JP4307236B2 - 積層パネルの成形装置及びその成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材の一部に表皮材が接着される積層パネルの製造装置及びその成形方法に関するものである。

従来より、この種の積層パネルの成形方法において、積層パネルの通気性基材にアッパー側とロワー側とを区分する凹溝を設け、この凹溝で区分けされた一方の領域に表皮材を上記基材を介して真空引きして該基材に接着するものが知られている。この成形方法では、押し込みバーで凹溝に表皮材の端末を圧入固定するときに、該押し込みバーに装備したトリム刃で上記凹溝に沿って表皮材を切断している（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１８３０８９号公報

しかしながら、上記従来の積層パネルの成形方法では、表皮材の裏面の大部分に接着剤が塗布されているので、不要な表皮材も同時に凹溝の周辺に接着することになる。

したがって、表皮材の切断後に不要となった表皮材を基材から取り除く際、不要な表皮材がその裏面に塗布された接着剤によって基材側に貼り付くため、その表皮材を容易に取り除くことができない。このため、基材から不要な表皮材を取り外す作業の自動化が困難であるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、積層パネルを構成する基材における表皮材の接着が不要な非表皮積層部位を覆う部材を設けることで、基材の一部に表皮材を効率的に接着積層することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、通気性基材の非表皮積層部位をマスキングし、通気性基材を介して表皮材を基材表面上に吸引するようにした。

具体的には、請求項１の成形装置の発明では、表面に接着剤が塗布され、表面に表皮材が接着される表皮積層部位と、該表皮材が接着されない非表皮積層部位との境界の表皮材切断予定ラインに沿って表皮材を切断するための受け面を設けた通気性基材が載置されると共に、該基材を通して上記表皮材を基材の表面に吸引する吸引孔を有する吸引型と、上記基材の受け面上に上記切断予定ラインに沿って端末部をラップさせて上記基材の非表皮積層部位をマスキングする遮蔽部材と、上記吸引型内の吸引孔より該型外のエアーを吸引する吸引手段と、上記基材の受け面に対して刃先を押し当てて上記基材の表皮積層部位及び遮蔽部材を覆う表皮材を上記切断予定ラインに沿って切断するトリム刃と、上記遮蔽部材を、上記基材の非表皮積層部位をマスキングするマスキング位置と該基材の上記吸引型への載置及び取外しを回避する回避位置とに切り換える切換手段とを備えている。

請求項２の成形方法の発明では、表面に表皮材が接着される表皮積層部位と、該表皮材が接着されない非表皮積層部位との境界の表皮材切断予定ラインに沿って表皮材を切断するトリム刃の受け面を設けた通気性基材を用意する工程と、上記基材における少なくとも表皮材表皮積層部位に接着剤を塗布する塗布工程と、上記接着剤が塗布された基材を該基材を通して上記表皮材を該基材の表面に吸引する吸引孔を有する吸引型上に載置する載置工程と、上記基材の受け面上に上記表皮材切断予定ラインに沿って遮蔽部材の端末部をラップさせて上記基材の非表皮積層部位をマスキングするマスキング工程と、上記基材の表皮積層部位及び遮蔽部材上に加熱軟化された表皮材を覆うカバー工程と、上記吸引型の吸引孔より上記表皮材と基材との間のエアーを脱気して該表皮材を該基材の表面と遮断部材上に吸引する吸引工程と、上記基材の受け面に対して上記トリム刃の刃先を押し当てて上記表皮材を上記切断予定ラインに沿って切断する切断工程と、上記遮蔽部材を基材から回避させる回避工程と
を備えている。

上記請求項１及び２の発明によると、接着剤が塗布された通気性基材を吸引孔を有する吸引型上に載置して、基材の表皮材切断予定ラインに沿う表皮材を切断するための受け面上に遮蔽部材の端末部をラップさせて基材の非表皮積層部位をマスキングし、基材の表皮積層部位及び遮蔽部材を覆う表皮材を基材の受け面にトリム刃の刃先を押し当てて切断予定ラインに沿って切断している。

このように、基材側にのみ接着剤を塗布すると共に、非表皮積層部位を遮蔽部材でマスキングしているので、不要な表皮材が基材に接着されず、切断後の表皮材の取外しを容易にかつ確実に行える。

したがって、表皮材の切断作業及び切断後の不要な表皮材の基材からの分離作業の自動化を行うことができるので、積層パネルの生産効率が向上される。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
−成形装置−
図１に、本発明の実施形態１に係る積層パネルの成形装置１を示す。該成形装置１には、積層パネルとしての運転席側インストルメントパネルの通気性基材５が載置されている。該基材５は、多数の微少な吸引孔５ａ，５ａ，…（図３に誇張して大きく示す）を有する。

図２に本発明により成形された積層パネルとしての運転席側インストルメントパネル３を示す。上記インストルメントパネル３の下端部には、該インストルメントパネル３とその下側に配置されるロワー側パネル（図示せず）との接合部分である接合部５ｂが設けられている。また、インストルメントパネル３の中央部には、計器類を覆うメータフードを装備するために半円状に切り欠いて成形したメータフード取付部５ｃが設けられている。そして、車室に露出する部分全体に表皮材７が接着されている。

すなわち、上記基材５は、表面に接着剤が塗布され、表皮材７が接着される表皮積層部位（本実施形態では、車室に露出する部分全体）と表皮材７が接着されない非表皮積層部位（接合部５ｂ及びメータフード取付部５ｃ等）とからなる。

そして、上記基材５の表皮積層部位と非表皮積層部位との境界（以下、表皮材切断予定ライン１０という）に沿って連続した平坦面からなる受け面９が表皮材を切断するために設けられている。本実施形態では、上記受け面９は、上記接合部５ｂ及びメータフード取付部５ｃに設けられ、表面側から見てΩ形状に連続している。

図３に示すように、上記成形装置１は、型内と型外とを連通させる多数の微少な吸引孔１１ａ，１１ａ，…（図３に誇張して大きく示す）が形成された吸引型１１を備えている。この吸引型１１は、その中央部分の表面に上記インストルメントパネル３の裏面に沿う表面形状を有する嵌め込み部１１ｂが突出して形成されている。この嵌め込み部１１ｂに上記基材５が載置される。

上記成形装置１は、吸引手段としてのエアーポンプ（図示せず）を備え、このエアーポンプにより、吸引型１１の下端部に設けた吸引口１１ｃからエアーを吸引して型内を負圧に保ち、上記吸引孔１１ａ，１１ａ，…より該型外のエアーを型内に吸引するように構成されている。このことで、上記吸引孔１１ａ，１１ａ，…から上記嵌め込み部１１ｂに載置された基材５を吸引すると共に、この基材５の吸引孔５ａ，５ａ，…を介して又は上記吸引孔１１ａ，１１ａ，…から直接上記表皮材７を吸引して表皮材７を基材５上に真空引きするようになっている。

上記成形装置１は、上記受け面９に対応した端末部１３ａを有する遮蔽部材としての遮蔽板１３を備えている。この遮蔽板１３は、下端部が支軸１５によって上記吸引型１１に回動可能に支持され、ロボット等よりなる切換手段（図示せず）によって基材５の非表皮積層部位をマスキングするマスキング位置と、該基材５の上記吸引型１１への載置及び取外しを回避する回避位置とに切換可能に構成されている。すなわち、マスキング位置では、上記遮蔽板１３の端末部１３ａを上記基材５の受け面９上に上記切断予定ライン１０に沿ってラップさせて上記基材５の非表皮積層部位をマスキングするようになっている。

したがって、表皮材７は、上記遮蔽板１３でマスキングされる上記基材５の非表皮接着部位には接着されない。

さらに、上記成形装置１には、インストルメントパネル３の外周面に対応した形状を有し、刃先が下端部に設けられたトリム刃１７を備えている。このトリム刃１７の刃先を上記基材５の受け面９に対して押し当てて、上記基材５の表皮積層部位及び遮蔽板１３を覆う表皮材７が上記切断予定ライン１０に沿って切断される。

なお、残りのインストルメントパネル３の外周に沿う表皮材７は、基材５の端末と共に削ぐようにしてトリム刃１７によって不要な部分を切断されるようになっている。なお、接着剤は上記表皮材７及び吸引型１１には塗布されていないので、この領域でも表皮材７は吸引型１１には接着されない。

−成形方法−
次に、本実施形態１の成形装置１を用いて積層パネルとしてのインストルメントパネル３を成形する方法について説明する。

まず、多数の微少な吸引孔５ａ，５ａ，…を有するように射出成形したインストルメントパネル３の基材５を用意する。

次いで、塗布工程において、基材５の表皮積層部位以外の部分にビニール又は、治具等の接着剤用マスキング材で覆って表皮積層部位にのみ接着剤を吹き付けて塗布する。なお、このとき、必ずしも完全な接着剤のマスキングを行う必要はなく、接着剤用マスキング材を設けなくてもよい。つまり、仮に表皮積層部位以外に接着剤が塗布されていてもよい。

次いで、基材５に塗布された接着剤を乾燥させ、接着剤の余分な溶剤を蒸発させる。

次に、図３に示すように、載置工程において、ロボットアーム等によって接着剤が塗布された基材５を吸引型１１の嵌め込み部１１ｂ上に載置する。このとき、遮蔽板１３は、回避位置にある。

次いで、マスキング工程において、上記回避位置にあった遮蔽板１３を切換手段によってマスキング位置に移動させ、基材５の受け面９上に切断予定ライン１０に沿って遮蔽板１３の端末部１３ａをラップさせ、基材５の非表皮積層部位をマスキングする。

次いで、図４に示すように、カバー工程において、加熱軟化されたシート状の表皮材７をロボットアーム３０でつかみ、その表皮材７の下に吸引型１１を移動させた後、該吸引型１１を表皮材７に向かって上昇させる。このことで、表皮材７が基材５の表皮積層部位及び遮蔽板１３を含む吸引型１１全体を上側から覆うようにして載置される。

次いで、図５に示すように、吸引工程において、上記表皮材７の載置と同時にエアーポンプで吸引型１１の吸引口１１ｃから空気を吸い込んで吸引型１１内を負圧に保ち、表皮材７を基材５の吸引孔５ａ，５ａ，…を介して又は吸引型１１の吸引孔１１ａ，１１ａ，…から直接吸引する。このことで、表皮材７を真空引きして基材５の表皮積層部位、遮蔽板１３及び基材５を囲む吸引型１１の表面に吸着させる。このとき、接着剤の塗布された基材５の表皮積層部位に表皮材７が接着される。

次いで、図６に示すように、切断工程において、トリム刃１７を上方から吸引型１１に向けて下降させ、基材５の受け面９に対して垂直に刃先を押し当てて表皮材７を切断予定ライン１０に沿って切断する。このとき、その他の基材５の外周面においても、トリム刃１７によって表皮材７が切断される。

次に、図７に示すように、回避工程において、ロボットアーム３０で不要な表皮材７を引っ張って基材５から取り外す。このとき、表皮材７と共に遮蔽板１３も引っ張られ、基材５から回避され、回避位置に戻される。

最後に、図８に示すように、遮蔽板１３が上記回避位置にある状態で、吸盤３１ａが先端に設けられた搬出手段３１によって表皮材７が接着されたインストルメントパネル３が吸引型１１から脱型される。

−実施形態１の効果−
したがって、本実施形態の積層パネルの成形装置１によると、基材５側にのみ接着剤を塗布すると共に、非表皮積層部位である接合部５ｂ及びメータフード取付部５ｃを遮蔽板１３でマスキングしているので、不要な表皮材７が上記接合部５ｂ及びメータフード取付部５ｃに接着せず、切断後の表皮材７の取外しを容易にかつ確実に行える。

よって、表皮材７の切断作業及び切断後の不要な表皮材７の基材５からの分離作業の自動化を行うことができる。

（実施形態２）
図９及び図１０は本発明の実施形態２を示し、主に遮蔽部材、切換手段及びトリム刃１７の構成が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、以下の各実施形態では、図１〜図８と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態の積層パネルの成形装置１は、上記実施形態１とは異なる形状のインストルメントパネルにおける基材に表皮材を接着するものとなっている。このインストルメントパネルにも表皮材切断予定ライン１０に沿って受け面９が設けられている。本実施形態の成形装置１も、インストルメントパネルの形状に沿う嵌め込み部１１ｂを有する吸引型１１を備えている。

また、上記成形装置１には、水平方向に伸縮するシリンダロッド２３ａを有する切換手段としてのシリンダ２３，２３が設けられている。各シリンダロッド２３ａの先端に上記受け面９に対応する形状の端末部２１ａを有する遮蔽部材としてのカバー部材２１が取り付けられている。つまり、各シリンダ２３により、カバー部材２１が水平方向に移動されて基材５の非表皮積層部位をマスキングするマスキング位置（図１０に示す）と該基材５を回避する回避位置（図９に示す）とに切り換えられるようになっている。

すなわち、上記回避位置にある上記各カバー部材２１を各シリンダ２３のシリンダロッド２３ａを伸ばして基材５側に近付けて、その端末部２１ａを基材５の受け面９にラップさせることで、インストルメントパネルの非表皮積層部位がマスキングされる。

したがって、上記各シリンダ２３により、各カバー部材２１をマスキング位置と回避位置とに切り換えると共に、他の工程を上記実施形態１と同様に行うことで、上記実施形態１と同様にインストルメントパネルに表皮材７を接着することができる。

（実施形態３）
図１１及び図１２は本発明の実施形態３を示し、遮蔽部材及び切換手段の構成が異なる点で上記実施形態２と異なる。

すなわち、本実施形態の成形装置１は、上下方向に伸縮するシリンダロッド２３ａ，２３ａを有する切換手段としてのシリンダ２３，２３を備えている。このシリンダロッド２３ａ，２３ａにインストルメントパネルの表皮積層部位の外周形状に沿うように設けた受け面９に沿って内部が切り抜かれた窓部１３ｂを有する遮蔽板１３が取り付けられている。そして、各シリンダ２３により、遮蔽板１３が下方向に移動されて基材５の非表皮積層部位をマスキングするマスキング位置（図１２に示す）と該基材５を回避する回避位置（図１１に示す）とに切り換えられるようになっている。

すなわち、上記回避位置から上記遮蔽板１３がシリンダ２３によって下方に降ろされて、遮蔽板１３の端末部（内端部）１３ａを基材５の受け面９にラップさせることで、インストルメントパネルの非表皮積層部位がマスキングされる。

なお、遮蔽板１３には、位置決め孔１３ｃ，１３ｃ，…が開口されており、この位置決め孔１３ｃ，１３ｃ，…を吸引型１１から突出させた位置決めピン１１ｄ，１１ｄ，…に係合させることで遮蔽板１３が所定の位置に配置される。

そして、上記実施形態１と同様の工程を行うことにより、本実施形態においてもインストルメントパネルに表皮材７が容易に接着される。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態１〜３について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記各実施形態では、インストルメントパネルの運転席側に露出する部分全体に表皮材７を設けているが、その一部のみに設けてもよい。

また、積層パネルの形状は、上記各実施形態にとらわれない。要は、基材の一部に表皮材を接着するものであればよい。

以上説明したように、本発明は、基材の一部に表皮材を接着する積層パネルを成形する成形装置及び積層パネルの成形方法について有用である。

本発明の実施形態に係る積層パネルの成形装置を示した斜視図である。 積層パネルを示す斜視図である。 載置工程及びマスキング工程を図１のIII-III線で切断して示す断面図である。 カバー工程を示す図３相当図である。 吸引工程を示す図３相当図である。 切断工程を示す図３相当図である。 回避工程を示す図３相当図である。 積層パネルを脱型する工程を示す図３相当図である。 実施形態２に係る成形装置を示す断面図である。 実施形態２に係る図４相当図である。 実施形態３に係る成形装置を示す断面図である。 実施形態３に係る図４相当図である。

符号の説明

１ 成形装置
３ インストルメントパネル（積層パネル）
５ 基材
７ 表皮材
９ 受け面
１１ 吸引型
１１ａ 吸引孔
１３ 遮蔽板（遮蔽部材）
１３ａ 端末部
１７ トリム刃
２１ カバー部材（遮蔽部材）
２１ａ 端末部
２３ シリンダ（切換手段）

Claims (2)

1. 表面に接着剤が塗布され、表面に表皮材が接着される表皮積層部位と、該表皮材が接着されない非表皮積層部位との境界の表皮材切断予定ラインに沿って表皮材を切断するための連続する平坦な受け面を設けた通気性基材が載置されると共に、該基材を通して上記表皮材を基材の表面に吸引する吸引孔を有する吸引型と、
   上記基材の受け面上にのみ上記切断予定ラインに沿って端末部を当接させて上記基材の非表皮積層部位をマスキングする遮蔽部材と、
   上記吸引型内の吸引孔より該型外のエアーを吸引する吸引手段と、
   上記基材の受け面に対して刃先を押し当てて上記基材の表皮積層部位及び遮蔽部材を覆う表皮材を上記切断予定ラインに沿って切断するトリム刃と、
   上記遮蔽部材を、上記基材の非表皮積層部位をマスキングするマスキング位置と該基材の上記吸引型への載置及び取外しを回避する回避位置とに切り換える切換手段と
   を備えていることを特徴とする積層パネルの成形装置。
2. 表面に表皮材が接着される表皮積層部位と、該表皮材が接着されない非表皮積層部位との境界の表皮材切断予定ラインに沿って表皮材を切断するトリム刃の連続する平坦な受け面を設けた通気性基材を用意する工程と、
   上記基材における少なくとも表皮材表皮積層部位に接着剤を塗布する塗布工程と、
   上記接着剤が塗布された基材を該基材を通して上記表皮材を該基材の表面に吸引する吸引孔を有する吸引型上に載置する載置工程と、
   上記基材の受け面上にのみ上記表皮材切断予定ラインに沿って遮蔽部材の端末部を当接させて上記基材の非表皮積層部位をマスキングするマスキング工程と、
   上記基材の表皮積層部位及び遮蔽部材上に加熱軟化された表皮材を覆うカバー工程と、
   上記吸引型の吸引孔より上記表皮材と基材との間のエアーを脱気して該表皮材を該基材の表面と遮断部材上に吸引する吸引工程と、
   上記基材の受け面に対して上記トリム刃の刃先を押し当てて上記表皮材を上記切断予定ラインに沿って切断する切断工程と、
   上記遮蔽部材を基材から回避させる回避工程と
   を備えていることを特徴とする積層パネルの成形方法。

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