(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、
該分割型を閉じ該基材の表面と該表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して該基材及び該表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、
該副キャビティに発泡樹脂を注入して該基材の裏面側に該基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、
前記基材は前記副キャビティ側へ突出するリブをもち、該リブが少なくとも前記第１成形工程において該副キャビティの型面に当接することにより該第１成形工程での発泡圧力による該基材の撓みが防止されていることを特徴とする防音構造体の製造方法。
【請求項２】
一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、
該分割型を閉じ該基材の表面と該表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して該基材及び該表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、
該副キャビティに発泡樹脂を注入して該基材の裏面側に該基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、
前記第１成形工程における発泡圧力と前記第２成形工程における発泡圧力が等しくされていることを特徴とする防音構造体の製造方法。
【請求項３】
一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、
該分割型を閉じ該基材の表面と該表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して該基材及び該表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、
該副キャビティに発泡樹脂を注入して該基材の裏面側に該基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、
前記第１成形工程と前記第２成形工程とは同時に行うことを特徴とする防音構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防音構造体の製造方法に関し、詳しくは自動車のインストルメントパネル、ドアトリムなどのクッション性を有する内装品に利用することで、エンジンルーム内の騒音や車外の騒音が車室内に侵入するのを防止できる防音構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車のインストルメントパネルは、図７に示すようにＡＢＳ樹脂などから形成された板状の基材  ３００と、ポリ塩化ビニルなどから形成された表皮層  ３０１と、表皮層  ３０１と基材  ３００との間に形成されたポリウレタンなどの発泡体層  ３０２とから構成されている。そして基材  ３００により剛性を付与するとともに、発泡体層  ３０２及び表皮層  ３０１により良好な触感と外観を付与している。
【０００３】
また近年では、基材  ３００の裏面側表面にフェルトやスラブウレタンなどの吸音層  ３０３を接合し、この吸音層  ３０３によりエンジンルームなどからの騒音が車室内に侵入するのを防止することも行われている。
つまり、このような多孔質の吸音層  ３０３を設けることにより、吸音層  ３０３に到達した音波が散乱するとともに、吸音層  ３０３表面の無数の孔内で音エネルギーが熱エネルギーに変換されることで、音波が減衰あるいは消滅する。
【０００４】
このようなインストルメントパネルを製造するには、先ず射出成形や圧縮成形により所定形状の基材  ３００を形成するとともに、真空成形などで所定形状の表皮層  ３０１を形成する。次に基材  ３００及び表皮層  ３０１を成形型内に配置し、基材  ３００と表皮層  ３０１の間に発泡樹脂を注入して発泡成形を行う。発泡樹脂の発泡圧力により表皮層  ３０１は型面に押圧されて賦形され、表皮層  ３０１及び基材  ３００と一体的に接合された所定形状の発泡体層  ３０２が形成される。
【０００５】
そして成形型から離型後、余分な表皮をトリミングし、基材  ３００の裏面側にシート状の吸音層  ３０３を両面テープや接着剤で接合している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、吸音層  ３０３はインストルメントパネルを形成後に接着されることで形成されている。したがって吸音層  ３０３をもたないインストルメントパネルを製造する場合に比べて、吸音層  ３０３を接着する工程が必要となる。ところがインストルメントパネルは大型の成形品であり、また接着位置の位置決め作業も容易とはいえないため、位置決め精度が安定せず、接着の工数が多大となっている。
【０００７】
さらにインストルメントパネルの基材  ３００の裏面には、取付用のボスや補強用リブなどの突起  ３０４が多数突出しているため、吸音層３０３に突起３０４との干渉を避けるための切り欠きや貫通穴を設けて接着する必要があり、工数が一層多大となる。また吸音層  ３０３を接着することがどうしても困難な部位も生じ、十分な防音効果が得られないという不具合もあった。
【０００８】
そこで本願出願人は、特願平０８−９４１８４号及び特願平０８−９４１８６号において、吸音層も発泡成形にて形成する方法を開示している。この方法は、例えば図８に示すように、  先ず貫通孔１０をもつ所定形状の基材１を射出成形により形成する。一方、真空成形により表皮層３を形成する。次に下型  １００の型面に表皮層３を配置するとともに、上型  ２００の型面に基材１を配置する。このとき上型  ２００の型面と基材１との間には、貫通孔１０を介して主キャビティ  １０１と連通し型面に凹凸形状を有する副キャビティ  ２０１が形成されている。そして主キャビティ  １０１内に所定量の発泡樹脂２０を注入し、上型  ２００を揺動させて下型  １００と型締めする。
【０００９】
発泡樹脂２０が発泡して体積が膨張すると、発泡樹脂２０は基材１の貫通孔１０から進入し副キャビティ  ２０１内を充填して吸音層が形成される。また発泡樹脂２０は表皮層３を下型  ２００の型面に押圧し、所定形状に賦形する。
すなわちこの方法によれば、吸音層は発泡体層２と同時に形成されるため、従来のように吸音層を後工程で接着する工程が不要となる。また基材１にボスなどが存在しても、貫通孔１０を適切に設けることにより基材１の所定位置に自由に吸音層を形成することができる。さらに、吸音層は型成形で形成されるため、その表面形状を自由に設計することができ、吸音特性を容易に高めることができる。
【００１０】
ところで、この方法では基材１の両側にキャビティが存在することになるため、発泡圧力により基材１に撓みが発生することが想定される。そこで基材１の撓みを防止するために、副キャビティ  ２０１を構成する上型  ２００の型面にリブを形成し、そのリブに基材１を当接させることが考えられる。このようにすれば、主キャビティ  １０１における発泡圧力が基材１に作用しても、基材１がリブに当接することで基材１の撓みを防止することができる。
【００１１】
ところが型面にリブを形成する場合には、破損を避けるためにリブの厚さを充分に厚くする必要がある。しかしリブの厚さを厚くすると、リブの部分では吸音層が形成されないことから、防音効果が低下するという不具合が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、吸音層を発泡成形にて形成することで、工数を低減するとともに防音性能を一層向上させ、かつ基材の撓み変形を確実に防止することを目的とする。
【００１２】
上記課題を解決する請求項１に記載の防音構造体の製造方法の特徴は、一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、分割型を閉じ基材の表面と表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して基材及び表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、副キャビティに発泡樹脂を注入して基材の裏面側に基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、基材は副キャビティ側へ突出するリブをもち、リブが少なくとも第１成形工程において副キャビティの型面に当接することにより第１成形工程での発泡圧力による基材の撓みが防止されていることにある。
【００１４】
また請求項２に記載の防音構造体の製造方法の特徴は、一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、分割型を閉じ基材の表面と表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して基材及び表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、副キャビティに発泡樹脂を注入して基材の裏面側に基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、第１成形工程における発泡圧力と第２成形工程における発泡圧力が等しくされていることにある。
【００１５】
さらに請求項３に記載の防音構造体の製造方法の特徴は、一方の分割型の型面に形成された副キャビティを覆うように板状の基材を配置するとともに他方の分割型の型面に表皮を配置する配置工程と、分割型を閉じ基材の表面と表皮との間に形成された主キャビティに発泡樹脂を注入して基材及び表皮を一体的に接合する発泡体層を形成する第１成形工程と、副キャビティに発泡樹脂を注入して基材の裏面側に基材と一体的に接合した吸音層を形成する第２成形工程と、からなる防音構造体の製造方法であって、第１成形工程と第２成形工程とは同時に行うことにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明によって製造される防音構造体では、吸音層の存在により吸音層の存在する表面側に伝わる騒音が表皮側に透過するのが防止される。吸音層と発泡体層とは同材質であってもよいし異材質とすることもできる。少なくとも吸音層を吸音特性に優れた軟質発泡体層から形成することが望ましい。
【００１８】
請求項１に記載の製造方法では、発泡体層と吸音層とはそれぞれ型成形により形成される。つまり吸音層も型成形により形成されるので、従来のようにフェルトなどの吸音層を接合する工程が不要となる。また基材の裏面側にボスやリブが存在しても、所望の位置に自由にかつ自由な厚さに吸音層を形成することができる。さらに、吸音層の表面には型面形状が転写されるのであるから、表面を吸音に適した形状に自由に形成することができ、吸音特性を一層向上させることができる。
【００１９】
そして請求項１に記載の製造方法では、基材には副キャビティ側へ突出するリブが形成されている。したがって少なくとも第１成形工程において、リブが副キャビティの型面に当接することにより、第１成形工程での発泡圧力による基材の撓みが防止される。また樹脂製の基材であるので、リブの厚さを薄くすることができる。したがってリブによる吸音層量の低減度合いを小さくすることができ、防音性能の低下が抑制される。
【００２０】
請求項１に記載の製造方法においては、第１成形工程を第２成形工程より先に行うことが望ましい。第２成形工程を第１成形工程より先に行うと、基材に主キャビティ側に膨出する撓みが生じる場合がある。
また請求項２に記載の製造方法では、第１成形工程における発泡圧力と第２成形工程における発泡圧力が等しくされている。したがって、基材に加わる発泡圧力は表裏両面側で等しくなるので、基材の撓みが防止される。なおこの製造方法においては、請求項１に記載の基材のリブが存在しなくても基材の撓みを防止することができる。もちろん請求項１に記載のリブを形成すれば、基材の撓みを一層確実に防止することができる。
【００２１】
さらに請求項３に記載の製造方法では、第１成形工程と第２成形工程とは同時に行われる。したがって、基材には表裏両面側から同時に発泡圧力が加わるため、基材の撓みが防止される。この場合、請求項２に記載のように第１成形工程における発泡圧力と第２成形工程における発泡圧力を等しくすれば、基材の撓みを一層防止することができる。さらに、請求項１に記載のリブを形成すれば、基材の撓みを一層確実に防止することができる。
【００２２】
そして本発明により製造された防音インストルメントパネルでは、基材の裏面側の少なくとも一部に一体的に形成された吸音層をもつ。したがってこの防音インストルメントパネルでは、従来のようにインストルメントパネルを製造後にフェルトなどを接合する工数が不要となり、安価とすることができる。そして吸音層がエンジンルームからの騒音を吸音するため、車室内への騒音の侵入が防止される。
【００２３】
またこの防音インストルメントパネルでは、基材の吸音層側に形成されたリブにより、製造時の基材の撓み変形が防止されている。したがって形状精度が高いので、車体への組付けも容易である。
さらにこの防音インストルメントパネルでは、従来のようにインストルメントパネルを製造後にフェルトなどを接合する工数が不要となり、安価とすることができる。そして吸音層がエンジンルームからの騒音を吸音するため、車室内への騒音の侵入が防止される。
【００２４】
なお発泡体層としては、従来と同様にポリウレタンが一般に用いられる。その発泡密度は、目的とする触感に応じて適宜選択することができる。また表皮としては、ポリ塩化ビニル、織布など特に制限されない。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
図１に本実施例の製造方法により製造された防音インストルメントパネルの断面図を示す。この防音インストルメントパネルは、ガラス繊維強化ＡＳ樹脂製の板状の基材１と、基材１の表面側に形成されたポリウレタン製の発泡体層２と、発泡体層２の表面に一体的に被覆されたポリ塩化ビニル製の表皮層３と、基材１の裏面側に形成されたポリウレタン製の吸音層４とから構成されている。
【００２６】
基材１には表裏を貫通する複数の貫通孔１０が形成され、基材１の裏面側には吸音層４の厚さと同等の高さの複数のリブ１１が形成されている。発泡体層２と吸音層４とは同一材質であり、貫通孔１０を介して互いに結合されている。そして吸音層４の表面には、円錐状の山部と谷部が市松状に交互に形成された凹凸面４０をもち、これにより吸音特性が高められている。
【００２７】
以下、製造方法を説明することにより、この防音インストルメントパネルの構造の詳細な説明に代える。
この防音インストルメントパネルは、図２のようにして製造された。
先ず複数の貫通孔１０と複数のリブ１１をもつ所定形状の基材１を射出成形により形成する。一方、真空成形により表皮層３を形成する。次に下型  １００の型面に表皮層３を配置するとともに、上型  ２００の型面に基材１を配置する。基材１のリブ１１は上型  ２００の型面に対向して突出し、この配置状態でリブ１１先端が上型  ２００の型面に当接している。このとき上型  ２００の型面と基材１との間には、貫通孔１０を介して主キャビティ  １０１と連通し型面に凹凸形状を有する副キャビティ  ２０１が形成されている。そして凹状の表皮層３と基材１とで形成される主キャビティ  １０１に所定量の発泡樹脂２０を注入し、上型  ２００を揺動させて下型  １００と型締めする。
【００２８】
発泡樹脂２０が発泡して体積が膨張すると、発泡樹脂２０は主キャビティ  １０１を充填して発泡体層２が形成されるとともに、発泡樹脂２０は表皮層３を下型  ２００の型面に押圧し所定形状に賦形する。また発泡樹脂の一部は基材１の貫通孔１０から副キャビティ  ２０１に入り、副キャビティ  ２０１内を充填して吸音層４が形成される。ここで吸音層４が形成される前には、発泡樹脂２０の発泡圧力が基材１に作用し、基材１は副キャビティ  ２０１側へ撓もうとする。しかしリブ１１が上型  ２００の型面に当接しているため、基材１は変形が規制され撓みが防止される。
【００２９】
すなわち本実施例では、基材１の撓みが確実に防止されているので、形状精度の高い防音インストルメントパネルを製造することができる。また吸音層４は発泡体層２の形成時に形成されるため、従来のように吸音層を後工程で接着する工程が不要となる。さらに図３に示すように基材１にボス１２などが存在しても、貫通孔１０を適切に設けることにより基材１の所定位置に自由に吸音層４を形成することができる。さらに、吸音層４は型成形で形成されるため、その表面形状を自由に設計することができ、吸音特性を容易に高めることができる。
【００３０】
なお本実施例では貫通孔１０から副キャビティ  ２０１に発泡樹脂２０を導入したが、後述の実施例２のように上型  ２００から副キャビティ  ２０１に発泡樹脂を導入することもでき、この場合にも本実施例と同様の効果が得られる。
（実施例２）
図４に本実施例の製造方法により製造された防音インストルメントパネルの断面図を示す。この防音インストルメントパネルは、ガラス繊維強化ＡＳ樹脂製の板状の基材１’と、基材１’の表面側に形成されたポリウレタン製の発泡体層２’と、発泡体層２’の表面に一体的に被覆されたポリ塩化ビニル製の表皮層３’と、基材１’の裏面側に形成されたポリウレタン製の吸音層４’とから構成されている。
【００３１】
発泡体層２’は硬質発泡ウレタンからなり、吸音層４’は軟質発泡ウレタンから形成されている。そして吸音層４’の表面には円錐状の山部と谷部が市松状に交互に形成された凹凸面  ４０’をもち、これにより吸音特性が高められている。
以下、製造方法を説明することにより、この防音インストルメントパネルの構造の詳細な説明に代える。
【００３２】
この防音インストルメントパネルは、図５のようにして製造された。先ず所定形状の基材１’を射出成形により形成する。一方、真空成形により表皮層３’を形成する。次に、下型１００’の型面に表皮層３’を配置するとともに、上型２００’の型面に基材１’を配置する。このとき上型２００’の型面と基材１’との間には、型面に円錐状の凹凸形状を有する副キャビティ２０１’が形成されている。また基材１’と表皮層３’の間に主キャビティ１０１’が形成されている。そして凹状の表皮層３’内に所定量の発泡樹脂  ２０’を注入し、上型２００’を揺動させて下型１００’と型締めする。
【００３３】
次に、副キャビティ  ２０１内には、上型２００’に設けられた注入口  ２０２よりクローズド注入にて第２の発泡樹脂４１を注入する。
ここで発泡樹脂  ２０’と発泡樹脂４１とは、ほぼ同時に発泡するように調整されている。そして発泡樹脂  ２０’が発泡し、発泡樹脂  ２０’は表皮層３’を下型１００’の型面に押圧して所定形状に賦形し、主キャビティ１０１’内を充填して基材１’及び表皮層３’と一体的に接合した発泡体層２’が形成される。一方、発泡樹脂４１が発泡して体積が膨張し、発泡樹脂４１は副キャビティ２０１’内を充填して基材１’と一体的に接合した吸音層４’が形成される。
【００３４】
すなわち本実施例では、吸音層４’は発泡体層２’とほぼ同時に形成されるため、基材１’には表裏両面側から発泡圧力が作用する。したがって基材１’は撓みが防止され、形状精度の高い防音インストルメントパネルが形成される。そして実施例１と同様に、従来のように吸音層を後工程で接着する工程が不要となる。
さらに、図６に示すように基材１’にボス  １２’などが存在しても、基材１’の所定位置に自由に吸音層４’を形成することができる。
【００３５】
（実施例３）
先ず発泡樹脂  ２０’が発泡し、それに少し遅れて発泡樹脂４１が発泡するように調整したこと、及び発泡樹脂  ２０’と発泡樹脂４１との発泡圧力が同等となるように調整したこと以外は実施例２と同様にしてインストルメントパネルを製造した。
この実施例においても、基材１’に撓みが生じるのが防止され、形状精度の高い防音インストルメントパネルが形成された。
【００３６】
なお実施例１〜３の製造方法は、基材１，１’の撓み防止に対してそれぞれ独立した効果を有しているのであるから、これらの製造方法を二つ以上組み合わせることにより、基材１，１’の撓みを一層効果的に防止できることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
すなわち本発明の製造方法で製造された防音構造体及び防音インストルメントパネルによれば、ボスやリブの存在に関わらず基材の裏面の任意の位置に吸音層を設けることができるので、防音性能が向上する。
また本発明の防音構造体の製造方法によれば、基材の撓み変形が防止されるため、形状精度の高い防音構造体を確実に製造することができる。また後工程で吸音層を接着する工程が不要となるので、工数を大きく低減することができコストの低減を図ることができる。
【００３８】
さらに請求項１に記載の製造方法によれば、型面にリブを形成する方法に比べて型のメンテナンスが容易となるとともに、離型シートの作製も容易である。またリブの厚さを薄くすることができるので、その体積差の分だけ吸音層が増加し防音性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で製造された防音インストルメントパネルの断面図である。
【図２】本発明の一実施例に用いた成形型を発泡樹脂の注入時で示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例で製造された防音インストルメントパネルの要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例で製造された防音インストルメントパネルの要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に用いた成形型を発泡樹脂の注入時で示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例で製造された防音インストルメントパネルの要部断面図である。
【図７】従来の防音インストルメントパネルの断面図である。
【図８】特願平08-94184号に係る実施例に用いた成形型を発泡樹脂の注入時で示す断面図である。
【符号の説明】
1,1'：基材                2,2'：発泡体層            3,3'：表皮層
4,4'：吸音層                10：貫通孔                11：リブ
101：主キャビティ         201：副キャビティ
【図１】
0003612189.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003612189.tif 000005
【図５】
0003612189.tif 000006
【図６】
0003612189.tif 000007
【図７】
0003612189.tif 000008
【図８】
0003612189.tif 000009