積層成形品の成形方法並びに成形装置
【課題】樹脂芯材表面に表皮を貼付した積層成形品の成形方法並びに成形装置において、表皮の後貼り加工方式により、表皮の表面風合、ソフト感を良好に維持できるとともに、設備の簡素化及び接着剤廃止により、コストダウンを図る。
【解決手段】第１ステージＡに樹脂芯材２０を成形する第１の成形金型５０を配置するとともに、第２ステージＢには表皮３０を成形する第２の成形金型６０を配置する。そして、第１の成形金型５０における下型５３と第２の成形金型６０における上型６２とを樹脂芯材２０と表皮３０との圧着金型に共用するとともに、第１の成形金型５０における上型５２の型温を下型５３の型温に比べ高温に設定することで、樹脂芯材２０の余熱を利用して表皮３０と溶着一体化することが可能となり接着剤を廃止できる。
【解決手段】第１ステージＡに樹脂芯材２０を成形する第１の成形金型５０を配置するとともに、第２ステージＢには表皮３０を成形する第２の成形金型６０を配置する。そして、第１の成形金型５０における下型５３と第２の成形金型６０における上型６２とを樹脂芯材２０と表皮３０との圧着金型に共用するとともに、第１の成形金型５０における上型５２の型温を下型５３の型温に比べ高温に設定することで、樹脂芯材２０の余熱を利用して表皮３０と溶着一体化することが可能となり接着剤を廃止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム、ルーフトリム等、自動車用内装部品に好適な積層成形品の成形方法並びに成形装置に関するもので、所要形状に成形された樹脂芯材の表面に表皮を貼付して構成され、特に、表皮の表面風合、並びにソフト感を損なうことがないように、表皮の後貼り加工方法を採用し、その際、加工設備の簡素化並びに工数を短縮化することによるコストダウン、及び接着剤廃止による良好な作業環境を提供できる積層成形品の成形方法並びに成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は車両のドアパネルの室内面に装着される自動車用ドアトリム１を示すもので、自動車用ドアトリム１は、図１１に示すように、所要形状に成形され、形状保持性及びドアパネルへの取付剛性を備えた樹脂芯材２の表面に表面風合及びソフト感を付与する表皮３を貼付した積層成形品が使用されることが多い。そして、この種ドアトリム１のように樹脂芯材２の表面に表皮３を貼付した積層成形品の成形方法としては、量産性を考慮した場合には表皮３を成形型内にセットし、成形型内で樹脂芯材を成形するインサート成形が提案されているが、樹脂芯材２の成形時における樹脂圧により表皮３が過度の圧力を受け、布地仕様の場合には毛倒れが発生し、また、樹脂シートの場合には絞流出等、外観不良を招き易いという欠点が指摘されているとともに、ソフト感を損なう傾向にある。
【０００３】
従って、外観性能を良好に維持でき、かつ表皮３のクッション性能を生かすためには、樹脂芯材２を成形した後、表皮３を後貼り加工により貼付する方法が採用されている。すなわち、図１２に示すように、樹脂芯材２を射出成形工法、モールドプレス成形工法等により所要形状に成形した後、この樹脂芯材２の表面に接着剤４を塗布・乾燥させ、その後、樹脂芯材２の表面に表皮３を接着剤を介して圧着加工により一体化するという方法が一般的である。この表皮３の後貼り加工方法の従来例については、特許文献１に詳細に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８７２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、樹脂芯材２を所要形状に成形した後、表皮３を後貼り加工により貼付するという方法を採用した場合、表皮３の表面風合を良好に維持でき、かつ表皮３のクッション性能を損なうことがないという利点があるものの、製造工程は図１２に示すように、樹脂芯材２の成形工程、接着剤４の塗布工程、乾燥工程、表皮３の圧着加工工程のように、４工程を必要とし、工数が多く、かつ工程毎に金型や治具を用意する必要があることから、大幅なコストアップを招来するとともに、特に、接着剤４を使用するため、接着剤４の塗布工程、乾燥工程等、工数の長期化を招くばかりか、作業環境を悪化させるという問題点も同時に指摘されている。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、積層成形品の表面風合、並びにソフト感を維持するために、樹脂芯材の表面に後貼り加工により表皮を貼付する積層成形品の成形方法並びに成形装置であって、設備を簡素化することで大幅なコストダウンを招来するとともに、接着剤を廃止することにより、工数を短縮化でき、かつ作業環境を良好に維持できるようにした積層成形品の成形方法並びに成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意研究の結果、樹脂芯材の成形金型と表皮の成形金型を表皮の後貼り加工の金型に共用することで設備の簡素化を図るとともに、樹脂芯材成形時における上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することで樹脂芯材の余熱を利用して、接着剤を使用することなく、樹脂芯材と表皮の溶着一体化を達成できることに着目し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、所要形状に成形された樹脂芯材と、この樹脂芯材の表面に表皮を貼付してなる積層成形品の成形方法において、第１ステージに配置された第１の成形金型における上下型のキャビティ内に樹脂材料を供給し、キャビティ形状に沿って樹脂芯材を所要形状に成形するとともに、上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することにより、表皮対向面を軟化状態に維持する樹脂芯材の成形工程と、第２ステージに配置された第２の成形金型における上下型のキャビティ内に原反シートを供給し、キャビティ形状に沿って表皮を所要形状に成形する表皮の成形工程と、第１ステージにおける第１の成形金型の上下型を型開きし、次いで、下型上に樹脂芯材を保持するとともに、第２ステージにおける第２の成形金型の上下型を型開きし、次いで、上型に表皮を保持した状態で第１の成形金型における下型をスライド操作し、第２の成形金型における上型の直下位置に第１の成形金型における下型を位置決めする成形金型の位置決め工程と、第２ステージにおける第２の成形金型の上型を下降操作し、第１の成形金型の下型上に保持された樹脂芯材の軟化状態の表皮対向面に対して表皮を圧着加工し、接着剤を使用することなく樹脂芯材の表面に表皮を貼付する樹脂芯材に対する表皮の圧着加工工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明方法に使用する成形装置は、所要形状に成形された樹脂芯材の表面に表皮を貼付してなる積層成形品の成形装置において、前記樹脂芯材を成形する第１ステージには、第１の成形金型が配置されるとともに、表皮を成形する一方、表皮を樹脂芯材の表面上に貼付する二種類の加工を行なう第２ステージには、第２の成形金型が配置されており、上記第１の成形金型は、上型が第１のプレス機に連結され、所定ストローク上下動可能に支持され、かつ樹脂芯材における表皮対向面を軟化させるために、上型の型温が下型の型温に比べ高温に設定されており、第２の成形金型は、上型が第２のプレス機に連結されるとともに、表皮の成形工程と、表皮の貼付工程とでストロークを相違させて上下動可能に支持され、第１の成形金型の下型と、第２の成形金型の下型が可動テーブル上に固着され、上記可動テーブルが第１ステージと第２ステージとの間を往復し、第１の成形金型における下型が第２の成形金型における上型の直下位置に位置決めできるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、積層成形品は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム、ルーフトリム等の自動車用内装部品に適用できる。特に、表皮の表面風合が良好でソフト感が要求される内装部品には好適である。
【００１１】
積層成形品は、樹脂芯材とその表面に貼付される表皮とから構成されるが、樹脂芯材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等がある。また、表皮は、トップ層裏面にクッション層を裏打ちした積層シート材料が好ましい。トップ層としては、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）、ＰＶＣ（軟質塩ビ）シート等の軟質合成樹脂シートや、クロス、不織布等の布地シートを使用でき、クッション層としては、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂シートが使用できる。
【００１２】
そして、第１ステージでは樹脂芯材の成形が行なわれ、第２ステージでは表皮の成形と樹脂芯材と表皮の圧着加工が行なわれる。ここで、第１ステージに配置される第１の成形金型は、第１のプレス機に連結される上型と、上型と型締め、型開き可能な下型とから構成されており、樹脂芯材の材料供給機構としては、下型に射出用シリンダが連結され、この射出用シリンダから下型に設けたマニホールド、ゲートを通じてキャビティ内に溶融樹脂を供給する機構を使用することができるが、上下型の型締め前にキャビティ内にシリンダのヘッドを投入して、下型の型面上にオープン状態で溶融樹脂を供給しても良い。また、樹脂芯材の素材として、熱可塑性樹脂材料をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出した樹脂シート材料を加熱軟化処理した後、金型内に投入しても良い。
【００１３】
そして、第１の成形金型で重要なことは、上型の型温が下型の型温に比べ高温に維持されていることである。このことは、樹脂芯材の余熱を利用して、接着剤を使用することなく表皮との一体化を達成するためである。例えば、下型の型温が４０℃であるのに対して、上型の型温を９０℃に設定した場合には、樹脂芯材の表面温度を１４０℃に保つことができ、この状態で表皮と圧着すれば充分に両者を溶着一体化できる。
【００１４】
更に、第１ステージにおける第１の成形金型における下型は、可動テーブルに固定されており、可動テーブルは、所定ストローク往復動作することにより、第１の成形金型における下型は第２ステージまで搬送されて、樹脂芯材の表面に表皮を圧着加工する際の圧着金型として共用されることになる。
【００１５】
次いで、第２ステージに配置されている第２の成形金型は、第２のプレス機に連結された上型と、この上型とマッチドダイ方式により型締め、型開きされる下型とから構成されており、この下型についても、可動テーブルに固定されており、第１の成形金型における下型が第２ステージまで搬送される時には、第２の成形金型における下型は干渉しない位置まで退避している。そして、第２の成形金型における上型は、表皮を成形した後、表皮を型面に保持する必要があることから、表皮の保持機構を備えているとともに、表皮の成形工程と、樹脂芯材の表面に表皮を圧着する圧着工程では上下型の型クリアランスを相違させる必要があるため、第２のプレス機はストロークが表皮成形用ストロークと表皮圧着加工用ストロークの二段階に制御される。
【００１６】
このように構成された成形装置を使用して、積層成形品を成形するには、第１ステージに配置された第１の成形金型により樹脂芯材を所要形状に成形するとともに、上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することで、樹脂芯材の表皮対向面は軟化状態に維持されている。また、第２ステージにおける第２の成形金型により、表皮を所要形状に成形する。
【００１７】
次いで、第１の成形金型の下型に樹脂芯材を保持するとともに、第２の成形金型の上型に表皮を保持して、可動テーブルを動作させることにより、樹脂芯材を保持した第１の成形金型の下型を第２ステージまで搬送させて、第２の成形金型における上型と、第１の成形金型における下型とを対応位置に位置決めすることで、樹脂芯材と表皮とを適正位置に位置決めすることができる。
【００１８】
その後、第２のプレス機を下降動作させることで、樹脂芯材に対して表皮を圧着できる。この時、樹脂芯材の表皮対向面は軟化状態であるため、樹脂芯材の余熱により表皮の対向面を溶融させて、接着剤を使用することなく、表皮を一体的に溶着することができる。尚、樹脂芯材に表皮を圧着加工する際のプレス圧は０．５ｋｇ／ｃｍ2 であり、従来のインサートインジェクション工法では３００ｋｇ／ｃｍ2 の樹脂圧が加わっていることを考慮すれば、表皮の表面風合が良好でかつソフト感を良好に維持できることが理解できる。
【００１９】
以上の構成から明らかなように、本発明方法によれば、樹脂芯材を成形した後、予備成形した表皮を後貼り加工で樹脂芯材に貼付するため、表皮の表面風合が良好で、かつ良好なソフト感が得られる。更に、樹脂芯材を成形する第１の成形金型と表皮を成形する第２の成形金型の一部を表皮の圧着加工金型として共用することで、金型の個数を減らし、設備の簡素化を達成するとともに、第１の成形金型における上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定し、樹脂芯材の余熱を利用して表皮と溶着一体化することで接着剤を廃止することができるため、接着剤の塗布工程、乾燥工程を廃止でき、かつ作業環境も良好に維持できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明に係る積層成形品の成形方法並びに成形装置によれば、樹脂芯材と表皮を成形した後、樹脂芯材の表面に表皮を後貼り加工するため、積層成形品の風合及びソフト感を良好に保つことができ、製品の品質性能を高めることができるという効果を有するとともに、成形装置の構成は、樹脂芯材を成形する第１の成形金型と表皮を成形する第２の成形金型の一部を表皮の圧着加工金型として共用することで、金型設備を簡素化することができるとともに、接着剤を廃止することで、接着剤の塗布工程、乾燥工程を廃止でき、工数を更に短縮化できるとともに、作業環境を良好に維持できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る積層成形品の成形方法を適用して製作した自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】本発明に係る積層成形品の成形装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における樹脂芯材の成形工程を示す説明図である。
【図５】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における表皮の成形工程を示す説明図である。
【図６】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における各成形金型の型開き状態を示す説明図である。
【図７】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における下型の搬送工程を示す説明図である。
【図８】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における樹脂芯材と表皮との圧着加工工程を示す説明図である。
【図９】本発明に係る積層成形品の成形装置の変形例を示す説明図である。
【図１０】従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図１１】図１０中XI−XI線断面図である。
【図１２】従来の表皮後貼り工法を採用したドアトリムの成形方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る積層成形品の成形方法並びに成形装置の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。
【実施例】
【００２３】
図１乃至図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリムを示す正面図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明方法の概要を示す説明図、図４乃至図８は本発明方法の各工程を示す説明図、図９は本発明に係る成形装置の変形例を示す説明図である。
【００２４】
図１，図２において、本発明に係る積層成形品の成形方法を適用して製作した自動車用ドアトリム１０は、所望の曲面形状に成形され、保形性及びドアパネルへの取付剛性を備えた樹脂芯材２０と、この樹脂芯材２０の表面に貼付された表皮３０とから大略構成されている。尚、ドアトリム１０には、各種機能部品が取り付けられている。例えば、中接部ややフロント側にインサイドハンドルユニット１１、表面の室内側に膨出するアームレスト１２の上面にはプルハンドルユニット１３、パワーウインドウスイッチユニット１４が取り付けられ、アームレスト１２の下方には備品を収容できるドアポケット１５、及びそのフロント側にはドアトリム１０と一体、あるいは別体にスピーカグリル１６が設けられている。
【００２５】
本実施例では、樹脂芯材２０として、ポリプロピレン樹脂にタルクを混入した材料が使用されているが、使用できる樹脂材料としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等がある。
【００２６】
また、表皮３０としては、トップ層３１として、ＴＰＯシートが使用され、その裏面に裏打ちされたクッション層３２としては、ポリプロピレンフォームが使用されているが、トップ層３１として、塩ビシート、クロス、不織布等の布地シート、また、クッション層３２として、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォームを代替することができる。そして、本発明方法を適用して製作したドアトリム１０は、表皮３０の表面風合が良好、すなわち、トップ層３１に形成された絞模様が美麗に現出しているとともに、クッション層３２のソフト感が生かされた優れたクッション性能を実現したドアトリム１０が提供されている。
【００２７】
このように、表皮３０の表面風合及びソフト感を良好に保つために、後述するように、本発明方法は、インサートインジェクション工法ではなく、表皮３０の後貼り加工方法が採用されている。そして、本発明方法は、表皮３０の後貼り加工方法を採用する際、成形装置４０の構成を簡素化でき、かつ接着剤を不要とできることが特徴である。図３は、本発明方法に使用する成形装置４０の概略が示されており、図３を基に成形装置４０の構成及びこの成形装置４０を使用した本発明方法の概略について説明する。本発明方法に使用する成形装置４０は、樹脂芯材２０を成形するための第１ステージＡには、第１の成形金型５０が配置されているとともに、表皮３０を成形するための第２ステージＢには、第２の成形金型６０が配置されている。
【００２８】
まず、樹脂芯材２０を成形する時に使用する第１の成形金型５０の構成について説明する。第１の成形金型５０は、第１のプレス機５１に上型５２が連結されており、この第１のプレス機５１の駆動により、上型５２が所定ストローク上下動作を行なう。また、この上型５２とマッチドダイ方式により型締め及び型開きする下型５３が設けられているが、この下型５３は固定盤４１に対して図３中矢印方向に往復動作を行なう可動テーブル４２の上面に固定されている。
【００２９】
従って、上型５２は第１のプレス機５１により所定ストローク上下動作を行なうとともに、下型５３は、樹脂芯材２０を保持した状態で可動テーブル４２の往復動作に応じて第１ステージＡと第２ステージＢの間を往復動作する。更に、第１のプレス機５１に連結される上型５２の型温は９０℃に保たれており、下型５３の型温４０℃に比べ高温に保つことにより、樹脂芯材２０の一面（表皮対向面）２０ａは軟化状態に維持されている。従って、樹脂芯材２０の余熱を有効に利用して、接着剤を使用することなく樹脂芯材２０と表皮３０とを溶着一体化することができる。そして、樹脂芯材２０は、上下型５２，５３で画成されるキャビティ形状に沿って所要形状に成形されるが、樹脂芯材２０の樹脂材料の供給系としては、射出用シリンダ５４が下型５３に連結される。
【００３０】
射出用シリンダ５４から供給される溶融樹脂Ｍは、上下型５２，５３間のキャビティ間に射出充填される。この時、下型５３には、マニホールド５３１、ゲート５３２からなる樹脂通路が設けられている。尚、射出用シリンダ５４に替えて、上下型５２，５３が型開き状態にある時、下型５３の型面に溶融樹脂Ｍの注入ノズルを通じて供給する方法を採用することもできる。
【００３１】
次いで、第２ステージＢにおける第２の成形金型６０の構成について説明する。第２の成形金型６０は、第２のプレス機６１に連結された上型６２と、この上型６２とマッチドダイ方式で型締め、型開きされる下型６３とから構成されており、下型６３は、可動テーブル４２の上面に固着されている。従って、第２ステージＢにおいて、表皮３０を成形するには、原反シートＳを加熱軟化処理した後、第２の成形金型６０内に投入し、上下型６２，６３を型締めすることにより、簡単に表皮３０を所要形状に成形することができる。尚、可動テーブル４２が往復動作することで、第１ステージＡにおける下型５３が第２ステージＢの上型６２の直下位置まで搬送される時には、第２の成形金型６０における下型６３は干渉しない位置まで退避している。更に、表皮３０を成形する機能と、表皮３０を樹脂芯材２０の表面に圧着させる機能とを備えるように、第２の成形金型６０における上型６２には、成形した表皮３０を保持するための真空吸引機構６２１が装備されている。この実施例では、真空吸引ポンプから真空吸引力を上型６２の型面に作用させて、真空吸引力を表皮３０に作用させて保持するようにしている。
【００３２】
次いで、図４乃至図８に基づいて、上記成形装置４０を使用してドアトリム１０の成形方法について順を追って説明する。まず、図４は樹脂芯材２０の成形工程を示すもので、第１ステージＡにおいて、第１の成形金型５０において第１のプレス機５１が動作して、上型５２が下死点まで下降し、上下型５２，５３が型締めされる。そして、射出用シリンダ５４から溶融樹脂Ｍが供給され、下型５３のマニホールド５３１、ゲート５３２を通じて、上下型５２，５３間のキャビティ内に溶融樹脂Ｍが射出充填されて、樹脂芯材２０が所要形状に成形される。この時、射出用シリンダ５４から供給される溶融樹脂Ｍは２００℃であるが、上型５２の型温が９０℃、下型５３の型温が４０℃に設定されているため、樹脂芯材２０の表皮対向面２０ａの温度は１４０℃に保たれ、軟化状態を維持している。
【００３３】
次に、図５は表皮３０の成形工程を示すもので、第２ステージＢにおいて、第２の成形金型６０における上下型６２，６３が型開き状態にある時、表皮３０の原反シートＳ（ＴＰＯシート＋ポリプロピレンフォームの積層シート材料の原反）を加熱軟化処理した後、第２の成形金型６０の型内に投入し、第２のプレス機６１を駆動させて、上型６２を下死点まで下降することで、表皮３０（トップ層３１、クッション層３２とからなる）を所要形状に絞り成形する。このように、図４に示す第１ステージＡで樹脂芯材２０が成形されるのと同時に、図５に示す第２ステージＢにおいて表皮３０が所要形状に成形される。
【００３４】
その後、図６に示すように、第１ステージＡ及び第２ステージＢにおいて、それぞれ第１の成形金型５０の第１のプレス機５１、第２の成形金型６０における第２のプレス機６１が駆動して、第１の成形金型５０及び第２の成形金型６０において型開きが行なわれる。この時、第１ステージＡにおいては、成形された樹脂芯材２０は下型５３上に保持されるとともに、第２ステージＢにおいては、成形された表皮３０は真空吸引機構６２１の吸引作用により上型６２に保持されている。
【００３５】
その後、図７に示すように、固定盤４１上に設けられた可動テーブル４２が矢印方向にスライド動作し、第１の成形金型５０における下型５３は、第２ステージＢまで搬送される。すなわち、第２の成形金型６０における上型６２の直下位置で第１の成形金型５０における下型５３が停止する。従って、この状態で、樹脂芯材２０と表皮３０とは適正に位置決めされることになる。
【００３６】
そして、第２ステージＢに第１の成形金型５０における下型５３が搬送されれば、図８に示すように、第２のプレス機６１が駆動して、第１の成形金型５０における下型５３に対して第２の成形金型６０の上型６２が型締めされ、樹脂芯材２０の表面に表皮３０を圧着加工する。この時、樹脂芯材２０における表皮対向面２０ａは、略１４０℃の軟化状態であるため、表皮３０におけるクッション層３２を溶融させて、接着剤を使用することなく、樹脂芯材２０の表面に表皮３０を溶着一体化することができる。
【００３７】
そして、成形が完了すれば、第２ステージＢにおいて第２のプレス機６１が上昇し、型開きが行なわれる。従って、ドアトリム１０を脱型した後、可動テーブル４２がスライド動作して、図４に示す位置まで戻れば良い。
【００３８】
このように、本発明方法によれば、樹脂芯材２０を成形する第１の成形金型５０の下型５３と表皮３０を成形する第２の成形金型６０における上型６２を圧着金型として共用するため、従来使用していた樹脂芯材２０と表皮３０との圧着金型を廃止することができる。また、樹脂芯材２０の余熱を利用して表皮３０を溶着一体化するため、接着剤の塗布工程、乾燥工程も廃止できるため、設備の簡素化並びに工数の短縮化により大幅なコストダウンを招来できるとともに、接着剤を不要としたため、排気、換気設備の廃止による設備の簡素化及び作業環境を良好に維持できるという利点がある。
【００３９】
次いで、図９は本発明の変形例を示すもので、樹脂芯材２０の素材として樹脂シート材料を使用するための成形装置４０が示されている。この図９に示す変形例においては、第１ステージにおける第１の成形金型５０の構成が一部変更されているが、それ以外は全て同じであるため、変更点だけについて説明する。
【００４０】
第１の成形金型５０は、第１のプレス機５１に上型５２が連結され、かつ上型５２の型温が９０℃のように、下型５３の型温４０℃に比べ高温に設定される点は上述実施例と同一であるが、下型５３は加熱軟化処理した樹脂シート材料Ｓ１を素材として用いるため、マニホールド、ゲート等の樹脂通路が下型５３には設けられておらず、第１の成形金型５０における上下型５２，５３は、上型５２が高温に維持されたプレス機能を備えたプレス金型である。この変形例においては、樹脂芯材２０を成形するために熱可塑性樹脂をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出した樹脂シート材料Ｓ１を材料として使用しており、この樹脂シート材料Ｓ１を加熱軟化処理した後、第１の成形金型５０が型開き状態にある型内に投入するが、上述実施例のものでは、下型５３と射出用シリンダ５４との精度の良い合わせ機構を必要としたが、この変形例では樹脂シート材料Ｓ１を使用するため、上述実施例の合わせ機構を不要とでき、廉価に対応することができる。また、この変形例においても、第１の成形金型５０で樹脂芯材２０を成形するとともに、第２ステージＢにおける第２の成形金型６０で表皮３０を成形し、上型５２，６２を上昇させて型開き操作した後、可動テーブル４２を動作させ、第１の成形金型５０における下型５３と第２の成形金型６０における上型６２を使用して、樹脂芯材２０と表皮３０とを圧着一体化するという工程は同一であり、上述した実施例同様、設備を簡素化でき、かつ接着剤を不要とすることから大幅なコストダウンを見込める。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本実施例では、樹脂芯材２０表面に表皮３０を貼付一体化したドアトリム１０の成形方法に適用したが、ドアトリム１０以外の自動車用内装部品はもとより、樹脂芯材２０表面に表皮３０を貼付した積層成形品全般に適用することができる。また、第１ステージＡにおける第１の成形金型５０に樹脂芯材２０の材料を供給する機構としては、射出用シリンダ５４の他に、モールドプレス成形用の注入シリンダ、あるいは樹脂シート材料タイプに適用する等、樹脂芯材２０の材料供給形態は、任意に選択できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ 樹脂芯材
２０ａ 表皮対向面
３０ 表皮
３１ トップ層
３２ クッション層
４０ 成形装置
４１ 固定盤
４２ 可動テーブル
５０ 第１の成形金型
５１ 第１のプレス機
５２ 上型
５３ 下型
５３１ マニホールド
５３２ ゲート
５４ 射出用シリンダ
６０ 第２の成形金型
６１ 第２のプレス機
６２ 上型
６２１ 真空吸引機構
６３ 下型
Ａ 第１ステージ
Ｂ 第２ステージ
Ｍ 溶融樹脂
Ｓ 原反シート
Ｓ１ 樹脂シート材料
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム、ルーフトリム等、自動車用内装部品に好適な積層成形品の成形方法並びに成形装置に関するもので、所要形状に成形された樹脂芯材の表面に表皮を貼付して構成され、特に、表皮の表面風合、並びにソフト感を損なうことがないように、表皮の後貼り加工方法を採用し、その際、加工設備の簡素化並びに工数を短縮化することによるコストダウン、及び接着剤廃止による良好な作業環境を提供できる積層成形品の成形方法並びに成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は車両のドアパネルの室内面に装着される自動車用ドアトリム１を示すもので、自動車用ドアトリム１は、図１１に示すように、所要形状に成形され、形状保持性及びドアパネルへの取付剛性を備えた樹脂芯材２の表面に表面風合及びソフト感を付与する表皮３を貼付した積層成形品が使用されることが多い。そして、この種ドアトリム１のように樹脂芯材２の表面に表皮３を貼付した積層成形品の成形方法としては、量産性を考慮した場合には表皮３を成形型内にセットし、成形型内で樹脂芯材を成形するインサート成形が提案されているが、樹脂芯材２の成形時における樹脂圧により表皮３が過度の圧力を受け、布地仕様の場合には毛倒れが発生し、また、樹脂シートの場合には絞流出等、外観不良を招き易いという欠点が指摘されているとともに、ソフト感を損なう傾向にある。
【０００３】
従って、外観性能を良好に維持でき、かつ表皮３のクッション性能を生かすためには、樹脂芯材２を成形した後、表皮３を後貼り加工により貼付する方法が採用されている。すなわち、図１２に示すように、樹脂芯材２を射出成形工法、モールドプレス成形工法等により所要形状に成形した後、この樹脂芯材２の表面に接着剤４を塗布・乾燥させ、その後、樹脂芯材２の表面に表皮３を接着剤を介して圧着加工により一体化するという方法が一般的である。この表皮３の後貼り加工方法の従来例については、特許文献１に詳細に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８７２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、樹脂芯材２を所要形状に成形した後、表皮３を後貼り加工により貼付するという方法を採用した場合、表皮３の表面風合を良好に維持でき、かつ表皮３のクッション性能を損なうことがないという利点があるものの、製造工程は図１２に示すように、樹脂芯材２の成形工程、接着剤４の塗布工程、乾燥工程、表皮３の圧着加工工程のように、４工程を必要とし、工数が多く、かつ工程毎に金型や治具を用意する必要があることから、大幅なコストアップを招来するとともに、特に、接着剤４を使用するため、接着剤４の塗布工程、乾燥工程等、工数の長期化を招くばかりか、作業環境を悪化させるという問題点も同時に指摘されている。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、積層成形品の表面風合、並びにソフト感を維持するために、樹脂芯材の表面に後貼り加工により表皮を貼付する積層成形品の成形方法並びに成形装置であって、設備を簡素化することで大幅なコストダウンを招来するとともに、接着剤を廃止することにより、工数を短縮化でき、かつ作業環境を良好に維持できるようにした積層成形品の成形方法並びに成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意研究の結果、樹脂芯材の成形金型と表皮の成形金型を表皮の後貼り加工の金型に共用することで設備の簡素化を図るとともに、樹脂芯材成形時における上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することで樹脂芯材の余熱を利用して、接着剤を使用することなく、樹脂芯材と表皮の溶着一体化を達成できることに着目し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、所要形状に成形された樹脂芯材と、この樹脂芯材の表面に表皮を貼付してなる積層成形品の成形方法において、第１ステージに配置された第１の成形金型における上下型のキャビティ内に樹脂材料を供給し、キャビティ形状に沿って樹脂芯材を所要形状に成形するとともに、上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することにより、表皮対向面を軟化状態に維持する樹脂芯材の成形工程と、第２ステージに配置された第２の成形金型における上下型のキャビティ内に原反シートを供給し、キャビティ形状に沿って表皮を所要形状に成形する表皮の成形工程と、第１ステージにおける第１の成形金型の上下型を型開きし、次いで、下型上に樹脂芯材を保持するとともに、第２ステージにおける第２の成形金型の上下型を型開きし、次いで、上型に表皮を保持した状態で第１の成形金型における下型をスライド操作し、第２の成形金型における上型の直下位置に第１の成形金型における下型を位置決めする成形金型の位置決め工程と、第２ステージにおける第２の成形金型の上型を下降操作し、第１の成形金型の下型上に保持された樹脂芯材の軟化状態の表皮対向面に対して表皮を圧着加工し、接着剤を使用することなく樹脂芯材の表面に表皮を貼付する樹脂芯材に対する表皮の圧着加工工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明方法に使用する成形装置は、所要形状に成形された樹脂芯材の表面に表皮を貼付してなる積層成形品の成形装置において、前記樹脂芯材を成形する第１ステージには、第１の成形金型が配置されるとともに、表皮を成形する一方、表皮を樹脂芯材の表面上に貼付する二種類の加工を行なう第２ステージには、第２の成形金型が配置されており、上記第１の成形金型は、上型が第１のプレス機に連結され、所定ストローク上下動可能に支持され、かつ樹脂芯材における表皮対向面を軟化させるために、上型の型温が下型の型温に比べ高温に設定されており、第２の成形金型は、上型が第２のプレス機に連結されるとともに、表皮の成形工程と、表皮の貼付工程とでストロークを相違させて上下動可能に支持され、第１の成形金型の下型と、第２の成形金型の下型が可動テーブル上に固着され、上記可動テーブルが第１ステージと第２ステージとの間を往復し、第１の成形金型における下型が第２の成形金型における上型の直下位置に位置決めできるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、積層成形品は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム、ルーフトリム等の自動車用内装部品に適用できる。特に、表皮の表面風合が良好でソフト感が要求される内装部品には好適である。
【００１１】
積層成形品は、樹脂芯材とその表面に貼付される表皮とから構成されるが、樹脂芯材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等がある。また、表皮は、トップ層裏面にクッション層を裏打ちした積層シート材料が好ましい。トップ層としては、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）、ＰＶＣ（軟質塩ビ）シート等の軟質合成樹脂シートや、クロス、不織布等の布地シートを使用でき、クッション層としては、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂シートが使用できる。
【００１２】
そして、第１ステージでは樹脂芯材の成形が行なわれ、第２ステージでは表皮の成形と樹脂芯材と表皮の圧着加工が行なわれる。ここで、第１ステージに配置される第１の成形金型は、第１のプレス機に連結される上型と、上型と型締め、型開き可能な下型とから構成されており、樹脂芯材の材料供給機構としては、下型に射出用シリンダが連結され、この射出用シリンダから下型に設けたマニホールド、ゲートを通じてキャビティ内に溶融樹脂を供給する機構を使用することができるが、上下型の型締め前にキャビティ内にシリンダのヘッドを投入して、下型の型面上にオープン状態で溶融樹脂を供給しても良い。また、樹脂芯材の素材として、熱可塑性樹脂材料をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出した樹脂シート材料を加熱軟化処理した後、金型内に投入しても良い。
【００１３】
そして、第１の成形金型で重要なことは、上型の型温が下型の型温に比べ高温に維持されていることである。このことは、樹脂芯材の余熱を利用して、接着剤を使用することなく表皮との一体化を達成するためである。例えば、下型の型温が４０℃であるのに対して、上型の型温を９０℃に設定した場合には、樹脂芯材の表面温度を１４０℃に保つことができ、この状態で表皮と圧着すれば充分に両者を溶着一体化できる。
【００１４】
更に、第１ステージにおける第１の成形金型における下型は、可動テーブルに固定されており、可動テーブルは、所定ストローク往復動作することにより、第１の成形金型における下型は第２ステージまで搬送されて、樹脂芯材の表面に表皮を圧着加工する際の圧着金型として共用されることになる。
【００１５】
次いで、第２ステージに配置されている第２の成形金型は、第２のプレス機に連結された上型と、この上型とマッチドダイ方式により型締め、型開きされる下型とから構成されており、この下型についても、可動テーブルに固定されており、第１の成形金型における下型が第２ステージまで搬送される時には、第２の成形金型における下型は干渉しない位置まで退避している。そして、第２の成形金型における上型は、表皮を成形した後、表皮を型面に保持する必要があることから、表皮の保持機構を備えているとともに、表皮の成形工程と、樹脂芯材の表面に表皮を圧着する圧着工程では上下型の型クリアランスを相違させる必要があるため、第２のプレス機はストロークが表皮成形用ストロークと表皮圧着加工用ストロークの二段階に制御される。
【００１６】
このように構成された成形装置を使用して、積層成形品を成形するには、第１ステージに配置された第１の成形金型により樹脂芯材を所要形状に成形するとともに、上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定することで、樹脂芯材の表皮対向面は軟化状態に維持されている。また、第２ステージにおける第２の成形金型により、表皮を所要形状に成形する。
【００１７】
次いで、第１の成形金型の下型に樹脂芯材を保持するとともに、第２の成形金型の上型に表皮を保持して、可動テーブルを動作させることにより、樹脂芯材を保持した第１の成形金型の下型を第２ステージまで搬送させて、第２の成形金型における上型と、第１の成形金型における下型とを対応位置に位置決めすることで、樹脂芯材と表皮とを適正位置に位置決めすることができる。
【００１８】
その後、第２のプレス機を下降動作させることで、樹脂芯材に対して表皮を圧着できる。この時、樹脂芯材の表皮対向面は軟化状態であるため、樹脂芯材の余熱により表皮の対向面を溶融させて、接着剤を使用することなく、表皮を一体的に溶着することができる。尚、樹脂芯材に表皮を圧着加工する際のプレス圧は０．５ｋｇ／ｃｍ2 であり、従来のインサートインジェクション工法では３００ｋｇ／ｃｍ2 の樹脂圧が加わっていることを考慮すれば、表皮の表面風合が良好でかつソフト感を良好に維持できることが理解できる。
【００１９】
以上の構成から明らかなように、本発明方法によれば、樹脂芯材を成形した後、予備成形した表皮を後貼り加工で樹脂芯材に貼付するため、表皮の表面風合が良好で、かつ良好なソフト感が得られる。更に、樹脂芯材を成形する第１の成形金型と表皮を成形する第２の成形金型の一部を表皮の圧着加工金型として共用することで、金型の個数を減らし、設備の簡素化を達成するとともに、第１の成形金型における上型の型温を下型の型温に比べ高温に設定し、樹脂芯材の余熱を利用して表皮と溶着一体化することで接着剤を廃止することができるため、接着剤の塗布工程、乾燥工程を廃止でき、かつ作業環境も良好に維持できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明に係る積層成形品の成形方法並びに成形装置によれば、樹脂芯材と表皮を成形した後、樹脂芯材の表面に表皮を後貼り加工するため、積層成形品の風合及びソフト感を良好に保つことができ、製品の品質性能を高めることができるという効果を有するとともに、成形装置の構成は、樹脂芯材を成形する第１の成形金型と表皮を成形する第２の成形金型の一部を表皮の圧着加工金型として共用することで、金型設備を簡素化することができるとともに、接着剤を廃止することで、接着剤の塗布工程、乾燥工程を廃止でき、工数を更に短縮化できるとともに、作業環境を良好に維持できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る積層成形品の成形方法を適用して製作した自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】本発明に係る積層成形品の成形装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における樹脂芯材の成形工程を示す説明図である。
【図５】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における表皮の成形工程を示す説明図である。
【図６】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における各成形金型の型開き状態を示す説明図である。
【図７】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における下型の搬送工程を示す説明図である。
【図８】図３に示す成形装置を使用するドアトリムの成形方法における樹脂芯材と表皮との圧着加工工程を示す説明図である。
【図９】本発明に係る積層成形品の成形装置の変形例を示す説明図である。
【図１０】従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図１１】図１０中XI−XI線断面図である。
【図１２】従来の表皮後貼り工法を採用したドアトリムの成形方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る積層成形品の成形方法並びに成形装置の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。
【実施例】
【００２３】
図１乃至図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリムを示す正面図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明方法の概要を示す説明図、図４乃至図８は本発明方法の各工程を示す説明図、図９は本発明に係る成形装置の変形例を示す説明図である。
【００２４】
図１，図２において、本発明に係る積層成形品の成形方法を適用して製作した自動車用ドアトリム１０は、所望の曲面形状に成形され、保形性及びドアパネルへの取付剛性を備えた樹脂芯材２０と、この樹脂芯材２０の表面に貼付された表皮３０とから大略構成されている。尚、ドアトリム１０には、各種機能部品が取り付けられている。例えば、中接部ややフロント側にインサイドハンドルユニット１１、表面の室内側に膨出するアームレスト１２の上面にはプルハンドルユニット１３、パワーウインドウスイッチユニット１４が取り付けられ、アームレスト１２の下方には備品を収容できるドアポケット１５、及びそのフロント側にはドアトリム１０と一体、あるいは別体にスピーカグリル１６が設けられている。
【００２５】
本実施例では、樹脂芯材２０として、ポリプロピレン樹脂にタルクを混入した材料が使用されているが、使用できる樹脂材料としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等がある。
【００２６】
また、表皮３０としては、トップ層３１として、ＴＰＯシートが使用され、その裏面に裏打ちされたクッション層３２としては、ポリプロピレンフォームが使用されているが、トップ層３１として、塩ビシート、クロス、不織布等の布地シート、また、クッション層３２として、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォームを代替することができる。そして、本発明方法を適用して製作したドアトリム１０は、表皮３０の表面風合が良好、すなわち、トップ層３１に形成された絞模様が美麗に現出しているとともに、クッション層３２のソフト感が生かされた優れたクッション性能を実現したドアトリム１０が提供されている。
【００２７】
このように、表皮３０の表面風合及びソフト感を良好に保つために、後述するように、本発明方法は、インサートインジェクション工法ではなく、表皮３０の後貼り加工方法が採用されている。そして、本発明方法は、表皮３０の後貼り加工方法を採用する際、成形装置４０の構成を簡素化でき、かつ接着剤を不要とできることが特徴である。図３は、本発明方法に使用する成形装置４０の概略が示されており、図３を基に成形装置４０の構成及びこの成形装置４０を使用した本発明方法の概略について説明する。本発明方法に使用する成形装置４０は、樹脂芯材２０を成形するための第１ステージＡには、第１の成形金型５０が配置されているとともに、表皮３０を成形するための第２ステージＢには、第２の成形金型６０が配置されている。
【００２８】
まず、樹脂芯材２０を成形する時に使用する第１の成形金型５０の構成について説明する。第１の成形金型５０は、第１のプレス機５１に上型５２が連結されており、この第１のプレス機５１の駆動により、上型５２が所定ストローク上下動作を行なう。また、この上型５２とマッチドダイ方式により型締め及び型開きする下型５３が設けられているが、この下型５３は固定盤４１に対して図３中矢印方向に往復動作を行なう可動テーブル４２の上面に固定されている。
【００２９】
従って、上型５２は第１のプレス機５１により所定ストローク上下動作を行なうとともに、下型５３は、樹脂芯材２０を保持した状態で可動テーブル４２の往復動作に応じて第１ステージＡと第２ステージＢの間を往復動作する。更に、第１のプレス機５１に連結される上型５２の型温は９０℃に保たれており、下型５３の型温４０℃に比べ高温に保つことにより、樹脂芯材２０の一面（表皮対向面）２０ａは軟化状態に維持されている。従って、樹脂芯材２０の余熱を有効に利用して、接着剤を使用することなく樹脂芯材２０と表皮３０とを溶着一体化することができる。そして、樹脂芯材２０は、上下型５２，５３で画成されるキャビティ形状に沿って所要形状に成形されるが、樹脂芯材２０の樹脂材料の供給系としては、射出用シリンダ５４が下型５３に連結される。
【００３０】
射出用シリンダ５４から供給される溶融樹脂Ｍは、上下型５２，５３間のキャビティ間に射出充填される。この時、下型５３には、マニホールド５３１、ゲート５３２からなる樹脂通路が設けられている。尚、射出用シリンダ５４に替えて、上下型５２，５３が型開き状態にある時、下型５３の型面に溶融樹脂Ｍの注入ノズルを通じて供給する方法を採用することもできる。
【００３１】
次いで、第２ステージＢにおける第２の成形金型６０の構成について説明する。第２の成形金型６０は、第２のプレス機６１に連結された上型６２と、この上型６２とマッチドダイ方式で型締め、型開きされる下型６３とから構成されており、下型６３は、可動テーブル４２の上面に固着されている。従って、第２ステージＢにおいて、表皮３０を成形するには、原反シートＳを加熱軟化処理した後、第２の成形金型６０内に投入し、上下型６２，６３を型締めすることにより、簡単に表皮３０を所要形状に成形することができる。尚、可動テーブル４２が往復動作することで、第１ステージＡにおける下型５３が第２ステージＢの上型６２の直下位置まで搬送される時には、第２の成形金型６０における下型６３は干渉しない位置まで退避している。更に、表皮３０を成形する機能と、表皮３０を樹脂芯材２０の表面に圧着させる機能とを備えるように、第２の成形金型６０における上型６２には、成形した表皮３０を保持するための真空吸引機構６２１が装備されている。この実施例では、真空吸引ポンプから真空吸引力を上型６２の型面に作用させて、真空吸引力を表皮３０に作用させて保持するようにしている。
【００３２】
次いで、図４乃至図８に基づいて、上記成形装置４０を使用してドアトリム１０の成形方法について順を追って説明する。まず、図４は樹脂芯材２０の成形工程を示すもので、第１ステージＡにおいて、第１の成形金型５０において第１のプレス機５１が動作して、上型５２が下死点まで下降し、上下型５２，５３が型締めされる。そして、射出用シリンダ５４から溶融樹脂Ｍが供給され、下型５３のマニホールド５３１、ゲート５３２を通じて、上下型５２，５３間のキャビティ内に溶融樹脂Ｍが射出充填されて、樹脂芯材２０が所要形状に成形される。この時、射出用シリンダ５４から供給される溶融樹脂Ｍは２００℃であるが、上型５２の型温が９０℃、下型５３の型温が４０℃に設定されているため、樹脂芯材２０の表皮対向面２０ａの温度は１４０℃に保たれ、軟化状態を維持している。
【００３３】
次に、図５は表皮３０の成形工程を示すもので、第２ステージＢにおいて、第２の成形金型６０における上下型６２，６３が型開き状態にある時、表皮３０の原反シートＳ（ＴＰＯシート＋ポリプロピレンフォームの積層シート材料の原反）を加熱軟化処理した後、第２の成形金型６０の型内に投入し、第２のプレス機６１を駆動させて、上型６２を下死点まで下降することで、表皮３０（トップ層３１、クッション層３２とからなる）を所要形状に絞り成形する。このように、図４に示す第１ステージＡで樹脂芯材２０が成形されるのと同時に、図５に示す第２ステージＢにおいて表皮３０が所要形状に成形される。
【００３４】
その後、図６に示すように、第１ステージＡ及び第２ステージＢにおいて、それぞれ第１の成形金型５０の第１のプレス機５１、第２の成形金型６０における第２のプレス機６１が駆動して、第１の成形金型５０及び第２の成形金型６０において型開きが行なわれる。この時、第１ステージＡにおいては、成形された樹脂芯材２０は下型５３上に保持されるとともに、第２ステージＢにおいては、成形された表皮３０は真空吸引機構６２１の吸引作用により上型６２に保持されている。
【００３５】
その後、図７に示すように、固定盤４１上に設けられた可動テーブル４２が矢印方向にスライド動作し、第１の成形金型５０における下型５３は、第２ステージＢまで搬送される。すなわち、第２の成形金型６０における上型６２の直下位置で第１の成形金型５０における下型５３が停止する。従って、この状態で、樹脂芯材２０と表皮３０とは適正に位置決めされることになる。
【００３６】
そして、第２ステージＢに第１の成形金型５０における下型５３が搬送されれば、図８に示すように、第２のプレス機６１が駆動して、第１の成形金型５０における下型５３に対して第２の成形金型６０の上型６２が型締めされ、樹脂芯材２０の表面に表皮３０を圧着加工する。この時、樹脂芯材２０における表皮対向面２０ａは、略１４０℃の軟化状態であるため、表皮３０におけるクッション層３２を溶融させて、接着剤を使用することなく、樹脂芯材２０の表面に表皮３０を溶着一体化することができる。
【００３７】
そして、成形が完了すれば、第２ステージＢにおいて第２のプレス機６１が上昇し、型開きが行なわれる。従って、ドアトリム１０を脱型した後、可動テーブル４２がスライド動作して、図４に示す位置まで戻れば良い。
【００３８】
このように、本発明方法によれば、樹脂芯材２０を成形する第１の成形金型５０の下型５３と表皮３０を成形する第２の成形金型６０における上型６２を圧着金型として共用するため、従来使用していた樹脂芯材２０と表皮３０との圧着金型を廃止することができる。また、樹脂芯材２０の余熱を利用して表皮３０を溶着一体化するため、接着剤の塗布工程、乾燥工程も廃止できるため、設備の簡素化並びに工数の短縮化により大幅なコストダウンを招来できるとともに、接着剤を不要としたため、排気、換気設備の廃止による設備の簡素化及び作業環境を良好に維持できるという利点がある。
【００３９】
次いで、図９は本発明の変形例を示すもので、樹脂芯材２０の素材として樹脂シート材料を使用するための成形装置４０が示されている。この図９に示す変形例においては、第１ステージにおける第１の成形金型５０の構成が一部変更されているが、それ以外は全て同じであるため、変更点だけについて説明する。
【００４０】
第１の成形金型５０は、第１のプレス機５１に上型５２が連結され、かつ上型５２の型温が９０℃のように、下型５３の型温４０℃に比べ高温に設定される点は上述実施例と同一であるが、下型５３は加熱軟化処理した樹脂シート材料Ｓ１を素材として用いるため、マニホールド、ゲート等の樹脂通路が下型５３には設けられておらず、第１の成形金型５０における上下型５２，５３は、上型５２が高温に維持されたプレス機能を備えたプレス金型である。この変形例においては、樹脂芯材２０を成形するために熱可塑性樹脂をＴダイ押出成形機によりシート状に押し出した樹脂シート材料Ｓ１を材料として使用しており、この樹脂シート材料Ｓ１を加熱軟化処理した後、第１の成形金型５０が型開き状態にある型内に投入するが、上述実施例のものでは、下型５３と射出用シリンダ５４との精度の良い合わせ機構を必要としたが、この変形例では樹脂シート材料Ｓ１を使用するため、上述実施例の合わせ機構を不要とでき、廉価に対応することができる。また、この変形例においても、第１の成形金型５０で樹脂芯材２０を成形するとともに、第２ステージＢにおける第２の成形金型６０で表皮３０を成形し、上型５２，６２を上昇させて型開き操作した後、可動テーブル４２を動作させ、第１の成形金型５０における下型５３と第２の成形金型６０における上型６２を使用して、樹脂芯材２０と表皮３０とを圧着一体化するという工程は同一であり、上述した実施例同様、設備を簡素化でき、かつ接着剤を不要とすることから大幅なコストダウンを見込める。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本実施例では、樹脂芯材２０表面に表皮３０を貼付一体化したドアトリム１０の成形方法に適用したが、ドアトリム１０以外の自動車用内装部品はもとより、樹脂芯材２０表面に表皮３０を貼付した積層成形品全般に適用することができる。また、第１ステージＡにおける第１の成形金型５０に樹脂芯材２０の材料を供給する機構としては、射出用シリンダ５４の他に、モールドプレス成形用の注入シリンダ、あるいは樹脂シート材料タイプに適用する等、樹脂芯材２０の材料供給形態は、任意に選択できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ 樹脂芯材
２０ａ 表皮対向面
３０ 表皮
３１ トップ層
３２ クッション層
４０ 成形装置
４１ 固定盤
４２ 可動テーブル
５０ 第１の成形金型
５１ 第１のプレス機
５２ 上型
５３ 下型
５３１ マニホールド
５３２ ゲート
５４ 射出用シリンダ
６０ 第２の成形金型
６１ 第２のプレス機
６２ 上型
６２１ 真空吸引機構
６３ 下型
Ａ 第１ステージ
Ｂ 第２ステージ
Ｍ 溶融樹脂
Ｓ 原反シート
Ｓ１ 樹脂シート材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要形状に成形された樹脂芯材（２０）と、この樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付してなる積層成形品（１０）の成形方法において、
第１ステージ（Ａ）に配置された第１の成形金型（５０）における上下型（５２，５３）のキャビティ内に樹脂材料（Ｍ，Ｓ１）を供給し、キャビティ形状に沿って樹脂芯材（２０）を所要形状に成形するとともに、上型（５２）の型温を下型（５３）の型温に比べ高温に設定することにより、表皮対向面（２０ａ）を軟化状態に維持する樹脂芯材（２０）の成形工程と、
第２ステージ（Ｂ）に配置された第２の成形金型（６０）における上下型（６２，６３）のキャビティ内に原反シート（Ｓ）を供給し、キャビティ形状に沿って表皮（３０）を所要形状に成形する表皮（３０）の成形工程と、
第１ステージ（Ａ）における第１の成形金型（５０）の上下型（５２，５３）を型開きし、次いで、下型（５３）上に樹脂芯材（２０）を保持するとともに、第２ステージ（Ｂ）における第２の成形金型（６０）の上下型（６２，６３）を型開きし、次いで、上型（６２）に表皮（３０）を保持した状態で第１の成形金型（５０）における下型（５３）をスライド操作し、第２の成形金型（６０）における上型（６２）の直下位置に第１の成形金型（５０）における下型（５３）を位置決めする成形金型（５０，６０）の位置決め工程と、
第２ステージ（Ｂ）における第２の成形金型（６０）の上型（６２）を下降操作し、第１の成形金型（５０）の下型（５３）上に保持された樹脂芯材（２０）の軟化状態の表皮対向面（２０ａ）に対して表皮（３０）を圧着加工し、接着剤を使用することなく樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付する樹脂芯材（２０）に対する表皮（３０）の圧着加工工程と、
からなることを特徴とする積層成形品の成形方法。
【請求項２】
所要形状に成形された樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付してなる積層成形品（１０）の成形装置（４０）において、
前記樹脂芯材（２０）を成形する第１ステージ（Ａ）には、第１の成形金型（５０）が配置されるとともに、表皮（３０）を成形する一方、表皮（３０）を樹脂芯材（２０）の表面上に貼付する二種類の加工を行なう第２ステージ（Ｂ）には、第２の成形金型（６０）が配置されており、上記第１の成形金型（５０）は、上型（５２）が第１のプレス機（５１）に連結され、所定ストローク上下動可能に支持され、かつ樹脂芯材（２０）における表皮対向面（２０ａ）を軟化させるために、上型（５２）の型温が下型（５３）の型温に比べ高温に設定されており、第２の成形金型（６０）は、上型（６２）が第２のプレス機（６１）に連結されるとともに、表皮（３０）の成形工程と、表皮（３０）の貼付工程とでストロークを相違させて上下動可能に支持され、第１の成形金型（５０）の下型（５３）と、第２の成形金型（６０）の下型（６３）が可動テーブル（４２）上に固着され、上記可動テーブル（４２）が第１ステージ（Ａ）と第２ステージ（Ｂ）との間を往復し、第１の成形金型（５０）における下型（５３）が第２の成形金型（６０）における上型（６２）の直下位置に位置決めできるようにしたことを特徴とする積層成形品の成形装置。
【請求項１】
所要形状に成形された樹脂芯材（２０）と、この樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付してなる積層成形品（１０）の成形方法において、
第１ステージ（Ａ）に配置された第１の成形金型（５０）における上下型（５２，５３）のキャビティ内に樹脂材料（Ｍ，Ｓ１）を供給し、キャビティ形状に沿って樹脂芯材（２０）を所要形状に成形するとともに、上型（５２）の型温を下型（５３）の型温に比べ高温に設定することにより、表皮対向面（２０ａ）を軟化状態に維持する樹脂芯材（２０）の成形工程と、
第２ステージ（Ｂ）に配置された第２の成形金型（６０）における上下型（６２，６３）のキャビティ内に原反シート（Ｓ）を供給し、キャビティ形状に沿って表皮（３０）を所要形状に成形する表皮（３０）の成形工程と、
第１ステージ（Ａ）における第１の成形金型（５０）の上下型（５２，５３）を型開きし、次いで、下型（５３）上に樹脂芯材（２０）を保持するとともに、第２ステージ（Ｂ）における第２の成形金型（６０）の上下型（６２，６３）を型開きし、次いで、上型（６２）に表皮（３０）を保持した状態で第１の成形金型（５０）における下型（５３）をスライド操作し、第２の成形金型（６０）における上型（６２）の直下位置に第１の成形金型（５０）における下型（５３）を位置決めする成形金型（５０，６０）の位置決め工程と、
第２ステージ（Ｂ）における第２の成形金型（６０）の上型（６２）を下降操作し、第１の成形金型（５０）の下型（５３）上に保持された樹脂芯材（２０）の軟化状態の表皮対向面（２０ａ）に対して表皮（３０）を圧着加工し、接着剤を使用することなく樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付する樹脂芯材（２０）に対する表皮（３０）の圧着加工工程と、
からなることを特徴とする積層成形品の成形方法。
【請求項２】
所要形状に成形された樹脂芯材（２０）の表面に表皮（３０）を貼付してなる積層成形品（１０）の成形装置（４０）において、
前記樹脂芯材（２０）を成形する第１ステージ（Ａ）には、第１の成形金型（５０）が配置されるとともに、表皮（３０）を成形する一方、表皮（３０）を樹脂芯材（２０）の表面上に貼付する二種類の加工を行なう第２ステージ（Ｂ）には、第２の成形金型（６０）が配置されており、上記第１の成形金型（５０）は、上型（５２）が第１のプレス機（５１）に連結され、所定ストローク上下動可能に支持され、かつ樹脂芯材（２０）における表皮対向面（２０ａ）を軟化させるために、上型（５２）の型温が下型（５３）の型温に比べ高温に設定されており、第２の成形金型（６０）は、上型（６２）が第２のプレス機（６１）に連結されるとともに、表皮（３０）の成形工程と、表皮（３０）の貼付工程とでストロークを相違させて上下動可能に支持され、第１の成形金型（５０）の下型（５３）と、第２の成形金型（６０）の下型（６３）が可動テーブル（４２）上に固着され、上記可動テーブル（４２）が第１ステージ（Ａ）と第２ステージ（Ｂ）との間を往復し、第１の成形金型（５０）における下型（５３）が第２の成形金型（６０）における上型（６２）の直下位置に位置決めできるようにしたことを特徴とする積層成形品の成形装置。
【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２０１０−１７９４８５（Ｐ２０１０−１７９４８５Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６１２（Ｐ２００９−２２６１２）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
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