(57)【要約】  車両のトリム部材の成形方法が開示される。この方法は、装飾要素を型の中にセットする段階と、基板を成形し、その基板を装飾要素に接合する段階と、車両のトリム部材を脱型する段階とを含む。基板を成形する段階は、第１液体樹脂材料（例えばイソシアネート）および第２液体樹脂材料（ポリオール）を混合ヘッドに導入して混合樹脂材料を形成する段階と、その混合樹脂材料を型の中にかつ装飾要素に向けて導入する段階とを含む。装飾要素は、アルミニウム、合金、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、金属、木材、皮革、または繊維から構成することができる。
2009533240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のトリム部材の成形方法であって、
装飾要素を型の中にセットする段階と、
第１液体樹脂材料および第２液体樹脂材料を混合ヘッドに導入して混合樹脂材料を形成し、
前記混合樹脂材料を、型の中にかつ前記装飾要素に向けて導入する、
ことによって、基板を成形すると共に、前記基板を前記装飾要素に接合する段階と、
前記車両のトリム部材を脱型する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１液体樹脂材料がイソシアネートである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２液体樹脂材料がポリオールである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板がウレタン樹脂である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記工程が反応射出成形法を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記混合樹脂材料を導入する前に、前記型に装着タブを付加する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記装飾要素が、アルミニウム、複数金属、合金、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、金属、木材、皮革、または繊維の少なくとも１つ、あるいはこれらの組合せを含む群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基板を、前記装飾要素に接合することによって所定位置に保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基板を、内側に折り曲げた端部により前記装飾要素上に把持することによって所定位置に保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
装飾要素と、
前記装飾要素に結合される基板であり、前記装飾要素の内側に折り曲げた端部によって所定位置に維持される基板と、
を含む車両のトリム部材。
【請求項１１】
前記基板が樹脂材料を含む、請求項１に記載の車両のトリム部材。
【請求項１２】
前記樹脂材料がウレタン樹脂である、請求項２に記載の車両のトリム部材。
【請求項１３】
前記装飾要素が、アルミニウム、複数金属、合金、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、金属、木材、皮革、繊維、およびこれらの組合せの少なくとも１つを含む群から選択される、請求項１に記載の車両のトリム部材。
【請求項１４】
前記装飾要素および基板に結合される装着タブを含む、請求項１に記載の車両のトリム部材。
【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、２００６年４月７日に出願された米国仮特許出願第６０／７９０，４２０号の利益を主張する。この仮出願は参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、車両の室内用の装飾用トリム部材に関する。本開示は、特に、車両室内での用途用として用いられる金属、木材、皮革、繊維、コルクまたは他の材料などの装飾要素に向けて、ウレタン材料を反応射出成形することによって成形される車両の装飾用トリム部材に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両の室内用として用いることができる装飾用トリム部材を設けることが知られている。このような既知の装飾用トリム部材は、例えばアルミニウムのような装飾要素を、圧着操作、熱かしめ操作、ファスナ、または他の物理的な取り付け技法を用いて、先行成形された堅固なプラスチックの基板に取り付けることによって製造することができる。また、このような既知の装飾用トリム部材を、装飾用トリムに向けてプラスチックを射出成形することによって製造することも知られている。しかし、このような既知の技法は、その製造コストが高く、特定の有利な特徴（および／または特徴の組合せ）を実現しない。例えば、圧着、熱かしめおよび他の取り付け操作は、加工機械の投資と、さらなる品質検査とを必要とする。射出成形の基板は装飾要素から離れて収縮するであろう。両方の場合、トリム要素は基板から分離されるであろう。また、ウレタンの反応射出成形品を、クッション用の発泡材として、および外観表面の“表皮”として使用することも知られている。しかし、この材料および方法を、トリム部品を車両に担持する構造要素として用いることは知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
安価で信頼性が高くかつ広く適用し得る装飾用トリム部材で、上記に述べた問題点および他の問題点を回避する装飾用トリム部材を提供することは、当該技術分野における重要な前進を意味するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
装飾要素を型の中にセットする段階と、基板を成形し、その基板を装飾要素に接合する段階と、車両のトリム部材を脱型する段階とを含む、車両のトリム部材の成形方法が開示される。基板を成形する段階は、第１液体樹脂材料（例えばイソシアネート）および第２液体樹脂材料（例えばポリオール）を混合ヘッドに導入して混合樹脂材料を形成する段階と、その混合樹脂材料を型の中にかつ装飾要素に向けて導入する段階とを含む。装飾要素は、アルミニウム、複数金属、合金、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、木材、皮革、または繊維から構成することができる。
【０００６】
また、装飾要素と、その装飾要素に結合される基板とを含む車両のトリム部材が提供される。基板は、装飾要素の内側に折り曲げた端部によって所定位置に維持される。基板はウレタン樹脂製とすることができる。
【０００７】
本開示は、さらに、開示される実施形態において示され、説明される種々の特徴および特徴の組合せに関する。開示される実施形態の目的および特徴が達成される他の方法については、以下の明細書に説明され、または当業者には、本明細書を読んだ後に明らかになるであろう。このような他の方法は、それらが添付の特許請求の範囲内にあれば、開示される実施形態の範囲内にあると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
車両の装飾用トリムのいくつかの実施例および代替的な実施形態を詳細に説明する前に、本開示は、以下の記述において言及される、あるいは図面に表現される構成要素の構成の詳細および配置に限定されないということが理解されるべきである。装飾用トリムは、他の具現化形態が可能であり、あるいは、種々の方法で実際化または実施することが可能である。また、ここに用いられる表現法および用語法は、説明目的用のものであって、限定を意味するものと見做されるべきではない。例えば、開示される実施形態の構成要素は、ドア用に設計された車両のトリム部材として表現されるであろうが、開示される実施形態の特徴はきわめて幅広い適用性を有する。例えば、車両のトリム部材の設計は、商業、工業、オフィス、家庭または教育等の任意の多様な環境における構造物などの、装飾要素が別の構造物に付け加えられるべき他の例に対しても適用可能である。さらに、種々の構成要素の大きさおよび装飾用トリム部材の大きさは大きく変動することができる。また、“装飾用”、“トリム”、および“基板”という用語は広義の語として意図されており、制限用語ではないことに留意することも重要である。これらの構成要素は任意の様々な生産物および配置に使用することができ、ならびに車両塗布に使用する際の制限を意図するものではない。
【０００９】
図１を参照すると、車両の室内４が、ドア６および一部の計器板８と共に示されている。ドアおよび計器板は、それぞれ、ドアまたは計器板の構造部分に連結される装飾用トリム部材１０を含む。ドアおよび計器板は例として示されているもので、限定ではない。本開示を検討する当業者は、装飾用トリム部材を、天井部、バイザ、ピラー、荷物部分、座席、コンソール等を含む、これらに限定されないドアおよび計器板以外の車両室内の任意の多様な領域に装着し得ることを認識するであろう。装飾用トリム部材は、一般的に少なくとも、装飾要素１２、基板１４および装着タブ１６を含む。
【００１０】
装飾要素１２は、通常、内側に折り曲げた端部１８を有する外殻体を含む（図４Ａ参照）。内側に折り曲げた端部１８は、外殻体の隣接部分に対して約９０°の角度にすることができる。代替的に、内側に折り曲げた端部を外殻体の隣接部分に対して任意の種々の角度とし、加工機械の可能性および生産者の要望に応じて、接合の要求を排除することができる。内側に折り曲げた端部は必ずしもすべての実施形態に必須ではないが、硬化した基板とトリムとの間に機械的なロック状態を作り出すように、内側に折り曲げた端部が含まれる場合には、基板とトリムとの間をなんらかの形で接合する必要性が取り除かれ、および／または最小化される。
【００１１】
図４Ａおよび４Ｂに示す好ましい実施形態では、装飾要素１２は複数の開口孔（例えば、穴、開口）を含む。アルミニウムが装飾要素製作用として好ましい材料である。しかしながら、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマー、金属、木材、皮革、繊維、あるいは装飾要素としての用途に望ましい他の任意の種々の材料を含む、他の材料を用いることもできる。
【００１２】
装飾要素１２は、基板１４のほぼ全面を横断して、および／または、装飾要素１２の内側に折り曲げた端部１８と共に成形することによって、基板１４に結合される（例えば、把持される、引き留められる、制限される、包み込まれる、拘束される、保持される、固定される、等）。図４Ａおよび４Ｂに示す実施例では、基板１４に用いられるプラスチック材料は、装飾要素１２の複数の開口孔の少なくとも一部との機械的接合を形成する。
【００１３】
装着タブ１６は、挿入成形され、装飾用トリム部材１０をドア、計器板、天井部、他の車両室内部分等に装着するための構造を提供する。１つの実施例によれば、装着タブ１６は金属であるが、別の実施形態においては、任意の種々の材料とすることができる（例えばプラスチック等）。装着タブ１６は、所要の装着および係合の構成に応じて、“Ｌ”形状、“Ｕ”形状、曲線形状、アーチ形状、直線、または任意の種々の形状および形態とすることができる。
【００１４】
１つの実施例によれば、基板１４は構造部材であり、プラスチック材料によって成形される。１つの好ましい実施形態によれば、基板１４は反応射出成形（ＲＩＭ）操作によって成形される。ＲＩＭは、低圧および低温度において射出するので好ましい基板成形法であり、加工機械が安価で、インサート加工方式に適用でき（例えば装着タブ）、射出成型よりも安価な材料を使用する。また、射出成形の基板は、プラスチックが冷却され固化する際に、装飾用トリム部材１０のうなり音、きしみ音、またはカタカタ音を発生させる可能性があるプラスチックの収縮によって装飾要素１２から離れることがある。特に好ましい実施形態によれば、基板１４が、プレポリマーのウレタン樹脂から成形される反応ポリウレタンまたはＰＵＲから構成される。既知のＲＩＭウレタンの用途（クッション用の発泡材として、および外観表面の“表皮”としてウレタンを用いる）と違って、ＲＩＭウレタンが、トリム部品を車両に担持する構造要素を形成する。別の実施形態によれば、基板１４が、ＲＩＭ用の他のウレタン樹脂および系を含む。
【００１５】
図７は、好ましい実施形態による、装飾用トリム部材１０の成形方法２０を示す。この工程においては、装飾部品または要素１２（例えば金属、木材、皮革等）を受け取り（段階２２）、加工工具を準備する（例えば離型剤の塗布、加工工具の清浄化等）（段階２４）。装飾要素１２を加工工具の中に装入する（段階２６）。装着タブ１８のような挿入物も加工工具の中にセットすることができる（段階２８）。加工工具を閉じ（段階３０）、必要な場合には混合ヘッドを加工工具にセットする（段階３１）。代替方式としては、ウレタン射出後に加工工具を閉じる（すなわち“開放注入”法）。続いて、プラスチック樹脂（例えばＰＵＲ）を射出して（段階３２）基板１４を成形し、空気および／または二酸化炭素を成形加工工具から排気する（段階３３）。プラスチック樹脂を硬化させ（部分的にあるいは完全に）（段階３４）、加工工具を開き（段階３５）、装飾用トリム部材１０を取り出し／脱型する（段階３６）。必要な場合は、装飾用トリム部材１０をバリ取りおよび／または清浄化する（段階３７）。引き続いて、装飾用トリム部材を、設けられていれば装着タブ１８を用いて、車両室内に装着するかまたは組み付け、あるいは、他の車両室内の構成要素に取り付けることができる（段階３８）。
【００１６】
図５および６Ａ〜６Ｄは、装飾用トリム部材１０の製造工の略図である。好ましい実施形態に従って、装飾用トリム部材１０を成形するための反応射出成形（“ＲＩＭ”）法が実施例として示されている。端部の壁面厚さと突起の隆起部とを制御するためにＲＩＭ法を用いることが望ましい。図５に示すように、キャビティ４２を有する型４０を、装飾用トリム部材１０（例えば基板）の成形に用いられる射出成分を受けるために用意する。図６Ａに示すように、型４０ａは内部表面または型表面４６（例えばキャビティ側）を含み、この内部または型表面４６は、コア４９のコア表面４４に密封関係において繋がるように構成され、キャビティ４２を画成する（図６Ｃ参照）。１つの実施例によれば、コア表面４４は、突起部の形状を有する（押し込まれた）形状部分４８を含む（図６Ａ参照）。形状部分４８の窪み４５は、基板１４における所要の輪郭（例えば構造部材、リブ、突起等）を形成する。コア４９（コア表面４４、形状部分４８および窪み４５を含む）は、型のキャビティ４２内に射出された材料が形状部分４８および表面４４によって規定される形状を呈する際に、表面の形態と装飾用トリム部材１０の全体的な形状とを規定する。説明のため、図６Ａには、コア表面４４の形状部分４８の実施例が示されている。既知のＲＩＭウレタンの用途（クッション用の発泡材として、および外観表面の“表皮”としてウレタンを用いる）と違って、ＲＩＭウレタンが、トリム部品を車両に担持する構造要素を形成する。
【００１７】
ＲＩＭ法は成形部品の生産にポリウレタンを使用する。ポリウレタンの出発材料は２つの液体成分―イソシアネートおよびポリオール―である。イソシアネート材料は、芳香族材料（一般的に光不安定）または脂肪族材料（一般的に光安定）のいずれか、もしくは芳香族および脂肪族材料の組合せのいずれかとすることができる。芳香族材料を用いる場合は、光から遮断するために塗装または他の被覆を用いることができる。いくつかの実施例においては、ポリウレタンＲＩＭシステムがどのように構成されるかに応じて、それによって成形される部品を発泡体または中実体とすることができ、柔軟なものから極端に堅固なものまで変化することができる。
【００１８】
ＲＩＭ法は、図５に示すように温度管理される別個の供給タンク５０、５２内に貯留される、２つの液体成分間の化学反応である。図５を参照すると、イソシアネートおよびポリオールは、これらのタンク５０、５２から、計量装置５８、６０への別個の供給ライン５４、５６を通って混合ヘッド６４に供給される。１つの実施例では、型４０内への液体の射出が始まる場合、混合ヘッド６４のバルブが開かれる。液体の反応物は、所定圧力（例えば３，０００ｐｓｉより低い）で混合ヘッド６４のチャンバに流入し、高速の衝突によって混合される。液体は、混合チャンバから型４０内にほぼ大気圧で流入する。型４０の内部では、液体が発熱化学反応し、これによって型４０内でポリウレタンポリマーが形成される。種々の実施例では、サイクル時間が部品の大きさおよび反応条件に応じて変化する。多くの場合、約９０秒以内で、型４０内への材料射出と硬化とを行うことができる。引き続いて脱型が行われる。
【００１９】
図６Ａ〜６Ｄは、成形品がキャビティ内でどのように成形されるかを詳細に示す。図６Ａを参照すると、離型剤スプレー６６が、キャビティ４０ａ内におよび／またはキャビティ４０ａに対して塗布される。図６Ａに示すように、離型剤スプレー６６は型表面４６に塗布される。離型剤スプレー６６は、脱型後に、装飾用トリム部材を型から容易に取り出すことを意図したものである。図６Ｂを参照すると、塗装スプレー６８をキャビティ４０ａ内におよび／またはキャビティ４０ａに対して塗布することができる。図６Ｂに示すように、塗装スプレー６８も型表面４６に塗布することができる。塗装スプレー６８は、芳香族ベースの材料（イソシアネート）に光安定性をもたらすと共に、特定の実施形態（図示なし）においては、仕上げ製品（例えば装飾用トリム部材）に適切な彩色と外観特性とを付与する。離型剤スプレー６６および／または塗装スプレー６８は手動操作またはスプレー装置によって塗布することができる。別の種々の実施形態では、離型剤スプレーおよび／または塗装スプレーをキャビティ内におよび／またはキャビティに対して塗布しない。図６Ｃを参照すると、コア４９が型４０ａの上方に配置されており、型表面４６とコア表面４４との間にキャビティ４２が形成される。射出領域もしくは部分７０が、コア４９を貫通して設けられ、材料７２のキャビティ４２内への射出を可能にする。図６Ｄを参照すると、材料７２が、コア４９のコア表面４４と型４０ａの型表面４６との間のキャビティ４２の中に射出されている。１つの実施例によれば、射出材料７２は、型表面４６に対して約８０〜１００°の範囲の角度で射出される。好ましい実施形態では、射出材料７２は、キャビティ４０ａに対して約９０°の角度で射出される。キャビティ４２内へ射出された後、射出材料７２は硬化され、温度、成分材料の特性等のようないくつかの因子によって変化する一定時間後に脱型される。１つの実施例では、射出材料７２は、１００°Ｆを超える温度で硬化されかつ脱型される。種々の実施例では、キャビティ表面（Ａ表面形成用）およびコア表面（Ｂ表面形成用）は、ニッケル外殻（例えば電気めっき、ニッケル真空めっき等）、鋼（機械加工等）、アルミニウム（機械加工、鋳造等）、噴射金属合金等を含むことができる。別の実施形態では、加工工具の材料を、低容積用途において用いるために、シリコーンのような“ソフト”なものにすることができる。
【００２０】
好ましい実施形態および他の実施例に示した装飾用トリム部材の要素の構成および配置は事例説明用のみのものであることを注記しておくことも重要である。本開示においては、現在の車両の装飾用トリムについての僅か数例の実施形態を詳細記述したが、本開示を検討する当業者は、言及された主題事項の新規の教示および利点から実質的に離れることなく、多くの変更が可能である（例えば、大きさ、寸法、構造、形状および種々の要素の比率、パラメータ値、装着配置、材料の使用、色彩、方位等における変更）ことを容易に認めるであろう。例えば、一体成形されるとして示した要素を複数部品から構成することまたは、複数部品として示した要素を一体成形すること、境界面の操作を逆転させることまたは他の形に変えること、構造体および／または部材もしくは結合部またはシステムの他の要素の長さまたは幅を変更すること、要素間に設けられる調整位置の性質または個数を変えること、ができる（例えば、係合スロットの個数または係合スロットの大きさ、あるいは係合のタイプにおける変化によって）。システムの要素および／または組立体を、十分な強度または耐久性をもたらす任意の多様な材料から、任意の多様な色彩、組織および組合せにおいて構成し得ることを注記しておくべきである。従って、このようなすべての変更を包含することが意図されている。他の置換、修正、変更および省略を、本開示の本質から離れることなく、好ましい実施形態および他の実施例の設計、操作条件および配置においてなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】装飾用トリム部材を含む車両室内の外観図である。
【図２】１つの実施例による装飾用トリム部材の平面図または正面図である。
【図３】図２の装飾用トリム部材の底面図または後面／背面図である。
【図４】図４Ａは図３の装飾用トリム部材の部分図、図４Ｂは図２の装飾用トリム部材の部分図である。
【図５】実施例に基づく反応射出成形による装飾用トリム部材の製造装置の模式表現である。
【図６】実施例に基づく反応射出成形によって装飾用トリム部材を製造する工程の様々な段階を示す。
【図７】実施例による装飾用トリム部材の製作方法の工程の概略的な流れ図である。
【図１】
2009533240.tif 000003
【図２】
2009533240.tif 000004
【図３】
2009533240.tif 000005
【図４Ａ】
2009533240.tif 000006
【図４Ｂ】
2009533240.tif 000007
【図５】
2009533240.tif 000008
【図６Ａ】
2009533240.tif 000009
【図６Ｂ】
2009533240.tif 000010
【図６Ｃ】
2009533240.tif 000011
【図６Ｄ】
2009533240.tif 000012
【図７】
2009533240.tif 000013
【国際調査報告】
2009533240.tif 000014
2009533240.tif 000015
2009533240.tif 000016