JP3915031B2 - 表皮材の成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表皮材の成形方法に関し、更に詳細には、表皮モデルを転写再現した表皮成形面で成形した合成樹脂製の表皮材に、後工程おいて縫糸によりステッチを形成するようにした表皮材の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車等の乗員室に設置されるインストルメントパネル、センターコンソール、ドアパネル等に代表される車両内装部材は、該乗員室内の質感向上を図るために、これら個々に高い質感等が要求されつつある。そこで、これら車両内装部材では、所要形状に成形(インジェクション成形やブロー成形等)された合成樹脂製の成形基材の外面に、例えばファブリックまたはトリコット等の織布や編布、本革あるいは合成樹脂等を材質とする表皮材を被着することが多い。このうち、車両内装部材の質感向上や触感向上を図る表皮材の素材としては本革が最も高級感があるとされているが、この本革は周知の如く伸縮性が劣って伸張的な変形が殆ど不可能であるため、所要形状に予備裁断された複数の本革シートを縫製ミシン等で相互縫合し、対象とする車両内装部材の外面形状に合致する凹凸形状を作り出すようになっている。
【０００３】
しかしながら本革は、(a)素材そのものが高価である、(b)裁断作業や縫製作業等を要するために作業工数が増加して製造コストが嵩む、(c)直射日光等による耐久性が低い、等の種々問題を内在しているため、この本革からなる表皮材を採用する車両内装部材は一部の高級車だけに実施されているのが実状である。一方、前記ファブリックやトリコット等は、埃やゴミが付着し易いうえに、シミ等で汚れたり変色し易い欠点があり、しかも一旦汚れてしまうとこれを簡易に除去できず、保清性等が低い問題を内在している。
【０００４】
そこで近年に至っては、成形性、コスト面、耐久性および保清性等の様々な面で有利とされる合成樹脂製の表皮材が主流となりつつある。この合成樹脂製の表皮材は、▲１▼真空成形技術に基いて樹脂シート材から所要形状に成形したもの、▲２▼パウダースラッシュ成形技術に基いて樹脂粉末から所要形状に成形したもの、▲３▼スプレー成形技術に基いてポリウレタン等から所要形状に成形したもの等、種々の成形方法によって成形されたものが実用化されている。しかも、各々の成形技術に使用される表皮成形型は、本革等から成形した実際の表皮モデルを転写再現する方法に基いて表皮成形面を製作するため、この表皮成形型により成形される表皮材は、前述した本革が有する表面模様(シボ模様)を再現し得ることは勿論、複数の本革シートを相互縫合した際の境界ラインに形成される継ぎ目や、各本革シートを縫糸で相互縫合する際に形成されるステッチ(縫目模様)等の再現も可能となっている(図１２(ａ),(ｂ))。
【０００５】
図１３〜図２０は、例えばパウダースラッシュ成形技術に基いて合成樹脂製の表皮材１０を成形するに際し、該成形技術に使用される表皮成形型７０の製作工程を含めた成形方法を示した工程図である。この表皮成形方法は、複数の本革等の表皮シート２２,２２同士を端部縫合して形成される表皮モデル２０を基にして、該表皮シート２２,２２の表面模様および縫合で形成したステッチＳを転写再現した転写面４４を有する反転型４０を製作する工程(図１３〜図１６)と、この反転型４０を使用して前記転写面４４を転写再現した基準面５２を有する基準型５０を製作する工程(図１７〜図１８)と、この基準型５０を使用して前記基準面５２を更に転写再現した表皮成形面６２を有するシェル６０を製作する工程(図１９)と、このシェル６０を表皮成形型７０に装着したもとで、前記表皮成形面６２において表皮材１０を成形する工程(図２０)とからなる。
【０００６】
前記表皮モデル２０は、図１３(ａ)〜(ｄ)に示した作業工程を経て製作される。すなわち先ず、厚みが０.５〜１.０ｍｍとされる本革等の表皮シート２２の裏面に、厚みが５〜８ｍｍとされる柔軟シート材２４を裏打ちしたものを準備し、折返し代を確保しながら両表皮シート２２,２２を縫糸２６で縫合する(図１３(ａ))。但しこの縫糸２６は、例えば８番程度のものを使用する。次いで、両表皮シート２２,２２を縫合部位で開いた後(図１３(ｂ))、前記折返し部２２ａを縫付けるようにして別の縫糸２８,２８によりステッチＳ,Ｓを形成する(図１３(ｃ))。ここで前記縫糸２８は、例えば８番程度のものを使用する。そして、前記ステッチＳの形成完了後に、前記表皮シート２２,２２の裏面から前記柔軟シート材２４を切除することで、表皮モデル２０の製作が完了する(図１３(ｄ))。
【０００７】
前記反転型４０はシリコン型とも称され、図１５に示すように、表皮材１０の最終形状に基いた形状の装着面３０ａを設けた基準モデルとされる凸状の第１基型３０(木材または人造木材等により成形)と、この第１基型３０と対をなして該第１基型３０に型閉めした際に前記装着面３０ａに対して所要の間隙(１０ｍｍ程度)を保持するシリコン形成面３２ａを有する凹状の第２基型３２とを使用して製作される。これを前提として、先ず前記第１基型３０の装着面３０ａに、前記表皮モデル２０を接着剤等で固定セットする(図１４(ａ))。但し、表皮モデル２０における縫合部分は、装着面３０ａに設けた凹部３０ｂに整合させるようにする(図１４(ｂ))。このもとで、前記表皮モデル２０を固定セットした第１基型３０に対して前記第２基型３２を型閉めし、両型３０,３２の間に画成されるキャビティ３４へシリコン注入器３６によりシリコンＳＣを注入して硬化させる(図１５(ａ),(ｂ))。そして、前記シリコンＳＣの硬化完了後に第１基型３０と第２基型３２とを型開きすることで、該第２基型３２のシリコン形成面３２ａに所要厚のシリコン層４２が形成される(図１６(ａ))、成形されたシリコン層４２の外面には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部４６、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８に対応した凹部４８等が転写再現された転写面４４となっている(図１６(ｂ))。
【０００８】
前記基準型５０は、前記シェル６０が電鋳技術により製作する金属製のシェル(以下、「金型シェル」という)とされる場合に入槽モデルとも称され、前記反転型４０の凹部へ熱硬化性の樹脂Ｐ(熱可塑性樹脂も使用可能である)を流し込み、この樹脂Ｐを前記シリコンＳＣの転写面４４に密着させつつ硬化させることで(図１７(ａ),(ｂ))、該転写面４４の形状が忠実に転写再現された基準面５２を有するようになる。すなわち、製作された前記基準型５０の基準面５２は、前記第１基型３０の装着面３０ａに固定した表皮モデル２０の表面模様・表面形状と同一の模様・形状となっている(図１８(ａ),(ｂ))。なお、前記樹脂Ｐとして使用される熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【０００９】
前述のように製作された基準型５０は、例えば入槽による導電処理(銀鏡反応処理により導電膜を付与する処理)を行なった後、電鋳技術(該基準型５０に電気メッキを施すこと)により、その基準面５２に厚み４〜５ｍｍ程度の前記金型シェル６０を成形するために供される(図１９(ａ))。このようにして成形された金型シェル６０は、前記基準面５２の表面模様・表面形状が忠実に転写再現され(図１９(ｂ))、これが前記表皮材１０を成形するための表皮成形面６２となる。すなわち金型シェル６０の表皮成形面６２には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部６４、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８の凸模様に対応した凹部６６等が転写再現されている。
【００１０】
そして、前述した夫々の工程を経て製作された金型シェル６０は、温調配管加工等を施した後、前記表皮成形型７０の表皮成形面として該成形型７０へ装着される(図２０(ａ))。なお、図２０に例示の表皮成形型７０は、樹脂粉末から表皮材１０を成形するパウダースラッシュ成形型とされ、前記金型シェル６０を所定温度に加熱したもとで軸７２を中心として型全体を回転させることで、図２０(ｂ)に示すように、該金型シェル６０の表皮成形面６２に所要厚の表皮材１０が成形される。すなわち成形された表皮材１０は、図２１に示すように、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様および両表皮シート２２,２２の境界ラインを再現した成形表皮部１２と、前記ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８を再現した凸部１４とが、一体的に形成された単一のシート状成形部材となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の成形方法により成形された前記表皮材１０では、前記表皮シート２２,２２を再現した成形表皮部１２は、前記表皮シート２２,２２と見間違うほどの質感を得ることができる。しかしながら、前記ステッチＳを形成する縫糸２８を再現した凸部１４は、成形表皮部１２と同一の樹脂素材から形成されて該成形表皮部１２と同一色となってしまうため、実際の縫糸２８から形成される前記ステッチＳと同等の質感を出すには限界がある。従って表皮材１０は、これ自体での質感向上に限界があり、車両内装部材の質感向上に充分に寄与することができない課題を内在していた。なお、塗装により前記凸部１４の色を成形表皮部１２の色と異なるようにすれば前述した課題を解決することが可能であるが、この場合には当該表皮材１０の成形完了後に多大なマスキング工数が必要とされる塗装工程が追加されることになり、結果的には製造コストが嵩む弊害が起こってしまう。
【００１２】
また、前記反転型４０を製作する工程においても、次のような問題を内在している。すなわち、前記第１基型３０の装着面３０ａに表皮モデル２０を固定セットしたもとでキャビティ３４内へシリコンＳＣを注入した際には、図２２(ａ)に示すように、注入した該シリコンＳＣが前記ステッチＳを形成した縫糸２８に隣接した凹状間隙２９へ入り込むようになる。この凹状間隙２９は、図から明らかなように所謂「アンダーカット形状」を呈しているから、前記シリコンＳＣの硬化後に反転型４０(第２基型３２)を第１基型３０から取外すに際し、シリコン層４２と縫糸２８とが円滑かつ適切に解離せず、場合によっては図２２(ｂ)に示すように、前記凹状間隙２９に入り込んで硬化したシリコン層４２の一部４２ａが該シリコン層４２から分離してこの凹状間隙２９に留まったままとなる不都合が生ずる。このような場合には、シリコン層４２に形成される転写面４４に表皮モデル２０の表面模様・表面形状(ステッチＳの形状)が忠実に転写再現されないことになるから、この反転型４０から製作される前記基準型５０および該基準型５０から製作される前記金型シェル６０にはステッチＳに対応した部分が忠実に再現されない。従って成形された表皮材１０では、成形表皮部１２と凸部１４との輪郭部分に前記凹状間隙２９に対応した溝状立体形状が適切に形成されず、これによりステッチＳが忠実に転写再現されなくなるので、当該表皮材１０の質感低下を招来する不都合があった。しかも、前記シリコンＳＣの一部４２ａが破断分離することで露出形成された破断面部４２ｂには、前記表皮シート２２の表面模様が転写されていないので、これが成形表皮部１２の外面に露出して表皮材１０の質感低下が一層深刻になってしまう。
【００１３】
なお、前記凹状間隙２９のアンダーカット形状は、前記ステッチＳを形成する縫糸２８が太くなる程に大きくなる傾向にあるから、より細径(例えば２０番程度)の縫糸２８を使用するようにすれば、前記凹状間隙２９が小さくなってシリコンＳＣの破断分離は回避され得る。しかしながら、細径の縫糸２８を使用した場合には、金型シェル６０の表皮成形面６２に再現される前記凹部６６が小さくなり、これに伴ってステッチＳを再現する凸部１４の幅および突出高も小さくなってしまうので、成形された表皮材１０には前記ステッチＳが適切に再現されない。
【００１４】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、成形された表皮材にステッチ形成予定部を形成し、このステッチ形成予定部に沿って実際の縫糸による新規のステッチを設けるようにすることで、質感向上を図り得るようにした表皮材を成形する方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、複数の表皮シート同士を端部縫合して形成される表皮モデルを基にして、該表皮シートの表面模様および縫合で形成したステッチを転写再現した転写面を有する反転型を製作する工程と、この反転型を使用して前記転写面を転写再現した基準面を有する基準型を製作する工程と、この基準型を使用して前記基準面を更に転写再現した表皮成形面を有するシェルを製作する工程と、このシェルを表皮成形型に装着したもとで、前記表皮成形面において成形表皮部を成形する工程とからなる表皮材の成形方法において、
前記反転型の製作完了後に、この反転型の前記転写面に転写再現された前記ステッチによる凹部を略平坦状に成形し、
前記基準型の基準面には、略平坦状に成形した前記凹部に対応した部位に第１の略平坦面を転写再現すると共に、前記シェルの表皮成形面には、前記第１の略平坦面に対応した部位に第２の略平坦面を転写再現し、
前記第２の略平坦面を有する表皮成形面で成形する前記成形表皮部には、該第２の略平坦面に対応したステッチ形成予定部を形成し、
成形完了後の成形表皮部に形成された前記ステッチ形成予定部に沿って新規のステッチを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る表皮材の成形方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図１２〜図２２を引用して従来の表皮材成形方法を説明するに際し、既出の部材・部位等と同一の部材・部位に関しては、同一の符号で指示する。なお本実施例では、電鋳技術により製作される金属製のシェル(金型シェル)を装着したパウダースラッシュ成形型を表皮成形型として使用するパウダースラッシュ成形技術に基き、表皮材の成形表皮部を成形する成形方法を例示する。
【００１７】
図１は、本実施例に係る表皮材の成形方法により成形された表皮材１０の要部平面図であり、図２は、図１におけるII−II線断面図である。この表皮材１０は、前記表皮シート２２,２２を再現する成形表皮部１２の所要位置に、平坦状のステッチ形成予定部１６を有している一方(図４(ａ),(ｂ))、このステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８による新規のステッチＳ１を設けた構成となっている。
【００１８】
すなわち、前記表皮材１０を成形するための本実施例に係る表皮材の成形方法は、図１３〜図２０に示した従来の表皮材の成形方法と比較すると、図１６に示した反転型４０の製作完了後に、該反転型４０の転写面４４に転写再現された前記ステッチＳによる凹部４８を略平坦状に成形する工程と、表皮成形型７０で成形した表皮材１０に形成されたステッチ形成予定部１６に沿って新規のステッチＳ１を設ける工程とを新設したものである。換言すると本実施例の成形方法は、前記表皮モデル２０を基にして、該表皮シート２２,２２の表面模様および縫合で形成された凸状の前記ステッチＳを転写再現した転写面４４を有する反転型４０を製作する工程と、この反転型４０の転写面４４に転写再現された前記ステッチＳによる凹部４８を略平坦状に成形する工程と、この反転型４０を使用して前記転写面４４を転写再現した基準面５２を有する基準型５０を製作する工程と、この基準型５０を使用して前記基準面５２を更に転写再現した表皮成形面６２を有するシェル６０を製作する工程と、このシェル６０を表皮成形型７０に装着したもとで前記表皮成形面６２において成形表皮部１２を成形する工程と、成形完了後の成形表皮部１２に形成されたステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８による新規のステッチＳ１を設ける工程とからなっている。
【００１９】
前記表皮モデル２０は、基本的には図１３(ａ)〜(ｄ)に図示した作業工程を経て製作されるが、折返し部２２ａを縫付けるための縫糸２６は従来のものより細径のものを使用するようになっており、この細径の縫糸２６により形成されるステッチＳは、図１３(ｄ)に図示した従来の表皮モデル２０のステッチＳよりも幅および突出高が小さくなっている(図５)。これは、図３に示すように、成形表皮部１２に形成される前記ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを、該縫糸２６の直径ｄより小さくなるようにするためである。すなわち、前記表皮シート２２の表面模様が転写再現されていない前記ステッチ形成予定部１６が、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８により完全に被覆されるようになり、該ステッチ形成予定部１６が表皮外面に露出することによる質感低下を防止するよう考慮されている。
【００２０】
前記反転型４０を製作する工程は、図１４〜図１６に示した従来の方法と基本的な変更点はなく、図５に部分表示した表皮モデル２０を第１基型３０の装着面３０ａに固定セットした後、この第１基型３０に対して前記第２基型３２を型閉めし、両型３０,３２の間に画成されるキャビティ３４へシリコン注入器３６によりシリコンＳＣを注入して硬化させる(図６(ａ),(ｂ))。そして、前記シリコンＳＣの硬化完了後に第１基型３０と第２基型３２とを型開きすることで、該第２基型３２のシリコン形成面３２ａに所要厚のシリコン層４２が形成される。成形されたシリコン層４２の外面は、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部４６、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８に対応した凹部４８等が転写再現された転写面４４となっている(図７(ａ),(ｂ))。
【００２１】
前記反転型４０の製作が完了したら、前述したように、前記転写面４４に転写再現された前記凹部４８,４８を略平坦状に成形する(図８)。ここで、前記凹部４８を略平坦状に成形するには、例えば注入器７４により液体状のシリコンＳＣを前記凹部４８に流し込んで硬化させる方法(図８(ａ))や、または前記凹部４８に略同一形状に予備成形したシリコン片７６を該凹部４８に埋め込んで接着する方法(図８(ｂ))、等が採用される。なお、ここでいう「略平坦状」とは、成形後の凹部４８の外表面が、完全な平坦面、若干の凹凸面、若干の曲面、緩やかにうねった面、等を意味するものである。
【００２２】
前記転写面４４における凹部４８の平坦化工程が完了したら、図１７に示した方法と同様に、前記反転型４０の凹部へ熱硬化性の樹脂Ｐ(熱可塑性樹脂も使用可能である)を流し込み、該転写面４４の形状が忠実に転写再現された基準面５２を有する基準型５０を製作する。これにより製作された基準型５０の基準面５２は、前記ステッチＳに対応した部位、すなわち平坦化された前記凹部４８に対応した部位に、第１の略平坦面５４が転写再現されるようになる(図９(ａ),(ｂ))。すなわち、製作された前記基準型５０の基準面５２は、前記表皮モデル２０の表面形状と同一の形状とはなっていない。
【００２３】
基準型５０の製作が完了したら、図１９に示した方法と同様に、例えば電鋳技術により、その基準面５２に厚み４〜５ｍｍ程度の金属製のシェル(金型シェル)６０を成形する。このようにして成形された金型シェル６０は、前記基準面５２の表面模様・表面形状が忠実に転写再現され、これが前記表皮材１０を成形するための表皮成形面６２となる。すなわち金型シェル６０の表皮成形面６２には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部６４、前記基準面５２に形成された第１の略平坦面５４に対応した第２の略平坦面６８が転写再現される(図１０)。
【００２４】
前述した工程を経て製作された金型シェル６０は、温調配管加工等を施した後、例えばパウダースラッシュ成形型とされる表皮成形型７０の表皮成形面として該成形型７０へ装着される(図１０(ａ))。そして、前記金型シェル６０を所定温度に加熱したもとで軸７２を中心として型全体を回転させることで、図１０(ｂ)に示すように、該金型シェル６０の表皮成形面６２に所要厚の成形表皮部１２が成形される。従って、成形された成形表皮部１２は、図４(ａ),(ｂ)に示すように、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様および両表皮シート２２,２２の境界ラインを再現した成形表皮部１２と、前記ステッチＳ,Ｓに対応した部位に形成されたステッチ形成予定部１６とが、一体的に形成された単一のシート状成形部材となっている。
【００２５】
そして、前記表皮成形型７０により表皮材１０の成形が完了したら、例えば図１１に示すように、縫製ミシン８０を利用して前記ステッチ形成予定部１６に沿って、縫糸１８,１８により新規のステッチＳ１を形成する。このとき、少なくとも上糸とされる前記縫糸１８は、前記ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗより大きな直径ｄのものを使用することにより、該ステッチ形成予定部１６は当該ステッチＳにより完全に被覆された状態となる(図１〜図３)。
【００２６】
このように本実施例の表皮成形方法では、表皮成形型７０で成形される成形表皮部１２に略平坦状のステッチ形成予定部１６が形成されるようにし、このステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８で新規のステッチＳ１を形成するようにしたので、表皮材１０の質感を表皮モデル２０と略同等の質感とすることが可能である。また、ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８の直径ｄより小さくし得るので、該ステッチ形成予定部１６が露出することによる質感低下を防止し得る。
【００２７】
また、ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを小さくするために、表皮モデル２０のステッチＳを形成する縫糸２８を細径のものとするようになるので、図５から明らかなように、該縫糸２８に沿って形成される前記凹状間隙２９のアンダーカット形状が極めて小さくなり、前記反転型４０の転写面４４の一部が破断分離して該凹状間隙２９に留まる不都合が回避され得る。
【００２８】
本実施例の成形方法により成形された表皮材１０は、前述すると共に図１および図２に示すように、前記表皮成形型７０により成形された合成樹脂製の成形表皮部１２の表面に、前記表皮シート２２,２２の表面模様が転写再現されていると共に、両表皮シート２２,２２の境界ラインも凹状に形成されており、該成形表皮部１２は、まるでこれら２枚の表皮シート２２,２２から構成されている如く見える。しかも、前記新規のステッチＳ１が、成形表皮部１２に成形したステッチ形成予定部１６に沿って実際の縫糸１８,１８により形成したものであるから、本実施例の成形方法により成形された表皮材１０は、図１３(ｄ)に示した表皮モデル２０と略同等の質感を備えることができる。しかも、表皮シート２２,２２の表面模様が転写されていない前記ステッチ形成予定部１６は、新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８で完全に被覆されるようになるので、該ステッチ形成予定部１６が露出することによる質感低下はない。
【００２９】
また、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８,１８を、前記成形表皮部１２の色と異なる色のものを使用すれば、該成形表皮部１２と該ステッチＳ１との色が異なって当該ステッチＳ１をより際立たせるようにすることも可能となり、より一層の質感向上が期待できる。
【００３０】
なお前記実施例では、金属製のシェル(金型シェル)６０を装着したパウダースラッシュ成形型を表皮成形型７０として使用するパウダースラッシュ成形技術に基き、表皮材１０の成形表皮部１２を成形する成形方法を例示した。但し、本願が対象とする表皮材の成形方法は、このパウダースラッシュ成形技術以外に、前記金属製のシェル６０を装着した真空成形型を表皮成形型７０として使用する真空成形技術に基くもの、前記金属製のシェル６０を装着したウレタンスプレー成形型を表皮成形型７０として使用するスプレー成形技術に基くもの、等も含まれる。更には、合成樹脂製のシェル(樹脂型シェル)を装着した真空成形型を表皮成形型として使用する真空成形技術に基くもの、合成樹脂製のシェルを装着したウレタンスプレー成形型を表皮成形型として使用するスプレー成形技術に基くもの、等も対象とされる。
【００３１】
ここで、合成樹脂製のシェル(樹脂型シェル)は、図９に例示した前記基準面５２を有する基準型５０と、この基準型５０と対をなして該基準型５０に型閉め可能な基型(図示せず)とを使用して製作される。すなわち、前記基準型５０および基型を型閉めした際に両型の間に画成されるキャビティ内へ所要の樹脂材料を注入し、該樹脂材料を硬化させることで成形される。このようにして成形された樹脂型シェルには、前記基準面５２を転写再現した表皮成形面６２が形成され、かつ表皮成形面６２には、前記第１の略平坦面５４に対応した前記第２の略平坦面６８が転写再現される。
【００３２】
このような樹脂型シェルは、真空引き用の空気吸引孔を穿設したもとで、凹引き真空成形を行なうための真空成形型とされる表皮成形型７０に装着すれば、該表皮成形型７０を真空引きしながら加熱軟化させた樹脂シート材を樹脂型シェルの表皮成形面６２に吸引密着させることで、該表皮成形面６２に沿った成形表皮部１２の成形を可能とする。また前記樹脂型シェルは、スプレー成形を行なうためのウレタンスプレー成形型とされる表皮成形型７０に装着すれば、ウレタン材料を該樹脂型シェルの表皮成形面６２に吹付けることで、該表皮成形面６２に沿った成形表皮部１２の成形を可能とする。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る表皮材の成形方法によれば、表皮成形型で成形する成形表皮部に略平坦状のステッチ形成予定部を形成し、このステッチ形成予定部に沿って縫糸で新規のステッチを形成するようにしたので、表皮材の質感を表皮モデルと略同等の質感とすることが可能となる有益な効果を奏する。また、ステッチ形成予定部の形成幅を、新規のステッチを形成する縫糸の直径より小さくし得るので、該ステッチ形成予定部が露出することによる質感低下を防止し得る等の利点もある。
また、ステッチ形成予定部の形成幅を小さくするために、表皮モデルのステッチを形成する縫糸を細径のものとすることで、反転型を製作するに際してその転写面の一部が破断分離する不都合が回避される利点等もある。
なお本願の表皮材の成形方法は、金属製のシェルを装着した表皮成形型を使用するパウダースラッシュ成形技術に基くもの、真空成形技術に基くもの、スプレー成形技術に基くものや、合成樹脂製のシェルを装着した表皮成形型を使用する真空成形技術に基くもの、スプレー成形技術に基くもの、等が対象とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る成形方法により成形された表皮材を概略的に示した部分平面図であって、合成樹脂製の成形表皮部に形成したステッチ形成予定部に、縫糸によるステッチを形成して構成されている。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】ステッチを形成する縫糸の直径およびステッチ形成予定部の形成幅の関係を示した説明断面図である。
【図４】 (ａ)は、表皮成形型により成形された合成樹脂製の成形表皮部を示した部分平面図であり、(ｂ)は(ａ)のIV−IV線断面図である。
【図５】実施例の表皮材を成形するための基となる表皮モデルの部分断面図である。
【図６】 (ａ)は、表皮モデルを固定した第１基型およびこれに型閉めした第２基型との間に画成されたキャビティ内へ、シリコンを注入している状態を示す説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図７】第２基型および該基型に形成されたシリコン層からなる反転型の断面図であって、(ａ)は、シリコン層の外面が、表皮モデルにおける表皮シートの表面模様に対応した表面模様、両表皮シートの境界ラインに対応した凸部、ステッチを形成する縫糸に対応した凹部等が転写再現された転写面となっていることを示し、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図８】反転型の転写面に形成された凹部を平坦化する工程を示した説明断面図であって、(ａ)は、注入器によりシリコンを注入する方法を例示し、(ｂ)は予備成形したシリコン片を装着する方法を例示している。
【図９】 (ａ)は、転写面における凹部の平坦化工程が完了した反転型から製作された基準型の断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１０】 (ａ)は、図９に示した基準型から製作された金型シェルを装着した表皮成形型により表皮材の成形表皮部を成形している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１１】表皮成形型により成形した表皮材の成形表皮部に形成されたステッチ形成予定部に沿って、縫製ミシンにより新規のステッチを形成している状態を示した斜視図である。
【図１２】 (ａ)は、複数の表皮シートおよび該表皮シート同士を縫合した際に形成されるステッチを再現した合成樹脂製の表皮材を配設するインストルメントパネルの概略斜視図であり、(ｂ)は(ａ)に図示した表皮材の部分拡大図である。
【図１３】表皮モデルを製作する作業工程を示した説明図であって、(ａ)は、柔軟シート材を裏打ちした表皮シートを縫合する状態を示し、(ｂ)は、縫合した両表皮シートを縫合部位で開いた状態を示し、(ｃ)は、各々の表皮シートにおいて折返し部を縫付けるようにしてステッチを形成した状態を示し、(ｄ)は、不要な柔軟シート材を切除することで形成された表皮モデルの要部断面図である。
【図１４】 (ａ)は、図１３(ｄ)に図示した表皮モデルを第１基型の装着面に固定セットする状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１５】 (ａ)は、表皮モデルを固定した第１基型およびこれに型閉めした第２基型との間に画成されたキャビティ内へ、シリコンを注入している状態を示す説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１６】第２基型および該基型に形成されたシリコン層からなる反転型の断面図であって、(ａ)は、シリコン層の外面が、表皮モデルにおける表皮シートの表面模様に対応した表面模様、両表皮シートの境界ラインに対応した凸部、ステッチを形成する縫糸に対応した凹部等が転写再現された転写面となっていることを示し、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１７】 (ａ)は、図１６に示した反転型の凹部に樹脂を流し込むことで、該反転型の転写面を転写再現した基準面を有する基準型を製作する状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１８】 (ａ)は、図１７の工程により製作された基準型を示した断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１９】 (ａ)は、図１８に示した基準型を使用して基準面を転写再現した金型シェルを製作している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図２０】 (ａ)は、図１９において製作された金型シェルを装着した表皮成形型により、表皮モデルの表皮シートを再現した成形表皮部および該表皮シート同士を縫合する際に形成されるステッチを再現した凸部からなる表皮材を成形している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図２１】図１３〜図２０に示した従来の成形方法により成形された表皮材の部分断面図である。
【図２２】図１５に示した工程終了時に、第１基型と第２基型とを型開きする際に生ずる不都合を示した説明断面図であって、(ａ)は、シリコンが縫糸の側部に形成された凹状間隙に流れ込んだ状態を示し、(ｂ)は、硬化したシリコンの一部が該シリコンから分離破断して凹状間隙に留まってしまうことを示している。
【符号の説明】
１２ 成形表皮部
１６ ステッチ形成予定部
１８ 縫糸
２０ 表皮モデル
２２ 表皮シート
２８ 縫糸
４０ 反転型
４４ 転写面
４８ 凹部
５０ 基準型
５２ 基準面
５４ 第１の略平坦面
６０ 金型シェル(シェル)
６２ 表皮成形面
６８ 第２の略平坦面
７０ 表皮成形型
Ｓ ステッチ
Ｓ１ 新規のステッチ
ｄ 直径(縫糸１８の)
Ｗ 形成幅(ステッチ形成予定部１６の)
【発明の属する技術分野】
この発明は、表皮材の成形方法に関し、更に詳細には、表皮モデルを転写再現した表皮成形面で成形した合成樹脂製の表皮材に、後工程おいて縫糸によりステッチを形成するようにした表皮材の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車等の乗員室に設置されるインストルメントパネル、センターコンソール、ドアパネル等に代表される車両内装部材は、該乗員室内の質感向上を図るために、これら個々に高い質感等が要求されつつある。そこで、これら車両内装部材では、所要形状に成形(インジェクション成形やブロー成形等)された合成樹脂製の成形基材の外面に、例えばファブリックまたはトリコット等の織布や編布、本革あるいは合成樹脂等を材質とする表皮材を被着することが多い。このうち、車両内装部材の質感向上や触感向上を図る表皮材の素材としては本革が最も高級感があるとされているが、この本革は周知の如く伸縮性が劣って伸張的な変形が殆ど不可能であるため、所要形状に予備裁断された複数の本革シートを縫製ミシン等で相互縫合し、対象とする車両内装部材の外面形状に合致する凹凸形状を作り出すようになっている。
【０００３】
しかしながら本革は、(a)素材そのものが高価である、(b)裁断作業や縫製作業等を要するために作業工数が増加して製造コストが嵩む、(c)直射日光等による耐久性が低い、等の種々問題を内在しているため、この本革からなる表皮材を採用する車両内装部材は一部の高級車だけに実施されているのが実状である。一方、前記ファブリックやトリコット等は、埃やゴミが付着し易いうえに、シミ等で汚れたり変色し易い欠点があり、しかも一旦汚れてしまうとこれを簡易に除去できず、保清性等が低い問題を内在している。
【０００４】
そこで近年に至っては、成形性、コスト面、耐久性および保清性等の様々な面で有利とされる合成樹脂製の表皮材が主流となりつつある。この合成樹脂製の表皮材は、▲１▼真空成形技術に基いて樹脂シート材から所要形状に成形したもの、▲２▼パウダースラッシュ成形技術に基いて樹脂粉末から所要形状に成形したもの、▲３▼スプレー成形技術に基いてポリウレタン等から所要形状に成形したもの等、種々の成形方法によって成形されたものが実用化されている。しかも、各々の成形技術に使用される表皮成形型は、本革等から成形した実際の表皮モデルを転写再現する方法に基いて表皮成形面を製作するため、この表皮成形型により成形される表皮材は、前述した本革が有する表面模様(シボ模様)を再現し得ることは勿論、複数の本革シートを相互縫合した際の境界ラインに形成される継ぎ目や、各本革シートを縫糸で相互縫合する際に形成されるステッチ(縫目模様)等の再現も可能となっている(図１２(ａ),(ｂ))。
【０００５】
図１３〜図２０は、例えばパウダースラッシュ成形技術に基いて合成樹脂製の表皮材１０を成形するに際し、該成形技術に使用される表皮成形型７０の製作工程を含めた成形方法を示した工程図である。この表皮成形方法は、複数の本革等の表皮シート２２,２２同士を端部縫合して形成される表皮モデル２０を基にして、該表皮シート２２,２２の表面模様および縫合で形成したステッチＳを転写再現した転写面４４を有する反転型４０を製作する工程(図１３〜図１６)と、この反転型４０を使用して前記転写面４４を転写再現した基準面５２を有する基準型５０を製作する工程(図１７〜図１８)と、この基準型５０を使用して前記基準面５２を更に転写再現した表皮成形面６２を有するシェル６０を製作する工程(図１９)と、このシェル６０を表皮成形型７０に装着したもとで、前記表皮成形面６２において表皮材１０を成形する工程(図２０)とからなる。
【０００６】
前記表皮モデル２０は、図１３(ａ)〜(ｄ)に示した作業工程を経て製作される。すなわち先ず、厚みが０.５〜１.０ｍｍとされる本革等の表皮シート２２の裏面に、厚みが５〜８ｍｍとされる柔軟シート材２４を裏打ちしたものを準備し、折返し代を確保しながら両表皮シート２２,２２を縫糸２６で縫合する(図１３(ａ))。但しこの縫糸２６は、例えば８番程度のものを使用する。次いで、両表皮シート２２,２２を縫合部位で開いた後(図１３(ｂ))、前記折返し部２２ａを縫付けるようにして別の縫糸２８,２８によりステッチＳ,Ｓを形成する(図１３(ｃ))。ここで前記縫糸２８は、例えば８番程度のものを使用する。そして、前記ステッチＳの形成完了後に、前記表皮シート２２,２２の裏面から前記柔軟シート材２４を切除することで、表皮モデル２０の製作が完了する(図１３(ｄ))。
【０００７】
前記反転型４０はシリコン型とも称され、図１５に示すように、表皮材１０の最終形状に基いた形状の装着面３０ａを設けた基準モデルとされる凸状の第１基型３０(木材または人造木材等により成形)と、この第１基型３０と対をなして該第１基型３０に型閉めした際に前記装着面３０ａに対して所要の間隙(１０ｍｍ程度)を保持するシリコン形成面３２ａを有する凹状の第２基型３２とを使用して製作される。これを前提として、先ず前記第１基型３０の装着面３０ａに、前記表皮モデル２０を接着剤等で固定セットする(図１４(ａ))。但し、表皮モデル２０における縫合部分は、装着面３０ａに設けた凹部３０ｂに整合させるようにする(図１４(ｂ))。このもとで、前記表皮モデル２０を固定セットした第１基型３０に対して前記第２基型３２を型閉めし、両型３０,３２の間に画成されるキャビティ３４へシリコン注入器３６によりシリコンＳＣを注入して硬化させる(図１５(ａ),(ｂ))。そして、前記シリコンＳＣの硬化完了後に第１基型３０と第２基型３２とを型開きすることで、該第２基型３２のシリコン形成面３２ａに所要厚のシリコン層４２が形成される(図１６(ａ))、成形されたシリコン層４２の外面には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部４６、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８に対応した凹部４８等が転写再現された転写面４４となっている(図１６(ｂ))。
【０００８】
前記基準型５０は、前記シェル６０が電鋳技術により製作する金属製のシェル(以下、「金型シェル」という)とされる場合に入槽モデルとも称され、前記反転型４０の凹部へ熱硬化性の樹脂Ｐ(熱可塑性樹脂も使用可能である)を流し込み、この樹脂Ｐを前記シリコンＳＣの転写面４４に密着させつつ硬化させることで(図１７(ａ),(ｂ))、該転写面４４の形状が忠実に転写再現された基準面５２を有するようになる。すなわち、製作された前記基準型５０の基準面５２は、前記第１基型３０の装着面３０ａに固定した表皮モデル２０の表面模様・表面形状と同一の模様・形状となっている(図１８(ａ),(ｂ))。なお、前記樹脂Ｐとして使用される熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【０００９】
前述のように製作された基準型５０は、例えば入槽による導電処理(銀鏡反応処理により導電膜を付与する処理)を行なった後、電鋳技術(該基準型５０に電気メッキを施すこと)により、その基準面５２に厚み４〜５ｍｍ程度の前記金型シェル６０を成形するために供される(図１９(ａ))。このようにして成形された金型シェル６０は、前記基準面５２の表面模様・表面形状が忠実に転写再現され(図１９(ｂ))、これが前記表皮材１０を成形するための表皮成形面６２となる。すなわち金型シェル６０の表皮成形面６２には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部６４、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８の凸模様に対応した凹部６６等が転写再現されている。
【００１０】
そして、前述した夫々の工程を経て製作された金型シェル６０は、温調配管加工等を施した後、前記表皮成形型７０の表皮成形面として該成形型７０へ装着される(図２０(ａ))。なお、図２０に例示の表皮成形型７０は、樹脂粉末から表皮材１０を成形するパウダースラッシュ成形型とされ、前記金型シェル６０を所定温度に加熱したもとで軸７２を中心として型全体を回転させることで、図２０(ｂ)に示すように、該金型シェル６０の表皮成形面６２に所要厚の表皮材１０が成形される。すなわち成形された表皮材１０は、図２１に示すように、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様および両表皮シート２２,２２の境界ラインを再現した成形表皮部１２と、前記ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８を再現した凸部１４とが、一体的に形成された単一のシート状成形部材となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の成形方法により成形された前記表皮材１０では、前記表皮シート２２,２２を再現した成形表皮部１２は、前記表皮シート２２,２２と見間違うほどの質感を得ることができる。しかしながら、前記ステッチＳを形成する縫糸２８を再現した凸部１４は、成形表皮部１２と同一の樹脂素材から形成されて該成形表皮部１２と同一色となってしまうため、実際の縫糸２８から形成される前記ステッチＳと同等の質感を出すには限界がある。従って表皮材１０は、これ自体での質感向上に限界があり、車両内装部材の質感向上に充分に寄与することができない課題を内在していた。なお、塗装により前記凸部１４の色を成形表皮部１２の色と異なるようにすれば前述した課題を解決することが可能であるが、この場合には当該表皮材１０の成形完了後に多大なマスキング工数が必要とされる塗装工程が追加されることになり、結果的には製造コストが嵩む弊害が起こってしまう。
【００１２】
また、前記反転型４０を製作する工程においても、次のような問題を内在している。すなわち、前記第１基型３０の装着面３０ａに表皮モデル２０を固定セットしたもとでキャビティ３４内へシリコンＳＣを注入した際には、図２２(ａ)に示すように、注入した該シリコンＳＣが前記ステッチＳを形成した縫糸２８に隣接した凹状間隙２９へ入り込むようになる。この凹状間隙２９は、図から明らかなように所謂「アンダーカット形状」を呈しているから、前記シリコンＳＣの硬化後に反転型４０(第２基型３２)を第１基型３０から取外すに際し、シリコン層４２と縫糸２８とが円滑かつ適切に解離せず、場合によっては図２２(ｂ)に示すように、前記凹状間隙２９に入り込んで硬化したシリコン層４２の一部４２ａが該シリコン層４２から分離してこの凹状間隙２９に留まったままとなる不都合が生ずる。このような場合には、シリコン層４２に形成される転写面４４に表皮モデル２０の表面模様・表面形状(ステッチＳの形状)が忠実に転写再現されないことになるから、この反転型４０から製作される前記基準型５０および該基準型５０から製作される前記金型シェル６０にはステッチＳに対応した部分が忠実に再現されない。従って成形された表皮材１０では、成形表皮部１２と凸部１４との輪郭部分に前記凹状間隙２９に対応した溝状立体形状が適切に形成されず、これによりステッチＳが忠実に転写再現されなくなるので、当該表皮材１０の質感低下を招来する不都合があった。しかも、前記シリコンＳＣの一部４２ａが破断分離することで露出形成された破断面部４２ｂには、前記表皮シート２２の表面模様が転写されていないので、これが成形表皮部１２の外面に露出して表皮材１０の質感低下が一層深刻になってしまう。
【００１３】
なお、前記凹状間隙２９のアンダーカット形状は、前記ステッチＳを形成する縫糸２８が太くなる程に大きくなる傾向にあるから、より細径(例えば２０番程度)の縫糸２８を使用するようにすれば、前記凹状間隙２９が小さくなってシリコンＳＣの破断分離は回避され得る。しかしながら、細径の縫糸２８を使用した場合には、金型シェル６０の表皮成形面６２に再現される前記凹部６６が小さくなり、これに伴ってステッチＳを再現する凸部１４の幅および突出高も小さくなってしまうので、成形された表皮材１０には前記ステッチＳが適切に再現されない。
【００１４】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、成形された表皮材にステッチ形成予定部を形成し、このステッチ形成予定部に沿って実際の縫糸による新規のステッチを設けるようにすることで、質感向上を図り得るようにした表皮材を成形する方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、複数の表皮シート同士を端部縫合して形成される表皮モデルを基にして、該表皮シートの表面模様および縫合で形成したステッチを転写再現した転写面を有する反転型を製作する工程と、この反転型を使用して前記転写面を転写再現した基準面を有する基準型を製作する工程と、この基準型を使用して前記基準面を更に転写再現した表皮成形面を有するシェルを製作する工程と、このシェルを表皮成形型に装着したもとで、前記表皮成形面において成形表皮部を成形する工程とからなる表皮材の成形方法において、
前記反転型の製作完了後に、この反転型の前記転写面に転写再現された前記ステッチによる凹部を略平坦状に成形し、
前記基準型の基準面には、略平坦状に成形した前記凹部に対応した部位に第１の略平坦面を転写再現すると共に、前記シェルの表皮成形面には、前記第１の略平坦面に対応した部位に第２の略平坦面を転写再現し、
前記第２の略平坦面を有する表皮成形面で成形する前記成形表皮部には、該第２の略平坦面に対応したステッチ形成予定部を形成し、
成形完了後の成形表皮部に形成された前記ステッチ形成予定部に沿って新規のステッチを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る表皮材の成形方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図１２〜図２２を引用して従来の表皮材成形方法を説明するに際し、既出の部材・部位等と同一の部材・部位に関しては、同一の符号で指示する。なお本実施例では、電鋳技術により製作される金属製のシェル(金型シェル)を装着したパウダースラッシュ成形型を表皮成形型として使用するパウダースラッシュ成形技術に基き、表皮材の成形表皮部を成形する成形方法を例示する。
【００１７】
図１は、本実施例に係る表皮材の成形方法により成形された表皮材１０の要部平面図であり、図２は、図１におけるII−II線断面図である。この表皮材１０は、前記表皮シート２２,２２を再現する成形表皮部１２の所要位置に、平坦状のステッチ形成予定部１６を有している一方(図４(ａ),(ｂ))、このステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８による新規のステッチＳ１を設けた構成となっている。
【００１８】
すなわち、前記表皮材１０を成形するための本実施例に係る表皮材の成形方法は、図１３〜図２０に示した従来の表皮材の成形方法と比較すると、図１６に示した反転型４０の製作完了後に、該反転型４０の転写面４４に転写再現された前記ステッチＳによる凹部４８を略平坦状に成形する工程と、表皮成形型７０で成形した表皮材１０に形成されたステッチ形成予定部１６に沿って新規のステッチＳ１を設ける工程とを新設したものである。換言すると本実施例の成形方法は、前記表皮モデル２０を基にして、該表皮シート２２,２２の表面模様および縫合で形成された凸状の前記ステッチＳを転写再現した転写面４４を有する反転型４０を製作する工程と、この反転型４０の転写面４４に転写再現された前記ステッチＳによる凹部４８を略平坦状に成形する工程と、この反転型４０を使用して前記転写面４４を転写再現した基準面５２を有する基準型５０を製作する工程と、この基準型５０を使用して前記基準面５２を更に転写再現した表皮成形面６２を有するシェル６０を製作する工程と、このシェル６０を表皮成形型７０に装着したもとで前記表皮成形面６２において成形表皮部１２を成形する工程と、成形完了後の成形表皮部１２に形成されたステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８による新規のステッチＳ１を設ける工程とからなっている。
【００１９】
前記表皮モデル２０は、基本的には図１３(ａ)〜(ｄ)に図示した作業工程を経て製作されるが、折返し部２２ａを縫付けるための縫糸２６は従来のものより細径のものを使用するようになっており、この細径の縫糸２６により形成されるステッチＳは、図１３(ｄ)に図示した従来の表皮モデル２０のステッチＳよりも幅および突出高が小さくなっている(図５)。これは、図３に示すように、成形表皮部１２に形成される前記ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを、該縫糸２６の直径ｄより小さくなるようにするためである。すなわち、前記表皮シート２２の表面模様が転写再現されていない前記ステッチ形成予定部１６が、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８により完全に被覆されるようになり、該ステッチ形成予定部１６が表皮外面に露出することによる質感低下を防止するよう考慮されている。
【００２０】
前記反転型４０を製作する工程は、図１４〜図１６に示した従来の方法と基本的な変更点はなく、図５に部分表示した表皮モデル２０を第１基型３０の装着面３０ａに固定セットした後、この第１基型３０に対して前記第２基型３２を型閉めし、両型３０,３２の間に画成されるキャビティ３４へシリコン注入器３６によりシリコンＳＣを注入して硬化させる(図６(ａ),(ｂ))。そして、前記シリコンＳＣの硬化完了後に第１基型３０と第２基型３２とを型開きすることで、該第２基型３２のシリコン形成面３２ａに所要厚のシリコン層４２が形成される。成形されたシリコン層４２の外面は、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部４６、ステッチＳ,Ｓを形成する縫糸２８に対応した凹部４８等が転写再現された転写面４４となっている(図７(ａ),(ｂ))。
【００２１】
前記反転型４０の製作が完了したら、前述したように、前記転写面４４に転写再現された前記凹部４８,４８を略平坦状に成形する(図８)。ここで、前記凹部４８を略平坦状に成形するには、例えば注入器７４により液体状のシリコンＳＣを前記凹部４８に流し込んで硬化させる方法(図８(ａ))や、または前記凹部４８に略同一形状に予備成形したシリコン片７６を該凹部４８に埋め込んで接着する方法(図８(ｂ))、等が採用される。なお、ここでいう「略平坦状」とは、成形後の凹部４８の外表面が、完全な平坦面、若干の凹凸面、若干の曲面、緩やかにうねった面、等を意味するものである。
【００２２】
前記転写面４４における凹部４８の平坦化工程が完了したら、図１７に示した方法と同様に、前記反転型４０の凹部へ熱硬化性の樹脂Ｐ(熱可塑性樹脂も使用可能である)を流し込み、該転写面４４の形状が忠実に転写再現された基準面５２を有する基準型５０を製作する。これにより製作された基準型５０の基準面５２は、前記ステッチＳに対応した部位、すなわち平坦化された前記凹部４８に対応した部位に、第１の略平坦面５４が転写再現されるようになる(図９(ａ),(ｂ))。すなわち、製作された前記基準型５０の基準面５２は、前記表皮モデル２０の表面形状と同一の形状とはなっていない。
【００２３】
基準型５０の製作が完了したら、図１９に示した方法と同様に、例えば電鋳技術により、その基準面５２に厚み４〜５ｍｍ程度の金属製のシェル(金型シェル)６０を成形する。このようにして成形された金型シェル６０は、前記基準面５２の表面模様・表面形状が忠実に転写再現され、これが前記表皮材１０を成形するための表皮成形面６２となる。すなわち金型シェル６０の表皮成形面６２には、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様に対応した表面模様、両表皮シート２２,２２の境界ラインに対応した凸部６４、前記基準面５２に形成された第１の略平坦面５４に対応した第２の略平坦面６８が転写再現される(図１０)。
【００２４】
前述した工程を経て製作された金型シェル６０は、温調配管加工等を施した後、例えばパウダースラッシュ成形型とされる表皮成形型７０の表皮成形面として該成形型７０へ装着される(図１０(ａ))。そして、前記金型シェル６０を所定温度に加熱したもとで軸７２を中心として型全体を回転させることで、図１０(ｂ)に示すように、該金型シェル６０の表皮成形面６２に所要厚の成形表皮部１２が成形される。従って、成形された成形表皮部１２は、図４(ａ),(ｂ)に示すように、前記表皮モデル２０における各表皮シート２２,２２の表面模様および両表皮シート２２,２２の境界ラインを再現した成形表皮部１２と、前記ステッチＳ,Ｓに対応した部位に形成されたステッチ形成予定部１６とが、一体的に形成された単一のシート状成形部材となっている。
【００２５】
そして、前記表皮成形型７０により表皮材１０の成形が完了したら、例えば図１１に示すように、縫製ミシン８０を利用して前記ステッチ形成予定部１６に沿って、縫糸１８,１８により新規のステッチＳ１を形成する。このとき、少なくとも上糸とされる前記縫糸１８は、前記ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗより大きな直径ｄのものを使用することにより、該ステッチ形成予定部１６は当該ステッチＳにより完全に被覆された状態となる(図１〜図３)。
【００２６】
このように本実施例の表皮成形方法では、表皮成形型７０で成形される成形表皮部１２に略平坦状のステッチ形成予定部１６が形成されるようにし、このステッチ形成予定部１６に沿って縫糸１８で新規のステッチＳ１を形成するようにしたので、表皮材１０の質感を表皮モデル２０と略同等の質感とすることが可能である。また、ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８の直径ｄより小さくし得るので、該ステッチ形成予定部１６が露出することによる質感低下を防止し得る。
【００２７】
また、ステッチ形成予定部１６の形成幅Ｗを小さくするために、表皮モデル２０のステッチＳを形成する縫糸２８を細径のものとするようになるので、図５から明らかなように、該縫糸２８に沿って形成される前記凹状間隙２９のアンダーカット形状が極めて小さくなり、前記反転型４０の転写面４４の一部が破断分離して該凹状間隙２９に留まる不都合が回避され得る。
【００２８】
本実施例の成形方法により成形された表皮材１０は、前述すると共に図１および図２に示すように、前記表皮成形型７０により成形された合成樹脂製の成形表皮部１２の表面に、前記表皮シート２２,２２の表面模様が転写再現されていると共に、両表皮シート２２,２２の境界ラインも凹状に形成されており、該成形表皮部１２は、まるでこれら２枚の表皮シート２２,２２から構成されている如く見える。しかも、前記新規のステッチＳ１が、成形表皮部１２に成形したステッチ形成予定部１６に沿って実際の縫糸１８,１８により形成したものであるから、本実施例の成形方法により成形された表皮材１０は、図１３(ｄ)に示した表皮モデル２０と略同等の質感を備えることができる。しかも、表皮シート２２,２２の表面模様が転写されていない前記ステッチ形成予定部１６は、新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８で完全に被覆されるようになるので、該ステッチ形成予定部１６が露出することによる質感低下はない。
【００２９】
また、前記新規のステッチＳ１を形成する縫糸１８,１８を、前記成形表皮部１２の色と異なる色のものを使用すれば、該成形表皮部１２と該ステッチＳ１との色が異なって当該ステッチＳ１をより際立たせるようにすることも可能となり、より一層の質感向上が期待できる。
【００３０】
なお前記実施例では、金属製のシェル(金型シェル)６０を装着したパウダースラッシュ成形型を表皮成形型７０として使用するパウダースラッシュ成形技術に基き、表皮材１０の成形表皮部１２を成形する成形方法を例示した。但し、本願が対象とする表皮材の成形方法は、このパウダースラッシュ成形技術以外に、前記金属製のシェル６０を装着した真空成形型を表皮成形型７０として使用する真空成形技術に基くもの、前記金属製のシェル６０を装着したウレタンスプレー成形型を表皮成形型７０として使用するスプレー成形技術に基くもの、等も含まれる。更には、合成樹脂製のシェル(樹脂型シェル)を装着した真空成形型を表皮成形型として使用する真空成形技術に基くもの、合成樹脂製のシェルを装着したウレタンスプレー成形型を表皮成形型として使用するスプレー成形技術に基くもの、等も対象とされる。
【００３１】
ここで、合成樹脂製のシェル(樹脂型シェル)は、図９に例示した前記基準面５２を有する基準型５０と、この基準型５０と対をなして該基準型５０に型閉め可能な基型(図示せず)とを使用して製作される。すなわち、前記基準型５０および基型を型閉めした際に両型の間に画成されるキャビティ内へ所要の樹脂材料を注入し、該樹脂材料を硬化させることで成形される。このようにして成形された樹脂型シェルには、前記基準面５２を転写再現した表皮成形面６２が形成され、かつ表皮成形面６２には、前記第１の略平坦面５４に対応した前記第２の略平坦面６８が転写再現される。
【００３２】
このような樹脂型シェルは、真空引き用の空気吸引孔を穿設したもとで、凹引き真空成形を行なうための真空成形型とされる表皮成形型７０に装着すれば、該表皮成形型７０を真空引きしながら加熱軟化させた樹脂シート材を樹脂型シェルの表皮成形面６２に吸引密着させることで、該表皮成形面６２に沿った成形表皮部１２の成形を可能とする。また前記樹脂型シェルは、スプレー成形を行なうためのウレタンスプレー成形型とされる表皮成形型７０に装着すれば、ウレタン材料を該樹脂型シェルの表皮成形面６２に吹付けることで、該表皮成形面６２に沿った成形表皮部１２の成形を可能とする。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る表皮材の成形方法によれば、表皮成形型で成形する成形表皮部に略平坦状のステッチ形成予定部を形成し、このステッチ形成予定部に沿って縫糸で新規のステッチを形成するようにしたので、表皮材の質感を表皮モデルと略同等の質感とすることが可能となる有益な効果を奏する。また、ステッチ形成予定部の形成幅を、新規のステッチを形成する縫糸の直径より小さくし得るので、該ステッチ形成予定部が露出することによる質感低下を防止し得る等の利点もある。
また、ステッチ形成予定部の形成幅を小さくするために、表皮モデルのステッチを形成する縫糸を細径のものとすることで、反転型を製作するに際してその転写面の一部が破断分離する不都合が回避される利点等もある。
なお本願の表皮材の成形方法は、金属製のシェルを装着した表皮成形型を使用するパウダースラッシュ成形技術に基くもの、真空成形技術に基くもの、スプレー成形技術に基くものや、合成樹脂製のシェルを装着した表皮成形型を使用する真空成形技術に基くもの、スプレー成形技術に基くもの、等が対象とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る成形方法により成形された表皮材を概略的に示した部分平面図であって、合成樹脂製の成形表皮部に形成したステッチ形成予定部に、縫糸によるステッチを形成して構成されている。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】ステッチを形成する縫糸の直径およびステッチ形成予定部の形成幅の関係を示した説明断面図である。
【図４】 (ａ)は、表皮成形型により成形された合成樹脂製の成形表皮部を示した部分平面図であり、(ｂ)は(ａ)のIV−IV線断面図である。
【図５】実施例の表皮材を成形するための基となる表皮モデルの部分断面図である。
【図６】 (ａ)は、表皮モデルを固定した第１基型およびこれに型閉めした第２基型との間に画成されたキャビティ内へ、シリコンを注入している状態を示す説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図７】第２基型および該基型に形成されたシリコン層からなる反転型の断面図であって、(ａ)は、シリコン層の外面が、表皮モデルにおける表皮シートの表面模様に対応した表面模様、両表皮シートの境界ラインに対応した凸部、ステッチを形成する縫糸に対応した凹部等が転写再現された転写面となっていることを示し、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図８】反転型の転写面に形成された凹部を平坦化する工程を示した説明断面図であって、(ａ)は、注入器によりシリコンを注入する方法を例示し、(ｂ)は予備成形したシリコン片を装着する方法を例示している。
【図９】 (ａ)は、転写面における凹部の平坦化工程が完了した反転型から製作された基準型の断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１０】 (ａ)は、図９に示した基準型から製作された金型シェルを装着した表皮成形型により表皮材の成形表皮部を成形している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１１】表皮成形型により成形した表皮材の成形表皮部に形成されたステッチ形成予定部に沿って、縫製ミシンにより新規のステッチを形成している状態を示した斜視図である。
【図１２】 (ａ)は、複数の表皮シートおよび該表皮シート同士を縫合した際に形成されるステッチを再現した合成樹脂製の表皮材を配設するインストルメントパネルの概略斜視図であり、(ｂ)は(ａ)に図示した表皮材の部分拡大図である。
【図１３】表皮モデルを製作する作業工程を示した説明図であって、(ａ)は、柔軟シート材を裏打ちした表皮シートを縫合する状態を示し、(ｂ)は、縫合した両表皮シートを縫合部位で開いた状態を示し、(ｃ)は、各々の表皮シートにおいて折返し部を縫付けるようにしてステッチを形成した状態を示し、(ｄ)は、不要な柔軟シート材を切除することで形成された表皮モデルの要部断面図である。
【図１４】 (ａ)は、図１３(ｄ)に図示した表皮モデルを第１基型の装着面に固定セットする状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１５】 (ａ)は、表皮モデルを固定した第１基型およびこれに型閉めした第２基型との間に画成されたキャビティ内へ、シリコンを注入している状態を示す説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１６】第２基型および該基型に形成されたシリコン層からなる反転型の断面図であって、(ａ)は、シリコン層の外面が、表皮モデルにおける表皮シートの表面模様に対応した表面模様、両表皮シートの境界ラインに対応した凸部、ステッチを形成する縫糸に対応した凹部等が転写再現された転写面となっていることを示し、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１７】 (ａ)は、図１６に示した反転型の凹部に樹脂を流し込むことで、該反転型の転写面を転写再現した基準面を有する基準型を製作する状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１８】 (ａ)は、図１７の工程により製作された基準型を示した断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図１９】 (ａ)は、図１８に示した基準型を使用して基準面を転写再現した金型シェルを製作している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図２０】 (ａ)は、図１９において製作された金型シェルを装着した表皮成形型により、表皮モデルの表皮シートを再現した成形表皮部および該表皮シート同士を縫合する際に形成されるステッチを再現した凸部からなる表皮材を成形している状態を示した説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図２１】図１３〜図２０に示した従来の成形方法により成形された表皮材の部分断面図である。
【図２２】図１５に示した工程終了時に、第１基型と第２基型とを型開きする際に生ずる不都合を示した説明断面図であって、(ａ)は、シリコンが縫糸の側部に形成された凹状間隙に流れ込んだ状態を示し、(ｂ)は、硬化したシリコンの一部が該シリコンから分離破断して凹状間隙に留まってしまうことを示している。
【符号の説明】
１２ 成形表皮部
１６ ステッチ形成予定部
１８ 縫糸
２０ 表皮モデル
２２ 表皮シート
２８ 縫糸
４０ 反転型
４４ 転写面
４８ 凹部
５０ 基準型
５２ 基準面
５４ 第１の略平坦面
６０ 金型シェル(シェル)
６２ 表皮成形面
６８ 第２の略平坦面
７０ 表皮成形型
Ｓ ステッチ
Ｓ１ 新規のステッチ
ｄ 直径(縫糸１８の)
Ｗ 形成幅(ステッチ形成予定部１６の)
Claims (8)
- 複数の表皮シート(22,22)同士を端部縫合して形成される表皮モデル(20)を基にして、該表皮シート(22,22)の表面模様および縫合で形成したステッチ(S)を転写再現した転写面(44)を有する反転型(40)を製作する工程と、この反転型(40)を使用して前記転写面(44)を転写再現した基準面(52)を有する基準型(50)を製作する工程と、この基準型(50)を使用して前記基準面(52)を更に転写再現した表皮成形面(62)を有するシェル(60)を製作する工程と、このシェル(60)を表皮成形型(70)に装着したもとで、前記表皮成形面(62)において成形表皮部(12)を成形する工程とからなる表皮材の成形方法において、
前記反転型(40)の製作完了後に、この反転型(40)の前記転写面(44)に転写再現された前記ステッチ(S)による凹部(48)を略平坦状に成形し、
前記基準型(50)の基準面(52)には、略平坦状に成形した前記凹部(48)に対応した部位に第１の略平坦面(54)を転写再現すると共に、前記シェル(60)の表皮成形面(62)には、前記第１の略平坦面(54)に対応した部位に第２の略平坦面(68)を転写再現し、
前記第２の略平坦面(68)を有する表皮成形面(62)で成形する前記成形表皮部(12)には、該第２の略平坦面(68)に対応したステッチ形成予定部(16)を形成し、
成形完了後の成形表皮部(12)に形成された前記ステッチ形成予定部(16)に沿って新規のステッチ(S1)を設けるようにした
ことを特徴とする表皮材の成形方法。 - 前記表皮モデル(20)に設けたステッチ(S)を形成する縫糸(28)を、前記成形表皮部(12)に設けた新規のステッチ(S1)を形成する縫糸(18)よりも細径とし、該成形表皮部(12)に形成される前記ステッチ形成予定部(16)の形成幅(W)を、該縫糸(18)の直径(d)よりも小さくなるようにした請求項１記載の表皮材の成形方法。
- 前記ステッチ形成予定部(16)は、前記新規のステッチ(S1)を形成する前記縫糸(18)により完全に被覆されるようになっている請求項２記載の表皮材の成形方法。
- 前記シェル(60)が装着される前記表皮成形型(70)はパウダースラッシュ成形型である請求項１〜３の何れかに記載の表皮材の成形方法。
- 前記シェル(60)が装着される前記表皮成形型(70)は真空成形型である請求項１〜３の何れかに記載の表皮材の成形方法。
- 前記シェル(60)が装着される前記表皮成形型(70)はウレタンスプレー成形型である請求項１〜３の何れかに記載の表皮材の成形方法。
- 前記シェル(60)は金属製とされる請求項４〜６の何れかに記載の表皮材の成形方法。
- 前記シェル(60)は合成樹脂製とされる請求項５または６記載の表皮材の成形方法。
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