JP2846193B2 - 積層成形体の成形方法および成形装置 - Google Patents

Description

【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方法お
よびそ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１４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１５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１４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】また、成形品を脱型する際、上型４を上昇
させて型開きを行なうが、その際、成形品と上型４との
間が真空状態になっているとともに、表皮材３がセット
ピン４ａから外れづらいこともあり、上型４と成形品と
の離型性が悪く、上型４の上昇に伴い成形品が上方に持
ち上げられ、特に、樹脂芯材２にクリップ座等のアンダ
ーカット部を設定した場合、このアンダーカット部が破
損する等の不具合があった。

【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
積層成形品の成形方法ならびに成形装置において、表皮
材の成形性を高め、モールドプレス成形時、表皮材の切
れによる樹脂漏れを確実に防止することができるととも
に、成形品と上型との脱型操作も確実に行なえるように
した積層成形体の成形方法および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、モールドプレス成形用型内で溶融樹脂を
所要形状に成形してなる樹脂芯材と、この樹脂芯材のモ
ールドプレス成形時、この樹脂芯材と一体化される表皮
材とから構成される積層成形体の成形方法において、上
記モールドプレス成形用上型にセットされた表皮材に対
して、上型に設けられたエアブロー孔から熱風を吹き付
け、表皮材を予熱軟化させたのち、モールドプレス成形
を行なうことを特徴とする。

【００１０】また、上記モールドプレス成形用上型にセ
ットされた表皮材に対して、上型に設けられたブロー兼
バキューム孔から熱風を吹き付け、表皮材を予熱軟化さ
せたのち、ブロー兼バキューム孔を通じて表皮材を上型
型面に沿って真空吸引し、表皮材を真空成形し、その
後、モールドプレス成形を行なうことを特徴とする。

【００１１】そして、モールドプレス成形後、上型に設
けたエアブロー孔あるいはブロー兼バキューム孔を通じ
て成形体側にエアを吹き付け、上型と成形体との脱型操
作を行なったのち、上型を上昇させて型開きを行なって
も良い。

【００１２】本発明に係る成形装置は、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、表皮材がセットされ、所望の型面形状を備えたモ
ールドプレス成形用上型とを備え、上型には、少なくと
も、一部に熱風発生機を備えたブロワーと接続し、表皮
材予熱用の熱風の通路となるエアブロー孔が開設されて
いることを特徴とする。

【００１３】更に、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、
表皮材がセットされ、所望の型面形状を備えたモールド
プレス成形用上型とを備え、上型には、少なくとも、一
部に熱風発生機を備えたブロワー並びに真空ポンプと切
替接続されるブロー兼バキューム孔が開設されているこ
とを特徴とする。

【００１４】

【作用】以上の構成から明らかなように、上型に設けた
エアブロー孔を通じて上型にセットしてある表皮材に熱
風を吹き付ければ、表皮材が予熱軟化するため、モール
ドプレス成形時、金型の複雑な曲面形状に表皮材が容易
に追従する。

【００１５】また、上型に設けたブロー兼バキューム孔
を通じて、上型にセットしてある表皮材に熱風を吹きつ
ければ、表皮材が軟化するとともに、続けてブロー兼バ
キューム孔を通じて上型に真空吸引すれば、表皮材を上
型の型面に沿って忠実に成形できる。

【００１６】さらに、モールドプレス成形後、このエア
ブロー孔あるいはブロー兼バキューム孔からエアを吹き
付けることにより、上型と成形品との間の離型性を高め
ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明による積層成形体の成形方法お
よびそ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。

【００１８】図１は、本発明方法により製作された自動
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６は図
３に示す成形装置を使用した本発明方法の各工程を示す
断面図、図７は本発明に係る成形装置の第２実施例の構
成を示す全体図、図８，図９は図７に示す成形装置を使
用した本発明方法の各工程を示す断面図、図１０，図１
１は本発明方法に使用するエアブロー機構、真空機構の
変形例を示す各説明図、図１２，図１３は本発明に係る
成形装置の上型に設けるエアーブロー孔４３、ブロー兼
バキューム孔４４の変形例を示す各断面図である。

【００１９】図１，図２において、本発明方法により製
作された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。

【００２０】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。

【００２１】そして、表皮材１２としては、用途により
各種仕様のものが用いられてよいが、例えば、スチレン
系ＴＰＥ，オレフィン系ＴＰＥ等のサーモプラスチック
エラストマーを使用すれば、４０〜５０℃に加熱した状
態では２．２倍の伸び率を示し、優れた成形性が得られ
る。

【００２２】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。

【００２３】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の型面上に樹脂芯材１１の素材である溶融
樹脂を供給する材料供給機構と、上型４０に設置される
エアブロー機構６０とから大略構成されている。

【００２４】さらに詳しくは、材料供給機構としては、
下型３０に射出成形機５０が連結設置されており、射出
成形機５０のノズルから、下型３０に穿設加工されたホ
ットランナ３１，ホットランナ３１から分岐する複数の
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。

【００２５】次いで、下型３０の上方に位置する上型４
０は、昇降装置４１により上下動可能に構成されてお
り、表皮材１２をセットするセットピン４２を備えると
ともに、エアブロー孔４３が開設されている。

【００２６】そして、このエアブロー孔４３はエアブロ
ー機構６０に連結している。

【００２７】すなわち、エアブロー機構６０は、熱風発
生機６１と送風機６２とを併置し、切替バルブ６３によ
りエアブロー孔４３に切替可能に接続されるように構成
されている。

【００２８】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。

【００２９】まず、図４に示すように、上型４０のセッ
トピン４２に表皮材１２をその裏面側を下側に向けてセ
ットする。

【００３０】そして、表皮材１２のセット作業が完了す
れば、熱風発生機６１から、８０℃の熱風がエアブロー
孔４３を通じて３０秒間表皮材１２に吹き付けられ、表
皮材１２は加熱軟化状態となる。

【００３１】次いで、上型４０が昇降装置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、その後、上
型４０が再度下降し、射出成形機５０のノズル５１を通
じて溶融樹脂Ｍがホットランナ３１，ゲート３２を通じ
て所定の箇所に分配供給される。そして、図５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。

【００３２】このとき、表皮材１２は予め加熱され、優
れた伸長性を有しているため、複雑な型面形状にも容易
に追従して、切れ等が生じることがない。したがって樹
脂漏れ等の成形不良は確実に防止できる。

【００３３】そして、モールドプレス成形後、型開き工
程の前に、切替バルブ６３が切替わり、送風機６２から
加熱しない常温下のエアがエアブロー孔４３に供給さ
れ、上型４０から成形体の表皮材１２表面に吹き付けら
れ、成形されたドアトリム１０は上型４０に対してエア
ブロー圧により反発し、下型３０上に確実に保持される
ことになり、上型４０を速やかに上昇させることがで
き、型開き速度を従来のものに比べ速めることが可能に
なる。

【００３４】さらに、エアブロー圧により成形された自
動車用ドアトリム１０の離型性を高めることになり、樹
脂芯材１１にアンダーカット部を成形していても、この
アンダーカット部が破壊したり変形したりすることがな
い。

【００３５】このように、本発明方法によれば、エアブ
ロー機構６０によりモールドプレス成形前の表皮材１２
を予熱軟化して、表皮材１２の成形性を高め、成形不良
を可及的に防止できるとともに、モールドプレス成形後
は、送風機６２を通じてエアブロー孔４３からエアを吹
き付け、成形品である自動車用ドアトリム１０の脱型操
作を簡単かつ確実に行なうことができ、型開き速度を速
めるなど、成形サイクルを短縮化できるとともに、成形
品のアンダーカット部の破壊等を防止するなど、成形品
の確実な保護が可能になるなどの効果がある。

【００３６】更に、本発明は、上型４０にエアブロー孔
４３を開設し、エアブロー機構６０を構成する熱風発生
機６１，送風機６２と接続するという簡単な構成であ
り、このエアブロー機構６０は表皮材１２の成形性を高
め、かつ成形品の離型性を高めるなどに利用でき、成形
装置２０の機能を大幅に向上させることができる。

【００３７】次いで、図７は本発明に係る成形装置２０
の第２実施例を示すもので、第１実施例と同一部分は同
一符号を付し、より詳細な説明は省略する。

【００３８】図７において、上型４０の型面の全面にわ
たり、ブロー兼バキューム孔４４が設けられており、こ
のブロー兼バキューム孔４４は、切替バルブ６３を介し
て、熱風発生機６１、送風機６２、真空ポンプ６４に接
続している。尚、上記切替バルブ６３は三方向切替バル
ブである。

【００３９】したがって、図８に示すように、上型４０
のセットピン４２に表皮材１２をセットした後、熱風発
生機６１から熱風がブロワー兼バキューム孔４４を通じ
て表皮材１２に吹き付けられ、表皮材１２は軟化状態と
なる。

【００４０】次いで、図９に示すように、切替バルブ６
３を切替えて、ブロー兼バキューム孔４４と真空ポンプ
６４とを接続し、ブロワー兼バキューム孔４４を通じて
表皮材１２を真空成形する。

【００４１】その後は、第１実施例同様、上下型３０，
４０を型締めして、溶融樹脂Ｍを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、表皮材１２と一
体化すれば良い。

【００４２】このように、本実施例によれば、上型４０
に設けたブロー兼バキューム孔４４を通じて、表皮材１
２を予熱軟化させるとともに、上型４０の型面に沿って
雌引き成形するというものであるから、表皮材１２の伸
長性が期待できるとともに、表皮材１２と下型３０との
クリアランスが大きく確保でき、また、溶融樹脂Ｍから
の熱の影響を表皮材１２として、それ程受けないため、
溶融樹脂Ｍの流動性を高めることができ、成形性が著し
く向上するとともに、表皮材１２に外観不良等が生じる
ことがない。

【００４３】加えて、成形後はブロー兼バキューム孔４
４を通じて、送風機６２からエアを成形品に吹きつける
ことにより、成形品の離型性を高めることができ、成形
サイクルの短縮化にも貢献できる。

【００４４】更に、エアブロー機構６０としては、図１
０，図１１に示すように、熱風発生機６１のみを使用し
て、熱風発生機６１からの熱風の吹き付けを表皮材１２
の予熱工程に使用するとともに、成形品のモールドプレ
ス成形後の離型工程に併用してもよく、このようにすれ
ば、エアブロー機構６０の構成がより簡素化されるとい
う利点がある。

【００４５】加えて、上型４０に設置されるエアブロー
孔４３は、図１２に示すように、成形品の高展開率部分
に相当する箇所にのみ設置してもよく、また、図１３に
示すように、エアブロー孔４３あるいはブロー兼バキュ
ーム孔４４は、上型４０の型面の全面にわたって多数箇
所に設定することが可能であり、成形品の形状や表皮材
１２の材質により種々のバリエーションをもたせること
ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、以
下に記載する格別の作用効果を有する。

【００４７】（１）本発明方法によれば、樹脂芯材と表
皮材との積層成形体をモールドプレス成形する工法にお
いて、上型にエアブロー機構を設置し、エアブロー孔を
通じて熱風を表皮材に吹き付けて表皮材の成形性を高め
るというものであるから、モールドプレス成形時、表皮
材は上型の型面形状に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、
かつ不良率を大幅に低減させることができるという効果
を有する。

【００４８】（２）本発明方法によれば、樹脂芯材と表
皮材との積層成形体をモールドプレス成形する工法にお
いて、上型にブロー兼バキューム孔を設け、ブロー機
構、バキューム機構と切替可能に接続し、このブロー兼
バキューム孔を通じて、表皮材に熱風を吹き付けて、表
皮材に伸長性を与え、更に、ブロー兼バキュー孔を通じ
て表皮材を真空成形した後、モールドプレス成形を行な
うというものであるから、表皮材の成形性を著しく高め
ることができるとともに、溶融樹脂の流動性を高めるこ
とができるため、製品の薄肉化、計量化にも貢献できる
等の効果を有する。

【００４９】（３）本発明方法によれば、上型に設置し
たエアブロー機構あるいはバキューム機構を表皮材の予
熱工程，真空工程に使用したのち、モールドプレス成形
後、上型と成形品との脱型時に離型性を与えるためにエ
アブロー孔あるいはブロー兼バキューム孔からエアを吹
き付けるというものであるから、上型と成形品との離型
性が高まり、上型の型開き速度を速めても成形品が持ち
上げられることがなく、また、アンダーカット部等が破
損することがないため、成形サイクルを大幅に短縮化す
ることができるとともに、成形品の破損等を未然に防止
することができるという効果を有する。

【００５０】（３）本発明に係る積層成形体の成形装置
によれば、上型にエアブロー孔あるいはブロー兼バキュ
ーム孔を開設し、少なくとも一部に熱風発生機を備えた
エアブロー機構あるいはバキューム機構と接続させると
いう簡単な構成で、表皮材の成形性を著しく高めること
ができるとともに、型開き時の成形品の脱型をより確実
に行なうことができるというものであるから、成形装置
の機能を大幅に向上させることができるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により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】本発明に係る積層成形体の成形方法の一工程を
示すもので、表皮材の予熱工程を示す断面図。

【図５】本発明に係る積層成形体の成形方法の一工程を
示すもので、モールドプレス成形工程を示す断面図。

【図６】本発明に係る積層成形体の成形方法の一工程を
示すもので、上型と成形体との離型工程を示す断面図。

【図７】本発明に係る成形装置の別実施例の構成を示す
断面図。

【図８】本発明方法の別実施例を示すもので表皮材の予
熱工程を示す断面図。

【図９】本発明方法の別実施例を示すもので、表皮材の
真空成形工程を示す断面図。

【図１０】本発明に係る成形装置に使用するエアーブロ
ー機構の別実施例を示す構成図。

【図１１】本発明に係る成形装置に使用するエアーブロ
ー機構の別実施例を示す構成図。

【図１２】本発明に係る成形装置の上型に設けるエアブ
ロー孔の変形例を示す断面図。

【図１３】本発明に係る成形装置の上型に設けるエアブ
ロー孔の変形例を示す断面図。

【図１４】自動車用ドアトリムの一般構成を示す断面
図。

【図１５】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 ３１ ホットランナ ３２ ゲート ４０ モールドプレス成形用上型 ４１ 昇降装置 ４２ セットピン ４３ エアブロー孔 ４４ ブロー兼バキューム孔 ５０ 射出成形機 ５１ ノズル ６０ エアブロー機構 ６１ 熱風発生機 ６２ 送風機 ６３ 切替バルブ ６４ 真空ポンプ Ｍ 溶融樹脂

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 43/18 - 43/20,43/34 - 43/4 2,43/52,33/02 - 33/04,33/12 - 33/1 8

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モールドプレス成形用型（３０，４０）
   内で溶融樹脂（Ｍ）を所要形状に成形してなる樹脂芯材
   （１１）と、この樹脂芯材（１１）のモールドプレス成
   形時、この樹脂芯材（１１）と一体化される表皮材（１
   ２）とから構成される積層成形体の成形方法において、 上記モールドプレス成形用上型（４０）にセットされた
   表皮材（１２）に対して、上型（４０）に設けられたエ
   アブロー孔（４３）から熱風を吹き付け、表皮材（１
   ２）を予熱軟化させたのち、モールドプレス成形を行な
   うことを特徴とする積層成形体の成形方法。
2. 【請求項２】 モールドプレス成形用型（３０，４０）
   内で溶融樹脂（Ｍ）を所要形状に成形してなる樹脂芯材
   （１１）と、この樹脂芯材（１１）のモールドプレス成
   形時、この樹脂芯材（１１）と一体化される表皮材（１
   ２）とから構成される積層成形体の成形方法において、 上記モールドプレス成形用上型（４０）にセットされた
   表皮材（１２）に対して、上型（４０）に設けられたブ
   ロー兼バキューム孔（４４）から熱風を吹き付け、表皮
   材（１２）を予熱軟化させたのち、ブロー兼バキューム
   孔（４４）を通じて表皮材（１２）を上型（４０）型面
   に沿って真空吸引し、表皮材（１２）を真空成形し、そ
   の後、モールドプレス成形を行なうことを特徴とする積
   層成形体の成形方法。
3. 【請求項３】 モールドプレス成形後、上型（４０）に
   設けたエアブロー孔（４３）あるいはブロー兼バキュー
   ム孔（４４）を通じて成形体側にエアを吹き付け、上型
   （４０）と成形体との脱型操作を行なったのち、上型
   （４０）を上昇させて型開きを行なうことを特徴とする
   請求項１または２記載の積層成形体の成形方法。
4. 【請求項４】 表皮材（１２）は熱可塑性エラストマー
   であることを特徴とする請求項１，２または３記載の積
   層体の成形方法。
5. 【請求項５】 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（３
   ０）と、表皮材（１２）がセットされ、所望の型面形状
   を備えたモールドプレス成形用上型（４０）とを備え、
   上型（４０）には、少なくとも、一部に熱風発生機（６
   １）を備えたブロワーと接続し、表皮材（１２）予熱用
   の熱風の通路となるエアブロー孔（４３）が開設されて
   いることを特徴とする積層成形体の成形装置。
6. 【請求項６】 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（３
   ０）と、表皮材（１２）がセットされ、所望の型面形状
   を備えたモールドプレス成形用上型（４０）とを備え、
   上型（４０）には、少なくとも、一部に熱風発生機（６
   １）を備えたブロワー並びに真空ポンプ（６４）と切替
   接続されるブロー兼バキューム孔（４４）が開設されて
   いることを特徴とする積層成形体の成形装置。
7. 【請求項７】 ブロワーは熱風発生機（６１）で構成さ
   れているとともに、表皮材（１２）の予熱時、および型
   開き前段階でエアブロー孔（４３）あるいはブロー兼バ
   キューム孔（４４）を通じて熱風が成形体側に吹き付け
   られることを特徴とする請求項５または６記載の積層成
   形体の成形装置。
8. 【請求項８】 ブロワーは熱風発生機（６１）と送風機
   （６２）とを併置して、切替バルブ（６３）により表皮
   材（１２）の予熱軟化時には熱風発生機（６６１）から
   エアブロー孔（４３）あるいはブロー兼バキューム孔
   （４４）を通じて表皮材（１２）に熱風を吹き付け、モ
   ールドプレス成形後の脱型時には、送風機（６２）から
   エアブロー孔（４３）あるいはブロー兼バキューム孔
   （４４）を通じて成形体側にエアが吹き付けられるよう
   にしたことを特徴とする請求項５または６記載の積層体
   の成形装置。
9. 【請求項９】 エアブロー孔（４３）は上型（４０）の
   複雑な曲面部分あるいは展開率の大きな部分にのみ設定
   されていることを特徴とする請求項５，７または８記載
   の積層体の成形装置。
10. 【請求項１０】 エアブロー孔（４３）あるいはブロー
    兼バキューム孔（４４）は上型（４０）の型面の全体に
    わたって設置されていることを特徴とする請求項５，
    ６，７または８記載の積層体の成形装置。