JP2008049616A

JP2008049616A - 車両用内装材の製造方法

Info

Publication number: JP2008049616A
Application number: JP2006229529A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Goi; 浩伍井
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】型の数及び操作の数を低減することができる車両用内装材の製造方法を提供する。
【解決手段】車両用内装材の製造方法であって、真空吸引可能なキャビティ型５の上部に、加熱軟化した樹脂シート製の表皮材３をセットし、表皮材３がセットされたキャビティ型５に対して、所定形状に成形された芯材２を保持したコア型６を下降させて型閉めし、該芯材２付きのコア型６によりキャビティ型５側に押された表皮材３を、キャビティ型５の凹面７側に真空吸引することにより表皮材３をキャビティ型５の凹面７に相応する形状に成形し、表皮材３を成形したキャビティ型５に対してコア型６を型閉めした状態のまま、表皮材３と芯材２との間に形成されたキャビティ空間Ｒに、発泡原料１５を注入して発泡材４を発泡成形して、表皮材３と芯材２との間に発泡材４を挟んだ構造の内装材１を成形し、内装材１の成形後、型開きして内装材１を取り出す。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用内装材の製造方法に関するものである。

自動車のインストルメントパネル等の車両用内装材は、表皮材と芯材との間に発泡材を挟んだ構造をしている。

内装材の表皮材は予め成形される。まず、加熱軟化したシート状の表皮材を、内装材の外面形状に相当する凹面を有する真空成形型の上方にセットする。表皮材の更に上方にはアシストプラグが配置されており、このアシストプラグを下降させて、表皮材を真空成形型の凹面内に押し込む。アシストプラグにより押されることにより、表皮材は真空成形型の凹面に接近し、凹面に形成された多数の真空吸引孔により吸引されて、凹面に密着した状態となる。凹面と密着することにより、表皮材には真空成形型の凹面に相応した形状が付与され、冷却後に真空成形型から取り出される。

真空成形型から取り出された表皮材は、内装材を成形するためのキャビティ型に移してセットされる。キャビティ型の上方には、芯材をセットしたコア型が配置され、このコア型を下降させてキャビティ型に対して型閉めし、表皮材と芯材との間に形成されたキャビティ空間に、発泡原料を注入して発泡材を発泡成形し、表皮材と芯材との間に発泡材を挟んだ構造の内装材を成形している（例えば、特許文献１参照）
特開２０００−３４３５９３号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、内装材を成形するために、真空成形型、アシストプラグ、キャビティ型、コア型の４つの型を必要とするため、コストの面で不利である。また、アシストプラグの真空成形型に対する上下操作、成形された表皮材の真空成形型からキャビティ型への移し替え操作、コア型のキャビティ型に対する上下操作など、多くの操作が必要とするため、製造効率の面で不利であった。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、型の数及び操作の数を低減することができる車両用内装材の製造方法を提供するものである。

請求項１記載の発明は、真空吸引可能なキャビティ型の上部に、加熱軟化した樹脂シート製の表皮材をセットし、表皮材がセットされたキャビティ型に対して、所定形状に成形された芯材を保持したコア型を下降させて型閉めし、該芯材付きのコア型によりキャビティ型側に押された表皮材を、キャビティ型の凹面側に真空吸引することにより、表皮材をキャビティ型の凹面に相応する形状に成形し、表皮材を成形したキャビティ型に対してコア型を型閉めした状態のまま、表皮材と芯材との間に形成されたキャビティ空間に、発泡原料を注入して発泡材を発泡成形して、表皮材と芯材との間に発泡材を挟んだ構造の内装材を成形し、内装材の成形後、型開きして内装材を取り出すことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、コア型に、芯材の開口部又は切欠部に相応する形状の入子を、開口部又は切欠部からキャビティ空間に対して進退動自在に設けたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、キャビティ型がアンダカット形状で、該キャビティ型がベース型とスライド型とから構成され、内装材の成形後、スライド型をアンダカット形状が解消される方向にスライドさせた状態で型開きして、内装材を取り出すことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、芯材をセットしたコア型を下降させて、加熱軟化したシート状の表皮材を、キャビティ型の凹面側へ押し込み、表皮材を真空吸引して所定形状に成形することができるため、芯材付きのコア型に従来のアシストプラグと同様の機能をもたせることができ、従来の如きアシストプラグが不要となる。下降したコア型は、成形された表皮材を保持した状態のままのキャビティ型に対して、そのまま型閉めされた状態が維持されるため、表皮材と芯材との間のキャビティ空間に、発泡原料を注入して発泡材を発泡成形することにより、表皮材と芯材との間に発泡材を挟んだ構造の内装材を成形することができる。表皮材を成形するための真空吸引可能なキャビティ型を、そのまま内装材を成形するために使用することができるため、従来のように内装材を成形することだけを目的とした専用のキャビティ型が不要となる。このように、型の数を減らすことができるため、コスト的に有利となる。また、型の数が減ると共に、芯材をセットしたコア型をキャビティ型に対して型閉めした状態のままで、表皮材の成形と、内装材の成形が行えるため、型の上下操作回数が少なく、表皮材を移し替える必要もなくなり、製造効率の面でも有利となる。

請求項２記載の発明によれば、芯材が無い部分における発泡材の厚さを、入子のキャビティ空間に対する突出量により調整することができる。

請求項３記載の発明によれば、キャビティ型がベース型とスライド型とから構成されているため、内装材が取り出し困難なアンダカット部を有していても、スライド型をアンダカット形状が解消される方向にスライドさせることにより、成形後の内装材を確実に取り出すことができる。

本発明は、型の数及び操作の数を低減することができる車両用内装材の製造方法を提供するという目的を、真空吸引可能なキャビティ型の上部に、加熱軟化した樹脂シート製の表皮材をセットし、表皮材がセットされたキャビティ型に対して、所定形状に成形された芯材を保持したコア型を下降させて型閉めし、該芯材付きのコア型によりキャビティ型側に押された表皮材を、キャビティ型の凹面側に真空吸引することにより、表皮材をキャビティ型の凹面に相応する形状に成形し、表皮材を成形したキャビティ型に対してコア型を型閉めした状態のまま、表皮材と芯材との間に形成されたキャビティ空間に、発泡原料を注入して発泡材を発泡成形して、表皮材と芯材との間に発泡材を挟んだ構造の内装材を成形し、内装材の成形後、型開きして内装材を取り出すことで、実現した。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。

自動車の内装材としてのインストルメントパネル１は、芯材２と表皮材３との間に発泡材４を発泡成形した三層構造になっている。インストルメントパネル１は、成形用の型から取り外す際に支障となるアンダカット部１ａを一部に有している。

インストルメントパネル１の成形には、キャビティ型５とコア型６の２つだけが使用される（図３参照）。キャビティ型５は、インストルメントパネル１のアンダカット部１ａの取り外しを可能にするためのスライド型５ａと、その他のベース型５ｂとから構成されている。スライド型５ａはベース型５ｂに対して外側方向へスライドすることができる。

キャビティ型５は、インストルメントパネル１の表皮材３に相応する形状の凹面７を有している。凹面７には、真空吸引孔（図示せず）が全面に形成されている。真空吸引孔の径は、吸引孔空吸引孔自体の転写を防ぐために、１００μｍ以下が好ましい。また、キャビティ型５内には、図示せぬ温配管及び冷配管が設置されており、必要な加熱及び冷却が行えるようになっている。

コア型６は、インストルメントパネル１の芯材２に相応する形状の凸面８を有している。凸面８には予め成形された芯材２が保持されている。芯材２の一部には、インストルメントパネル１を車体に組み付けた際に、その内部に配置される機器を保持するための開口部（又は切欠部）９が形成されている。また、凸面８のうち、この開口部９に対応する部分には、開口部９から突出自在な入子１０が設けられている。また、芯材２の別の部分には注入孔１１が形成され、注入孔１１に相当する凸面８には注入口１２が形成されている。注入口１２には注入ヘッド１３を挿入できるようになっている。

これらのキャビティ型５及びコア型６を使用して、まず表皮材３の成形が行われる。表皮材３は熱可塑性樹脂（ＴＰＯ）製で、図２に示すように、最初はシート状態のまま両端が図示せぬクランプにて保持される。そして、このシート状の表皮材３を、ヒータ１４により上下両面から１９０°Ｃに加熱する。表面側からだけの加熱でも良いが、両面から加熱した方が、温度のバラツキが生じにくい。表皮材３は軟化点以上に加熱するのが必要で、ＴＰＯの場合、１６０〜２１０°Ｃ（好ましくは１７０〜２００°Ｃ）が好適である。尚、キャビティ型５も所定温度に温めておく。

シート状の表皮材３が所定温度に加熱されたら、キャビティ型５の上部にセットする（図３参照）。そして、芯材２を凸面８に保持したコア型６を下降させ、コア型６をキャビティ型５に対して型閉めすると共に、キャビティ型５の凹面７から真空吸引する（図４参照）。シート状の表皮材３は、芯材２を保持したコア型６に押されて、キャビティ型５の凹面７側に接近するため、凹面７へ確実に吸引される。尚、芯材２を凸面８に保持したコア型６を下降させ、コア型６をキャビティ型５に対して型閉めを行い真空成形を行う際、芯材２の一部で表皮材３の裏面側を押圧し、プラグアシストさせている。

そして、表皮材３の真空吸引を維持したまま、キャビティ型５の加熱を停止して冷却する。こうすることにより、表皮材３はキャビティ型５の凹面７に密着した状態で、凹面７に相応する形状が付与される。

表皮材３の成形が完了したら、コア型６をキャビティ型５に対して型閉めした状態のまま、コア型６の注入口１２から注入ヘッド１３を挿入し、注入ヘッド１３の先端を、注入孔１１から、表皮材３と芯材２の間のキャビティ空間Ｒに臨ませる。また、コア型６の入子１０も開口部９からキャビティ空間Ｒへ所定量だけ突出させる（図５参照）。

そして、注入ヘッド１３からキャビティ空間Ｒに、ウレタン等の発泡原料１５を注入して加熱発泡させる（図６参照）。キャビティ空間Ｒで発泡した発泡原料１５は発泡後に冷却されて発泡材４となり、この発泡材４を表皮材３と芯材２との間で挟んだ構造のインストルメントパネル１が成形される。インストルメントパネル１の成形方法として、コア型６とキャビティ型５を型閉めした状態のまま発泡原料１５を注入するクローズド注入法を採用したため、反応速度の速い発泡樹脂を用いることができ、発泡成形に要する時間を短縮できると共に、コア型６の上下操作がないため、その分、生産性が向上する。

その後、注入ヘッド１３及び入子１０を収納し、コア型６を上昇させて型開きする（図７参照）。型開きする際、スライド型５ａが外側にスライドするため、アンダカット部１ａを有する形状のインストルメントパネル１でも容易に取り出すことができる（図８参照）。インストルメントパネル１の芯材２における開口部９に相当する部分の発泡材４は、入子１０の存在により、内部へ凹んだ状態となり、インストルメントパネル１の内部に設置される機器を安定した状態で保持し易くなる。

以上説明したように、この実施例によれば、使用する型がキャビティ型５とコア型６の２つで済むため、コスト的に有利である。また、コア型６をキャビティ型５に対して型閉めした状態のままで、表皮材３の成形と、インストルメントパネル１の成形（発泡材４の発泡成形）が行えるため、型の上下操作回数が少なく、表皮材３を移し替える必要もなくなり、製造効率の面でも有利となる。

以上の実施例では、コア型６とキャビティ型５とを表皮材３の成形のために最初に型閉めした状態のまま、発泡原料１５を注入する例を示したが、コア型６とキャビティ型５とが、摺り合わせ等によりコアバック可能な構造の場合は、型閉めして表皮材３を成形した後で、発泡原料１５を注入する前に、コア型６を必要な量だけコアバックさせて、発泡材４の厚さを調整するようにしても良い。

また、車両用内装材として自動車のインストルメントパネル１を例にしたが、これに限定されない。本発明に係る製造方法は、同様の構造を有する内装材の全てに適用することができる。

本発明の実施例に係るインストルメントパネルを示す斜視図。ヒータでシート状の表皮材を加熱している状態を示す断面図。キャビティ型とコア型の間に表皮材をセットした状態を示す断面図。表皮材をキャビティ型の凹面に真空吸引した状態を示す断面図。発泡原料をキャビティ空間内に注入している状態を示す断面図。キャビティ空間に発泡材を発泡成形した状態を示す断面図。コア型を型開きした状態を示す断面図。インストルメントパネルをキャビティ型から取り出した状態を示す断面図。

符号の説明

１インストルメントパネル（内装材）
２芯材
３表皮材
４発泡材
５キャビティ型
５ａスライド型
５ｂベース型
６コア型
１０入子
１５発泡原料
Ｒキャビティ空間

Claims

真空吸引可能なキャビティ型（５）の上部に、加熱軟化した樹脂シート製の表皮材（３）をセットし、
表皮材（３）がセットされたキャビティ型（５）に対して、所定形状に成形された芯材（２）を保持したコア型（６）を下降させて型閉めし、
該芯材（２）付きのコア型（６）によりキャビティ型（５）側に押された表皮材（３）を、キャビティ型（５）の凹面（７）側に真空吸引することにより、表皮材（３）をキャビティ型（５）の凹面（７）に相応する形状に成形し、
表皮材（３）を成形したキャビティ型（５）に対してコア型（６）を型閉めした状態のまま、表皮材（３）と芯材（２）との間に形成されたキャビティ空間（Ｒ）に、発泡原料（１５）を注入して発泡材（４）を発泡成形して、表皮材（３）と芯材（２）との間に発泡材（４）を挟んだ構造の内装材（１）を成形し、
内装材（１）の成形後、型開きして内装材（１）を取り出すことを特徴とする車両用内装材の製造方法。
請求項１記載の車両用内装材の製造方法であって、
コア型（６）に、芯材（２）の開口部（９）又は切欠部に相応する形状の入子（１０）を、開口部（９）又は切欠部からキャビティ空間（Ｒ）に対して進退動自在に設けたことを特徴とする車両用内装材の製造方法。
請求項１又は請求項２記載の車両用内装材の製造方法であって、
キャビティ型（５）がアンダカット形状で、該キャビティ型（５）がスライド型（５ａ）とベース型（５ｂ）とから構成され、内装材（１）の成形後、スライド型（５ａ）をアンダカット形状が解消される方向にスライドさせた状態で型開きして、内装材（１）を取り出すことを特徴とする車両用内装材の製造方法。