内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置
【課題】
表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を提供する。
【解決手段】
クランプ具４５０は基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置と両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられている。基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から待避位置へ移動する際に、クランプ具４５０により把持されるとともにヒータにより加熱された表皮Ｈはクランプ具４５０により延伸された後、真空成形される。
表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を提供する。
【解決手段】
クランプ具４５０は基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置と両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられている。基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から待避位置へ移動する際に、クランプ具４５０により把持されるとともにヒータにより加熱された表皮Ｈはクランプ具４５０により延伸された後、真空成形される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用内装部品等の内装品の真空成形装置では、表皮側真空吸引型で表皮を吸引してその表面形状を成形し、さらに基材側真空吸引型により基材の通気路を介してこの表皮を吸引して、表皮を基材の表面に密着させることが行われている。
【０００３】
例えば、自動車用内装部品の一つであるインストルメントパネルは、車幅方向を長手方向として、自動車のフロントガラスに沿い、運転席及び助手席に対向する位置に取付けられている。前記インストルメントパネルは、基材の一部に、その表面に沿って表皮が貼着されて、真空成形法により、基材側真空吸引型及び表皮側真空吸引型で基材と表皮とが挟着されて一体に成形されている。
【０００４】
インストルメントパネルのうち、助手席側のグローブボックス周囲や、運転席側のコックピット周囲等の部分では、これらの部分を車幅方向から見ると、その形状が、自動車のフロント側から車内空間に向けて膨らんだ湾曲形状となっている。このような湾曲形状のパネル湾曲部では、この部分における基材の形状が、パネル湾曲部の形態にほぼ沿った形状となっている。前記インストルメントパネルは、例えば、特許文献１、或いは、特許文献２に開示された真空成形装置によって製造される。
【０００５】
図１０〜１２を参照して、従来の特許文献１に記載の内装品の真空成形装置を説明する。
基材１０は、パネル湾曲部の頂部を型開閉方向ＶＬ（図１０中、上下方向）上方に向けた配置形態で、真空成形装置の基材側吸引型５１に取付けられる。一方、表皮１２は、クランプ具により水平に保持された状態で、基材側吸引型５１（基材側真空吸引型）と表皮側吸引型５２（表皮側真空吸引型）との間に配設されている。
【０００６】
成形時には、図１０において表皮１２を水平な姿勢のまま、基材側吸引型５１を上昇させて、表皮１２の一部を基材１０の一部に被覆する。次いで、図１１に示すように表皮側吸引型５２を下降させ、この残り表皮１２の一部を、この基材１０の残部に被覆した後、基材側吸引型５１と表皮側吸引型５２とが型締めされる。型締め後、基材側吸引型５１と表皮側吸引型５２との成形空間内で、表皮側吸引型５２側からの表皮１２の真空引きにより表皮１２の表面形状を成形し、基材側吸引型５１側から基材１０の通気部を通じてこの表皮１２を吸引することで、表皮１２が基材１０に接着される。この後、真空成形装置は、図１２に示すように、型開きされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６０６０４号公報
【特許文献２】特開２００９−７８４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、コスト低減のために、前記表皮の原反の寸法短縮を行うことが実施されている。ところが、表皮の寸法を短縮すると、表皮を把持する把持手段が、表皮真空成形時に型に接触して干渉する虞があるため、表皮の原反の寸法短縮及び表皮のコスト低減には限界がある。
【０００９】
この発明は、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型の型開き時に前記基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持手段により把持し、前記把持手段に把持された前記表皮をヒータにより加熱し、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置から前記両型に干渉しない待避位置へ移動させて、前記ヒータにより加熱された前記表皮を延伸させ、型締めにより、前記延伸した前記表皮を基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、前記表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させることを特徴とする内装品の真空成形方法を要旨としている。
【００１１】
請求項２の発明は、基材側真空吸引型と、表皮側真空吸引型と、型開き時に前記基材側真空吸引型、前記表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持する把持手段を備える支持手段と、前記型開き時に前記把持手段に把持された前記表皮を加熱するヒータを備え、前記ヒータにて加熱された前記表皮を、型締めにより、基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させる内装品の真空成形装置において、前記支持手段は、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置と前記両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられ、前記両型に干渉可能な位置から前記待避位置へ移動する際に、前記把持手段により把持されるとともに前記ヒータにより加熱された前記表皮が延伸されることを特徴とする内装品の真空成形装置を要旨としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法を提供できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】真空成形装置の表皮延伸装置の平面図。
【図２】本実施形態に係るインストルメントパネルの基材の概略平面図。
【図３】真空成形装置の概略断面図。
【図４】（ａ）は真空成形装置の概略断面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】真空成形装置の型開き状態を示す説明図。
【図６】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図７】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図８】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図９】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図１０】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【図１１】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【図１２】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態）
以下に、この発明を具体化した内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を、インストルメントパネルの真空成形方法及び真空成形装置に具体化した一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。
【００１６】
図３に示す本実施形態の真空成形装置５０は、予め所定形状に１次成形された基材Ｋとシート状の表皮Ｈを真空成形法により一体に密着させてインストルメントパネルＰ（図９参照）を成形する装置である。
【００１７】
真空成形装置５０は、車両の内装品を真空成形する装置であり、図３〜図９に示すように、型開閉方向ＶＬ（図３〜図９において、上下方向）に図示しない昇降機構により昇降可能に構成された基材側真空吸引型１００と、基材側真空吸引型１００に対向するとともに図示しない昇降機構により同じく型開閉方向ＶＬに昇降可能に構成された表皮側真空吸引型２００とを備えている。
【００１８】
なお、図３〜９において、型開閉方向ＶＬと直交する図の左右方向は短手方向ＰＷといい、短手方向ＰＷとは直交する方向（すなわち、図面と直交する方向）を長手方向ＰＬ（図１参照）という。長手方向ＰＬは、インストルメントパネルＰの長手方向と一致させている。
【００１９】
図３に示すように、基材側真空吸引型１００は、図示しない通気部を備えた通気可能な型であり、予め１次成形された基材Ｋをセットして内側から支持する凸型形状に形成された支持面１０１を備えている。基材側真空吸引型１００には、図３に示すように、支持面１０１を囲んで型締め面１０２が形成されている。基材側真空吸引型１００は、図示しない吸引装置に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより支持面１０１から気体を吸引できるように構成されている。
【００２０】
表皮側真空吸引型２００は、表皮Ｈの表面形状を成形するための通気可能な型であって、基材Ｋの表面のうちで表皮Ｈが接着される部分を覆うことができるように構成されている。表皮側真空吸引型２００は、前記図示しない昇降機構に装着されており、図３に示す型開き位置と図８に示す型締め位置との間で上下動可能に構成されている。基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とが型締めされたとき、基材側真空吸引型１００及び表皮側真空吸引型２００の内部には、基材Ｋと表皮Ｈとを収容する成形空間Ｓが形成される（図８参照）。
【００２１】
また、表皮側真空吸引型２００の下側、すなわち、内面には、表皮Ｈを成形するための成形面２０１が形成されている。さらに、表皮側真空吸引型２００の下側には、その成形面２０１を囲んで、基材側真空吸引型１００の型締め面１０２に合わせられる型締め面２０２が形成されている。表皮側真空吸引型２００は、図示しない吸引装置に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより成形面２０１から気体を吸引可能に構成されている。
【００２２】
（表皮クランプ装置４００）
基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との間には表皮クランプ装置４００が配置されている。図１に示すように、表皮クランプ装置４００は、短手方向ＰＷに沿って配置された一対の梁材４０２，４０３に対して傾動自在に支持された長四角形状の外枠体４０４が設けられている。外枠体４０４は、長手方向ＰＬに沿って配置された一対の枠材４０５，４０６と、枠材４０５，４０６の各端部間を連結するとともに短手方向ＰＷに沿って配置された枠材４０７，４０８とにより構成されている。枠材４０５，４０６，４０７，４０８は断面コ字状に形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００２３】
枠材４０７，４０８は、それぞれ梁材４０２，４０３の軸受４０２ａ，４０３ａに支持された軸４０２ｂ，４０３ｂを介して傾動自在に支持されている。軸４０２ｂ，４０３ｂは同軸の軸心Ｏ（図４参照）を有するとともに、ともに図示しない駆動モータに伝動機構を介して作動連結されている。
【００２４】
外枠体４０４の枠材４０７，４０８間には、短手方向ＰＷに移動自在に配置された一対の枠材４１０，４１１が架け渡されている。枠材４１０，４１１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０７、４０８上に短手方向ＰＷに沿って固定されたガイド棒４１２，４１３，４１４，４１５が挿入されており、このガイド棒４１２，４１３，４１４，４１５により、同一平面上を互いに平行に移動可能である。
【００２５】
また、枠材４１０，４１１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０７、４０８上において短手方向ＰＷに沿って配置されて固定されたネジ棒４１６（図１参照）、及びネジ棒４１７（図４（ｃ）参照）が挿入されている。
【００２６】
ネジ棒４１６，４１７は、枠材４１０、４１１のそれぞれの端部に内蔵された図示しなしナット体とそれぞれ螺合されている。又、ネジ棒４１６，４１７のネジ部において、枠材４１０が移動する範囲は、枠材４１１が移動する範囲と同ピッチであって反対方向のネジが切られている。このことによって、ネジ棒４１６，４１７が一方向に回転した際に、枠材４１０，４１１が互いに接近するように移動し、前記一方向とは反対方向に回転した際には互いに離間するように移動する。
【００２７】
図１に示すようにネジ棒４１６の一端は枠材４０５の外側面に固定されたモータＭ１の出力軸に対して歯車機構４２０を介して作動連結されている。又、ネジ棒４１６の前記一端は、図４（ｂ）に示すように歯車機構４２１を介して枠材４０５内に長手方向ＰＬに沿って回転自在に支持された伝動軸４２２の一端に作動連結されている。伝動軸４２２の他端は、枠材４０８上に位置するように延出されるとともに図示はしない歯車機構を介して、前記ネジ棒４１７に作動連結されている。従って、モータＭ１の正逆回転により、枠材４１０，４１１の接近離間駆動が可能となっている。
【００２８】
一方、外枠体４０４の枠材４０５，４０６間には、一対の枠材４３０，４３１が架け渡されている。枠材４３０，４３１は、長手方向ＰＬに移動自在に、かつ、枠材４１０，４１１よりも上方に位置するように配置されている。そして、表皮クランプ装置４００を平面視した状態では、図１に示すように、枠材４１０，４１１，４３０，４３１は井桁となるように配置されている。枠材４３０，４３１は、それぞれの両端に対してそれぞれ枠材４０５、４０６上に長手方向ＰＬに沿って固定されたガイド棒４３２，４３３，４３４，４３５が挿入されており、このガイド棒４３２，４３３，４３４，４３５により、同一平面上を互いに平行に移動可能である。枠材４１０，４１１，４３０，４３１は支持手段に相当する。
【００２９】
また、枠材４３０，４３１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０５、４０６上において長手方向ＰＬに沿って配置されて固定されたネジ棒４３６（図１参照）、及びネジ棒４３７（図１、図４（ｂ）参照）が挿入されている。
【００３０】
ネジ棒４３６，４３７は、枠材４３０、４３１のそれぞれの端部に内蔵された図示しないボールねじナットとそれぞれ螺合されている。又、ネジ棒４３６，４３７のネジ部において、枠材４３０が移動する範囲は、枠材４３１が移動する範囲と同ピッチであって反対方向のネジが切られている。このことによって、ネジ棒４３６，４３７が一方向に回転した際に、枠材４３０，４３１が互いに接近するように移動し、前記一方向とは反対方向に回転した際には互いに離間するように移動する。
【００３１】
枠材４０８上には、短手方向ＰＷに沿って伝動軸４４２が配置されている。伝動軸４４２の一端は、枠材４０６の外側面に固定されたモータＭ２の出力軸に対して歯車機構４４０を介して作動連結されている。前記ネジ棒４３７の一端は、伝動軸４４２に対して歯車機構４４１を介して作動連結されている。
【００３２】
また、ネジ棒４３６の一端は、図４（ｂ）に示すように歯車機構４４３を介して伝動軸４４２の他端に作動連結されている。従って、モータＭ２の正逆回転により、枠材４３０，４３１の接近離間駆動が可能となっている。
【００３３】
枠材４１０、４１１、４３０、４３１には、図１に示すように複数のクランプ具４５０がそれぞれ取付けられ、各クランプ具４５０により、表皮Ｈの周縁部を把持可能となっている。クランプ具４５０の配置及び個数は、表皮Ｈ全体を平面状にテンションを掛けた状態で張ることが可能な配置及び個数でよい。クランプ具４５０は、把持手段に相当する。
【００３４】
また、真空成形装置５０には、前記クランプ具４５０により平面状に保持された表皮Ｈを表裏両面から加熱して軟化させるためヒータ３００（図３参照）を備えている。ヒータ３００は、表皮側真空吸引型２００等の上下移動と干渉しない待機位置（図示省略）と、図３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。
【００３５】
（インストルメントパネルＰについて）
真空成形装置５０により成形されるインストルメントパネルＰは、図２に示すように、図示しない自動車のフロントガラスより車内側で、長手方向ＰＬを車幅方向にして、短手方向ＰＷを車両前後方向にそれぞれ沿って、運転席及び助手席に対向する位置に取付けられる。図２において、左方が助手席側となり、右方が運転席側となる。インストルメントパネルＰは、後述する基材Ｋ及び表皮Ｈから構成されている。なお、図２において、インストルメントパネルＰの外形形状と基材Ｋの外形形状は、厳密には、表面が表皮Ｈに覆われる部分が、表皮Ｈの厚み分膨らむが、図２で図示されている縮尺では、その厚み分は無視できるため、説明の便宜上、図２ではインストルメントパネルＰと基材Ｋの外形形状は、同じとして、符号Ｐ，Ｋを同一形状に対して付している。
【００３６】
（基材Ｋ及び表皮Ｈについて）
基材Ｋは、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂を射出成形して得られた板状部材である。基材Ｋの一部は、当該基材Ｋの厚み方向に湾曲した湾曲部Ｋａ（図３参照）を有する。また、基材Ｋは、微小径で、厚み方向に貫通する微小通気路（図示せず）を複数備えている。湾曲部Ｋａには、その表面のうち、一部に表皮Ｈを被覆する表皮被覆予定部Ｋｂを有する。
【００３７】
表皮Ｈ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）が表皮側真空吸引型２００によって真空成形される。また、表皮Ｈ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。
【００３８】
（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された真空成形装置５０の作用を説明する。
予め所定形状に１次整形された基材Ｋを図３に示すように、その湾曲部Ｋａの一端側部位を湾曲部Ｋａの他端側部位よりも低位となる配置形態で、基材Ｋの裏面を基材側真空吸引型１００の支持面上に載置し、基材側真空吸引型１００にセットする。
【００３９】
一方、表皮Ｈの長手方向ＰＬ及び短手方向ＰＷのサイズは、型の同方向のサイズよりも小さく裁断されている。図３では表皮Ｈの短手方向ＰＷのサイズが真空成形装置５０の型サイズよりも短くされていることが図示されている。
【００４０】
又、表皮Ｈは、図２の実線枠で示すように、長手方向ＰＬ及び短手方向ＰＷが、基材Ｋの同方向の長さよりも短いサイズとなっている。
この表皮Ｈを、図３に示すように、その裏面を基材Ｋの湾曲部Ｋａに、表面を表皮側真空吸引型２００に向けて表皮クランプ装置４００のクランプ具４５０で把持し固定する。このときのクランプ具４５０の位置は、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置である。
【００４１】
次に、表皮Ｈの表面及び裏面を、表皮加熱位置に位置させたヒータ３００で加熱し、表皮Ｈが軟化した状態になったら、表皮クランプ装置４００の各モータＭ１，Ｍ２を駆動して、図１に示すように、枠材４１０と枠材４１１、及び枠材４３０と枠材４３１とを互いに離反する方向に移動させて、表皮Ｈを延伸させる。
【００４２】
又、ヒータ３００を待機位置へ移動させた後、図４に示すように、図示しないモータを作動させて外枠体４０４を軸４０２ｂ，４０３ｂの軸心Ｏで回転させ、水平方向に平行な型締め基準線ＦＸと、表皮Ｈの表面との角度が傾斜角θとなるまで、表皮Ｈを傾斜させる。このとき、軟化した表皮Ｈをクランプ具４５０により延伸を継続して、図５に示すようにクランプ具４５０を型サイズに干渉しない位置、すなわち、待避位置まで移動させる。
【００４３】
なお、表皮Ｈを傾斜角θに傾斜させるのにあたり、基材側真空吸引型１００を上昇させ、基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂに表皮Ｈを覆う範囲において、湾曲部Ｋａの表面の所定位置にある当接基準点Ｔ（図４参照）を決定しておく。前記当接基準点Ｔの位置は、湾曲部Ｋａの表面形状を考慮した上で決定されるが、本実施形態では、湾曲部Ｋａの頂部付近に位置するように設定している。
【００４４】
前述のように、外枠体４０４の傾動によって、前記表皮Ｈは、当接基準点Ｔにおける接線ＳＸと平行となるように、すなわち接線ＳＸと型締め基準線ＦＸとは傾斜角θとなるように傾斜する。
【００４５】
次に、図６に示すように、基材側真空吸引型１００を上昇させ、基材Ｋの湾曲部Ｋａにおける表皮被覆予定部Ｋｂの頂部側を、傾斜した表皮Ｈに当接させる。
すなわち、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との型開閉方向ＶＬに対し、基材Ｋの表皮被覆予定部Ｋｂの中央付近で交差し、表皮被覆予定部Ｋｂを横切る水平な軸線を型締め基準線ＦＸとしたとき、この工程では、基材側真空吸引型１００が型締め基準線ＦＸまで移動することにより、図７に示すように、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、型締め基準線ＦＸよりも表皮側真空吸引型２００側にある頂部側被覆予定部Ｋｂ１に、表皮Ｈの一部を被覆する。
【００４６】
本実施形態では、基材Ｋの形状に合わせて、基材Ｋの湾曲部Ｋａにおける型開閉方向ＶＬの高さを湾曲部高さＢとし、湾曲部高さＢのほぼ中間位置（図７において、約Ｂ／２）を型締め基準線ＦＸと平行に横切る湾曲予定部中間線ＷＸとしたとき、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、湾曲予定部中間線ＷＸと表皮被覆予定部Ｋｂと交差する部位よりも上方に位置する部位が、表皮Ｈに被覆される。
【００４７】
すなわち、この被覆工程では、基材側真空吸引型１００を型締め基準線ＦＸまで移動させ、基材側真空吸引型１００を表皮Ｈの一部に当接させながらこれらを上昇させると、基材側真空吸引型１００が当接した表皮Ｈの一部が、基材側真空吸引型１００による押圧で、基材側真空吸引型１００の型形状に沿って変形する。これにより、この表皮Ｈの一部は、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、表皮被覆予定部Ｋｂの頂部側被覆予定部Ｋｂ１を被覆することとなる。
【００４８】
前記被覆工程に続き、さらに以下の被覆工程を行う。
図８に示すように、表皮側真空吸引型２００を下降させ、湾曲部Ｋａにおける表皮被覆予定部Ｋｂの底部側を、頂部側を被覆した表皮Ｈの残部に当接させる。すなわち、図７及び図８に示すように、この被覆工程では、表皮側真空吸引型２００が型締め基準線ＦＸまで移動することにより、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、頂部側被覆予定部Ｋｂ１を除く残部側被覆予定部Ｋｂ２に、表皮Ｈの残部を被覆する。
【００４９】
具体的には、図７及び図８に示すように、表皮側真空吸引型２００を型締め基準線ＦＸまで下降させると、残りの表皮Ｈの一部が、表皮側真空吸引型２００による押圧で、表皮側真空吸引型２００と当接しながらこの表皮側真空吸引型２００の型形状に沿って変形する。この結果、残りの表皮Ｈの一部は、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、頂部側被覆予定部Ｋｂ１を除く残部側被覆予定部Ｋｂ２を被覆する。
【００５０】
次いで、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型締めする。本実施形態では、型締めにあたり、表皮Ｈは、型締め基準線ＦＸに対し傾斜角θで傾斜させて保持され、基材側真空吸引型１００及び表皮側真空吸引型２００をそれぞれ型締め基準線ＦＸまで移動させ、この型締め基準線ＦＸで基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型合わせしている。
【００５１】
すなわち、本実施形態に係る内装品の真空成形では、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との型締め時に、表皮Ｈの両真空吸引型１００，２００との干渉量が少なく、かつその干渉量がインストルメントパネルＰの短手方向ＰＷでバランスする角度に表皮Ｈを傾斜保持させている。
【００５２】
次いで、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型締めすると、成形空間Ｓ内で表皮Ｈの裏面が基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂに挟着する。
次に、図示しない吸引装置を駆動させて、表皮Ｈを、その表面側から表皮側真空吸引型２００の通気孔（図示しない）を通じて、所定の時間、所定の真空圧力値で吸引する。この結果、成形空間Ｓ内が負圧になり、表皮Ｈの表面が成形面２０１に吸着されて、表皮Ｈが所定の表面形状（シボ転写、細部形状等）に成形される。
【００５３】
前記吸引装置によるこの表皮側真空吸引型２００からの吸引を完全に停止した後、表皮Ｈを、その裏面側から基材側真空吸引型１００の通気孔及び基材Ｋの微小通気路（いずれも図示せず）を通じて、図示しない吸引装置を駆動させて、所定の時間、所定の真空圧力値で吸引する。この結果、表皮Ｈの裏面が基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂの表面に吸着されて、裏面側に塗布された接着剤により、表皮Ｈと基材Ｋとが接着する。
【００５４】
接着後、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型開きして、表皮Ｈと基材Ｋとが一体に密着したインストルメントパネルＰを、基材側真空吸引型１００から取り外す。
【００５５】
この後、表皮Ｈのうち、基材Ｋに被覆しない不要な部分をトリミングする。上記のようにして、基材Ｋと表皮Ｈとを一体に成形したインストルメントパネルＰが得られる。
従って、この実施形態によれば、以下のような特徴がある。
【００５６】
（１） 本実施形態の真空成形方法によれば、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００の型開き時に基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００間に配置される表皮Ｈが平面状になるようにその周縁部をクランプ具４５０（把持手段）により把持する。そして、クランプ具４５０に把持された表皮Ｈをヒータ３００により加熱し、クランプ具４５０を基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００に干渉しない待避位置へ移動させて、ヒータ３００により加熱された表皮Ｈを延伸させる。
【００５７】
型締めにより、延伸した表皮Ｈを基材側真空吸引型１００に予めセットされた基材Ｋに接触させると共に、表皮側真空吸引型２００の成形面２０１（内面）に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型２００により表皮Ｈを真空吸引して成形する。さらに、表皮側真空吸引型２００による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型１００により基材側真空吸引型１００の通気部を介して表皮Ｈを基材Ｋ側に真空吸引して表皮Ｈを基材Ｋに接着させる。
【００５８】
この結果、本実施形態の方法によれば、表皮Ｈの原反の寸法短縮をしても、クランプ具４５０が基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００と接触する虞がない。又、表皮Ｈの原反の寸法短縮ができるため、表皮のコスト低減を行うことができる。
【００５９】
（２） 本実施形態の真空成形装置５０は、基材側真空吸引型１００と、表皮側真空吸引型２００と、型開き時に基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００間に配置される表皮Ｈが平面状になるようにその周縁部を把持するクランプ具４５０（把持手段）を備える枠材４１０，４１１，４３０，４３１（支持手段）と、型開き時にクランプ具４５０に把持された表皮Ｈを加熱するヒータ３００を備える。そして、ヒータ３００にて加熱された表皮Ｈを、型締めにより、基材側真空吸引型１００に予めセットされた基材Ｋに接触させると共に、表皮側真空吸引型２００の成形面２０１（内面）に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型２００により表皮Ｈを真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型２００による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型１００により基材側真空吸引型１００の通気部を介して表皮Ｈを基材Ｋ側に真空吸引して表皮Ｈを基材Ｋに接着させる。
【００６０】
さらに、枠材４１０，４１１，４３０，４３１（支持手段）は、クランプ具４５０を基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置と両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられている。そして、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から待避位置へ移動する際に、クランプ具４５０により把持されるとともにヒータ３００により加熱された表皮Ｈが延伸される。
【００６１】
この結果、本実施形態の真空成形装置５０では、表皮Ｈの原反の寸法短縮をしても、クランプ具４５０が基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００と接触する虞がない。さらに、表皮Ｈの原反の寸法短縮ができるため、表皮Ｈのコスト低減を行うことができる。
【００６２】
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態では、内装品は、自動車の内装品であるインストルメントパネルとしたが、インストルメント以外の内装品であってもよい。又、内装品は、自動車の内装品に限定するものではない。
【００６３】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００の外枠体４０４は、軸心Ｏを中心にして傾動するようにしたが、型開き、型締めのいずれの状態でも外枠体４０４を常時水平状態にした構成としてもよい。
【００６４】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００のネジ棒４１６、４１７により、枠材４１０，４１１をそれぞれ反対方向に移動できるように構成した。この構成に代えて、枠材４１０、４１１のそれぞれを専用のネジ棒と作動連結して、枠材４１０、４１１を個別に反対方向に移動できるようにしてもよい。
【００６５】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００のネジ棒４３６、４３７により、枠材４３０，４３１をそれぞれ反対方向に移動できるように構成した。この構成に代えて、枠材４３０、４３１のそれぞれを専用のネジ棒と作動連結して、枠材４３０、４３１を個別に反対方向に移動できるようにしてもよい。
【００６６】
・ 又、枠材毎にモータを減速機構を介して作動連結して、相対する各枠材を互いに反対方向に移動できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
５０…真空成形装置、
１００…基材側真空吸引型、２００…表皮側真空吸引型、
３００…ヒータ、４００…表皮クランプ装置、
４１０，４１１，４３０，４３１…枠材（支持手段）、
４５０…クランプ具（把持手段）、
Ｈ…表皮、Ｋ…基材。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用内装部品等の内装品の真空成形装置では、表皮側真空吸引型で表皮を吸引してその表面形状を成形し、さらに基材側真空吸引型により基材の通気路を介してこの表皮を吸引して、表皮を基材の表面に密着させることが行われている。
【０００３】
例えば、自動車用内装部品の一つであるインストルメントパネルは、車幅方向を長手方向として、自動車のフロントガラスに沿い、運転席及び助手席に対向する位置に取付けられている。前記インストルメントパネルは、基材の一部に、その表面に沿って表皮が貼着されて、真空成形法により、基材側真空吸引型及び表皮側真空吸引型で基材と表皮とが挟着されて一体に成形されている。
【０００４】
インストルメントパネルのうち、助手席側のグローブボックス周囲や、運転席側のコックピット周囲等の部分では、これらの部分を車幅方向から見ると、その形状が、自動車のフロント側から車内空間に向けて膨らんだ湾曲形状となっている。このような湾曲形状のパネル湾曲部では、この部分における基材の形状が、パネル湾曲部の形態にほぼ沿った形状となっている。前記インストルメントパネルは、例えば、特許文献１、或いは、特許文献２に開示された真空成形装置によって製造される。
【０００５】
図１０〜１２を参照して、従来の特許文献１に記載の内装品の真空成形装置を説明する。
基材１０は、パネル湾曲部の頂部を型開閉方向ＶＬ（図１０中、上下方向）上方に向けた配置形態で、真空成形装置の基材側吸引型５１に取付けられる。一方、表皮１２は、クランプ具により水平に保持された状態で、基材側吸引型５１（基材側真空吸引型）と表皮側吸引型５２（表皮側真空吸引型）との間に配設されている。
【０００６】
成形時には、図１０において表皮１２を水平な姿勢のまま、基材側吸引型５１を上昇させて、表皮１２の一部を基材１０の一部に被覆する。次いで、図１１に示すように表皮側吸引型５２を下降させ、この残り表皮１２の一部を、この基材１０の残部に被覆した後、基材側吸引型５１と表皮側吸引型５２とが型締めされる。型締め後、基材側吸引型５１と表皮側吸引型５２との成形空間内で、表皮側吸引型５２側からの表皮１２の真空引きにより表皮１２の表面形状を成形し、基材側吸引型５１側から基材１０の通気部を通じてこの表皮１２を吸引することで、表皮１２が基材１０に接着される。この後、真空成形装置は、図１２に示すように、型開きされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６０６０４号公報
【特許文献２】特開２００９−７８４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、コスト低減のために、前記表皮の原反の寸法短縮を行うことが実施されている。ところが、表皮の寸法を短縮すると、表皮を把持する把持手段が、表皮真空成形時に型に接触して干渉する虞があるため、表皮の原反の寸法短縮及び表皮のコスト低減には限界がある。
【０００９】
この発明は、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型の型開き時に前記基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持手段により把持し、前記把持手段に把持された前記表皮をヒータにより加熱し、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置から前記両型に干渉しない待避位置へ移動させて、前記ヒータにより加熱された前記表皮を延伸させ、型締めにより、前記延伸した前記表皮を基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、前記表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させることを特徴とする内装品の真空成形方法を要旨としている。
【００１１】
請求項２の発明は、基材側真空吸引型と、表皮側真空吸引型と、型開き時に前記基材側真空吸引型、前記表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持する把持手段を備える支持手段と、前記型開き時に前記把持手段に把持された前記表皮を加熱するヒータを備え、前記ヒータにて加熱された前記表皮を、型締めにより、基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させる内装品の真空成形装置において、前記支持手段は、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置と前記両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられ、前記両型に干渉可能な位置から前記待避位置へ移動する際に、前記把持手段により把持されるとともに前記ヒータにより加熱された前記表皮が延伸されることを特徴とする内装品の真空成形装置を要旨としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形方法を提供できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、表皮の原反の寸法短縮をしても、把持手段が型と接触する虞がないとともに、表皮のコスト低減を行うことができる内装品の真空成形装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】真空成形装置の表皮延伸装置の平面図。
【図２】本実施形態に係るインストルメントパネルの基材の概略平面図。
【図３】真空成形装置の概略断面図。
【図４】（ａ）は真空成形装置の概略断面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】真空成形装置の型開き状態を示す説明図。
【図６】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図７】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図８】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図９】インストルメントパネルの真空成形方法の工程を説明する説明図。
【図１０】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【図１１】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【図１２】従来の内装品の真空成形装置の工程を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態）
以下に、この発明を具体化した内装品の真空成形方法及び内装品の真空成形装置を、インストルメントパネルの真空成形方法及び真空成形装置に具体化した一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。
【００１６】
図３に示す本実施形態の真空成形装置５０は、予め所定形状に１次成形された基材Ｋとシート状の表皮Ｈを真空成形法により一体に密着させてインストルメントパネルＰ（図９参照）を成形する装置である。
【００１７】
真空成形装置５０は、車両の内装品を真空成形する装置であり、図３〜図９に示すように、型開閉方向ＶＬ（図３〜図９において、上下方向）に図示しない昇降機構により昇降可能に構成された基材側真空吸引型１００と、基材側真空吸引型１００に対向するとともに図示しない昇降機構により同じく型開閉方向ＶＬに昇降可能に構成された表皮側真空吸引型２００とを備えている。
【００１８】
なお、図３〜９において、型開閉方向ＶＬと直交する図の左右方向は短手方向ＰＷといい、短手方向ＰＷとは直交する方向（すなわち、図面と直交する方向）を長手方向ＰＬ（図１参照）という。長手方向ＰＬは、インストルメントパネルＰの長手方向と一致させている。
【００１９】
図３に示すように、基材側真空吸引型１００は、図示しない通気部を備えた通気可能な型であり、予め１次成形された基材Ｋをセットして内側から支持する凸型形状に形成された支持面１０１を備えている。基材側真空吸引型１００には、図３に示すように、支持面１０１を囲んで型締め面１０２が形成されている。基材側真空吸引型１００は、図示しない吸引装置に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより支持面１０１から気体を吸引できるように構成されている。
【００２０】
表皮側真空吸引型２００は、表皮Ｈの表面形状を成形するための通気可能な型であって、基材Ｋの表面のうちで表皮Ｈが接着される部分を覆うことができるように構成されている。表皮側真空吸引型２００は、前記図示しない昇降機構に装着されており、図３に示す型開き位置と図８に示す型締め位置との間で上下動可能に構成されている。基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とが型締めされたとき、基材側真空吸引型１００及び表皮側真空吸引型２００の内部には、基材Ｋと表皮Ｈとを収容する成形空間Ｓが形成される（図８参照）。
【００２１】
また、表皮側真空吸引型２００の下側、すなわち、内面には、表皮Ｈを成形するための成形面２０１が形成されている。さらに、表皮側真空吸引型２００の下側には、その成形面２０１を囲んで、基材側真空吸引型１００の型締め面１０２に合わせられる型締め面２０２が形成されている。表皮側真空吸引型２００は、図示しない吸引装置に接続されており、前記吸引装置が駆動することにより成形面２０１から気体を吸引可能に構成されている。
【００２２】
（表皮クランプ装置４００）
基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との間には表皮クランプ装置４００が配置されている。図１に示すように、表皮クランプ装置４００は、短手方向ＰＷに沿って配置された一対の梁材４０２，４０３に対して傾動自在に支持された長四角形状の外枠体４０４が設けられている。外枠体４０４は、長手方向ＰＬに沿って配置された一対の枠材４０５，４０６と、枠材４０５，４０６の各端部間を連結するとともに短手方向ＰＷに沿って配置された枠材４０７，４０８とにより構成されている。枠材４０５，４０６，４０７，４０８は断面コ字状に形成されている（図４（ｂ）参照）。
【００２３】
枠材４０７，４０８は、それぞれ梁材４０２，４０３の軸受４０２ａ，４０３ａに支持された軸４０２ｂ，４０３ｂを介して傾動自在に支持されている。軸４０２ｂ，４０３ｂは同軸の軸心Ｏ（図４参照）を有するとともに、ともに図示しない駆動モータに伝動機構を介して作動連結されている。
【００２４】
外枠体４０４の枠材４０７，４０８間には、短手方向ＰＷに移動自在に配置された一対の枠材４１０，４１１が架け渡されている。枠材４１０，４１１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０７、４０８上に短手方向ＰＷに沿って固定されたガイド棒４１２，４１３，４１４，４１５が挿入されており、このガイド棒４１２，４１３，４１４，４１５により、同一平面上を互いに平行に移動可能である。
【００２５】
また、枠材４１０，４１１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０７、４０８上において短手方向ＰＷに沿って配置されて固定されたネジ棒４１６（図１参照）、及びネジ棒４１７（図４（ｃ）参照）が挿入されている。
【００２６】
ネジ棒４１６，４１７は、枠材４１０、４１１のそれぞれの端部に内蔵された図示しなしナット体とそれぞれ螺合されている。又、ネジ棒４１６，４１７のネジ部において、枠材４１０が移動する範囲は、枠材４１１が移動する範囲と同ピッチであって反対方向のネジが切られている。このことによって、ネジ棒４１６，４１７が一方向に回転した際に、枠材４１０，４１１が互いに接近するように移動し、前記一方向とは反対方向に回転した際には互いに離間するように移動する。
【００２７】
図１に示すようにネジ棒４１６の一端は枠材４０５の外側面に固定されたモータＭ１の出力軸に対して歯車機構４２０を介して作動連結されている。又、ネジ棒４１６の前記一端は、図４（ｂ）に示すように歯車機構４２１を介して枠材４０５内に長手方向ＰＬに沿って回転自在に支持された伝動軸４２２の一端に作動連結されている。伝動軸４２２の他端は、枠材４０８上に位置するように延出されるとともに図示はしない歯車機構を介して、前記ネジ棒４１７に作動連結されている。従って、モータＭ１の正逆回転により、枠材４１０，４１１の接近離間駆動が可能となっている。
【００２８】
一方、外枠体４０４の枠材４０５，４０６間には、一対の枠材４３０，４３１が架け渡されている。枠材４３０，４３１は、長手方向ＰＬに移動自在に、かつ、枠材４１０，４１１よりも上方に位置するように配置されている。そして、表皮クランプ装置４００を平面視した状態では、図１に示すように、枠材４１０，４１１，４３０，４３１は井桁となるように配置されている。枠材４３０，４３１は、それぞれの両端に対してそれぞれ枠材４０５、４０６上に長手方向ＰＬに沿って固定されたガイド棒４３２，４３３，４３４，４３５が挿入されており、このガイド棒４３２，４３３，４３４，４３５により、同一平面上を互いに平行に移動可能である。枠材４１０，４１１，４３０，４３１は支持手段に相当する。
【００２９】
また、枠材４３０，４３１のそれぞれの両端には、それぞれ枠材４０５、４０６上において長手方向ＰＬに沿って配置されて固定されたネジ棒４３６（図１参照）、及びネジ棒４３７（図１、図４（ｂ）参照）が挿入されている。
【００３０】
ネジ棒４３６，４３７は、枠材４３０、４３１のそれぞれの端部に内蔵された図示しないボールねじナットとそれぞれ螺合されている。又、ネジ棒４３６，４３７のネジ部において、枠材４３０が移動する範囲は、枠材４３１が移動する範囲と同ピッチであって反対方向のネジが切られている。このことによって、ネジ棒４３６，４３７が一方向に回転した際に、枠材４３０，４３１が互いに接近するように移動し、前記一方向とは反対方向に回転した際には互いに離間するように移動する。
【００３１】
枠材４０８上には、短手方向ＰＷに沿って伝動軸４４２が配置されている。伝動軸４４２の一端は、枠材４０６の外側面に固定されたモータＭ２の出力軸に対して歯車機構４４０を介して作動連結されている。前記ネジ棒４３７の一端は、伝動軸４４２に対して歯車機構４４１を介して作動連結されている。
【００３２】
また、ネジ棒４３６の一端は、図４（ｂ）に示すように歯車機構４４３を介して伝動軸４４２の他端に作動連結されている。従って、モータＭ２の正逆回転により、枠材４３０，４３１の接近離間駆動が可能となっている。
【００３３】
枠材４１０、４１１、４３０、４３１には、図１に示すように複数のクランプ具４５０がそれぞれ取付けられ、各クランプ具４５０により、表皮Ｈの周縁部を把持可能となっている。クランプ具４５０の配置及び個数は、表皮Ｈ全体を平面状にテンションを掛けた状態で張ることが可能な配置及び個数でよい。クランプ具４５０は、把持手段に相当する。
【００３４】
また、真空成形装置５０には、前記クランプ具４５０により平面状に保持された表皮Ｈを表裏両面から加熱して軟化させるためヒータ３００（図３参照）を備えている。ヒータ３００は、表皮側真空吸引型２００等の上下移動と干渉しない待機位置（図示省略）と、図３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。
【００３５】
（インストルメントパネルＰについて）
真空成形装置５０により成形されるインストルメントパネルＰは、図２に示すように、図示しない自動車のフロントガラスより車内側で、長手方向ＰＬを車幅方向にして、短手方向ＰＷを車両前後方向にそれぞれ沿って、運転席及び助手席に対向する位置に取付けられる。図２において、左方が助手席側となり、右方が運転席側となる。インストルメントパネルＰは、後述する基材Ｋ及び表皮Ｈから構成されている。なお、図２において、インストルメントパネルＰの外形形状と基材Ｋの外形形状は、厳密には、表面が表皮Ｈに覆われる部分が、表皮Ｈの厚み分膨らむが、図２で図示されている縮尺では、その厚み分は無視できるため、説明の便宜上、図２ではインストルメントパネルＰと基材Ｋの外形形状は、同じとして、符号Ｐ，Ｋを同一形状に対して付している。
【００３６】
（基材Ｋ及び表皮Ｈについて）
基材Ｋは、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂を射出成形して得られた板状部材である。基材Ｋの一部は、当該基材Ｋの厚み方向に湾曲した湾曲部Ｋａ（図３参照）を有する。また、基材Ｋは、微小径で、厚み方向に貫通する微小通気路（図示せず）を複数備えている。湾曲部Ｋａには、その表面のうち、一部に表皮Ｈを被覆する表皮被覆予定部Ｋｂを有する。
【００３７】
表皮Ｈ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）が表皮側真空吸引型２００によって真空成形される。また、表皮Ｈ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。
【００３８】
（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された真空成形装置５０の作用を説明する。
予め所定形状に１次整形された基材Ｋを図３に示すように、その湾曲部Ｋａの一端側部位を湾曲部Ｋａの他端側部位よりも低位となる配置形態で、基材Ｋの裏面を基材側真空吸引型１００の支持面上に載置し、基材側真空吸引型１００にセットする。
【００３９】
一方、表皮Ｈの長手方向ＰＬ及び短手方向ＰＷのサイズは、型の同方向のサイズよりも小さく裁断されている。図３では表皮Ｈの短手方向ＰＷのサイズが真空成形装置５０の型サイズよりも短くされていることが図示されている。
【００４０】
又、表皮Ｈは、図２の実線枠で示すように、長手方向ＰＬ及び短手方向ＰＷが、基材Ｋの同方向の長さよりも短いサイズとなっている。
この表皮Ｈを、図３に示すように、その裏面を基材Ｋの湾曲部Ｋａに、表面を表皮側真空吸引型２００に向けて表皮クランプ装置４００のクランプ具４５０で把持し固定する。このときのクランプ具４５０の位置は、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置である。
【００４１】
次に、表皮Ｈの表面及び裏面を、表皮加熱位置に位置させたヒータ３００で加熱し、表皮Ｈが軟化した状態になったら、表皮クランプ装置４００の各モータＭ１，Ｍ２を駆動して、図１に示すように、枠材４１０と枠材４１１、及び枠材４３０と枠材４３１とを互いに離反する方向に移動させて、表皮Ｈを延伸させる。
【００４２】
又、ヒータ３００を待機位置へ移動させた後、図４に示すように、図示しないモータを作動させて外枠体４０４を軸４０２ｂ，４０３ｂの軸心Ｏで回転させ、水平方向に平行な型締め基準線ＦＸと、表皮Ｈの表面との角度が傾斜角θとなるまで、表皮Ｈを傾斜させる。このとき、軟化した表皮Ｈをクランプ具４５０により延伸を継続して、図５に示すようにクランプ具４５０を型サイズに干渉しない位置、すなわち、待避位置まで移動させる。
【００４３】
なお、表皮Ｈを傾斜角θに傾斜させるのにあたり、基材側真空吸引型１００を上昇させ、基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂに表皮Ｈを覆う範囲において、湾曲部Ｋａの表面の所定位置にある当接基準点Ｔ（図４参照）を決定しておく。前記当接基準点Ｔの位置は、湾曲部Ｋａの表面形状を考慮した上で決定されるが、本実施形態では、湾曲部Ｋａの頂部付近に位置するように設定している。
【００４４】
前述のように、外枠体４０４の傾動によって、前記表皮Ｈは、当接基準点Ｔにおける接線ＳＸと平行となるように、すなわち接線ＳＸと型締め基準線ＦＸとは傾斜角θとなるように傾斜する。
【００４５】
次に、図６に示すように、基材側真空吸引型１００を上昇させ、基材Ｋの湾曲部Ｋａにおける表皮被覆予定部Ｋｂの頂部側を、傾斜した表皮Ｈに当接させる。
すなわち、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との型開閉方向ＶＬに対し、基材Ｋの表皮被覆予定部Ｋｂの中央付近で交差し、表皮被覆予定部Ｋｂを横切る水平な軸線を型締め基準線ＦＸとしたとき、この工程では、基材側真空吸引型１００が型締め基準線ＦＸまで移動することにより、図７に示すように、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、型締め基準線ＦＸよりも表皮側真空吸引型２００側にある頂部側被覆予定部Ｋｂ１に、表皮Ｈの一部を被覆する。
【００４６】
本実施形態では、基材Ｋの形状に合わせて、基材Ｋの湾曲部Ｋａにおける型開閉方向ＶＬの高さを湾曲部高さＢとし、湾曲部高さＢのほぼ中間位置（図７において、約Ｂ／２）を型締め基準線ＦＸと平行に横切る湾曲予定部中間線ＷＸとしたとき、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、湾曲予定部中間線ＷＸと表皮被覆予定部Ｋｂと交差する部位よりも上方に位置する部位が、表皮Ｈに被覆される。
【００４７】
すなわち、この被覆工程では、基材側真空吸引型１００を型締め基準線ＦＸまで移動させ、基材側真空吸引型１００を表皮Ｈの一部に当接させながらこれらを上昇させると、基材側真空吸引型１００が当接した表皮Ｈの一部が、基材側真空吸引型１００による押圧で、基材側真空吸引型１００の型形状に沿って変形する。これにより、この表皮Ｈの一部は、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、表皮被覆予定部Ｋｂの頂部側被覆予定部Ｋｂ１を被覆することとなる。
【００４８】
前記被覆工程に続き、さらに以下の被覆工程を行う。
図８に示すように、表皮側真空吸引型２００を下降させ、湾曲部Ｋａにおける表皮被覆予定部Ｋｂの底部側を、頂部側を被覆した表皮Ｈの残部に当接させる。すなわち、図７及び図８に示すように、この被覆工程では、表皮側真空吸引型２００が型締め基準線ＦＸまで移動することにより、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、頂部側被覆予定部Ｋｂ１を除く残部側被覆予定部Ｋｂ２に、表皮Ｈの残部を被覆する。
【００４９】
具体的には、図７及び図８に示すように、表皮側真空吸引型２００を型締め基準線ＦＸまで下降させると、残りの表皮Ｈの一部が、表皮側真空吸引型２００による押圧で、表皮側真空吸引型２００と当接しながらこの表皮側真空吸引型２００の型形状に沿って変形する。この結果、残りの表皮Ｈの一部は、表皮被覆予定部Ｋｂのうち、頂部側被覆予定部Ｋｂ１を除く残部側被覆予定部Ｋｂ２を被覆する。
【００５０】
次いで、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型締めする。本実施形態では、型締めにあたり、表皮Ｈは、型締め基準線ＦＸに対し傾斜角θで傾斜させて保持され、基材側真空吸引型１００及び表皮側真空吸引型２００をそれぞれ型締め基準線ＦＸまで移動させ、この型締め基準線ＦＸで基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型合わせしている。
【００５１】
すなわち、本実施形態に係る内装品の真空成形では、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００との型締め時に、表皮Ｈの両真空吸引型１００，２００との干渉量が少なく、かつその干渉量がインストルメントパネルＰの短手方向ＰＷでバランスする角度に表皮Ｈを傾斜保持させている。
【００５２】
次いで、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型締めすると、成形空間Ｓ内で表皮Ｈの裏面が基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂに挟着する。
次に、図示しない吸引装置を駆動させて、表皮Ｈを、その表面側から表皮側真空吸引型２００の通気孔（図示しない）を通じて、所定の時間、所定の真空圧力値で吸引する。この結果、成形空間Ｓ内が負圧になり、表皮Ｈの表面が成形面２０１に吸着されて、表皮Ｈが所定の表面形状（シボ転写、細部形状等）に成形される。
【００５３】
前記吸引装置によるこの表皮側真空吸引型２００からの吸引を完全に停止した後、表皮Ｈを、その裏面側から基材側真空吸引型１００の通気孔及び基材Ｋの微小通気路（いずれも図示せず）を通じて、図示しない吸引装置を駆動させて、所定の時間、所定の真空圧力値で吸引する。この結果、表皮Ｈの裏面が基材Ｋの湾曲部Ｋａの表皮被覆予定部Ｋｂの表面に吸着されて、裏面側に塗布された接着剤により、表皮Ｈと基材Ｋとが接着する。
【００５４】
接着後、基材側真空吸引型１００と表皮側真空吸引型２００とを型開きして、表皮Ｈと基材Ｋとが一体に密着したインストルメントパネルＰを、基材側真空吸引型１００から取り外す。
【００５５】
この後、表皮Ｈのうち、基材Ｋに被覆しない不要な部分をトリミングする。上記のようにして、基材Ｋと表皮Ｈとを一体に成形したインストルメントパネルＰが得られる。
従って、この実施形態によれば、以下のような特徴がある。
【００５６】
（１） 本実施形態の真空成形方法によれば、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００の型開き時に基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００間に配置される表皮Ｈが平面状になるようにその周縁部をクランプ具４５０（把持手段）により把持する。そして、クランプ具４５０に把持された表皮Ｈをヒータ３００により加熱し、クランプ具４５０を基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００に干渉しない待避位置へ移動させて、ヒータ３００により加熱された表皮Ｈを延伸させる。
【００５７】
型締めにより、延伸した表皮Ｈを基材側真空吸引型１００に予めセットされた基材Ｋに接触させると共に、表皮側真空吸引型２００の成形面２０１（内面）に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型２００により表皮Ｈを真空吸引して成形する。さらに、表皮側真空吸引型２００による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型１００により基材側真空吸引型１００の通気部を介して表皮Ｈを基材Ｋ側に真空吸引して表皮Ｈを基材Ｋに接着させる。
【００５８】
この結果、本実施形態の方法によれば、表皮Ｈの原反の寸法短縮をしても、クランプ具４５０が基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００と接触する虞がない。又、表皮Ｈの原反の寸法短縮ができるため、表皮のコスト低減を行うことができる。
【００５９】
（２） 本実施形態の真空成形装置５０は、基材側真空吸引型１００と、表皮側真空吸引型２００と、型開き時に基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００間に配置される表皮Ｈが平面状になるようにその周縁部を把持するクランプ具４５０（把持手段）を備える枠材４１０，４１１，４３０，４３１（支持手段）と、型開き時にクランプ具４５０に把持された表皮Ｈを加熱するヒータ３００を備える。そして、ヒータ３００にて加熱された表皮Ｈを、型締めにより、基材側真空吸引型１００に予めセットされた基材Ｋに接触させると共に、表皮側真空吸引型２００の成形面２０１（内面）に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型２００により表皮Ｈを真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型２００による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型１００により基材側真空吸引型１００の通気部を介して表皮Ｈを基材Ｋ側に真空吸引して表皮Ｈを基材Ｋに接着させる。
【００６０】
さらに、枠材４１０，４１１，４３０，４３１（支持手段）は、クランプ具４５０を基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置と両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられている。そして、基材側真空吸引型１００、表皮側真空吸引型２００に干渉可能な位置から待避位置へ移動する際に、クランプ具４５０により把持されるとともにヒータ３００により加熱された表皮Ｈが延伸される。
【００６１】
この結果、本実施形態の真空成形装置５０では、表皮Ｈの原反の寸法短縮をしても、クランプ具４５０が基材側真空吸引型１００，表皮側真空吸引型２００と接触する虞がない。さらに、表皮Ｈの原反の寸法短縮ができるため、表皮Ｈのコスト低減を行うことができる。
【００６２】
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態では、内装品は、自動車の内装品であるインストルメントパネルとしたが、インストルメント以外の内装品であってもよい。又、内装品は、自動車の内装品に限定するものではない。
【００６３】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００の外枠体４０４は、軸心Ｏを中心にして傾動するようにしたが、型開き、型締めのいずれの状態でも外枠体４０４を常時水平状態にした構成としてもよい。
【００６４】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００のネジ棒４１６、４１７により、枠材４１０，４１１をそれぞれ反対方向に移動できるように構成した。この構成に代えて、枠材４１０、４１１のそれぞれを専用のネジ棒と作動連結して、枠材４１０、４１１を個別に反対方向に移動できるようにしてもよい。
【００６５】
・ 前記実施形態では、表皮クランプ装置４００のネジ棒４３６、４３７により、枠材４３０，４３１をそれぞれ反対方向に移動できるように構成した。この構成に代えて、枠材４３０、４３１のそれぞれを専用のネジ棒と作動連結して、枠材４３０、４３１を個別に反対方向に移動できるようにしてもよい。
【００６６】
・ 又、枠材毎にモータを減速機構を介して作動連結して、相対する各枠材を互いに反対方向に移動できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
５０…真空成形装置、
１００…基材側真空吸引型、２００…表皮側真空吸引型、
３００…ヒータ、４００…表皮クランプ装置、
４１０，４１１，４３０，４３１…枠材（支持手段）、
４５０…クランプ具（把持手段）、
Ｈ…表皮、Ｋ…基材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型の型開き時に前記基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持手段により把持し、
前記把持手段に把持された前記表皮をヒータにより加熱し、
前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置から前記両型に干渉しない待避位置へ移動させて、前記ヒータにより加熱された前記表皮を延伸させ、
型締めにより、前記延伸した前記表皮を基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、
前記表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させることを特徴とする内装品の真空成形方法。
【請求項２】
基材側真空吸引型と、表皮側真空吸引型と、型開き時に前記基材側真空吸引型、前記表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持する把持手段を備える支持手段と、前記型開き時に前記把持手段に把持された前記表皮を加熱するヒータを備え、前記ヒータにて加熱された前記表皮を、型締めにより、基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させる内装品の真空成形装置において、前記支持手段は、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置と前記両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられ、前記両型に干渉可能な位置から前記待避位置へ移動する際に、前記把持手段により把持されるとともに前記ヒータにより加熱された前記表皮が延伸されることを特徴とする内装品の真空成形装置。
【請求項１】
基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型の型開き時に前記基材側真空吸引型、表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持手段により把持し、
前記把持手段に把持された前記表皮をヒータにより加熱し、
前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置から前記両型に干渉しない待避位置へ移動させて、前記ヒータにより加熱された前記表皮を延伸させ、
型締めにより、前記延伸した前記表皮を基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、
前記表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させることを特徴とする内装品の真空成形方法。
【請求項２】
基材側真空吸引型と、表皮側真空吸引型と、型開き時に前記基材側真空吸引型、前記表皮側真空吸引型間に配置される表皮が平面状になるようにその周縁部を把持する把持手段を備える支持手段と、前記型開き時に前記把持手段に把持された前記表皮を加熱するヒータを備え、前記ヒータにて加熱された前記表皮を、型締めにより、基材側真空吸引型に予めセットされた基材に接触させると共に、前記表皮側真空吸引型の内面に沿わせ、この状態で表皮側真空吸引型により前記表皮を真空吸引して成形し、表皮側真空吸引型による真空吸引を停止した後、基材側真空吸引型により前記基材の通気部を介して前記表皮を基材側に真空吸引して表皮を基材に接着させる内装品の真空成形装置において、前記支持手段は、前記把持手段を前記両型に干渉可能な位置と前記両型に干渉しない待避位置間を移動可能に自在に設けられ、前記両型に干渉可能な位置から前記待避位置へ移動する際に、前記把持手段により把持されるとともに前記ヒータにより加熱された前記表皮が延伸されることを特徴とする内装品の真空成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３５２４９（Ｐ２０１３−３５２４９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５１９６（Ｐ２０１１−１７５１９６）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]