JP3628976B2 - 表皮材一体発泡成形品の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表皮材と芯材との間に発泡層が一体成形された表皮材一体発泡成形品を成形する方法の改良に関し、特にガス抜き対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上述の如き３層構造の表皮材一体発泡成形品の成形方法として、例えば実公平４−２００７号公報（以下、従来例１という）や特開平９−１１２４７号公報（以下、従来例２という）に開示されている方法がある。
【０００３】
上記の従来例１の成形方法では、下型にセットされた表皮材上に芯材を載置し、上型を下降させて型締めした状態で、該上型に設置された芯材保持装置により上記芯材を保持して上型にセットし、上記芯材に設けられた注入口から表皮材と芯材との間のキャビティ内に発泡原料を注入して表皮材と芯材との間に発泡層が一体成形された表皮材一体発泡成形品を成形するようにしている。
【０００４】
一方、上記の従来例２の成形方法では、表皮材周縁部と芯材周縁部との間のシール対策を講じている。つまり、表皮材がセットされた下型と、芯材がセットされた上型とにより成形型を型締めし、芯材周縁部に突設されたシール用突条を表皮材周縁部に押し付けて発泡原料のキャビティ外への漏出を防止した状態で、表皮材と芯材との間のキャビティ内に発泡原料を注入して表皮材と芯材との間に発泡層が一体成形された表皮材一体発泡成形品を成形するようにしている。この場合、表皮材周縁部と芯材周縁部との間を全周に亘って完全にシールしてしまうと、発泡原料の発泡により発生したガスの逃げ場がなくなり、成形された表皮材一体発泡成形品にボイドが発生して品質が低下するため、上記表皮材周縁部と芯材周縁部との間のシール部における表皮材周縁部の芯材に対する押圧力を部分的に減じて該シール部からキャビティ内のガスを型外に放出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例１の成形方法に従来例２のシール対策を採用することが考えられる。しかし、芯材は芯材保持装置で上型に動かないように保持されているため、キャビティ内で発泡した発泡原料の発泡圧が表皮材に強く作用し、特に、表皮材周縁部が折り曲げられてアンダー部等を形成している場合には、当該折曲部周辺の表皮材をこれと当接する芯材から離脱する方向に発泡圧が作用するため、表皮材周縁部の折曲部周辺に変形が生ずる。
【０００６】
そこで、上記芯材保持装置による芯材の上型への保持を解除して自由度を持たせれば、発泡圧が一方的に表皮材に作用せず、表皮材周縁部の折曲部周辺に変形が生ずるのを防止することができる。
【０００７】
しかし、芯材の上型への保持を解除すると、芯材の注入口と上型に設けられた発泡原料注入用注入ヘッドとの間に隙間ができてこの隙間から上記注入口近傍のガスが急激に抜けるため、成形された表皮材一体発泡成形品は上記注入口に対応する表皮材に凹みが生じて見栄えが悪くなる。
【０００８】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、芯材の注入口に対応する表皮材に急激なガス抜けに起因する凹みが生じない見栄えの良い表皮材一体発泡成形品を成形することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、発泡原料の発泡過程で表皮材周縁部に沿うように設けられたシール部の一部を弛めて部分的なガス抜きを行った後、芯材の上型への保持を解除して全体的なガス抜きを行うことを特徴とする。
【００１０】
具体的には、この発明は、表皮材をセットする表皮材セット面を有する下型と、芯材をセットする芯材セット面を有する上型とからなる成形型の上記上型には、上記芯材を着脱自在に保持する芯材保持装置と、上記上型と下型とによる型締め状態で上記芯材に設けられた注入口から上記表皮材と芯材との間のキャビティ内に発泡原料を注入する注入ヘッドとが設けられ、上記発泡原料を上記注入ヘッドから注入口を経てキャビティ内に注入して表皮材と芯材との間に発泡層が一体成形された表皮材一体発泡成形品を成形する方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記上型と下型とにより成形型を型締めし、表皮材周縁部を芯材に対して押圧してシール部を構成することにより発泡原料のキャビティ外への漏出を防止した状態で、発泡原料を上記注入ヘッドから注入口を経てキャビティ内に注入し、次いで、上記シール部のうち少なくとも上記注入口に近接したシール部における表皮材周縁部の芯材に対する押圧力を部分的に減じて該シール部から注入口周辺のキャビティ内のガスを型外に放出し、その後、上記芯材保持装置による芯材の上型への保持を解除することを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、請求項１に記載の発明では、成形型の型締め状態で、発泡原料がキャビティに注入された後、注入口に近接したシール部における表皮材周縁部の芯材に対する押圧力が部分的に減じられるため、上記注入口周辺のキャビティ内のガスは、注入口に近接したシール部から型外に比較的緩やかに放出される。
【００１３】
その後、芯材保持装置による芯材の上型への保持が解除され、芯材が自由度を持つことで発泡圧が一方的に表皮材に作用しないようになり、表皮材周縁部の折曲部周辺に対する変形が防止される。この際、芯材の注入口と上型との間に隙間ができるが、この段階では、上述の如く注入口周辺のキャビティ内のガスが既に型外に放出されているため、上記隙間からガスが急激に抜けることはなく、成形された表皮材一体発泡成形品の上記注入口に対応する表皮材に凹みが生じず見栄えを損なわない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１０はこの発明の実施の形態に係る成形方法により成形される表皮材一体発泡成形品としての車両用インストルメントパネル１０１を示すが、これに限らず、ドアトリム等の自動車用内装品や自動車用内装品以外のものにも適用することができるものである。
【００１６】
上記インストルメントパネル１０１は、表皮材１０３と芯材１０５との間に発泡層１０７が一体成形された３層構造のアッパーパネル部１０９と、芯材１０５だけの単層構造のロアパネル部１１１とで構成されている。図１０中、１０５ａは上記ロアパネル部１１１の芯材１０５に開設されたエア吹出口であり、このエア吹出口１０５ａにはグリル１１３が装着されている。１１５はステアリングホイールである。その他の符号については、以下に述べる成形工程の中で説明する。
【００１７】
上述の如く構成されたインストルメントパネル１０１は、図１〜７に示すような下型１と上型３とを備えた成形型５を用いて以下の要領にて成形される。
【００１８】
（１） 図１に示すように、上型３（図２〜７に現れる）を上昇させて成形型５を型開きした状態で、上記下型１の一端側（図１左端側）に支持部材７を介して設置された表皮材位置決め用流体圧シリンダ９を伸長作動させ、この表皮材位置決め用流体圧シリンダ９のピストンロッド９ａ先端に連結された表皮材位置決め用スライドコア１１を前進させた後、下型１の表皮材セット面１ａに表皮材１０３の表側が当接するように、かつ表皮材１０３の折曲部１０３ａが上記表皮材位置決め用スライドコア１１の先端当接部１１ａに当接するようにセットする。これにより、上記表皮材１０３の折曲部１０３ａを表皮材位置決め用スライドコア１１の先端当接部１１ａにより外方へ倒れないように保持するとともに、表皮材１０３を下型１の表皮材セット面１ａに位置決めする。この状態で、図示しない真空吸引孔からの負圧により表皮材１０３を下型３に密着させる。
【００１９】
（２） 一方、図２に示すように、上記上型３の芯材セット面３ａに芯材１０５の裏側が当接するようにセットする。その際、上記上型３のほぼ中央に設置された芯材保持装置２１で芯材１０５が上型３から落下しないように保持する。
【００２０】
その要領は、まず、芯材保持装置２１の筒部材２３を作動装置（図示せず）で押してコイルスプリング２５の付勢力に抗して下方に前進させ、スリット２３ａが形成された先端係止部２３ｂを芯材１０５裏面のボス状の係合部１０５ｆに挿入する。次いで、上記筒部材２３内に嵌挿されたロックピン２７を上記作動装置で押してその下端の膨出押圧部（図示せず）で上記筒部材２３の先端係止部２３ｂを拡径して上記係合部１０５ｆに係止させる。その後、上記筒部材２３から手を離すと、上記筒部材２３は、先端係止部２３ｂにより芯材１０５を係止保持した状態のままコイルスプリング２５の付勢力によって上方に移動しようとするため、芯材１０５が上型３の芯材セット面３ａに押し付けられてセットされる。
【００２１】
その後、上記上型３の一端側（図２左端側）に支持部材２９を介して設置された芯材保持用流体圧シリンダ３１を伸長作動させ、この芯材保持用流体圧シリンダ３１のピストンロッド３１ａ先端に連結された芯材保持用スライドコア３３を前進させて、その先端に貼着されたゴム製弾性材３５を上記芯材１０５の端縁部１０５ｂに外側方から当接させる。これにより、上記端縁部１０５ｂを芯材保持用スライドコア３３の弾性材３５により保持して芯材１０５を上型３の芯材セット面３ａに固定する。この状態で、上記芯材１０５の係合部１０５ｆに隣接して開口された注入口１０５ｇが、上記芯材保持装置２１に隣接して上型３に設置された注入ヘッド３７に連通されている。
【００２２】
（３） 図２に示すように、上記表皮材位置決め用流体圧シリンダ９を収縮作動させて上記表皮材位置決め用スライドコア１１を後退させるとともに、上記上型３を図２矢印ａで示すように斜め上方から下降させて成形型５を型締めする（図３参照）。これにより、上記芯材１０５の端縁部１０５ｂ近傍の縦面１０５ｃが上記表皮材１０３の折曲部１０３ａに外側方から当接し、両者が面接触状態で押圧されて当該箇所がシールされる。
【００２３】
その他の箇所、つまり、後述するシール用スライドコア１７の設置個所以外の表皮材周縁部１０３ｂでは、図８（ａ）に示すように、表皮材１０３の表皮材周縁部１０３ｂを成形型５の型締め力により芯材１０５に突設された突条１０５ｅに対して線接触状態で押圧することにより当該箇所がシールされる。一方、シール用スライドコア１７の設置個所であるアッパーパネル部１０９の車両後方端縁部に対応する表皮材周縁部１０３ｂ及びエア吹出口周縁部１０５ｄでは、上記下型１のほぼ中央に支持部材１３を介して設置されたシール用流体圧シリンダ１５を伸長作動させ、このシール用流体圧シリンダ１５のピストンロッド１５ａ先端に連結されたシール用スライドコア１７を前進させて、その当接面１７ａで表皮材周縁部１０３ｂ及び芯材１０５のをエア吹出口周縁部１０５ｄの突条１０５ｅに対して押圧することによりシールが行われる。したがって、表皮材１０３と芯材１０５との重合部分である表皮材周縁部１０３ｂ及びエア吹出口周縁部１０５ｄによりシール部１９が構成されている。
【００２４】
このように、上記上型３と下型１とにより成形型５を型締めし、上記シール部１９で芯材１０５に対して上記表皮材周縁部１０３ｄを押圧して発泡原料のキャビティ外への漏出を防止するようにしている。
【００２５】
（４） 図４、図８（ｂ）及び図９（ａ）に示すように、発泡原料Ｒを上記注入ヘッド３７から注入口１０５ｇを経て上記表皮材１０３と芯材１０５との間のキャビティ３９内に注入する。
【００２６】
（５） 図５及び図９（ｂ）に示すように、上記シール用流体圧シリンダ１５を収縮作動させてシール用スライドコア１７を下方に後退させ、上記注入口１０５ｇに近接したシール部１９における表皮材周縁部１０３ｂの芯材１０５に対する押圧力を部分的に減じる。したがって、上記注入口１０５ｇ周辺のキャビティ３９内のガスが注入口１０５ｇに近接したシール部１９から型外に比較的緩やかに放出される。この段階では、上記注入口１０５ｇ周辺から遠い箇所のガスの排出までは至っておらず、部分的なガス抜きである。
【００２７】
（６） 図６に示すように、上記芯材保持装置２１のロックピン２７を上記作動装置で引っ張ってその下端の膨出押圧部による筒部材２３の先端係止部２３ｂの拡径状態を解除する。これにより、筒部材２３がコイルスプリング２５の付勢力によって上方に移動し、先端係止部２３ｂが芯材１０５の係合部１０５ｆから離脱して芯材１０５の上型３への保持が解除される。
【００２８】
したがって、芯材１０５の上型３に対する拘束が解除されて芯材１０５は自由度を持つようになり、よって、発泡圧が一方的に表皮材１０３に作用しないようになり、表皮材周縁部１０３ｂの折曲部１０３ａ周辺に対する変形を防止することができる。この際、芯材１０５の注入口１０５ｇと注入ヘッド３７（上型３）との間に隙間ができるが、この段階では、上述の如く注入口１０５ｇ周辺のキャビティ３９内のガスの一部が既に型外に放出されているため、上記隙間からガスが急激に抜けることはなく、成形されたインストルメントパネル１０１の上記注入口１０５ｇに対応する表皮材１０３に凹みが生じず見栄えを損なわないようにすることができる。
【００２９】
（７） 上記上型３を僅かに上昇させて型締め力を低減する。これにより、上記（５）で部分的なガス抜きでは型外に放出されずにキャビティ３９内に残っているガスが型外に放出され、全体的なガス抜きが行われる。
【００３０】
（８） 図７に示すように、上記（２）の要領にて芯材保持装置２１を作動させ、芯材１０５を再び芯材保持装置２１で保持して上型３にセットする。その後、上型３を下降させて成形型５を再び型締めする。これと相前後して、上記シール用流体圧シリンダ１５を伸長作動させてシール用スライドコア１７を上方に前進させる。これにより、シール部１９全体を完全にシールする。
【００３１】
（９） 発泡原料Ｒがキャビティ３９内でキュアし、アッパーパネル部１０９において表皮材１０３と芯材１０５との間に発泡層１０７が一体成形されたインストルメントパネル１０１が成形される（図８（ｃ）及び図１０参照）。
【００３２】
（１０） 芯材保持用流体圧シリンダ３１を収縮作動させて芯材保持用スライドコア３３を後退させ、かつ上記（６）の要領にて芯材保持装置２１を作動させ、芯材１０５の芯材保持装置２１による保持を解除した後、上型３を上昇させて成形型５を型開きし、しかる後、上記成形されたインストルメントパネル１０１を下型１から脱型する。
【００３３】
なお、上記の実施形態では、表皮材１０３がアッパーパネル部１０９のみに設けられている場合であったが、表皮材１０３がロアパネル部１１１にまで延出している場合において、表皮材１０３に予めエア吹出口１１３に対応して開口部が形成されておらず、インストルメントパネル１０１を成形した後に表皮材１０３を切断して開口部を形成する場合には、上記の実施形態でいう表皮材周縁部１０３ｂとは、成形後に形成された開口部の開口周縁部をも含む概念である。
【００３４】
また、上記の実施形態では、表皮材周縁部１０３ｂに対応する芯材１０５には、表皮材周縁部１０３ｂが押圧される突条１０５ｅを設けたが、この突条１０５ｅは必ずしも設ける必要はない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の方法によれば、成形型の型締め状態で、発泡原料をキャビティに注入した後、注入口に近接したシール部における表皮材周縁部の芯材に対する押圧力を部分的に減じるようにしているので、注入口周辺のキャビティ内のガスを上記注入口に近接したシール部から型外に比較的緩やかに放出することができる。そして、その後、芯材保持装置による芯材の上型への保持を解除して芯材に自由度を持たせるようにするので、発泡圧が一方的に表皮材に作用しないようにすることができ、表皮材周縁部の折曲部周辺、特にアンダー部を有する部分の表皮材の変形を防止することができる。しかも、上記のように注入口周辺のキャビティ内のガスの一部が既に型外に放出されているので、芯材の上型に対する保持解除により芯材の注入口と上型との間にできた隙間からの急激なガス抜けがなく、上記注入口に対応する表皮材に凹みのない見栄えの良い表皮材一体発泡成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表皮材を下型にセットした状態を示す成形工程図である。
【図２】芯材をセットした上型が下降して型締め状態に移行する直前を示す成形工程図である。
【図３】型締め状態を示す成形工程図である。
【図４】発泡原料をキャビティ内に注入した状態を示す成形工程図である。
【図５】シール用スライドコアが後退して部分的にガス抜きをしている状態を示す成形工程図である。
【図６】芯材の保持状態を解除した状態を示す成形工程図である。
【図７】芯材を再び芯材保持装置で保持して上型にセットするとともに、シール用スライドコアが前進した状態を示す成形工程図である。
【図８】シール用スライドコア設置箇所以外の箇所の成形型の断面図であり、（ａ）は型締め初期状態、（ｂ）は発泡原料が充填された状態、（ｃ）は発泡原料が発泡してインストルメントパネルが成形された状態をそれぞれ示す。
【図９】シール用スライドコア設置箇所の成形型の断面図であり、（ａ）は発泡原料が充填された状態、（ｂ）はシール用スライドコアが後退して部分的にガス抜きをしている状態をそれぞれ示す。
【図１０】インストルメントパネルの運転席側を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 下型
１ａ 表皮材セット面
３ 上型
３ａ 芯材セット面
５ 成形型
１９ シール部
２１ 芯材保持装置
３７ 注入ヘッド
３９ キャビティ
１０１ インストルメントパネル（表皮材一体発泡成形品）
１０３ 表皮材
１０３ｂ 表皮材周縁部
１０５ 芯材
１０５ｄ エア吹出口周縁部
１０５ｇ 注入口
Ｒ 発泡原料

Claims (1)

1. 表皮材をセットする表皮材セット面を有する下型と、芯材をセットする芯材セット面を有する上型とからなる成形型の上記上型には、上記芯材を着脱自在に保持する芯材保持装置と、上記上型と下型とによる型締め状態で上記芯材に設けられた注入口から上記表皮材と芯材との間のキャビティ内に発泡原料を注入する注入ヘッドとが設けられ、上記発泡原料を上記注入ヘッドから注入口を経てキャビティ内に注入して表皮材と芯材との間に発泡層が一体成形された表皮材一体発泡成形品を成形する方法であって、
   上記上型と下型とにより成形型を型締めし、表皮材周縁部を芯材に対して押圧してシール部を構成することにより発泡原料のキャビティ外への漏出を防止した状態で、発泡原料を上記注入ヘッドから注入口を経てキャビティ内に注入し、
   次いで、上記シール部のうち少なくとも上記注入口に近接したシール部における表皮材周縁部の芯材に対する押圧力を部分的に減じて該シール部から注入口周辺のキャビティ内のガスを型外に放出し、
   その後、上記芯材保持装置による芯材の上型への保持を解除することを特徴とする表皮材一体発泡成形品の成形方法。

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