JP4561503B2 - 表皮材貼着装置および表皮材貼着方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材に表皮材を貼着するための表皮材貼着装置および表皮材貼着方法に関する。

車両のインスツルメントパネルを構成する基材上に、表皮材を貼着する方法として、基材上に表皮材を載置した後、真空引きして貼着するものがあった（例えば、特許文献１参照）。合成樹脂製の表皮材をこの方法によって貼着する場合、表皮材が基材に向けて吸引されることにより、表皮材が均等に延ばされて、基材に対して皺なく密着するように貼着することが可能となる。
ところが、表皮材が本革製である場合には、その伸張度が各部位によって異なり、真空引きによる方法では見栄えよく貼着することが困難であって、手貼りの方法に依らざるを得なかった。しかしながら、手貼りに依る場合にも、基材上の正しい位置に表皮材を貼着することは難しく、特に、表皮材が縫製されて立体的に形成されている時には、基材への貼着は困難を極めた。
特開２０００−３１８０２８公報（第１図−第７図）

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、縫製された表皮材を、基材に対し容易に貼着できる表皮材貼着装置および表皮材貼着方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、縫製した表皮材を基材に貼着するための表皮材貼着装置において、前記基材が固定される基材取付部、前記基材取付部に固定された前記基材上に前記表皮材が載置され、この状態の前記表皮材の近傍に配置されて、前記基材上における前記表皮材のステッチラインの位置を示す表皮位置決め部、および前記表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記ステッチラインの位置を合せた後、前記表皮材を前記基材の上から押圧して貼着するために、前記基材取付部を回転可能にする取付部回転機構を備えたことを特徴とする表皮材貼着装置とした。

請求項２の発明は、前記表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記ステッチラインの位置を合せた後、レーザー光を前記表皮材の所定箇所に照射して、前記表皮材の位置ずれを検出するレーザー位置決め部を備えたことを特徴とする請求項１記載の表皮材貼着装置とした。

請求項３の発明は、縫製した表皮材を基材に貼着するための表皮材貼着方法において、基材取付部に固定した前記基材上に前記表皮材を載置し、前記表皮材の近傍に表皮位置決め部を配置して、この表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記表皮材のステッチラインの位置を合せた後、前記表皮材の前記ステッチラインが形成された部位を前記基材に押圧して貼着し、その後、前記基材取付部を回転させて、前記表皮材の他の部位を前記基材に貼着することを特徴とする表皮材貼着方法とした。

請求項４の発明は、前記表皮材の前記ステッチラインが形成された部位を前記基材に貼着した後、レーザー光を前記表皮材の所定箇所に照射して、前記表皮材の位置ずれを検出し、その前記基材に対する位置を調整することを特徴とする請求項３記載の表皮材貼着方法とした。

＜請求項１の発明＞
基材取付部に固定された基材上に表皮材が載置され、この状態の表皮材の近傍に配置されて、基材上における表皮材のステッチラインの位置を示す表皮位置決め部を備えたことにより、表皮材を基材上の正しい位置に容易に配置することができ、表皮材を皺なく見栄えよく基材に貼着できる。また、表皮位置決め部の位置に基づいて、基材に対するステッチラインの位置を合せた後、表皮材を基材の上から押圧して貼着するために、基材取付部を回転可能にする取付部回転機構を備えたことにより、貼着する表皮材のすべての部位を上面となるように移動させることができるため、表皮材の貼着作業性がよくなり、その外観品質も向上する。

＜請求項２の発明＞
表皮位置決め部の位置に基づいて、基材に対するステッチラインの位置を合せた後、レーザー光を表皮材の所定箇所に照射して、表皮材の位置ずれを検出するレーザー位置決め部を備えたことにより、レーザー位置決め部によって検出された表皮材の位置ずれを修正し、表皮材を基材に対していっそう正確な位置に配置することができ、その外観品質をより向上させることができる。

＜請求項３の発明＞
表皮材の近傍に表皮位置決め部を配置して、この表皮位置決め部の位置に基づいて、基材に対する表皮材のステッチラインの位置を合せた後、表皮材のステッチラインが形成された部位を基材に押圧して貼着させることにより、表皮材を基材上の正しい位置に容易に配置することができ、表皮材を皺なく見栄えよく基材に貼着できる。また、その後、基材取付部を回転させて、貼着する表皮材のすべての部位を上面となるように移動させることができるため、表皮材の貼着作業性がよくなり、その外観品質も向上する。

＜請求項４の発明＞
表皮材のステッチラインが形成された部位を基材に貼着した後、レーザー光を表皮材の所定箇所に照射して、表皮材の位置ずれを検出し、その基材に対する位置を調整することにより、表皮材を基材に対していっそう正確な位置に配置することができ、その外観品質をより向上させることができる。

本発明の実施形態を図１乃至図１２によって説明する。本発明の表皮材貼着装置に該当するインパネ用本革貼り込み装置１は、互いに所定距離だけ離れて対向した一対の支持体２を備えている。双方の支持体２には、回動軸３が水平に掛渡されており、これには基材取付部４が固着されている。基材取付部４の外周面は、後述するインパネ基材ＢＭが、がたなく取り付けられるように、インパネ基材ＢＭの裏側と係合する形状に形成されている。図２に示すように、回動軸３は、支持体２に形成された軸受２１によって、基材取付部４とともに回動可能に支持されており、回動軸３の外周面に連結されたハンドル３１を操作して、回動軸３を回転させた後、軸受２１の上面に形成された固定孔２１ａに挿入された杭状のストッパＰＳを、回動軸３の外周面に設けられた複数の位置決め孔３ａのうち、適当な位置にあるものに嵌合させることにより、回動軸３を所定の位置において固定することができる。尚、回動軸３と軸受２１は、本発明の取付部回転機構に該当している。

支持体２の間には、基材取付部４の上部後方に位置するように、位置決め治具５が設置されている。位置決め治具５は本発明の表皮位置決め部に該当し、架台５１上に逆Ｌ字状の４本のアーム５２が前方（基材取付部４側）へ傾斜可能なように、その根元において回動可能に取り付けられている。それぞれのアーム５２の先端部には、庇部治具５３、一対の天板部治具５４およびエアバッグ部治具５５が連結されている。また、図９に示すように、架台５１の上面には回動ストッパ５６が、傾斜して取り付けられている。回動ストッパ５６は、シリンダ５６ａ内の上下端に移動体５６ｂおよび固定端５６ｃが内蔵され、双方の間にはテンションスプリング５６ｄが介装されている。また、各々の支持体２は、上方へと延びた支持柱２２を備え、それらが上端において水平部２３によって連結されており、水平部２３の下面からは複数のレーザーガン２４が、下方に向いて設けられている。レーザーガン２４は、本発明のレーザー位置決め部に該当する。

次に、本実施形態のインパネ用本革貼り込み装置１による、インパネ基材ＢＭへのカバーＳＫの貼着方法について、図２乃至図１２に基づいて説明する。インパネ（インスツルメントパネル）基材ＢＭは、ポリプロピレンあるいはポリ化ＡＥＳにて一体に形成され、車両の運転席前方に取り付けられる。また、カバーＳＫは本発明の表皮材に該当し、複数の獣皮（本革）を縫製して、インパネ基材ＢＭの外周面に合致するように立体的に形成されており、その外周面には複数のステッチラインＳＬが形成されている。また、カバーＳＫの裏面には、インパネ基材ＢＭに貼着された状態で、その表面が適度な柔軟性を備えることにより、ほどよい感触を有するように、クッション材ＣＵ（図１０示）が貼付されている。

最初に、図２（Ａ）に示すように、基材取付部４上に、インパネ基材ＢＭをがたつきなく固定する。その後、インパネ基材ＢＭの表面あるいはカバーＳＫの裏面、または双方にウレタン系のホットメルトによる接着剤を塗布し、基材取付部４上に取り付けられたインパネ基材ＢＭ上に、カバーＳＫを被せるように載置する（図２（Ｂ）示）。この後、インパネ基材ＢＭ上のカバーＳＫの庇部Ｓ１（図１示）をドライヤーで加熱し、庇部Ｓ１の接着剤に粘着力を発生させておく。次に、庇部治具５３に連結されたアーム５２を、架台５１への取付部を中心に基材取付部４側へと回動させると、図９に示すように、アーム５２の下部が、回動ストッパ５６の移動体５６ｂに当接して停止する。この状態において、図３および図１０（Ａ）に示すように、庇部治具５３の先端部にある押え部５３ａは、カバーＳＫの表面から僅かな隙間（例えば数ｍｍ）を有して保持される。

この時、庇部治具５３は、カバーＳＫのステッチラインＳＬの、インパネ基材ＢＭ上における正しい位置を示している。庇部Ｓ１のステッチラインＳＬが、庇部治具５３の位置に合うようにカバーＳＫを位置合せした後、アーム５２を下方に回動させる。アーム５２は回動ストッパ５６のテンションスプリング５６ｄを圧縮して、所定量だけ下方に回動するため、押え部５３ａがカバーＳＫの表面をステッチラインＳＬに沿って押圧して、ステッチラインＳＬの形成部位をインパネ基材ＢＭに貼着させる（図１０（Ｂ）示）。

次に、カバーＳＫの天板後部Ｓ２（図１示）をドライヤーで加熱し、天板後部Ｓ２の接着剤に粘着力を発生させておく。その後、天板部治具５４に連結された一対のアーム５２を、架台５１への取付部を中心に基材取付部４側へと回動させる。アーム５２には、天板部治具５４を構成する天板後方押え部５４ａが固着されており、天板後方押え部５４ａの両端に、それぞれ天板前方押え部５４ｂおよびクラスターサイド押え部５４ｃが回動可能に連結されている。アーム５２が回動されたことにより、天板後方押え部５４ａが、カバーＳＫの表面から隙間を有して保持され、上述した庇部Ｓ１と同様に、天板後部Ｓ２のステッチラインＳＬを天板後方押え部５４ａの位置に基づいて位置合せした後、天板後方押え部５４ａがカバーＳＫの表面をステッチラインＳＬに沿って押圧して、ステッチラインＳＬの形成部位をインパネ基材ＢＭに貼着させる（図４示）。

その後、同様にして、エアバッグ部治具５５を使用して、カバーＳＫのエアバッグ部Ｓ３（図１示）を、インパネ基材ＢＭに貼着させ（図５示）、次に、天板前方押え部５４ｂを基材取付部４に向けて回動させて、カバーＳＫの天板前部Ｓ４（図１示）を、インパネ基材ＢＭに貼着させ（図６示）、最後に、クラスターサイド押え部５４ｃを基材取付部４に向けて回動させて、カバーＳＫのクラスターサイド部Ｓ５（図１示）を、インパネ基材ＢＭに貼着させ、（図７示）カバーＳＫのインパネ基材ＢＭへの仮貼着を完了する。

次に、すべてのアーム５２を回動させて元の位置に戻し、庇部治具５３、天板部治具５４およびエアバッグ部治具５５を、カバーＳＫ上から後退させた後、水平部２３に取り付けられた複数のレーザーガン２４から、インパネ基材ＢＭ上に仮貼着されたカバーＳＫのステッチラインＳＬ上に向けて、レーザー光を照射する（図８示）。レーザー光により、カバーＳＫ上に形成された複数の照射ポイント（レーザーポイントＬＰ）と、カバーＳＫのステッチラインＳＬとのずれを見て、インパネ基材ＢＭに対してカバーＳＫの貼着位置を修正（調整）する。この時、軸受２１の固定孔２１ａに挿入されたストッパＰＳを、回動軸３の位置決め孔３ａに対して差し換えて、回動軸３とともに基材取付部４を回動させ、レーザー光を照射させるカバーＳＫの部位を変えることができる。

その後、カバーＳＫのステッチラインＳＬ以外の部位をドライヤで加熱した後、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基材取付部４を回転させて、貼着する部位を上面に移動させ、ステッチラインＳＬ以外の部位を手等により下方に押圧して、インパネ基材ＢＭに接着させる（本貼着）。カバーＳＫが本貼着されたインパネ基材ＢＭは、基材取付部４から取り外され（図１２（Ａ）示）、図１２（Ｂ）に示すように、コア型６上に載置された後、キャビ型７との間で型閉めされて圧縮される。図１２（Ｂ）に示したように、キャビ型７の型面には、合成ゴムにて形成されたバルーン７１が設けられており、カバーＳＫの意匠面を保護している。また、コア型６には、外部から型面に連通する複数の空気孔６ａが形成され、型閉めの際に温風が送風される。カバーＳＫは型６、７によってプレスされることにより、インパネ基材ＢＭに対して均一に貼着される。型６、７から取り出された後、カバーＳＫの周端部が、手等によりインパネ基材ＢＭに巻き込まれて貼着工程が完了する。

本実施形態によれば、基材取付部４に固定されたインパネ基材ＢＭ上にカバーＳＫが載置され、この状態のカバーＳＫの近傍に配置されて、インパネ基材ＢＭ上におけるカバーＳＫのステッチラインＳＬの位置を示す位置決め治具５を備えたことにより、カバーＳＫをインパネ基材ＢＭ上の正しい位置に容易に配置することができ、カバーＳＫを皺なく見栄えよくインパネ基材ＢＭに貼着できる。また、位置決め治具５の位置に基づいて、インパネ基材ＢＭに対するステッチラインＳＬの位置を合せ、カバーＳＫのステッチラインＳＬが形成された部位を、インパネ基材ＢＭに押圧して貼着させた後、カバーＳＫのステッチラインＳＬが形成された箇所以外の部位を、インパネ基材ＢＭの上から押圧して貼着するために、基材取付部４を回転可能にする取付部回転機構（回動軸３、軸受２１）を備えたことにより、貼着するカバーＳＫのすべての部位を上面となるように移動させることができるため、カバーＳＫの貼着作業性がよくなり、その外観品質も向上する。

また、位置決め治具５の位置に基づいて、インパネ基材ＢＭに対するステッチラインＳＬの位置を合せた後、レーザー光をカバーＳＫの所定箇所に照射して、カバーＳＫの位置ずれを検出し、そのインパネ基材ＢＭに対する位置を調整するレーザーガン２４を備えたことにより、カバーＳＫをインパネ基材ＢＭに対していっそう正確な位置に配置することができ、その外観品質をより向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）ステッチラインＳＬが形成された部位をインパネ基材に仮貼着する場合、位置決め治具でなく、手あるいは手持ちの工具等によってカバーＳＫを押圧してもよい。
（２）本発明による貼着方法が適用される表皮材は獣皮だけでなく、合成皮革を立体的に縫製したものでもよい。
（３）本発明による表皮材の貼着方法はインスツルメントパネルだけでなく、コンソールボックス等の車両部品、あるいは住宅用家具等にも適用可能である。
（４）本発明による取付部回転機構の回転軸は、ハンドル操作により回転するものだけでなく、電動モータ等のアクチュエータによって回転されるものであってもよい。

本実施形態によるインパネ用本革貼り込み装置の斜視図である。 基材取付部にインパネ基材を固定したところを示した側面図（Ａ）、更に、その上にカバーを載置したところを示した側面図（Ｂ）である。 カバーの庇部の位置合せをするところを示した側面図である。 天板後部の位置合せをするところを示した側面図である。 エアバッグ部の位置合せをするところを示した側面図である。 天板前部の位置合せをするところを示した側面図である。 クラスターサイド部の位置合せをするところを示した側面図である。 カバーにレーザー光を照射したところを示した側面図である。 位置決め治具のアームの取付部の詳細図である。 カバーのステッチラインの位置合せをするところを示した正面図（Ａ）、ステッチラインの形成された部位を仮貼着するところを示した正面図(Ｂ）である。 基材取付部を回動させて、カバーのステッチラインが形成された箇所以外の部位を本貼着するところを示した側面図（Ａ）、更に、基材取付部を別の角度になるように回動させて本貼着するところを示した側面図（Ｂ）である。 カバーが貼着されたインパネ基材を基材取付部から取り外したところを示した外観図（Ａ）、更に、それを型内に設置したところを示した断面図（Ｂ）である。

符号の説明

１…インパネ用本革貼り込み装置
３…回動軸
４…基材取付部
５…位置決め治具
２１…軸受
２４…レーザーガン
５３…庇部治具
５４…天板部治具
５５…エアバッグ部治具
ＢＭ…インパネ基材
ＳＫ…カバー
ＳＬ…ステッチライン

Claims (4)

1. 縫製した表皮材を基材に貼着するための表皮材貼着装置において、
   前記基材が固定される基材取付部、
   前記基材取付部に固定された前記基材上に前記表皮材が載置され、この状態の前記表皮材の近傍に配置されて、前記基材上における前記表皮材のステッチラインの位置を示す表皮位置決め部、および
   前記表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記ステッチラインの位置を合せた後、前記表皮材を前記基材の上から押圧して貼着するために、前記基材取付部を回転可能にする取付部回転機構を備えたことを特徴とする表皮材貼着装置。
2. 前記表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記ステッチラインの位置を合せた後、レーザー光を前記表皮材の所定箇所に照射して、前記表皮材の位置ずれを検出するレーザー位置決め部を備えたことを特徴とする請求項１記載の表皮材貼着装置。
3. 縫製した表皮材を基材に貼着するための表皮材貼着方法において、
   基材取付部に固定した前記基材上に前記表皮材を載置し、前記表皮材の近傍に表皮位置決め部を配置して、この表皮位置決め部の位置に基づいて、前記基材に対する前記表皮材のステッチラインの位置を合せた後、前記表皮材の前記ステッチラインが形成された部位を前記基材に押圧して貼着し、その後、前記基材取付部を回転させて、前記表皮材の他の部位を前記基材に貼着することを特徴とする表皮材貼着方法。
4. 前記表皮材の前記ステッチラインが形成された部位を前記基材に貼着した後、レーザー光を前記表皮材の所定箇所に照射して、前記表皮材の位置ずれを検出し、その前記基材に対する位置を調整することを特徴とする請求項３記載の表皮材貼着方法。

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