JP6674928B2 - 発泡成形方法および発泡成形品 - Google Patents

Description

この発明は、発泡成形方法および発泡成形品に関するものである。

自動車などの車両には、車室内にインストルメントパネルやその他の内装パネルが設置されている。

このような内装パネルには、発泡成形品で構成したものが存在している（例えば、特許文献１参照）。

発泡成形品は、芯材と表皮材との間に発泡層を形成したものである。発泡層は、芯材と表皮材とをシール部でシールした部分の内側に発泡成形によって形成する。

この際、芯材と表皮材との間のシール部には、芯材に設けた凹部に表皮材の縁部を収容してなる自己シール部や、芯材と表皮材の縁部とを発泡成形型で挟着してなる挟着シール部などが存在している。

このうち、自己シール部は、芯材を射出成形する際の型抜き方向との関係で全周に設けることが難しく、また、挟着シール部は、後工程で芯材と表皮材の縁部を切除する必要などによって無駄部分が生じ易いので、自己シール部と挟着シール部との良い部分を組み合わせて成形することが行われる。

特開２００３−２２０８５４号公報

しかしながら、自己シール部と挟着シール部とを組み合わせて設けた場合、自己シール部と挟着シール部との切替部分から発泡層のハミ出しが生じ易いなどの問題があった。

そこで、本発明は、主に、上記した問題点を解決することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
芯材と表皮材とをシール部でシールして、シール部の内側に発泡層を成形する発泡成形方法において、
前記シール部の一部を、前記芯材に設けた凹部に前記表皮材の縁部を収容してなる自己シール部とし、前記シール部の残りの部分を、前記芯材と前記表皮材の縁部とを発泡成形型で挟着する挟着シール部とすると共に、
該挟着シール部と前記自己シール部との間の切替部分は、前記表皮材の縁部を前記芯材に圧着させる圧着シール部とすることを特徴とする。
また、本発明は、
芯材と表皮材と発泡層とを有すると共に、該発泡層を、前記芯材と表皮材とをシール部でシールした部分の内側に形成した発泡成形品において、
前記シール部の一部に、前記芯材に設けた凹部に前記表皮材の縁部を収容してなる自己シール部を有し、前記シール部の残りの部分に、前記芯材と前記表皮材の縁部とを発泡成形型で挟着してなる挟着シール部を有すると共に、
該挟着シール部と前記自己シール部との間の切替部分に、前記表皮材の縁部を前記芯材に圧着させてなる圧着シール部を有することを特徴とする。
これらにより、切替部分は、圧着シール部によってシールされる。

本発明によれば、上記構成によって、自己シール部と挟着シール部との切替部分での発泡層のハミ出しを抑制することなどができる。

本実施の形態にかかる発泡成形品の例を示すインストルメントパネルの全体斜視図である。 図１の発泡成形品の縦断面図である。 図１の発泡成形品の発泡成形方法を示す図である（発泡成形前）。 図１の発泡成形品の発泡成形方法を示す図である（発泡成形後）。 発泡成形装置内における自己シール部の部分拡大断面図である。 発泡成形装置内における挟着シール部の部分拡大断面図である。 発泡成形装置内における圧着シール部の部分拡大断面図である。 図７の圧着シール部の変形例を示す部分拡大断面図である。 発泡成形品の自己シール部と挟着シール部との切替部分周辺の構造を示す部分拡大斜視図である。 図９の自己シール部の部分拡大断面図である。 図９の挟着シール部の部分拡大断面図である。 図９の圧着シール部の部分拡大断面図である。 （ａ）は表皮材の自己シール部の位置に対してガス抜き構造を設けた部分を示す部分拡大斜視図である。（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 図１３のガス抜き構造部分の断面端面図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１４は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

図中の方向は、車両前後方向Ｘ、車幅方向Ｙ、上下方向Ｚとなっている。
図１に示すように、自動車などの車両における、車室内にインストルメントパネル１などの内装パネル２を設置する。

このような内装パネル２を、図２に示すような発泡成形品３で構成する。発泡成形品３は、芯材４と表皮材５との間に発泡層６を形成したものである。発泡層６は、芯材４と表皮材５とをシール部７でシールした部分の内側に発泡成形によって形成する。

ここで、インストルメントパネル１は、車室の前部におけるフロントウインドウＦＷの下部に設置される大型のパネルである。インストルメントパネル１の運転席側の下部にはロワパネルＬＰが設置され、インストルメントパネル１の助手席の下部にはグローブボックスＧ／Ｂが設置される。また、インストルメントパネル１の内部には、ほぼ車幅方向Ｙへ延びる車体強部材８が設置されており、インストルメントパネル１の車幅方向Ｙの両端部には、サイドパネル９が取付けられる。

内装パネル２には、インストルメントパネル１以外に、センターコンソールや、ドアパネルや、天井パネルや、これらのパネルに取付けられるサブパネルなど各種のものが存在している。

発泡成形品３は、図３に示すように、発泡成形装置の発泡成形型１１，１２にセットした芯材４と表皮材５との間の空間（成形空間１３）に発泡液１４を注入して型締めすることによって発泡液１４（または発泡剤）を発泡させて、図４に示すように、成形空間１３に発泡層６を成形するようにしたものである。発泡成形によって、芯材４と表皮材５と発泡層６とが一体化される。

芯材４は、内装パネル２の裏面側を構成する部材であり、硬質の樹脂によって比較的厚肉に作られる。芯材４は、基本的にほぼ一定の肉厚を有している。表皮材５は、内装パネル２の表面側（意匠面）を構成する部材であり、軟質の樹脂によって比較的薄肉に作られる。表皮材５は、基本的にほぼ一定の肉厚を有している。発泡層６は、クッション性を有する発泡ウレタンなどによって構成される。発泡層６は、基本的にほぼ一定の肉厚を有している。

なお、発泡成形装置においては、柔軟な表皮材５を下型（発泡成形型１２）にセットし、硬質の芯材４を上型（発泡成形型１１）にセットするのが一般的である。但し、以下の図面では、見易いように上下を反対にしている場合がある。

以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。

先ず、発泡成形方法について説明する。

（１）図５に示すように、シール部７の一部を、芯材４に設けた凹部２１に表皮材５の縁部２２を収容してなる自己シール部２３とする。また、図６に示すように、シール部７の残りの部分を、芯材４（の面２４）と表皮材５の縁部２５とを発泡成形型１１，１２で挟着する挟着シール部２６とする。
そして、図７または図８に示すように、挟着シール部２６と自己シール部２３との間の切替部分２７を、表皮材５の縁部２８の少なくとも一部（例えば、先端部周辺）を芯材４（の面２４）に圧着させる圧着シール部２９にする。

ここで、図５に示すように、自己シール部２３の凹部２１は芯材４に対して、コ字状（Ｕ字状）または二股状の部分などとして設けることができる。自己シール部２３は、芯材４と表皮材５との間でシールを行うようにしたシール部７のことである。自己シール部２３には、芯材４に設けた凹部２１に表皮材５の縁部２２を強嵌合して両者の凹凸嵌合の嵌合力によってシール力を得るようにしたものと、芯材４の凹部２１に表皮材５の縁部２２を遊嵌または弱嵌合して発泡液１４の発泡圧で表皮材５の縁部２２を芯材４の凹部２１に圧着することでシール力を得るようにしたものとがある。この実施例では、前者としている。自己シール部２３は、例えば、インストルメントパネル１の前縁部およびその周辺（前縁側部分３１、図２参照）などのように、芯材４の一部が表面に露出するような位置などに使われる。

自己シール部２３では、図５に示すように、表皮材５の縁部２２は、凹部２１へ嵌合した時にシール効果が得易いように、表皮材５の意匠面などに対して所要の屈曲角度３２を有して形成される。自己シール部２３では、表皮材５の縁部２２は、表皮材５の他の部分（意匠面など）と同じかまたはそれよりも若干厚肉（肉厚３３）に形成される。

挟着シール部２６は、図６に示すように、発泡成形型１１，１２の型締め力を利用してシールを行うようにしたシール部７のことである。挟着シール部２６は、例えば、インストルメントパネル１の後縁部３４（または下縁部）などのように、外部から目立たないような位置などに使われる。挟着シール部２６の周辺は、成形後に不要部分をカットすることができる。

図の挟着シール部２６では、表皮材５の縁部２５は、芯材４の面２４に平行に重ね合わされている。そのため、挟着シール部２６では、表皮材５の縁部２５は、表皮材５の意匠面などに対してほとんど角度を有していない状態に形成されている。挟着シール部２６では、表皮材５の縁部２５は、表皮材５の他の部分と同じかそれよりも若干薄肉（肉厚３５）に形成されている。

切替部分２７は、挟着シール部２６と自己シール部２３との境界部分であり、例えば、インストルメントパネル１の両側部３７の位置などに設定される。切替部分２７では、表皮材５の縁部２８は、自己シール部２３を構成する芯材４の凹部２１から出た状態になると共に、芯材４の面２４に平行に重ね合わされていない状態で発泡成形型１１，１２によって型締めされることになる。そのため、圧着シール部２９は、表皮材５自体の柔軟性を利用して表皮材５の縁部２８が自分で芯材４に圧着するようなものにする。

（２）図７に示すように、圧着シール部２９は、表皮材５の縁部２８の（表皮材５の意匠面などに対する）屈曲角度４１を、自己シール部２３の縁部２２の屈曲角度３２よりも大きくするようにしても良い（屈曲角度４１＞屈曲角度３２）。

ここで、圧着シール部２９では、表皮材５の縁部２８は、型締めした時に芯材４（の面２４）に当たって自己シール部２３の縁部２２の屈曲角度３２とほぼ同じになるように、自己シール部２３の縁部２２の屈曲角度３２よりも大きい屈曲角度４１に設定するのが好ましい。

（３）圧着シール部２９は、表皮材５の縁部２８を他の部分よりも厚肉（肉厚５１）にすることができる。
また、圧着シール部２９は、表皮材５の縁部２８を芯材４と干渉する長さ５２を有するものとすることができる。
または、図８に示すように、芯材４と干渉する方向へ延びる干渉部５３を有するようにしても良い。

ここで、圧着シール部２９では、表皮材５の縁部２８は、自己シール部２３の縁部２２と同じかそれよりも厚肉にするのが好ましい。圧着シール部２９では、表皮材５の縁部２８は、自己シール部２３の縁部２２と同じかそれよりも長くするのが好ましい。

干渉部５３は、圧着シール部２９の縁部２８の先端部を、芯材４へ向けて屈曲したようなものとすることができる。干渉部５３は、型締めする前の状態で芯材４と干渉するような長さや角度に形成する。

なお、上記した（２）と（３）の構成は適宜組み合わせることができる。こうして成形した発泡成形品３は、図９および、図１０〜図１２のようなものとなる。なお、発泡成形品３については後述する。

（４）図１３、図１４に示すように、自己シール部２３における、芯材４の凹部２１の内周壁６１、または、表皮材５の縁部２２に対し、凹部２１の底部６２に連通する部分的な溝部６３または切欠部６４の少なくとも一方を設けても良い。
そして、発泡層６を成形する際に芯材４と表皮材５との間に発生したガス６５を、部分的な溝部６３または切欠部６４を通して凹部２１の底部６２へ逃がすようにしても良い。
そして、凹部２１の底部６２から（隣接する）圧着シール部２９の位置へガス６５を導いて、圧着シール部２９または挟着シール部２６の位置から外部へガス６５を抜くようにしても良い。

ここで、芯材４と表皮材５との間の成形空間１３には、発泡液１４の発泡によるガス６５が溜まるおそれがある。そして、このガス６５を抜かないままにすると、発泡層６が成形空間１３の隅々にまで行き渡らなくなるため成形不良の原因になる。

そこで、ガス抜きが必要になるが、この実施例では、圧着シール部２９かまたはシール部７でガス抜きを行うようにする。

そのために、溝部６３は、芯材４の凹部２１の内周壁６１に対して設けるようにする。また、切欠部６４は、表皮材５の縁部２８（の先端部）に対して設けるようにする。溝部６３と切欠部６４は、どちらか一方または両方に設けるようにする。溝部６３や切欠部６４は、芯材４の一部が露出するインストルメントパネル１の前縁側部分３１の位置に設けるのが好ましい。

圧着シール部２９の位置でガス抜きを行う場合には、例えば、切替部分２７の位置の一部に、芯材４に自己シール部２３の凹部２１よりも深い凹所６６（図９）を部分的に設けるようにして、凹所６６からガス抜きを行わせるようにしても良い。

また、シール部７の位置でガス抜きを行う場合には、芯材４に適宜ガス抜き穴を設けるのが好ましい。この実施例では、シール力が最も弱くなり易い圧着シール部２９の位置で積極的にガス抜きを行うようにしている。

次に、上記した発泡成形方法によって成形される発泡成形品３について説明する。

発泡成形品３は、既に上記したように、芯材４と表皮材５と発泡層６とを有すると共に、発泡層６を、芯材４と表皮材５とをシール部７でシールした部分の内側に形成したものである（図２、図９参照）。

（５）この実施例の発泡成形品３は、シール部７の一部に、図１０（図５）に示すように、芯材４に設けた凹部２１に表皮材５の縁部２２を収容してなる自己シール部２３を有している。また、シール部７の残りの部分に、図１１（図６）に示すように、芯材４（の面２４）と表皮材５の縁部２５とを発泡成形型１１，１２で挟着してなる挟着シール部２６を有している。
そして、図１２（図７、図８）に示すように、挟着シール部２６と自己シール部２３との間の切替部分２７に、表皮材５の縁部２８を芯材４に圧着させてなる圧着シール部２９を有している。

（６）圧着シール部２９は、（成形前の状態で）表皮材５の縁部２８の屈曲角度４１が、自己シール部２３の縁部２２の屈曲角度３２よりも大きくなるようにしても良い。

（７）圧着シール部２９は、表皮材５の縁部２８が他の部分よりも厚肉になっていると共に、
圧着シール部２９は、表皮材５の縁部２８が芯材４と干渉する長さ５２を有しているか、または、芯材４と干渉する方向へ延びる干渉部５３を有するようにしても良い。

（８）自己シール部２３は、芯材４の凹部２１の内周壁６１、または、表皮材５の縁部２２に対し、凹部２１の底部６２に連通する部分的な溝部６３または切欠部６４の少なくとも一方を有するようにしても良い。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

（作用効果１）自己シール部２３と挟着シール部２６との切替部分２７を圧着シール部２９とした。これにより、圧着シール部２９は、型締めによって表皮材５の縁部２８が芯材４の面２４に自ら圧着してシールするようにしたものであるため、切替部分２７からの発泡層６のハミ出しを抑制できるので、切替部分２７にシールテープを貼ってシールするなどの手間をなくすことができる。

（作用効果２）圧着シール部２９の表皮材５の縁部２８の屈曲角度４１を、自己シール部２３の縁部２２の屈曲角度３２よりも大きくしても良い。これにより、圧着シール部２９で表皮材５の縁部２８を確実に芯材４に圧着させることができる。

（作用効果３）圧着シール部２９の表皮材５の縁部２８を厚肉にしたり、芯材４と干渉する長さ５２を有するものとしたり、芯材４と干渉する方向へ延びる干渉部５３を有するものとしたりしても良い。これらにより、圧着シール部２９における表皮材５の縁部２８を芯材４に対して、より確実に圧着して、シール性を確保・向上することができる。

（作用効果４）自己シール部２３における芯材４の凹部２１の内周壁６１または表皮材５の縁部２２に、溝部６３または切欠部６４を設けて、溝部６３や切欠部６４を介してガス６５を凹部２１の底部６２へ導くようにしても良い。これにより、自己シール部２３の凹部２１を有効利用して圧着シール部２９や挟着シール部２６などからガス抜きを行うことができる。

３ 発泡成形品
４ 芯材
５ 表皮材
６ 発泡層
７ シール部
１１ 発泡成形型
１２ 発泡成形型
２１ 凹部
２２ 縁部
２３ 自己シール部
２５ 縁部
２６ 挟着シール部
２７ 切替部分
２８ 縁部
２９ 圧着シール部
３２ 屈曲角度
４１ 屈曲角度
５１ 肉厚
５２ 長さ
５３ 干渉部
６１ 内周壁
６２ 底部
６３ 溝部
６４ 切欠部
６５ ガス

Claims (8)

1. 芯材と表皮材とをシール部でシールして、シール部の内側に発泡層を成形する発泡成形方法において、
   前記シール部の一部を、前記芯材に設けた凹部に前記表皮材の縁部を収容してなる自己シール部とし、前記シール部の残りの部分を、前記芯材と前記表皮材の縁部とを発泡成形型で挟着する挟着シール部とすると共に、
   該挟着シール部と前記自己シール部との間の切替部分は、前記表皮材の縁部を前記芯材に圧着させる圧着シール部とすることを特徴とする発泡成形方法。
2. 請求項１に記載の発泡成形方法であって、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部の屈曲角度を、前記自己シール部の縁部の屈曲角度よりも大きくすることを特徴とする発泡成形方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の発泡成形方法であって、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部を他の部分よりも厚肉にすると共に、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部を前記芯材と干渉する長さを有するか、または、前記芯材と干渉する方向へ延びる干渉部を有することを特徴とする発泡成形方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発泡成形方法であって、
   前記自己シール部における、前記芯材の前記凹部の内周壁、または、前記表皮材の縁部に対し、前記凹部の底部に連通する部分的な溝部または切欠部の少なくとも一方を設けて、
   前記発泡層を成形する際に前記芯材と前記表皮材との間に発生したガスを、部分的な前記溝部または前記切欠部を通して前記凹部の底部へ逃し、
   該凹部の底部から前記圧着シール部の位置へ導いて、該圧着シール部または前記挟着シール部の位置から外部へガスを抜くことを特徴とする発泡成形方法。
5. 芯材と表皮材と発泡層とを有すると共に、該発泡層を、前記芯材と表皮材とをシール部でシールした部分の内側に形成した発泡成形品において、
   前記シール部の一部に、前記芯材に設けた凹部に前記表皮材の縁部を収容してなる自己シール部を有し、前記シール部の残りの部分に、前記芯材と前記表皮材の縁部とを発泡成形型で挟着してなる挟着シール部を有すると共に、
   該挟着シール部と前記自己シール部との間の切替部分に、前記表皮材の縁部を前記芯材に圧着させてなる圧着シール部を有することを特徴とする発泡成形品。
6. 請求項５に記載の発泡成形品であって、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部の屈曲角度が、前記自己シール部の縁部の屈曲角度よりも大きくなっていることを特徴とする発泡成形品。
7. 請求項５または請求項６に記載の発泡成形品であって、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部が他の部分よりも厚肉になっていると共に、
   前記圧着シール部は、前記表皮材の縁部が前記芯材と干渉する長さを有しているか、または、前記芯材と干渉する方向へ延びる干渉部を有していることを特徴とする発泡成形品。
8. 請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の発泡成形品であって、
   前記自己シール部は、前記芯材の前記凹部の内周壁、または、前記表皮材の縁部に対し、前記凹部の底部に連通する部分的な溝部または切欠部の少なくとも一方を有していることを特徴とする発泡成形品。