JP2697206B2 - 積層成形体製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、部品としての強度を有するプラスチック等
の基材の成形と同時に表皮材の貼り合わせ及び表皮材周
縁部の巻込み接着を行い自動車等の内装材等を製造する
ための積層成形体製造方法及び装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に、自動車等の内装材の場合、部品としての強度
を有するプラスチック等の基材に対し表皮材を貼り合わ
せて製品とすることが行われており、この種の内装材に
関する発明として、例えば、特開昭59−138451号公報に
記載されたものや特開昭63−165122号公報に記載さたも
のがある。

特開昭59−138451号公報に記載のものは、第５図
（イ）〜（ハ）に示される如く、平坦部1a上の凸部1b周
縁に切断用ブロック３が配置された雄型１上に加熱可塑
化した基材５をセットすると共に、前記凸部1bに係合す
る凹部2bが形成され平坦部2aにカットバー４が埋設され
た雌型２に表皮材６をセットした後、雌型２を雄型１上
に係合せしめて圧力を加えることにより、基材５を成形
し該基材５表面に緊張状態で表皮材６を貼り合わせると
共に、切断用ブロック３によって基材５の凸部1b周縁部
を薄肉化する形で切断し、且つ表皮材６及び基材５の外
周部をカットバー４によって切断し、第５図（ロ）に示
される基材５周縁部の不要部分５′を取り除いてから、
第５図（ハ）のように表皮材６の周縁部を基材５の裏面
に巻き込んで接着するようにしている。

一方、特開昭63−165122号公報に記載のものは、第６
図（イ）〜（ハ）に示される如く、既に全面に亘って張
り合わされている基材５と表皮材６（この場合、表皮材
６はクッション層6aと表皮層6bを備えている）とからな
る内装材７′の周縁における端末部を、基材５側を上に
して図示しないテーブル上に置き、切断刃８を空気圧シ
リンダ（図示せず）によって矢印Ｐ方向へ硬化させ基材
５の厚さ分程度喰い込ませると共に、そのままの状態で
内装材７′の端末側即ち矢印Ｑ方向へ切断刃８を移動さ
せることにより、第６図（ロ）に示されるように基材５
周縁部の不要部分５′を剥ぎ取るように除去した後、第
６図（ハ）のように残された表皮材６の周縁部を基材５
の裏面に巻き込んで接着するようにしている。

又、第７図は、基材の成形と表皮材の貼り合わせをプ
レスによって行う、いわゆるモールドスタンピング方式
を示すものであり、テーブル34上を移動可能な押出機35
先端に設けられたノズル36から溶融プラスチック5xをス
タンピングユニット37の下金型38上に供給し、前記ノズ
ル36を下金型38上から退避させた後、下面に表皮材６が
吸着されたスタンピングユニット37の上金型39を下降さ
せることにより、前記溶融プラスチック5xからの基材の
成形と同時に表皮材６の貼り合わせを行うようにしてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、特開昭59−138451号及び特開昭63−16
5122号に記載のものにおいては、いずれも表皮材６周縁
部を基材５裏面に巻き込み接着する仕上げ工程を、作業
者が手社業により行っているので生産能率が低く、しか
も作業者が必要となるため、省人化を図ることができな
い、等の問題があった。

又、第７図に示されるモールドスタンピング方式のも
のにおいては、表皮材６周縁部の基材裏面への巻込み接
着は行われておらず、仮に行うとしたら、前述と同様に
作業者が手作業で行わざるを得なかった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、溶融プラスチックから
基材を成形すると共に該基材に表皮材を接着し、該表皮
材周縁部を基材裏面に巻き込み接着する仕上げ工程まで
を自動的に連続して行い得る積層成形体製造方法及び装
置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本方法発明は、表皮材の裏面側に溶融プラスチックを
供給した後、該溶融プラスチックを圧下成形して基材を
形成すると同時に該基材表面に表皮材を圧着し且つ表皮
材を所定の形状に裁断し、表皮材周縁部を基材側へ屈折
せしめた後、ガラスを噴射させることにより表皮材周縁
部を基材裏面に巻き込み、該基材裏面に表皮材周縁部を
圧着することを特徴とするものである。又、本装置発明
は、枠状の下アウタ金型に、圧力源に接続され下アウタ
金属内周面に開口するガス管路を設け、前記下アウタ金
型に下インナ金型を昇降可能に嵌入して下金型を形成
し、内周面が前記下アウタ金型内周面より表皮材厚さと
略等しい量だけ内側に位置する枠状の上アウタ金型を前
記下アウタ金型の直上に昇降可能に設け、該アウタ金型
の外周面に上アウア金型下降時に前記下アウタ金型外周
面を摺動可能なカッタを取り付け、前記上アウタ金型
に、本体部と該本体部外周に昇降可能に嵌合されたスラ
イド部とからなる上インナ金型を昇降可能に嵌入して上
金型を形成し、前記下金型上に溶融プラスチックを供給
可能な押出機を具備してなることを特徴とするものであ
り、又、枠状の下アウタ金型に、本体部と該本体部外周
に昇降可能に嵌合されたスライド部とからなる下インナ
金型を昇降可能に嵌入して下金型を形成し、内周面が前
記下アウタ金型内周面より表皮材厚さと略等しい量だけ
外側に位置する枠状の上アウタ金型を前記下アウタ金型
の真上に昇降可能に設け、該上アウタ金型に、圧力源に
接続され上アウタ金型内周面に開口するガス管路を設け
ると共に、前記上アウタ金型に上インナ金型を昇降可能
に嵌入して上金型を形成し、前記下アウタ金型の外周面
に上アウタ金型下降時に該上アウタ金型外周面を摺動可
能なカッタを取り付け、前記下金型上に溶融プラスチッ
クを供給可能な押出機を具備してなることを特徴とする
ものである。

［作用］ 従って、昇降可能な下インナ金型とガス管路を有する
下アウタ金型とからなる下金型上に、表皮材をセット
し、該表皮材上に押出機より溶融プラスチックを供給し
た後、昇降可能な上インナ金型とカッタを有する上アウ
タ金型とからなる上金型を下降させると、前記溶融プラ
スチックが圧下成形されて基材が形成されると同時に、
該基材表面に表皮材が圧着され、且つカッタによって表
皮材が所定の形状に裁断され、続いて、上下インナ金型
を下降させると、表皮材周縁部が立ち上げられて基材側
へ屈折した状態となり、前記上インナ金型の周縁部に形
成されたスライド部のみを上昇させた後、前記ガス管路
よりガスを噴射させると、表皮材周縁部が基材裏面に巻
き込まれ、前記上インナ金型のスライド部のみを再び下
降させると、基材裏面に表皮材周縁部が圧着される。

又、昇降可能な上インナ金型とガス管路を有する上ア
ウタ金型とからなる上金型下面側に、表皮材をセット
し、下インナ金型上に押出機より溶融プラスチックを供
給した後、前記上金型を下降させると、前記溶融プラス
チックが圧下成形されて基材が形成されると同時に、該
基材表面に表皮材が圧着され、且つカッタによって表皮
材が所定の形状に裁断され、続いて、上下インナ金型を
上昇させると、表皮材周縁部が基材側へ屈折した状態と
なり、前記下インナ金型の周縁部に形成されたスライド
部のみを下降させた後、前記ガス管路よりガスを噴射さ
せると、表皮材周縁部が基材裏面に巻き込まれ、前記下
インナ金型のスライド部のみを再び上昇させると、基材
裏面に表皮材周縁部が圧着される。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図（イ）〜（ヘ）及び第２図は本発明の方法を実
施する装置の一実施例であり、固定板９上に枠状の下ア
ウタ金型10を設置し、該下アウタ金型10に、圧力源26に
接続され下アウタ金型10内周面に開口するガス管路11を
設け、前記下アウタ金型10に下インナ金型12を、前記固
定板９上に配設されたシリンダ13の駆動により昇降可能
となるよう嵌入し、下金型14を形成する。

前記下インナ金型12の上面外周（下アウタ金型10の上
面内周）は、後述する溶融プラスチック5xから圧下成形
される基材５に貼着される表皮材６の厚さと略等しい量
だけ前記基材５より一回り大きな形状に形成されてお
り、又、前記下アウタ金型10の上面外周部には、後述す
るカッタ18と対をなし表皮材６を裁断するための内刃15
が形成されている。

一方、前記固定板９上方に、図示しないシリンダ等の
駆動により昇降可能に可動板16を配設し、該可動板16下
面に、内周面が前記下アウタ金型10内周面より前記表皮
材６厚さと略等しい量だけ内側に位置する枠状の上アウ
タ金型17を、前記下アウタ金型10の真上で前記可動板16
と一体に昇降可能となるよう取り付け、該上アウタ金型
17の外周面に該上アウタ金型17下降時に前記下アウタ金
型10外周面を摺動し得るカッタ18を取り付け、前記上ア
ウタ金型17に上インナ金型19を昇降可能に嵌入し、上金
型20を形成する。

前記上インナ金型19は、前記可動板16下面に取り付け
られたシリンダ21の駆動により昇降可能に配設された本
体部19aと、該本体部19a外周に、前記可動板16下面に取
り付けられたシリンダ22の駆動により支持部材23を介し
て昇降可能に嵌合されたスライド部19bとから構成さ
れ、前記本体部19a及びスライド部19bには、互いに係合
しスライド部19b下面が本体部19a下面より下方へ突出す
ることを防ぐための凹凸部24a,24bが形成されており、
更に、前記上アウタ金型17の内周面上部には、前記スラ
イド部19bの下面外周部が上アウタ金型17下面より基材
５厚さと略等しい量だけ上方に引き込まれた位置で前記
スライド部19b及び本体部19aの上昇を制限するためのス
トッパ25が固着されている。

更に、前記下金型14の側方所要位置には、第１図中に
は図示していないが第７図に示される如き押出機35が配
置されており、下金型14上にセットされる表皮材６上に
溶融プラスチック5xを供給し得るようにしてある。

尚、図中、30,31は、上下インナ金型19,12内部に配設
されたヒータ、32は支持部材23に穿設されたシリンダ21
のロッド貫通用の孔を示している。

次に、上記一実施例の作動を説明する。

第１図（イ）に示すように、シリンダ13を伸長させ下
インナ金型12をその上面外周部と下アウタ金型10上面と
が一致する位置まで上昇させると共に、シリンダ21,22
を収縮させ上インナ金型19をスライド部19b上面がスト
ッパ25下面に突き当たる位置まで上昇させ、且つ図示し
ないシリンダ等の駆動により可動板16と一体に上金型20
を所要量上昇させた状態で、図示されていない表皮材導
入装置によって、表皮材６を裏面が上側になるように下
金型14上に導入しセットする。

このとき、表皮材６が下インナ金型12の上面形状に適
応しやすくなるように下インナ金型12はヒータ31により
所定温度に昇温されており、又、上インナ金型19もヒー
タ30により所定温度に昇温されている。

表皮材６が下金型14にセットされたならば、第７図に
示される如き押出機35のノズル36を上下金型20,14間に
移動させ、該ノズル36から前記表皮材６上に所要量の溶
融プラスチック5xを供給した後、前記ノズル36を上下金
型20,14間から退避せしめる。

表皮材６上に溶融プラスチック5xを供給した状態で、
第１図（ロ）に示す如く、可動板16と一体に上金型20を
下降させると、溶融プラスチック5xが上インナ金型19の
形状にならって圧下成形され基材５が形成されると同時
に、該基材５表面に表皮材６が圧着される。

このとき、カッタ18及び下アウタ金型10の内刃15によ
って下金型14の外周よりはみだした表皮材６′が切り落
とされ、表皮材６は所定の形状に裁断される。

表皮材６が所定の形状に裁断された後、第１図（ハ）
に示すように、下インナ金型12と上インナ金型19とを、
基材５及び表皮材６を圧下した状態のままシリンダ13の
収縮及びシリンダ21,22の伸長により下降させると、下
アウタ金型10内周面とスライド部19b外周面との間に形
成される隙間内に表皮材６の周縁部6cが引き込まれつつ
立ち上げられ、基材５側へ屈折した状態となる。このと
き、基材５は全面に亘って上下インナ金型19,12に挟み
つけられているため、基材５周縁部がまくれ上がって変
形してしまうようなことが防止され、表皮材６周縁部6c
の立ち上げを確実に行える。

前記表皮材６の周縁部6cが完全に立ち上げられると、
下インナ金型12及び上インナ金型19の本体部19aはその
位置で保持され、続いて、第１図（ニ）を示すように、
シリンダ22のみを収縮させスライド部19bのみを上昇さ
せた後、第１図（ホ）に示す如く、圧力源26からガス管
路11を介して前記表皮材６の周縁部6cへガス33を噴射さ
せると、該表皮材６の周縁部6cは基材６裏面に巻き込ま
れる。

この状態で、第１図（ヘ）に示す如く、前記スライド
部19bをシリンダ22の伸長により再び下降させると、基
材５裏面に表皮材６の周縁部6cが圧着され、積層成形体
７が形成される。

前記積層形成体７が形成されると、上下金型20,14は
第１図（イ）に示す如き初期位置に復帰し、前記積層成
形体７が図示しない搬送装置によって下金型14上から搬
出される。

こうして、上述した工程を繰り返すことによって積層
成形体７が自動的且つ連続的に生産される。

又、第３図（イ）〜（ヘ）及び第４図は本発明の方法
を実施する装置の他の実施例であり、固定板16′上に、
上面内周形状を溶融プラスチック5xから圧下成形すべき
基材５形状と一致させた枠状の下アウタ金型17′を設置
し、該下アウタ金型17′の外周面に、後述する上アウタ
金型10′下降時に上アウタ金型10′外周面を摺動し得る
カッタ18′を取り付け、前記下アウタ金型17′に下イン
ナ金型19′を昇降可能に装入し、下金型20′を形成す
る。

前記下インナ金型19′は、前記固定板16′上面に取り
付けられたシリンダ21′の駆動により昇降可能に配設さ
れた本体部19a′と、該本体部19a′外周に、前記固定板
16′上面に取り付けられたシリンダ22′の駆動により支
持部材23′を介して昇降可能に嵌合されたスライド部19
b′とから構成され、前記本体部19a′及びスライド部19
b′には、互いに係合したスライド部19′上面が本体部1
9a′上面より上方へ突出することを防ぐための凹凸部24
a′,24b′が形成されており、更に、前記下アウタ金型1
7′の内周面下部には、前記スライド部19b′の上面外周
部が下アウタ金型17′上面より基材５厚さと略等しい量
だけ下方に引き込まれた位置で前記スライド部19b′及
び本体部19a′の下降を制限するためのストッパ25′が
固着されている。

一方、前記固定板16′上方に図示しないシリンダ等の
駆動により昇降可能に可動板９′を配設し、該可動板
９′下面に、下端内周面が前記下アウタ金型17′内周面
より表皮材６厚さと略等しい量だけ外側に位置する枠状
の上アウタ金型10′を、前記下アウタ金型17′の直上で
前記可動板９′と一体に昇降可能となるよう取り付け、
前記上アウタ金型10′に上インナ金型12′を、前記可動
板９′下面に配設されたシリンダ13′の駆動により昇降
可能となるよう嵌入し、上金型14′を形成する。前記上
アウタ金型10′の下面外周部には、前記カッタ18′と対
をなし表皮材６を裁断するための内刃15′が形成されて
いる。

更に、前記上金型14′には、図示していないが上金型
14′下面に表皮材６を吸着するための吸引装置が内蔵さ
れている。又、前記下金型20′の側方所要位置には、第
３図中には図示していないが第７図に示される如き押出
機35が配置されており、下金型20′の下インナ金型19′
上に溶融プラスチック5xを供給し得るようにしてある。

尚、図中、30′,31′は、上下インナ金型12′,19′内
部に配設されたヒータ、32′は支持部材23′に穿設され
たシリンダ21′のロッド貫通用の孔を示している。

次に、上記他の実施例の作動を説明する。

第３図（イ）に示すように、シリンダ13′を伸長させ
上インナ金型12′をその下面外周部と上アウタ金型10′
下面とが一致する位置まで下降させると共に、シリンダ
21′,22′を収縮させ下インナ金型19′をスライド部19
b′下面がストッパ25′上面に突き当たる位置まで下降
させ、且つ図示しないシリンダ等の駆動により可動板
９′と一体に上金型14′を所要量上昇させた状態で、図
示されていない表皮材導入装置によって、表皮材６を裏
面が下側になるように上金型14′下面側に導入し吸引装
置を作動せしめてセットする。

このとき、表皮材６が上インナ金型12′の下面形状に
適応しやすくなるように上インナ金型12′はヒータ31′
により所定温度に昇温されており、又、下インナ金型1
9′もヒータ30′により所定温度に昇温されている。

表皮材６が上金型14′にセットされたならば、第７図
に示される如き押出機35のノズル36を上下金型14′,2
0′間に移動させ、該ノズル36から前記下インナ金型1
9′上に所要量の溶融プラスチック5xを供給した後、前
記ノズル36を上下金型14′,20′間から退避せしめる。

下インナ金型19′上に溶融プラスチック5xを供給した
状態で、第３図（ロ）に示す如く、可動板９′と一体に
上金型14′を下降させると、溶融プラスチック5xが下イ
ンナ金型19′の形状にならって圧下成形され基材５が形
成されると同時に、該基材５表面に表皮材６が圧着され
る。

このとき、カッタ18′及び上アウタ金型10′の内刃1
5′によって上金型14′の外周よりはみだした表皮材
６′が切り落とされ、表皮材６は所定の形状に裁断され
る。

表皮材６が所定の形状に裁断された後、第３図（ハ）
に示すように、上インナ金型12′と下インナ金型19′と
を、基材５及び表皮材６を圧下した状態のままシリンダ
13′の収縮及びシリンダ21′,22′の伸長により上昇さ
せると、上アウタ金型10′内周面とスライド部19b′外
周面との間に形成される間隙内に表皮材６の周縁部6cが
引き込まれつつ垂下された状態となり、基材５側へ屈折
した状態となる。このとき、基材５は全面に亘って上下
インナ金型12′,19′に挟みつけられているため、基材
５周縁部がまくれ上がって変形してしまうようなことが
防止される。

前記表皮材６の周縁部6cが完全に垂下された状態とな
ると、上インナ金型12′及び下インナ金型19′の本体部
19a′はその位置で保持され、続いて、第３図（ニ）に
示すように、シリンダ22′のみを収縮させスライド部19
b′のみを下降させた後、第３図（ホ）に示す如く、圧
力源26′からガス管路11′を介して前記表皮材６の周縁
部6cへガス33を噴射させると、該表皮材６の周縁部6cは
基材５裏面に巻き込まれる。

この状態で、第３図（ヘ）に示す如く、前記スライド
部19b′をシリンダ22′の伸長により再び上昇させる
と、基材５裏面に表皮材６の周縁部6cが圧着され、積層
成形体７が形成される。

前記積層成形体７が形成されると、上下金型14′,2
0′は第３図（イ）に示す如き初期位置に復帰し、前記
積層成形体７が図示しない搬送装置によって下金型20′
上から搬出される。

こうして、上述した工程を繰り返すことによって積層
成形体７が自動的且つ連続的に生産される。

尚、本発明の積層成形体製造方法及び装置は、上述の
実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の積層成形体製造方法及び
装置によれば、基材の成形から該基材に表皮材を接着す
る仕上げ工程までを自動的且つ連続的に行うことができ
るため、生産能率が向上し、製品の品質が均一化し、ま
た作業員が不要となるため省力化が図れる、等種々の優
れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ヘ）は本発明の方法を実施する装置の
一実施例を示す側断面作動説明図、第２図は第１図
（イ）のII−II断面図、第３図（イ）〜（ヘ）は本発明
の方法を実施する装置の他の実施例を示す側断面作動説
明図、第４図は第３図（イ）のIV−IV断面図、第５図
（イ）〜（ハ）は従来例を示す側断面作動説明図、第６
図（イ）〜（ハ）は他の従来例を示す側断面作動説明
図、第７図は更に他の従来例（モールドスタンピング方
式）を示す側断面図である。 ５は基材、5xは溶融プラスチック、６は表皮材、6cは周
縁部、７は積層成形体、10,17′は下アウタ金型、11,1
1′はガス管路、12,19′は下インナ金型、13,13′,21,2
1′,22,22′はシリンダ、14,20′は下金型、17,10′は
上アウタ金型、18,18′はカッタ、19,12′は上インナ金
型、19a,19a′は本体部、19b,19b′はスライド部、20,1
4′は上金型、26,26′は圧力源、33はガス、35は押出機
を示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表皮材の裏面側に溶融プラスチックを供給
   した後、該溶融プラスチックを圧下成形して基材を形成
   すると同時に該基材表面に表皮材を圧着し且つ表皮材を
   所定の形状に裁断し、表皮材周縁部を基材側へ屈折せし
   めた後、ガラスを噴射させることにより表皮材周縁部を
   基材裏面に巻き込み、該基材裏面に表皮材周縁部を圧着
   することを特徴とする積層成形体製造方法。
2. 【請求項２】枠状の下アウタ金型に、圧力源に接続され
   下アウタ金型内周面に開口するガス管路を設け、前記下
   アウタ金型に下インナ金型を昇降可能に嵌入して下金型
   を形成し、内周面が前記下アウタ金型内周面より表皮材
   厚さと略等しい量だけ内側に位置する枠状の上アウタ金
   型を前記下アウタ金型の直上に昇降可能に設け、該上ア
   ウタ金型の外周面に上アウタ金型下降時に前記下アウタ
   金型外周面を摺動可能なカッタを取り付け、前記上アウ
   タ金型に、本体部と該本体部外周に昇降可能に嵌合され
   たスライド部とからなる上インナ金型を昇降可能に嵌入
   して上金型を形成し、前記下金型上に溶融プラスチック
   を供給可能な押出機を具備してなることを特徴とする積
   層成形体製造装置。
3. 【請求項３】枠状の下アウタ金型に、本体部と該本体部
   外周に昇降可能に嵌合されたスライド部とからなる下イ
   ンナ金型を昇降可能に嵌入して下金型を形成し、内周面
   が前記下アウタ金型内周面より表皮材厚さと略等しい量
   だけ外側に位置する枠状の上アウタ金型を前記下アウタ
   金型の直上に昇降可能に設け、該上アウタ金型に、圧力
   源に接続され上アウタ金型内周面に開口するガス管路を
   設けると共に、前記上アウタ金型に上インナ金型を昇降
   可能に嵌入して上金型を形成し、前記下アウタ金型の外
   周面に上アウタ金型下降時に該上アウタ金型外周面を摺
   動可能なカッタを取り付け、前記下金型上に溶融プラス
   チックを供給可能な押出機を具備してなることを特徴と
   する積層成形体製造装置。