JP2005231211A

JP2005231211A - 自動車内装品の製造方法及び製造用金型

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Publication number: JP2005231211A
Application number: JP2004043792A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamaguchi; 孝弘山口
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP4393890B2

Abstract

【課題】容易に略均一な厚みの表皮を有する自動車内装品の製造方法及び製造用金型を提供する。
【解決手段】第１成形用型に芯材をセットし、第１成形用型を第２成形用型に対して閉鎖し、芯材と第２成形用型との間に予め混合された溶融樹脂を注入して芯材の表面を覆うことにより製造される自動車内装品の製造方法であって、芯材は外周にフランジが設けられており、第１成形用型を第２成形用型に対して閉鎖した際、第１成形用型と第２成形用型との間でフランジが挟み込まれるようにしたものである。表皮と外周にフランジが設けられている芯材との積層体からなる自動車内装品の製造用金型であって、芯材が一時的に固定される第１成形用型と、フランジを前記第１成形用型との間で挟み込むための座部を有する第２成形用型とを備えるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂等の表皮で覆われた芯材からなる自動車内装品の製造方法及び製造用金型に関するものである。

従来から、自動車内装品の製造方法及び製造用金型は公知となっている。
例えば、下記特許文献１に開示されるものがある。この特許文献１のものは、表皮と芯材との積層体からなる表皮付き成形体の製造方法において、成形用上型に芯材をセットする工程と、その後成形用下型の表面に液状ウレタンを塗布又は吹き付ける工程と、上記液状ウレタンを塗布又は吹き付けた直後に上記成形用上型を成形用下型に対して閉鎖し、さらに上記液状ウレタンを硬化させ表皮として芯材と接着して一体化する工程と、一体化した表皮付き成形体を成形用型から取り出す工程と、のみを有することを特徴とする表皮一体自動車内装品の製造方法、及びこの製造方法に用いる金型である。
特開２０００−３５１３５１号公報

しかし、特許文献１のものは、成形用下型の表面に液状ウレタンを塗布又は吹き付ける工程を有する。この工程では、液状ウレタンの均一塗布が可能だが、垂直面などの接着剤が流れ落ちないように、薄く何回にも分けて塗る必要があり、作業が複雑なものである。

そこで、本発明の目的は、容易に略均一な厚みの表皮を有する自動車内装品を製造する方法及び製造用金型を提供することである。

本発明は、第１成形用型に芯材をセットし、前記第１成形用型を第２成形用型に対して閉鎖し、前記芯材と前記第２成形用型との間に予め混合された溶融樹脂を注入して前記芯材の表面を覆うことにより製造される自動車内装品の製造方法であって、前記芯材は外周にフランジが設けられており、前記第１成形用型を前記第２成形用型に対して閉鎖した際、前記第１成形用型と前記第２成形用型との間で前記フランジが挟み込まれるようにしたものである。
また、本発明の自動車内装品の製造方法は、前記芯材が前記第１成形用型に固定具によって一時的に固定された後、前記第１成形用型を前記第２成形用型に対して閉鎖するものであることが好ましい。

また、本発明は、表皮と外周にフランジが設けられている芯材との積層体からなる自動車内装品の製造用金型であって、前記芯材が一時的に固定される第１成形用型と、前記フランジを前記第１成形用型との間で挟み込むための座部を有する第２成形用型とを備えるものである。
また、本発明の自動車内装品の製造用金型は、前記第１成形用型が前記芯材を一時的に固定する固定具を備えるものであることが好ましい。

本発明によれば、第１成形用型と第２成形用型との間でフランジの位置決めが正確にできるので、芯材と型との隙間間隔が確実に所望の間隔となり、芯材と型との間を溶融樹脂が流れやすくなる。その結果、容易に、しかも確実に芯材の表面全体を溶融樹脂で略均一に覆うことができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態の一例を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る自動車内装品の製造工程を示すものであって、各工程（図１（ａ）〜（ｄ））を断面図で示すものである。
まず、本発明の実施形態に係る自動車内装品の製造に用いられる芯材、製造用金型及び溶融樹脂の説明をする。図１に示すように、芯材１は、例えばその断面が湾曲形状のものである。また、自動車内装品の製造用金型は、アルミニウム粉入りエポキシ樹脂又は鋼材（例えば鉄）等の材質で形成される成形用上型２と成形用下型３とにより構成される。

芯材１は、予め成形されたものであり、例えば、自動車のインストルメントパネル用のものが挙げられる。芯材１の外周には外側方向にフランジ１ａが設けられており、後述するピン装置２ａから押し出されるピンが嵌合する図示しない穴も設けられている。なお、フランジ１ａは、芯材１の外周に連続的に設けられているものが好ましいが、部分的に（例えば等間隔に４〜８箇所程度）設けられているものでもよい。また、フランジ１ａは、挟み込まれて保持されるのに必要な幅以上あればよく、一定の幅を有するものでもよいし、必要に応じて幅が変化しているものでもよい。
なお、芯材１としては、予め所定形状に射出成形した、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるもの、ＰＰ及びタルク樹脂からなるもの、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）からなるもの、ポリプロピレン及びガラスフィラー（ＰＰＧ）からなるもの、アクリロニトリルスチレン共重合体及びガラスフィラー（ＡＳＧ）からなるもの等が挙げられる。

成形用上型２は、芯材１の凹部側形状に略合致する凸部２ｂを成形用下型３側に有する自動車内装品の製造用金型の一部である。また、成形用上型２は、凸部２ｂの外周の成形用下型３側に設けられていて、芯材１のフランジ１ａと略合致する形状である凹部２ｃを有する。凸部２ｂには、芯材１の図示しない穴に嵌合するピンがエアシリンダーによって押し出されるピン装置２ａが少なくとも２つ埋設されている。なお、芯材１の図示しない穴とピン装置２ａのピンとは、位置が合致するように芯材１及びピン装置２ａに設けられている。
なお、図示しないが、ピンで固定する代わりに、芯材１にフック用の穴を設け、この穴にフックを通して所定角度回転させ、芯材１表面に引っ掛けるようにし、さらに芯材１を成形用上型２に引き寄せるようにフックを引き上げることによって固定してもよい。

成形用下型３は、芯材１の凸部側形状に沿った形状である凹部３ａを成形用上型２側に有する自動車内装品の製造用金型の一部である。また、成形用下型３は、その縁に連続的に設けられる芯材１のフランジ１ａを成形用上型２の凹部２ｃとともに挟み込むことができる座部３ｂを有する。なお、凹部３ａは、フランジ１ａが成形用上型２と座部３ｂとの間に挟み込まれた際、芯材１の凸部側形状部と凹部３ａとの間に所定の隙間間隔を有するように形成されている。
なお、フランジ１ａが部分的に（例えば等間隔に４〜８箇所程度）設けられている場合、図１（ｃ）の状態のときに注入された溶融樹脂が空間４から流れ出さないように、成形用下型３の凹部３ａの縁に沿って座部３ｂが形成されていれば、座部３ｂの内周部をフランジ１ａの形状及びその位置に合わせたものとしてもよい。また、加工の便のために別部品となる座部３ｂを成型用下型３の本体に載せることにより成型用下型３は形成されているが、座部と本体とが一体の成型用下型３として形成されるものでもよい。

本実施形態に用いられる溶融樹脂は、例えば、熱硬化性ウレタンや２液タイプのシリコン等の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂の場合、型に注入された後に、加熱により硬化させて、図１（ｄ）の表皮５を形成するものである。熱硬化性ウレタンとしては、例えば、ポリエーテル系ウレタン、ポリエステル系ウレタン等が挙げられる。

次に、本発明の実施形態に係る自動車内装品の製造方法について説明する。
まず、成形用上型２の凸部２ｂ及び凹部２ｃに芯材１の凹部側形状部及びフランジ１ａを合致させてはめ込んだ後、ピン装置２ａのエアシリンダーを作動させてピンを成形用上型２から押し出し、ピンの押し出し位置と合致する図示していない芯材１の穴に挿入し、芯材１を固定する（図１（ａ）〜（ｂ）参照）。
次に、芯材１がはめ込まれた成形用上型２を成形用下型３側に向かって閉じ、芯材１のフランジ１ａを成形用上型２の凹部２ｃと成形用下型３の座部３ｂとで挟み込み、芯材１を所望の位置に固定する（図１（ｂ）〜（ｃ）参照）。このとき、溶融樹脂を流し込むことができる空間４が形成される。
そして、空間４と外部とを連通させる図示しない流路から溶融樹脂を流し込んで、表皮５を形成する。なお、この溶融樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、加熱硬化させ、表皮５を形成する（図１（ｃ）〜（ｄ）参照）。
次に、図示しないが、成形用上型２を成形用下型３側と反対に向かって開け、ピンを芯材から抜いて、成形用上型２から形成品を取り外せば、自動車内装品が完成する。

本実施形態によれば、成形用上型２と成形用下型３との間でフランジの位置決めが正確にできるので、芯材１と成形用下型３との隙間間隔が確実に所望の間隔となり、芯材１と成形用下型３との間を熱硬化性ウレタン等の溶融樹脂が流れやすくなる。その結果、容易に、しかも確実に芯材１の表面全体を熱硬化性ウレタン等の溶融樹脂からなる略均一な表皮５で覆うことができる。

なお、図示しないが、自動車内装品の製造用金型の変形例として、図１における成形用上型２の凸部を凹部とし、成形用下型３の凹部を凸部とする構成としてもよい。この場合、上記実施形態で説明したのと同様の方法で、芯材１の凹部側に上記実施形態と同様の表皮を形成できることとなる。

（実施例１）
次に、本発明の実施例として自動車用インストルメントパネルの製造方法について説明する。まず、芯材及び自動車用インストルメントパネルの製造用金型について説明する。
芯材は、ポリプロピレンとタルク樹脂とからなる原料を用いて予め射出成形され、熱硬化性ウレタンとの密着性改善のため芯材表面を火炎処理することにより、表面エネルギーを４０〜５０×１０^-5Ｎまで高めておいた。なお、芯材は変形を抑えるために専用の台車に載せておいた。
次に、ポリプロピレンとタルク樹脂とからなる原料を用いて、上記芯材の外周に２０ｍｍ幅のフランジを成形し、上記同様火炎処理し、専用台車に載せておいた。

自動車用インストルメントパネルの製造用金型としては、図１で示したものとほぼ同様の構成であって、鉄からなり、所望する自動車用インストルメントパネルを製造するための型に加工したものを用いた。

次に、実施例１における自動車用インストルメントパネルの製造について説明する。
上記自動車用インストルメントパネルの製造用金型の成形用上型に上記芯材をはめ込み、成形用上型に埋設されたエアシリンダーでピンを可動する４つのピン装置を作動させて、各ピンで固定した（図１（ｂ）と同様の状態）。その状態で成形用上型を成形用下型に向けて閉じることにより、成形用上型と成形用下型とで芯材の外周に設けられたフランジを挟み込んだ（図１（ｃ）と同様の状態）。そして、芯材と成形用下型との隙間に熱硬化性ウレタンを注入して、加熱により硬化させ、表皮を成形した。

（比較例１）
次に、比較例について説明する。
芯材は、実施例１とは異なり、フランジのないものを用いた。その他の形状及び材質については同一のものを用いた。
自動車用インストルメントパネルの製造用金型としては、実施例１の芯材におけるフランジのない場合の型（図１における凹部２ｃに対応する部分がないもの）に鉄を加工したものを用いた。

次に、比較例１における自動車用インストルメントパネルの製造について説明する。
上記自動車用インストルメントパネルの製造用金型の成形用上型に上記芯材をはめ込み、成形用上型に埋設されたエアシリンダーでピンを可動する４つのピン装置を作動させて、各ピンで固定した。その状態で成形用上型を成形用下型に向けて閉じ、芯材と成形用下型との隙間に熱硬化性ウレタンを注入して、加熱により硬化させ、表皮を成形した。

実施例１の方法により、自動車用インストルメントパネルを２６本製造し、比較例１の方法により、自動車用インストルメントパネルを２８本製造し、比較を行った。実施例１の方法では２６本全てにおいて芯材が露出することはなく、自動車用インストルメントパネルの表皮ばらつきを２９点の位置で測定したところ、平均厚みが０．９１ｍｍ、表皮厚みの標準偏差σ_n‐1が０．１９であった。比較例１の方法では、自動車用インストルメントパネル２８本中５本について注入した熱硬化性ウレタンが十分に流れず、部分的に露出したものとなった。また、比較例１の自動車用インストルメントパネルの表皮ばらつきを２９点の位置で測定したところ、平均厚みが０．８２ｍｍ、表皮厚みの標準偏差σ_n‐1が０．３８であった。

実施例１の方が比較例１より表皮厚みの標準偏差σ_n‐1が小さいため、均一な表皮を形成できていることが確認できた。また、実施例１では、芯材が露出することのない自動車用インストルメントパネルを作製できることが確認された。
したがって、本実施例により、容易に、しかも確実に芯材の表面全体を熱硬化性ウレタンからなる略均一な表皮で覆うことができることが確認できた。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記の実施形態や実施例に限定されるものではない。

インストルメントパネルの他に、ドアートリム、コンソールボックスなどの自動車内装品に適用できる。

本発明の実施形態に係る自動車内装品の製造工程を示すものであって、各工程を断面図で示すものである。

符号の説明

１芯材
１ａフランジ
２成形用上型
２ａピン装置
２ｂ凸部
２ｃ、３ａ凹部
３成形用下型
３ｂ座部
４空間
５表皮

Claims

第１成形用型に芯材をセットし、前記第１成形用型を第２成形用型に対して閉鎖し、前記芯材と前記第２成形用型との間に予め混合された溶融樹脂を注入して前記芯材の表面を覆うことにより製造される自動車内装品の製造方法であって、
前記芯材は外周にフランジが設けられており、前記第１成形用型を前記第２成形用型に対して閉鎖した際、前記第１成形用型と前記第２成形用型との間で前記フランジが挟み込まれるようにした自動車内装品の製造方法。
前記芯材が前記第１成形用型に固定具によって一時的に固定された後、前記第１成形用型を前記第２成形用型に対して閉鎖する請求項１記載の自動車内装品の製造方法。
表皮と外周にフランジが設けられている芯材との積層体からなる自動車内装品の製造用金型であって、前記芯材が一時的に固定される第１成形用型と、前記フランジを前記第１成形用型との間で挟み込むための座部を有する第２成形用型とを備える自動車内装品の製造用金型。
前記第１成形用型が前記芯材を一時的に固定する固定具を備える請求項３記載の自動車内装品の製造用金型。