JP4158505B2

JP4158505B2 - Mat manufacturing equipment

Info

Publication number: JP4158505B2
Application number: JP2002350083A
Authority: JP
Inventors: 靖成岩田; 孝山本; 広志加納; 聡松尾
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP2004182042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂により成形されたバッキング層の表面に繊維系材料及び／又は発泡材により形成された表皮層が接着される構造のマットを製造するマット製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のマット製造装置が図８（Ｃ）に示されている。このマット製造装置９０は、乗用車のフロアカーペット上に敷かれる用品マット８０を製造するための装置である。マット製造装置９０は、バッキング層８４（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）の材料になる軟化樹脂を板状に押出す押出機９２と、板状に押出された軟化樹脂を表裏から挟む成形ローラ９４と加圧ローラ９６とから構成されている。成形ローラ９４の表面には、バッキング層８４の裏面８４ｂに突起状のニブ８４ｎを成形するための成形面９４ｆが形成されている。また、加圧ローラ９６の表面には表皮層８２となる吸音性の繊維素材が巻付けられるように構成されており、その繊維素材が成形ローラ９４と加圧ローラ９６との間でバッキング層８４の表面８４ｆに押圧されて接着される。このマット製造装置９０によって図８（Ａ）（Ｂ）に示す用品マット８０が製造される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４７９２６号公報
【特許文献２】
実開昭６３−９３２３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、乗用車のフロアカーペット（図示されていない）は、車室内の騒音をある程度吸収できるように、音が反射し難い軟らかな繊維系材料が使用される。しかし、上記したマット製造装置９０によって製造された用品マット８０は、樹脂により板状に形成されたバッキング層８４が表皮層８２の裏面を全体的に覆う構造である（図８（Ａ）参照）。樹脂により板状に形成されたバッキング層８４は、繊維系素材により形成された表皮層８２やフロアカーペットと比べて硬く吸音性が低い。このため、そのバッキング層８４で音が反射し易くなる。この結果、用品マット８０をフロアカーペット上に敷くと、その用品マット８０のバッキング層８４が音を反射するために、そのフロアカーペットの吸音性が十分に発揮されない。
この点を改善するため、用品マット８０に複数の貫通孔を形成して音の反射を抑制することも考えられる（実開昭６３−９３２３１号公報参照）。しかし、用品マット８０の表皮層の部分に複数の貫通孔が形成されると、その用品マット８０をフロアカーペット上に敷いたときの見栄えが低下する。また、用品マット８０の成形後に貫通孔を形成する工程が必要となるため、製造コストもアップする。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、見栄えを低下させることなく、音の反射量を抑制できるマットを低コストで提供可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、樹脂により成形されたバッキング層の表面に繊維系材料及び／又は発泡材により形成された表皮層が接着される構造のマットを製造するマット製造装置であって、前記バッキング層を厚み方向に貫通する開口部を成形するための複数の開口成形用凸部と、それらの開口成形用凸部の周囲で前記バッキング層の本体部を成形するための本体部成形用凹部とが形成された成形面を外周に備える成形ローラと、前記成形ローラの前記本体部成形用凹部に対して軟化した樹脂を充填できる樹脂供給手段と、前記成形ローラの開口成形用凸部の外周面に対してエッジが接触可能な構造であり、そのエッジで前記本体部成形用凹部から食み出した樹脂を掻き取ることができる不要樹脂除去手段と、前記表皮層の裏面を前記成形ローラの成形面に押付けることで、その表皮層の裏面と本体部成形用凹部に充填されている樹脂の露出面とを接着させる接着手段と、前記本体部成形用凹部からバッキング層となる樹脂を離型させる離型手段と、前記成形ローラの内側に設けられており、前記成形面の本体部成形用凹部に充填された樹脂の露出面が接着手段によって表皮層の裏面に接着されるまで、その樹脂を軟化状態に保持する軟化保持手段と、同じく前記成形ローラの内側に設けられており、前記表皮層の裏面と本体部成形用凹部に充填されている樹脂の露出面とが接着されてから離型手段により前記本体部成形用凹部内の樹脂が離型されるまで、その樹脂の硬化を促進する硬化促進手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、成形ローラの外周に設けられた成形面には、バッキング層を厚み方向に貫通する開口部を成形するための複数の開口成形用凸部と、それらの開口成形用凸部の周囲で前記バッキング層の本体部を成形するための本体部成形用凹部とが形成されている。このため、樹脂供給手段によって成形ローラの本体部成形用凹部に軟化した樹脂を充填し、不要樹脂除去手段によって本体部成形用凹部から食み出した樹脂を掻き取ることで、複数の開口部を備えるバッキング層を形成することができる。
さらに、接着手段によって表皮層の裏面にバッキング層となる樹脂を接着させ、さらに離型手段によってその樹脂を本体部成形用凹部から離型させることで、バッキング層と表皮層とからなるマットが完成する。
このように、樹脂により成形されたバッキング層には厚み方向に貫通する複数の開口部が形成されているため、それらの開口部の働きでバッキング層における音の反射が抑制される。また、表皮層は、前述のように繊維系材料及び／又は発泡材により形成されているため、音が反射し難い。このため、バッキング層で音の反射が抑制されることで、結果的にマットの音の反射量が減少する。したがって、マットがフロアカーペット上に敷かれても、そのマットがフロアカーペットの吸音性を大幅に阻害することがない。また、表皮層に貫通孔等が形成されることがないため、マットの見栄えが低下しない。
さらに、上記マット製造装置によれば、バッキング層の成形工程及び開口部形成工程と、バッキング層及び表皮層４の接着工程とを一工程で行えるため、各工程を別々に行う方式と比べて、製作コストの低減を図ることができる。
また、軟化保持手段の働きで樹脂が軟化状態に保持され、本体部成形用凹部から食み出した樹脂の掻き取りを良好に行うことができる。また、樹脂が軟化状態に保持されているため、樹脂が表皮層の繊維間に含浸し易くなり、表皮層の裏面と本体部成形用凹部に充填されている樹脂の露出面との接着が良好に行われる。
さらに、硬化促進手段の働きにより接着後における樹脂の固化が促進されるため、本体部成形用凹部からバッキング層となる樹脂の離型を良好に行うことができる。
【０００９】
また、請求項２の発明には、本体部成形用凹部から樹脂を離型する際に、その本体部成形用凹部の壁面から気体を放出可能な気体放出手段が設けられている。
このため、気体放出手段の働きで固化した樹脂が本体部成形用凹部内から離型し易くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施形態１に係る自動車の用品マット及びその製造装置等について説明する。ここで、図１は用品マット製造装置の成形ローラ及びスクレーパ等を表す側面図、図２は成形ローラ及び気体放出機構の外形斜視図、図３は用品マット製造装置の全体斜視図である。また、図４は成形ローラの成形面を表す平面図等、図５は前記成形面の縦断面図である。図６、図７は用品マットの裏面斜視図及び縦断面図である。
【００１１】
先ず、図６、図７に基づいて用品マット１の説明を行う。ここで、図６（Ａ）は用品マット１の裏面斜視図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のB-B矢視断面図である。図７は、用品マット１の変形例を表す裏面斜視図等である。
用品マット１は、自動車の車室内においてフロアカーペット（図示されていない）上に敷かれるマットであり、バッキング層２と表皮層４とが接着されることにより形成される。
バッキング層２は、等間隔で縦横に配置された複数の開口部２ｈと、それらの開口部２ｈを囲んで略格子状に形成されたバッキング層２の本体部２ｘ（以下、バッキング層本体２ｘという）とから構成されている。また、バッキング層本体２ｘの裏面には、格子の交差部分に略円錐状の突起であるニブ２ｎが形成されている。このニブ２ｎの働きにより、用品マット１が前記フロアカーペット上に敷かれたときに、そのフロアカーペットに対して滑り難くなる。
【００１２】
バッキング層２は、例えば、非晶性合成ゴムエラストマーやオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂により、内部に空隙がない状態で形成される。このため、バッキング層２は、繊維系材料により形成されるフロアカーペット等と比較して硬く、音を吸収し難い。しかし、複数の開口部２ｈを備えているため、そのバッキング層２の表面積が小さくなり、全体的な音の反射量は少なくなる。
【００１３】
表皮層４は、バッキング層２の表面を覆う布状部材であり、布部４ｃとその布部４ｃの表面に植設された毛状のタフト４ｔとから構成されている。表皮層４の材料には繊維系の材料が使用される。表皮層４は、空隙が多く低密度であり、軟らかく吸音性が高い。
このため、バッキング層２と表皮層４とから構成される用品マット１は、図８に示すように、表皮層８２の裏面全体をバッキング層８４で覆う従来の用品マット８０と比べて大幅に音の反射量が減少する。このため、用品マット１をフロアカーペット上に敷いても、そのフロアカーペットの吸音性をほとんど阻害しない。
また、バッキング層２が格子状に形成されるため、バッキング層２の素材量を減少させることができ、軽量化及びコスト低減を図ることができる。また、バッキング層２が軽量化されるため、車室内清掃時等の用品マット１の着脱作業性が向上する。
【００１４】
また、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、バッキング層２と表皮層４との間に吸音質層６を挟むことも可能である。このようにすれば、用品マット１の吸音性が向上し、音の反射量がさらに減少する。
ここで、吸音質層６の材料には繊維系の材料が使用される他、ウレタンやアクリルフォーム等の発泡材も使用される。
即ち、用品マット１の表皮層４及び吸音質層６が本発明の表皮層に相当する。
【００１５】
次に、用品マット１を製造するマット製造装置１０について説明する。
マット製造装置１０は、図３に示すように、成形ローラ２０、加圧ローラ１２、巻き取りローラ１４、押出機１６、スクレーパ１８及び空気放出機構１９とから構成されている。
成形ローラ２０は、用品マット１のバッキング層２を成形するためのローラであり、円筒状のローラ本体２２と、そのローラ本体２２を軸心回りに回転可能に支持する中心軸部２４とを備えている。ローラ本体２２は、図１、図２に示すように、外筒２２ｆと内筒２２ｅとから構成されており、その外筒２２ｆの外周に成形面２３が形成されている。
【００１６】
図４（Ａ）は、成形面２３の一部を平面状に展開した図であり、縦方向（Ｆ方向）が成形ローラ２０の円周方向、横方向（Ｚ方向）が成形ローラ２０の軸方向を表している。なお、図中Ｒは、成形ローラ２０の半径方向を表している。
成形面２３には、バッキング層２の開口部２ｈを形成するための複数の開口成形用凸部２３ｔ（着色部参照）が円周方向及び軸方向に等間隔で形成されている。開口成形用凸部２３ｔは平面視において略正方形状に形成されており、開口成形用凸部２３ｔの先端面２３ｕ（図５参照）がローラ本体２２の外周面となる。
【００１７】
また、開口成形用凸部２３ｔの周囲には、図４（Ａ）、図５に示すように、略格子状のバッキング層本体２ｘを成形するための本体部成形用凹部２３ｂが一定の深さ寸法で略格子状に形成されている（図４（Ａ）の非着色部参照）。ここで、図５（Ａ）は図４（Ａ）のVA−VA矢視断面図であり、図５（Ｂ）は図４（Ａ）のVB−VB矢視断面図である。
また、本体部成形用凹部２３ｂの底部には、格子の交差部分にニブ２ｎを成形するための略円錐状のニブ穴２３ｐが形成されている。そして、ニブ穴２３ｐの先端２３ｒ（奥端）が、ローラ本体２２の外筒２２ｆの内周面で開口している。
【００１８】
ローラ本体２２の内筒２２ｅの外周面には、図４（Ａ）の点線で示すように、複数の周方向溝２２ｙと複数の軸方向溝２２ｍとから構成される格子状の溝が設けられている。そして、格子状の溝２２ｙ，２２ｍが外筒２２ｆの内周面によって閉じられることで、そのローラ本体２２の内部には通路２２ｙ，２２ｍ（以下、周方向通路２２ｙ、軸方向通路２２ｍという）が格子状に形成される。周方向通路２２ｙにはニブ穴２３ｐがその開口２３ｒを介して連通している。また、軸方向通路２２ｍの両端は、ローラ本体２２の両端面において、図２に示すように、大気開放されている。即ち、ニブ穴２３ｐ内の空気は、周方向通路２２ｙから軸方向通路２２ｍを通って外部に抜けるようになっている。
【００１９】
また、ローラ本体２２には、図４（Ａ）、図５に示すように、成形面２３におけるそれぞれの開口成形用凸部２３ｔの位置に熱伝達ピン２５が埋め込まれている。熱伝達ピン２５は略円柱形に成形されて、ローラ本体２２の半径方向に沿って埋め込まれており、その熱伝達ピン２５の長さ寸法はローラ本体２２の厚み寸法よりも若干小さめに設定されている。
ここで、ローラ本体２２の材料には、加工性を考慮して鉄等が使用される。なお、成形面２３にメッキ加工、ポリテトラフルオロエチレン加工を施して脱型性を向上させるのが好ましい。また、熱伝達ピン２５の材料には、アルミ等の熱伝導率の高い材料が使用される。
【００２０】
成形ローラ２０の中心軸部２４は、図３に示すように、ローラ本体２２が図中右方向に回転できるようにそのローラ本体２２を支持するとともに、前記ローラ本体２２が一回転する間にそのローラ本体２２に対して加熱と冷却とを行えるように構成されている。即ち、中心軸部２４のほぼ左半分には外周面の近傍位置に加熱装置２４ｈが埋め込まれており、その中心軸部２４のほぼ右半分には外周面の近傍位置に冷却装置２４ｃが埋め込まれている。この構成により、ローラ本体２２の成形面２３は、中心軸部２４のほぼ左半分を通過する際に加熱装置２４ｈによって加熱され、中心軸部２４のほぼ右半分を通過する際に冷却装置２４ｃによって冷却される。
【００２１】
なお、熱伝達ピン２５の働きにより、加熱装置２４ｈの熱が成形面２３に伝わり易くなるとともに、その成形面２３の熱が冷却装置２４ｃに吸収され易くなる。
ここで、加熱装置２４ｈは、例えば、銅管の内部に高温のオイルや蒸気を通す構造のものが好ましい。また、冷却装置２４ｃは銅管の内部に冷却水を通す構造のものが好ましい。
【００２２】
ローラ本体２２の成形面２３には、押出機１６によってバッキング層本体２ｘの素材である軟化した樹脂Ｊ（非晶性合成ゴムエラストマー等）が左横方向から供給される。押出機１６は、図３に示すように、成形ローラ２０の軸長とほぼ等しい幅寸法のダイス１６ｄを備えており、そのダイス１６ｄが成形ローラ２０の長手方向に沿って水平に保持されている。そして、ローラ本体２２の成形面２３に対してほぼ一定の厚みで均等に樹脂Ｊを供給できるように構成されている。
即ち、押出機１６が本発明の樹脂供給手段に相当する。
【００２３】
また、押出機１６の下流側（ダイス１６ｄの上方）には、図３に示すように、そのダイス１６ｄを通過した成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂから食み出した不要な樹脂Ｊを掻き取るためのスクレーパ１８が設置されている。スクレーパ１８は、断面略楔形をした帯状の板であり、シリンダ１８ｓ等を介して装置架台（図示されていない）に取付けられている。そして、そのスクレーパ１８のエッジ１８ｅが開口成形用凸部２３ｔの先端面（外周面）２３ｕに当接した状態でローラ本体２２が図中右回りに回転することで、図１に示すように、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂから食み出した樹脂Ｊが掻き取られる。
即ち、スクレーパ１８が本発明の不要樹脂除去手段に相当する。
【００２４】
また、スクレーパ１８の下流側（上方）には、そのスクレーパ１８を通過した成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂ内の樹脂Ｊと帯状の表皮層４とを接着させる加圧ローラ１２が設置されている。加圧ローラ１２は、ローラ本体２２とほぼ等しい軸長寸法を有する小径のローラであり、帯状の表皮層４をローラ本体２２の成形面２３に押付ける働きをする。加圧ローラ１２は、ローラ本体２２の回転に伴ってそのローラ本体２２と逆方向に回転し、表皮層４をローラ本体２２の回転方向に送るように動作する。加圧ローラ１２は、中心軸部２４の加熱装置２４ｈと冷却装置２４ｃとの境目に配置されている。
即ち、加圧ローラ１２が本発明の接着手段に相当する。
【００２５】
加圧ローラ１２によってローラ本体２２の成形面２３に押付けられた帯状の表皮層４は、図３に示すように、ローラ本体２２の成形面２３に密着した状態で巻き取りローラ１４の位置まで移動し、その巻き取りローラ１４、補助ローラ１４ｓに巻き取られて、後工程（図示されていない切断等の仕上げ工程）に送られる。巻き取りローラ１４は、ローラ本体２２とほぼ等しい軸長寸法を有する小径のローラであり、ローラ本体２２の回転に伴ってそのローラ本体２２と逆方向に回転し、表皮層４をローラ本体２２の成形面２３から引き離すように動作する。
また、巻き取りローラ１４の上流側には、図２に示すように、ローラ本体２２の軸方向通路２２ｍに加圧空気を供給する空気放出機構１９が設けられている。
【００２６】
空気放出機構１９は、空気源１９ｐと、空気配管１９ｔと、一対の加圧ヘッド１９ｃとから構成されている。加圧ヘッド１９ｃは、ローラ本体２２の軸方向通路２２ｍと空気配管１９ｔとを接続するための部材であり、ローラ本体２２が回転可能なように、そのローラ本体２２の両端面を軸方向両側から一定の力で挟めるように構成されている。そして、ローラ本体２２の回転過程で軸方向通路２２ｍの開口と空気配管１９ｔの開口とが重なった状態で、空気源１９ｐの加圧空気は前記開口から軸方向通路２２ｍに供給される。そして、その加圧空気が軸方向通路２２ｍから周方向通路２２ｙを介して成形面２３のニブ穴２３ｐから本体部成形用凹部２３ｂ内に放出され、樹脂Ｊの離型が促進される。ここで、エアー圧力は、約2〜10Kg/cm² の間で設定される。なお、空気放出機構１９から軸方向通路２２ｍに供給された加圧空気の一部は周方向通路２２ｙを介して別の軸方向通路２２ｍから外部に放出される。
即ち、巻き取りローラ１４、空気放出機構１９及び軸方向通路２２ｍ、周方向通路２２ｙが本発明の離型手段に相当し、空気放出機構１９及び軸方向通路２２ｍ、周方向通路２２ｙが本発明の空気放出手段に相当する。また、加熱装置２４ｈ及び熱伝達ピン２５が樹脂を軟化状態に保持する本発明の軟化保持手段に相当し、冷却装置２４ｃ及び熱伝達ピン２５が樹脂の硬化を促進させる本発明の硬化促進手段に相当する。
【００２７】
次に、マット製造装置１０の動作を説明しながら、用品マット１の製造方法について説明する。
マット製造装置１０の運転準備として、先ず、成形ローラ２０の中心軸部２４の加熱装置２４ｈ及び冷却装置２４ｃが駆動される。加熱装置２４ｈの熱は成形ローラ２０のローラ本体２２の設けられた熱伝導ピン２５によってそのローラ本体２２の図３中ほぼ左半分に位置する成形面２３まで伝達される。また、図３中ほぼ右半分に位置する成形面２３の熱は熱伝導ピン２５を介して冷却装置２４ｃに吸収される。
【００２８】
さらに、帯状の表皮層４によってローラ本体２２の成形面２３における図３中ほぼ右半分が覆われた状態で、その表皮層４が加圧ローラ１２、巻き取りローラ１４及び補助ローラ１４ｓに掛けられる。ここで、表皮層４は、その裏面がローラ本体２２の成形面２３に面接触するように、マット製造装置１０にセットされる。
この状態で、ローラ本体２２が図３中右回転すると、表皮層４は加圧ローラ１２と巻き取りローラ１４間でローラ本体２２の成形面２３に密着した状態でその成形面２３と共に移動するようになる。
【００２９】
巻き取りローラ１４を通過した成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂは空の状態であり、ローラ本体２２の回転に伴って上方移動する。そして、上方移動する過程で中心軸部２４の加熱装置２４ｈによって加熱される。このように、加熱装置２４ｈで加熱されることにより、成形面２３の温度は押出機１６のダイス１６ｄの位置まで移動した段階で約90℃以上に上昇する。
【００３０】
約90℃以上に温度が上昇した成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂには、その成形面２３が押出機１６のダイス１６ｄの位置を通過する過程で、そのダイス１６ｄから軟化した樹脂Ｊがほぼ一定の厚みで均等に供給される。ここで、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂは、前述のように、ニブ穴２３ｐの開口２３ｒ、周方向通路２２ｙ、軸方向通路２２ｍを介して大気開放されている。このため、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂに樹脂Ｊが充填される際に、その本体部成形用凹部２３ｂ内の空気はニブ穴２３ｐの開口２３ｒ、周方向通路２２ｙ等を通って外部に抜ける。したがって、樹脂Ｊはニブ穴２３ｐの先端まで確実に充填され、空気の巻き込みによる充填不良を回避できる。
【００３１】
次に、樹脂Ｊが充填された成形面２３がスクレーパ１８の位置を通過する過程で、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂから食み出した不要な樹脂Ｊがスクレーパ１８のエッジ１８ｅによって掻き取られる。このとき、樹脂Ｊは加熱装置２４ｈで加熱されているため軟化状態であり、スクレーパ１８による掻き取りが良好に行われる。
【００３２】
次に、スクレーパ１８を通過した成形面２３が加圧ローラ１２の位置を通過する過程で、表皮層４の裏面が加圧ローラ１２によってその成形面２３に一定力で押付けられる。このとき、樹脂Ｊは加熱装置２４ｈで加熱されているため軟化状態であり、加圧ローラ１２によって表皮層４が成形面２３に押付けられると、本体部成形用凹部２３ｂに充填されている樹脂Ｊの表面部分が表皮層４の裏面の繊維間に含浸される。これによって、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂに充填されている樹脂Ｊの露出面と表皮層４の裏面とが接着される。
【００３３】
このようにして樹脂Ｊの露出面と表皮層４の裏面との接着が行われると、ローラ本体２２の回転に伴って成形面２３は表皮層４と共に下方に移動する。そして、成形面２３が下方に移動する過程で、その成形面２３は中心軸部２４の冷却装置２４ｃによって冷却される。これによって、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂに充填されている樹脂Ｊの固化が促進される。
【００３４】
そして、成形面２３及び表皮層４が空気放出機構１９の加圧ヘッド１９ｃを通過する過程で、両側の加圧ヘッド１９ｃからローラ本体２２の軸方向通路２２ｍに加圧空気が供給される。軸方向通路２２ｍに供給された加圧空気は、その軸方向通路２２ｍから周方向通路２２ｙを通ってニブ穴２３ｐ内に供給され、成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂに充填されている樹脂Ｊを離型方向に押圧するとともに、その樹脂Ｊを冷却する。さらに、巻き取りローラ１４の位置に到達した表皮層４がその巻き取りローラ１４に巻き取られることで、その表皮層４に接着された樹脂Ｊ（バッキング層本体２ｘ）が成形面２３の本体部成形用凹部２３ｂから離型される。このように、離型時に樹脂Ｊ（バッキング層本体２ｘ）が加圧空気により離型方向に押圧されるとともに、冷却されるため、その樹脂Ｊが離型し易くなる。
【００３５】
ここで、離型時における成形面２３の温度は約50℃以下まで低下し、ニブ穴２３ｐ内の樹脂Ｊも確実に固化されるようになる。したがって、バッキング層本体２ｘのニブ２ｎが離型時に千切れる等の不具合が発生しない。
このようにして、バッキング層本体２ｘの離型が行われると、バッキング層本体２ｘと表皮層４とは一体で後工程に送られ、所定形状に切断等されることで用品マット１が完成する。
【００３６】
このように、本実施形態に係るマット製造装置１０によると、バッキング層本体２ｘの成形工程及び開口部の成形工程と、成形後のバッキング層本体２ｘを表皮層４に接着する接着工程とを一工程にまとめることができる。このため、各工程とを別々に行う従来の方式と比べて設備が少なくて済むとともに、作業工数も減少して、用品マット１の製造コスト低減を図ることができる。
ここで、図７に示す用品マット１を製造する場合には、予め表皮層４と吸音質層６とを接着しておき、マット製造装置１０でバッキング層２と吸音質層６との接着を行うようにする。
【００３７】
なお、本実施形態では、バッキング層２の開口部２ｈを角形に成形する例を示したが、開口部２ｈの形状は適宜変更可能である。また、ニブ２ｎの形状も適宜変更可能である。
また、バッキング層２の材料に熱可塑性樹脂を使用する例を示したが、熱硬化性樹脂を使用することも可能である。なお、熱硬化性樹脂を使用する場合には、中心軸部２４の加熱装置２４ｈと冷却装置２４ｃの位置とを入れ替える必要がある。また、空気放出機構１９から供給される加圧空気の温度を高めに設定する必要がある。
また、本実施形態では、自動車の車室内に敷かれる用品マット１を例に製造装置等の説明を行ったが、自動車以外のマットに本発明を使用することも可能である。
【００３８】
なお、実施形態に記載された発明のうちで特許請求の範囲には記載されていない発明を以下に列記する。
（１）樹脂により成形されたバッキング層の表面に繊維系材料及び／又は発泡材により形成された表皮層が接着される構造のマットであって、
バッキング層は、厚み方向に貫通する複数の開口部を備えており、
前記バッキング層と前記表皮層とは、そのバッキング層の樹脂が表皮層の繊維間に含浸されることにより接着されていることを特徴とするマット。
（２）樹脂により成形されたバッキング層の表面に繊維系材料及び／又は発泡材により形成された表皮層が接着される構造のマットを製造するマット製造方法であって、
バッキング層を厚み方向に貫通する開口部を成形するための複数の開口成形用凸部と、その開口成形用凸部の周囲で前記バッキング層の本体部を成形するための本体部成形用凹部が形成された成形面を外周に備える成形ローラを準備する工程と、
前記成形ローラを回転させた状態で、前記本体部成形用凹部に軟化した樹脂を充填する工程と、
前記成形ローラの開口成形用凸部の外周面と接触する板状部材のエッジでその本体部成形用凹部から食み出した樹脂を掻き取る工程と、
食み出した樹脂を掻き取った後、前記成形ローラの本体部成形用凹部に充填されている樹脂の露出面を前記表皮層の裏面に接着させる工程と、
前記表皮層に接着された前記樹脂を前記本体部成形用凹部から離型させる工程と、
を有することを特徴とするマット製造方法。
（３）（２）に記載されたマット製造方法であって、
成形ローラの本体部成形用凹部に充填されている樹脂の露出面を表皮層の裏面に接着させるまでは、前記成形ローラの成形面を加熱し、接着後、本体部成形用凹部から樹脂を離型させるまでは、その成形ローラの成形面を冷却することを特徴とするマット製造方法。
（４）（２）又は（３）に記載されたマット製造方法であって、
成形面の本体部成形用凹部から樹脂を離型する際に、その本体部成形用凹部の壁面から気体を放出させることを特徴とするマット製造方法。
（５）請求項２に記載されたマット製造装置であって、
軟化保持手段は成形面を加熱する加熱手段であり、硬化促進手段は前記成形面を冷却する冷却手段であることを特徴とするマット製造装置。
（６）（５）に記載されたマット製造装置であって、
成形面は筒状に形成されたローラ本体の外周に形成されて、中心軸部の回りを回転する構成であり、
前記中心軸部の内側には、その中心軸部を円周方向にほぼ二分する位置の一方に加熱手段が配置されており、他方に冷却手段が配置されていることを特徴とするマット製造装置。
（７）（６）に記載されたマット製造装置であって、
ローラ本体には、そのローラ本体の材料よりも熱伝導率が高い伝熱部材が半径方向に沿って埋め込まれていることを特徴とするマット製造装置。
（８）請求項１又は請求項２又は請求項３に記載されたマット製造装置であって、
成形ローラの成形面に形成された本体部成形用凹部には、底部に空気抜き穴が形成されていることを特徴とするマット製造装置。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によると、見栄えが良く、音の反射量を抑制できるマットを低コストで提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るマット製造装置の成形ローラ及びスクレーパ等を表す側面図である。
【図２】成形ローラ及び気体放出機構の外形斜視図である。
【図３】マット製造装置の全体斜視図である。
【図４】成形ローラの成形面を表す平面図（Ａ図）及び成形ローラの模式斜視図（Ｂ図）である。
【図５】図４（Ａ）のVA-VA矢視断面図（Ａ図）及び図４（Ａ）のVB-VB矢視断面図（Ｂ図）である。
【図６】用品マットの裏面斜視図（Ａ図）及びＡ図のB-B矢視断面図（Ｂ図）である。
【図７】用品マットの変更例の裏面斜視図（Ａ図）及びＡ図のB-B矢視断面図（Ｂ図）である。
【図８】従来の用品マットの裏面斜視図（Ａ図）及びＡ図のB-B矢視断面図（Ｂ図）及びマット製造装置の模式図（Ｃ図）である。
【符号の説明】
１用品マット
２バッキング層
２ｘバッキング層本体（バッキング層の本体部）
２ｈ開口部
４表皮層
６吸音質層（表皮層）
１２加圧ローラ（接着手段）
１４巻き取りローラ（離型手段）
１６押出機（樹脂供給手段）
１８スクレーパ（不要樹脂除去手段）
１９空気放出機構（離型手段、気体放出手段）
２０成形ローラ
２３成形面
２２ｍ軸方向通路（離型手段、気体放出手段）
２２ｙ周方向通路（離型手段、気体放出手段）
２３ｔ開口成形用凸部
２３ｂ本体部成形用凹部
２３ｕ先端面
２４ｈ加熱装置（軟化保持手段）
２４ｃ冷却装置（硬化促進手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mat manufacturing apparatus for manufacturing a mat having a structure in which a skin layer formed of a fiber material and / or a foam material is bonded to the surface of a backing layer formed of a resin.
[0002]
[Prior art]
This type of mat manufacturing apparatus is shown in FIG. The mat manufacturing apparatus 90 is an apparatus for manufacturing an article mat 80 to be laid on a passenger car floor carpet. The mat manufacturing apparatus 90 sandwiches the softening resin extruded into a plate shape from both sides of the extruder 92 that extrudes the softening resin that becomes the material of the backing layer 84 (see FIGS. 8A and 8B) into a plate shape. It comprises a forming roller 94 and a pressure roller 96. On the surface of the forming roller 94, a forming surface 94f for forming the protruding nibs 84n on the back surface 84b of the backing layer 84 is formed. The surface of the pressure roller 96 is configured to be wound with a sound-absorbing fiber material serving as the skin layer 82, and the fiber material is interposed between the forming roller 94 and the pressure roller 96 as a backing layer 84. The surface 84f is pressed and bonded. A product mat 80 shown in FIGS. 8A and 8B is manufactured by the mat manufacturing apparatus 90.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-47926 A
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 63-93231
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a floor carpet (not shown) of a passenger car is made of a soft fibrous material that hardly reflects sound so that noise in the passenger compartment can be absorbed to some extent. However, the product mat 80 manufactured by the above-described mat manufacturing apparatus 90 has a structure in which a backing layer 84 formed in a plate shape with a resin covers the entire back surface of the skin layer 82 (see FIG. 8A). . The backing layer 84 formed of a resin in a plate shape is harder and has a lower sound absorption than the skin layer 82 and floor carpet formed of a fiber material. For this reason, the sound is easily reflected by the backing layer 84. As a result, when the product mat 80 is laid on the floor carpet, the backing layer 84 of the product mat 80 reflects sound, so that the sound absorbing property of the floor carpet is not sufficiently exhibited.
In order to improve this point, it is also conceivable to suppress reflection of sound by forming a plurality of through holes in the article mat 80 (see Japanese Utility Model Publication No. 63-93231). However, when a plurality of through holes are formed in the skin layer portion of the product mat 80, the appearance when the product mat 80 is laid on the floor carpet is degraded. Further, since a process for forming a through hole is required after the product mat 80 is formed, the manufacturing cost is increased.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to provide a mat that can suppress the amount of sound reflection without reducing the appearance, at a low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The above-described problems are solved by the inventions of the claims.
  The invention of claim 1 is a mat manufacturing apparatus for manufacturing a mat having a structure in which a skin layer formed of a fiber-based material and / or a foam material is bonded to a surface of a backing layer formed of a resin. A plurality of opening forming protrusions for forming an opening penetrating the layer in the thickness direction, and a body portion forming recess for forming the main body portion of the backing layer around the opening forming protrusions. A molding roller having a molding surface formed with an outer periphery, resin supply means capable of filling a softened resin with respect to the main body molding concave portion of the molding roller, and an outer circumferential surface of the convex molding for opening molding of the molding roller An unnecessary resin removing means capable of scraping off the resin protruding from the concave portion for molding the main body portion at the edge, and a back surface of the skin layer on the molding roller. By pressing against the shape surface, an adhesive means for bonding the back surface of the skin layer and the exposed surface of the resin filled in the main body molding recess, and the resin serving as the backing layer are separated from the main body molding recess. Mold release means to mold,It is provided inside the molding roller, and the resin is held in a softened state until the exposed surface of the resin filled in the main body molding concave portion of the molding surface is adhered to the back surface of the skin layer by an adhesive means. The main body portion is provided by the mold release means after the softening holding means and the back surface of the skin layer and the exposed surface of the resin filled in the concave portion for molding the main body portion are bonded to each other. A curing accelerating means for accelerating the curing of the resin until the resin in the molding recess is released;It is characterized by having.
[0007]
  According to the present invention, on the molding surface provided on the outer periphery of the molding roller, a plurality of aperture molding convex portions for molding the opening portion that penetrates the backing layer in the thickness direction, and the aperture molding convex portions. A body portion forming recess for forming the body portion of the backing layer is formed around the periphery. For this reason, the softening resin is filled in the concave portion for molding the main body portion of the molding roller by the resin supply means, and the plurality of openings are formed by scraping off the resin protruding from the concave portion for molding the main body portion by the unnecessary resin removing means. A backing layer can be formed.
  Furthermore, the backing layer and the skin layer are completed by bonding the backing layer resin to the back surface of the skin layer using the adhesive means, and then releasing the resin from the concave portion for molding the main body using the releasing means. To do.
  As described above, since a plurality of openings penetrating in the thickness direction is formed in the backing layer formed of resin, reflection of sound in the backing layer is suppressed by the action of these openings. Moreover, since the skin layer is formed of a fiber material and / or a foam material as described above, it is difficult for sound to be reflected. For this reason, the reflection of sound is suppressed by the backing layer, and as a result, the reflection amount of the sound of the mat decreases. Therefore, even if the mat is laid on the floor carpet, the mat does not significantly impair the sound absorption of the floor carpet. Moreover, since a through-hole etc. are not formed in a skin layer, the appearance of a mat | matte does not fall.
  Furthermore, according to the mat manufacturing apparatus, since the backing layer forming step and the opening forming step, and the backing layer and the skin layer 4 adhesion step can be performed in one step, compared with a method of performing each step separately, The manufacturing cost can be reduced.
Further, the resin is held in a softened state by the action of the softening holding means, and the resin protruding from the concave portion for molding the main body can be scraped well. In addition, since the resin is held in a softened state, the resin is easily impregnated between the fibers of the skin layer, and the adhesion between the back surface of the skin layer and the exposed surface of the resin filled in the concave portion for molding the main body portion is good. To be done.
Furthermore, since the hardening of the resin after adhesion is promoted by the action of the curing accelerating means, the resin that becomes the backing layer can be favorably released from the concave portion for molding the main body portion.
[0009]
  Also,Claim 2InventionInIs provided with gas releasing means capable of releasing gas from the wall surface of the main body forming recess when releasing the resin from the main body forming recess.
For this reason, the resin solidified by the action of the gas discharge means can be easily released from the inside of the main body molding recess.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a car mat and a manufacturing apparatus thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a side view showing a forming roller and a scraper of the product mat manufacturing apparatus, FIG. 2 is an external perspective view of the forming roller and the gas release mechanism, and FIG. 3 is an overall perspective view of the product mat manufacturing apparatus. 4 is a plan view showing the molding surface of the molding roller, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the molding surface. 6 and 7 are a rear perspective view and a longitudinal sectional view of the product mat.
[0011]
First, the article mat 1 will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6A is a rear perspective view of the product mat 1, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6A. FIG. 7 is a rear perspective view showing a modification of the product mat 1.
The product mat 1 is a mat that is laid on a floor carpet (not shown) in a vehicle interior of an automobile, and is formed by bonding a backing layer 2 and a skin layer 4 together.
The backing layer 2 includes a plurality of openings 2h arranged vertically and horizontally at equal intervals, and a main body 2x of the backing layer 2 formed in a substantially lattice shape surrounding the openings 2h (hereinafter referred to as a backing layer body 2x). ). Further, on the back surface of the backing layer body 2x, nibs 2n that are substantially conical protrusions are formed at intersections of the lattice. Due to the action of the nibs 2n, when the product mat 1 is laid on the floor carpet, it becomes difficult to slide against the floor carpet.
[0012]
The backing layer 2 is formed of a thermoplastic resin such as an amorphous synthetic rubber elastomer or an olefin resin with no voids inside. For this reason, the backing layer 2 is harder than a floor carpet or the like formed of a fiber material and hardly absorbs sound. However, since the plurality of openings 2h are provided, the surface area of the backing layer 2 is reduced, and the overall sound reflection amount is reduced.
[0013]
The skin layer 4 is a cloth-like member that covers the surface of the backing layer 2, and includes a cloth part 4 c and a hairy tuft 4 t planted on the surface of the cloth part 4 c. A fiber-based material is used as the material of the skin layer 4. The skin layer 4 has many voids and a low density, and is soft and has a high sound absorbing property.
For this reason, the product mat 1 composed of the backing layer 2 and the skin layer 4 has a significantly higher sound than the conventional product mat 80 in which the entire back surface of the skin layer 82 is covered with the backing layer 84 as shown in FIG. The amount of reflection decreases. For this reason, even if the product mat 1 is laid on the floor carpet, the sound absorbing property of the floor carpet is hardly inhibited.
Moreover, since the backing layer 2 is formed in a lattice shape, the amount of material of the backing layer 2 can be reduced, and weight reduction and cost reduction can be achieved. Moreover, since the backing layer 2 is reduced in weight, the workability of attaching and detaching the product mat 1 during cleaning of the vehicle interior is improved.
[0014]
Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, it is also possible to sandwich the sound absorbing layer 6 between the backing layer 2 and the skin layer 4. In this way, the sound absorption of the product mat 1 is improved, and the amount of sound reflection is further reduced.
Here, the material of the sound absorbing layer 6 is not only a fiber material but also a foam material such as urethane or acrylic foam.
That is, the skin layer 4 and the sound absorbing layer 6 of the product mat 1 correspond to the skin layer of the present invention.
[0015]
Next, the mat manufacturing apparatus 10 that manufactures the product mat 1 will be described.
As shown in FIG. 3, the mat manufacturing apparatus 10 includes a forming roller 20, a pressure roller 12, a take-up roller 14, an extruder 16, a scraper 18, and an air release mechanism 19.
The forming roller 20 is a roller for forming the backing layer 2 of the product mat 1 and includes a cylindrical roller main body 22 and a central shaft portion 24 that rotatably supports the roller main body 22 around its axis. ing. As shown in FIGS. 1 and 2, the roller body 22 includes an outer cylinder 22f and an inner cylinder 22e, and a molding surface 23 is formed on the outer periphery of the outer cylinder 22f.
[0016]
FIG. 4A is a diagram in which a part of the molding surface 23 is developed in a planar shape. It represents the direction. In the drawing, R represents the radial direction of the forming roller 20.
On the molding surface 23, a plurality of opening molding convex portions 23t (see colored portions) for forming the opening 2h of the backing layer 2 are formed at equal intervals in the circumferential direction and the axial direction. The opening forming convex portion 23t is formed in a substantially square shape in plan view, and the front end surface 23u (see FIG. 5) of the opening forming convex portion 23t is an outer peripheral surface of the roller body 22.
[0017]
Further, as shown in FIGS. 4A and 5, a body portion forming recess 23b for forming the substantially lattice-shaped backing layer body 2x has a certain depth around the opening forming protrusion 23t. It is formed in a substantially lattice shape with dimensions (see the non-colored portion in FIG. 4A). Here, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line VA-VA in FIG. 4A, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG.
Further, a substantially conical nib hole 23p for forming the nibs 2n is formed at the crossing portion of the lattice at the bottom of the main body forming recess 23b. The tip 23r (back end) of the nib hole 23p is opened at the inner peripheral surface of the outer cylinder 22f of the roller body 22.
[0018]
On the outer peripheral surface of the inner cylinder 22e of the roller body 22, as shown by the dotted lines in FIG. 4A, a lattice-like groove composed of a plurality of circumferential grooves 22y and a plurality of axial grooves 22m is provided. ing. Then, the lattice-like grooves 22y and 22m are closed by the inner peripheral surface of the outer cylinder 22f, whereby passages 22y and 22m (hereinafter referred to as a circumferential passage 22y and an axial passage 22m) are formed inside the roller body 22. It is formed in a lattice shape. A nib hole 23p communicates with the circumferential passage 22y via its opening 23r. Further, both ends of the axial passage 22m are open to the atmosphere on both end faces of the roller body 22 as shown in FIG. That is, the air in the nib hole 23p passes through the axial passage 22m from the circumferential passage 22y to the outside.
[0019]
  In addition, as shown in FIGS. 4A and 5, heat transfer pins 25 are embedded in the roller body 22 at the positions of the respective opening molding convex portions 23 t on the molding surface 23. The heat transfer pin 25 is formed in a substantially cylindrical shape and is embedded along the radial direction of the roller body 22, and the length dimension of the heat transfer pin 25 is set slightly smaller than the thickness dimension of the roller body 22. ing.
  Here, iron or the like is used as the material of the roller body 22 in consideration of workability. The molding surface 23 is plated,PolytetrafluoroethyleneIt is preferable to improve the demolding property by processing. Further, as the material of the heat transfer pin 25, a material having high thermal conductivity such as aluminum is used.
[0020]
As shown in FIG. 3, the central shaft portion 24 of the forming roller 20 supports the roller body 22 so that the roller body 22 can rotate in the right direction in the figure. The roller body 22 is configured to be heated and cooled. That is, the heating device 24h is embedded in the vicinity of the outer peripheral surface in the substantially left half of the central shaft portion 24, and the cooling device 24c is embedded in the vicinity of the outer peripheral surface in the substantially right half of the central shaft portion 24. ing. With this configuration, the molding surface 23 of the roller body 22 is heated by the heating device 24h when passing through the substantially left half of the central shaft portion 24, and by the cooling device 24c when passing through the substantially right half of the central shaft portion 24. To be cooled.
[0021]
The heat transfer pin 25 makes it easy for the heat of the heating device 24h to be transferred to the molding surface 23, and the heat of the molding surface 23 is easily absorbed by the cooling device 24c.
Here, for example, the heating device 24h preferably has a structure in which high-temperature oil or steam is passed through a copper tube. The cooling device 24c preferably has a structure in which cooling water is passed through the copper pipe.
[0022]
A softened resin J (amorphous synthetic rubber elastomer or the like), which is a material of the backing layer body 2x, is supplied from the left lateral direction to the molding surface 23 of the roller body 22 by the extruder 16. As shown in FIG. 3, the extruder 16 includes a die 16 d having a width dimension substantially equal to the axial length of the forming roller 20, and the die 16 d is held horizontally along the longitudinal direction of the forming roller 20. . And it is comprised so that resin J can be equally supplied with the substantially fixed thickness with respect to the molding surface 23 of the roller main body 22. FIG.
That is, the extruder 16 corresponds to the resin supply means of the present invention.
[0023]
Further, as shown in FIG. 3, unnecessary resin J that protrudes from the concave portion 23b for molding the main body portion of the molding surface 23 that has passed through the die 16d is disposed on the downstream side of the extruder 16 (above the die 16d). A scraper 18 for scraping is installed. The scraper 18 is a belt-like plate having a substantially wedge-shaped cross section, and is attached to an apparatus base (not shown) via a cylinder 18s and the like. Then, the roller body 22 rotates clockwise in the figure with the edge 18e of the scraper 18 in contact with the tip surface (outer peripheral surface) 23u of the opening forming convex portion 23t, as shown in FIG. The resin J protruding from the main body molding recess 23b of the molding surface 23 is scraped off.
That is, the scraper 18 corresponds to the unnecessary resin removing means of the present invention.
[0024]
Further, on the downstream side (upper side) of the scraper 18, a pressure roller 12 is provided for bonding the resin J in the main body molding recess 23 b of the molding surface 23 that has passed through the scraper 18 and the strip-shaped skin layer 4. ing. The pressure roller 12 is a small-diameter roller having an axial length dimension substantially equal to that of the roller body 22, and functions to press the belt-shaped skin layer 4 against the molding surface 23 of the roller body 22. The pressure roller 12 rotates in the direction opposite to the roller body 22 as the roller body 22 rotates, and operates so as to send the skin layer 4 in the rotation direction of the roller body 22. The pressure roller 12 is disposed at the boundary between the heating device 24 h and the cooling device 24 c of the central shaft portion 24.
That is, the pressure roller 12 corresponds to the bonding means of the present invention.
[0025]
The strip-shaped skin layer 4 pressed against the molding surface 23 of the roller body 22 by the pressure roller 12 moves to the position of the take-up roller 14 in close contact with the molding surface 23 of the roller body 22 as shown in FIG. Then, it is taken up by the take-up roller 14 and the auxiliary roller 14 s and sent to a subsequent process (finishing process such as cutting not shown). The take-up roller 14 is a small-diameter roller having an axial length dimension substantially equal to that of the roller main body 22, and rotates in the direction opposite to the roller main body 22 as the roller main body 22 rotates. It operates so as to be separated from the molding surface 23.
Further, as shown in FIG. 2, an air discharge mechanism 19 that supplies pressurized air to the axial passage 22 m of the roller body 22 is provided on the upstream side of the take-up roller 14.
[0026]
The air release mechanism 19 includes an air source 19p, an air pipe 19t, and a pair of pressure heads 19c. The pressure head 19c is a member for connecting the axial passage 22m of the roller body 22 and the air pipe 19t, and both end surfaces of the roller body 22 from both sides in the axial direction so that the roller body 22 can rotate. It is configured so that it can be sandwiched with a certain force. In the state where the roller body 22 rotates, the opening of the axial passage 22m and the opening of the air pipe 19t overlap each other, and the pressurized air of the air source 19p is supplied from the opening to the axial passage 22m. Then, the pressurized air is discharged from the nib hole 23p of the molding surface 23 into the main body molding recess 23b from the axial passage 22m through the circumferential passage 22y, and the release of the resin J is promoted. Here, the air pressure is about 2-10Kg / cm²  Set between. A part of the pressurized air supplied from the air release mechanism 19 to the axial passage 22m is discharged to the outside from another axial passage 22m through the circumferential passage 22y.
That is, the winding roller 14, the air discharge mechanism 19, the axial passage 22m, and the circumferential passage 22y correspond to the releasing means of the present invention, and the air discharge mechanism 19, the axial passage 22m, and the circumferential passage 22y of the present invention. Corresponds to air release means. The heating device 24h and the heat transfer pin 25 correspond to the softening holding means of the present invention that holds the resin in a softened state, and the cooling device 24c and the heat transfer pin 25 serve as the hardening promoting means of the present invention that accelerates the hardening of the resin. Equivalent to.
[0027]
Next, a method for manufacturing the article mat 1 will be described while explaining the operation of the mat manufacturing apparatus 10.
As preparation for operation of the mat manufacturing apparatus 10, first, the heating device 24h and the cooling device 24c of the central shaft portion 24 of the forming roller 20 are driven. The heat of the heating device 24 h is transmitted to the molding surface 23 located almost in the left half of the roller body 22 in FIG. 3 by the heat conduction pin 25 provided on the roller body 22 of the molding roller 20. Further, the heat of the molding surface 23 located substantially in the right half in FIG. 3 is absorbed by the cooling device 24 c through the heat conduction pins 25.
[0028]
Further, the skin layer 4 is hung on the pressure roller 12, the take-up roller 14 and the auxiliary roller 14s in a state in which the right half of the molding surface 23 of the roller body 22 in FIG. . Here, the skin layer 4 is set in the mat manufacturing apparatus 10 so that the back surface thereof is in surface contact with the molding surface 23 of the roller body 22.
In this state, when the roller body 22 rotates to the right in FIG. 3, the skin layer 4 moves between the pressure roller 12 and the take-up roller 14 together with the molding surface 23 while being in close contact with the molding surface 23 of the roller body 22. become.
[0029]
The body portion forming recess 23 b of the forming surface 23 that has passed through the winding roller 14 is in an empty state, and moves upward as the roller body 22 rotates. And in the process of moving up, it is heated by the heating device 24h of the central shaft portion 24. Thus, by heating with the heating device 24h, the temperature of the molding surface 23 rises to about 90 ° C. or more when it moves to the position of the die 16d of the extruder 16.
[0030]
In the body portion molding recess 23b of the molding surface 23 whose temperature has risen to about 90 ° C. or more, the resin J softened from the die 16d in the process in which the molding surface 23 passes through the position of the die 16d of the extruder 16 It is supplied uniformly with a substantially constant thickness. Here, as described above, the body portion molding recess 23b of the molding surface 23 is open to the atmosphere through the opening 23r of the nib hole 23p, the circumferential passage 22y, and the axial passage 22m. For this reason, when the resin J is filled in the main body molding recess 23b of the molding surface 23, the air in the main body molding recess 23b passes through the opening 23r of the nib hole 23p, the circumferential passage 22y, etc. Exit. Therefore, the resin J is reliably filled up to the tip of the nib hole 23p, and a filling failure due to air entrainment can be avoided.
[0031]
Next, in the process in which the molding surface 23 filled with the resin J passes through the position of the scraper 18, unnecessary resin J that protrudes from the main body molding recess 23 b of the molding surface 23 is scraped by the edge 18 e of the scraper 18. Taken. At this time, since the resin J is heated by the heating device 24h, it is in a softened state, and the scraper 18 is scraped well.
[0032]
Next, in the process in which the molding surface 23 that has passed through the scraper 18 passes the position of the pressure roller 12, the back surface of the skin layer 4 is pressed against the molding surface 23 by the pressure roller 12 with a constant force. At this time, since the resin J is heated by the heating device 24h, it is in a softened state. When the skin layer 4 is pressed against the molding surface 23 by the pressure roller 12, the resin J filled in the main body molding recess 23b. Is impregnated between the fibers on the back surface of the skin layer 4. As a result, the exposed surface of the resin J filled in the main body molding recess 23b of the molding surface 23 and the back surface of the skin layer 4 are bonded.
[0033]
When the exposed surface of the resin J and the back surface of the skin layer 4 are bonded in this way, the molding surface 23 moves downward together with the skin layer 4 as the roller body 22 rotates. Then, in the process of moving the molding surface 23 downward, the molding surface 23 is cooled by the cooling device 24 c of the central shaft portion 24. As a result, the solidification of the resin J filled in the main body molding recess 23b of the molding surface 23 is promoted.
[0034]
In the process in which the molding surface 23 and the skin layer 4 pass through the pressure head 19 c of the air release mechanism 19, the pressurized air is supplied from the pressure heads 19 c on both sides to the axial passage 22 m of the roller body 22. The pressurized air supplied to the axial passage 22m is supplied from the axial passage 22m through the circumferential passage 22y and into the nib hole 23p, and is filled in the main body molding recess 23b of the molding surface 23. While pressing J in the mold release direction, the resin J is cooled. Furthermore, the skin layer 4 that has reached the position of the winding roller 14 is wound around the winding roller 14, so that the resin J (backing layer body 2 x) adhered to the skin layer 4 becomes the body portion of the molding surface 23. The mold is released from the molding recess 23b. Thus, the resin J (backing layer body 2x) is pressed in the release direction by the pressurized air and cooled at the time of mold release, so that the resin J is easily released.
[0035]
Here, the temperature of the molding surface 23 at the time of mold release decreases to about 50 ° C. or less, and the resin J in the nib hole 23p is also solidified reliably. Therefore, the problem that the nibs 2n of the backing layer main body 2x are torn off at the time of releasing does not occur.
When the backing layer main body 2x is released in this way, the backing layer main body 2x and the skin layer 4 are integrally sent to a subsequent process and cut into a predetermined shape to complete the article mat 1. .
[0036]
As described above, according to the mat manufacturing apparatus 10 according to the present embodiment, the molding process of the backing layer body 2x and the molding process of the opening portion are combined with the bonding process of bonding the backing layer body 2x after molding to the skin layer 4. It can be summarized in the process. For this reason, it is possible to reduce the manufacturing cost of the product mat 1 by reducing the number of facilities and the number of work steps as compared with the conventional method in which each process is performed separately.
Here, when the product mat 1 shown in FIG. 7 is manufactured, the skin layer 4 and the sound absorbing layer 6 are bonded in advance, and the backing layer 2 and the sound absorbing layer 6 are bonded by the mat manufacturing apparatus 10. To do.
[0037]
In the present embodiment, the example in which the opening 2h of the backing layer 2 is formed in a square shape is shown, but the shape of the opening 2h can be changed as appropriate. Further, the shape of the nib 2n can be changed as appropriate.
Moreover, although the example which uses a thermoplastic resin for the material of the backing layer 2 was shown, it is also possible to use a thermosetting resin. In addition, when using a thermosetting resin, it is necessary to replace the position of the heating device 24h and the cooling device 24c of the central shaft portion 24. Moreover, it is necessary to set the temperature of the pressurized air supplied from the air discharge mechanism 19 to be high.
In the present embodiment, the manufacturing apparatus and the like have been described by taking the article mat 1 placed in the passenger compartment of the automobile as an example, but the present invention can also be used for mats other than the automobile.
[0038]
Of the inventions described in the embodiments, the inventions not described in the claims are listed below.
(1) A mat having a structure in which a skin layer formed of a fiber material and / or a foam material is bonded to the surface of a backing layer formed of a resin,
The backing layer has a plurality of openings that penetrate in the thickness direction,
The mat, wherein the backing layer and the skin layer are bonded together by impregnating a resin of the backing layer between fibers of the skin layer.
(2) A mat manufacturing method for manufacturing a mat having a structure in which a surface layer formed of a fiber material and / or a foam material is bonded to the surface of a backing layer formed of a resin,
A plurality of opening forming convex portions for forming openings that penetrate the backing layer in the thickness direction, and a main body forming concave portion for forming the main body portion of the backing layer around the opening forming convex portions. Preparing a forming roller having a formed molding surface on the outer periphery;
Filling the softened resin in the concave portion for molding the main body in a state where the molding roller is rotated;
Scraping off the resin protruding from the concave part for molding the main body part at the edge of the plate-like member that contacts the outer peripheral surface of the convex part for opening molding of the molding roller;
After scraping out the protruding resin, the step of adhering the exposed surface of the resin filled in the main body molding recess of the molding roller to the back surface of the skin layer;
Releasing the resin bonded to the skin layer from the concave portion for molding the main body,
A method for producing a mat, comprising:
(3) The mat manufacturing method described in (2),
The molding surface of the molding roller is heated until the exposed surface of the resin filled in the body molding recess of the molding roller is adhered to the back surface of the skin layer, and after the bonding, the resin is separated from the body molding recess. A mat manufacturing method, wherein the molding surface of the molding roller is cooled until it is molded.
(4) The mat manufacturing method described in (2) or (3),
A mat manufacturing method, comprising: releasing gas from a wall surface of a concave portion for molding a main body portion when releasing a resin from a concave portion for molding a main body portion of a molding surface.
(5) The mat manufacturing apparatus according to claim 2,
The mat manufacturing apparatus, wherein the softening holding means is a heating means for heating the molding surface, and the curing accelerating means is a cooling means for cooling the molding surface.
(6) The mat manufacturing apparatus according to (5),
The molding surface is formed on the outer periphery of the roller body formed in a cylindrical shape, and is configured to rotate around the central shaft portion,
A mat manufacturing apparatus, characterized in that a heating means is arranged at one of positions where the central axis portion is substantially bisected in the circumferential direction inside the central shaft portion, and a cooling means is arranged at the other side. .
(7) The mat manufacturing apparatus according to (6),
A mat manufacturing apparatus, wherein a heat transfer member having a higher heat conductivity than a material of the roller body is embedded in the roller body along a radial direction.
(8) The mat manufacturing apparatus according to claim 1 or claim 2 or claim 3,
A mat manufacturing apparatus, wherein an air vent hole is formed in a bottom portion of a concave portion for molding a main body portion formed on a molding surface of a molding roller.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a low-cost mat that has good appearance and can suppress the amount of sound reflection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a forming roller, a scraper and the like of a mat manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a forming roller and a gas release mechanism.
FIG. 3 is an overall perspective view of the mat manufacturing apparatus.
FIG. 4 is a plan view (A diagram) showing a molding surface of the molding roller and a schematic perspective view (B diagram) of the molding roller.
5 is a cross-sectional view taken along the line VA-VA in FIG. 4A (FIG. A) and a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG.
6 is a rear perspective view (A view) of the product mat and a cross-sectional view (B view) taken along the line BB in FIG. A. FIG.
FIGS. 7A and 7B are a rear perspective view (A view) and a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 8 is a rear perspective view of a conventional product mat (FIG. A), a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. A (B diagram), and a schematic diagram of a mat manufacturing apparatus (C diagram).
[Explanation of symbols]
1 Supplies mat
2 Backing layer
2x Backing layer body (Backing layer body)
2h opening
4 Skin layer
6 Sound absorbing layer (skin layer)
12 Pressure roller (bonding means)
14 Winding roller (release means)
16 Extruder (resin supply means)
18 Scraper (unnecessary resin removal means)
19 Air release mechanism (release means, gas release means)
20 Forming roller
23 Molding surface
22m Axial passage (release means, gas release means)
22y Circumferential passage (mold release means, gas release means)
23t Convex part for opening molding
23b Concave part for forming the main body
23u Tip surface
24h Heating device (softening holding means)
24c Cooling device (hardening promoting means)

Claims

A mat manufacturing apparatus for manufacturing a mat having a structure in which a surface layer formed of a fiber-based material and / or a foam material is bonded to the surface of a backing layer formed of a resin,
A plurality of opening forming protrusions for forming an opening penetrating the backing layer in the thickness direction, and a main body forming part for forming the main body portion of the backing layer around the opening forming protrusions A molding roller having a molding surface formed with a recess on the outer periphery;
A resin supply means capable of filling a softened resin with respect to the concave portion for molding the main body of the molding roller;
An unnecessary resin removing means that has an edge contactable with the outer peripheral surface of the opening molding convex portion of the molding roller, and can scrape off the resin protruding from the main body molding concave portion at the edge. ,
An adhesive means for bonding the back surface of the skin layer and the exposed surface of the resin filled in the concave portion for molding the main body by pressing the back surface of the skin layer against the molding surface of the molding roller;
A mold release means for releasing the resin to be a backing layer from the concave portion for molding the main body,
It is provided inside the molding roller, and the resin is held in a softened state until the exposed surface of the resin filled in the main body molding concave portion of the molding surface is adhered to the back surface of the skin layer by an adhesive means. Softening holding means;
Similarly, it is provided inside the molding roller, and after the back surface of the skin layer and the exposed surface of the resin filled in the concave portion for molding the main body portion are bonded, the inside of the concave portion for molding the main body portion by the mold release means A curing accelerating means for accelerating the curing of the resin until the resin is released;
A mat manufacturing apparatus comprising:

The mat manufacturing apparatus according to claim 1,
A mat manufacturing apparatus comprising gas releasing means capable of releasing gas from the wall surface of the main body forming recess when the resin is released from the main body forming recess .