JP2005178017A - 部分パッド付き成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡原料の発泡時、基材のパッド形成凹部の側壁のずれに起因する表皮の側面部におけるシール不良を防ぐ。
【解決手段】 基材２０には、パッド形成凹部の側壁２４の基部に強度低下部２５を設けて、前記強度低下部２５の位置から意匠部２１までを屈曲可能にし、上型４０には、前記基材２０の意匠部２１及びパッド形成凹部の側壁２４が配置される型面部分に、前記基材の意匠部に対する意匠部配置面４３と前記パッド形成凹部の側壁に対する側壁配置面４４を備える可動入れ子４７を設け、前記基材２０を前記上型４０に配置すると共に、前記可動入れ子４７を前記上型の内方へ後退させて前記基材の意匠部２１の裏側と前記可動入れ子の意匠部配置面４３間に隙間を形成し、前記基材の意匠部２１を基材押さえ手段５１で前記可動入れ子の意匠部配置面４３側へ押圧した後、閉型及び発泡原料の発泡を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、部分パッド付き成形品の製造方法に関する。

例えば、自動車の内装部品等においては、自動車のインストルメントパネルのように、装飾性及び、衝突時の衝撃緩衝性を持たせるために、発泡体を表皮で覆った構成からなるパッドを、基材に一体に形成したパッド付き成形品が好ましく使用されている。また、最近では必要部分にのみ前記パッドを設けた部分パッド付き成形品が好適に採用されている。

図７及びそのＡ−Ａ断面を示す図８には、従来における部分パッド付き成形品６０の一例を示す。図示の部分パッド付き成形品６０は、インストルメントパネルとして用いられるものであって、硬質プラスチック等からなる所定形状をした基材６１のパッド形成凹部６３に、発泡体Ｐとそれを覆う表皮７０とで構成されるパッド７５が設けられている。

前記基材６１は、意匠部６２と前記意匠部６２から窪んだパッド形成凹部６３が前記パッド形成凹部の側壁６４を介して一連に形成されている。それに対して、前記表皮７０は、熱可塑性樹脂（ＰＶＣ，ＴＰＵ，ＴＰＯ等）からなり、端部が表皮裏側へ屈曲して側面部７１を構成している。

前記部分パッド付き成形品６０の製造方法としては、図９に示すように、前記表皮７０を、前記側面部７１の先端部７１ａ及び前記表皮７０の裏側７０ａが上向きとなるようにして下型８０の型面８１に配置し、また、前記基材６１を前記パッド形成凹部６３の内面６３ａが下向きとなるようにして上型９０の型面９１に配置し、図１０に示すように、前記パッド形成凹部の側壁６４の内面に前記表皮の側面部７１の少なくとも先端部７１ａが当接あるいは近接するように、前記下型８０と上型９０の閉型を行って前記表皮７０と前記基材６１のパッド形成凹部６３の内面間に発泡体形成空間６７を形成し、前記発泡体形成空間６７に発泡装置の注入ヘッドのノズルＮからポリウレタン原料等の発泡原料Ｐ１を注入して発泡させる方法が多用されている。

前記部分パッド付き成形品６０の製造方法においては、前記発泡原料Ｐ１の発泡時に発泡原料や発泡途中の発泡体が表皮７０の側面部７１から外部へ漏れるのを防止するため、前記のように閉型時に前記パッド形成凹部の側壁６４の内面に前記表皮７０の側面部７１の少なくとも先端部７１ａが当接あるいは近接するようにし、その後における発泡原料の発泡時に、発泡圧や発泡原料の体積増加により表皮７０の側面部７１を基材６１のパッド形成凹部の側壁６４内面に圧着させてシールし、前記発泡原料や発泡途中の発泡体の漏出を防止している。

前記基材６１は、射出成形等の公知のプラスチック成形によって形成されるが、成形後に収縮や変形を生じることがある。そのため、図１１に示すように、前記上型９０に配置された基材６１は、前記パッド形成凹部の側壁６４の位置が本来の位置よりも内側へずれて上型９０の側壁配置面９１から離れた状態になることがあり、その場合には、閉型時に基材６１のパッド形成凹部の側壁６４と表皮７０の側面部７１が強く干渉して前記表皮７０の側面部７１でシール不良が発生し、発泡原料の発泡時に発泡原料や発泡途中の発泡体が漏出し易くなって、得られるパッド付き成形品の外観や物性が低下することがある。なお、表皮の側面部におけるシール性を高めるため、表皮の側面部を正しい位置に位置決めしたり、支持したりする方法が提案されているが、前記基材の収縮や変形等に起因するシール不良については効果が十分とは言い難い。
特開２００３−２５１６３９号公報 特開２００３−５３７４３号公報

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、発泡原料の発泡時、基材のパッド形成凹部の側壁のずれに起因する表皮の側面部におけるシール不良を防ぎ、前記表皮の側面部から発泡原料や発泡途中の発泡体が漏出するのを効果的に防止して、外観及び品質の良好な部分パッド付き成形品を製造することを目的とする。

本発明は、端部が裏側へ屈曲して側面部が形成された表皮を、前記側面部の先端部及び前記表皮の裏側が上向きとなるようにして下型の型面に配置する一方、意匠部と前記意匠部から窪んだパッド形成凹部がパッド形成凹部の側壁を介して一連に形成された基材を、前記パッド形成凹部の内面が下向きとなるようにして上型の型面に配置し、前記パッド形成凹部の側壁の内面に前記表皮の側面部の少なくとも先端部が当接あるいは近接するように前記下型と上型の閉型を行って前記表皮の裏側と前記パッド形成凹部の内面間に発泡体形成空間を形成し、前記発泡体形成空間で発泡原料を発泡させることにより部分パッド付き成形品を製造する方法において、前記上型に配置した前記基材の意匠部の裏面と前記上型の型面間に隙間を設け、前記基材の意匠部を基材押さえ手段で前記上型の型面側へ押圧した後、前記下型と上型の閉型及び前記発泡原料の発泡を行うことを特徴とする。

本発明によれば、前記上型に配置された基材のパッド形成凹部の側壁が、前記基材の成形後における収縮や変形等により本来の位置よりも内側へずれて、前記上型の型面から前記パッド形成凹部の側壁外面が離れた状態になり、そのまま閉型すると前記下型に配置された表皮の側面部の先端部が前記パッド形成凹部の側壁と強く干渉するような場合であっても、前記基材の意匠部の裏面と前記上型の型面との間に隙間を設けて、前記基材の意匠部を基材押さえ手段で前記上型の型面側へ押圧することにより、前記基材は前記パッド形成凹部の側壁から意匠部までの部分が上型の型面側へ屈曲し、前記表皮の側面部の上方で前記基材のパッド形成凹部の側壁が外方へ傾斜した拡開形状となり、前記パッド形成凹部の開口が拡大する。そのため、その後の閉型時に前記表皮の側面部の先端部は、前記基材のパッド形成凹部内に進入し易くなる。

しかも、前記表皮の側面部は、先端に近くなるほど自由度が高くなって剛性が低下しているため、前記閉型の際に前記表皮の側面部の先端部が前記パッド形成凹部の拡開状態の側壁内面と衝突しても、前記側壁内面に沿って変形しながら前記パッド形成凹部内に進入することができ、前記側壁の内面と良好に当接することができる。そして、その後における発泡原料の発泡圧や発泡原料の体積増によって、前記表皮の側面部が前記基材のパッド形成凹部の側壁内面に押圧されて密着するため、前記表皮の側面部を効果的にシールすることができる。

なお、前記基材のパッド形成凹部の側壁が本来の位置にある場合には、本来の設定通り、前記閉型時に前記表皮の側面部の先端部が、前記パッド形成凹部の側壁と強く干渉することなく前記パッド形成凹部内に進入して、前記パッド形成凹部の側壁の内面に当接あるいは近接し、その後における発泡原料の発泡によって前記表皮の側面部が前記パッド形成凹部の側壁の内面に密着してシールが行われる。

図１は、本発明の部分パッド成形品の製造方法に使用される一実施例の成形型、表皮及び基材の断面図、図２は同製造方法における表皮及び基材の配置状態を示す成形型の断面図、図３は同製造方法における可動入れ子の後退時を示す成形型の断面図、図４は同製造方法における基材の意匠部の押圧時を示す成形型の断面図、図５は同製造方法における閉型途中を示す成形型の断面図、図６は同製造方法における閉型後の発泡時を示す成形型の断面図である。

この実施例における部分パッド成形品の製造方法は、図７に示したインストルメントパネルと同様の形状からなる部分パッド成形品を製造する例であり、図１に示す表皮１０、基材２０及び成形型３０を用いる。

前記表皮１０は、パウダースラッシュ成形等により形成された熱可塑性樹脂製からなり、端部が表皮の裏側１０ａへ屈曲して先端部１１ａが自由端とされた側面部１１を有する。この実施例では、前記側面部１１は、前記表皮１０の周縁における一部の端部に設けられ、他の端部については、外方へ突出したフランジ部１３とされている。なお、前記表皮１０の中央部は表皮の意匠部１５を構成する。

前記基材２０は、射出成形等により形成された硬質プラスチック製からなり、意匠部２１と前記意匠部２１から窪んだパッド形成凹部２３がパッド形成凹部の側壁２４を介して一連に形成されている。前記パッド形成凹部２３は、前記表皮１０の外周形状に対応して形成され、中央部に発泡原料注入孔２７が貫通形成され、また、前記表皮１０の側面部１１と対応する位置には前記パッド形成凹部の側壁２４が存在する。前記パッド形成凹部の側壁２４の基部２４ａには、強度低下部２５が前記側壁２４の基部２４ａに沿って形成されている。前記強度低下部２５は、前記強度低下部２５の位置から前記意匠部２１までを前記強度低下部２５を基点として外方へ屈曲可能にするためのもので、この実施例では、前記パッド形成凹部の側壁２４の基部２４ａに前記基材２０の外面から形成されたＶ字形の溝で構成されている。なお、前記強度低下部２５は、前記Ｖ字形の溝に限られるものではなく、屈曲を可能とするものであればよく、薄肉形状や、Ｖ字形以外の溝やスリット、あるいは所定間隔で形成された小孔等であってもよい。また、前記強度低下部２５の位置は、前記パッド形成凹部の側壁２４の基部２４ａに限られず、前記パッド形成凹部の側壁２４における高さ方向の中間部の適宜位置であってもよい。さらに、前記基材２０の厚みや寸法、剛性等によっては、前記強度低下部がなく、後記する基材押さえ手段５１で前記意匠部２１を押圧した際に前記パッド形成凹部の側壁２４が外方へ湾曲あるいは屈曲するものであってもよい。

前記成形型３０は、下型３１と上型４１を有する発泡成形型からなる。
前記下型３１は、前記表皮１０の配置される型面３２を、前記上型４１と対向する上面に有する。前記下型３１の型面３２は、前記表皮１０を表皮の裏側１０ａ及び前記側面部１１の先端部１１ａが上向きとなるようにして配置可能な形状からなる。

前記上型４１は、前記基材２０の配置される型面４２を前記下型３１と対向する下面に有する。前記上型４１の型面４２は、前記基材２０の裏面形状と略等しい形状からなり、前記基材２０の意匠部２１が配置される意匠部配置面４３と、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が配置される側壁配置面４４と、前記基材２０のパッド形成凹部２３が配置されるパッド形成凹部配置面４５を備える。また、前記パッド形成凹部配置面４５には、前記基材２０の発泡原料注入孔２７と対応する位置に注入ノズル孔４９が形成され、前記注入ノズル孔４９に発泡装置の注入ヘッドのノズルＮが挿入セットされる。

前記意匠部配置面４３と前記側壁配置面４４の部分は可動入れ子４７で構成され、前記可動入れ子４７がシリンダ装置等からなる可動入れ子用前進後退手段４８で、前記上型４１の内外方向へ移動可能となっている。この実施例では、前記可動入れ子４７は、前記意匠部配置面４３と交差する方向に沿って前進後退可能とされている。

また、前記上型４１には、前記意匠部配置面４３と対向して基材押さえ手段５１が設けられている。図示の基材押さえ手段５１は、シリンダ装置等からなる伸縮装置５２の伸縮部に板状等からなる押圧部５３を備え、前記押圧部５３が前記意匠部配置面４３に対して前進後退可能なように、取付部材５５によって前記上型４１に取り付けられている。なお、前記押圧部５３は、後退した状態において、前記上型４１への前記基材２０の配置を妨げたり、前記上型４１から部分パッド成形品を脱型するのを妨げたりしないように、前記意匠部配置面４３との間隔が設定されている。

前記表皮１０及び前記基材２０、前記成形型３０を用いて行う部分パッド成形品の製造は、まず、図１に示すように前記成形型３０を開いた状態にすると共に、前記上型４１の可動入れ子４７を前進させて基準位置とし、また前記基材押さえ手段５１の押圧部５３を後退させて前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３から遠ざけた状態にする。その状態で、前記表皮１０を、前記側面部１１の先端部１１ａ及び表皮の裏側１０ａが上向きとなるようにして前記下型３１の型面３２に配置し、また、前記上型４０の型面４２には、前記基材２０を、前記パッド形成凹部２３の内面２３ａが下向きとなるようにして配置し、公知の基材保持手段、例えば前記基材２０に設けたクリップ（図示せず）を上型４０の型面に設けたクリップ係合穴（図示せず）に挿入係止すること、によって前記上型４０に保持する。その際、前記基材２０の意匠部２１については前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３に、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４については前記可動入れ子４７の側壁配置面４４に、また、前記パッド形成凹部２３については前記パッド形成凹部配置面４５にそれぞれ配置する。前記上型４０の型面４２に配置された前記基材２０は、図２に示すように、基材成形後の収縮や変形等によって、前記パッド形成凹部の側壁２４の位置が本来の位置よりも上型２０の内方へずれ、前記可動入れ子４７の側壁配置面４４から離れて前記側壁配置面４４との間に隙間Ｓ１を生じることがある。

次に、図３に示すように、前記可動入れ子４７を前記可動入れ子用前進後退手段４８の作動によって上型内方へ後退させ、前記基材２０の意匠部２１の裏面と前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３間に隙間Ｓ２を形成する。その際、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が本来の位置より上型２０の内方にずれていて、前記可動入れ子４７の側壁配置面４４と前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４間に隙間Ｓ１が存在する場合、前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３及び側壁配置面４４と、前記基材２０の意匠部２１及びパッド形成凹部の側壁２４との間に、隙間（Ｓ１，Ｓ２）が連続して形成される。また、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が本来の位置にある場合には、前記可動入れ子４７の側壁配置面４４と前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４間に隙間Ｓ１が存在せず、前記基材２０の意匠部２１の裏側と前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３間にのみ隙間Ｓ２が形成される。

その後、図４に示すように、前記基材押さえ手段５１の基材押さえ部５３を伸縮装置５２の作動によって前進させることにより、前記基材押さえ部５３で前記基材２０の意匠部２１を前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３側へ押圧する。その際、前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３及び側壁配置面４４と、前記基材２０の意匠部２１及びパッド形成凹部の側壁２４との間に隙間（Ｓ１，Ｓ２）が連続して存在する場合には、前記基材２０の意匠部２１を前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３側へ押圧することにより、前記基材２０は、前記強度低下部２５を基点として前記強度低下部２５から前記意匠部２１までの部分、すなわち前記パッド形成凹部の側壁２４及び前記意匠部２１が、前記上型４０の型面側、すなわち前記可動入れ子４７側へ屈曲し、前記表皮１０の側面部１１の上方で前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が外方へ傾斜した拡開形状となって、前記パッド形成凹部２３の開口が拡大する。なお、前記基材２０の意匠部２１を前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３側へ押圧する際、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が本来の位置にあって、前記可動入れ子４７の側壁配置面４４と前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４間に前記隙間Ｓ１が存在しない場合には、前記基材２０の意匠部２１が前記可動入れ子４７の意匠部配置面４３へ押圧されても、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４は、前記可動入れ子４７の側壁配置面４４に邪魔されて、前記強度低下部２５を基点として屈曲することができず、本来の位置のままとされる。また、前記基材押さえ手段５１による前記基材２０の意匠部２１に対する押圧力の上限を、前記基材押さえ手段５１による押圧時に前記基材２０が破損しない力に設定しておき、前記基材２０の強度低下部２５等での破損を防止する。

次に図５及び図６に示すように、前記上型４１と前記下型３１を接近させて閉型する。その際、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が外方へ傾斜して、前記パッド形成凹部２３の開口が拡大状態にある場合には、前記閉型時に前記表皮１０の側面部１１の先端部１１ａが、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４に沿ってパッド形成凹部２３内に進入し、前記パッド形成凹部の側壁２４の内面に当接あるいは近接する。また、前記表皮１０の側面部１１は、先端に近くなるほど自由度が高くなって剛性が低下しているため、前記閉型の際に前記表皮１０の側面部１１の先端部１１ａが前記パッド形成凹部２３の拡開状態の側壁２４内面と衝突しても、前記側壁２４の内面に沿って変形しながら前記パッド形成凹部２３内に進入し、前記側壁２４の内面と良好に当接する。なお、前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４が本来の位置にある場合には、前記閉型時に前記表皮１０の側面部１１は、前記パッド形成凹部の側壁２４と強く干渉することなく前記パッド形成凹部２３内に進入して、前記パッド形成凹部の側壁２４の内面に当接あるいは近接する。また、前記表皮１０のフランジ部１３は、前記フランジ部１３と対応する前記基材２０の表面と圧着して前記フランジ部分１３をシールする。前記閉型によって、前記表皮１０と前記基材２０のパッド形成凹部２３の内面間に発泡体形成空間５６が形成される。

その後、前記発泡装置の注入ヘッドのノズルＮからポリウレタン原料等の発泡原料Ｐ１を前記発泡体形成空間５６に注入し、発泡を行って発泡体を形成する。その際、発泡原料の発泡圧や発泡原料Ｐ１の体積増により、前記表皮１０の側面部１１が前記基材２０のパッド形成凹部の側壁２４の内面に押圧されて密着するため、発泡原料や発泡体が前記表皮１０の側面部１１から漏出するのを防ぐことができる。

前記発泡原料Ｐ１の発泡によって前記基材２０のパッド形成凹部２３には、前記表皮２０で発泡体が覆われたパッドが形成される。その後、前記基材押さえ手段５１の基材押さえ部５３を後退させて、前記基材２０の意匠部２１から離し、前記下型３１と上型４１を離して成形品の脱型を行えば、部分パッド成形品が得られる。

なお、本発明における部分パッド成形品の製造方法は、インストルメントパネルの製造に限られるものではない。また、前記実施例では、前記上型における基材の意匠部及びパッド形成凹部の側壁が配置される型面部分を可動入れ子にして、前記基材を上型に配置後に前記可動入れ子を後退させて前記基材の意匠部の裏面と可動入れ子の意匠部配置面との間に隙間を形成しているが、前記上型における基材の意匠部及びパッド形成凹部の側壁が配置される型面を可動入れ子で構成することなく通常の固定型面とし、前記基材を上型に配置した際に、前記基材の意匠部裏面と上型の型面間に隙間を生じるように基材を配置して上型に保持してもよい。

本発明の部分パッド成形品の製造方法に使用される一実施例の成形型、表皮及び基材の断面図である。 同製造方法における表皮及び基材の配置状態を示す成形型の断面図である。 同製造方法における可動入れ子の後退時を示す成形型の断面図である。 同製造方法における基材の意匠部の押圧時を示す成形型の断面図である。 同製造方法における閉型途中を示す成形型の断面図である。 同製造方法における閉型後の発泡時を示す成形型の断面図である。 従来の製造方法で製造されたインストルメントパネルの斜視図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 従来の製造方法における表皮及び基材の配置状態を示す成形型の断面図である。 従来の製造方法における発泡時を示す成形型の断面図である。 従来の製造方法における不具合状態を示す成形型の部分断面図である。

符号の説明

１０ 表皮
１１ 側面部
１１ａ 側面部の先端部
２０ 基材
２１ 基材の意匠部
２３ パッド形成凹部
２４ パッド形成凹部の側壁
２５ 強度低下部
３１下型
３２ 下型の型面
４１ 上型
４２ 上型の型面
４３ 意匠部配置面（可動入れ子の意匠部配置面）
４４ 側壁配置面（可動入れ子の側壁配置面）
４５ パッド形成凹部配置面
４７ 可動入れ子
５１ 基材押さえ手段
５３ 基材押さえ部

Claims (2)

1. 端部が裏側へ屈曲して側面部（１１）が形成された表皮（１０）を、前記側面部（１１）の先端部（１１ａ）及び前記表皮の裏側（１０ａ）が上向きとなるようにして下型（３１）の型面に配置する一方、
   意匠部（２１）と前記意匠部から窪んだパッド形成凹部（２３）がパッド形成凹部の側壁（２４）を介して一連に形成された基材（２０）を、前記パッド形成凹部（２３）の内面が下向きとなるようにして上型（４１）の型面に配置し、
   前記パッド形成凹部の側壁（２４）の内面に前記表皮の側面部（１１）の少なくとも先端部（１１ａ）が当接あるいは近接するように前記下型（３１）と上型（４１）の閉型を行って前記表皮（１０）の裏側と前記パッド形成凹部（２３）の内面間に発泡体形成空間（５６）を形成し、
   前記発泡体形成空間（５６）で発泡原料を発泡させることにより部分パッド付き成形品を製造する方法において、
   前記上型（４１）に配置した前記基材の意匠部（２１）の裏面と前記上型（４１）の型面間に隙間（Ｓ２）を設け、
   前記基材の意匠部（２１）を基材押さえ手段（５１）で前記上型（４１）の型面側へ押圧した後、
   前記下型（３１）と上型（４１）の閉型及び前記発泡原料の発泡を行うことを特徴とする部分パッド付き成形品の製造方法。
2. 前記基材（２０）には、前記パッド形成凹部の側壁（２４）の基部あるいは前記パッド形成凹部の側壁（２４）における高さ方向の中間部に強度低下部（２５）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の部分パッド付き成形品の製造方法。
   

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