(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面側に軟質の吸音材層をもち硬質樹脂からなる板状の芯材を成形型の一方の型面に配置するとともに、該成形型の他方の型面に表皮体を配置し、該表皮体と該芯材の間に発泡樹脂を注入して発泡成形することにより該表皮体及び該芯材と接合した発泡体層を形成する車両内装品の製造方法であって、
該芯材は該吸音材層を貫通する芯材凸部を部分的に有し、該芯材凸部の先端が一方の該型面に当接した状態で該発泡成形を行うことを特徴とする車両内装品の製造方法。
【請求項２】
前記芯材凸部は前記芯材表面に形成されたリブであり、前記吸音材層には該リブが貫通するスリットをもつことを特徴とする請求項１に記載の車両内装品の製造方法。
【請求項３】
裏面側に軟質の吸音材層をもち硬質樹脂からなる板状の芯材を成形型の一方の型面に配置するとともに、該成形型の他方の型面に表皮体を配置し、該表皮体と該芯材の間に発泡樹脂を注入して発泡成形することにより該表皮体及び該芯材と接合した発泡体層を形成する車両内装品の製造方法であって、
該吸音材層は部分的に硬質部を有し、該硬質部が一方の該型面に当接した状態で該発泡成形を行うことを特徴とする車両内装品の製造方法。
【請求項４】
前記硬質部は前記吸音材層が部分的に圧縮されて形成された薄肉部であり、一方の前記型面に形成された金型凸部と前記芯材とで該薄肉部を挟持した状態で前記発泡成形を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両内装品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インストルメントパネル（以下、インパネという）、ドアトリムなど軟質の発泡体層がサンドイッチ状に積層された構造の車両内装品の製造方法に関し、さらに詳しくは、裏面側に吸音材層をもつ車両内装品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のインパネは、図５に示すようにガラス繊維強化樹脂などから形成された硬質で板状の芯材  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と芯材  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。そして芯材  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。そして近年では、芯材  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材層  ３０３を接合し、この吸音材層  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。
【０００３】
つまり、このような多孔質で軟質の吸音材層  ３０３を設けることにより、吸音材層  ３０３に到達した音波が散乱するとともに、吸音材層  ３０３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】
このようなインパネを製造するには、先ず射出成形や圧縮成形により所定形状の芯材  ３００を形成するとともに、真空成形などで所定形状の表皮体を形成する。次に芯材  ３００及び表皮体を成形型内に配置し、芯材  ３００と表皮体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体は型面に押圧されて賦形され、表皮層  ３０１及び芯材  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、余分な表皮体をトリミングし、芯材  ３００の裏面側にシート状の吸音材層  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】
ところが発泡体層  ３０２を形成後に吸音材層  ３０３を接合する方法では、インパネは大型の成形品でありかつ表皮層  ３０１及び発泡体層  ３０２の重量が加わるために重く、作業者の負担が大きいという問題がある。またそのため接着位置の位置決め作業は容易とはいえず位置決め精度が安定しないという不具合があり、接合の工数が多大となっていた。さらに接合作業中に表皮層  ３０１に傷が付く恐れもあり、不良品の発生率も高い。
【０００７】
そこで吸音材層  ３０３を予め接合した芯材  ３００を用い、表皮体とともに成形型内に配置して発泡成形することで発泡体層  ３０２を形成する方法が検討された。この方法によれば、吸音材層  ３０３を接合する工程では表皮層  ３０１及び発泡体層  ３０２をもたない芯材  ３００を取り扱うので、前述の方法に比べて作業者の負担を軽減することができ、位置決め精度も向上する。また表皮層  ３０１に傷が付くこともないので、不良率を低減することができる。
【０００８】
しかしながら上記製造方法で吸音材層付きインパネを製造すると、寸法精度が低いという不具合があることが明らかとなった。すなわち、発泡体層  ３０２の発泡成形工程において発泡樹脂の発泡圧力が高まると、その圧力で芯材  ３００及び吸音材層  ３０３が型面へ向かって押圧される。すると吸音材層  ３０３は軟質であるために圧縮変形し、また部分的な肉の移動も生じるため、芯材  ３００に変形が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、予め吸音材層をもつ基材を型内に配置して発泡体層を発泡成形する方法において、寸法精度を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の車両内装品の製造方法の特徴は、裏面側に軟質の吸音材層をもち硬質樹脂からなる板状の芯材を成形型の一方の型面に配置するとともに、成形型の他方の型面に表皮体を配置し、表皮体と芯材の間に発泡樹脂を注入して発泡成形することにより表皮体及び芯材と接合した発泡体層を形成する車両内装品の製造方法であって、芯材は吸音材層を貫通する芯材凸部を部分的に有し、芯材凸部の先端が一方の型面に当接した状態で発泡成形を行うことにある。
【００１１】
上記製造方法において、芯材凸部は芯材表面に形成されたリブであり、吸音材層にはリブが貫通するスリットをもつことが好ましい。
【００１２】
また本発明の車両内装品の製造方法のもう一つの特徴は、裏面側に軟質の吸音材層をもち硬質樹脂からなる板状の芯材を成形型の一方の型面に配置するとともに、成形型の他方の型面に表皮体を配置し、表皮体と芯材の間に発泡樹脂を注入して発泡成形することにより表皮体及び芯材と接合した発泡体層を形成する車両内装品の製造方法であって、吸音材層は部分的に硬質部を有し、硬質部が一方の型面に当接した状態で発泡成形を行うことにある。
【００１３】
上記製造方法において、硬質部は吸音材層が部分的に圧縮されて形成された薄肉部であり、一方の型面に形成された金型凸部と芯材とで薄肉部を挟持した状態で発泡成形を行うことが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの製造方法では、芯材の芯材凸部の先端が成形型の型面に当接した状態で、発泡体層が発泡成形される。したがって発泡圧力が芯材に加わると、芯材凸部が型面に向かって押圧された状態で保持されるため、吸音材層には圧縮による変形が生じにくく肉の移動も生じにくい。そして芯材にも変形が生じにくいので、高い寸法精度の車両内装品を確実に製造することができる。
【００１５】
また本発明のもう一つの製造方法では、吸音材層の硬質部が成形型の型面に当接した状態で、発泡体層が発泡成形される。したがって発泡圧力が芯材を介して吸音材層に加わっても、硬質部は圧縮変形が生じにくくしかも硬質部が型面に押圧された状態で保持されるため吸音材層の肉の移動も生じにくい。これにより芯材にも変形が生じにくくなり、高い寸法精度の車両内装品を確実に製造することができる。
【００１６】
本発明の製造方法においては、先ず芯材に吸音材層が接合される。芯材の材料としては、ＰＰ、ＰＥ、ナイロン、ＡＢＳ、ＡＳあるいはこれらにガラス繊維などの補強材を混合したものなどの硬質樹脂が例示され、射出成形、圧縮成形などにより所定の板状の芯材を形成することができる。また吸音材層としては、各種繊維材料から形成されたフェルト、あるいは発泡ＰＰ、発泡ＰＥ、発泡ウレタンなどの発泡体を用いることができる。
【００１７】
芯材に吸音材層を接合するには、接着剤あるいは両面テープにより接合する方法、熱溶着により接合する方法などが例示される。そして芯材に吸音材層を接合する工程では、芯材は表皮体及び発泡体層をもたないのでその分軽量であり、作業者の負担を軽減することができる。また表皮体の傷付きの恐れもない。
【００１８】
本発明の一つの製造方法では、芯材は吸音材層を貫通する芯材凸部を部分的に有している。この芯材凸部は、針、突起、リブなど種々の形状とすることができる。例えば芯材凸部を針形状とすれば、吸音材層に芯材凸部を突き刺すことで貫通させることができる。また芯材凸部が突起、リブなどの場合には、芯材凸部の貫通を許容するための孔、スリット、切り欠きなどの貫通部を吸音材層に形成することが望ましい。後者の場合には、芯材凸部と貫通部との係合により芯材と吸音材層の接合時の位置決め精度が向上する。
【００１９】
また芯材凸部をリブとし、貫通部をスリットとすることが好ましい。このようにすれば、芯材凸部と型面との当接による芯材の変形防止作用を奏しつつ吸音材層の面積全体に対する貫通部の合計面積を小さくすることができ、貫通部による吸音材層の吸音作用の低下を最小限にとどめることができる。また位置決め精度をより高くすることができ、吸音材層の接合作業も容易である。このスリットは、両端が吸音材層内に位置する長孔状であってもよいし、一端が吸音材層の端部に開口する切り欠き状であってもよい。
【００２０】
そして本発明のもう一つの製造方法では、吸音材層は部分的に硬質部を有している。この硬質部は、吸音材層に部分的に樹脂を含浸したり、部分的に加圧・加熱したりすることにより形成することができる。あるいは硬質部材を吸音材層に部分的に埋設あるいは付着させて形成してもよいが、硬質部の厚さ方向全体が硬質となっていることが望ましい。しかしながら、硬質部をもつ吸音材層を芯材と接合するとき、芯材凸部と貫通部をもつ場合に比べて位置決め精度が低い場合がある。したがって上記した芯材凸部及び貫通部をもつ構成と併用することが望ましい。
【００２１】
硬質部は吸音材層が部分的に圧縮されて形成された薄肉部とすることが望ましい。このようにすれば、成形型の一方の型面に薄肉部の形状に対応する金型凸部を形成しておくことで、金型凸部と薄肉部との係合によって成形型の型面に配置する際の位置決め精度が向上する。そして発泡成形の際には、金型凸部と薄肉部との係合によって吸音材層が型面に対して移動するのをさらに確実に防止することができ、得られる車両内装品の寸法精度が一層向上する。
【００２２】
芯材凸部あるいは硬質部の数やピッチは、芯材自身の強度及び発泡圧力に応じて種々設定することができるが、吸音特性の低下を防止する意味から、必要最小限の数にとどめることが望ましく、ピッチはできるだけ広く設定することが望ましい。
【００２３】
表皮体は、ＰＶＣあるいは熱可塑性エラストマなどの軟質材料から形成されたシートを真空成形することで所定形状に形成される。あるいは粉体スラッシュ成形によって所定形状の表皮体を製造することもできる。
【００２４】
次に、吸音材層が接合された芯材が成形型の一方の型面に配置され、成形型の他方の型面には所定形状に形成された表皮体が配置される。そして表皮体と芯材の間に発泡樹脂が注入され、発泡成形によって表皮体及び芯材と一体的に接合した発泡体層が形成される。このとき、芯材凸部又は硬質部の一方又は両方が一方の型面に当接した状態で発泡成形されるので、前述したように芯材及び吸音材層の変形が防止され、寸法精度の高い車両内装品が製造される。
【００２５】
この発泡体層を形成する発泡樹脂としては、発泡ウレタン、発泡ＰＰ、発泡ポリスチレンなどの各種発泡樹脂を用いることができる。その注入方法は、単なる注入法、射出法、粉体配置法など特に制限されず、発泡倍率も目的に応じて種々設定することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１に本実施例の製造方法により製造されたインパネの断面図を示す。このインパネは、ガラス繊維強化ＡＳ樹脂製の板状の芯材１と、芯材１の表面側に形成された発泡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ＰＶＣ製の表皮体３と、芯材１の裏面のほぼ全面に形成された発泡ポリウレタン製の吸音材層４とから構成されている。芯材１の裏面側には複数のリブ１０が形成され、その先端面が吸音材層４の表面から表出している。
【００２８】
このインパネを製造するにあたり、先ず図２に示すようにリブ１０をもつ芯材１をガラス繊維強化ＡＳ樹脂から射出成形によって形成した。一方、図２に示すように複数のスリット４０をもつ吸音材４’を発泡ウレタンから発泡成形により形成した。吸音材４’の厚さはリブ１０の高さと同一であり、スリット４０の大きさはリブ１０の寸法とほぼ同一である。
【００２９】
そして図２に示すようにリブ１０をそれぞれ対応するスリット４０に挿通し、図示しない両面テープを用いて吸音材４’を芯材１に接合して、芯材１の表面に吸音材層４を形成した。このときリブ１０とスリット４０の係合によって、容易に精度高く位置決めすることができた。また芯材１には発泡体層や表皮体が形成されていないのでその分軽量であり、表皮体を傷つけるような心配もないため、作業者の負担が軽減され工数を低減することができる。
【００３０】
一方、ＰＶＣ製のシート材を所定寸法に裁断し、真空成形によって所定形状に賦形して表皮体３を形成した。
【００３１】
次に図３に示すように、吸音材層４をもつ芯材１を一対の金型５の一方の型面５０に吸音材層４が沿うように配置し、表皮体３を他方の型面５１に沿うように配置して一対の金型５を閉じた。このとき吸音材層４のスリット４０を貫通して表出する複数のリブ１０の先端面が型面５０に当接している。
【００３２】
その状態で芯材１と表皮体３との間に形成されたキャビティ１３に、所定量の図示しない発泡ウレタン樹脂を注入し、発泡成形して発泡体層２を形成した。このとき発泡圧力によって芯材１は型面５０に近接する方向へ押圧されるが、複数のリブ１０がそれぞれ型面５０に当接して支えているため、芯材１の変形が防止される。また芯材１の変形が防止されているから吸音材層４は圧縮されることがなく、圧縮による弾性反力が芯材１に作用することもない。
【００３３】
したがって芯材１は変形することなく、本実施例の製造方法によれば吸音材層付きインパネを高い寸法精度で製造することができる。また吸音材層４のスリット４０に表出するリブ１０の端面の面積は十分に小さいので、吸音材層４の吸音作用は十分に奏され、エンジンルームからの騒音が車室内に侵入するのをよく防止することができる。
【００３４】
（実施例２）
本実施例では、先ずＰＰ繊維からなるフェルトを用意し、金型内にて加熱加圧して所定形状に賦形して図４に示す吸音材６’を形成した。このとき一部を強く加圧して圧縮し、繊維どうしが固着した凹状の硬質部６０を形成した。硬質部６０は直径８ｍｍの円形状をなして５０ｍｍピッチで複数個形成され、それぞれ他の部分より厚さが薄い薄肉の凹部となっている。そしてこの吸音材６’の凹部と反対側に位置する平坦な表面を、別に射出成形にて形成された平板状の芯材１と両面テープにより接合した。芯材１には発泡体層や表皮体が形成されていないのでその分軽量であり、表皮体を傷つけるような心配もないため、作業者の負担が軽減され工数を低減することができる。
【００３５】
一方、ＰＶＣ製のシート材を所定寸法に裁断し、真空成形によって所定形状に賦形して実施例１と同様の表皮体３を形成した。
【００３６】
次に図４に示すように、吸音材層６をもつ芯材１を一対の金型５の一方の型面５０に吸音材層４が沿うように配置し、表皮体３を他方の型面５１に沿うように配置して一対の金型５を閉じた。一方の型面５０には、硬質部６０の凹部形状及びその位置に一致する複数の金型凸部５２が形成され、金型凸部５２が凹状の硬質部６０に係合して、硬質部６０を芯材１とともに挟持した状態となっている。したがって金型凸部５２と硬質部６０との係合によって、吸音材層６をもつ芯材１の配置の位置決めを精度高くかつ容易に行うことができる。
【００３７】
その状態で芯材１と表皮体３との間に形成されたキャビティ１３に、所定量の図示しない発泡ウレタン樹脂を注入し、発泡成形して発泡体層２を形成した。このとき発泡圧力によって芯材１及び吸音材層６は型面５０に近接する方向へ押圧されるが、複数の硬質部６０がそれぞれ金型凸部５２に当接し、硬質部６０はほとんど圧縮されないので、芯材１の変形が防止される。また芯材１の変形が防止されているから、吸音材層６の硬質部６０以外の部分は圧縮されることがなく、圧縮による弾性反力が芯材１に作用することもない。
【００３８】
したがって芯材１は変形することなく、本実施例の製造方法によれば吸音材層付きインパネを高い寸法精度で製造することができる。また吸音材層６の硬質部６０の面積は十分に小さいので、吸音材層６の吸音作用は十分に奏され、エンジンルームからの騒音が車室内に侵入するのをよく防止することができる。
【００３９】
なお、実施例１と実施例２を組合せ、スリット４０をもつ吸音材層４にさらに硬質部６０を形成し、リブ１０をスリット４０に挿通するとともに、硬質部６０に金型凸部５２を係合させることも好ましい。このようにすれば、吸音材層４と芯材１とを接合する際の位置決め精度が向上するとともに、吸音材層４をもつ芯材１を金型５の一方の型面５０に配置する際の位置決め精度も向上する。したがって一層寸法精度が高いインパネを製造することができる。
【００４０】
【発明の効果】
すなわち本発明の製造方法によれば、きわめて高い寸法精度をもつ車両内装品を容易にかつ確実に製造することができ、製造に要する工数も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で製造されたインパネの断面図である。
【図２】本発明の一実施例における芯材と吸音材を接合する前の状態で示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例において発泡体層を発泡成形する直前の金型内の構成を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例において発泡体層を発泡成形する直前の金型内の構成を示す要部断面図である。
【図５】従来の製造方法で製造されたインパネの断面図である。
【符号の説明】
１：芯材            ２：発泡体層        ３：表皮体
４：吸音材層        ５：金型          １０：リブ（芯材凸部）
４０：スリット      ６０：硬質部        ５２：金型凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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