JP4765599B2 - 真空成形方法及びその装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1の真空成形装置は、図4に示すように、予め成形された基材104がセットされる基材側吸引型101と、表皮106の成形に使用される表皮側吸引型102とを備えている。基材側吸引型101には、セットされる基材104を囲む位置に型締め面101sがほぼ一定幅で形成されている。また、表皮側吸引型102には、基材側吸引型101の型締め面101sに対応する位置に、型締め面102sが形成されている。なお、基材104は厚み方向に貫通する通気路(図示省略)を備え、通気可能に構成されている。
表皮106の真空成形を行なうには、加熱により軟化した接着剤付きの表皮106を基材側吸引型101の基材104と表皮側吸引型102との間に位置決めし、基材側吸引型101と表皮側吸引型102と型締めする。この型締め過程で、基材104の表面全体が表皮106に覆われるとともに、その表皮106の端縁が基材側吸引型101と表皮側吸引型102との型締め面101s,102sの間に挟まれる。これにより、基材側吸引型101と表皮側吸引型102との成形空間(キャビティ)が型締め面101s,102sの位置でシールされる。次に、表皮側吸引型102で表皮106の吸引が行なわれ、その表皮106の表面形状が成形される。さらに、基材側吸引型101で基材104の通気部を介して表皮106の吸引が行なわれ、その表皮106が基材104の表面に接着させられる。この状態で、表皮106の真空成形が完了する。
請求項1の発明は、基材側吸引型と表皮側吸引型とを型締めすることにより、基材とその基材の表面を覆う表皮とを両吸引型の成形空間内に収納し、前記表皮側吸引型で前記表皮の吸引を行なってその表皮の表面形状を成形し、前記基材側吸引型で前記基材の通気部を介して前記表皮の吸引を行なって前記表皮を前記基材の表面に密着させる真空成形方法であって、前記基材の表面を部分的に覆う構成の前記表皮側吸引型と前記基材側吸引型とを型締めする際、前記表皮側吸引型の端縁部分で前記表皮を介して前記基材の表面を押圧し、その表皮を利用して前記表皮側吸引型の端縁部分と前記基材との間をシールすることを特徴とする。
これにより、基材と基材側吸引型との間が確実にシールされる。さらに、基材と基材側吸引型との間でガタが生じないため、表皮側吸引型の端縁部分と前記基材との間のシール性も向上する。
本発明により、請求項1の発明を実施できるようになる。
請求項4の発明によると、前記基材側吸引型の表面には、前記表皮を介して前記表皮側吸引型の端縁部分に押圧される前記基材の被押圧部と重なる位置にシール材が装着されるように構成されていることを特徴とする。
本発明により、請求項2の発明を実施できるようになる。
また、請求項6の発明によると、シール材は棒状の弾性体であり、基材側吸引型の溝に収納されることで、所定位置に位置決めされていることを特徴とする。
また、請求項7の発明によると、基材の被押圧部の幅寸法は、約10mmに設定されていることを特徴とする。
以下、図1〜図3に基づいて、本発明の実施形態1に係る真空成形方法及び真空成形装置について説明する。ここで、図1は本実施形態に係る真空成形装置の型締め状態を表す模式縦断面図等、図2は前記真空成形装置の型開き状態を表す模式縦断面図、図3は前記真空成形装置の型開き状態を表す平面図等である。
なお、真空成形装置の左右方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向として図示する。
本実施形態に係る真空成形装置10は、車両の内装品を真空成形する装置であり、図1、図2に示すように、昇降可能に構成された基材側吸引型11と、同じく昇降可能に構成された表皮側吸引型12とを備えている。
基材側吸引型11は、図2に示すように、予め所定形状に成形された基材14がセットされる通気可能な型であり、その基材14を内側から支持する支持面11sを備えている。さらに、基材側吸引型11には、図2、図3(A)に示すように、支持面11sを囲んで型締め面11fが形成されている。なお、図2に示す基材側吸引型11の縦断面図は、図3(A)におけるII-II矢視部分の縦断面を表している。
また、支持面11sには、図1、図3(A)に示すように、基材14の被押圧部14r(後記する)と重なる位置にシール材20が取り付けられている。シール材20は丸棒状の弾性体であり、基材側吸引型11の支持面11sに形成された断面略逆台形状の溝11mに収納されることで、所定位置に位置決めされている(図1(B)参照)。
基材側吸引型11は、吸引装置(図示省略)に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより支持面11sから気体を吸引できるように構成されている。
表皮側吸引型12は、吸引装置(図示省略)に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより成形面12sから気体を吸引可能に構成されている。
また、真空成形装置10は、クランプ具27によって水平に保持された表皮25を表裏両面から加熱して軟化させるためヒータ30(図2参照)を備えている。ヒータ30は、表皮側吸引型12等の上下移動と干渉しない待機位置(図示省略)と、図2に示す表皮加熱位置との間を水平移動可能に構成されている。
基材14は、例えば、ポリプロピレン(PP)等の樹脂を射出成形することにより得られる板状部材であり、厚み方向に貫通する複数の通気路(図示省略)を備えている。基材14は、図3(A)等に示すように、表皮25に覆われる被覆部14c(クロスハッチ部分参照)と、表皮25に覆われない露出部14zとを備えており、その被覆部14cと露出部14zとの境界位置に被押圧部14rが設けられている。なお、被押圧部14rの幅寸法(シール幅)は約10mm程度に設定されている。
表皮25は、例えば、サーモプラスチックオレフィン(TPO)製の薄膜にポリプロピレン発泡体(PPフォーム)製の発泡層を接合させたものであり、前記薄膜側(表面側)が表皮側吸引型12によって真空成形される。また、表皮25の裏面側(発泡層側)には、例えば、熱溶融性のオレフィン系接着剤が塗布されている。
次に、上記真空成形装置10を使用した真空成形方法について説明する。
先ず、所定形状の基材14が射出成形されるとともに、製作済みの表皮25が所定サイズに裁断される。また、成形準備として、基材側吸引型11の支持面11sに形成された溝11mにシール材20が装着される。
次に、前記基材14が、図2に示すように、基材側吸引型11の支持面11sに被せられるようにセットされる。また、表皮25がクランプ具27に把持された状態で所定位置に水平に位置決めされ、ヒータ30により上下両側から加熱される。そして、表皮25が加熱により軟化状態になると、ヒータ30が待機位置まで移動する。
次に、基材側吸引型11が所定位置まで上昇することで、表皮25が基材14の被覆部14cの表面に被せられ、さらに表皮側吸引型12が下降することで、図1(A)に示すように、その表皮側吸引型12と基材側吸引型11とが型締めされる。
また、表皮側吸引型12の端縁部分12pが、図1(B)に示すように、表皮25の端縁を介して基材14の被押圧部14rを押圧する。これによって、基材14の被押圧部14rと表皮側吸引型12の端縁部分12pとの間が表皮25の端縁によりシールされる。さらに、基材14の被押圧部14rがシール材20を押圧することで、その基材14の被押圧部14rと基材側吸引型11との間がシール材20によりシールされる。この状態で、基材14の露出部14zは表皮側吸引型12から露出するようになる。
なお、図3(B)は、図3(A)のB-B矢視縦断面図であり、基材側吸引型11と基材14とに表皮25が被せられた状態を表している。
次に、表皮側吸引型12の吸引装置が駆動することにより、前記成形空間内が負圧になり、表皮25の表面が成形面12sに吸着されてその表皮25の表面形状(シボ転写、細部形状等)が成形される。次に、表皮側吸引型12の吸引装置が停止して、基材側吸引型11の吸引装置が駆動することにより、基材14の通気部を介して表皮25が吸引され、その表皮25が基材14の被覆部14cに吸着される。そして、表皮25の裏側の熱溶融性接着剤により、その表皮25が基材14の被覆部14cに接着される。このようにして、表皮25の成形、及びその表皮25と基材14との接着が終了すると、型開きが行なわれて、一体化された基材14と表皮25とが取り出される。そして、後工程で不要部分がトリミングされて製品が完成する。
このように、本実施形態に係る真空成形方法によると、基材14の表面を部分的に覆う構成の表皮側吸引型12を基材側吸引型11に型締めする際、表皮側吸引型12の端縁部分12pで表皮25を介して基材14の表面を押圧し、その表皮25により表皮側吸引型12の端縁部分12pと基材14との間をシールする。このため、基材14の表面を表皮側吸引型12から部分的に露出させることが可能になり、この部分(露出部14z)の表皮を省略できるようになる。即ち、基材14の表面の必要部分のみを表皮25及び表皮側吸引型12で覆い真空成形を行なうことができるようになる。したがって、基材14の表面全体を表皮25及び表皮側吸引型で覆う従来の真空成形と比べ、不必要な表皮25が省略でき、コスト削減を図ることができる。
また、表皮25を介して表皮側吸引型12の端縁部分12pに押圧される基材14の被押圧部14rと基材側吸引型11との間にシール材20が介在されているため、基材14と基材側吸引型11との間が確実にシールされる。さらに、基材14と基材側吸引型11との間でガタが生じないため、表皮側吸引型12の端縁部分12pと基材14との間のシール性も向上する。
さらに、表皮側吸引型12を小型化できるため、設備コストを低減させることもできる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、基材側吸引型11の型締め面11fに合わせられる型締め面12fと、基材14の表面を押圧可能な端縁部分12pとを備える表皮側吸引型12を例示したが、前記型締め面12fを省略し、例えば、枠状、あるいはリング状に形成された端縁部分12pを備える表皮側吸引型12を使用することも可能である。このとき、表皮側吸引型12の端縁部分12pの形状に合わせてシール材20も枠状、あるいはリング状に成形するのが好ましい。これによって、基材14の表面中央部分のみを表皮25で覆い、周縁部分の表皮25を省略できるようになる。
また、表皮25の裏面に熱溶融性接着剤を塗布する例を示したが、表皮側吸引型12と基材側吸引型11とを型締めする前に、基材14の表面に接着剤を塗布することも可能である。
また、シール材20の断面形状を略円形に製作する例を示したが、シール材20の断面形状は適宜変更可能である。
また、本実施形態では、表皮25の表面を成形面12sに吸着してその表皮25の表面形状(シボ転写、細部形状等)を成形した後、基材側吸引型11の吸引装置を駆動させて、その表皮25を基材14の被覆部14cに吸着させる例を示した。しかし、表皮25の表面を成形面12sに吸着している途中で、基材14側の吸引を開始し、表皮25の表面形状(シボ転写、細部形状等)の成形後、基材14側の吸引を停止することも可能である。
11f 型締め面
11m 溝
12 表皮側吸引型
12f 型締め面
12p 端縁部分
14 基材
14c 被覆部
14r 被押圧部
14z 露出部
20 シール材
25 表皮
Claims (7)
- 基材側吸引型と表皮側吸引型とを型締めすることにより、基材とその基材の表面を覆う表皮とを両吸引型の成形空間内に収納し、前記表皮側吸引型で前記表皮の吸引を行なってその表皮の表面形状を成形し、前記基材側吸引型で前記基材の通気部を介して前記表皮の吸引を行なって前記表皮を前記基材の表面に密着させる真空成形方法であって、
前記基材の表面を部分的に覆う構成の前記表皮側吸引型と前記基材側吸引型とを型締めする際、前記表皮側吸引型の端縁部分で前記表皮を介して前記基材の表面を押圧し、その表皮を利用して前記表皮側吸引型の端縁部分と前記基材との間をシールすることを特徴とする真空成形方法。 - 請求項1に記載の真空成形方法であって、
表皮を介して表皮側吸引型の端縁部分に押圧される基材の被押圧部と基材側吸引型との間にシール材を介在させることを特徴とする真空成形方法。 - 基材側吸引型と表皮側吸引型とを型締めすることにより、基材とその基材の表面を覆う表皮とを両吸引型の成形空間内に収納し、前記表皮側吸引型で前記表皮の吸引を行なってその表皮の表面形状を成形し、前記基材側吸引型で前記基材の通気部を介して前記表皮の吸引を行なって前記表皮を前記基材の表面に密着させる真空成形装置であって、
前記表皮側吸引型は、前記基材の表面を部分的に覆う構成で、その表皮側吸引型の端縁部分が前記表皮を介して前記基材の表面を押圧可能に構成されており、
前記表皮側吸引型と前記基材側吸引型とが型締めされると、前記表皮側吸引型の端縁部分と前記基材との間が前記表皮によりシールされる構成であることを特徴とする真空成形装置。 - 請求項3に記載の真空成形装置であって、
前記基材側吸引型の表面には、前記表皮を介して前記表皮側吸引型の端縁部分に押圧される前記基材の被押圧部と重なる位置にシール材が装着されるように構成されていることを特徴とする真空成形装置。 - 請求項3又は請求項4のいずれかに記載された真空成形装置であって、
前記基材側吸引型には、前記基材を囲んで型締め面が形成されており、
前記表皮側吸引型には、前記基材側吸引型の型締め面に合わせられる型締め面が前記基材の大半を囲むように形成されており、
前記表皮側吸引型の型締め面における囲みの開放部分が前記表皮を介して前記基材の被押圧部を押圧する端縁部分となっていることを特徴とする真空成形装置。 - 請求項4又は請求項5のいずれかに記載された真空成形装置であって、
シール材は棒状の弾性体であり、基材側吸引型の溝に収納されることで、所定位置に位置決めされていることを特徴とする真空成形装置。 - 請求項4〜請求項6のいずれかに記載された真空成形装置であって、
前記基材の被押圧部の幅寸法は、約10mmに設定されていることを特徴とする真空成形装置。
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