JP4806133B2

JP4806133B2 - 成形装置及び成形方法並びに車両用内装成形品

Info

Publication number: JP4806133B2
Application number: JP2001164145A
Authority: JP
Inventors: 浩之池上
Original assignee: TS Tech Co Ltd
Current assignee: TS Tech Co Ltd
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP2002355452A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内装部品の成形装置及び成形方法に係り、特に、意匠ラインを備えた車両用の内装部品を得るための成形装置及び成形方法並びに車両用内装成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ドアトリム等自動車の内装部品において、高級感のある外観を得るために、内装部品表面の適宜箇所にクロス等の装飾シートを装着したり、デザイン線を施す技術が知られている。
【０００３】
デザイン線の加工において、従来では、内装部品の基材と表皮材とを一体成形した後に、表皮の一部を高周波ウェルダーで溶着する方法や、意匠面に凸加工がなされた金型を用いて内装部品の基材と表皮材とを一体成形する方法、或いは、凹凸のある基材を成形してから、この基材へ表皮材を貼着する方法により対応がなされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法のうち、高周波ウェルダーで加工する方法では、加工を施すための設備投資が必要になるとともに、手作業による工数が増加するため、加工費が高くなるという問題があった。
【０００５】
また、意匠面に凸加工がなされた金型を用いて基材と表皮材とを一体成形する方法では、成形時に金型の凸部先端が表皮材を傷つけたり、凸部に表皮材が引っかかるなどして、表皮材に破れ不良が発生するおそれがあった。
【０００６】
さらにまた、凹凸を備えた基材へ表皮材を貼着する方法では、基材を成形する工程と、基材へ表皮材を貼着する工程の２つの工程が必要であり、各工程において金型の調整を行う必要があった。また、基材へ表皮材を取り付けるとき、基材の凹凸に考慮しながら表皮材を配設する必要があるため、加工に手間がかかっていた。また、デザイン線に表皮を圧着させるために、金型に突起部を設けたり、押さえ治具を使用するため、コストアップにつながるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、工数を増加させたり、金型の調整に手間がかかることなく、且つ、不良の発生率を抑え、低コストで、デザイン形状を備えた車両用内装成形品を形成することが可能な成形装置及び成形方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る成形装置は、基材に表皮材を一体に接合させてなると共に該表皮材表面に凹状のデザイン形状を備えた車両用内装成形品の成形装置であって、基材となる溶融樹脂を射出する第１の金型と、該第１の金型に対向して前記表皮材を保持する面が平面状に形成された第２の金型を備え、前記第１の金型のキャビティ面には前記車両用内装成形品の表面に形成予定の凹状の部分に一致する位置に凸部が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る成形方法は、基材となる溶融樹脂を射出するとともにキャビティ面側に凸部が形成された第１の金型に対向して表皮材を保持する面が平面状に形成された第２の金型を配設する工程と、前記第２の金型に前記表皮材をセットする工程と、前記第１の金型と前記第２の金型で形成される前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出し型締め加圧して前記基材と前記表皮材を一体に成形して車両用内装成形品を得る工程と、前記第１の金型の凸部の部分で形成された前記基材の薄肉部から放熱がなされるとともに前記第１の金型の凸部以外の部分で形成された前記基材の厚肉部に蓄熱がなされた状態で、前記車両用内装成形品を前記第１の金型及び前記第２の金型の間から取り出す工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように、本発明の成形装置及び成形方法は、金型に凸部を形成することにより、基材に厚肉部と薄肉部を形成し、これにより、型から取り出したときの基材において、成形時の熱を放熱して低温になる部分と、成形時の熱を蓄熱して高温になる部分が存在するようにし、この基材の温度差により、基材に接する表皮材において元の状態に復元する部分と復元しない部分とを発生させるようにしたものである。
【００１１】
そして、元の状態に復元しない部分は、表皮材表面に凹状に表出するので、この部分をデザイン形状とするものである。このように本発明の成形装置及び成形方法によれば、車両用内装成形品の表面にデザイン形状を設けるための特別な工程や設備を必要とすることなく、簡単且つ低コストで、車両用内装成形品にデザイン形状を形成することが可能となる。
【００１２】
本発明の成形装置及び成形方法により、次のような車両用内装成形品を得ることができる。
すなわち、本発明の請求項５に係る車両用内装成形品は、基材と表皮材とを一体成形してなる車両用内装成形品であって、前記車両用内装成形品の表面には、凹部として形成されたデザイン形状が設けられ、前記基材の前記表皮材が接していない面の前記デザイン形状に対応する部位は、凹部が形成されて薄肉に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
なお、前記表皮材として、より具体的には、クッション層を備えた表皮材、或いは、起毛を備えた表皮材が使用される。また、前記車両用内装成形品として、例えば、ドアライニングが形成される。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１４】
図１乃至図７は本発明の実施例を示すものであり、図１はデザイン形状を備えた内装部材の一例を示す説明図、図２は図１の要部拡大図、図３は第１の金型及び第２の金型が離隔され第２の金型に表皮材が取り付けられた状態を示す断面図、図４は表皮材及び基材を一体成形する状態を示す断面図、図５は金型から取り出された直後の車両用内装成形品の状態を示す説明図、図６及び図７は車両用内装成形品の断面図である。
【００１５】
本例の成形装置Ｓは、図１及び図２に示すような、車両用内装成形品１として、例えば自動車用のドアライニングを成形するときに、同時に、車両用内装成形品１の表面に、図示されているようなデザイン形状２を形成することができるように構成されている。
【００１６】
本例の成形装置Ｓは、基材に表皮材を一体に成形する装置であり、第１の金型１０と、第２の金型２０と、第１の金型１０に設けられた凸部１１とを主たる構成要素としている。
【００１７】
成形装置Ｓは、図示しない溶融合成樹脂の供給装置から、第１の金型１０内の図示しない通路およびゲートを介して、第１の金型１０と第２の金型２０との間に形成されるキャビティへ、溶融合成樹脂を射出するように構成されている。
【００１８】
そして、第１の金型１０及び第２の金型２０を加圧型締めすることにより、基材３０と表皮材４０とを一体に成形した車両用内装成形品１が得られるように構成されている。これらの溶融合成樹脂の注入装置，型締め装置等は公知の技術を用いることができる。
【００１９】
本例の第１の金型１０は、キャビティＫ側の面に、凸部１１が設けられている。第１の金型１０に凸部１１が設けられていることにより、車両用内装成形品１の表面にデザイン線を形成することが可能となる。なお、車両用内装成形品１の表面にデザイン線が形成される工程については後述する。
【００２０】
凸部１１は、デザイン性を有し、外観上良好な形状に形成される。凸部１１は、例えば図１及び図２に示すようなストライプ状に形成される他、波形、ダイヤ柄、円形模様など、自由な形状に形成されるものである。
【００２１】
本例の第２の金型２０は、真空引きやクランプユニットなどの手段により、表皮材４０を確実に保持するように構成されている。
【００２２】
本発明において、基材３０として用いられる樹脂、即ち注入される溶融合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ナイロン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマー等圧縮成形、射出成形および押出成形に通常使用されるものを、いずれも用いることができる。また、これらに無機質充填剤，ガラス繊維等の充填剤、顔料、滑剤、帯電防止剤等の添加物を含有したものも適宜用いることができる。
【００２３】
また本発明に用いられる表皮材４０の材質としては、表皮４１にクッション層４２が貼着された表皮材、或いは、起毛を備えた表皮材が使用される。起毛を備えた表皮材としては、例えばパイル織物が用いられる。
【００２４】
クッション層を備えた表皮材４０の、表皮４１としては、織布，不織布，ポリオレフィン、塩化ビニル、ナイロン等の熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系、塩化ビニル系等の熱可塑性エラストマーのシート，フィルムが挙げられる。
【００２５】
また、上記表皮に貼着されるクッション層４２としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ウレタン等の発泡シートが用いられる。
【００２６】
次に、本例の成形装置Ｓを用いて車両用内装成形品１を製造する方法について説明する。
先ず、図３で示すように、型開きした状態で第２の金型２０に表皮材４０を配設する工程を行なう。このとき図示しない表皮を固定させるための装置を作動させて表皮材４０が脱落しないように第２の金型２０に表皮材４０を引き寄せておく。
【００２７】
次に、図４で示すように、第１の金型１０側から溶融合成樹脂を供給する工程を行なうが、同時に、可動側である第２の金型２０を固定金型である第１の金型１０側へ移動する。そして、図４で示すように、第１の金型１０及び第２の金型２０を型締めする。
【００２８】
次いで、第１の金型１０及び第２の金型２０を型開きし、車両用内装成形品１を取り出す。本例では、第１の金型１０の凸部１１の部分で形成された基材３０の薄肉部３３から成形時の熱が放熱され、また、凸部１１以外の部分で形成された基材３０の厚肉部３２に成形時の熱が蓄熱された状態になるタイミングで車両用内装成形品１を取り出す。
【００２９】
図５は金型から取り出した直後の車両用内装成形品１を示すものである。車両用内装成形品１の基材３０には、凹部３１が形成され、これにより基材３０には、厚肉部３２と薄肉部３３が形成される。また、金型から取り出された直後の車両用内装成形品１は、表皮材４０側がフラットな形状になっている。
【００３０】
金型から取り出された車両用内装成形品１を放置すると、基材３０の厚肉部３２は高温を保っているので、基材３０の厚肉部３２に接している表皮材４０もまた、基材３０からの温度によって高温を保つこととなる。このため、表皮材４０は形状が固定されずに、図６に示すように、元の状態に復元しようとして膨張する。
【００３１】
そして、基材の薄肉部３３は、金型から取り出されたときに温度を保つことができないため、高温状態から低温状態へと急速に温度が降下する。よって、基材３０の薄肉部３３に接している表皮材４０もまた、基材３０と一緒に高温状態から低温状態へと一気に温度が低下する。これにより、表皮材４０は、成形時に加圧されて潰された状態のまま形状が固定される。
【００３２】
このようにして、第１の金型１０に設けられた凸部１１の形状に対応して、表皮材４０に、元の状態に復元しない部分が形成される。よって、表皮材４０の表面には、膨張して元の状態に復元した部分に囲まれて、元の状態に復元しなかった部分により凹状の模様が描かれることになる。この凹状の部分が車両用内装成形品１のデザイン形状２を構成するものである。
【００３３】
なお、上記のようにクッション材４２を備えた表皮材４０の他、起毛４３を備えた表皮材４０を使用した構成であっても良い。このように、起毛４３を備えた表皮材４０を使用した場合でも、第１の金型１０の凸部１１の部分で形成された基材３０の薄肉部３３から成形時の熱が放熱され、また、凸部１１以外の部分で形成された基材３０の厚肉部３２に成形時の熱が蓄熱された状態になるタイミングで車両用内装成形品１を金型から取り出す。
【００３４】
そして、取り出された車両用内装成形品１を放置したとき、図７に示すように、基材３０の厚肉部３２に接している箇所は高温を保っているので、起毛４３の形状が固定されず、起毛４３は、成形時に押し倒された状態から、元のように毛が起きあがった状態に復元される。
【００３５】
一方、基材３０の薄肉部３３に接している表皮材は、金型から取り出された後、基材３０の温度が急速に下がることにより、一緒に温度が低下する。したがって、この部分の表皮は、上記基材３０の厚肉部３２に接している表皮材４０のように毛が起きあがって元の状態に戻ることなく、成形時に加圧されたときに押し倒された状態のまま形状が固定される。そして、このように毛倒れを起こしている部分が、車両用内装成形品１のデザイン形状２を構成するものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の成形装置及び成形方法によれば、車両用内装成形品の表面にデザイン形状を形成するために、特別な工程や設備を必要とすることなく、簡単且つ低コストで、車両用内装成形品にデザイン形状を形成することが可能となる。
【００３７】
また、本発明では、基材に厚肉部と薄肉部を形成し、基材の持つ温度差を利用して、表皮材表面に凹状のデザイン形状を形成するように構成されており、従来のように表皮材側からの加工を行うものではないため、加工時に起こっていた表皮やぶれ等の不良の発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デザイン形状を備えた内装部材の一例を示す説明図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】第１の金型及び第２の金型が離隔され第２の金型に表皮材が取り付けられた状態を示す断面図である。
【図４】表皮材及び基材を一体成形する状態を示す断面図である。
【図５】金型から取り出された直後の車両用内装成形品の状態を示す説明図である。
【図６】車両用内装成形品の断面図である。
【図７】車両用内装成形品の断面図である。
【符号の説明】
１車両用内装成形品
２デザイン形状
１０第１の金型
１１凸部
２０第２の金型
３０基材
４０表皮材
４１表皮
４２クッション材
４３起毛
Ｓ成形装置

Claims

基材に表皮材を一体に接合させてなると共に該表皮材表面に凹状のデザイン形状を備えた車両用内装成形品の成形装置であって、基材となる溶融樹脂を射出する第１の金型と、該第１の金型に対向して前記表皮材を保持する面が平面状に形成された第２の金型を備え、前記第１の金型のキャビティ面には前記車両用内装成形品の表面に形成予定の凹状の部分に一致する位置に凸部が形成されてなることを特徴とする成形装置。
前記表皮材はクッション層を備えた表皮材或いは起毛を備えた表皮材であることを特徴とする請求項１記載の成形装置。
基材となる溶融樹脂を射出するとともにキャビティ面側に凸部が形成された第１の金型に対向して表皮材を保持する面が平面状に形成された第２の金型を配設する工程と、
前記第２の金型に前記表皮材をセットする工程と、
前記第１の金型と前記第２の金型で形成される前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出し型締め加圧して前記基材と前記表皮材を一体に成形して車両用内装成形品を得る工程と、
前記第１の金型の凸部の部分で形成された前記基材の薄肉部から放熱がなされるとともに前記第１の金型の凸部以外の部分で形成された前記基材の厚肉部に蓄熱がなされた状態で、前記車両用内装成形品を前記第１の金型及び前記第２の金型の間から取り出す工程と、を備えたことを特徴とする成形方法。
前記表皮材はクッション層を備えた表皮材或いは起毛を備えた表皮材であることを特徴とする請求項３記載の成形方法。
基材と表皮材とを一体成形してなる車両用内装成形品であって、前記車両用内装成形品の表面には、凹部として形成されたデザイン形状が設けられ、前記基材の前記表皮材が接していない面の前記デザイン形状に対応する部位は、凹部が形成されて薄肉に形成されていることを特徴とする車両用内装成形品。
前記表皮材はクッション層を備えた表皮材或いは起毛を備えた表皮材であることを特徴とする請求項５記載の車両用内装成形品。
前記車両用内装成形品は、ドアライニングであることを特徴とする請求項５または６記載の車両用内装成形品。