JP4676210B2

JP4676210B2 - 自動車用内装部品の製造方法

Info

Publication number: JP4676210B2
Application number: JP2005019035A
Authority: JP
Inventors: 智則須藤; 和生平山
Original assignee: 三ツ星化成品株式会社
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: JP2006205477A

Description

本発明は、例えばインストルメントパネル等の自動車用内装部品の製造方法に関する。

特許文献１は、この種の自動車用内装部品を製造するために、パウダースラッシュ成形で表皮材（表皮）を形成するとともに、モールドプレス成形を施すことで、表皮材と芯材（基材）とを一体化させる製造方法を開示する。また、モールドプレス成形時、樹脂芯材と表皮材との接着性が不足する場合等には、表皮材と樹脂芯材との間にシート状物を設定することが好ましい旨を開示する。
特許第３２９８６５７号公報（段落番号０００４、００１２、００３３）

上記の特許文献１では「シート状物」は、単に接着性が不足する場合等に取り付けると述べるだけで、具体的にどの場所にシート状物が設定されるかの記載はまったくない。しかしながら、例えばインストルメントパネル等は、湾曲部やコーナー部等を多用する立体感のある形状に設計されている場合が多いので、上記シート状物がコーナー部を覆うように配置される可能性も考えられる。また、特許文献１のようなモールドプレス成形時に限らず、例えば射出成形により、表皮と基材とを一体化させることも考えられる。

しかしながら表皮のコーナー部の部分にシート状物を配置してゲートから溶融樹脂を供給すると、コーナー部でシート状物が表皮から剥がれて浮いてしまい易く、内装部品のコーナー部の外観を損なってしまうおそれがあり、この点で改善の余地が残されていた。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

◆本発明の第１の観点によれば、表皮と基材を一体化させてコーナー部を有する形状に成形し、且つ、そのコーナー部の少なくとも一部において前記表皮と前記基材との間に補強材を介在させた自動車用内装品の製造方法であって、前記コーナー部に相当する部分を有する成形用の型の内部で前記表皮を保持するとともに、前記基材を構成する溶融樹脂を供給するゲートから、当該溶融樹脂を当該型の内部空間に流す工程を含み、前記工程において、前記溶融樹脂が流し込まれる前記型の内部空間の一部は、その厚みが相互に異なる流量調整用の厚肉部又は薄肉部を有しており、前記厚肉部又は前記薄肉部は、前記ゲートから前記補強材に向かう前記溶融樹脂の流路となる内部空間の一部の厚みを調整することによって形成され、前記補強材の端部に向かう前記溶融材料の流れに対して、前記補強材に沿って流れる前記溶融材料の流れよりも大きな抵抗を付与する。なお、「溶融樹脂」には、半溶融状態の樹脂も含まれる。

この構成によれば、前記厚肉部又は薄肉部によって、内部空間内での溶融樹脂の流れに偏りを生じさせることができ、この結果、コーナー部の部分での補強材の表皮からの浮きや剥がれを防止できる。従って、コーナー部での表面外観に優れた自動車用内装品を得ることができる。さらに、コーナー部に沿うように前記補強材の端部側から当該補強材の領域へ入る溶融材料の流れを前記補強材に沿って流れる溶融材料の流れと比べて小さくできる。この結果、コーナー部の部分での補強材の表皮からの浮きや剥がれを確実に防止できる。

◆前記の自動車用内装品の製造方法においては、前記厚肉部又は薄肉部は、前記ゲートの近傍に設けられていることが好ましい。

これにより、厚肉部又は薄肉部の作用（流量調整作用）が、ゲートから注入される溶融樹脂の流れに対し一層直接的に働くので、当該溶融樹脂の流れの偏りを一層効果的に作り出すことができる。

◆前記の自動車用内装品の製造方法においては、前記工程において、前記コーナー部に相当する内部空間に溶融樹脂を充填した後、前記内部空間における前記厚肉部又は薄肉部の厚みを、それ以外の部分の厚みと等しくすることが好ましい。

これにより、最終的に完成する自動車用内装品の厚みを一様にすることができる。

◆前記の自動車用内装品の製造方法においては、スライドコアのスライドによって、前記内部空間における前記厚肉部又は薄肉部の厚みを、それ以外の部分の厚みと等しくすることが好ましい。

これにより、自動車用内装品の厚みを一様にするための操作が容易で、金型の構成も簡素にできる。

最初に、本発明の製造方法で製造される自動車用内装品の一例としてのミドルパッド部について、詳細に説明する。図１はミドルパッド部を備えるインストルメントパネルをコンソールボックス等とともに示す全体斜視図、図２は助手席側ミドルパッド部を示す斜視図である。図３（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ線断面矢視図、図３（ｂ）はエアバッグ膨張時の様子を示す断面図である。

図１には、コンソールボックス５１やロアパネル５２、グローブボックス５３を組み付けた状態のインストルメントパネル５０の全体斜視図を示している。本発明の製造方法は、例えば、図１に図示する自動車用内装品のうち、インストルメントパネル５０の助手席側ミドルパッド部の部品（符号５４）を製造する場合に好適である。

図２は前記助手席側ミドルパッド部５４の拡大斜視図を示し、図３（ａ）は図２のＸ−Ｘ線断面矢視図を示す。図３（ａ）に示すように、ミドルパッド部５４は、基材２と、その表面（乗員側の面）全体を覆う表皮１と、を備えている。このミドルパッド部５４の裏面側には、図示しないエアバッグを配置できるようになっている。

図２に示すように、助手席側ミドルパッド部５４には、エアーコンディショナの吹出し口１９が貫通状に形成されている。また、図２や図３（ａ）に示すように、ミドルパッド部５４の上部には、角張った形状のコーナー部１３が形成されている。

この助手席側ミドルパッド部５４には、前記エアバッグの膨張時に容易に破断して所定の領域Ａに開口を形成できるように、強度を弱化させた破断容易線１６ａ〜１６ｅが形成されている。この破断容易線１６ａ〜１６ｅは、例えば、乗員からの視認が通常不可能な微細な貫通孔を適宜の間隔で並べて形成したものに構成することができる。

破断容易線１６ａ〜１６ｅは図２に示すように、縦方向に延びる２本の開裂縦線１６ａ・１６ｂと、上下方向中央で横方向に延びる開裂横線１６ｃと、その上下に配置されて前記開裂横線１６ｃとほぼ平行に延びる２本のヒンジ線１６ｄ・１６ｅと、により構成される。

この結果、エアバッグの膨張時には、膨らむエアバッグが前記領域Ａの裏面を押圧する結果、開裂縦線１６ａ・１６ｂ及び開裂横線１６ｃが破断して、図３（ｂ）に示すように、前記ヒンジ線１６ｄ・１６ｅまわりに回動する上下両開き状のドア部１７・１８をミドルパッド部５４の上記の領域Ａに形成するようになっている。

また図２等に示すように、助手席側ミドルパッド部５４の表皮１の裏側（表皮１と基材２との間）には、可撓性のある２枚の薄い補強シート１４・１４が埋設されている。図２や図３（ａ）に示すように、この補強シート１４は、上記２本のヒンジ線１６ｄ・１６ｅをそれぞれ跨るように、かつ、上記の開裂横線１６ｃを跨らないように設置されている。この構成により、エアバッグ膨張時にヒンジ線１６ｄ・１６ｅが完全に破断するのを防止して（図３（ｂ）参照）、ドア部１７・１８が千切れてミドルパッド部５４から分離してしまうことを防止している。

図３（ａ）に示すように、上側の補強シート１４は、前記コーナー部１３を跨るようにして、前記表皮１と前記基材２との間に介在されている。また図２に示すように、上側の補強シート１４は、前記コーナー部１３の一部を覆うように設置されている。

次に図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、前記表皮１と基材２とを一体化させて前記ミドルパッド部５４を製造するための射出成形工程を説明する。図４（ａ）は射出成形時の底面側からみた模式図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＰ−Ｐ線断面矢視図である。図５は、図４（ａ）におけるＱ−Ｑ線断面矢視図である。図６は、射出成形後のミドルパッド部のコーナー部近傍を示す一部断面図である。

なお、前記表皮１は、この射出成形工程の前の段階で予め製造しておくものとする。この表皮１は、パウダースラッシュ成形で形成されたスキン層と、その裏側に発泡性プラスチックを回り込ませて積層形成した発泡層と、によりなり、例えば前記特許文献１に示すような公知の方法で製造することができる。

前記射出成形工程では、上記表皮１は、射出成形用上型１０ｔの型面上に真空吸引により密着した状態で保持されている。一方、下型１０ｂには、プランジャ等で押し出される溶融樹脂（基材２を構成する）を金型の内部空間１１へ導入するためのゲート１２が設けられている。

この内部空間１１はコーナー部１３’を有する形状に構成されており、この結果、完成品としてのミドルパッド部５４は、前記コーナー部１３’に相当するコーナー部１３を有する形状になる。また、このコーナー部１３’の内側に跨るように、前記内部空間１１に保持される表皮１の裏面には、可撓性の補強シート１４が予め設置されている。

この図４に示す射出成形工程において、上記射出成形用上型１０ｔと下型１０ｂとで形成される内部空間１１には、ゲート１２から供給された溶融樹脂が前記補強シート１４の端部に向かう流れを制限するように、ゲート１２の近傍に薄肉部１５が設けられている。言い換えれば、周囲より厚みの小さい薄肉部１５をゲート１２の近傍位置に形成するように、上型１０ｔと下型１０ｂの型面の輪郭が定められている。

図５に示すように、この薄肉部１５の部分に対応する位置においては、下型１０ｂにスライドコア２０が設置されており、このスライドコア２０は油圧シリンダ２１の可動部に連結されている。図５に示す状態ではスライドコア２０の端部が内部空間１１に対して突出しており、これにより前記薄肉部１５が構成されているが、この状態から油圧シリンダ２１を駆動してスライドコア２０を退避方向（矢印）へスライドさせることで、薄肉部１５の部分の厚みを周囲と等しい厚みとなるように変更することができる。

上記の構成で前記ゲート１２から溶融樹脂を供給すると、上記内部空間１１では、図４（ａ）に白抜き矢印で示すような溶融樹脂の流れが形成される（なお、矢印が太いほど流量が大きいことを示す）。この図４（ａ）に示すように、コーナー部１３における補強シート１４の端部へゲート１２から直接向かう溶融樹脂の流れＦは、前記薄肉部１５によって制限される。従って、コーナー部１３（１３’）にて補強シート１４の端部から補強シート１４の領域へ入る溶融樹脂の流れＧを抑制することができる。言い換えれば、コーナー部１３（１３’）に沿うようにして補強シート１４の領域へ入る流れＧよりも、コーナー部１３（１３’）に向かうようにして補強シート１４の領域へ入る流れＨを、相対的に強くすることができる。

この結果、図６に示すように、コーナー部１３での補強シート１４の剥がれや浮き（逆に言えば、コーナー部１３での表皮１の補強シート１４からの浮き）を防止して、ミドルパッド部５４のコーナー部１３の表面外観を良好に保つことができる。

上記の薄肉部１５がない場合を比較例として図７に示すが、この比較例の場合、図７（ａ）に示すように、コーナー部１３における補強シート１４の端部へゲート１２から直接向かう溶融樹脂の流れＦが強く、従って、コーナー部１３に沿うように補強シート１４の端部から補強シート１４の領域へ入る溶融樹脂の流れＧが強くなりすぎてしまい、この流れＧの影響で、補強シート１４の表皮１からの剥がれや浮きが生じてしまう（図８の符号ｓの部分）。この点、上記実施形態（図４）では前記薄肉部１５を設けることにより、コーナー部１３に沿うような上記流れＧを抑制する一方、コーナー部１３へ向かうような溶融樹脂の流れＨを増加させることで、補強シート１４の剥がれや浮きを防止することができているのである（図６）。

このように溶融樹脂の流れに偏りを生じるようにコントロールしながら前記コーナー部１３へ十分な量の樹脂を充填した後は、前記油圧シリンダ２１を駆動してスライドコア２０を図５の矢印の如く退避させることにより、前記内部空間１１の薄肉部１５の厚みを、その周囲の厚みと等しくなるようにする（言い換えれば、前記薄肉部１５を消失させる）。これにより、成形後のミドルパッド部５４の厚みを一様にすることができる。この後は、樹脂の固化後に型から取り外し、バリ取り等の所定の仕上げ工程を行うことで、完成品としてのミドルパッド部５４を得ることができる。

本実施形態のミドルパッド部５４の製造方法は以上に示すように、成形用の型１０ｔ・１０ｂが、ミドルパッド部５４のコーナー部１３に相当する部分（コーナー部１３’）を有するようにし、この型の内部空間１１に前記表皮１を保持させた状態で、前記基材２を構成する溶融樹脂を前記内部空間１１へ流す工程を含んでいる。そして図４（ａ）に示すように、この工程において前記型の内部空間１１は、その厚みが周囲と異なる薄肉部１５を有している。

この結果、内部空間１１内での溶融樹脂の流れに偏りを生じさせることができ、この結果、コーナー部１３の部分での補強シート１４の表皮１からの浮きや剥がれを防止できる。

また、薄肉部１５の形状を種々変えることで溶融樹脂の流れの偏り具合をきめ細かくコントロールできるとともに、ゲート１２の数を少なくすることができる。即ち、溶融樹脂の流れに偏りを生じさせる方法としては、ゲート１２を複数設け、それぞれのゲート１２からの流量を互いに異ならせる手法も考えられるが、ゲート１２を複数設ける構成は複雑で、設備費や工数が増大し、製造コストの上昇を招いてしまう。また、ゲートコントローラで流量を変化させる手法も考えられるが、この手法では溶融樹脂の流量を全体的に変化させることはできても、流量を部分的に（局所的に）変化させるのは困難である。この点、本実施形態では、このような問題もないのである。

また図４（ａ）に示すように、前記型の内部空間１１は、前記薄肉部１５が設けられている結果、前記ゲート１２から前記コーナー部１３（１３’）における前記補強シート１４の端部へ向かう溶融樹脂の流れＦに対し、相対的に大きな抵抗を付与するような形状に構成されている。これにより、コーナー部１３（１３’）に沿うようにして補強シート１４の領域に入る流れＧを小さくでき、この結果、コーナー部１３の部分での補強シート１４の表皮１からの浮きや剥がれを防止できる。

また図４（ａ）に示すように、前記薄肉部１５は前記ゲート１２の近傍に設けられている。従って、薄肉部１５の流量調整作用が、ゲート１２から注入される溶融樹脂の流れに対し一層直接的に働き、当該溶融樹脂の流れの偏りを効果的に作り出すことができる。

また上記実施形態では、前記コーナー部１３に相当する内部空間（コーナー部１３’）に溶融樹脂を充填した後、前記内部空間１１における前記薄肉部１５の厚みを、それ以外の部分の厚み（周囲の厚み）と等しくしている。これにより、厚みが一様なミドルパッド部５４を得ることができる。また、油圧シリンダ２１によるスライドコア２０のスライドによって薄肉部１５の厚みを周囲の厚みと等しくするので、ミドルパッド部５４の厚みを一様とするための操作が容易で、構成も簡素にできる。

以上に本実施形態の製造方法を説明したが、上記の実施形態は更に以下のように変更することができる。

（１）上記ではミドルパッド部５４の製造方法について説明したが、補強シート等の補強材をコーナー部に有する部品であれば、その他の自動車用内装品、例えば図１に示すコンソールボックス５１やロアパネル５２やグローブボックス５３の製造方法に適用することもできる。

（２）コーナー部はある程度角張った形状であれば良く、図３（ａ）に示すようなほぼ直角なコーナー部１３のみならず、鋭角、鈍角のコーナー部であっても良い。

（３）補強シート１４は、図２に示すようにコーナー部１３の一部を覆う場合のみならず、コーナー部の全部を覆うように設置されていても良い。また、エアバッグの膨張の際に回動するドア部１７・１８のヒンジ部の補強を目的とする場合に限定されず、他の部分の補強や、ミドルパッド部５４自体の補強のために設置されていても良い。

（４）内部空間１１に設けられる薄肉部１５の位置、個数、形状については図４（ａ）に示す場合に限定されず、所望に応じて変更可能なことは勿論である。

（５）また、内部空間１１に薄肉部１５を設ける代わりに、その部分を通常の厚みとし、それ以外の部分を通常より厚みの大きい厚肉部として、溶融樹脂を流れ易くしても良い。この構成でも、前記ゲート１２から前記コーナー部１３（１３’）における前記補強シート１４の端部へ向かう溶融樹脂の流れＦに対し、相対的に大きな抵抗を付与することが可能である。なお、この場合、前記厚肉部が流量調整部に相当する。また更に、薄肉部と厚肉部の両方を設ける構成であっても良い。

（６）薄肉部や厚肉部を周囲の厚みと等しくするための構成としては、スライドコア２０に限られず、他の構成を用いても良い。また、スライドコア２０は、油圧シリンダ２１で駆動する方式に限定されず、エアシリンダで駆動しても良いし、カムガイド式やスプリング式を用いても良い。また、このスライドコア２０は、薄肉部１５の厚みを変更するためにだけ設けられていても良いし、射出成形用上型１０ｔ・下型１０ｂのアンダカット部を抜くためのスライドコアと兼用されても良い。

（７）射出成形でミドルパッド部５４を成形する場合に限らず、型の内部に溶融状の樹脂を流し込んで成形するものであれば、どのような成形方法であっても良い。

ミドルパッド部を備えるインストルメントパネルをコンソールボックス等とともに示す全体斜視図。助手席側ミドルパッド部を示す斜視図。図３（ａ）は図２におけるＸ−Ｘ線断面矢視図、図３（ｂ）はエアバッグ膨張時の様子を示す断面図。図４（ａ）は射出成形時における内部空間の形状と溶融樹脂の流れを示す模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＰ−Ｐ線断面矢視図。図４（ａ）におけるＱ−Ｑ線断面矢視図。射出成形後のミドルパッド部のコーナー部近傍を示す一部断面図。図７（ａ）は、比較例の射出成形時における内部空間の形状と溶融樹脂の流れを示す模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＲ−Ｒ線断面矢視図。前記比較例における、射出成形後のミドルパッド部のコーナー部近傍を示す一部断面図。

符号の説明

１表皮
２基材
１０ｔ射出成形用上型（成形用の型）
１０ｂ射出成形用下型（成形用の型）
１１内部空間
１３コーナー部
１３’ 内部空間のコーナー部
１４補強シート（補強材）
１５薄肉部
２０スライドコア
５４インストルメントパネルの助手席側ミドルパッド部（自動車用内装品）

Claims

表皮と基材を一体化させてコーナー部を有する形状に成形し、且つ、そのコーナー部の少なくとも一部において前記表皮と前記基材との間に補強材を介在させた自動車用内装品の製造方法であって、
前記コーナー部に相当する部分を有する成形用の型の内部で前記表皮を保持するとともに、前記基材を構成する溶融樹脂を供給するゲートから、当該溶融樹脂を当該型の内部空間に流す工程を含み、
前記工程において、前記溶融樹脂が流し込まれる前記型の内部空間の一部は、その厚みが相互に異なる流量調整用の厚肉部又は薄肉部を有しており、
前記厚肉部又は前記薄肉部は、前記ゲートから前記補強材に向かう前記溶融樹脂の流路となる内部空間の一部の厚みを調整することによって形成され、前記補強材の端部に向かう前記溶融材料の流れに対して、前記補強材に沿って流れる前記溶融材料の流れよりも大きな抵抗を付与することを特徴とする、自動車用内装品の製造方法。
請求項１に記載の自動車用内装品の製造方法であって、
前記厚肉部又は薄肉部は、前記ゲートの近傍に設けられていることを特徴とする、自動車用内装品の製造方法。
請求項１又は請求項２に記載の自動車用内装品の製造方法であって、
前記工程において、前記コーナー部に相当する内部空間に溶融樹脂を充填した後、前記内部空間における前記厚肉部又は薄肉部の厚みを、それ以外の部分の厚みと等しくすることを特徴とする、自動車用内装品の製造方法。
請求項３に記載の自動車用内装品の製造方法であって、
スライドコアのスライドによって、前記内部空間における前記厚肉部又は薄肉部の厚みを、それ以外の部分の厚みと等しくすることを特徴とする、自動車用内装品の製造方法。