JP3559948B2

JP3559948B2 - パッドの部分成形方法

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Publication number: JP3559948B2
Application number: JP27355598A
Authority: JP
Inventors: 浩鈴木
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JPH11156868A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車のインストルメントパネルの表面にパッドを部分的に成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
インストルメントパネル等の自動車用内装品は、その軽量化および装飾性を向上させ、また衝突時の衝撃を緩和させるために、インサート材と表皮材との間にウレタンフォームを介在させた多層成形品が好適に使用されている。例えば、図１３に示すインストルメントパネル１０は、その基体をなすパネル本体１２と、車両室内側に露出する表皮材１４と、両材１２，１４の間に発泡充填したウレタンフォーム１６とから構成され、この発泡充填材によりパネル全体がパッドとして機能するようになっている。パネル本体１２としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニトリル−スチレンのガラスフィラー入り熱可塑性樹脂のように圧縮成形や射出成形を容易になし得る硬質系樹脂が好適に採用される。また表皮材１４としては、熱可塑性樹脂シートや熱可塑性エラストマーフィルム等が使用される。
【０００３】
このインストルメントパネル１０には、▲１▼その表面が表皮材１４で全面的に覆われているものと、▲２▼比較的普及価格の車両に見受けられるように、パネル本体１２の必要部分のみにパッドを施したものとが存在する。すなわち後者の例は、表皮材１４と裏面で発泡させたウレタンとからなるパッドを、パネル本体１２の必要部分に施すようにしたものであって、主として製造コストを低減させる要請によるものである。このようにパネル本体の表面に部分的にパッドを施す手段としては、例えば図１１および図１２に示す如く、パネル本体１２に部分的に装着されるべきパッド１８を表皮材１４およびウレタンフォーム１６とから形成しておき、該パッド１８をパネル本体１２の所要部位に後付けする方法が従来より実施されている。このパッド１８には、パネル本体１２への差し込み用突部１８ａが形成され、該突部には折曲げ可能な舌片２０がその一部を延出させた状態で埋込まれている。またパネル本体１２には、前記パッド１８の装着時に該パッド表面がパネル本体１２の表面に一致する深さの段部１２ａと、前記パッド１８の差し込み用突部１８ａの挿入を許容する溝部１２ｂとが形成されている。そして図１２に示す如く、パッド１８をパネル本体１２の段部１２ａに装着すると共に、前記突部１８ａを前記溝部１２ｂへ対応的に差し込むことにより、パッド表面をパネル表面に一致させた状態で、パッド１８がパネル本体１２に部分的に施される。このようにパッド１８をパネル本体１２に後付けした後に、前記溝部１２ｂに穿設した通孔を介して延出する前記舌片２０を折曲げることにより、該パネル本体１２からパッド１８が脱落するのを防止し得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したパネル本体１２にパッド１８を部分的に後付けする従来の方法には、次のような解決すべき課題が存在する。先ずパッド１８は、パネル本体１２とは別に、金型を用いて表皮材１４にウレタンを発泡させて成形するが、その成形時に表皮材１４の歩留りが極めて低い問題点がある。またパネル本体１２からのパッド１８の脱落を防止するため、該パッド１８に前記舌片２０を予め埋込んでおく必要があり、その部品コストと埋込み工程数とが増大する難点がある。加えてパッド１８における表皮材１４がはみ出した部分をカットする工程を要すると共に、前記パッド１８をパネル本体１２に後付けする別の工程も必要としている。更に品質面でも、パッド１８をパネル本体１２に後付けするために、作業者の熟練度により取付け精度にバラツキを生ずる難点も指摘される。
【０００５】
これら課題を解決するため本願の発明者は、後に詳細に説明するように、▲１▼所要のパッド形状を有し、かつ端部周縁に裏面側へ起立するエッジ部を設けた表皮材を予め成形し、▲２▼また別に所要形状を有し、かつ本体表面側に前記エッジ部の挿入を許容する凹部を対応的に設けたパネル本体を予め成形しておき、▲３▼この表皮材を下型のキャビティにセットすると共に、パネル本体を上型のコアにセットして、▲４▼これらパネル本体と表皮材との間にウレタンを発泡充填した後に脱型することにより、インストルメントパネルにパッドを部分的に成形し得る方法を提案した。しかし該パッド成形方法を実際に行なった場合には、ときとして次の欠点が指摘される。すなわち図１０に示す如く、表皮材１４の端部周縁から裏面側に起立するエッジ部２２は、下型に対して上型を閉じた際に、該エッジ部２２が前記パネル本体１２に設けた凹部２４へ円滑に進入せず、外方へ倒れ込んでしまう場合がある。すなわち表皮材１４はそれ自体剛性がないために、パネル本体１２が上型と共に下降した際に、エッジ部２２に接触して該エッジ部２２を図１０（２）の如く外方へ押し倒して修正不可能となるもので、この場合は不良品として使用に供し得ないことになる。すなわち型閉めの際に、該エッジ部が倒れ込むのを防止する手段を必要としている。
【０００６】
【発明の目的】
この発明に係るパッドの部分成形方法は、前記課題に内在している諸欠点を解決するべく提案されたものであって、表皮材とウレタンとからなるパッドを、パネル本体とは別個に成形しておく必要がなく、一度の工程でパネル本体にパッドを部分成形することができて、表皮材の歩留りを良好とし、また脱落防止用の舌片や表皮をカットする工程数を不要とし、パッドをパネル本体に組付ける工程数をなくし得ると共に、良好な工作精度が得られる手段を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本発明は、予め所要のパッド形状に成形すると共に端部周縁に裏面側へ起立するエッジ部を予め設けてなる表皮材を、その表面が下型のキャビティに当接するようセットし、
予め所要の形状に成形すると共に前記表皮材におけるエッジ部の進入を許容し得る凹部を表面側に凹設してなるパネル本体を、その裏面が上型のコアに当接するようセットし、
前記表皮材とパネル本体との間でウレタン原液を発泡させて、ウレタンフォームを芯材とするパッドを有するインストルメントパネルのパッド成形方法において、
前記下型と上型を閉成して型締めを行なう途中で、前記下型にセットした表皮材におけるエッジ部の先端が、前記上型にセットしたパネル本体における凹部の内側壁より内側に位置するよう設定し、
型締め終了時には、前記表皮材におけるエッジ部の表面側が、前記パネル本体における凹部の内側壁に接触しているようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また同じく前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明は、パネル本体の表面を部分的に表皮材で覆い、該表皮材とパネル本体との間にウレタンフォームを発泡充填してインストルメントパネルにパッドを成形するに際し、前記表皮材は、予め所要のパッド形状に成形すると共に端部周縁に裏面側へ起立するエッジ部が設けられており、前記パネル本体は、予め所要の形状に成形すると共に前記表皮材におけるエッジ部の進入を許容する凹部を表面側に凹設してなるインストルメントパネルのパッド成形方法において、
前記裏面側へ起立するエッジ部を備えた表皮材を、その表面が下型のキャビティに当接しかつ該エッジ部が上方へ立上がる状態でセットする際に、前記キャビティから延出して該エッジ部を支持すると共に、前記上型に関して前記下型を閉成させると、少なくとも前記キャビティの壁部まで下降する昇降自在な支持部材により、前記エッジ部は上型に関して下型を閉成させるまで上方へ指向した状態で支持され、
前記下型に対して上型を閉成することにより、前記表皮材の裏面側へ起立するエッジ部を前記パネル本体の凹部に進入させた後、
前記表皮材とパネル本体との間でかつ前記エッジ部により囲まれる空間中でウレタン原液を発泡させて、前記ウレタンフォームを芯材とするパッドを部分的に有するインストルメントパネルを成形することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係るパッドの部分成形方法を、該方法を実施する成形用金型との関係において、添付図面を参照しながら以下説明する。なお図面に関して既に述べた部材については、同じ符号で指示するものとする。先ず、パネル本体の表面を部分的にパッドで覆い、このパッドは表皮材とパネル本体との間にウレタンが発泡充填されているインストルメントパネルの部分成形方法を説明する。
【００１０】
この部分成形方法を実施するには、図３および図１に示すように、後述する表皮材１４がセットされるキャビティ２６を備える下型２８と、同じく後述するパネル本体１２がセットされるコア３０を有する上型３２とからなる開閉金型３４が使用される。そして表皮材１４とパネル本体１２は、図６に示すように、インストルメントパネル１０にパッド３６を部分成形するために、特定の形状が予め別の工程で付与されている。すなわち表皮材１４は、車両のインストルメントパネルの表面に部分的に施されるパッド３６の外表面となるものであって、該パッド３６に要求される形状に、真空成形法やスラッシュ成形法により予め成形されている。また表皮材１４の端部周縁には、図７に示すように、裏面側へ起立するエッジ部２２が一体的に設けられている。このエッジ部２２は、後述するパネル本体１２に設けた凹部に進入して、最終成形後のインストルメントパネルとパッドとの継ぎ目を密着させ、目立たないようにするためのものである。なお前記のスラッシュ成形法は、塩化ビニール樹脂やポリウレタン樹脂等の粉体原料またはペーストゾルを電鋳型等のスラッシュ金型に充填し、該金型を加熱して前記粉体またはゾルの金型に接する部分をゲル化させた後、未ゲル化材料を排出することにより、所定厚みの表皮材１４を得る方法である。
【００１１】
またパネル本体１２は、特定の車両におけるインストルメントパネルの基体となるものであって、該インストルメントパネルに要求される形状に、予め圧縮成形や射出成形がなされている。この場合にパネル本体１２には、図７に示すように、パッド３６の芯材をなすウレタンフォーム１６（後述）が充填されるスペースとなる段部１２ａが所要深さで成形され、また該パネル本体１２の表面側には、表皮材１４の端部周縁に起立的に設けた前記エッジ部２２の進入を許容する凹部４０が予め形成されている。なお上型３２のコア３０は、このパネル本体１２をそっくり当接させた状態でセットし得る雄形形状に成形され、また該コア３０の必要部分には、図３に示すように、凹溝部３０ａがパネル本体１２の凹部４０と同一の形状で穿設されている。この凹溝部３０ａは、前記パネル本体１２の凹部４０の形成に伴い対応的に裏面側へ突出する部位を密着的に収容するべく機能する。
【００１２】
このようにパネル本体１２および表皮材１４を予め別工程で成形した後に、各部材は開閉金型３４に対応的にセットされる。すなわち図３に示す如く、パネル本体１２は、その裏面が前記上型３２のコア３０に当接するようセットされ、このときパネル本体１２の凹部４０における裏面側への突出部は、該コア３０に穿設した前記凹溝部３０ａに密着的に収容される。また表皮材１４は下型２８に対して、その表面側を該キャビティ２６に当接させた状態でセットされる。なおキャビティ２６に真空吸引孔４２を穿設し、これを図２に示す真空吸引源４４に連通することにより、該表皮材１４を該キャビティ２６に強力に密着させることができる。そしてパネル本体１２と表皮材１４との間でウレタンフォーム１６を発泡充填させるには、上型３２を開放させた状態で注入器（図示せず）から、ウレタン原液を前記表皮材１４の露出面に注入する。ここでウレタン原液は、ポリエーテルポリオールを主成分とし、発泡剤・触媒・架橋剤等を添加したＡ液と、ポリイソシアネートからなるＢ液との混合撹拌液からなる。表皮材１４がセットされているキャビティ２６は傾斜しているので、注入されたウレタン原液は、速やかに表皮材１４の露出面を流下して広汎に行き渡る。次いで下型２８に対して上型３２を閉成し、反応混合物が飽和するクリームタイムを経過させると、ウレタン原液は発泡しながら表皮材１４の傾斜面を上昇しつつ反応が進行し、パネル本体１２と表皮材１４との間にウレタンフォーム１６が発泡充填される。その後に上型３２を開放して、発泡成形の終了したインストルメントパネル１０の脱型を行なう。これによりインストルメントパネル１０には、図６に示すように、パネル本体１２にパッド３６が部分的に成形されている。なお前述の方法は所謂オープン注入法によるものであるが、上下の金型を開閉した状態で行なうクローズド注入法を使用してもよい。
【００１３】
ところで前述した工程を行なう際には、先に図１０に関して説明した如く、エッジ部２２の倒れ込みによる商品不良の発生が懸念される。そこで図１および図２に示すように、下型２８におけるキャビティ２６の所要位置に昇降自在な支持部材４８を配設し、上型３２が閉成するまで該支持部材４８により表皮材１４の前記エッジ部２２を保持しておくことが推奨される。すなわち図８に示すように、下型２８のキャビティ２６に表皮材１４をセットした際に、該表皮材１４のエッジ部２２が延在するラインに沿って所要間隔で支持部材４８を配設する。この支持部材４８としては、例えばエアシリンダの如き流体圧シリンダ５０に設けたピストンロッド５２の先端に設けた円筒部材が好適に使用される。図示例では、支持部材４８の頂部に接触センサ５４が配設され、これにより上型３２の閉成に伴うパネル本体１２の支持部材４８への接触を検知してコントローラ５６に信号を送り、前記シリンダ５０の流体制御弁５８を作動させて該支持部材４８を自動的に下降させるようになっている。また支持部材４８には、前記エッジ部２２と当接する部分に吸引孔６０を設け、該吸引孔６０を真空吸引源６２に連通しておくことにより、該エッジ部２２を真空力により密着保持させ得て好適である。なおこの場合は、上型３２が下降してパネル本体１２が支持部材４８に接触した時点で、前記接触センサ５４の検知作用下に前記真空吸引源６２との連通を遮断する。
【００１４】
図示例では、前記支持部材４８を流体圧シリンダ５０により制御的に昇降させるようにしたが、これに代えて空気・液体を緩衝源とする流体ダンパやコイルバネを使用して、該支持部材４８を常には弾力的に上昇付勢すると共に、閉成動作に転じた上型３２に押圧されて随伴的に下降させる構成（この場合は非制御である）としてもよい。また支持部材４８の配設パターンに関しては、図９に示す如く、下型２８のキャビティ２６に表皮材１４をセットした際に、該表皮材１４のエッジ部２２が延在するラインに沿って帯状の支持片６４を設け、この帯状支持片６４を前記流体圧シリンダ５０のピストンロッド５２で所要間隔毎に保持するようにしてもよい。
【００１５】
この構成に係るパッド成形用金型を使用する際は、図３に示すように、表皮材１４を下型２８のキャビティ２６にセットするに当り、前記支持部材４８を下型２８のキャビティ２６から予め上昇させておく。これにより図２に示す如く、エッジ部２２は該支持部材４８により保持されるので、該エッジ部２２の外方への倒れ込みが未然に防止される。次いで図１および図４に示す如く、上型３２を下型２８に対して閉成すると、該上型３２にセットしたパネル本体１２が支持部材４８に当接して、該支持部材４８を下降させる。そして支持部材４８が完全に下型２８のキャビティ２６に沈んでしまうまで、該支持部材４８はエッジ部２２を保持しているので、該エッジ部２２は外方へ倒れ込むことなくパネル本体１２の凹部４０へ円滑に進入する。そして図５に関して前述した如く、ウレタン原料を注入して所定時間を経過すると、パネル本体１２と表皮材１４との間にウレタンフォーム１６が発泡充填されたパッド３６がインストルメントパネル１０に部分的に形成される。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るパッドの部分成形方法によれば、表皮材とウレタンとからなるパッドを、パネル本体と別個に成形しておく必要がなく、一度の工程でパネル本体にパッドを部分成形することができ、パッドをパネル本体に組付ける工程数をなくし、しかも良好な工作精度が得られる有益な効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方法を好適に実施し得るパッド成形用金型の縦断面図であって、下型に対して上型を閉成する直前の状態を示している。
【図２】図１に示すパッド成形用金型の要部を拡大した縦断面図である。
【図３】成形用金型の上型を開放して、該上型のコアにパネル本体をセットし、また下型のキャビティに表皮材をセットする状態を示す概略説明図である。
【図４】図３に示す成形用金型において、型閉めを行なっている状態を示す縦断面図である。
【図５】図３に示す成形用金型において、型閉めを終了しウレタン原料を注入している状態を示す縦断面図である。
【図６】図３に示す成形用金型において、ウレタンフォームの発泡を行なった後に上型を開放し、下型から最終製品としてのインストルメントパネルを取出している状態を示す概略説明図である。
【図７】パネル本体および表皮材の概略構成を示す斜視図である。
【図８】下型のキャビティにセットした表皮材のエッジ部が延在するラインに沿って、所要間隔で支持部材を配設した状態を示す一部切欠き斜視図である。
【図９】下型のキャビティにセットした表皮材のエッジ部が延在するラインに沿って設けた帯状支持片を、支持部材で所要間隔毎に保持するようにした状態を示す一部切欠き斜視図である。
【図１０】表皮材の端部周縁に裏面側へ起立するよう設けたエッジ部が、型締めの際にパネル本体に接触して外方へ倒れ込む経過を示す説明図である。
【図１１】従来技術においてパネル本体にパッドを後付けする際の説明断面図である。
【図１２】従来技術においてパネル本体にパッドを後付けした後の状態を示す断面図である。
【図１３】自動車の内装材として使用されるインストルメントパネルの説明図である。
【符号の説明】
１０インストルメントパネル
１２パネル本体
１４表皮材
１６ウレタンフォーム
２２エッジ部
２６キャビティ
２８下型
３０コア
３０ａ凹溝部
３２上型
３６パッド
４０凹部
４８支持部材
５６コントローラ
５８流体制御弁
６４帯状支持片

Claims

予め所要のパッド形状に成形すると共に端部周縁に裏面側へ起立するエッジ部(22)を予め設けてなる表皮材(14)を、その表面が下型(28)のキャビティ(26)に当接するようセットし、
予め所要の形状に成形すると共に前記表皮材(14)におけるエッジ部(22)の進入を許容し得る凹部(40)を表面側に凹設してなるパネル本体(12)を、その裏面が上型(32)のコア(30)に当接するようセットし、
前記表皮材(14)とパネル本体(12)との間でウレタン原液を発泡させて、ウレタンフォーム(16)を芯材とするパッド(36)を有するインストルメントパネル(10)のパッド成形方法において、
前記下型(28)と上型(32)を閉成して型締めを行なう途中で、前記下型 (28)にセットした表皮材(14)におけるエッジ部(22)の先端が、前記上型 (32)にセットしたパネル本体(12)における凹部(40)の内側壁より内側に位置するよう設定し、
型締め終了時には、前記表皮材(14)におけるエッジ部(22)の表面側が、前記パネル本体(12)における凹部(40)の内側壁に接触しているようにした
ことを特徴とするインストルメントパネルへのパッドの部分成形方法。
前記表皮材（１４）は、真空成形法により所要形状に予め成形される請求項１記載のインストルメントパネルへのパッドの部分成形方法。
前記表皮材（１４）は、スラッシュ成形法により所要形状に予め成形される請求項１記載のインストルメントパネルへのパッドの部分成形方法。
パネル本体（１２）の表面を部分的に表皮材（１４）で覆い、該表皮材（１４）とパネル本体（１２）との間にウレタンフォーム（１６）を発泡充填してインストルメントパネル（１０）にパッドを成形するに際し、前記表皮材（１４）は、予め所要のパッド形状に成形すると共に端部周縁に裏面側へ起立するエッジ部（２２）が設けられており、前記パネル本体（１２）は、予め所要の形状に成形すると共に前記表皮材（１４）におけるエッジ部（２２）の進入を許容する凹部（４０）を表面側に凹設してなるインストルメントパネル（１０）のパッド成形方法において、
前記裏面側へ起立するエッジ部（２２）を備えた表皮材（１４）を、その表面が下型（２８）のキャビティ（２６）に当接しかつ該エッジ部（２２）が上方へ立上がる状態でセットする際に、前記キャビティ（２６）から延出して該エッジ部（２２）を支持すると共に、前記上型（３２）に関して前記下型（２８）を閉成させると、少なくとも前記キャビティ（２６）の壁部まで下降する昇降自在な支持部材（４８）により、前記エッジ部（２２）は上型（３２）に関して下型（２８）を閉成させるまで上方へ指向した状態で支持され、
前記下型（２８）に対して上型（３２）を閉成することにより、前記表皮材（１４）の裏面側へ起立するエッジ部（２２）を前記パネル本体（１２）の凹部（４０）に進入させた後、
前記表皮材（１４）とパネル本体（１２）との間でかつ前記エッジ部（２２）により囲まれる空間中でウレタン原液を発泡させて、前記ウレタンフォーム（１６）を芯材とするパッドを部分的に有するインストルメントパネル（１０）を成形する
ことを特徴とするインストルメントパネルへのパッドの部分成形方法。