JP4724381B2

JP4724381B2 - 表皮材を有するドアトリムの製造方法、および一体成形装置

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Publication number: JP4724381B2
Application number: JP2004166582A
Authority: JP
Inventors: 信幸榎嶋; 淳志本川
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: JP2005343054A

Description

本発明はドアトリムの製造方法および一体成形装置に係り、特に、裏面側へ突き出す凹部を有するとともにその凹部を含んで島状に表皮材が固着されているドアトリムの製造方法および一体成形装置に関するものである。

(a) 裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、(b) その樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、その樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、を有する自動車のドアトリムが知られている。図１９はその一例で、(a) は車両用ドア１０の内側面を示す図であり、樹脂成形品であるドアトリム１２は、(a) におけるＢ−Ｂ断面を示す(b) から明らかなように、板状の樹脂製基材１４と、その樹脂製基材１４の表面に一体的に固着された表皮材１６とを備えて構成されている。表皮材１６は、裏面側へ突き出す凹部としてのアームレスト部１８の上下に跨がって島状に設けられているとともに、樹脂製基材１４には、その表皮材１６の外周形状に沿って木目込み溝２０が設けられ、表皮材１６の外周縁はその木目込み溝２０内に埋め込まれるようになっている。

そして、このようなドアトリムは、一般に、樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が設けられた第１成形型と、前記表皮材を含むドアトリムの表面形状に対応する成形面が設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する第２成形型とを用いて一体成形されるようになっており、例えば特許文献１では、表皮材の外周縁の全周に位置決め凸部を設けて第１成形型の木目込み溝に対応する位置に位置決めした状態で、樹脂製基材を射出成形するようになっている。また、特許文献２には、表皮材の外周縁の一部または全周を第２成形型の木目込み突起に押圧する表皮押えピンを第１成形型に配設し、その表皮押えピンで表皮材を押えて位置決めした状態で両成形型を接近させて型締めするとともに、樹脂製基材を構成する合成樹脂材料を射出成形する際の樹脂圧力で表皮押えピンを第１成形型内に押し戻すようになっている。

特開平８−１７４５８５号公報特開２００１−３４１１５９号公報

しかしながら、表皮材の全周を木目込み溝に対応して位置決めする場合、表皮材は目的とする凹凸形状に相当する長さ寸法を有するため、表皮材を略平坦に延ばした状態では木目込み溝の間隔（直径など）よりも大きいのが普通であり、その表皮材の外周縁を全周に亘って木目込み溝に合わせて位置決めすることが困難な場合がある。

これに対し、例えば図２０に示すように前記表皮材１６の外周縁の一部をクランプ部材２２により第１成形型である下型２４に固定し、他端部については自由に変位できるようにすれば、第２成形型である上型２６の接近に伴って、他端部（図２０(a) における表皮材１６の右端部）をクランプ部材２２側（図２０(a) における左側）へ引き込みつつ凹凸形状に倣って変形させられるため、面倒な位置決めが不要である。クランプ部材２２は、例えば(b) に示すように略長方形の表皮材１６の一辺１６ａ（図では、ドアトリム１２の上側に位置する長辺）に沿って複数設けられ、例えば前記特許文献１と同様にクランプ部材２２を上下動させることにより、収容穴２８との間に表皮材１６の位置決め凸部を挟み込んで固定するように構成される。なお、図２０の(b) は、下型２４上に載置される表皮材１６とクランプ部材２２との位置関係を示す平面図で、(a) は(b) におけるＡ−Ａ断面に相当する図であり、その(a) の符号３０は木目込み溝を形成するための木目込み突起である。

しかしながら、このように表皮材１６の一部だけを固定した場合、自由端側の他端部の引込みが成り行き任せであるため、表皮材１６の自重で凹所内に余分に落ち込んだり、温度や湿度、表皮材１６の物性の個体差などにより滑り易さが変化したりすることにより最終的な端末位置がばらつき、図２１の(a) に示すように過大に引き込まれたり、図２１の(b) に示すように引込みが不足したりして、その端末がドアトリム１２の表面に露出する木目込み不良を生じることがあった。また、引込み不足の場合には、表皮材１６が過大に伸び変形させられるなどして、例えば図２２の(a) に示すように凸Ｒ形状のコーナー部（矢印参照）などで表皮材１６に合成樹脂材料が含浸して表面に滲み出したり、表皮材１６が損傷したりする可能性がある一方、引込み過多の場合には、図２２の(b) に示すように表皮材１６が余ってたるみシワ（矢印参照）が発生することがある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、表皮材の周縁部が表面に露出する木目込み不良を生じることがないように、その表皮材を簡単に位置決めして樹脂製基材と一体成形できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、(b) その樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、その樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、を有する自動車のドアトリムを、(c) 前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が設けられた第１成形型と、前記表皮材を含むそのドアトリムの表面形状に対応する成形面が設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する第２成形型とを用いて一体成形する製造方法であって、(d) 前記表皮材の所定の固定端部を前記第１成形型の前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする表皮材配置工程と、(e) 前記表皮材のうち、前記第１成形型と前記第２成形型との接近に伴ってその表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、その第２成形型に対して進退可能に第１成形型に設けられた押圧部材によりその第２成形型の成形面に押圧し、その表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする引込み制限工程と、(f) 前記第１成形型の成形面と前記表皮材との間に合成樹脂材料を供給し、その表皮材を前記第２成形型の成形面に押圧して成形すると同時に前記樹脂製基材を成形する成形工程と、を有することを特徴とする。

第２発明は、(a) 裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、(b) その樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、その樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、を有する自動車のドアトリムを、(c) 前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が上向きに設けられた下型と、前記表皮材を含むそのドアトリムの表面形状に対応する成形面が下向きに設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する上型とを用いて一体成形する製造方法であって、(d) 前記表皮材を前記下型の成形面上に載置するとともに、その表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする表皮材配置工程と、(e) 前記表皮材のうち、前記下型と前記上型との接近に伴ってその表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、その下型に上下方向の移動可能に設けられた押圧部材により上方へ持ち上げて前記上型の成形面に押圧し、その表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする引込み制限工程と、(f) 前記下型の成形面と前記表皮材との間に合成樹脂材料を供給し、その表皮材を前記上型の成形面に押圧して成形すると同時に前記樹脂製基材を成形する成形工程と、を有することを特徴とする。

上記第２発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当するもので、下型は第１成形型に相当し、上型は第２成形型に相当する。

第３発明は、第２発明の製造方法において、前記引込み制限工程では、前記表皮材を前記木目込み突起の内側であってその木目込み突起の近傍部分に押圧するとともに、その表皮材の端末がその木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止することを特徴とする。

第４発明は、第２発明の製造方法において、前記引込み制限工程では、前記表皮材のうち前記凹部に位置する部分を持ち上げて前記上型の成形面に押圧することを特徴とする。

第５発明は、(a) 裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、(b) その樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、その樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、を有する自動車のドアトリムを、(c) 前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が設けられた第１成形型と、前記表皮材を含むそのドアトリムの表面形状に対応する成形面が設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する第２成形型とを用いて一体成形する装置であって、(d) 前記第１成形型に配設され、前記表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする位置決め装置と、(e) 前記第２成形型に対して進退可能に前記第１成形型に設けられ、その第２成形型に向かって突出させられることにより、前記表皮材のうち、その第１成形型と第２成形型との接近に伴ってその表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、その第２成形型の成形面に押圧する押圧部材と、(f) その押圧部材を前記第２成形型に向かって突出させて前記表皮材の前記押圧部をその第２成形型の成形面に所定の押圧力で押圧するとともに、その第２成形型と前記第１成形型との接近時には、その表皮材の押圧状態を維持しつつその押圧部材をその第１成形型に対して相対移動させ、その表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に、その表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする押圧装置と、(g) 前記第１成形型に設けられたゲートから前記樹脂製基材を構成する合成樹脂材料を前記表皮材との間に射出する射出装置と、を有することを特徴とする。

第６発明は、(a) 裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、(b) その樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、その樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、を有する自動車のドアトリムを、(c) 前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が上向きに設けられた下型と、前記表皮材を含むそのドアトリムの表面形状に対応する成形面が下向きに設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する上型とを用いて一体成形する装置であって、(d) 前記下型に配設され、前記表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする位置決め装置と、(e) 前記下型に上下方向の移動可能に設けられ、上方へ突き出されることにより、前記表皮材のうち、前記下型と前記上型との接近に伴ってその表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、持ち上げて前記上型の成形面に押圧する押圧部材と、(f) その押圧部材を上方へ突き出して前記表皮材の前記押圧部を前記上型の成形面に所定の押圧力で押圧するとともに、その上型と前記下型との接近時には、その表皮材の押圧状態を維持しつつその押圧部材をその下型に対して相対移動させ、その表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に、その表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする押圧装置と、(g) 前記下型に設けられたゲートから前記樹脂製基材を構成する合成樹脂材料を前記表皮材との間に射出する射出装置と、を有することを特徴とする。

上記第６発明は、実質的に第５発明の一実施態様に相当するもので、下型は第１成形型に相当し、上型は第２成形型に相当する。

第７発明は、第６発明の一体成形装置において、(a) 前記押圧部材は、前記表皮材を前記木目込み突起の内側であってその木目込み突起の近傍部分に押圧するように配設されており、(b) 前記押圧装置は、前記表皮材の端末が前記木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止することを特徴とする。

第８発明は、第７発明の一体成形装置において、前記押圧装置は、前記表皮材の端末が前記木目込み突起付近に達したか否かを検出する端末検出装置を備えており、その端末検出装置によりその端末がその木目込み突起に達したことが検出されたら前記押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止することを特徴とする。

第９発明は、第６発明の一体成形装置において、前記押圧部材は、前記表皮材のうち前記凹部に位置する部分を持ち上げて前記上型の成形面に押圧するように配設されていることを特徴とする。

第１発明の製造方法によれば、表皮材の所定の固定端部が第１成形型に位置決めされる一方、その固定端部以外の所定の押圧部が第２成形型の成形面に押圧され、その第１成形型および第２成形型の接近に伴って表皮材が凹部の形状に沿って変形させられる際に、その表皮材が所定の張力で固定端部側へ引き込まれるため、表皮材が自重などで余分に引き込まれる恐れがなくなり、前記図２１の(a) に示すように引込み過多によって端末（周縁部の一部）がドアトリムの表面に露出したり、図２２(b) のようにたるみシワが発生したりすることが防止される。また、表皮材の外周縁の一部である固定端部を第１成形型の所定位置（木目込み溝に対応する位置）に位置決めするだけで良いため、全周の位置決めが困難な場合でも簡単に高い精度で位置決めを行うことが可能で、表皮材配置工程の自動化が容易になる。

第２発明〜第４発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当するもので、第１発明と同様の効果が得られる。特に、第３発明では、表皮材を木目込み突起の内側であってその木目込み突起の近傍部分に押圧するとともに、その表皮材の端末（自由端側の外周縁）がその木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止するため、引込み過多による木目込み不良を良好に防止できる。

第５発明〜第９発明の一体成形装置は、第１発明〜第４発明の製造方法を好適に実施できる製造装置に関するもので、それ等の第１発明〜第４発明と同様の作用効果が得られる。

特に第８発明では、端末検出装置により表皮材の端末が実際に木目込み突起付近に達したか否かを検出して、押圧力を大きくすることにより表皮材のそれ以上の引込みを阻止するようになっているため、例えば雰囲気温度や湿度、金型温度等の環境条件、或いは表皮材の物性の個体差などにより表皮材の寸法がばらついたり滑り易さが変化したりする場合でも、表皮材の寸法のばらつきを考慮して表皮材の寸法を小さ目に設定することにより、前記図２１の(b) に示すように引込み不足により端末がドアトリムの表面に露出することが防止され、引込み過多および引込み不足による木目込み不良を共に防止することができる。表皮材の寸法は、小さ過ぎて前記図２２(a) に示すように合成樹脂材料が表皮材に含浸して表面に滲み出したり表皮材が損傷したりすることがないように、表皮材の材質等を考慮して適宜定められる。

本発明は自動車のドアトリムに関するものである。樹脂製基材や表皮材としては、一般に使用される種々の材料を用いることが可能で、表皮材としては例えば織布、編布、不織布、塩化ビニル・ＴＰＯ等のレザー、軟質系フィルムなどが用いられる。また、単層体であっても積層体であっても良く、上記表皮材にクッション層としてウレタンやＰＰフォーム等を固着したものでも良い。更に、裏打ちとしてＰＥＴ、ＰＡ、ＰＰ等の織布、編布、不織布等を用いることもできる。

表皮材の外周縁は、例えばその全周に亘って樹脂製基材の木目込み溝内に埋め込まれるが、外部から見えない部分など一部が樹脂製基材の表面に露出していても差し支えない。また、表皮材は完全に島状である必要はなく、外周縁の一部が樹脂製基材の外周縁と一致する半島状であっても良い。

第２発明および第６発明では、下型と上型とを上下方向へ相対移動させて成形するようになっており、下型の成形面上に表皮材が略水平に載置されるが、第１発明および第５発明では、第１成形型および第２成形型を水平方向へ移動させて成形するなど種々の態様が可能である。第１成形型の成形面が垂直に立っている場合には、表皮材は、例えば固定端部が鉛直方向の上部側に位置し、他端部（自由端）側が自重によって下方へ垂れ下がった姿勢で配置される。

固定端部を位置決めする位置決め装置は、例えば(a) 第１成形型の成形面に設けられた収容穴と、(b) その収容穴内に嵌合可能に配設されるとともに、移動装置により移動させられてその収容穴内に嵌合されることにより、その収容穴との間に表皮材の固定端部を挟み込んで位置決めするクランプ部材とを有して構成される。位置決め装置は、必要に応じて複数設けられるとともに、表皮材の固定端部には、必要に応じて位置決め用の凸部が設けられる。

下型の成形面上に表皮材を自動的に配置する場合、例えば表皮材の複数箇所を負圧により吸着したり把持爪で把持したりすることにより略平坦に拡げた状態で保持する保持装置を用いて、その下型上まで搬送し、負圧を解除したり把持爪を開いたりして、略平坦に拡げた状態で下型の成形面上の所定位置に載置するように構成される。

引込み制限工程では、常に一定の押圧力で表皮材を押圧するようにしても良いが、雰囲気温度や湿度、金型温度等の環境条件で表皮材の寸法や引込み易さが変化する場合には、その環境条件に応じて押圧力すなわち表皮材に生じる張力を調整して、自由端側の端末が確実に木目込み溝内に位置するようにすることも可能である。

押圧部材により表皮材を第２成形型に押圧する押圧装置は、例えばスプリングやガス圧（エア圧など）などの付勢手段で押圧力を発生するとともに、第１成形型と第２成形型の接近に伴ってスプリングの変形やガスの圧縮により押圧部材が第１成形型に対して機械的に相対移動することを許容するように構成されるが、押圧部材が第２成形型と同期して移動するように送りねじ機構などで電気的に移動させることもできる。押圧部材を流体圧（エア圧など）で押圧する場合には、第１成形型と第２成形型との接近に拘らず流体圧（押圧力）が一定に維持されるように圧力制御弁などで圧力調整することも可能である。

押圧部材は、第１成形型（下型）および第２成形型（上型）の接近離間方向と平行な方向の移動可能に設けられ、第７発明では木目込み突起の内側であって木目込み突起の近傍部分に押圧するように配設され、第９発明では凹部に位置する部分を持ち上げて上型に押圧するように配設されるが、その両方に設けることもできるし、各々について複数設けることもできるなど種々の態様が可能である。

第７発明では、表皮材の端末（自由端側の外周縁）が木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくするようになっているが、第６発明の実施に際しては、そのような押圧力の制御は必ずしも必要ない。

第８発明では、端末検出装置により表皮材の端末が木目込み突起付近に達したか否かを検出するようになっているが、第７発明では、例えば上型と下型との接近ストロークが予め定められた所定のストロークに達したら、表皮材の端末が木目込み突起付近に到達したと判断して押圧力を大きくするようにしても良い。

第８発明の端末検出装置としては、例えば型内または型外に設置した画像認識装置、或いは圧力センサ（感圧センサ）や光センサなどを用いることが可能で、表皮材の有無から端末を検出することができる。

成形工程では、例えば第１成形型（下型）と表皮材との間に溶融した合成樹脂材料を射出して樹脂製基材を射出成形すると同時に表皮材を成形するが、合成樹脂材料を射出して成形キャビティ内に充填した後に更に第１成形型（下型）と第２成形型（上型）とを接近させて加圧する射出圧縮成形を行うことも可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、前記ドアトリム１２を製造するための一体成形装置４０を説明する図で、(a) は下型４２および上型４４の断面を含む概略構成図で、(b) は下型４２に配設されるクランプ部材４６および表皮押え駒４８と表皮材１６との位置関係を示す平面図であり、(a) は(b) におけるＡ−Ａ断面に相当する図である。下型４２および上型４４はそれぞれ第１成形型、第２成形型に相当し、下型４２は位置固定に配設されているとともに、ドアトリム１２の裏面形状に対応する成形面５０が上向きに設けられている一方、上型４４には表皮材１６を含むドアトリム１２の表面形状に対応する成形面５２が下向きに設けられているとともに、下型４２の上方に配設され、図示しない駆動装置によって上下方向へ直線往復移動させられることにより、下型４２に対して接近離間させられるようになっている。下型４２の成形面５０は、裏面側へ突き出す凹部としての前記アームレスト部１８に対応する凹所を備えているとともに、その凹所内および表皮材１６の外側に位置する複数箇所に開口するように複数のゲート５４が設けられ、射出装置５６から樹脂製基材１４を構成する合成樹脂材料が供給されるようになっている。また、上型４４の成形面５２は、アームレスト部１８に対応する凸部を備えているとともに、表皮材１６の外周縁を樹脂製基材１４内に埋め込むための前記木目込み溝２０を形成するための木目込み突起５８が、その凸部を囲むように環状に設けられている。

前記クランプ部材４６は、略長方形の表皮材１６の一辺１６ａを木目込み溝２０に対応する位置に位置決めするためのもので、その一辺１６ａに沿って複数設けられているとともに、下型４２には、それ等のクランプ部材４６を収容するための複数の収容穴６０が設けられている。クランプ部材４６は、エアシリンダ等の上下移動装置６２によって上下方向へ移動させられるようになっており、図２に一点鎖線で示すように上方へ突き出された状態で表皮材１６が成形面５０上に載置された後、下方へ引き込まれて実線で示すように収容穴６０内に収容されることにより、表皮材１６の一辺１６ａに設けられた位置決め凸部を収容穴６０との間に挟み込んで位置決めする。表皮材１６の一辺１６ａは固定端部に相当し、クランプ部材４６、収容穴６０、および上下移動装置６２によって、表皮材１６の固定端部を位置決めするための位置決め装置６４が構成されている。なお、成形面５０には、木目込み突起５８に対応して環状の逃げ溝６６が設けられ、ドアトリム１２の木目込み溝２０が設けられる部分、すなわち表皮材１６の外周縁が位置する部分が裏面側へ突き出すようになっているが、ドアトリム１２の板厚が比較的厚い場合には、このような逃げ溝６６すなわち裏面側への突起は必ずしも必要ない。

前記表皮押え駒４８は、表皮材１６を上型４４に設けられた木目込み突起５８の内側であってその木目込み突起５８の近傍部分に押圧するためのもので、略長方形の表皮材１６の一辺１６ａ以外の三辺に沿って複数設けられているとともに、下型４２には、それ等の表皮押え駒４８を収容するための複数の収容穴６８が設けられている。表皮押え駒４８は、エアシリンダやそのエア回路を切り換える切換え弁、電子制御装置等を有する押圧制御装置７０によって上下方向へ移動させられるようになっており、図４、図５に示すように低圧エアで上方へ付勢されることにより、表皮材１６の引込みを許容する所定の押圧力で表皮材１６を上型４４に押圧する弱押圧状態と、図６に示すように高圧エアで上方へ付勢されることにより、表皮材１６を引込み不能に上型４４に押圧して把持する強押圧状態と、図８、図９に示すように下降させられて収容穴６８内に収容される退避状態とに切り換えられる。弱押圧状態および強押圧状態では、上型４４に表皮材１６を押圧した状態を維持しつつ、表皮押え駒４８は上型４４の下降に伴ってエアを圧縮させつつ機械的に上型４４と一体的に下降させられる。表皮押え駒４８は押圧部材に相当する。

上記押圧制御装置７０には、上型４４の下降ストロークを検出するストロークセンサ７２が接続され、上型４４が予め定められた第１中間ストロークに達すると前記表皮押え駒４８を弱押圧状態で押圧し、それよりも低い第２中間ストロークに達すると強押圧状態に切り換え、下降端に達すると、前記射出装置５６により合成樹脂材料を射出するのに先立って退避状態に切り換える。第１中間ストロークは、例えば図３に示すように上型４４が表皮材１６に接触し始める下降ストローク、言い換えればこれ以上上型４４が接近すると表皮材１６が成形面５０の凹所内に落ち込んで自由端側の端末が過大に引き込まれる可能性が大きくなる下降ストロークで、例えば予め一定のストロークが設定される。第２中間ストロークは、例えば図６に示すように表皮材１６の自由端側の端末が木目込み突起５８付近に到達する下降ストロークで、表皮材１６の材質や大きさ、目的とするドアトリム１２の凹凸形状などを考慮して、例えば予め一定のストロークが定められる。雰囲気温度や湿度、金型温度などの加工環境により表皮材１６の伸縮変形量や滑り易さなどが変化する場合には、それらの加工環境をパラメータとして上記第１中間ストロークや第２中間ストロークを設定することも可能で、例えば第２中間ストロークの場合、表皮材１６の端末が木目込み突起５８に到達するタイミングと、それ以上の引込み不能に強押圧状態で押圧するタイミングとを高い精度で一致させることができる。表皮押え駒４８、押圧制御装置７０、およびストロークセンサ７２を含んで、表皮材１６を所定の押圧力で上型４４に押圧する押圧装置７４が構成されており、表皮材１６のうち表皮押え駒４８によって上型４４に押圧される周縁部が所定の押圧部である。

そして、このような一体成形装置１０を用いてドアトリム１２を製造する際には、先ず、図２に示すように上型４４が上方へ移動して下型４２から離間させられた状態で、下型４２の成形面５０上の所定位置に表皮材１６を略平坦に拡げた状態で載置するとともに、固定端部である一辺１６ａをクランプ部材４６により下型４２の所定位置、すなわち木目込み溝２０に対応する位置に固定する。表皮材１６は、例えば表皮材１６の複数箇所を負圧により吸着したり把持爪で把持したりすることにより略平坦に拡げた状態で保持する図示しない保持装置を用いて下型４２上まで搬入され、負圧を解除したり把持爪を開いたりして、略平坦に拡げた状態で下型４２の成形面５０上に自動的に載置される。図２のように表皮材１６を下型４２上に載置して一辺１６ａをクランプ部材４６により位置決めする工程が表皮材配置工程であり、この段階では、表皮押え駒４８は収容穴６８内に位置する退避状態に保持されている。

次に、上型４４を下降させて下型４２に接近させるとともに、図３に示すように上型４４の成形面５２の凸部が表皮材１６に当接する予め定められた第１中間ストロークに達したら、押圧制御装置７０により表皮押え駒４８を弱押圧状態で上方へ突き出し、図４のように表皮材１６を比較的弱い所定の押圧力で上型４４に押圧する。これにより、更に上型４４が下降させられると、図５に示すように表皮材１６が上型４４の成形面５２の凸部形状に沿って変形させられるのに伴って、表皮材１６は所定の張力で表皮押え駒４８と上型４４の成形面５２との間を滑って一辺１６ａ側（図５における左方向）へ引き込まれる。また、このように表皮材１６が一辺１６ａ側へ引き込まれるのに伴って、図６に示すように表皮材１６の端末が木目込み突起５８に達すると、略同時に上型４４が第２中間ストロークに到達し、押圧制御装置７０により表皮押え駒４８が強押圧状態で上方へ押圧されるようになり、表皮材１６が強固に上型４４に押圧されてそれ以上の引込みが阻止される。そして、上型４４が更に下降させられると、表皮押え駒４８は木目込み突起５８との間で表皮材１６の端末を挟圧したまま、上型４４と一体的に下降させられる。図７は、上型４４が下降端まで下降させられた状態で、このように表皮押え駒４８で表皮材１６を上型４４に押圧して、その引込みを制限しつつ、上型４４を下降させて下型４２に接近させることにより、表皮材１６を所定の張力で引き込む工程が引込み制限工程である。

その後、上型４４と下型４２とを型締めした状態で、図８に示すように押圧制御装置７０により表皮押え駒４８を下降させて収容穴６８内に完全に格納する退避状態とするとともに、図９に示すように射出装置５６により下型４２のゲート５４から溶融した合成樹脂材料を射出し、下型４２の成形面５０と上型４４の成形面５２との間に形成された成形キャビティにより前記樹脂製基材１４を成形する。表皮材１６が配置された部分では、射出された合成樹脂材料の樹脂圧力によって表皮材１６が上型４４の成形面５２に押圧されて成形されると同時に樹脂製基材１４が成形され、一体的に固着される。クランプ部材４６および表皮押え駒４８の先端形状は、下型４２に格納された状態において、下型４２の成形面５０と共に目的とするドアトリム１２の裏面形状を形成するように構成されている。このようにゲート５４から合成樹脂材料を射出して、表皮材１６と樹脂製基材１４とを同時に一体成形する工程が成形工程である。

ここで、本実施例では表皮材１６の一辺１６ａが位置決め装置６４によって下型４２の所定位置に位置決めされる一方、その一辺１６ａ以外の所定の押圧部（本実施例では木目込み突起５８に対応する周縁部）が表皮押え駒４８によって上型４４の成形面５２に押圧され、上型４４が下型４２に接近させられるのに伴って表皮材１６が成形面５２の凸部形状に沿って変形させられる際に、その表皮材１６が所定の張力で一辺１６ａ側へ引き込まれるため、表皮材１６が自重などで余分に引き込まれる恐れがなくなり、前記図２１の(a) に示すように引込み過多によって端末がドアトリム１２の表面に露出したり、図２２(b) のようにたるみシワが発生したりすることが防止される。

また、表皮材１６の外周縁の一部である一辺１６ａを下型４２の所定位置に位置決めするだけで良いため、全周の位置決めが困難な場合でも簡単に高い精度で位置決めを行うことが可能で、表皮材配置工程の自動化が容易になる。

また、本実施例では、表皮材１６を木目込み突起５８の内側であってその木目込み突起５８の近傍部分に押圧するとともに、上型４４が第２中間ストロークに到達して表皮材１６の端末が木目込み突起５８付近に達すると、押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止するため、引込み過多による木目込み不良を良好に防止できる。

特に上記第２中間ストロークを、雰囲気温度や湿度、金型温度などの加工環境をパラメータとして設定すれば、そのような加工環境の相違や変化で表皮材１６の寸法がばらついても、表皮材１６の端末が木目込み突起５８付近に到達するタイミングと、上型４４が第２中間ストロークに到達して表皮押え駒４８を強押圧状態として表皮材１６のそれ以上の引込みを阻止するタイミングとを高い精度で一致させることができ、そのような加工環境の相違や変化に拘らず引込み過多および引込み不足による木目込み不良を共に防止することができる。

なお、上記実施例では、表皮押え駒４８により木目込み突起５８の近傍部分を上型４４に押圧するようになっていたが、図１０に示す一体成形装置８０のように、下型４２の成形面５０の凹所の最深部付近に押圧部材として複数の表皮たるみ防止ピン８２を配設し、表皮材１６が自重等により必要以上に引き込まれてたるむことを防止するようにしても良い。図１０の(a) は、下型４２および上型４４の断面を含む概略構成図で、(b) は下型４２に配設されるクランプ部材４６および表皮たるみ防止ピン８２と表皮材１６との位置関係を示す平面図であり、(a) は(b) におけるＡ−Ａ断面に相当する図である。

表皮たるみ防止ピン８２は、エアシリンダやそのエア回路を切り換える切換え弁、電子制御装置等を有する押圧装置８４によって上下方向へ移動させられるようになっており、図１１、図１２に示すように所定のエア圧で上方へ突き出され、上型４４の下降に伴って表皮材１６をその上型４４の成形面５２に所定の押圧力で押圧する押圧状態と、図１６、図１７に示すように下降させられて下型４２内に完全に格納される退避状態とに切り換えられる。押圧状態では、表皮たるみ防止ピン８２は上型４４に表皮材１６を押圧した状態を維持しつつ、図１３〜図１５に示すように、上型４４の下降に伴ってエアを圧縮させつつ機械的に上型４４と一体的に下降させられるとともに、表皮材１６が上型４４の成形面５２の凸部形状に沿って変形させられる際に一辺１６ａ側へ所定の張力で引き込まれることを許容する。表皮材１６のうち表皮たるみ防止ピン８２によって上型４４に押圧される中央部分が所定の押圧部である。

このような一体成形装置８０においては、先ず、図１１に示すように上型４４が上方へ移動して下型４２から離間させられるとともに、表皮たるみ防止ピン８２が押圧状態とされて突出端に保持された状態で、例えば前記保持装置などにより表皮材１６を下型４２上に搬入して、成形面５０上の所定位置に略平坦に拡げた状態で載置するとともに、固定端部である一辺１６ａをクランプ部材４６により下型４２の所定位置、すなわち木目込み溝２０に対応する位置に固定する。表皮たるみ防止ピン８２の突出寸法は、下型４４の成形面５０上に載置される表皮材１６が略平坦になるように定められる。このように表皮材１６を下型４２上に載置して一辺１６ａをクランプ部材４６により位置決めする工程が表皮材配置工程である。

次に、図１２に示すように上型４４を下降させて下型４２に接近させると、その下降過程で上型４４の成形面５２が表皮材１６に当接するとともに、図１３に示すように表皮たるみ防止ピン８２と上型４４との間で表皮材１６が挟まれる。上型４４が更に下降させられると、図１４〜図１５に示すように、表皮たるみ防止ピン８２は上型４４との間に表皮材１６を挟んだまま上型４４と一体的に下降させられるとともに、表皮材１６は、上型４４の成形面５２の凸部形状に沿って変形させられるのに伴って、所定の張力で表皮たるみ防止ピン８２と上型４４の成形面５２との間を滑って一辺１６ａ側へ引き込まれる。図１５は、上型４４が下降端に達した状態であり、このように表皮たるみ防止ピン８２で表皮材１６を上型４４に押圧して、その引込み（自重によるたるみ等）を制限しつつ、上型４４を下降させて下型４２に接近させることにより、表皮材１６を所定の張力で引き込む工程が引込み制限工程である。

その後、上型４４と下型４２とを型締めした状態で、図１６に示すように表皮たるみ防止ピン８２を下降させて下型４２内に完全に格納する退避状態とした後、図１７に示すように射出装置５６により下型４２のゲート５４から溶融した合成樹脂材料を射出し、下型４２の成形面５０と上型４４の成形面５２との間に形成された成形キャビティにより前記樹脂製基材１４を成形する。表皮材１６が配置された部分では、射出された合成樹脂材料の樹脂圧力によって表皮材１６が上型４４の成形面５２に押圧されて成形されると同時に樹脂製基材１４が成形され、一体的に固着される。表皮たるみ防止ピン８２の先端形状は、下型４２に格納された状態において、下型４２の成形面５０と共に目的とするドアトリム１２の裏面形状を形成するように構成されている。このようにゲート５４から合成樹脂材料を射出して、表皮材１６と樹脂製基材１４とを同時に一体成形する工程が成形工程である。

この場合にも、表皮材１６の一辺１６ａが位置決め装置６４によって下型４２の所定位置に位置決めされる一方、その一辺１６ａ以外の所定の押圧部（本実施例では凹部の最深部付近）が表皮たるみ防止ピン８２によって上型４４の成形面５２に押圧され、上型４４が下型４２に接近させられるのに伴って表皮材１６が成形面５２の凸部形状に沿って変形させられる際に、その表皮材１６が所定の張力で一辺１６ａ側へ引き込まれるため、表皮材１６が自重などで余分に引き込まれる恐れがなくなり、引込み過多によって端末がドアトリム１２の表面に露出したりたるみシワが発生したりすることが防止される。

一方、前記第１実施例では、上型４４が第２中間ストロークに達したら、表皮材１６の端末が木目込み突起５８付近に達したと見做して表皮押え駒４８を強押圧状態に切り換えていたが、図１８の押圧装置９０のように、複数の表皮押え駒４８に対応して複数の端末検出装置９２を配設し、表皮材１６の端末が前記図６に示すように実際に木目込み突起５８付近に到達したか否かを検出して、その検出信号に基づいて表皮押え駒４８を強押圧状態に切り換えるようにしても良い。端末検出装置９２としては、例えば型内または型外に設置した画像認識装置、或いは圧力センサや光センサなどを用いることが可能で、表皮材１６の有無から端末を検出することができる。

この場合には、例えば雰囲気温度や湿度、金型温度等の環境条件、或いは表皮材１６の物性の個体差などにより表皮材１６の寸法がばらついたり滑り易さが変化したりする場合でも、例えば表皮材１６の寸法のばらつきを考慮して表皮材１６の寸法を小さ目に設定すれば、上型４４の下降過程で図６に示すように端末が確実に木目込み突起５８付近に到達するとともに、その段階で表皮押え駒４８によりそれ以上の引込みが阻止されるため、前記図２１の(b) に示すように引込み不足により端末がドアリトム１２の表面に露出することが防止され、引込み過多および引込み不足による木目込み不良を共に防止することができる。表皮材１６の寸法は、小さ過ぎて前記図２２(a) に示すように合成樹脂材料が表皮材１６に含浸して表面に滲み出したり表皮材１６が損傷したりすることがないように、表皮材１６の材質等を考慮して適宜定められる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明方法に従ってドアトリムを製造できる一体成形装置の一例を説明する図で、(a) は上型および下型の断面を含む概略構成図、(b) は下型上に配置された表皮材を示す平面図である。図１の一体成形装置を用いてドアトリムを製造する際に表皮材を下型上に配置した状態である。図２において、上型が下降して表皮材に当接するとともに、表皮押え駒が上昇させられる状態である。図３よりも更に表皮押え駒が上昇して上型との間で表皮材を挟んだ状態である。図４において、表皮押え駒が上型との間で表皮材を押えたまま上型と一体的に下降させられるとともに、表皮材が所定の張力で引き込まれる状態である。上型の下降過程で表皮材の端末が木目込み突起付近に到達し、表皮押え駒により表皮材が引込み不能に上型に押圧された状態である。上型が下降端まで下降させられた状態で、(b) は表皮押え駒による押圧部の拡大図である。図７において、表皮押え駒が退避状態とされて下型の収容穴内に完全に格納された状態である。図８において下型のゲートから溶融樹脂材料を射出し、その樹脂圧力で表皮を成形すると同時に樹脂製基材を一体成形する状態である。本発明方法を好適に実施できる一体成形装置の別の例を説明する図で、前記図１に相当する図である。図１０の一体成形装置を用いてドアトリムを製造する際に表皮材を下型上に配置した状態である。図１１において、上型が下降して表皮材に当接した状態である。図１２よりも更に上型が下降して、その上型の成形面と表皮たるみ防止ピンとの間で表皮材が挟まれた状態である。図１３において、表皮たるみ防止ピンが上型との間で表皮材を押えたまま上型と一体的に下降させられるとともに、表皮材が所定の張力で引き込まれる状態である。上型が下降端まで下降させられた状態である。図１５において、表皮たるみ防止ピンが退避状態とされて下型内に完全に格納された状態である。図１６において下型のゲートから溶融樹脂材料を射出し、その樹脂圧力で表皮を成形すると同時に樹脂製基材を一体成形する状態である。図１の一体成形装置において、表皮材の端末が木目込み突起付近に到達したか否かを検出する端末検出装置を設けた場合の概略構成図である。本発明方法に従って製造することができるドアトリムの一例を説明する図で、(a) はドアトリムが配設された車両用ドアの内側面を示す図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。図１９のドアトリムを製造する際に、表皮材の片側だけを固定して一対の成形型を接近させる一体成形装置の一例を説明する図で、(a) は上型および下型の断面図、(b) は下型上に配置された表皮材とクランプ部材との位置関係を示す平面図である。図２０の一体成形装置を用いてドアトリムを製造する際に発生する木目込み不良を説明する図である。図２０の一体成形装置を用いてドアトリムを製造する際に生じる不良の別の態様を説明する図である。

符号の説明

１２：ドアトリム１４：樹脂製基材１６：表皮材１６ａ：一辺（固定端部）１８：アームレスト部（凹部）２０：木目込み溝４０、８０：一体成形装置４２：下型（第１成形型）４４：上型（第２成形型）４８：表皮押え駒（押圧部材）５６：射出装置５８：木目込み突起６４：位置決め装置７２：端末検出装置７４、８４、９０：押圧装置８２：表皮たるみ防止ピン（押圧部材）９２：端末検出装置

Claims

裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、
該樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、該樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、
を有する自動車のドアトリムを、前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が設けられた第１成形型と、前記表皮材を含む該ドアトリムの表面形状に対応する成形面が設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する第２成形型とを用いて一体成形する製造方法であって、
前記表皮材の所定の固定端部を前記第１成形型の前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする表皮材配置工程と、
前記表皮材のうち、前記第１成形型と前記第２成形型との接近に伴って該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、該第２成形型に対して進退可能に該第１成形型に設けられた押圧部材により該第２成形型の成形面に押圧し、該表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする引込み制限工程と、
前記第１成形型の成形面と前記表皮材との間に合成樹脂材料を供給し、該表皮材を前記第２成形型の成形面に押圧して成形すると同時に前記樹脂製基材を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする表皮材を有するドアトリムの製造方法。
裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、
該樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、該樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、
を有する自動車のドアトリムを、前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が上向きに設けられた下型と、前記表皮材を含む該ドアトリムの表面形状に対応する成形面が下向きに設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する上型とを用いて一体成形する製造方法であって、
前記表皮材を前記下型の成形面上に載置するとともに、該表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする表皮材配置工程と、
前記表皮材のうち、前記下型と前記上型との接近に伴って該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、該下型に上下方向の移動可能に設けられた押圧部材により上方へ持ち上げて前記上型の成形面に押圧し、該表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする引込み制限工程と、
前記下型の成形面と前記表皮材との間に合成樹脂材料を供給し、該表皮材を前記上型の成形面に押圧して成形すると同時に前記樹脂製基材を成形する成形工程と、
を有することを特徴とする表皮材を有するドアトリムの製造方法。
前記引込み制限工程では、前記表皮材を前記木目込み突起の内側であって該木目込み突起の近傍部分に押圧するとともに、該表皮材の端末が該木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止する
ことを特徴とする請求項２に記載の表皮材を有するドアトリムの製造方法。
前記引込み制限工程では、前記表皮材のうち前記凹部に位置する部分を持ち上げて前記上型の成形面に押圧する
ことを特徴とする請求項２に記載の表皮材を有するドアトリムの製造方法。
裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、
該樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、該樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、
を有する自動車のドアトリムを、前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が設けられた第１成形型と、前記表皮材を含む該ドアトリムの表面形状に対応する成形面が設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する第２成形型とを用いて一体成形する装置であって、
前記第１成形型に配設され、前記表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする位置決め装置と、
前記第２成形型に対して進退可能に前記第１成形型に設けられ、該第２成形型に向かって突出させられることにより、前記表皮材のうち、該第１成形型と該第２成形型との接近に伴って該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、該第２成形型の成形面に押圧する押圧部材と、
該押圧部材を前記第２成形型に向かって突出させて前記表皮材の前記押圧部を該第２成形型の成形面に所定の押圧力で押圧するとともに、該第２成形型と前記第１成形型との接近時には、該表皮材の押圧状態を維持しつつ該押圧部材を該第１成形型に対して相対移動させ、該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に、該表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする押圧装置と、
前記第１成形型に設けられたゲートから前記樹脂製基材を構成する合成樹脂材料を前記表皮材との間に射出する射出装置と、
を有することを特徴とする表皮材を有するドアトリムの一体成形装置。
裏面側へ突き出してアームレスト部として用いられる凹部を有する板状の樹脂製基材と、
該樹脂製基材の表面に前記凹部を含んで島状に固着されるとともに、該樹脂製基材の表面に設けられた木目込み溝内に外周縁が位置させられる表皮材と、
を有する自動車のドアトリムを、前記樹脂製基材の裏面形状に対応する成形面が上向きに設けられた下型と、前記表皮材を含む該ドアトリムの表面形状に対応する成形面が下向きに設けられるとともに前記木目込み溝を形成する木目込み突起を有する上型とを用いて一体成形する装置であって、
前記下型に配設され、前記表皮材の所定の固定端部を前記木目込み溝に対応する位置に位置決めする位置決め装置と、
前記下型に上下方向の移動可能に設けられ、上方へ突き出されることにより、前記表皮材のうち、前記下型と前記上型との接近に伴って該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に前記固定端部側へ引き込まれる部分に位置する押圧部を、持ち上げて前記上型の成形面に押圧する押圧部材と、
該押圧部材を上方へ突き出して前記表皮材の前記押圧部を前記上型の成形面に所定の押圧力で押圧するとともに、該上型と前記下型との接近時には、該表皮材の押圧状態を維持しつつ該押圧部材を該下型に対して相対移動させ、該表皮材が前記凹部の形状に沿って変形させられる際に、該表皮材が所定の張力で前記固定端部側へ引き込まれるようにする押圧装置と、
前記下型に設けられたゲートから前記樹脂製基材を構成する合成樹脂材料を前記表皮材との間に射出する射出装置と、
を有することを特徴とする表皮材を有するドアトリムの一体成形装置。
前記押圧部材は、前記表皮材を前記木目込み突起の内側であって該木目込み突起の近傍部分に押圧するように配設されており、
前記押圧装置は、前記表皮材の端末が前記木目込み突起付近に達したら押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止する
ことを特徴とする請求項６に記載の表皮材を有するドアトリムの一体成形装置。
前記押圧装置は、前記表皮材の端末が前記木目込み突起付近に達したか否かを検出する端末検出装置を備えており、該端末検出装置により該端末が該木目込み突起に達したことが検出されたら前記押圧力を大きくしてそれ以上の引込みを阻止する
ことを特徴とする請求項７に記載の表皮材を有するドアトリムの一体成形装置。
前記押圧部材は、前記表皮材のうち前記凹部に位置する部分を持ち上げて前記上型の成形面に押圧するように配設されている
ことを特徴とする請求項６に記載の表皮材を有するドアトリムの一体成形装置。