JP2006192700A - 自動車用内装部品の製造方法 - Google Patents

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一人 廣木
Yasuhiko Hayashi
靖彦 林
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Abstract

【課題】自動車用内装部品の製造方法であって、軽量化及びコストダウンを図るとともに、端末処理工程を簡素化する。
【解決手段】内装部品(ドアトリム)10は、積層構造体(ドアトリムアッパー)20と樹脂単体品(ドアトリムロア)30とから構成する。ドアトリムアッパー20は、発泡樹脂基材21と樹脂リブ22とからなり、所望ならば製品表面に加飾材23が貼付される。従って、重量の嵩む樹脂芯材を廃止することで軽量化並びにコストダウンを図る。更に、ドアトリムアッパー20の外周端末部は、加熱治具70により発泡樹脂基材21を加熱軟化処理すると同時に、その後、巻込み駒81により巻込みシロ24を起立させるとともに、加熱治具70に当接させて加熱軟化処理した後、加熱治具70と巻込み駒81を併行してスライド操作し、巻込みシロ24の巻込み処理を短時間で行なう。
【選択図】図10

Description

本発明は、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、ルーフトリム等の自動車用内装部品の製造方法に係り、特に、外周端末部の見栄え並びに強度に優れ、しかも、簡単かつ廉価に製作できる自動車用内装部品の製造方法に関する。
例えば、自動車用内装部品の構成をドアトリムを例示して図18,図19を基に説明する。ドアトリム1は、保形性及びドアパネルへの取付剛性を備え、製品面のほぼ全面にゆ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。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単一シート材料か、あるいは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、サーモプラスチックオレフィン(以下TPOという)シート等のエラストマーシートが多用される傾向にある。
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20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。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。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。
従って、成形上下型5,6が型開き状態にある時、表皮3を金型内にセットし、その後、成形上下型5,6を型締めする直前か、または型締めした後のいずれかのタイミングで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。)。尚、図20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、実際は、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。
更に、ドアトリム1の製品の外周端末の処理については、図21に示すように、樹脂芯材2の表面に表皮3を同時プレス成形した後、型内の型刃により樹脂芯材2と表皮3とをピアスカット処理するか、あるいは成形後、別工程でピアスカット処理が行なわれている。また、図22に示すように、樹脂芯材2のプレス成形後、表皮3を別工程で真空圧着、プレス圧着等により一体化した後、表皮3の端末3aを樹脂芯材2の裏面側に巻込み処理することも従来から行なわれている。
特開平10−138268号公報 (第2頁、図3、図4)
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の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。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。
更に、ドアトリム1の外周縁においては、図21に示すように、表皮同時プレス成形を行なった場合、外周の端末処理が困難で、見栄えが悪く、外観性能を低下させる欠点があるとともに、図22に示すように、別工程で表皮3を巻込み処理する方法では、工数が多く、コストアップが避けられない。
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の製造方法であって、成形金型費用を低減でき、成形サイクルも短縮化できるとともに、特に、製品外周端末部の見栄え並びに剛性を高めることで、外観性能を向上させた自動車用内装部品の製造方法を提供することを目的とする。
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、相手部品との合わせ部で密接可能、または一定クリアランスを確保する箇所、あるいは部品取付箇所並びに荷重がかかる部分には、剛性に優れた樹脂リブを配置して、その他の部分は肉抜き形状とすることで従来の投影面積の広い樹脂芯材に比べ軽量化して対応するとともに、製品外周の端末処理については、発泡樹脂基材の縁部に沿う巻込み重合部分を加熱治具により軟化溶融させるとともに、加熱治具及び巻込み機構部の動作を単純化することで、簡単かつ美麗に端末処理を達成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法は、所要形状に成形され、軽量でかつ保形性を有する発泡樹脂基材と、この発泡樹脂基材の裏面に積層一体化される所定パターン形状の樹脂リブとからなる積層構造体を全体、あるいは一部に採用してなる自動車用内装部品の製造方法において、前記積層構造体の製造方法は、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後、成形金型内にセットした後、成形金型同士を型締めして、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際、成形金型の型締め直前、または型締め後のいずれかのタイミングで成形金型の溝部内に溶融樹脂を射出機から射出充填して、樹脂リブを発泡樹脂基材の裏面側に積層一体化する積層構造体の成形工程と、前記成形工程で成形された積層構造体を成形金型から脱型し、受け治具上に積層構造体をセットした後、積層構造体の端縁部における発泡樹脂基材の裏面側に加熱治具を近接、あるいは当接させた後、加熱治具の外方に位置する巻込み駒を上昇させて、加熱治具のコーナー部に沿って巻込みシロを起立操作させながら加熱軟化処理し、その後、加熱治具及び巻込み駒をそれぞれ併行してスライド操作し、上記巻込み駒により、巻込みシロを発泡樹脂基材の裏面側に巻込み処理する積層構造体の端末処理工程とからなることを特徴とする。
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、ルーフトリム等に適用できる。また、積層構造体の一部を構成する発泡樹脂基材は、フラット形状に近い場合は、加熱軟化工程を省略して、成形金型により所望形状に成形するが、三次元形状の製品に適用する場合は、発泡樹脂シートを加熱軟化処理した後、成形金型内で所要の曲面形状に成形することで、その形状を保持する。尚、ここでいう「保形性」とは、リブ等の補強材がなくても、成形後脱型した時、その形状を保持する程度の剛性を備えていることである。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ようにしても良い。
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)樹脂等が使用できる。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。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。その時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。
一方、樹脂リブ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、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、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等がある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種添加剤が配合されても良い。
そして、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一体化しても良い。この加飾材としては、TPOシート、サーモプラスチックウレタン(以下TPUという)シート、塩ビシート等の合成樹脂シート、あるいは織布、不織布、編布等の布地シート、または合成樹脂フィルム、発泡体、網状物等の単体シートの形態で使用するか、または、合成樹脂シートや布地シートの裏面にポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリウレタ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の形態で使用することもできる。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。
加えて、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、発泡樹脂基材及び樹脂リブの素材として、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、リサイクル作業が簡素化できる。更に、樹脂リブのリブ厚みは、例えば、製品に外力が大きく加わる部位などは厚く設定し、比較的外力が加わりにくい部位は薄肉にするなど、適宜可変させることができる。従って、必要最小限度の樹脂材料を使用すれば足り、製品の軽量化やコストダウンに寄与できる。また、樹脂リブにクリップ座、あるいは各種エスカッション部品を取り付けるための取付座を一体に形成することもできる。
そして、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法によれば、内装部品の全体、あるいは一部に採用される積層構造体は、保形性を有する発泡樹脂基材の裏面側に剛性を強化する意味で樹脂リブが積層一体化されるという構成であるため、従来の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。更に、積層構造体の外周縁部については、起立ポイントを折り返し基点として、その外側部分の巻込みシロを巻込み処理するため、切断木口等が外部に目立たず、外観意匠性に優れ、かつ端末部分は、発泡樹脂基材が二重構造となり、剛性も強化できる。
ここで、本発明方法に使用する成形金型は、所定ストローク上下動可能な成形上型と、この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から構成される。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下型の型面、詳しくは、成形下型の型面上に形成される溝部内に供給される。尚、成形上型が下死点まで下降して、成形上下型を型締めした後、溶融樹脂を所定の射出圧で成形下型の型面に設けられた溝部に射出充填しても良いが、溶融樹脂の射出充填のタイミングとして、型締め前に行なうようにしても良い。
成形上下型の型締めにより、発泡樹脂シートは成形金型の型面形状に沿って所望の曲面形状に成形されるとともに、溶融樹脂が射出充填されることで、発泡樹脂基材の裏面に樹脂リブが積層一体化される。この時、前工程でヒーター等により加熱軟化処理を行なった後、発泡樹脂シートを成形金型内にセットする。そして、発泡樹脂基材の成形と同時に、発泡樹脂基材裏面に樹脂リブを積層一体化すれば良い。尚、最終製品形状が高展開率部分を備えている場合には、成形金型の型締めを複数回行ない、最終の型締め工程で溶融樹脂の射出充填を行なうと良い。また、製品形状がより高展開率部分を含む場合には、成形上型に真空吸引機構を配設し、成形上型の型面に沿って真空吸引力により発泡樹脂基材を所要形状に成形するのが良い。
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、樹脂リブだけを成形するため、射出圧力を従来に比べて低く設定できることにより、成形金型の負荷が少なくて済むとともに、樹脂量も少なく、材料費を節約でき、しかも、従来の樹脂芯材に比べ、冷却時間も少なくて済むため、製品の成形サイクルも短縮化できる。
次に、積層構造体の端末処理に使用する端末処理装置としては、成形後の積層構造体をセットする受け治具と、積層構造体の端縁部における端末処理対象部位を加熱軟化処理する加熱治具と、積層構造体端縁の巻込みシロを発泡樹脂基材本体の裏面側に折り返し処理する巻込み機構部とからなる。上記受け治具は、積層構造体をセットするためのセット台と、セット台上にセットされた積層構造体を固定するためのスペーサ、及び受け治具押さえとから構成されている。また、加熱治具としては、ボックス状のヒーターを備えたヒーター支持体が横方向にスライド可能であり、かつ上下方向に対しても昇降可能な構成である。更に、巻込み機構部としては、直方体形状の巻込み駒が進退用シリンダにより巻込みシロの巻込み方向に進退駆動されるとともに、進退用シリンダを支持するテーブルがテーブル駆動用シリンダにより上下方向に駆動される。
次いで、積層構造体の端末処理方法としては、積層構造体を成形金型から取り出し、セット台上にセットして受け治具押さえにより固定した後、加熱治具をシリンダの上下動作により積層構造体の端縁部の裏面側に当接、あるいは近接させた後、巻込み機構部における巻込み駒を上昇させて発泡樹脂基材の巻込みシロを加熱治具のヒーターの角形状に沿わせて巻込みシロを起立操作すると同時に加熱軟化処理する。その後、加熱治具を横方向にスライドさせて回避させた後、巻込み駒を加熱治具のスライド方向と同一方向にスライド操作することにより巻込みシロが折り返されて溶着一体化する。
従って、積層構造体の端末処理部は、巻込みシロを巻き込んだ二重構造体であるため、剛性が強化でき、変形の恐れがないとともに、切断木口等の露出がなく外観見栄えも好ましい。更に、別途接着剤の塗布工程、乾燥工程等が不要となり、発泡樹脂基材の加熱軟化処理後、加熱軟化部位が冷却固化する際に巻込みシロの一体化が行なわれるため、接着剤レス構造であるため、端末処理工数も簡素化できる。
更に、巻込みシロの裏面を加熱溶融した後、加熱治具は、巻込みシロの溶融面から垂直方向に回避動作するため、巻込みシロの溶融面をほぼ平滑面に保つことができ、更に、加熱治具が積層構造体に近接した状態ならば、加熱治具が溶融面を引きずることがなく、溶融した基材に凹凸が生じることがないため、巻込みシロの厚みを一定に維持できる。また、加熱治具のスライド動作と同一方向に巻込み駒がスライド動作するため、同時に動作させても両部材が干渉することがないため、サイクル時間が短縮化されるとともに、加熱治具が積層構造体に当接した状態ならば、加熱治具が溶融面を引きずって、溶融した基材に凹凸が生じたとしても、積層構造体が硬化する前に巻込みシロを折り返せるので、凹凸の形状のまま折り返されることがなく、平滑面状に規制できるため、巻込みシロの厚みを一定にできる。
次いで、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法における別の実施の形態においては、所要形状に成形され、軽量でかつ保形性を有する発泡樹脂基材と、この発泡樹脂基材の裏面に積層一体化される所定パターン形状の樹脂リブとからなる積層構造体を全体、あるいは一部に採用してなる自動車用内装部品の製造方法において、前記積層構造体の製造方法は、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後、成形金型内にセットした後、成形金型同士を型締めして、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際、成形金型の型締め直前、または型締め後のいずれかのタイミングで成形金型の溝部内に溶融樹脂を射出機から射出充填して、樹脂リブを発泡樹脂基材の裏面側に積層一体化する積層構造体の成形工程と、前記成形工程で成形された積層構造体を成形金型から脱型し、受け治具上に上記積層構造体をセットした後、積層構造体の端縁部における発泡樹脂基材の裏面側に適宜距離をおいて加熱治具を配置させ、この加熱治具に巻込み駒を上昇並びにスライド操作させて、加熱治具に対して巻込みシロを密着させて加熱軟化処理した後、加熱治具をスライド式に後退させ、かつ巻込み駒を加熱治具と併行してスライド操作することで、巻込みシロを発泡樹脂基材の裏面側に巻込み処理する積層構造体の端末処理工程とからなることを特徴とする。
そして、この実施の形態によれば、加熱時に発泡樹脂基材をヒーター方向に押し付け密着させるため、基材とヒーターの密着が充分であり、基材を充分に加熱処理することができる。また、巻込み駒は、巻込みシロを下方向及び縦壁方向に押し付け、溶着することができるため、巻込みシロと縦壁との間にスキのない溶着を達成することができる。更に、加熱治具は、横方向にスライド動作するだけで足り、上下方向の動作が不要となるため、加熱治具における駆動機構の構造を簡素化することができる。
以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法によれば、自動車用内装部品の全体、あるいは一部を構成する積層構造体は、軽量でかつ保形性を有する発泡樹脂基材と、この発泡樹脂基材の裏面で、かつ製品の外周縁など、剛性が要求される部位に積層一体化される樹脂リブとから構成されているため、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、吸音性能に優れた自動車用内装部品を提供できるという効果を有する。
更に、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法によれば、成形金型のキャビティ形状に沿って、発泡樹脂基材を成形すると同時に発泡樹脂基材の裏面側に樹脂リブを一体化するという構成であるため、樹脂リブの投影面積が従来の樹脂芯材に比べ少ないため、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ることから、作業能率を高め、大幅なコストダウンを招来できるという効果を有する。
また、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法によれば、積層構造体を成形した後、成形金型から取り出し、積層構造体における外周縁部の裏面側に加熱治具を近接させて加熱軟化処理した後、巻込みシロを巻込み駒の操作により起立軟化させ、加熱治具の水平方向に沿うスライド動作で加熱治具を干渉位置から回避させ、巻込み駒のスライド動作により、アングル状に起立された巻込みシロを巻込み処理するという工程であるため、巻込みシロが容易に巻込み処理され、シャープな外周ラインが形成でき、外観意匠性に優れるとともに、特に端末部分においては、巻込みシロを折り返した二重構造であるため、剛性が強化され、波打ち不良等が生じることがなく、パネルまたは、隣接するか当接する相手部品に対する合わせ精度を高めることができ、しかも、加工時間を短縮化でき、生産性を高めることができる等の種々の効果を有する。
以下、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法における好適な実施の形態について、自動車用ドアトリムの製造方法を例示して説明する。
図1乃至図11は、本発明の第1実施例を示し、図1はツートンタイプの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におけるドアトリムアッパーの樹脂リブとドアトリムロアを示す正面図、図4は同自動車用ドアトリムにおけるドアトリムアッパーの端末処理部の構成を示す断面図、図5,図6は同自動車用ドアトリムの成形工程を示す各説明図、図7はドアトリムアッパーの端末処理に使用する端末処理装置の構成を示す説明図、図8乃至図11はドアトリムアッパーにおける端末処理工程をそれぞれ示す説明図である。
図1,図2において、ツートンタイプの自動車用ドアトリム10は、積層構造体からなるドアトリムアッパー20と樹脂単体品からなるドアトリムロア30との上下二分割体から構成されている。上記ドアトリム10に装着される機能部品としては、ドアトリムアッパー20にインサイドハンドルエスカッション11、パワーウインドウスイッチエスカッション12が取り付けられている。ドアトリムロア30には、ドアポケット用開口13が開設され、その背面側には、図2に示すように、ポケットバックカバー(樹脂成形体からなる)14が取り付けられており、ドアトリムロア30のフロント側にスピーカグリル15がドアトリムロア30と一体あるいは別体に形成されている。
ところで、本発明に係る自動車用ドアトリム10は、積層構造体であるドアトリムアッパー20の構造に本発明を適用し、製品の軽量化を図るとともに、外周端末部の見栄えを高め、かつ成形工程、端末処理工程を簡素化したことが特徴である。すなわち、ドアトリムアッパー20は、図2に示すように、所望の曲面形状に成形され、保形性を有する発泡樹脂基材21と、この発泡樹脂基材21の裏面側に積層一体化される樹脂リブ22と、発泡樹脂基材21の表面側に積層一体化される加飾機能をもつ加飾材23とから大略構成されている。尚、図中符合16はドアパネルを示す。
上記発泡樹脂基材21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、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、真空成形により発泡樹脂基材21を賦形しても良い。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、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21の発泡倍率は、2〜10倍に設定され、厚みは0.5〜30mm、特に1〜10mmの範囲に設定されている。
次いで、樹脂リブ22は、発泡樹脂基材21の裏面側に配設され、特に、図3に示すように、交差状に延びる所定パターンに設定されており、ドアトリムアッパー20の外周縁に沿う端末(巻込み部)においては、樹脂リブ22を設けない部分が存在している。尚、このパターンは、縦横方向、斜め方向、あるいはその組み合わせ等、交差状であれば任意のパターンが選択されて良い。この樹脂リブ22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、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)樹脂等から適宜選択されて良く、本実施例では、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。また、この樹脂リブ22には、上記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。
このように、図1乃至図3に示すドアトリム10は、積層構造体からなるドアトリムアッパー20と、合成樹脂単体品のドアトリムロア30とから構成され、外観上のアクセント効果により、優れた外観意匠性を備えている。更にドアトリムアッパー20は、保形性を有する発泡樹脂基材21と、発泡樹脂基材21の裏面に積層一体化される樹脂リブ22と、加飾性を有する加飾材23とから構成されているため、従来のように製品の全周に亘り占有していた重量の嵩む樹脂芯材を廃止でき、かつ軽量な発泡樹脂基材21を使用する関係で、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。
更に、発泡樹脂基材21は、多孔質構造であるため、ドアトリムアッパー20は、吸音性能に優れ、車室内の騒音を低減することができる。また、発泡樹脂基材21の吸音性を維持するために、発泡樹脂基材21の表面に予めラミネートされるか、または成形時に一体化されて積層一体化される加飾材23は、織布、不織布、編布等の通気性を備えた布地シートが好ましい。尚、加飾材23は、織布、不織布、編布等の布地シート以外にもTPOシート、TPUシート、塩ビシート等の合成樹脂シート、合成樹脂フィルム、発泡体、網状体等の単体シートが使用できる。また、合成樹脂シートや布地シートの裏面にポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリウレタ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ができる。尚、TPOシートを使用した場合、オレフィン系樹脂材料で統一できるため、リサイクル面で有利である。
次に、ドアトリム10におけるドアトリムアッパー20の外周縁に沿う端末処理構造について、図4を基に説明する。すなわち、ドアトリムアッパー20は、上述したように、保形性を有する軽量な発泡樹脂基材21の裏面に、剛性を強化する樹脂リブ22が一体化され、かつ発泡樹脂基材21の表面には、加飾性を有する加飾材23が積層一体化されている。更に、ドアトリムアッパー20の製品外周部に沿って縦壁フランジ211が下向き(ドアパネル16)側に向けて延設されるとともに、更に、この縦壁フランジ211の先端部分には、ドアパネル16と平行に延長部212が水平状に延設され、この延長部212は、ヒンジ部213を基に巻込みシロ24が延長部212の発泡樹脂基材21側に巻込み固着されている。そして、端末処理部Aがドアパネル16に対して面当て状態で当接している。
従って、ドアトリムアッパー20の端末処理部Aは、切断木口が露出することがなく、巻込みシロ24が延長部212裏面側に折り返し固着されている。特に、ドアトリムアッパー20の外周ラインとしては、ヒンジ部213が該当するため、シャープな製品の外周ラインが確保でき、外観見栄えに優れるとともに、延長部212の裏面に巻込みシロ24が折り返し固着された二重構造となっているため、端末部分の剛性が強化でき、波打ち変形等の恐れがなく、ドアパネル16に対してスキなく密着でき、合わせ精度を高めることができるという利点がある。また、相手部品と一定クリアランスを設けた合わせ形状とする場合においても、その合わせ精度を高めることができる。
次に、ドアトリムアッパー20の外周端末部の端末処理工程を含めたドアトリム10の製造方法の概要について、以下に説明する。まず、図5に基づいて、ドアトリム10の成形に使用する成形金型40について説明する。図5に示すように、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2基の射出機43a,43bとから大略構成されている。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。
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422a,422b、ゲート423a,423bが設けられており、このマニホールド422a,422b、ゲート423a,423bの樹脂通路を経て射出機43a,43bから供給される溶融樹脂M1,M2がコア部421の上面に形成された溝部424内、及びドアトリムロア30を形成するためのキャビティ425内に供給される。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426が突設され、このガイドポスト426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。
次いで、上述したドアトリム10の製造方法の各工程について説明する。まず、ヒーター装置(図示せず)により発泡樹脂シートSの一方面に加飾材23をラミネートしたものを所定温度に加熱軟化させる。この発泡樹脂シートSとしては、本実施例では、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。続いて、図5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23をラミネートしている)をドアトリムアッパー20対応箇所における成形上型41のキャビティ部411と成形下型42のコア部421で画成されるキャビティの上半部分にセットする。
そして、発泡樹脂シートSをセットした後、成形上型41における昇降シリンダ412の駆動により、成形上型41が所定ストローク下降して、図6に示すように、成形上下型41,42が型締めされて発泡樹脂シートSが所望の型面形状に沿って賦形され、発泡樹脂基材21が成形される。更に、第1の射出機43aからマニホールド422a、ゲート423aを通じてドアトリムアッパー20における樹脂リブ22を形成するために、溶融樹脂M1がコア部421の溝部424内に射出充填される。続いて、ドアトリムロア30を成形するために、第2の射出機43bからマニホールド422b、ゲート423bを通じてドアトリムロア成形用のキャビティ425内に溶融樹脂M2が射出充填され、ドアトリムロア30が所要形状に成形される。
従って、第1の射出機43a、第2の射出機43bからそれぞれ溶融樹脂M1,M2をキャビティ内に射出充填することにより、ドアトリムアッパー20における樹脂リブ22を所要形状に成形するとともに、これと一体にドアトリムロア30が成形される。尚、この溶融樹脂M1,M2としては、住友ノーブレンBUE81E6(住友化学工業製ポリプロピレン、メルトインデックス=65g/10分)でタルクが適宜割り合いで混入されている。尚、溶融樹脂M1,M2の射出のタイミングを成形上下型41,42の型締め前に設定しても良い。このように、ツートンタイプのドアトリム10を製造するには、成形下型42に2基の射出機43a,43bを連結して、ドアトリムアッパー20とドアトリムロア30とについて、各樹脂通路を通じて溶融樹脂M1,M2を射出充填することで、単一の成形金型40で、かつ工程数が短縮化された形でツートンタイプのドアトリム10を成形することができる。
そして、上述したドアトリム10の製造方法において、特にドアトリムアッパー20については後述する端末処理工程が必要である。この端末処理工程を施すには、図7に示す端末処理装置50を使用する。この端末処理装置50の全体構成について、図面を基に説明する。この端末処理装置50は、ドアトリムアッパー20をセットする受け治具60と、ドアトリムアッパー20における巻込み対象部位の発泡樹脂基材21を加熱軟化させる加熱治具70と、巻込みシロ24を延長部212の裏面側に巻込み処理する巻込み機構部80とから大略構成されている。
更に詳しくは、受け治具60は、ドアトリムアッパー20をセットするためのセット台61と、ドアトリムアッパー20を所定位置に位置決め固定するためのスペーサ62と、受け治具押さえ63とから構成されている。更に、加熱治具70としては、この第1実施例では、ヒーター71を支持するヒーター支持体72が進退動作用シリンダ73により巻込みシロ24の巻込み方向に沿ってスライド駆動され、更に上下動作用シリンダ74により、ヒーター支持体72は、昇降可能に取り付けられている。また、巻込み機構部80は、巻込みシロ24を巻込み処理する巻込み駒81が進退用シリンダ82により巻込みシロ24の巻込み方向に沿って進退駆動される。そして、進退用シリンダ82を取り付けたテーブル83はテーブル駆動用シリンダ84により所定ストローク上下駆動されるという構成である。
次に、図7に示す端末処理装置50を使用したドアトリムアッパー20の端末処理工程について説明する。まず、図8に示すように、受け治具60のセット台61上にドアトリムアッパー20をセットし、スペーサ62及び受け治具押さえ63により所定位置で固定する。この時、巻込み駒81は、セット台61の外側縁部とほぼ同じ高さに位置しており、巻込み駒81の上面に巻込みシロ24が載置されている。その後、上下動作用シリンダ74の動作により、加熱治具70におけるヒーター71が下降して、ヒーター71の下面71aにより発泡樹脂基材21が軟化溶融される。
その後、図9に示すように、巻込み機構部80におけるテーブル駆動用シリンダ84が駆動することで、巻込み駒81が上昇し、ヒーター71の側面71bに沿って発泡樹脂基材21の巻込みシロ24をヒーター71の側面71bに当接させて巻込みシロ24を起立させると同時に加熱溶融させる。この時、ヒーター71の形状に即して、巻込みシロ24はアングル状に精度良くヒーター71のコーナー部に馴染むため、ヒンジ部213の形状出しを精度良く行なうことができる。
そして、図10に示すように、ヒーター71のヒーター支持体72が図中右方向に進退動作用シリンダ73の駆動により、移行するとともに、巻込み駒81が図中矢印方向にスライドして巻込みシロ24を発泡樹脂基材21の延長部212裏面に折り返し溶着する。この時、ヒーター71は、巻込みシロ24の溶融面から垂直方向に離れるため、巻込みシロ24の裏面側に凹凸が生じることがない。この時、加熱治具70が積層構造体に近接した状態ならば、加熱治具70が溶融面を引きずることがなく、溶融した基材に凹凸が生じることがない。また、加熱治具70が積層構造体に当接した状態ならば、加熱治具が溶融面を引きずって、仮に凹凸が生じたとしても、巻込み駒81の動作により、発泡樹脂基材21の温度が下がらないうちに巻き込みが完了するため、巻込み駒81のスライド操作時、一定厚みに調整することができる。そして、最終的に図11に示すように、テーブル駆動用シリンダ84により、巻込み駒81が下降することで、巻込みシロ24を発泡樹脂基材21の裏面に堅固に溶着固定することができる。
このように、本発明に係る端末処理方法によれば、加熱治具70及び巻込み機構部80の連繋動作により、ヒーター71の下面71a及び側面71bに沿わせて発泡樹脂基材21の巻込みシロ24及び巻込みシロ24の重合部位を短時間に加熱溶融させることができ、加熱軟化処理後は、加熱治具70を巻込みシロ24の溶融面から垂直方向に離れるようにスライド回避させることにより、巻込みシロ24の裏面に凹凸が生じることがなく、更に、巻込みシロ24を重ね合わせる部位について、加熱治具70との干渉を回避すれば、巻込み処理部の厚みを一定に維持することができる。仮に、巻込みシロ24を重ね合わせる部位に沿って加熱治具70が摺接状態となり、凹凸が生じても、巻込みシロ24の巻込み作業が連続工程で行なわれるため、巻込みプレス圧で上記凹凸を解消でき、巻込み処理部の厚みを一定に規制できる。また、加熱治具70及び巻込み駒81の動作を併行して行なうことで、端末処理工程のサイクルの短縮化を図ることができ、生産性を高めることができるという種々の利点を備えている。
図12乃至図17は本発明方法を自動車用ドアトリムの製造方法に適用した第2実施例を示すもので、図12は本発明方法により製作した自動車用ドアトリムにおけるドアトリムアッパーの端末処理部の構成を示す断面図、図13は、同ドアトリムアッパーの端末処理に使用する端末処理装置の構成を示す説明図、図14乃至図17は同端末処理工程をそれぞれ示す説明図である。尚、第1実施例と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図12において、ドアトリムアッパー20の構成については、軽量でかつ適度の保形性を有する発泡樹脂基材21と、この発泡樹脂基材21の裏面に肉抜き状に形成される所定パターン形状の樹脂リブ22と、発泡樹脂基材21の表面に積層一体化される加飾材23とからなる積層構造体を使用する点は第1実施例と同一であるが、その端末処理部Aの形状において、段付きフランジ215が形成されており、巻込みシロ24は、断面L字状に設定されている。尚、段付きフランジ215は水平壁部215aと縦壁部215bとからなる。従って、この第2実施例におけるドアトリムアッパー20の端縁部においても、切断木口が外部に目立つ構成ではなく、巻込みシロ24を折り返し溶着し、先端部分をパネルに当接させるという構成であり、剛性上も、また見栄え上も好ましいものとなる。
そして、この端末処理部を形成するための端末処理装置としては、図13に示すように、受け治具60については第1実施例と同一構成のものを使用するが、加熱治具70については、横方向にスライドする進退動作用シリンダ73により一方向のみの動作で加工が可能となる動作を簡素化したタイプのものを使用する。尚、ヒーター71のコーナー部には、突起71cが形成されている。
まず、図13に示す端末処理装置50を使用して、図12に示す端末処理部Aの構成を達成するためには、図14に示すように、受け治具60上にドアトリムアッパー20をセットする。そして、受け治具60上にドアトリムアッパー20をセットした後、加熱治具70は、進退動作用シリンダ73の駆動により、ヒーター71のコーナー部の突起71cがドアトリムアッパー20の内面に当接する位置まで駆動させる。そして、図14に示す位置関係から、巻込み機構部80における巻込み駒81を上昇させる。この巻込み駒81の上昇ストロークとしては、巻込み駒81の上下高さが加熱治具70におけるヒーター71と同一高さになるまで上昇動作させる。その後、図15に示すように、巻込み駒81を進退用シリンダ82の動作により、ヒーター71の側面71bに圧着することで、突起71cによりヒンジ部213を形成するとともに、巻込みシロ24の裏面をヒーター71により加熱溶融させる。
次いで、図16に示すように、加熱治具70の進退動作用シリンダ73を収縮動作させて、ヒーター71及びヒーター支持体72を後退させた後、巻込み駒81をスライドさせて巻込みシロ24を折り曲げる。その後、巻込み駒81を下方向に下降させ、巻込みシロ24を水平壁部215a裏面に巻き込んだ後、図17に示すように、巻込み駒81を縦壁部215bの内面に押し付け、巻込みシロ24を溶着固定することで、端末処理工程が完了する。この時、水平壁部215a、縦壁部215bについては、加熱されていないため、初期形状を良好に維持することができる。
このように、第2実施例においては、加熱治具70におけるヒーター71の側面71bに対して巻込み機構部80における巻込み駒81により巻込みシロ24を押し付け、両者を密着させることで巻込みシロ24の充分な加熱処理を行なうことができる。更に、巻込みシロ24の巻込み工程においては、水平壁部215aと縦壁部215bの両面に巻込み駒81を押し付けることで、スキのない溶着を達成することができる。更に、この第2実施例においては、加熱治具70の駆動機構としては、前後方向に駆動する進退動作用シリンダ73による一方向の駆動だけで足りるため、加熱治具70の構造並びに動作を簡略化することができる。
以上説明した実施例は、ツートンタイプの自動車用ドアトリム10におけるドアトリムアッパー20の製造方法に適用したものであるが、一体型のドアトリムに適用することもできる。また、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、ルーフトリム等、ドアトリム10以外の内装部品全般に適用することができる。
本発明に係る自動車用内装部品の製造方法を適用して製作した自動車用ドアトリムの第1実施例を示す正面図である。 図1中II−II線断面図である。 図1に示す自動車用ドアトリムにおけるドアトリムアッパーの樹脂リブとドアトリムロアとを示す正面図である。 図1に示す自動車用ドアトリムにおけるドアトリムアッパーの端末処理部の構成を示す断面図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における成形金型内への素材のセット工程を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における成形工程を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程に使用する端末処理装置の全体構成を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図1に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 本発明に係る自動車用内装部品の製造方法を適用して製作した自動車用ドアトリムの第2実施例の要部を示す断面図である。 図12に示すドアトリムアッパーの端末処理に使用する端末処理装置の概略構成を示す説明図である。 図12に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図12に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図12に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 図12に示すドアトリムアッパーの製造方法における端末処理工程を示す説明図である。 従来のドアトリムを示す正面図である。 図18中XIX −XIX 線断面図である。 従来のドアトリムの概要を示す説明図である。 プレス成形によるドアトリムの端末部分の従来例を示す説明図である。 表皮巻込みタイプのドアトリムにおける端末部分の従来例を示す説明図である。
符号の説明
10 ツートンタイプの自動車用ドアトリム
20 ドアトリムアッパー(積層構造体)
21 発泡樹脂基材
211 縦壁フランジ
212 延長部
213 ヒンジ部
22 樹脂リブ
23 加飾材
24 巻込みシロ
30 ドアトリムロア(樹脂単体品)
40 成形金型
41 成形上型
42 成形下型
43a,43b 射出機
50 端末処理装置
60 受け治具
61 セット台
62 スペーサ
63 受け治具押さえ
70 加熱治具
71 ヒーター
72 ヒーター支持体
73 進退動作用シリンダ
74 上下動作用シリンダ
80 巻込み機構部
81 巻込み駒
82 進退用シリンダ
83 テーブル
84 テーブル駆動用シリンダ
S 発泡樹脂シート
M1,M2 溶融樹脂
A 端末処理部

Claims (2)

  1. 所要形状に成形され、軽量でかつ保形性を有する発泡樹脂基材(21)と、この発泡樹脂基材(21)の裏面に積層一体化される所定パターン形状の樹脂リブ(22)とからなる積層構造体(20)を全体、あるいは一部に採用してなる自動車用内装部品(10)の製造方法において、
    前記積層構造体(20)の製造方法は、発泡樹脂基材(21)の素材である発泡樹脂シート(S)を加熱軟化処理後、成形金型(41,42)内にセットした後、成形金型(41,42)同士を型締めして、成形金型(41,42)のキャビティ形状に沿って発泡樹脂基材(21)を所要形状に成形する際、成形金型(41,42)の型締め直前、または型締め後のいずれかのタイミングで成形金型(41,42)の溝部(424)内に溶融樹脂(M1)を射出機(43)から射出充填して、樹脂リブ(22)を発泡樹脂基材(21)の裏面側に積層一体化する積層構造体(20)の成形工程と、
    前記成形工程で成形された積層構造体(20)を成形金型(41,42)から脱型し、受け治具(60)上に上記積層構造体(20)をセットした後、積層構造体(20)の端縁部における発泡樹脂基材(21)の裏面側に加熱治具(70)を近接、あるいは当接させた後、加熱治具(70)の外方に位置する巻込み駒(81)を上昇させて、加熱治具(70)のコーナー部に沿って巻込みシロ(24)を起立操作させながら加熱軟化処理し、その後、加熱治具(70)及び巻込み駒(81)をそれぞれ併行してスライド操作し、上記巻込み駒(81)により、巻込みシロ(24)を発泡樹脂基材(21)の裏面側に巻込み処理する積層構造体(20)の端末処理工程と、
    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。
  2. 所要形状に成形され、軽量でかつ保形性を有する発泡樹脂基材(21)と、この発泡樹脂基材(21)の裏面に積層一体化される所定パターン形状の樹脂リブ(22)とからなる積層構造体(20)を全体、あるいは一部に採用してなる自動車用内装部品(10)の製造方法において、
    前記積層構造体(20)の製造方法は、発泡樹脂基材(21)の素材である発泡樹脂シート(S)を加熱軟化処理後、成形金型(41,42)内にセットした後、成形金型(41,42)同士を型締めして、成形金型(41,42)のキャビティ形状に沿って発泡樹脂基材(21)を所要形状に成形する際、成形金型(41,42)の型締め直前、または型締め後のいずれかのタイミングで成形金型(41,42)の溝部(424)内に溶融樹脂(M1)を射出機(43)から射出充填して、樹脂リブ(22)を発泡樹脂基材(21)の裏面側に積層一体化する積層構造体(20)の成形工程と、
    前記成形工程で成形された積層構造体(20)を成形金型(41,42)から脱型し、受け治具(60)上に上記積層構造体(20)をセットした後、積層構造体(20)の端縁部における発泡樹脂基材(21)の裏面側に適宜距離をおいて加熱治具(70)を配置させ、この加熱治具(70)に巻込み駒(81)を上昇並びにスライド操作させて、加熱治具(70)に対して巻込みシロ(24)を密着させて加熱軟化処理した後、加熱治具(70)をスライド式に後退させ、かつ巻込み駒(81)を加熱治具(70)と併行してスライド操作することで、巻込みシロ(24)を発泡樹脂基材(21)の裏面側に巻込み処理する積層構造体(20)の端末処理工程と、
    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。
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