JP6674927B2 - 発泡成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、発泡成形品及びその製造方法に関する。

発泡成形品は、例えば自動車の内装部品（例えば、インストルメントパネル）に適用される。このような発泡成形品は、従来、芯材及び表皮を夫々セットした発泡成形型を型締めし、表皮の外縁輪郭部に沿設した表皮シール部（表皮の端末部分）を、芯材に設けた芯材シール部（芯材の溝部）に挿入して密着させ、芯材と表皮との間に画成された発泡空間内で発泡原料を発泡させて発泡体を成形することで製造される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３４２９１６号公報

しかしながら、従来の製造方法にあっては、芯材を発泡成形型にセットした状態で、芯材が発泡成形型から浮いてしまう虞がある。そうすると、発泡成形型の型締め時に、表皮の端末部分が、芯材の溝部に適切に挿入されず、波打ち等の表皮の変形を招く問題がある。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、発泡成形時の表皮の変形を抑制した発泡成形品及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の発泡成形品の製造方法は、表皮が配置された一方の成形型と、芯材が配置された他方の成形型とを型締めする型締工程と、成形型に注入された発泡剤により、表皮と芯材との間に、発泡層を発泡形成する発泡工程と、を含む。この発泡成形品の製造方法において、型締工程において、表皮の端末部分を、芯材の意匠面側から凹む凹溝に挿入し、発泡工程において、発泡剤による発泡圧によって、端末部分を凹溝の内壁に圧接して、発泡成形空間をシールし、芯材は、芯材の裏面側に突出するリブを備え、リブを他方の成形型に近づく方向に引っ張りながら、端末部分を、凹溝に挿入する工程を含むこととする。

上記目的を達成するため、本開示の発泡成形品は、芯材と表皮とが発泡層によって一体化された発泡成形品において、芯材の意匠面側から凹む凹溝であって、表皮の端末部分が挿入される凹溝と、凹溝の底部から芯材の裏面側に突出するリブと、を備えることとする。

発泡成形品の製造方法において、上記のように、芯材は、芯材の裏面側に突出するリブを備え、リブを他方の成形型に近づく方向に引っ張りながら、端末部分を、凹溝に挿入する工程を含むこととすることで、発泡成形時の表皮の変形を抑制した発泡成形品を製造できる。

発泡成形品において、上記のように、凹溝の底部から芯材の裏面側に突出するリブを備えることで、発泡成形時の表皮の変形を抑制した発泡成形品を提供できる。

実施例１のインストルメントパネルの構成を示す斜視図である。 実施例１のインストルメントパネルの構成を示す断面図である。 実施例１のインストアッパのリブを示す拡大図である。 実施例１のインストアッパのリブ部の断面を示す断面図である。 実施例１の発泡成形型の全体構成を説明する説明図である。 実施例１の芯材の引き込み工程を説明する説明図である。 実施例１の芯材の引き込み工程を説明する説明図である。 実施例１の型締工程を説明する説明図である。 実施例１の発泡成形の型開工程を説明する説明図である。 比較例の発泡成形型を示す断面図である。

以下、本開示による発泡成形品及びその製造方法を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における発泡成形品は、例えば、自動車等の車両の車室内の前部に配置されるインストルメントパネルのインストアッパに適用される。以下、実施例１の構成を、「インストルメントパネルの全体構成」、「インストアッパの詳細構成」、［インストアッパの製造方法］に分けて説明する。

［インストルメントパネルの全体構成］
図１は、実施例１のインストルメントパネルの構成を示す斜視図である。図２は、実施例１のインストルメントパネルの構成を示す断面図である。以下、図１と図２に基づき、全体構成を説明する。

インストルメントパネル１は、図１に示すように、インストアッパ１０と、インストロア５０と、で構成される。

インストアッパ１０は、図２に示すように、芯材１１と、表皮２０と、発泡層３０と、を備える。

芯材１１は、インジェクション成形された合成樹脂製で、全体としてほぼ均一の肉厚となるように形成される。

表皮２０は、塩化ビニル製で、全体としてほぼ均一の肉厚となるように形成される。

発泡層３０は、後述する発泡成形型６０内で、発泡剤Ｓを発泡させることで形成される。発泡剤Ｓは、液状の樹脂原料に発泡薬を混合した、例えば液状ウレタンなどが使用される。

インストロア５０は、インジェクション成形された合成樹脂製で、全体としてほぼ均一の肉厚となるように形成される。

［インストアッパの詳細構成］
図３は、実施例１のインストアッパのリブを示す拡大図である。図４は、実施例１のインストアッパのリブ部の断面を示す断面図である。以下、図１と図３と図４に基づき、インストアッパの詳細構成を説明する。

インストアッパ１０の芯材１１は、図１と図３と図４に示すように、凹溝１２と、リブ１３を有する。

凹溝１２は、車両幅方向で芯材１１の全域に亘って、意匠面（芯材１１の表面）から凹んで形成される。

リブ１３は、図１に示すように、車両幅方向において、インストアッパ１０の中央領域に２つ設けられる。すなわち、リブ１３は、インストアッパ１０の長手方向中央領域に２つ設けられる。リブ１３は、図４に示すように、凹溝１２の底部１２ａから意匠面とは反対側（裏面側）に突出する。

［インストアッパの製造方法］
図５は、実施例１の発泡成形型の全体構成を説明する説明図である。図６は、実施例１の芯材の引き込み工程を説明する説明図である。図７は、実施例１の芯材の引き込み工程を説明する説明図である。図８は、実施例１の型締工程を説明する説明図である。図９は、実施例１の発泡成形の型開工程を説明する説明図である。以下、図５〜図９に基づき、インストアッパの製造方法を説明する。

インストアッパ１０は、発泡成形型６０によって製造される発泡成形品である。
先ず、発泡成形型６０の概略構成を説明する。

発泡成形型６０は、図５に示すように、一方の成形型としての発泡雌型８０と、他方の成形型としての発泡雄型７０と、引き込み機構９０と、クランプとを有している。

発泡雄型７０は、上型を構成する。発泡雄型７０は、芯材１１の裏面の形状に沿って形成される。発泡雄型７０には、芯材１１がセットされる。

発泡雌型８０は、下型を構成する。発泡雌型８０には、インストルメントパネル１の意匠面の形状に沿って形成される。発泡雌型８０には、表皮２０がセットされる。なお、発泡雌型８０は、吸引源に接続される吸引孔を有しても良い。

引き込み機構９０は、発泡雄型７０に備わる。

クランプは、発泡雄型７０に配置された芯材１１の車両幅方向端部をクランプする。

次に、引き込み機構を説明する。
引き込み機構９０は、図６に示すように、リブ１３がセットされる発泡雄型７０の位置に形成された溝部７１に形成される。

引き込み機構９０は、スライドプレート９１と、挟着プレート９２ａ，９２ｂと、を備える。

溝部７１は、円筒状の孔で形成される第１の溝（案内溝）７２と、第１の溝７２より径の大きい第２の溝７３と、で構成される。

スライドプレート９１は、第１の溝７２に設置され、油圧により、型締め方向（図６で上下方向）に移動可能とする。挟着プレート９２ａ，９２ｂは、スライドプレート９１の先端に軸支される。

図６に示すように、挟着プレート９２ａ，９２ｂは、第２の溝７３に位置する場合、開状態となる。

図７に示すように、スライドプレート９１が、型締め方向で上方向（図７で上方向）に移動すると、挟着プレート９２ａ，９２ｂは、第１の溝（案内溝）７２の縁により、閉じる方向に移動し、発泡雄型７０にセットされた芯材１１のリブ１３を把持する。スライドプレート９１が、型締め方向で上方向に、さらに移動すると、挟着プレート９２ａ，９２ｂがリブ１３を把持した状態で、リブ１３を発泡雄型７０に近づく方向に引き込む。

インストアッパ１０は、発泡成形型６０により、「芯材及び表皮のセット工程」、「芯材の引き込み工程」、「型締工程」、「発泡工程」、「型開工程」を経て製造される。以下、実施例１のインストアッパ１０の製造方法を、「芯材及び表皮のセット工程」、「芯材の引き込み工程」、「型締工程」、「発泡工程」、「型開工程」に分けて説明する。

（芯材及び表皮のセット工程）
図５に示すように、芯材１１を発泡雄型７０に配置する。次いで、クランプが芯材１１の四隅をクランプする。これにより、芯材１１が発泡雄型７０にセットされる。この際、発泡雄型７０の形状と芯材１１の形状（例えば、ボスやリブ等）とによって、車両幅方向と車両前後方向の位置規制がされる。一方、表皮２０を発泡雌型８０に配置する。

（芯材の引き込み工程）
引き込み機構９０により、芯材１１が発泡雄型７０にセットされた状態（図６）から、リブ１３を把持して、リブ１３が発泡雄型７０に近づく方向に引き込まれた状態（図７）になるように、芯材１１が移動する。

（型締工程）
発泡雄型７０が、発泡雌型８０に向かって可動し、図８に示すように、発泡雄型７０と発泡雌型８０を型締めする。この際、表皮２０の端末部分２１は、リブ１３が発泡雄型７０に近づく方向に引っ張られながら、芯材１１の凹溝１２に挿入される。

（発泡工程）
発泡雄型７０と発泡雌型８０が型締めされると、芯材１１と表皮２０との間に、発泡成形空間３１が形成される。発泡剤Ｓは、発泡成形空間３１の中心部へ注入される。発泡剤Ｓは、発泡薬から発生するガスによって、流動可能な発泡体となる。発泡体は、発泡成形空間３１の中心部から周辺部へと広がる。この際、発泡剤Ｓによる発泡圧によって、表皮２０の端末部分２１を、芯材１１の凹溝１２の車両前方側の内壁に圧接させて、発泡成形空間３１をシールする。これにより、芯材１１と表皮２０との間に発泡層３０を形成する。

（型開工程）
発泡雄型７０が、発泡雌型８０から離間する方向に可動し、図９に示すように、インストアッパ１０を発泡成形型６０から取り出し可能とする。

次に、作用を説明する。
実施例１の発泡成形品及びその製造方法における作用を「比較作用」、「発泡成形品及びその製造方法の他の特徴的作用」に分けて説明する。

［比較作用］
例えば、図１０に示すように、芯材５１１に凹溝５１２の底部５１２ａから意匠面とは反対側（裏面側）に突出するリブを有さないインストアッパを比較例とする。

ここで、芯材は、インジェクション成形されているところ、芯材の変形は、発泡成形型の変形より大きくなる。そのため、芯材を発泡雄型にセットした状態では、図１０に示すように、芯材５１１は、発泡雄型５７０に対して、浮いた状態（離間した状態）となる。

そうすると、発泡雄型５７０が、発泡雌型５８０に向かって可動しても、表皮２０の端末部分２１は、芯材５１１の凹溝５１２に適切に挿入されない虞がある。その結果、波打ち等の表皮２０の変形を招く。

これに対し、実施例１では、表皮２０が配置された発泡雌型８０と、芯材１１が配置された発泡雄型７０とを型締めする型締工程と、成形型７０，８０に注入された発泡剤Ｓにより、表皮２０と芯材１１との間に、発泡層３０を発泡形成する発泡工程と、を含む。このインストアッパ１０の製造方法において、型締工程において、表皮２０の端末部分２１を、芯材１１の意匠面側から凹む凹溝１２に挿入し、発泡工程において、発泡剤Ｓによる発泡圧によって、端末部分２１を凹溝１２の内壁に圧接して、発泡成形空間３１をシールし、芯材１１は、該芯材１１の裏面側に突出するリブ１３を備え、リブ１３を発泡雄型７０に近づく方向に引っ張りながら、端末部分２１を、凹溝１２に挿入する工程を含む（図８）。

これにより、芯材１１を発泡雄型７０に近づく方向に引き込むことができる。このため、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮きを抑え、芯材１１の発泡雄型７０に対するセットばらつきを抑制できる。その結果、発砲成形時のインストアッパ１０の表皮の変形を抑制する。

［発泡成形品及びその製造方法の他の特徴的作用］
例えば、芯材の長手方向両端部が、クランプ機構により、発泡雄型７０に対してクランプされ、芯材１１の長手方向中央領域がクランプされていない場合、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮きは、芯材１１の長手方向中央領域が最も大きくなる。

そのため、芯材１１の長手方向中央領域では、表皮２０の端末部分２１が、芯材５１１の凹溝５１２に、適切に挿入されない虞が顕著となる。

これに対し、実施例１では、リブ１３を、芯材１１の長手方向中央領域に設ける（図１）。

これにより、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮きが最も大きくなる芯材１１の長手方向中央領域を、発泡雄型７０に近づく方向に引き込むことができる。このため、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮きを抑え、芯材１１の発泡雄型７０に対するセットばらつきを抑制できる。その結果、発砲成形時のインストアッパ１０の表皮２０の変形を抑制する。

実施例１では、リブ１３は、凹溝１２の底部１２ａから芯材１１の裏面側に突出する（図４）。

これにより、表皮２０の端末部分２１が挿入される芯材１１の凹溝１２を、発泡雄型７０に近づく方向に引き込むことができる。このため、凹溝１２の発泡雄型７０に対するセットばらつきを抑制でき、表皮２０の端末部分２１を芯材１１の凹溝１２に適切に挿入することができる。その結果、発砲成形時のインストアッパ１０の表皮２０の変形を抑制する。

実施例１では、芯材１１と表皮２０とが発泡層３０によって一体化されたインストアッパ１０において、芯材１１の意匠面側から凹む凹溝１２であって、表皮２０の端末部分２１が挿入される凹溝１２と、凹溝１２の底部１２ａから芯材１１の裏面側に突出するリブ１３と、を備える（図４）。

これにより、リブ１３を発泡雄型７０に近づく方向に引っ張り、表皮２０の端末部分２１が挿入される芯材１１の凹溝１２を、発泡雄型７０に近づく方向に引き込むことができる。このため、凹溝１２の発泡雄型７０に対するセットばらつきを抑制でき、表皮２０の端末部分２１を芯材１１の凹溝１２に適切に挿入することができる。その結果、発砲成形時のインストアッパ１０の表皮２０の変形を抑制する。

実施例１では、リブ１３を、芯材１１の長手方向における中央領域に設ける（図１）。

これにより、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮きが最も大きくなる芯材１１の長手方向中央領域を、発泡雄型７０に近づく方向に引き込むことができる。このため、芯材１１の発泡雄型７０に対する浮き確実に抑え、芯材１１の発泡雄型７０に対するセットばらつきを抑制できる。その結果、発砲成形時のインストアッパ１０の表皮２０の変形を抑制する。

次に、効果を説明する。
実施例１における発泡成形品及びその製造方法にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

（１）表皮２０が配置された一方の成形型（発泡雌型８０）と、芯材１１が配置された他方の成形型（発泡雄型７０）とを型締めする型締工程と、成形型（発泡雄型７０，発泡雌型８０）に注入された発泡剤Ｓにより、表皮２０と芯材１１との間に、発泡層３０を発泡形成する発泡工程と、を含む。この発泡成形品（インストアッパ１０）の製造方法において、型締工程において、表皮２０の端末部分２１を、芯材１１の意匠面側から凹む凹溝１２に挿入し、発泡工程において、発泡剤Ｓによる発泡圧によって、端末部分２１を凹溝１２の内壁に圧接して、発泡成形空間３１をシールし、芯材１１は、該芯材１１の裏面側に突出するリブ１３を備え、リブ１３を他方の成形型（発泡雄型７０）に近づく方向に引っ張りながら、端末部分２１を、凹溝１２に挿入する工程を含む（図８）。

このため、芯材１１の他方の成形型（発泡雄型７０）に対する浮きを抑え、芯材１１の他方の成形型（発泡雄型７０）に対するセットばらつきを抑制できる。その結果、発砲成形時の発泡成形品（インストアッパ１０）の表皮の変形を抑制することができる。

（２）リブ１３を、芯材１１の長手方向における中央領域に設ける（図１）。
このため、芯材１１の他方の成形型（発泡雄型７０）に対する浮き確実に抑え、芯材１１の他方の成形型（発泡雄型７０）に対するセットばらつきを抑制できる。その結果、発砲成形時の発泡成形品（インストアッパ１０）の表皮２０の変形を抑制することができる。

（３）リブ１３は、凹溝１２の底部１２ａから芯材１１の裏面側に突出する（図４）。
このため、凹溝１２の他方の成形型（発泡雄型７０）に対するセットばらつきを抑制でき、表皮２０の端末部分２１を芯材１１の凹溝１２に適切に挿入することができる。その結果、発砲成形時の発泡成形品（インストアッパ１０）の表皮２０の変形を抑制することができる。

（４）芯材１１と表皮２０とが発泡層３０によって一体化された発泡成形品（インストアッパ１０）において、芯材１１の意匠面側から凹む凹溝１２であって、表皮２０の端末部分２１が挿入される凹溝１２と、凹溝１２の底部１２ａから芯材１１の裏面側に突出するリブ１３と、を備える（図４）。

このため、凹溝１２の他方の成形型（発泡雄型７０）に対するセットばらつきを抑制でき、表皮２０の端末部分２１を芯材１１の凹溝１２に適切に挿入することができる。その結果、発砲成形時の発泡成形品（インストアッパ１０）の表皮２０の変形を抑制することができる。

以上、本開示の発泡成形品及びその製造方法を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、リブ１３を２つ設ける例を示した。しかし、リブとしては、１つ設けても、３つ以上設けても良い。

実施例１では、リブ１３を凹溝１２の底部１２ａに設ける例を示した。しかし、リブとしては、凹溝１２に設ける例に限定されない。

実施例１では、リブ１３を把持して発泡雄型７０に近づく方向に引き込む例を示した。しかし、把持される対象は、リブに限定されず、例えばボスであっても良い。

実施例１では、芯材の引き込み工程の後に、型締工程を実施する例を示した。しかし、芯材の引き込み工程と型締工程を同時に実施することとしても良い。

実施例１では、引き込み機構９０をスライドプレート９１と、挟着プレート９２ａ，９２ｂとを備える例を示した。しかし、引き込み機構としては、リブを把持して引き込む機構であれば良い。

実施例１では、発泡成形品及びその製造方法を、インストルメントパネル１のインストアッパ１０に適用する例を示した。しかし、本発明の発泡成形品及びその製造方法としては、ドアトリム、コンソール、ピラー等の様々な車両用内装部品等に適用しても良い。

１０ インストアッパ（発泡成形品の一例）
１１ 芯材
１２ 凹溝
１２ａ 底部
１３ リブ
２０ 表皮
２１ 端末部分
３０ 発泡層
７０ 発泡雄型（他方の成形型の一例）
８０ 発泡雌型（一方の成形型の一例）
Ｓ 発泡剤

Claims (3)

1. 表皮が配置された一方の成形型と、芯材が配置された他方の成形型とを型締めする型締工程と、
   前記成形型に注入された発泡剤により、前記表皮と前記芯材との間に、発泡層を発泡形成する発泡工程と、
   を含む発泡成形品の製造方法において、
   前記型締工程において、前記表皮の端末部分を、前記芯材の意匠面側から凹む凹溝に挿入し、
   前記発泡工程において、前記発泡剤による発泡圧によって、前記端末部分を前記凹溝の内壁に圧接して、発泡成形空間をシールし、
   前記芯材は、該芯材の裏面側に突出するリブを備え、
   前記リブを前記他方の成形型に近づく方向に引っ張りながら、前記端末部分を、前記凹溝に挿入する工程を含む
   ことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
2. 請求項１に記載された発泡成形品の製造方法において、
   前記リブを、前記芯材の長手方向における中央領域に設ける
   ことを特徴とする発泡成形品の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載された発泡成形品の製造方法において、
   前記リブは、前記凹溝の底部から前記芯材の裏面側に突出する
   ことを特徴とする発泡成形品の製造方法。