JP2017222037A - 発泡成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口を有する発泡成形品を製造コストの上昇を抑えながら良好に製造する方法。
【解決手段】発泡成形品としてのインストルメントパネルは機器設置用開口１１を有する芯材１０と芯材の被覆領域に積層される発泡材２０と発泡材に積層される表皮３０とを備えている。芯材の被覆領域は開口の上側に配置された第１、第２の被覆領域１２ａ，１２ｂと側部に配置された側部被覆領域１３と下側に配置された狭い副被覆領域１４を含む。表皮は芯材の被覆領域に対応する形状を有し、芯材と表皮を金型へセットした状態で各被覆領域にそれぞれ対応する充填空間４２ａ，４２ｂ，４３，４４が形成される。注入部からの発泡原料はこれら充填空間に充填され、芯材と表皮が有する開口を横切る架橋ランナ構成部１８，３８で形成された架橋ランナ４８を通って、副充填空間４４に充填される。発泡成形後に泡材が詰まった架橋ランナが開口から切除される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のインストルメントパネル等の発泡成形品を製造する方法に関する。

特許文献１には、樹脂製の剛性を有する芯材と、この芯材の所定の被覆領域に積層される発泡材と、この発泡材に被せられる表皮とを有する車両のインストルメントパネルの製造方法が開示されている。簡単に説明すると、予め成形された芯材と表皮とを金型にセットする。発泡原料を、金型のゲートから芯材の注入口を経て、芯材と表皮との間に充填し発泡固化させることにより、インストルメントパネルを製造する。

特許文献１には開示されていないが、インストルメントパネルの芯材の中央部にナビゲーション装置等の機器を設置するための開口を形成し、芯材においてこの開口の上側の広い主被覆領域と、開口の下側の狭い副被覆領域と、開口の側方の側部被覆領域にわたり発泡材と表皮を積層させることがある。この場合、次のようにしてインストルメントパネルを製造する。芯材と表皮を金型にセットし、芯材の主被覆領域、側部被覆領域、副被覆領域と、これに対応する表皮の主領域、側部領域、副領域とで、主充填空間、側部充填空間、副充填空間を形成する。このセット状態で、芯材の注入部から発泡原料を注入し、この発泡原料を上記主充填空間、側部充填空間、副充填空間の順に充填する。

しかし、発泡原料は上記のように機器設置開口を迂回するルート（すなわち、主充填空間と側部充填空間を通るルート）を経て副充填空間に充填されるため、副充填空間への発泡原料の充填が確実に行なえないおそれがあった。副充填空間への充填を確実に行なうためには、注入圧を高くすることが求められ、製造コストの増大を招く。

特許文献２には特許文献１と同様のインストルメントパネルの製造方法が開示されている。この特許文献２では、芯材のスピーカ取付用凹部をマスキングプレートで覆い、このマスキングプレートの注入部から発泡原料を注入し、表皮とマスキングプレートの間の空間から、上記取付用凹部の周囲の充填空間（芯材と表皮とで形成された充填空間）に充填している。この方法により、発泡原料を充填空間に円滑に充填できるとしている。

特開２０１２−２２８７８８号公報 特開２０１３−９２９号公報

特許文献２の技術を応用して機器設置用開口を有するインストルメントパネルを発泡成形することも考えられる。すなわち、マスキングプレートを上記機器設置用開口にセットし、マスキングプレートの注入部から主充填空間、側部充填空間のみならず副充填空間に発泡原料を供給する。しかし、この技術では、マスキングプレートを別途必要とし、しかも発泡成形後に、マスキングプレートの取り外し、機器設置用開口の全域を塞いでいる表皮と発泡材を切除する作業が必要であり、製造コストの増大を免れない。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、開口を有する芯材と、この芯材の所定の被覆領域に積層される発泡材と、この発泡材に積層される表皮とを備え、上記芯材の所定の被覆領域が、上記開口を挟んで一方側に配置された主被覆領域と、他方側に配置されこの主被覆領域より狭い副被覆領域を含む発泡成形品を製造する方法において、
上記芯材は、上記開口の上記一方側に注入部を有するとともに上記開口の上記一方側の縁から他方側の縁まで延びて上記開口を横切る架橋ランナ構成部を有し、上記表皮は上記芯材の主被覆領域および副被覆領域にそれぞれ対応する主領域と副領域を有するとともに上記芯材の架橋ランナ構成部に対応する架橋ランナ構成部を有しており、
上記芯材と上記表皮を金型内にセットし、上記芯材の主被覆領域と上記表皮の主領域とで主充填空間を形成し、上記芯材の副被覆領域と上記表皮の副領域とで副充填空間を形成し、上記芯材の架橋ランナ構成部と上記表皮の架橋ランナ構成部とで架橋ランナを形成し、
上記注入部から発泡原料を注入することにより、この発泡原料を上記主充填空間に充填するとともに上記架橋ランナを経由して上記副充填空間に充填し、さらにこの発泡原料を発泡、固化させ、
上記発泡原料の発泡，固化後に、発泡材が詰まった上記架橋ランナを上記開口から取り除くことを特徴とする。

上記方法によれば、架橋ランナを介して副充填空間に発泡原料を確実に充填させることができる。発泡成形後には、架橋ランナを開口から取り除くので、開口の本来の役割を損ねることが無い。しかも、この後処理は簡単である。

好ましくは、上記芯材の架橋ランナ構成部は上記注入部まで延びる延長部を有し、上記表皮材の架橋ランナ構成部も上記芯材の架橋ランナ構成部の延長部に対応する延長部を有しており、上記注入部から注入された発泡原料を直接上記架橋ランナへ送る。
これによれば、発泡原料の副充填空間への充填をより確実に行なうことができる。

本発明の一態様では、上記発泡成形品がインストルメントパネルであり、上記芯材がその左右方向の中央部に上記開口としての機器設置用開口を有し、上記芯材は、上記機器設置用開口の上側に上記主被覆領域と上記注入部を有し、下側に上記副被覆領域を有している。

好ましくは、上記芯材は、上記主被覆領域として左右に分かれた第１、第２の被覆領域を有するとともに、上記機器設置用開口の側方に位置し上記第２被覆領域と上記副被覆領域とを連ねる側部被覆領域を有し、上記表皮は、上記主領域として上記芯材の上記第１、第２の被覆領域に対応する第１、第２の領域を有するとともに、上記芯材の上記側部被覆領域に対応する側部領域を有しており、上記金型へのセット状態において、上記芯材の上記第１、第２の被覆領域と上記表皮の上記第１、第２の領域とで、上記主充填空間としての第１、第２の充填空間をそれぞれ形成し、上記芯材の側部被覆領域と上記表皮の側部領域とで、上記第２充填空間と上記副充填空間を連ねる側部充填空間を形成する。

好ましくは、上記芯材は、上記注入部から上記第１、第２の被覆領域へと延びる第１、第２ランナ構成部を有し、上記表皮は、上記芯材の第１、第２ランナ構成部に対応する第１、第２ランナ構成部を有しており、上記金型へのセット状態において、上記芯材の第１ランナ構成部と上記表皮の第１ランナ構成部とで第１ランナを形成し、上記芯材の第２ランナ構成部と上記表皮の第２ランナ構成部とで第２ランナを形成し、上記注入部からの発泡原料を、上記第１、第２のランナと上記架橋ランナに分流し、上記第１、第２のランナを経て上記第１、第２の充填空間へ送るとともに、上記架橋ランナを経て上記副充填空間へ送る。

本発明によれば、製造コストの上昇を抑えながら開口を有する発泡成形品を製造することができる。

本発明の一実施形態のインストルメントパネル製造方法で用いられる、予め成形された芯材の斜視図である。 同実施形態で用いられる、予め成形された表皮の斜視図である。 上記芯材と表皮とを金型内にセットした状態を、金型を省き、上下を逆転させて示す斜視図である。 発泡成形後の後処理が完了したインストルメントパネルを示す斜視図である。 金型内にセットされた芯材と表皮とこれらの間に成形された発泡材を示す概略断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。最初に図４を参照しながら、製品としてのインストルメントパネルの概略構成を説明する。インストルメントパネルは、左右方向に延びる芯材１０と、この芯材１０の所定の被覆領域を覆う発泡材２０と、この発泡材を覆う表皮３０とを備えている。芯材１０の左右方向の中央部にはナビゲーション装置等の機器を設置するための開口１１が形成されている。

以下、インストルメントパネルの製造方法について工程順に説明する。
芯材１０の成形
図１に示す芯材１０を射出成形により成形する。この芯材１０において、上記発泡材２０と表皮３０が覆う所定の被覆領域は、上記開口１１の上側に位置し広い面積を占める主被覆領域１２と、上記開口１１の右側に位置する側部被覆領域１３と、上記開口１１の下側に位置する狭い面積の副被覆領域１４とを有している。主被覆領域１２は、左右に分かれた第１被覆領域１２ａと第２被覆領域１２ｂとを含む。
上記第２被覆領域１２ｂは側部被覆領域１３に連なり、側部被覆領域１３は副被覆領域１４に連なっている。

上記芯材１０において、上記開口１１の上縁の中央近傍には、注入部１５が形成されており、この注入部１５から第１被覆領域１２ａへと第１ランナ構成部１６が延びており、注入部１５から第２被覆領域１２へと第２ランナ構成部１７が延びている。

さらに芯材１０は、上記開口１１を横切りその上縁と下縁に架け渡された架橋ランナ構成部１８を有している。この架橋ランナ構成部１８は、上記注入部１５へと延びる延長部１８ａを有しており、注入部１５と副被覆領域１４を連ねている。

表皮３０の成形
図２に示す表皮３０を、パウダースラッシュ成形、熱プレス成形、真空成形等により成形する。表皮３０はＰＶＣ等からなり、上記芯材１０の被覆領域およびランナ構成部に対応する形状を有している。具体的には、表皮３０は、芯材１０の第１被覆領域１２ａに対応する第１領域３２ａと、第２被覆領域１２ｂに対応する第２領域３２ｂと、側部被覆領域１３に対応する側部領域３３と、副被覆領域１４に対応する副領域３４と、注入部１５に対応するカバー部３５と、芯材１０の第１ランナ構成部１６に対応する第１ランナ構成部３６と、芯材１０の第２ランナ構成部１７に対応する第２ランナ構成部３７と、芯材１０の架橋ランナ構成部１８に対応する架橋ランナ構成部３８とを有している。表皮３０の左右に分かれた第１領域３２ａと第２領域３２ｂにより、主領域３２が構成されている。架橋ランナ構成部３８は芯材１０の架橋ランナ構成部１８の延長部に対応する延長部３８ａを有しており、この延長部３８ａが上記カバー部１５に連なっている。

芯材１０と表皮３０のセット
図３、図５に示すように、上記構成の芯材１０と表皮３０を金型５０にセットする。例えば表皮３０を下型５２にセットし、下型に設けられた吸着穴からの真空吸着で固定する。そして、芯材１０を上からセットする。芯材１０の被覆領域１２ａ，１２ｂ，１３，１４、注入部１５、ランナ構成部１６〜１８は、表皮３０とともに下型５２と上型５１の間のキャビティに配置される。芯材１０の注入部１５は上型５１のゲートに連なっている。

金型５０のキャビティ内で芯材１０と表皮３０が対向配置されその間に充填空間とランナが構成される。具体的には、芯材１０の第１、第２被覆領域１２ａ，１２ｂ、側部被覆領域１３、副被覆領域１４と、表皮３０の第１、第２領域３２ａ，３２ｂ，側部領域１３、副領域１４とで、第１，第２充填空間４２ａ，４２ｂ，側部充填空間４３，副充填空間４４がそれぞれ形成される。第１、第２充填空間４２ａ，４２ｂは、主充填空間４２を構成する。

さらに、芯材１０の第１ランナ構成部１６，第２ランナ構成部１７，架橋ランナ構成部１８と、表皮３０の第１ランナ構成部３６，第２ランナ構成部３７，架橋ランナ構成部３８とで、それぞれ第１ランナ４６、第２ランナ４７、架橋ランナ４８が形成される。

発泡成形
発泡原料例えば２液混合型の発泡ウレタン原料を、金型５０のゲートから芯材１０の注入部１５に注入する。注入口１５からの発泡原料は、分流して第１ランナ４６、第２ランナ４７、架橋ランナ４８へと直接供給される。第１ランナ４６に供給された発泡原料は第１充填空間４２ａに充填され、第２ランナ４７に供給された発泡原料は第２充填空間４２ｂに充填されるとともにこの第２充填空間４２から側部充填空間４３へと充填される。

架橋ランナ４８に供給された発泡原料は副充填空間４４に充填される。架橋ランナ４８が無いと、副充填空間４４への発泡原料は、開口１１を迂回するルート、すなわち第２ランナ４７，第２充填空間４２ｂ、側部充填空間４３を通ることを余儀なくされるが、本実施形態では架橋ランナ４８から直接に副充填空間４４に発泡原料を充填することができる。そのため、注入圧を高くせずに確実に副充填空間４４に発泡原料充填することができる。
発泡原料は、上記充填空間４２ａ、４２ｂ、４３、４４およびランナ４６，４７，４８内で発泡，固化して発泡材２０が成形される。発泡成形が完了したら成形品を金型から取り出す。

架橋ランナ４８の切除
上記架橋ランナ４８は機器設置用の開口１１を横切っている。発泡成形後には、図４に示すように、機器設置の際に邪魔となる架橋ランナ４８を開口１１から切除し、これによりインストルメントパネル１０が完成する。この際、芯材１０の注入部１５と表皮３０のカバー部３５とこれらの間の発泡材２０も切除する。

本発明は上記実施形態に制約されず、さらに種々の態様が可能である。本発明はインストルメントパネルに限らず、開口を有する発泡成形品の製造に適用することができる。

本発明は、インストルメントパネル等の発泡成形品の製造に適用できる。

１０ 芯材
１１ 機器設置用開口（開口）
１２ 主被覆領域
１２ａ 第１被覆領域
１２ｂ 第２被覆領域
１３ 側部被覆領域
１４ 副被覆領域
１５ 注入部
１６ 第１ランナ構成部
１７ 第２ランナ構成部
１８ 架橋ランナ構成部
１８ａ 延長部
２０ 発泡材
３０ 表皮
３２ 主領域
３２ａ 第１領域
３２ｂ 第２領域
３３ 側部領域
３４ 副領域
３６ 第１ランナ構成部
３７ 第２ランナ構成部
３８ 架橋ランナ構成部
３８ａ 延長部
４２ 主充填空間
４２ａ 第１充填空間
４２ｂ 第２充填空間
４３ 側部充填空間
４４ 副充填空間
４６ 第１ランナ
４７ 第２ランナ
４８ 架橋ランナ
５０ 金型

Claims (5)

1. 開口を有する芯材と、この芯材の所定の被覆領域に積層される発泡材と、この発泡材に積層される表皮とを備え、上記芯材の所定の被覆領域が、上記開口を挟んで一方側に配置された主被覆領域と、他方側に配置されこの主被覆領域より狭い副被覆領域を含む発泡成形品を製造する方法において、
   上記芯材は、上記開口の上記一方側に注入部を有するとともに上記開口の上記一方側の縁から他方側の縁まで延びて上記開口を横切る架橋ランナ構成部を有し、上記表皮は上記芯材の主被覆領域および副被覆領域にそれぞれ対応する主領域と副領域を有するとともに上記芯材の架橋ランナ構成部に対応する架橋ランナ構成部を有しており、
   上記芯材と上記表皮を金型内にセットし、上記芯材の主被覆領域と上記表皮の主領域とで主充填空間を形成し、上記芯材の副被覆領域と上記表皮の副領域とで副充填空間を形成し、上記芯材の架橋ランナ構成部と上記表皮の架橋ランナ構成部とで架橋ランナを形成し、
   上記注入部から発泡原料を注入することにより、この発泡原料を上記主充填空間に充填するとともに上記架橋ランナを経由して上記副充填空間に充填し、さらにこの発泡原料を発泡、固化させ、
   上記発泡原料の発泡，固化後に、発泡材が詰まった上記架橋ランナを上記開口から取り除くことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
2. 上記芯材の架橋ランナ構成部は上記注入部まで延びる延長部を有し、上記表皮材の架橋ランナ構成部も上記芯材の架橋ランナ構成部の延長部に対応する延長部を有しており、
   上記注入部から注入された発泡原料を直接上記架橋ランナへ送ることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品の製造方法。
3. 上記発泡成形品がインストルメントパネルであり、上記芯材がその左右方向の中央部に上記開口としての機器設置用開口を有し、上記芯材は、上記機器設置用開口の上側に上記主被覆領域と上記注入部を有し、下側に上記副被覆領域を有していることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形品の製造方法。
4. 上記芯材は、上記主被覆領域として左右に分かれた第１、第２の被覆領域を有するとともに、上記機器設置用開口の側方に位置し上記第２被覆領域と上記副被覆領域とを連ねる側部被覆領域を有し、
   上記表皮は、上記主領域として上記芯材の上記第１、第２の被覆領域に対応する第１、第２の領域を有するとともに、上記芯材の上記側部被覆領域に対応する側部領域を有しており、
   上記金型へのセット状態において、上記芯材の上記第１、第２の被覆領域と上記表皮の上記第１、第２の領域とで、上記主充填空間としての第１、第２の充填空間をそれぞれ形成し、上記芯材の側部被覆領域と上記表皮の側部領域とで、上記第２充填空間と上記副充填空間を連ねる側部充填空間を形成することを特徴とする請求項３に記載の発泡成形品の製造方法。
5. 上記芯材は、上記注入部から上記第１、第２の被覆領域へと延びる第１、第２ランナ構成部を有し、上記表皮は、上記芯材の第１、第２ランナ構成部に対応する第１、第２ランナ構成部を有しており、
   上記金型へのセット状態において、上記芯材の第１ランナ構成部と上記表皮の第１ランナ構成部とで第１ランナを形成し、上記芯材の第２ランナ構成部と上記表皮の第２ランナ構成部とで第２ランナを形成し、
   上記注入部からの発泡原料を、上記第１、第２のランナと上記架橋ランナに分流し、上記第１、第２のランナを経て上記第１、第２の充填空間へ送るとともに、上記架橋ランナを経て上記副充填空間へ送ることを特徴とする請求項４に記載の発泡成形品の製造方法。

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