JP2005096589A

JP2005096589A - 表皮材

Info

Publication number: JP2005096589A
Application number: JP2003332256A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Suzuki; 裕明鈴木
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】取付開口部に収容保持した取付部品と表皮材との間に隙間が画成されるのを防止する。
【解決手段】表皮材４０は、インストルメントパネル１０の外部意匠面をなす外部意匠部１７および取付開口部１８を形成する表側意匠部４２と、取付開口部１８の裏側部分に適宜厚みに形成され、取付開口部１８の形状保持を図る裏側補強部４４とから構成される。取付開口部１８へベゼル３２を予めセットしたもとで表皮材４０と基材１２との間で発泡体１４の発泡成形を行なうに際し、発泡体１４の発泡圧が裏側補強部４４で受け止められるようになり、取付開口部１８の変形およびこの取付開口部１８にセットしたベゼル３２の変形が防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、表皮材に関し、更に詳細には、表皮成形型の表皮成形面に吹付けた合成樹脂原料を硬化させて成形され、所要形状に成形した基材と、該基材との間で発泡成形した発泡体と共に表皮付き発泡成形品を構成し、別体をなす取付部品を収容保持するための取付開口部を所要位置に形成した表皮材に関するものである。

乗用車等の自動車における乗員室内には、インストルメントパネル、フロアコンソール、ドアパネル、ピラーガーニッシュ等をはじめとする種々の車両内装部材が設置されている。これら車両内装部材は、(１)所要形状に成形した合成樹脂製の基材単体からなる単層構造タイプ、(２)基材および基材の外側に被着した表皮材からなる２層構造タイプ、(３)基材、表皮材、および基材と表皮材との間に介在される発泡体からなる３層構造タイプ、等が車種やグレード毎に実施に供されている。このうち、(３)の３層構造タイプの車両内装部材は、基材、表皮材および発泡体から構成されることから、一般的に「表皮付き発泡成形品」と称することができる。このような表皮付き発泡成形品は、前述した車両内装部材に限定されるものではなく、家具や事務用品等も含まれる。例えば図９は、表皮付き発泡成形品の一つであるインストルメントパネルの概略斜視図であって、このインストルメントパネル１０は、所要形状に成形した合成樹脂製の基材１２の外側に、所要形状に成形した合成樹脂製の表皮材１６を配設すると共に、これら基材１２および表皮材１６の間に弾力性を有するウレタンフォーム等からなる発泡体１４を介在させた３層構造となっている。但し、図示のインストルメントパネル１０は、基材１２における上側の約半分が３層領域１１となっている。

またインストルメントパネル１０には、乗員室の前方等に搭載したエアコンユニット(図示せず)とダクトを介して連通接続される空気吹出部が、３層領域１１における外面所要位置に所要数設けられている。すなわち３層領域１１において、乗員室側を指向した前面中央および前面左右には、主に乗員室の空調に供される調温空気を吹出し案内する合計４個の第１空気吹出部２０が設けられ、上面後方(図示しないフロントウィンドウの下方)には、フロントウィンドウのデフロスト(曇除去)に供される調温空気を吹出し案内する横長の第２空気吹出部２２が設けられると共に、上面左端および上面右端には、サイドウィンドウのデフロストに供される調温空気を吹出し案内する合計２個の第３空気吹出部２４が設けられている。

図１０は、図９のＸ−Ｘ線断面図であって第３空気吹出部２４を示したものであるが、この第３空気吹出部２４は、基材１２に設けた基材開口部２６に対応する取付開口部１８を表皮材１６に形成したもとで、取付部品の１つとして別途成形されたエアアウトレット３０をこの取付開口部１８に収容保持して構成されている。エアアウトレット３０は、取付開口部１８に嵌挿されると共に前面に化粧枠３４を一体成形したベゼル３２と、このベゼル３２の内側に一体的に形成された３枚のフィン３６とから構成されている。なお、第１空気吹出部２０および第２空気吹出部２２も第３空気吹出部２４と基本的に同一構成となっており、表皮材１６に形成した取付開口部１８に対して別途成形したエアアウトレット３０を収容保持して構成されている。但し、第１空気吹出部２０に配設されるエアアウトレット３０は可変タイプのフィン３６を装備しているが、第２空気吹出部２２および第３空気吹出部２４に装着されるエアアウトレット３０は固定タイプのフィン３６となっている場合が多い。

前述したエアアウトレット３０は、従前のインストルメントパネル１０の製造方法によれば、先ず予備成形した基材１２および予備成形した表皮材１６の間で発泡体１４を発泡成形し、次いで後工程において表皮材１６に形成された取付開口部１８に対して組付け装着するようになっており、発泡体１４の成形工程とエアアウトレット３０の装着工程とが別工程とされていた。しかしながら近年に至っては、図１１に例示するように、予備成形した前記表皮材１６に形成された取付開口部１８へエアアウトレット３０を予めセットしたもとで、発泡成形型６０の第１成形型６２および第２成形型６４にセットした基材１２および該表皮材１６の間において発泡体１４を発泡成形するようにして、発泡体１４の成形工程とエアアウトレット３０の装着工程とを同一工程で同時に行なう方法が採用されつつある(図１０は、後者の製造方法を採用したものである)。なお、後者の製造方法に関する技術は特許文献１に開示されている。
特開２００２−０６７０５２号公報

ここで前述した表皮材は、(１)真空成形技術を利用して樹脂シート材から成形されるもの、(２)パウダースラッシュ成形技術を利用して樹脂パウダーから成形されるものが多く実施に供されてきたが、近年に至っては、(３)スプレー成形技術を利用してポリウレタンから成形されたポリウレタン等を材質とするものが実施に供されるようになっている。このスプレー成形技術とは、周知の如く、所要形状に成形した表皮成形型の表皮成形面にポリウレタン等の合成樹脂原料を所要厚にスプレー塗布し、この合成樹脂原料を硬化させた後に脱型することで、成形面の表面形状および表面模様が転写された所要厚のシート状成形品を得る成形方法である。

しかしながら現在実施に供されている表皮材１６は、図１０に例示したように、インストルメントパネル１０の外部意匠面をなす外部意匠部１７およびエアアウトレット３０を収容保持する取付開口部１８が、略同一の厚みとなるように成形するのが一般的であった。すなわち、表皮材１６の外部意匠部１７は、指先等で押圧した際に発泡体１４の弾力性が好適に発現されるようにするため、その厚みＴ１を概ね１ｍｍ程度に成形する必要があり、これに伴って取付開口部１８の厚みＴ２も必然的に略同一の１ｍｍ程度としていた。このため、エアアウトレット３０の剛性が低い場合は、図１１および図１２に例示するように、前述した発泡体１４の発泡成形時に発生する発泡圧が取付開口部１８に加わると、フィン３６で支持されていないベゼル３２の上縁部分３２Ａおよび下縁部分３２Ｂが発泡圧により撓曲的に変形してしまう。従って、エアアウトレット３０が変形した状態で発泡体１４の硬化が完了すると、見栄えが悪くなると共に、ベゼル３２の外周輪郭端縁３３と取付開口部１８の開口輪郭端縁４６との間に隙間が画成され易くなり、インストルメントパネル１０の質感低下を招来する問題を内在していた。なお、ベゼル３２の剛性向上を図るために、高機能の樹脂材料を使用したり、ベゼル３２の形状や厚みを変更する等の対応策を講ずることは可能であるが、意匠形状が制約されたり材料費が嵩んでコストアップを招来する等の新たな問題が発生する虞があった。

従って本発明では、表皮材の所要位置に形成した取付開口部の剛性向上を図り、発泡体の成形時に発生する発泡圧等が加わっても変形し難くすることで、取付開口部に収容保持した取付部品と表皮材との間に隙間が画成されるのを防止するようにした表皮材を提供することを目的とする。

前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、表皮成形型の表皮成形面に吹付けた合成樹脂原料を硬化させて成形され、所要形状に成形した基材と、該基材との間で発泡成形した発泡体と共に表皮付き発泡成形品を構成し、別体をなす取付部品を収容保持するための取付開口部を所要位置に形成した表皮材であって、
前記表皮材は、
表皮付き発泡成形品の外部意匠面をなす外部意匠部および取付開口部を形成する表側意匠部と、
取付開口部の裏側部分に適宜厚みに形成され、取付開口部の形状保持を図る裏側補強部とから構成したことを特徴とする。

本発明に係る表皮材によれば、取付開口部の裏側部分に、取付開口部の形状保持を図ると共に発泡体の発泡圧が加わっても殆ど変形しない程度の剛性を有した裏側補強部を形成したことにより、発泡体の発泡圧はこの裏側補強部で受け止められて取付開口部に及ばないため、この取付開口部の形状が保持されるようになる。これにより、取付開口部にセットされている取付部品は殆ど変形しないので、この取付部品と取付開口部との密着状態が適切に保持されるようになり、両者の間に隙間が画成されることはない。従って、発泡体の成形が完了した表皮付き発泡成形品では、取付開口部および取付部品が変形した状態で発泡体が硬化することはなく、また表皮材とこの表皮材の取付開口部に収容保持された取付部品との間に隙間が何等画成されていないため、質感の低下を招来する不都合が発生しない等の有益な効果を奏する。
また、取付部品の剛性向上を図るために、高機能の樹脂材料を使用したり、形状や厚みを変更する等の対応策を講ずる必要がないため、意匠形状が制約されたりコストアップを招来する等の問題が発生しない有益な効果を奏する。

次に、本発明に係る表皮材につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお実施例では、表皮付き発泡成形品として、基材、発泡体および表皮材からなる３層構造のインストルメントパネルを例示する。従って、図９および図１０に例示したインストルメントパネル１０と同一の部材・部位に関しては、同一の符号を付して説明する。

図１は、インストルメントパネルに実施した表皮材を、第３空気吹出部を設けた部位で一部破断して示した部分正面図、図２は図１のII−II線断面図である。実施例の表皮材４０は、後述すると共に図３〜図５に例示するように、スプレー成形技術を利用して表皮成形型５０の表皮成形面５２にスプレー塗布した合成樹脂原料を硬化させて成形され、所要形状に成形した基材１２およびこの基材１２との間で発泡成形した発泡体１４と共にインストルメントパネル１０を構成する。このような表皮材４０は、インストルメントパネル１０の外部意匠面をなす外部意匠部１７および取付開口部１８を形成する表側意匠部４２と、取付開口部１８の裏側部分に適宜厚みに形成され、取付開口部１８の形状保持を図る裏側補強部４４とから構成されている。すなわち本実施例では、図１０に示した従来の表皮材１６に対応する部分(外部意匠部１７および取付開口部１８)を表側意匠部４２と定義している。

表側意匠部４２は、インストルメントパネル１０の製品色に予め着色された第１の合成樹脂原料Ｕ１から形成されており、インストルメントパネル１０の外部意匠面を形成する外部意匠部１７および取付開口部１８から構成されている。第１の合成樹脂原料Ｕ１は、高機能(耐候性、耐光性、耐熱性、耐湿性、耐摩耗性等に優れる)なポリウレタンを成形するものであって、図１０に例示した従来の表皮材１６を成形する際に使用される合成樹脂原料と基本的に同一のものである。このような高機能のポリウレタンからなる表側意匠部４２は、厚みＳ１＝１.０〜１.５ｍｍに形成されており、硬化した際の単体での硬度は５０〜８０(ショアＡ硬度)となっている。

裏側補強部４４は、第２の合成樹脂原料Ｕ２から形成されており、表皮材４０の裏側において取付開口部１８の裏側部分の全周に亘って形成されている。第２の合成樹脂原料Ｕ２は、比較的廉価で一般的なポリウレタンを成形するものである。このような一般的なポリウレタンからなる裏側補強部４４は、厚みが部分的に多少の差異があって５〜１０ｍｍ程度に形成されており、硬化した際の単体での硬度は５５〜８５(ショアＡ硬度)となっている。すなわち取付開口部１８は、比較的硬質でかつ厚肉に形成した裏側補強部４４で全周がバックアップされた構造となっており、剛性向上および変形防止が好適に図られている。

このように形成された実施例の表皮材４０では、表側は図１０に例示した従来の表皮材１６と全く同一となっており、かつインストルメントパネル１０の外部意匠面をなす外部意匠部１７は従来の表皮材１６と同等の柔軟性を有しているものの、取付開口部１８は変形し難い裏側補強部４４の存在により大幅な剛性向上が図られている。従って取付開口部１８の周辺部分は、表皮材４０の厚み方向への外力および表皮材４０の外面に沿った方向への外力が加わっても変形し難くなっており、該取付開口部１８における開口輪郭端縁４６の形状および開口内壁面の形状が好適に保持されている。

次に、前述した実施例の表皮材４０を成形する方法につき、図３〜図５を引用して説明する。実施例の表皮材４０は、図３に略示した表皮成形型５０を使用して、スプレー成形技術に基づいて成形される。この表皮成形型５０は、インストルメントパネル１０の外部意匠形状に基づいて形成された表皮成形面５２を有し、この表皮成形面５２は、表側意匠部４２における外部意匠部１７に対応した主成形面５４と、取付開口部１８に対応した凸状の副成形面５６とから構成されている。このような表皮成形型５０を使用した表皮材４０の成形工程は、表皮成形型５０の表皮成形面５２に第１の合成樹脂原料Ｕ１をスプレー塗布することで表側意匠部４２を成形した後、表側意匠部４２の裏側所要位置に第２の合成樹脂原料Ｕ２をスプレー塗布することで裏側補強部４４を成形するようになっている。

すなわち、先ず図３に例示するように、主成形面５４および副成形面５６の全面に対し、第１スプレーガンＳＧ１を使用して第１の合成樹脂原料Ｕ１を１.０〜１.５ｍｍの範囲内で所要とする厚みにスプレー塗布する。主成形面５４および副成形面５６にスプレー塗布された第１の合成樹脂原料Ｕ１は、これら成形面５４,５６が適度の温度に加熱保温されていることにより硬化が促進される。

第１の合成樹脂原料Ｕ１のスプレー塗布完了後において、この第１の合成樹脂原料Ｕ１の硬化進行中または硬化完了後の適時に、図４に例示するように、第１の合成樹脂原料Ｕ１の裏面において副成形面５６に対応する部分に対し、第２スプレーガンＳＧ２を使用して第２の合成樹脂原料Ｕ２を５〜１０ｍｍの範囲内で所望とする厚みにスプレー塗布する。なお、第２の合成樹脂原料Ｕ２の塗布厚は、全体が均一となるようにしてもよいが、図４に例示したように、外部意匠部１７と取付開口部１８との境界隅角部(開口輪郭端縁４６の裏側)の厚みが最大となるように塗布するのが望ましい。

第２の合成樹脂原料Ｕ２の硬化後に脱型して成形された表皮材４０は、図５に例示するように、インストルメントパネル１０の外部意匠面をなす外部意匠部１７および取付開口部１８を形成する表側意匠部４２と、取付開口部１８の裏側部分において全周に亘って適宜厚みに形成され、取付開口部１８の形状保持を図る裏側補強部４４とから構成される。なお後工程において、図５に例示したカットラインＣ.Ｌに沿って切込みを入れて取付開口部１８の底面における不要部分４８を切除することで、取付開口部１８の底部に表皮開口部２８が開設される。

図６は、前述した成形方法により成形された実施例の表皮材４０を使用して、発泡成形型６０の第１成形型６２および第２成形型６４に各々セットした表皮材４０と基材１２との間に画成された発泡空間６６内で、発泡体１４を発泡成形している状態を示した説明断面図である。図６に例示したインストルメントパネル１０の製造方法は、予備成形した表皮材４０に形成された取付開口部１８へ別途予備成形したエアアウトレット３０を予めセットしたもとで、表皮材４０と基材１２との間で発泡体１４の発泡成形を行なう方法である。このように、エアアウトレット３０を取付開口部１８へセットしたもとで発泡体１４の発泡成形を行なう場合には、発泡空間６６内で発泡成形される発泡体１４の発泡圧が、取付開口部１８の裏側に形成された裏側補強部４４へ付与されるようになる。しかしながら裏側補強部４４は、発泡体１４の発泡圧が加わっても殆ど変形しない程度の剛性を有していることから、発泡体１４の発泡圧はこの裏側補強部４４で受け止められて取付開口部１８に及ぶことがなく、取付開口部１８の開口輪郭端縁４６の形状および開口内壁面の形状が保持される。

これにより、取付開口部１８にセットされているエアアウトレット３０は、発泡体１４の発泡圧が殆ど付与されないためにベゼル３２の変形が生ずることがなく、このベゼル３２の外周輪郭端縁３３と取付開口部１８の開口輪郭端縁４６との密着状態が適切に保持されるようになり、これら外周輪郭端縁３３と開口輪郭端縁４６との間に隙間が画成されることはない。従って、発泡体１４の成形が完了したインストルメントパネル１０では、取付開口部１８およびエアアウトレット３０のベゼル３２が変形した状態とはなっておらず、また表皮材４０とこの表皮材４０の取付開口部１８に収容保持されたエアアウトレット３０との間に隙間が何等画成されていないため、質感の低下を招来するような不都合が発生することはない。

また、エアアウトレット３０の剛性向上を図るために、高機能の樹脂材料を使用したり、このエアアウトレット３０のベゼル３２の形状や厚みを変更する等の対応策を講ずる必要がないため、エアアウトレット３０の意匠形状が制約されたり、コストアップが嵩む等の問題が生ずることもない。

図７は、前述した従前の製造方法により製造されるインストルメントパネル１０に実施例の表皮材４０を採用した場合の説明断面図であって、表皮材４０と基材１２との間で発泡体１４を発泡成形した後に、表皮材４０に形成された取付開口部１８に対して別途予備成形したエアアウトレット３０を収容保持する状態を示している。このような後装着態様では、エアアウトレット３０における係止凸部７０,７０間の間隔寸法Ｖ１とインストルメントパネル１０における係止受部７２の厚み寸法Ｖ２との関係が、例えば成形誤差等に起因して厚み寸法Ｖ２＞間隔寸法Ｖ１の度合が許容範囲以上に大きくなった場合、取付開口部１８へエアアウトレット３０を収容保持するに際して取付開口部１８が基材１２の側へ大きく押圧されるようになる。しかしながら取付開口部１８は、その裏側に形成した裏側補強部４４の存在により、開口輪郭端縁４６の形状および開口内壁面の形状が殆ど変形せずに全体的に押されるようになるため(図８)、エアアウトレット３０のベゼル３２の外周輪郭端縁３３と取付開口部１８の開口輪郭端縁４６との密着状態が適切に維持され、これら外周輪郭端縁３３と開口輪郭端縁４６との間に隙間が画成されることはない。従って、取付開口部１８に対するエアアウトレット３０の収容保持が完了したインストルメントパネル１０では、表皮材４０とエアアウトレット３０との間に隙間が何等画成されていないため、質感の低下を招来する不都合が発生するはない。

なお前述した実施例では、第３空気吹出部２４につき例示したが、第１空気吹出部２０および第２空気吹出部２２を構成する取付開口部１８の裏側に裏側補強部４４を形成するようにしても、当然のことながら同様の効果が得られる。

そして前述した実施例では、取付開口部１８の裏側部分に形成する裏側補強部４４を、この取付開口部１８の全周に亘って形成する場合を例示したが、この裏側補強部４４は、エアアウトレット３０のベゼル３２における強度が低い部分(上縁部分３２Ａ、下縁部分３２Ｂ)に対応した部位にのみ形成するようにしてもよい。

また前述した実施例では、表側意匠部４２を第１の合成樹脂原料Ｕ１から成形すると共に、裏側補強部４４をこれとは別の第２の合成樹脂原料Ｕ２から成形する場合を例示したが、この裏側補強部４４も第１の合成樹脂原料Ｕ１から成形するようにしてもよい。

また前述した実施例では、取付部品としてエアアウトレット３０を例示したが、この取付部品はこれに限定されるものではなく、装飾部品やその他種々の付属部品等も対象とされる。

更に前述した実施例では、表皮付き発泡成形品としてインストルメントパネル１０を例示したが、この表皮付き発泡成形品としてはこれ以外に、フロアコンソール、ドアパネル、ピラーガーニッシュ等の各種車両内装部材や、家具等も対象とされる。

本発明に係る表皮材は、所要形状に成形した基材と、該基材との間で発泡成形した発泡体と共に表皮付き発泡成形品を構成し、別体をなす取付部品を収容保持するための取付開口部を所要位置に形成してある表皮材であって、種々の車両内装部材や家具等の実施可能である。

インストルメントパネルに実施した表皮材を、第３空気吹出部を設けた部位で一部破断して示した部分正面図である。図１のII−II線断面図である。表皮成形型の表皮成形面に第１の合成樹脂原料をスプレー塗布して表側意匠部を成形している状態を示した説明断面図である。表皮成形面にスプレー塗布して成形した表側意匠部の裏側に第２の合成樹脂原料をスプレー塗布して裏側補強部を成形している状態を示した説明断面図である。成形された表皮材の部分断面図である。取付開口部にエアアウトレットを装着した表皮材と基材との間に画成された発泡空間内で、発泡体を発泡成形している状態を示した説明断面図である。表皮材と基材との間で発泡体を発泡成形した後に、表皮材に形成された取付開口部に対してエアアウトレットを収容保持した状態を示した説明断面図である。取付開口部に対してエアアウトレットを収容保持した際に、取付開口部が押されたとしても、この取付開口部の開口輪郭端縁とエアアウトレットと外周輪郭端縁との間に隙間が画成されないことを示した説明断面図である。表皮付き発泡成形品であるインストルメントパネルの概略斜視図である。図９のＸ−Ｘ線断面図である。取付開口部にエアアウトレットを装着した表皮材と基材との間に画成された発泡空間内で、発泡体を発泡成形している状態を示した説明断面図である。発泡体の発泡圧により取付開口部およびエアアウトレットのベゼルが変形し、場合によっては隙間が形成されてしまう不都合を示した説明図である。

符号の説明

１０インストルメントパネル(表皮付き発泡成形品)
１２基材
１４発泡体
１７外部意匠部
１８取付開口部
３０エアアウトレット(取付部品)
４０表皮材
４２表側意匠部
４４裏側補強部
５２表皮成形面
Ｕ１第１の合成樹脂原料
Ｕ２第２の合成樹脂原料

Claims

表皮成形型の表皮成形面(52)に吹付けた合成樹脂原料を硬化させて成形され、所要形状に成形した基材(12)と、該基材(12)との間で発泡成形した発泡体(14)と共に表皮付き発泡成形品(10)を構成し、別体をなす取付部品(30)を収容保持するための取付開口部(18)を所要位置に形成した表皮材(40)であって、
前記表皮材(40)は、
表皮付き発泡成形品(10)の外部意匠面をなす外部意匠部(17)および取付開口部(18)を形成する表側意匠部(42)と、
取付開口部(18)の裏側部分に適宜厚みに形成され、取付開口部(18)の形状保持を図る裏側補強部(44)とから構成した
ことを特徴とする表皮材。
取付開口部(18)へ取付部品(30)を予めセットしたもとで表皮材(40)と基材(12)との間で発泡体(14)の発泡成形を行なうに際し、発泡体(14)の発泡圧を裏側補強部(44)で受け止めることで、取付開口部(18)の変形およびこの取付開口部(18)にセットした取付部品(30)の変形を防止するようにした請求項１記載の表皮材。
表皮成形型の表皮成形面(52)に第１の合成樹脂原料(U1)をスプレー塗布することで表側意匠部(42)を成形した後、表側意匠部(42)の裏側所要位置に第２の合成樹脂原料(U2)をスプレー塗布することで裏側補強部(44)が成形される請求項１または２記載の表皮材。
表側意匠部(42)の硬度は５０〜８０(ショアＡ硬度)であり、裏側補強部(44)の硬度は５５〜８５(ショアＡ硬度)である請求項３記載の表皮材。