JP2004314314A

JP2004314314A - 自動車のインストルメントパネルの成形方法及びその成形用金型

Info

Publication number: JP2004314314A
Application number: JP2003107447A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ito; 裕之伊東; Hiroyuki Nishihata; 博之西端
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させる自動車のインストルメントパネルの成形に際して、金型の必要個数を削減し、成形工程を簡素化し得る成形方法を提供する。
【解決手段】下型１４の表皮３をセットすると共に、上型１５に基材層１６に対応した形状を備え、かつ表面に突起群１１が分散形成された入れ子１０をセットし、金型の型締め状態で、表皮３及び入れ子１０間に形成されているキャビティに反応発泡性樹脂原料を注入して発泡させることにより、突起群１１に対応した凹部群が裏面に形成され、かつ表皮３の裏面に接合される発泡層１８を形成する。入れ子１０を取外した型締め状態で、入れ子１０に代えて形成されたキャビティに基材層用樹脂原料を注入することにより、凹部群にそれぞれ侵入する成形突起群を伴った基材層１６を形成して発泡層１８に一体化させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させる自動車のインストルメントパネルの成形方法及びその成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のインストルメントパネルは、表皮用のパウダスラッシュ成形工程と、基材層用の成形工程と、これらに介在させる発泡層用の一体発泡成形工程との別々の３工程で製作されるのが通常である。即ち、図４Ａに示すように、表皮３に対応した形状の金型１が閉鎖状態で組付けられたパウダボックス９に、例えばパウダ状ＴＰＵ（サーモプラスチックウレタン）樹脂原料２を収納して、加熱状態で回転させることにより金型１に溶融成層して、表皮３が製作される。基材層６は、同図Ｂに示すように、上型５及び下型４の表面に噴射器４ａにより離型剤を噴霧して塗布した後に、型締めして注入路５ａから繊維強化されたウレタン樹脂原料を注入して、反応硬化させてＲ−ＲＩＭウレタンとして製作される。射出成形された基材層６には、ウレタン発泡樹脂との接着性が損なわれないように、表面を洗浄するか又はフィルムを接着する等の後処理を施す。次いで、同図Ｃに示すように、下型４ｂに表皮３をセットし、上型５ｂに基材層６をセットし、さらに注入具７により反応発泡性のウレタン原料樹脂を注入して型締めした状態で反応発泡させることにより、裏面で基材層６が接合し、表面で表皮３に接合した発泡層８が一体化されたインストルメントパネルが製作される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、独立の３工程に対応して金型もそれぞれに必要になるだけでなく、離型剤が噴霧される基材に対してはその影響を回避するための後処理を要する。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて、金型の必要個数を削減し、成形工程を簡素化し得る自動車のインストルメントパネルの成形方法及びその成形用金型を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１により、表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させる自動車のインストルメントパネルの成形方法において、金型の一方に表皮をセットすると共に、他方に基材層に対応した形状を備え、かつ表面に突起群が分散形成された入れ子をセットし、金型の型締め状態で、表皮及び入れ子間に形成されているキャビティに反応発泡性樹脂原料を注入して発泡させることにより、突起群に対応した凹部群が裏面に形成され、かつ表皮の裏面に接合される発泡層を形成し、入れ子を取外した型締め状態で、入れ子に代えて形成されたキャビティに基材層用樹脂原料を注入することにより、凹部群にそれぞれ侵入する成形突起群を伴った基材層を形成して発泡層に一体化させることを特徴とする。発泡層の裏面に形成された突起群に、基材層の成形突起群が互いに係合することにより、基材層が発泡層に接合される。
【０００６】
入れ子の着脱を不要にするには、請求項２により、表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させるための自動車のインストルメントパネルの成形用金型において、表皮がセットされる固定型の一方の側部に、発泡層の裏面に凹部群を形成するように、表面に突起群が分散形成された発泡層用可動型を型締め可能に枢着し、固定型の他方の側部に、発泡層の裏面に基材層を形成する基材層用可動型を型締め可能に枢着する。
【０００７】
この回転切換式の金型装置による成形は、請求項３により、固定型に表皮をセットし、発泡層用上型により型締めして反応発泡性樹脂原料を注入して発泡させることにより、凹部群が裏面に形成され、かつ表皮の裏面に接合された発泡層を形成し、基材層用可動型により型締めして基材層用樹脂原料を注入することにより、凹部群にそれぞれ侵入する成形突起を伴った基材層を形成して発泡層に一体化させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を基に本発明の実施の形態の一例による表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を介在させて一体化される自動車のインストルメントパネルの成形方法を説明する。表皮３は、図４Ａを基に既述したようなパウダスラッシュ成形で製作されたＴＰＵ製である。開閉可能な金型装置の固定型である下型１４は表皮３に対応した形状を備え、可動型である上型１５には、基材層１６に対応した形状を備え、かつ表面にピン状の突起群１１がマトリックス状に分散状態で形成された入れ子１０が着脱自在にセットされている。この入れ子は鉄もしくはアルミニウム製であり、周辺領域では表皮３に基材層１６を直接接合させるように、相対的に小さな外形の発泡層１８用キャビティを形成する形状を備え、突起群１１は発泡層１８の途中位置まで侵入する高さに設定されている。
【０００９】
インストルメントパネル１９の射出成形に際しては、下型１４に表皮３をセットし、上型１５に入れ子１０をセットした状態で、入れ子１０の表面に噴射器４ａにより離型剤を噴霧する（図１Ａ）。下型１４の中央領域に注入具７により反応発泡性のウレタン原料樹脂１３を注入し（同図Ｂ）、型締めした状態で反応発泡させることにより、発泡層１８を射出成形する（同図Ｃ）。その際、発泡層１８の裏面には、突起群１１に対応した凹部群１８ａが分散状態で形成される。
【００１０】
型開きした状態で、入れ子１０を取外して、さらに上型１５の表面に離型剤を噴霧する（同図Ｄ）。型締め状態で、繊維強化されたＲ−ＲＩＭウレタン樹脂原料を注入路１５ａから注入して反応硬化させることにより（同図Ｅ）、基材層１６の周辺領域を表皮３に接合させ、発泡層１８の裏面ではピン穴状の凹部群１８ａに侵入した成形突起群１６ａが係合し、したがって発泡層１８の裏面に入れ子１０に塗布した離型剤が残留していたとしても確実に機械的に接合される（同図Ｆ）。
【００１１】
これにより、発泡層１８の裏面に、基材層１６の表面が凹凸係合によるアンカ効果により接合が可能となり、発泡層に一面に接合されるように、従来必要であった別の金型で製作された基材層に対する洗浄もしくはフィルム接着が不要となる。また、ウレタン製基材層１６が最後に射出成形されてＴＰＵ製表皮３と直接そのまま接合可能となることにより、入れ子１０の形状により、発泡領域部分を周辺領域に限らず、任意の位置もしくは分離した位置に設定することができる。
【００１２】
尚、基材層としては、性質上このような後処理を元来要しない類の基材層と発泡層を一体化する場合でも金型を共通化し得る利点が得られる。また、基材層がそのまま表皮に接合されない材質の場合、接着性を確保するためにプライマ処理を施せば良い。
【００１３】
図２は別の実施の形態による成形用金型装置を示す。即ち、表皮３がセットされる固定型２０の一方の側部に、発泡層用可動型２２が型締め可能にヒンジ２５で枢着し、固定型２０の側部に突設されたストッパ２８で開放位置に拘束されている。固定型２０の対向する他方の側部には、基材層用可動型２４が型締め可能にヒンジ２５ａで枢着し、ストッパ２８ａで拘束されている。これらの可動型２２，２４は、ウレタン製インストルメントパネルのように、成形圧を比較的低くできる場合、アルミニュウム、樹脂等で軽量に製作される。発泡層用キャビティを形成する発泡層用可動型２２の表面は、前述の入れ子１０に対応した形状に形成され、突起群２１が中央領域にマトリックス状に分散して形成され、周辺領域は表皮３に当接するように平坦状に形成されている。基材層用可動型２４は、発泡層用可動型２２で射出成形された発泡層の背後に基材層用キャビティを形成する形状を備える。
【００１４】
このような成形用金型装置を用いたインストルメントパネル１９の成形方法を図３を基に説明する。両側に型開きした状態で固定型２０に表皮３をセットし、発泡層用可動型２２の表面に噴射器４ａにより離型剤を塗布する（図３Ａ）。固定型２０の中央領域に注入具７により反応発泡性ウレタン原料樹脂を注入し（同図Ｂ）、発泡層用可動型２２で型締めした状態で反応発泡させることにより、発泡層１８を射出成形する（同図Ｃ）。その際、発泡層１８の裏面には、突起群２１に対応した凹部群１８ａが一面に分散して形成される。
【００１５】
型開きした状態で、基材層用可動型２４の表面に離型剤を塗布して（同図Ｄ）、型締した状態で注入路２６からＲ−ＲＩＭウレタン樹脂原料を注入して反応硬化成形することにより（同図Ｅ）、周辺領域が表皮３に接合し、発泡層１８の裏面には凹部群１８ａに侵入した成形突起で係合した基材層１６が形成され、同様に中央領域で機械的に接合して一体化される（同図Ｆ）。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、表皮及び基材層間に発泡層を介在させたインストルメントパネルの射出成形に際して、基材層及び発泡層用金型が共通化され、したがって射出成形工程も削減され、しかも基材層の材質の如何に拘らず残留離型剤に対する後処理も不要になる。基材層が最後に射出成形されて表皮と接合可能となることにより、入れ子の形状に応じて発泡部分が任意の位置に容易に設定可能となる。
【００１７】
請求項２又は請求項３の発明によれば、基材層用の入れ子の着脱操作を要しない回転切換式の金型装置により、同様に射出成形工程が削減され、基材層の残留離型剤に対する後処理も不要になる。基材層用金型の形状により１個もしくは複数の発泡部分が任意に設定可能となる。請求項４の発明によれば、同材質のＲＩＭウレタン基材層及びウレタン発泡層を用いる通常のインストルメントパネルにも有効に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による自動車のインストルメントパネルの成形方法を説明する図である。
【図２】別の実施の形態による自動車のインストルメントパネルの成形方法を実施するための成形用金型を説明する正面図である。
【図３】図２による金型装置を用いた自動車のインストルメントパネルの成形方法を説明する図である。
【図４】従来の自動車のインストルメントパネルの成形方法を説明する図である。
【符号の説明】
３表皮
１０入れ子
１１，２１突起群
１４下型
１５上型
１６基材層
１８発泡層
１８ａ凹部群
１９インストルメントパネル
２０固定型
２２発泡層用可動型
２４基材層用可動型

Claims

表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させる自動車のインストルメントパネルの成形方法において、
開閉可能な金型の一方に表皮をセットすると共に、他方に基材層に対応した形状を備え、かつ表面に突起群が分散形成された入れ子をセットし、
前記金型の型締め状態で、前記表皮及び前記入れ子間に形成されているキャビティに反応発泡性樹脂原料を注入して発泡させることにより、前記突起群に対応した凹部群が裏面に形成され、かつ前記表皮の裏面に接合される発泡層を形成し、
前記入れ子を取外した型締め状態で、前記入れ子に代えて形成されたキャビティに基材層用樹脂原料を注入することにより、前記凹部群にそれぞれ侵入する成形突起群を伴った前記基材層を形成して前記発泡層に一体化させることを特徴とする自動車のインストルメントパネルの成形方法。
表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させるための自動車のインストルメントパネルの成形用金型において、
表皮がセットされる固定型の一方の側部に、発泡層の裏面に凹部群を形成するように、表面に突起群が分散形成された発泡層用可動型を型締め可能に枢着し、
前記固定型の他方の側部に、前記発泡層の裏面に基材層を形成する基材層用可動型を型締め可能に枢着したことを特徴とする自動車のインストルメントパネルの成形用金型。
請求項２による成形用金型を用いて、表皮及び基材層間に反応射出成形による発泡層を形成して一体化させる自動車のインストルメントパネルの成形方法において、
固定型に表皮をセットし、
発泡層用上型により型締めして反応発泡性樹脂原料を注入して発泡させることにより、凹部群が裏面に形成され、かつ前記表皮の裏面に接合された発泡層を形成し、
基材層用可動型により型締めして基材層用樹脂原料を注入することにより、前記凹部群にそれぞれ侵入する成形突起を伴った基材層を形成して前記発泡層に一体化させることを特徴とする自動車のインストルメントパネルの成形方法。
基材層がＲＩＭウレタン樹脂製であり、発泡層が発泡ウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の自動車のインストルメントパネルの成形方法。