(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、該芯材の表面に発泡体層を介して配される表皮材とから構成され、
上記芯材及び上記表皮材を貫通し、グリル部材が装着されうる、吹き出し口を有するインストルメントパネル構造であって、
上記表皮材は、上記芯材との間に上記発泡体層を形成する際に、上記吹き出し口に対応する上記芯材の開口部の内周をシールすると共に、上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を具備し、該凹部に上記グリル部材を装着し、該グリル部材の下端縁にて、上記凹部の底面を押し広げることにより、上記吹き出し口が貫通形成される
ことを特徴とするインストルメントパネル構造。
【請求項２】
上記グリル部材の上記下端縁を鋭角に形成したことを特徴とする請求項１記載のインストルメントパネル構造。
【請求項３】
上記グリル部材の外周に、上記芯材の開口部の端縁に上記表皮材を介して掛止するグリル固定用爪を形成したことを特徴とする請求項１或いは２記載のインストルメントパネル構造。
【請求項４】
上記凹部の上記底面に切り込み又はスリット部からなるカット部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインストルメントパネル構造。
【請求項５】
グリル部材を嵌合する吹き出し口に対応する開口部を有する芯材に対し該開口部の内周をシールすると共に上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を有する表皮材を装着する工程と、上記表皮材と上記芯材とで閉成された空隙部に発泡体層を発泡形成する工程と、上記凹部に上記グリル部材を装着し該グリル部材の下端にて該凹部の底面を押し広げて貫通する工程と、上記グリル部材を、上記芯材に形成した上記開口部に対し上記表皮材を介して嵌着固定する工程とを備えることを特徴とするインストルメントパネル成形方法。
【請求項６】
グリル部材を嵌合する吹き出し口に対応する開口部を有する芯材に対し該開口部の内周をシールすると共に上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を有する表皮材を装着する工程と、上記表皮材と上記芯材とで閉成された空隙部に発泡体層を発泡形成する工程と、上記凹部の底面にカット部を形成する工程と、上記凹部に上記グリル部材を装着し該グリル部材の下端にて該凹部の底面を押し広げて貫通する工程と、上記グリル部材を、上記芯材に形成した上記開口部に対し上記表皮材を介して嵌着固定する工程とを備えることを特徴とするインストルメントパネル成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の歩留まりが良く、しかも成型の容易なインストルメントパネル構造及び成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のインストルメントパネルは、その軽量化および装飾性を向上させ、又、衝突時の衝撃を緩和させるために、芯材と表皮材との間にポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、発泡ポリエチレン等の発泡体層を介在させた一体成形品が多く採用されている。
【０００３】
例えば、図８に示すインストルメントパネル１は、芯材２と、車両室内側に露出する表皮材３と、両材２,３の間に介在させた発泡体層４とで構成され、この発泡体層４によりパネル全体をパッドとして機能させるようにしている。
【０００４】
この場合、芯材２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニトリル-スチレンのガラスフィラー入り熱可塑性樹脂のように圧縮成形や射出成形を容易になし得る硬質系樹脂が採用され、又、表皮材３は、熱可塑性樹脂シートや熱可塑性エラストマーフィルム等の軟質系樹脂が採用される。
【０００５】
インストルメントパネルの成形手順については、例えば特許第３０１１２８０号公報に開示されている。これを図９、図１０を用いて説明すると、図９に示すように、先ず、型開きされている発泡成形型５に芯材２と表皮材３とをセットした後、型閉めして、両材３，４内に空隙部６を閉成する。
【０００６】
次いで、この空隙部６に発泡材を充填し、これを発泡させて発泡体層４を形成し、芯材２と表皮材３と発泡体層４とが一体化したインストルメントパネル１を成形する。尚、このとき、表皮材３の、後加工により吹き出し口を形成する部位に凹部３ａを形成しておく。
【０００７】
その後、発泡成形型５を型開きして、インストルメントパネル１を離型し、このインストルメントパネル１の外周を所定形状にトリミング成形する。又、凹部３ａを打ち抜いて、吹き出し口７（図８参照）を形成する。
【０００８】
この吹き出し口７の打ち抜き加工を、例えば、図１０に示すように、熱刃１０とダイ１１とを用いて行なう場合、先ず、インストルメントパネル１の凹部３ａに対応する芯材２の部位をダイ１１上に位置決め固定し、上方から熱刃１０を下降させて、この刃面を表皮材３の凹部３ａに押し当てて加熱しながら、ダイ１１との共働により打ち抜き、吹き出し口７を形成する。尚、この吹き出し口７はウォータジェット等の切削手段を用いて形成する場合もある。
【０００９】
そして、組み立てラインにおいて、図８に示すように、吹き出し口７にフロントデフロスタグリル等のグリル部材９を装着し、又、インストルメントパネル１の内面に配設されるエアダクトのノズル１２をグリル部材９に接続する。尚、同図の符号１３はフロントガラスである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のインストルメントパネル１の成形方法では、吹き出し口７を後加工により形成しているため、図８に示すように、凹部３ａに余分な加工代部３ｂを確保しておく必要があり、相対的に吹き出し口７の形状が大きくなってしまう。
【００１１】
特に、熱刃１０を用いて打ち抜き加工により吹き出し口７を形成しようとする場合、熱刃１０が凹部３ａの内壁に接触しないように、凹部３ａの内壁と熱刃１０との間に、所定のクリアランスＣを設ける必要があり、このクリアランスＣをグリル部材９の上端に形成するフランジ部９ａで覆うとすると、このフランジ部９ａの幅Ｗ１を広げなければならず、吹き出し口７が必要以上に大きくなり、しかもフランジ部９ａが目立ち過ぎてしまうため、美観が損なわれてしまう不都合がある。
【００１２】
又、凹部３ａを打ち抜いて吹き出し口７を形成する際に、発泡体層４が比較的厚いと押しつぶされて変形してしまうため、この部分の発泡体層４を薄く形成する必要があり、加工代部３ｂが吹き出し口７の窪んだ位置に形成されてしまう。
【００１３】
その結果、吹き出し口７にグリル部材９を装着すると、表皮材３の表面とグリル部材９の上端面との間に大きな段差が形成されてしまい、美観が一層損なわれてしまう。
【００１４】
更に、吹き出し口７を後加工により形成するようにしているので、加工工数が嵩み、製品コストが高くなる問題がある。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、吹き出し口を必要以上に大きく形成する必要が無く、表皮材の表面とグリル部材上端との段差を僅少に設定することができ、高品質な外観を得ることができると共に、低コストで製造することの可能なインストルメントパネル構造及び成形方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、芯材と、該芯材の表面に発泡体層を介して配される表皮材とから構成され、上記芯材及び上記表皮材を貫通し、グリル部材が装着されうる、吹き出し口を有するインストルメントパネル構造であって、上記表皮材は、上記芯材との間に上記発泡体層を形成する際に、上記吹き出し口に対応する上記芯材の開口部の内周をシールすると共に、上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を具備し、該凹部に上記グリル部材を装着し、該グリル部材の下端縁にて、上記凹部の底面を押し広げることにより、上記吹き出し口が貫通形成されることを特徴とする。
【００１７】
このような構成では、吹き出し口の内周を覆う表皮材の凹部にグリル部材を装着するに際し、このグリル部材の下端縁にて、凹部の底面を押し広げて吹き出し口を貫通形成する。
【００１８】
この場合、好ましくは、１）上記グリル部材の上記下端縁を鋭角に形成したことを特徴とする。
【００１９】
２）上記グリル部材の外周に、上記芯材の開口部の端縁に上記表皮材を介して掛止するグリル固定用爪を形成したことを特徴とする。
【００２０】
３）上記凹部の上記底面に切り込み又はスリット部からなるカット部を形成したことを特徴とする。
【００２１】
又、本発明による第１のインストルメントパネル成型方法は、グリル部材を嵌合する吹き出し口に対応する開口部を有する芯材に対し該開口部の内周をシールすると共に上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を有する表皮材を装着する工程と、上記表皮材と上記芯材とで閉成された空隙部に発泡体層を発泡形成する工程と、上記凹部に上記グリル部材を装着し該グリル部材の下端にて該凹部の底面を押し広げて貫通する工程と、上記グリル部材を上記芯材に形成した上記開口部に対し上記表皮材を介して嵌着固定する工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような構成では、発泡体層を発泡成形する際に吹き出し口となる部位を表皮材の凹部で覆い、且つ芯材の吹き出し口に対応する部位に開口部を形成し、更に、この開口部を表皮材に形成した凹部の底面でシールするようにしたので、発泡成形の際に、吹き出し口となる部位を回避して発泡体層が形成される。そのため、この凹部にグリル部材を装着させて、凹部の底面をグリル部材の下端縁で押し広げるだけで、吹き出し口を貫通形成することができる。
【００２３】
又、本発明による第２のインストルメントパネル成型方法は、グリル部材を嵌合する吹き出し口に対応する開口部を有する芯材に対し該開口部の内周をシールすると共に上記吹き出し口の壁面を形成する凹部を有する表皮材を装着する工程と、上記表皮材と上記芯材とで閉成された空隙部に発泡体層を発泡形成する工程と、上記凹部の底面にカット部を形成する工程と、上記凹部に上記グリル部材を装着し該グリル部材の下端にて該凹部の底面を押し広げて貫通する工程と、上記グリル部材を上記芯材に形成した上記開口部に対し上記表皮材を介して嵌着固定する工程とを備えることを特徴とする。
【００２４】
このような構成では、表皮材の凹部の底面にカット部を形成することで、グリル部材の下端縁にて凹部の底面を押圧する際に、この底面を容易に押し広げることが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施の形態を示す。図１にインストルメントパネルの斜視図を示す。
【００２６】
インストルメントパネル２１には、フロントデフロスタ用吹き出し口２１ａ、空調用吹き出し口２１ｂ等、複数の吹き出し口が開口されており、各吹き出し口２１ａ，２１ｂに、フロントデフロスタグリル部材２２、ベンチレーショングリル部材２３等のグリル部材が各々装着固定されている。
【００２７】
尚、各吹き出し口２１ａ，２１ｂの構造、及び各吹き出し口２１ａ，２１ｂに装着されるグリル部材２２，２３の構造は、ほとんど同一であるため、以下においては、その代表としてフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａ、及びフロントデフロスタグリル部材２２の構成について主に説明する。
【００２８】
図３に示すように、インストルメントパネル２１は、発泡体層２４とその内面側にインサート成形された表皮材２５と、外面側にインサート成形された芯材２６とで一体形成されており、この表皮材２５が車室内に露呈される装飾面となる。尚、符号１３はフロントガラスである。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、芯材２６には、完成後にフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａを構成する開口部２６ａが予め穿設されており、又、表皮材２５には、後加工によりフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａとなる凹部２５ａが形成されている。
【００３０】
芯材２６と表皮材２５とを発泡成形型２７のキャビティ面にセットすると、図４（ｂ）に示すように、凹部２５ａの底面２５ｂが芯材２６の開口部２６ａに装着されて、この開口部２６ａの周囲がシールされると共に、表皮材２５と芯材２６との間に、発泡体層２４を形成する空隙部２７ａが閉成される。尚、この発泡成形型２７のキャビティ面は、装着される表皮材２５、及び芯材２６の表面に沿った形状を有している。
【００３１】
一方、図３に示すように、フロントデフロスタ用吹き出し口２１ａに装着されるフロントデフロスタグリル部材２２の下端縁２２ａの外周が鋭角に形成されており、又、芯材２６の裏面に、図示しないエアダクトから延出するノズル２８が配設されている。
【００３２】
このノズル２８の先端にはフロントデフロスタグリル部材２２の下端縁を受ける凹部２８ａが形成されていると共に、その上端に芯材２６の裏面に当接するフランジ部２８ｂが形成されている。
【００３３】
又、表皮材２５に形成されている凹部２５ａの底面２５ｂには、フロントデフロスタグリル部材２２を挿入する前に、このフロントデフロスタグリル部材２２の先端にて底面２５ｂを押し広げ易いように、カット部が形成される。
【００３４】
底部２５ｂに形成するカット部の形状は種々の態様が考えられる。その一例を図２に示す。
【００３５】
同図（ａ）には、長手方向に沿って底面２５ｂのほぼ中央に一文字状の切り込み部２５ｃが形成されている態様が示されている。同図（ｂ）には、同図（ａ）に示す切り込み部２５ｃに加え、この切り込み部２５ｃの両端の、切り込み部２５ｃに直行する方向に所定幅Ｗ２のスリット部２５ｄが形成された態様が示されている。又、同図（ｃ）には、同図（ａ）に示した切り込み部２５ｃに代えてスリット部２５ｄが形成され、且つ、その両端のスリット部２５ｄに直行する方向に、所定幅Ｗ２のスリット部２５ｃが形成された態様が示されている。
【００３６】
更に、同図（ｄ）には、比較的広い幅Ｗ３のスリット部２５ｄがほぼ中央に長手方向に沿って形成された多様が示されている。この切り込み部２５ｃ、スリット部２５ｄの態様は、図２に示すもの以外にも考えられるが、凹部２５ａの大きさに応じて適宜設定する。
【００３７】
次に、上記構成によるインストルメントパネル２１の成形手順について説明する。先ず、図４（ａ）に示すように、型開きされた発泡成形型２７のキャビティ面に表皮材２５と芯材２６とをセットし、型閉めする。
【００３８】
すると、同図（ｂ）に示すように、表皮材２５に形成されている凹部２５ａの底面２５ｂが芯材２６に穿設されている開口部２６ａに装着されて、この開口部２６ａの周囲がシールされる。
【００３９】
その結果、芯材２６と表皮材２５との間に空隙部２７ａが閉成される。このとき開口部２６ａの周囲が、表皮材２５に形成した凹部２５ａによりシールされているため、空隙部２７ａは、後加工によりフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａとなる部位を回避した形状となる。
【００４０】
次いで、この空隙部２７ａに対して、一側から発泡材を充填する。すると、この発泡材が空隙部２７ａに流れ込み、ゆっくりと発泡し、空隙部２７ａに発泡体層２４を形成する。そして、発泡体層２４が所定に硬化された後、発泡成形型２７を型開きして、発泡体層２４を介して一体形成されたインストルメントパネル２１を離型する。その後、このインストルメントパネル２１の外周を所定形状にトリミング成形する。
【００４１】
次いで、表皮材２５に形成した凹部２５ａの底面２５ｂに切り込み部２５ｃ或いはスリット部２５ｄを、例えば前述した図２に示すような態様で形成する。
【００４２】
この切り込み部２５ｃ、或いはスリット部２５ｄは、後述するフロントデフロスタグリル部材２２を凹部２５ａに装着して押し込む際に、このグリル部材２２の下端で底面２５ｂを押し広げ易くするために形成するもので、トリミングの際に同時に加工するようにしても良い。
【００４３】
次いで、表皮材２５に形成されている凹部２５ａに対し、上方から治具などを用いてフロントデフロスタグリル部材２２を装着する。すると、図４（ｄ）に示すように、このフロントデフロスタグリル部材２２の下端が底面２５ｂに当接し、更に下降させると、このフロントデフロスタグリル部材２２の下端が底面２５ｂを押圧する。
【００４４】
その結果、この底面２５ｂが切り込み部２５ｃ、或いはスリット部２５ｄから次第に押し広げられる。このとき、フロントデフロスタグリル部材２２の下端縁２２ａの外周が鋭角に形成されているため、底面２５ｂは、下端縁２２ａの外周にガイドされて、亀裂を生じさせることなく、徐々に押し広げられる。
【００４５】
そして、図４（ｅ）に示すように、フロントデフロスタグリル部材２２の下端縁２２ａが芯材２６の開口部２６ａに臨まされ、表皮材２５の凹部２５ａに形成されている底面２５ｂが更に押し広げられて、フロントデフロスタグリル部材２２の下端縁２２ａの上部と開口部２６ａとに挟持固定されると、凹部２５ａが貫通されてフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａが形成される。
【００４６】
尚、フロントデフロスタグリル部材２２の装着位置は、上端面が表皮材２５の表面よりもやや窪んだ位置、或いは、ほぼ同一面に固定されるように、治具等を用いて調整される。
【００４７】
又、図３に示すように、インストルメントパネル２１を車室内のフロント部分に組み付けると、エアダクトが覆われ、このエアダクトから延出するノズル２８の先端に形成されている凹部２８ａが、フロントデフロスタグリル部材２２の下端縁２２ａに外装されると共に、この凹部２８ａの上端に形成されているフランジ２８ｂが芯材２６の背面に当接されて位置決めされる。
【００４８】
尚、インストルメントパネル２１に形成されている空調用吹き出し口２１ｂ等、他の吹き出し口も同様の手順で形成される。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、表皮材２５と芯材２６とにより閉成した空隙部２７ａに発泡体層２４を発泡形成するに際し、後加工によりフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａとなる芯材２６と表皮材２５との部位に、開口部２６ａと凹部２５ａとを各々形成しておき、発泡成形型２７を型閉めした際に、開口部２６ａが凹部２５ａによってシールされるようにしたので、発泡体層２４は、後加工によりフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａとなる部位を回避した形状となるため、フロントデフロスタ用吹き出し口２１ａを形成する際に、発泡体層２４を切断する必要が無く、材料の歩留まりが良い。
【００５０】
又、凹部２５ａにフロントデフロスタグリル部材２２を装着貫通させることで、フロントデフロスタ用吹き出し口２１ａを形成するようにしたので、吹き出し口を形成するための打ち抜き工程を設ける必要がなく、加工工数を削減することができる。
【００５１】
その結果、吹き出し口２１ａに余分な加工代を確保する必要が無くなり、従って、フロントデフロスタグリル部材２２に加工代を覆うフランジ部を形成する必要が無く、しかも表皮材２５の表面とグリル部２２の上端との間の段差を僅少に設定することができるため、高品質な外観を得ることができる。
【００５２】
又、図５〜図７に本発明の第２実施の形態を示す。本実施の形態では、フロントデフロスタグリル部材２２の側面にグリル固定用爪３２を設けたものである。
【００５３】
すなわち、フロントデフロスタグリル部材２２の両側面に、複数（本実施の形態では２個）のグリル固定用爪３２が形成されている。尚、図５の符号３１は先端にノズル２８を有するフロントデフロスタダクトである。
【００５４】
又、図６に示すように、各グリル固定用爪３２は、芯材２６の開口部２６ａを板厚方向から挟むように、一定間隔を開けて配設された上フック部３２ａと下フック部３２ｂとで構成され、下フック部３２ｂの側辺及び上辺が、フロントデフロスタグリル部材２２から切り欠かれ、下辺が弾性変形自在に支持されている。
【００５５】
発泡成形型により発泡成形されたインストルメントパネル２１の凹部２５ａ（図４(ｃ)参照）に、フロントデフロスタグリル部材２２を装着すると、このフロントデフロスタグリル部材２２の下端により底面２５ｂ（図４(ｃ)参照）が押し広げられる。
【００５６】
そして、このフロントデフロスタグリル部材２２を更に押し込むと、グリル固定用爪３２の下フック部３２ｂが、芯材２６に穿設されている開口部２６ａの端面に表皮材２５を介して接触し、フロントデフロスタグリル部材２２を更に移動させると、下フック部３２ｂは弾性変形して、開口部２６ａを乗り越える。
【００５７】
そして、下フック部３２ｂが開口部２６ａを乗り越えると、弾性により再び突出し、ほぼ同時に上フック部３２ａが芯材２６の上面に掛止し、この両フック部３２ａ，３２ｂで芯材２６の板厚方向を挟み、フロントデフロスタグリル部材２２を位置決め固定すると共に、凹部２５ａを貫通させてフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａを形成する。
【００５８】
このように、本実施の形態では、フロントデフロスタグリル部材２２の両側にグリル固定用爪３２を形成し、このグリル固定用爪３２で芯材２６の板厚方向を挟み込むことで、フロントデフロスタグリル部材２２をフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａに位置決め固定するようにしたので、このフロントデフロスタ用吹き出し口２１ａを装着する際に、治具等を用いて位置決めする必要が無く、作業性が良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、吹き出し口を必要以上に大きく形成する必要が無く、表皮材の表面とグリル部材上端との段差を僅少に設定することができ、高品質な外観を得ることができると共に、低コストで製造することができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態によるインストルメントパネルの斜視図
【図２】同、表皮材に形成した凹部の斜視図
【図３】同、図１のIII-III断面図
【図４】同、インストルメントパネルの成形手順を示す図３相当の断面図
【図５】第２実施の形態によるフロントデフロスタグリル部材とフロントデフロスタダクトの斜視図
【図６】同、フロントデフロスタグリル部材の要部斜視図
【図７】同、図３相当の断面図
【図８】従来のインストルメントパネルの断面図
【図９】同、発泡成形型の要部断面図
【図１０】同、打ち抜き加工を説明する断面図
【符号の説明】
２１  インストルメントパネル
２１ａ  フロントデフロスタ用吹き出し口
２１ｂ  空調用吹き出し口
２２  フロントデフロスタグリル部材
２２ａ  下端縁
２３  ベンチレーショングリル部材
２４  発泡体層
２５  表皮材
２５ａ  凹部
２５ｂ  底面
２５ｃ，２５ｄ  カット部
２６  芯材
２６ａ  開口部
３２  グリル固定用爪
【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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