JP4651354B2

JP4651354B2 - 表皮付き発泡成形部材の製造方法

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Publication number: JP4651354B2
Application number: JP2004304817A
Authority: JP
Inventors: 伸治横井
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: JP2006116752A

Description

本発明は、表皮付き発泡成形部材の製造方法に関し、更に詳細には、表皮をセットした第１成形型と基材をセットした第２成形型とを型閉めして、該表皮の外部輪郭部に沿設した表皮シール部を基材に設けた基材シール部に接触させ、これら基材と表皮との間で発泡原料を発泡させて表皮付き発泡成形部材を製造する方法に関するものである。

表皮付き発泡成形部材は、所要形状に形成された基材と、この基材の外面に配設される表皮と、これら基材および表皮の間に介在される発泡体とからなる３層構造となっているもので、自動車の乗員室内に設置される車両内装部材(インストルメントパネル、フロアコンソール、コンソールリッド、ドアパネル等)や各種家具等として実施されている。このような表皮付き発泡成形部材は、所要形状に成形された合成樹脂製の基材により所望とされる剛性が確保され、外部に露出する合成樹脂製の表皮により外観上の質感向上を図ると共に、弾力性を有するウレタンフォーム等から形成された発泡体により適度の弾力性を有して触感向上を図るようになっている。

図９は、車両内装部材として実施されるインストルメントパネルの一例を示した概略斜視図、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図、図１１は図１０の部分拡大図である。このインストルメントパネルＩＰは、所要形状にインジェクション成形された合成樹脂製の基材１０に対し、該基材１０の乗員席側に臨むよう位置する約１／２の外面領域を設置部１２として表皮２０および発泡体３０を被着するようになっており、部分的に３層構造を呈する表皮付き発泡成形部材である。このため、インストルメントパネルＩＰの前方(フロントウィンドウＦＷ側)には、基材１０と表皮２０の外縁輪郭部との間に境界ラインＬが形成されている。

このようなインストルメントパネルＩＰは、図１２および図１３(ａ),(ｂ)に例示するように、予備成形した基材１０および予備成形した表皮２０を、発泡成形型４０の第１成形型４２および第２成形型４４の表皮セット面４６および基材セット面４８に夫々セットしたもとで、該発泡成形型４０を型閉めした際に基材１０および表皮２０の間に画成される発泡空間３２内で発泡原料Ｕを発泡させて発泡体３０を成形することで製造されることが多い。このため、基材１０には設置部１２の外縁部に基材シール部１４を沿設すると共に、表皮２０には表皮意匠部２２の外縁輪郭部に表皮シール部２４を一体的に形成し、発泡空間３２内で発泡する発泡原料Ｕの発泡圧により表皮シール部２４を基材シール部１４へ密着的に接触させるようにして、シール状態を形成しながら発泡原料Ｕの漏出防止を図るようになっている。なお、このような発泡原料を発泡させて発泡体を成形する際のシールに関する技術は、例えば特許文献１等に開示されている。
特開平１１−１５６８６８号公報

ところで、前述したインストルメントパネルＩＰ等の表皮付き発泡成形部材に実施される表皮２０は、例えば公知技術である真空成形技術、パウダースラッシュ成形技術、スプレー成形技術または反応射出成形技術等、種々の成形技術に基づいて予備成形されたものである。そして、インストルメントパネルＩＰの外面に露出する表皮意匠部２２および基材シール部１４に接触する表皮シール部２４は、何れの部位でも厚みが平均的に１ｍｍ程度と薄いため、柔軟性に富むと共に形状保持性が低く、更には保管環境等によって変形し易くなっている。

このため、発泡体３０の発泡成形に先立ち、前述した第１成形型４２の表皮セット面４６に表皮２０をセットした際に、部分的または全体的な変形が発生し易くなっているため、図１４に例示するように、表皮意匠部２２が部分的に変形して浮き上がったり、表皮シール部２４が外面から大きく突出してしまう場合がある。殊に、前述したインストルメントパネルＩＰは大型であるため、これに実施される表皮２０も必然的に大型となっているので、第１成形型４２を空気吸引状態として表皮セット面４６に吸着させるようにしても弛んだり皺ができ易く、前述した不具合が一段と発生し易くなっている。しかも、基材１０の外面を部分的に被覆するように装着される表皮２０の場合では、その外部輪郭部に前述した表皮シール部２４が形成されているため、第１成形型４２に設けた位置決め固定ピンに係止される係止凹部を該表皮２０に形成することが不可能であるため、当該表皮２０の前述した変形等を防止する対策を講じ難かった。

従って、表皮２０の浮き上がり等が発生した状態で発泡成形型４０の型閉めを行なった場合には、図１５に例示するように、表皮シール部２４の端縁が基材１０に当接するようになり、該表皮シール部２４に皺が形成されて基材シール部１４との間に隙間が形成されてしまう。これにより、この状態で発泡原料Ｕにより発泡体３０を発泡成形した際には、表皮シール部２４と基材シール部１４とのシールが不充分となるため、発泡途中の発泡原料Ｕの一部が両シール部２４,１４の隙間から漏出して境界ラインＬの外部で硬化してしまい、これを除去するための修正作業を追加する必要が生じて成形効率が低下すると共に成形コストが嵩んでしまう問題が発生する。しかも、発泡体３０の漏出が酷くて修正作業が困難な場合には、当該のインストルメントパネルＩＰを廃棄処理せざるを得なくなるから、無視できない損失を招来することとなっていた。

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、発泡成形型に対して表皮を適切かつ確実にセットし得るようにすることで、表皮シール部と基材シール部との適切なシールを形成するようにした表皮付き発泡成形部材の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
表皮をセットした第１成形型と基材をセットした第２成形型とを型閉めして、該表皮の外部輪郭部に沿設した表皮シール部を前記基材に設けた基材シール部に接触させ、これら基材と表皮との間で発泡原料を発泡させて表皮付き発泡成形部材を製造する方法において、
前記第１成形型に設けた表皮セット部の外縁所要位置に、該表皮セット部の側へ延出する表皮ガイドを臨ませ、
前記表皮シール部の前記第２成形型側に臨む端縁を、前記表皮ガイドに前記表皮セット部側から当接させて、前記表皮を該表皮セット部へセットし、
前記表皮のセット完了後に、前記表皮ガイドを前記表皮セット部の外縁から退避させ、
前記第１成形型に対して前記第２成形型を型閉めすることを特徴とする。

本発明に係る表皮付き発泡成形部材の製造方法によれば、第１成形型の表皮セット部の外縁所要位置に、表皮セット部の側へ延出する表皮ガイドを臨ませ、表皮シール部の第２成形型側に臨む端縁を表皮ガイドに当接させて該表皮セット部へ表皮をセットするようにしたので、表皮セット部に対して表皮を浮き上がることなくセットすることが可能となる。これにより、表皮をセットした第１成形型に基材をセットした第２成形型を型閉めして発泡体を成形するに際し、表皮シール部と基材シール部とによるシールを確実に形成することが可能となり、発泡原料の漏出を好適に防止できる利点がある。従って、表皮付き発泡成形部材の外部で発泡原料が硬化することがないため、これを除去するための修正作業を不要として成形効率を向上させ得ると共に成形コストが嵩む不都合も回避できる等の有益な効果を奏する。

次に、本発明に係る表皮付き発泡成形部材の製造方法につき、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。なお後述する実施例では、表皮付き発泡成形部材として、図９等に例示したインストルメントパネルを例示し、このインストルメントパネルＩＰを成形する場合について説明する。従って、図９〜図１５に例示したインストルメントパネルＩＰおよび発泡成形型４０と同一の部材、部位については、同一の符号を付して説明する。

図１は、好適実施例に係る表皮付き発泡成形部材の製造方法に実施される発泡成形型４０における第１成形型４２の概略構成を例示した側断面図、図２は、図１に例示した第１成形型４２を破断して示した概略斜視図である。本実施例の製造方法は、図１２に例示した従来の発泡成形型４０を基本として、これに改良を加え構成を変更した第１成形型４２を有する発泡成形型４０を使用することで実現可能となっている。そこで先ず、本実施例の発泡成形型４０の構成について概略的に説明する。

本実施例の製造方法を実現する発泡成形型４０は、基本的構成は図１２に例示した従来の発泡成形型４０と同一であって、表皮２０をセットするための凹状の表皮セット面(表皮セット部)４６を設けた第１成形型４２と、基材１０をセットするための凸状の基材セット面(基材セット部)４８を設けた第２成形型４４とからなり、第１成形型４２に対して第２成形型４４が開閉可能に配設されている。なお第２成形型４４は、従来から変更がないので詳細な説明は省略する。

第１成形型４２は、図１および図２に例示したように、前述した表皮セット面４６の外縁所要位置、具体的には表皮セット面４６に表皮２０をセットした際にその表皮シール部２４が到来するようになる位置に、表皮セット面４６の側へ所要量だけ延出して該表皮シール部２４の端縁を当接させ得るようにした表皮ガイド５０を臨ませ得る構造を呈している。この表皮ガイド５０は、第１成形型４２とは別体に形成されて該第１成形型４２に設けた型設置部５２に着脱可能な型構成部材５４にビス５６で固定されており、表皮セット面４６の外縁ラインに沿って延在する細長プレート状を呈している。これにより表皮ガイド５０は、第１成形型４２の型設置部５２へ型構成部材５４を装着することで表皮セット面４６の外縁所要位置に臨んで延出するようになり、該型構成部材５４を第１成形型４２から取外すことで、表皮セット面４６から退避して第２成形型４４の型閉めを許容するようになっている。ここで、前述した表皮シール部２４の端縁とは、該表皮シール部２４における長手方向に沿う端末カット面であって、前述した境界ラインＬに沿って延在する端末である。

すなわち表皮ガイド５０は、第１成形型４２の表皮セット面４６へ表皮２０をセットするに際し、該表皮２０における表皮シール部２４の端縁の位置決めを図るように機能するもので、予備成形した表皮２０を表皮セット面４６へセットする度毎に、表皮セット面４６からの表皮シール部２４の突出高さＨを常に一定にするものである。従って表皮２０は、表皮シール部２４の端縁を前述した表皮ガイド５０に当接させながら、図示しない吸引装置により空気吸引状態とした第１成形型４２の表皮セット面４６に吸着させることで、該第１成形型４２に対して適切な形状で吸着セットされる。

ここで、表皮セット面４６に対して表皮２０が適切にセットされた際の表皮シール部２４の突出高さＨは、次のように規定される。すなわち突出高さＨは、表皮２０をセットとした第１成形型４２に対して基材１０をセットした第２成形型４４を型閉めした際に、該表皮シール部２４の端縁が基材１０の外面に当接することがなく、例えば１ｍｍ程度の間隔が形成されるように設定されている(図５(ｂ))。

なお表皮ガイド５０は、図２に例示したように、表皮セット面４６の外縁全長に亘って連続的に装着したタイプの他に、図７に例示するように、所要長のものを表皮セット面４６の外縁に沿って断続的または部分的に装着したタイプとしてもよい。また、表皮ガイド５０の形態は、前述した細長プレート状のものに限定されず、表皮シール部２４の端縁の適切な位置決めを図り得るものであれば、例えば針金状の棒状材を所要間隔毎に延出させた形態等としてもよい。

また型構成部材５４は、前述した着脱形態のものに限定されず、第１成形型４２にスライド可能に配設した形態としてもよい。すなわち図８に例示するように、型構成部材５４を第１位置(図８の実線表示位置)に移動させることで(表皮セット面４６へ近接移動させることで)、該型構成部材５４に固定した表皮ガイド５０を表皮セット面４６の外縁所要位置に位置させて表皮シール部２４の端縁を当接可能とする。また、型構成部材５４を第２位置(図８の２点鎖線表示位置)へ移動させることで(表皮セット面４６から離間移動させることで)、表皮ガイド５０を表皮セット面４６から退避させて第２成形型４４の型閉めを許容する。

次に、前述のように構成された発泡成形型４０を使用した本実施例の表皮付き発泡成形部材の製造方法につき、図３〜図６を引用して具体的に説明する。なお、ここでは、図１における図示左側の表皮ガイド５０についてのみ図示し、図示右側の表皮ガイド５０については図示省略する。

先ず、発泡成形型４０を型開きして、第１成形型４２から第２成形型４４を開放したもとで、第１成形型４２の型設置部５２に表皮ガイド５０を固定した型構成部材５４を装着する。これにより、第１成形型４２に設けた表皮セット面４６の外縁所要位置に、表皮セット面４６の側へ延出して表皮シール部２４の端縁を当接させ得るように表皮ガイド５０を臨ませる(図１および図２)。

表皮２０のセット準備が完了したら、第１成形型４２を空気吸引状態としたもとで、表皮シール部２４の端縁を表皮ガイド５０に当接させながら、該表皮２０を表皮セット面４６へ吸着セットする(図３(ａ),(ｂ))。すなわち、基準点となる表皮ガイド５０に表皮シール部２４の端縁を当接させて位置決めを図った後に、表皮セット面４６に対して表皮２０をセットするようになっているため、該表皮２０の適切な位置決めが図られ、表皮意匠部２２が表皮セット面４６に適切に吸着される。

表皮セット面４６に対する表皮２０のセット作業が完了したら、型設置部５２に装着してあった型構成部材５４を第１成形型４２から取外し、表皮ガイド５０を表皮セット面４６の外縁から退避させる(図４)。これにより表皮シール部２４は、第１成形型４２の外面から適切な突出高さＨに突出した状態となる。

型構成部材５４の取外しが完了したら、その後に表皮２０をセットとした第１成形型４２に対して基材１０をセットした第２成形型４４を型閉めする(図５(ａ))。この際に、表皮シール部２４の突出高さＨが適切に設定されているため、図５(ｂ)に図示したように、発泡成形型４０を型閉めした場合に、該表皮シール部２４の端縁が基材１０の外面に当接することはない。これにより、表皮シール部２４に弛みや皺等が発生しなくなる。

従って、発泡成形型４０の型閉めにより表皮２０と基材１０との間に画成された発泡空間３２内で発泡原料Ｕを発泡させた場合、表皮シール部２４と基材シール部１４とのシールが適切に形成されるため、該発泡原料Ｕの漏出が好適に防止される(図６)。

このように本実施例の表皮付き発泡成形部材の製造方法では、第１成形型４２の表皮セット面４６の外縁所要位置に表皮ガイド５０を臨ませ、この表皮ガイド５０に表皮シール部２４の端縁を当接させながら該表皮セット面４６へ表皮２０をセットするようにしたので、第１成形型４２に対して表皮２０を適切かつ確実にセットすることが可能となる。これにより、表皮２０をセットした第１成形型４２に基材１０をセットした第２成形型４４を型閉めして発泡体３０を成形するに際し、表皮シール部２４と基材シール部１４とによるシールを確実に形成することが可能となり、発泡原料Ｕの漏出を好適に防止できる。従って、インストルメントパネルＩＰの境界ラインＬの外部で発泡原料Ｕが硬化することがないため、該発泡原料Ｕが硬化して形成された発泡体３０を除去するための修正作業を不要として成形効率を向上させ得ると共に成形コストが嵩む等の不都合も回避できる。

なお前述した実施例では、表皮付き発泡成形部材としてインストルメントパネルＩＰを例示したが、本願が対象とする表皮付き発泡成形部材はこれに限定されるものではなく、これに以外にフロアコンソール、コンソールリッド、ドアパネル等の種々車両内装部材や、これ以外の各種家具等が対象とされる。

本願の表皮付き発泡成形部材の製造方法は、表皮をセットした第１成形型と基材をセットした第２成形型とを型閉めして、該表皮の外部輪郭部に沿設した表皮シール部を前記基材に設けた基材シール部に接触させ、これら基材と表皮との間で発泡原料を発泡させて表皮付き発泡成形部材を成形する方法である。従って、基材、表皮および発泡体からなる３層構造をなす表皮付き発泡成形部材の全てが対象とされ、例えばインストルメントパネル、フロアコンソール、コンソールリッドおよびドアパネル等の種々車両内装部材や、椅子またはソファ等の各種家具等が対象とされる。

好適実施例に係る表皮付き発泡成形部材の製造方法に実施される発泡成形型における第１成形型の概略構成を例示した側断面図である。図１に例示した第１成形型を破断して示した概略斜視図である。好適実施例に係る表皮付き発泡成形部材の製造方法を示した説明断面図であって、(ａ)は、表皮セット面に臨ませた表皮ガイドに表皮シール部の端縁を当接させながら表皮をセットする状態を示し、(ｂ)は、表皮セット面に表皮をセットした状態を示している。表皮のセット完了後に、第１成形型から型構成部材を取外して表皮ガイドを表皮セット面から退避させた状態を示した説明断面図である。 (ａ)は、表皮をセットした第１成形型に基材をセットした第２成形型を型閉めする状態を示し、(ｂ)は、型閉めが完了して表皮シール部と基材シール部とが好適に接触した状態を示している。表皮と基材との間に画成された発泡空間内で発泡体を成形している状態を示した説明断面図であって、発泡原料の漏出が好適に防止されることを示している。表皮ガイドの変更例を例示した第１成形型の概略斜視図である。表皮ガイドを固定した型構成部材の別形態例を例示した説明断面図である。表皮付き発泡成形部材であるインストルメントパネルの概略斜視図である。図９のＸ−Ｘ線断面図である。図１０の部分拡大断面図である。第１成形型および第２成形型から構成される発泡成形型を、表皮と基材との間で発泡体を成形している状態で示した側断面図である。従来の製造方法により、表皮をセットした第１成形型に基材をセットした第２成形型を型閉めする状態を示した説明断面図であって、(ａ)は型閉め前の状態を示し、(ｂ)は型閉め完了状態を示している。第１成形型の表皮セット面に対して表皮が適切にセットされない不都合を例示した説明断面図である。図１４に例示した状態で発泡成形型の型閉めを行なって発泡体を成形した状態を示した説明断面図であって、表皮シール部と基材シール部との隙間から発泡原料が漏出して硬化する不都合を示している。

符号の説明

１０基材１４基材シール部
２０表皮２４表皮シール部
４２第１成形型４４第２成形型
４６表皮セット面(表皮セット部) ５０表皮ガイド
５４型構成部材Ｕ発泡原料
Ｈ突出高さ

Claims

表皮(20)をセットした第１成形型(42)と基材(10)をセットした第２成形型(44)とを型閉めして、該表皮(20)の外部輪郭部に沿設した表皮シール部(24)を前記基材(10)に設けた基材シール部(14)に接触させ、これら基材(10)と表皮(20)との間で発泡原料(U)を発泡させて表皮付き発泡成形部材を製造する方法において、
前記第１成形型(42)に設けた表皮セット部(46)の外縁所要位置に、該表皮セット部(46)の側へ延出する表皮ガイド(50)を臨ませ、
前記表皮シール部(24)の前記第２成形型(44)側に臨む端縁を、前記表皮ガイド(50)に前記表皮セット部(46)側から当接させて、前記表皮(20)を該表皮セット部(46)へセットし、
前記表皮(20)のセット完了後に、前記表皮ガイド(50)を前記表皮セット部(46)の外縁から退避させ、
前記第１成形型(42)に対して前記第２成形型(44)を型閉めする
ことを特徴とする表皮付き発泡成形部材の製造方法。
前記表皮ガイド(50)は、前記表皮セット部(46)から退避可能な型構成部材(54)に設けられ、
前記表皮ガイド(50)を前記表皮セット部(46)の側へ延出するように該表皮セット部(46)の外縁に臨ませた際に、前記型構成部材(54)が、第１成形型(42)に凹状に形成された前記表皮セット部(46)と連続する面を形成し、
前記表皮(20)の外部輪郭部を曲げて設けられた前記表皮シール部(24)の前記端縁を前記表皮ガイド(50)に当接させると共に、該表皮シール部(24)の外側面を前記型構成部材(54)に当接させて、該表皮(20)を前記表皮セット部(46)にセットし、
前記表皮(20)のセット完了後に、前記表皮ガイド(50)と共に前記型構成部材(54)を前記表皮セット部(46)の外縁から退避させる請求項１記載の表皮付き発泡成形部材の製造方法。
前記第１成形型(42)と第２成形型(44)とを型閉めすることで、前記表皮ガイド(50)および型構成部材(54)の退避により該第１成形型(42)の型面から一定の突出高さ(H)で突出した表皮シール部(24)の前記外側面に、該外側面と平行に形成された前記基材シール部(14)を当接させ、該基材シール部(14)で該表皮シール部(24)を支持するようにした請求項２記載の表皮付き発泡成形部材の製造方法。