルステッチ、ダブルステッチなど様々な形態に対応できる。

１２基材，１４表皮材，１６ステッチ模様，１８段状部，３２第１型，
３４第２型，３６基材セット部(型面)，３８表皮材セット部(型面)，４４係止手段

Claims

三次元形状で成形された基材を第１型にセットし、
前記基材に対応する三次元形状で成形されると共に、該形状の成形時に形成される段状部に沿って糸で縫ってステッチ模様が形成された表皮材を、第２型にセットし、
前記第２型に設けられた係止手段を前記段状部がなす凹みに嵌め合わせて前記表皮材を位置決めし、
前記第１型と前記第２型とを閉じて、前記基材と前記表皮材とを圧着する
ことを特徴とする車両内装部材の製造方法。
前記第１型と前記第２型との型閉じ完了前に、前記係止手段を前記段状部がなす凹みから退避させて、前記基材と前記表皮材とを圧着する請求項１記載の車両内装部材の製造方法。
前記第１型と前記第２型との開閉方向に対して交差する方向へ進退可能な前記係止手段を、該第２型の型面から突出させて、前記アンダーカットとなる前記段状部がなす凹みに対して嵌め込む請求項１または２記載の車両内装部材の製造方法。
三次元形状で形成された基材に合わせた型面を有し、該型面に前記基材をセット可能な第１型と、
前記基材に対応する三次元形状で成形された表皮材に合わせて形成された型面を有し、糸で構成されたステッチ模様が設けられた前記表皮材を該型面にセット可能な第２型と、
前記第１型と前記第２型との開閉方向に対して交差する方向へ進退可能に設けられ、該第２型の型面から突出して、前記ステッチ模様の形成予定位置に沿って形成された段状部がなす凹みに嵌合可能な係止手段とを備えている
ことを特徴とする圧着装置。