JP2009066771A - 表皮付発泡成形部材、表皮付発泡成形部材の製造方法、および表皮付発泡成形部材の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観品質を高め得る表皮付発泡成形部材を提供する。また、そのような表皮付発泡成形部材を簡易迅速に製造し得る、表皮付発泡成形部材の製造方法、および表皮付発泡成形部材の製造装置を提供する。
【解決手段】ドアトリム１０（表皮付発泡成形部材）は、芯材２０と、芯材の内表面２０ｂの側に向かい合う基部３３と、芯材の外表面２０ａの側に向かい合い基部に連続する巻込み部３４とを備える表皮３０と、芯材の内表面と表皮の基部との間および芯材の外表面と表皮の巻込み部との間の空間４２、４３に充填される発泡体４０と、を有する。芯材の内表面が発泡体によって表皮の基部と一体となり、芯材の外表面が発泡体によって表皮の巻込み部と一体となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表皮付発泡成形部材、表皮付発泡成形部材の製造方法、および表皮付発泡成形部材の製造装置に関する。

自動車や家庭などで用いられる内装部品は、樹脂単層成形体のタイプと、表皮付成形体のタイプとがある。近年、後者のなかでも、表皮層−発泡体層−芯材層の３層構造を有する表皮付発泡成形部材を多用している（特許文献１を参照）。自動車の内装部品では、ドアトリムなどに表皮付発泡成形部材を適用している。ドアトリムのようにインナーパネル上に直接装着される内装部品については、見栄え品質向上のために、製品外周端末部やインストルメントパネルと繋がるウエストライン部に表皮の巻込み部が発生する。そのため、後工程にて表皮の巻込みを行っている。
特開２００１−１４５９２６号公報

表皮を巻込むためには、予め大きめに成形しておいた表皮を巻込み形状に裁断する裁断工程や、巻込んだ表皮を接着剤によって芯材に貼り付ける接着工程が必要となる。接着工程には、表皮の巻込み面と芯材の巻込み面との間に接着剤を塗布する作業、塗布した接着剤を乾燥する作業、および表皮を巻込む作業などが含まれる。

このように表皮を巻込むためには裁断工程や接着工程を経なければならず、表皮付発泡成形部材を簡易迅速に製造することができず、コストが増加するという問題がある。また、発泡体を充填するときのシールが不十分であると、芯材と表皮との間から発泡体が漏れて表皮を巻込む面に付着してしまう。接着剤によって貼り付けた後に、表皮の表面に凹凸感が現れて外観品質が低下するという不具合がある。発泡体の漏れが大量な場合には、成形不良となる。

そこで、本発明は、外観品質を高め得る表皮付発泡成形部材を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような表皮付発泡成形部材を簡易迅速に製造し得る、表皮付発泡成形部材の製造方法、および表皮付発泡成形部材の製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る表皮付発泡成形部材は、芯材と、前記芯材の内表面の側に向かい合う基部および前記芯材の外表面の側に向かい合い前記基部に連続する巻込み部を備える表皮と、前記芯材の前記内表面と前記表皮の前記基部との間および前記芯材の前記外表面と前記表皮の前記巻込み部との間の空間に充填される発泡体と、を有している。この表皮付発泡成形部材では、前記芯材の前記内表面が前記発泡体によって前記表皮の前記基部と一体となり、前記芯材の前記外表面が前記発泡体によって前記表皮の前記巻込み部と一体となっている。

また、本発明に係る表皮付発泡成形部材の製造方法は、第１の型に芯材を配置する工程と、前記第１の型に対して相対的に開閉自在な第２の型および前記第２の型に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子の両方に跨るように表皮を配置する工程と、前記第１の型および前記第２の型を相対的に閉じる工程と、を有している。次いで、前記可動式入れ子を前記芯材に向けて前進移動する。これにより、前記表皮のうち前記可動式入れ子に保持された巻込み部と前記第２の型に保持された基部との間に折り曲げ部を形成して、前記表皮の前記巻込み部を前記芯材に向かい合わせる。次いで、前記可動式入れ子に設けた吸引部材により、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持する。そして、前記吸引部材によって前記表皮を吸引して保持したまま、前記芯材と前記表皮との間の空間に発泡体を充填する。

また、本発明に係る表皮付発泡成形部材の製造装置は、芯材を配置する第１の型と、前記第１の型に対して相対的に開閉自在な第２の型と、前記第２の型に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子と、前記可動式入れ子を前記芯材に向かう方向または前記芯材から離反する方向に進退移動する移動部材と、前記可動式入れ子に設けられ、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持する吸引部材と、前記芯材と前記表皮との間の空間に発泡体を充填する充填部材と、前記移動部材、前記吸引部材および充填部材の作動を制御するコントローラと、を有している。前記コントローラは、前記第１の型および前記第２の型を相対的に閉じた後に、前記移動部材によって前記可動式入れ子を前記芯材に向けて前進移動させる。これにより、前記表皮のうち前記可動式入れ子に保持された巻込み部と前記第２の型に保持された基部との間に折り曲げ部を形成して、前記表皮の前記巻込み部を前記芯材に向かい合わせる。前記コントローラは、前記吸引部材により、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持する。前記コントローラはさらに、前記吸引部材によって前記表皮を吸引して保持したまま、前記充填部材によって前記発泡体を充填する。

本発明の表皮付発泡成形部材によれば、表皮の基部に対して折り曲げられた形態を有する表皮の巻込み部を、接着剤を使用しなくとも、充填した発泡体によって芯材と一体化することができる。接着剤の使用を廃止したことにより、巻き込んだ表皮に剥がれや浮きなどの不具合が発生することを防止して外観品質を高めることができる。

本発明の表皮付発泡成形部材の製造方法およびこれを具現化した製造装置によれば、表皮の巻込み部を保持している可動式入れ子を移動するだけで表皮の巻込み部を芯材に簡単に向かい合わせることができ、また、表皮の基部に対して折り曲げられた形態を有する表皮の巻込み部を、接着剤を使用しなくとも、充填した発泡体によって芯材と一体化することができる。接着剤の使用を廃止したことにより、巻き込んだ表皮に剥がれや浮きなどの不具合が発生することを防止して外観品質を高めることができ、さらに、接着剤の塗布作業や乾燥作業が不要となるので、表皮付発泡成形部材を簡易迅速に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の表皮付発泡成形部材を適用した自動車内装部品の一例としてのドアトリム１０の要部を、ウインド８０およびドアウエザストリップ７０とともに示す断面図である。

図１を参照して、ドアトリム１０（表皮付発泡成形部材に相当する）は、芯材２０と、表皮３０と、発泡体４０と、を有している。表皮３０は、芯材２０の内表面２０ｂの側に向かい合う基部３３と、芯材２０の外表面２０ａの側に向かい合い基部３３に連続する巻込み部３４とを備えている。発泡体４０は、芯材２０の内表面２０ｂと表皮３０の基部３３との間の空間４２、および芯材２０の外表面２０ａと表皮３０の巻込み部３４との間の空間４３に充填されている。芯材２０の内表面２０ｂが発泡体４０によって表皮３０の基部３３と一体となり、芯材２０の外表面２０ａが発泡体４０によって表皮３０の巻込み部３４と一体となっている。表皮３０は、自動車内装部品の表面を形成する。

図示するドアトリム１０は、型開運動だけでは成形品を離型できない部分、すなわちアンダーカットを有する。このドアトリム１０におけるアンダーカットは、表皮３０の巻込み部３４が芯材２０の外表面２０ａの側に向かい合っている部分が相当する。

説明の便宜上、芯材２０のうち、成形品におけるアンダーカットとなる部分をアンダーカット壁部２１と言う。また、芯材２０の内表面２０ｂと表皮３０の基部３３との間に形成される空間を第１空間４２と言い、芯材２０の外表面２０ａと表皮３０の巻込み部３４との間に形成される空間を第２空間４３と言う。

アンダーカット壁部２１の上端は、ドアトリム１０頂部の外観形状を定めるためのフランジ面２４を有する。フランジ面２４と表皮３０との間の隙間４４を介して、第１空間４２と第２空間４３とが連通している。アンダーカット壁部２１の図中下端に連続する横壁部２５と、アンダーカット壁部２１とは、内表面２０ｂの側において鋭角をなしている。アンダーカット壁部２１を補強するために、横壁部２５との間に補強リブ２６を設けている（後述する図２をも参照）。アンダーカット壁部２１は成形時に後述するコア型１０１に補助ないし支持されない部位である。補強リブ２６の設定は、アンダーカット壁部２１の剛性を向上させ、寸法精度を向上させる役目を果たす。また、発泡成形時の発泡圧による変形をも防止する。

芯材２０は、表皮３０の巻込み部３４に向かい合う側の面つまり外表面２０ａから突出するリブ部２８を有している。リブ部２８と後述する可動式入れ子１０３とにより表皮３０の巻込み部３４を押さえることによって、発泡体４０をシールするシール部６０を形成する。リブ部２８は、表皮３０の端末部３１の近傍に向かい合う位置に、表皮３０の背面３０ｂに向けて突出して設けている。発泡体４０を充填する際には、リブ部２８の先端を表皮３０の背面３０ｂに密着し干渉させることによってシール部６０を形成し、発泡体４０の漏れを防止する。

シール部６０は、芯材２０と表皮３０との間の空間４２、４３に存するガスを排気自在であることが好ましい。芯材２０と表皮３０との間の空間４２、４３に存するガスは、発泡体４０を充填する前から存するガスと、発泡体４０の充填に伴って生じるガスとの両者を含んでいる。ガスを排気することによって、アンダーカット壁部２１と表皮３０の巻込み部３４との間にガス溜まりが生じることがなくなり、発泡体４０の未充墳が生じてしまうことを防止できるからである。ガスを排気自在とするためには、リブ部２８の一部をカットし、その部位に軟質ウレタンテープなどのシールテープを予め設定しておけばよい。このようなシール部６０によれば、ガス抜きが可能かつシールができ、ガス溜まりによる未充墳を防止することができる。

表皮３０のうちリブ部２８に接する部位の厚みは、他の部位の厚みよりも厚いことが好ましい。シール部６０を形成する部位における表皮３０が他の部位に比べて強く圧縮されるため、発泡体４０をシールする性能が高まるからである。表皮３０のうちリブ部２８に接する厚肉の部位を、先端突起部３５という。

芯材２０の外表面２０ａには、部品７０を取り付けるためのフランジ部２９を設けている。フランジ部２９は、表皮３０が存在しない領域に突出して設けている。図示例のフランジ部２９は、表皮３０の端末部３１に比較的近接して設けている。

フランジ部２９に取り付けた部品７０によって、表皮３０の巻込み部３４の端末部３１を覆い隠している。図示例の部品７０は、ドアウエザストリップである。ドアウエザストリップ７０は、フランジ部２９に取り付けられる取り付け部７１と、ドアトリム１０に接触するシールリップ部７２と、ウインド８０内面に接触するシールリップ部７３と、を有する。シールリップ部７２の先端が表皮３０の端末部３１を越えて表皮３０に接触することによって、表皮３０の端末部３１を覆い隠している。

巻込んだ表皮を接着剤によって芯材に貼り付ける従来工法では、芯材の末端つまり表皮の巻込み開始部分が人目につきやすいところに位置することから、外観形状や品質に悪影響を与えることがないように発泡体をシールしなければならない。このため、発泡体のシールを十分に行うことができず、表皮の背面つまり芯材に貼り付ける側の面に発泡体が漏れて付着するおそれがある。その結果、表皮を巻込んで芯材に貼り付けたときに、人目につきやすいところで、表皮の表面に凹凸形状が現れることがある。また、発泡体が大量に漏れた場合には、成形不良品となってしまうことがある。

これに対して本実施形態では、芯材２０の内表面２０ｂが発泡体４０によって表皮３０の基部３３と一体となり、芯材２０の外表面２０ａが発泡体４０によって表皮３０の巻込み部３４と一体となっているので、表皮３０を芯材２０に貼り付けるための接着剤を必要としない。表皮３０を巻込み形状に裁断する裁断工程や、巻込んだ表皮３０を接着剤によって芯材２０に貼り付ける接着工程が不要となり、表皮付発泡成形部材としてのドアトリム１０を簡易迅速に製造することができる。また、接着剤を使用しないので、塗布した接着剤の量が不足していたり、乾燥が不足していたりすることに起因する、巻込んだ表皮３０の剥がれや浮きなどの不具合の発生を根本的に解消することができる。

また、リブ部２８と表皮３０とを密着させ干渉させてシール部６０を構成したので、発泡体４０のシールが十分なものとなり、表皮３０の端末部３１からの発泡体４０の漏れを防止することができる。しかも、表皮３０の端末部３１は芯材２０のフランジ面２４よりも下方に伸びていることから、表皮３０の端末部３１およびシール部６０は、人目につきにくい位置に設定されることになる。人目につきにくい位置は、換言すれば、製品の外観品質を重視しなければならない位置以外の位置である。このため、仮に、表皮３０の端末部３１から発泡体４０の漏れが生じたとしても、発泡体４０の漏れは人目につきにくいので、製品の外観品質を低下させることがない。また、シール性能を高めるためにリブ部２８と表皮３０との接触を強くすると、そのことに起因して、表皮３０の表面３０ａに凹凸形状が現れることがある。このような場合であっても、現れた凹凸形状は人目につきにくいので、製品の外観品質を低下させることがない。さらに、ドアウエザストリップ７０のシールリップ部７２と表皮３０の端末部３１とをオーバーラップさせて、ドアウエザストリップ７０によって端末部３１を覆い隠しているので、発泡体４０の漏れや表皮３０の凹凸形状を隠蔽でき、製品の外観品質を低下させることがない。

リブ部２８の一部をカットした部位にシールテープを設定する構成を前述したが、このような構成を採用することにより表皮３０の表面３０ａに凹凸形状が現れる場合であっても、ドアウエザストリップ７０のシールリップ部７２によって隠蔽できる。

表皮３０、芯材２０、および発泡体４０のそれぞれには、公知の材質を適宜選択することができる。例えば、表皮３０の材質としては、塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）などを用いることができる。表皮３０は、真空成形などにより定められた形状に成形されている。芯材２０の材質としては、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）などを用いることができる。発泡体４０は、例えば、発泡ウレタンを用いることができる。

次に、ドアトリム１０の製造方法および製造装置について説明する。

図２は、開閉自在な第１と第２の型１０１、１０２と、第２の型１０２に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子１０３とを備える成形型１００に、芯材２０と、表皮３０とを、表皮３０が第２の型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨るように配置する工程（配置工程）を示す断面図、図３は、第１の型１０１および第２の型１０２を相対的に閉じる工程（型閉じ工程）を示す断面図、図４は、可動式入れ子１０３を芯材２０に向けて前進移動することによって、表皮３０のうち可動式入れ子１０３に保持された巻込み部３４と第２の型１０２に保持された基部３３との間に折り曲げ部３６を形成して、表皮３０の巻込み部３４を芯材２０に向かい合わせる工程（巻込み工程）、および可動式入れ子１０３に設けた吸引部材１１１により、芯材２０に向かい合った表皮３０の巻込み部３４を吸引して保持する工程（吸引保持工程）を示す断面図、図５は、吸引部材１１１によって表皮３０を吸引して保持したまま、芯材２０と表皮３０との間の空間４２、４３に発泡体４０を充填する工程（充填工程）を示す断面図、図６は、発泡体４０を充填した後、巻込み部３４に対する吸引を停止し、可動式入れ子１０３に設けた吹き付け部材１１２によって表皮３０の巻込み部３４にガスを吹き付けながら、可動式入れ子１０３を芯材２０から離反する方向に後退移動させる工程（吹き付け工程）を示す断面図、図７は、吹き付け工程が終了し、第１の型１０１および第２の型１０２を相対的に開く工程（型開き工程）の直前の状態を示す断面図である。

図２を参照して、ドアトリム１０の製造装置は、概説すれば、芯材２０を配置するコア型１０１（第１の型に相当する）と、コア型１０１に対して相対的に開閉自在なキャビティ型１０２（第２の型に相当する）と、キャビティ型１０２に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子１０３と、可動式入れ子１０３を芯材２０に向かう方向または芯材２０から離反する方向に進退移動する移動駆動装置１６１（移動部材に相当する）と、可動式入れ子１０３に設けられ、芯材２０に向かい合った表皮３０の巻込み部３４を吸引して保持する吸引装置１１１（吸引部材に相当する）と、芯材２０と表皮３０との間の空間に発泡体４０を充填する充填装置１３１（充填部材に相当する）と、移動駆動装置１６１、吸引装置１１１、および充填装置１３１の作動を制御するコントローラ１４１と、を有している。そして、コントローラ１４１は、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に閉じた後に、移動駆動装置１６１によって可動式入れ子１０３を芯材２０に向けて前進移動させる。これにより、表皮３０のうち可動式入れ子１０３に保持された巻込み部３４とキャビティ型１０２に保持された基部３３との間に折り曲げ部３６を形成して、表皮３０の巻込み部３４を芯材２０に向かい合わせる。コントローラ１４１は、吸引装置１１１により、芯材２０に向かい合った表皮３０の巻込み部３４を吸引して保持する。コントローラ１４１はさらに、吸引装置１１１によって表皮３０を吸引して保持したまま、充填装置１３１によって発泡体４０を充填する。

ドアトリム１０の製造装置は、さらに、可動式入れ子１０３に設けられ、表皮３０の巻込み部３４にエアーなどのガスを吹き付ける吹き付け装置１１２（吹き付け部材に相当する）を有している。そして、コントローラ１４１は、発泡体４０を充填した後、吸引装置１１１による巻込み部３４に対する吸引を停止し、吹き付け装置１１２によって表皮３０の巻込み部３４にガスを吹き付けながら、可動式入れ子１０３を芯材２０から離反する方向に後退移動させ、その後、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に開く。以下、詳述する。

成形型１００は、コア型１０１、キャビティ型１０２、および可動式入れ子１０３を備え、コア型１０１とキャビティ型１０２とは、相対的に接近離反移動自在する。図示例では、コア型１０１が、キャビティ型１０２に対して接近離反移動する。

コア型１０１には、芯材２０のうちアンダーカット壁部２１以外の外形形状に合致した内形形状のキャビティを形成している。

キャビティ型１０２には、表皮３０の基部３３の外形形状に合致した内形形状のキャビティを形成している。キャビティ型１０２には、コア型１０１に配置される芯材２０のアンダーカット壁部２１に対してほぼ平行をなす傾斜面１０４を形成している。

可動式入れ子１０３は、キャビティ型１０２の傾斜面１０４に沿って移動自在に設けている。可動式入れ子１０３は、キャビティ型１０２とコア型１０１との間の凹所１０５内において進退移動する。

移動駆動装置１６１は、キャビティ型１０２に設けている。移動駆動装置１６１は、例えば、エアーによってロッド１６２を進退駆動するエアーシリンダ１６３から構成する。エアーシリンダ１６３は、支持フレーム１６４を介して傾斜面１０４上に取り付ける。可動式入れ子１０３の後進限位置である初期位置を図２、図３に示し、可動式入れ子１０３の前進限位置を図４、図５に示す。

表皮３０は、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨るように配置される。キャビティ型１０２は、表皮３０の基部３３を保持する保持面１０６を有している。可動式入れ子１０３は、傾斜面１０４上を摺動するスライド面１０８と、初期位置において表皮３０の巻込み部３４を保持する保持面１０７とを有する。

前述したように、表皮３０は、巻込み部３４に設けられた先端突起部３５（突起部に相当する）を有している。先端突起部３５は、可動式入れ子１０３の側に向けて膨出している。可動式入れ子１０３には、表皮３０の先端突起部３５を嵌め込む窪み部１０７ａを設ける。表皮３０の先端突起部３５を窪み部１０７ａに嵌め込むことによって、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨って配置する表皮３０の位置を規制する。

可動式入れ子１０３を初期位置から前進限位置に向けて移動すると、スライド面１０８と保持面１０７との間のエッジ部１０３ａが、表皮３０の巻込み部３４をアンダーカット壁部２１の外表面２０ａに向けて押し出す。エッジ部１０３ａは、表皮３０を傷つけることがないようにアール形状を有する。可動式入れ子１０３のスライド面１０８および保持面１０７の表面には、表皮３０との抵抗が少なく摩擦傷などを発生させ難いフッ素系樹脂コーティングなどを施す。

可動式入れ子１０３を前進限位置まで移動しても、可動式入れ子１０３はコア型１０１に接触しない。前述したように、シール部６０は、芯材２０と表皮３０との間の空間に存するガスを排気自在に構成されている。そして、表皮付発泡成形部材の製造装置は、閉じたコア型１０１、キャビティ型１０２、および前進移動した可動式入れ子１０３の間に空間１０９を形成する（図４参照）。この空間１０９を通して、凹所１０５と成形型１００の外部とを連通し、シール部６０から排気されたガスを、コア型１０１、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の外部つまり成形型１００の外部に放出する。

可動式入れ子１０３の大きさは、可動式入れ子１０３が前進限位置まで移動しても可動式入れ子１０３の後端部がキャビティ型１０２の傾斜面１０４上に残るように、設定する。発泡体４０充填時に、表皮３０の巻込み部３４の全域を押さえて、表皮３０の表面に凹凸形状を生じさせないためである。可動式入れ子１０３の後端部をキャビティ型１０２内に残し、キャビティ型１０２によって可動式入れ子１０３の外周を包囲することにより（空間１０９側を除く）、位置決めの向上を図っている。なお、駆動部材１１０にガイドロットシリンダを使用することにより、可動式入れ子１０３の位置決めを行う手段とすることもできる。

ドアトリム１０の製造装置は、上述したように、吸引装置１１１（図４を参照）と、吹き付け装置１１２（図６を参照）とを有している。可動式入れ子１０３のスライド面１０８は、多数の通気孔１１７を有する。それぞれの通気孔１１７は、可動式入れ子１０３内のガス室１１８に連通する。ガス室１１８には、配管１１３を介して、吸引機構１１５と吹き付け機構１１６とを接続する。吸引機構１１５は、吸引ポンプや真空ポンプなどの公知の部材を適用できる。吹き付け機構１１６は、ブロワなどの公知の部材を適用できる。配管１１３の途上には、ガス室１１８と吸引機構１１５との接続、または、ガス室１１８と吹き付け機構１１６との接続を選択的に切り替える切り替えバルブ１１４を設ける。切り替えバルブ１１４は電磁弁などからなる。切り替えバルブ１１４の切り替え操作によって、ガス室１１８と吸引機構１１５とを接続すると、通気孔１１７、ガス室１１８、配管１１３、切り替えバルブ１１４、および吸引機構１１５などが吸引装置１１１して機能する。切り替えバルブ１１４の切り替え操作によって、ガス室１１８と吹き付け機構１１６とを接続すると、通気孔１１７、ガス室１１８、配管１１３、切り替えバルブ１１４、および吹き付け機構１１６などが吹き付け装置１１２として機能する。

充填装置１３１は、この発明では特に限定されるものではなく、公知の部材を適用できる。供給源１３２から供給されてきた発泡体４０は、ゲート１３３から第１空間４２に供給される。第１空間４２に供給した発泡体４０は、隙間４４を通って、第２空間４３に流入する。

製造手順を説明する。

まず、図２に示すように、コア型１０１、キャビティ型１０２を開く。可動式入れ子１０３を、移動駆動装置１６１によって前進移動し、初期位置に待機する。コア型１０１に、芯材２０を配置する。表皮３０を、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨るように配置する（配置工程）。このとき表皮３０の巻込み部３４に設けた先端突起部３５を、可動式入れ子１０３に設けた窪み部１０７ａに嵌め込む。これによって、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨って配置する表皮３０の位置を規制する。柔らかい表皮３０であっても、表皮セット時の位置決めができることから、ショット毎の表皮セットにばらつきがなくなり、成形後の表皮３０のシワやだぶつきの発生を防止できる。

次に、図３に示すように、型閉じ動作によりコア型１０１およびキャビティ型１０２を閉じる（型閉じ工程）。表皮３０の基部３３が芯材２０の内表面２０ｂの側に向かい合う。

次に、図４に示すように、移動駆動装置１６１によって、可動式入れ子１０３を芯材２０に向けて、初期位置から前進限位置まで前進移動する。可動式入れ子１０３の前進移動によって、表皮３０の巻込み部３４と基部３３との間に折り曲げ部３６を形成し、表皮３０の巻込み部３４を芯材２０のアンダーカット壁部２１の外表面２０ａに向かい合わせる（巻込み工程）。このとき、可動式入れ子１０３の前進移動に伴って、エッジ部１０３ａが、表皮３０の巻込み部３４をアンダーカット壁部２１の外表面２０ａに向けて押し出すことによって、巻込み部３４を巻込んでいる。芯材２０のフランジ面２４と表皮３０との間に隙間４４を形成する。この隙間４４を介して、第１空間４２と第２空間４３とが連通している。

さらに、可動式入れ子１０３を前進限位置まで移動した後に、つまり表皮３０の巻込み部３４を芯材２０の外表面２０ａの側に向かい合わせた後に、可動式入れ子１０３に設けた吸引装置１１１によって、芯材２０に向かい合った表皮３０の巻込み部３４を吸引して保持する（吸引保持工程）。このとき、切り替えバルブ１１４を操作し、ガス室１１８と吸引機構１１５とを接続する。通気孔１１７、ガス室１１８、配管１１３、切り替えバルブ１１４、および吸引機構１１５などは、吸引装置１１１として機能する。

吸引装置１１１によって表皮３０の巻込み部３４を吸引保持することにより、表皮巻込み時に生じ得るシワやだぶつきを矯正ないし解消して、表皮３０を定められた位置に保持することができる。表皮３０のシワやだぶつきを防止することにより、成形品の不良率を低減できる。可動式入れ子１０３を前進限位置に向けて移動しながら巻込み部３４を吸引するよりも、可動式入れ子１０３を前進限位置まで移動した後に巻込み部３４を吸引する方が好ましい。表皮３０を巻込みながら吸引すると、表皮３０を規定位置に保持できず、シワなどが発生する虞があるからである。なお、吸引装置１１１による表皮３０の吸引に加えて、可動式入れ子１０３の移動によって巻込み易い形状を表皮３０に予め付与しておき、シワなどの矯正を行ない易くしてもよい。

次に、図５に示すように、吸引装置によって表皮３０を吸引して保持したまま、第１空間４２および第２空間４３に規定量の発泡体４０を充填する（充填工程）。第１空間４２に供給した発泡体４０は、隙間４４を通って、第２空間４３に流入する。第１空間４２および第２空間４３の両方に、発泡層を形成する。表皮３０の吸引保持は、発泡成形の反応時間が終了するまで継続する。

充填工程においては、リブ部２８と可動式入れ子１０３とにより表皮３０の巻込み部３４を押さえることによって、発泡体４０をシールするシール部６０を形成する。表皮３０の先端突起部３５は表面側に向けて膨出している。可動式入れ子１０３のスライド面１０８は、先端突起部３５の表面と干渉し、先端突起部３５を裏面側つまりリブ部２８の側に向けて押さえる。これにより、先端突起部３５の裏面をリブ部２８と干渉させて、シール部６０を形成する。芯材２０に比べてはるかに柔らかい表皮３０を厚肉にした先端突起部３５をリブ部２８と干渉させてシール部６０を形成することから、発泡体４０の漏れを確実にシールすることができる。後に取り付けられるドアウエザストリップ７０によってシール部６０を隠蔽できることから、シール部６０近傍の表皮表面３０ａに凹凸形状が生じても、製品の外観品質を低下させることがない。したがって、発泡体４０のシール性および表皮セット時の位置決め性を考慮して、先端突起部３５やリブ部２８の形状を決定することができる。

また、充填工程においては、シール部６０は、芯材２０と表皮３０との間の空間４２、４３に存するガスを排気している。閉じたコア型１０１、キャビティ型１０２および前進移動した可動式入れ子１０３の間に形成される空間１０９を通して、シール部６０から排気されたガスを、コア型１０１、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の外部、つまり成形型１００の外部に放出している。ガスが表皮３０と芯材２０との間に閉じ込められて圧力が増大すると、表皮３０と芯材２０との間に発泡体４０を十分に充填できないなどの問題がある。本実施形態では、空間１０９を確保することにより、成形時に発生する発泡ガスや型内空気を、成形型１００の外部に常時開放している。このように、発泡ガスや型内空気を開放ないし逃がすための経路を設けているので、発泡体４０の充填性が向上する。

コントローラ１４１は、発泡体４０を充填した後、巻込み部３４に対する吸引を停止し、吹き付け装置１１２によって表皮３０の巻込み部３４にガスを吹き付けながら、可動式入れ子１０３を芯材から離反する方向に後退移動させ、その後、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に開く。

まず、発泡体４０の充填が終了すると、図６に示すように、巻込み部３４に対する吸引を停止し、吹き付け装置１１２によって表皮３０の巻込み部３４にガスを吹き付けながら、移動駆動装置１６１によって可動式入れ子１０３を芯材２０から離反する方向に、前進限位置から初期位置まで後退移動する（吹き付け工程）。このとき、切り替えバルブ１１４を操作し、ガス室１１８と吹き付け機構１１６とを接続する。通気孔１１７、ガス室１１８、配管１１３、切り替えバルブ１１４、および吹き付け機構１１６などは、吹き付け装置１１２として機能する。

可動式入れ子１０３の表面にフッ素系樹脂コーティングを施してあるので、可動式入れ子１０３は滑らかに移動する。これに加えて、吹き付け部材１１２によってガスを吹き付けることにより、可動式入れ子１０３は一層滑らかに移動する。表皮３０へのタメージを一層防止することにより、成形品の不良率を低減できる。成形直後の成形体はまだ変形し易い。このため、吹き付けるガスの圧力は、成形体が変形しない程度の圧力にセットする。吹き付けるガスの温度は、発泡体４０の凝固を促進して成形体の変形を抑える観点より、成形直後の成形体の温度よりも低い温度であることが好ましい。型開き前に可動式入れ子１０３を後退移動することにより、アンダーカットを解消する。

その後、図７に示すように、巻込み部３４に対する吹き付けを停止した後、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に開く（型開き工程）。

表皮３０および発泡体４０と一体となった芯材２０を成形型１００から取り出す。表皮３０の巻込み部３４は、アンダーカット壁部２１の外表面２０ａに一体となる。上記の型構造により、ウエストライン部において表皮巻込み作業を行うことなく、アンダーカットを有する表皮付一体発泡成形体の成形体を作製することができる。表皮付一体発泡成形体であるため、巻込んだ表皮を接着剤によって芯材に貼り付ける際に発生していた表皮の剥がれや浮きという問題を解消することができる。

そして、図１に示したように、芯材２０のフランジ部２９にドアウエザストリップ７０を取り付ける。ドアウエザストリップ７０のシールリップ部７２と表皮３０の端末部３１とをオーバーラップさせて、ドアウエザストリップ７０によって端末部３１やシール部６０を覆い隠す。端末部３１に発泡体４０の漏れや、膨出した先端突起部３５の凸感や、シール部６０の形成に伴って現れる表皮表面の凹凸形状が生じている場合であっても、これらを隠蔽でき、製品の外観品質を低下させることがない。

以上説明したように、本発明の実施形態は、コア型１０１に芯材２０を配置する工程と、コア型１０１に対して相対的に開閉自在なキャビティ型１０２およびキャビティ型１０２に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子１０３の両方に跨るように表皮３０を配置する工程と、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に閉じる工程と、可動式入れ子１０３を芯材２０に向けて前進移動することによって、表皮３０のうち可動式入れ子１０３に保持された巻込み部３４とキャビティ型１０２に保持された基部３３との間に折り曲げ部３６を形成して、表皮３０の巻込み部３４を芯材２０に向かい合わせる工程と、可動式入れ子１０３に設けた吸引装置１１１により、芯材２０に向かい合った表皮３０の巻込み部３４を吸引して保持する工程と、吸引装置１１１によって表皮３０を吸引して保持したまま、芯材２０と表皮３０との間の空間に発泡体４０を充填する充填工程と、を有する表皮付発泡成形部材の製造方法、およびこれを具現化した製造装置であるので、表皮３０を巻込み形状に裁断する裁断工程や、巻込んだ表皮３０を接着剤によって芯材２０に貼り付ける接着工程が不要であり、表皮付発泡成形部材としてのドアトリム１０を簡易迅速に製造することができる。製造された表皮付発泡成形部材としてのドアトリム１０は、接着剤を使用せずに、発泡体４０によって表皮３０の巻込み部３４を芯材２０の外表面２０ａの側に一体としてあるので、表皮３０の表面に凹凸感が現れることが減り、外観品質を高めることができる。さらに、接着剤を使用しないので、塗布した接着剤の量が不足していたり、乾燥が不足していたりすることに起因する、巻込んだ表皮３０の剥がれや浮きなどの不具合の発生を根本的に解消することができる。

また、表皮裁断工数、表皮巻込工数（接着剤の塗布や乾燥、表皮３０の巻込作業）が低減することによって、製造コストの低減を図ることができる。巻込んだ表皮を接着剤によって芯材に貼り付ける製造方法にあっては、芯材がポリプロピレン樹脂（ＰＰ）製の場合には、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）は極性が無いので接着に適しておらず、そのために、芯材の表面を改質する必要がある。芯材表面を改質するためにはプライマー処埋やフレーム処理などを行うが、本実施形態では、芯材２０がポリプロピレン樹脂（ＰＰ）製の場合であっても、これら芯材表面改質工数が低減し、この点からも、製造コストの低減を図ることができる。

また、発泡体４０を充填した後、表皮３０の少なくとも巻込み部３４に対する吸引を停止して、可動式入れ子１０３を芯材２０から離反する方向に後退移動させる工程と、その後、コア型１０１およびキャビティ型１０２を相対的に開く工程と、をさらに有する製造方法、およびこれを具現化した製造装置であるので、可動式入れ子１０３の円滑な移動を確保し、さらに、成形直後の成形体はまだ変形し易いので移動にともなう表皮３０へのダメージを防止することができ、成形品の不良率を低減できる。また、型開き前に可動式入れ子１０３を後退移動することにより、アンダーカットを解消できる。

また、表皮３０の巻込み部３４に設けた先端突起部３５を、可動式入れ子１０３に設けた窪み部１０７ａに嵌め込むことによって、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨って配置する表皮３０の位置を規制する製造方法、およびこれを具現化した製造装置であるので、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の両方に跨って配置する表皮３０の位置を規制することができる。柔らかい表皮３０であっても、表皮セット時の位置決めができることから、ショット毎の表皮セットにばらつきがなくなり、成形後の表皮３０のシワやだぶつきの発生を防止できる。

また、充填工程において、芯材２０に設けたリブ部２８と可動式入れ子１０３とにより表皮３０の巻込み部３４を押さえることによって、発泡体４０をシールするシール部６０を形成する製造方法、およびこれを具現化した製造装置であるので、芯材２０に比べて柔らかい表皮３０をリブ部２８と干渉させてシール部６０を形成することから、発泡体４０の漏れを確実にシールすることができる。

また、シール部６０は、芯材２０と表皮３０との間の空間に存するガスを排気自在に構成され、充填工程において、閉じたコア型１０１、キャビティ型１０２および前進移動した可動式入れ子１０３の間に形成される空間１０９を通して、シール部６０から排気されたガスを、コア型１０１、キャビティ型１０２および可動式入れ子１０３の外部に放出する製造方法、およびこれを具現化した製造装置であるので、ガスが表皮３０と芯材２０との間に閉じ込められることがなく、発泡体４０の充填性が向上する。

また、芯材２０にドアウエザストリップ７０を取り付けるためのフランジ部２９を設けてあるので、ドアウエザストリップ７０を取り付けるためだけに使用する別個独立の取付専用部品を不要として、部品コストの低減を図ることができる。取付専用部品は、例えば、射出成形による成形品である。

本発明を自動車内装部品に適用した実施形態について説明したが、本発明は、この場合に限られず、表皮付発泡成形部材に広く適用できることは言うまでもない。また、可動式入れ子１０３は、１個の型でもよいし、複数個に分割した分割型であってもよい。

本発明の表皮付発泡成形部材を適用した自動車内装部品の一例としてのドアトリムの要部を、ウインドおよびドアウエザストリップとともに示す断面図である。 開閉自在な第１と第２の型と、第２の型に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子とを備える成形型に、芯材と、表皮とを、表皮が第２の型および可動式入れ子の両方に跨るように配置する工程（配置工程）を示す断面図である。 第１の型および第２の型を相対的に閉じる工程（型閉じ工程）を示す断面図である。 可動式入れ子を芯材に向けて前進移動することによって、表皮のうち可動式入れ子に保持された巻込み部と第２の型に保持された基部との間に折り曲げ部を形成して、表皮の巻込み部を芯材に向かい合わせる工程（巻込み工程）、および可動式入れ子に設けた吸引部材により、芯材に向かい合った表皮の巻込み部を吸引して保持する工程（吸引保持工程）を示す断面図である。 吸引部材によって表皮を吸引して保持したまま、芯材と表皮との間の空間、に発泡体を充填する工程（充填工程）を示す断面図である。 発泡体を充填した後、巻込み部に対する吸引を停止し、可動式入れ子に設けた吹き付け部材によって表皮の巻込み部にガスを吹き付けながら、可動式入れ子を芯材から離反する方向に後退移動させる工程（吹き付け工程）を示す断面図である。 吹き付け工程が終了し、第１の型および第２の型を相対的に開く工程（型開き工程）の直前の状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ ドアトリム（表皮付発泡成形部材）、
２０ 芯材、
２０ａ 芯材の外表面、
２０ｂ 芯材の内表面、
２１ アンダーカット壁部、
２４ フランジ面、
２６ 補強リブ、
２８ リブ部、
２９ フランジ部、
３０ 表皮、
３０ａ 表皮の表面、
３０ｂ 表皮の背面、
３１ 表皮の端末部、
３３ 基部、
３４ 巻込み部、
３５ 先端突起部（突起部）、
３６ 折り曲げ部、
４０ 発泡体、
４２ 第１空間（空間）、
４３ 第２空間（空間）、
４４ 隙間、
６０ シール部、
７０ ドアウエザストリップ（部品）、
７１ 取り付け部、
７２ シールリップ部、
７３ シールリップ部、
８０ ウインド、
１００ 成形型、
１０１ コア型（第１の型）、
１０２ キャビティ型（第２の型）、
１０３ 可動式入れ子、
１０４ 傾斜面、
１０５ 凹所、
１０６ キャビティ型の保持面、
１０７ 可動式入れ子の保持面、
１０７ａ 窪み部、
１０８ スライド面、
１０９ 閉じた第１と第２の型と前進移動した可動式入れ子との間に形成される空間、
１１１ 吸引装置（吸引部材）、
１１２ 吹き付け装置（吹き付け部材）、
１１３ 配管、
１１４ 切り替えバルブ、

１１７ 通気孔、
１１８ ガス室、
１３１ 充填装置（充填部材）、
１４１ コントローラ、
１６１ 移動駆動装置（移動部材）。

Claims (18)

1. 芯材と、
   前記芯材の内表面の側に向かい合う基部と、前記芯材の外表面の側に向かい合い前記基部に連続する巻込み部とを備える表皮と、
   前記芯材の前記内表面と前記表皮の前記基部との間および前記芯材の前記外表面と前記表皮の前記巻込み部との間の空間に充填される発泡体と、を有し、
   前記芯材の前記内表面が前記発泡体によって前記表皮の前記基部と一体となり、前記芯材の前記外表面が前記発泡体によって前記表皮の前記巻込み部と一体となっている表皮付発泡成形部材。
2. 前記芯材の前記外表面に設けられ、前記発泡体をシールするシール部を前記表皮の前記巻込み部との間で形成するリブ部をさらに有する請求項１に記載の表皮付発泡成形部材。
3. 前記シール部が、前記芯材と前記表皮との間の空間に存するガスを排気自在である請求項２に記載の表皮付発泡成形部材。
4. 前記表皮のうち前記リブ部に接する部位の厚みは、他の部位の厚みよりも厚い請求項２に記載の表皮付発泡成形部材の製造方法。
5. 前記芯材の前記外表面に設けられ、部品を取り付けるためのフランジ部をさらに有する請求項１に記載の表皮付発泡成形部材。
6. 前記フランジ部に取り付けた前記部品によって、前記表皮の前記巻込み部の端末部を覆い隠している請求項５に記載の表皮付発泡成形部材。
7. 前記表皮が、自動車内装部品の表面を形成している請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の表皮付発泡成形部材。
8. 前記表皮が、自動車内装部品の表面を形成し、
   前記部品が、ドアウエザストリップである請求項５または請求項６に記載の表皮付発泡成形部材。
9. 第１の型に芯材を配置する工程と、
   前記第１の型に対して相対的に開閉自在な第２の型および前記第２の型に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子の両方に跨るように表皮を配置する工程と、
   前記第１の型および前記第２の型を相対的に閉じる工程と、
   前記可動式入れ子を前記芯材に向けて前進移動することによって、前記表皮のうち前記可動式入れ子に保持された巻込み部と前記第２の型に保持された基部との間に折り曲げ部を形成して、前記表皮の前記巻込み部を前記芯材に向かい合わせる工程と、
   前記可動式入れ子に設けた吸引部材により、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持する工程と、
   前記吸引部材によって前記表皮を吸引して保持したまま、前記芯材と前記表皮との間の空間に発泡体を充填する充填工程と、を有する表皮付発泡成形部材の製造方法。
10. 前記発泡体を充填した後、前記巻込み部に対する吸引を停止し、前記可動式入れ子に設けた吹き付け部材によって前記表皮の前記巻込み部にガスを吹き付けながら、前記可動式入れ子を前記芯材から離反する方向に後退移動させる工程と、
    その後、前記第１の型および前記第２の型を相対的に開く工程と、をさらに有する請求項９に記載の表皮付発泡成形部材の製造方法。
11. 前記表皮の前記巻込み部に設けた突起部を、前記可動式入れ子に設けた窪み部に嵌め込むことによって、前記第２の型および前記可動式入れ子の両方に跨って配置する表皮の位置を規制する請求項９または請求項１０に記載の表皮付発泡成形部材の製造方法。
12. 前記充填工程において、前記芯材に設けたリブ部と前記可動式入れ子とにより前記表皮の前記巻込み部を押さえることによって、前記発泡体をシールするシール部を形成する請求項９〜１１のいずれか１つに記載の表皮付発泡成形部材の製造方法。
13. 前記シール部は、前記芯材と前記表皮との間の空間に存するガスを排気自在に構成され、
    前記充填工程において、閉じた前記第１と第２の型および前進移動した前記可動式入れ子の間に形成される空間を通して、前記シール部から排気された前記ガスを、前記第１と第２の型および前記可動式入れ子の外部に放出する請求項１２に記載の表皮付発泡成形部材の製造方法。
14. 芯材を配置する第１の型と、
    前記第１の型に対して相対的に開閉自在な第２の型と、
    前記第２の型に隣接して設けられ進退移動可能な可動式入れ子と、
    前記可動式入れ子を前記芯材に向かう方向または前記芯材から離反する方向に進退移動する移動部材と、
    前記可動式入れ子に設けられ、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持する吸引部材と、
    前記芯材と前記表皮との間の空間に発泡体を充填する充填部材と、
    前記移動部材、前記吸引部材および充填部材の作動を制御するコントローラと、を有し、
    前記コントローラは、前記第１の型および前記第２の型を相対的に閉じた後に、前記移動部材によって前記可動式入れ子を前記芯材に向けて前進移動させ、前記表皮のうち前記可動式入れ子に保持された巻込み部と前記第２の型に保持された基部との間に折り曲げ部を形成して、前記表皮の前記巻込み部を前記芯材に向かい合わせ、
    前記コントローラは、前記吸引部材により、前記芯材に向かい合った前記表皮の前記巻込み部を吸引して保持し、
    前記コントローラはさらに、前記吸引部材によって前記表皮を吸引して保持したまま、前記充填部材によって前記発泡体を充填する、表皮付発泡成形部材の製造装置。
15. 前記可動式入れ子に設けられ、前記表皮の前記巻込み部にガスを吹き付ける吹き付け部材をさらに有し、
    前記コントローラは、前記発泡体を充填した後、前記吸引部材による前記巻込み部に対する吸引を停止し、前記吹き付け部材によって前記表皮の前記巻込み部にガスを吹き付けながら、前記可動式入れ子を前記芯材から離反する方向に後退移動させ、その後、前記第１の型および前記第２の型を相対的に開く請求項１４に記載の表皮付発泡成形部材の製造装置。
16. 前記表皮は、前記巻込み部に設けられた突起部を有し、
    前記可動式入れ子は、前記表皮の前記突起部を嵌め込むことによって、前記第２の型および前記可動式入れ子の両方に跨って配置する表皮の位置を規制するための窪み部を有している請求項１４または請求項１５に記載の表皮付発泡成形部材の製造装置。
17. 前記芯材は、前記表皮の前記巻込み部に向かい合う側の面から突出するリブ部を有し、前記リブ部と前記可動式入れ子とにより前記表皮の前記巻込み部を押さえることによって、前記発泡体をシールするシール部を形成する請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の表皮付発泡成形部材の製造装置。
18. 前記シール部は、前記芯材と前記表皮との間の空間に存するガスを排気自在に構成され、
    閉じた前記第１と第２の型および前進移動した前記可動式入れ子の間に形成され、前記シール部から排気された前記ガスを、前記第１と第２の型および前記可動式入れ子の外部に放出するための空間を有している請求項１７に記載の表皮付発泡成形部材の製造装置。

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