JP4619301B2

JP4619301B2 - 表皮材成形型およびその製造方法

Info

Publication number: JP4619301B2
Application number: JP2006042662A
Authority: JP
Inventors: 靖人樋口; 信裕伊藤
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007216638A

Description

本発明は、型面に表皮材を載置した後、表皮材を型面に向けて吸引し成形を行う表皮材成形型およびその製造方法に関する。

内装材の表面を覆う表皮材に、シボ模様を転写させるための成形型の製造方法に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、成形時に、型面に開口した空気孔から表皮材を吸引しながら成形して、表皮材に予備賦形を行う成形型の製造方法に関するもので、最初に、樹脂製の第１モデル型を製作し、その表面にシボ模様付きシートを貼着し、これにシリコンを充填してシボ模様を反転し、保存モデル型を製作する。次に、この保存モデル型を用いて第２モデル型を製作し、この第２モデル型の表面を銀鏡加工した後、電鋳用槽に沈め、該当する表面にニッケル等の金属を積層、付着させて電鋳型を製作する。この電鋳型を冷却管とともに型枠に配置することにより、目的とする成形型を完成させている。
特開平６−２５８８４号公報（第１図および第２図）

上述した製造方法によれば、複数の種類のモデル型を製作しなければならず、型製作の時間が長く、その製造コストもかさむという問題があった。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、製造が容易で低コストな表皮材成形型およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、粒状材を固めて形成した基体上に、該粒状材よりも粒径の小さな小粒体を固めて、不透過層を形成し、該不透過層上に樹脂シートが接合され、この樹脂シートおよび前記不透過層を貫通するように通気孔が形成されている。
このようにすることにより、表皮材成形型は、ベース型を１種類だけ製作し、その上に不透過層および基体を形成した後、不透過層上に樹脂シートを接合して、樹脂シートを不透過層とともに穿孔すれば完成する。
また、樹脂シートは不透過層上に接合されているため、樹脂シートを接合するための接着剤が、基体中の隙間に含浸することがなく、基体が目詰まりを発生させることがない。

また、本発明において、基体は、金属粒をバインダー樹脂によって固めた第一粒層と、第一粒層を形成する金属粒よりも細かく、かつ、小粒体よりも粒径が大きい金属粒がバインダー樹脂によって固められるとともに、第一粒層と接合された第二粒層とによって形成され、第二粒層の第一粒層との接合側とは反対側の面に不透過層を形成するものとすることができる。これにより、粒の粗い第一粒層により型面に現れる凹凸を抑えることができ、表皮材を成形した際に表皮材の外観品質に影響を及ぼすことがない。また、樹脂シートへの穿孔時に、刃具の先端が粒の細かい第二粒層に当接しても、ダメージを受けることがない。

本発明の表皮材成形型の製造方法は、ベース型を形成するベース型形成工程と、ベース型上に小粒体を載せて固めることにより、不透過層を形成する不透過層形成工程と、不透過層上に小粒体よりも粒径が大きい粒状材を載せて固めることにより、基体を形成する基体形成工程と、ベース型から不透過層および基体を取り外し、ベース型と当接していた不透過層上に、樹脂シートを接合する樹脂シート接合工程と、不透過層に接合された樹脂シートの表面を、不透過層とともに穿孔する通気孔形成工程とから成る。これにより、ベース型を１種類だけ製作するのみで成形型を製造でき、短時間に容易に製作できる製造方法とすることができる。

ベース型を１種類だけ製作し、その上に不透過層および基体を形成した後、不透過層上に樹脂シートを接合して、樹脂シートを不透過層とともに穿孔すれば完成するため、短時間に製作できるとともに、製造が容易で低コストな成形型にすることができる。
また、不透過層により、樹脂シートを接合するための接着剤が基体中に含浸することがなく、基体が目詰まりを発生させることがないため、通気性がよく、表皮材の吸引が良好で、成形性のよい成形型にすることができる。

本発明の実施形態を図１乃至図８によって説明する。図１に示すように、本実施形態による表皮材成形型１は、鉄、あるいは合成樹脂等によって形成された型枠６内に、粒子の粗いアルミニウムの粒（以下、アルミグリッドと呼ぶ）を、粒子を固めるためのバインダーとしてエポキシ樹脂を用いて、固めて形成した第一粒層２が収容され、第一粒層２上（図１においては、第一粒層２の下方）に、第一粒層２の粒よりも細かいアルミグリッドを、第一粒層２と同様にエポキシ樹脂によって固めて形成した第二粒層３が設けられている（第一粒層２および第二粒層３はポーラス材とも呼ばれ、本発明の基体に該当し、互いに接合されている）。

更に、第二粒層３の第一粒層２との接合側とは反対側の面（図１において下面）には、第二粒層３の粒よりも、更に細かいアルミニウムの粉体（本発明の小粒体に該当する）を、エポキシ樹脂によって固めて形成したバリア層４が設けられており、バリア層４の表面には、その表面にシボ模様が形成された樹脂シート５が接合されている。バリア層４はアルミニウムの粉体を含んでいるため通気性が悪く、樹脂シート５を接合するための接着剤等が、第二粒層３に含浸することを防止するために障壁となる不透過層である。樹脂シート５は、その表面にシボ模様が付与された成形型１の型面を形成し、セラミックスのウイスカーを含有したエポキシ樹脂にて形成されていて、伸張性を有するとともに、複数の通気孔５１が穿孔されており、通気孔５１はバリア層４をも貫通している。本発明における樹脂シート５は、特許公告公報である特公平２−１４１７３号公報に記載されているものと同様のものである。

図１において、成形型１の上端部は蓋体７によって閉塞されており、第一粒層２の内部には、格子状リブ８が含まれている。格子状リブ８は、金属あるいは樹脂材料等にて一体に形成され、第一粒層２の剛性を向上させるために、その端部において、型枠６および蓋体７に当接している。更に、第一粒層２内には、複数の水冷管９が内蔵されており、表皮材ＳＫの成形時における成形型１の蓄熱を抑制するとともに、成形工数を低減させている。蓋体７の図示しないインレットには、真空ポンプＰＵがバルブＶＥを介して接続されており、これにより、第一粒層２内に負圧が導入可能とされている。

表皮材ＳＫを成形する予備賦形を行う場合、成形型１と相手型ＭＤとの間に、加熱して軟化させた表皮材ＳＫを載置した状態で、真空ポンプＰＵによって成形型１内に負圧を導入しながら、双方の型を閉める。これにより、真空ポンプＰＵによる負圧が、第一粒層２および第二粒層３の各々のアルミグリッド間を通過し、バリア層４および樹脂シート５を貫通した通気孔５１を介して、表皮材ＳＫを樹脂シート５側へと吸引する。真空ポンプＰＵによる吸引と、相手型ＭＤによる樹脂シート５に向けての支持とにより、表皮材ＳＫが樹脂シート５に各部均一に引きつけられ、その表面にシボ模様が形成されるとともに、所定の形状に成形される。

次に、図２乃至図７に基づいて、本実施形態による成形型１の製造方法について説明する。図２に示すように、最初に、例えば機械加工による削り出しによりベース型ＢＭを形成する（ベース型形成工程）。ベース型ＢＭは合成樹脂によって形成されており、成形型１の型面形状を反転した形状をしている。

次に、ベース型ＢＭ上に型枠６を載置した後、離型剤を塗布したベース型ＢＭの表面にバリア層４を形成する。バリア層４を形成するために、所定の粒径のアルミニウムの粉体を含有した軟質状態のエポキシ樹脂を、ベース型ＢＭ上に積層する（不透過層形成工程、図３示）。バリア層４は不透過層であるため、極力、薄く形成する。次に、ベース型ＢＭ上に塗布されたバリア層４が完全に固まる前の状態において、所定の粗さのアルミグリッドを含有した軟質状態のエポキシ樹脂を、バリア層４上に塗布した後、所定時間だけ上方から押圧して、バリア層４とともに固まらせることにより、第二粒層３が形成される（図４示）。

その後、固化した第二粒層３上の所定位置に水冷管９を配置した後、第二粒層３と同様に、アルミグリッドを含有した軟質状態のエポキシ樹脂を、第二粒層３上に格子状リブ８とともに積層し、所定時間だけ上方から押圧して固化させ、第一粒層２を形成する（基体形成工程）。第一粒層２の上からは、蓋体７を被せて上方を閉塞する（図５示）。

次に、図６に示すように、第一粒層２、第二粒層３およびバリア層４を積層したものを、ベース型ＢＭから取り外し上下方向に反転させた後、ショットブラスト等により、バリア層４の、樹脂シート５との接合面となる表面を粗面加工する。また、バリア層４の表面をサンドペーパ等によって擦ることにより、粗面加工を施してもよい。その後、バリア層４上に樹脂シート５をエポキシ系樹脂の接着剤で貼着する(樹脂シート接合工程、図７示）。

バリア層４上に樹脂シート５が接合されると、図８に示すように、ドリルＤＲ等で樹脂シート５の表面に複数の通気孔５１が穿孔される（通気孔形成工程）。通気孔５１は、例えば、直径が０．１ｍｍ程度の貫通孔で、バリア層４とともに樹脂シート５を貫通して、第二粒層３にまで達しており、これを介して、樹脂シート５の表面に負圧が導かれる。

本実施形態によれば、表皮材成形型１は、アルミグリッドを固めて形成した第一粒層２および第二粒層３上に、不透過層であるバリア層４を形成し、バリア層４上に樹脂シート５を接合し、この樹脂シート５およびバリア層４に通気孔５１を穿孔すれば完成するため、ベース型ＢＭを１種類だけ製作するだけですみ、短時間に製作でき、製造が容易で低コストな成形型１にすることができる。
また、バリア層４が障壁となって、樹脂シート５を接合するための接着剤が、第二粒層３中の隙間に含浸することがなく、第二粒層３が目詰まりを発生させることがないため、通気性がよく、表皮材ＳＫの吸引が良好で、成形性のよい成形型１にすることができる。

また、成形型１は、金属粒をバインダー樹脂によって固めた第一粒層２と、第一粒層２を形成するアルミグリッドよりも細かく、かつ、バリア層４のアルミニウムの粉体よりも粒径が大きいアルミグリッドが、バインダー樹脂によって固められた第二粒層３とによって形成されている。これにより、粒の粗い第一粒層２により型面に現れる凹凸を抑えることができ、表皮材ＳＫを成形した際に表皮材ＳＫの外観品質に影響を及ぼすことがない。また、樹脂シート５への穿孔時に、ドリルＤＲの先端が粒の細かい第二粒層３に当接しても、ダメージを受けることがない。尚、第二粒層３には樹脂シート５が接合されることがないため、その表面の平滑性は必要とされず、ドリルＤＲの先端を傷めない範囲において、若干大きめの粒径にすることができるため、成形型１の通気性を更に向上させることができる。

また、第二粒層３は、完全に固まる以前の状態にあるバリア層４上に、アルミグリッドを含んだバインダーを塗布して、バリア層４とともに固められて形成される。これにより、第二粒層３のアルミグリッドにバリア層４のアルミニウムの粉体が食い込んで固まるため、アンカー効果によって、バリア層４と第二粒層３との間の剥離等が防止される。
また、樹脂シート５は、接合面となる表面に粗面加工が施されたバリア層４に接合されており、粗面加工により、離型剤が除去されるとともに、バリア層４の表面に、わずかに凹凸が形成されるため、接着剤がこの凹凸に入り込み、凹凸によるアンカー効果によって、樹脂シート５の接合力を向上させることができる。

本実施形態による表皮材成形型の製造方法は、ベース型ＢＭを形成するベース型形成工程と、ベース型ＢＭ上にアルミニウムの粉体を載せて固めることにより、不透過層であるバリア層４を形成するバリア層形成工程と、バリア層４上にアルミニウムの粉体よりも粒径が大きいアルミグリッドを載せて固めることにより、第一粒層２および第二粒層３を形成する基体形成工程と、ベース型ＢＭからバリア層４、第一粒層２および第二粒層３を取り外し、ベース型ＢＭと当接していたバリア層４上に、樹脂シート５を接合する樹脂シート接合工程と、バリア層４に接合された樹脂シート５の表面を、バリア層４とともに穿孔する通気孔形成工程とから成る。これにより、ベース型ＢＭを１種類だけ製作するのみで成形型１を製造でき、短時間に容易に製作できる成形型の製造方法とすることができる。

＜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）基体は１層の粒層によって形成されていてもよいし、３層以上の粒層を含んでいてもよい。
（２）樹脂シートおよびバリア層を穿孔する場合、パンチ等によって打ち抜いてもよい。
（３）第一粒層、第二粒層およびバリア層は、アルミニウム以外の金属粒、あるいは金属以外の材質による粒状材を含んだ樹脂材料でもよい。
（４）成形型に水冷管を設けずに、冷風を送る等の他の方法で成形型の冷却を行ってもよい。

本実施形態による成形型と相手型の断面図削り出しにより、ベース型を製造しているところを示す概略図ベース型上にバリア層を形成している状態を示した断面図バリア層の上に第二粒層を積層する時の状態を示した断面図第二粒層の上に第一粒層を積層した状態を示した断面図離型後、バリア層の表面に粗面加工を施しているところを示した図バリア層の上に樹脂シートを貼着する時の状態を示した断面図樹脂シートおよびバリア層を穿孔するところを示した断面図

符号の説明

１…表皮材成形型
２…第一粒層
３…第二粒層
４…バリア層
５…樹脂シート
５１…通気孔
ＢＭ…ベース型
ＭＤ…相手型
ＳＫ…表皮材

Claims

型面に通気孔が開口し、前記型面に表皮材を載置した後、前記通気孔を介して、前記表皮材を前記型面に向けて吸引し、前記表皮材の成形を行う表皮材成形型において、
粒状材を固めて形成した基体上に、該粒状材よりも粒径の小さな小粒体を固めて、不透過層を形成し、該不透過層上に樹脂シートが接合され、この樹脂シートおよび前記不透過層を貫通するように前記通気孔が形成されていることを特徴とする表皮材成形型。
前記基体は、金属粒をバインダー樹脂によって固めた第一粒層と、該第一粒層を形成する金属粒よりも細かく、かつ、前記小粒体よりも粒径が大きい金属粒がバインダー樹脂によって固められるとともに、前記第一粒層と接合された第二粒層とによって形成され、前記第二粒層の前記第一粒層との接合側とは反対側の面に、前記不透過層を形成したことを特徴とする請求項１記載の表皮材成形型。
型面に通気孔が開口し、前記型面に表皮材を載置した後、前記通気孔を介して、前記表皮材を前記型面に向けて吸引し、前記表皮材の成形を行う表皮材成形型の製造方法において、
ベース型を形成するベース型形成工程と、前記ベース型上に小粒体を載せて固めることにより、不透過層を形成する不透過層形成工程と、前記不透過層上に前記小粒体よりも粒径が大きい粒状材を載せて固めることにより、基体を形成する基体形成工程と、前記ベース型から前記不透過層および前記基体を取り外し、前記ベース型と当接していた前記不透過層上に、樹脂シートを接合する樹脂シート接合工程と、前記不透過層に接合された前記樹脂シートの表面を、前記不透過層とともに穿孔する通気孔形成工程とから成ることを特徴とする表皮材成形型の製造方法。