JPH06102283B2 - 表面弾性複層板の切断装置及び弾性層切り欠き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばウレタンフォーム貼付鋼板の如き両主
面に弾性層が貼付された金属板からなる表面弾性複層板
の切断装置に関する。

［従来の技術］ 従来の自動車用の鉄板／ウレタンフォーム複合部材の製
造方法を第11図に示す。

まず、鋼板100に潤滑油を塗付してプレス101により塑性
加工及び切断加工を行った後（ａ）、脱脂装置102によ
り油分を除去し（ｂ）、次に接着剤及び剥離紙がラミネ
ートされたウレタンフォームテープ103をプレス104によ
り切断加工し、最後に剥離紙を剥してウレタンフォーム
105、106を鉄板部材107の両主面へ貼り付けていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従って従来技術の問題点として工程全体が複雑で、特
に、鉄板のプレス加工後に脱脂工程が必要なこと、ウレ
タンフォーム貼り付けの自動化が容易でなく、両者の位
置合せ精度の不良が生じやすかった。

本発明者は上記問題点を解消するために、両者を予め貼
付した後、プレス加工することに想い至った。

しかしながらこの場合、第８図及び第９図に示すように
切断部近傍のウレタンフォーム層が切断（打抜き）時に
強く圧縮されてへたり、そのため十分に弾性回復できず
にへこんだり、又は、この切断部近傍のウレタンフォー
ム層が面方向に変位してウレタンフォームの切口がず
れ、いわゆるひけやはみだしが生じるという問題がある
ことがわかった。

更に、このような予めウレタンフォーム層を貼付して表
面弾性複層板を作製してからプレス加工する場合、ウレ
タンフォーム層だけを切り欠くことが困難であることに
気が付いた。もちろん、予めウレタンフォーム層に切り
欠き加工してから貼付すればよいのであるが、この策は
切り欠き部とプレス部との位置ずれを生じることがわか
った。本発明は、これら問題点に鑑みなされたものであ
り、弾性層が貼付された金属板からなる表面弾性複層板
から所定形状の表面弾性複層部材を製造するのに好適な
装置を提供することをその目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の表面弾性複層板の切断装置は、少なくとも一主
面に弾性層が貼付された金属板からなる表面弾性複層板
を所定挟持圧力で挟持する一対の挟持部材と、前記挟持
部材の切断用側端面に沿って往復動し前記表面弾性複層
板を切断する切断刃とを備え、前記弾性層側の前記挟持
部材は、前記切断用側端面に近接して凹部を有すること
を特徴としている。

本発明の表面弾性複層板の弾性層切り欠き装置は、少な
くとも一主面に弾性層が貼付された金属板からなる表面
弾性複層板を所定挟持圧力で挟持する一対の挟持部材
と、前記挟持部材の案内用側端面に沿って往復動し前記
弾性層への押圧によりその所定分を選択的に溶解除去す
るこて部材とを備えることを特徴としている。

好適な態様において、挟持部材の一方を固定金型、他方
を可動金型により構成し、切断刃、コテ部材を可動金型
と同期作動させる。

このようにすれば、単一装置の一往復動作により一挙に
弾性層切り欠き部を有する表面弾性複層部材を製造する
ことができ、従来工程に比べて大幅な装置構成及び工程
削減が可能となる。

［作用］ 説明を簡単とするために、表面弾性複層板の下面に弾性
層が貼付されており、挟持部材は表面弾性複層板を水平
に挟持するものとする。

まず本発明の切断装置について説明する。

切断刃は表面弾性複層板を上方から垂直に切断するもの
と仮定する。

切断刃が金属板を切断するために上方から金属板に押付
けられると、切断刃のほぼ直下において下側の挟持部材
と金属板との間に挟持されている弾性層は切断刃の圧迫
により強く圧縮される。この圧縮の結果、弾性層は逃げ
ようとし、下側の挟持部材の切断用側端面を境界として
弾性層の一半は凹部に逃げる。また、弾性層の他の一半
は下側の挟持部材がないので、自由に逃げる（切断され
る）。すなわち、弾性層は切断用側端面を越えて水平方
向に逃げない（圧縮変形しない）ので、切断後にひけが
生じない。また、弾性層が凹部に逃げるために、切断部
分近傍の弾性層が圧縮により塑性変形しない。

一方、このような凹部を設けない場合、切断に際し弾性
層は逃げようとするが、弾性層の一半は下側の挟持部材
及び金属板で挟持されておりこちら側の弾性層は逃げに
くい。また、弾性層の他の一半は下側の挟持部材で挟持
されてないので、逃げられる。このために弾性層は下側
の挟持部材から遠ざかる水平方向に逃げた状態で切断さ
れ、そのためにいわゆる、ひけが生じてしまう。また上
記した塑性変形が生じてしまう。

次に、本発明の弾性層切り欠き装置について説明する。

一対の挟持部材が表面弾性複層板を挟持した状態で、こ
て部材は挟持部材の案内により弾性層へ押圧され、それ
により弾性層に所定形状の切り欠き部が形成される。

［実施例］ 本発明の表面弾性複層板の切断装置の一実施例を第１図
に示す。

まず切断すべき表面弾性複合板４を説明する。

この表面弾性複合板４は、ウレタンフォーム層41、42が
両主面に貼付された鋼板43からなる。ウレタンフォーム
層41、42はエーテル系及びエステル系ウレタンフォーム
を素材としており、アクリル系接着剤により塗付されて
いる。ウレタンフォーム層41、42の厚さは6mm、その比
重は0.05、鋼板43の材質はSECC−20、その厚さは0.6mm
に設定されている。

次に切断装置を説明する。

この切断装置は、プレス装置の切断部を構成するもの
で、下側の固定金型（本発明でいう一対の挟持部材の一
方）１と、固定金型１の上方に所定間隙を隔てて垂直動
可能に設けられた可動金型（本発明でいう一対の挟持部
材の他方）２と、可動金型２の案内用側端面22に隣接し
て垂直動可能に設けられた切断刃３とからなる。12は固
定金型の切断用側端面である。

固定金型１及び可動金型２の平坦な挟持面11、21は表面
弾性複層板４を挟んで対向している。

固定金型１は、その切断用側端面12に近接し平行に台形
の条溝（本発明でいう凹部）13をもつ。拡大した第４図
に示すように、条溝13の一端は側端面12との交点Ｃから
より浅い第１の斜角１で傾斜し（斜面131）、その
後、屈折点Ｋからより深い第２の斜角２で傾斜し（斜
面132）、平坦な底部133に至る。

斜角は25〜35度が好適である。斜角１が小さいとひ
けが生じやすく、大きいと交点Ｐが鈍摩しやすい。

斜面131の長さは２〜4mmが好適である。斜面131の長さ
が長いとひけが生じやすく、短いと斜面131と切断用側
端面12との間の壁部14の強度が低下する。

条溝13の幅Ｗは開口面において８〜12mmが好適である。
幅が狭いとひけが生じやすく、広いと鋼板43に望ましく
ない塑性変形が生じやすい。この実施例では10mmとし
た。

条溝13の深さは１〜3mmが好適である。深さが浅いとひ
けが生じやすく、深いと壁部14の強度が低下する。この
実施例では3mmとした。

次に、この装置の切断動作を説明する。

まず、両金型１、２の間に表面弾性複層板４を挿入し
（第１図参照）、次にプレスカにより可動金型２を駆動
し、両金型１、２で表面弾性複層板４を所定挟持圧力で
挟持する（第２図参照）。次に、切断刃３をプレスカに
より側端面22、12に沿って駆動し、表面弾性複層板４か
ら所定形状の表面弾性複層部材を切断する（第３図参
照）。第２図及び第３図に示すように、切断時における
下側のウレタンフォーム層42の圧縮及びそれによる水平
変位は凹部13へのウレタンフォーム層42の逃げにより吸
収緩和され、そのために切断後のひけ（第９図参照）が
生じない。

更に、切断刃３の刃先部31の刃先角α（第２図参照）は
50〜70度に作製することが好ましい。この実施例では刃
先角αは60度に設計されている。

このようにすれば、ウレタンフォーム層41、42の切れ味
がよくなる。ただし、刃先角αを45度以下とすると鋼板
切断のために刃先寿命が低下し、刃先角αを80度以上と
するとウレタンフォームはみ出しの欠点が顕著となる。
更に、可動金型２の切断用側端面22と切断刃３とのクリ
アランスは10〜50μｍとしてフォームのはみ出し防止を
図っている。

次に、この実施例の切断装置を用いた表面弾性複層部材
の製造方法を第５図を参照して説明する。

鋼板コイル51は鋼板供給位置５により回転駆動されて定
期的に所定距離送られる。送り出された鋼板コイル５は
レベラ６により曲りを修正された後、貼付装置７に送ら
れる。

貼付装置７は上下一対のウレタンフォームコイル71を有
し、これらウレタンフォームコイルはウレタンフォーム
コイル駆動装置73により定期的に所定距離送られる。ま
た、貼付装置７は一対の剥離紙巻取装置72及び送り装置
74を備え、送り装置74は、両面にウレタンフォーム層が
貼付された鋼板からなる表面弾性複層板８をプレス装置
９に送込む。プレス装置９は表面弾性複層板８をプレス
加工（塑性加工及び打ち抜き）して所定形状の表面弾性
複層部材を形成する。

プレス装置９の要部拡大断面図を第６図、第７図に示
し、表面弾性複層部材を第８図に示す。

第６図は溶解前の状態を示す。

可動金型２は２部材201、202が上下に結合されており、
部材201、202には垂直貫通孔203が設けられている。こ
の垂直貫通孔203にはセラミック円筒からなる遮熱筒204
が固着されている。遮熱筒204の上部フランジ205は部材
201、202で挟持されており、遮熱筒204の底部206の中央
には摺動孔207が設けられている。

この遮熱筒204の内部にはこて部材300が上下摺動自在に
収容されており、スプリング208はこて部材300を下方に
押圧している。

こて部材300は、遮熱筒204の内部に上下摺動自在に設け
られスプリング208により下方に押圧される上筒部310及
び下筒部311を備え、下筒部311は内部に突起付断熱筒部
312を有している。

これら上筒部310及び下筒部311の内部には後述する可動
部が上下摺動自在に自在に収容されている。

この可動部は、中心のヒータ筒301、ヒータ筒301の下部
に冠された押圧キャップ302、ヒータ筒301の上部外周面
に嵌着された突起付断熱筒303からなり、突起付断熱筒3
03は突起付断熱筒312に嵌入されている。

また、その押圧キャップ302は下筒部311の底部と断熱筒
303を介して上筒部310により固定されている。

なお、スプリング313はニクロム線内蔵のヒータ筒301と
金属製の押圧キャップ302との密着性を向上するととも
に可動金型２の超過ストロークの一部を吸収する機能を
有し、スプリング208は可動金型２の超過ストロークの
残りを吸収する機能を有する。

次に、この切り欠き装置の動作を説明する。

ヒータ筒301は十分に加熱されているものとする。

可動金型２が降下すると、押圧キャップ302が上側のウ
レタンフォーム層41を押圧、溶解し、その結果、ウレタ
ンフォーム層41に所定形状の切り欠き部400が形成され
る。（第７図参照）。

ここで、遮熱筒204の内周面が本発明でいう案内用側端
面を構成している。

この実施例で重要なことは、押圧キャップ302の下端面
（押圧面）がその周縁部に下方に突出する突縁309をも
つことである。

したがって、押圧キャップ302が下降すると、まず突縁3
09がウレタンフォーム層41を溶解し、突縁309は外周面
が垂直で、内周面が傾斜しているので、溶解した融液は
突縁309により軸心Ｍの方向に移送され、バリが切り欠
き部の壁面に付着することを防止することができる。

なお、こて部材は固定金型１側に設けることもできる。
ただし、この場合には固定金型１又はこて部材を駆動す
る必要がある。

ちなみに、軟質のウレタンフォームを用いた場合、従来
方法の手貼り品は70g/m²の接着剤塗布量を要する比べて
この実施例のものでは42g/m²と40％前後減少させても鉄
板とフォームの貼り付け強度は同等であった。

以上説明したように、上記実施例の表面弾性複層部材の
製造方法によれば、可動金型２の一下降動作により、塑
性下降、切断、ウレタンフォーム層の切り欠きを一挙に
実施することができ、かつ、位置合せ精度が高く、優れ
た生産性を発揮することができる。

すなわち、従来のようにプレス加工に際して潤滑油を鋼
板に塗付し、次に所定形状に切断された鋼板部材から油
分を除去し、次に接着剤及び剥離紙がラミネートされた
ウレタンフォームテープを所定形状に切断加工し、最後
に剥離紙を剥してウレタンフォームを鋼板へ貼り付ける
というような煩雑な工程を必要とせず、表面弾性複層板
をプレス加工するだけで所定形状の表面弾性複層部材を
得ることができる。なおここで、潤滑油塗付を省略でき
るのはウレタンフォーム層を貼付してあるためである。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の表面弾性複層板の切断装置
は、挟持部材の一方がその切断用側端面に近接して凹部
を有しているので、ひけを生じることなく表面弾性複層
板を切断することが可能となり、その結果として、優れ
た仕上げ精度を確保しつつ表面弾性複層部材の製造工程
を抜本的に簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の切断装置の一実施例を示す要部断面
図、第２図及び第３図は表面弾性複層板切断動作を説明
する断面図、第４図は固定金型の要部拡大断面図、第５
図はこの切断装置を用いる表面弾性複層部材製造装置の
模式説明図、第６図及び第７図はプレス装置組込みのウ
レタンフォーム溶解装置の断面図、第８図は加工済みの
表面弾性複層部材の斜視図、第９図は従来の切断装置の
要部断面図、第10図は切断された表面弾性複層部材の一
実施例断面図、第11図は従来の製造工程を示す模式説明
図である。 １……固定金型（挟持部材） ２……可動金型（挟持部材） ３……切断刃 ４……表面弾性複層部材 13……条溝（凹部） 41、42……ウレタンフォーム層（弾性層） 43……鋼板 300……こて部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一主面に弾性層が貼付された金
   属板からなる表面弾性複層板を所定挟持圧力で挟持する
   一対の挟持部材と、 前記挟持部材の切断用側端面に沿って往復動し前記表面
   弾性複層板を切断する切断刃とを備え、 前記弾性層側の前記挟持部材は、前記切断用側端面に近
   接して凹部を有することを特徴とする表面弾性複層板の
   切断装置。
2. 【請求項２】少なくとも一主面に弾性層が貼付された金
   属板からなる表面弾性複層板を所定挟持圧力で挟持する
   一対の挟持部材と、 前記挟持部材の案内用側端面に沿って往復動し前記弾性
   層への押圧によりその所定部分を選択的に溶解除去する
   こて部材とを備えることを特徴とする表面弾性複層板の
   弾性層切り欠き装置。
3. 【請求項３】前記挟持部材の一方は固定金型、他方は可
   動金型により構成され、前記切断刃、前記こて部材が前
   記可動金型と同期作動可能な請求項１、２記載の表面弾
   性複層板のプレス装置。