JPS62248611A - 車両用構造部材と内装材との一体積層成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産−上の手１ この発明は鋼板に替る車両構造用基板と内装材が一体化
された車両用構造部材と内装材との一体積層成形体の製
造方法に関する。

良東件皮４ 車両のホイールハウス、ドアインナーなどの内板やルー
フ、バンパーリインフォースなどの外板は、鋼板をプレ
ス成形で加工されボデーシェルに固定されていて、かつ
それらの車室側表面には通常内装材が装着され、表側に
柔軟性、装飾性などを付加している。

口が　′　しようとする、ゴ　々 車両にあっては、特にその金属製部品について。

燃料消費を抑制するための弛まぬ軽量化と腐蝕の防止の
要請とともに、組立法の単純化が要望されている。

たとえば第１図に示したように内板の鋼板製ホイールハ
ウス３１は、外板の鋼板製クォーターパネル３２と内板
の鋼板製リアフロアサイドメンバー３３とそれぞれ溶接
することにより組立てられるが、そのホイールハウスの
車室側表面にはクッション層と表皮層とからなるホイー
ルハウスカバー３４が内装材として装着される場合があ
り、またホイールハウスの車外側表面には腐蝕防止のた
めに耐チツプ塗料の塗布や、耐チツプテープの貼布、樹
脂プロテクターの装着などが行われている。

しかしなからホイールハウスカバーは形状が一部球面状
で嵩高く、軟質の材料で構成されているため変形し易く
、ホイールハウスへの装着は両面接着テープ３５を利用
するが面倒な作業であり、また耐チツプ材の塗布、貼布
、装着などの作業も、曲面に繰り返し重ね処理する必要
があるため煩雑である。

この発明の車両用構造部材と内装材との一体積層成形体
の製造方法は、たとえば上記の内板の鋼板製ホイールハ
ウスを合成樹脂で成形された車両用構造用基板で置換え
、この基板の成形と同時に、その車室側表面にも内装材
を貼着するものであり。

車両の金属製部品の軽量化、腐蝕の防止および組立法の
単純化を図るものである。

司　、を　°するための この発明の車両用構造部材と内装材との一体積層成形体
の製造方法は、型締めにより所定形状のキャビティを形
成する一対の上下型間に、押出機もしくはロールから供
給され、計量された軟化もしくは溶融状態にある基板材
料を機械的に所定位置に分配載置したのち、上下型を型
締めして基板を成形するにあたり、 下型の成形面にあらかじめ内装材を位置させたのち、そ
の上に上記基板材料を分配Ｊ！置して上下型を型締めす
るか。

下型の成形面に上記基板材料を分配載置したのち、その
上に内装材を位置させて上下型を型締めするか、 または、下型の成形面に上記基板材料を分配載置すると
ともに、上型の成形面に内装材を位置させ、あるいは上
型の成形面と基板材料の中間に内装材を位置させ上下型
を型締めすることを特徴とするものである。

基板材料は合成樹脂、ゴムまたはそれらの混合物からな
る。

また、基板材料を所定位置に分配載置するにあたり、そ
の直前に下型の成形面側に、もしくは分配載置した直後
にその基板材料上に不織布、織布、編布もしくは網状シ
ー１−からなる補強布を配置するか、または基板材料の
一部を下型の成形面側に分配載置したのち、その上に補
強布を配置し、さらにその上に残りの基板材料を分配載
置する場合もある。

さらに、上型または下型に真空成形機能を具備させ、内
装材を真空成形により上型または下型の成形面に位置さ
せる方法もある。

也皿 この発明によれば、従来鋼板からプレス成形により製作
されていた内板又は外板を１合成樹脂。

ゴムまたはそれらの混合物である基板材料から圧縮成形
により製造された基板で置換えるものであり、単一鋼板
では不可能であった形状に成形することや１部分的に肉
厚部分の付加などが可能となるほか、軽量化が図れ、ま
た腐蝕防止処理を必要としない。

さらにこの発明の車両用構造部材と内装材との一体積層
成形体の製造方法によれば、従来鋼板製の内板又は外板
に蟻装されていた内装材を基板の成形と同時に一体成形
するものであるから、嵩高く成形された内装材の装着の
手間が省けるのみならず、装着時に発生するきすやしわ
などによる表面欠陥がなくなり、装着後においても内装
材に弛みやだれが生ぜず、基板に完全に適合されている
。

またこの発明によれば、基板材料にガラス繊維などの長
繊維の補強材を充填することができ、射出成形における
ような高圧下で狭小なノズルを通過させることがないの
で、繊維は極度に切断されることなく、必要長を保持し
たまま、極端に一方向に配列することなく基板材料中に
分散されるので、方向性のない引張り強さや？＃撃強さ
の秀れた車両用構造部材と内装材との一体積層成形体用
の基板を製造することができる。

さらに、基板材料を所定位置に分配載置するとき、その
基板材料の下もしくは上面に補強布を配置するか、また
は基板材料の一部を分配載置したのち、その材料の上に
補強布を配置し、さらにその上に、残りの基板材料を分
配載置することにより、基板材料の下もしくは上面に補
強布が圧着埋設されるか、または厚さ方向の中間に補強
布が介在する基板が製造され、この基板においては補強
布は布状のまま、主として上下の圧縮により基板材料が
その布目に充填されるので、さらに方向性のない引張り
強さや衝撃強さが極めて高い車両用構造部材と内装材と
の一体積層成形体の基板を製造することができる。

基板材料として溶融粘度の低いものから、高粘度の熱可
塑性樹脂のみならず、熱硬化性樹脂やゴムも成形するこ
とができるので、材料の選択範囲が拡がり、車両用積層
成形体が要求する特性に合致する材料を使用することが
できる。

夫五涯 この発明の実施例を図面を参照しなから説明する。

第２図はこの発明の車両用構造部材と内装材との一体積
層成形体を製造するための装置の説明図である。下型２
の成形面に内装材４を敷設する。

基板材料３は押出４１１１で加熱、混線および溶融され
たのち、計量シリンダ１２内に一旦貯められ。

縦・横方向自在に曲るジヨイントアーム１３を介し、パ
ルスモータ１４にてダイ１５を縦横方向に動かし、規定
量の１重量％以内の精度で、適正パターンでかつ適正重
量分布でチャージすることのできる供給装置により、内
装材４が敷設されている下型２成形而上に分配載置する
。つぎにダイ１５を油圧のプレス１６の加圧領域外に後
退させたのち、プレス１６を作動させ上型１と下型２を
型締めする。たとえば池貝鉄工株式会社１！ｌｌｌ５Ｍ
−８００型のスタンピングモールディング装置を使用す
ることによって、上述した規定量の１重量％の増減範囲
以内の高精度を支障なく得ることができる。

上述した構成をより具体的に説明する。第３図はホイー
ルハウスを合成樹脂基板で置換え、かつその基板の表面
に内装材４が貼着されているホイールハウスパネルを２
個取りで成形するための上下型１．２および成形する材
料の位置関係を示す断面図である。この例では下型２の
成形面には多数の微細な排気孔６が削孔されていて、排
気孔６の他端は通気孔７に連なり、その通気孔７の一端
は排気バイブ８を介して図示していない真空ポンプに連
結されている。したがって真空ポンプを稼動させると下
型２の成形面に設けられた排気孔６の開口部から空気を
吸引するので、クランプ５で保持された加熱軟化状態に
ある非通気性内装材４を下型２のパーティング面に密接
すると、内装材４は大気圧で下型２の成形面に押付けら
れ所謂真空成形される。つぎに押出機１１からダイ１５
に導かれた基板材料３を、成形された内装材４上の所定
位置に所定重量でたとえば断面長円形の棒状に分配載置
する。引続いて第４図に示したように上下型１，２を型
締めすると、基板材料３は内装材４上を流動して、上下
型間に形成されるキャビティの形態に対応した形状に成
形されるとともに内装材へと強固に接着、する。冷却後
型開きし、不要部分の内装材４を除去するか、不要部分
の内装材４を基板材料３から成形された基板の外周に沿
って適当な幅を残して裁断し、その部分を基板の裏側に
折り返し、接着剤または止め具で係止することによりホ
イールハウスパネルが得られる。

この発明に使用される基板材料３にはポリエチレン、ポ
リプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカー
ボネート、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リブチレンチレフタレートなどの熱可塑性樹脂の単独ま
たはブレンド物がある。

それらの材料に炭酸カルシウム、マイカ、ガラス繊維な
どの無機質の充填剤や補強材、および木粉、天然もしく
は合成繊維質材料などの有機質の充填剤や補強材を含有
させることも可能である。さらに完全架橋前に加熱流動
性のある熱硬化性の樹脂もしくは各種ゴムも使用するこ
とができる。

内装材４は第５図のように表皮４１と保護フィルム４３
とから、または第６図のように表皮４１、クッションシ
ート４２および保護フィルム４３から構成されていて、
各構成シートは接着剤または熱融着により積層一体化さ
れている。前述の成形時には、保護フィルム４３が基板
材料３に接して接合される。

表皮４１は、厚さ０．３乃至４．０ａｍの織布。

不織布、編布、カーペットなどの立毛ｍ維製品や、熱可
塑性合成樹脂フィルムまたはシートで、軟質塩化ビニル
樹脂、オレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラス
トマーなどが使用される。

クッションシート４２は、ポリエチレンまたはポリプロ
ピレンの発泡倍率１０乃至３０の高発泡シート、軟質塩
化ビニル樹脂の発泡倍率３乃至２０の発泡シート、ウレ
タン樹脂の見掛は比重０．０５乃至０．４５の発泡シー
トなどで、厚さ１．５乃至６．５１で使用されるほか、
厚さ３乃至１５ｍｍのフェルトも同様に使用することが
できる。

保護フィルム４３は溶融状態にある基板材料３と融着可
能で、かつ表皮４１またはクッションシート４２と熱融
着または接着剤を介して接着することのできるフィルム
であって、さらに基板材料３の熱と流動時の剪断応力に
より破損しないことが要求される。このような理由から
基板材料３がポリオレフィン系の材料の場合、保護フィ
ルム４３はゴム成分が３０乃至７０重量％であるオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーの単独またはポリオレフィ
ンとのブレンド物で、厚さ０．２乃至０．７ｍのフィル
ム状で使用される。この場合クッションシート４２がポ
リオレフィン系の高発泡体であると、保護フィルム４３
とも熱融着で積層することができる。このように保護フ
ィルム４３の材質は、基板材料３とほぼ同一組成の軟化
温度の低いもの、または基板材料３に軟化剤を添加した
ものが好ましい。

表皮４１が伸びのある編布の場合は、成形時の基板材料
３の流動に対して、保護フィルム４３は編布の伸びを抑
制して編目に基板材料が入り込んだり、編布にしわを発
生させることを防止するとともに表皮と基板との接着を
強固にする。

表皮４１にクッションシート４２が積層されている場合
は、保護フィルム４３をクッションシート４２の裏面に
貼着することによって、保護フィルム４３は、基板材料
３の熱と流動によりクッションシート４２が切断された
り１部分的にその気泡が破壊されるのを防止する。また
クッションシート４２が特に嵩高い場合は、上下型間の
キャビティが内装材４によって殆んど充満され、基板材
料３の流域が塞がれている状態となるが、保護フィルム
４３が設けられていると、その表面が基板材料３の流動
を滑らかにする。しかも内装材４と基板との接着を強固
にする。

なお表皮４１として、目付量の多い不織布、織目のつん
だ織布やカーペットなどが使用されるとき、基板材料の
流動時にこの表皮４１にしわがよることがないので、表
皮４１又はクッションシートの裏面にあらかじめ接着剤
層が設けられているか、またはそれらが基板材料３と熱
融着する材料である場合は保護フィルム４３を省略する
ことができる。

この発明の車両用複合成形体の製造にあたり、押出８＆
１１からダイ１５に導かれた基板材料３は。

前述の長円棒状の他、丸棒状、角柱状もしくはシート状
で、下型２の成形面に内装材４を介して分配載置される
。このときの基板材料３の温度は材料の種類により異な
るが、一般に１５０乃至２３０℃である。

基板材料３を下型２の成形面に内装材４を介して載置後
、油圧プレス１６により上下型を型締めするが、この型
締めの一次圧力は積層成形体の加圧方向の投影面積に対
して２０乃至１００ｋｇ／ｄｆで、つぎに同じく５０乃
至１５０ｋｇ／ｃ＋＆の二次圧力を負荷しなから、２０
乃至１２０秒冷却したのち型開きし、積層成形体を取出
す。

なお基板材料３は型締めにより第７図および第８図に示
した如く、下型２の成形面に表皮４１が接するように敷
設もしくは真空成形した内装材４と上型１の成形面との
中間を流動して、上下型１゜２で形成されるキャビティ
２１の端末２２に近付く。

上型ｌと下型２の合せ面には、キャビティ２１の端末２
２に連なる。型締め方向に対して２乃至１５°の抜き勾
配を有する面に沿って型締め方向長さ５乃至２０ｎｎの
ランドＬが形成されている。

このランドＬと、下型２に分配載置される基板材料３が
適正パターンでかつ適正重量分布で機械的にチャージさ
れることにより、基板材料３がそのキャビティ２１の端
末から漏出することは殆んどなく、たとえ漏出してもば
りの厚さは薄く除去作業はさほど困難ではない。また内
装材４の中間にクッションシー１〜４２が存在すると、
第７図に示したように上下型１，２の型締めの終了直前
においてクッションシート４２の弾性により、ランドＬ
が閉塞されるので、型締め時に基板材料３がキャビティ
２１の端末２２から漏出するのを完全に防止することが
できる。

上記実施例では内装材４を下型の上に位置させ、その上
に基板材料３を分配載置して上下型を型締めしだが、逆
に下型２の成形面に前記実施例と同様にして基板材料３
を分配載置した後、その上に内装材４を位置させて上下
型を型締めしてもよい。

このようにした場合の詳細も前述の実施例と同様である
。

また第９図に示したように下型２の成形面に基板材料３
を載置するとともに、上型１の成形面に表皮４１を対置
させて内装材４を真空成形し、そのままの状態で型締め
して積層成形体を得ることができる。この方式では、内
装材４の表皮４１が立毛製品の場合、成形中の圧力によ
り立毛部分が寝倒れする程度が、下型２の成形面に内装
材４を敷設した場合に比べ低い。また内装材４が上型１
の成形面形状に沿って伸びる材料であれば、真空成形せ
ずに上型１の成形面と基板材料３との中間に位置させて
型締めすることができる。

別の実施例として第１０図に示したように、下型２の成
形面に基板材料３の一部３１を機械的に分配載置したの
ち、その上に補強布９を配置し、さらにその上に基板材
料３の残部３２を機械的に分配載置し、その上方に位置
させた内装材４とともに上下型１，２を型締めして基板
材料３の中間に補強布９を挟んだ車両用構造部材と内装
材との一体積層成形体を製造することもできる。

別の実施例として第１１図に示したように、下型２の成
形面に基板材料３を機械的に分配載置したのち、その上
に目の粗い補強布９を配置し、上型１と下型２との間に
位置させた内装材４とともに上下型１．２を型締めする
か、第１２図の如く下型２の成形面に内装材４をたとえ
ば真空成形などの手段により位置させたのちその上に基
板材料３を機械的に分配載置し、さらにその上に補強布
９を配置して、上下型１．２を型締めするか、または第
１３図のように、下型２の成形面に補強布９を配置した
のち、その上に基板材料３を機械的に分配載置し、上下
型１，２の中間に位置させた内装材４とともに型締めし
て、基板材料３の上面または下面に補強布９を貼着、埋
設させた車両用構造部材と内装材との一体積層成形体が
得られる。

第１３図に示した実施例において、下型２の成形面に内
装材４をあらかじめ位置させておき、その上に補強布９
を配置させたのち、基板材料３を分配載置して上下型１
．２を型締めしてもよい。

補強布９としては、炭素繊維、アラミツド繊維、セラミ
ック系繊維、ボロン繊維、金属繊維などの各種繊維の不
織布、織布、編布もしくは網状シート等が使用される。

さらに第１４図に示したように、前記第１Ｏ図の実施例
における補強布９の位置に平板状電線３３を配置して、
電線が埋設された一体積層成形体も製造することができ
る。この場合下型２の分割面（パーティング面）に電線
の断面形状に相当する溝３５を刻設しておくと成形特電
線が破損されることがない。

また上下型１．２の成形面に凹溝を刻設して積層成形体
の基板にリブを形成すること、また成形面にインサート
部材を設置して成形し、積層成形体の基板の所定位置に
同部材を固着することができる。

押出機から基板材料を下型の成形面に直接、または内装
材、ないしは補強布等を介して供給する代りに、混線ロ
ールから供給することもできる。

この場合には基板材料３を一定幅の短冊状に混線ロール
から分出し、これをコンベアベルトで計量部に送り、そ
こで所定長さに切断後、首振りコンベアで所定位置に分
配載置する。

このようにして製造された車両用構造部材と内装材との
一体積層成形体は、車両の他の構造部材とホック止めや
、ボルトナツトなどによる締結手段により組付けられる
。

この発明の方法で製造された車両用構造部材と内装材と
の一体積層成形体は、前記ホイールハウス部材のほか、
フロントサイドメンバー、ウィンドシールヘッダー、ピ
ラーインナー、エプロン。

カウルインナー、ドアインナー、ルーフ、ラゲージサイ
ドなどの内板または外板に表装材が犠装されている部位
に広く利用することができる。

光訓Ｂ工肱釆− この発明の車両用構造部材と内装材との一体積層成形体
の製造方法は上記のように構成されているので、っぎの
ような効果を有する。

従来鋼板からプレス成形により製作されていた内板又は
外板を、基板材料から内装材とともに圧縮成形により成
形することにより鋼板のプレス加工が省略され、また単
一鋼板では不可能であった形状に成形することができ、
かつ部分的に肉厚部分を付加することができる。このた
め鋼板の場合の剛性を高めるためのビードにより凹凸形
状を平滑な曲面とすることができる。

さらに従来鋼板製内板又は外板に蟻装されていた内装材
を基板の成形と同時に一体成形するものであるから、嵩
高く成形された内装材の装着の手間が省けるのみならず
、嵩高内装材の装着時に発生するしわによる表面欠陥が
なくなり、装着後においても内装材に弛みやだれが生じ
ない。

またこの発明によれば、基板材料に長繊維の補強材を充
填しても、射出成形におけるような極度な繊維の切断と
一方向への配列がないので、方向性のない引張り強さが
大きく剛性が高＜ｍ撃強さの秀れた車両用構造部材と内
装材との一体積層成形体が得られる。

基板の中間に補強布による層を設けることができ、補強
布は布状のまま、主として上下の圧縮により基板材料が
その布目に充填されるので、前記補強材の効果に加えて
極めて秀れた物理的性質を有する成形体が製造される。

この発明で製造された車両用構造部材と内装材との一体
積層成形体は、軽量で、錆の発生がなく。

振動による金属特有の不快音が生ぜず、また表面の後処
理を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホイールハウスとカバーを示す部分断面
図、第２図はこの発明の製造方法の概略を示す説明図、
第３図は上下型および成形材料の位置を示す断面図、第
４図は型締め終了時の上下型および成形材料の位置を示
す断面図、第５図および第６図はそれぞれ内装材の断面
図、第７図および第８図はそれぞれ型締め終了直前およ
び終了時の上下型および成形材料の位置を示す要部断面
図、第９図乃至第１４図はそれぞれ他の実施例を示す上
下型および成形材料の位置を示す断面図である。 ■・・・上型　　　　　　　２・・・下型３・・・基板
材料　　　　　４・・・内装材９・・・補強材　　　　
　　１１・・・押出機第１図 第２図 第３図 第４図 第５図　　　　第６図 第７図　　　　第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）型締めにより所定形状のキャビティを形成する一
   対の上下型間に、押出機もしくはロールから供給され、
   計量された軟化もしくは溶融状態にある合成樹脂、ゴム
   またはそれらの混合物からなる基板材料を機械的に所定
   位置に分配載置したのち、上下型を型締めして基板を成
   形するにあたり、 下型の成形面にあらかじめ内装材を位置させたのち、そ
   の上に上記基板材料を分配載置して上下型を型締めする
   か、 下型の成形面に上記基板材料を分配載置したのち、その
   上に内装材を位置させて上下型を型締めするか、 または、下型の成形面に上記基板材料を分配載置すると
   ともに、上型の成形面に内装材を位置させ、あるいは上
   型の成形面と基板材料の中間に内装材を位置させ上下型
   を型締めすることを特徴とする鋼板に替る車両構造用基
   板と内装材が一体化された車両用構造部材と内装材との
   一体積層成形体の製造方法。
2. （２）基板材料を所定位置に分散載置するにあたり、そ
   の直前に下型の成形面側に、または分散載置した直後に
   その基板材料の上に、不織布、織布、編布もしくは網状
   シートからなる補強布を配置する特許請求の範囲第１項
   記載の車両用構造部材と内装材との一体積層成形体の製
   造方法。
3. （３）基板材料を所定位置に分配載置するにあたり、基
   板材料の一部を機械的に分配載置したのち、その上に不
   織布、織布、編布もしくは網状シートからなる補強布を
   配置し、さらにその上に、残りの基板材料を機械的に分
   配載置する特許請求の範囲第１項記載の車両用構造部材
   と内装材との一体積層成形体の製造方法。
4. （４）上型または下型に真空成形機能を具備させ、内装
   材を真空成形により上型または下型の成形面に位置させ
   る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の車
   両用構造部材と内装材との一体積層成形体の製造方法。