特許 6225046 車両用樹脂モールの曲げ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6225046

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】車両用樹脂モールの曲げ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 53/02 20060101AFI20171023BHJP

   B60J 10/75 20160101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B29C53/02

   B60J10/75

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-33965(P2014-33965)

(22)【出願日】2014年2月25日

(65)【公開番号】特開2015-157437(P2015-157437A)

(43)【公開日】2015年9月3日

【審査請求日】2017年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】590001164

【氏名又は名称】シロキ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083286

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100166408

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 邦陽

(72)【発明者】

【氏名】近藤 篤生

【審査官】 今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−３９９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１７２６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−９４５１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ５３／００−５３／８４

Ｂ２１Ｄ ５／００− ９／１８

Ｂ６０Ｊ １０／００−１０／９０

Ｂ６０Ｊ １／００− １／２０

Ｂ６０Ｒ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用樹脂モールの長手方向の少なくとも曲げ予定部分に、上記樹脂モールとは異なる材料からなる芯材をセットするステップ、
上記樹脂モール曲げ予定部分にパンチを当接させて曲げ荷重を与えるステップ、及び
曲げ加工の終了した樹脂モールから芯材を取り除くステップ、
を備え、
上記曲げ荷重は、樹脂モールに塑性変形を与える大きさであること、及び
上記曲げ荷重は、上記芯材を塑性変形させない大きさであること、
を特徴とする車両用樹脂モールの曲げ加工方法。

【請求項2】

請求項１記載の車両用樹脂モールの曲げ加工方法において、
上記曲げ荷重を与えるステップの前に、上記樹脂モールの少なくとも曲げ予定部分周辺を所定の温度にする加熱ステップを有する車両用樹脂モールの曲げ加工方法。

【請求項3】

請求項１または２記載の車両用樹脂モールの曲げ加工方法において、
上記芯材は、上記樹脂モールの曲げ予定部分の仮想曲率中心から遠い側に、上記樹脂モールに沿う連続部を有し、近い側に同連続部から延びる櫛歯状部を有する車両用樹脂モールの曲げ加工方法。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項記載の車両用樹脂モールの曲げ加工方法において、
上記樹脂モールと芯材のセット材に曲げ荷重を与える曲げ荷重付与機構は、樹脂モールの曲げ予定部分に対して可変の荷重を与えることができる可変荷重付与機構である車両用樹脂モールの曲げ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用樹脂モールを曲げ加工する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ベルトモール等の車両用モールは、金属材料を含むモール（金属材料（例えばＳＵＳ）と樹脂材料（例えばＰＰ、ＴＰＯ、ＰＶＣ等）の合成モール）と、樹脂材料のみからなる樹脂モールとに大別される。金属材料を含むモールは、金属材料に塑性変形を与えることで容易に曲げ加工ができるが、樹脂材料のみからなる樹脂モールは、金属材料を含むモールに比して曲げ加工が困難である。例えば特許文献１は、樹脂モールをマイクロ波に感応するマイクロ波感応性樹脂材料と感応しないマイクロ波非感応性樹脂材料とから構成し、マイクロ波感応性樹脂材料部分にマイクロ波を照射した後にプレス成形することで樹脂モールを曲げ加工する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３-９４５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の曲げ加工方法は、特定の樹脂材料を用いるものであって汎用性に欠ける。また、プレス型による型形状を樹脂モールに転写するという技術常識に基づくものである。さらに、樹脂モールを曲げ加工するとき、樹脂モールに芯材を組合せることが行われている（例えば特許文献１）が、従来は芯材が使い捨てであり、加工コストが高いという問題があった。

【0005】

本発明は、樹脂モールを構成する樹脂材料を問わずに曲げ加工ができる車両用樹脂モールの曲げ加工方法を得ることを目的とする。また、本発明は樹脂モールに組み合わせる芯材の繰り返し使用ができる曲げ加工方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、車両用樹脂モールを変形させる際の曲げ荷重（変位量）を、該樹脂モールを塑性変形させるに十分な荷重（変位量）に設定する一方、樹脂モールを所定形状に変形させる補助具として、繰り返し使用可能な芯材を用いるという着眼に基づいてなされたものである。

【0007】

本発明の車両用樹脂モールの曲げ加工方法は、樹脂モールの長手方向の少なくとも曲げ予定部分に、上記樹脂モールとは異なる材料からなる芯材をセットするステップ、上記樹脂モール曲げ予定部分にパンチを当接させて曲げ荷重を与えるステップ、及び曲げ加工の終了した樹脂モールから芯材を取り除くステップ、を備え、上記曲げ荷重は、樹脂モールに塑性変形を与える大きさであり、かつ、上記芯材を塑性変形させない大きさであること、ことを特徴としている。

【0008】

好ましくは、曲げ荷重を与えるステップの前に、該樹脂モールの少なくとも曲げ予定部分周辺を所定の温度（例えば１２０〜１５０℃）にする加熱ステップを加えることが好ましい。樹脂モールに対しより確実に塑性変形を与えることができる。

【0009】

樹脂モールは、ＰＰ、ＴＰＯ、ＰＶＣ等の一種以上の樹脂材料を用い、二色（複数色）成形を含む押出成形で製造するのが一般的である。また、その一様断面形状は、問わないが、成形終了時には直線状をなしている。具体的に、ベルトモールでは、車両ドアのアウタパネル上縁に被着される断面逆Ｕ字状部を有し、該断面逆Ｕ字状部の内外に、弾性リップ（窓ガラスと摺接するスタビライザリップ、あるいはアウタパネルと弾接するボディタッチリップ等）が突出形成される。

【0010】

芯材は、樹脂モールに塑性変形を与える曲げ荷重によっては塑性変形せず元形状に復元可能な材料及び形状とする。「元形状」は変形前の樹脂モールに沿う形状であり、「元形状に復元可能」とは、樹脂モールと一緒を曲げた後、塑性変形した樹脂モールから取り外した芯材が、弾性的に元形状に復元することができる性質を言う。芯材の復元能力は、繰り返し使用によって低下するが、本発明の芯材は、複数回使用可能な復元性を備えていればよい。

【0011】

芯材の材質としては、ナイロン（ナイロン６）が最も好ましい。またその形状は、樹脂モールの曲げ予定部分の仮想曲率中心から遠い側に、樹脂モールに沿う連続部を有し、近い側に同連続部から延びる櫛歯状部を有することが好ましい。

【0012】

樹脂モールと芯材のセット材に曲げ荷重を与える曲げ荷重付与機構は、型形状を樹脂モールに転写するものではない。すなわち、樹脂モールの曲げ予定部分に対して可変の荷重（変形、変位）を与えることができる荷重付与機構を用いる。このような可変荷重付与機構によると、樹脂モールのスプリングバック量を考慮しながら、樹脂モールに与える変形量を可変することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、樹脂モールを構成する樹脂材料を問わずに曲げ加工ができる樹脂モールの曲げ加工方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の曲げ加工方法によって形成するベルトモールの形状の一例及びドアパネルへの装着例を示す側面図である。

【図2】図１のII-II線に沿う断面図である。

【図3】押出成形終了後の直線状のベルトモールに対して芯材を装着する状態を示す側面図である。

【図4】図3のIV-IV線に沿う断面図である。

【図5】芯材単体の斜視図である。

【図6】ベルトモールの加熱炉の概念図である。

【図7】図６のVII-VII線に沿う断面図である。

【図8】ベルトモールと芯材のセット材に対して曲げ加工を施す荷重付与機構の一例を示す平面図である。

【図9】図８のIX-IX線に沿う断面図である。

【図10】図８のX-X線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を車両ドアの樹脂ベルトモールの曲げ加工に適用した実施形態を説明する。図１は、曲げ加工を要する樹脂ベルトモールの一例を示している。押出成形の終了したベルトモール１０は一様断面材であり、図１の最上部に示すように直線状をしている。一方、この直線状ベルトモール１０を装着する車両ドア２０のアウタパネル２１の上縁２１Ｅは側面視曲線状をなしており、直線状ベルトモール１０は装着できない。そこで、直線状ベルトモール１０に上縁２１Ｅの側面形状に沿う曲げ（塑性変形）を与えて曲げベルトモール１０Ｃとし、この曲げベルトモール１０Ｃをアウタパネル２１の上縁２１Ｅに装着する。車両ドア２０は、アウタパネル２１の上方に窓開口を形成するドアサッシュ２２を有し、このドアサッシュ２２（窓開口）内を窓ガラスＧが昇降する。

【0016】

図２は、曲げベルトモール１０Ｃ（直線状ベルトモール１０）の断面形状（構造）の一例を示している。直線状ベルトモール１０は、アウタパネル２１の上縁２１Ｅに被着される断面逆Ｕ字状部１１を有し、この断面逆Ｕ字状部１１の窓ガラスＧ側に上下二段にシールリップ１２、１３が一体に突出形成されている。シールリップ１２と１３の窓ガラスＧとの接触部には植毛１２Ｈ、１３Ｈが施されている。また、断面逆Ｕ字状部１１の車外側の外面には装飾カバー部材１４が一体に成形され、断面逆Ｕ字状部１１の車外側の下端部及び内面にはボディタッチリップ１５、１６が一体に成形されている。これら断面逆Ｕ字状部１１ないしボディタッチリップ１５、１６は、複数の材料、例えば、ＰＰ、ＴＰＯ、ＰＶＣ等の樹脂材料から二色成形（複数色成形）されている。直線状ベルトモール１０を構成する樹脂材料、その組合わせ及び形状構造は、多種が知られており、本発明はこれらを問わない。図２は一例を示すものである。また、直線状ベルトモール１０（または曲げベルトモール１０Ｃ）には、押出成形後に追加工（不要部分の除去加工）を施すことが一般的に行われるが、本発明はこれら追加工の有無及び態様を問わない。

【0017】

曲げベルトモール１０Ｃは、図１に示すように、その長手方向の一カ所の曲げ予定部分Ｂを、仮想曲率中心Ｏを中心とする曲率半径Ｒで曲げた、曲げ部分が一カ所のみの単純曲げ形状をしている。図３ないし図５は、押出成形終了後の直線状ベルトモール１０と、この直線状ベルトモール１０に結合され、直線状ベルトモール１０の曲げ加工時に、該直線状ベルトモール１０と一緒に曲げられる（曲げ応力を受ける）芯材３０を示している。

【0018】

芯材３０は、直線状ベルトモール１０の曲げ加工に繰り返し使用（少なくとも複数回使用）が可能な形状及び材料から構成されている。すなわち、芯材３０は、直線状ベルトモール１０に塑性変形を与える曲げ荷重（変位）によっては塑性変形せず直線状に復元可能な材料及び形状とする。芯材３０を元形状に復元可能とするには、該芯材３０の形状を考慮して、塑性変形したベルトモール１０から芯材３０を外したとき自身の弾性によって自動復元するようにその材質を選定することが最も望ましい。芯材３０の復元能力は、繰り返し使用によって低下するが、本実施形態の芯材３０は、複数回使用可能な復元性を備えていればよい。

【0019】

図示実施形態の芯材３０は、直線状態では、直線状ベルトモール１０の曲げ予定部分Ｂの仮想曲率中心Ｏから遠い側に、直線状ベルトモール１０に沿う連続部３１を有しており、この連続部３１から、仮想曲率中心Ｏに接近する側に向けて該連続部３１の延長方向に直交する方向に延びる櫛歯状部３２を有している。櫛歯状部３２は、互いに平行な第１櫛歯状部３２ａと、第２櫛歯状部３２ｂとを有し、両者の間に、溝部３３が形成されている。第１櫛歯状部３２ａは、直線状ベルトモール１０の断面逆Ｕ字状部１１内に挿入されるもので、その先端部は断面逆Ｕ字状部１１の底部の内面傾斜に沿う斜面３２ａ１とされ、第２櫛歯状部３２ｂの先端部は、シールリップ１２の内面（下面）傾斜に沿う斜面３２ｂ１とされている。また、溝部３３内には、直線状ベルトモール１０の断面逆Ｕ字状部１１の車内側壁と、弾性変形させたシールリップ１３が挿入される。

【0020】

芯材３０の材質は、具体的には、ナイロン６とすることが最も好ましい。

【0021】

図４に示すように、芯材３０を直線状ベルトモール１０に正しく装着した状態では、溝部３３内に、直線状ベルトモール１０の断面逆Ｕ字状部１１の車内側壁と、弾性変形させたシールリップ１３が挿入され、断面逆Ｕ字状部１１の車内側壁の下端部１１ａは溝部３３の底部に接触し、第１櫛歯状部３２ａの先端斜面３２ａ１は断面逆Ｕ字状部１１の底部と接触し、第２櫛歯状部３２ｂの先端斜面３２ｂ１はシールリップ１２の内面（下面）と接触する。一方、芯材３０には、第１櫛歯状部３２ａの溝部３３とは反対側に受け面３４が形成されていて、芯材３０を直線状ベルトモール１０に正しく装着した状態では、直線状ベルトモール１０のボディタッチリップ１５は、この受け面３４から離間している。このようにボディタッチリップ１５を受け面３４（芯材３０）から離間させることで、曲げ加工時の該ボディタッチリップ１５の変形やへたりを防止することができる。

【0022】

図６、図７は、芯材３０と組み合わせる前の直線状ベルトモール１０を加熱する加熱装置４０の概念図である。この例は、２本の直線状ベルトモール１０を一緒に（同時に）加熱するもので、２本のシリンダ装置４１と、１つの加熱炉４２とを有している。２本の直線状ベルトモール１０は、２本のシリンダ装置４１のピストンロッド４１ａの先端にそれぞれセットされ、ピストンロッド４１ａを進退させることで、直線状ベルトモール１０が加熱炉４２内に進退する。加熱炉４２は、ヒータ４２ａによる加熱空気をダクト４２ｂ（図７）を介して炉内に供給する。このシリンダ装置４１による直線状ベルトモール１０の加熱炉４２内への挿入位置は、直線状ベルトモール１０の曲げ予定部分Ｂのモール長手方向の前後所定範囲が加熱されるように定める。加熱温度及び加熱時間は、直線状ベルトモール１０の形状材質に応じ、直線状ベルトモール１０の断面逆Ｕ字状部１１が所定温度（例えば１２０〜１５０℃）になるように定める。

【0023】

図８ないし図１０は、以上の加熱装置４０によって加熱された直線状ベルトモール１０に対し、図４のように芯材３０をセットした２本のセット材に同時に曲げ荷重（変位）を与える曲げ荷重付与機構（プレス機構）５０を示している。この曲げ荷重付与機構５０は、基台５１と、油圧シリンダ装置５２（図１０）によって基台５１に対して進退（昇降）移動する昇降台５３とを備えている。基台５１と昇降台５３には、直線状ベルトモール１０と芯材３０のセット材に対し曲げ荷重を与えるダイス５４とパンチ５５が備えられている。図示例は、２本のセット材に同時に曲げ荷重を与えるため、ダイス５４とパンチ５５も一対が備えられているが、一対のダイス５４とパンチ５５は同一または対称構造であるため、一方のみを説明する。

【0024】

ダイス５４は、直線状ベルトモール１０（芯材３０）の長手方向に離間して位置する一対の支持脚５４ａ（図９）と、直線状ベルトモール１０（芯材３０）の長手方向と直交する方向に離間し、かつこの支持脚５４ａを挟んで位置する一対の縦壁５４ｂと、この一対の縦壁５４ｂの間に位置する曲面型５４ｃとを有している。曲面型５４ｃの上面には、凹曲面５４ｃ１が形成されている。

【0025】

パンチ５５は、以上のダイス５４の一対の縦壁５４ｂの間に位置しており、その下面に、凹曲面５４ｃ１に対応する曲率の凸曲面５５ａが形成されている。この凸曲面５５ａの下面（曲面型５４ｃ側の面）は、ダイス５４の一対の縦壁５４ｂに直交する断面において、直線状ベルトモール１０の上端の傾斜断面方向と同一の方向に傾斜している（図１０）。一方、ダイス５４の凹曲面５４ｃ１は、同断面方向において芯材３０の底面と平行な水平をなしている。

【0026】

ダイス５４の凹曲面５４ｃ１とパンチ５５の凸曲面５５ａは、油圧シリンダ装置５２により昇降台５３を基台５１に最大に接近させた状態でも互いに接触することはない。つまり、ダイス５４とパンチ５５は、その型形状を直線状ベルトモール１０（と芯材３０）に転写するものではなく、曲げ加工中にプレス装置のような型閉じ状態は生じることはない。そして、油圧シリンダ装置５２によって、パンチ５５のダイス５４に対する接近量（変位量）を調節することができる。

【0027】

以上の曲げ荷重付与機構５０による直線状ベルトモール１０と芯材３０のセット材に対する曲げ加工は次のように行われる。図９に示すように、直線状ベルトモール１０と芯材３０のセット材は、芯材３０を下方にして、ダイス５４の一対の縦壁５４ｂの間に挿入され、一対の支持脚５４ａの上にセットされる。このとき、直線状ベルトモール１０は、その曲げ予定部分Ｂの位置をパンチ５５の凸曲面５５ａの最下点と一致させる。

【0028】

このセット状態で、油圧シリンダ装置５２により昇降台５３（ダイス５４）を下降させると、パンチ５５の最下点が直線状ベルトモール１０の曲げ予定部分Ｂに当接し、直線状ベルトモール１０に対する曲げ加工が開始される。この曲げ加工においては、断面逆Ｕ字状部１１の車内側壁の下端部１１ａは溝部３３の底部に接触し、第１櫛歯状部３２ａの斜面３２ａ１は断面逆Ｕ字状部１１の逆Ｕ字状部底部と接触し、第２櫛歯状部３２ｂの斜面３２ｂ１はシールリップ１２の内面（下面）と接触しているため、直線状ベルトモール１０と芯材３０の間に隙間が生じることがなく、両者は一緒に変形する。

【0029】

油圧シリンダ装置５２によって直線状ベルトモール１０と芯材３０のセット材に与える荷重（パンチ５５のダイス５４側への変位量）は、曲げ加工後のベルトモール１０（１０Ｃ）のスプリングバック量を考慮して、曲げベルトモール１０Ｃの曲げ予定部分Ｂ点が一旦曲率半径Ｒより小さくなるように変形するように定める。このように、ダイス５４とパンチ５５を型閉じ状態とすることなく直線状ベルトモール１０（及び芯材３０）に対する曲げ加工を施すことで、直線状ベルトモール１０に与える曲げ荷重（変位量）を調節することができ、曲げベルトモール１０Ｃの曲げ予定部分Ｂ点の曲率を設計値に近づけることが容易にできる。

【0030】

また、パンチ５５の凸曲面５５ａの直線状ベルトモール１０との接触部分Ｂの曲率半径をｒ（図９）とすると、この曲率半径ｒは、曲げ加工の終了した曲げベルトモール１０Ｃの曲率半径Ｒ（図１）より小さくすることが実際的である。パンチ５５の凸曲面５５ａは、曲げ加工中に、ベルトモール１０（１０Ｃ）に中央部のみが部分的に接触する態様も全面的に接触させる態様も可能である。また、曲げ加工の途中において曲げベルトモール１０Ｃがダイス５４の凹曲面５４ｃ１と全面的に接触することはないので、凹曲面５４ｃ１の形状精度を高くする必要はない。

【0031】

なお、図示実施形態では、曲げ加工中にダイス５４とパンチ５５の型閉じ状態が生じることはないが、本発明は、曲げ加工中に、ダイス５４の凹曲面５４ｃ１とパンチ５５の凸曲面５５ａがベルトモール１０（１０Ｃ）及び芯材３０に接触する（つまり、型閉じ状態が生じる）曲げ荷重付与機構５０を排除するものではない。

【0032】

以上の直線状ベルトモール１０と芯材３０の曲げ加工に際しては、芯材３０の櫛歯状部３２は隣り合う櫛歯突起の先端側が互いに接近する方向に弾性変形する。このため、直線状ベルトモール１０の曲げ変形を妨げることが少ない。そして曲げ加工の終了した曲げベルトモール１０Ｃから芯材３０を離脱させると、芯材３０は自身の弾性で直線状の元形状に復元する（連続部３１は直線状になり、櫛歯状部３２の隣り合う櫛歯突起の間隔が等間隔になる）。従って、次の直線状ベルトモール１０に対して芯材３０を装着し、同じ曲げ加工を施すことができる。すなわち、芯材３０に直線状ベルトモール１０に沿う連続部３１だけでなく櫛歯状部３２を設けることにより、大きな曲げ荷重を要することなく直線状ベルトモール１０に曲げ加工を施すことができ、かつ、芯材３０の元形状への復元性を高めることができる。

【0033】

以上の実施形態は、樹脂製ベルトモールに本発明を適用したものであるが、本発明はルーフモール等の他の樹脂製モールにも適用可能である。

【符号の説明】

【0034】

１０ 直線状ベルトモール
１０Ｃ 曲げベルトモール
１１ 断面逆Ｕ字状部
１１ａ 下端部
１２ １３ シールリップ
１４ 装飾カバー部材
１５ １６ ボディタッチリップ
２０ 車両ドア
２１ アウタパネル
２１Ｅ 上縁
２２ ドアサッシュ
３０ 芯材
３１ 連続部
３２ 櫛歯状部
３２ａ 第１櫛歯状部
３２ｂ 第２櫛歯状部
３２ａ１ ３２ｂ１ 斜面
３３ 溝部
３４ 受け面
４０ 加熱装置
４１ シリンダ装置
４１ａ ピストンロッド
４２ 加熱炉
４２ａ ヒータ
４２ｂ ダクト
５０ 曲げ荷重付与機構
５１ 基台
５２ 油圧シリンダ装置
５３ 昇降台
５４ ダイス
５４ａ 支持脚
５４ｂ 縦壁
５４ｃ 曲面型
５４ｃ１ 凹曲面
５５ パンチ
５５ａ 凸曲面
Ｂ 曲げ予定部分
Ｏ 仮想曲率中心
Ｒ 曲率半径
Ｇ 窓ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】