JP4927470B2

JP4927470B2 - 真空成形用樹脂シート

Info

Publication number: JP4927470B2
Application number: JP2006216379A
Authority: JP
Inventors: 茂之加藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-08-09
Also published as: JP2008037025A

Description

本発明は、成形型に倣わせて成形品を成形する真空成形用樹脂シートに関するものである。

従来から、加熱して軟化させた後に、成形型の凹凸形状に倣わせて型成形し、不要部分を切断して成形品を形成する樹脂シートが知られている（例えば特許文献１参照）。

このような樹脂シートでは、切断位置の外側であって、型成形時に最も大きく変形する部位の側方にスリットが形成されている。また、型成形後に抜き打ちされる抜き孔の中央に十字にクロスしたスリットが形成されている。

このとき、各スリットは、その先端が切断位置の境界に達しないように形成されている。

そして、型成形によって樹脂シートに引張応力が加えられることでスリットが開口し、最も大きく変形する部位の肉厚変化を抑制するようになっている。
特許第３１９６３２７号公報

ところで、上述の樹脂シートでは、外気温の影響や樹脂シート自体の厚みのバラツキの影響等により、スリットの開口面積を制御することが難しく、開口したスリットが切断位置の内側にまで入り込んでしまうことがあった。

また、スリットを最も大きく変形する部位から離れた位置に設けると、この変形部位の肉厚変化を十分に抑制することができなくなるという問題が生じていた。

そこで、この発明は、広がった開口部がシート本体の切断位置の内側に入り込んでしまうことを防止すると共に、最も大きく変形する部位の肉厚変化を十分に抑制することができる真空成形用樹脂シートを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、成形型に倣わせて押圧及び吸引された後に切断位置において所定形状に切断されるシート本体と、このシート本体に設けられて吸引した際に広がる開口部とを備えた真空成形用樹脂シートであって、前記シート本体は、角形状の切断位置に設定される成形時に最も大きく変形する部位を有し、前記開口部は、前記シート本体の切断位置よりも外側の不要領域であって、前記シート本体の成形時、前記切断位置よりも内側の製品領域の形状に合わせて屈曲することで、前記成形時に最も大きく変形する部位を起点に延びる最も大きな張力のかかる方向線上を避け、且つ、その近傍位置に設けられると共に、前記成形時に最も大きく変形する部位から延在する切断位置に対し、離間するように形成されたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の真空成形用樹脂シートにおいて、前記開口部は、前記最も大きな張力のかかる方向を挟んで少なくとも一対設けられたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、開口部をシート本体の切断位置よりも外側であって、最も大きく変形する部位から最も大きな張力のかかる方向を避けた位置の近傍に設けたので、最も大きな張力がかかる方向に沿ってシート本体が連続すると共に、開口部を設けた位置には大きな張力かかりにくくなる。

これにより、外気温の影響やシート本体の厚みにバラツキが生じていても、シート本体の延伸に伴って広がった開口部が、シート本体の切断位置の内側に入り込んでしまうことを防止できる。

また、開口部を最も大きく変形する部位の近傍に位置させることができるので、この部位の肉厚変化を十分に抑制することが可能となる。

請求項２の発明によれば、一対の開口部間のシート本体を大きく延伸することができ、最も大きく変形する部位の肉厚変化をさらに効果的に抑制することができる。

次に、本発明に関わる真空成形用樹脂シートを実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

自動車等の車両の車室内に設けられるインストルメントパネルは、図１に示すように、真空成形用樹脂シート（以下、樹脂シートという）１を、真空成形することで形成されている。

真空成形方法は、樹脂シート１を加熱して軟化させてから、所定の凹形状又は凸形状を有する成形型に押し付けると共に、この樹脂シート１と成形型との間の空気を吸引することで、成形型に樹脂シート１を密着させて所定の形状に変形させ、その後、不要な部分を切断（トリミング）することで意図する形状を形成する方法である。

そして、この真空成形方法に使用される樹脂シート１は、シート本体２と、このシート本体２に設けられた複数の開口部３とを備えている。

シート本体２は、ポリプロピレンやポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂材料によって形成されており、平板形状を呈している。

そして、このシート本体２のうち、図示しない成形型に倣って変形し、最終的な成形体であるインストルメントパネルとなる部位が、図１において一点鎖線Ｓの内側の領域である製品領域Ｒ１である。

また、この一点鎖線Ｓの外側の領域（図中斜線で示す）が、インストルメントパネルを形成するには不要となるために吸引成形後に破棄される不要領域Ｒ２である。

すなわち、図１において一点鎖線Ｓで示す部位が切断位置となる。

また、このシート本体２のうち、真空成形される際に最も大きく変形する部位（以下、最変形部という）が、図１においてＡで示す部分である。なお、ここでは、最変形部Ａが、インストルメントパネルのロア部の最下端に位置する部位となっている。

また、この最変形部Ａは、シート本体２を強く押さえつけて変形させる部分であるので、ほとんど変形しない部位と比較すると比較的厚みが薄くなる。

一方、複数の開口部３は、シート本体２の切断位置である一点鎖線Ｓよりも外側、つまり不要領域Ｒ２に設けられている。

さらに、各開口部３は、最変形部Ａから最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿う位置を避けると共に、この最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿う位置の近傍に設けられている。そして、ここでは、一対の開口部３が、最も大きな張力のかかる方向Ｘを挟んで対向する位置に設けられている。

なお、「最も大きな張力のかかる方向Ｘ」とは、不要領域Ｒ２において、製品領域Ｒ１の形状に合わせて屈曲する部位に沿う方向である。

そして、各開口部３は、この最も大きな張力のかかる方向Ｘとほぼ平行に延びるスリット形状を呈している。

次に、この発明の真空成形用樹脂シートの作用について説明する。

この樹脂シート１を使用してインストルメントパネルを形成するには、まず図１に示す平板形状のシート本体２の所定位置に複数の開口部３を設ける。

各開口部３は、後述する切断加工時に切断される切断位置Ｓよりも外側であって、真空成形される際に最も大きく変形する部位Ａから最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿う位置を避けると共に、この最も大きな張力のかかる方向Ｘを挟んで対向する位置に設けられている。

次に、シート本体２の全体を加熱して塑性変形可能な状態に軟化させた後、図示しない成形型に上方から被せる。そして、さらに上方から図示しないプラグによってシート本体２を押圧する。

これにより、シート本体２は成形型とプラグとの間にクランプされる。そして、成形型とシート本体２との間の空気を吸引してシート本体２を成形型に真空吸着させる。ここで、成形型とプラグとは互いに噛み合う凹凸形状を有しているので、シート本体２は、成形型の凹凸形状に倣って変形する。

最後に、シート本体２を冷却して成形型から取り外し、切断位置Ｓを境界にシート本体２を切断して不要領域Ｒ２を破棄して、インストルメントパネルを形成する。

ここで、シート本体２が成形型に倣って変形する際、シート本体２の最変形部Ａは、シート本体２の他の部位と比較すると最も大きく屈曲変形し、この最変形部Ａを起点に最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿って、このシート本体２が大きく延伸することとなる。

一方、このシート本体２の延伸に伴って、複数の開口部３はそれぞれ伸びて大きく広がる（図２参照）。

ここで、各開口部３が、最変形部Ａから最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿う位置を避けた近傍の位置に設けられている。そのため、最も大きな張力がかかる方向Ｘに沿ってシート本体２が連続すると共に、開口部３が設けられた部位には大きな張力がかかりにくくなっている。

これにより、シート本体２の延伸に伴って広がった開口部３が、シート本体２の切断位置Ｓの内側に入り込んでしまうことを防止できる。

特に、外気温の影響やシート本体２の厚みにバラツキが生じていても、開口部３に大きな張力がかかりにくいので、この開口部３が切断位置Ｓの内側に入り込むことを確実に防止することができる。

また、このように広がった開口部３が切断位置Ｓの内側に入り込むことがないので、開口部３を最変形部Ａの近傍に位置させることができ、この最変形部Ａの肉厚変化を十分に抑制して、薄肉化を防止することが可能となる。

さらに、ここでは、一対の開口部３が、最も大きな張力のかかる方向Ｘを挟んで設けられているので、この一対の開口部３間のシート本体２を大きく延伸することができる。そのため、最変形部Ａの肉厚変化をさらに効果的に抑制することができる。

以上、この発明にかかる実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。

例えば、上述の実施の形態では、開口部３が最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿って延在されたスリット形状を呈しているが、これに限らない。図２（ａ）に示すように円形状の開口部３Ａであってもよいし、図２（ｂ）に示すように最も大きな張力のかかる方向Ｘに沿う楕円形状の開口部３Ｂであってもよい。

さらに、図２（ｃ）に示すように、最も大きな張力のかかる方向Ｘに対して斜めに延在
されたスリット形状の開口部３Ｃであってもよい。

なお、図ではスリット形状として僅かに幅を有した開口となっているが、単なる切込みであってもよい。

そして、図２（ｄ）に示すように、矩形状の開口部３Ｄであってもよい。この場合、角部をＲ形状とすることで、この開口部３Ｄが広がった際に角部の亀裂進展の防止を図ることができる。

また、図２（ｅ）に示すように、最も大きな張力がかかる方向Ｘを挟んで複数設けられてもよい。この場合、一方が楕円形状の開口部３Ｅであり、他方が二つの円形状の開口部３Ｅ´である。

さらに、図２（ｆ）に示すような、円形状の開口部３Ｆと矩形状の開口部３Ｆ´とのように、互いに異なる形状の開口部が最も大きな張力がかかる方向Ｘを挟んで設けられてもよい。

このような開口部の形状は、真空成形される最終成形体の形状に合わせて適宜選択することができる。

この発明に係る真空成形用樹脂シートの成形前の状態を示す説明図である。（ａ）〜（ｆ）は、開口部の他の例を示す模式図である。

符号の説明

１真空成型用樹脂シート
２シート本体
３開口部
Ｓ切断位置
Ａ最も大きく変形する部位（最変形部）
Ｘ最も大きな張力のかかる方向

Claims

成形型に倣わせて押圧及び吸引された後に切断位置において所定形状に切断されるシート本体と、このシート本体に設けられて吸引した際に広がる開口部とを備えた真空成形用樹脂シートであって、
前記シート本体は、角形状の切断位置に設定される成形時に最も大きく変形する部位を有し、
前記開口部は、前記シート本体の切断位置よりも外側の不要領域であって、前記シート本体の成形時、前記切断位置よりも内側の製品領域の形状に合わせて屈曲することで、前記成形時に最も大きく変形する部位を起点に延びる最も大きな張力のかかる方向線上を避け、且つ、その近傍位置に設けられると共に、
前記成形時に最も大きく変形する部位から延在する切断位置に対し、離間するように形成された
ことを特徴とする真空成形用樹脂シート。
前記開口部は、前記最も大きな張力のかかる方向を挟んで少なくとも一対設けられたことを特徴とする請求項１に記載の真空成形用樹脂シート。