JP3874929B2 - 表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、意匠面が樹脂成形面の他に表皮材で部分的に加飾されるようにした表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の内装部品などでは、意匠面の一部領域に表皮材で風合いや高級感を付与した部分加飾の一体成形品がある。
斯る一体成形品は、従来、図12のような製法等で造ってきた。まず、外周がトリミングされた所定大きさの表皮材91をキャビティ型94へセットし、真空引きにより該表皮材91を固定する。次いで、型閉じを進行させ、その進行途中で溶融樹脂93を射出する。そうして、型閉じを完了しプレスして一体成形品Yを造るのである(図13)。符号92はコア型、符号95は成形樹脂を示す。他に、型閉め完了後にキャビティ内へ溶融樹脂を射出し一体成形品を造る方法も採られてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述の製法では、表皮材91のトリミングカットで寸法誤差が生まれ易く、これが即品質に影響を与えた。また、表皮材91のセット時にも狂いが発生し、一体成形品Yにおける表皮材の端末ライン91aが一定にならない問題があった。
さらに、真空引きする機器を必要とし、成形型の設備が大掛りとなった。
【0004】
本発明は上記問題点を解決するもので、真空引きする機器を要せずして、表皮材端末ラインをきれいに整え品質安定維持できる表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項1に記載の本発明の要旨は、表皮材 (1) と樹脂成形層 (2) とを具備し、該樹脂成形層によりつくられる意匠面の他に該表皮材の意匠面が島状に存在し、該表皮材によって部分加飾が施される表皮材の部分加飾一体成形品において、キャビティ (C) 内に表皮材 (1) をセットして該キャビティへ溶融樹脂 (G) を射出し該表皮材との一体成形をなし、該表皮材(1)が意匠面サイドの一部を形成すると共に表皮材周縁部(1b)が意匠面サイドから樹脂成形層(2)を横切って裏面サイドへ貫通し、さらに該樹脂成形層を横切った表皮材部分(1c)に樹脂成形層(2)に係る樹脂による貫通部( δ )が形成されたことを特徴とする表皮材の部分加飾一体成形品にある。
また、請求項2に記載の本発明の要旨は、表皮材の部分加飾一体成形品をつくるキャビティ内で表皮材をセットするにあたり、その表皮材の周縁部を、成形品の外周縁を形成するパーティング面に至らないようにして、キャビティ壁の外へ引き出し係止してセットし、次いで、該表皮材で覆われた内側領域にあるゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出して、該溶融樹脂の一部が前記表皮材で仕切られた壁を突き抜けるようにし、その後、該表皮材の外側領域に配されたゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出しキャビティを埋め尽くさせて表皮材と一体成形したことを特徴とする表皮材の部分加飾成形方法にある。
【0006】
請求項1,2の発明のごとく、表皮材で覆われた内側領域にあるゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂の一部に表皮材で仕切られた壁を突き抜けさせるようにすると、まず表皮材がキャビティ内で張った状態になって加飾用の意匠面がきれいに形成される。そして、余剰の溶融樹脂の一部は、表皮材で仕切られた壁を突き抜けていくので、溶融樹脂の射出量にシビアになることはなく成形操作がスムーズに進む。その後、該表皮材の外側領域に配されたゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出しキャビティを埋め尽くせば、表皮材がキャビティ内で前もって位置決めされて係止セットされているので、表皮材端末ラインが整った表皮材の部分加飾一体成形品が出来上がる。
【0007】
【実施形態】
以下、本発明に係る表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法の実施形態について詳述する。
図1〜図10は本発明の表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法の一形態で、図1〜図6は成形過程を示す断面説明図で、図1は型開き状態にある表皮材の部分加飾成形型(以下、単に「成形型」という)の断面説明図、図2は図1の状態から工程が進んで表皮材を係止セットした断面説明図、図3は型閉じ後、表皮材で覆われた内側領域にあるゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出した断面説明図、図4は表皮材の外側領域に配されたゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出した断面説明図、図5は脱型の断面説明図、図6は図3のA部拡大図を示す。図7は図1のコア型及びクランプ盤の平面図、図8は表皮材の部分加飾一体成形品の斜視図、図9は図8のIV−IV線断面図、図10は図9のB部拡大図である。
【0008】
(1)表皮材の部分加飾成形方法
表皮材の部分加飾成形方法に先立ち、これに用いる成形型について説明する。
図1に示した成形型は、表皮材の部分加飾成形方法に用いる成形型の一例で、コア型3とクランプ盤4とキャビティ型5とを具備する。
コア型3はここではその略中央にコア型凸部3aがある固定型(下型)になっている。コア型3にはキャビティ壁31が形成されるが、表皮材1が配される領域より外のキャビティ壁の一部はクランプ盤4に担わせている(図3)。そのため、コア型上にクランプ盤4をおさめるスペースが確保される。コア型3には、表皮材1で覆われる内側領域(内包領域)と表皮材1の外側領域のキャビティ壁の双方に溶融樹脂Gを射出するゲート32,33が形成される(図1,図7)。
クランプ盤4は、表皮材1が配されるコア型凸部3aの部分が開口Oした環盤で、コア型側に設置され、クランプ盤上面に前述のごとくコア型キャビティ壁41をつくる。クランプ盤4は、その下面が可動軸71に支えられ、該可動軸を作動させる油圧シリンダ(図示せず)によってコア型3から浮上したりコア型3に密着したりすることができる。クランプ盤4がコア型3に密着した状況下、クランプ盤の内周縁49とコア型凸部外周縁39とは全周にわたって近接状態にある(図6,図7)。従って、クランプ盤4を浮上させた後、コア型3とクランプ盤4の間に表皮材1を介在させてクランプ盤4を下降させれば、コア型3とクランプ盤4とで表皮材1を挟み、コア型凸部上に表皮材1を配して係止セットできる構成である。符号72はクランプ盤4を上方付勢する圧縮コイルバネを示す。
キャビティ型5は下面にキャビティ壁51が形成された可動型(上型)になっている。クランプ盤4をコア型3に引き込み密着させた後、キャビティ型5を下降させ、型閉めすると、表皮材1の部分加飾一体成形品用のキャビティCが形成される。
【0009】
上記成形型を用いて、表皮材の部分加飾成形方法は以下のごとく実施される。
まず、成形操作に先立ち、所定大きさに裁断カットした平板状の表皮材1を準備する。該表皮材1は一体成形品Pが出来上った後にその端縁1aがカットされるので、図12の従来技術のようにシビアな寸法カットする必要は全くない。製品となる所定寸法の表皮材より若干大きめの表皮材1が用意される。
そして、成形型を型開状態とし、さらにクランプ盤4を上動させ、クランプ盤4がコア型3から浮上した状態とする。クランプ盤4がキャビティ型方向に押し出された状態とする。
【0010】
次いで、コア型3とクランプ盤4の間に表皮材1を配設する(図1)。
続いて、図示しない油圧シリンダを作動させ、クランプ盤4をコア型側に引き込むことにより前記表皮材1をコア型上に係止する(図2)。表皮材の部分加飾一体成形品をつくるキャビティC内で表皮材1をセットするにあたり、その表皮材の周縁部1bを、成形品Pの外周縁E1 を形成するパーティング面PSに至らないようにして、キャビティ壁の外へ引き出し係止してセットする。ここでいうパーティング面PSは、図3でキャビティCより外方にあるコア型3とキャビティ型5の合せ面をいう。表皮材1はコア型凸部3aを覆って、その表皮材周縁1bがパーティング面PSの手前でキャビティ壁の外(具体的にはコア型凸部とクランプ盤の間隙)へ引き出され、係止セットされる。クランプ盤4が下降してコア型3に密着すると、コア型凸部3aの外周縁39とクランプ盤4の内周縁49とで表皮材周縁部1bを挟着する(図6)。表皮材外周全域に亘ってコア型3とクランプ盤4とで挟着する。その結果、表皮材1がコア型凸部3aを覆うようにしてセットされる。若干大きめに裁断カットされたところの表皮材端縁1aはクランプ盤下側にできる空間Sにまわり込む。
【0011】
しかる後、型閉じを進行させる。キャビティ型5を閉めていくと、キャビティ内(ここでは、完全な型閉じ状態でない)で部分的にその領域を表皮材1が占有して、コア型3とクランプ盤4とに表皮材1が係止セットされた格好になる。
次に、表皮材1で覆われた内側領域にあるゲート32を開き、通路34を通ってゲート32からキャビティへ溶融樹脂Gを射出し、部分加飾用の表皮材1との一体成形を行う。この段階での射出成形は、完全な型閉じ状態下で実施してもよいが、表皮材1の一体成形状態をよくするため、成形型を少し開き加減として低圧成形法を採用するのがより好ましい。溶融樹脂Gがコア型凸部上に団子状に盛られることになる。
溶融樹脂Gの材料には、例えばポリエチレン,ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックが使用される。溶融樹脂Gの射出量は、部分加飾用の表皮材1との一体成形に必要な量、すなわち一体成形を終えた段階でコア型3と表皮材1とで囲まれた部分の量より幾分多めに設定される。
【0012】
斯る溶融樹脂Gの射出を終えたら、続いて、少し開き加減にあったキャビティ型5を完全に閉じ、型閉じを完了させる(図3)。
この過程で、係止セットされた表皮材1とコア型凸部上で団子状に盛られた上述の溶融樹脂Gがプレスされる。該溶融樹脂Gの量は加飾用の表皮材1との一体成形に必要な量より多めであるので、完全な型閉じで表皮材1が張った状態になる。充満する溶融樹脂Gで、表皮材1はキャビティ型5のキャビティ壁に押しつけられ、意匠面を形成する表皮材部分がきれいに形成される。そして、余剰(一部)の溶融樹脂G1 は、図6のごとく、表皮材周縁部がキャビティ壁外へ引き出され係止されているので、逃げ道を求めて表皮材1で仕切られた壁1cを突き破り或いは突き抜け、表皮材1の外側領域のキャビティ側に流れ出る。なお、表皮材1の壁1cを突き破って形成される貫通部δは一箇所だけでも足りる。
【0013】
本実施形態では、表皮材1としてファブリック表皮11にウレタン発泡シート12を一体的に重ね合わせたものを用いており、前記余剰の溶融樹脂G1 はウレタン発泡シート12,ファブリック表皮11を突き破り、表皮材外側のキャビティCへ押し出される。なお、ファブリック表皮については目の隙があるので、そこを溶融樹脂が通っていく場合もある。
ここで、キャビティ型5の型閉め圧あるいは溶融樹脂圧の力で、溶融樹脂Gがウレタン発泡シートを突き破って表皮材外側のキャビティと連通する貫通部δを形成するのであるが、これを助ける意味で、一体成形品の意匠面サイドから裏面サイドへと樹脂成形層2を横切る表皮材部分1cに予め傷等を付与し、前記貫通部δを形成し易くすると、一体成形が円滑に進みより好ましくなる。
【0014】
その後、表皮材1の外側領域に配されたゲート33を開き、通路35を経てゲート33からキャビティCへ溶融樹脂Gを射出する(図4)。溶融樹脂Gで表皮材外側にある残りのキャビティCを埋め尽くして表皮材1で部分加飾された一体成形品Pを造る。本実施形態では通常成形を行うが、この時も、キャビティ型5を寸開して低圧成形法を採ることができる。
【0015】
こうして成形された表皮材1の部分加飾一体成形品Pは、冷却固化された後、脱型工程に移る。クランプ盤4とエジェクタピン81とで一体成形品Pを突き上げて脱型する(図5)。
成形型から一体成形品Pを取出した後、最後に、成形品裏面から伸びる表皮材端縁1aおよび表皮材周縁部1bを作業者が手やハサミ等で取り除くと、図8ごとくの所望の表皮材の部分加飾一体成形品Pが得られる。なお、一体成形品Pの裏面側のゲートランド部分23も適宜カットされる。
【0016】
(2)表皮材の部分加飾一体成形品
前述の一体成形法で得られた表皮材1の部分加飾一体成形品は、図8〜図10ごとくの形状になっている。表皮材1との一体成形品Pで、意匠面は樹脂成形層2がつくる意匠面の他に、表皮材1が島状に存在し、部分加飾が施されている(図8)。
表皮材1は、前記成形法を採ることによって、意匠面サイドの一部を形成すると共に表皮材周縁部1bが意匠面サイドから樹脂成形層2を横切って裏面サイドへ貫通する(図9)。そして、樹脂成形層2を横切った表皮材部分1cに樹脂成形層に係る樹脂が連通する貫通部δが形成されている(図10)。該貫通部δは、成形方法で述べたように、ゲート32からの溶融樹脂GをキャビティCに供給し表皮材1との一体成形を図るにあたって余剰の溶融樹脂G1 を表皮材1の外側領域に位置するキャビティ側へ流すためにある。
【0017】
図9では、一体成形品Pの裏面側で表皮材周縁部1bが現われ、その一部を取り残しているが、勿論、これをきれいに取り除いてもよい。
本実施形態は、表皮材外周全域に亘ってコア型3とクランプ盤4とで挟着することによって、図8のような島状の部分加飾一体成形品Pとしたが、他形態として図11のような部分加飾一体成形品Pとすることもできる。図11では、意匠面に現われる加飾用表皮材1の一側縁が一体成形品Pの側縁と一致する。
【0018】
(3)効果
このように構成した表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法によれば、表皮材周縁部1bがコア型3とクランプ盤4により常に決まった位置に係止セットされるので、意匠面サイドに現われる表皮材端末ラインLが一定できれいに仕上がる。また、成形工程で、まずゲート32を開き、表皮材1に覆われた箇所に溶融樹脂Gを供給して表皮材1との一体成形を行い、表皮材1の意匠面Eを形成した後、ゲート33から溶融樹脂Gを表皮材外側のキャビティCに供給して製品外周部にあたる樹脂部分を形成するから、表皮材1の意匠面の境界が乱れないのである。
そして、表皮材1は一体成形品Pが出来ると、表皮材端縁1aが成形品裏面側に現われ、この部分は不要部分となってカットされるので、成形時における表皮材1は所定寸法より若干大きめのものを用いれば足り、裁断にシビアにならずに済む。さらに,表皮材端縁1aのトリミング処理もいらず作業性に優れる。一方、表皮材1には樹脂成形層2を横切る表皮材部分1cがあり、しかも、この表皮材部分1cの貫通部δに樹脂成形層2に係る樹脂が連通しているので、表皮材1は樹脂成形層2と強く結合し、剥がれる虞れがない。
また、コア型3とクランプ盤4とで表皮材1をコア型上に係止セットできるので、従来必要とした真空引きの機器はいらなくなる。
加えて、本発明では真空引きでなく挟着方式で表皮材1をセットするので、真空成形では不可能な通気性表皮材(例えばファブリック表皮等)であっても、一体成形ができるようになり一体成形の適用範囲が広がる。
また、図3の表皮材1との一体成形で、型を少し開き加減にしてキャビティCへ溶融樹脂Gを射出し、さらにプレスする低圧成形法を用いた場合は、表皮材1のダメージが少なくなるメリットがある。
【0019】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。表皮材1,樹脂成形層2,ゲート32,33,キャビティC,貫通部δ等の形状,大きさ,材質,個数等は用途に合わせて適宜選択できる。
【0020】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の表皮材の部分加飾一体成形品および表皮材の部分加飾成形方法は、表皮材のセットに真空引きしなくてもよく、意匠面に現われる表皮材端末ラインを綺麗に整えることができ、品質安定に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の表皮材の部分加飾成形方法の一形態で、型開き状態にある成形型の断面説明図である。
【図2】 図1の状態から工程が進んで表皮材を係止セットした断面説明図である。
【図3】 型閉じ後、表皮材で覆われた内側領域にあるゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出した断面説明図である。
【図4】 表皮材の外側領域に配されたゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出した断面説明図である。
【図5】 脱型の断面説明図である。
【図6】 図3のA部拡大図である。
【図7】 図1のコア型及びクランプ盤の平面図である。
【図8】 表皮材の部分加飾一体成形品の斜視図である。
【図9】 図8のIV−IV線断面図である。
【図10】 図9のB部拡大図である。
【図11】 他形態の表皮材の部分加飾一体成形品の斜視図である。
【図12】 従来技術の説明断面図である。
【図13】 従来技術の説明断面図である。
【符号の説明】
1 表皮材
1b 表皮材周縁部
1c 表皮材部分 ( 壁)
2 樹脂成形層
C キャビティ
E1 成形品の外周縁
G 溶融樹脂
G1 余剰の溶融樹脂(溶融樹脂の一部)
P 成形品(一体成形品)
PS パーティング面
δ 貫通部
Claims (2)
- 表皮材 (1) と樹脂成形層 (2) とを具備し、該樹脂成形層によりつくられる意匠面の他に該表皮材の意匠面が島状に存在し、該表皮材によって部分加飾が施される表皮材の部分加飾一体成形品において、
キャビティ (C) 内に表皮材 (1) をセットして該キャビティへ溶融樹脂 (G) を射出し該表皮材との一体成形をなし、該表皮材(1)が意匠面サイドの一部を形成すると共に表皮材周縁部(1b)が意匠面サイドから樹脂成形層(2)を横切って裏面サイドへ貫通し、さらに該樹脂成形層を横切った表皮材部分(1c)に樹脂成形層(2)に係る樹脂による貫通部( δ )が形成されたことを特徴とする表皮材の部分加飾一体成形品。 - 表皮材の部分加飾一体成形品をつくるキャビティ内で表皮材をセットするにあたり、その表皮材の周縁部を、成形品の外周縁を形成するパーティング面に至らないようにして、キャビティ壁の外へ引き出し係止してセットし、次いで、該表皮材で覆われた内側領域にあるゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出して、該溶融樹脂の一部が前記表皮材で仕切られた壁を突き抜けるようにし、その後、該表皮材の外側領域に配されたゲートからキャビティへ溶融樹脂を射出しキャビティを埋め尽くさせて表皮材と一体成形したことを特徴とする表皮材の部分加飾成形方法。
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