JP2005059632A - Interior parts for automobile and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等の自動車用内装部品及びその製造方法に係り、特に、軽量で、成形性に優れるとともに、成形金型の型費、設備費が低減でき、しかも、脱型性に優れた自動車用内装部品及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車用内装部品の構成について、ドアトリムを例示して図14,図15を基に説明する。ドアトリム1は、保形性及び車体パネルへの取付剛性を備え、製品面のほぼ全体にいきわたっている樹脂芯材2の表面に、表面外観に優れた表皮3を積層一体化して構成されている。
【0003】
上記樹脂芯材2としては、タルクを混入したポリプロピレン系樹脂を素材としており、また、表皮3は、それ自体保形性を備えておらず、塩ビシート等の合成樹脂シートの裏面にポリエチレンフォーム等のクッション材が積層された積層シート材料が使用され、最近では、環境面やリサイクル面を考慮して、TPO(サーモプラスチックオレフィン)シート等のエラストマーシートの裏面にポリエチレンフォーム等のクッション材が積層された積層シート材料が多用される傾向にある。
【0004】
次に、上記ドアトリム1の成形方法における従来例について図16を基に説明する。まず、ドアトリム1を成形する成形金型4は、所定ストローク上下動可能な成形上型5と、成形上型5と対をなす固定側の成形下型6と、成形下型6と接続される射出機7とから大略構成されている。
【0005】
そして、成形上下型5,6を型締めした際、ドアトリム1の製品形状を形造るために成形上型5にはキャビティ部5aが形成され、成形下型6にはコア部6aが設けられている。上記、成形上型5を所定ストローク上下動作させるために、昇降シリンダ5bが連結され、成形下型6には射出機7からの溶融樹脂の通路となるマニホールド6b、ゲート6cが設けられている。
【0006】
また、上下動作する成形上型5は、適正姿勢を維持させるために、成形下型6の4隅部にガイドポスト6dが設けられ、このガイドポスト6dに対応して成形上型5にはガイドブッシュ5cが設けられている。
【0007】
従って、成形上下型5,6が型開き状態にあるとき、表皮3を金型内にセットし、その後、成形上下型5,6を型締めした後、両金型間の製品キャビティ内に射出機7からマニホールド6b、ゲート6cを通じて溶融樹脂Mを射出充填することにより、樹脂芯材2を所要の曲面形状に成形するとともに、樹脂芯材2の表面に表皮3を一体成形している(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
尚、図16では、説明の便宜上、コア部6aの型面にオープン状態で溶融樹脂Mが供給されているが、溶融樹脂Mは成形上下型5,6の型締め後にキャビティ内に射出充填されても良い。
【0009】
また、最近では、自動車の天井やドアなどの自動車用内装部品としては、熱可塑性樹脂発泡シートに部分的に補強用のリブや他部品への取付具であるボス、クリップ、フックなどの熱可塑性樹脂製機能性部材を融着一体化するという成形工法も知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特開平10−138268号公報 (第2頁、図3、図4)
【0011】
【特許文献2】
特開2001−121561号公報 (第6頁、図6乃至図9)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のドアトリム1においては、樹脂芯材2は、製品裏面の全域に亘って設けられており、投影面積が大きいため、材料コストが高く、かつ製品が重量化するという問題点が指摘されている。
【0013】
また、樹脂芯材2の投影面積が大きいことから、成形時における射出圧を高く設定せざるを得ず、高い射出圧に耐え得る金型構造が必要となり、金型の作製費用も嵩み、しかも、大量の溶融樹脂を冷却固化させるため、成形サイクルが長期化し、生産性を低下させる大きな要因となっている。
【0014】
更に、発泡樹脂シートに機能性部材を融着一体化する構成を採用した場合、成形金型から成形品を脱型する際、機能性部材と成形金型とが干渉し易く、脱型性に劣るという問題点があった。
【0015】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量化を促進でき、高剛性でコストダウンを図れる自動車用内装部品を提供でき、かつ成形金型費用を低減できるとともに、成形金型からの脱型性に優れた自動車用内装部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究の結果、従来から表皮として使用していた発泡樹脂シートに保形性を付与することで、芯材としての機能をもたせ、より以上に剛性が必要な箇所、すなわち製品の周縁部分やパネル、あるいは部品取付箇所並びに荷重がかかる部位には、発泡樹脂シート内部に硬質樹脂を浸透させることで、従来の投影面積の広い樹脂芯材に比べ軽量で、かつコストが廉価な内装トリム部品を提供するとともに、硬質樹脂層をインサートすることで、製品の脱型時、内装トリム部品の成形金型に対する抵抗を小さくし、脱型性を高めることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0017】
すなわち、本発明に係る自動車用内装部品は、所望の曲面形状に成形され、軽量で、かつ保形性を有する発泡樹脂基材と、剛性が必要な部位における上記発泡樹脂基材内部にインサートされる硬質樹脂層とから構成されていることを特徴とする。
【0018】
ここで、自動車用内装部品としては、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等に適用できる。
【0019】
保形性を有する発泡樹脂基材は、発泡樹脂シートを加熱軟化処理した後、成形金型内で所望の曲面形状に成形することで、リブ等の補強材がなくても、成形後、型から脱型しても形状を保持する程度の剛性(保形性)を有している。また、製品形状が高展開率部分を含む場合には、発泡樹脂シートを加熱軟化処理した後、成形金型に真空吸引機構を配設して成形金型の内面に沿って発泡樹脂シートに真空吸引力を作用させることで、製品形状の賦形性を高めるとともに、成形上型に刻設された絞模様等の転写に有利である。
【0020】
上記発泡樹脂シートとしては、熱可塑性樹脂に発泡剤を添加した素材を使用する。尚、熱可塑性樹脂は、1種類の熱可塑性樹脂でも2種類以上の熱可塑性樹脂からなっても良い。好ましくは、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂などが使用できる。
【0021】
また、発泡剤としては、アゾ化合物、スルホヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物等の有機発泡剤、あるいは重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤の使用が可能である。
【0022】
上記発泡樹脂シートを加熱軟化処理後、所要形状に成形して得た発泡樹脂基材は、製品の重量と強度とのバランスを考慮した場合、2〜10倍の発泡倍率が好ましい。そのときの発泡樹脂基材のセル径は、0.1μm〜2.0mmの範囲であることが好ましく、厚みは0.5〜30mm、好ましくは1〜10mmのものが良い。
【0023】
また、外観意匠性を高めるために、発泡樹脂基材の表面に加飾材を積層しても良い。加飾材としては、織布、不織布、編布、シート、フィルム、発泡体、網状物などが使用できる。これら加飾材を構成する材料は特に限定されないが、織布、不織布、編布等、通気性を有する素材を使用したほうが、発泡樹脂基材の吸音性能を生かす上で好ましい。
【0024】
一方、硬質樹脂層として使用する熱可塑性樹脂材料は、広範な熱可塑性樹脂から適宜選択することができる。通常好ましく使用できるものとして、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が使用できる。
【0025】
また、これら熱可塑性樹脂中に各種充填剤を混入しても良い。使用できる充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子などがある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種の添加剤が配合されても良い。
【0026】
更に、本発明に係る自動車用内装部品の好ましい一態様としては、前記軟質樹脂層の一部が発泡樹脂基材から外部に突出するように設定されたプレート体、あるいは樹脂リブを備えていることを特徴とする。
【0027】
そして、本発明に係る自動車用内装部品によれば、保形性を有する発泡樹脂基材内部の一部に剛性を補強する意味で硬質樹脂層がインサートされるという構成であるため、従来製品の全面に亘り占有していた樹脂芯材を廃止することができる。従って、従来の投影面積の非常に広い樹脂芯材を廃止することで、製品の軽量化を図ることができ、しかも、樹脂材料を節約できることから、材料コストの低減化も同時に達成できる。
【0028】
また、発泡樹脂基材の多孔質吸音機能により、吸音性能に優れた内装部品が得られるとともに、発泡樹脂基材及び硬質樹脂層の素材として、ポリオレフィン系樹脂を使用した場合、オールオレフィン系樹脂に統一されるため、分離工程が廃止でき、リサイクル作業を簡素化できる。
【0029】
更に、発泡樹脂基材内部に硬質樹脂層が導入されるため、例えば、発泡層と硬質樹脂層とを貼り合わせた場合に比べ、材料破壊が起きにくく、高い剛性が得られる。また、硬質樹脂層は薄肉であるため、製品全体の板厚が薄肉化されることで、相手部品や車体パネルとの合わせ関係を良好に維持できる。
【0030】
加えて、例えば、リブ形状等の成形型に引っ掛かり易い形状がなくなるため、成形後、成形型から脱型する際、成形品の変形、破損が生じることなく、成形品の脱型を容易に行なえる。
【0031】
また、硬質樹脂層の周囲における発泡樹脂基材の厚みが薄肉に圧縮加工されていれば、硬質樹脂層を適正位置に設定できる。
【0032】
次いで、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法は、軽量で、かつ保形性を有する発泡樹脂基材と、剛性が必要な部位における上記発泡樹脂基材内部にインサートされる硬質樹脂層とからなる自動車用内装部品の製造方法において、前記発泡樹脂基材の素材である発泡樹脂シートを加熱軟化処理した後、成形金型内にセットする発泡樹脂シートのセット工程と、成形金型同士の型締めにより、発泡樹脂シートを成形金型のキャビティ形状に沿わせ、所要形状にプレス成形するとともに、硬質樹脂層の素材である溶融樹脂を上記発泡樹脂シートの裏面側から内部に浸透させ、該発泡樹脂基材内部に硬質樹脂層を導入する発泡樹脂基材の成形工程とからなることを特徴とする。
【0033】
ここで、成形金型は、上下動可能な成形上型と、成形上型の下方側に位置する固定側である成形下型と、成形下型に連結される射出機とから構成されている。
【0034】
そして、射出機から供給される溶融樹脂は、成形下型に設けられたマニホールド、ゲート等の樹脂通路を通じて成形上下型のキャビティ内に供給される。また、成形上型には、製品の賦形性をアップさせ、シャープな形状出しを可能にするとともに、絞転写性を高めるための真空吸引機構を付設しても良い。
【0035】
また、成形金型の型締めにより、発泡樹脂シートは、成形金型の型面形状に沿って賦形されるが、この成形工程の前工程で、発泡樹脂シートはヒーター等により加熱軟化処理が施され、加熱軟化状態で成形金型内にセットされる。このときの、発泡樹脂シートの加熱温度は、170〜200℃で加熱されるのが良い。また、射出機からマニホールド、ゲートを通じて発泡樹脂基材の裏面側から発泡樹脂基材内部に導入される硬質樹脂は、樹脂温度が190〜240℃に設定されている。
【0036】
そして、発泡樹脂基材において、剛性が要求される部位にのみ部分的に硬質樹脂層をインサートするが、その際、インサートエリアを制御する方法として、インサートエリアの周縁に沿って型クリアランスを狭くすることで、硬質樹脂の浸透範囲を抑える方法、あるいは、発泡樹脂シートの部位毎に温度変化をもたせ、硬質樹脂層のインサートエリアを高温状態に維持することにより、硬質樹脂の浸透具合を調整するようにしても良い。
【0037】
従って、本発明方法によれば、従来の投影面積の広い樹脂芯材に比べ、発泡樹脂基材の内部に部分的に硬質樹脂層をインサートすれば良いため、樹脂材料を節約できるとともに、射出圧力を従来に比べて低く設定できることから、成形上型の負荷を軽減できる。
【0038】
また、成形品を成形金型から脱型する際は、内部に硬質樹脂層がインサートされた発泡樹脂基材を取り扱えば良いため、脱型が容易に行なえ、かつ脱型時間も短縮できる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動車用内装部品及びその製造方法の好適な実施の形態について、自動車用ドアトリム及びその製造方法を例示して説明する。
【0040】
図1乃至図9は本発明を自動車用ドアトリム及びその製造方法に適用した第1実施形態を示し、図1は自動車用ドアトリムを示す正面図、図2は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図3は同自動車用ドアトリムの製造方法に使用する成形金型の全体図、図4は同成形金型の要部を示す断面図、図5乃至図9は同自動車用ドアトリムの製造方法における各工程を示す説明図である。また、図10乃至図13は本発明を自動車用ドアトリムに適用した第2実施形態であり、図10は第2実施形態における自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図11,図12は同自動車用ドアトリムの製造方法を示す各説明図、図13は第2実施形態における変形例を示す自動車用ドアトリムの断面図である。
【0041】
図1において、自動車用ドアトリム10は、所望の曲面形状に成形され、このドアトリム10に装着される機能部品としては、インサイドハンドルエスカッション11、中央に膨出状に形成されるアームレスト12には、パワーウインドウスイッチフィニッシャー13、プルハンドル14が取り付けられ、アームレスト12下方のドアポケット15の周縁には、ポケットエスカッション16が取り付けられ、そのフロント側には、スピーカグリル17が一体若しくは別体に設けられている。
【0042】
そして、この自動車用ドアトリム10は、図2に示すように、軽量で、かつ所望の曲面形状に成形され保形性を備えた発泡樹脂基材20と、ドアトリム10における剛性が必要とされる部位における発泡樹脂基材20内部にインサートされている硬質樹脂層30とから大略構成されている。尚、発泡樹脂基材20の表面には、加飾材21が貼付されている。
【0043】
上記発泡樹脂基材20は、保形性を備えるように発泡樹脂シートを加熱軟化処理後、所要形状に熱成形される。例えば、所望の型面を有する成形金型でコールドプレス成形されるが、更に高展開率部分については、真空成形を併用して賦形しても良い。
【0044】
上記発泡樹脂シートは、汎用の熱可塑性樹脂に発泡剤を添加した構成であり、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂等が使用できる。また、発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等の有機発泡剤や重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤が使用できる。この実施形態では、ポリプロピレン系樹脂に発泡剤として重炭酸ナトリウムを適宜添加した発泡樹脂シートを使用している。また、この発泡樹脂基材20の発泡倍率は、2〜10倍に設定され、厚みは0.5〜30mm、特に好ましくは1〜10mmの範囲に設定されている。
【0045】
次いで、上記発泡樹脂基材20の内部にインサートされる硬質樹脂層30は、汎用の合成樹脂成形体からなり、通常好ましく使用できる合成樹脂として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂、ポリカーボネート系樹脂等から適宜選択されて良く、本実施形態では、環境面、リサイクル面を考慮してポリプロピレン系樹脂が使用されている。
【0046】
また、この硬質樹脂層30に使用する熱可塑性樹脂中に適宜フィラー、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維や、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子等の充填剤が混入されていても良い。
【0047】
このように、上述したドアトリム10は、軽量で、かつ保形性を有する発泡樹脂基材20と、この発泡樹脂基材20における剛性が要求される部位にのみインサートされる硬質樹脂層30とから構成されているため、従来のように、製品の全面に亘り占有していた樹脂芯材を廃止でき、かつ軽量な発泡樹脂基材20を使用する一方、硬質樹脂層30は、部分的にインサートされるだけであり、製品の重量について、従来例に比し、40%以上の軽量化を図ることができるとともに、樹脂材料も大幅に節約でき、コストダウンにも貢献できる。
【0048】
更に、発泡樹脂基材20は、多孔質構造であるため、吸音性能に優れ、車室内外の騒音を低減することができる。また、発泡樹脂基材20における車室内騒音を対象とした吸音性能を高めるためには、発泡樹脂基材20の表面に積層一体化される加飾材21は、織布、不織布、編布等の通気性を備えたシート材料が好ましい。尚、加飾材21は、織布、不織布、編布等の通気性シート以外にも塩ビシートや、TPO(サーモプラスチックオレフィン)シート等の合成樹脂シート、あるいはこれら裏面にポリオレフィンフォーム等のクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することもできる。また、合成樹脂フィルム、発泡体、網状体等を使用することができる。
【0049】
このとき、発泡樹脂基材20と加飾材21との材料をポリオレフィン系樹脂のように統一すれば、リサイクルが容易に行なえる。尚、廉価構成として、加飾材21を省略し、発泡樹脂基材20の表面に塗装や印刷処理を施すようにしても良い。
【0050】
更に、本発明に係るドアトリム10の特徴としては、剛性が必要な箇所における発泡樹脂基材20内部に硬質樹脂層30をインサートするという構成であるため、製品全体としての厚みを薄肉化することができ、隣接部品や車体パネル等と干渉することがなく、合わせ精度を高めることができる。加えて、ドアトリム10の裏面には、フラットな発泡樹脂基材20面が位置するため、成形金型からの脱型も容易に行なえ、脱型時間も短縮できる。
【0051】
次に上記ドアトリム10の製造方法について以下に説明する。まず、図3,図4に基づいて、成形金型40の構成について説明する。図3において、ドアトリム10の成形に使用する成形金型40は、所定ストローク上下動可能な成形上型41と、成形上型41と対をなす固定側の成形下型42と、成形下型42に接続される射出機43とから大略構成されている。
【0052】
更に詳しくは、成形上型41は、製品形状に合致したキャビティ部411が形成されており、成形上型41の上面に連結された昇降シリンダ412により所定ストローク上下駆動される。また、成形上型41の4隅部には、ガイド機構となるガイドブッシュ413が設けられている。
【0053】
一方、成形下型42には、成形上型41のキャビティ部411に対応するコア部421が設けられている。また、このコア部421の型面に溶融樹脂を供給するために、マニホールド422、ゲート423が設けられており、このマニホールド422、ゲート423の樹脂通路を経て射出機43から供給される溶融樹脂Mがコア部421の上面に供給される。尚、硬質樹脂層30は、剛性が要求される部分に設定されるため、ゲート423の設定箇所もそれに対応する。
【0054】
また、成形下型42の4隅部には、ガイド機構となるガイドポスト424が突設され、このガイドポスト424は、成形上下型41,42が型締めされる際、ガイドブッシュ413内に案内されることで成形上型41のプレス姿勢を適正に維持できる。
【0055】
更に、本発明に使用する成形金型40においては、図4に示すように、硬質樹脂層30のインサートエリア(図4中符合Aで示す)を精度良く画成させる必要がある。そのため、成形下型42に突起425が突設することにより、インサートエリアAの周縁部に沿って型クリアランスが小さく設定されている。
【0056】
従って、成形上下型41,42の型締め時、突起425により、インサートエリアAの周縁に沿う発泡樹脂シートSが過度に圧縮され、溶融樹脂がインサートエリアA外に浸透するのを抑えることができ、硬質樹脂層30を精度良く形成できる。
【0057】
次に、上記ドアトリム10の製造方法について説明する。まず、図5に示すように、ヒーター装置50により発泡樹脂シートSの一方面に加飾材21をラミネートしたものを所定温度に加熱軟化させる。このときの発泡樹脂シートSの加熱温度は170〜220℃に設定されている。また、この実施形態では、発泡樹脂シートSとして、ポリプロピレン製発泡シート(住化プラステック製、商品名:スミセラー発泡PPシート、発泡倍率=3倍、厚み3mm)が使用されている。
【0058】
次いで、図6に示すように、加熱軟化処理した発泡樹脂シートS(加飾材21をラミネートしている)を成形下型42のコア部421上にセットする。
【0059】
その後、図7に示すように、成形上型41の昇降シリンダ412が動作して、成形上型41が所定ストローク下降し、成形上下型41,42が型締めされ、発泡樹脂シートSがキャビティ形状に沿って所要形状にプレス成形される。
【0060】
このとき、発泡樹脂シートSがまだ予熱状態のとき、射出機43、マニホールド422、ゲート423を通じて溶融樹脂Mが発泡樹脂シートS内部に導入される。
【0061】
特に、図8に示すように、硬質樹脂層30のインサートエリアAを包囲するように、成形下型42に突起425が形成されているため、発泡樹脂シートSは、インサートエリアAの周縁部で過圧縮状態であり、インサートエリアAから外部に溶融樹脂Mが浸透することがなく、限られた部分にのみ硬質樹脂層30が発泡樹脂基材20内部にインサートされることになる。
【0062】
その後、図9に示すように、昇降シリンダ412が駆動して、成形上型41が上昇し、成形上下型41,42が型開きした後、ドアトリム10を脱型操作すれば良い。このドアトリム10の脱型操作において、成形下型42と当接する部位は、発泡樹脂基材20の平滑面であるため、ドアトリム10と成形下型42との間に干渉が生じることがなく、簡単かつ迅速にドアトリム10の脱型操作を行なうことができる。
【0063】
尚、インサートエリアAの周縁に沿って圧縮作用によるシール性により硬質樹脂層30のインサートエリアAを精度良く調整したが、発泡樹脂シートSに温度分布をもたせることで、溶融樹脂Mの浸透を制御するようにしても良い。
【0064】
次いで、図10乃至図13は、本発明を自動車用ドアトリム10に適用した第2実施形態を示すもので、図10に示すように、ドアトリム10は、所望の曲面形状に成形され、軽量で、かつ保形性を有する発泡樹脂基材20と、剛性が要求される部位における発泡樹脂基材20内部にインサートされる硬質樹脂層30とから構成され、外観性能を高めるために、加飾材21が発泡樹脂基材20の表面に貼付されていても良い。
【0065】
そして、この第2実施形態におけるドアトリム10においては、図示しないドアインナーシールを取り付けるためのインナーシール取付用フランジ31が硬質樹脂層30と一体に形成されている。
【0066】
従って、従来のように、別途工程でインナーシール取付用フランジを成形し、ドアトリムに対して後付けしていたのに比べ、ドアトリム10の成形と同時にインナーシール取付用フランジ31を一体化できるため、工数を短縮化できる。
【0067】
そして、硬質樹脂層30にインナーシール取付用フランジ31を一体化するためには、図11に示すように、発泡樹脂シートSに温度分布を設定する。すなわち、インナーシール取付用フランジ31設定部分を通常の加熱温度以上の高温部Bに設定する。例えば、一般部を170〜220℃に加熱する場合、高温部Bは、200〜250℃に設定しておく。
【0068】
従って、図12に示すように、成形上下型41,42の型締めにより、発泡樹脂シートSをプレス成形する際、ゲート423を通じて発泡樹脂シートS内部に硬質樹脂層30の素材である溶融樹脂Mを浸透させる。そして、上述したように突起425によるシール性でインサートエリアA内に精度良く溶融樹脂Mを浸透させるとともに、特に、高温部Bにおいては、発泡樹脂シートSを突き破り、インナーシール取付用フランジ31に相当する成形下型42の溝部426内に溶融樹脂Mが導入されることで、図10に示すように、硬質樹脂層30と一体にインナーシール取付用フランジ31が一体成形される。
【0069】
また、インナーシール取付用フランジ31の他に、図13に示すように、硬質樹脂層30と樹脂リブ32を一体成形することもでき、剛性をより強固にしたい場合や、あるいは取付用ボス等を一体化する場合には、硬質樹脂層30と樹脂リブ32を一体化することも可能である。
【0070】
また、ドアトリム10を車体パネルに取り付けるためのクリップ座に対応する部位に硬質樹脂層30を設ければ、ドアトリム10を車体パネルに取り付ける際にクリップ座をたたき込む力や、ドアトリム10を車体パネルから外す際の力が硬質樹脂層30を介してクリップ座に確実に伝達される。また、クリップ座は、硬質樹脂層30と一体成形しても良いし、別体としても良い。
【0071】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品は、軽量で、かつ保形性を有する発泡樹脂基材と、剛性が要求される部位における発泡樹脂基材内部にインサートされる硬質樹脂層とから構成されるため、従来の重量の嵩む樹脂芯材を廃止できることから、軽量で低コスト、しかも、多孔質素材であるため、吸音性能に優れ、かつ薄肉で、相手部品等に対する合わせ精度が向上し、かつ脱型性に優れた自動車用内装部品を提供できるという効果を有する。
【0072】
更に、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法は、成形金型のキャビティ形状に沿って、発泡樹脂基材を所要形状に成形すると同時に発泡樹脂シート内部に硬質樹脂を導入するというものであるから、投影面積が少ないため、従来の樹脂芯材に比べ、成形金型にかかる負荷も少なく、かつ冷却時間も短縮化でき、歩留まりを高めることができ、作業能率を高めることができるとともに、大幅なコストダウンを招来できるという効果を有する。
【0073】
また、本発明に係る自動車用内装部品及びその製造方法は、成形金型のキャビティ形状に沿って、発泡樹脂基材を所要形状にプレス成形すると同時に、この発泡樹脂基材の内部に硬質樹脂層をインサートするというものであるから、内装部品の裏面側は平滑面であり、成形金型の脱型が簡単かつ迅速に行なえるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車用内装部品を自動車用ドアトリムに適用した第1実施形態を示す正面図である。
【図2】図1中II−II線断面図である。
【図3】図1に示す自動車用ドアトリムを成形する際に使用する成形金型の全体構成を示す説明図である。
【図4】図3に示す成形金型の要部を示す断面図である。
【図5】図1に示す自動車用ドアトリムの製造方法における発泡樹脂シートの予熱工程を示す説明図である。
【図6】図1に示すドアトリムの製造方法における発泡樹脂シートのセット工程を示す説明図である。
【図7】図1に示すドアトリムの製造方法における発泡樹脂基材並びに硬質樹脂層の成形工程を示す説明図である。
【図8】図7に示す硬質樹脂層のインサート状態を示す説明図である。
【図9】図1に示す自動車用ドアトリムの製造方法における脱型工程を示す説明図である。
【図10】本発明に係る自動車用内装部品を自動車用ドアトリムに適用した第2実施形態を示す断面図である。
【図11】図10に示す自動車用ドアトリムの製造方法における発泡樹脂シートのセット工程を示す説明図である。
【図12】図10に示す自動車用ドアトリムの製造方法における発泡樹脂基材及び硬質樹脂層の成形工程を示す説明図である。
【図13】図10に示す自動車用ドアトリムの変形例を示す断面図である。
【図14】従来のドアトリムを示す正面図である。
【図15】図14中XV−XV線断面図である。
【図16】従来のドアトリムを成形する際に使用する成形金型の説明図である。
【符号の説明】
10 自動車用ドアトリム
20 発泡樹脂基材
21 加飾材
30 硬質樹脂層
31 インナーシール取付用フランジ
32 樹脂リブ
40 成形金型
41 成形上型
412 昇降シリンダ
42 成形下型
421 コア部
422 マニホールド
423 ゲート
424 ガイドポスト
425 突起
426 溝部
43 射出機
50 ヒーター装置
S 発泡樹脂シート
M 溶融樹脂
A インサートエリア
B 高温部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to automotive interior parts such as door trims, rear parcel shelves, floor trims, trunk trims, rear side trims, and manufacturing methods thereof, and in particular, is lightweight, excellent in formability, and mold cost and equipment of a molding die. The present invention relates to an automobile interior part that can be reduced in cost and excellent in demolding property, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
For example, the configuration of automobile interior parts will be described with reference to FIGS. 14 and 15 exemplifying door trims. The
[0003]
The
[0004]
Next, a conventional example of the method for forming the
[0005]
When the upper and
[0006]
Further, in order to maintain an appropriate posture, the upper molding die 5 that moves up and down is provided with
[0007]
Therefore, when the upper and
[0008]
In FIG. 16, for convenience of explanation, the molten resin M is supplied to the mold surface of the core portion 6 a in an open state. However, the molten resin M is injected and filled into the cavity after the mold upper and
[0009]
Recently, as interior parts for automobiles such as automobile ceilings and doors, thermoplastic foams such as bosses, clips, hooks, etc., which are ribs for reinforcement and attachments to other parts, are used. There is also known a molding method in which a resin functional member is fused and integrated (for example, see Patent Document 2).
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-138268 (
[0011]
[Patent Document 2]
JP 2001-121561 A (Page 6, FIGS. 6 to 9)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0013]
In addition, since the projected area of the
[0014]
Furthermore, when the configuration in which the functional member is fused and integrated with the foamed resin sheet is adopted, when the molded product is removed from the molding die, the functional member and the molding die are likely to interfere with each other. There was a problem of being inferior.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can provide an interior part for automobiles that can promote weight reduction, can be reduced in cost with high rigidity, can reduce the cost of a molding die, and can be molded. It is an object to provide an interior part for automobiles excellent in demoldability from the above and a method for producing the same.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnest research, the present inventors have given the function as a core material by imparting shape retention to the foamed resin sheet that has been used conventionally as the skin, and more. The resin core material with a large projected area can be obtained by infiltrating the hard resin inside the foamed resin sheet at the parts where rigidity is required, that is, at the peripheral part of the product, the panel, or the part mounting part and the part where the load is applied. In addition to providing interior trim parts that are lighter and less expensive, and by inserting a hard resin layer, the resistance of the interior trim parts to the molding die is reduced and the mold release is improved when the product is removed. As a result, the present invention has been completed.
[0017]
That is, the automotive interior part according to the present invention is molded into a desired curved shape, is lightweight and has a shape-retaining foamed resin base material, and is inserted into the foamed resin base material in a portion where rigidity is required. And a hard resin layer.
[0018]
Here, the interior parts for automobiles can be applied to door trims, rear parcel shelves, floor trims, luggage trims, trunk trims, rear side trims, and the like.
[0019]
A foamed resin base material having shape retention can be obtained by molding after molding, even if there is no reinforcing material such as ribs, by molding the foamed resin sheet into a desired curved surface shape after heating and softening treatment. Even if it is removed from the mold, it has such rigidity (shape retention) that it retains its shape. Also, if the product shape includes a high expansion ratio part, after the foamed resin sheet is heat-softened, a vacuum suction mechanism is provided in the molding die and the foamed resin sheet is vacuumed along the inner surface of the molding die. By applying a suction force, the shape of the product shape is improved, and it is advantageous for transferring a drawn pattern or the like engraved in the upper mold.
[0020]
As the foamed resin sheet, a material obtained by adding a foaming agent to a thermoplastic resin is used. The thermoplastic resin may be one type of thermoplastic resin or two or more types of thermoplastic resins. Preferably, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, ionomer resin, acrylonitrile / butadiene / Styrene (ABS) resin or the like can be used.
[0021]
As the foaming agent, an organic foaming agent such as an azo compound, a sulfohydrazide compound, a nitroso compound or an azide compound, or an inorganic foaming agent such as sodium bicarbonate can be used.
[0022]
The foamed resin base material obtained by molding the foamed resin sheet into a required shape after heat softening treatment preferably has a foaming ratio of 2 to 10 times in consideration of the balance between the weight and strength of the product. The cell diameter of the foamed resin base material at that time is preferably in the range of 0.1 μm to 2.0 mm, and the thickness is 0.5 to 30 mm, preferably 1 to 10 mm.
[0023]
Moreover, in order to improve external appearance designability, you may laminate | stack a decorating material on the surface of a foamed resin base material. As the decorating material, a woven fabric, a non-woven fabric, a knitted fabric, a sheet, a film, a foam, a net-like material, or the like can be used. Although the material which comprises these decorating materials is not specifically limited, It is more preferable to use the raw material which has air permeability, such as a woven fabric, a nonwoven fabric, and a knitted fabric, in order to utilize the sound absorption performance of a foamed resin base material.
[0024]
On the other hand, the thermoplastic resin material used as the hard resin layer can be appropriately selected from a wide range of thermoplastic resins. Usually usable as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride resin, ionomer resin, polyamide resin, polyacetal resin, acrylonitrile / butadiene / Styrene (ABS) resin, polycarbonate resin and the like can be used.
[0025]
Moreover, you may mix various fillers in these thermoplastic resins. Examples of the filler that can be used include inorganic fibers such as glass fiber and carbon fiber, and inorganic particles such as talc, clay, silica, and calcium carbonate. Moreover, various additives, such as antioxidant, a ultraviolet absorber, a coloring agent, a flame retardant, and a low shrinkage agent, may be mix | blended.
[0026]
Furthermore, as a preferable aspect of the automobile interior part according to the present invention, a plate body or a resin rib set so that a part of the soft resin layer protrudes outward from the foamed resin base material is provided. It is characterized by.
[0027]
And according to the interior parts for automobiles according to the present invention, since the hard resin layer is inserted in a sense to reinforce the rigidity inside a part of the foamed resin base material having shape retention, The resin core material occupied over the entire surface can be eliminated. Therefore, by eliminating the conventional resin core material having a very large projected area, the weight of the product can be reduced and the resin material can be saved, so that the material cost can be reduced at the same time.
[0028]
In addition, the porous sound absorbing function of the foamed resin base material provides interior parts with excellent sound absorbing performance. When a polyolefin resin is used as the material for the foamed resin base material and the hard resin layer, Since it is unified, the separation process can be abolished and the recycling work can be simplified.
[0029]
Furthermore, since the hard resin layer is introduced into the foamed resin base material, for example, compared to the case where the foamed layer and the hard resin layer are bonded together, material destruction is less likely to occur, and high rigidity is obtained. Further, since the hard resin layer is thin, the thickness of the entire product is reduced, so that the mating relationship with the counterpart part and the vehicle body panel can be maintained well.
[0030]
In addition, for example, since there is no shape that easily catches on the mold such as a rib shape, when the mold is removed from the mold after molding, the molded product can be easily removed without deformation or breakage of the molded product. The
[0031]
Moreover, if the thickness of the foamed resin base material around the hard resin layer is compressed to be thin, the hard resin layer can be set at an appropriate position.
[0032]
Next, a method for manufacturing an automotive interior part according to the present invention includes a foamed resin base material that is lightweight and has shape retention, and a hard resin layer that is inserted into the foamed resin base material in a portion that requires rigidity. In the method for manufacturing an interior part for an automobile, the foamed resin sheet, which is the material of the foamed resin base material, is heated and softened and then set in a molding die, and between the molding dies. By clamping, the foamed resin sheet is made to conform to the cavity shape of the molding die and press-molded into the required shape, and the molten resin that is the material of the hard resin layer is permeated into the inside from the back side of the foamed resin sheet, It comprises a molding step of a foamed resin base material that introduces a hard resin layer into the foamed resin base material.
[0033]
Here, the molding die is composed of a molding upper mold that can move up and down, a molding lower mold that is a fixed side located below the molding upper mold, and an injection machine that is connected to the molding lower mold. .
[0034]
The molten resin supplied from the injection machine is supplied into the mold upper and lower mold cavities through resin passages such as a manifold and a gate provided in the mold lower mold. Further, the forming upper mold may be provided with a vacuum suction mechanism for improving the shapeability of the product, enabling a sharp shape, and improving the drawing transferability.
[0035]
In addition, the foamed resin sheet is shaped along the mold surface shape of the molding die by clamping the molding die, but the foamed resin sheet is heated and softened by a heater or the like before the molding process. Applied and set in a molding die in a heat-softened state. The heating temperature of the foamed resin sheet at this time is preferably heated at 170 to 200 ° C. Moreover, the resin temperature of the hard resin introduced into the foamed resin base material from the back side of the foamed resin base material through the manifold and gate from the injection machine is set to 190 to 240 ° C.
[0036]
In the foamed resin base material, the hard resin layer is partially inserted only in a portion where rigidity is required. At that time, as a method for controlling the insert area, the mold clearance is narrowed along the periphery of the insert area. In order to adjust the penetration of the hard resin, a method of suppressing the penetration range of the hard resin, or a temperature change for each part of the foamed resin sheet, and maintaining the insert area of the hard resin layer at a high temperature state. Anyway.
[0037]
Therefore, according to the method of the present invention, compared with the conventional resin core material having a large projected area, it is only necessary to insert a hard resin layer partially inside the foamed resin base material. Can be set lower than in the prior art, so that the load on the molding upper die can be reduced.
[0038]
Further, when the molded product is removed from the molding die, it is only necessary to handle the foamed resin base material in which the hard resin layer is inserted, so that the removal can be easily performed and the removal time can be shortened.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an automotive interior part and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below by exemplifying a vehicle door trim and a method for manufacturing the same.
[0040]
1 to 9 show a first embodiment in which the present invention is applied to an automobile door trim and a method for manufacturing the same, FIG. 1 is a front view showing the automobile door trim, and FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the automobile door trim. 3 is an overall view of a molding die used in the method for manufacturing the automobile door trim, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of the molding die, and FIGS. 5 to 9 are methods for manufacturing the door trim for the automobile. It is explanatory drawing which shows each process. FIGS. 10 to 13 show a second embodiment in which the present invention is applied to an automobile door trim. FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of the automobile door trim in the second embodiment. FIGS. FIG. 13 is a cross-sectional view of an automotive door trim showing a modification of the second embodiment.
[0041]
In FIG. 1, a
[0042]
As shown in FIG. 2, the automobile door trim 10 is lightweight and has a foamed
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The foamed
[0044]
The foamed resin sheet has a structure in which a foaming agent is added to a general-purpose thermoplastic resin. The thermoplastic resin includes a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyvinyl alcohol resin, a chloride resin. Vinyl resins, polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, ionomer resins, acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) resins, and the like can be used. Moreover, as a foaming agent, organic foaming agents, such as azodicarbonamide, and inorganic foaming agents, such as sodium bicarbonate, can be used. In this embodiment, a foamed resin sheet in which sodium bicarbonate is appropriately added as a foaming agent to a polypropylene resin is used. Moreover, the expansion ratio of the foamed
[0045]
Next, the
[0046]
In addition, fillers such as inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, and inorganic particles such as talc, clay, silica, and calcium carbonate are appropriately mixed in the thermoplastic resin used for the
[0047]
Thus, the door trim 10 described above is lightweight and has a foamed
[0048]
Furthermore, since the foamed
[0049]
At this time, if the materials of the foamed
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Furthermore, as a feature of the door trim 10 according to the present invention, since the
[0051]
Next, a method for manufacturing the door trim 10 will be described below. First, based on FIG. 3, FIG. 4, the structure of the shaping die 40 is demonstrated. In FIG. 3, a
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More specifically, the molding upper die 41 has a
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On the other hand, the molding lower die 42 is provided with a
[0054]
In addition, guide posts 424 serving as a guide mechanism protrude from the four corners of the lower molding die 42. The guide posts 424 are guided into the
[0055]
Furthermore, in the molding die 40 used in the present invention, as shown in FIG. 4, it is necessary to accurately define the insert area (indicated by reference symbol A in FIG. 4) of the
[0056]
Therefore, when the upper and
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Next, a method for manufacturing the door trim 10 will be described. First, as shown in FIG. 5, the
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Next, as shown in FIG. 6, the heat-softened foamed resin sheet S (with the
[0059]
Thereafter, as shown in FIG. 7, the raising / lowering
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At this time, when the foamed resin sheet S is still in the preheated state, the molten resin M is introduced into the foamed resin sheet S through the
[0061]
In particular, as shown in FIG. 8, since the
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Thereafter, as shown in FIG. 9, the door trim 10 may be removed after the
[0063]
In addition, the insert area A of the
[0064]
Next, FIG. 10 to FIG. 13 show a second embodiment in which the present invention is applied to an
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In the door trim 10 according to the second embodiment, an inner
[0066]
Therefore, the inner
[0067]
In order to integrate the inner
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Accordingly, as shown in FIG. 12, when the foamed resin sheet S is press-molded by clamping the molding upper and
[0069]
In addition to the inner
[0070]
Further, if the
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【The invention's effect】
As described above, the automotive interior part according to the present invention is a lightweight and shape-retaining foamed resin base material, and a hard resin layer inserted into the foamed resin base material in a portion where rigidity is required. Because it is made up of a conventional material, it can eliminate the conventional heavy resin core material, so it is lightweight, low-cost, and is a porous material. In addition, there is an effect that it is possible to provide an automotive interior part that is excellent in demoldability.
[0072]
Furthermore, the method for manufacturing an automotive interior part according to the present invention is to form a foamed resin base material into a required shape along the cavity shape of a molding die and simultaneously introduce a hard resin into the foamed resin sheet. Since the projected area is small, the load applied to the molding die is smaller and the cooling time can be shortened compared to the conventional resin core material, the yield can be increased, the work efficiency can be increased, and The cost can be reduced.
[0073]
In addition, an automotive interior part and a method for manufacturing the same according to the present invention include the step of press-molding a foamed resin base material into a required shape along the cavity shape of a molding die, and at the same time, a hard resin layer inside the foamed resin base material. Since the back surface side of the interior part is a smooth surface, the mold can be easily and quickly removed from the mold.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment in which an automobile interior part according to the present invention is applied to an automobile door trim.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is an explanatory view showing an overall configuration of a molding die used when molding the automobile door trim shown in FIG. 1; FIG.
4 is a cross-sectional view showing a main part of the molding die shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is an explanatory view showing a preheating step of the foamed resin sheet in the method for manufacturing the automobile door trim shown in FIG. 1;
6 is an explanatory view showing a foamed resin sheet setting step in the door trim manufacturing method shown in FIG. 1. FIG.
7 is an explanatory view showing a molding step of a foamed resin base material and a hard resin layer in the door trim manufacturing method shown in FIG. 1; FIG.
8 is an explanatory view showing an insert state of the hard resin layer shown in FIG. 7;
9 is an explanatory view showing a demolding step in the method of manufacturing the automobile door trim shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second embodiment in which the automotive interior part according to the present invention is applied to a vehicle door trim.
FIG. 11 is an explanatory view showing a foamed resin sheet setting step in the method for manufacturing the automobile door trim shown in FIG. 10;
12 is an explanatory view showing a molding step of a foamed resin base material and a hard resin layer in the method for manufacturing the automobile door trim shown in FIG.
13 is a cross-sectional view showing a modification of the automobile door trim shown in FIG.
FIG. 14 is a front view showing a conventional door trim.
15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG.
FIG. 16 is an explanatory view of a molding die used when molding a conventional door trim.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記発泡樹脂基材(20)の素材である発泡樹脂シート(S)を加熱軟化処理した後、成形金型(41,42)内にセットする発泡樹脂シート(S)のセット工程と、
成形金型(41,42)同士の型締めにより、発泡樹脂シート(S)を成形金型(41,42)のキャビティ形状に沿わせ、所要形状にプレス成形するとともに、硬質樹脂層(30)の素材である溶融樹脂(M)を上記発泡樹脂シート(S)の裏面側から内部に浸透させ、該発泡樹脂基材(20)内部に硬質樹脂層(30)を導入する発泡樹脂基材(20)の成形工程と、
からなることを特徴とする自動車用内装部品の製造方法。Automotive interior parts comprising a foamed resin base material (20) that is lightweight and has shape-retaining properties, and a hard resin layer (30) that is inserted into the foamed resin base material (20) at a portion where rigidity is required. In the manufacturing method of (10),
A step of setting the foamed resin sheet (S) to be set in the molding die (41, 42) after heat-softening the foamed resin sheet (S) which is the material of the foamed resin base material (20);
By clamping the molding dies (41, 42) to each other, the foamed resin sheet (S) is made to conform to the cavity shape of the molding dies (41, 42), press-molded into a required shape, and the hard resin layer (30). A foamed resin base material (30) which introduces a hard resin layer (30) into the inside of the foamed resin base material (20) by infiltrating the molten resin (M) which is a material of the above into the inside from the back side of the foamed resin sheet (S). 20) a molding process;
A method for producing an interior part for an automobile, comprising:
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