(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、
繊維パネルを貫通して第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数の保持ピンを有する後退可能なピン組立体と、
前記第１の型部材と共に一つの型組立体を構成する第２の型部材であり、前記第１の型部材の第１の表面と前記第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された前記第２の型部材とを備え、
前記後退可能なピン組立体は、第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮する前または圧縮中に、繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成され、
前記複数の保持ピンのうちの１つにより形成される繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路を備え、前記流体通路の少なくとも一部は前記樹脂を前記空隙に射出するように配置されること
を特徴とする車両用トリム部品を製造するための型組立体。
【請求項２】
前記後退可能なピン組立体は、複数のリターンピンと第２の型部材との接触を介して、複数の保持ピンを繊維パネルから後退移動させるように構成された複数のリターンピンを備えることを特徴とする請求項１に記載の型組立体。
【請求項３】
前記複数の保持ピンと複数のリターンピンは、接続プレートによって互いに連結されることを特徴とする請求項２に記載の型組立体。
【請求項４】
前記後退可能なピン組立体は、複数の保持ピンを延伸させて、繊維パネルに対する保持ピンの貫通を容易にするように構成されたアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１に記載の型組立体。
【請求項５】
前記樹脂は前記車両用トリム部品の平滑性を高める樹脂特徴部を形成するように構成されることを特徴とする請求項１記載の型組立体。
【請求項６】
前記後退可能なピン組立体は、前記第１の表面と前記第２の表面が前記第１及び第２の型部材に対する前記繊維パネルの動きを実質的に阻止するように十分に接近すると、前記繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成される請求項１記載の型組立体。
【請求項７】
繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、
繊維パネルを貫通して第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数の保持ピンを有する後退可能なピン組立体と、
前記第１の型部材と共に一つの型組立体を構成する第２の型部材であり、前記第１の型部材の第１の表面と前記第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された前記第２の型部材とを備え、
前記所望の形状は前記第１の表面の第１の輪郭と前記第２の表面の第２の輪郭に概ね対応し、さらに前記所望の形状は前記繊維パネルのオリジナルの形状と異なり、
前記後退可能なピン組立体は、前記第１の表面と前記第２の表面との間で繊維パネルを圧縮する前または圧縮中に、繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成され、
前記繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路をさらに備えることを特徴とする車両用トリム部品を製造するための型組立体。
【請求項８】
前記後退可能なピン組立体は、複数のリターンピンと第２の型部材との接触を介して、複数の保持ピンを繊維パネルから後退移動させるように構成された複数のリターンピンを備えることを特徴とする請求項７に記載の型組立体。
【請求項９】
前記複数の保持ピンと複数のリターンピンは、接続プレートによって互いに連結されることを特徴とする請求項８に記載の型組立体。
【請求項１０】
前記後退可能なピン組立体は、複数の保持ピンを延伸させて、繊維パネルに対する保持ピンの貫通を容易にするように構成されたアクチュエータを備えることを特徴とする請求項７に記載の型組立体。
【請求項１１】
前記流体通路は、前記複数の保持ピンの内の１つにより形成される繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成されることを特徴とする請求項７に記載の型組立体。
【請求項１２】
前記樹脂は前記車両用トリム部品の平滑性を高める樹脂特徴部を形成するように構成されることを特徴とする請求項１１記載の型組立体。
【請求項１３】
前記後退可能なピン組立体は、前記第１の表面と前記第２の表面が前記第１及び第２の型部材に対する前記繊維パネルの動きを実質的に阻止するように十分に接近すると、前記繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成される請求項７記載の型組立体。
【請求項１４】
繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、
繊維パネルを貫通して第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数の保持ピンを有する後退可能なピン組立体と、
前記第１の型部材と共に一つの型組立体を構成する第２の型部材であり、前記第１の型部材の第１の表面と前記第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された前記第２の型部材とを備え、
前記後退可能なピン組立体は、第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮する前または圧縮中に、繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成され、
前記後退可能なピン組立体は、複数のリターンピンと第２の型部材との接触を介して、複数の保持ピンを繊維パネルから後退移動させるように構成された複数のリターンピンを備え、
前記繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路をさらに備えることを特徴とする車両用トリム部品を製造するための型組立体。
【請求項１５】
前記複数の保持ピンと複数のリターンピンは、接続プレートによって互いに連結されることを特徴とする請求項１４記載の型組立体。
【請求項１６】
前記後退可能なピン組立体は、複数の保持ピンを延伸させて、繊維パネルに対する保持ピンの貫通を容易にするように構成されたアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１４に記載の型組立体。
【請求項１７】
前記流体通路は、前記複数の保持ピンの内の１つにより形成される繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の型組立体。
【請求項１８】
前記樹脂は前記車両用トリム部品の平滑性を高める樹脂特徴部を形成するように構成されることを特徴とする請求項１７記載の型組立体。
【請求項１９】
前記後退可能なピン組立体は、前記第１の表面と前記第２の表面が前記第１及び第２の型部材に対する前記繊維パネルの動きを実質的に阻止するように十分に接近すると、前記繊維パネルから複数の保持ピンを引き抜くように構成される請求項１４記載の型組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１１年８月３０日出願の米国仮出願第６１／５２８，８３２号、「SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING A VEHICLE TRIM COMPONENT VIA CONCURRENT COMPRESSION FORMING AND INJECTION MOLDING（圧縮成形と射出成形の併用により車両用トリム部品を製造するシステムおよび方法）」による優先権と利益を主張し、その全体を本願にて参照することにより援用する。
【０００２】
本発明は、一般に、圧縮成形と射出成形の併用により車両用トリム部品を製造するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両用トリム部品には、繊維パネルを所望の形状に圧縮成形することにより製造されるものがある。例えば、繊維パネルには、構造用繊維（例えば、天然繊維および／または合成繊維）と、熱可塑性樹脂（例えば、プリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等）との組み合わせで構成されるものがある。このような繊維パネルからトリム部品を形成するには、繊維パネルを加熱して、熱可塑性樹脂を液化させる。そして、繊維パネルを低温の型に配置して、所望の形状に圧縮成形する。繊維パネルの温度が下がると、熱可塑性樹脂が固化することにより、実質的に剛性のある複合パネルが形成される。また、繊維パネルとしては、構造用繊維と熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ、ポリエステル等）との組み合わせにより構成されるものある。このような繊維パネルからトリム部品を形成するには、加熱した型内でパネルを圧縮して、パネルを所望の形状に成形するとともに、樹脂を硬化させる。熱硬化性樹脂が硬化すると、実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【０００４】
成形プロセスが終わったら、複合パネルを型から外し、エッジを所望の寸法にトリミングする。そして、複合パネルを第２の型に配置して、支持リブおよび／またはコネクタ等の補助部品を形成する。例えば、第２の型は、トリム部品を受け入れるように構成された一次空洞部と、各補助部品の形状に対応した二次空洞部とを備えていてもよい。このような構成では、液体樹脂が各二次空洞部内に射出されて、所望の補助部品が形成される。樹脂が硬化すると、補助部品が複合パネルの表面に結合することにより、完成トリム部品が形成される。あるいは、接着剤および／または機械的コネクタによって、コンポーネントをパネルに取り付けてもよいし、剛性のあるコンポーネントを、圧縮成形プロセス時に繊維パネルに圧入してもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
残念ながら、複合パネルをトリミングして、寸法精度が高いエッジを形成するというプロセスは時間がかかり、ゴミ（すなわち、余分な材料）が大量に出てしまう。さらに、トリミングによって、複合パネルの強度を弱めるおそれのあるギザギザのエッジが生じ、製品寿命を縮めてしまう。また、トリム部品を第１の型から第２の型に移動させることで、製造プロセスの時間が長くなる。さらに、２つの型を別々に製造することにかかる設計および製造コストにより、トリム部品の製造プロセスのためのセットアップ費用が高くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、繊維パネルを型空洞部の第１の表面に配置することを特徴とする車両用トリム部品の製造方法に関する。また、この方法は、型空洞部の第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形する。さらに、この方法は、型空洞部に樹脂を射出して、繊維パネルに隣接する第１の表面と第２の表面との間の少なくとも１つの空隙を埋める。
【０００７】
また、本発明は、繊維パネルを型空洞部の第１の表面に配置するプロセスにより製造される車両用トリム部品に関する。また、このプロセスは、型空洞部の第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形する。さらに、このプロセスは、型空洞部に樹脂を射出して、繊維パネルに隣接する第１の表面と第２の表面との間の少なくとも１つの空隙を埋める。
【０００８】
さらに、本発明は、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の表面を有することを特徴とする、車両用トリム部品を製造するための型空洞部に関する。また、この型空洞部は、第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された第２の表面を備える。さらに、この型空洞部は、繊維パネルに隣接する第１の表面と第２の表面との間の空隙に樹脂を射出するように構成された少なくとも１つの流体通路を備える。
【０００９】
また、本発明は、車両用トリム部品を製造するための型組立体に関する。この型組立体は、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、繊維パネルを貫通して第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数の保持ピンを有する後退可能なピン組立体とを備える。また、この型組立体は、第１の型部材の第１の表面と第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された第２の型部材を備える。後退可能なピン組立体は、第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮する前または圧縮中に、繊維パネルから保持ピンを引き抜くように構成される。
【００１０】
また、本発明は、車両用トリム部品を製造するための型組立体に関する。この型組立体は、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、第１の型部材の第１の表面と第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された第２の型部材とを備える。また、この型組立体は、繊維パネルの屈曲エッジの先端に樹脂が広がるように、屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出するように構成された流体通路を備える。
【００１１】
さらに、本発明は、車両用トリム部品を製造するための型組立体に関する。この型組立体は、互いに合わせられて繊維パネルを所望の形状に圧縮するように構成された第１の型部材および第２の型部材を備える。また、この型組立体は、第１および第２の型部材が互いに合わせられて繊維パネルを所望の寸法にトリミングする際に、繊維パネルを貫通するように構成されたトリムブレードを備える。また、この型組立体は、第２の型部材に連結される浮遊コア組立体であって、トリムブレードが繊維パネルを貫通する前に第１の型部材の表面に対して繊維パネルを付勢するように構成された浮遊コア組立体を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】圧縮成形と射出成形を併用するプロセスにより製造されるトリム部品を備える例示的な車両を示す斜視図である。
【図２】図１の車両の内装の一部を示す斜視図である。
【図３】圧縮成形と射出成形の併用によりトリム部品を製造するように構成された成形組立体の一実施形態を示す斜視図である。
【図４】閉位置における成形組立体の一実施形態を示す断面図である。
【図５】圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す正面図である。
【図６】圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態であって、カバーストックを付すプロセスを示す斜視図である。
【図７】エアバッグの展開を容易にするように構成された低強度ゾーンを有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す正面図である。
【図８】繊維パネル内に延在する補強部を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。
【図９】繊維パネル内の間隙に形成された高曲率部を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。
【図１０】樹脂部品と繊維パネルとの間に重ね継ぎ部を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。
【図１１】圧縮成形と射出成形の併用により車両用トリム部品を製造する例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１２】型空洞部に繊維パネルを固定するように構成された後退可能なピン組立体を有する型組立体の一実施形態を示す概略図である。
【図１３】保持ピンによって型組立体の型部材に繊維パネルが固定された状態の、図１２の型組立体を示す概略図である。
【図１４】保持ピンが後退した状態の、図１２の型組立体を示す概略図である。
【図１５】保持ピンによって形成された空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路を有する型組立体の一実施形態を示す概略図である。
【図１６】保持ピンにより型組立体の型部材に繊維パネルが固定された状態の、自１５の型組立体を示す概略図である。
【図１７】保持ピンが後退した状態の、図１５の型組立体を示す概略図である。
【図１８】保持ピンにより形成された空隙に樹脂が射出された状態の、図１５の型組立体を示す概略図である。
【図１９】後退可能なピン組立体を有する型空洞部内に形成された車両用トリム部品の一実施形態を示す上面図である。
【図２０】後退可能なピン組立体を有する型組立体内に車両用トリム部品を形成する方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図２１】繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出するように構成された流体通路を備える型組立体の一実施形態を示す概略図である。
【図２２】閉位置における図２１の型組立体を示す概略図である。
【図２３】繊維パネルの屈曲エッジを支持するように構成された樹脂特徴部を有する車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。
【図２４】繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出することにより車両用トリム部品を形成する方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図２５】型部材の表面に対して繊維パネルを付勢するように構成された浮遊コア組立体を備える型組立体の一実施形態を示す概略図である。
【図２６】浮遊コア組立体のコアが延伸位置にあり、繊維パネルが型部材の表面に対して配置された状態の、図２５の型組立体を示す概略図である。
【図２７】浮遊コア組立体のコアが後退位置にある状態の、図２５の型組立体を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、圧縮成形と射出成形を併用したプロセスにより製造されるトリム部品を備える例示的な車両１０を示す斜視図である。図示のように、車両１０は、シート１４とアームレスト１６とセンターコンソール１８とを有する室内１２を備えている。以下に詳細に説明するが、シート１４、アームレスト１６、センターコンソール１８、および／または、室内１２の他の領域のトリム部品には、圧縮成形と射出成形を併用するプロセスにより製造されるものもある。例えば、いくつかの実施形態において、車両用トリム部品は、繊維パネルを型空洞部の第１の表面に配置し、型空洞部の第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するプロセスにより製造される。そして、型空洞部に樹脂を射出し、繊維パネルに隣接する第１の表面と第２の表面との間の空隙を埋める。いくつかの実施形態において、この空隙は、繊維パネルの周囲に延在している。このような実施形態では、射出された樹脂が空隙を埋め、樹脂硬化の際に繊維パネルに対する境界部を形成する。型空洞部の寸法精度があるため、得られるトリム部品の各エッジは所望の寸法にほぼ対応する。その結果、形成後の部品エッジのトリミングプロセスが不要となるため、製造プロセス時間が短縮され、ゴミ埋め立て地に廃棄されるゴミの量が低減される。
【００１４】
また、いくつかの実施形態において、繊維パネルと第２の表面との間の少なくとも１つの二次空隙に樹脂を射出して、車両用トリム部品の補助部品を形成する。例えば、型空洞部は、繊維パネルの表面に沿ってリブを形成するように構成された複数の二次空隙を有してもよい。リブは、繊維パネルを支持することにより、より強度のある部品を得る、および／または、繊維パネルの厚さ低減を促進することにより部品の重量を低減するように構成される。繊維パネルと補助部品が単一の型空洞部にて形成されることから、圧縮型と射出型の間で部品を移動させるプロセスが不要となり、製造プロセス時間が短縮される。また、単一の型を用いることで、圧縮成形プロセス用の第１の型と射出成形プロセス用の第２の型を製造する場合と比較して、設計および製造コストが低減される。
【００１５】
図２は、図１の車両の室内の一部を示す斜視図である。図示のように、車両室内１２は、図示のセンターコンソール１８、フロアコンソール２０、室内ドアパネル２２、計器パネル２４、天井内張り２６、オーバーヘッドコンソール２８、サンバイザー３０等、種々の構成部材を備えている。以下に詳細に説明するが、車両室内１２の各構成部材は、圧縮成形と射出成形の組み合わせにより製造される１以上のトリム部品を備えていてもよい。圧縮成形と射出成形を併用するプロセスにより、寸法精度が高いエッジを有するトリム部品の形成が容易になり、形成後のトリミングプロセスが不要になる。また、単一の型空洞部にて、繊維パネルの形成、および、いくつかの補助部品の成形を行うことにより、第１の圧縮型と第２の射出型を用いるプロセスと比較して、製造プロセス時間が大幅に短縮される。
【００１６】
図３は、圧縮成形と射出成形の併用によりトリム部品を製造するように構成された成形組立体３２の一実施形態の示す斜視図である。図示の実施形態において、成形組立体３２は、第１の（すなわち、下側）型部材３４と、第２の（すなわち、上側）型部材３６とにより構成される。図示のように、第１の型部材３４は、型空洞部４０の第１の部分を画定する第１の表面３８を備え、第２の型部材３６は、型空洞部４０の第２の部分を画定する第２の表面４２を備えている。以下に詳細に説明するが、第１の表面３８は、繊維パネル４４を受け入れるように構成され、第２の表面４２は、繊維パネル４４を第１の表面３８に対して圧縮し、繊維パネル４４を所望の形状に成形するように構成されている。
【００１７】
いくつかの実施形態において、繊維パネル４４は、構造用繊維と熱可塑性樹脂との組み合わせにより構成される。構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、および／または、ポリカーボーネート（ＰＣ)からなるバインダにより構成されてもよい。例として、繊維パネル４４は、約５０％が天然繊維で、約５０％がＰＰで構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル４４を加熱し（例えば、約２００℃）、熱可塑性樹脂を液化させる。そして、繊維パネル４４を空洞部４０の第１の表面３８に配置し、第２の型部材３６を方向４６に沿って第１の型部材３４側に移動させて、第１の表面３８と第２の表面４２の間で繊維パネル４４を圧縮する。型組立体３２内で繊維パネル４４の温度が下がると、熱可塑性樹脂は固化して、型空洞部４０の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００１８】
他の実施形態において、繊維パネル４４は、構造用繊維と熱硬化性樹脂との組み合わせにより構成される。上述の実施形態と同様、構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、および／または、ビニルエステル樹脂により構成されてもよい。例として、繊維パネル４４は、ミシガン州ホランド、ジョンソン・コントロールズ・テクノロジー・カンパニー製造のFibrowood（ファイブロウッド）により構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル４４を空洞部４０の第１の表面３８に配置し、第２の型部材３６を方向４６に沿って第１の型部材３４側に移動させて、第１の表面３８と第２の表面４２の間で繊維パネル４４を圧縮する。圧縮プロセスの間、パネル４４を加熱すること（例えば、加熱した型組立体３２を介して）により、熱硬化性樹脂を硬化させる。その結果、型空洞部４０の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００１９】
第１の表面３８と第２の表面４２の間で繊維パネル４４を圧縮した後、型空洞部に樹脂を射出し（例えば、ポート４８を介して）、繊維パネル４４に隣接する第１の表面３８と第２の表面４２の間の少なくとも１つの空隙を埋める。例えば、いくつかの実施形態において、この空隙は、繊維パネル４４の周囲５０に延在する。このような実施形態では、射出された樹脂が空隙を埋め、樹脂硬化の際に繊維パネル４４に対する境界部を形成する。型空洞部の寸法精度があることから、得られるトリム部品の各エッジは所望の寸法にほぼ対応する。その結果、形成後の部品エッジのトリミングプロセスが不要となることから、製造プロセス時間が短縮されるとともに、ゴミ埋め立て地に廃棄されるゴミの量が低減される。
【００２０】
さらなる実施形態において、空隙は繊維パネル４４内の間隙５２に対応している。このような実施形態では、樹脂が間隙を埋め、ほぼ連続した構造を形成する。例えば、間隙５２は、繊維パネル４４と間隙５２内の成形樹脂との境界面に沿って低強度ゾーンを形成するように構成されてもよい。以下に詳細に説明するが、低強度ゾーンは、成形樹脂が繊維パネル４４から外れるのを容易にすることで、例えば、エアバッグ展開を可能にするように構成されてもよい。さらなる実施形態において、圧縮成形プロセス中に繊維パネル４４が不用意に破れてしまった場合に形成される間隙５２を樹脂によって埋め、これにより、ほぼ連続面を有するトリム部品を形成する。さらに、間隙５２は、トリム部品の高曲率領域を形成するようじ構成されてもよい。例えば、型空洞部４０は、繊維パネルを比較的低曲率の形状に成形するとともに、樹脂を高曲率の構成部材に成形するような形状とされてもよい。このようにして、所望の形状と構造特性を有するトリム部品が形成される。図示の実施形態では繊維パネル４４が有する間隙５２は１つだが、繊維パネル４４は、さらに間隙を有して、例えば、低強度ゾーンの形成、繊維パネルの破れ領域の充填、および／または、トリム部品の高曲率領域の形成を行ってもよい。
【００２１】
図４は、閉位置における成形組立体３２の一実施形態を示す断面図である。図示の実施形態において、型空洞部４０は、繊維パネル４４の周囲５０に延在する空隙５４を有している。前述のように、空隙５４に樹脂を射出して、樹脂硬化の際に繊維パネル４４に対する境界部を形成してもよい。図示の実施形態では、成形組立体３２は、ポート４８と空隙５４の第１の部分との間に延在する第１の流体通路５６と、ポート４８と空隙５４の第２の部分との間に延在する第２の流体通路５８とを備えている。この構成では、液体樹脂がポート４８に射出されると、樹脂は空隙５４内を流れて、繊維パネル４４を取り囲む境界部を形成する。また、成形組立体３２は、ポート４８と間隙５２との間に延在する第３の流体通路６０を備えることにより、間隙への樹脂の流れを促進する。
【００２２】
図示の実施形態において、型空洞部４０は、繊維パネル４４と型空洞部４０の第２の表面４２との間に位置する二次空隙６２を有している。二次空隙６２は、例えば、支持リブやコネクタ等の、車両用トリム部品の補助部品を形成するように構成されている。図示のように、ポート４８と二次空隙６２との間に第４の流体通路６４が延在している。この構成では、液体樹脂がポート４８に射出されると、樹脂は空隙６２内を流れて、樹脂硬化の際に補助部品を形成する。
【００２３】
動作時において、繊維パネル４４は、型空洞部４０の第１の表面３８に配置され、繊維パネル４４は、型空洞部４０の第１の表面３８と第２の表面４２との間で圧縮されて、所望の形状に成形される。型空洞部４０内で繊維パネル４４が固化すると、ポート４８に樹脂が射出され、空隙５２、５４、６２を埋める。樹脂が硬化すると、樹脂は繊維パネル４４に結着し、これにより、所望の形状、構造特性および／または補助部品を有するトリム部品が形成される。いくつかの実施形態において、樹脂は、プリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）またはポリカーボネート（ＰＣ）等の熱可塑性材料、あるいは、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂等の熱硬化性材料により構成されてもよい。このような実施形態では、樹脂は液体の状態で型に射出され、樹脂硬化時に固化する。その結果、型空洞部４０内の各空隙の形状に対応した形状の樹脂部分が形成される。いくつかの実施形態において、射出された樹脂をセル状構造によって（例えば、化学的または機械的膨張剤を介して）成形し、トリム部品の嵩の低減、および／または、処理特性の向上を行ってもよい。
【００２４】
図５は、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品６６の一実施形態を示す正面図である。図示のように、トリム部品６６は、繊維パネル４４と、繊維パネル４４の周囲５０に配置された樹脂境界部６８とを備えている。前述のように、型空洞部４０の寸法精度によって、所望の寸法の樹脂境界部６８の形成が容易になり、形成後のパネルのトリミングプロセスが不要となる。例えば、幅７０および長さ７２を有するトリム部品６６と形成するには、繊維パネル４４を、所望の幅７０より小さい幅７４で、所望の長さ７２よりも短い長さ７６にトリミングする。そして、所望寸法（すなわち、幅７０および高さ７２）を有する型空洞部４０に繊維パネル４４を配置する。繊維パネル４４を第１の表面３８と第２の表面４２との間で圧縮した後、周囲５０を取り囲む空隙５４に樹脂を射出して、境界部６８を形成するとともに、所望寸法のトリム部品６６を形成する。
【００２５】
圧縮成形プロセス前に繊維パネル４４をトリミングすることから、ゴミ（すなわち、余分な材料）をリサイクルしてもよい。一方、形成後のゴミをリサイクルする場合、繊維パネル内の熱硬化性樹脂が硬化している、および／または、熱可塑性樹脂が構造用繊維に結着していることから、より困難となる。また、繊維パネル４４の周囲５０と型空洞部４０のエッジを樹脂が埋めることから、繊維パネルのエッジにばらつきがあっても、トリム部品６６のエッジは寸法精度が高くなる。その結果、繊維パネルのエッジは、圧縮成形プロセス前に大まかな寸法にトリミングすればよいので、繊維パネルのトリミングにかかる時間が大幅に短縮される。
【００２６】
図示の実施形態において、トリム部品６６は、繊維パネルの間隙５２内に形成された樹脂特徴部７８を備えている。図示のように、特徴部７８は、寸法精度が高いエッジを有する開口部８０を有している。開口部８０を形成するため、型空洞部４０は、開口部８０の形状の突起を有している。間隙５２に樹脂が射出されると、この突起が開口部８０への樹脂の流れを遮断して、所望の特徴部７８を形成する。説明からわかるように、特徴部７８は、トリム部品６６に対する他の部品の固定、および／または、車両室内１２に対するトリム部品６６の固定に利用することができる。さらに、図示の実施形態では、ほぼ六角形開口部８０を用いているが、他の実施形態では、他の開口部構成（例えば、正方形、円形、楕円形等）であってもよい。また、さらに他の実施形態において、繊維パネル４４全体に分散した、さらなる特徴部７８を備えてもよい。特徴部７８は圧縮成形と射出成形の併用プロセスにおいて形成されるので、形成後に繊維パネルに特徴部を取り付ける作業が不要となる。その結果、トリム部品の製造にかかる時間と費用が大幅に低減される。
【００２７】
また、図示のトリム部品６６は、繊維パネル４４の表面に結合される補助部品を備えている。前述のように、このような補助部品は、繊維パネルと型空洞部の第２の表面との間の二次空隙に樹脂を射出することにより形成することができる。図示の実施形態において、補助部品は、リブ８２とコネクタ８４とを含む。なお、他の実施形態において、ピン、マウント等、他の補助部品を備えてもよい。コネクタ８４は、トリム部品６６と、車両１０の室内１２における他の表面（例えば、ドアフレーム、計器パネル支持構造等）との連結を容易にするように構成されている。リブ８２は、繊維パネル４４を支持して、より強度の高いトリム部品の提供する、および／または、繊維パネルの厚さ低減を促進することによりトリム部品の重量を低減するように構成されている。いくつかの実施形態において、リブ８２は、繊維パネル４４と境界部６８との境界面にわたって、および／または、繊維パネル４４と樹脂特徴部７８との境界面にわたって延在してもよい。このような実施形態では、リブ８２は、パネルと境界部との境界面、および／または、パネルと特徴部との境界面の強度を向上させることができる。繊維パネルと補助部品が単一の型空洞部で形成されることから、圧縮型と射出型との間で部品を移動させるプロセスが不要となり、製造プロセス時間が短縮される。また、単一の型を用いることにより、圧縮成形プロセス用の第１の型と射出成型プロセス用の第２の型を製造する場合と比較して、設計および製造コストが低減される。
【００２８】
図６は、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品６６の一実施形態であり、カバーストック８６を取り付けるプロセスを示す概略図である。図示のように、繊維パネル４４に対して（例えば、接着層を介して）カバーストック８６を取り付け、装飾面８８を形成する。カバーストック８６は、例えば、不織布、アップリケ、ビニル層、発泡層、箔層、皮革カバーであってもよい。このようなカバーストック８６は、車両室内１２に合った装飾面８８を形成し、トリム部品６６の外観を向上させるものであってもよい。図示の実施形態では、トリム部品６６の形成後にカバーストック８６が繊維パネル４４に取り付けられる。なお、いくつかの実施形態において、圧縮成形プロセス時にカバーストックを取り付けてもよい。例えば、圧縮形成前に、型空洞部４０の第１の表面２８と繊維パネル４４との間にカバーストックを配置してもよい。型空洞部４０内で繊維パネル４４が固化すると、カバーストックが繊維パネルに結着し、所望の装飾面を形成することができる。説明からわかるように、繊維パネル４４の少なくとも一部、および／または、樹脂部品の少なくとも一部にカバーストック８６を取り付けて、所望の装飾面８８を得てもよい。
【００２９】
図７は、エアバッグの展開を容易にするように構成された低強度ゾーンを有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す正面図である。図示の実施形態において、トリム部品６６は、繊維パネル４４の間隙５２内に形成された樹脂特徴部９０を備えている。図示のように、樹脂特徴部９０は、ほぼＨ字形であり、特徴部９０と繊維パネル４４との間に長い境界面を形成する。この長い境界面により低強度ゾーンが得られ、トリム部品６６に十分な力が加わると、この力によって樹脂特徴部９０が繊維パネル４４から外れる。例として、トリム部品６６は、エアバッグを隠すように構成された室内ドアパネルであってもよい。エアバッグは展開時に、樹脂特徴部９０が繊維パネル４４から外れるのに十分な力をトリム部品６６に加えるので、エアバッグの展開が容易になる。
【００３０】
図示の実施形態では特徴部９０をほぼＨ字形としたが、他の実施形態において、他の低強度ゾーン形状（例えば、Ｕ字形、Ｔ字形、円形、正方形等）であってもよい。また、トリム部品６６は、樹脂境界部６８に取り囲まれた、ほぼ連続した繊維パネル４４と備えて、繊維パネル４４の周囲５０に低強度ゾーンを形成してもよい。さらに、トリム部品は、エアバッグが展開するまでトリム部品がほぼ変わらない状態を保つように、低強度ゾーンの強度を個別に調整するように構成された種々の補強特徴部（例えば、リブ８２、追加繊維パネル、肉厚の樹脂領域等）を備えてもよい。さらに、樹脂特徴部９０と繊維パネル４４との間の低強度ゾーンの強度を、スコアリング手法（例えば、型内スコアリング、レーザスコアリング等）によってさらに低下させ、エアバッグの力で樹脂特徴部９０が繊維パネル４４から確実に外れるようにしてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、さらなる構成部材を用いて、エアバッグ展開時に低強度ゾーンの補強、および／または、テザー（つなぎ具）による各部品の保持を行ってもよい。例えば、トリム部品６６の形成後に、繊維パネル４４と樹脂特徴部９０に可撓性パネル（例えば、カーボンファイバ、グラスファイバ、合成繊維等）を連結してもよい。このような実施形態では、エアバッグ展開時に、可撓性パネルが、繊維パネル４４に対して樹脂特徴部９０をつなぎとめて、低強度ゾーンにおいて樹脂特徴部９０が繊維パネル４４から外れる際に樹脂特徴部９０を保持するようにしてもよい。他の実施形態において、圧縮成形／射出成形プロセスの際に、可撓性パネルをトリム部品６６に連結してもよい。例えば、繊維パネルに隣接する型空洞部に可撓性パネルを配置してもよい。型空洞部内で繊維パネル４４が固化すると、可撓性パネルが繊維パネルに結着し、エアバッグ展開時に樹脂特徴部９０を保持するように構成されたトリム部品を形成する。
【００３２】
図８は、繊維パネル４４内に延在する補強部材９２を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。図示のように、繊維パネル４４は、射出成形プロセス時における繊維パネル４４内の樹脂の流れを可能にする間隙５２を備えている。その結果、樹脂補強部材９２部分が繊維パネル４４の両側に形成され、部材９２をパネル４４に対してロックする。補強部材９２は厚さがあるため、樹脂部品は、高い負荷を受けるトリム部品領域に対して構造的剛性を付加することができる。種々の樹脂および繊維部材を組み合わせることにより、所望の形状で所望の強度を有するトリム部品６６を形成することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態において、補強部材９２は、型空洞部における対向面の間で繊維パネル４４を圧縮することにより形成される。繊維パネルが固化すると、これら対向面のうち少なくとも一方が部分的に後退し、補強部材９２の形状の空隙を形成する。そして、この空隙に樹脂を射出して、部材９２を形成する。他の実施形態では、間隙５２に隣接する繊維パネル４４の形状を、射出された樹脂の圧力によって形成する。このような実施形態では、圧縮成形プロセス後に型面を後退させるステップが不要となる。
【００３４】
図９は、繊維パネル４４の間隙５２内に形成された高曲率部材９４を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。例として、型空洞部４０は、繊維パネルを比較的低曲率の形状に成形するとともに、樹脂を高曲率の樹脂部材９４に成形するような形状とされてもよい。繊維パネルの曲率は繊維の剛性によって限定されるので、このようにトリム部品６６を形成することで、所望の構造的剛性を維持しつつ高曲率領域の形成が容易になる。前述のように、繊維パネル４４の間隙５２は、高曲率領域内に意図的に配置される、および／または、高曲率領域内の繊維の破れによって意図せずに形成されてもよい。
【００３５】
図１０は、樹脂部品と繊維パネルとの間に重ね継ぎ部を有し、圧縮成形と射出成形の併用により製造される車両用トリム部品の一実施形態を示す断面図である。図示のように、樹脂部材９６が繊維パネル４４の一部と重なり、重ね継ぎ部９８を形成する。樹脂部品９６と繊維パネル４４との接触面積を大きくすることにより、境界面の構造維持性を向上させることができる。説明からわかるように、重なりの程度は、樹脂部品９６と繊維パネル４４との間に所望の結合強度が得られるように構成されればよい。なお、他の実施形態では、繊維パネル４４が樹脂部品９６の一部と重なるようにしてもよい。
【００３６】
図１１は、圧縮成形と射出成形の併用により車両用トリム部品を製造する例示的な方法１００を示すフローチャートである。まず、ブロック１０２に示すように、繊維パネルの少なくとも１つのエッジを、所望の寸法にトリミングする。前述のように、圧縮成形プロセス前の繊維パネルのトリミングにより、ゴミのリサイクルが促進され、ゴミ埋め立て地に廃棄されるゴミが低減される。繊維パネルをトリミングしたら、ブロック１０４に示すように、パネルを加熱する。例えば、繊維パネルが熱可塑性樹脂を含む場合、樹脂が液化し、パネルの圧縮成形が容易になる。また、繊維パネルが熱硬化性樹脂を含む場合、型空洞部にパネルを配置する前に繊維パネルを加熱するステップが不要となる。
【００３７】
そして、ブロック１０６に示すように、繊維パネルを型空洞部の第１の表面に配置する。次に、ブロック１０８に示すように、型空洞部の第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形する。そして、ブロック１１０に示すように、型空洞部に樹脂を射出し、繊維パネルに隣接する第１の表面と第２の表面との間の少なくとも１つの空隙を埋める。例えば、繊維パネルの周囲の一部に延在する空隙を樹脂で埋めて、境界部を形成してもよい。また、繊維パネル内の間隙に対応する空隙を樹脂で埋めて、ほぼ連続した構造を得るようにしてもよい。いくつかの実施形態において、ブロック１１２に示すように、型空洞部に樹脂を射出して、繊維パネルと第２の表面との間の少なくとも１つの二次空隙を埋める。例えば、二次空隙は、支持リブやコネクタ等の補助部品を形成するような形状とされてもよい。説明からわかるように、一次空隙と二次空隙とに流動的に結合したポートに樹脂を射出することで、ステップ１１０とステップ１１２を同時に行ってもよい。室内用トリム部品を型空洞部から取り外した後、ブロック１１４に示すように、車両用トリム部品にカバーストックを配置する。
【００３８】
いくつかの実施形態において、繊維パネル４４および／または種々の樹脂部品は、特に、トリム部品６６用の所望の装飾面が得られるように構成されてもよい。このような実施形態では、カバーストック８６が不要となり、製造コストが低減される。また、上述の説明では、繊維パネル４４は１つであるが、複数の繊維パネルを受け入れて、繊維パネルを圧縮成形して所望のトリム部品６６を得るように型空洞部を構成してもよい。さらに、いくつかの実施形態において、複数の樹脂（例えば、樹脂ショット）を型空洞部に射出して、様々な審美的および／または構造的特性を有する樹脂部品を形成してもよい。例えば、追加的構造支持が望まれる領域にガラス充填樹脂を射出してもよく、装飾面の一部を形成する領域に純粋な樹脂を射出してもよい。また、より硬度の高い樹脂、および／または、より硬度の低い樹脂を種々の領域に射出して、所望の質感／構造特性を得るようにしてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態において、型空洞部の第１の表面に延在する第１の流体通路と、型空洞部の第２の表面に延在する第２の流体通路とを介して樹脂を射出してもよい。このような実施形態では、繊維パネルの各面の一部を樹脂層で被覆してもよい。また、他の実施形態において、型空洞部の一表面に延在する流体通路を介して樹脂を射出してもよい。そして、樹脂は、繊維パネルの間隙を通って流れることにより、繊維パネルの各面の少なくとも一部を被覆することができる。さらに他の実施形態において、射出された樹脂の圧力により、繊維パネル４４内の樹脂の流れを容易にする間隙を形成させることができる。
【００４０】
さらに、エアバッグ組立体のいくつかの部品を、圧縮成形と射出成形の併用プロセスによって形成してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、エアバッグドアが、圧縮成形された繊維パネルにより形成される第１のハーフ部と、射出成形された樹脂により形成される第２のハーフ部とにより構成されてもよい。エアバッグドアは、繊維パネルと樹脂部品との境界面に沿って外れるように構成されてもよい。さらに他の実施形態において、型空洞部は、エアバッグドアに隣接する射出成形エアバッグシュートを形成するように構成された空隙を有してもよい。また、圧縮成形／射出成形プロセスの前に、ヒンジ、補強部材および／またはテザー（つなぎ具）等、追加部品を型空洞部に配置してもよい。このような部品は、繊維パネルの圧縮および／または樹脂射出を行う際に、エアバッグに組み込まれてもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態において、トリム部品６６は、構造的に強度が低下した領域、および／または、構造的に強化された領域を有して、所望の剛性の実現および／または衝撃時のエネルギー吸収を行ってもよい。例えば、繊維パネル４４は、刻み目（スコア）、継ぎ目（シーム）および／またはミシン目を有することにより、衝撃時につぶれて、衝撃エネルギーの一部を吸収するようにしてもよい。また、所望程度のエネルギー吸収を容易にするように、繊維パネルに結合された樹脂リブを配置してもよい（例えば、所望のつぶれ方向に対して垂直な向き）。いくつかの実施形態において、刻み目、継ぎ目および／またはミシン目に樹脂を充填して、衝撃時にトリム部品がつぶれるのを可能にしつつ、所望の装飾面を得るようにしてもよい。
【００４２】
繊維パネルを型に固定するための後退可能なピン組立体
型組立体には、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材と、繊維パネルを貫通して第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数のピンとを備えるものがある。ピンは、繊維パネルを所望の位置および／または向きに保持することにより、第２の型部材が第１の型部材に対して繊維パネルを圧縮し、所望形状の部品を形成することができる。残念ながら、これらピンは繊維パネルに不規則な空隙を残すので、質感がでこぼこの部品が形成されてしまう。また、第２の型部材は、第１の型部材から延伸するピンを収容するように構成された窪みを備えてもよい。第２の型部材に窪みを形成することにより、型組立体のコストや複雑性が増してしまう。
【００４３】
以下に説明する型組立体のいくつかの実施形態では、繊維パネルの圧縮前または圧縮時に保持ピンを後退させ、保持ピンによって形成される空隙を樹脂で埋めることができるように構成された後退可能ピン組立体を備える。その結果、部品の質感はほぼ平滑なものとなる。例えば、いくつかの実施形態において、車両用トリム部品を製造するための型組立体は、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材を備える。また、型組立体は、繊維パネルを貫通して、第１の型部材に繊維パネルを固定するように構成された複数の保持ピンを有する後退可能なピン組立体を備える。さらに、型組立体は、第１の型部材の第１の表面と第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された第２の型部材を備える。後退可能なピン組立体は、第１および第２の表面間の繊維パネルの圧縮前または圧縮時に、繊維パネルから保持ピンを引き抜くように構成されている。さらに、型組立体は、保持ピンによって形成される繊維パネル内の空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路を備えてもよい。その結果、樹脂硬化時に、ほぼ平滑な部品を形成することができる。
【００４４】
図１２は、型空洞部内に繊維パネルを固定するように構成された後退可能なピン組立体を有する型組立体１１６の一実施形態を示す概略図である。図示の実施形態では、型組立体１１６は、第１の（例えば、上側）型部材１１８と、第２の（例えば、下側）型部材１２０とを備えている。図示のように、第１の型部材１１８は、型空洞部１２４の第１の部分を画定する第１の表面１２２を有し、第２の型部材１２０は、型空洞部１２４の第２の部分を画定する第２の表面１２６を有している。第１の表面１２２は、繊維パネル１２８を受け入れるように構成され、第２の表面１２６は、第１の表面１２２に対して繊維パネル１２８を圧縮して、繊維パネル１２８を所望の形状に成形するように構成されている。
【００４５】
いくつかの実施形態において、繊維パネル１２８は、構造用繊維と熱可塑性樹脂との組み合わせにより構成される。構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、および／または、ポリカーボーネート（ＰＣ)からなるバインダにより構成されてもよい。例として、繊維パネル１２８は、約５０％が天然繊維で、約５０％がＰＰで構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル１２８を加熱し（例えば、約２００℃）、熱可塑性樹脂を液化させる。そして、繊維パネル１２８を空洞部１２４の第１の表面１２２に配置し、第２の型部材１２０を方向１３０に沿って第１の型部材１１８側に移動させて、第１の表面１２２と第２の表面１２６の間で繊維パネル１２８を圧縮する。型組立体１１６内で繊維パネル１２８の温度が下がると、熱可塑性樹脂は固化して、型空洞部１２４の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００４６】
他の実施形態において、繊維パネル１２８は、構造用繊維と熱硬化性樹脂との組み合わせにより構成される。上述の実施形態と同様、構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、および／または、ビニルエステル樹脂により構成されてもよい。例として、繊維パネル１２８は、ミシガン州ホランド、ジョンソン・コントロールズ・テクノロジー・カンパニー製造のFibrowood（ファイブロウッド）により構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル１２８を空洞部１２４の第１の表面１２２に配置し、第２の型部材１２０を方向１３０に沿って第１の型部材１１８側に移動させて、第１の表面１２２と第２の表面１２６の間で繊維パネル１２８を圧縮する。圧縮プロセスの間、パネル１２８を加熱すること（例えば、加熱した型組立体１１６を介して）により、熱硬化性樹脂を硬化させる。その結果、型空洞部１２４の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００４７】
図示の実施形態では、型組立体１１６は、第２の型部材１２０が第１の型部材１１８に近接するまで繊維パネル１２８を所望の位置に保持するように構成された後退可能なピン組立体１３２を備えている。図示のように、後退可能なピン組立体１３２は、繊維パネル１２８を貫通して、繊維パネル１２８を第１の型部材１１８に固定するように構成された複数の保持ピン１３４を有している。なお、図示の実施形態では、２本の保持ピン１３４を備えているが、他の実施形態では、保持ピン１３４はそれよりも多くても少なくてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、保持ピン１３４は、１本、２本、３本、４本、６本、８本、１０本、１２本、または、それより多くてもよい。
【００４８】
後退可能なピン組立体１３２は、  第１の表面１２２と第２の表面１２６との間の繊維パネルの圧縮前または圧縮時に、繊維パネル１２８から保持ピンを引き抜くように構成されている。例えば、後退可能なピン組立体１３２は、第１および第２の表面が十分に接近し、型空洞部１２４内の繊維パネル１２８の動きを実質的に阻止するようになったとき、保持ピン１３４を後退させるようにしてもよい。保持ピン１３４は圧縮成形プロセス前または圧縮成形プロセス時に繊維パネル１２８から引き抜かれるので、保持ピン１３４によって形成される空隙に樹脂を射出することで、ほぼ平滑な表面の車両用トリム部品を形成することができる。また、保持ピン１３４は第２の型部材１２０内の開口部に進入するのではなく後退するので、第２の型部材のコストおよび／または複雑性が低減される。
【００４９】
図示の実施形態において、後退可能なピン組立体１３２は、繊維パネル１２８から保持ピン１３４を後退駆動するように構成されたリターンピン１３６を備えている。以下に詳細に説明するが、リターンピン１３６と第２の型部材１２０の表面との接触により、接続プレート１３８が第１の表面１２２から離間する。そして、接続プレート１３８が保持ピン１３４を後退させる。保持ピン１３４とリターンピン１３６は、例えば、溶接、機械的連結、固定具等、好適な接続手段によって接続プレート１３８に結合されている。なお、図示の実施形態では、リターンピン１３６は２本であるが、他の実施形態では、リターンピン１３６はそれより多くても少なくてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、リターンピンは、１本、２本、３本、４本、６本、８本、１０本、１２本、または、それより多くてもよい。
【００５０】
また、後退可能なピン組立体１３２は、各型部材が互いに離間し、繊維パネルが型空洞部から外れた後、保持ピン１３４を延伸させるように構成されたアクチュエータ１４０を備えている。例えば、アクチュエータ１４０は、保持ピン１３４に次の繊維パネル１２８を貫通させる初期位置に、接続プレート１３８を移動させるように構成された空気圧シリンダを備えていてもよい。なお、アクチュエータ１４０は、他の実施形態において、油圧シリンダ、電気機械式駆動ユニット、あるいは、機械式アクチュエータにより構成されてもよい。
【００５１】
第１の型部材１１８に繊維パネル１２８を固定するために、各保持ピン１３４の先端１４４が繊維パネル１２８を貫通するような方向１４２に、繊維パネル１２８を移動させる。例えば、操作者は、型空洞部１２４内の所望の位置／向きに繊維パネル１２８を配置した後、保持ピン１３４が繊維パネルを貫通するような方向１４２に繊維パネル１２８を移動させればよい。保持ピン１３４と繊維パネル１２８との接触により、所望の位置／向きに繊維パネル１２８を固定する。
【００５２】
図１３は、繊維パネル１２８が保持ピン１３４を介して第１の型部材１１８に固定された状態の、図１２の型組立体１１６を示す概略図である。前述のように、保持ピン１３４は、第１および第２の表面が十分に接近し、型空洞部１２４内の繊維パネル１２８の動きを実質的に阻止するようになるまで、繊維パネル１２８を所望の位置／向きに固定するように構成されている。繊維パネル１２８が第１の型部材１１８に固定されると、第２の型部材１２０が方向１３０に移動する。第２の型部材１２０が第１の型部材１１８に近接すると、各リターンピン１３６の先端１４６が第２の型部材１２０の支持表面１４８に接触する。第２の型部材１２０が方向１３０に移動し続けると、支持表面１４８と各リターンピン１３６の先端１４６との接触により、接続プレート１３８が方向１５０に移動する。したがって、保持ピン１３４は方向１５０に移動することにより、繊維パネル１２８から引き抜かれる。型部材が互いに近接している間に保持ピン１３４が引き抜かれるので、第１の表面１２２および第２の表面１２６によって、繊維パネル１２８の動きが実質的に阻止される。
【００５３】
説明からわかるように、保持ピン１３４および／またはリターンピン１３６の長さを調整して、繊維パネル１２８からの保持ピン１３４の引き抜きを制御すればよい。例えば、長めの保持ピン１３４であれば、型部材が互いに近接するまで、繊維パネル１２８を第１の型部材１１８に固定することができる。逆に、短めの保持ピン１３４であれば、型部材が離間しているうちに、繊維パネル１２８を第１の型部材１１８から解放することができる。同様に、長めのリターンピン１３６であれば、型部材が離間しているうちに、保持ピン１３４を繊維パネル１２８から後退させ、短めのリターンピン１３６であれば、型部材が互いに近接するまで、保持ピン１３４により繊維パネル１２８を第１の型部材１１８に固定させることができる。説明からわかるように、保持ピン１３４の引き抜きの制御により、型空洞部において繊維パネルを正確に配置することが容易となり、圧縮成形プロセス前または圧縮成形プロセス時に繊維パネル内の張力を制御することができる。
【００５４】
図１４は、保持ピン１３４が後退した状態の、図１２の型組立体を示す概略図である。前述のように、各リターンピン１３６の先端１４６と第２の型部材の支持表面１４８との接触により、リターンピン１３６は方向１５０に移動する。したがって、リターンピン１３６に連結されている接続プレート１３８は、保持ピン１３４を方向１５０に移動させることにより、保持ピン１３４を繊維パネルから引き抜く。図示のように、保持ピン１３４が繊維パネル１２８から引き抜かれ、繊維パネル１２８は、第１の型部材１１８の第１の表面１２２と第２の型部材１２０の第２の表面１２６との間で圧縮される。
【００５５】
繊維パネル１２８を所望の形状に圧縮成形した後、第２の型部材１２０が、第１の型部材１１８から離間する方向１５２に移動する。そして、繊維パネル１２８が（例えば、排出システムを介して）型空洞部１２４から外される。次に、アクチュエータ１４０が接続プレート１３８を方向１５４に移動させることにより、保持ピン１３４およびリターンピン１３６を延伸位置に移動させる。保持ピン１３４が延伸位置にある状態では、次の繊維パネル１２８に保持ピン１３４を貫通させることにより、繊維パネル１２８を第１の型部材１１８に固定することができる。
【００５６】
上述の実施形態では、繊維パネル１２８を型空洞部１２４から外した後、アクチュエータを用いて保持ピン１３４を延伸させているが、他の実施形態では他の作動用組立体を用いることもできる。例えば、第２の型部材と保持ピンとの間の機械的連係部により、第２の型部材が第１の型部材から離間するときに保持ピンを延伸させてもよい。さらに他の実施形態では、第２の型部材が第１の型部材から離間したときに、バネによって保持ピンを付勢し、延伸させてもよい。また、各リターンピンの先端を、第２の型部材の支持表面に機械的に連結してもよい。このような構成では、第２の型部材が第１の型部材から離間することにより、リターンピンおよび保持ピンが延伸位置移動する。なお、第２の型部材がさらに第１の型部材から離間すると、この動きがリターンピンと第２の型部材との磁気結合にまさり、第２の型部材は第１の型部材からの離間を続けることが可能となる。さらに他の実施形態において、型組立体は、排出用ピンを備えて、型空洞部からの繊維パネルの取り出しを容易にしてもよい。このような実施形態では、排出用ピンの動きが接続プレートを方向１５４に移動させることにより、保持ピン１３４を延伸位置に移動させる。
【００５７】
また、上述の実施形態では、リターンピン１３６と接続プレート１３８を用いて、保持ピン１３４を後退させるようにしたが、他の実施形態では他の作動組立体を用いてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、アクチュエータ（例えば、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電気機械式アクチュエータ等）を用いて、保持ピンを延伸位置と引き込み位置との間で移動させてもよい。このような実施形態では、センサを用いて、第１の型部材に対する第２の型部材の位置を判断してもよい。そして、このセンサに通信可能に接続されるコントローラによって、第２の型部材の検出位置に基づき、保持ピンの位置を制御してもよい。例えば、コントローラは、第２の型部材が第１の型部材に近接したときに保持ピンを後退させるように指示してもよい。また、コントローラは、第２の型部材が第１の型部材から離間するときに保持ピンを延伸させるように指示してもよい。
【００５８】
図１５は、保持ピンによって形成される空隙に樹脂を射出するように構成された流体通路を有する、型組立体１１６の一実施形態を示す概略図である。前述のように、保持ピン１３４の先端１４４が繊維パネル１２８を貫通するように、繊維パネル１２８を方向１４２に移動させることにより、繊維パネル１２８が第１の型部材１１８に固定される。そして、第２の型部材１２０を方向１３０に移動させることにより、後退可能なピン組立体１３２が、保持ピン１３４を繊維パネル１２８から引き抜く。なお、保持ピン１３４が繊維パネル１２８に空隙を形成することもある。したがって、型組立体１１６は、この空隙に樹脂を流入させて、車両用トリム部品の平滑性を高めるように構成される。
【００５９】
図示の実施形態において、第１の型部材１１８は、樹脂マニホルド１５６と、樹脂マニホルド１５６から後退可能ピン１３４まで延在する流体通路１５８とを備えている。以下に詳細に説明するが、樹脂マニホルド１５６と流体通路１５８は、保持ピン１３４によって形成される空隙に樹脂を供給するように構成されている。その結果、空隙に樹脂が充填され、ほぼ平滑な質感を有する車両用トリム部品が形成される。
【００６０】
図１６は、保持ピン１３４を介して繊維パネル１２８が第１の型部材１１８に固定された状態の、図１５の型組立体１１６を示す概略図である。図示のように、保持ピン１３４は、繊維パネル１２８を貫通すると、材料を変位させる。その結果、繊維パネル１２８に空隙が形成される。以下に詳細に説明するが、この空隙に樹脂を充填して、ほぼ平滑な質感を有する車両用トリム部品を形成する。
【００６１】
図１７は、保持ピン１３４が後退した状態の、図１５の型組立体１１６を示す概略図である。図示のように、保持ピン１３４を繊維パネル１２８から引き抜くことにより、空隙１６０が形成される。しかし、樹脂マニホルド１５６から空隙１６０に樹脂を流入させるように流体通路１５８が配置されている。したがって、マニホルド１５６および流体通路１５８を介して樹脂を射出し、空隙１６０をほぼ埋めて、車両用トリム部品の平滑性を高めることができる。
【００６２】
図１８は、保持ピン１３４によって形成された空隙１６０に樹脂が射出された状態の、図１５の型組立体１１６を示す概略図である。図示のように、樹脂が空隙１６０をほぼ埋めることにより、実質的に平滑な質感を有する車両用トリム部品を形成する樹脂特徴部１６２が形成される。また、樹脂が流体通路１５８をほぼ埋めることにより、車両用トリム部品の後部表面におけるランナーまたはリッジ（隆起部）１６４が形成される。説明からわかるように、繊維パネル内の各空隙は同様に埋めることができる。保持ピンにより形成される空隙に樹脂が充填されることから、保持ピンは、車両用トリム部品の平滑性を損ねることなく、繊維パネルと第１の型部材との連結が強くなるように配置することができる。
【００６３】
図１９は、後退可能なピン組立体を備えた型空洞部に形成される車両用トリム部品１６６の一実施形態を示す上面図である。図示のように、繊維パネル１２８内の各空隙に樹脂特徴部１６２が充填されることにより、実質的に平滑な表面を有する車両用トリム部品を形成が形成される。例えば、繊維パネルの一表面にカバーストックを配置して、所望の装飾面を形成してもよい。繊維パネルの空隙に樹脂が充填されることから、カバーストックの外観は実質的に平滑であり、このため、車両室内の視覚的美観が向上する。
【００６４】
図２０は、後退可能なピン組立体を有する型組立体において車両用トリム部品を成形する方法１６８の一実施形態を示すフローチャートである。まず、ブロック１７０に示すように、後退可能なピン組立体を介して、繊維パネルを第１の型部材に固定する。前述のように、後退可能なピン組立体は、繊維パネルを貫通して、繊維パネルを第１の型部材に固定するように構成された複数の保持ピンを備えている。次に、ブロック１７２に示すように、第２の型部材を第１の型部材側に移動させる。第２の型部材が第１の型部材に近接したときに、ブロック１７４に示すように、後退可能なピン組立体の保持ピンを後退させる。例えば、後退可能なピン組立体は、リターンピンと第２の型部材との接触により、繊維パネルから保持ピンを引き抜くように構成されるリターンピンを備えていてもよい。
【００６５】
そして、ブロック１７６に示すように、第１の型部材と第２の型部材との間で繊維パネルを圧縮する。前述のように、型部材間で繊維パネルを圧縮することにより、繊維パネルを所望の形状に成形する。いくつかの実施形態において、第１の型部材を第２の型部材との間で繊維パネルを圧縮するときに保持ピンを後退させる（例えば、繊維パネルから引き抜く）。そして、ブロック１７８に示すように、保持ピンによって形成された繊維パネル内の空隙に樹脂を射出する。空隙を埋めることにより、実質的に平滑な表面を有する車両室内部品を形成し、車両室内の見た目を良くすることができる。
【００６６】
圧縮成形／射出成形プロセスの完了後、ブロック１８０に示すように、第２の型部材を第１の型部材から離間させる。そして、ブロック１８２に示すように、繊維パネルを第１の型部材から排出する（例えば、排出用ピンを介して）。次に、ブロック１８４に示すように、後退可能なピン組立体の保持ピンを延伸させる。例えば、後退可能なピン組立体は、保持ピンを延伸位置側に移動させて、次の繊維パネルへの保持ピンの貫通を可能にするように構成されたアクチュエータを備えていてもよい。
【００６７】
繊維パネルの屈曲エッジを支持するための樹脂特徴部
型組立体には、互いに合わせられて繊維パネルを所望の形状に圧縮するように構成された第１の型部材および第２の型部材を備えるものがある。また、このような型組立体は、第１および第２の型部材が互いに合わせられて繊維パネルを所望の寸法にトリミングする際に、繊維パネルを貫通するように構成されたトリムブレードを備えてもよい。残念ながら、型内トリムブレードを用いて繊維パネルを成形すると、パネルのエッジが弱くなり、寿命が短くなってしまう。
【００６８】
以下に説明する型組立体の実施形態は、繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出して、エッジの強度を高めるように構成されている。例えば、いくつかの実施形態において、車両用トリム部品を製造するための型組立体は、繊維パネルを受け入れるように構成された第１の型部材を備えている。また、型組立体は、第１の型部材の第１の表面と第２の型部材の第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形するように構成された第２の型部材を備えている。また、型組立体は、繊維パネルの屈曲エッジの先端に樹脂が広がるように、この屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出するように構成された流体通路を備えている。屈曲エッジの内表面に樹脂を射出することにより、屈曲エッジを支持する樹脂特徴部が形成され、これにより、繊維パネルの強度が上がり、寿命が長くなる。
【００６９】
図２１は、繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出するように構成された流体通路を備える型組立体１８６の一実施形態を示す概略図である。図示の実施形態において、型組立体１８６は、第１の（例えば、下側）型部材１８８と、第２の（例えば、上側）型部材１９０とを備えている。図示のように、第１の型部材１８８は、型空洞部１９４の第１の部分を画定する第１の表面１９２を備え、第２の型部材１９０は、型空洞部１９４の第２の部分を画定する第２の表面１９６を備えている。第１の表面１９２は、繊維パネル１９８を受け入れるように構成されており、第２の表面１９６は、第１の表面１９２に対して繊維パネル１９８を圧縮して、繊維パネル１９８を所望の形状に成形するように構成されている。
【００７０】
いくつかの実施形態において、繊維パネル１９８は、構造用繊維と熱可塑性樹脂との組み合わせにより構成される。構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、および／または、ポリカーボーネート（ＰＣ)からなるバインダにより構成されてもよい。例として、繊維パネル１９８は、約５０％が天然繊維で、約５０％がＰＰで構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル１９８を加熱し（例えば、約２００℃）、熱可塑性樹脂を液化させる。そして、繊維パネル１９８を空洞部１９４の第１の表面１９２に配置し、第２の型部材１９０を方向２００に沿って第１の型部材１８８側に移動させて、第１の表面１９２と第２の表面１９６の間で繊維パネル１９８を圧縮する。型組立体１８６内で繊維パネル１９８の温度が下がると、熱可塑性樹脂は固化して、型空洞部１９４の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００７１】
他の実施形態において、繊維パネル１９８は、構造用繊維と熱硬化性樹脂との組み合わせにより構成される。上述の実施形態と同様、構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、および／または、ビニルエステル樹脂により構成されてもよい。例として、繊維パネル１９８は、ミシガン州ホランド、ジョンソン・コントロールズ・テクノロジー・カンパニー製造のFibrowood（ファイブロウッド）により構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル１９８を空洞部１９４の第１の表面１９２に配置し、第２の型部材１９０を方向２００に沿って第１の型部材１８８側に移動させて、第１の表面１９２と第２の表面１９６の間で繊維パネル１９８を圧縮する。圧縮プロセスの間、パネル１９８を加熱すること（例えば、加熱した型組立体１８６を介して）により、熱硬化性樹脂を硬化させる。その結果、型空洞部１９４の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００７２】
図示の実施形態において、第１の型部材１８８は、繊維パネル１９８を型空洞部１９４内で圧縮するときに繊維パネル１９８を所望の寸法にトリミングするように構成されたトリムブレード２０２を備えている。第２の型部材１９０が方向２００に移動すると、第２の型部材１９０と繊維パネル１９８との接触により、繊維パネル１９８のエッジがトリムブレード２０２に接触する。第２の型部材１９０をさらに方向２００に移動させると、この動きにより、トリムブレード２０２が繊維パネル１９８を貫通し、繊維パネル１９８を所望の寸法にトリミングする。図示の実施形態では２本のトリムブレード２０２を用いているが、他の実施形態では、トリムブレード２０２はそれより多くても少なくてもよい（例えば、１本、２本、３本、４本、５本、６本、またはそれ以上）。さらに、図示の実施形態では、トリムブレード２０２は第１の型部材１８８に連結しているが、他の実施形態では、トリムブレード２０２の少なくとも一部が第２の型部材１９０に連結してもよい。
【００７３】
トリムブレード２０２による繊維パネル１９８のトリミングプロセスにより、繊維パネル１９８のエッジが弱くなる場合がある。したがって、図示の型組立体１８６は、繊維パネル１９８の屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出して、エッジの強度を高めるように構成されている。図示のように、第２の型部材１９０は、型組立体１８６を閉じたときに型空洞部１９４内に空隙を形成するように構成された窪み２０４を備えている。以下に詳細に説明するが、型組立体１８６を閉じたときに、空隙は、繊維パネル１９８の屈曲エッジの隣接内表面に近接した位置となる。図示の実施形態では、第２の型部材は、入口２０６と、入口２０６から空隙まで延在する流体通路２０８とを備えている。流体通路２０８は、繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂が流れるように空隙に樹脂を射出するように構成されている。
【００７４】
図２２は、閉位置における図２１の型組立体１８６を示す概略図である。型組立体が閉位置にある状態で、トリムブレード２０２が繊維パネル１９８を貫通し、繊維パネルを所望の寸法にトリミングする。また、窪み２０４が、繊維パネル１９８の１つ屈曲エッジの隣接内表面に近接配置された空隙２１０を形成する。空隙２１０に樹脂が射出されると（例えば、入口２０６および流体通路２０８を介して）、樹脂は屈曲エッジの隣接内表面に流れる。空隙が屈曲エッジの先端に延在しているので、樹脂は繊維パネル１９８の横方向の長さにわたって流れる（例えば、トリムブレード２０２が繊維パネル１９８を切断する位置）。樹脂が硬化すると、繊維パネルの屈曲エッジを支持する樹脂特徴部が形成され、これにより、車両用トリム部品の強度が上がり、寿命が長くなる。いくつかの実施形態において、空隙２１０は繊維パネル１９８の周囲全体に延在してもよい。なお、他の実施形態では、空隙２１０は周囲の一部に延在してもよい。
【００７５】
図２３は、繊維パネル１９８の屈曲エッジを支持するように構成された樹脂特徴部２１４を備える車両用トリム部品２１２の一実施形態を示す断面図である。図示のように樹脂特徴部２１４は、繊維パネル１９８の内表面２１６に射出成形される（例えば、空隙２１０を有する型組立体１８６により）。トリム部品２１２を車両内に設置したときに、内表面２１６は車両室内から離間して対向する。本実施形態では、樹脂特徴部２１４により、実質的に平滑な装飾面（例えば、内表面２１６に対向する面）を実現しつつ、繊維パネル１９８の屈曲エッジ２１８を支持する。
【００７６】
図示の実施形態において、樹脂特徴部２１４は、屈曲エッジ２１８の第１の内表面２２０と屈曲エッジ２１８の第２の内表面２２２の間に延在する。また、樹脂特徴部２１４は、屈曲エッジ２１８の先端に延在する。したがって、樹脂特徴部２１４は、屈曲エッジ２１８を支持することにより、繊維パネル１９８の強度を高めるとともに、車両用トリム部品２１２の寿命を長くする。説明からわかるように、繊維パネル１９８の長さ２２４は、所望の用途に応じて選択すればよい。例えば、車両用トリム部品２１２をドアパネル内に用いる場合、樹脂特徴部２１４は、想定される負荷（例えば、乗客が車両ドアを閉めるために屈曲エッジ２１８を引っ張ったり、修理担当者がドアパネルを取り外すために屈曲エッジ２１８をドアから引き離したりする場合に生じる負荷）を許容できるように長さ２２６を長くすればよい。さらに、屈曲エッジ２１８の高さ２２８と樹脂特徴部２１４の高さ２３０は、特に屈曲エッジ２１８に対して所望の支持を行えるように選択すればよい。例えば、高さ２２８および２３０が高ければ、エッジの強度を高めることができ、車両用トリム部品２１２は、より高い負荷を許容できるようになる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、樹脂特徴部２１４は、車両用トリム部品２１２の周囲全体に延在してもよい。なお、他の実施形態では、周囲の一部に延在する樹脂特徴部２１４を備えてもよい。また、屈曲エッジ２１８の内表面２２０および２２２の間の角度は、図示の実施形態では約９０度であるが、他の実施形態では、内表面間の角度はそれよい大きくても小さくてもよい。さらに他の実施形態では、屈曲エッジが曲線状であってもよく、あるいは、複数の角度を持つ部分により構成されていてもよい。
【００７８】
図２４は、繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出することにより、車両用トリム部品を形成する方法２３２の一実施形態を示すフローチャートである。まず、ブロック２３４に示すように、繊維パネルを加熱する。例えば、繊維パネルが熱可塑性樹脂を含む場合、パネルの加熱により樹脂が液化し、パネルの圧縮成形が容易になる。また、繊維パネルが熱硬化性樹脂を含む場合、圧縮プロセス時にパネルを加熱すればよい。そして、ブロック２３６に示すように、繊維パネルを型空洞部の第１の表面に配置する。次に、ブロック２３８に示すように、型空洞部の第１の表面と第２の表面との間で繊維パネルを圧縮して、繊維パネルを所望の形状に成形する。
【００７９】
そして、ブロック２４０に示すように、繊維パネルの屈曲エッジの隣接内表面に樹脂を射出する。例えば、屈曲エッジの隣接内表面に近接する空隙に樹脂を射出してもよい。このような構成では、空隙が、繊維パネルの屈曲エッジを支持する樹脂特徴部を形成することにより、パネルの強度が高くなる。室内トリム部品を型空洞部から取り外した後、ブロック２４２に示すように、車両用トリム部品にカバーストックを配置する。いくつかの実施形態において、特にトリム部品に所望の装飾面を付与するように繊維パネルおよび／または種々の樹脂部品を構成してもよい。このような実施形態では、カバーストックが不要となり、製造コストを低減することができる。
【００８０】
型表面に対して繊維パネルを付勢するための浮遊コア組立体
型組立体には、互に合わせられて繊維パネルを所望の形状に圧縮するように構成された第１の型部材と第２の型部材とを備えるものがある。例えば、第２の型部材は、繊維パネルを移動させて、第１の型部材に接触させてもよい。第１の型部材に対して第２の型部材がさらに移動すると、この動きが繊維パネルを所望の形状に圧縮する。また、第１の型部材にトリムブレードが取り付けられてもよく、第１および第２の型部材が繊維パネルを圧縮するときに繊維パネルを所望の寸法にトリミングするように構成されてもよい。残念ながら、第２の型部材が繊維パネルを移動させて第１の型部材に接触させると、トリムブレードが繊維パネルの一部を引き裂いてしまい、繊維パネルの強度が低下したり、外観／質感が望ましくない車両用トリム部品が形成されたりする場合がある。また、繊維パネルがトリムブレードに引っかかっている間、第２の型部材が第１の型部材側に移動し続けると、繊維パネル内の張力が大きくなる場合がある。繊維パネルがトリムブレードから解放されると、解放された張力によって、繊維パネルが型組立体内で移動し、所望の位置／方向からずれてしまうことがある。
【００８１】
以下に説明する型組立体の実施形態では、トリムブレードが繊維パネルを貫通する前に型部材の表面に対して繊維パネルを付勢するように構成された浮遊コア組立体を備える。例えば、いくつかの実施形態において、車両用トリム部品を製造するための型組立体は、互に合わせられて繊維パネルを所望の形状に圧縮するように構成された第１の型部材と第２の型部材とを備えている。また、この型組立体は、第１および第２の型部材が合わせられるときに繊維パネルを貫通して、繊維パネルを所望の寸法にトリミングするように構成されたトリムブレードを備えている。また、型組立体は、第２の型部材に連結され、トリムブレードが繊維パネルを貫通する前に第１の型部材の表面に対して繊維パネルを付勢するように構成された浮遊コア組立体を備えている。トリムブレードが繊維パネルを貫通する前に第１の型部材の表面に対して繊維パネルを配置するので、繊維パネルがトリムブレードに引っかかる可能性は大幅に低減されるか、排除される。したがって、この型組立体は、強度の高い、および／または、美観の優れたトリム部品を形成することができる。
【００８２】
図２５は、型部材の表面に対して繊維パネルを付勢するように構成された浮遊コア組立体を備える型組立体２４４の一実施形態を示す概略図である。図示の実施形態において、型組立体２４４は、第１の（例えば、下側）型部材２４６と、第２の（例えば、上側）型部材２４８とを備えている。図示のように、第１の型部材２４６は、型空洞部２５２の第１の部分を画定する第１の表面２５０を有し、第２の型部材２４８は、型空洞部２５０の第２の部分を画定する第２の表面２５４を有している。第１の表面２５０は、繊維パネル２５６を受け入れるように構成され、第２の表面２５４は、第１の表面２５０に対して繊維パネル２５６を圧縮して、繊維パネル２５６を所望の形状に成形するように構成されている。
【００８３】
図示の実施形態において、第２の型部材２４８は、コア２６２と付勢部材２６４（例えば、バネ等）とを有する浮遊コア組立体２６０を備えている。図示のように、第２の型部材２４８の第２の表面２５４は、浮遊コア組立体２６０のコア２６２により形成されている。型空洞部２５２における繊維パネル２５６の圧縮前に、第２の型部材２４８が方向２５８に移動する際にコア２６２が第１の型部材２４６の第１の表面２５０に対して繊維パネルを付勢する。第２の表面２５４が繊維パネル２５６に接触し、繊維パネル２５６が第１の表面２５０に接触したとき、第２の型部材２４８がさらに方向２５８に移動すると、この移動によりコアが図示の延伸位置から後退位置に移動する。コア２６２が後退位置にある状態で、付勢部材２６４が、型空洞部２５２において繊維パネル２５６を圧縮するのに十分な力を付与する。
【００８４】
いくつかの実施形態において、繊維パネル２５６は、構造用繊維と熱可塑性樹脂との組み合わせにより構成される。構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、および／または、ポリカーボーネート（ＰＣ)からなるバインダにより構成されてもよい。例として、繊維パネル１２８は、約５０％が天然繊維で、約５０％がＰＰで構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル２５６を加熱し（例えば、約２００℃）、熱可塑性樹脂を液化させる。そして、繊維パネル２５６を空洞部２５２の第１の表面２５０に配置し、第２の型部材２４８を方向２５８に沿って第１の型部材２４６側に移動させて、第１の表面２５０と第２の表面２５４の間で繊維パネル２５６を圧縮する。型組立体２４４内で繊維パネル２５６の温度が下がると、熱可塑性樹脂は固化して、型空洞部２５２の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００８５】
他の実施形態において、繊維パネル２５６は、構造用繊維と熱硬化性樹脂との組み合わせにより構成される。上述の実施形態と同様、構造用繊維は、麻、木、亜麻、ケナフ、サイザル麻等の天然繊維、および／または、グラスファイバ、カーボンファイバ、高分子ファイバ等の合成繊維により構成されてもよい。また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、および／または、ビニルエステル樹脂により構成されてもよい。例として、繊維パネル２５６は、ミシガン州ホランド、ジョンソン・コントロールズ・テクノロジー・カンパニー製造のFibrowood（ファイブロウッド）により構成されてもよい。圧縮成形を促進するために、繊維パネル２５６を空洞部２５２の第１の表面２５０に対して付勢し、第２の型部材２４８を方向２５８に沿って第１の型部材２４６側に移動させて、第１の表面２５０と第２の表面２５４の間で繊維パネル２５６を圧縮する。圧縮プロセスの間、パネル２５６を加熱すること（例えば、加熱した型組立体２４４を介して）により、熱硬化性樹脂を硬化させる。その結果、型空洞部２５２の形状と一致した実質的に剛性のある複合パネルが形成される。
【００８６】
図示の実施形態において、第１の型部材２４６は、繊維パネル２５６を型空洞部２５２内で圧縮するときに繊維パネル２５６を所望の寸法にトリミングするように構成されたトリムブレード２６６を備えている。前述のように、第２の型部材２４８が方向２５８に移動すると、コア２６２と繊維パネル２５６と第１の表面２５０との接触により、コア２６２が後退する。コア２６２が後退する。第２の型部材２４８の本体は方向２５８に移動し続ける。第２の型部材２４８本体と繊維パネル２５６が接触することによって、繊維パネル２５６のエッジがトリムブレード２６６に接触する。第２の型部材２４８がさらに方向２５８に移動すると、この動きにより、トリムブレード２６６が繊維パネル２５６を貫通し、繊維パネル２５６を所望の寸法にトリミングする。図示の実施形態では２本のトリムブレード２６６を用いているが、他の実施形態では、トリムブレード２６６はそれより多くても少なくてもよい（例えば、１本、２本、３本、４本、５本、６本、またはそれ以上）。さらに、図示の実施形態では、トリムブレード２６６は第１の型部材２４６に連結しているが、他の実施形態では、トリムブレード２６６の少なくとも一部が第２の型部材２４８に連結してもよい。トリムブレード２６２が繊維パネル２５６を貫通する前に繊維パネルを第１の型部材２４６の第１の表面２５０に対して配置するので、繊維パネルがトリムブレード２６２に引っかかる可能性が大幅に低減されるか、排除される。したがって、繊維パネル２５６は、成形プロセスの際、実質的に平滑で適切な向き／位置を維持することができることから、強度の高い、および／または、美観の優れたトリム部品を形成することができる。
【００８７】
図２６は、浮遊コア組立体２６０のコア２６２が延伸位置にあり、繊維パネル２５６が第１の型部材２４６の第１の表面２５０に対して配置されている状態の、図２５の型組立体２４４を示す概略図である。前述のように、第２の型部材２４８が方向２５８に移動すると、コア２６２が第１の型部材２４６の第１の表面２５０に対して繊維パネル２５６を付勢する。第２の表面２５４が繊維パネル２５６に接触し、繊維パネル２５６が第１の表面２５０に接触したとき、第２の型部材２４８がさらに方向２５８に移動すると、コア２６２は後退位置側の方向２６８に移動する。コア２６２が後退すると、付勢部材２６４が圧縮されることにより、コア２６２に加わる力が大きくなる。いくつかの実施形態において、圧縮状態の付勢部材２６５によって加えられる力は、繊維パネル２５６を型空洞部２５２において所望の形状に圧縮するのに十分である。また、第２の型部材の本体が方向２５８に移動すると、この本体と繊維パネル２５６との接触により、繊維パネル２５６のエッジがトリムブレード２６６に接触する。第２の型部材２４８がさらに方向２５８に移動すると、この動きによりブレード２６６が繊維パネル２５６を貫通して、繊維パネル２５６を所望の寸法にトリミングする。
【００８８】
図２７は、浮遊コア組立体２６０のコア２６２が後退位置にある状態の、図２５の型組立体２４４を示す概略図である。コア２６２が後退位置にある状態では、圧縮された付勢部材２６４が、繊維パネル２５６を所望の形状に圧縮するのに十分な力でもって、コア２６２を第１の型部材２４６の第１の表面２５０側に付勢する。また、トリムブレード２６６が繊維パネル２５６を貫通して、繊維パネル２５６を所望の寸法にトリミングするように、第２の型部材２４８の支持表面２７０が、繊維パネル２５６を第１の型部材２４６側に移動させる。トリムブレード２６６が繊維パネル２５６を貫通する前に
繊維パネルが第１の型部材２４６の第１の表面２５０に対して配置されるので、繊維パネルがトリムブレード２６６に引っかかる可能性が大幅に低減されるか、排除される。したがって、成形プロセス時に、繊維パネル２５６は実質的に平滑で、適切な向き／位置を維持することができることから、強度の高い、および／または、美観の優れたトリム部品を形成することができる。
【００８９】
本発明のいくつかの特徴および実施形態について図示とともに説明してきたが、当該分野の技術者にとっては、特許請求の範囲に記載される主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの変形や変更（例えば、サイズ、寸法、構造、形状、種々の構成要素の比率、パラメータの値（例えば、温度、圧力等）、取り付け位置、材料、色、方向等の使用における変更）が考えられるであろう。いずれのプロセスまたは方法ステップの順序についても、他の実施形態において変更や並べ替えが可能である。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような変形や変更はすべて本発明の趣旨に含まれるものとして解釈されるべきである。さらに、例示的な実施形態を簡潔に説明するために、実際の実施形態にかかわるすべての特徴について説明したわけではない（例えば、ここで考えている本発明の最良の実施形態とは無関係の部分や、請求の範囲に記載される発明を可能にすることとは無関係の部分）。なお、このような実際の実施形態の開発においては、いかなるエンジニアリングプロジェクトまたは設計プロジェクトと同様に、多数の実施上の具体的決定を行うことができる。このような開発努力は複雑で時間がかかるが、不要な実験を行わずに本開示の利点を得られる通常の技術者にとっては、その開発努力は設計、作成、製造に関する通常の作業であると思われる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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