JPH09109733A - 自動車用インストパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調用ダクトを内部に備えた自動車用インス
トパネルにおいて、空調用ダクトの組付け作業性を改善
するとともにダクトの外部に結露が生じることを防止す
ることを目的とする。 【解決手段】 インストパネル本体２０の内面に空調用
ダクト３０を接合固定してなる自動車用インストパネル
１０において、空調用ダクト３０のダクト用芯材３１を
インストパネル本体２０の芯材２１と同一材質、あるい
は相溶性を有する材質を使用するとともに、空調用ダク
ト３０の構成としてダクト用芯材３１の内面側にポレオ
レフィン系樹脂発泡層３２，ポリオレフィン系樹脂シー
ト層３３を積層一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調用ダクトを内
部に備えた自動車用インストパネル及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、自動車用インストパネルは、イン
ストパネル本体の内面に空調用ダクトが取り付けられて
おり、インストパネル本体はポリオレフィン系樹脂から
なる芯材の表面にパッド材，表皮材を貼着した構成のも
のが主流であり、インストパネル本体の内面に硬質塩化
ビニル樹脂成形体等からなる空調用ダクトをビス等によ
り締結固定していた。

【０００３】また、インストパネル本体における芯材，
パッド材，表皮材の積層一体化作業は、芯材の成形加工
後、真空成形により別途貼着していた（特開昭５６−１
５３４１号公報，特開昭６１−２２０８２２号公報，特
開昭６１−２７２１２６号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の自
動車用インストパネルにおいてはインストパネル本体と
空調用ダクトとの組み立ての際にビスによる締結作業が
必要であることから、部品点数が増大し、かつ組立時間
が多くかかるなど、大幅なコストアップを招来するとい
う問題点が指摘されていた。

【０００５】そこで、空調用ダクトとインストパネル本
体とをビスを使用せずに組み立てることができるよう
に、空調用ダクト，インストパネル本体双方の芯材の材
質を同一のもの、あるいは組み立ての際にビスを用いず
に接合可能な材質にすることが提案されている。

【０００６】しかし、インストパネル本体と空調用ダク
トの双方の芯材の材質を同一のものあるいは相溶性があ
るものを使用した場合、空調用ダクトの内部と外部の温
度差により、ダクト外部壁面に結露が生じ、車体パネル
に錆が発生し、パネルの老朽化を招きやすいという問題
点があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、インストパネル本体と空調用ダクトとの組み
立ての際、部品点数並びに組付工数が低減でき、コスト
ダウンを招来するとともに、ダクト外部壁面に結露の発
生を防止するようにした自動車用インストパネル及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、インストパネル本体内面に空調用ダクト
を接合してなる自動車用インストパネルにおいて、前記
インストパネル本体及び空調用ダクトの双方の芯材を同
一材質あるいは相溶性を有する材質に設定するととも
に、ダクト用芯材の内面側にポリオレフィン系樹脂発泡
層、さらにその内面側にポリオレフィン系樹脂シート層
が貼着一体化されていることを特徴とする。

【０００９】ここで、インストパネル本体の構成は、ポ
リエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィ
ン系樹脂の射出成形体からなる芯材の表面にクッション
性，装飾性に優れた表皮材が貼着されており、表皮材と
しては、絞加工を施した塩ビシート等の表皮シートの裏
面にクッション性の優れたポリウレタンフォーム等のパ
ッド材が裏打ちされた積層シートが良い。

【００１０】次いで、空調用ダクトの構成は、断面にお
いて一番内側の空気の流路から、外側に向かってポリオ
レフィン系樹脂シート層、ポリオレフィン系樹脂発泡
層、そしてダクト用芯材の層となる。

【００１１】上記空調用ダクトを形成するダクト用芯材
の材質としては、インストパネル本体の材質と同一のも
のであるが、例えば、ポリエチレン樹脂，ポリプロピレ
ン樹脂等のポリオレフィン系樹脂をベースとしたものな
どである。

【００１２】次いで、ポリオレフィン系樹脂シート層の
材質は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂をベー
スとしたものをシート化したものであるが、樹脂として
より好ましくは、熱可塑性エラストマーであることが良
い。

【００１３】これはダクト用芯材との熱接着性が良好に
なるためである。

【００１４】また、ポリオレフィン系樹脂発泡層の材質
は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂をベースと
して、これにアゾジカルボンアミド等の発泡剤等を添加
して発泡させたものである。ベース樹脂としては、前記
の中で耐熱性や接着性の優れたものが好ましい。

【００１５】以上のような特徴を有する自動車用インス
トパネルにおいて、空調用ダクトの製造は、ポリオレフ
ィン系樹脂シート層とポリオレフィン系樹脂発泡層とか
らなる積層シートを射出成形用金型の型面に密着させた
状態で型締めし、射出成形用金型内に溶融樹脂を射出充
填して、ダクト用芯材の内面側に上記積層シートを貼着
一体化し、空調用ダクトを成形した後、この空調用ダク
トをインストパネル本体の内面所定箇所に溶着固定する
ことを特徴とする。

【００１６】ここで、本発明方法における射出成形で
は、型締め及び材料の射出成形の前に射出成形用金型の
可動側型板に密着させたポリオレフィン系樹脂発泡層及
びポリオレフィン系樹脂シート層の形状を損なわない程
度の型面圧力で行うことが望ましい。

【００１７】さらに、空調用ダクトとインストパネル本
体とは、超音波溶着により接合する。

【００１８】特に、空調用ダクト，インストパネル本体
双方の芯材の材質が熱可塑性樹脂をベースとしていれ
ば、接合部に振動を与え熱を加えることにより、継目を
ほとんど残さずに接合を行うことが容易に行える。

【００１９】以上の構成から明らかなように、空調用ダ
クト及びインストパネル本体双方の芯材として同一の材
質、あるいは、相溶性を有する材質を使用するため、超
音波溶着など、ビスが不要な加工方法によりインストパ
ネル本体と空調用ダクトの組み立てを行うことが可能と
なる。

【００２０】さらに、前記空調用ダクトを形成する枠の
内側に位置するポリオレフィン系樹脂シート層は、熱可
塑性エラストマー等の熱伝導率の低い材料を主に用いて
いるため、低温側であるダクト内部と高温側であるダク
ト外部との温度差（約８０〜１００℃）に対して断熱効
果が十分にあり、高温側であるダクト外部への結露を確
実に防止することが可能となる。

【００２１】また、ポリオレフィン系樹脂発泡層は耐熱
性が優れている上に熱接着性も優れていることから、ポ
リオレフィン系樹脂シート層とダクト用芯材との中間に
位置して両者を強固に接合する役目がある。

【００２２】さらに、空調用ダクトの製造において、型
表面に材料を密着させるための真空吸引孔を有する射出
成形用金型の可動側型板にポリオレフィン系樹脂シート
層及びポリオレフィン系樹脂発泡層を密着状態で型締め
を行った後、ダクトを構成する枠の部分を成形するため
の材料を射出充填するため、エアの巻き込みやしわ等が
できる心配がなく、空調用ダクトの精度の良い成形が可
能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動車用イン
ストパネル及びその製造方法の実施形態について、添付
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明に係る自動車用インストパネ
ルの構成を示す断面図、図２乃至図４は本発明に係る自
動車インストパネルにおける空調用ダクトの製造工程を
示す各断面図である。

【００２５】まず、図１において本発明に係る自動車用
インストパネル１０は、各計器類を収容するように所要
形状に成形されたインストパネル本体２０と、このイン
ストパネル本体２０の内面所定箇所に超音波溶着等によ
り固定される空調用ダクト３０とから大略構成されてお
り、両者は接合部４０を介して一体化している。

【００２６】さらに詳しくは、インストパネル本体２０
は、所要形状に射出成形された芯材２１の表面をパッド
材２２，表皮材２３により被包した積層構造体からなっ
ており、表皮材２３の裏面に予めパッド材２２をラミネ
ートした積層シートを真空成形等により芯材２１の表面
側に一体貼着するか、あるいは、芯材２１，表皮材２３
を所要形状に成形した後、モールド成形型内にセット
し、型キャビティ内にウレタン樹脂液を注入発泡させて
インストパネル本体２０を成形しても良い。

【００２７】ところで、本発明の特徴は空調用ダクト３
０の構成及びその製造方法にあり、以下詳細に説明す
る。

【００２８】空調用ダクト３０は、ダクト用芯材３１
と、このダクト用芯材３１の内面側にそれぞれ内装され
るポリオレフィン系樹脂発泡層３２，ポリオレフィン系
樹脂シート層３３との三層積層体から構成されており、
ダクト用芯材３１としては、インストパネル本体２０の
芯材２１と同一材質か、あるいは相溶性を有する材質の
ものを使用することが条件である。

【００２９】すなわち、ダクト用芯材３１としてポリオ
レフィン系樹脂の射出成形体から構成し、さらにその内
側にポリオレフィン系樹脂発泡層３２，ポリオレフィン
系樹脂シート層３３がそれぞれ積層一体化した構成であ
る。

【００３０】したがって、インストパネル本体２０に対
して空調用ダクト３０を接合するには、従来のビス止め
作業を廃止して、ポリオレフィン系樹脂同士の相溶性を
利用して超音波溶着により簡単かつ確実に空調用ダクト
３０をインストパネル本体２０の内面所定箇所に固定す
ることが可能となる。

【００３１】また、このようにポリオレフィン系樹脂成
形体からなるダクト用芯材３１の内面側にポリオレフィ
ン系樹脂発泡層３２，ポリオレフィン系樹脂シート層３
３を積層したため、ダクトの外部と内部との間の温度差
により前記空調用ダクト３０の外部壁面に生じる結露を
確実に防止できる。

【００３２】次いで、図２乃至図４に基づいて、図１に
示す空調用ダクト３０の製造方法の概略を示す。

【００３３】まず、図２に示すように、空調用ダクト３
０の成形に使用する射出成形用金型は、固定側型板５０
と可動側型板６０とから構成されており、固定側型板５
０には射出ユニット７０からの溶融樹脂を注入するスプ
ル５１が穿設されている。

【００３４】一方、可動側型板６０には、型面の複数箇
所に真空吸引孔６１が開設されており、図示しない真空
吸引手段に接続している。

【００３５】また、可動側型板６０の型面周縁にシート
クランプ６２が設置されている。

【００３６】そして、可動側型板６０の型面にポリオレ
フィン系樹脂シート層３３，ポリオレフィン系樹脂発泡
層３２を予めラミネートした積層シートＳを可動側型板
６０の型面に密着させ、その周縁部に沿ってシートクラ
ンプ６２により保持し、真空吸引孔６１から真空圧（約
−２００ｍｍＨｇ）をかけて積層シートＳを型面に吸着
保持する。

【００３７】その後、図３に示すように、可動側型板６
０を図示しない可動装置により可動させて固定側型板５
０に対して可動側型板６０を型締めする（型面圧力＝約
１５０ｋｇ／ｃｍ² ）、このとき、シートクランプ６２
は型締め用治具も兼ねている。

【００３８】そして、最後に図４に示すように、射出ユ
ニット７０からダクト用芯材３１の材料となるポリオレ
フィン系溶融樹脂をスプル５１を通じてキャビティ内に
射出充填し、ダクト用芯材３１を所要形状に成形すると
ともに、ダクト用芯材３１の内面側に積層シートＳ、す
なわちポリオレフィン系樹脂発泡層３２，ポリオレフィ
ン系樹脂シート層３３を一体化して空調用ダクト３０の
成形を完了する。

【００３９】その後、この空調用ダクト３０を超音波溶
着によりインストパネル本体２０の内面所定箇所に接合
すれば図１に示す自動車用インストパネル１０の製造が
完了する。

【００４０】そして、このインストパネル１０と従来構
成のものを比較したものを表１にて示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１から明らかなように、部品点数が５点
から２点に低減できるとともに、ビス点数は０点とな
り、さらに加工時間が２．５分から０．４分へ低減され
ており、このことにより部品コストを大幅に低減するこ
とが可能となった。

【００４３】その他、部品の解体が簡単になったこと、
また、部品間に発生していた振動音がなくなったことな
ど、インストパネル本体２０と空調用ダクト３０を同一
の材質にしたことの効果が顕著に現れている。

【００４４】

【発明の効果】以上の構成から明らかなように、本発明
は、以下に記載する格別の作用効果を有する。

【００４５】（１）本発明に係る自動車用インストパネ
ルにおいては、空調用ダクトの芯材材質をインストパネ
ル本体の芯材と同一の材質か、あるいは相溶性をもつ材
質にすることにより、インストパネル本体と空調用ダク
トとをビスを使用せずに超音波溶着等で簡単に組み立て
ることが可能となり、部品点数が低減できるとともに、
組立時間も短縮でき、大幅なコストダウンを招来すると
いう効果を有する。

【００４６】（２）本発明に係る自動車用インストパネ
ルは、空調用ダクトを形成する枠の内側にポレオレフィ
ン系樹脂シート層及びポレオレフィン系樹脂発泡層を貼
着一体化することにより、空調用ダクトの内部と外部の
温度差をなくし、空調用ダクト外部壁面に生じる結露を
確実に防止することができるという効果を有する。

【００４７】（３）本発明方法によれば、射出成形用金
型の可動側型板に真空吸引手段によりポリオレフィン系
樹脂シート層とポリオレフィン系樹脂発泡層との積層シ
ートを密着保持し、その後、金型のキャビティ内にポリ
オレフィン系樹脂の溶融樹脂を射出充填して空調ダクト
を所要形状に成形するというものであるから、エアの巻
き込みやしわ等が生じない精度の良い空調用ダクトを成
形でき、さらに、超音波溶着等により簡単かつ確実にイ
ンストパネル本体に空調用ダクトを接合固定できるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す自動車用インストパ
ネルの構成を示す断面図。

【図２】本発明に係る自動車用インストパネルにおける
空調用ダクトの製造工程を示すもので、積層シートを可
動側型板に吸着保持した状態を示す断面図。

【図３】同空調用ダクトの製造工程における型締め状態
を示す断面図。

【図４】同空調用ダクトの製造方法における射出成形工
程を示す断面図。

【符号の説明】

１０ 自動車用インストパネル ２０ インストパネル本体 ２１ 芯材 ３０ 空調用ダクト ３１ ダクト用芯材 ３２ ポリオレフィン系樹脂発泡層 ３３ ポリオレフィン系樹脂シート ４０ 接合部 ５０ 固定側型板 ６０ 可動側型板 ６１ 真空吸引孔 ６２ シートクランプ ７０ 射出ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 一正 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 下山 孝治 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 山田 三男 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インストパネル本体内面に空調用ダクト
   を接合してなる自動車用インストパネルにおいて、 前記インストパネル本体及び空調用ダクトの双方の芯材
   を同一材質あるいは相溶性を有する材質に設定するとと
   もに、ダクト用芯材の内面側にポリオレフィン系樹脂発
   泡層、さらにその内面側にポリオレフィン系樹脂シート
   層が貼着一体化されていることを特徴とする自動車用イ
   ンストパネル。
2. 【請求項２】 ポリオレフィン系樹脂シート層とポリオ
   レフィン系樹脂発泡層とからなる積層シートを射出成形
   用金型の型面に密着させた状態で型締めし、射出成形用
   金型内に溶融樹脂を射出充填してダクト用芯材の内面側
   に上記積層シートを貼着一体化し、空調用ダクトを成形
   した後、この空調用ダクトをインストパネル本体の内面
   所定箇所に溶着固定することを特徴とする自動車用イン
   ストパネルの製造方法。