表皮の圧着方法並びに圧着装置
【課題】表皮にテンションをかけながら圧着上下型の型締めにより、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、圧着加工終了間際において、表皮に加わる過度のテンションで表皮の柄模様、絞模様等が伸ばされることを防止する。
【解決手段】圧着上下型５０，６０の型締めにより、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工し、圧着下型６０外周のクランプ機構７０により、表皮２２にテンションをかけながら圧着加工を行なう際、クランプ機構７０におけるセットピン７１がある一定のポイントで表皮２２のセット孔２３から自動的に外れることで、圧着加工終了間際において、過度のテンションが表皮２２に付加されることを防止する。例えば、セットピン７１が一定のポイントに到達した時、ペンシリンダ７５によりセットピン７１を引き込み動作するか、あるいは、セットピン７１がテンションにより引き込まれる際、傾斜状のＬＭガイド７２に沿って下降しながらスライド動作させる。
【解決手段】圧着上下型５０，６０の型締めにより、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工し、圧着下型６０外周のクランプ機構７０により、表皮２２にテンションをかけながら圧着加工を行なう際、クランプ機構７０におけるセットピン７１がある一定のポイントで表皮２２のセット孔２３から自動的に外れることで、圧着加工終了間際において、過度のテンションが表皮２２に付加されることを防止する。例えば、セットピン７１が一定のポイントに到達した時、ペンシリンダ７５によりセットピン７１を引き込み動作するか、あるいは、セットピン７１がテンションにより引き込まれる際、傾斜状のＬＭガイド７２に沿って下降しながらスライド動作させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリムのように、芯材と表皮とからなる自動車用内装部品の製作に好適な表皮の圧着方法並びに圧着装置に係り、特に、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、シワが発生せず、かつ表皮に過度のテンションが加わることがないため、柄模様や絞模様の変形がなく、美麗な外観見栄えが期待できる表皮の圧着方法並びに圧着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、自動車用内装部品の代表的なドアトリム１の構造を示すもので、ドアトリム１は、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との上下二分割体を相互に接合して構成されている。また、ドアトリムアッパー２は、所要形状に成形された芯材２ａの表面に感触並びに外観性能に優れた表皮２ｂを圧着一体化した積層構造体が使用される一方、ドアトリムロア３は、合成樹脂の射出成形体、モールドプレス成形体等の樹脂単体品が使用されている。
【０００３】
次いで、ドアトリムアッパー２のように、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着一体化する従来方法並びにその装置について以下説明する。まず、図２０に示すように、ドアトリムアッパー２における芯材２ａに表皮２ｂを圧着する際に使用する圧着装置４は、芯材２ａをセットする圧着上型５と表皮２ｂをセットする圧着下型６と、表皮２ｂの周縁の一部を保持して、表皮２ｂの圧着加工時において表皮２ｂに適度のテンションを加えるクランプ機構７とから構成されている。
【０００４】
更に詳しくは、圧着上型５は、上側取付板５ａに支持されており、この上側取付板５ａに昇降シリンダ５ｂが連結され、この昇降シリンダ５ｂの動作により、圧着上型５は、所定ストローク上下動作を行なう。また、圧着下型６は、可動側下型６Ａと固定側下型６Ｂとが下側取付板６ａに支持されている。尚、可動側下型６Ａは、バネ６ｂを介して下側取付板６ａに取り付けられているが、固定側下型６Ｂは、下側取付板６ａに直接取り付けられている。
【０００５】
そして、圧着装置４の動作について簡単に説明すると、圧着上型５は、一段階プレス工程で圧着下型６の可動側下型６Ａと接合し、例えば、ドアトリムアッパー２のフラット面部分での圧着加工が行なわれる。その後、二段階プレス工程で、圧着上型５が更に下降するのに追随して、可動側下型６Ａがバネ６ｂを圧着させながら下降し、圧着上型５と固定側下型６Ｂとが型締めされてドアトリムアッパー２のウエスト部分での圧着加工が行なわれる。
【０００６】
更に、従来の圧着装置４については、表皮２ｂを圧着加工する際、表皮２ｂに適切なテンションを加えるために、圧着下型６の周縁の一部に表皮２ｂを保持するクランプ機構７が設けられている。従来のクランプ機構７は、図２１に示すように、表皮２ｂ周縁のセット孔２ｃに挿通させて、表皮２ｂを支持するセットピン７ａが設けられており、このセットピン７ａを支持するスライダ７ｂがＬＭガイド７ｃにスライド自在に取り付けられており、このスライダ７ｂとフレーム７ｄとの間にバネ７ｅが設けられている。従って、バネ７ｅのバネ圧に抗して、表皮２ｂに加わるテンションに応じてセットピン７ａがＬＭガイド７ｃに沿って矢印方向に可動するという構成である。
【０００７】
次に、上述した従来の圧着装置４を使用して、ドアトリムアッパー２の製作、すなわち、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着加工する従来方法について説明する。まず、図２２に示すように、圧着上下型５，６が型開き状態にある時、圧着上型５の型面に芯材２ａをセットするとともに、圧着下型６の型面には、表皮２ｂをセットする。この時、表皮２ｂは、表皮２ｂの周縁に沿って開設されているセット孔２ｃにクランプ機構７のセットピン７ａを挿入して、表皮２ｂの周縁部分をクランプ機構７により保持する。
【０００８】
そして、芯材２ａと表皮２ｂのセット工程が完了すれば、図２３に示すように、圧着上型５が昇降シリンダ５ｂの駆動により所定ストローク下降して、まず一段階プレス工程で圧着上型５と可動側下型６Ａとが型締めされて、ドアトリムアッパー２のフラット面部分において芯材２ａ表面に表皮２ｂを圧着一体化する。
【０００９】
その後、圧着上型５を継続して下降動作させ、図２４に示すように、二段階プレス工程を実施する。すなわち、圧着上型５の下降動作に伴ない、圧着下型６の可動側下型６Ａは、バネ６ｂを圧縮しながら下降して、ドアトリムアッパー２のウエスト部分において圧着上型５と固定側下型６Ｂとの間で表皮２ｂの圧着加工が行なわれる。この二段階プレス工程時、特に表皮２ｂに加わるテンションにより、セットピン７ａは、バネ７ｅのバネ圧に抗してＬＭガイド７ｃに沿って図２４中矢印方向に移動するため、表皮２ｂに適切なテンションが付与され、シワが発生することなく、表皮２ｂの圧着加工が行なわれる。従来の芯材２ａに対する表皮２ｂの圧着方法並びに圧着装置については、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】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着加工するには、表皮２ｂをバネ付勢されたセットピン７ａにセットして行なっており、この時、圧着上型５が下降するに連れて、表皮２ｂが圧着上下型５，６側に引き込まれるが、クランプ機構７のバネ７ｅの反発力により表皮２ｂにテンションをかけることで、表皮２ｂにシワが発生することがないように、表皮２ｂの圧着加工を行なっていた。しかしながら、従来方法では、圧着上型５が下降しきっても、表皮２ｂにはテンションが加わったままであるため、表皮２ｂの柄模様や絞模様が過度に伸ばされて、外観見栄えを低下させるという欠点が指摘されている。同様に、外観模様の変形だけでなく、過度にテンションが加わることで、部分的に薄肉不良や白化等が発生するという問題点も同時に指摘されている。
【００１２】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、芯材表面に表皮を圧着加工する表皮の圧着方法並びに圧着装置に係り、バネ付勢されたセットピンを有するクランプ機構を使用して、表皮にテンションをかけてシワを防止しながら芯材表面に表皮を圧着する表皮の圧着方法並びに圧着装置において、圧着加工終了間際に表皮に過度のテンションが加わることを確実に防止することで、表皮の柄模様、絞模様の変形を解消して、外観見栄えを良好に維持するとともに、部分的な薄肉不良や白化等も解消するようにした表皮の圧着方法並びに圧着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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、圧着上型に芯材をセットするとともに、圧着下型に表皮をセットし、かつ圧着下型の外周に配設されたクランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンに上記表皮の周縁に設けられたセット孔を挿入し、圧着上下型の型締め時、上記セットピンが内方に向け可動することで、適切なテンションを表皮に加えながら、芯材の表面に表皮を圧着する表皮の圧着方法において、前記圧着上下型の型締め操作により、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、表皮に加わるテンションにより、セットピンが圧着下型と近接する方向に引き寄せられ、セットピンが一定のポイントに到達した時、セットピンが表皮のセット孔から自動的に外れ、芯材と表皮の圧着加工終了間際に、表皮に過度のテンションが加わることを回避したことを特徴とする。
【００１４】
ここで、本発明に係る表皮の圧着方法の適用対象としては、芯材と表皮を備えた積層成形品全般に適用できる。例えば、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム等の自動車用内装部品に好適である。また、芯材としては、合成樹脂芯材の他に木質系芯材等を使用することができる。更に、表皮としては、合成樹脂シート、クロス等の単一シート、あるいは合成樹脂シート、クロス等の単一シートの裏面にクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することもできる。
【００１５】
更に、本発明方法は、表皮にテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着加工する際、一定のポイントでセットピンが表皮から抜けることで、圧着加工終了間際に表皮に過度のテンションが加わることを確実に防止できることが特徴である。
【００１６】
ここで、セットピンが表皮から自動的に外れる方法としては、例えば、セットピンにペンシリンダを連結しておき、セットピンがある一定のポイントに到達した時、ペンシリンダが動作して、セットピンを表皮のセット孔から自動的に引き抜くようにした構成が好適である。その際、ペンシリンダを駆動させるタイミングとしては、圧着上下型のストローク量を検知するか、あるいはセットピンの移動量を検知する等の方法が考えられる。
【００１７】
次いで、本発明方法を実施する際に使用する圧着装置における好ましい実施の形態としては、芯材の表面に表皮を圧着加工する際に使用する圧着装置であって、この圧着装置は、芯材をセットする圧着上型と、表皮をセットする圧着下型とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型の外周の少なくとも一部に配設され、表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えるクランプ機構とから構成される表皮の圧着装置において、前記クランプ機構は、表皮のセット孔内に挿入されるセットピンがバネ付勢されており、圧着上下型の型締め時、表皮に所定のテンションが加わり、セットピンがこのテンションにより圧着下型側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮のセット孔からセットピンを自動的に引き抜くためのペンシリンダが上記セットピンに連結されていることを特徴とする。
【００１８】
また、別の実施形態においては、ペンシリンダやそのスイッチ機構を使用せずに単に構造的にセットピンが自動的に表皮のセット孔から外れるような構成の圧着装置を採用することもできる。好ましい実施の形態においては、芯材の表面に表皮を圧着加工する際に使用する圧着装置であって、この圧着装置は、芯材をセットする圧着上型と、表皮をセットする圧着下型とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型の外周の少なくとも一部に配設され、表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えるクランプ機構とから構成される表皮の圧着装置において、前記クランプ機構は、表皮のセット孔内に挿入して、表皮を保持するセットピンがバネ付勢された状態で設けられ、このセットピンは、圧着下型側に向けて下り傾斜となる傾斜ブロックを介して設けたＬＭガイドに沿ってスライド自在に支持されており、圧着上下型の型締め時、表皮に所定のテンションが加わり、セットピンがこのテンションにより圧着下型側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮のセット孔からセットピンが自動的に外れるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
以上説明した通り、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置によれば、圧着上下型の型締めにより芯材表面に表皮を圧着する際、クランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンで表皮周縁部を保持しながら圧着加工を施すため、表皮にシワが発生することがなく、表皮に適切なテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着加工することができる。加えて、表皮の圧着加工時に表皮に加わるテンションにより、表皮の端末部分は圧着下型方向に引き寄せられるが、表皮の端末を保持するセットピンもまた圧着下型と近接する方向に引き寄せられる。そして、セットピンが移動する移動量が所定量に達し、セットピンが所定のポイントに到達した時、自動的にセットピンが表皮のセット孔から外れるため、圧着加工終了間際において、表皮はフリー状態となり、表皮に過度のテンションが加わることがない。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置によれば、圧着上下型の型締めにより、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、圧着下型の外周に設けたクランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンで表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着するという圧着加工を行ない、特に、セットピンがある一定のポイントで表皮のセット孔から自動的に外れるようにしたため、表皮の圧着加工終了間際において、過度のテンションが表皮に加わることがない。従って、従来問題となっていた柄模様や絞模様の変形不良を有効に解決でき、外観性能を高めることができるとともに、薄肉不良や白化等も解決でき、シワ防止は勿論のこと、外観性能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】本発明に係る表皮の圧着方法を適用して製作した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】本発明に係る表皮の圧着装置の第１実施例の構成を示す概要図である。
【図４】図３に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図５】図３に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す平面図である。
【図６】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例を示すもので、芯材と表皮のセット工程を示す説明図である。
【図７】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例における一段階プレス工程を示す説明図である。
【図８】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、セットピンが表皮から外れる前の状態を示す説明図である。
【図９】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、ペンシリンダのスイッチ機構の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、セットピンが外れた後の表皮のフリー状態を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例における二段階プレス工程を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る表皮の圧着装置の第２実施例の構成を示す概要図である。
【図１３】図１２に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図１４】図１２に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る表皮の圧着方法の第２実施例におけるクランプ機構の動作を示す側面図である。
【図１６】本発明に係る表皮の圧着方法の第２実施例におけるクランプ機構の動作を示す平面図である。
【図１７】本発明に係る表皮の圧着装置の第２実施例における別の実施態様を示す側面図である。
【図１８】図１７に示す実施態様において、セットピンが外れる状態を示す説明図である。
【図１９】従来のドアトリムを示す断面図である。
【図２０】従来の表皮の圧着装置の構成を示す説明図である。
【図２１】従来の表皮の圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図２２】従来の表皮の圧着方法における芯材と表皮のセット工程を示す説明図である。
【図２３】従来の表皮の圧着方法における一段階プレス工程を示す説明図である。
【図２４】従来の表皮の圧着方法における二段階プレス工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置の具体的な実施例について、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１】
【００２３】
図１乃至図１１は本発明の第１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ドアトリムを示す正面図、図２は同ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明方法に使用する圧着装置の全体構成を示す説明図、図４，図５は同圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す側面図並びに平面図、図６乃至図１１は本発明方法の各工程を示すもので、図６は材料のセット工程、図７は一段階プレス工程をそれぞれ示す説明図、図８乃至図１０は本発明方法における表皮のテンション印加状態、スイッチ動作状態、表皮フリー状態をそれぞれ示す説明図、図１１は二段階プレス工程を示す説明図である。
【００２４】
図１，図２において、本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリム１０の構成について簡単に説明する。このドアトリム１０は、図示しないドアパネルの室内面側にこれも図示しないクリップ等の固着手段を介して取り付けられており、このドアトリム１０は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との上下二分割体から構成されている。ここで、ドアトリムアッパー２０は、芯材２１の表面に表皮２２を貼着一体化した積層構造体から構成されており、ドアトリムロア３０は、合成樹脂の射出成形体、モールドプレス成形体等の樹脂単体品から構成されている。尚、本発明の要部ではないので、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との接合構造についてはここでは省略する。
【００２５】
次に、ドアトリム１０におけるドアトリムアッパー２０において、このドアトリムアッパー２０を構成する芯材２１及び表皮２２の素材としては、芯材２１は合成樹脂の射出成形体あるいはモールドプレス成形体から構成されており、合成樹脂材料としては、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）樹脂等を使用することができる。また、表皮２２としては、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート、塩ビシート等の合成樹脂シートや、織布シート等の単一シート素材、あるいは、これら単一シート素材の裏面にポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム等のクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することができる。
【００２６】
ところで、本発明方法並びに本発明装置の特徴は、ドアトリム１０におけるドアトリムアッパー２０に代表される積層成形品において、芯材２１の表面に表皮２２をシワが発生することがなく円滑に圧着加工することができ、特に、柄模様、絞模様等が伸ばされることなく、外観見栄えを良好に維持したことが特徴である。そのために本発明方法に使用する装置としては、以下の構成が採用されている。すなわち、図３に示すように、圧着装置４０は、芯材２１をセットする圧着上型５０と、表皮２２をセットする圧着下型６０と、芯材２１に表皮２２を圧着加工する際、表皮２２にテンションを加えるためのクランプ機構７０とから大略構成されている。
【００２７】
更に詳しくは、圧着上型５０は、上側取付板５１に支持され、この上側取付板５１には、昇降シリンダ５２が連結されている。一方、圧着上型５０に対して型締め、型開きされる圧着下型６０は、可動側下型６０Ａと固定側下型６０Ｂとの分割構造が採用されており、可動側下型６０Ａと固定側下型６０Ｂとはドアトリムアッパー２０におけるフラット面部分とウエスト部分とをそれぞれ良好に成形するために分割されている。そして、可動側下型６０Ａは、下側取付板６１に対してバネ６２を介して昇降可能に支持されており、固定側下型６０Ｂは、下側取付板６１に対して直接固定されている。
【００２８】
次いで、表皮２２にテンションを加えるために設けられるクランプ機構７０は、図３乃至図５に示すように、表皮２２の周縁に所定ピッチ間隔に設けられているセット孔２３に挿入して、表皮２２を位置決めするためのセットピン７１を備えており、このセットピン７１を支持する支持体７１ａにスライダ７１ｂが取り付けられている。更に、このスライダ７１ｂは、ＬＭガイド７２に沿って圧着下型６０に向けて近接離間する方向に摺動動作を行ない、このセットピン７１は、バネ７３によりバネ付勢されている。すなわち、フレーム７４とセットピン７１の支持体７１ａとの間にバネ７３が介挿されており、セットピン７１を常に圧着下型６０から離間する方向にバネ付勢している。尚、バネ７３のバネ圧を調整するために、アジャスタ７３ａが設けられている。
【００２９】
更に、本発明においては、このセットピン７１が上下動作できるようにペンシリンダ７５がセットピン７１の下端末に連結されており、ペンシリンダ７５が動作すれば、セットピン７１の先端部分が支持体７１ａの上面よりも下側に位置するように引き込まれることになり、セットピン７１は、表皮２２のセット孔２３から自動的に外れることになる。上記ペンシリンダ７５の動作タイミングを制御するスイッチ機構としては、この第１実施例では図３に示すように、圧着下型６０の下側取付板６１にポスト８０が立設され、このポスト８０にリミットスイッチ８１が取り付けられている。そして、圧着下型６０における可動側下型６０Ａに操作片６３が設けられており、可動側下型６０Ａの所定の下降ストローク量により、この操作片６３がリミットスイッチ８１をＯＮするように構成されている。このリミットスイッチ８１をＯＮ・ＯＦＦさせる操作片６３は、可動側下型６０Ａの他に圧着上型５０に設けても良い。
【００３０】
従って、圧着上型５０が下降して、表皮２２にテンションを加えながら、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工する際、特に、二段階プレス工程において、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとが一体に下降する際、操作片６３によりリミットスイッチ８１がＯＮして、セットピン７１がペンシリンダ７５により下方に引き込まれることにより、表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が自動的に外れることで、表皮２２に過度のテンションが加わることがない。尚、上述したように、ペンシリンダ７５の動作タイミングの制御方法として、圧着上下型５０，６０の下降ストローク量をリミットスイッチ８１で検知する方法を採用したが、ＬＭガイド７２をスライドするスライダ７１ｂのスライドストローク量を基にペンシリンダ７５を制御するようにしても良い。
【００３１】
次いで、図６乃至図１１に沿って本発明方法について経時的に説明する。まず、図６に示すように、圧着上下型５０，６０が型開き状態にある時、圧着上型５０に芯材２１をセットするとともに、圧着下型６０に表皮２２をセットする。この時、圧着上型５０にセットされる芯材２１の表皮対向面には、接着剤ａが予め塗布されている。また、圧着下型６０にセットされる表皮２２については、クランプ機構７０のセットピン７１に表皮２２のセット孔２３が挿入されている。
【００３２】
このように、圧着上下型５０，６０に対して芯材２１、表皮２２のセット作業が完了すれば、図７に示すように、昇降シリンダ５２が駆動して、圧着上型５０が所定ストローク下降して、一段階プレス工程が実施される。すなわち、圧着上型５０と圧着下型６０における可動側下型６０Ａとが型締めされることにより、圧着上型５０と、可動側下型６０Ａとの間で芯材２１に対する表皮２２の圧着加工が行なわれ、ドアトリムアッパー２０におけるフラット面部分での成形が行なわれる。この時、図８に示すように、表皮２２については、圧着上下型５０，６０側に引き寄せられるが、セットピン７１に加わるバネ７３のバネ圧により、表皮２２には適切なテンションが加わっているため、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとの間での圧着加工時、表皮２２にシワが発生することがない。
【００３３】
以上のように、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとの間で芯材２１に対する表皮２２の圧着加工が実施されるが、更に、昇降シリンダ５２の駆動により、圧着下型６０は下降動作を継続する。この時、表皮２２に加わるテンションにより、セットピン７１は、圧着上下型５０，６０側にかなり近接しているが、セットピン７１がバネ７３のバネ圧に対して所定量移動した時、表皮２２に加わるテンションと密接に関係するセットピン７１の移動量と、圧着上型５０、あるいは可動側下型６０Ａのストローク量とは相関関係にあるため、図９に示すように、可動側下型６０Ａに設けた操作片６３がユニットスイッチ８１を入れることで、図１０に示すように、クランプ機構７０のペンシリンダ７５が駆動して、セットピン７１を下方に引き込み、表皮２２の周縁部分は、セットピン７１が自動的に外れるため、表皮２２がフリー状態となり、テンションがかからない。
【００３４】
従って、二段階プレス工程においては、圧着上型５０の下降に伴ない、可動側下型６０Ａについても、圧着上型５０と一体にバネ６２を圧縮させながら、所定ストローク下降し、圧着上型５０と固定側下型６０Ｂとが型締めされた状態で圧着上型５０の下降動作が停止する。この二段階プレス工程時、ドアトリムアッパー２０におけるウエスト部分において、芯材２１と表皮２２との圧着加工が行なわれる。そして、圧着加工終了間際において、図１１に示すように、表皮２２の周縁部分にテンションがかからないため、柄模様、絞模様等が過度に引き伸ばされることがなく、外観見栄えを低下させる恐れがない。よって、外観性能を良好に維持することができる。
【００３５】
このように、本発明の第１実施例によれば、圧着上下型５０，６０の一段階プレス工程、二段階プレス工程において、表皮２２に適切なテンションを加えながら、表皮２２を芯材２１の表面に圧着加工することができるため、製品表面にシワが発生することがない。更に、圧着加工終了間際に過度のテンションが表皮２２に加わることがないように、予め設定した圧着上下型５０，６０の所定ストローク量により、リミットスイッチ８１が入ることで表皮２２を保持していたセットピン７１が自動的に外れ、圧着加工終了間際で表皮２２がフリー状態となるため、柄模様、絞模様が伸びきる恐れがなく、外観見栄えを良好に維持できるという作用効果が期待できる。
【実施例２】
【００３６】
図１２乃至図１８は、本発明の第２実施例を示すもので、図１２は本発明に係る圧着装置の第２実施例の構成を示す概要図、図１３乃至図１６は同圧着装置におけるクランプ機構の動作を示す説明図、図１７，図１８は第２実施例におけるクランプ機構の別の実施態様を示す各説明図である。
【００３７】
図１２において、第２実施例の圧着装置４０は、第１実施例に対してクランプ機構７０の構成が変更されている。従って、圧着上下型５０，６０の構成は第１実施例と同一であるため、その説明はここでは割愛する。すなわち、第２実施例におけるクランプ機構７０は、図１３，図１４に示すように、表皮２２のセット孔２３に挿入して表皮２２を保持するセットピン７１を支持する支持体７１ａは、スライダ７１ｂに取り付けられているが、このスライダ７１ｂは、フレーム７４の水平プレート部７４ａ上に傾斜ブロック７６を介して取り付けられたＬＭガイド７２に沿って矢印方向に摺動可能に支持されている。また、セットピン７１の支持体７１ａとフレーム７４との間には、バネ７３が介挿されており、表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７が水平プレート部７４ａのフランジ７４ｂに対して取付位置が上下方向に調整できるようになっている。上記表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７は、縦壁状の取付片７７ａがフレーム７４のフランジ７４ｂに対して取り付けられるが、上下に延びる調節長孔７７ｂ内でネジ７７ｃをスライドさせることで取付位置を上下方向に任意に設定できる。また、この表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７における表皮２２のセット面にセットピン７１の移動を許容する凹溝７７ｄが設けられている。
【００３８】
従って、この第２実施例においても、圧着上型５０に芯材２１をセットするとともに、圧着下型６０に表皮２２をセットし、このクランプ機構７０のセットピン７１に表皮２２のセット孔２３をセットする（図１３，図１４参照）。その後、圧着上下型５０，６０を型締めして、特に、二段階プレス工程においては、図１５，図１６に示すように、圧着加工時に加わる表皮２２からのテンションによりセットピン７１は圧着上下型５０，６０側に引き寄せられるが、この第２実施例においては、ＬＭガイド７２は傾斜ブロック７６により圧着上下型５０，６０に近接した時、所定角度下り傾斜状となっているため、セットピン７１が圧着上下型５０，６０側に引き寄せられれば、セットピン７１は除々にスライドストローク量に比例して所定寸法下降して、遂には表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が自動的に外れることになる。従って、第１実施例同様、第２実施例においても、圧着加工終了間際には、表皮２２に過度のテンションが加わることがなく、表皮２２がフリー状態となり、柄模様や絞模様の変形を未然に防止できるという作用効果が期待できる。
【００３９】
次いで、図１７，図１８は、第２実施例の別の実施態様を示すもので、フレーム７４のフランジ７４ｂに対して、表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７の高さ位置を調整することで、セットピン７１の突出寸法（図１７中ｄで示す）を調整することができ、セットピン７１が表皮２２のセット孔２３から自動的に抜けるタイミングを変更することができる。
【００４０】
そして、この第２実施例においても、第１実施例同様、芯材２１に対する表皮２２の圧着加工終了間際には、表皮２２に加わるテンションにより、セットピン７１の移動量が所定量に達し、一定のポイントに到達した時、セットピン７１は傾斜状に設定されたＬＭガイド７２に沿ってスライド動作する際、所定ストローク下降するため、自動的に表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が外れ、表皮２２はフリー状態となり、柄模様や絞模様等が変形することがなく、外観性能を良好に維持できる。尚、第２実施例では、ＬＭガイド７２に傾斜ブロック７６を介して取り付けるという簡単な構造で対応でき、第１実施例のようなリミットスイッチ８１やペンシリンダ７５等の機構を不要としたため、廉価に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明した第１実施例、第２実施例は共にドアトリムアッパー２０における芯材２１と表皮２２の圧着加工に適用したが、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工してなる積層成形品であれば、その用途は問わない。また、セットピン７１を駆動させるペンシリンダ７５を操作するリミットスイッチ８１は、本実施例では、可動側下型６０Ａに設けた操作片６３でスイッチをＯＮ操作したが、圧着上型５０の下降ストローク量やセットピン７１の移動量でリミットスイッチ８１がＯＮするスイッチ機構を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ ドアトリムアッパー
２１ 芯材
２２ 表皮
２３ セット孔
３０ ドアトリムロア
４０ 圧着装置
５０ 圧着上型
５１ 上側取付板
５２ 昇降シリンダ
６０ 圧着下型
６０Ａ 可動側下型
６０Ｂ 固定側下型
６１ 下側取付板
６２ バネ
６３ 操作片
７０ クランプ機構
７１ セットピン
７１ａ 支持体
７１ｂ スライダ
７２ ＬＭガイド
７３ バネ
７３ａ アジャスタ
７４ フレーム
７５ ペンシリンダ
７６ 傾斜ブロック
７７ 表皮抜けタイミング調整用ブラケット
８０ ポスト
８１ リミットスイッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリムのように、芯材と表皮とからなる自動車用内装部品の製作に好適な表皮の圧着方法並びに圧着装置に係り、特に、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、シワが発生せず、かつ表皮に過度のテンションが加わることがないため、柄模様や絞模様の変形がなく、美麗な外観見栄えが期待できる表皮の圧着方法並びに圧着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、自動車用内装部品の代表的なドアトリム１の構造を示すもので、ドアトリム１は、ドアトリムアッパー２とドアトリムロア３との上下二分割体を相互に接合して構成されている。また、ドアトリムアッパー２は、所要形状に成形された芯材２ａの表面に感触並びに外観性能に優れた表皮２ｂを圧着一体化した積層構造体が使用される一方、ドアトリムロア３は、合成樹脂の射出成形体、モールドプレス成形体等の樹脂単体品が使用されている。
【０００３】
次いで、ドアトリムアッパー２のように、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着一体化する従来方法並びにその装置について以下説明する。まず、図２０に示すように、ドアトリムアッパー２における芯材２ａに表皮２ｂを圧着する際に使用する圧着装置４は、芯材２ａをセットする圧着上型５と表皮２ｂをセットする圧着下型６と、表皮２ｂの周縁の一部を保持して、表皮２ｂの圧着加工時において表皮２ｂに適度のテンションを加えるクランプ機構７とから構成されている。
【０００４】
更に詳しくは、圧着上型５は、上側取付板５ａに支持されており、この上側取付板５ａに昇降シリンダ５ｂが連結され、この昇降シリンダ５ｂの動作により、圧着上型５は、所定ストローク上下動作を行なう。また、圧着下型６は、可動側下型６Ａと固定側下型６Ｂとが下側取付板６ａに支持されている。尚、可動側下型６Ａは、バネ６ｂを介して下側取付板６ａに取り付けられているが、固定側下型６Ｂは、下側取付板６ａに直接取り付けられている。
【０００５】
そして、圧着装置４の動作について簡単に説明すると、圧着上型５は、一段階プレス工程で圧着下型６の可動側下型６Ａと接合し、例えば、ドアトリムアッパー２のフラット面部分での圧着加工が行なわれる。その後、二段階プレス工程で、圧着上型５が更に下降するのに追随して、可動側下型６Ａがバネ６ｂを圧着させながら下降し、圧着上型５と固定側下型６Ｂとが型締めされてドアトリムアッパー２のウエスト部分での圧着加工が行なわれる。
【０００６】
更に、従来の圧着装置４については、表皮２ｂを圧着加工する際、表皮２ｂに適切なテンションを加えるために、圧着下型６の周縁の一部に表皮２ｂを保持するクランプ機構７が設けられている。従来のクランプ機構７は、図２１に示すように、表皮２ｂ周縁のセット孔２ｃに挿通させて、表皮２ｂを支持するセットピン７ａが設けられており、このセットピン７ａを支持するスライダ７ｂがＬＭガイド７ｃにスライド自在に取り付けられており、このスライダ７ｂとフレーム７ｄとの間にバネ７ｅが設けられている。従って、バネ７ｅのバネ圧に抗して、表皮２ｂに加わるテンションに応じてセットピン７ａがＬＭガイド７ｃに沿って矢印方向に可動するという構成である。
【０００７】
次に、上述した従来の圧着装置４を使用して、ドアトリムアッパー２の製作、すなわち、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着加工する従来方法について説明する。まず、図２２に示すように、圧着上下型５，６が型開き状態にある時、圧着上型５の型面に芯材２ａをセットするとともに、圧着下型６の型面には、表皮２ｂをセットする。この時、表皮２ｂは、表皮２ｂの周縁に沿って開設されているセット孔２ｃにクランプ機構７のセットピン７ａを挿入して、表皮２ｂの周縁部分をクランプ機構７により保持する。
【０００８】
そして、芯材２ａと表皮２ｂのセット工程が完了すれば、図２３に示すように、圧着上型５が昇降シリンダ５ｂの駆動により所定ストローク下降して、まず一段階プレス工程で圧着上型５と可動側下型６Ａとが型締めされて、ドアトリムアッパー２のフラット面部分において芯材２ａ表面に表皮２ｂを圧着一体化する。
【０００９】
その後、圧着上型５を継続して下降動作させ、図２４に示すように、二段階プレス工程を実施する。すなわち、圧着上型５の下降動作に伴ない、圧着下型６の可動側下型６Ａは、バネ６ｂを圧縮しながら下降して、ドアトリムアッパー２のウエスト部分において圧着上型５と固定側下型６Ｂとの間で表皮２ｂの圧着加工が行なわれる。この二段階プレス工程時、特に表皮２ｂに加わるテンションにより、セットピン７ａは、バネ７ｅのバネ圧に抗してＬＭガイド７ｃに沿って図２４中矢印方向に移動するため、表皮２ｂに適切なテンションが付与され、シワが発生することなく、表皮２ｂの圧着加工が行なわれる。従来の芯材２ａに対する表皮２ｂの圧着方法並びに圧着装置については、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】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来、芯材２ａの表面に表皮２ｂを圧着加工するには、表皮２ｂをバネ付勢されたセットピン７ａにセットして行なっており、この時、圧着上型５が下降するに連れて、表皮２ｂが圧着上下型５，６側に引き込まれるが、クランプ機構７のバネ７ｅの反発力により表皮２ｂにテンションをかけることで、表皮２ｂにシワが発生することがないように、表皮２ｂの圧着加工を行なっていた。しかしながら、従来方法では、圧着上型５が下降しきっても、表皮２ｂにはテンションが加わったままであるため、表皮２ｂの柄模様や絞模様が過度に伸ばされて、外観見栄えを低下させるという欠点が指摘されている。同様に、外観模様の変形だけでなく、過度にテンションが加わることで、部分的に薄肉不良や白化等が発生するという問題点も同時に指摘されている。
【００１２】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、芯材表面に表皮を圧着加工する表皮の圧着方法並びに圧着装置に係り、バネ付勢されたセットピンを有するクランプ機構を使用して、表皮にテンションをかけてシワを防止しながら芯材表面に表皮を圧着する表皮の圧着方法並びに圧着装置において、圧着加工終了間際に表皮に過度のテンションが加わることを確実に防止することで、表皮の柄模様、絞模様の変形を解消して、外観見栄えを良好に維持するとともに、部分的な薄肉不良や白化等も解消するようにした表皮の圧着方法並びに圧着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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、圧着上型に芯材をセットするとともに、圧着下型に表皮をセットし、かつ圧着下型の外周に配設されたクランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンに上記表皮の周縁に設けられたセット孔を挿入し、圧着上下型の型締め時、上記セットピンが内方に向け可動することで、適切なテンションを表皮に加えながら、芯材の表面に表皮を圧着する表皮の圧着方法において、前記圧着上下型の型締め操作により、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、表皮に加わるテンションにより、セットピンが圧着下型と近接する方向に引き寄せられ、セットピンが一定のポイントに到達した時、セットピンが表皮のセット孔から自動的に外れ、芯材と表皮の圧着加工終了間際に、表皮に過度のテンションが加わることを回避したことを特徴とする。
【００１４】
ここで、本発明に係る表皮の圧着方法の適用対象としては、芯材と表皮を備えた積層成形品全般に適用できる。例えば、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム等の自動車用内装部品に好適である。また、芯材としては、合成樹脂芯材の他に木質系芯材等を使用することができる。更に、表皮としては、合成樹脂シート、クロス等の単一シート、あるいは合成樹脂シート、クロス等の単一シートの裏面にクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することもできる。
【００１５】
更に、本発明方法は、表皮にテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着加工する際、一定のポイントでセットピンが表皮から抜けることで、圧着加工終了間際に表皮に過度のテンションが加わることを確実に防止できることが特徴である。
【００１６】
ここで、セットピンが表皮から自動的に外れる方法としては、例えば、セットピンにペンシリンダを連結しておき、セットピンがある一定のポイントに到達した時、ペンシリンダが動作して、セットピンを表皮のセット孔から自動的に引き抜くようにした構成が好適である。その際、ペンシリンダを駆動させるタイミングとしては、圧着上下型のストローク量を検知するか、あるいはセットピンの移動量を検知する等の方法が考えられる。
【００１７】
次いで、本発明方法を実施する際に使用する圧着装置における好ましい実施の形態としては、芯材の表面に表皮を圧着加工する際に使用する圧着装置であって、この圧着装置は、芯材をセットする圧着上型と、表皮をセットする圧着下型とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型の外周の少なくとも一部に配設され、表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えるクランプ機構とから構成される表皮の圧着装置において、前記クランプ機構は、表皮のセット孔内に挿入されるセットピンがバネ付勢されており、圧着上下型の型締め時、表皮に所定のテンションが加わり、セットピンがこのテンションにより圧着下型側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮のセット孔からセットピンを自動的に引き抜くためのペンシリンダが上記セットピンに連結されていることを特徴とする。
【００１８】
また、別の実施形態においては、ペンシリンダやそのスイッチ機構を使用せずに単に構造的にセットピンが自動的に表皮のセット孔から外れるような構成の圧着装置を採用することもできる。好ましい実施の形態においては、芯材の表面に表皮を圧着加工する際に使用する圧着装置であって、この圧着装置は、芯材をセットする圧着上型と、表皮をセットする圧着下型とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型の外周の少なくとも一部に配設され、表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えるクランプ機構とから構成される表皮の圧着装置において、前記クランプ機構は、表皮のセット孔内に挿入して、表皮を保持するセットピンがバネ付勢された状態で設けられ、このセットピンは、圧着下型側に向けて下り傾斜となる傾斜ブロックを介して設けたＬＭガイドに沿ってスライド自在に支持されており、圧着上下型の型締め時、表皮に所定のテンションが加わり、セットピンがこのテンションにより圧着下型側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮のセット孔からセットピンが自動的に外れるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
以上説明した通り、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置によれば、圧着上下型の型締めにより芯材表面に表皮を圧着する際、クランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンで表皮周縁部を保持しながら圧着加工を施すため、表皮にシワが発生することがなく、表皮に適切なテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着加工することができる。加えて、表皮の圧着加工時に表皮に加わるテンションにより、表皮の端末部分は圧着下型方向に引き寄せられるが、表皮の端末を保持するセットピンもまた圧着下型と近接する方向に引き寄せられる。そして、セットピンが移動する移動量が所定量に達し、セットピンが所定のポイントに到達した時、自動的にセットピンが表皮のセット孔から外れるため、圧着加工終了間際において、表皮はフリー状態となり、表皮に過度のテンションが加わることがない。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置によれば、圧着上下型の型締めにより、芯材の表面に表皮を圧着加工する際、圧着下型の外周に設けたクランプ機構におけるバネ付勢されたセットピンで表皮の周縁を保持して、表皮に適切なテンションを加えながら芯材表面に表皮を圧着するという圧着加工を行ない、特に、セットピンがある一定のポイントで表皮のセット孔から自動的に外れるようにしたため、表皮の圧着加工終了間際において、過度のテンションが表皮に加わることがない。従って、従来問題となっていた柄模様や絞模様の変形不良を有効に解決でき、外観性能を高めることができるとともに、薄肉不良や白化等も解決でき、シワ防止は勿論のこと、外観性能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】本発明に係る表皮の圧着方法を適用して製作した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】本発明に係る表皮の圧着装置の第１実施例の構成を示す概要図である。
【図４】図３に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図５】図３に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す平面図である。
【図６】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例を示すもので、芯材と表皮のセット工程を示す説明図である。
【図７】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例における一段階プレス工程を示す説明図である。
【図８】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、セットピンが表皮から外れる前の状態を示す説明図である。
【図９】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、ペンシリンダのスイッチ機構の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例において、セットピンが外れた後の表皮のフリー状態を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る表皮の圧着方法の第１実施例における二段階プレス工程を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る表皮の圧着装置の第２実施例の構成を示す概要図である。
【図１３】図１２に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図１４】図１２に示す圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る表皮の圧着方法の第２実施例におけるクランプ機構の動作を示す側面図である。
【図１６】本発明に係る表皮の圧着方法の第２実施例におけるクランプ機構の動作を示す平面図である。
【図１７】本発明に係る表皮の圧着装置の第２実施例における別の実施態様を示す側面図である。
【図１８】図１７に示す実施態様において、セットピンが外れる状態を示す説明図である。
【図１９】従来のドアトリムを示す断面図である。
【図２０】従来の表皮の圧着装置の構成を示す説明図である。
【図２１】従来の表皮の圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す説明図である。
【図２２】従来の表皮の圧着方法における芯材と表皮のセット工程を示す説明図である。
【図２３】従来の表皮の圧着方法における一段階プレス工程を示す説明図である。
【図２４】従来の表皮の圧着方法における二段階プレス工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る表皮の圧着方法並びに圧着装置の具体的な実施例について、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１】
【００２３】
図１乃至図１１は本発明の第１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ドアトリムを示す正面図、図２は同ドアトリムの構成を示す断面図、図３は本発明方法に使用する圧着装置の全体構成を示す説明図、図４，図５は同圧着装置におけるクランプ機構の構成を示す側面図並びに平面図、図６乃至図１１は本発明方法の各工程を示すもので、図６は材料のセット工程、図７は一段階プレス工程をそれぞれ示す説明図、図８乃至図１０は本発明方法における表皮のテンション印加状態、スイッチ動作状態、表皮フリー状態をそれぞれ示す説明図、図１１は二段階プレス工程を示す説明図である。
【００２４】
図１，図２において、本発明方法を適用して製作した自動車用ドアトリム１０の構成について簡単に説明する。このドアトリム１０は、図示しないドアパネルの室内面側にこれも図示しないクリップ等の固着手段を介して取り付けられており、このドアトリム１０は、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との上下二分割体から構成されている。ここで、ドアトリムアッパー２０は、芯材２１の表面に表皮２２を貼着一体化した積層構造体から構成されており、ドアトリムロア３０は、合成樹脂の射出成形体、モールドプレス成形体等の樹脂単体品から構成されている。尚、本発明の要部ではないので、ドアトリムアッパー２０とドアトリムロア３０との接合構造についてはここでは省略する。
【００２５】
次に、ドアトリム１０におけるドアトリムアッパー２０において、このドアトリムアッパー２０を構成する芯材２１及び表皮２２の素材としては、芯材２１は合成樹脂の射出成形体あるいはモールドプレス成形体から構成されており、合成樹脂材料としては、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）樹脂等を使用することができる。また、表皮２２としては、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート、塩ビシート等の合成樹脂シートや、織布シート等の単一シート素材、あるいは、これら単一シート素材の裏面にポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム等のクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することができる。
【００２６】
ところで、本発明方法並びに本発明装置の特徴は、ドアトリム１０におけるドアトリムアッパー２０に代表される積層成形品において、芯材２１の表面に表皮２２をシワが発生することがなく円滑に圧着加工することができ、特に、柄模様、絞模様等が伸ばされることなく、外観見栄えを良好に維持したことが特徴である。そのために本発明方法に使用する装置としては、以下の構成が採用されている。すなわち、図３に示すように、圧着装置４０は、芯材２１をセットする圧着上型５０と、表皮２２をセットする圧着下型６０と、芯材２１に表皮２２を圧着加工する際、表皮２２にテンションを加えるためのクランプ機構７０とから大略構成されている。
【００２７】
更に詳しくは、圧着上型５０は、上側取付板５１に支持され、この上側取付板５１には、昇降シリンダ５２が連結されている。一方、圧着上型５０に対して型締め、型開きされる圧着下型６０は、可動側下型６０Ａと固定側下型６０Ｂとの分割構造が採用されており、可動側下型６０Ａと固定側下型６０Ｂとはドアトリムアッパー２０におけるフラット面部分とウエスト部分とをそれぞれ良好に成形するために分割されている。そして、可動側下型６０Ａは、下側取付板６１に対してバネ６２を介して昇降可能に支持されており、固定側下型６０Ｂは、下側取付板６１に対して直接固定されている。
【００２８】
次いで、表皮２２にテンションを加えるために設けられるクランプ機構７０は、図３乃至図５に示すように、表皮２２の周縁に所定ピッチ間隔に設けられているセット孔２３に挿入して、表皮２２を位置決めするためのセットピン７１を備えており、このセットピン７１を支持する支持体７１ａにスライダ７１ｂが取り付けられている。更に、このスライダ７１ｂは、ＬＭガイド７２に沿って圧着下型６０に向けて近接離間する方向に摺動動作を行ない、このセットピン７１は、バネ７３によりバネ付勢されている。すなわち、フレーム７４とセットピン７１の支持体７１ａとの間にバネ７３が介挿されており、セットピン７１を常に圧着下型６０から離間する方向にバネ付勢している。尚、バネ７３のバネ圧を調整するために、アジャスタ７３ａが設けられている。
【００２９】
更に、本発明においては、このセットピン７１が上下動作できるようにペンシリンダ７５がセットピン７１の下端末に連結されており、ペンシリンダ７５が動作すれば、セットピン７１の先端部分が支持体７１ａの上面よりも下側に位置するように引き込まれることになり、セットピン７１は、表皮２２のセット孔２３から自動的に外れることになる。上記ペンシリンダ７５の動作タイミングを制御するスイッチ機構としては、この第１実施例では図３に示すように、圧着下型６０の下側取付板６１にポスト８０が立設され、このポスト８０にリミットスイッチ８１が取り付けられている。そして、圧着下型６０における可動側下型６０Ａに操作片６３が設けられており、可動側下型６０Ａの所定の下降ストローク量により、この操作片６３がリミットスイッチ８１をＯＮするように構成されている。このリミットスイッチ８１をＯＮ・ＯＦＦさせる操作片６３は、可動側下型６０Ａの他に圧着上型５０に設けても良い。
【００３０】
従って、圧着上型５０が下降して、表皮２２にテンションを加えながら、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工する際、特に、二段階プレス工程において、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとが一体に下降する際、操作片６３によりリミットスイッチ８１がＯＮして、セットピン７１がペンシリンダ７５により下方に引き込まれることにより、表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が自動的に外れることで、表皮２２に過度のテンションが加わることがない。尚、上述したように、ペンシリンダ７５の動作タイミングの制御方法として、圧着上下型５０，６０の下降ストローク量をリミットスイッチ８１で検知する方法を採用したが、ＬＭガイド７２をスライドするスライダ７１ｂのスライドストローク量を基にペンシリンダ７５を制御するようにしても良い。
【００３１】
次いで、図６乃至図１１に沿って本発明方法について経時的に説明する。まず、図６に示すように、圧着上下型５０，６０が型開き状態にある時、圧着上型５０に芯材２１をセットするとともに、圧着下型６０に表皮２２をセットする。この時、圧着上型５０にセットされる芯材２１の表皮対向面には、接着剤ａが予め塗布されている。また、圧着下型６０にセットされる表皮２２については、クランプ機構７０のセットピン７１に表皮２２のセット孔２３が挿入されている。
【００３２】
このように、圧着上下型５０，６０に対して芯材２１、表皮２２のセット作業が完了すれば、図７に示すように、昇降シリンダ５２が駆動して、圧着上型５０が所定ストローク下降して、一段階プレス工程が実施される。すなわち、圧着上型５０と圧着下型６０における可動側下型６０Ａとが型締めされることにより、圧着上型５０と、可動側下型６０Ａとの間で芯材２１に対する表皮２２の圧着加工が行なわれ、ドアトリムアッパー２０におけるフラット面部分での成形が行なわれる。この時、図８に示すように、表皮２２については、圧着上下型５０，６０側に引き寄せられるが、セットピン７１に加わるバネ７３のバネ圧により、表皮２２には適切なテンションが加わっているため、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとの間での圧着加工時、表皮２２にシワが発生することがない。
【００３３】
以上のように、圧着上型５０と可動側下型６０Ａとの間で芯材２１に対する表皮２２の圧着加工が実施されるが、更に、昇降シリンダ５２の駆動により、圧着下型６０は下降動作を継続する。この時、表皮２２に加わるテンションにより、セットピン７１は、圧着上下型５０，６０側にかなり近接しているが、セットピン７１がバネ７３のバネ圧に対して所定量移動した時、表皮２２に加わるテンションと密接に関係するセットピン７１の移動量と、圧着上型５０、あるいは可動側下型６０Ａのストローク量とは相関関係にあるため、図９に示すように、可動側下型６０Ａに設けた操作片６３がユニットスイッチ８１を入れることで、図１０に示すように、クランプ機構７０のペンシリンダ７５が駆動して、セットピン７１を下方に引き込み、表皮２２の周縁部分は、セットピン７１が自動的に外れるため、表皮２２がフリー状態となり、テンションがかからない。
【００３４】
従って、二段階プレス工程においては、圧着上型５０の下降に伴ない、可動側下型６０Ａについても、圧着上型５０と一体にバネ６２を圧縮させながら、所定ストローク下降し、圧着上型５０と固定側下型６０Ｂとが型締めされた状態で圧着上型５０の下降動作が停止する。この二段階プレス工程時、ドアトリムアッパー２０におけるウエスト部分において、芯材２１と表皮２２との圧着加工が行なわれる。そして、圧着加工終了間際において、図１１に示すように、表皮２２の周縁部分にテンションがかからないため、柄模様、絞模様等が過度に引き伸ばされることがなく、外観見栄えを低下させる恐れがない。よって、外観性能を良好に維持することができる。
【００３５】
このように、本発明の第１実施例によれば、圧着上下型５０，６０の一段階プレス工程、二段階プレス工程において、表皮２２に適切なテンションを加えながら、表皮２２を芯材２１の表面に圧着加工することができるため、製品表面にシワが発生することがない。更に、圧着加工終了間際に過度のテンションが表皮２２に加わることがないように、予め設定した圧着上下型５０，６０の所定ストローク量により、リミットスイッチ８１が入ることで表皮２２を保持していたセットピン７１が自動的に外れ、圧着加工終了間際で表皮２２がフリー状態となるため、柄模様、絞模様が伸びきる恐れがなく、外観見栄えを良好に維持できるという作用効果が期待できる。
【実施例２】
【００３６】
図１２乃至図１８は、本発明の第２実施例を示すもので、図１２は本発明に係る圧着装置の第２実施例の構成を示す概要図、図１３乃至図１６は同圧着装置におけるクランプ機構の動作を示す説明図、図１７，図１８は第２実施例におけるクランプ機構の別の実施態様を示す各説明図である。
【００３７】
図１２において、第２実施例の圧着装置４０は、第１実施例に対してクランプ機構７０の構成が変更されている。従って、圧着上下型５０，６０の構成は第１実施例と同一であるため、その説明はここでは割愛する。すなわち、第２実施例におけるクランプ機構７０は、図１３，図１４に示すように、表皮２２のセット孔２３に挿入して表皮２２を保持するセットピン７１を支持する支持体７１ａは、スライダ７１ｂに取り付けられているが、このスライダ７１ｂは、フレーム７４の水平プレート部７４ａ上に傾斜ブロック７６を介して取り付けられたＬＭガイド７２に沿って矢印方向に摺動可能に支持されている。また、セットピン７１の支持体７１ａとフレーム７４との間には、バネ７３が介挿されており、表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７が水平プレート部７４ａのフランジ７４ｂに対して取付位置が上下方向に調整できるようになっている。上記表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７は、縦壁状の取付片７７ａがフレーム７４のフランジ７４ｂに対して取り付けられるが、上下に延びる調節長孔７７ｂ内でネジ７７ｃをスライドさせることで取付位置を上下方向に任意に設定できる。また、この表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７における表皮２２のセット面にセットピン７１の移動を許容する凹溝７７ｄが設けられている。
【００３８】
従って、この第２実施例においても、圧着上型５０に芯材２１をセットするとともに、圧着下型６０に表皮２２をセットし、このクランプ機構７０のセットピン７１に表皮２２のセット孔２３をセットする（図１３，図１４参照）。その後、圧着上下型５０，６０を型締めして、特に、二段階プレス工程においては、図１５，図１６に示すように、圧着加工時に加わる表皮２２からのテンションによりセットピン７１は圧着上下型５０，６０側に引き寄せられるが、この第２実施例においては、ＬＭガイド７２は傾斜ブロック７６により圧着上下型５０，６０に近接した時、所定角度下り傾斜状となっているため、セットピン７１が圧着上下型５０，６０側に引き寄せられれば、セットピン７１は除々にスライドストローク量に比例して所定寸法下降して、遂には表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が自動的に外れることになる。従って、第１実施例同様、第２実施例においても、圧着加工終了間際には、表皮２２に過度のテンションが加わることがなく、表皮２２がフリー状態となり、柄模様や絞模様の変形を未然に防止できるという作用効果が期待できる。
【００３９】
次いで、図１７，図１８は、第２実施例の別の実施態様を示すもので、フレーム７４のフランジ７４ｂに対して、表皮抜けタイミング調整用ブラケット７７の高さ位置を調整することで、セットピン７１の突出寸法（図１７中ｄで示す）を調整することができ、セットピン７１が表皮２２のセット孔２３から自動的に抜けるタイミングを変更することができる。
【００４０】
そして、この第２実施例においても、第１実施例同様、芯材２１に対する表皮２２の圧着加工終了間際には、表皮２２に加わるテンションにより、セットピン７１の移動量が所定量に達し、一定のポイントに到達した時、セットピン７１は傾斜状に設定されたＬＭガイド７２に沿ってスライド動作する際、所定ストローク下降するため、自動的に表皮２２のセット孔２３からセットピン７１が外れ、表皮２２はフリー状態となり、柄模様や絞模様等が変形することがなく、外観性能を良好に維持できる。尚、第２実施例では、ＬＭガイド７２に傾斜ブロック７６を介して取り付けるという簡単な構造で対応でき、第１実施例のようなリミットスイッチ８１やペンシリンダ７５等の機構を不要としたため、廉価に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明した第１実施例、第２実施例は共にドアトリムアッパー２０における芯材２１と表皮２２の圧着加工に適用したが、芯材２１の表面に表皮２２を圧着加工してなる積層成形品であれば、その用途は問わない。また、セットピン７１を駆動させるペンシリンダ７５を操作するリミットスイッチ８１は、本実施例では、可動側下型６０Ａに設けた操作片６３でスイッチをＯＮ操作したが、圧着上型５０の下降ストローク量やセットピン７１の移動量でリミットスイッチ８１がＯＮするスイッチ機構を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ ドアトリムアッパー
２１ 芯材
２２ 表皮
２３ セット孔
３０ ドアトリムロア
４０ 圧着装置
５０ 圧着上型
５１ 上側取付板
５２ 昇降シリンダ
６０ 圧着下型
６０Ａ 可動側下型
６０Ｂ 固定側下型
６１ 下側取付板
６２ バネ
６３ 操作片
７０ クランプ機構
７１ セットピン
７１ａ 支持体
７１ｂ スライダ
７２ ＬＭガイド
７３ バネ
７３ａ アジャスタ
７４ フレーム
７５ ペンシリンダ
７６ 傾斜ブロック
７７ 表皮抜けタイミング調整用ブラケット
８０ ポスト
８１ リミットスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着上型（５０）に芯材（２１）をセットするとともに、圧着下型（６０）に表皮（２２）をセットし、かつ圧着下型（６０）の外周に配設されたクランプ機構（７０）におけるバネ付勢されたセットピン（７１）に上記表皮（２２）の周縁に設けられたセット孔（２３）を挿入し、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、上記セットピン（７１）が内方に向け可動することで、適切なテンションを表皮（２２）に加えながら、芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着する表皮（２２）の圧着方法において、
前記圧着上下型（５０，６０）の型締め操作により、芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際、表皮（２２）に加わるテンションにより、セットピン（７１）が圧着下型（６０）と近接する方向に引き寄せられ、セットピン（７１）が一定のポイントに到達した時、セットピン（７１）が表皮（２２）のセット孔（２３）から自動的に外れ、芯材（２１）と表皮（２２）の圧着加工終了間際に、表皮（２２）に過度のテンションが加わることを回避したことを特徴とする表皮の圧着方法。
【請求項２】
芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際に使用する圧着装置（４０）であって、この圧着装置（４０）は、芯材（２１）をセットする圧着上型（５０）と、表皮（２２）をセットする圧着下型（６０）とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型（６０）の外周の少なくとも一部に配設され、表皮（２２）の周縁を保持して、表皮（２２）に適切なテンションを加えるクランプ機構（７０）とから構成される表皮（２２）の圧着装置（４０）において、
前記クランプ機構（７０）は、表皮（２２）のセット孔（２３）内に挿入されるセットピン（７１）がバネ付勢されており、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、表皮（２２）に所定のテンションが加わり、セットピン（７１）がこのテンションにより圧着下型（６０）側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮（２２）のセット孔（２３）からセットピン（７１）を自動的に引き抜くためのペンシリンダ（７５）が上記セットピン（７１）に連結されていることを特徴とする表皮の圧着装置。
【請求項３】
芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際に使用する圧着装置（４０）であって、この圧着装置（４０）は、芯材（２１）をセットする圧着上型（５０）と、表皮（２２）をセットする圧着下型（６０）とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型（６０）の外周の少なくとも一部に配設され、表皮（２２）の周縁を保持して、表皮（２２）に適切なテンションを加えるクランプ機構（７０）とから構成される表皮（２２）の圧着装置（４０）において、
前記クランプ機構（７０）は、表皮（２２）のセット孔（２３）内に挿入して、表皮（２２）を保持するセットピン（７１）がバネ付勢された状態で設けられ、このセットピン（７１）は、圧着下型（６０）側に向けて下り傾斜となる傾斜ブロック（７６）を介して設けたＬＭガイド（７２）に沿ってスライド自在に支持されており、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、表皮（２２）に所定のテンションが加わり、セットピン（７１）がこのテンションにより圧着下型（６０）側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮（２２）のセット孔（２３）からセットピン（７１）が自動的に外れるようにしたことを特徴とする表皮の圧着装置。
【請求項１】
圧着上型（５０）に芯材（２１）をセットするとともに、圧着下型（６０）に表皮（２２）をセットし、かつ圧着下型（６０）の外周に配設されたクランプ機構（７０）におけるバネ付勢されたセットピン（７１）に上記表皮（２２）の周縁に設けられたセット孔（２３）を挿入し、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、上記セットピン（７１）が内方に向け可動することで、適切なテンションを表皮（２２）に加えながら、芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着する表皮（２２）の圧着方法において、
前記圧着上下型（５０，６０）の型締め操作により、芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際、表皮（２２）に加わるテンションにより、セットピン（７１）が圧着下型（６０）と近接する方向に引き寄せられ、セットピン（７１）が一定のポイントに到達した時、セットピン（７１）が表皮（２２）のセット孔（２３）から自動的に外れ、芯材（２１）と表皮（２２）の圧着加工終了間際に、表皮（２２）に過度のテンションが加わることを回避したことを特徴とする表皮の圧着方法。
【請求項２】
芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際に使用する圧着装置（４０）であって、この圧着装置（４０）は、芯材（２１）をセットする圧着上型（５０）と、表皮（２２）をセットする圧着下型（６０）とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型（６０）の外周の少なくとも一部に配設され、表皮（２２）の周縁を保持して、表皮（２２）に適切なテンションを加えるクランプ機構（７０）とから構成される表皮（２２）の圧着装置（４０）において、
前記クランプ機構（７０）は、表皮（２２）のセット孔（２３）内に挿入されるセットピン（７１）がバネ付勢されており、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、表皮（２２）に所定のテンションが加わり、セットピン（７１）がこのテンションにより圧着下型（６０）側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮（２２）のセット孔（２３）からセットピン（７１）を自動的に引き抜くためのペンシリンダ（７５）が上記セットピン（７１）に連結されていることを特徴とする表皮の圧着装置。
【請求項３】
芯材（２１）の表面に表皮（２２）を圧着加工する際に使用する圧着装置（４０）であって、この圧着装置（４０）は、芯材（２１）をセットする圧着上型（５０）と、表皮（２２）をセットする圧着下型（６０）とが型締め、型開き可能に配置され、上記圧着下型（６０）の外周の少なくとも一部に配設され、表皮（２２）の周縁を保持して、表皮（２２）に適切なテンションを加えるクランプ機構（７０）とから構成される表皮（２２）の圧着装置（４０）において、
前記クランプ機構（７０）は、表皮（２２）のセット孔（２３）内に挿入して、表皮（２２）を保持するセットピン（７１）がバネ付勢された状態で設けられ、このセットピン（７１）は、圧着下型（６０）側に向けて下り傾斜となる傾斜ブロック（７６）を介して設けたＬＭガイド（７２）に沿ってスライド自在に支持されており、圧着上下型（５０，６０）の型締め時、表皮（２２）に所定のテンションが加わり、セットピン（７１）がこのテンションにより圧着下型（６０）側に引き寄せられ、所定量移動し、一定のポイントに到達した時、表皮（２２）のセット孔（２３）からセットピン（７１）が自動的に外れるようにしたことを特徴とする表皮の圧着装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−１２６１７８（Ｐ２０１１−１２６１７８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７６６２（Ｐ２００９−２８７６６２）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
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