JP2018103497A - 複層部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複雑な工程を要することなく、突条部を形成することができる複層部材の製造方法を提供することを課題としている。【解決手段】意匠面１ａを有する第一成形層２と、意匠面１ａに露出する線状の突条部３ａを備えた第二成形層３とを有するパネル１の製造方法において、突条部３ａを成形するための線状の凹部１０ｃを有する固定型１０と、線状の凸部２２ｂを有する可動型２０とを型締めすることにより、凸部２２ｂが凹部１０ｃを閉塞した状態で第一キャビティ３０を画成する工程と、第一キャビティ３０に第一樹脂材を注入して第一成形層２を成形する工程と、固定型１０と可動型２０のうちの一方の成形型の全部または一部が、他方の成形型から離反する側に移動することにより、凸部２２ｂを凹部１０ｃから離反させると共に、固定型１０と可動型２０との間に第二キャビティ３１を画成する工程と、第二キャビティ３１に第二樹脂材を注入して第二成形層３を成形する工程とを有する。【選択図】図８

Description

本発明は、複層部材の製造方法に関する。

二色成形法等により成形される複層部材として、例えば、乗用車のインストルメントパネルには、その意匠性の向上を目的として、意匠面の主要な部分と異なる着色がされた疑似ステッチが設けられる。この疑似ステッチは、複層部材の成形時に、意匠面側に突出した線状の突条部を断続的に形成することで、糸の縫い目のような形状を表現している。

このような複層部材の製造方法として、既に様々な方法が発明されている。例えば特許文献１では、樹脂材料と発泡材料からなる複層のパネル部材の製造方法が開示されており、発泡材料によって疑似ステッチが形成されている。

特許文献１の製造方法では、図９（ａ）に示すように、凹溝部１００ａを有する第一成形型１００と、第二成形型１０１とによってパネル部材が成形される。第一成形型１００と第二成形型１０１との間には、第一のキャビティ１０２が画成されている。

まず、この第一のキャビティ１０２に樹脂材料が注入され、キャビティ内で硬化することで、基材１１０が成形される（図９ｂ参照）。この際、凹溝部１００ａに注入される樹脂材料により、突条部１１０ａが形成される。

次に、図１０（ａ）に示すように、突条部１１０ａが凹溝部１００ａに嵌まり込んだ状態を保ちながら、第一成形型１００および第二成形型１０１全体を、突条部１１０ａの突出方向に沿って相対的に離間させる第一のコアバックを行う。この第一のコアバックにより、第一成形型１００と第二成形型１０１の間に第二のキャビティ１０３が画成される。そして、第二のキャビティ１０３に発泡材が充填され（図１０ｂ参照）、スキン層１１１が成形される。この際、凹溝部１００ａに嵌まり込んだ突条部１１０ａが、凹溝部１００ａへの発泡材の侵入を防いでいる。

そして、図１０（ｃ）に示すように、発泡材の充填が完了すると、第一成形型１００および第二成形型１０１全体を突条部１１０ａの突出方向に沿って相対的に離間させる第二のコアバックを行い、第二のキャビティ１０３を広げた第三のキャビティ１０４が画成される。この第三のキャビティ１０４内で発泡材が発泡膨張することで、発泡体１１２が成形される。

上記の製造方法により、図１１に示すように、基材１１０と発泡体１１２との二層構造のパネル部材１２０を成形することができる。パネル部材１２０は、その意匠面側を発泡体１１２が覆い、発泡体１１２の間から露出した複数の突条部１１０ａが疑似ステッチを形成している。

特開２０１２−１３９９６７号公報

特許文献１のパネル部材のように、発泡体１１２の間から突条部１１０ａを意匠面側に露出させて疑似ステッチを形成するためには、突条部１１０ａを形成するための凹溝部１００ａを成形型に設けること、および、発泡体１１２を形成する際に、凹溝部１００ａが閉塞されて発泡材が凹溝部１００ａに侵入しないことが必要である。

これに対して、特許文献１の製造方法では、まず突条部１１０ａを有する基材１１０の層を成形し、発泡材を成形型に注入する際には、形成された突条部１１０ａが凹溝部１００ａを塞くことで、発泡材の凹溝部１００ａへの侵入を防止している（図１０ｂ参照）。

しかし、突条部１１０ａは、凹溝部１００ａに注入された樹脂材が冷却、硬化されることにより形成されており、この冷却による突条部１１０ａの収縮で、突条部１１０ａと凹溝部１００ａの間に隙間を生じる。このような隙間が生じることで、突条部１１０ａが凹溝部１００ａへの発泡材の侵入を十分に防ぐことができず、前述したような突条部を正しく形成できない虞がある。

また、特許文献１の方法では、第一のコアバックを行って発泡材を第二のキャビティ１０３に充填した後（図１０ａ、図１０ｂ参照）、第二のコアバックを行って第三のキャビティ１０４を画成し、その後、発泡材を発泡膨張させることで発泡体１１２を成形している（図１０ｃ参照）。このように、発泡体１１２の成形のために二段階のコアバックを必要とし、複層部材を成形するための工程が多くなってしまう。

一方、第二のキャビティ１０３に充填する第二材料として樹脂材等の非発泡の材料を充填し、発泡材の発泡膨張の工程を省略して一度のコアバックで第二層を成形することも考えられる。しかしこの場合、突条部１１０ａの先端部のみが凹溝部１００ａに挿入された状態（図１０ｃ参照）で第二材料を注入することになり、突条部１１０ａの先端部のみで凹溝部１００ａを閉塞しなければならないことや、前述した突条部１１０ａの収縮を考慮すると、第二材料の凹溝部１００ａへの侵入を防ぐことがより一層難しくなってしまう。

そこで、本発明は、複雑な工程を要することなく、突条部を形成することができる複層部材の製造方法を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、意匠面を有する第一成形層と、意匠面に露出する線状の突条部を備えた第二成形層とを有する複層部材の製造方法において、前記突条部を成形するための線状の凹部を有する第一成形型と、線状の凸部を有する第二成形型とを型締めすることにより、前記凸部が前記凹部を閉塞した状態で第一キャビティを画成する工程と、前記第一キャビティに第一材料を注入して第一成形層を成形する工程と、前記第一成形型と前記第二成形型のうちの一方の成形型の全部または一部が、他方の成形型から離反する側に移動することにより、前記凸部を前記凹部から離反させると共に、第一成形型と第二成形型との間に第二キャビティを画成する工程と、前記第二キャビティに第二材料を注入して第二成形層を成形する工程とを有するものである。

かかる構成では、第一成形型の側に突条部を形成するための凹部を設けている。そして、意匠面を有する第一成形層を成形した後、突条部を有する第二成形層を成形している。突条部を後から形成することにより、第一成形層の成形時に、第二成形型に設けた凸部によって凹部を閉塞することができる。このように、成形型同士の接触により凹部を閉塞することで、複層部材の一部で凹部を閉塞する場合と比較すると、成形後の収縮によって凹部との間に隙間が生じるといったことがなく、凹部への第一材料の侵入をより確実に防止することができる。また、成形型の一度の移動により第二キャビティを画成して第二成形層を成形できるので、複雑な製造工程を要しない。

本発明によれば、金型同士の接触により凹部を閉塞することで、凹部への第一材料の侵入を防止することができる。また、成形型の一度の移動で第二キャビティを画成して第二成形層を成形することができるので、複雑な工程を要することなく突条部を形成することができる。

インストルメントパネルの外観を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２に相当する部分の、パネルの成形型を示す断面図である。 図３に相当する部分の、パネルの成形型を示す断面図である。 第一成形層を成形時の様子を示す成形型の断面図である。 第二キャビティを画成時の様子を示す成形型の断面図である。 第二成形層を成形時の様子を示す成形型の断面図である。 従来の複層部材の製造方法を示す断面図である。 従来の複層部材の製造方法を示す断面図である。 従来の複層部材を示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１に示すように、パネル１は、第一樹脂材（第一材料）によって成形される第一成形層２と、第二樹脂材（第二材料）によって成形される第二成形層３とからなり、第一成形層２と第二成形層３にはそれぞれ異なる着色がされている。パネル１の意匠面１ａの側には、線状の突条部３ａが断続的に設けられ、糸で縫製したような形状の疑似ステッチを形成している。

図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。図２に示すように、第一成形層２および第二成形層３が意匠面の双方が意匠面を構成し、第二成形層３の一部が、第一成形層２の裏側まで回り込んで設けられている。そして、図３に示すように、裏側に回り込んだ第二成形層３が、部分的に第一成形層２の間から意匠面側に露出して突条部３ａを形成している。

本実施形態では、射出成形による二色成形法により第一成形層２と第二成形層３を成形し、パネル１を成形している。以下、このパネル１の製造方法について説明する。

図４および図５は、パネル１を成形する成形型のパネル１成形前の状態を示す断面図であり、図４は図２のパネル１の部分に相当する成形型の断面を、図５は図３のパネル１の部分に相当する成形型の断面を示したものである。

図４および図５に示すように、パネル１を成形する成形型として、第一成形型としての固定型１０と、第二成形型としての可動型２０が設けられる。

固定型１０は、第一成形層２の意匠面を成形する第一成形面１０ａと、第二成形層３の意匠面を成形する第二成形面１０ｂとを有する。また、図５に示すように、固定型１０は、突条部を形成するための凹部１０ｃを有する。凹部１０ｃは、可動型２０の側へ向かって広がるテーパ面１０ｃ１を有する。

図４および図５に示すように、可動型２０は、主型２１とスライド型２２とを有する。主型２１は、第二成形層３の裏面を成形する第一成形面２１ａと第一成形層２の裏面を成形する第二成形面２１ｂとを有する。スライド型２２は、第二成形層３の裏面を成形する成形面２２ａを有する。スライド型２２は、主型２１に対して移動可能で、固定型１０から離反する方向（図５の下方向）へ移動することができる。図５に示すように、成形面２２ａの一部には、凸部２２ｂが設けられる。凸部２２ｂは、主型２１の側へ向かって広がるテーパ面２２ｂ１を有する。

次に、パネル１を成形する工程について、図５〜図８を用いて順に説明する。なお、図６〜８は、図５と同じ断面を用いている。

図５に示すように、まず、固定型１０と可動型２０を型締めすることで、固定型１０と可動型２０が当接する。この状態で、固定型１０と可動型２０の間には第一キャビティ３０が画成されている。また、凹部１０ｃには、スライド型２２の凸部２２ｂが挿入されてテーパ面１０ｃ１とテーパ面２２ｂ１とが嵌合し、凹部１０ｃが閉塞されている。

この状態で、加熱により軟化した第一樹脂材が第一キャビティ３０に注入（射出）される。そして、図６に示すように、第一キャビティ３０内に充填された第一樹脂材が冷却、硬化されることにより、第一成形層２が成形される。

第一成形層２の成形時には、凸部２２ｂによって凹部１０ｃが閉塞されることで、凹部１０ｃへの第一樹脂材の侵入が防止されており、第一成形層２には突条部が形成されない。このように、成形型同士の当接によって凹部１０ｃを閉塞することにより、例えば、成形される部材（本実施形態ではパネル１）によって凹部１０ｃを閉塞する場合と比較すると、部材の成形後の収縮がなく、凹部１０ｃと凸部２２ｂの間に隙間を極力生じない構成とすることができる。

さらに、本実施形態では、凸部２２ｂのテーパ面２２ｂ１と凹部１０ｃのテーパ面１０ｃ１との嵌合で凸部２２ｂと凹部１０ｃを確実に当接させて凹部１０ｃを閉塞しており、構造的に第一樹脂材の凹部１０ｃへの侵入を防止することができる。

以上のような本実施形態の構成により、第一成形層２の成形時に、凹部１０ｃへの第一樹脂材の侵入をより確実に防止することができる。これにより、より高い圧力で第一樹脂材を射出しても、凹部１０ｃへの樹脂材の侵入を防ぐことができるので、高圧力での第一樹脂材の射出を可能にすることができる。従って、突条部３ａに相当する部分に複数の穴が明いたような複雑の形状の第一成形層２（図１参照）であっても、その成形時に第一キャビティ３０内に第一樹脂材を十分に行き渡らせることができる。

次に、図７に示すように、第一成形層２の成形後、スライド型２２を固定型１０から離反させる側で、型開き方向（図の矢印方向）へ移動させることにより、第二キャビティ３１が画成される。この移動により、凸部２２ｂが凹部１０ｃから離反し、凹部１０ｃが第二キャビティ３１に対して開放された状態になる。

スライド型２２の移動が完了すると、第二キャビティ３１に第二樹脂材が射出される。そして、図８に示すように、第二キャビティ３１内に充填された第二樹脂材が冷却、硬化されることにより、第二成形層３が成形される。この際、凹部１０ｃに充填された第二樹脂材により、突条部３ａが形成される。

以上のようにして、第一成形層２と、突条部３ａを有する第二成形層３との二層からなるインストルメントパネル１を成形することができる。

このように、二色成形法によりパネル１を成形することで、突条部３ａを、第一成形層２とは異なる着色により形成することができ、疑似ステッチをその周囲と区別して目立たせることができる等、疑似ステッチの表現の幅を広げることができる。

また、上記のようにスライド型２２を用いて第二キャビティ３１を画成することで、第二成形層３を成形する範囲を、固定型１０と可動型２０のパーティング面全体に対応する範囲ではなく、その一部に設けることができる。これにより、第二成形層３を必要最小限の範囲に設けることができるので、設計の自由度が増すだけでなく、第二樹脂材の無駄や第二成形層を成形するためのエネルギーの無駄を無くすことができる。本実施形態では、第二成形層３が意匠面の一部を構成しているが、例えば、第二成形層３が、突条部３ａを形成する範囲に限定して設けられていてもよい。

また、第二成形層３を成形する際に、上記のように、スライド型２２を移動するという動作のみで第二キャビティ３１を画成して第二成形層３を成形することができる。従って、成形型の入れ替えを行ったり、第二キャビティ３１を画成するために複数の異なる工程を要したりすることがなく、第二成形層３をより簡易な方法によって成形することができ、パネル１を成形するためのエネルギーや時間を節約することができる。

ところで、可動型２０の一部にスライド型２２を設けた場合、主型２１とスライド型２２との間（図８の部分Ｘ参照）に第二樹脂材が入り込んで、第二成形層３にバリが生じる虞がある。しかし、本実施形態では、スライド型２２をパネル１の裏面の側に設けているため、意匠面側にバリが生じることを防止できる。

また、本実施形態のように、可動型２０の一部をスライド型２２とすることで、可動型２０の型開き方向とは異なる方向へスライド型２２を移動させて第二キャビティ３１を画成することもできる。これにより、凸部２２ｂの突出方向、すなわち、突条部３ａの突出方向を型開き方向と異なる方向にすることができるので、突条部３ａをパネル１の側面側に設けたり、その突出方向を型開き方向に対して傾斜させることができる等、突条部の設計の自由度が増す。

第二キャビティ３１に第二樹脂材が流れ込み、第二成形層３が成形される際には、図８に示すように、第一成形層２が、その裏側に凹部を有する構造であることから、裏側部分に第二樹脂材が流れ込んで第一成形層２をその裏側から押圧する（図８の矢印参照）。これにより、第一成形層２と固定型１０の間に隙間が生じることを防止し、第一成形層２の意匠面側に第二樹脂材が侵入することをより確実に防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

以上の実施形態では、図１に示すように、突条部３ａが、第一成形層２の間から断続的に突出して設けられる構成としたが、突条部３ａが、連続的に設けられた一つの線部によって構成されていてもよい。また、一方向への線部に限らず、複数の方向へ伸びる線部とすることもでき、突条部の形状は、適宜、必要な形状を選択することができる。

以上の実施形態では、第一樹脂材と第二樹脂材を異なる着色の材料としたが、これに限らず、材質や物性の異なる材料を用いるものであってもよい。

以上の実施形態では、可動型２０の一部にスライド型２２を設け、スライド型２２の移動により第二キャビティ３１を画成するものとした。しかし、必ずしもスライド型２２を設ける必要はなく、可動型２０全体がコアバックすることで、第二キャビティ３１を画成してもよい。

また、スライド型を固定型の側に設け、可動型に凹部を設ける構成としてもよい。この場合、スライド型の凸部が可動型の凹部を閉塞し、スライド型が可動型から離反する側へ移動することで、凸部が凹部から離反すると共に、第二キャビティが画成される。

１ インストルメントパネル（複層部材）
１ａ 意匠面
２ 第一成形層
３ 第二成形層
１０ 固定型（第一成形型）
１０ｃ 凹部
１０ｃ１ テーパ面
２０ 可動型（第二成形型）
２１ 主型
２２ スライド型
２２ｂ 凸部
２２ｂ１ テーパ面
３０ 第一キャビティ
３１ 第二キャビティ

Claims (1)

1. 意匠面を有する第一成形層と、意匠面に露出する線状の突条部を備えた第二成形層とを有する複層部材の製造方法において、
   前記突条部を成形するための線状の凹部を有する第一成形型と、線状の凸部を有する第二成形型とを型締めすることにより、前記凸部が前記凹部を閉塞した状態で第一キャビティを画成する工程と、
   前記第一キャビティに第一材料を注入して第一成形層を成形する工程と、
   前記第一成形型と前記第二成形型のうちの一方の成形型の全部または一部が、他方の成形型から離反する側に移動することにより、前記凸部を前記凹部から離反させると共に、第一成形型と第二成形型との間に第二キャビティを画成する工程と、
   前記第二キャビティに第二材料を注入して第二成形層を成形する工程とを有する複層部材の製造方法。

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