JP3017901B2 - 表皮一体発泡品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用内装品等の製造
分野に利用される表皮一体発泡品に関し、特に、開口部
周りが変化せず、長期に渡って該開口部に装置される計
器等のおさまり具合を良好に保つ表皮一体発泡品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車内装品等には、表皮，発泡樹脂
層，コア材の３つの構成要素からなる表皮一体発泡品を
用いることが多い。発泡樹脂層がソフト感をかもしだ
し、発泡樹脂層を包む表皮が内装品としての高級感を供
し、更に、剛性体からなるコア材が全体を支えて固定化
できることで、夫々の特性が十分に生かされるからであ
る。ところで、この内装品、例えばインストルメント・
パネル・パッドなどでは、空調用開口，計器用開口等の
開口部が設けられるが、上記コア材が、また、剛性体の
特性を生かし、重要な役割を果たしている。

【０００３】例えば、コア材３には、開口部４周りを隆
起させ、リブ３１が形成されている（図１０）。そし
て、このリブ３１は、経時変化で表皮１及び発泡樹脂層
２が収縮し、口を大きく広げようとすると、ストッパの
働きをなし、これを阻止する役割を担っていた。もし、
リブ３１がなかったり、小さすぎたりすれば、表皮の収
縮方向に対し規制を加えるものがなく、時の経過と共に
表皮１，発泡樹脂層２が自由に収縮し、変形してしまう
のが常であった。そして、この変形は、開口周りの相手
物６（例えば、計器類）との間に隙間Ｓを発生させた
（図１１）。こうなってしまうと、見栄えが非常に悪く
なり、商品価値が著しく損なわれることになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記コア材３
は、通常、射出成形品であり、成形時における抜き方向
との関係から開口部４周りにリブ３１を形成できない場
合があった（図１２）。斯る場合、当然のことながら、
既に述べたような不具合を引き起こした。更には、表皮
１及び発泡樹脂層２が、コア材３から剥離Ｈするといっ
た欠陥も誘発した（図１３）。一方、開口部４周りにリ
ブ３１が形成できる場合にあっても、運転席等からリブ
３１が形成されている付近の表皮１を撫でてみると、表
皮上からでもこのリブ３１の存在が判り、この部分だけ
発泡樹脂層２のソフト感が伴なわず固くなる問題を残し
ていた。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するもので、コ
ア材の開口部周りにリブ形成ができなくても、簡便な構
造にして、開口部周りで表皮及び発泡樹脂層の収縮，変
形を抑え、長期に渡って開口部周りのおさまり状態を良
好に保つようにし、そして、表皮のどの部分を触っても
均質なソフト感触が得られる表皮一体発泡品を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本第一発明の表皮一体発
泡品は、表皮の開口部となる所要部分を凹窪させて形成
した筒状部（１１）と、剛性線材からなり、該筒状部を
包囲するように装着される矯正リング（５）と、多孔質
のクッション性に富む弾性体（７）とを有し、該弾性体
が上記矯正リングを包み込んで取付けられると共に該弾
性体付き矯正リングが筒状部を包囲するように配された
状態にして、表皮内に発泡合成樹脂の原料を注入し発泡
硬化させることにより上記矯正リング及び弾性体が発泡
樹脂層中に埋められるようにしたことを特徴とする。

【０００７】ここで、「剛性線材」とは、金属材料や合
成樹脂等で、通常、剛体として取扱われる物体を細長い
形状にしたものをいう。その線径の太さ，断面形状は問
わないものとする。「弾性体」とは、多孔質の発泡樹
脂，ゴム等で構成されるクッション性に富む物体で、剛
性体と異なり比較的小さな外力で弾性変形するものをい
う。

【０００８】

【作用】本発明に係る表皮一体発泡品によれば、製品で
開口される部分の表皮を窪ませて形成した筒状部に、剛
性線材からなる矯正リングを嵌めて、表皮一体発泡品を
造ると、たとえ表皮，発泡樹脂層が収縮して変形しよう
としても、これらと一体化している矯正リングは、剛性
体であるため変形できず、表皮等の収縮，変形を阻止す
る。そして、上記矯正リングに弾性体を取着し、これを
上記筒状部に嵌めると、矯正リングが表皮から所定量浮
き上がり、発泡樹脂層内部へ入り込むため、外部から斯
る表皮近辺を手で撫でても他の場所と変らない感触が得
られるようになる。更に、矯正リング及び弾性体は、筒
状部に置くだけで表皮内に注入される発泡合成樹脂原料
の発泡硬化によって形成される発泡樹脂層中に埋め込ま
れてしまうので、固定手段は必要としない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。

【００１０】 （１）実施例１ 図１〜図３は、本発明に係る表皮一体発泡品及びその成
形型の一実施例を示す。表皮一体発泡品としてインスト
ルメント・パネル・パッドを取上げている。図１は、表
皮一体発泡成形を終え、上型を開いた状態で、下型８に
表皮一体発泡品が載っている断面図である。図２は、矯
正リング５の斜視図である。図３は、型締め成形の状態
を示す断面図である。

【００１１】表皮一体発泡品の構成 表皮一体発泡品Ａは表皮１と発泡樹脂層２とコア材３と
矯正リング５とで構成される。表皮１はパウダースラッ
シュ成形によって予め所定のインストルメント・パネル
・パッドの表皮形状にしたものである。製品で相手物６
（計器，空調器等）が入る表皮１の開口部４には、相手
物６の断面形状に対応して（ここでは、相手物は角柱
体）、表皮１を窪ませて略四角筒とした短い筒状部１１
を形成する。開口部４は、表皮一体成形の後、最終段階
で開口するのであって、発泡成形段階では未だ蓋１３さ
れた状態にある（図１）。

【００１２】符号５は上記筒状部１１へ装着する矯正リ
ングを示す（図２）。矯正リング５は磁石で吸い付く硬
鋼線材からなるワイヤで作られている。そして、各筒状
部１１，１１，…の形状に対応して、筒状部１１外周壁
より僅かに大きくしている。一番収縮，歪みの発生し易
い表皮１内側の基端部１２（商品正面サイド）位置に矯
正リング５を嵌め込み易くするためである。ただ、矯正
リング５の開口径を大きくしすぎると、基端部１２から
水平方向に広がり、表皮１及び発泡樹脂層２の収縮，変
形を防止する効果は薄れるから、筒状部１１外周壁より
多少大きめにとどめることが望ましい。矯正リング５は
表皮一体成形時、表皮１を下型８にセットしたら筒状部
１１に装着される。斯る状態を確保し且つ後述のコア材
３を配設した後に、発泡合成樹脂原料ａが注入される段
取りになっている。

【００１３】符号２は発泡合成樹脂の原料ａを表皮１内
に注入して、発泡硬化させた発泡樹脂層を示す。発泡硬
化が完結すると、表皮１，コア材３，発泡樹脂層２とが
一体化する。本実施例では、発泡合成樹脂の原料ａとし
てポリウレタンフォーム原料を用いている。コア材３は
射出成形で所望の形状にした樹脂成形品である。このコ
ア材３は、図１に示すごとく抜き方向の加減から下側に
は表皮１及び発泡樹脂層２の収縮を規制するリブ３１を
形成できるものの、上側はリブ３１形成できない状態に
ある。

【００１４】表皮一体発泡品の成形型 表皮一体発泡品Ａの成形型は上型９と下型８とからな
る。上型９と下型８間に製品形状のキャビティを形成し
ている。

【００１５】そして、表皮１がセットされる下型８の対
向位置には、磁性体８１が配置されている。この磁性体
８１は、筒状部１１の商品正面サイドとなる表皮１の基
端部１２に当接するように下型８に埋設してある（図
１）。磁性体８１は、数個の強力なマグネットからな
る。筒状部１１に嵌めた矯正リング５を磁性体８１が磁
力吸引することで、いかなる状況下でも、矯正リング５
を所定位置で確実に保持し続けるようにするためであ
る。例えば、原料ａの注入時において、成形条件等から
注入場所を筒状部１１の側面の上方から注入せざるを得
ない場合がある（図４）。こうした場合、ポリウレタン
フォーム原料ａ流れの勢いで、往々にして筒状部１１に
セットした矯正リング５が押し流される。また、折角セ
ットした矯正リング５の位置がズレることもある。しか
るに、上記磁性体８１を下型８の所定場所に予め配置し
ておくことで、矯正リング５の位置ズレや脱落を完全に
防ぎきる。そして、ポリウレタンフォーム原料ａの注入
から型締め成形（図３）までの作業を円滑に進めること
ができるようになる。

【００１６】表皮一体発泡品の製造 表皮一体発泡品Ａは、以下の操作手順で造られる。ま
ず、表皮１を準備し、これを下型８に載せる。ここで、
互いの形状が重なり合うように載せる。すると、筒状部
１１の基端部１２が磁性体８１に当接する。次に、矯正
リング５を筒状部１１に装着する。矯正リング５は、磁
性体８１の磁力に引き寄せられ、筒状部１１の基端部１
２まで簡単に入り込む。そして、その位置で、矯正リン
グ５の磁力によって拘束され、多少の外力では身動きが
できない状態となる。

【００１７】その後、筒状部１１の上方位置からポリウ
レタンフォーム原料ａを表皮１内へ注入する。表皮１内
へ所定量の原料ａを注入し終えたら、今度は、上型を閉
じていく。次いで、上型９と下型８の型締め状態で、表
皮１（これに装着された矯正リング５を含む。）及びコ
ア材３と一体に発泡成形をなす（図３）。表皮一体発泡
成形の終了後、上型を開ける（図１）。そして、出来上
った表皮一体発泡品Ａを下型８から取出すと、一連の成
形工程は完了する。最後に、開口部４の蓋１３を切取っ
て最終製品たる表皮一体発泡品Ａを得る。

【００１８】実施例１の効果 上記最終製品たる表皮一体発泡品Ａを用いて、熱劣化加
速度試験を行なった。試験品は、本実施例で得た製品
と、これと同じ形状にして矯正リング５をなくした製品
である。試験条件は、表面温度１１０℃で、３００時間
保持するものである。試験結果は、以下のごとくであっ
た。矯正リング５のないものは、隙間が開くほど変形
し、不良と判定された。しかし、本実施例で得た製品
は、斯る不具合もみられず良好な状態を維持していた。
そして、ライフテストでも、開口部４周りについて当初
の形状を長期間保形するのが分ってきた。一方、連続運
転により、斯る表皮一体発泡品を大量に製造する運転を
試みた。そして、以下のことが判明した。矯正リング５
は、筒状部１１へ単に放り込むだけで、磁性体８１へ吸
い寄せられていき、セットが容易であった。矯正リング
５は、難なく筒状部１１の基端部１２へ到達し、確実に
装着，保持された。加えて、注入するポリウレタンフォ
ーム原料ａの流速が速くても、生産された全ての製品
は、位置ズレ等もなく、完璧な変形防止処理が施されて
いた。こうして、製品品質を向上させることができた
が、矯正リング５を導入したために生産力が落ちるとい
ったことはなかった。また、矯正リング５の位置ズレ等
で、不良品を造り出すといったことも皆無であった。

【００１９】（２）実施例２ 図５〜図８は、本発明に係る表皮一体発泡品及びその成
形型について、他の実施例を示すものである。本実施例
では、実施例１の矯正リング５に代えて、弾性体７を取
着した矯正リング５を用いた（図５，図６）。

【００２０】矯正リング５は、実施例１と同じ筒状部１
１に装着するものであっても、弾性体７の厚み分が加わ
るため、一回り大きくなっている。弾性体７は、クッシ
ョン性に富む発泡ウレタン塊を必要大きさの小片７２に
スライスし、底面に両面テープ７１を張着したものであ
る（図８）。発泡ウレタン塊には、当社製の通気性部材
（商品名：ＥＣＴ）を用いた。この弾性体７は、矯正リ
ング５を両面テープ７１で包み込んで、矯正リング５を
一回転するように取付けられた（図７）。取付け位置
は、筒状部１１の断面形状が四角形である場合には、各
辺の略中央の４ヶ所とした（図６）。筒状部１１の断面
形状が円形である場合は、矯正リング５も円形になって
おり、その中心角で１２０度間隔とした（図示せず）。
弾性体７を矯正リング５に取付けることで、筒状部１１
に装着される矯正リング５が、弾性体７厚み分だけ基端
部１２から遠ざけられ、発泡樹脂層２内部に位置させら
れる。内部に矯正リング５のような固いものが存在する
ことを判らせないためである。ここで、弾性体７の発泡
ウレタンのセル径（網目径）は、０．５ｍｍ以上である
ことが望ましい。０．５ｍｍ以下であると、ポリウレタ
ンフォーム原料ａが弾性体７に浸透しない。その結果、
不具合を生じるからである。例えば、出来上った製品に
触ったとき、弾性体７の部分だけ発泡樹脂層２と異なる
柔かすぎる感触を与えてしまうからである。

【００２１】弾性体７は、筒状部１１に矯正リング５を
装着したとき、矯正リング５，表皮１間に多少圧縮状態
にして挟み込まれる構成をとっている。表皮１は長期間
経つと収縮，変形等し易くなるが、斯る弾性体７が圧縮
状態から復元しようとすることで、表皮１に皺等をつく
らず、表皮１を常にぴんと張った良好な状態に保持する
からである。本実施例では、更に弾性体７中に発泡ウレ
タン原料を含浸させることによって、上述のごとく製品
に均質なソフト感を出すだけでなく、表皮１の張り具合
に経時変化のないより良好な状態を保つようにならしめ
ている。他の構成要素（表皮１，コア材３等），成形型
は、実施例１と同じものを用いている。

【００２２】このように構成した表皮一体発泡品によれ
ば、実施例１と同様、表皮１及び発泡樹脂層２の収縮，
歪み等を抑制し、開口部４で相手物６とのフィット性を
長期維持した。実施例１と同じ試験条件の下で比較試験
を行ってみた。その結果は、実施例１と同様、開口部周
りについて当初の形状を長期間保形できるのが確認され
た。更に、本実施例では、出来上った製品に触れたとき
の感触が一様で、ソフト感に優れるものがあった。実施
例１では、表皮１等の収縮は防止できたが、運転座席に
座って矯正リング５のある付近を撫でると、表皮１のす
ぐ裏側に矯正リング５が位置するために、ゴツンした固
い感じがあり（図９）、快適さに欠けた。そして、リブ
３１が形成できる場合にあっても、座席から製品に触っ
てみると、表皮上からこのリブ３１のあるのが判り、こ
の部分だけ異質な状態で固くなっている不具合もあっ
た。しかるに、本実施例では、発泡樹脂層２と略同じ状
態になっている弾性体７が、矯正リング５を表皮１から
浮かした状態で支持し、表皮１と矯正リング５とが直か
に接することはないので、どこを触っても同じようなソ
フト感触を得ることになった。

【００２３】一方、表皮一体発泡品の製造においては、
磁性体８１の磁力が強力であるために、矯正リング５
が、表皮１から多少遠ざかっても、ポリウレタンフォー
ム原料ａ注入時の矯正リング５の位置ズレ，脱落等はな
かった。また、矯正リング５が筒状部１１から離れすぎ
ると、表皮１等の収縮防止に役立たなくなってしまう
が、弾性体７の厚みを調整することによって、外から表
皮１を触った感触を良好にしながら、矯正リング５の機
能を発揮することができた。

【００２４】尚、本発明においては、前記実施例に示す
ものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種
々変更できる。矯正リング５は、完全な輪形状をとるも
のの他、例えば「Ｃ」字状に一部切り欠いたものであっ
てもよい。Ｃ字状に一部が切り欠かれていても、その形
状に保持しようとする力が、表皮１等の収縮防止に役立
つからである。また、本実施例は、片側にリブ３１がな
いものについて示したが、両方共にリブ３１が形成され
ていないものでも用いることができる。更に、たとえリ
ブ３１が設けられていても、本発明を実施することは意
義がある。リブ３１の効果に加え、本発明の相乗効果が
働いて、開口部４に取付けられている相手物６との隙間
発生防止に完全を期すことになるからである。

【００２５】

【発明の効果】以上のごとく、本発明に係る表皮一体発
泡品は、長期に渡って開口部周りのおさまり状態を良好
に保って、高品質を維持でき、そして、表皮等の収縮を
抑える矯正リング部分を触っても、良好なソフト感が得
られるなど優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に示す表皮一体発泡品ついての断面図
である。

【図２】図１で用いた矯正リングの斜視図である。

【図３】実施例１で、表皮一体発泡品の型締め成形の状
態を示す断面図である。

【図４】実施例１で、下型に磁性体を有しない場合の原
料注入状態を示す概略説明図である。

【図５】実施例２に示す表皮一体発泡品ついての断面図
である。

【図６】実施例２で、弾性体を取付けた矯正リングの斜
視図である。

【図７】図６のＸ−Ｘ断面図である。

【図８】実施例２で用いた弾性体の斜視図である。

【図９】実施例１に示す表皮一体発泡品の部分断面図で
ある。

【図１０】従来の表皮一体発泡品についての断面図であ
る。

【図１１】従来技術の概略説明図である。

【図１２】従来技術の概略説明図である。

【図１３】従来技術における表皮周りの部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 表皮 １１ 筒状部 ４ 開口部 ５ 矯正リング ７ 弾性体 ８ 下型 ８１ 磁性体 Ａ 表皮一体発泡品 ａ 原料

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 39/10 B29C 39/22 - 39/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表皮の開口部となる所要部分を凹窪させ
   て形成した筒状部（１１）と、剛性線材からなり、該筒
   状部を包囲するように装着される矯正リング（５）と、
   多孔質のクッション性に富む弾性体（７）とを有し、該
   弾性体が上記矯正リングを包み込んで取付けられると共
   に該弾性体付き矯正リングが筒状部を包囲するように配
   された状態にして、表皮内に発泡合成樹脂の原料を注入
   し発泡硬化させることにより上記矯正リング及び弾性体
   が発泡樹脂層中に埋められるようにしたことを特徴とす
   る表皮一体発泡品。