(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交絡状態となった繊維に対し熱可塑性樹脂を含浸させて成形されたボード基材を備えているトリム材であって、
前記ボード基材の曲面部には、前記ボード基材が正規の姿勢に対して歪むことを規制する歪み規制部が設けられており、
前記ボード基材には、前記交絡状態となった繊維の繊維密度が周囲より低い低密度部が設けられており、
前記歪み規制部は、溶融樹脂を成形してなり、前記低密度部において、前記ボード基材に接合するものとされているトリム材。
【請求項２】
前記ボード基材は、平面部と、その平面部の外周部分を裏面側に折り曲げることによりその折曲部分から裏面側に向かう外壁とを備えているものにおいて、前記歪み規制部は、前記折曲部分の裏面側に設けられ前記外壁の開きを規制する開き規制リブを備えている請求項１に記載のトリム材。
【請求項３】
前記ボード基材は、裏面側に向けて凹んだ形状をなす凹部を備えているものにおいて、前記歪み規制部は、前記ボード基材の裏面側に設けられ前記凹部の変形を規制する変形規制リブを備えている請求項１又は請求項２に記載のトリム材。
【請求項４】
前記繊維を前記熱可塑性樹脂と共に一次成形することによりプレボードを形成した後に、そのプレボードを再度加熱し二次成形することにより前記ボード基材が形成されているものにおいて、前記歪み規制部は、前記二次成形時に、前記プレボードに溶融樹脂を射出して前記ボード基材と同時成形されており、
前記ボード基材は、前記ボード基材の一部が、前記二次成形に用いる型における前記歪み規制部を成形する空間に盛り上がった状態になることにより、前記低密度部が形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のトリム材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交絡状態となった繊維に対し熱可塑性樹脂を含浸させて成形されたボード基材を備えているトリム材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のドアに装着されるトリム材は、一般に、繊維に熱可塑性樹脂を含浸させてマット状に形成し、プレス機により板状に形成した繊維板を加熱し、所望の曲面形状を有する成形型によって成形されたボード基材を備えている。このようなボード基材の製造方法については、例えば下記特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３７１４５５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、図８に示すように、従来のボード基材１００を成形しそのまま冷却すると、ボード基材１００の内部に含まれる繊維がスプリングバックにより元のボード状態に戻ろうとするため、ボード基材１００が正規の姿勢（図８の二点破線部分）に対して歪んだ姿勢（同実線部分）となる事態が発生していた。このため、別工程でボード基材１００を加熱して矯正治具によって正規の寸法に矯正する必要があった。したがって、矯正作業に多大な手間がかかると共に、矯正作業に余分なコストがかかるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、矯正作業を不要にし、もって矯正作業にかかるコストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、交絡状態となった繊維に対し熱可塑性樹脂を含浸させて成形されたボード基材を備えているトリム材であって、ボード基材の曲面部には、ボード基材が正規の姿勢に対して歪むことを規制する歪み規制部が設けられている構成としてもよい。
【０００５】
このような構成によると、ボード基材が繊維のスプリングバックにより撓んだ姿勢になろうとするものの、歪み規制部により繊維のスプリングバックに抗してボード基材の撓みを規制することができる。したがって、ボード基材の歪みを矯正しなくてもよく、もって矯正作業にかかるコストを削減することができる。
【０００６】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
ボード基材は、平面部と、その平面部の外周部分を裏面側に折り曲げることによりその折曲部分から裏面側に向かう外壁とを備えているものにおいて、歪み規制部は、折曲部分の裏面側に設けられ外壁の開きを規制する開き規制リブを備えている構成としてもよい。
このような構成によると、ボード基材の折曲部分において繊維のスプリングバックにより外壁が開こうとするものの、開き規制リブにより繊維のスプリングバックに抗して外壁の開きを規制することができる。
【０００７】
ボード基材は、裏面側に向けて凹んだ形状をなす凹部を備えているものにおいて、歪み規制部は、ボード基材の裏面側に設けられ凹部の変形を規制する変形規制リブを備えている構成としてもよい。
このような構成によると、ボード基材の凹部において繊維のスプリングバックにより凹部が変形しようとするものの、変形規制リブにより繊維のスプリングバックに抗して凹部の変形を規制することができる。
【０００８】
繊維を熱可塑性樹脂と共に一次成形することによりプレボードを形成した後に、そのプレボードを再度加熱し二次成形することによりボード基材が形成されているものにおいて、歪み規制部は、二次成形時に、プレボードに溶融樹脂を射出してボード基材と同時成形されている構成としてもよい。
このような構成によると、プレボードが一次成形によって加熱された状態となっているため、射出された溶融樹脂が、ボード基材内部の軟化した熱可塑性樹脂を押し込みつつ、この軟化した熱可塑性樹脂に代わって繊維に浸透し絡まることでアンカー効果に起因した接合強度を高めることができる。さらに、繊維の内部に浸透した溶融樹脂は、ボード基材内部の軟化した熱可塑性樹脂と混ざり合い、渾然一体となるため、樹脂同士の溶着効果に起因した接合強度を高めることができる。したがって、歪み規制部とボード基材が小さな接合面積で接合されていてもボード基材の歪みを規制することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、矯正作業を不要にし、もって矯正作業にかかるコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８の図面によって説明する。
本実施形態におけるトリム材１は、車両のドアの室内側に装着されるドアトリムであって、ドアインナパネルの内側に取り付けられるものであり、車室内の見栄えや居住性を向上させるための内装材として取り付けられるものである。トリム材１は、図１に示すように、その略上半分を構成するアッパボード１０と、その略下半分を構成するロアボード１１とを備えている。アッパボード１０には、ドアや窓の開け閉めを行うための開閉操作部等が設けられている。尚、図１及び図２の説明において車両前方側とは図示左上方向をいい、車両後方側とは図示右下方向をいう。
【００１１】
ロアボード１１の車両前後方向におけるほぼ中央の位置には、乗員が地図等を収納するためのドアポケット１２が設けられている。ロアボード１１は、図２に示すように、ドアポケット１２の車室側を構成する略方形のカバーボード１３と、メインボード１４とにより構成されている。メインボード１４のうちカバーボード１３と対応する位置には、裏面側に凹んだ形状をなす凹部１８Ｄが形成されている。つまり、凹部１８Ｄを構成する内壁に対してカバーボード１３を車幅方向から取り付けることにより、上方に開口するドアポケット１２が構成されている。尚、ドアポケット１２の車両前方側には、スピーカー（図示せず）を嵌め込んで取り付けるための取付孔１７が開口している。
【００１２】
メインボード１４は、木材等を解織して得た木質繊維、あるいはケナフ等の靭皮植物繊維を熱可塑性樹脂であるポリプロピレンを含浸させたボード基材１８を有し、そのボード基材１８上に合成皮革、天然皮革、あるいは繊維によって形成された表皮が被覆されることにより構成されている。表皮は、ボード基材１８を成形した後に、ボード基材１８の表面に接着剤を塗布し、真空成形等で圧着することにより形成されている。
【００１３】
ボード基材１８は、ケナフ繊維を互いに交絡させポリプロピレンを含浸させた平板状（板厚５ｍｍ程度）のプレボードＰを一次成形で形成し、このプレボードＰを再度加熱し二次成形にて板厚３ｍｍ程度になるまで圧縮してプレボードＰよりも繊維密度が高い状態としたものである。尚、ポリプロピレンは繊維を繋ぐバインダーとしての役割を果たしているものの、ボード基材１８をポリプロピレンあるいは、その他の熱可塑性樹脂のみにて形成する、もしくはポリエチレンテレフタレート等のポリプロピレン以外の熱可塑性樹脂と繊維との混合物にて形成してもよい。
【００１４】
図７は、ボード基材１８を車両前後方向に沿って切断した状態を示した断面図である。ボード基材１８は、平面部１８Ａと、その平面部１８Ａの外周部分を裏面側（図示上側）に折り曲げることによりその折曲部分１８Ｂから裏面側に向かう外壁１８Ｃと、平面部１８Ａから裏面側に凹んだ形状をなす凹部１８Ｄとを備えている。ボード基材１８の裏面側には、外壁１８Ｃの開きを規制する開き規制リブ１５と、凹部１８Ｄの変形を規制する変形規制リブ１６とがポリプロピレンによって一体に成形されている。
【００１５】
一方、ボード基材１８における両リブ１５，１６との接合部には、その接合部の周囲よりもケナフ繊維密度が低い低密度部１８Ｅが設けられている。低密度部１８Ｅは、後述するように、成形装置４を型閉じする際に、成形装置４によって圧縮されずにプレボードＰに近い状態で残った部分である。本実施形態における低密度部１８Ｅは、ボード基材１８の裏面付近に形成されている。したがって、ポリプロピレンが溶融状態となった溶融樹脂５は、低密度部１８Ｅに対してその周囲よりも浸透しやすくなっている。尚、溶融樹脂５としては、ポリエチレンテレフタレート等のその他の熱可塑性樹脂を使用してもよい。
【００１６】
次に、ボード基材１８に対して両リブ１５，１６を一体に成形する成形装置４について、図３及び図４の図面に基づいて説明する。本実施形態における成形装置４は、射出ユニット４０と、上型４１と、下型４２とを備えて構成されている射出成形装置である。尚、両リブ１５，１６の成形と同時に表皮を成形装置４によって成形してもよい。
【００１７】
射出ユニット４０はスクリュウタイプのユニットであって、図３に示すように、本実施形態では上型４１の上方に配置されている。上型４１の内部には、溶融樹脂５を通過させるためのホットランナーＨが配索されている。ホットランナーＨは、各リブ１５，１６を成形するためのリブ成形空間Ｓ２に連通しており、このホットランナーＨを通じて射出ユニット４０から各リブ成形空間Ｓ２内に溶融樹脂５が供給される。すなわち、各リブ成形空間Ｓ２に対して共通の射出ユニット４０を使用しているため、各リブ成形空間Ｓ２に射出される溶融樹脂５の射出圧のバラツキをなくすことができる。
【００１８】
上型４１は、成形装置４に溶接、圧入、ボルトなどの締結等の適当な手段により固定されている。上型４１は下方に突出した形状をなしている。その上型４１の下面には、部品を取り付けるための取付孔１７を形成するための孔部４１Ａと、凹部１８Ｄを形成するための成形凹部４１Ｂとが並んで形成されている。また、射出ユニット４０から供給された溶融樹脂５は、ホットランナーＨを通じて、上型４１の両側に各１本ずつと、孔部４１Ａと成形凹部４１Ｂとの間に１本とで、合計３本に分岐して各リブ成形空間Ｓ２内に送られる。図３ないし図６において、ホットランナーＨの内部から各リブ成形空間Ｓ２内へ射出されるゲートを、それぞれ図示左側から第１ゲートＧ１、第２ゲートＧ２、第３ゲートＧ３とする。
【００１９】
一方、下型４２は、シャフトを介して駆動装置４３に固定されており、図３に示す開型位置と図４に示す成形位置との間で上下方向に移動可能である。下型４２は、図４に示すように、型閉じに伴って上型４１を受け入れ可能なように下方に凹んだ形状をなし、その下面には、孔部４１Ａに嵌合する第１突部４２Ａと、成形凹部４１Ｂ内に収容される第２突部４２Ｂとが設けられている。下型４２は、上型４１において各ゲートＧ１〜Ｇ３を構成するゲート構成部４１Ｃ及び孔部４１Ａとの対向部分を除き、成形位置では上型４１とボード基材１８の板厚だけ離間して対向配置されている。
【００２０】
すなわち、上型４１と下型４２との間には、ボード成形空間Ｓ１が形成されており、このボード成形空間Ｓ１にプレボードＰが圧縮されて挟まれることによりボード基材１８が成形される。プレボードＰの両端部は、上型４１と下型４２の型閉じに伴ってせん断により切除されるため、ボード基材１８を正規の長さ寸法に成形することができる。また、孔部４１Ａと第１突部４２Ａとの間にプレボードＰが挟まれてせん断されることにより、取付孔１７が成形される。さらに、各ゲート構成部４１Ｃと下型４２との間には、リブ成形空間Ｓ２が形成されており、そのリブ成形空間Ｓ２の大きさは、下型４２が成形位置に至ると最小となり、その形状は各リブ１５，１６の形状と一致する。
【００２１】
尚、駆動装置４３としては、電動モータによるアクチュエータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、電磁ソレノイドアクチュエータ等のあらゆるものが使用可能である。駆動装置４３は、図示しないコントローラによって制御され、コントローラは、例えば電動モータに取り付けられたパルスエンコーダにより、その回転位置を検出し、それに基づいて下型４２を開型位置及び成形位置に移動させることができる。
【００２２】
次に、ボード基材１８を製造する製造方法について、図３ないし図６の図面に基づいて説明する。ボード基材１８の製造方法は、プレボードＰを形成する一次成形工程と、プレボードＰからボード基材１８を形成する二次成形工程とから構成されている。
【００２３】
一次成形工程では、ケナフ繊維とポリプロピレンが混合されたマット材（例えばケナフ繊維が５０％、ポリプロピレンが５０％の配合割合とする。）を加熱してプレス成形し、これを所定長さ（成形後のボード基材１８の長さ寸法よりも長めの寸法）で切断することにより平板状のプレボードＰを形成する。プレボードＰは、一次成形直後では加熱されているため、内部のポリプロピレンが軟化した状態となっている。
【００２４】
二次成形工程では、図３に示すように、一次成形によって成形されたプレボードＰを再度ポリプロピレンが溶融軟化する程度に加熱し、開型位置にある下型４２上にセットした上で、図４に示すように、下型４２を成形位置へ移動させる。すると、プレボードＰは、その両端部がせん断によって切除されると共に、ボード成形空間Ｓ１の成形面により圧縮されることでボード基材１８に成形される。このとき、プレボードＰの外周部分は、裏面側に折り曲げられつつ圧縮されて平面部１８Ａから裏面側に向かう外壁１８Ｃが形成される。これと同時に、孔部４１Ａと第１突部４２Ａとの間ではプレボードＰがせん断によって切除されることにより取付孔１７が形成される。さらにこのとき、プレボードＰのうち各リブ成形空間Ｓ２に位置した部分は圧縮できないため、相対的に周囲よりも盛り上がった状態になる。この盛り上がり部分におけるケナフ繊維の密度は、ボード基材１８のケナフ繊維密度（０．８ｇ／ｃｍ３）よりも低く、ボード基材１８の裏面側が低密度部１８Ｅとして形成される。低密度部１８Ｅの繊維の密度は、０．５ｇ／ｃｍ３以上０．８ｇ／ｃｍ３未満となるように設定されている。
【００２５】
次に、図５に示すように、溶融樹脂５を射出ユニット４０によりホットランナーＨを介して各リブ成形空間Ｓ２内へ射出する。このとき、プレボードＰの温度は、１８０℃以上２００℃以下に設定しておく。射出された溶融樹脂５は、低密度部１８Ｅにおいてボード基材１８内部の軟化したポリプロピレンを下方へ押し込みつつ、この軟化したポリプロピレンに代わってケナフ繊維の内部へと浸透する。これと同時に、ケナフ繊維の内部に浸透した溶融樹脂５は、ボード基材１８内部の軟化したポリプロピレンと混ざり合い、渾然一体となる。こうして、リブ成形空間Ｓ２内に溶融樹脂５を充満させ、冷却すると、図４に示すように、各リブ１５，１６が成形される。この後、図６に示すように、下型４２を開型位置へ移動させ、さらに成形されたボード基材１８を上型４１から外すことにより、図７に示すように、各リブ１５，１６が固着されたボード基材１８が得られる。
【００２６】
ここで、各リブ１５，１６の詳細な構成及び機能について各ゲートＧ１〜Ｇ３毎に説明する。
第１ゲートＧ１からリブ成形空間Ｓ２内に射出された溶融樹脂５は、外壁１８Ｃと平面部１８Ａとの間の開きを規制する開き規制リブ１５を構成する。この開き規制リブ１５は、ボード基材１８の裏面側において外壁１８Ｃ、折曲部分１８Ｂ、平面部１８Ａ、及び取付孔１７を構成する周壁に亘る範囲に形成されている。このため、この開き規制リブ１５は、取付孔１７の変形も規制可能である。
【００２７】
第２ゲートＧ２からリブ成形空間Ｓ２内に射出された溶融樹脂５は、凹部１８Ｄの変形を規制する変形規制リブ１６を構成する。この変形規制リブ１６は、ボード基材１８の裏面側において取付孔１７を構成する周壁、平面部１８Ａ、及び凹部１８Ｄを構成する周壁に亘る範囲に形成されている。このため、この変形規制リブ１６は、取付孔１７の変形も規制可能である。
【００２８】
第３ゲートＧ３からリブ成形空間Ｓ２内に射出された溶融樹脂５は、外壁１８Ｃと平面部１８Ａとの間の開きを規制する開き規制リブ１５を構成する。この開き規制リブ１５は、ボード基材１８の裏面側において凹部１８Ｄを構成する周壁、平面部１８Ａ、折曲部分１８Ｂ、及び外壁１８Ｃに亘る範囲に形成されている。すなわち、この開き規制リブ１５は変形規制リブ１６と一体に形成されており、この結果、凹部１８Ｄの変形も規制可能である。
【００２９】
尚、本発明における「曲面部」とは、ボード基材１８を構成する個々の部分が曲面をなしていればボード基材１８全体として角をなしているものも含まれる。したがって、図３ないし図７の図面においてボード基材１８のうち鋭角をなす部分は全て「曲面部」に相当する。例えば、外壁１８Ｃと平面部１８Ａとの折曲部分１８Ｂや、取付孔１７を構成する周壁と平面部１８Ａとの直角曲げ部や、凹部１８Ｄを構成する周壁と平面部１８Ａとの直角曲げ部等も全て「曲面部」である。
【００３０】
ボード基材１８は、その内部に含まれるケナフ繊維のスプリングバックにより外壁１８Ｃが外方向に開こうとし、凹部１８Ｄが変形しようとする。しかしながら、上記したように、外壁１８Ｃは開き規制リブ１５により開くことが規制されると共に、凹部１８Ｄは変形規制リブ１６により変形することが規制される。したがって、二次成形後にボード基材１８の形状を正規の姿勢に矯正する矯正工程を追加する必要がなく、矯正にかかるコストを削減することができる。
【００３１】
以上のように本実施形態では、ボード基材１８の平面部１８Ａから外壁１８Ｃに亘る範囲に開き規制リブ１５を設けたから、外壁１８Ｃの開きを規制することができる。また、ボード基材１８の平面部１８Ａから凹部１８Ｃを構成する周壁に亘る範囲に変形規制リブ１６を設けたから、凹部１８Ｄの変形を規制することができる。したがって、ボード基材１８を正規の姿勢に矯正する矯正工程が不要になり、矯正に要するコストを削減することができる。
【００３２】
さらに、ボード基材１８における各リブ１５，１６との接合部に低密度部１８Ｅを設けて溶融樹脂５を浸透させることによりアンカー効果を高めると共に、加熱状態のプレボードＰに溶融樹脂５を射出して熱可塑性樹脂と溶融させることにより溶着効果を高めることが可能である。この結果、小さな接合面積で確実に開き規制及び変形規制をすることができ、各リブ１５，１６の小型化が可能である。
【００３３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態では歪み規制部として開き規制リブ１５及び変形規制リブ１６を例示しているものの、本発明によると、例えばボード基材１８に段差が設けられている場合に、その段差部の形状を保持するための形状保持部を歪み規制部としてもよい。
【００３４】
（２）本実施形態ではロアボード１１側のボード基材１８に開き規制リブ１５及び変形規制リブ１６を設けているものの、本発明によると、これらをアッパボード１０側に設けてもよい。
【００３５】
（３）本実施形態ではボード基材１８の裏面側に開き規制リブ１５及び変形規制リブ１６を設けているものの、本発明によると、これらをボード基材１８の表面側に配置し意匠的に構成してもよい。
【００３６】
（４）本実施形態では開き規制リブ１５と変形規制リブ１６を一体に設けているものの、本発明によると、開き規制リブ１５と変形規制リブ１６を別個に設けてもよい。
【００３７】
（５）本実施形態では二次形成で加熱されたプレボードＰに溶融樹脂５を射出しているものの、本発明によると、マット材を加熱し、そのまま成形装置４にセットし、プレス成形してボード基材１８を成形すると同時に溶融樹脂５を射出してもよい。
【００３８】
（６）本実施形態ではボード基材１８における各リブ１５，１６との接合部に低密度部１８Ｅを設けているものの、本発明によると、必ずしもボード基材１８に低密度部１８Ｅを設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態におけるトリム材の斜視図
【図２】カバーボードを外した状態におけるトリム材の分解斜視図
【図３】プレボードを成形装置にセットした状態を示した断面図
【図４】成形装置を型閉じ後、溶融樹脂を射出する前の状態を示した断面図
【図５】成形装置を型閉じ後、溶融樹脂を射出した後の状態を示した断面図
【図６】各リブを成形した後、成形装置を型開きした状態を示した断面図
【図７】図１におけるＡ−Ａ線断面図（ボード基材を車両前後方向に沿って切断した状態を示した断面図）
【図８】従来のボード基材が成形後に歪んだ状態となった様子を示した図
【符号の説明】
【００４０】
１…トリム材
５…溶融樹脂
１５…開き規制リブ
１６…変形規制リブ
１８…ボード基材
１８Ａ…平面部
１８Ｂ…折曲部分
１８Ｃ…外壁
１８Ｄ…凹部
Ｐ…プレボード
【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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