JP2017185686A - 発泡成形品の製造方法および発泡成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、シール用フランジ部のシール用溝部に対する挿入深さのバラ付きをなくし得るようにする。
【解決手段】
表皮材２と芯材３との間に、発泡成形によって発泡層４を形成する発泡成形品５の製造方法に関する。
上記表皮材２の縁部に設けたシール用フランジ部２１を、上記芯材３の縁部近傍に設けた遊嵌用溝部２２へ遊嵌し、
発泡成形の発泡圧で上記シール用フランジ部２１の外周部を上記遊嵌用溝部２２の外周壁部に圧接させることで、外周側シール部２３を形成し、
発泡成形の発泡圧で上記シール用フランジ部２１の先端部を上記遊嵌用溝部２２の底部に圧接させることで、底部シール部２４を形成すると共に、
上記シール用フランジ部２１の先端部を、シール用フランジ部２１の延設方向へ突出する曲面状にする。
【選択図】図３Ａ

Description

この発明は、発泡成形品の製造方法および発泡成形品に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このようなインストルメントパネルには、表皮材と芯材との間に発泡層を有する発泡成形品によって構成されたものが存在している。

このような発泡成形品には、発泡成形時に、表皮材の縁部に設けられているシール用フランジ部を、芯材の縁部近傍に設けられているシール用溝部に嵌合させて、シール部にしたものが存在している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２２０８５４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された発泡成形品には、以下のような問題があった。
即ち、シール用溝部の溝幅を、シール用フランジ部の肉厚よりも狭くしてシール用フランジ部をシール用溝部へ圧入させるようにしていたので、シール用フランジ部のシール用溝部に対する挿入深さにバラ付きが生じ易く、芯材に対する表皮材の位置決めを正確に行うことが難しかった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
表皮材と芯材との間に、発泡成形によって発泡層を形成する発泡成形品の製造方法において、
前記表皮材の縁部に設けたシール用フランジ部を、前記芯材の縁部近傍に設けた遊嵌用溝部へ遊嵌し、
発泡成形の発泡圧で前記シール用フランジ部の外周部を前記遊嵌用溝部の外周壁部に圧接させることで、外周側シール部を形成し、
発泡成形の発泡圧で前記シール用フランジ部の先端部を前記遊嵌用溝部の底部に圧接させることで、底部シール部を形成すると共に、
前記シール用フランジ部の先端部を、シール用フランジ部の延設方向へ突出する曲面状にすることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、シール用フランジ部のシール用溝部に対する挿入深さのバラ付きをなくすことができる。

発泡成形品としてのインストルメントパネルを示す斜視図である。 図１を側方から見た縦断面図である。 発泡成形品の製造方法（発泡前）を示す部分拡大断面図である。 発泡成形品の製造方法（発泡後）を示す部分拡大断面図である。 射出成形によって製造された表皮材のゲート部分の拡大図である。 図４Ａの表皮材のトリミングの状態を示す部分拡大図である。 射出成形によって製造された表皮材のグリップ部分の拡大図である。 図５Ａの表皮材をトリミングする様子を示す部分拡大図である。 シール用フランジ部が薄肉となるように射出成形した場合の表皮材の平面図である。 図６のＡ−Ａ部分の断面図である。 図７の表皮材を用いた発泡成形品の製造方法を示す部分拡大断面図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図８は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

例えば、自動車などの車両には、車室内の前部に、図１に示すようなインストルメントパネル１が設置されている。このインストルメントパネル１を、図２に示すような、表皮材２と芯材３との間に発泡層４を有する発泡成形品５で構成された多層構造のものとする。

このような多層構造のインストルメントパネル１は、発泡成形によって製造される。即ち、図３Ａに示すように、発泡成形装置の下型６にセットされた表皮材２と、上型７にセットされた芯材３との間に、発泡層４の原料となる発泡液８を注入して型を閉じることで、発泡成形装置の成形空間内で発泡液８を発泡させて、図３Ｂに示すように、発泡層４を形成すると共に、発泡層４が持つ接着力によって表皮材２と芯材３とを接着して一体化させるようにする。製造されたインストルメントパネル１は、発泡層４の硬化後に発泡成形装置から取り出される。

ここで、図１に示すように、上記したインストルメントパネル１は、少なくとも、その前縁部１ａに、フロントデフ開口１１を設けるための芯材露出部１２を設けることができる。この芯材露出部１２は車室内側から直接見えるものなので、芯材露出部１２と表皮材２との境界部分１３については、品質要求が特に厳しくなっている。また、インストルメントパネル１の両側部１ｂについては、車体によって隠されるので、品質要求は余り厳しくない。更に、インストルメントパネル１の後縁部１ｃは、複雑な形状をしていると共に、サブパネルや化粧パネルなどによって覆い隠されるので、同じく品質要求は余り厳しくない。

そこで、少なくとも、インストルメントパネル１の前縁部１ａの境界部分１３に対し、この実施例にかかるシール部の構造を採用する。なお、インストルメントパネル１の後縁部１ｃについては、シール部の構造を採用しないことが多い（勿論、採用しても良い）。インストルメントパネル１の両側部１ｂについては、シール部の構造を採用しても、採用しなくても良い。また、インストルメントパネル１は、上記した発泡成形品５の一例であり、発泡成形品５は、インストルメントパネル１に限るものではない。

以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。

［発泡成形品５の製造方法について］
以下、発泡成形品５の製造方法について説明する。

（１）表皮材２と芯材３との間に、発泡成形によって発泡層４を形成する発泡成形品５の製造方法において、
図３Ａに示すように、上記表皮材２の縁部に設けたシール用フランジ部２１を、上記芯材３の縁部近傍に設けた遊嵌用溝部２２へ遊嵌する。
そして、 図３Ｂに示すように、発泡成形の発泡圧で上記シール用フランジ部２１の外周部を上記遊嵌用溝部２２の外周壁部に圧接させることで、外周側シール部２３を形成し、
発泡成形の発泡圧で上記シール用フランジ部２１の先端部を上記遊嵌用溝部２２の底部に圧接させることで、底部シール部２４を形成する。
この際、上記シール用フランジ部２１の先端部を、シール用フランジ部２１の延設方向へ突出する曲面状にする（曲面状先端部２５）。

ここで、遊嵌用溝部２２の各部の溝幅は、シール用フランジ部２１の対応する部分の肉厚よりも広くなるようにする。なお、芯材３には発泡層４との接着性を向上させるための下塗材（例えば、プライマー）などが塗布される場合があるので、遊嵌用溝部２２は、少なくとも、下塗材の厚みや、下塗材の塗り易さを考慮した溝幅にする。

シール用フランジ部２１の延設方向は、シール用フランジ部２１の基部から先端部へ向かう方向のことである。シール用フランジ部２１の延設方向へ突出する曲面には、円筒面や、可展面（伸縮することなしに平面に展開することができる計量を持つ曲面）からなる円形や楕円形の円柱面や、シール用フランジ部２１の先端部（の断面を取った時の）外形線が放物線となるような面などが含まれる。

（２）図４Ａ、図４Ｂ、および、図５Ａ、図５Ｂに示すように、上記シール用フランジ部２１の先端部は、トリミングして上記したような曲面状にする。

ここで、表皮材２は、通常、真空成形や、パウダースラッシュ成形などによって製造されている。上記した真空成形は、シート材を真空型に吸着させて所望の形に賦形するようにしたものである。また、パウダースラッシュ成形は、高温に加熱された金型に樹脂の粉末を付着・溶融させて成形を行うようにしたものである。これら真空成形やパウダースラッシュ成形によって製造された表皮材２は、縁部の形状に自由度がないため、シール用フランジ部２１の先端部を最初から曲面状に作ることは困難である。そこで、後加工でトリミングを行うことにより、シール用フランジ部２１の先端部を均一な曲面状に整えることが可能となる。

また、近年、表皮材２を射出成形によって製造することも行われている。上記した射出成形は、図４Ａ、または、図５Ａに示すように、射出成形装置の上下の金型（下型３１、上型３２）に設けられた金型空間内部に、ゲート３３（図４Ａ参照）から溶融樹脂を注入して成形を行うようにしたものである。表皮材２の縁部には、脱型用のグリップ３４（図５Ａ参照）なども形成される。これによって、図４Ｂ、または、図５Ｂに示すように、シール用フランジ部２１の先端部を最初から曲面状となるように作ることなども原理的には可能となる。但し、表皮材２を射出成形によって製造する場合、通常よりも流動性の高い溶融樹脂を極めて狭い金型空間へ注入することになるため、製造には高い技術が必要になる。そして、射出成形を行った場合、脱型後に、ゲート３３とグリップ３４の部分を曲面状にトリミングする。トリミングには、例えば、曲面状の刃を有するトリミング工具３５などを用いるようにする。

（３）そして、上記シール用フランジ部２１の、少なくとも先端部近傍は、上記表皮材２の製品表面となる部分よりも厚肉にしても良い（厚肉部４１）。

ここで、表皮材２の製品表面となる部分４２は、基本的に均一肉厚とされている。また、シール用フランジ部２１の曲面状とされた先端部は、射出成形によってうまく製造できる程度に、表皮材２の製品表面となる部分４２の肉厚よりも径を大きくする。そして、例えば、シール用フランジ部２１を、表皮材２の製品表面となる部分４２から曲面状の先端部へ向けて（ほぼ外接するように）徐々に肉厚が増加するようなものとする。なお、厚肉部４１は、必ずしも均一に肉厚を増加させる必要はない。

（４）または、図６〜図８の場合のように、上記シール用フランジ部２１は、曲折形状にしても良い（曲折部５１）。

ここで、図６（図７）は、上記した射出成形によって、シール用フランジ部２１が、製品表面となる部分４２と同じ肉厚（薄肉のもの）となるように製造した表皮材２を示すものである。このように、シール用フランジ部２１を厚肉にしないで薄肉にすると、製品表面となる部分４２の外側に、製品外部分５２をある程度確保する必要などが生じ、また、金型からの溶融樹脂の漏れによるバリ５３の発生なども見込んでおく必要がある。そこで、このような場合には、金型からの脱型後に、真空成形や、パウダースラッシュ成形などと同様に、製品表面となる部分４２と製品外部分５２との間を曲面状にトリミングして縁部の形状を整えるようにする（図７のトリミング部５４参照）。

更に、シール用フランジ部２１を薄肉にすると、その分、シール用フランジ部２１の剛性が低くなるため、遊嵌用溝部２２へセットした時に、シール用フランジ部２１の先端部に（部分的な）折れ曲がりや撓みなどの変形が起こる可能性が生じるので、少なくとも、製品表面となる部分４２からシール用フランジ部２１の先端部にかけて、シール用フランジ部２１の剛性を高めるための曲折部５１を適宜設けるようにする。この曲折部５１は、シール用フランジ部２１の縁部に沿った方向に形成される。

この曲折部５１は、少なくとも１つを、図８に示すように、発泡成形における型締方向５５と、射出形成の差異の型抜方向５６との角度差とほぼ等しい角度５７を有するようにするのが好ましい。この場合、上記曲折部５１に加えて、曲折部５１よりも内側の位置に、別の曲折部５８を介して射出形成による型抜方向５６へ延びる部分５９が所要の長さで設けられるようにしている。

なお、シール用フランジ部２１などには、先端部近傍や中間部などに、上記曲折部５１や曲折部５８とは別の曲折部などを更に設けるようにしても良い。また、上記した厚肉部４１と曲折部５１などとを組み合わせるようにしても良い。

［発泡成形品５について］
上記製造方法によって製造された発泡成形品５は、以下のようなものとなる。

（５）表皮材２と芯材３との間に発泡層４を有している発泡成形品５において、
上記表皮材２の縁部に設けられているシール用フランジ部２１と、上記芯材３の縁部近傍に設けられている遊嵌用溝部２２とが遊嵌されており、
上記シール用フランジ部２１の外周部が上記遊嵌用溝部２２の外周壁部に圧接された外周側シール部２３を構成し、
上記シール用フランジ部２１の先端部が上記遊嵌用溝部２２の底部に圧接された底部シール部２４を構成していると共に、
上記シール用フランジ部２１の先端部が、シール用フランジ部２１の延設方向へ突出する曲面状とされているものとなる。

（６）そして、図３Ｂの場合には、上記シール用フランジ部２１の、少なくとも先端部近傍が、上記表皮材２の製品表面となる部分４２よりも厚肉とされているものとなる。

（７）また、図８の場合には、上記シール用フランジ部２１が、曲折形状を有しているものとなる。

＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。

インストルメントパネル１などのような多層構造の内装パネルは、表皮材２と芯材３との間に、発泡成形によって発泡層４を形成することで製造される。

この際、表皮材２の縁部と芯材３の縁部近傍などをシールした状態で発泡成形を行うことにより、発泡成形品５の縁部からの発泡層４のハミ出しが防げるので、品質の良い発泡成形品５を製造することが可能となる。

また、縁部近傍からの発泡層４のハミ出しのない発泡成形品５を製造することによって、後工程で発泡層４がハミ出した発泡成形品５の縁部近傍をカットして形状を整えるなどの工程がなくなり（または削減され）、また、カットされた廃棄部分をリサイクルするなどの手間をなくす（または削減する）ことができ、コストを削減することができる。

＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。

（効果１）シール用フランジ部２１を遊嵌用溝部２２に対して遊嵌させるようにすることで、シール用フランジ部２１が遊嵌用溝部２２に対し余裕を持って、しかも、確実に嵌合されるようになる。これにより、シール用フランジ部２１の遊嵌用溝部２２に対する挿入深さにバラ付きが生じることが防止され、芯材３に対する表皮材２の位置決めを正確に行うことができる。その結果、発泡成形の発泡圧が作用された時に、シール用フランジ部２１の遊嵌用溝部２２に対する嵌合部分に、全長に亘って均一なシール状態を得ることができると共に、芯材３と表皮材２との位置関係が正確で寸法精度の高い発泡成形品５を製造することができる。更に、シール用フランジ部２１を遊嵌用溝部２２に対して遊嵌させることで、芯材３に対して発泡層４との接着性を向上させるための下塗材（例えば、プライマー）などを、余裕を持って塗布するようなことなども可能となる。

また、発泡成形の発泡圧でシール用フランジ部２１の外周部を遊嵌用溝部２２の外周壁部に圧接させることで、外周側シール部２３を形成し、発泡成形の発泡圧でシール用フランジ部２１の先端部を遊嵌用溝部２２の底部に圧接させることで、底部シール部２４を形成することができるので、複数のシールによって高いシール力を発揮することができる。その結果、シール部分（外周側シール部２３および底部シール部２４）からの発泡層４のハミ出しの少ない発泡成形品５を製造することができる。

更に、シール用フランジ部２１の先端部を曲面状にすることにより、シール用フランジ部２１を遊嵌用溝部２２へセットした時の、シール用フランジ部２１の先端部の遊嵌用溝部２２に対する当たり具合を均一化したり、挿入深さの精度を上げたりすることができる。

（効果２）シール用フランジ部２１の先端部をトリミングして曲面状に整えた。これにより、曲面状となっていない表皮材２の縁部を曲面状に加工して使用することができるようになり、また、トリミングによって、シール用フランジ部２１の先端部の形状のバラ付きもなくすことができるようになる。

（効果３）シール用フランジ部２１の、少なくとも先端部近傍を厚肉にすることで、先端部の剛性が向上するので、シール用フランジ部２１を遊嵌用溝部２２へ遊嵌する際に、シール用フランジ部２１の先端部に（部分的な）折れ曲がりや撓みなどの変形が起こり難くなるようにすることができる。

また、シール用フランジ部２１を、表皮材２の製品表面となる部分４２から曲面状の先端部へ向けて徐々に肉厚を増加させるようにすることで、射出成形によって曲面状の先端部を成形し易くすることができる。

（効果４）シール用フランジ部２１を曲折形状にすることで、シール用フランジ部２１を厚肉にしなくても（または製品表面となる部分４２と同じ一定の肉厚にしたままでも）シール用フランジ部２１の剛性を確保・向上し易くすることができる。

この際、少なくとも、シール用フランジ部２１の先端側の曲折部５１を、例えば、発泡成形における型締方向５５と、射出形成による型抜方向５６との角度５７差と等しい角度５７にすることで、発泡成形の型締方向５５と、射出形成の型抜方向５６との角度５７の違いによる影響を緩和することができる。

以上、実施例を図面により詳述してきたが、実施例は例示にしか過ぎないものである。よって、本発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

２ 表皮材
３ 芯材
４ 発泡層
５ 発泡成形品
２１ シール用フランジ部
２２ 遊嵌用溝部
２３ 外周側シール部
２４ 底部シール部
２５ 円筒状先端部
４１ 厚肉部
５１ 曲折部

Claims (7)

1. 表皮材と芯材との間に、発泡成形によって発泡層を形成する発泡成形品の製造方法において、
   前記表皮材の縁部に設けたシール用フランジ部を、前記芯材の縁部近傍に設けた遊嵌用溝部へ遊嵌し、
   発泡成形の発泡圧で前記シール用フランジ部の外周部を前記遊嵌用溝部の外周壁部に圧接させることで、外周側シール部を形成し、
   発泡成形の発泡圧で前記シール用フランジ部の先端部を前記遊嵌用溝部の底部に圧接させることで、底部シール部を形成すると共に、
   前記シール用フランジ部の先端部を、シール用フランジ部の延設方向へ突出する曲面状にすることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
2. 請求項１に記載の発泡成形品の製造方法であって、
   前記シール用フランジ部の先端部を、トリミングして曲面状にすることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の発泡成形品の製造方法であって、
   前記シール用フランジ部の、少なくとも先端部近傍を、前記表皮材の製品表面となる部分よりも厚肉にすることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
4. 請求項１または請求項２に記載の発泡成形品の製造方法であって、
   前記シール用フランジ部を、曲折形状にすることを特徴とする発泡成形品の製造方法。
5. 表皮材と芯材との間に発泡層を有している発泡成形品において、
   前記表皮材の縁部に設けられているシール用フランジ部と、前記芯材の縁部近傍に設けられている遊嵌用溝部とが遊嵌されており、
   前記シール用フランジ部の外周部が前記遊嵌用溝部の外周壁部に圧接された外周側シール部を構成し、
   前記シール用フランジ部の先端部が前記遊嵌用溝部の底部に圧接された底部シール部を構成していると共に、
   前記シール用フランジ部の先端部が、シール用フランジ部の延設方向へ突出する曲面状とされていることを特徴とする発泡成形品。
6. 請求項５に記載の発泡成形品であって、
   前記シール用フランジ部の、少なくとも先端部近傍が、前記表皮材の製品表面となる部分よりも厚肉とされていることを特徴とする発泡成形品。
7. 請求項５に記載の発泡成形品であって、
   前記シール用フランジ部が、曲折形状とされていることを特徴とする発泡成形品。