JP4675273B2 - インストルメントパネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のインストルメントパネル及びその製造方法に関し、特に配線にフレキシブル配線板を用い、このフレキシブル配線板を発泡体で固定した構造のインストルメントパネル及びその製造方法に関するものである。

従来、インストルメントパネルは、硬質プラスチック等からなる基材に、その表面で発泡成形された発泡体を有するものが広く用いられている。なお、その発泡体表面は、通常表皮で覆われている。また、前記インストルメントパネル等の裏側には、エアコンをはじめとする各種電装機器のためのハーネス（電線や配線の束）がクリップ等で保持される。ところが、インストルメントパネル等の裏側にはダクトやその他の部品が配置されるため、ハーネスとそれらが干渉して部品の配置が邪魔されたり、逆にハーネスの配線が部品により邪魔されることがあった。

そこで、基材とその表面に発泡体を、さらにその上に表皮を積層したインストルメントパネルにおいて、基材の発泡体側表面にフレキシブル電線の束としたハーネスを収容するハーネス収容溝が形成され、ハーネスの表面に発泡液を充填し成形後発泡体とすることによって基材と発泡体との間に該ハーネスを埋設したものが開発された（特許文献１参照）。
特開２００１−８８５７８号公報（第3頁、図２）

特許文献１に記載の従来例では、ハーネスが基材の表皮側に配索してあるので、インストルメントパネルの表面形状がハーネスの影響を受け易く、またインストルメントパネルが衝撃を受けたときに、発泡体の厚さによりハーネスが悪い影響を受けることがあった。さらに、基材に溝を形成する必要があるため、溝の形成位置については、インストルメントパネル裏側に配設された他の部品との関係にも十分配慮する必要が生じた。

そこで、本発明は、ハーネスとして薄くて、可撓性のあるフレキシブル配線板を用い、このフレキシブル配線板の基材へ特別の部品を使用せずに固定でき、その結果部品点数を減らし、フレキシブル配線板がインストルメントパネルへの衝撃により悪影響を受けず、かつインストルメントパネルの形状がＦＰＣの形状の影響を受けないようにしたインストルメントパネルを提供するとともに、このようなインストルメントパネルを簡単に製造することのできる製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、基材とその表面に発泡体を設け、発泡体の表面に表皮を積層し、基材の裏面にハーネスを取り付けたインストルメントパネルにおいて、基材に形成した穴と、ハーネスとして用いるフレキシブル配線板に形成した穴とが重なるように、前記基材の裏面に前記フレキシブル配線板が配置されるとともに、前記基材に前記フレキシブル配線板を固定するためのストッパ部材が、これらの穴を通るようにして形成され、前記ストッパ部材の一端側は、前記基材と前記表皮との間に設けた発泡体に連成され、前記ストッパ部材の他端側は、前記フレキシブル配線板の穴から溢れ出てこの穴の周囲を覆うように形成されているものである。また、本発明の製造方法は、発泡体成形金型の第１金型にストッパ部成形用キャビティを形成するとともに、このキャビティ内に挿通され突出するスライドピンを設け、このスライドピンの突出部分をフレキシブル配線板の穴に挿入してフレキシブル配線板をキャビティを塞ぐように第１金型にセットし、次いで前記スライドピンを基材の穴に挿入して基材をフレキシブル配線板に重ね合わせて第１金型にセットし、この基材との間に発泡体成形用キャビティが成形されるように第２金型を第１金型に締結し、発泡体成形用キャビティに発泡体成形材料を注入して発泡させつつスライドピンをストッパ部成形用キャビティの外側まで後退させ、基材の表面に成形された発泡体の表面に表皮を積層し、基材の裏面に成形されたストッパ部によりフレキシブル配線板から成るハーネスが取り付けられるものである。

本発明によれば、基材とその表面に発泡体を設け、発泡体の表面に表皮を積層し、基材の裏面にハーネスを取り付けたインストルメントパネルにおいて、基材に形成した穴と、ハーネスとして用いるフレキシブル配線板に形成した穴とが重なるように、前記基材の裏面に前記フレキシブル配線板が配置されるとともに、前記基材に前記フレキシブル配線板を固定するためのストッパ部材が、これらの穴を通るようにして形成され、前記ストッパ部材の一端側は、前記基材と前記表皮との間に設けた発泡体に連成され、前記ストッパ部材の他端側は、前記フレキシブル配線板の穴から溢れ出てこの穴の周囲を覆うように形成されているので、フレキシブル配線板を取り付けるための特別の部品は不要であり、インストルメントパネル製作時にその基材の裏面にフレキシブル配線板を簡単に取り付けることができる。また、フレキシブル配線板は、基材の裏面に取り付けられるため、インストルメントパネルへ衝撃が加わった際にもフレキシブル配線板が影響を受けにくく、かつフレキシブル配線板がインストルメントパネルの形状に影響を与えることもない。また、本発明の製造方法によれば、発泡体成形金型の第１金型にストッパ部成形用キャビティを形成するとともに、このキャビティ内に挿通され突出するスライドピンを設け、このスライドピンの突出部分をフレキシブル配線板の穴に挿入してフレキシブル配線板をキャビティを塞ぐように第１金型にセットし、次いで前記スライドピンを基材の穴に挿入して基材をフレキシブル配線板に重ね合わせて第１金型にセットし、この基材との間に発泡体成形用キャビティが成形されるように第２金型を第１金型に締結し、発泡体成形用キャビティに発泡体成形材料を注入して発泡させつつスライドピンをストッパ部成形用キャビティの外側まで後退させ、基材の表面に成形された発泡体の表面に表皮を積層し、基材の裏面に成形されたストッパ部によりフレキシブル配線板から成るハーネスが取り付けられるので、発泡体を発泡成形するだけで、基材にフレキシブル配線板を簡単に取り付けることができ、低コストでインストルメントパネルを製造することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面を参照にして説明する。

図１は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、インストルメントパネル１は、基材２、発泡体３、表皮４の積層体であり、基材２の裏面にフレキシブル配線板５を取り付けてある。また、フレキシブル配線板５は接続端子６を備えている。前記基材２には穴７を形成し、この穴７に対応するようにフレキシブル配線板５にも穴８を形成してある。これら穴７，８から発泡体３を形成する材料を充填発泡させると、この材料は穴７，８から溢れ出してフレキシブル配線板５の穴８の周囲で固化させると、ビスの頭のような形状となり、フレキシブル配線板５を基材２に固定するためのストッパ部９を形成する。このストッパ部９によりフレキシブル配線板５は基材２に取り付けられる。

前記基材２は、ポリプロピレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、変性ポリフェニレンオキサイド、スチレン無水マイレン酸共重合体等の樹脂を用いて射出成形などの手段により、所定の立体形状に成形される。前記発泡体３は、インストルメントパネル１の表面に緩衝性を付与するためのものである。発泡体３は、塩化ビニール、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等に発泡剤を添加することで発泡成形して得ることができる。この発泡体３は基材２の表面で上記発泡原料等から発泡成形されたもので、その発泡成形時に生じる発泡体３の接着性によって基材２と表皮４と接着している。表皮４は、このインストルメントパネル１の表面を構成するもので、前記発泡体３表面に設けられている。この表皮４は軟質塩化ビニル樹脂、塩化ビニールとアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体の合成樹脂、オレフィン系の熱可塑性プラスチックを用いることができる。そして、真空成形やパウダースラッシュ成形等によってインストルメントパネル１の形状に形成されている。

前記フレキシブル配線板５としては、ＦＰＣと呼ばれるものの他にフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）と呼ばれるものも用いられ、ＦＦＣは、ポリエチレンフィルム等で被覆した電線を並列に並べたものをポリ塩化ビニル樹脂等からなる熱融着テープ等で被覆しさらに各電線を被覆した熱融着テープ間にスリット（穴）８を設けることによってフレキシブル電線の束として作製されたものである。

図３は、基材２にフレキシブル配線板５、この例ではＦＰＣ５をストッパ部９で取り付けた状態のストッパ部９を上から見た図であり、穴８の周囲に発泡材料がはみ出して内部の発泡体３とこのストッパ部９とでＦＰＣ５を挟んでいる。このストッパ部９をビスの頭のような形状にするには、発泡体３の材料の注入後に椀形状の型（モールド）をＦＰＣ５に取り付けておけばよい。

図４は、基材２の穴７の個所に突部２Ａを形成し、この突部２ＡをＦＰＣ５の穴８に嵌め込んだ例を示す。突部２Ａが穴８に嵌まることにより、ＦＰＣ５の位置決めを図ることができる。

図５及び図６は、穴８の形状を丸穴以外の形状にした例を示し、楕円形状の穴８（図５）やＦＰＣ５の両側面に半円形状の２ヶの穴８（図６）を形成することによっても、ＦＰＣ５をストッパ部９で基材２に取り付けることができる。

図７は、フレキシブル配線板５としてＦＦＣを用いた例を示し、スリット（穴）８の個所にストッパ部９を形成することにより、ＦＦＣ５を基材２に取り付けた例を示す。

図８ないし図１６は、インストルメントパネル１の製造方法を示す。図８は、第１金型１１及び第２金型１２とから成る発泡成形金型の第１金型１１の断面を示し、この第１金型１１にストッパ部９を成形するためのキャビティ１３が形成され、このキャビティ１３内に挿通されキャビティ１３の開口から外へ突出するスライドピン１４を第１金型１１に設けてある。図８において、このスライドピン１４は上下にスライドし、キャビティ１３の開口からフレキシブル配線板５と基材２の厚みの合計分突出し、上昇時は、キャビティ１３の底と同一面まで上昇する。

図９は、フレキシブル配線板５の穴８にスライドピン１４を挿入し、このフレキシブル配線板５でキャビティ１３の開口を塞ぐように第１金型１１にこの配線板５をセットした状態を示す。次いで、基材２の穴７を介して配線板５と同様に基材２を第１金型１１にセットする（図９参照）。すなわち、穴７にスライドピン１４を挿入して、基材２を配線板５に重ね合わせる。次いで、図１０に示すように、第２金型１２を第１金型１１に締結する。この金型を締めた状態において、基材２の表面に発泡体３を成形するためのキャビティ１５が形成され、このキャビティ１５内に発泡体３の発泡成形材料１６を注入する（図１１参照）。

前記成形材料１６を注入するとともに、図１２ないし図１４に示すように、スライドピン１４を上昇させて穴７，８及びキャビティ１３に成形材料１６を充填させる。キャビティ１３まで材料１６が充填され、発泡を完了してストッパ部９が成形されたならば、第１及び第２の金型１１，１２を開放して発泡体３の表面に表皮４を積層する（図１６参照）。

図１７は、前記ストッパ部９を複数個所形成するとき、ストッパ部９が隣接する配線板５の中間部をたるませて（わん曲）おく。これは、基材２と配線板５との熱膨張係数が異なるので、発泡成形時の温度変化で回路が切れるおそれがあるため、たるみ（わん曲）Ｙを設けるようにした。

図１８も、図１７と同様に、配線板５の回路が温度変化で切れるのを防止するため、ストッパ部９が隣接する配線板５の中間部に開口５Ａとスリット５Ｂとを形成したものである。スリット５Ｂは開口５Ａを取り囲むように２つ円弧状のものを形成したが、その形状や数はこれに限定されるものではない。

図２のＡ−Ａ線断面図。 インストルメントパネルの斜視図。 ストッパ部を上から見た図。 基材の穴の個所の変更例を示す断面図。 穴を楕円とした例を示す平面図。 穴を半円とした例を示す平面図。 ＦＦＣの取付例を示す平面図。 発泡成形金型の第１金型の断面図。 第１金型にフレキシブル配線板をセットした断面図。 第１金型に基材をセットした断面図。 第１，第２金型を締結したときの断面図。 発泡成形材料注入時の金型断面図。 スライドピンのスライド時の断面図。 さらにスライドピンをスライドさせたときの断面図。 ストッパ部成形時の断面図。 金型から取り出した製品の断面図。 フレキシブル配線板のストッパ部間の取り付け状態図。 図１７と同様の他の例を示す状態図。

符号の説明

１ インストルメントパネル
２ 基材
３ 発泡体
４ 表皮
５ フレキシブル配線板
７，８ 穴
９ ストッパ部
１１，１２ 第１及び第２金型
１３，１５ キャビティ
１４ スライドピン
１６ 成形材料

Claims (7)

1. 基材とその表面に発泡体を設け、発泡体の表面に表皮を積層し、基材の裏面にハーネスを取り付けたインストルメントパネルにおいて、
   基材に形成した穴と、ハーネスとして用いるフレキシブル配線板に形成した穴とが重なるように、前記基材の裏面に前記フレキシブル配線板が配置されるとともに、
   前記基材に前記フレキシブル配線板を固定するためのストッパ部材が、これらの穴を通るように形成され、
   前記ストッパ部材の一端側は、前記基材と前記表皮との間に設けた発泡体に連成され、前記ストッパ部材の他端側は、前記フレキシブル配線板の穴から溢れ出てこの穴の周囲を覆うように形成されていることを特徴とするインストルメントパネル。
2. 前記基材の穴の周囲に突起を形成し、この突起をフレキシブル配線板の穴に嵌め込んだことを特徴とする請求項１に記載のインストルメントパネル。
3. 複数のストッパ部によって前記基材に前記フレキシブル配線板を固定し、
   隣接するストッパ部間のフレキシブル配線板の中間部をたるませたことを特徴とする請求項１又は２に記載のインストルメントパネル。
4. 複数のストッパ部によって前記基材に前記フレキシブル配線板を固定し、
   隣接するストッパ部間のフレキシブル配線板の中間部に開口及びこの開口を取り囲む１又は２以上のスリットを形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のインストルメントパネル。
5. 発泡体成形金型の第１金型にストッパ部成形用キャビティを形成するとともに、このキャビティ内に挿通され突出するスライドピンを設け、このスライドピンの突出部分をフレキシブル配線板の穴に挿入してフレキシブル配線板をキャビティを塞ぐように第１金型にセットし、
   次いで前記スライドピンを基材の穴に挿入して基材をフレキシブル配線板に重ね合わせて第１金型にセットし、
   この基材との間に発泡体成形用キャビティが成形されるように第２金型を第１金型に締結し、
   発泡体成形用キャビティに発泡体成形材料を注入して発泡させつつスライドピンをストッパ部成形用キャビティの外側まで後退させ、
   基材の表面に成形された発泡体の表面に表皮を積層し、
   基材の裏面に成形されたストッパ部によりフレキシブル配線板から成るハーネスが取り付けられることを特徴とするインストルメントパネルの製造方法。
6. 前記隣接するストッパ部間のフレキシブル配線板の中間部をたるませたことを特徴とする請求項５に記載のインストルメントパネルの製造方法。
7. 前記隣接するストッパ部間のフレキシブル配線板の中間部に開口及びこの開口を取り囲む１又は２以上のスリットを形成したことを特徴とする請求項５又は６に記載のインストルメントパネルの製造方法。

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