JP6923760B2 - 車両用内装部品及び成形製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用内装部品及び成形製品の製造方法に関する。

従来より、車両室内の内装を構成する車両用内装部品が知られている。車両用内装部品は、内装に応じた造形を備える芯材を主体に構成されている。芯材は、合成樹脂から成形される成形製品であり、例えば樹脂発泡体から構成されている。

ここで、例えば特許文献１には、３本以下の強化繊維により樹脂成形製品の形状及び大きさに合わせたフレキシブル織物を予め作成しておき、成形時に、フレキシブル織物を成形金型のキャビティ内に敷設した状態において可塑化された樹脂を射出注入する、樹脂成形品の製造方法が開示されている。この製造方法によれば、樹脂成形製品の一部にウエルドラインを有していてもフレキシブル織物がウエルドライン部分を跨いで組成されているから、製品全体にわたり高い強度を維持することができる。

また、例えば特許文献２には、平板の両面に対称の格子状リブをそれぞれ設けることで、プラスチック製平板の強度を補強する構造が開示されている。この構造において、格子状リブは、平板の長手方向に対して斜めに形成されている。

また、例えば特許文献３には、反応性を有する２種類以上の液体原料を高圧で混合室内に導入し衝突混合させて密閉型中に射出し、反応固化させる反応射出成形によって生成される強化成形品について開示されている。この成形品は、内部に補強材としてのメッシュ体が埋設されている。

特開２００９−１４３０４９号公報 特開２００７−３０４９０号公報 特開２００４−９８５５１号公報

ところで、樹脂発泡体から成形されている樹脂成形品は、耐衝撃性能が低く、割れ又はクラックが発生し易いという問題がある。また、剛性が低いため、たわみ量が大きく、さらには、衝撃荷重に対して弱いという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐衝撃性及び剛性に優れる車両用内装部品及び成形製品の製造方法を提供することである。

かかる課題を解決するために、第１の発明に係る車両用内装部品は、表面側及び裏面側にそれぞれ位置するソリッド層と当該ソリッド層の間に位置する発泡層とを備えた樹脂発泡体から成形されている芯材と、厚さ方向に貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の部材で構成されている補強部材と、を有している。この場合、補強部材は、芯材の裏面に沿うように設けられ、当該補強部材の厚さ方向にかけてソリッド層に埋設されており、厚さ方向における補強部材の埋設量は、補強部材の厚さ以下となる。

ここで、第１の発明において、補強部材は、複数の帯状シート片を格子状に織り込んで構成されていることが好ましい。

また、第１の発明において、補強部材の厚さは、ソリッド層の層厚よりも小さいことが好ましい。

また、第１の発明において、補強部材は、シート状の部材が、熱を遮蔽する遮熱層により覆われて構成されており、補強部材の厚さは、遮熱層を含む厚さであることが好ましい。

また、第１の発明に係る成形製品の製造方法は、表面側及び裏面側にそれぞれ位置するソリッド層と当該ソリッド層の間に位置する発泡層とを備えた樹脂発泡体からなる芯材を加熱する加熱工程と、加熱された芯材を成形型により成形する成形工程と、を有している。この場合、成形工程は、成形型と芯材の裏面との間に、厚さ方向に貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の補強部材を配置した状態で成形型を型締めすることにより、補強部材を厚さ方向にかけてソリッド層に埋設させつつ芯材を成形する工程である。そして、厚さ方向における補強部材の埋設量は、補強部材の厚さ以下となる。

本発明によれば、耐衝撃性及び剛性に優れる車両用内装部品、及びこの車両用内装部品として好適な成形製品の製造方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るドアトリムを模式的に示す説明図である。 図２は、ドアトリムの断面を示す説明図である。 図３は、図２に示すドアトリムの要部を拡大して示す説明図である。 図４は、補強部材２０を模式的に示す説明図である。 図５は、補強部材の埋設形態を示す説明図である。 図６は、プレス成形に係るドアトリムの製造方法を示す説明図である。 図７は、本実施形態に係るドアトリムの断面を拡大して示す説明図である。 図８は、図７に示すドアトリムの要部を拡大して示す説明図である。

以下、本実施形態に係る車両用内装部品をドアトリム１に適用して説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るドアトリム１を模式的に示す説明図であり、図２は、ドアトリム１の断面を示す説明図であり、図３は、図２に示すドアトリム１の要部を拡大して示す説明図である。図４は、補強部材２０を模式的に示す説明図である。

ドアトリム１は、車体パネルの一部をなすドアインナーパネル（図示せず）の車両室内側を覆い、車両室内を装飾する。ドアトリム１の車両上下方向の中央位置には、ドアアームレスト３が設けられている。また、ドアトリム１において、ドアアームレスト３よりも下方位置にはドアポケット４が設けられ、このドアポケット４の前方にはスピーカーグリル５が設けられている。

ドアトリム１は、芯材１０と、補強部材２０とから構成されている。

芯材１０は、例えば熱可塑性樹脂を発泡させて形成された樹脂発泡体を、ドアトリム１の造形に応じて成形したものである。芯材１０は、表面（車両室内に臨む面）１０ａ側及び裏面（ドアインナーパネルと向き合う面）１０ｂ側にそれぞれ位置するソリッド層１１と、当該ソリッド層１１の間に位置し、多数の空隙を有しソリッド層１１に比べて樹脂密度が低く柔らかい発泡層１２とを備えている。発泡層１２の発泡倍率は、１．１乃至８．０倍である。

補強部材２０は、芯材１０を補強するためのシート状の部材である。補強部材２０は、そのシート面が芯材１０の裏面１０ｂに沿うように配置されている。補強部材２０は、芯材１０の裏面１０ｂの全域に設けることもできるが、芯材１０に対して剛性を付与する範囲に限定して選択的に設けることもできる。

補強部材２０は、複数の帯状シート片２１を格子状に織り込んで構成されている。個々の帯状シート片２１は、長尺帯状に形成されたシート片であり、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等のオレフィン系樹脂から形成されている。複数の帯状シート片２１は、第１方向に延在する複数の第１帯状シート片２１ａと、第１方向と交差（本実施形態では、直交）する第２方向に延在する複数の第２帯状シート片２１ｂとで構成されている。例えば第１方向は車両の上下方向、第２方向は車両の前後方向に対応している。

複数の第１帯状シート片２１ａは、第２方向にかけて所定の間隔Ｈ１を隔てて配列されており、それぞれの第１帯状シート片２１ａは、複数の第２帯状シート片２１ｂに対して織り込まれている。一方、複数の第２帯状シート片２１ｂは、第１方向にかけて所定の間隔Ｈ２を隔てて配列されており、それぞれの第２帯状シート片２１ｂは、複数の第１帯状シート片２１ａに対して織り込まれている。

隣り合う第１帯状シート片２１ａ同士の間隔Ｈ１は、２．０乃至５０ｍｍの範囲から設定されている。同様に、隣り合う第２帯状シート片２１ｂ同士の間隔Ｈ２は、２．０乃至５０ｍｍの範囲から設定されている。これにより、編み込まれた第１帯状シート片２１ａ及び第２帯状シート片２１ｂの間に、厚さ方向（面直方向）ＤＦに貫通する複数の四角形状開口２２（隙間の一例）が形成される。複数の四角形状開口２２は、補強部材２０の面内に、規則的又は不規則的であることを問わずに分布しており、補強部材２０に通気性能が付与される。

なお、本実施形態において、複数の第１帯状シート片２１ａは、それぞれ同一の仕様で構成されているが、上述した要件を満たす限り、それぞれが異なる仕様で構成されてもよい（第２帯状シート片２１ｂについても同様）。

補強部材２０の厚さＴは、芯材１０のソリッド層１１の層厚（層をなす厚さ）よりも小さく設定されている。ドアトリム１に適用される芯材１０の仕様を考慮して、補強部材２０の厚さＴは、０．１乃至１．０ｍｍの範囲から設定されている。加えて、補強部材２０は、補強機能を発揮するために、３００Ｎ／５０ｍｍ以上の引張強度に設定されている。

上述した通り、補強部材２０は、そのシート面が芯材１０の裏面１０ｂに沿うように、当該芯材１０の裏面１０ｂに配置されている。この場合において、補強部材２０は、補強部材２０の厚さ方向ＤＦにかけて裏面１０ｂ側のソリッド層１１に埋設されており、その厚みの全部又は一部がソリッド層１１内に埋没している。

本実施形態の特徴の一つとして、厚さ方向ＤＦにおける補強部材２０の埋設量Ｂは、補強部材２０の厚さＴ以下となるように設定されている。補強部材２０の埋設量Ｂが補強部材２０の厚さＴと同一である場合には、補強部材２０は、その厚みの全部がソリッド層１１に埋設され、ソリッド層１１の外面に対して面一となる（図３参照）。一方、補強部材２０の埋設量Ｂが補強部材２０の厚さＴよりも小さい場合には、補強部材２０は、その厚みの一部がソリッド層１１に埋設され、その厚みの残部がソリッド層１１の外面よりも突出する（図５参照）。

以下、本実施形態に係るドアトリム１の製造方法について説明する。ドアトリム１を構成する芯材１０は、プレス成形により成形される。ここで、図６は、プレス成形に係るドアトリム１の製造方法を示す説明図である。

まず、第１の工程において、シート状の樹脂発泡体から形成された芯材１０を用意し、加熱装置４０により芯材１０を加熱する（加熱工程（図６（ａ）））。

そして、第２の工程において、成形型５０（上型５１及び下型５２）により、加熱された芯材１０を成形する（成形工程（図６（ｂ）乃至（ｄ）））。具体的には、まず、型開きした成形型５０（上型５１及び下型５２）に、補強部材２０をセットし、つぎに、芯材１０をセットする（図６（ｂ））。この場合、補強部材２０は、芯材１０の裏面１０ｂ側に位置するようにセットされる。これにより、成形型５０と芯材１０の裏面１０ｂ側との間に補強部材２０が配置される。

つぎに、成形型５０を型締めし、上型５１及び下型５２を通じて芯材１０及び補強部材２０をプレスする（図６（ｃ））。これにより、補強部材２０を厚さ方向ＤＦにかけてソリッド層１１に埋没させつつ、芯材１０を所要の形状に成形する。この際、厚さ方向ＤＦにおける補強部材２０の埋設量Ｂは、補強部材２０の厚さＴ以下となるように、プレス量が調整される（図３，５参照）。

プレス後、冷却期間を経て、成形型５０が型開きされる（図６（ｄ））。そして、成形製品であるドアトリム１が取り出される。これにより、第２の工程が完了する。

このような工程を経て製造されたドアトリム１は、芯材１０と、補強部材２０とから構成され、補強部材２０は、補強部材２０の厚さ方向ＤＦにかけて、裏面１０ｂ側のソリッド層１１に埋設されている。そして、厚さ方向ＤＦにおける補強部材２０の埋設量Ｂは、補強部材２０の厚さＴ以下となるように設定されている。この場合、補強部材２０は、第１帯状シート片２１ａ及び第２帯状シート片２１ｂによる格子状の隙間（矩形開口２２）からソリッド層１１の樹脂が入り混むような形で、芯材１０の裏面１０ｂ（ソリッド層１１）に貼合されている。

この構成によれば、裏面１０ｂの外面に補強部材２０が一体化され、その剛性が強化されている。ここで、補強部材２０がその厚さＴよりも深くソリッド層１１に埋没された場合、補強部材２０は、裏面１０ｂ側のソリッド層１１の外面から離れた位置に存在し、耐衝撃性又は剛性について脆弱な構造となる。この点、本実施形態によれば、補強部材２０がその厚さＴよりも深くソリッド層１１に埋没されることなく、補強部材２０はソリッド層１１の外面と面一、又はソリッド層１１の外面よりも突出した状態となっている。したがって、裏面１０ｂ側のソリッド層１１を強固に補強することができ、これにより、芯材１０全体を有効に補強することができる。

また、本実施形態において、補強部材２０は、所定の間隔Ｈ１，Ｈ２を隔てて配列した第１帯状シート片２１ａ及び第２帯状シート片２１ｂを織り込んで構成されている。第１帯状シート片２１ａ及び第２帯状シート片２１ｂを織り込んだ形態にあっては、面方向における柔軟性に優れるところ、芯材１０の成形形状に追従し易い傾向がある。このため、複雑な造形を有する芯材１０であっても、所要の埋設量Ｂにて補強部材２０をソリッド層１１に埋設することができる。ただし、補強部材２０は、厚さ方向ＤＦに貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の部材であればよく、上述した実施形態に限定されない。例えば、補強部材２０は、１枚のシート状の部材に、厚さ方向ＤＦに貫通する開口（隙間の一例）を所定のピッチで２次元的に穿孔することで、当該１枚のシート状の部材を格子状に形成したものであってもよい。また、補強部材２０は、１枚のシート状の部材に、厚さ方向ＤＦに貫通する開口又は小孔（隙間の一例）を、規則的又は不規則的であることを問わずに穿孔して形成したものであってもよい。

また、本実施形態において、補強部材２０の厚さＴは、ソリッド層１１の層厚よりも小さく設定されている。この構成によれば、上述した補強部材２０の埋設量Ｂを実現しつつ、ソリッド層１１の層部分に対して補強部材２０を適切に埋設させることができる。

なお、本実施形態において、補強部材２０は、その全域において、埋設量Ｂが補強部材２０の厚さＴ以下となる埋設条件を満たしている。しかしながら、補強部材２０は、その全域に限らず、少なくとも一部の領域において、このような埋設条件を満たしていればよい。

また、本実施形態では、第１方向を車両の上下方向、第２方向を車両の前後方向としているが、これに限定されない。同様に、格子状の交差角度を直角（９０°）としているが、これ以外であってもよい。加えて、補強部材２０の全域で、格子状の交差角度を共通としているが、補強部材２０の部位によって、格子状の交差角度を変えてもよい。例えば、製品形状による芯材１０の展開率が高い部位では、芯材１０の伸びをある程度許容するように、芯材１０の伸び方向に対して格子（９０°交差）を４５°傾けて設定するといった如くである。補強部材２０が１枚のシート状の部材から構成されるような場合には、このような形態を容易に形成することができる。

また、本実施形態において、交差する一方の格子（第１帯状シート片２１ａ）の間隔Ｈ１は、各格子の全部で同一である必要はなく、一部又は全部が異なるものであってもよい（交差する他方の格子（第２帯状シート２１ｂ）の間隔Ｈ２についても同様）。例えば、剛性が必要な部位は間隔Ｈ１，Ｈ２を狭く、剛性があまり必要ない部位は間隔Ｈ１，Ｈ２を広くし、又は、芯材１０の展開率が大きい部位は間隔Ｈ１，Ｈ２を広く、展開率が小さい部位は間隔Ｈ１，Ｈ２を狭くするといった如くである。

また、本実施形態におけるドアトリム１の製造方法によれば、樹脂発泡体からなる芯材１０を加熱する加熱工程と、加熱された芯材１０を成形型５０により成形する成形工程と、を有している。この場合、成形工程は、成形型５０と芯材１０の裏面１０ｂとの間に補強部材２０を配置した状態で成形型５０を型締めすることにより、補強部材２０を厚さ方向ＤＦにかけてソリッド層１１に埋設させつつ芯材１０を成形する工程である。ここで、厚さ方向ＤＦにおける補強部材２０の埋設量Ｂは、補強部材２０の厚さＴ以下とされている。

この構成によれば、上述したドアトリム１に例示される成形製品を製造することができる。

なお、本実施形態では、プレス成形を前提に成形製品の製造方法を説明した。しかしながら、上述した機能を奏する成形製品（ドアトリム１）の製造は、圧空成形又は真空成形であってもよい。圧空成形又は真空成形であっても、基本的な工程は、プレス成形のものと同様であるが、相違点としては、以下の点が挙げられる。すなわち、圧空成形においては、成形工程（第２の工程）として、成形型を型締し、成形金型の密閉空間に加圧空気を供給することとなる。一方、真空成形においては、成形工程（第２の工程）として、成形型を型締し、成形金型の密閉空間から空気を吸引することとなる。上述したように、補強部材２０には、矩形開口２２（隙間）により通気性が確保されているので、圧空成形又は真空成形においても対応可能である。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る車両用内装部品を、第１の実施形態と同様、ドアトリム１に適用して説明する。この第２の実施形態に係るドアトリム１が、第１の実施形態のそれと相違する点は、補強部材３０の構成である。第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、以下、相違点を中心に説明を行う。

図７は、本実施形態に係るドアトリム１の断面を拡大して示す説明図であり、図８は、図７に示すドアトリム１の要部を拡大して示す説明図である。補強部材３０は、本体シート３１と、遮熱層３２とで構成されている。

本体シート３１は、厚さ方向ＤＦに貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の部材であり、例えば第１の実施形態に示すように、格子状に織り込まれた複数の帯状シート片から構成されている。

本体シート３１は、遮熱層３２により覆われている。本実施形態では、本体シート３１のうち、ソリッド層１１の外面と対応する片側のシート面のみに遮熱層３２を備える構成であるが、両面に遮熱層３２を備えてもよい。

遮熱層３２は、熱を遮蔽するものであり、アルミ層３３と、コーティング層３４とで構成されている。アルミ層３３は、補強部材３０に対して層状に設けられており、その厚みが０．０２μｍ以上８００μｍ以下とされている。コーティング層３４は、アルミ層３３に対して層状に設けられており、その厚みが０．０３μｍ以上１０００μｍ以下とされている。コーティング層３４としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エポキシ樹脂等を用いることができる。

補強部材３０は、第１の実施形態と同様、補強部材２０の厚さ方向ＤＦにかけて、裏面１０ｂ側のソリッド層１１に埋設されており、その厚みの全部又は一部がソリッド層１１内に埋没している。この際、厚さ方向ＤＦにおける補強部材２０の埋設量Ｂは、補強部材２０の厚さＴ以下となるように設定されている。ここで、補強部材２０の厚さＴとは、遮熱層３２を含む厚さとして定義される。

このように本実施形態によれば、補強部材３０により芯材１０の補強効果を得ることができるとともに、遮熱層３２による遮熱効果を得ることができる。このため、ドアトリム１に遮熱性能を付与することができる。その結果、夏場等の強い日射が放射されてもドアトリム１の温度上昇を抑制することができる。車内の過度な温度上昇を防ぐことができ、冷房効率の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、遮熱層３２をアルミ層３３とコーティング層３４とで構成しているが、コーティング層３４を省略することも可能である。

以上、本発明の実施形態に係る車両用内装部品としてのドアトリム及びその製造方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。本発明は、ドアパネル以外にも、ヘッドライニングといったように車両室内の内装を構成する車両用内装部品及び成形製品に広く適用可能である。

１ ドアトリム
３ ドアアームレスト
４ ドアポケット
５ スピーカーグリル
１０ 芯材
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１１ ソリッド層
１２ 発泡層
２０ 補強部材
２１ 帯状シート片
２１ａ 第１帯状シート片
２１ｂ 第２帯状シート片
２２ 四角形状開口
３０ 補強部材
３１ 本体シート
３２ 遮熱層
３３ アルミ層
３４ コーティング層
４０ 加熱装置
５０ 成形型
５１ 上型
５２ 下型
ＤＦ 厚さ方向
Ｔ 厚さ
Ｂ 埋設量

Claims (5)

1. 表面側及び裏面側にそれぞれ位置するソリッド層と当該ソリッド層の間に位置する発泡層とを備えた樹脂発泡体から成形されている芯材と、
   厚さ方向に貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の部材で構成されている補強部材と、を有し、
   前記補強部材は、前記芯材の裏面に沿うように設けられ、当該補強部材の厚さ方向にかけて前記ソリッド層に埋設されており、
   厚さ方向における前記補強部材の埋設量は、前記補強部材の厚さ以下となる
   車両用内装部品。
2. 前記補強部材は、複数の帯状シート片を格子状に織り込んで構成されている
   請求項１記載の車両用内装部品。
3. 前記補強部材の厚さは、前記ソリッド層の層厚よりも小さい
   請求項１又は２記載の車両用内装部品。
4. 前記補強部材は、前記シート状の部材が、熱を遮蔽する遮熱層により覆われて構成されており、
   前記補強部材の厚さは、前記遮熱層を含む厚さである
   請求項１から３のいずれかに記載の車両用内装部品。
5. 成形製品の製造方法において、
   表面側及び裏面側にそれぞれ位置するソリッド層と当該ソリッド層の間に位置する発泡層とを備えた樹脂発泡体からなる芯材を加熱する加熱工程と、
   前記加熱された芯材を成形型により成形する成形工程と、を有し、
   前記成形工程は、
   厚さ方向に貫通する複数の隙間が面内に分布するシート状の部材で構成された補強部材を前記成形型と前記芯材の裏面との間に配置した状態で、前記成形型を型締めすることにより、前記補強部材を厚さ方向にかけて前記ソリッド層に埋設させつつ前記芯材を成形する工程であり、
   厚さ方向における前記補強部材の埋設量は、前記補強部材の厚さ以下となる
   成形製品の製造方法。

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