JP4383603B2 - 車両内装用基材およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両内装用基材およびその製造方法に関し、更に詳細には、発泡ビーズを成形したビーズ発泡成形体からなる車両内装用基材と、この車両内装用基材を好適に製造するための製造方法に関するものである。
【０００２】
近年に至り、インストルメントパネル等の車両内装部材におけるコンソールリッド等の基材では、発泡ビーズを成形型中で加熱させて所要の外郭形状を付与し、次いで冷却させた後に脱型することで得られるビーズ発泡成形体としたものが実用化されている。このようなビーズ発泡成形体は、軽量,吸音,断熱,衝撃吸収等に優れた性能,効果を有しており、このビーズ発泡成形体を単体で車両内装用基材として実施する場合や、該ビーズ発泡成形体の外部表面に樹脂やファブリック等を材質とする表皮を被着して実施する場合等がある。また、ビーズ発泡成形体を、衝撃吸収用のクッション材として実施する提案もなされている。なお発泡ビーズとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等のボリオレフィン系合成樹脂や、ポリスチレン,ポリ塩化ビニル等の熱可塑性合成樹脂が選択的に使用されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ビーズ発泡成形体を車両内装用基材として実施に供する場合には、該ビーズ発泡成形体自体の機械的強度が低いという問題がある。このため、▲１▼成型品の肉厚を大きくする、▲２▼発泡倍率の低いビーズを使用して成形する、▲３▼バッグアップ材等を取着する、等の対応策を講じて所要強度を得る必要があった。しかしながら、複雑な外郭形状を呈する車両内装用基材や肉厚を大きくできない車両内装用基材では、前記▲１▼のような対応策の実施は現実的には不可能である。一方、前記▲３▼の対応策では、部品点数の増加に伴ってコストアップを招来する問題等を内在している。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、発泡ビーズから成形されるビーズ発泡成形体の外部表面に、該ビーズ発泡成形体の一部を固化処理した薄肉帯状部分を形成することで剛性向上を図り得るように構成した車両内装用基材と、この車両内装用基材を好適に成形するための製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明に係る車両内装用基材は、発泡ビーズを材料としたビーズ発泡成形体からなり、車両の乗員室内部に装着される薄肉の車両内装用基材において、
前記ビーズ発泡成形体の外部表面に一体成形した凸部を押圧溶融して変形し、これにより形成された薄肉帯体部分を前記基材の外部表面に設け、
前記薄肉帯体部分は、その長手方向に沿った端縁部に、該長手方向の撓曲変形を規制するリブ片が形成されることを特徴とする。
【０００６】
同じく前記課題を解決し、所期の目的を達成するため別の発明に係る車両内装用基材の製造方法は、発泡ビーズを材料としたビーズ発泡成形体からなり、車両の乗員室内部に装着される薄肉の車両内装用基材を製造する方法において、
前記ビーズ発泡成形体を成形するに際して、該ビーズ発泡成形体の本体部における外部表面に外方へ突出した凸部を一体的に成形し、
所要温度に加熱したプレス板を前記凸部に押し付けて、該凸部を溶融させると共に圧縮して所要厚みまで変形させ、
この押圧溶融により変形した前記凸部を冷却することで、該凸部の形成部位に沿って撓曲変形し難い薄肉帯体部分を一体的に形成するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る車両内装用基材およびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお本実施例では、車両内装用基材として、助手席側の前面上部にグローブボックス１１を有するインストルメントパネル１０(図１１)において、このグローブボックス１１に組み付けられるグローブドア１５を構成するドア基材(車両内装用基材)１６を例示する。
【０００８】
(グローブドア)
このグローブドア１５は、前記グローブボックス１１を開閉可能に閉成するようにインストルメントパネル１０の前面に設置されるもので、図１および図２に示すように、該グローブボックス１１の開口部１２全域に整合し得るサイズに設定されている。そして、前記開口部１２を閉成した閉鎖状態では、前記インストルメントパネル１０の外郭形状に一体化するように、適宜湾曲を施した形状を呈している。また、前記インストルメントパネル１０と同等の質感を備えるために、ドア基材１６の外部表面に該パネル１０の表皮１３と同一の表皮１７が装着されていると共に、これらドア基材１６と表皮１７との間に弾力性を有するウレタンフォーム１８を発泡介在した構成となっている。なお外側表面の中央下部には、指掛け用の凹部１９が形成されている。
【０００９】
(ドア基材)
前記グローブドア１５における本実施例のドア基材１６は、図７および図８に示したビーズ発泡成形体２０であって、軽量,吸音,断熱,衝撃吸収等に優れた性能,効果を有している。また裏側外面には、図３〜図６に示すように、複数の縦帯部(第１帯体部)３１と横帯部(第２帯体部)３２とが格子状に交差する高硬度の薄肉帯体部分３０を有している。この薄肉帯体部分３０は、前記ビーズ発泡成形体２０の裏面に一体的に突出成形した格子状の凸部２３を、後述する熱プレス機により溶融および固化処理して形成されたものであり、これにより他の部分よりも硬度がかなり高くなっている。
【００１０】
しかも各縦帯部３１および横帯部３２は、図５,図６および図１０(ｃ)に示すように、長手方向に沿った両側端縁部から外方へ突出するリブ片３３,３３が一体的に形成されているため、その厚みｈが１ｍｍ程度に形成されているものの、長手方向に沿った撓曲変形が好適に規制される構造を呈している。これにより前記ドア基材１６は、薄肉帯体部分３０における各横帯部３２により横方向への湾曲変形が阻止され、また各縦帯部３１により縦方向への湾曲変形が阻止され、該薄肉帯体部分３０を有しないドア基材と比較すると大幅な剛性アップが図られたものとなっている。なお外面側には、前記凹部１９に対応した位置に凹部３４が形成されている。
【００１１】
(合成樹脂ビーズ発泡体)
前記ドア基材１６を形成するビーズ発泡成形体２０は、図９に示す成形型４０のキャビティ４４内で発泡ビーズ２１を加熱させることで、図７および図８に示すように、全体として前記グローブドア１５と略同一の湾曲外郭形状に成形された本体部２２と、この本体部２２の裏側外面に格子状に突出した凸部２３とが一体成形された成形体である。そして前記凸部２３は、前記各縦帯部３１に形成される縦凸片２４と、前記各横帯部３２に形成される横凸片２５とが交差して構成され、各縦凸片２４および横凸片２５は横断面が先細テーパ状の略台形状を呈している。なお、このビーズ発泡成形体２０の特性は、使用する前記発泡ビーズ２１の種類、成形型における加熱温度や冷却温度および成形時間等の諸関数に大きく依存するが、発泡ビーズ２１としては、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系合成樹脂や、ポリスチレン,ポリ塩化ビニル等の熱可塑性合成樹脂を素材としたものが好適に選択使用される。
【００１２】
次に、前記グローブドア１５におけるドア基材１６の成形方法につき説明する。本実施例のドア基材１６は、先ず成形型４０(図９)を利用して所定の発泡ビーズ２１から前記ビーズ発泡成形体２０を成形し、次いで熱プレス機を利用して該ビーズ発泡成形体２０の裏面に薄肉帯体部分３０を形成することで成形される。なお本実施例では、二次発泡しないポリプロピレン製の発泡ビーズからビーズ発泡成形体２０を成形する場合につき例示する。
【００１３】
(ビーズ発泡成形体の成形工程)
ビーズ発泡成形体２０が、グローブドア１５のドア基材１６として実施に供されることを考慮すると、軽量であり、機械的な剛性が高く、かつ或る程度クッション性をも備えている等が必要条件とされるから、発泡倍率が１５〜２０倍程度の発泡ビーズを使用することが望ましい。また、前記縦凸片２４および横凸片２５は、成形完了後のビーズ発泡成形体２０の脱型を容易とするために横断面台形状とする一方、各凸片２４,５の高さ寸法Ｈは発泡倍率により設定が異なり、例えば１５倍発泡の発泡ビーズを使用する場合は１５ｍｍ、２０倍発泡の発泡ビーズを使用する場合は２０ｍｍ程度とする。
【００１４】
このような成形条件下において、先ず図９に示すように、成形型４０の下型４１および上型４２を型締めした下で、ビーズ注入管４３を介して所要量の発泡ビーズ２１をキャビティ４４内へ圧力的に注入することにより、該発泡ビーズ２１はキャビティ４４内へ圧縮状態で充填される。なお、ポリプロピレン製の発泡ビーズ２１を使用する場合には、各蒸気導入管４５を介して下型４１および上型４２の内部へ供給した蒸気を蒸気通入孔４９からキャビティ４４内へ導入し、当該発泡ビーズ２１を１４０℃程度に加熱する。これによりキャビティ４４内の各発泡ビーズ２１は、外表面が適宜溶融して隣接する発泡ビーズ２１同士が融着するようになり、該キャビティ４４の内部輪郭形状に合致した外郭形状に成形される。そして所要時間経過後に、冷却水供給管４８から放水する冷却水で下型４１および上型４２の壁面を冷却し、次いで型を開放して成形されたビーズ発泡成形体２０を取り出す。
【００１５】
(熱プレス工程)
前述のように発泡ビーズ２１から成形されたビーズ発泡成形体２０に関して、該発泡体２０の裏側に突出形成された凸部２３を熱プレスすることにより、薄肉帯体部分３０を押圧溶融成形する。具体的には、前記ビーズ発泡成形体２０を図示しない熱プレス機の取付治具４６に固定セットし(図１０(ａ))、該熱プレス機のプレス板４７を上方から降下させて前記凸部２３を押圧する。そして実施例での成形条件としては、前記凸部２３の溶融および圧縮とが適切に行なわれることを前提として、前記プレス板４７の温度を２６０℃に加熱保持すると共に、該プレス板４７の降下速度(押圧速度)は、前記凸部２３に対する押圧が１０〜１５秒で完了するように設定する。なお、前記プレス板４７の加熱温度および降下速度等は、加工対象であるビーズ発泡成形体２０の材質や発泡倍率等によって適宜変更されるものである。
【００１６】
前記凸部２３における縦凸片２４および横凸片２５は、前記プレス板４７の接触により加熱溶融されると共に該プレス板４７の下降移動に従って圧縮され、該プレス板４７の下端形状に沿って押圧溶融変形する。ここで、前記縦凸片２４および横凸片２５の幅寸法をＷ、前記プレス板４７の幅寸法をＳとすると、両者２５,４７の幅寸法がＷ≧Ｓの関係となるように設定しておくことにより、プレス板４７が下降移動する過程で溶融した凸部２３(２４,２５)の一部が該プレス板４７の側方からはみ出すようになる。従って、プレス板４７が下端位置まで下降した際には、図１０(ｂ)に示すように、プレス板４７の両側方に溶融した凸部２３(２４,２５)の一部がはみ出て該プレス板４７の押圧から解放されるため、このはみ出た部分の高さ(厚さ)が大きくなる。すなわち、前記プレス板４７による押圧溶融変形により成形された縦帯部３１および横帯部３２は、その裏面が溶融したまま本体部２２に接合すると共に、その長手方向に沿った両端部が上方へ突出してリブ片３３,３３として形成され、横断面が略コ字形の樋状を呈するようになる(図１０(ｃ))。
【００１７】
そして、熱プレス機のプレス板４７による薄肉帯体部分３０の押圧溶融成形が完了したら、該プレス板４７を上昇させた後、溶融状態にある縦帯部３１および横帯部３２を冷却する。なお、薄肉帯体部分３０は様々な方法で冷却することができるが、例えば霧水の散布や冷風の吹付け等が適宜実施される。これにより、薄肉帯体部分３０の各縦帯部３１および各横帯部３２は、横断面がコ字形の樋状とされて冷却,固化すると共に本体部２２の裏面に固着する。
【００１８】
このようにして成形された実施例のドア基材１６は、高硬度の薄肉帯体部分３０を裏側表面に有しているため、縦方向,横方向および斜め方向への撓曲変形が好適に阻止される。殊に、薄肉帯体部分３０における各縦帯部３１および各横帯部３２は、長手方向に沿った両端部にリブ片３３,３３が一体的に突出形成されて横断面コ字形の樋状を呈しているため、厚みが小さく設定されていても撓曲変形に対する剛性が極めて高くなっており、これによりドア基材１６は全体的に大幅な剛性アップが図られている。
【００１９】
また本実施例のドア基材１６では、剛性向上のために別体形成されるバックアップ部材を何等必要としないので、重量が増加することなく剛性アップが図られると共に、部品点数の増加に伴うコストアップも好適に回避し得る。
【００２０】
なお、前述のように構成されたドア基材１６を基材とする前記グローブドア１５は、前記ビーズ発泡成形体２０を成形する成形型４０とは別の発泡成形型(図示せず)を利用して製造される。すなわち、前記ドア基材１６と、別途成形された前記表皮１７を発泡成形型にセットし、両者１６,１７間に画成される空間内でウレタン原液を発泡・固化させることにより、ドア基材１６と表皮１７との間にウレタンフォーム１８が介在するようになる。
【００２１】
前記実施例では、インストルメントパネル１０におけるグローブドア１５を例示したが、本発明が対象とする車両内装用基材はこれに限定されるものではなく、例えばインストルメントパネルにおけるエアバッグドアや、フロアーコンソールのリッドおよびその他の薄肉板状部材等に好適に応用し得る。
【００２２】
また前記実施例では、ドア基材１６の剛性アップを図るための薄肉帯体部分３０を、縦帯部３１および横帯部３１が直交する格子状に形成された場合を例示したが、この薄肉帯体部分３０の形態もこれに限定されるものではなく、例えば縦帯部３１および横帯部３２が斜めに延在して傾斜交差する形態や、各帯部３１,３２が千鳥状に蛇行する形態等、様々な形態が実施可能である。
【００２３】
なお前記実施例では、二次発泡しないポリプロピレン製の発泡ビーズ２１からビーズ発泡成形体２０を成形する場合につき例示したが、二次発泡する発泡ビーズでビーズ発泡成形体２０を成形することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る車両内装用基材によれば、ビーズ発泡成形体の一部を固化処理して撓曲変形し難くした薄肉帯体部分を基材の外部表面に設けてあるため、各方向への撓曲変形が好適に阻止されて大幅な剛性アップを図り得る極めて有益な効果を奏する。しかも、剛性アップのために厚みを大きくする必要がないので、薄肉板状の基材にも好適に実施し得る利点がある。また、剛性アップのために別部材としてのバックアップ部材等を何等必要としないので、重量が増加することがないと共にコストアップを招来することもない。更に、薄肉帯体部分の第１帯体部および第２帯体部には、長手方向における端縁部にリブ片を形成すれば剛性がよりアップし、これにより基材の更なる剛性アップが期待できる。
【００２５】
また、別の発明に係る車両内装用基材の製造方法によれば、ビーズ発泡成形体に凸部を一体成形したもとで、この凸部を押圧溶融して薄肉帯体部分を形成するようにしたので、重量が増加することなく前記基材の剛性アップを図り得る利点がある。しかも、前記凸部の幅寸法と、該凸部を押圧溶融するためのプレス板の幅寸法との適性化を図ることにより、薄肉帯体部分の第１帯体部および第２帯体部における長手方向の端縁部にリブ片を設けることができ、これにより該第１帯体部および第２帯体部を薄く設定しても高い強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例に係る車両内装用基材として、インストルメントパネルに画成されたグローブボックスを開閉可能に閉成するグローブドアの斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１に示したグローブドアの構成部材であるドア基材を表側からみた斜視図である。
【図４】図３に示したドア基材を裏側からみた斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のVI−VI線断面図である。
【図７】図４に示したドア基材の基体であるビーズ発泡成形体を裏側からみた斜視図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】成形型でビーズ発泡成形体を成形するために、型締めしたキャビティ内へ発泡ビーズを圧力的に注入している状態を示す断面図である。
【図１０】ドア基材の裏面に薄肉帯体部分を形成する工程図であって、(ａ)はビーズ発泡成形体に一体成形した凸部の上方に、プレス板が下降移動する状態、(ｂ)はプレス板の降下と共に前記凸部が押圧溶融成形されている状態、(ｃ)は薄肉帯体部分の成形が完了した状態を示している。
【図１１】図１に示すグローブドアを装着したインストルメントパネルの斜視図である。
【符号の説明】
１６ ドア基材(車両内装用基材)
２０ ビーズ発泡成形体
２１ 発泡ビーズ
２２ 本体部
２３ 凸部
３０ 薄肉帯体部分
３１ 縦帯部(第１帯体部)
３２ 横帯部(第２帯体部)
３３ リブ片
４７ プレス板
Ｗ 幅寸法
Ｓ 幅寸法

Claims (5)

1. 発泡ビーズ(21)を材料としたビーズ発泡成形体(20)からなり、車両の乗員室内部に装着される薄肉の車両内装用基材(16)において、
   前記ビーズ発泡成形体(20)の外部表面に一体成形した凸部(23)を押圧溶融して変形し、これにより形成された薄肉帯体部分(30)を前記基材(16)の外部表面に設け、
   前記薄肉帯体部分(30)は、その長手方向に沿った端縁部に、該長手方向の撓曲変形を規制するリブ片(33)が形成される
   ことを特徴とする車両内装用基材。
2. 前記薄肉帯体部分(30)は、互いに交差する第１帯体部(31)と第２帯体部(32)とから構成される請求項１記載の車両内装用基材。
3. 発泡ビーズ(21)を材料としたビーズ発泡成形体(20)からなり、車両の乗員室内部に装着される薄肉の車両内装用基材(16)を製造する方法において、
   前記ビーズ発泡成形体(20)を成形するに際して、該ビーズ発泡成形体(20)の本体部(22)における外部表面に外方へ突出した凸部(23)を一体的に成形し、
   所要温度に加熱したプレス板(47)を前記凸部(23)に押し付けて、該凸部(23)を溶融させると共に圧縮して所要厚みまで変形させ、
   この押圧溶融により変形した前記凸部(23)を冷却することで、該凸部(23)の形成部位に沿って撓曲変形し難い薄肉帯体部分(30)を一体的に形成するようにした
   ことを特徴とする車両内装用基材の製造方法。
4. 前記凸部(23)を幅寸法(W)に突出形成し、前記プレス板(47)を幅寸法(S;W≧S)に設定することにより、このプレス板(47)を前記凸部(23)に押し付けた際に、前記薄肉帯体部分(30)の長手方向の端縁部にリブ片(33)を一体的に形成する請求項３記載の車両内装用基材の製造方法。
5. 前記凸部(23)を互いに交差するよう延在形成することで、互いに交差する第１帯体部(31)と第２帯体部(32)とからなる前記薄肉帯体部分(30)を形成するようにした請求項３または４記載の車両内装用基材の製造方法。

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