積層成形体の成形装置

【目的】樹脂芯材と表皮材とをモールドプレス成形用型内で一体成形する積層成形体の成形装置において、表皮材の成形性を高めるとともに、成形後の表皮材のシワ，たるみ等の外観不良を確実に防止することを目的とする。
【構成】表皮材１２をセットする上型４０の周縁に設定されるサポートピン６２，６６の少なくとも一部のサポートピン６２を可動式サポート枠６１に取付けることにより、モールドプレス成形時、表皮材１２に加わるテンションに応じてサポートピン６２を可動させて、複雑な曲面形状に表皮材１２を追従させるとともに、表皮材１２に加わるテンションをほぼ均一に維持する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用ドアトリム等の自動車用内装部品に好適な積層成形体の成形に使用する成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の車体パネルに内装される自動車用ドアトリム，リヤコーナートリム等の自動車用内装部品の構成について、図１０に示す自動車用ドアトリムを例示して説明すると、自動車用ドアトリム１は、所望の曲面形状を備えるように成形された樹脂芯材２と、この樹脂芯材２の表面側に積層一体化され、クッション性を備える表皮材３との積層成形体から構成されている。
【０００３】そして、樹脂芯材２の成形方法としては、近時、造形上複雑な立体形状が要求されることから、成形性の優れたモールドプレス成形工法が多用される傾向にある。
【０００４】この場合、工程を短縮化する意味合いから、樹脂芯材２のモールドプレス成形時に、表皮材３を樹脂芯材２に対して一体化している。
【０００５】すなわち、図１１に示すように、まず、モールドプレス成形用上型４のセットピン４ａに表皮材３を予めセットしておき、モールドプレス成形用上型４を下降させて、上下型４，５間に所定クリアランスを維持した状態で、モールドプレス成形用下型５の型面上に、射出成形機６からホットランナ５ａ，このホットランナ５ａから分岐する複数のゲート５ｂを通じて分配供給される樹脂材料７を上下型４，５を係合圧締めすることにより、所要形状にモールドプレス成形して樹脂芯材２を成形するとともに、この樹脂芯材２の表面側に表皮材３を一体化して図１０に示す自動車用ドアトリム１が製品形状に成形されるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように樹脂芯材２と表皮材３とをモールドプレス成形により一体プレス成形して積層成形品を成形する従来工法では、モールドプレス成形時、表皮材３が高展開形状に追従できず、表皮切れが生じ、切れた部分から樹脂がしみ出し、成形不良が多発するという欠点が指摘されている。
【０００７】この対策として、表皮材３が高展開形状に沿うように成形途中で、セットピン４ａから表皮材３の端末を外した場合、表皮材３に加わるテンションの不均一により、セットピン４ａから外した箇所周辺の表皮材３にシワが発生するという不具合があった。
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的とするところは、モールドプレス成形工法により、樹脂芯材と表皮材とを一体化した積層成形品の成形装置において、表皮材の成形性を高め、かつ成形後表皮材にシワ，凹凸等が発生するのを確実に防止して、意匠性の良好な積層成形体が成形できる成形装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、溶融樹脂を所要形状にモールドプレス成形して樹脂芯材を成形するとともに、この樹脂芯材のモールドプレス成形時、樹脂芯材と表皮材とを一体化してなる積層成形体の成形装置において、前記成形装置は、溶融樹脂が分配供給される所望の型面を備えたモールドプレス成形用下型と、所望の型面形状を備え、下型と係合可能なモールドプレス成形用上型と、上型の型面に表皮材を保持すべく、上型の周縁に設置されるサポートピンとを備え、少なくとも一辺側のサポートピンが表皮材からのテンションに応じて可動できるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】以上の構成から明らかなように、表皮材の端末を保持するサポートピンの少なくとも一部が可動できるように構成されているため、モールドプレス成形時、金型の複雑な曲面形状に沿って表皮材が容易に追従する。
【００１１】さらに、モールドプレス成形時、表皮材に加わるテンションに応じてサポートピンが可動するため、表皮材に加わるテンションがほぼ均一なものとなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明による積層成形体の成形装置について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明による装置を使用して製作した自動車用ドアトリムを示す外観図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明に係る成形装置の第１実施例の構成を示す全体図、図４ないし図８R>８は図３に示す成形装置を使用してドアトリムを製作する各工程を示す断面図、図９は本発明に係る成形装置の第２実施例の構成を示す要部断面図である。
【００１４】図１，図２において、自動車用ドアトリム１０は、所要形状に成形された樹脂芯材１１と、この樹脂芯材１１の表面側に積層一体化された表皮材１２とから大略構成されている。
【００１５】さらに詳しくは、上記樹脂芯材１１は、タルクを混入したポリプロピレン樹脂を使用し、所要の曲面形状を備えたモールドプレス成形用型内に溶融状態で分配供給した後、モールドプレス成形により複雑な曲面形状を備えた形状に成形されている。
【００１６】そして、表皮材１２としては、トップ層１２ａ，発泡層１２ｂ，基布１２ｃからなる積層シートが使用されており、トップ層１２ａとしてはＰＶＣシートが、発泡層１２ｂとしてはポリエチレンフォームが、基布１２ｃとしてはポリエステル繊維不織布がそれぞれ使用されており、トップ層１２ａにより良好な表面外観、発泡層１２ｂにより良好なクッション性能が得られるとともに、基布１２ｃにより樹脂芯材１１のモールドプレス成形時、発泡層１２ｂに溶融樹脂の浸み出しを防止する機能をもつ。
【００１７】次に、上述した自動車用ドアトリム１０をモールドプレス成形する成形装置の構成について説明する。
【００１８】図３に示すように、この成形装置２０は、所望の型面を備えたモールドプレス成形用下型３０と、この下型３０の上方に位置し、ほぼ同一の型面を有するモールドプレス成形用上型４０と、下型３０に接続され、下型３０の型面上の樹脂芯材１１の素材である溶融樹脂を供給する材料供給機構５０と、上型４０に設置される表皮材１２を均一なテンションで保持する表皮材のサポート機構６０とから大略構成されている。
【００１９】さらに詳しくは、材料供給機構５０としては、下型３０に射出成形機５１が連結設置されており、射出成形機５１のノズルから、下型３０に穿設加工されたホットランナ３１，複数のゲート３２を通じて、溶融樹脂が下型３０の型面上の所定箇所に分配供給されることになる。
【００２０】次いで、下型３０の上方に位置する上型４０は、昇降用シリンダ４１により上下動可能に構成されており、上型４０の周縁部に沿って表皮材１２のサポート機構６０が設置されている。
【００２１】そして、このサポート機構６０の少なくとも一辺側には可動式サポート機構が採用されている。
【００２２】すなわち、断面Ｌ字状のサポート枠６１と、サポート枠６１の端部に沿って所定間隔毎に設置される表皮材１２を突き刺すサポートピン６２と、サポート枠６１のフランジ６３に設けた貫通孔６３ａに，上型４０の側面に固定した支持杆６４を挿通させて、この支持杆６４にスプリング６５を巻装することにより、サポート枠６１が図３中矢印方向に可動できるように構成されている。
【００２３】なお、本実施例においては、可動式のサポートピン６２を一辺側について採用し、上型４０の残る３辺については、上型４０の型面に固定式のサポートピン６６を採用している。
【００２４】上述した成形装置２０を使用して、自動車用ドアトリム１０のモールドプレス成形工程について説明する。
【００２５】まず、図４に示すように、上型４０に表皮材１２を基布１２ｃを下側に向けてセットする。
【００２６】次いで、上型４０が昇降シリンダ４１の作動により下降して、上下型３０，４０の型間クリアランスが３０mm前後で、上型４０の下降動作が停止し、図５に示すように、射出成形機５１のノズルを通じて溶融樹脂Ｍがホットランナ３１，ゲート３２を通じて下型３０の型面上の所定箇所に分配供給される。
【００２７】その後、上型４０が再度下降し、図６に示すように、モールドプレス成形用上下型３０，４０の係合圧締めにより、樹脂芯材１１が成形されるとともに、樹脂芯材１１の表面側に表皮材１２が一体化される。
【００２８】このとき、表皮材１２は、上下型３０，４０の型面形状に馴染むようにテンションが加わるが、可動式サポート機構６０により、図７に示すように、サポート枠６１が図中左方向に可動するため、表皮材１２は型面形状に無理なく馴染むことができ、さらに表皮側１２には無理なテンションが加わることがない。
【００２９】そして、モールドプレス成形工程が完了すれば、上型４０が上昇して、下型３０に設置された図示しないエジェクト機構により、ドアトリム１０の下側が矢印Ａ方向にエジェクトされ、その後矢印Ｂ方向に下型３０からドアトリム１０を脱型した後、表皮材１２の周縁部分を樹脂芯材１１の裏面側に巻き込み処理すれば、図１，図２に示す自動車用ドアトリム１０の製作が完了する。
【００３０】このように、本発明による成形装置２０を使用すれば、モールドプレス成形時、表皮材１２に加わるテンションに応じてサポート機構６０のサポート枠６１がスプリング６５のバネ圧に対して可動し、モールドプレス成形用上下型３０，４０の型形状が複雑な曲面形状であっても、表皮材１２が型形状に容易に追従し、従来の表皮切れ等の不具合が生じることがないとともに、表皮材１２には均一なテンションが加わるため、成形後シワ，凹凸等の外観不良も皆無となる。
【００３１】したがって、本発明による成形装置２０によれば、成形不良を未然に防止でき、表面外観が良好なドアトリム１０を成形できる利点を備えているとともに、比較的伸び特性に劣る材質のものも使用でき、表皮材１２の材料選択における自由度を飛躍的に向上させることができるという利点もある。
【００３２】上述した実施例は、スプリング６５のバネ圧を利用して、サポート枠６１を可動できるように構成したものであるが、この他に、図９に示すように、上型４０の側面にエアシリンダ６７を取付け、このエアシリンダ６７のピストンロッド６７ａにサポート枠６１のフランジ６３を固定するという構成のものでもよく、このエアシリンダ６７のストローク量を金型形状および表皮材１２の材質により予め設定しておけば、表皮材１２はモールドプレス成形時における金型形状に確実に追従することができ、かつ表皮材には、ほぼ均一なテンションが加わることになり、上述実施例と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による成形装置によれば、以下に記載する格別の作用効果を有する。
【００３４】（１）表皮材の周縁部の少なくとも一部を可動式のサポートピンにより保持するというものであるから、樹脂芯材と表皮材とのモールドプレス成形時、表皮材にテンションが加われば、サポートピンが可動して、複雑な型面形状に表皮材が容易に追従するため、製品形状を複雑な立体形状に設定しても表皮材の切れや樹脂漏れ等が生じないため、製品の造形自由度を大幅に向上させ、かつ不良率を著しく低減させることができるという効果を有する。
【００３５】（２）表皮材の周縁端末の少なくとも一辺側を可動式のサポートピンにより保持するというものであるから、このサポートピンが可動することにより表皮材に加わるテンションはほぼ均一なものとなり、モールドプレス成形後表皮材にシワ，たるみ，シボ不良等の外観不良が生じることがなく、意匠性の良好な積層成形体が得られるという効果を有する。
【００３６】（３）表皮材の周縁部の少なくとも一部を可動式のサポートピンにより保持するというものであるから、比較的伸び特性の劣る材料を表皮材として適用できるため、表皮材における材料選択の自由度を大幅に向上させることができ、コストダウンを招来するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を使用して製作された自動車用ドアトリムを示す外観図。
【図２】図１に示す自動車用ドアトリムの構成を示す断面図。
【図３】本発明に係る成形装置の一実施例の構成を示す全体図。
【図４】図３に示す成形装置における表皮材のセット状態を示す断面図。
【図５】図３に示す成形装置における溶融樹脂の供給工程を示す断面図。
【図６】図３に示す成形装置におけるモールドプレス成形工程を示す断面図。
【図７】図３に示す成形装置におけるサポートピンの作用を示す断面図。
【図８】図３に示す成形装置におけるモールドプレス成形後の成形品の脱型工程を示す断面図。
【図９】本発明に係る成形装置の第２実施例の構成を示す要部断面図。
【図１０】従来の自動車用ドアトリムの一般構成を示す断面図。
【図１１】従来のモールドプレス成形工法を示す断面図。
【符号の説明】
１０自動車用ドアトリム
１１樹脂芯材
１２表皮材
２０成形装置
３０モールドプレス成形用下型
４０モールドプレス成形用上型
５０材料供給機構
６０サポート機構
６１サポート枠
６２，６６サポートピン
６５スプリング
６７エアシリンダ

【特許請求の範囲】
【請求項１】溶融樹脂（Ｍ）を所要形状にモールドプレス成形して樹脂芯材（１１）を成形するとともに、この樹脂芯材（１１）のモールドプレス成形時、樹脂芯材（１１）と表皮材（１２）とを一体化してなる積層成形体の成形装置において、前記成形装置（２０）は、溶融樹脂（Ｍ）が分配供給される所望の型面を備えたモールドプレス成形用下型（３０）と、所望の型面形状を備え、下型（３０）と係合可能なモールドプレス成形用上型（４０）と、上型（４０）の型面に表皮材（１２）を保持すべく、上型（４０）の周縁に設置されるサポートピン（６２，６６）とを備え、少なくとも一辺側のサポートピン（６２）が表皮材（１２）からのテンションに応じて可動できるようにしたことを特徴とする積層成形体の成形装置。

【図２】