JP2010000831A - 車両用内装部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮材の成形サイクルを延長することなく、表皮材の取付開口部の周壁部を肉厚に形成する。
【解決手段】表皮材３を成形する表皮材成形工程と、基材２を成形する基材成形工程と、基材２と表皮材３との間で発泡材４を発泡成形させる発泡材成形工程と、を有する車両用内装部品の製造方法であって、表皮材成形工程を表皮コア型１１及び表皮キャビティ型１２からなる金型で成形するものとし、当該表皮材成形工程において、意匠面を構成する表面部３ａと、当該表面部３ａよりも肉厚に形成され且つ当該表面部３ａに開口する取付開口部５の周縁から突設される周壁部３ｃを、一体成形する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用内装部品およびその製造方法に関するものである。

自動車等の車両における車室内には、インストルメントパネル、フロアコンソール、ドアパネル、ピラーガーニッシュ等の車両内装部品が設置されている。これら車両用内装部品は、合成樹脂製の基材と表皮材との間に、発泡樹脂による発泡材を成形した三層構造をしている。

製造方法としては、基材を射出成形等により予め成形し、表皮材をスプレースキン法等により一定の厚さで予め成形しておく。そして、基材と表皮材を、それぞれ一対の金型にセットし、基材と表皮材の間に発泡原料を注入した後、金型を型閉めし、基材と表皮材の間で発泡材を発泡成形させている。

製造された内装部品には取付開口部が形成され、そこに別部品が取り付けられる。例えばインストルメントパネルの場合、取付開口部には空気吹出し用のベンチレータが取り付けられる。

取付開口部はインストルメントパネルを貫通する構造で、その周壁部は表皮材により形成されている。この周壁部の剛性は重要で、剛性が十分でないと、経時劣化等により、周壁部が変形して、別部品との間に隙間や段差が生じて、外観品質の低下を招くことになる。

そのため、従来は、表皮材をいったん成形した後、更に追加工程により、周壁部部分だけに補強材をスプレー塗布し、周壁部を肉厚にして剛性を高めていた。
特開２００５−９６５８９号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、表皮材の周壁部に対して追加工程で補強材を形成することにより、周壁部を肉厚していたため、表皮材の成形サイクルが延長され、製造能率の低下を招いていた。

そこで、本発明は、表皮材の成形サイクルを延長することなく、表皮材を肉厚に形成することができる車両用内装部品およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の車両用内装部品の１つの態様は、意匠面を構成する表皮材と、前記表皮材の裏側に配置された基材と、前記表皮材と前記基材との間の空間に充填された発泡材と、を備えた三層構造の車両用内装部品であって、前記表皮材がコア型とキャビティ型とからなる金型により樹脂成形され、当該表皮材の金型成形により、意匠面を構成する表面部と、前記表面部に貫通形成された取付開口部の周縁から前記基材側に突設され且つ前記表面部よりも肉厚の周壁部と、が一体形成されていることを要旨とする。

また本発明の車両用内装部品の製造方法の一つの態様は、表皮材を成形する表皮材成形工程と、前記表皮材の裏面側に配置するための基材を成形する基材成形工程と、前記基材と前記表皮材との間に発泡材を発泡成形させる発泡材成形工程と、を備えた車両用内装部品の製造方法であって、前記表皮材成形工程は、コア型とキャビティ型とからなる金型によって表皮材を樹脂成形するものであり、当該表皮材成形工程において、意匠面を構成するとともに取付開口部が開口する表面部と、前記表面部よりも肉厚で且つ前記表面部の取付開口部の周縁から裏面側に向けて突設された筒状の周壁部と、を一体に形成することを要旨とする。

本発明の車両用内装部品の１つの態様によれば、金型成形による表皮材の形成時に、表皮材の周壁部を肉厚にすることができるため、表皮材の成形サイクルを延長せずに済み、製造能率の向上を図ることができる。

また本発明の車両用内装部品の製造方法の一つの態様によれば、金型成形による表皮材の形成時に、表皮材の周壁部を肉厚にすることができるため、表皮材の成形サイクルを延長せずに済み、製造能率の向上を図ることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る内装部品としてのインストルメントパネルを示す斜視図、図２は図１中のＡ−Ａ線位置における拡大断面図、図３は表皮材成形用の金型を示す断面図、図４は型閉めした表皮材成形用の金型を示す断面図、図５は図４中Ｂ部分を示す拡大断面図、図６は原料を充填した表皮材成形用の金型を示す断面図、図７は型開きした表皮材成形用の金型を示す断面図、図８はインストルメントパネル製造用の金型を示す断面図、図９は基材及び表皮材を金型にセットした状態を示す断面図、図１０は発泡原料を注入した状態を示す金型の断面図、図１１は型閉めした状態の金型の断面図、図１２は型開きした状態の金型を示す断面図、図１３は金型から取り出したインストルメントパネルを示す断面図、図１４は図２中Ｃ部分を示す拡大断面図である。

図１、２に示すように、自動車の内装部品としてのインストルメントパネル１は、基材２と表皮材３の間に発泡材４を発泡成形した三層構造になっている。

具体的には、表皮材３は、車室内に露出する意匠面を構成するものであり、インストルメントパネル１の表面を構成し、一方、基材２は、車室内には露出せずに表皮材３の裏側に間隔をあけて配置され、インストルメントパネル１の裏面を構成している。これら表皮材３と基材２との外周縁３ｂ、２ｂ同士が接合された状態で、表皮材３と基材２との間に発泡材４が充填されることで、三層構造のインストルメントパネル１が構成されている。

本実施形態のインストルメントパネル１の車幅方向両側には、図１、２に示すように、前後方向に（表面から裏面に）貫通する取付開口部５が形成され、この取付開口部５内に別部品としてのベンチレータ６が取り付けられている。なお、インストルメントパネル１には、他にも取付開口部が形成され、そこに他の種類の別部品も取り付けられるが、この実施形態では、ベンチレータ６（つまりインストルメントパネル１内に配置された車両用空調ユニットからの空調風を車室内の吹き出すための吹出グリル）が取り付けられた取付開口部５の構造を代表して説明する。

取付開口部５は、表皮材３から基材２まで延在する筒状の周壁部３ｃにより画成されている。この周壁部３ｃは、表皮材３の一部であり（表皮材３と一体形成されたものであり）、表皮材３の意匠面を構成する表面部３ａから、基材２に向けて筒状に突設されている。この周壁壁３ｃの先端（基材２側の端）には、内周側に突設されたフランジ部３ｄが形成され、このフランジ部３ｄが基材２との接合部となっている。このフランジ部３ｄの貫通孔９に対応して基材２にも貫通孔１０が形成されており、当該貫通孔９、１０を通じてインストルメントパネル１が表裏に貫通している。

そして、本実施形態では、表皮材３がコア型およびキャビティ型よりなる金型に樹脂成形され、表皮材３の取付開口部５の周壁部３ｃの厚さが、表皮材３の意匠面を構成する表面部３ａよりも肉厚に形成されている特徴を備えている（図２）。

次に、図３〜図１３を利用して、インストルメントパネル１の製造方法を説明する。インストルメントパネル１を製造する場合は、予め基材２と表皮材３を個別にコア型とキャビティ型とからなる金型により成形しておく。

基材２は、金型（図示せぬ）を用いた射出成形法により所定形状に成形される。基材２に使用する樹脂材料３Ｒとしては、ＰＰ樹脂、ＡＢＳ樹脂等の各種合成樹脂を挙げることができる。

表皮材３も、基材２と同様に金型を用いた射出成形法により所定形状に成形される。従来は、金型を用いないスプレースキン法等により成形されていたが、本実施形態では、金型を用いた成形方法により表皮材３を形成することを特徴としている。

ここで、図３〜図７を用いて表皮材３の成形方法を説明する。

表皮材３の成形には、表皮コア型１１と表皮キャビティ型１２が用いられる（図３）。

表皮コア型１１と表皮キャビティ型１２を型閉めすると、両方の金型の成形面の間に、表皮材３の形状に合致するキャビティ空間Ｓが形成される（図４）。

このキャビティ空間Ｓは、意匠面を構成する表面部３ａに相当する部分では成形面１１ａ、１２ａ同士が狭い間隔で対面しているが、図５に示すように、周壁部３ｃに対応する部分では、表皮キャビティ型１２の成形面１２ｃと、表皮コア型１１の成形面１１ｃと、が離間している。つまり、キャビティ空間Ｓは、意匠面を構成する表面部３ａに相当する部分における成形面１１ａ、１２ａ同士の間隔Ｄａよりも、周壁部３ｃに対応する部分における成形面１１ｃ、１２ｃ同士の間隔Ｄｃが広く設定されている。

そして、そのように形成されたキャビティ空間Ｓ内に、ウレタンＲＩＭ成形に代表されるような射出成形方法を用いて樹脂原料３Ｒが注入される（図６）。樹脂原料３Ｒの注入は、表皮コア型１１及び表皮キャビティ型１２の成形面に形成されたガス抜きベント孔（図示せず）を使って、キャビティ空間Ｓ内を強制吸引しながら行われる。

表皮コア型１１と表皮キャビティ型１２との間に形成されたキャビティ空間Ｓ内に樹脂原料３Ｒを充填し、その樹脂原料３Ｒが硬化して表皮材３になったら、型開きして表皮材３を取り出す（図７）。これで、表皮材３の成形は完了である。成形された表皮材３は、表面部３ａは均一厚さで薄く形成されているが、周壁部３ｃだけ肉厚に形成されている。そのため、このような金型１１、１２で形成される表皮材３は、意匠面を構成する表面部３ａよりも、取付開口部５を画成する筒状の周壁部３ｃが肉厚に形成されることとなる。

以上にように予め成形された基材２と表皮材３を用いてインストルメントパネル１を製造する。インストルメントパネル１の製造には、製造コア型１３と製造キャビティ型１４が使用される（図８）。そして、製造コア型１３には基材２が図示せぬクランプにてセットされ、製造キャビティ型１４には表皮材３がセットされる（図９）。

次に、製造キャビティ型１４にセットされた表皮材３の上に、注入ノズル１５により、発泡ウレタン原料４ａを注入する（図１０）。

その後、型閉めし、発泡ウレタン原料４ａを加熱発泡させて、基材２と表皮材３の間に発泡材４を形成する（図１１）。また、熱により基材２と表皮材３の接触部も接合される。

発泡材４の形成後、型開きして、成形品であるインストルメントパネル１を取り出す（図１２、図１３）。そして、このインストルメントパネル１に形成された取付開口部５に、ベンチレータ６などの必要な別部品が取り付けられて、インストルメントパネル１が完成する。

このように製造されたインストルメントパネル１は、その取付開口部５の周壁部３ｃが肉厚に形成されているため、周壁部３ｃの剛性が高い。そのため、経時劣化により、表皮材３の収縮が生じて、周壁部３ｃに対して取付開口部５を拡げる方向への応力Ｆ１が生じても（図１４参照）、また表皮材３の表面部３ａを指で押したりする外力Ｆ２が生じても（図１４参照）、周壁部３ｃがベンチレータ６から離反する方向へ変形することはなく、ベンチレータ６と、表皮材３の間に隙間が生じることはない。従って、インストルメントパネル１のベンチレータ６付近における外観品質は保たれる。

以下、本実施形態の効果を列挙する。

（１）本実施形態の車両用内装部品としてのインストルメントパネル１は、意匠面を構成する表皮材３と、前記表皮材３の裏側に配置された基材２と、前記表皮材３と前記基材２との間の空間に充填された発泡材４と、を備えた三層構造であり、別部品（この例ではベンチレータ６）を取り付けるための取付開口部５が、前記表皮材３の意匠面を構成する表面部３ａから前記基材２まで貫通形成され、前記取付開口部５を画成する筒状の周壁部３ｃが、前記表皮材３の表面部３ａから前記基材２に向けて突設されている。そして、前記表皮材３は、表皮コア型１１と表皮キャビティ型１２とからなる金型により樹脂成形され、前記表皮材３の周壁部３ｃが、前記表皮材３の表面部３ａよりも肉厚に形成されている。

そのため、表皮材３を金型１１、１２により樹脂成形する工程で、表皮材３の表面部３ａよりも表皮材３の周壁部３ｃを肉厚に形成できるため、その後の周壁部３ｃを補強するための追加工程が不要となり、表皮材３の成形サイクルが延長されることはない。従って、表皮材３の製造効率が向上し、ひいてはインストルメントパネル１全体の製造効率の向上を図ることができる。

（２）ここで、従来のように表皮材をスプレースキン法等により一定の厚さで予め成形したあと、表皮材の周壁部に補強材をスプレー塗布する場合、周壁部の肉厚は一定にはならず、品質管理が難しい。しかしながら、本実施形態では、表皮材３の取付開口部５の周壁部３ｃは、金型１１、１２により成形されることで一定厚みとなっている。そのため、品質管理が容易となり、製品価値が高まる。

（３）また、本実施形態の車両用内装部品としてのインストルメントパネル１の製造方法は、（ａ）意匠面を構成するとともに取付開口部５が開口する表面部３ａと、前記表面部３ａよりも肉厚で且つ前記表面部３ａの取付開口部５の周縁から裏面側に向けて突設された筒状の周壁部３ｃと、を一体に有する表皮材３を、コア型１１とキャビティ型１２とからなる金型によって成形する表皮材成形工程と、（ｂ）前記表皮材３の裏面側に配置するための基材２を金型で成形する基材成形工程と、（ｃ）前記基材３と前記表皮材２との間に発泡材４を発泡成形させる発泡材成形工程と、を有するものである。

そのため、上記（１）と同様の効果が得られる。つまり、インストルメントパネル１の製造工程のうち表皮材３を成形する工程で、表皮材３の周壁部３ｃを表皮材３の意匠面を構成する表面部３ａより肉厚に形成することができるため、その後の周壁部３ｃを補強するための追加工程が不要となり、表皮材３の成形サイクルが延長されることがない。従って、表皮材３の製造効率が向上し、ひいてはインストルメントパネル１全体の製造効率の向上を図ることができる。

（４）また、表皮材３の取付開口部５の周壁部３ｃの厚みを一定にすることは容易であり、当該周壁部３ｃの厚みを一定にすることで、上記（２）と同様の効果が得られる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。

本実施形態に係る内装部品としてのインストルメントパネルを示す斜視図。 図１中のＡ−Ａ線位置における拡大断面図。 表皮材成形用の金型を示す断面図。 型閉めした表皮材成形用の金型を示す断面図。 図４中Ｂ部分を示す拡大断面図。 原料を充填した表皮材成形用の金型を示す断面図。 型開きした表皮材成形用の金型を示す断面図。 インストルメントパネル製造用の金型を示す断面図。 基材及び表皮材を金型にセットした状態を示す断面図。 発泡原料を注入した状態を示す金型の断面図。 型閉めした状態の金型の断面図。 型開きした状態の金型を示す断面図。 金型から取り出したインストルメントパネルを示す断面図。 図２中Ｃ部分を示す拡大断面図。

符号の説明

１ インストルメントパネル（内装部品）
２ 基材
３ 表皮材
３ａ 表面部
３ｃ 周壁部
４ 発泡材
５ 取付開口部
６ ベンチレータ（別部品）
１１ 表皮コア型
１２ 表皮キャビティ型
１３ 製造コア型
１４ 製造キャビティ型
Ｓ キャビティ空間
Ｆ１ 応力
Ｆ２ 外力

Claims (2)

1. 意匠面を構成する表皮材と、前記表皮材の裏側に配置された基材と、前記表皮材と前記基材との間の空間に充填された発泡材と、を備えた三層構造であり、別部品を取り付けるための取付開口部が、前記表皮材の意匠面を構成する表面部から前記基材まで貫通形成され、前記取付開口部を画成する筒状の周壁部が、前記表皮材の表面部から前記基材に向けて突設された車両用内装部品であって、
   前記表皮材は、コア型とキャビティ型とからなる金型により樹脂成形され、前記表皮材の周壁部が前記表皮材の表面部よりも肉厚に形成されていることを特徴とする車両用内装部品。
2. 意匠面を構成するとともに取付開口部が開口する表面部と、前記表面部よりも肉厚で且つ前記表面部の取付開口部の周縁から裏面側に向けて突設された筒状の周壁部と、を一体に有する表皮材を、コア型とキャビティ型とからなる金型によって成形する表皮材成形工程と、
   前記表皮材の裏面側に配置するための基材を成形する基材成形工程と、
   前記基材と前記表皮材との間に発泡材を発泡成形させる発泡材成形工程と、
   を有する車両用内装部品の製造方法。

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