JP5753444B2 - パッド付きインストルメントパネル本体の成形方法 - Google Patents

Description

この発明は、表皮とウレタン発泡層とからなるパッドが基材上に一体に積層されたパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法に関し、特に、成形時におけるウレタン原料の流れ対策に関するものである。

車両用インストルメントパネルの主体をなすインストルメントパネル本体として、表皮とウレタン発泡層とからなるパッドが基材上に一体に積層されたパッド付きインストルメントパネル本体がある。このインストルメントパネル本体には、特許文献１に開示されているように、複数箇所に部品取付部が形成されている。これら部品取付部は、周囲を上記パッドで囲まれた基材露出部分で形成されている。

この部品取付部の外周縁部には、成形時にウレタン原料が部品取付部に浸入しないように先端先鋭の環状突条が一体に突設されていて、成形時に型閉め状態で上記突条を表皮に圧接させることで、上記部品取付部の外周縁部のシール性を確保するようになっている。そして、成形後に、上記部品取付部に対応するパッドを切断して当該パッドを取り除き、周囲をパッドで囲まれた基材露出部分からなる部品取付部を形成するようにしている。

特開平７−１５６１６３号公報（段落００１８欄、段落００１９欄、図２、図６）

しかし、上記の特許文献１のインストルメントパネル本体を成形する成形型では、部品取付部に対応するキャビティ箇所から大きく離れた位置に注入ノズルが設けられていて、該注入ノズルから成形型のキャビティにウレタン原料を注入するようになっているため、注入されたウレタン原料は上記部品取付部に邪魔されて直進せず、該部品取付部を取り囲むように迂回して流れ、その結果、部品取付部の下流側でウレタン原料の流れが乱れて成形性に悪影響を及ぼすおそれがある。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウレタン原料がキャビティで乱れないようにしてパッド付きインストルメントパネル本体の品質を向上させることである。

上記の目的を達成するため、この発明は、ウレタン原料を部品取付部から注入するようにしたことを特徴とする。

具体的には、この発明は、表皮と基材との間に型閉め状態でウレタン原料を注入して、上記表皮と該表皮裏面側のウレタン発泡層とからなるパッドが、上記基材上に上記ウレタン発泡層を基材側に向けて一体に積層され、装着孔を有する部品取付部が周囲を上記パッドで囲まれた基材露出部分で形成されたパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、下型に上記表皮を、上型に上記基材をそれぞれセットし、次いで、原料注入口を有するマスキングプレートを上記表皮と上記基材との間に配置した型閉め状態で、上記基材の部品取付部を上記マスキングプレートで覆って当該部品取付部の外周縁部をシールするとともに、上記原料注入口を上記部品取付部の装着孔と連通させ、かつ上記マスキングプレートと上記表皮との間に隙間を有するようにマスキングプレートに突設した隙間保持手段としてのスペーサを介在させて基材及びマスキングプレートと表皮との間にキャビティを形成し、その後、上記原料注入口から上記キャビティにウレタン原料を注入して発泡硬化させることにより、基材及びマスキングプレートと表皮との間にウレタン発泡層を一体に形成し、しかる後、上記部品取付部に対応するパッドを切断して当該パッド及びマスキングプレートを取り除くことを特徴とする。

第２の発明は、下型に上記表皮を、上型に上記基材をそれぞれセットし、次いで、原料注入口を有するマスキングプレートを上記表皮と上記基材との間に配置した型閉め状態で、上記基材の部品取付部を上記マスキングプレートで覆って当該部品取付部の外周縁部をシールするとともに、上記原料注入口を上記部品取付部の装着孔と連通させ、かつ上記マスキングプレートと上記表皮との間に隙間を有するように上記下型に形成した隙間保持手段としての型側凸部に表皮に形成した当該型側凸部に対応して表皮裏面側に凹む表皮側凹部を被せて基材及びマスキングプレートと表皮との間にキャビティを形成し、その後、上記原料注入口から上記キャビティにウレタン原料を注入して発泡硬化させることにより、基材及びマスキングプレートと表皮との間にウレタン発泡層を一体に形成し、しかる後、上記部品取付部に対応するパッドを切断して当該パッド及びマスキングプレートを取り除くことを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記マスキングプレートは、平板材からなり、上記部品取付部の外周縁部には、環状棚部が平面に形成され、該環状棚部には、型閉め状態で上記マスキングプレートの外周縁部と接する環状シール部が形成されていることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、上記環状シール部は、先端先鋭の突条からなることを特徴とする。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つの発明において、上記マスキングプレートは、型閉め状態で上記隙間保持手段により上記部品取付部の外周縁部に押し付けられていることを特徴とする。

第１及び２の発明によれば、ウレタン原料が部品取付部からキャビティに注入されるため、ウレタン原料の流れが上記部品取付部に邪魔されず、ウレタン原料はキャビティの隅々に乱れることなくスムーズに直進して成形性に悪影響を及ぼすことがなく、品質の優れたパッド付きインストルメントパネル本体が得られる。

また、マスキングプレートを表皮と基材との間に配置して部品取付部の外周縁部を上記マスキングプレートでシールしているため、マスキングテープ等で基材露出部分を覆う必要がなく、容易に部品取付部が形成される。

第３の発明によれば、部品取付部の外周縁部の環状棚部に形成された環状シール部と接するマスキングプレートが平板材からなるため、安価なマスキングプレートで対応することができる。

第４の発明によれば、型閉め状態で先端先鋭の突条の先端がマスキングプレートの外周縁部に線接触状態で当接するため、ウレタン原料のシールが確実になる。

第５の発明によれば、型閉め力が隙間保持手段に作用し、マスキングプレートが上記隙間保持手段により部品取付部の外周縁部に押し付けられるため、ウレタン原料のシールがさらに確実になる。

パッド付きインストルメントパネル本体の斜視図である。 実施形態１に係る成形方法において、ウレタン原料をキャビティに注入する前の型閉め状態の成形型全体を示す断面図である。 実施形態１において、基材のスピーカ取付部にマスキングプレートを対応させた状態の図１のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 実施形態１において、マスキングプレートが取り付けられた基材を上型にセットした状態を示す図１のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 実施形態１において、成形型のキャビティにウレタン原料を注入している状態を示す図１のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 実施形態１において、成形されたパッド付きインストルメントパネル本体をカット治具にセットした状態を示す図１のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 実施形態１において、パッド付きインストルメントパネル本体のスピーカ取付部に対応するパッドを取り除いた状態を示す図１のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 （ａ）は実施形態１のマスキングプレートを表側から見た斜視図、（ｂ）は実施形態１のマスキングプレートを裏側から見た斜視図である。 実施形態２の図５相当図である。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は車両用インストルメントパネルの主体をなすインストルメントパネル本体１を示し、この発明の実施形態１に係る成形方法を説明する前に、上記インストルメントパネル本体１の構成を説明する。このインストルメントパネル本体１は、図７に示すように、インストルメントパネル本体１のベースとなる樹脂製基材３を備えている。この基材３は、例えば、ポリプロピレン、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ノリル樹脂等からなる。

上記インストルメントパネル本体１の車体前端側は、上記基材３が露出した単層構造であり、当該単層領域には、車幅方向に延びる細長いフロントデフロスターエア吹出口５が形成されている。

上記フロントデフロスターエア吹出口５よりも車体後方側領域には、厚肉の樹脂製パッド７が一体に形成されている。このパッド７は、例えば、ポリ塩化ビニルやＴＰＵ（サーモプラスチックウレタン）、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）等の表皮９と、該表皮９裏面側のウレタン発泡層１１とからなり、上記基材３上に上記ウレタン発泡層１１を基材３側に向けて一体に積層されている。

また、上記インストルメントパネル本体１のパッド７領域の車幅方向両端側には、円形のサイドベントエア吹出口１３が、車幅方向中程には、部品取付部の一例として矩形のスピーカ取付部１５がそれぞれ形成されている。このスピーカ取付部１５は、周囲を上記パッド７で囲まれた基材露出部分で形成され、中央に円形の装着孔１７を有し、該装着孔１７に部品としてのスピーカ（図示せず）が装着されて、スピーカグリル１９で施蓋されるようになっている。上記スピーカ取付部１５の装着孔１７周りには、４つの係合孔２１が形成され、一方、上記スピーカグリル１９には、上記各係合孔２１に挿入されてその周縁に係合する４つの係合爪２３（図１で２つのみ表れる）が一体に突設され、これら係合爪２３を上記各係合孔２１周縁に係合させることで、スピーカグリル１９がスピーカ取付部１５から脱落しないようになっている。

次に、実施形態１に係る成形方法により、上述の如く構成させたインストルメントパネル本体１を成形する要領について説明するが、成形にあたり、図２に示すような成形型１０１と、図８に示すようなマスキングプレート２０１とを用意する。

上記成形型１０１は、固定型である下型１０３と、該下型１０３の上方に昇降可能に配置された可動型である上型１０５とを備え、上記下型１０３には、モータ１０７の駆動により水平方向にスライドするスライド型１０９が配置され、上記上型１０５には、図示しない注入機に接続された注入ノズル１１１が配置されている。

上記マスキングプレート２０１は、表面及び裏面の全体がフッ素樹脂のコートにより離型処理された金属製の矩形平板材からなり、中央には上記スピーカ取付部１５の装着孔１７と連通し、かつ上記注入ノズル１１１に接続される円形の原料注入口２０３が形成されている。

上記マスキングプレート２０１表面の四辺中央に対応する箇所には、図８（ａ）に示すように、楕円形（流線形）のスペーサ２０５が１つずつ長手方向を内外に向けてネジ２０７（図８（ｂ）参照）により固定されて突設されている。このスペーサ２０５は、成形時に上記マスキングプレート２０１と表皮９との間に隙間Ｓを有するように介在させて、基材３及びマスキングプレート２０１と表皮９との間にキャビティＣを形成する隙間保持手段である（図５参照）。

また、上記マスキングプレート２０１裏面の四隅に対応する箇所には、図８（ｂ）に示すように、出没自在なボールブランジャ２０９を側面先端側に有する直方体形状の基材取付具２１１が１つずつネジ２０７（図８（ａ）参照）により固定されて突設されている。この基材取付具２１１は、基材３の係合孔２１に挿入されてボールブランジャ２０９を係合孔２１周縁に係合させることで、マスキングプレート２０１を基材３に取り付けるようにしている。

なお、成形に先立ち、基材３及び表皮９をインストルメントパネル本体１の形状に合わせて予め所定形状に成形しておく。

上記基材３のスピーカ取付部１５は、周壁が段差を有するように階段状に形成された凹所底壁で構成され、該スピーカ取付部１５の外周縁部には、環状棚部２７が上記底壁上方に接近した平面に形成され、該環状棚部２７には、型閉め状態で上記マスキングプレート２０１の外周縁部と接する環状シール部としての先端先鋭の突条２９が一体に突設され、上記スピーカ取付部１５を上記マスキングプレート２０１で覆って当該スピーカ取付部１５の外周縁部を上記突条２９でシールするようになっている。

＜インストルメントパネル本体１の成形方法＞
以下に括弧書で付した番号は成形工程の順番を示す。
（１） 図２に示すように、成形型１０１の下型１０３のセット面１０３ａに表皮９を裏向きに載置し、前進状態のスライド型１０９で上記表皮９を上記セット面１０３ａに位置決めしてセットする。

一方、図３に示すように、マスキングプレート２０１を基材３のスピーカ取付部１５に対応させ、４つの基材取付具２１１を上記基材３の４つの係合孔２１に挿入して各々のボールブランジャ２０９を各係合孔２１周縁にそれぞれ係合させて、マスキングプレート２０１をスピーカ取付部１５に取り付ける。これにより、上記スピーカ取付部１５が上記マスキングプレート２０１で覆われて当該スピーカ取付部１５の外周縁部がスピーカ取付部１５の突条２９に当接する。このマスキングプレート２０１が取り付けられた基材３を、図２及び図４に示すように、上型１０５のセット面１０５ａに図示しない係止具で保持してセットし、原料注入口２０３を上記スピーカ取付部１５の装着孔１７と連通させるとともに、注入ノズル１１１の先端を上記原料注入口２０３周縁に当接させて接続し、当該接続箇所をシール材（図示せず）でシールする。
（２） 上記上型１０５を図２で斜め右下に下降させて成形型１０１を型閉めする（図２参照）。この下降途中で上記スライド型１０９を図２左側に後退させて上型１０５との干渉を回避する。これにより、上記マスキングプレート２０１のスペーサ２０５が上記表皮９に当接して、マスキングプレート２０１と表皮９との間にスペーサ２０５が介在され、マスキングプレート２０１と表皮９との間に隙間Ｓが形成されて、基材３及びマスキングプレート２０１と表皮９との間にキャビティＣが形成される（図５参照）。また、この型閉め状態で上記マスキングプレート２０１の外周縁部が上記スペーサ２０５により上記スピーカ取付部１５外周縁部の突条２９に押し付けられて、基材３とマスキングプレート２０１との境目がシールされる。
（３） 上記表皮９と上記基材３及びマスキングプレート２０１との間のキャビティＣに注入ノズル１１１及び原料注入口２０３からウレタン原料Ｒを注入する（図５参照）。注入されたウレタン原料Ｒは原料注入口２０３から放射状に広がっていくが、スペーサ２０５が楕円形状（流線形状）であるため、ウレタン原料Ｒは流れが阻害されずにスムーズにキャビティＣの隅々にまで充填される。その後、ウレタン原料Ｒを発泡硬化させることにより、基材３及びマスキングプレート２０１と表皮９との間にウレタン発泡層１１が一体に形成されたインストルメントパネル本体１を得る（図６参照）。
（４） 上型１０５を上昇させて成形型１０１を型開きし、上記インストルメントパネル本体１を脱型する。脱型したインストルメントパネル本体１を成形時と逆向きにして、つまり表皮９を上向きにしてカット治具３０１にセットし（図６参照）、プレート３０３下面にトリム刃３０５を有するトリム治具３０７を下降させて、上記トリム刃３０５で上記インストルメントパネル本体１のスピーカ取付部１５に対応するパッド７を切断した後、当該パッド７及びマスキングプレート２０１を取り除く（図７参照）。図７では、さらに、パッド７からマスキングプレート２０１を取り外した状態を示し、マスキングプレート２０１を再使用する。

これにより、上記表皮９と該表皮９裏面側のウレタン発泡層１１とからなるパッド７が、上記基材３上に上記ウレタン発泡層１１を基材３側に向けて一体に積層され、装着孔１７を有するスピーカ取付部１５が周囲を上記パッド７で囲まれた基材露出部分で形成されたパッド付きインストルメントパネル本体１となる。

このように、ウレタン原料Ｒをインストルメントパネル本体１の車幅方向中程にあるスピーカ取付部１５からキャビティＣに注入しているので、ウレタン原料Ｒの流れを上記スピーカ取付部１５に邪魔されることのないようにでき、ウレタン原料ＲをキャビティＣの隅々に乱れることなくスムーズに直進させて成形性に悪影響を及ぼすことがなく、品質の優れたパッド付きインストルメントパネル本体１を成形することができる。

また、マスキングプレート２０１を表皮９と基材３との間に配置してスピーカ取付部１５の外周縁部を上記マスキングプレート２０１でシールしているので、基材露出部分をマスキングテープ等で覆わずに済み、スピーカ取付部１５を容易に形成することができる。

さらに、スピーカ取付部１５の外周縁部の環状棚部２７に形成された突条２９と接するマスキングプレート２０１を平板材で構成しているので、安価なマスキングプレート２０１で対応することができる。

さらにまた、型閉め状態で先端先鋭の突条２９先端をマスキングプレート２０１の外周縁部に線接触状態で当接させているので、ウレタン原料Ｒのシールを確実に行うことができる。

さらに、型閉め力をスペーサ２０５に作用させることで、マスキングプレート２０１をスピーカ取付部１５の外周縁部に押し付けているので、ウレタン原料のシールをさらに確実に行うことができる。

（実施形態２）
図９は実施形態２の図５相当図である。この実施形態２では、成形時にマスキングプレート２０１を型開き状態で下型１０３にセットされた表皮９上に載置するようにしている点が実施形態１と異なっている。この違いにより、マスキングプレート２０１には、実施形態１で突設した基材取付具２１１はなく、スペーサ２０５のみが突設されている。このスペーサ２０５は実施形態１のスペーサ２０５よりも若干長く設定されていて、その先端が下型１０３に形成した型側凹部１１３に係合してマスキングプレート２０１を位置決めしている。当然、表皮９にも上記型側凹部１１３に対応して表皮９表面側に凹む表皮側凹部９ａが形成されていて、該表皮側凹部を上記型側凹部に嵌めて表皮９を下型１０３のセット面１０３ａにセットし、上記スペーサ２０５先端は上記表皮側凹部９ａを介して型側凹部１１３に係合することになる。そのほかは、実施形態１と同様の要領にてインストルメントパネル本体１が成形される。

したがって、この実施形態２では、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。なお、量産性を考慮すると、基材３を上型１０５にセットする前に、予めマスキングプレート２０１を基材３に取り付ける実施形態１の方が、下型１０３にセットされた表皮９にマスキングプレート２０１を載置する実施形態２よりも好ましい。

なお、実施形態１，２とは異なり、下型１０３のセット面１０３ａのスピーカ取付部１５対応箇所に隙間保持手段としての型側凸部を形成するとともに、表皮９に上記型側凸部に対応して表皮９裏面側に凹む表皮側凹部を形成し、該表皮側凹部を上記型側凸部に被せてマスキングプレート２０１と表皮９との間に隙間Ｓを形成するようにしてもよい。また、マスキングプレート２０１を例えば係止凸部と係止凹部との係止作用により基材３に保持してもよい。この場合には、上記係止凸部と係止凹部とがマスキングプレート２０１と表皮９との間に隙間(S)を形成する隙間保持手段を構成することになる。

また、実施形態１及び２では、成形型１０１よりインストルメントパネル本体１を取り出して別に用意したカット治具３０１にセットしてインストルメントパネル本体１のスピーカ取付部１５に対応するパッド７を切断するようにしたが、トリム治具を内蔵した成形型を用いて成形型内でスピーカ取付部１５に対応するパッド７を切断するようにしても良い。

この発明は、表皮とウレタン発泡層とからなるパッドが基材上に一体に積層されたパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法について有用である。

１ インストルメントパネル本体
３ 基材
７ パッド
９ 表皮
１１ ウレタン発泡層
１５ スピーカ取付部（部品取付部）
１７ 装着孔
２７ 環状棚部
２９ 突条（環状シール部）
１０３ 下型
１０５ 上型
２０１ マスキングプレート
２０３ 原料注入口
２０５ スペーサ（隙間保持手段）
Ｃ キャビティ
Ｒ ウレタン原料
Ｓ 隙間

Claims (5)

1. 表皮(9)と基材(3)との間に型閉め状態でウレタン原料(R)を注入して、上記表皮(9)と該表皮(9)裏面側のウレタン発泡層(11)とからなるパッド(7)が、上記基材(3)上に上記ウレタン発泡層(11)を基材(3)側に向けて一体に積層され、装着孔(17)を有する部品取付部(15)が周囲を上記パッド(7)で囲まれた基材露出部分で形成されたパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法であって、
   下型(103)に上記表皮(9)を、上型(105)に上記基材(3)をそれぞれセットし、
   次いで、原料注入口(203)を有するマスキングプレート(201)を上記表皮(9)と上記基材(3)との間に配置した型閉め状態で、上記基材(3)の部品取付部(15)を上記マスキングプレート(201)で覆って当該部品取付部(15)の外周縁部をシールするとともに、上記原料注入口(203)を上記部品取付部(15)の装着孔(17)と連通させ、かつ上記マスキングプレート(201)と上記表皮(9)との間に隙間(S)を有するようにマスキングプレート（201）に突設した隙間保持手段としてのスペーサ(205)を介在させて基材(3)及びマスキングプレート(201)と表皮(9)との間にキャビティ(C)を形成し、
   その後、上記原料注入口(203)から上記キャビティ(C)にウレタン原料(R)を注入して発泡硬化させることにより、基材(3)及びマスキングプレート(201)と表皮(9)との間にウレタン発泡層(11)を一体に形成し、
   しかる後、上記部品取付部(15)に対応するパッド(7)を切断して当該パッド(7)及びマスキングプレート(201)を取り除くことを特徴とするパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法。
2. 表皮(9)と基材(3)との間に型閉め状態でウレタン原料(R)を注入して、上記表皮(9)と該表皮(9)裏面側のウレタン発泡層(11)とからなるパッド(7)が、上記基材(3)上に上記ウレタン発泡層(11)を基材(3)側に向けて一体に積層され、装着孔(17)を有する部品取付部(15)が周囲を上記パッド(7)で囲まれた基材露出部分で形成されたパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法であって、
   下型(103)に上記表皮(9)を、上型(105)に上記基材(3)をそれぞれセットし、
   次いで、原料注入口(203)を有するマスキングプレート(201)を上記表皮(9)と上記基材(3)との間に配置した型閉め状態で、上記基材(3)の部品取付部(15)を上記マスキングプレート(201)で覆って当該部品取付部(15)の外周縁部をシールするとともに、上記原料注入口(203)を上記部品取付部(15)の装着孔(17)と連通させ、かつ上記マスキングプレート(201)と上記表皮(9)との間に隙間(S)を有するように上記下型（103）に形成した隙間保持手段としての型側凸部に表皮（9）に形成した当該型側凸部に対応して表皮（9）裏面側に凹む表皮側凹部を被せて基材(3)及びマスキングプレート(201)と表皮(9)との間にキャビティ(C)を形成し、
   その後、上記原料注入口(203)から上記キャビティ(C)にウレタン原料(R)を注入して発泡硬化させることにより、基材(3)及びマスキングプレート(201)と表皮(9)との間にウレタン発泡層(11)を一体に形成し、
   しかる後、上記部品取付部(15)に対応するパッド(7)を切断して当該パッド(7)及びマスキングプレート(201)を取り除くことを特徴とするパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法。
3. 請求項１又は２に記載のパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法において、
   上記マスキングプレート(201)は、平板材からなり、
   上記部品取付部(15)の外周縁部には、環状棚部(27)が平面に形成され、
   該環状棚部(27)には、型閉め状態で上記マスキングプレート(201)の外周縁部と接する環状シール部(29)が形成されていることを特徴とするパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法。
4. 請求項３に記載のパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法において、
   上記環状シール部は、先端先鋭の突条(29)からなることを特徴とするパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法において、
   上記マスキングプレート(201)は、型閉め状態で上記隙間保持手段(205)により上記部品取付部(15)の外周縁部に押し付けられていることを特徴とするパッド付きインストルメントパネル本体の成形方法。

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