JP2020032628A - 車両用内装品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表皮の角部における変形と皺発生を防止した車両用内装品を提供する。【解決手段】インストルメントパネル１は、芯材１０と、表皮３０と、クッション材４０とを備える。表皮３０は、クッション材４０を介して芯材１０と対向配置された主部３２と、芯材の縁部１０ａに沿って配置され、主部３２から芯材の縁部１０ａに向かって延びる端末部３３と、を有する。主部３２と端末部３３の交差によって形成される角部３４が芯材の縁部１０ａに沿って延びている。クッション材４０の成形のために、表皮３０は、角部３４が最下位位置となるようにして、下型６２にセットされる。角部３４の内側に、角部３４に沿って延びるワイヤ５０が設置される。芯材１０をセットした上型６１が、下型６２に被せられる。表皮３０の角部３４の上方に位置する注入口１４から発泡原料が注入される。芯材１０と表皮３０との間で発泡原料が発泡して、クッション材４０が成形される。【選択図】 図４

Description

本発明は、自動車のインストルメントパネル等の車両用内装品及びその製造方法に関する。

車両用内装品には、芯材と、クッション材及び表皮からなるパッドとを一体に積層したものがある。このようなパッド付きの車両用内装品の製造では、例えば、表皮と芯材とを金型の下型と上型とにセットして、型締めされた状態で、芯材と表皮の間の空間に充填した発泡原料を発泡、固化させている。これにより、芯材、クッション材及び表皮が一体に積層される。芯材によって必要な強度が得られ、クッション材によって柔らかさが付与され、表皮によって装飾性が向上されている。

このようなパッド付きの車両用内装品として、インストルメントパネルを例にとれば、機器類を収容するための開口部が設けられ、その開口縁部などでは、表皮を折り曲げて内側をクッション材で支えた角部が形成される場合がある。このような角部では、剛性が低いことにより変形が生じたり、温度変化による表皮の収縮により皺が発生したりすることにより、製品の外観を悪化させ、製品価値を損なわせることがあった。

下記特許文献１に開示されたインストルメントパネルでは、角部での変形及び表皮の収縮を防止するために、表皮の内側の角部の位置に金属製のワイヤを配置し、クッション材の中に埋め込んでいる。

特許文献１のインストルメントパネルの製造方法を説明すると、予め成形された角部を有する表皮が下型にセットされ、表皮内側の角部の位置に、金属製のワイヤが設置される。下型には、角部に対応する位置に磁性体が埋設されており、ワイヤは磁性体に引き寄せられ、拘束される。この状態で、発泡原料が表皮内へ注入される。下型と、予め成形された芯材をセットした上型とを型締めした状態で、芯材と表皮との間で発泡原料を発泡、固化させることにより、クッション材が成形される。これにより、芯材、クッション材、ワイヤ及び表皮が一体となったインストルメントパネルが得られる。

特開平６−３２０５５３号公報（図１〜４、図９等）

特許文献１のインストルメントパネルの製造方法では、発泡原料の注入時に角部の内側に設置されたワイヤが、発泡原料の流れの勢いで押し流されたり、位置ずれしたりすることを防止するために、ワイヤの固定手段として磁性体を下型の所定の場所に予め埋設しておかなければならなかった。そのため、製造装置の部品点数が増え、構造が複雑になっていた。

上記課題を解決するために、本発明の車両用内装品の製造方法は、樹脂製の芯材と、上記芯材を覆う樹脂製の表皮と、上記芯材と上記表皮との間に介在された発泡樹脂からなるクッション材とを備え、上記表皮が、上記クッション材を介して上記芯材と対向配置された主部と、上記芯材の縁部に沿って配置されるとともに上記主部から上記芯材の縁部に向かって延びて上記クッション材の縁部を覆う端末部と、を有し、上記主部と上記端末部との交差によって形成される角部が上記芯材の縁部に沿って延びている車両用内装部品の製造方法であって、
予め成形された表皮を、上記角部が最下位位置となるようにして、下型にセットする工程と、
上記角部の内側に、上記角部に沿って延びるワイヤを設置する工程と、
予め成形された芯材をセットした上型を、上記下型に被せる工程と、
上記表皮の角部の上方に位置する注入口から発泡原料を注入する工程と、
上記芯材と上記表皮との間で上記発泡原料を発泡させることにより、上記クッション材を成形する工程と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、ワイヤは自重および発泡原料の注入圧により表皮の角部に押し付けられるので、別個のワイヤ固定手段を用いることなく、ワイヤが押し流されたり、ずれたりすることを防止することができる。

好ましくは、上記芯材の縁部に沿って延びる角部のなす形状は湾曲しており、上記表皮は上記角部のなす湾曲形状の頂点部が最下位位置になるように上記下型に取り付けられ、上記ワイヤは、上記湾曲形状に対応した形状をなしている。
上記構成によれば、表皮は角部のなす湾曲形状の頂点部を最下位位置にして下型に取り付けられ、且つワイヤは湾曲形状に対応しているから、表皮の角部の内側にワイヤを設置する際、ワイヤの自重により、ワイヤの頂点部が表皮の頂点部に合致することになる。これにより、ワイヤは適切に位置決めされて保持されるので、ワイヤの設置が容易である。

好ましくは、上記下型に取り付けられ、上記ワイヤを配置された上記表皮における、上記湾曲形状の頂点部の内側で、上方から流れる上記発泡原料が上記ワイヤに当たる。
上記構成によれば、最下位位置にある頂点部で上方から流れる発泡原料によりワイヤは下方に押し付けられるので、適切な位置で安定的に保持される。

本発明の他の態様は、車両用内装品であって、樹脂製の芯材と、この芯材を覆う樹脂製の表皮と、上記芯材と上記表皮との間に介在された発泡樹脂からなるクッション材とを備える。上記表皮が、上記クッション材を介して上記芯材と対向配置された主部と、上記芯材の縁部に沿って配置されるとともに上記主部から上記芯材の縁部に向かって延びて上記クッション材の縁部を覆う端末部と、を有する。上記主部と上記端末部との交差によって形成される角部が上記芯材の縁部に沿って延びている。上記角部の内側には上記角部に沿って延びるワイヤが配置されている。上記芯材において、上記ワイヤと対向する位置には、上記クッション材の発泡原料を注入するための注入口が形成されている。

上記構成によれば、製造時に、芯材の注入口から注入された発泡原料が、角部に沿って延びるワイヤを角部の内側に押し付けて、ワイヤを適切な位置に安定的に保持することになる。よって、製造時に別個のワイヤ固定手段が不要な、ワイヤを角部内に有する車両用内装品を提供することができる。

本発明によれば、表皮の角部における変形と皺発生を防止した車両用内装品を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルを上下を逆にした状態で示す斜視図である。 図１のII−II線に沿う拡大断面図である。 同インストルメントパネル内に配置されるワイヤの正面図である。 同インストルメントパネルの表皮と芯材を金型の下型と上型にセットして、充填空間内に発泡原料が充填された状態を示す断面図である。 金型から取り出された同インストルメントパネルを上下を逆にした状態で示す正面図であって、図４のＶ矢視に相当する図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。この実施形態は、本発明を車両のパッド付きインストルメントパネルに適用したものである。
パッド付きインストルメントパネル１（車両用内装品）について説明する。図１に示すパッド付きインストルメントパネル１は、車幅方向に長い形状をなしており、芯材１０と、この芯材１０の被覆領域を覆い、芯材１０と一体に積層されるパッド２０により構成されている。パッド２０は、図２に示すように、表面が意匠面となっている表皮３０と、その裏側で表皮３０と芯材１０に挟まれた状態で設けられた発泡樹脂からなるクッション材４０とを有している。

図１に示すように、インストルメントパネル１の車幅方向の中央部には、ナビゲーション装置、計器、空調器等の機器類を設置するための開口部２が形成されている。開口部２の上部（図１における下部）には、車室側に突出して開口部２を覆うバイザ部３が設けられている。バイザ部３は、オーバル形状から下側の一部が切り欠かれた横Ｃ字形状をなしている。バイザ部３の上部（図１における下部）は、図５に示すように、正面視において緩やかに盛り上がった弧をなす湾曲部３ａとなっており、湾曲部３ａの最も盛り上がった部分が頂点部３ｃとなっている。バイザ部３の両側部３ｂは、鋭角的に折り返された、急な弧をなす形状している。

芯材１０は、ポリプロピレンを母材としてタルクを配合した複合樹脂、ＡＢＳ樹脂等の硬質の熱可塑性樹脂を射出成形等することにより成形される。芯材１０は、上記開口部２の上部（図１における下部）に、上記バイザ部３を構成するバイザ構成部１１を有する。開口部２の下部（図１における上部）には、開口部２を車幅方向に横切る横架部１２が設けられている。

図２に示すクッション材４０は、上記芯材１０と表皮３０との間に形成されたインストルメントパネル１の充填空間に、発泡原料として例えば２液混合型の発泡ウレタン原料を、発泡、固化させたものである。発泡ウレタン原料の固化により芯材１０、クッション材４０及び表皮３０は一体化している。

表皮３０は、ポリ塩化ビニル、サーモプラスチックウレタン、サーモプラスチックオレフィン等からなる。材質に応じて、表皮３０が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されることにより、パッド２０の上皮形状が形成される。表皮３０は、上記芯材１０の被覆領域に対応しており、バイザ部３においては、図２に示すように芯材１０のバイザ構成部１１に対応するバイザ領域３１を有している。

バイザ領域３１は、主部３２と端末部３３からなる。主部３２は、クッション材４０を介して芯材１０と対向配置されている。端末部３３は、芯材１０の縁部１０ａに沿って配置されるとともに主部３２から芯材１０の縁部１０ａに向かって延びてクッション材４０の縁部を覆っている。端末部３３は、主部３２から芯材１０の縁部１０ａに向かってから一旦折り返されたのち、再び縁部１０ａに向かっており、断面Ｓ字状をなしている。これら主部３２と端末部３３との交差によって角部３４が形成されている。角部３４は、芯材１０の縁部１０ａに沿って延びており、図１に示すように角部３４のなす稜線の形状が上記バイザ部３の縁形状を形作っており、上記湾曲部３ａ及び両側部３ｂを形成している。

図２に示すように、角部３４の内側には、角部３４に沿って延びる断面円形のワイヤ５０が、クッション材４０に埋め込まれる形で配置されている。ワイヤ５０は、軟鋼線材であって弾性を有している。ワイヤ５０は、軟鋼線材の他に合成樹脂、ゴム等からなる線材を適宜使用してもよい。図３、図５に示すように、ワイヤ５０の形状は、表皮３０における角部３４の内側の谷線がなす形状に対応しており、バイザ部３の正面視形状に相似した横Ｃ字形状をなしている。ワイヤ５０は、角部３４の内側で上記バイザ部３の湾曲部３ａ、両側部３ｂ及び頂点部３ｃに対応する部位をそれぞれ占める湾曲対応部５０ａ、両側対応部５０ｂ及び頂点対応部５０ｃを有している。

上記構成のパッド付きインストルメントパネル１においては、バイザ部３の縁形状を形成する角部３４の内側にワイヤ５０を配置したことにより、角部３４の剛性が高められる。よって、角部３４に変形が生じたり、温度変化による表皮３０の収縮により角部３４に皺が発生したりすることを防止できる。また、ワイヤ５０により同じ半径を保った角部３４が連なるようにして、バイザ部３の縁形状が形成されるので、バイザ部３の意匠性を向上させることができる。したがって、パッド付きインストルメントパネル１の外観を悪化させることがなく、製品価値を損なわせることがない。

上記クッション材４０を発泡成形するための金型について説明する。
図４に示すように、金型６０は、上記芯材１０がセットされる上型６１と、上記表皮３０がセットされる下型６２とを有している。すなわち、芯材１０と表皮３０は、インストルメントパネル１の車体取付時とは上下を逆にした状態で金型６０にセットされる。金型６０が型締めされた状態では、上型６１と下型６２の間にキャビティが形成される。上型６１及び下型６２は、それぞれ芯材１０及び表皮３０に対応する形状を有している。上型６１には、芯材１０と表皮３０の間の充填空間に発泡原料を供給するためのゲート６１ａが形成され、ゲート６１ａは、図示しない発泡原料供給装置に連なっている。下型６２には、セットされた表皮３０を真空吸着で固定するために、図示しない複数の吸着穴が形成されている。

上記クッション材４０の発泡成形について説明する。
射出成形等により成形されたばかりの芯材１０は、図４、図５に示すように、開口部２を塞ぐように設けられたランナ構成部１３を有している。ランナ構成部１３は、芯材１０のバイザ構成部１１と横架部１２とに架け渡されている。ランナ構成部１３には、ゲート接続部１３ａが形成されている。また、パウダースラッシュ成形等により成形されたばかりの表皮３０は、芯材１０のランナ構成部１３を被覆するランナ領域３５を有している。ランナ領域３５は、表皮３０の端末部３３から延びている。

発泡成形に先立って、上記構成の成形後の芯材１０と表皮３０を、図４に示すように金型６０にセットする。表皮３０を型開き状態の下型６２にセットし、下型６２の吸着穴（図示せず）からの真空吸着で固定する。このとき、表皮３０の角部３４における、バイザ部３の頂点部３ｃ（図１、図５）に相当する位置が最下位位置となっている。表皮３０の主部３２は、角部３４から遠ざかるにしたがって上に向かうように傾斜して配置されている。

この状態で、角部３４の内側にワイヤ５０を設置する。表皮３０の裏側に上下の向きを合わせてワイヤ５０を置くと、ワイヤ５０は、角部３４の内側の谷線に対応した形状であるから、自重によりその頂点対応部５０ｃがバイザ部３の頂点部３ｃに合致する。これにより、ワイヤ５０の湾曲対応部５０ａと両側対応部５０ｂは、それぞれバイザ部３の湾曲部３ａと両側部３ｂに沿って位置決めされて、ワイヤ５０は角部３４の内側で保持される。

下型６２と、芯材１０をセットした上型６１とが型締めされると、金型６０のキャビティ内で芯材１０の被覆領域と表皮３０が対向配置され、その間に充填空間として、インストルメントパネル１の充填空間とランナとが構成される。具体的には、バイザ構成部１１とバイザ領域３１とによりバイザ部３の充填空間が形成される。また、ランナ構成部１３とランナ領域３５とによりランナ７０が形成される。図５に示すように、ランナ７０は、バイザ部３の頂点部３ｃの内側からバイザ部３の充填空間に連なっており、その接続部分が発泡原料を注入するための注入口１４となっている。

図１、図２、図４に示すように注入口１４は芯材１０を切り欠くようにして形成されている。図４に示すように、この注入口１４を境にしてランナ７０とバイザ部３は断面視Ｖ字状をなしている。注入口１４は、表皮３０の角部３４の内側及びそこに配置されたワイヤ５０より上方に位置し、ワイヤ５０と対向している。また、芯材１０のランナ構成部１３におけるゲート接続部１３ａは、注入口１４よりも上方に位置し、上型６１のゲート６１ａに連なっている。

金型６０の型締めの後、図示しない発泡原料供給装置の発泡原料が、上型６１のゲート６１ａから芯材１０のゲート接続部１３ａに供給され、ランナ７０に注入される。発泡原料は、ランナ７０から注入口１４を経て、バイザ部３の充填空間に充填される。充填中、上方の注入口１４から流れる発泡原料の注入圧により、ワイヤ５０は表皮３０の角部３４の内側に押し付けられる。ワイヤ５０は、最下位位置で押し付けられるので、押し流されたり、ずれたりすることなく、位置決めされた状態で安定的に保持される。

注入された発泡原料は、バイザ部３及びその他のインストルメントパネル１の充填空間内、並びにランナ７０内で発泡、固化してクッション材４０が成形される。発泡成形が完了したら成形品は金型６０から取り出される。

発泡成形後の処理について説明する。
図５に示すように、取り出された成形品では、ランナ７０が開口部２を横切っている。機器類を設置する際に邪魔となるランナ７０は開口部２から切除される。ランナ７０は、図４、図５に示す切除線Ａ，Ｂにおいて、適切な角度で切断される。これにより、パッド付きインストルメントパネル１が完成する。

上記実施形態によれば、パッド付きインストルメントパネルの製造工程において、ワイヤはその自重と形状により適切に位置決めされ、発泡原料の注入圧による押し付けにより安定的に保持される。そのため、別個のワイヤ固定手段を用いる必要がない。従来、ワイヤの固定手段として磁性体を下型に埋設していたのに対し、製造装置の構造は簡略化され、その部品点数は低減される。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において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、グローブボックス等、パッドを有する車両用内装品の製造に適用することができる。
上記実施形態では、芯材の縁部に沿って延びる角部のなす形状（バイザ部の縁形状）を湾曲させているが、直線状であってもよい。その場合においても、発泡成形で表皮を金型にセットする際に、角部が最下位位置となるようにすればよい。
ワイヤの形状は、Ｃ字形状に限られず、延在する角部のなす形状に対応して直線状、リング状等であってもよい。
上記実施形態では、金型を型締めした後、充填空間内に発泡原料を注入しているが、型開きした状態で表皮内に発泡原料を注入した後型締めしてもよい。

本発明は、自動車のインストルメントパネル等の車両用内装品及びその製造方法に適用することができる。

１ パッド付きインストルメントパネル（車両用内装部品）
２ 開口部
３ バイザ部
３ａ 湾曲部
３ｂ 両側部
３ｃ 頂点部
１０ 芯材
１０ａ 縁部
１１ バイザ構成部
１２ 横架部
１３ ランナ構成部
１３ａ ゲート接続部
１４ 注入口
２０ パッド
３０ 表皮
３１ バイザ領域
３２ 主部
３３ 端末部
３４ 角部
３５ ランナ領域
４０ クッション材
５０ ワイヤ
５０ａ 湾曲対応部
５０ｂ 両側対応部
５０ｃ 頂点対応部
６０ 金型
６１ 上型
６１ａ ゲート
６２ 下型
７０ ランナ

Claims (4)

1. 樹脂製の芯材と、上記芯材を覆う樹脂製の表皮と、上記芯材と上記表皮との間に介在された発泡樹脂からなるクッション材とを備え、上記表皮が、上記クッション材を介して上記芯材と対向配置された主部と、上記芯材の縁部に沿って配置されるとともに上記主部から上記芯材の縁部に向かって延びて上記クッション材の縁部を覆う端末部と、を有し、上記主部と上記端末部との交差によって形成される角部が上記芯材の縁部に沿って延びている車両用内装部品の製造方法において、
   予め成形された表皮を、上記角部が最下位位置となるようにして、下型にセットする工程と、
   上記角部の内側に、上記角部に沿って延びるワイヤを設置する工程と、
   予め成形された芯材をセットした上型を、上記下型に被せる工程と、
   上記表皮の角部の上方に位置する注入口から発泡原料を注入する工程と、
   上記芯材と上記表皮との間で上記発泡原料を発泡させることにより、上記クッション材を成形する工程と、
   を備えたことを特徴とする車両用内装品の製造方法。
2. 上記芯材の縁部に沿って延びる角部のなす形状は湾曲しており、上記表皮は上記角部のなす湾曲形状の頂点部が最下位位置になるように上記下型に取り付けられ、
   上記ワイヤは、上記湾曲形状に対応した形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内装品の製造方法。
3. 上記下型に取り付けられ、上記ワイヤを配置された上記表皮における、上記湾曲形状の頂点部の内側で、上方から流れる上記発泡原料が上記ワイヤに当たることを特徴とする請求項２に記載の車両用内装品の製造方法。
4. 樹脂製の芯材と、この芯材を覆う樹脂製の表皮と、上記芯材と上記表皮との間に介在された発泡樹脂からなるクッション材とを備え、
   上記表皮が、上記クッション材を介して上記芯材と対向配置された主部と、上記芯材の縁部に沿って配置されるとともに上記主部から上記芯材の縁部に向かって延びて上記クッション材の縁部を覆う端末部と、を有し、
   上記主部と上記端末部との交差によって形成される角部が上記芯材の縁部に沿って延びており、
   上記角部の内側には上記角部に沿って延びるワイヤが配置され、
   上記芯材において、上記ワイヤと対向する位置には、上記クッション材の発泡原料を注入するための注入口が形成されていることを特徴とする車両用内装品。

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