JPH05169524A - 真空成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンダーカット部のような絞り形状を形成する
際にも、その肉厚をより均一とでき、かつ、その角部な
どの最深部の肉厚を薄肉化することの少ない真空成形方
法を提供することを目的とする。 【構成】アンダーカット部５２をもつ雌型５と、アンダ
ーカット部５２に対応する位置にアンダーカット部５２
に向かって突出するスライドコア４１をもつ雄型４と
で、加熱軟化したシート状素材１０を挟持し、シート状
素材１０の一部を賦形する第１賦形工程と、雄型４のス
ライドコア４１を突出し、シート状素材１０を雌型５の
アンダーカット部５２に付勢する第２賦形工程と、雌型
５を介してシート状素材１０を雌型５の型面５３、５４
などに吸引し、型面５３、５４などに沿って賦形する第
３賦形工程と、からなることを特徴とする真空成形方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のインストルメ
ントパネルやコンソールボックスなどを成形するための
真空成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者等は、先に特願平３−１３８１
１４号公報において、基材と、表面に凹凸からなるシボ
模様をもち基材の表面を覆う表皮部と、からなる合成樹
脂製の成形品の製造方法の一工程として、真空成形方法
を開示した。この従来の真空成形方法は、図９にその一
部の工程を示すように、まず、シート状素材１００の周
縁をクランプ２００で挟持した後、シート状素材１００
をセラミックヒータなどで加熱し、軟化させる。そし
て、クランプ２００を下降し、軟化させたシート状素材
１００を雄型４００の型面４５０、４６０などの上に配
置する。次いで、多孔質セラミック体５１０と、掩蔽体
５１５と、からなる雌型５００を、軟化させたシート状
素材１００を介して、雄型４００と型締めし、シート状
素材１００の一部を雄型４００の型面４５０、４６０な
どに沿って、成形品の所定形状に賦形する。この後、雌
型５００を介してシート状素材１００を吸引し、シート
状素材１００を雌型５００の型面５３０、５４０などに
沿って、成形品の所定形状に賦形する。最後に、雄型４
００と雌型５００を分離し、成形品を取り出す。

【０００３】なお、図９に示すように、シート状素材１
００を成形品の所定形状に賦形する際に、雌型５００を
介してシート状素材１００を吸引するとともに、雄型４
００内に形成した複数の圧縮空気導入路４９０を通じ
て、約０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ ² の圧縮空気を導入し、
シート状素材１００の所定の部位を雌型５００のアンダ
ーカット部５２０の型面に押し付けて、成形品のアンダ
ーカット部１３０を形成している。

【０００４】また、雄型４００に雌型５００を型締めす
る前に、クランプ２００によるシート状素材１００の挟
持を解放し、型締め後は、雄型４００の挟持面４７０、
４８０および雌型５００の挟持面５５０、５６０によっ
てシート状素材１００を挟持する。さらに、雌型５００
の挟持面５５０、５６０にシリコーンシーラントなどを
事前に塗布して、シート状素材１００を成形品の所定形
状に賦形するための吸引力の漏れを防止してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特願平３−１３８１１
４号公報に記載の製造方法で採用した従来の真空成形方
法においては、圧縮空気を導入して成形品のアンダーカ
ット部１３０を形成する方法を採用している。しかし、
かかる方法によって、アンダーカット部１３０のような
絞り形状を形成すると、その肉厚が不均一となったりす
る。特に、雌型５００の表面にシート状素材１００が接
触すると、雌型５００の表面の接触抵抗が高いため、シ
ート状素材１００のうち雌型５００と接触した部分は、
延伸されない。また、シート状素材１００のうち雌型５
００と接触していない部分のみが延伸されて、その部分
の肉厚が一層薄くなる。このため、成形品のアンダーカ
ット部１３０の角部などの最深部において肉厚が薄くな
ってしまう恐れがあった。

【０００６】本発明は、従来の真空成形方法の不具合を
解決するものである。すなわち、本発明は、アンダーカ
ット部のような絞り形状を形成する際にも、その肉厚を
より均一とでき、かつ、その角部などの最深部の肉厚を
薄肉化することの少ない真空成形方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の真空成形方法
は、アンダーカット部をもつ吸引型と、該アンダーカッ
ト部に対応する位置に該アンダーカット部に向かって突
出する付勢部をもつ押圧型とで、加熱軟化したシート状
素材を挟持し、該シート状素材の一部を賦形する第１賦
形工程と、前記押圧型の付勢部を突出し、前記シート状
素材を前記吸引型のアンダーカット部に付勢する第２賦
形工程と、前記吸引型を介して前記シート状素材を前記
吸引型の型面に吸引し、該型面に沿って賦形する第３賦
形工程と、からなることを特徴とする。

【０００８】本発明の真空成形方法において使用するア
ンダーカット部をもつ吸引型には、多孔質製のセラミッ
ク型や、複数の吸気通路をもつ電鋳型などを使用するこ
とができる。なお、この吸引型は、雌型または雄型のい
ずれとしてもよい。この吸引型の型面にシート状素材を
吸引することによって、吸引型の型面に沿ってシート状
素材を所定形状に賦形する。

【０００９】また、付勢部をもつ押圧型は、合成樹脂や
アルミニウムなどから形成された本体と、吸引型のアン
ダーカット部に対応する位置に配設された付勢部と、か
らなるものである。なお、この押圧型は、雌型または雄
型のいずれとしてもよい。押圧型の付勢部には、スライ
ドコア、または、シリコーン樹脂などの圧縮空気などが
導入されると膨張する中空体を使用することができる。
第２賦形工程において、この付勢部は突出し、シート状
素材を吸引型のアンダーカット部に押圧、付勢し、シー
ト状素材の所定部位に成形品のアンダーカット部に近い
所定形状に賦形するものである。なお、アンダーカット
部とは、周知のとおり、成形型または成形品の凹凸部分
で、成形品を型から取り出す際に、成形品の弾性変形と
か型部分の移動によって取り出す必要のある部分のこと
をいう。

【００１０】

【発明の作用】本発明の真空成形方法は、以下の様な工
程を順次実施するものである。すなわち、第１賦形工程
においては、アンダーカット部をもつ吸引型と、吸引型
のアンダーカット部に対応する位置にそのアンダーカッ
ト部に向かって突出する付勢部をもつ押圧型とで、加熱
軟化したシート状素材を挟持し、シート状素材の一部を
賦形する。ついで、第２賦形工程においては、押圧型の
付勢部を突出し、シート状素材を吸引型のアンダーカッ
ト部に付勢する。最後に、第３賦形工程においては、吸
引型を介してシート状素材を吸引型の型面に吸引し、シ
ート状素材を吸引型の型面に沿って賦形する。

【００１１】本発明の真空成形方法の第２賦形工程にお
いては、押圧型の付勢部を突出し、シート状素材を吸引
型のアンダーカット部に押圧、付勢する。すなわち、従
来の真空成形方法とは異なり、吸引型のアンダーカット
部の型面での接触抵抗によるシート状素材の部分的な薄
肉化を阻止するため、シート状素材のアンダーカット部
となる部分は、その部分全体が付勢部によって均一に延
伸される。したがって、成形品のアンダーカット部の肉
厚は比較的均一となる。特に、成形品のアンダーカット
部の角部などの最深部の薄肉化が起こり難くなる。

【００１２】

【実施例】本発明の真空成形方法の実施例につき、以
下、図１から図８を参照しながら説明する。 （第１実施例）本発明の真空成形方法の第１実施例を、
図２から図６および図８に示す。なお、図１および図８
に示すように、第１実施例において成形される成形品
は、自動車用インスルメントパネルの表皮部１である。
この表皮部１は、断面がほぼ逆Ｕ字形状をした部材であ
る。この逆Ｕ字形状は、短辺部１１と、短辺部１１より
も長い長辺部１２と、からなる。短辺部１１は、さら
に、アンダーカット部１３（図８に示す。）をもつ。こ
のアンダーカット部１３は、短辺部１１の一部を外側に
向かって膨出する様に形成されている。さらに、図１に
示すように、逆Ｕ字形状の上面は、メータクラスタ取り
付け部１４と、グローブボックス取り付け部１６と、か
らなる。メータクラスタ取り付け部１４は、グローブボ
ックス取り付け部１６に対して段差をもって突出してい
る。メータクラスタ取り付け部１４の凹部１５の底面と
グローブボックス取り付け部１６の凹部１７の底面は、
真空成形工程の後工程となるトリミング工程で切除され
る。なお、かかる表皮部１が基材と一体化され自動車に
組み付けられると、この逆Ｕ字形状の上面は運転者に対
向する面となる。 （加熱軟化工程）以下、本発明の真空成形方法の第１実
施例による、前記したような構造をもつ表皮部１の成形
につき説明する。まず、表皮部１を成形するのに適する
形状に裁断されたシート状素材１０を準備する。シート
状素材１０は、発泡ポリプロピレン層と、その表面に積
層された軟質塩化ビニル層と、からなるものである。図
２に示すように、所定形状に裁断されたシート状素材１
０の周縁を複数のクランプ２で挟持する。そして、クラ
ンプ２で挟持されたシート状素材１０の上下に、一対の
セラミックヒータ３を配置し、このセラミックヒータ３
を１６０〜２１０℃に加熱する。このようにして、図３
に示すように、シート状素材１０を軟化させる。 （第１賦形工程）一対のセラミックヒータ３をシート状
素材１０の上下から取り除いた後、図４に示すように、
押圧型となる雄型４上に軟化させたシート状素材１０を
配置する。この雄型４は、本体４０と、付勢部となるス
ライドコア４１と、からなる。本体４０は、アルミニウ
ムからなるものであり、その上面には、表皮部１の短辺
部１１などを賦形するための型面４５、表皮部１の長辺
部１２などを賦形するための型面４６などが形成されて
いる。スライドコア４１は、以下に述べる吸引型となる
雌型５のアンダーカット部５２に対応する位置に配設さ
れており、頭部４２と、頭部４２の後端部に配設された
棒状の尾部４３と、尾部４３の後端部に配設されたピン
４４と、からなる。なお、頭部４１は、雌型５のアンダ
ーカット部５２の形状に対応するように、ほぼ四半円形
状に形成されている。また、頭部４２および尾部４３
は、ピン４４を介して図示しない駆動手段によって、雌
型５のアンダーカット部５２へと突出する。

【００１３】雄型４上に軟化させたシート状素材１０を
配置した後、図５に示すように、軟化させたシート状素
材１０を介して、雄型４に吸引型となる雌型５を組み合
わせて型締めする。この雌型５は、多孔質セラミック体
５０と、多孔質セラミック体５０を覆う気密性をもつ掩
蔽体５１と、からなる。多孔質セラミック体５０の下面
には、表皮部１のアンダーカット部１３などを賦形する
ためのアンダーカット部５２、表皮部１の短辺部１１な
どを賦形するための型面５３、表皮部１の長辺部１２な
どを賦形するための型面５４などが形成されている。ま
た、掩蔽体５１の上面には開口を形成してあり、多孔質
セラミック体５０は、この開口を通じて図示しない吸引
手段と連通している。このように、軟化させたシート状
素材１０を介して、雄型４と雌型５を型締めすることに
よって、シート状素材１０が、表皮部１の短辺部１１、
その逆Ｕ字形状の上面のメータークラスタ取り付け部１
４およびグローブボックス取り付け部１６、表皮部１の
長辺部１２などの一部となるように賦形する。 （第２賦形工程）雄型４と雌型５を型締めし、シート状
素材１０が、表皮部１の各部の一部となるようにを賦形
した後、図示しない駆動手段を起動して、雄型４のスラ
イドコア４１を、ピン４４を介して、雌型５のアンダー
カット部５２へと突出させる。すると、表皮部１のアン
ダーカット部１３を形成することになるシート状素材１
０の所定部分は、雌型５のアンダーカット部５２の型面
に向かって強制的に押圧され、その型面に沿って延伸、
変形される。 （第３賦形工程）第２賦形工程を実施した後、図示しな
い吸引手段を起動する。すると、シート状素材１０は、
雌型５の型面５３、５４やそのアンダーカット部５２の
型面などに向かって吸引され、最終的にはその型面５
３、５４やそのアンダーカット部５２の型面などに密着
する。このように、雌型５を介してシート状素材１０を
吸引することによって、シート状素材１０は、雌型５の
型面５３、５４やそのアンダーカット部５２の型面など
に沿って、表皮部１の所定形状に賦形される。これとと
もに、その表面上には、凹凸からなるシボ模様が形成さ
れる。なお、雄型４と雌型５を型締めする前に、クラン
プ２によるシート状素材１０の挟持を解放し、型締め後
は、雄型４の挟持面４７、４８および雌型５の挟持面５
５、５６によってシート状素材１０を挟持する。さら
に、雌型５の挟持面５５、５６にシリコーンシーラント
などを事前に塗布して、シート状素材１０を表皮部１３
に賦形するための吸引力の漏れを防止してある。 （離型工程）このように賦形したシート状素材１０を冷
却した後、図８に示すように、雄型４のスライドコア４
１を後退させ、雄型４と雌型５を分離し、型開きする。
そして、本発明の真空成形方法の第１実施例によって、
図１に示すような構造に成形された表皮部１を取り出
す。

【００１４】本発明の真空成形方法の第１実施例におい
ては、雄型４と雌型５を型締めした後、雄型４のスライ
ドコア４１を雌型５のアンダーカット部５２へと突出さ
せている。すなわち、表皮部１のアンダーカット部１３
を形成することになるシート状素材１０の所定部分は、
雌型５のアンダーカット部５２の型面に向かって強制的
に押圧され、その型面に沿って真空成形される前に予備
成形されている。したがって、表皮部１のアンダーカッ
ト１３の肉厚はより均一となる。特に、表皮部１のアン
ダーカット部１３の角部などの最深部においても肉厚が
極端に薄くなるという不具合も発生することがない。 （第２実施例）本発明の真空成形方法の第２実施例を、
図７に示す。第２実施例において成形される成形品も、
図１および図８に示すような自動車用インスルメントパ
ネルの表皮部１である。

【００１５】本発明の真空成形方法の第２実施例は、第
１実施例で使用した雄型４に代えて、雄型４ａを押圧型
として使用するものである。図７に示すように、この雄
型４ａは、本体４０ａと、付勢部となるチューブ４１ａ
と、からなる。チューブ４１ａは、シリコーン樹脂など
からなり、圧縮空気などが導入されると膨張し、シート
状素材１０を雌型５のアンダーカット部５２へと付勢す
る。また、第１実施例のスライドコア４１と同様に、チ
ューブ４１ａは、雌型５のアンダーカット部５２に対応
する位置に配設されている。

【００１６】本発明の真空成形方法の第２実施例の第２
賦形工程においては、加熱軟化させたシート状素材１０
を介して、雄型４に雌型５を組み合わせて型締めした
後、図示しない圧縮空気供給手段を起動して、雄型４の
チューブ４１ａに圧縮空気を導入し、膨張させる。する
と、図７に示すように、膨張したチューブ４１ａは、表
皮部１のアンダーカット部１３を形成することになるシ
ート状素材１０の所定部分を、雌型５のアンダーカット
部５２へと付勢する。すなわち、表皮部１のアンダーカ
ット部１３を形成することになるシート状素材１０の所
定部分は、雌型５のアンダーカット部５２の型面に向か
って強制的に押圧され、その型面に沿って真空成形され
る前に予備成形されている。したがって、本発明の真空
成形方法の第２実施例によっても、第１実施例のそれと
同様の効果を得ることができる。以上説明した構成要素
以外の構成要素と、その作用および効果は、第１実施例
のそれと異なるところがないので、その説明は省略す
る。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の真空成形
方法は、その第２賦形工程において、押圧型の付勢部を
突出し、シート状素材を吸引型のアンダーカット部に付
勢している。したがって、成形品のアンダーカット部の
肉厚はより均一となる。特に、成形品のアンダーカット
部の角部などの最深部において肉厚が極端に薄くなるこ
とがない。この結果、以降の工程で、成形品と基材との
一体化を完全に行うことができ、かつ、薄肉化に起因す
る成形品のアンダーカット部の破損も起こることがな
い。それゆえ、本発明の真空成形方法は、シート状素材
の歩留まりの向上に寄与し、かつ、真空成形方法の生産
性の向上にも寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空成形方法によって成形される成形
品の斜視図である。

【図２】本発明の真空成形方法の第１実施例の加熱軟化
工程において、シート状素材１０の周縁を複数のクラン
プ２で挟持した状態を示す断面図である。

【図３】本発明の真空成形方法の第１実施例の加熱軟化
工程において、クランプ２で挟持したシート状素材１０
の上下に一対のセラミックヒータ３を配置し、シート状
素材１０を加熱させ、軟化させている状態を示す断面図
である。

【図４】本発明の真空成形方法の第１実施例の第１賦形
工程において、シート状素材１０を押圧型となる雄型４
上に配置した状態を示す断面図である。

【図５】本発明の真空成形方法の第１実施例の第２賦形
工程において、シート状素材１０を介して、雄型４と吸
引型となる雌型５を型締めした後、付勢部材となるスラ
イドコア４１を突出させ、シート状素材１０を雌型５の
アンダーカット部５２へと付勢している状態を示す断面
図である。

【図６】本発明の真空成形方法の第１実施例の第３賦形
工程において、雌型５を介してシート状素材１０を吸引
し、シート状素材１０を所定形状に賦形している状態を
示す断面図である。

【図７】本発明の真空成形方法の第２実施例の第２賦形
工程において、シート状素材１０を介して、雄型４ａと
吸引型となる雌型５を型締めした後、付勢部材となるチ
ューブ４１ａを突出させ、シート状素材１０を雌型５の
アンダーカット部５２へと付勢している状態を示す拡大
断面図である。

【図８】本発明の真空成形方法の第１実施例の離型工程
において、雄型４と雌型５を型開きした後、本発明の真
空成形方法の第１実施例によって成形された成形品を取
り出した状態を示す断面図である。

【図９】従来の真空成形方法において、雌型５００を介
してシート状素材１００を吸引し、シート状素材１００
を所定形状に賦形している状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１：表皮部、１０：シート状素材、１１：短辺部、１
２：長辺部、１３：アンダーカット部、１４：メータク
ラスタ取り付け部、１５：凹部、１６：グローブボック
ス取り付け部、１７：凹部、２：クランプ、３：セラミ
ックヒータ、４：雄型、４０：本体、４１：スライドコ
ア、４２：頭部、４３：尾部、４４：ピン、４５：型
面、４６：型面、４７：挟持面、４８：挟持面、５：雌
型、５０：多孔質セラミック体、５１：掩蔽体、５２：
アンダーカット部、５３：型面、５４：型面、５５：挟
持面、５６：挟持面、４ａ：雄型、４０ａ：本体、４１
ａ：チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 孝 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 伊藤 啓造 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンダーカット部をもつ吸引型と、該アン
   ダーカット部に対応する位置に該アンダーカット部に向
   かって突出する付勢部をもつ押圧型とで、加熱軟化した
   シート状素材を挟持し、該シート状素材の一部を賦形す
   る第１賦形工程と、 前記押圧型の付勢部を突出し、前記シート状素材を前記
   吸引型のアンダーカット部に付勢する第２賦形工程と、 前記吸引型を介して前記シート状素材を前記吸引型の型
   面に吸引し、該型面に沿って賦形する第３賦形工程と、
   からなることを特徴とする真空成形方法。