JP5177656B2 - 自動車用内装部品並びにその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、表皮のインサートインジェクション工法を利用したピラーガーニッシュ並びにその製造方法に好適な自動車用内装部品並びにその製造方法に係り、特に、工程数を大幅に削減でき、しかも外観見栄えも良好な自動車用内装部品並びにその製造方法に関する。

図１０は車両のセンターピラーパネルの上部室内面側に装着されるセンターピラーガーニッシュアッパー１を示すもので、図１０，図１１に示すように、センターピラーガーニッシュアッパー１は、ベースとしての樹脂芯材２の表面に表皮３を貼付して構成され、通常、表皮３を射出成形金型内にセットしておき、溶融樹脂を射出成形金型のキャビティ内に充填することで樹脂芯材２と表皮３を一体化するインサートインジェクション工法を使用して成形するのが主流である。

ところで、センターピラーガーニッシュアッパー１の上部側にエアバッグを内蔵する場合には、エアバッグ等の刻印キャップ４を組み付ける必要があり、図１１に示すように、刻印キャップ４の裏面に係止爪４ａを設けるとともに、樹脂芯材２に収容凹部５を凹設し、この収容凹部５の側壁に係止孔５ａを開設し、刻印キャップ４の係止爪４ａを係止孔５ａに係着することで刻印キャップ４をセンターピラーガーニッシュアッパー１の所定部分に取り付けているのが実情である。そして、エアバッグ等の刻印キャップ４を備えたセンターピラーガーニッシュアッパー１の製造工程の概略は、図１２に示すように、樹脂芯材２と表皮３とをクロスインサート成形により所要形状に成形する一方、エアバッグ等の刻印キャップ４についても別途金型で成形し、次工程でセンターピラーガーニッシュアッパー１の所定部分に刻印キャップ４を組み付けている。尚、従来のキャップを備えたピラーガーニッシュの構造については、特許文献１に詳細に示されている。

特開２０００−２５５３４号公報

このように、従来では、刻印キャップ４を備えたセンターピラーガーニッシュアッパー１の製造方法は、センターピラーガーニッシュアッパー１と刻印キャップ４とを別個の成形金型でそれぞれ射出成形した後、両者を組み付け工程でアッセンブリしているため、３工程が必要であり、工程数が多く、コストアップを招来する大きな要因となっている。

更に、刻印キャップ４を爪係着する構造では、センターピラーガーニッシュアッパー１に刻印キャップ４の係止爪４ａを受ける係止孔５ａを開設するためにスライドコアが必要となり、金型コストの高騰化を招き、このことも、製品のコストアップを招来する要因となっている。また、刻印キャップ４とセンターピラーガーニッシュアッパー１の製品外観との間で違和感が生じ、見栄え上も好ましいものとはいえなかった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、エアバッグ等の装備品の名称や、コーション事項等を表示した表示部を備えた自動車用内装部品であって、内装部品の成形と同時に表示部の加工が行なえ、かつ成形金型の構造も簡素化でき、大幅なコストダウンが期待できるとともに、外観見栄えにおいてもシンプルな外観が得られ、見栄え上も好ましい自動車用内装部品並びにその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するために、鋭意研究の結果、表皮に開口を繰り抜き形成し、この開口を通して樹脂芯材面を表面側に露出させて、露出面に射出成形金型から表示内容を転写するとともに、表皮の開口縁を木目込み処理することで、従来の刻印キャップを廃止でき、かつ工程数の大幅な短縮化が可能になることに着目し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、射出成形金型内に溶融樹脂を射出充填し、所要形状に成形される樹脂芯材と、その表面に一体化される表皮とから構成され、製品表面の一部に表示部が設定された自動車用内装部品において、前記表示部は、表皮に開設した開口を通して樹脂芯材を製品表面側に露出させ、この露出面に射出成形金型側から文字、記号等の表示内容が転写されるとともに、表皮の開口縁は、表示部周囲に形成された木目込み溝部内に収まるように端末処理されていることを特徴とする。

更に、本発明に係る自動車用内装部品の製造方法は、所要形状に成形される樹脂芯材と、その表面に一体化される表皮とから構成され、製品表面の一部に表示部が設定された自動車用内装部品の製造方法において、前記射出成形金型が型開き状態にある時、表示部に対応する箇所に開口を設けた表皮を射出成形金型内にセットし、その後、キャビティ型とコア型を型締めして、両金型間に形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出充填することで、樹脂芯材と表皮とを一体成形するとともに、キャビティ型の型面に刻印された文字、記号等の表示内容を表皮の開口を通して樹脂芯材の露出面に転写して表示部を形成する一方、表示部の周囲に設けられた樹脂芯材の木目込み溝部内に表皮の開口縁を木目込み処理することを特徴とする。

ここで、自動車用内装部品としては、射出成形工法により所要形状に成形される樹脂芯材と、樹脂芯材の表面に一体化される表皮とから構成され、表面の一部に所定の表示内容を表示する表示部が設定されたものであれば用途は問わない。例えば、センターピラーガーニッシュ、フロントピラーガーニッシュ、リヤピラーガーニッシュ等のガーニッシュ類や、ドアトリム、リヤサイドトリム等の内装部品全般に適用できる。更に、樹脂芯材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の熱可塑性樹脂を使用できる。また、これら熱可塑性樹脂中に各種充填剤を混入しても良い。使用できる充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子などがある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種の添加剤が配合されても良い。

また、表皮としては、クロス、不織布等の布地シートが好ましいが、合成樹脂シートを使用することもできる。更に、表示部の表示内容としては、カーテン式エアバッグ等の装備品の名称や、注意書き、スペック等の情報が考えられる。そして、表示部としては、表皮に開口が繰り抜き形成され、この開口を通して樹脂芯材面が表面に露出し、この露出面に射出成形金型側から所定の表示内容が転写される。また、表示部の周囲は、樹脂芯材に木目込み溝部が形成されており、表皮の開口縁を木目込み溝部内に圧入処理すれば、寸法バラツキ等が吸収でき、表示部周囲の外観性能を良好に維持できる。

次いで、本発明方法に使用する射出成形金型は、キャビティ型とコア型とから構成される射出成形用金型であり、樹脂芯材の形状に対応して、キャビティ型とコア型とで画成されるキャビティ形状が決定されるとともに、表示部近傍においてはキャビティ型に凸条、それに対応するコア型には凹部が形成され、凸条と凹部とで樹脂芯材に木目込み溝部が形成される。また、表示部相当箇所におけるキャビティ型面には、文字、記号等の所定情報が刻印されている。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、予め表示部相当箇所に開口を設けた表皮を射出成形金型内にセットした後、射出成形金型を型締めして、キャビティ内に溶融樹脂を射出充填して、樹脂芯材と表皮とを一体成形する際、表皮の開口を通して露出する樹脂芯材の露出面に射出成形金型から所定の表示内容を転写するとともに、表示部周囲における樹脂芯材の木目込み溝部に表皮の開口端末を木目込み処理するという構成であるため、単一の成形金型を使用し、単一の成形工程で内装部品の成形と表示部の成形を同時に行なうことができ、従来３工程必要であったものを１工程に短縮することができる。

更に、従来のように、キャップを受けるための係止孔をスライドコアを使用して内装部品側に形成する必要がないため、成形金型の構造を簡素化することができる。また、別物の刻印キャップを取り付ける構造ではなく、表皮に開口を繰り抜き、樹脂芯材の露出面に射出成形金型側から表示内容を転写するという構成であるため、製品外観はシンプルな印象を与え、外観性能に優れる。

次に、本発明の好ましい実施の形態においては、前記表示部におけるキャビティ型とコア型とのクリアランスを小さく設定することにより、溶融樹脂が最終的にこの部分に流入することで、表皮の開口縁が端末方向に沿って引き延ばされて表皮端末のヨレを回避できるようにしたことを特徴とする。

そして、この実施の形態によれば、キャビティ型とコア型とのクリアランスは、一般部分に比べ表示部相当箇所が小さく設定されているため、溶融樹脂がキャビティ内を流動する際、クリアランスの小さい箇所は最後に溶融樹脂が流れ込むことになる。従って、表皮の開口縁は端末に向けて引っ張られるため、表皮端末のヨレを確実に防止することができる。

以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品並びにその製造方法によれば、インサートインジェクション工法を使用して、樹脂芯材の表面に表皮を一体成形する際、表皮に開口を繰り抜き形成し、開口を通して樹脂芯材を表面側に露出させ、露出面に射出成形金型の刻印を転写するとともに、表皮の開口端末を樹脂芯材の木目込み溝部に木目込み処理することで、内装部品における樹脂芯材の成形と同時に表示部を形成することができるため、内装部品の成形工程、刻印キャップの成形工程、刻印キャップの取付工程のように、従来３工程必要としたのに比べ１工程で済むため、工程数を大幅に削減できる。

更に、本発明に係る自動車用内装部品並びにその製造方法によれば、樹脂芯材と一体に表示部を形成するため、従来のように、刻印キャップを係着するための係止孔をスライドコアを使用して形成する必要がないことから、成形金型の型構造を簡素化することができ、コストダウンを招来するとともに、別物の刻印キャップを取り付ける構造に比べ、樹脂芯材面を外部に露出させて、露出させた樹脂面に刻印を転写するため、シンプルな外観が得られ、一般部分と表示部との一体感を強調でき、外観性能が向上するという効果を有する。

以下、本発明に係る自動車用内装部品並びにその製造方法の好適な実施例について、センターピラーガーニッシュアッパー並びにその製造方法を例示して説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明を適用したセンターピラーガーニッシュアッパーを示す正面図、図２は同センターピラーガーニッシュアッパーにおける表示部の構成を示す断面図、図３は同センターピラーガーニッシュアッパーを成形する際に使用する射出成形金型の概略構成を示す説明図、図４は同射出成形金型のキャビティ形状を示す説明図、図５乃至図８は同センターピラーガーニッシュアッパーの製造方法を示すもので、図５は表皮のセット工程を示す説明図、図６は樹脂芯材の成形工程を示す説明図、図７，図８は樹脂芯材の成形時における溶融樹脂の流動形態を示す各説明図である。また、図９は本発明に係るセンターピラーガーニッシュアッパーの成形工程の変形例を示す説明図である。

まず、図１，図２に基づいて、本発明を適用したセンターピラーガーニッシュアッパー１０の構成について説明する。センターピラーガーニッシュアッパー１０は、車両のセンターピラーパネル上部の室内面側に内装される内装部品であり、センターピラーパネルの室内面側を覆うように断面略Ｃ字状をなす上下方向に沿って延びる長尺形状を備えており、保形性とピラーパネルに対する取付剛性を備えた樹脂芯材２０と、その表面に一体化される装飾性並びに表面感触に優れた表皮３０とから構成されている。更に詳しくは、中央に上下方向に延びる調節長孔１１が開設されており、調節長孔１１の内部にスライドプレート１２が上下方向にスライド自在に内装され、スライドプレート１２をスライド操作することにより、例えばシートベルトのアンカー部（図示せず）の位置調整を行なうようになっている。また、下部には、取付フランジ１３が形成されている。この部分は表皮３０で被覆されていないが、図示しないセンターピラーガーニッシュロアにより被覆するため、あえて表皮３０が省略されている。

そして、本発明の特徴は、センターピラーガーニッシュアッパー１０の上部に設定した表示部１４の構成にある。すなわち、センターピラーガーニッシュアッパー１０の上部に内蔵されるカーテン式エアバッグを装備した旨を表示する表示部１４は、従来の刻印キャップ構造から樹脂芯材２０に成形と同時に刻印を転写することで簡単に形成してある。図２に示すように、センターピラーガーニッシュアッパー１０における一般部分は樹脂芯材２０の表面に表皮３０を貼付した積層構造であるが、表示部１４については表皮３０が省略され樹脂芯材２０の単体構造であり、表皮３０の開口３１を通して樹脂芯材２０が製品表面側に露出した露出面２０ａに表示部１４が形成されている。また、この表示部１４の周囲に沿って樹脂芯材２０には木目込み溝部２１が形成され、木目込み溝部２１の溝深さｄ１を５ｍｍ、溝幅ｗを１．５ｍｍに設定し、表皮３０の開口３１の開口縁３１ａが木目込み処理されており、このことで、表皮３０における開口３１のカットバラツキを吸収することができる。また、表示部１４における樹脂芯材２０の厚みｄ２は、１．０〜２．０ｍｍのように、一般部分の厚み（２．５ｍｍ）に比べ表示部１４は薄肉部２２として設定されている。このことは後述する樹脂芯材２０の成形時における樹脂の流動性を良好に維持して、表皮３０の開口縁３１ａにヨレ等の不具合が発生するのを有効に抑えるためである。

上記センターピラーガーニッシュアッパー１０における樹脂芯材２０の素材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の熱可塑性樹脂が使用できる。また、これら熱可塑性樹脂中に各種充填剤を混入しても良い。使用できる充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維、タルク、クレイ、シリカ、炭酸カルシウム等の無機粒子などがある。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、低収縮剤等の各種の添加剤が配合されても良い。

そして、表皮３０は、樹脂芯材２０の射出成形時に一体化される。表皮３０の材質としては、クロス、不織布等の布地シート、あるいは合成樹脂シートを使用することができるが、外観及び感触上、クロスが好ましく、本実施例では、厚み０．２ｍｍのクロスが使用されている。また、樹脂芯材２０の厚みは上述したように２．５ｍｍに設定されている。

従って、本発明に係るセンターピラーガーニッシュアッパー１０は、樹脂芯材２０の成形時に表示部１４が同時に形成されるため、従来のように、別物の刻印キャップを別途成形して、センターピラーガーニッシュアッパーに取り付けるという手間が省け、構造が簡素化でき、別物の刻印キャップを取り付けた際の違和感をなくし、シンプルな外観を付与でき、外観性能にも優れている。

次いで、センターピラーガーニッシュアッパー１０の製造方法について、図３乃至図８を基に説明する。まず、図３はセンターピラーガーニッシュアッパー１０を成形する際に使用する射出成形金型４０の構成を示すもので、射出成形金型４０は、キャビティ型４１とコア型４２とから大略構成され、いずれか一方側に駆動機構が接続されることでキャビティ型４１とコア型４２は相互に型締め、型開き可能に配置されている。そして、キャビティ型４１とコア型４２とを型締めした際に、製品形状を形作るキャビティＣが画成され、このキャビティＣ内に樹脂芯材２０の素材である溶融樹脂Ｍを射出充填するが、溶融樹脂Ｍの供給系として、ランナ４３、ゲート４４がコア型４２の内部及びキャビティ型４１とコア型４２のパーティング面に設けられている。

ところで、本発明の特徴は、センターピラーガーニッシュアッパー１０の樹脂芯材２０に表示部１４を一体化するために、表示部１４相当箇所においてキャビティ型４１には凸条４５が突設形成され、それに対応するようにコア型４２には凹部４６が設けられており、キャビティ型４１とコア型４２を型締めした際に形成されるキャビティＣ内に溶融樹脂Ｍを充填して、樹脂芯材２０を成形すれば、凸条４５と凹部４６とにより木目込み溝部２１が表示部１４の周囲に形成されることになる。また、凸条４５に囲まれた表示部１４において、キャビティ型４１の型面に刻印４７が形成されており、この刻印４７が樹脂芯材２０の表面に転写される。尚、この実施例においては、木目込み溝部２１に囲まれる部分のクリアランスが小さく設定されており、そのために表示部１４における樹脂芯材２０の厚みが薄肉部２２として形成されている。

次に、図５乃至図８に基づいて、センターピラーガーニッシュアッパー１０の製造方法について説明する。まず、図５に示すように、キャビティ型４１とコア型４２が型開き状態である時、型内に表皮３０をセットするが、表皮３０には予め表示部１４に相当する面積の開口３１が開設されている。そして、表皮３０のセットが完了すれば、キャビティ型４１とコア型４２が型締めされてキャビティＣが画成され、このキャビティＣ内に溶融樹脂Ｍがランナ４３、ゲート４４を通じて射出充填される。この時、キャビティ型４１に設けた凸条４５と、コア型４２の凹部４６との間で樹脂芯材２０に木目込み溝部２１が形成され、この木目込み溝部２１に表皮３０の開口３１における開口縁３１ａが木目込み処理されるため、表皮３０の開口３１の端末処理が美麗に行なえるとともに、キャビティ型４１の刻印４７が樹脂芯材２０の露出面２０ａに転写されるため、表示部１４が簡単に形成される（図６参照）。

更に、本実施例においては、図７に示すように、ランナ４３、ゲート４４から溶融樹脂Ｍが矢印で示すようにキャビティＣ内に流動するが、特に、表示部１４に相当する部位のキャビティ型４１とコア型４２のクリアランスが一般部分のクリアランスに比べ小さく設定されているため、溶融樹脂Ｍはクリアランスを大きく確保した一般部分について先行して充填され、その後、図８に示すようにクリアランスの小さな表示部１４相当箇所に流入するため、表皮３０の開口３１の開口縁３１ａは端末側に延ばされ、表皮３０の端末にヨレ等の不具合が発生することがなく、表皮３０の開口縁における端末処理を美麗に行なうことができる。尚、キャビティＣのクリアランスについて、一般部分と表示部１４相当部分を同一に設定した場合には、溶融樹脂の流動方向を円滑に制御できないため、表皮３０の開口縁３１ａにヨレの発生が多発するという傾向を示した。

以上説明した通り、本発明方法をセンターピラーガーニッシュアッパーの製造方法に適用すれば、樹脂芯材２０と表皮３０とを射出成形金型４０により一体成形する際、表示部１４を同時に形成することができるため、センターピラーガーニッシュアッパーと刻印キャップを別個に成形し、刻印キャップを成形後、センターピラーガーニッシュアッパーに取り付けるという３工程を必要とした従来工法に比べ、１工程で完了することができ、工程数を大幅に短縮化できるとともに、射出成形金型４０は係止孔を形成するためのスライドコア等を廃止でき、金型構造を簡素化することで更にコストダウンを招来できるという利点がある。

次いで、図９は、本発明の変形例を示すもので、コア型４２にガス抜き用の焼結ブロック４８を内装した射出成形金型４０を使用し、この焼結ブロック４８を介してバキューム処理を行なえば、表示部１４のクリアランスが小さい部分においても、溶融樹脂Ｍを良好に充填されることができ、充填性が向上するという利点がある。

本発明の実施例は、エアバッグ等を表示する表示部１４を備えたセンターピラーガーニッシュアッパー１０に適用したが、インサートインジェクション工法により、樹脂芯材２０、表皮３０を一体化する構成で、表示部１４を備える内装部品全般に適用することができる。

本発明に係る自動車用内装部品を適用したセンターピラーガーニッシュアッパーを示す正面図である。 図１中II−II線断面図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーを成形する際に使用する射出成形金型を示す概要図である。 図３に示す射出成形金型のキャビティ形状を示す説明図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーの製造方法における表皮を射出成形金型にセットする工程を示す説明図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーの製造方法における樹脂芯材の成形工程、並びに表示部の成形工程を示す説明図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーの製造方法における溶融樹脂の流動状態を示す説明図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーの製造方法における溶融樹脂の表示部付近の流動状態を示す説明図である。 図１に示すセンターピラーガーニッシュアッパーの成形に使用する射出成形金型の変形例を示す要部断面図である。 従来のセンターピラーガーニッシュアッパーを示す正面図である。 図１０中XI−XI線断面図である。 従来の刻印キャップを備えたセンターピラーガーニッシュアッパーの製造工程を示す概略図である。

符号の説明

１０ センターピラーガーニッシュアッパー
１１ 調節長孔
１２ スライドプレート
１３ 取付フランジ
１４ 表示部
２０ 樹脂芯材
２０ａ 露出面
２１ 木目込み溝部
２２ 薄肉部
３０ 表皮
３１ 開口
３１ａ 開口縁
４０ 射出成形金型
４１ キャビティ型
４２ コア型
４３ ランナ
４４ ゲート
４５ 凸条
４６ 凹部
４７ 刻印
４８ 焼結ブロック
Ｃ キャビティ
Ｍ 溶融樹脂

Claims (4)

1. 射出成形金型（４０）内に溶融樹脂（Ｍ）を射出充填し、所要形状に成形される樹脂芯材（２０）と、その表面に一体化される表皮（３０）とから構成され、製品表面の一部に表示部（１４）が設定された自動車用内装部品（１０）において、
   前記表示部（１４）は、表皮（３０）に開設した開口（３１）を通して樹脂芯材（２０）を製品表面側に露出させ、この露出面（２０ａ）に射出成形金型（４０）側から文字、記号等の表示内容が転写されるとともに、表皮（３０）の開口縁（３１ａ）は、表示部（１４）周囲に形成された木目込み溝部（２１）内に収まるように端末処理されていることを特徴とする自動車用内装部品。
2. 前記表示部（１４）における樹脂芯材（２０）は、一般部分の板厚に比べ薄肉状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。
3. 所要形状に成形される樹脂芯材（２０）と、その表面に一体化される表皮（３０）とから構成され、製品表面の一部に表示部（１４）が設定された自動車用内装部品（１０）の製造方法において、
   前記射出成形金型（４０）が型開き状態にある時、表示部（１４）に対応する箇所に開口（３１）を設けた表皮（３０）を射出成形金型（４０）内にセットし、その後、キャビティ型（４１）とコア型（４２）を型締めして、両金型（４１，４２）間に形成されるキャビティ（Ｃ）内に溶融樹脂（Ｍ）を射出充填することで、樹脂芯材（２０）と表皮（３０）とを一体成形するとともに、キャビティ型（４１）の型面に刻印（４７）された文字、記号等の表示内容を表皮（３０）の開口（３１）を通して樹脂芯材（２０）の露出面（２０ａ）に転写して表示部（１４）を形成する一方、表示部（１４）の周囲に設けられた樹脂芯材（２０）の木目込み溝部（２１）内に表皮（３０）の開口縁（３１ａ）を木目込み処理することを特徴とする自動車用内装部品の製造方法。
4. 前記表示部（１４）におけるキャビティ型（４１）とコア型（４２）とのクリアランスを小さく設定することにより、溶融樹脂（Ｍ）が最終的にこの部分に流入することで、表皮（３０）の開口縁（３１ａ）が端末方向に沿って引き延ばされて表皮（３０）端末のヨレを回避できるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の自動車用内装部品の製造方法。

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