JP4590993B2

JP4590993B2 - 表皮付き自動車用内装材の製造装置及び製造方法

Info

Publication number: JP4590993B2
Application number: JP2004262530A
Authority: JP
Inventors: 正男多田
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006076125A

Description

本発明は表皮付き自動車用内装材の製造装置及びその方法に関する。

例えば、グレードの高い自動車のインストルメントパネル（以下、インパネという。）では表面に本革シート（表皮）を貼り付けた仕様のものがある。この表皮は複数枚のシートの端縁同士を縫い合わせ、全体としてインパネ全体を覆うことができる大きさに仕立てたものとなっている。そして、さらなる装飾性向上のために、縫い合わせ部分に縫い目（ステッチライン）を見せるようにしている。当然ながら、縫い目はそれ自体が歪んだ状態になっていないことが要求される。例えば、基材側の輪郭に合わせてストレートなラインであったり、カーブしたラインであったりする。

表皮の貼り付けは、次のようにしてなされる。まず、予め所定形状に成形された樹脂製のインパネ基材を用意しこれを一方の治具上にセットし、さらに表面に接着剤を塗布しておく。その一方で、基材の表面形状に適合するような設置面形状が設定された他方の治具に表皮をセットしておく。そのもとで両治具を閉じると基材に表皮が貼り付けられた製品が得られる。

ところで、上記の工程を経る場合に、ステッチラインを歪ませたりすることなく表皮を基材に貼り込むためには、まず表皮自体が正しく位置決めされた状態で型にセットされねばならない。そのような表皮を位置決めして型にセットするための従来技術を開示するものとして、下記特許文献１のものを挙げることができる。
特開平１１−１３８６２３号公報

しかし、上記文献のものでは表皮を複数の押さえ部材によって治具に押し付けて位置決めするものであるため、押さえ部材による押し付けがなされると同時に位置決めが完了してしまう。このため、表皮は押し付け後の微調整が一切不能となっていた。このような方式では、ステッチラインをもつ表皮の位置決めを行おうとしても、押し付けたままの微調整はできないのであるから、調整を行おうとすればその都度押さえ部材の押圧を解除しなければならず、作業が繁雑になっていた。また、そもそもがステッチラインに歪みがあるか否かの発見ができない、という問題点もある。

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、表皮を治具にセットする場合に簡単に位置決めをおこなうことができるように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、予め所定形状に形成された基材を一方の治具上にセットし、この基材の表面形状に適合可能に保持面が形成された他方の治具には、前記基材が貼り付けられる面と反対側の面に意匠部が設けられる表皮を位置決め状態で固定し、前記両治具を閉じて前記基材の表面に前記表皮を貼り付け可能とする製造装置であって、前記他方の治具には、前記保持面に対する前記表皮の位置調整操作を許容した状態で仮止めする保持手段が設けられ、前記他方の治具には透視部が設けられ、前記透視部を通して前記表皮が仮止めされた状態で前記意匠部を前記他方の治具の外部から目視可能に構成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記他方の治具のうち前記表皮が仮止めされた状態で前記意匠部と対向する部分には孔部が貫通し、前記保持手段はこの孔部を通して挿通され前記表皮と前記他方の治具の双方に係止することによって前記表皮の仮止めを可能にしているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記保持手段は両端部に前記表皮及び前記他方の治具に係止される係止部が形成され、かつ両係止部の間は破断可能な接続部によって接続された樹脂製のピン部材であるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、予め所定形状に形成された基材を一方の治具上にセットし、この基材の表面形状に適合可能に保持面が形成された他方の治具に対し意匠部が設定された表皮を、この意匠部が設けられた面を前記保持面と向き合う状態で仮止めし、この仮止めから本止めがなされるまでの間に、前記他方の治具に設けられた透視部を通して前記意匠部を前記他方の治具の外部から目視しつつ正規位置となるように調整することを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項４記載の方法において、前記他方の治具に設けられた貫通孔を通して樹脂製のピン部材を打ち込み、同ピン部材の両端部に形成された係止部にて前記表皮及び前記他方の治具にそれぞれ係止させて仮止めを行ない、本止め後に前記両係止部間をつないでいる部分を切断して前記ピン部材を除去し、その後に前記両治具を合わせて前記表皮を前記基材へ貼り付けることを特徴とするものである。

請求項１、請求項４の発明によれば、表皮は保持手段によって仮止めされた後に本止めがなされるようにしてあり、仮止めされた状態では表皮に対して位置調整操作を行うことによって微妙な位置合わせを行うことができる。したがって、仮止めの段階ではラフに位置決めしておき、その後本止めがなされる間に正規の位置に調整すればよいため、表皮のセッティング作業を容易に行うことができる。

また、請求項１、４の発明によれば、意匠部が治具の外部から目視できるため、表皮の位置調整操作を簡単に行うことができる。

請求項２の発明によれば、保持手段は孔を通して治具の外部からも装着可能であるため、作業性に優れる。

請求項３、５の発明によれば、保持手段が樹脂製のピン部材によって構成されるため、表皮を傷つけることもなく、また仮止めが完了して表皮の本止めがなされれば、接続部を破断してやることによりピン部材を簡単に除去することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図９によって説明する。図１は自動車用インパネ１を示すものであり、所定形状に成形された樹脂製の基材２とその表面に貼り付けられた革製の表皮３（実際には裏面に内貼りが施された二層構造）とからなっている。表皮３は複数枚のピースをミシン縫いして一枚に仕上げたものである。各ピースの端縁同士は図３の拡大図に示されるように、内部で突き合わされてその付け根部で縫い合わされる。さらに、両ピースの縫い合わせ部分を挟みつつその両側にこれと平行に二条のアウトステッチ（縫い目）が外面に表れるようにしてある。この縫い目が設けられた各長さ範囲がそれぞれ意匠部４を構成する。図１に示すものでは、縫い線はインパネ１の三カ所に表れている（図１中、波線で示された箇所）。そして、詳細には図示されないが、いずれの縫い目も基材２側に形成された稜線部に沿うよう、基材２と位置決めされた状態で貼り合わされねばならず、また縫い目自体もそれぞれ歪みのないラインが描かれるようにする必要がある。

次に、上記した基材２と表皮３との貼り合わせのための装置について説明する。図３は本実施形態で使用された装置の全体を概略的に示すものである。機台５上には下治具７が設置されている。この下治具７は表皮３との貼り合わせの際に基材２を支持可能であるとともに、表皮３が上治具１０に対し仮止めされた後、本止めされるまでの間、表皮３をずれなく下支えする役割を果たすためのものである。下治具７は機台５から立設された長さの異なる複数の支柱８を有し、かつ図示中央の最も背の高い支柱８上には当て面９が形成されている。この当て面９は、後述する上治具１０の溝部１６と対応する位置に配され、意匠部４及びその周辺部を上治具１０側に押し付けて緩く位置決めすることができるようになっている。但し、図示中央の支柱を除き他の支柱は低く形成されているため、表皮３の下支えは行うものの、上治具１０側へ押し付けることはなく表皮３を上治具１０との間に隙間を保有した状態とするに留まる。

一方、上治具１０について説明すると、上治具１０は下治具７と対向する位置に配され、昇降用シリンダ１１に接続されて下治具７に対し接近及び離間する方向に動作可能である。上治具１０には中空の押さえ型１２が備えられており、その外面側にはホースの接続口１３が立設されていて、真空ポンプ６と接続されている。また、押さえ型１２における下治具７側と対向する面には基材２の表面形状に適合可能な保持面１４が形成されるとともに、その表面には多数の吸引孔１５が貫通している。これによって、真空ポンプの作用によって押さえ型１２の内部の空気が吸引されると、表皮３を保持面１４上に吸引してずれなく固定することができる（後に説明する本止め状態）。そして、押さえ型１２のうち表皮３に形成された各意匠部４に対応する部分の外面には溝部１６が凹設されている。この溝部１６は本実施形態では各意匠部４が連続した形態であるため、これに対応して溝部１６も各意匠部４の全長さ範囲に亘った連続形態となっている。また、この実施形態においては、押さえ型１２における溝部１６の底面部は透明の樹脂材にて形成されている。したがって、上治具１０に表皮３を仕掛ける際には、溝部１６を通して表皮３の意匠部４の全体の様子を透視することができる。さらに、この溝部１６の底面の適所には表皮３を上治具１０に仮止めするためのピン部材１７を、表皮３へ打ち込むための孔部２０が複数箇所に貫通している。

ピン部材１７は柔軟な樹脂材にて一体に形成されていて、一端部には孔部２０の開口縁に係止し、他端部には表皮３の裏面側に係止する係止部１７Ａ，Ｂが備えられ、両係止部１７Ａ，Ｂの間は切断可能な接続部１７Ｃによって接続されている。このピン部材１７は市販されているガンタイプの打ち込み装置によって表皮３から孔部２０へと打ち込まれる。

また、押さえ型１２の下面周縁部の適所には保持面１４からはみ出した表皮３の端末部を押さえ型１２の側面側へ巻き込んだ状態に保持しておくためのクランプ部２１が複数個配されている。各クランプ部２１は詳細には図示されないが、ばね力にて表皮を挟み付けるタイプのものが使用されている。

次に、表皮３の貼り込み作業について説明する。まず、作業者は表皮３を手にして意匠部４側の面を上治具１０の保持面１４側に向けつつ、意匠部４を溝部１６に沿わせる。この作業を行いながら打ち込み装置にてピン部材１７を意匠部４の裏面側から各孔部２０を貫通するようにして打ち込む。これにより一方の係止部１４Ａは意匠部４の内面側に係止し、他方の係止部１７Ｂが表皮３を貫き、孔部２０を通過して同孔部２０の開口縁にそれぞれ係止するため、表皮３は意匠部４に沿って吊り下げ支持される（図３状態）。そして、下治具７を上治具１０と適合させ、当て面９にて意匠部４及びその周辺部を挟み込んでおく（図４状態）。これにより、表皮３は上治具１０に対して仮止めされた状態となるが、このときには表皮３の周縁部では上治具１０から離間している。

ところで、仮止め状態では、作業者が溝部１６を通して意匠部４を目視したときに、意匠部４が歪みを生じている、つまり本来のステッチラインが得られていないことがある。そのような場合には、作業者によって調整作業がなされる。上記したように、仮止め状態では、表皮３は当て面９においてのみ緩く挟持されるだけで他はフリーとなっているため、作業者は表皮３をずらして意匠部４を本来のラインに沿うように容易に修正することができる。こうして意匠部４のラインが整えられれば、続いて表皮３の端末部がクランプ部２０によってクランプされる。このときには、次工程での真空引きを見込んで表皮３は予め適宜に弛みを持たせた状態でクランプの作業がなされる。

真空ポンプ６を駆動させると表皮３は保持面１４へ吸着され保持面１４の全面に密着する。かくして、表皮３は上治具１０に対して位置決めされた状態、つまり本止めされた状態に保持される（図５状態）。

その後、表皮３を吸着させたままの状態で上治具１０を上昇させ、あるいは上昇前にピン部材１７の接続部１７Ｃを工具によって切断し、ピン部材１７を表皮３から除去しておく。その一方で、下治具７側に基材２の裏面形状にに適合する合わせ治具２２をセットし、この合わせ治具２２の上面に、予め所定形状に成形された基材２を位置決め状態で載置し、その上面全面に接着剤を塗布しておく。しかる後、上治具１０を下降させ真空ポンプ６による吸引を停止しつつ下治具７と閉じ合わせを行えば、基材２に対し位置決めされた状態で表皮３が貼り付けられる。そして、再度上治具１０を上昇させれば表皮３と一体化された基材２を取り出すことができる。最後に、基材２からはみ出している表皮３の周縁端末部を基材２の内面へ巻き込んで接着すれば、所望の製品として完成する。

こうして、取り出された製品においては、表皮３の意匠部４は本来のラインに沿ったものとなっており、かつこの意匠部４が基材２の稜線部に正確に位置決めされたものが得られている。

以上のように、本実施形態によれば、表皮を上治具に対して位置調整可能に仮止めし、かつ意匠部の状態が上治具の外部から目視できるようにしたから、意匠部が本来のラインに沿うように調整する作業を容易に行うことができる。したがって、作業の熟練を要せず、かつ作業効率も高めることができる。

＜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）本実施形態では、ステッチラインを意匠部４としたが、これに限定されるべきものではない。例えば、色・材質などが変化する境界部分を意匠部４とすることも可能である。

（２）本実施形態では、ピン部材１７を保持手段として表皮３の仮止めを行ったが、種々の変更が可能である。例えば、真空ポンプによる吸引を強弱二段階とし、仮止めの段階では表皮３の位置を作業者によって比較的容易にずらすことができる程度で吸引するようにしてもよい。

（３）また、（２）のように吸引力を変化させる方法の他に、吸引面積を変更する方法も可能である。例えば、仮止めの段階では意匠部４とその周辺の一部のみを吸引することも可能である。

（４）本実施形態では、表皮３の仮止めを基材２の載置を兼ねた下治具７との協働によって行ったが、基材２の載置を兼ねない専用の治具を用いてもよい。

（５）型の外部から意匠部４を目視する方法としては、本実施形態のように溝部１６を透明の樹脂材にて形成する他に、意匠部４全体（あるいは適当範囲）を外部に露出させる構造も考えられる。

（６）治具は必ずしも上下に対向するものに限らず、水平方向に対向して動作するものであってもよい。

インパネ全体を示す斜視図インパネに上治具を重ねた状態を示す斜視図上治具から表皮を吊り下げた状態を示す正断面図仮止め状態を示す正断面図表皮を保持面に吸着した状態を示す正断面図ピン部材を除去して基材を下治具にセットした状態を示す正断面図上下の治具を閉じ合わせた状態を示す正断面図貼り合わせ状態にある表皮と基材の取り出し状態を示す正断面図表皮の端末処理後の状況を示す断面図

符号の説明

２…基材
３…表皮
４…意匠部
９…載置面
１０…上治具
１４…保持面
１６…溝部
１７…ピン部材

Claims

予め所定形状に形成された基材を一方の治具上にセットし、この基材の表面形状に適合可能に保持面が形成された他方の治具には、前記基材が貼り付けられる面と反対側の面に意匠部が設けられる表皮を位置決め状態で固定し、前記両治具を閉じて前記基材の表面に前記表皮を貼り付け可能とする製造装置であって、
前記他方の治具には、前記保持面に対する前記表皮の位置調整操作を許容した状態で仮止めする保持手段が設けられ、
前記他方の治具には透視部が設けられ、前記透視部を通して前記表皮が仮止めされた状態で前記意匠部を前記他方の治具の外部から目視可能に構成されていることを特徴とする表皮付き自動車用内装材の製造装置。
前記他方の治具のうち前記表皮が仮止めされた状態で前記意匠部と対向する部分には孔部が貫通し、前記保持手段はこの孔部を通して挿通され前記表皮と前記他方の治具の双方に係止することによって前記表皮の仮止めを可能にしていることを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の表皮付き自動車用内装材の製造装置。
前記保持手段は両端部に前記表皮及び前記他方の治具に係止される係止部が形成され、かつ両係止部の間は破断可能な接続部によって接続された樹脂製のピン部材であることを特徴とする請求項２記載の表皮付き自動車用内装材の製造装置。
予め所定形状に形成された基材を一方の治具上にセットし、この基材の表面形状に適合可能に保持面が形成された他方の治具に対し意匠部が設定された表皮を、この意匠部が設けられた面を前記保持面と向き合う状態で仮止めし、この仮止めから本止めがなされるまでの間に、前記他方の治具に設けられた透視部を通して前記意匠部を前記他方の治具の外部から目視しつつ正規位置となるように調整することを特徴とする表皮付き自動車用内装材の製造方法。
前記他方の治具に設けられた貫通孔を通して樹脂製のピン部材を打ち込み、同ピン部材の両端部に形成された係止部にて前記表皮及び前記他方の治具にそれぞれ係止させて仮止めを行ない、本止め後に前記両係止部間をつないでいる部分を切断して前記ピン部材を除去し、その後に前記両治具を合わせて前記表皮を前記基材へ貼り付けることを特徴とする請求項４記載の表皮付き自動車用内装材の製造方法。