JP3943961B2 - 表皮付合成樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材の表面に表皮付発泡体を有する合成樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の合成樹脂成形部品、たとえば、そのインストルメントパネルにあっては、その商品価値を高めるために、インストルメントパネルの主体部を構成する基材の表面に、意匠面を表面に有する表皮付の発泡体を設けたものが既に知られている。たとえば特許第２８９８８８３号特許公報に開示される従来技術では、成形金型の下型面に嵌めた表皮の側面の端縁部を、その下型面より突出させ、その後、成形金型の上型面に嵌められたコア（基材）に設けた発泡体収容部に、前記突出した端縁部を囲むように嵌め、しかる後に、発泡体収容部に発泡剤を注入させて成形品を成形するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる従来の技術手段では、
(1) 図１２（ａ）に示すように、表皮の突出した端縁部は支えが無いため、ふらついて位置が定まらず、コア（基材）と表皮を金型にセットして型締めするとき、その端縁部が、コアの意匠面側に、はみ出すことがあり、セット不良の原因となる。
【０００４】
図１２（ｂ）に示すように、表皮の突出した端縁部と、発泡体収容部を形成するコア（基材）の内壁面との密着性が充分でないため、シール不良を発生させ、発泡体収容部に注入した発泡剤が、コアの内壁面と、表皮の突出した端縁部間の隙間から漏れ出してコア（基材）の意匠面を汚損することがある。
【０００５】
などの問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、表皮の基材へのセットを簡単、精確に行うことができて、そのセット性を向上させることができると共に発泡体収容部への発泡剤の注入時に、その発泡剤が、基材の意匠面側に漏れ出すことがなく、そのシール性を向上させることができ、前記問題を解決できるようにした、新規な表皮付合成樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材の表面に断面凹状の装着部を形成し、この装着部に発泡体収容部を存して表皮を装着し、その表皮の端縁を、前記装着部の内面に接触させ、前記発泡体収容部の内部に発泡体を発泡充填させてなる、表皮付合成樹脂成形品の製造方法において、前記装着部の底面に圧着可能なシール面を外面に有する自由端部と、この自由端部に第１の角部を介して屈曲接続される中間部と、この中間部と第２の角部を介して屈曲接続される基部とで断面多角状に形成された端縁部を有する前記表皮を、上金型と下金型の型開き状態において下金型にセットする工程と、前記表皮を前記下金型の正規の位置にバキュームで吸着する工程と、前記型開き状態において前記基材を前記上金型にセットする工程と、前記上金型と前記下金型の型締めを行い、この型締めによって、前記自由端部を、その先端が前記装着部の底面に沿って折れ曲がるように弾性変形させて、該自由端部の弾発力で前記シール面を該底面に圧着させることにより、該基材と表皮間に前記発泡体収容部を形成する工程と、前記基材に穿設した開口を通して前記発泡体収容部の内部に発泡剤を注入して該発泡体収容部内で前記発泡体を発泡充填させる工程とを備え、前記表皮の前記端縁部は、その自由状態において、前記自由端部の表裏両面に沿う第１の仮想面と、前記中間部の表裏両面に沿う第２の仮想面とのなす角度が鋭角をなすように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
そして、前記特徴によれば、発泡体を覆う表皮の端縁部が、基材の意匠面側にはみ出すことがなく、金型への表皮のセット不良を生じることがなく、また表皮と基材との隙間から発泡剤が漏れ出して基材の意匠面を汚損することがない商品価値の高い、高品質の表皮付合成樹脂成形品を、廉価に提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜１１に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１０】
この実施例は、本発明方法により製造される表皮付合成樹脂成形品を、自動車のインストルメントパネルに部分的に設けた場合であり、図１は、本発明表皮付合成樹脂成形品を実施したインストルメントパネルの平面図、図２は、図１の２−２線に沿う断面図、図３は、図２の３線矢視の仮想線で囲った部分の拡大図、図４は、図２の４線矢視で囲った部分の拡大図、図５は、図２に示した成形品の製造時の表皮、基材および金型の配置を示す断面図、図６は、表皮のセットおよびバキューム吸着工程を示す断面図、図７は、型締め、ポリウレタン注入および型内圧開放の各工程を示す断面図、図８は、図６の８線矢視拡大図、図９は、図７の９線矢視拡大図、図１０は、図７の１０線矢視拡大図、図１１は、図７の１１線矢視拡大図である。
【００１１】
自動車のインストルメントパネルＰＩに実施される表皮付合成樹脂成形品Ｐは、該インストルメントパネルＰＩの主体部分を構成する基材１の一部に、部分的に設けられる。
【００１２】
この表皮付合成樹脂成形品Ｐは、基材１と、表皮２と、それら間の発泡体収容部に充填される発泡体５とより構成される。
【００１３】
前記基材１は、ＡＢＳ、ＰＰなどの硬質合成樹脂材から構成され、図２〜５に示すようにその一部に、表皮付の発泡体ＦＯを装着する凹状の装着部３が形成され、この装着部３の内面は、底面３ａと、その底面３ａを取り囲む側面３ｂとを有し、さらにその側面３ｂの一側には、後述の表皮２との境界を鮮明にすべく、該表皮２の木目込まれる断面Ｖ状の突条部３ｃが外向きに一体に形成されている。
【００１４】
一方、前記表皮２は、ＴＰＯ（オレフィン系熱可塑性エラストマー）、ＴＰＵ（ウレタン系熱可塑性エラストマー）やＰＵ（ポリウレタン）などの合成樹脂材の真空成形、スプレー成形、またはスラッシュ成形により形成され、その表面は、外観上の体裁のよい「しぼ」模様などの意匠面に形成されている。図３に示すように、表皮２の端縁部Ｅは、その裏側に屈曲して側面を形成しており、発泡体５の表面および側面を覆ってその発泡体５に接着される。しかして、表皮２の、基材１の前記突条部３ｃを有する側面３ｂに対応する一側端部、すなわち端縁部Ｅは、本発明に係る独特の構成を有するものであり、以下に、この端縁部Ｅの構成をさらに詳しく説明すると、図８に示すように、この表皮２は、その自由状態では、その端縁部Ｅは、前記基材１の内面に対面し得るシール面Ｓを有する自由端部Ｅ１と、この自由端部Ｅ１に第１の角部Ｃ１を介して屈曲接続される中間部Ｅ２と、この中間部Ｅ２と第２の角部Ｃ２を介して屈曲接続される基部Ｅ３を有して断面多角状に屈曲形成されており、この端縁部Ｅの自由端部Ｅ１の表裏両面に沿う第１の仮想面Ｓ１と、前記中間部Ｅ２の表裏両面に沿う第２の仮想面Ｓ２とのなす角度θは鋭角４０°〜８０°、好ましくは４５°〜７５°であり、後に述べるように、表皮２を基材１にセットするときには、前記自由端部Ｅ１は、その先端が基材１の装着部３の底面３ａに沿って折れ曲がるように弾性変形して、該自由端部Ｅ１自体のもつ弾発力で、基材１の底面３ａ側に弾発付勢され、そのシール面Ｓは、装着部３の底面すなわち基材１の底面３ａに圧着される（図９参照）。
【００１５】
基材１の内面と、表皮２の裏面とで形成される密閉状の空間部には、そこに注入される、発泡剤としてのポリウレタン７の発泡により、発泡体５が充填され、この発泡体５と、その発泡体５の表面および側面を覆う前記表皮２とで表皮付発泡体ＦＯが形成され、この表皮付発泡体ＦＯは、発泡剤７の発泡成形時の接着力により、基材１の装着部３の底面３ａと接着する。
【００１６】
つぎに主に図６，７を参照して表皮付合成樹脂成形品の製造工程について説明する。
【００１７】
(1) 表皮セット工程〔図６（ａ）参照〕
上金型１１と下金型１０の型開き状態において、表皮２は、下金型１０の上面に形成した表皮配置部に、その裏面側を上向きにしてセットされる。このとき前記表皮配置部には段差部が形成されているため、表皮２の位置決めを正しく行うことができる。
【００１８】
(2) 表皮の下型への吸着工程〔図６（ａ）参照〕
下型１０には、前記表皮配置部に開口する複数のバキューム通路１３が形成されており、これらのバキューム通路１３は、開閉弁１４を介してバキューム源１５に連通されており、前記開閉弁１４の開弁によれば、吸気負圧が、バキューム通路１３を通して下金型１１の表皮配置部に作用し、これにより表皮２を表皮配置部の正規の位置に吸着させることができる。
【００１９】
(3) 基材セット工程〔図６（ａ）、（ｂ）参照〕
一方、基材１は、発泡体収容部の開口した装着部３を下向きにして上金型１１の型面にセットされる。このとき、基材１の上金型１１への固定は、従来公知の固定手段により行なわれる。たとえば、基材１に取り付けてあるクリップを、上金型１１の型面に形成したクリップ穴に嵌合させる。
【００２０】
(4) 型締め工程〔図７（ｃ）参照〕
表皮２のセットされた、固定の下金型１０に対して上下動可能な上金型１１を図示しない公知の昇降手段により下降させて下金型１０と上金型１１との型締めを行なう。このとき、前述したように、表皮２の多角状の端縁部Ｅの自由端部Ｅ１は、自己の弾発力で基材１側に弾発付勢され、そのシール面Ｓは、該基材１の底面３ａに圧着され、また前記端縁部Ｅの中間部Ｅ２は、基材１の側面および上、下金型１０，１１の境界を含むそれらの側面を覆うように接触配置される。
【００２１】
(5) ポリウレタン（発泡剤）注入工程〔図７（ｄ）参照〕
上金型１１の上方に配置した射出器１７から加圧ポリウレタン７を、ノズル１８より、上金型１１に形成したゲート１９および基材１に穿設した開口２０を通して基材１の装着部３と表皮２により形成した発泡体収容部内に注入すれば、これが発泡して、装着部３の底面３ａと表皮２の裏面間に装填される。このとき、発泡体収容部内に封入されているガスは、図１０に示すように、金型Ｍに挟持されて、互いに接触する基材２と表皮２の端部のシール部の僅かな隙間からガス抜きが行なわれて、ポリウレタン７の充填が円滑に行なわれる。
【００２２】
ところで、このポリウレタン７の注入工程において、表皮２の端縁部Ｅは、前述したように（図９参照）、断面多角状に形成されていて、前記装着部３の内部の所定位置にふらつくことなく収まり、表皮２の端縁部Ｅが基材１の意匠面側にはみ出して、それらのセット不良を生起することがない。また、表皮２の自由端部Ｅ１は、その先端が基材１の装着部３の底面３ａに沿って折れ曲がるように弾性変形して、該自由端部Ｅ１自体の弾発力でシール面Ｓが該底面３ａに圧着されているため、表皮２の端縁部Ｅと基材１の底面３ａ間は確実にシールされる。そして、発泡剤としてのポリウレタン７が図９に矢印で示すように、表皮２の端縁部Ｅの側面に至れば、該ポリウレタン７は、表皮２の端縁部Ｅを外方へ押圧して装着部３の側面３ａに圧着されて、ポリウレタン７が表皮２と基材１の隙間から漏れ出して基材１の意匠面を汚損することがない。
【００２３】
そして、実験結果によれば、断面多角形をなす表皮１の端縁部Ｅの角度θを前述したように設定することにより、金型Ｍへの表皮２のセット性および発泡剤７の漏れ出しを防止するためのシール性が最も良好であった。
【００２４】
(6) 脱型工程〔図７（ｅ）参照〕
最後に、ポリウレタン７の発泡が完了して、基材１と表皮２間の発泡体収容部の発泡体５が充填され、この成形が完了すれば、上金型１０の上昇により、金型Ｍを全開して成形品を取り出す。
【００２５】
以上のようにして成形される、本発明にかかる表皮付合成樹脂成形品によれば、発泡体５を覆う表皮２の端縁部Ｅが、基材１の意匠面側に、はみ出すことがなく、金型Ｍへの表皮２のセット不良を生じることがなく、また表皮２と基材１との隙間から発泡剤７が漏れ出して基材１の意匠面を汚損することがない商品価値の高い、高品質の表皮付合成樹脂成形品を、廉価に提供することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００２７】
たとえば、前記実施例では、本発明方法により製造される表皮付合成樹脂成形品を、自動車のインストルメントパネルに実施した場合を説明したが、本発明方法により製造される表皮付合成樹脂成形品は、インストルメントパネルに限定されるものではなく、用途に応じて各種の合成樹脂成形品に実施できることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発泡体を覆う表皮の端縁部が、基材の意匠面側にはみ出すことがなく、金型への表皮のセット不良を生じることがなく、また表皮と基材との隙間から発泡剤が漏れ出して基材の意匠面を汚損することがない商品価値の高い、高品質の表皮付合成樹脂成形品を、廉価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明方法により製造した表皮付合成樹脂成形品を実施したインストルメントパネルの平面図
【図２】 図１の２−２線に沿う断面図
【図３】 図２の３線矢視の仮想線で囲った部分の拡大図
【図４】 図２の４線矢視で囲った部分の拡大図
【図５】 図２に示した成形品の製造時の表皮、基材および金型の配置を示す断面図
【図６】 表皮のセットおよびバキューム吸着工程を示す断面図
【図７】 型締め、ポリウレタン注入および型内圧開放の各工程を示す断面図
【図８】 図６の８線矢視拡大図
【図９】 図７の９線矢視拡大図
【図１０】 図７の１０線矢視拡大図
【図１１】 図７の１１線矢視拡大図
【図１２】 従来の表皮付成形品の、成形途中の状態およびその成形品の断面図
【符号の説明】
１・・・・基材
２・・・・表皮
３・・・・装着部
５・・・・発泡体
１０・・・下金型
１１・・・上金型
２０・・・開口
Ｃ１・・・第１の角部
Ｃ２・・・第１の角部
Ｅ・・・・端縁部
Ｅ１・・・自由端部
Ｅ２・・・中間部
Ｅ３・・・基部
Ｓ・・・・シール面
Ｓ２・・・第１の仮想面
Ｓ２・・・第２の仮想面
θ・・・・角度

Claims (1)

1. 基材（１）の表面に断面凹状の装着部（３）を形成し、この装着部（３）に発泡体収容部を存して表皮（２）を装着し、その表皮（２）の端縁を、前記装着部（３）の内面に接触させ、前記発泡体収容部の内部に発泡体（５）を発泡充填させてなる表皮付合成樹脂成形品の製造方法において、
   前記装着部（３）の底面（３ａ）に圧着可能なシール面（Ｓ）を外面に有する自由端部（Ｅ１）と、この自由端部（Ｅ１）に第１の角部（Ｃ１）を介して屈曲接続される中間部（Ｅ２）と、この中間部（Ｅ２）と第２の角部（Ｃ２）を介して屈曲接続される基部（Ｅ３）とで断面多角状に形成された端縁部（Ｅ）を有する前記表皮（２）を、上金型（１１）と下金型（１０）の型開き状態において下金型（１０）にセットする工程と、
   前記表皮（２）を前記下金型（１０）の正規の位置にバキュームで吸着する工程と、
   前記型開き状態において前記基材（１）を前記上金型（１１）にセットする工程と、
   前記上金型（１１）と前記下金型（１０）の型締めを行い、この型締めによって、前記自由端部（Ｅ１）を、その先端が前記装着部（３）の底面（３ａ）に沿って折れ曲がるように弾性変形させて、該自由端部（Ｅ１）の弾発力で前記シール面（Ｓ）を該底面（３ａ）に圧着させることにより、該基材（１）と表皮（２）間に前記発泡体収容部を形成する工程と、
   前記基材（１）に穿設した開口（２０）を通して前記発泡体収容部の内部に発泡剤を注入して該発泡体収容部内で前記発泡体（５）を発泡充填させる工程とを備え、
   前記表皮（２）の前記端縁部（Ｅ）は、その自由状態において、前記自由端部（Ｅ１）の表裏両面に沿う第１の仮想面（Ｓ１）と、前記中間部（Ｅ２）の表裏両面に沿う第２の仮想面（Ｓ２）とのなす角度（θ）が鋭角をなすように形成されていることを特徴とする、表皮付合成樹脂成形品の製造方法。

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