JP2012153103A - 発泡樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非充填部を有する発泡樹脂成形品を製造する際の発泡樹脂の充填不良を防止する。
【解決手段】表皮１３を第１型の成形面にセットするとともに、外周に発泡樹脂の案内面１９ａを有する環状シール部１９が突設された基材９を、上流側案内面部１９ｂが発泡樹脂の流入方向Ｉに向かって互いに離れるように傾斜し、かつ下流側案内面部１９ｃが流入方向に向かって互いに接近するように傾斜する状態で第２型の成形面にセットして型閉めすることにより、基材９の環状シール部１９先端を表皮１３の裏面に圧接させて、基材９の環状シール部１９の外側で基材９と表皮１３との間にキャビティを形成し、キャビティに連通したゲートから溶融状態の発泡樹脂をキャビティ内に射出して、環状シール部１９で分岐させて上流側案内面部１９ｂに沿って互いに離れる方向に案内した後に下流側案内面部１９ｃに沿って合流するように案内することでキャビティ内に充填する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基材、表皮、及び該基材と表皮との間に発泡樹脂が充填されてなる発泡樹脂層で構成される発泡樹脂成形品の製造方法に関するものである。

特許文献１には、表皮を第１型の成形面にセットするとともに、基材を第２型の成形面にセットして型閉めし、上記基材と表皮との間に形成されたキャビティ内に発泡樹脂を射出充填することにより、上記基材と表皮との間に発泡樹脂層が形成された発泡樹脂成形品を得る発泡樹脂成形品の製造方法が開示されている。

特開平１０−２１１６２５号公報

ところで、上記特許文献１のような発泡樹脂成形品として、基材と表皮との間に発泡樹脂が充填されていない非充填部を形成し、この非充填部に取付部品を表皮側から挿入して基材に固定するようにしたものがある。このような発泡樹脂成形品を製造する方法として、外周に発泡樹脂の案内面を有する平面視矩形状の環状シール部を基材に突設し、当該環状シール部を表皮の裏面に圧接し、かつ上記案内面を構成する４つの案内面部のうちの互いに平行な２つの案内面部が流入方向に沿う状態で第１型と第２型とを型閉めし、上記基材の環状シール部の外側で基材と表皮との間に形成されたキャビティに発泡樹脂を射出充填することにより、上記環状シール部の内側で上記非充填部が形成された発泡樹脂成形品を得る方法が考えられる。図９はその一例を示し、図中、ａは発泡樹脂成形品、ｂは基材、ｃは表皮、ｄは環状シール部、ｅは案内面、ｆは上流側に位置する案内面部、ｇは下流側に位置する案内面部、ｈは発泡樹脂の流入方向を示す。

しかし、このような製造方法では、発泡樹脂の射出充填時に、上流側に位置する案内面部ｆに垂直な方向から発泡樹脂がぶつかって発泡樹脂の流れが乱れて渦流が発生し、発泡樹脂がエアを巻き込む。一方、下流側に位置する案内面部ｇの近傍でも、サイドから流れ込む発泡樹脂により渦流が発生してエアを巻き込んでしまう。そして、このようなエアの巻き込みによりボイドが形成されて発泡樹脂の充填不良を引き起こすおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、非充填部を有する発泡樹脂成形品を製造する際の発泡樹脂の充填不良を防止することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、発泡樹脂の射出充填時に環状シール部の上流側案内面部を互いに離れるように傾斜させ、かつ下流側案内面部を互いに接近するように傾斜させることを特徴とする。

具体的には、本発明は、基材、表皮、及び該基材と表皮との間に発泡樹脂が充填されてなる発泡樹脂層で構成される発泡樹脂成形品の製造方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、表皮を第１型の成形面にセットするとともに、外周に発泡樹脂の案内面を有する環状シール部が突設された基材を、上流側案内面部が発泡樹脂の流入方向に向かって互いに離れるように傾斜し、かつ下流側案内面部が上記流入方向に向かって互いに接近するように傾斜する状態で第２型の成形面にセットして型閉めすることにより、上記基材の環状シール部先端を上記表皮の裏面に圧接させて、上記基材の環状シール部の外側で基材と表皮との間にキャビティを形成し、次いで、当該キャビティに連通したゲートから溶融状態の発泡樹脂を上記キャビティ内に射出して、上記環状シール部で分岐させて上記上流側案内面部に沿って互いに離れる方向に案内した後に上記下流側案内面部に沿って合流するように案内することでキャビティ内に充填し、上記環状シール部の外側で基材と表皮との間に上記発泡樹脂層が形成されるとともに、上記環状シール部の内側で基材と表皮との間に上記発泡樹脂が充填されていない非充填部が形成された発泡樹脂成形品を得ることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発泡樹脂成形品の製造方法において、上記環状シール部の案内面は、当該環状シール部の周方向に曲がる湾曲面であることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、ゲートからキャビティ内に射出された発泡樹脂は、互いに離れるように傾斜する上流側案内面部に沿ってスムーズに下流側に案内されて上流側案内面部に垂直な方向からぶつからない。したがって、上流側案内面部の近傍では発泡樹脂の流れが乱れず、渦流の発生が抑制されてエアが巻き込まれない。また、下流側案内面部に達した発泡樹脂は、下流側案内面部に沿ってスムーズに下流側に案内されて合流するので、下流側案内面部の近傍では発泡樹脂がサイドから流れ込まない。したがって、下流側案内面部の近傍でも渦流の発生が抑制されてエアが巻き込まれない。これにより、ボイドの形成による発泡樹脂の充填不良を防止できる。

請求項２に係る発明によれば、案内面が湾曲して発泡樹脂の案内方向を徐々に変えるので、案内面近傍で案内方向の急な変化による発泡樹脂の流れの乱れが確実になくなる。したがって、渦流の発生によるエアの巻き込みをより効果的に抑制し、ボイドの形成による発泡樹脂の充填不良をより確実に防止できる。

本発明の実施形態１に係るインストルメントパネルの左側半分を示す斜視図である。 図１のＡ部を拡大して示す正面図である。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 インストルメントパネル本体に加飾パネルを取り付けた状態の図３対応拡大図である。 加飾パネルの凸部の斜視図である。 加飾パネルの凸部の正面図である。 発泡樹脂充填時における図３対応図である。 実施形態２の図２相当図である。 従来例の図２相当図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、右ハンドルの自動車のインストルメントパネル１の左側半分を示す。

上記インストルメントパネル１は、本発明の実施形態１に係る製造方法により製造された発泡樹脂成形品としてのインストルメントパネル本体３を備え、このインストルメントパネル本体３の車室内側の面には、車幅方向に延びる矩形状のパネル挿着領域５が車体前方に凹むように形成され、当該パネル挿着領域５は、加飾パネル７によって車室内側から覆われている。このインストルメントパネル本体３のパネル挿着領域５には、加飾パネル７を取り付ける取付箇所が車幅方向に間隔をあけて３箇所に設けられている。

上記インストルメントパネル本体３は、図３及び図４に示すように、基材９、表皮１３、及び該基材９と表皮１３との間にウレタン等からなる発泡樹脂Ｒ（後述する）が充填されてなる発泡樹脂層１１で構成され、上記パネル挿着領域５を除く領域では、上記基材９と表皮１３とが断面略平行に配置されている。上記基材９は、例えば繊維入りポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ノリル（登録商標）等の樹脂材で射出成形されたものである。上記発泡樹脂層１１はウレタン発泡体等であり、例えば独立発泡と連通発泡とが約半分ずつ分布する半硬質構造である。上記表皮１３は、サーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）等のエラストマー樹脂材やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂材でスラッシュ成形や真空成形により成形されたものである。

上記基材９には、図２にも示すように、上記各取付箇所に対応して、断面三角形状で平面視で長手方向を上下方向に沿わせた楕円状の環状シール部１９が上記表皮１３側に向かって突設されている。該環状シール部１９の外周には、周方向に曲がる湾曲面で構成された案内面１９ａが形成されている。各案内面１９ａは、上流側案内面部１９ｂと下流側案内面部１９ｃとから構成されている。各環状シール部１９の先端は上記表皮１３に圧接し、各環状シール部１９の内側には、上記基材９と表皮１３の間に発泡樹脂Ｒが充填されていない非充填部２１が形成されている。また、各非充填部２１に対応する基材９には、反表皮１３側に凹み内部に凹部１７を有する取付部２０が、平面視で上記環状シール部１９に囲まれる矩形状に反表皮１３側に突設されている。各取付部２０の凹部１７の底面には、係合孔１８が形成されている。また、上記基材９の車幅方向中央近傍の車体前方寄りの位置には、製造時に後述する発泡樹脂Ｒを注入する円形のゲート１０が形成されている。

上記表皮１３には、上記パネル挿着領域５に対応する凹部１５が形成されている。また、上記非充填部２１に対応する表皮１３には、断面三角形状で裏面側（基材９側）に凹む溝部２３（図１には図示せず）が平面視で上記取付部２０の対角線に沿うＸ字状に形成され、この溝部２３に対応する表皮１３の薄肉部分が、貫通しないように成形された線状の脆弱部２５となっている。

ここで、本発明の実施形態１に係る発泡樹脂成形品の製造方法として、上記インストルメントパネル本体３の製造方法について説明する。

まず、図７に示すように、第１型１０１及び第２型１０３を準備する。上記第２型１０３には挿着孔（図示せず）が形成され、該挿着孔には注入ヘッド（図示せず）が挿着されている。そして、表皮１３を第１型１０１の成形面にセットするとともに、基材９を第２型１０３の成形面にセットして型閉めする。このとき、基材９は、上流側案内面部１９ｂが発泡樹脂Ｒの流入方向Ｉに向かって互いに離れるように傾斜し、かつ下流側案内面部１９ｃが上記流入方向Ｉに向かって互いに接近するように傾斜する状態にセットされる。これにより、上記基材９の環状シール部１９先端が上記表皮１３の裏面に圧接し、上記基材９の環状シール部１９の外側で基材９と表皮１３の間にキャビティＣが形成される。この状態で、基材９のゲート１０が注入ヘッド及びキャビティＣに連通している。

次いで、溶融状態の発泡樹脂Ｒを注入ヘッドからゲート１０を経て上記キャビティＣ内に射出すると、発泡樹脂Ｒは環状シール部１９で分岐して上流側案内面部１９ｂに沿って互いに離れる方向に案内され、その後下流側案内面部１９ｃに沿って合流するように案内されてキャビティＣ内に充填されて発泡する。これにより、環状シール部１９の外側で基材９と表皮１３との間に発泡樹脂層１１が形成されるとともに、環状シール部１９の内側で基材９と表皮１３との間に非充填部２１が形成されたインストルメントパネル本体３が製造される。このように、ゲート１０からキャビティＣ内に射出された発泡樹脂Ｒは、互いに離れるように傾斜する上流側案内面部１９ｂに沿ってスムーズに下流側に案内されて上流側案内面部１９ｂに垂直な方向からぶつからない。したがって、上流側案内面部１９ｂの近傍では発泡樹脂Ｒの流れが乱れず、渦流の発生が抑制されてエアが巻き込まれない。また、下流側案内面部１９ｃに達した発泡樹脂Ｒは、下流側案内面部１９ｃに沿ってスムーズに下流側に案内されて合流するので、下流側案内面部１９ｃの近傍では、発泡樹脂Ｒがサイドから流れ込まない。したがって、下流側案内面部１９ｃの近傍でも渦流の発生が抑制されてエアが巻き込まれない。さらに、案内面１９ａが湾曲して発泡樹脂Ｒの案内方向を徐々に変えるので、案内面１９ａ近傍で案内方向の急な変化による発泡樹脂Ｒの流れの乱れが確実になくなる。したがって、渦流の発生によるエアの巻き込みを効果的に抑制できる。このようにエアの巻き込みを抑制することで、ボイドの形成による発泡樹脂Ｒの充填不良を確実に防止できる。また、基材９の環状シール部１９が上記表皮１３の裏面にくい込んでいるので、基材９と表皮１３とが確実にシールされ、発泡樹脂Ｒの漏出が防止される。また、仮に、基材９の環状シール部１９と表皮１３との間から発泡樹脂Ｒが漏出して非充填部２１に侵入しても、脆弱部２５に貫通孔が形成されていないので、侵入した発泡樹脂Ｒが脆弱部２５から外側に流れ出ず、表皮１３の外面が汚れない。なお、上記発泡樹脂Ｒは、例えば、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡材や、Ｍｕｃｅｌｌ（ミューセル：登録商標）Ｐｒｏｃｅｓｓのように、二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガス（物理的発泡材）等が超臨界状態で混入された熱可塑性樹脂であるが、必ずしもこれらを混入していなくてもよい。

このようにして製造されたインストルメントパネル本体３に取り付けられる加飾パネル７は、車幅方向に延びる矩形板状のパネル本体２７を備え、当該パネル本体２７の裏面には、３つの凸部２９がそれぞれ上記インストルメントパネル本体３の各取付部２０に対応して突設されている。各凸部２９は、図５及び図６にも示すように、上記パネル本体２７に一体に突設された横断面略コ字状の側壁部３１、及び当該側壁部３１の突出端から上記パネル本体２７と略平行に一体に形成された座面部３３からなる取付座３２と、当該取付座３２の座面部３３の反パネル本体２７側に一体に突設された係合片部３４とから構成されている。上記係合片部３４は、板面を上記側壁部３１の開放側に向けて上記座面部３３に突設された突出板部３５と、当該突出板部３５と垂直に交差して当該突出板部３５の両側近傍を補強するように上記座面部３３に突設された２枚の補強板部４１とを有している。上記突出板部３５の基端側両側には、座面部３３と連続する板状第１リブ３６が張り出し形成され、上記両補強板部４１の基端側両側には、座面部３３と連続する板状第２リブ４２が張り出し形成されている。上記第１リブ３６と第２リブ４２の突出高さは、互いに等しくなっている。上記突出板部３５の補強板部４１に挟まれた領域には、当該突出板部３５の突出方向に開放する略コ字状のスリット３７が形成され、当該スリット３７により囲まれる領域で可撓性爪部３９が上記突出板部３５の板面に対して垂直な方向に出退可能に形成されている。

上記のように構成された加飾パネル７をインストルメントパネル本体３に取り付ける手順は以下のとおりである。

まず、加飾パネル７をインストルメントパネル本体３のパネル挿着領域５に対応させて、加飾パネル７の凸部２９（突出板部３５）の先端を上記非充填部２１に対応する表皮１３に押し付けることにより上記脆弱部２５を破断する。そして、当該表皮１３の破断箇所から凸部２９を基材９の凹部１７内に挿入し、上記非充填部２１に対応し、上記押し込み動作により破断された表皮１３を凸部２９により上記基材９の取付部２０の凹部１７内に押し込む。次いで、突出板部３５を上記基材９の係合孔１８に押し込むと、上記突出板部３５の爪部３９が上記係合孔１８の周縁に当接して弾性変形し、爪部３９が元に復帰することにより上記基材９の係合孔１８の周縁に係合し、突出板部３５全体が係合孔１８から抜けなくなる。つまり、加飾パネル７が、爪部３９の係合孔１８への係合により取付部２０に固定されてインストルメントパネル本体３に取り付けられた状態となる。この取付け状態では、上記凸部２９の第１リブ３６と第２リブ４２とが上記凹部１７の係合孔１８周りの底面に当接し、加飾パネル７の表面とインストルメントパネル本体３の表面とが面一になっている。また、上記非充填部２１に対応する表皮１３が凹部１７に押し込まれて、表皮１３の先端（脆弱部２５）が基材９の凹部１７の深さ方向中程に位置し、凹部１７の底面に到達していない。つまり、上記非充填部２１に対応する表皮１３の押し込み寸法ｄ１が、上記凹部１７の深さｄ２よりも小さく設定されている。したがって、加飾パネル７の凸部２９の第１リブ３６及び第２リブ４２と基材９の凹部１７の底面との当接が表皮１３によって妨げられず、加飾パネル７の凸部２９と基材９との間に表皮１３が挟まることによって生じる見栄えの悪化及び加飾パネル７のがたつきが防止される。

したがって、本実施形態１によると、非充填部２１に対応する表皮１３を凹部１７内に押し込むので、凸部２９を非充填部２１及び基材９の凹部１７内に挿入するための挿入孔を表皮に形成する必要がなく、インストルメントパネル本体３の成形後に表皮１３の挿入孔対応箇所を切り取る必要がない。また、凸部２９を押し付けることにより表皮１３を破断するので、予め表皮１３をカットする必要がない。したがって、作業効率を改善できる。

また、基材９の係合孔１８に加飾パネル７の爪部３９を係合させるだけで加飾パネル７をインストルメントパネル本体３の取付部２０に固定できるので、取付け作業が容易である。

また、表皮１３の脆弱部２５は表皮１３の成形によって形成されるので、成形後に熱刃を用いて脆弱部２５を形成する工程が必要がなく、作業効率が良い。

（実施形態２）
図８は、実施形態２の図２相当図である。

この実施形態２では、環状シール部１９の上下端部が、互いに開放側を対向させた１対のＶ字部分１９ｄにより構成されている。各Ｖ字部分１９ｄは、平面視で環状シール部１９内側に向かって若干凸状に湾曲する略Ｖ字形状をなし、これら両Ｖ字部分１９ｄの開放側端部は、上下方向に延びる１対の直線部分１９ｅにより連結されている。

そして、上記型閉めが、上側のＶ字部分１９ｄの外面が上記上流側案内面部１９ｂとなり、下側のＶ字部分１９ｄの外面が下流側案内面部１９ｃとなるように行われる。

その他のインストルメントパネル１の構成、及びインストルメントパネル本体３の製造方法は、上記実施形態１と同じであるので同一の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

したがって、本実施形態２によると、上記実施形態１と同様に、発泡樹脂Ｒの充填不良を防止できる効果が得られる。

なお、上記実施形態１，２では表皮１３に凹部１５を設けたが、表皮１３に凹部１５を設けず、表皮１３を平坦にしてもよい。

また、環状シール部１９の形状は、上記実施形態１，２の例に限らず、例えば、平面視菱形形状等にしてもよい。

また、上記実施形態１，２では脆弱部２５をＸ字状に形成したが、コ字状、十字状、日の字状等、他の形状にしてもよい。また、表皮１３に溝部２３を形成して溝部２３に対応する表皮１３を脆弱部２５としたが、表皮１３に細かい複数の貫通孔を線状に形成し、貫通孔周辺の表皮１３を脆弱部２５としてもよい。

また、上記実施形態１，２では、凸部２９を表皮１３に押し付けることにより表皮１３の脆弱部２５を破断し、この破断箇所から凸部２９を挿入したが、予め表皮１３をカット（切断）しておき、この切断箇所から凸部２９を挿入し、カットされた表皮１３を凸部２９により凹部１７内に押し込むようにしてもよい。

また、上記実施形態１，２ではインストルメントパネル本体３に本発明の発泡樹脂成形品の製造方法を適用したが、本発明は、ドアトリム等の他の自動車用樹脂成形品、さらには自動車用以外の樹脂成形品にも適用できるものである。

本発明は、基材、表皮、及び該基材と表皮との間に発泡樹脂が充填されてなる発泡樹脂層で構成される発泡樹脂成形品の製造方法として有用である。

３ インストルメントパネル本体（発泡樹脂成形品）
９ 基材
１０ ゲート
１１ 発泡樹脂層
１３ 表皮
１９ 環状シール部
１９ａ 案内面
１９ｂ 上流側案内面部
１９ｃ 下流側案内面部
２１ 非充填部
１０１ 第１型
１０３ 第２型
Ｃ キャビティ
Ｉ 流入方向
Ｒ 発泡樹脂

Claims (2)

1. 基材(9)、表皮(13)、及び該基材(9)と表皮(13)との間に発泡樹脂(R)が充填されてなる発泡樹脂層(11)で構成される発泡樹脂成形品の製造方法であって、
   表皮(13)を第１型(101)の成形面にセットするとともに、外周に発泡樹脂(R)の案内面(19a)を有する環状シール部(19)が突設された基材(9)を、上流側案内面部(19b)が発泡樹脂(R)の流入方向(I)に向かって互いに離れるように傾斜し、かつ下流側案内面部(19c)が上記流入方向(I)に向かって互いに接近するように傾斜する状態で第２型(103)の成形面にセットして型閉めすることにより、上記基材(9)の環状シール部(19)先端を上記表皮(13)の裏面に圧接させて、上記基材(9)の環状シール部(19)の外側で基材(9)と表皮(13)との間にキャビティ(C)を形成し、
   次いで、当該キャビティ(C)に連通したゲート(10)から溶融状態の発泡樹脂(R)を上記キャビティ(C)内に射出して、上記環状シール部(19)で分岐させて上記上流側案内面部(19b)に沿って互いに離れる方向に案内した後に上記下流側案内面部(19c)に沿って合流するように案内することでキャビティ(C)内に充填し、上記環状シール部(19)の外側で基材(9)と表皮(13)との間に上記発泡樹脂層(11)が形成されるとともに、上記環状シール部(19)の内側で基材(9)と表皮(13)との間に上記発泡樹脂(R)が充填されていない非充填部(21)が形成された発泡樹脂成形品(3)を得ることを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。
2. 請求項１に記載の発泡樹脂成形品の製造方法において、
   上記環状シール部(19)の案内面(19a)は、当該環状シール部(19)の周方向に曲がる湾曲面であることを特徴とする発泡樹脂成形品の製造方法。

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