JP2006347273A - 自動車用内装部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネル側基材と室内側基材の二層基材構造を採用した自動車用内装部品及びその製造方法であって、クリップ取付座や電装用ハーネス等の付属部品等の取り付けを簡単かつ確実に行なえ、かつモジュール化に有効に対応する。
【解決手段】成形天井（内装部品）１０は、所望の凹凸形状に成形されるパネル側基材１１と、製品面形状を維持するほぼフラット面形状に成形された室内側基材１２とからなり、パネル側基材１１と室内側基材１２との間にクリップ取付座２０や電装用ハーネス３０の少なくとも一部を挟み込んで支持することで、従来の反応性ホットメルト系接着剤による接着固定を廃止して、短時間で確実な取り付けを行なうとともに、二層基材構造とすることで、パネル形状に左右されることなく、造形自由度を高めモジュール化に有効に対応する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用内装部品及びその製造方法に係り、特に、所望の凹凸形状に成形されるパネル側基材と、略フラットな製品面形状に成形される室内側基材との二層基材構造を採用した自動車用内装部品であって、クリップ取付座、ハーネスクリップ、電装用ハーネス、衝撃吸収パッド等の付属部品をパネル側基材と室内側基材との間でサンドイッチ状に強固に支持でき、付属部品を効率良くモジュール化できる自動車用内装部品及びその製造方法に関する。

例えば、図１１に示すように、自動車のルーフパネル１の室内面側には、ほぼ湾曲状に成形された成形天井２が装着されており、この成形天井２は、適度の保形性とルーフパネル１への取付剛性を備えた基材２ａと、その表面に積層一体化される表皮２ｂから構成されている。通常、基材２ａの素材としては、ガラス繊維入り樹脂板や、ガラス繊維と樹脂繊維とをマット状に集積したものをプレス成形により板状に成形した繊維質成形体、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）発泡樹脂基材、ウレタン樹脂基材、ＰＥＴ不織布成形体等が使用されており、表皮２ｂとしては、織布、不織布、合成樹脂シート等が適宜使用されている。

更に、成形天井２をルーフパネル１に取り付けるには、図１２に示すように、パネル取付用クリップ３を装着するためのクリップ取付座４が成形天井２の裏面所定位置に取り付けられるが、通常、反応性ホットメルト系接着剤５を基材２ａに塗布して、その上にクリップ取付座４をセットして固定している。また、電装用ハーネス等を支持するクリップ６や衝撃吸収パッド（図示せず）についても、反応性ホットメルト系接着剤５を使用して取り付けているのが実情である。成形天井のルーフパネルへの取付構造の従来例については、特許文献１に詳細に記載されている。

特開平２０００−８５４８６号公報

このように、従来の成形天井２は、例えば、クリップ取付座４やハーネスクリップ６等を成形天井２に取り付ける手段として、反応性ホットメルト系接着剤５を用いているが、この反応性ホットメルト系接着剤５は、養生時間が２４時間程度必要であることから、在庫の管理やスペースの確保等、多くの問題点を有している。更に、成形天井における基材２ａは、ルーフパネル１の形状にフィットするように成形されているため、電装用ハーネスや衝撃吸収パッド等を収容するスペース等を確保しづらく、モジュール化構造に不適であるという問題点が指摘されている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、養生時間を長時間要する反応性ホットメルト系接着剤５を廃止するとともに、二層基材構造を採用し、二層の基材間にクリップ取付座やハーネスクリップ等、付属部品の少なくとも一部を挟み込んで支持することにより、短時間に作製できるとともに、在庫の管理がやり易く、スペースの確保も不要となる等、管理が容易で、かつモジュール化に有効に対応できる自動車用内装部品及びその製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、発明者は鋭意研究の結果、従来一層であった基材の構成として、裏面側に位置するパネル側基材と、表面側に位置する室内側基材の二層基材構造を採用し、クリップ取付座、ハーネスクリップ、電装用ハーネス、衝撃吸収パッド等の付属部品の少なくとも一部分を基材間で挟み込み固定することで、従来の養生時間を長時間要した反応性ホットメルト系接着剤を廃止できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、所要形状に成形された基材からなり、車体パネルの室内面側に装着される自動車用内装部品であって、前記基材は、所望の凹凸形状に成形されるパネル側基材と、製品面形状を形成するように略フラット面形状に成形される室内側基材の二層基材構造が採用されているとともに、内装部品に付設される付属部品の少なくとも一部がパネル側基材と室内側基材との間に挟持されていることを特徴とする。

更に、この自動車用内装部品の製造方法は、真空吸引機構をそれぞれ備えた成形金型が型開き状態にある時、パネル側基材の原反シートと、室内側基材の原反シートを加熱軟化処理した後、成形金型内に投入する原反シートのセット工程と、成形金型にそれぞれ真空吸引力を作用させ、一方側の原反シートを一方側の成形金型の型面形状に沿って真空成形し、所望の凹凸形状を備えたパネル側基材を成形するとともに、他方側の成形金型の型面形状に沿って他方側の原反シートを真空成形して、フラットな製品面形状を備えた室内側基材を成形する基材の真空成形工程と、成形金型を型開きした後、成形下型上に保持されている室内側基材上に付属部品をセットするとともに、上記付属部品の一部を基材の開口を通して裏面側に貫通させる場合には、成形上型に保持されているパネル側基材に開口を開設する付属部品のセット工程並びに基材のピアスカット工程と、成形上型に保持されているパネル側基材に再加熱処理を施し、成形金型を型締めし、パネル側基材と室内側基材とを圧着一体化するとともに、両基材間で付属部品の少なくとも一部を挟み込んで支持する基材の圧着一体化工程とからなることを特徴とする。

ここで、自動車用内装部品としては、ルーフトリム、ドアトリム、リヤパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リヤサイドトリム等に適用できる。更に、二層基材構造をを構成する各基材（裏面側に位置するパネル側基材と表面側に位置する室内側基材）の素材としては、所要形状に真空成形することが必要であるため、非通気性で、かつ熱成形可能な素材であれば、熱可塑性樹脂シート、ガラス繊維等の補強材を混入した熱可塑性樹脂シート、あるいは独立気泡タイプの発泡樹脂シートが使用できるが、例えば、ガラス繊維と熱可塑性樹脂繊維とをマット状に集積した後、プレス成形した不織布マット材や、連続気泡タイプの発泡樹脂シート等、通気性を備えた素材であれば、非通気性フィルムを貼着することで非通気性を付加することで使用が可能となる。

そして、パネル側基材及び室内側基材の素材である原反シートをまず加熱軟化処理した後、型開きされている成形金型内にセットし、パネル側基材の素材である原反シートを一方側の金型の型面形状に沿って真空吸引力を作用させ、所望の凹凸形状を備えるようにパネル側基材を真空成形する。一方、室内側基材の原反シートについても、他方側の金型の型面形状に沿ってほぼフラットな面形状を備えるように真空成形する。この時、室内側基材の表面に表皮を貼付する構成を採用するならば、室内側基材の原反シートと表皮の原反シートを重ね合わせてセットして、室内側基材の原反シートの余熱により両者を一体化することができる。

次いで、クリップ取付座、ハーネスクリップ、電装用ハーネス、衝撃吸収パッド等の付属部品をセットするには、成形下型上に保持されている室内側基材の表面所定位置にセットするが、この時、セット用治具を使用することで適正位置に付属部品を簡単にセットすることができる。また、付属部品のうち、例えば、クリップ取付座の取付座本体や、ハーネスクリップ本体等は、パネル側基材の開口を通してパネル側に向けて突出するが、そのために、パネル側基材の所定位置に開口を開設する必要がある。この開口の開設工程は、パネル側基材と室内側基材の一体化工程の前工程でパネル側基材の所定箇所にピアスカット処理を施して開口を開設する。その後、パネル側基材を再加熱処理を施し、成形上下型を型締めするためのパネル側基材と室内側基材とを接合一体化するとともに、パネル側基材と室内側基材との間に付属部品の少なくとも一部を挟み込んで支持することができる。

従って、本発明に係る自動車用内装部品及びその製造方法は、内装部品の基材構造としてパネル側基材と室内側基材の二層構造を採用するとともに、クリップ取付座、ハーネスクリップ、電装用ハーネス、衝撃吸収パッド等の付属部品の少なくとも一部を双方の基材間で挟持固定するという構成であるため、従来、養生時間を長く必要とした反応性ホットメルト系接着剤を廃止でき、短時間で付属部品を固定することができる。また、二層基材構造としたため、付属部品をモジュール化するのに適切な形状にパネル側基材を成形することができることから、モジュール化に有効に対応することができる。

以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品及びその製造方法によれば、所望の凹凸形状に成形されるパネル側基材と、製品面形状を形成するようにほぼフラットな面形状に成形される室内側基材との二層基材構造が採用され、クリップ取付座、電装用ハーネス、ハーネスクリップ、衝撃吸収パッド等の付属部品は、少なくともその一部がパネル側基材と室内側基材との間でサンドイッチ状に挟持されることで、これら付属部品を堅固に固定することができ、従来の反応性ホットメルト系接着剤を使用した場合に比べ、付属部品の固定作業が短時間で完了するため、在庫管理が容易で、かつスペース的にも有利であるという効果を有する。

更に、クリップ取付座、ハーネスクリップ、衝撃吸収パッド等については、フランジ状の取付プレートを二層の基材間で挟持するとともに、電装用ハーネスについては、二層の基材間に埋設すれば、付属部品の脱落を確実に防止でき、付属部品の確実な取付強度を確保できるという効果がある。また、パネル側基材を所望の凹凸形状に成形できることから、衝撃吸収パッドの収容スペースやハーネスクリップ等を収容するスペースを有効に確保でき、内装部品のモジュール化に好適であるという効果を有する。

以下、本発明に係る自動車用内装部品及びその製造方法の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を示すものに過ぎない。

図１乃至図１０は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明を成形天井に適用した構成を示す断面図、図２は同成形天井の要部を示す拡大断面図、図３は同成形天井の製造方法の概要を示す説明図、図４乃至図１０は同成形天井の製造方法における各工程を示す説明図である。

図１，図２において、車両のルーフパネル１の室内面側に装着される成形天井１０に適用した実施例について説明する。この成形天井１０は、所望の凹凸形状に成形されたパネル側基材１１と、製品面形状を形造るほぼフラットな面形状をなす室内側基材１２との二層の基材１１，１２と、室内側基材１２の表面に貼付され、表面風合い及び手触り感を高める表皮１３とから構成されている。

更に詳しくは、パネル側基材１１及び室内側基材１２は、それぞれ保形性、成形性、コスト等を考慮して、ガラス繊維を混入したＰＰ（ポリプロピレン）樹脂が使用され、表皮１３としては、ポリエステル不織布が使用されている。そして、上記パネル側基材１１は、ルーフパネル１側に凹設される凹部１１ａと、室内側基材１２側に突出する凸部１１ｂを有する所望の凹凸形状に成形されており、凹部１１ａ、凸部１１ｂをいずれの箇所に設定するかは、ルーフパネル１の造形状、すなわち、レインフォース部１ａとの干渉を避けるとともに、別部品取付用のスペース、あるいはハーネス収容スペース等の設定を考慮して決定される。また、パネル側基材１１の凹部１１ａと室内側基材１２との間には、図示するように中空部１４が形成され、この中空部１４は、ルーフパネル１の形状に左右されることなく、成形天井１０の製品表面形状をほぼフラット形状に維持するために必要であり、また、この中空部１４は、断熱性、遮音性についても効果がある。

そして、この成形天井１０には、付属部品として、ルーフパネル１に取り付けるためのクリップ取付座２０及びハーネス３０が収容固定されている。更に、パネル側基材１１の凹部１１ａ裏面に接着剤１５を塗布しておき、ルーフパネル１の室内面に成形天井１０を接着固定する構造を併用しても良い。

ところで、本発明に係る成形天井１０は、モジュール化に有効に対応できるとともに、クリップ取付座２０や電装用ハーネス３０等の付属部品を短時間で取り付けることができ、しかも、これら付属部品が脱落する恐れがなく、強固に取り付けることを可能にするために、二層の基材１１，１２で付属部品２０，３０の少なくとも一部を挟持固定することが構成上の特徴である。

すなわち、図２に示すように、クリップ取付座２０及び電装用ハーネス３０の保持構造を例示して説明すれば、クリップ２１を保持するクリップ取付座本体２２の基部に拡がる取付プレート２３はその表裏面側からパネル側基材１１と室内側基材１２とにより挟持されているため、クリップ取付座２０は脱落することがなく、堅固に固定されている。更に、従来の反応性ホットメルト系接着剤のように、長い養生時間（従来では約２４時間）を必要とすることなく、短時間での固定が可能である。

また、電装用ハーネス３０については、パネル側基材１１と室内側基材１２との間のスペースに埋設されており、この電装用ハーネス３０についても脱落することがなく、堅固に支持固定されている。また、図示はしないが、電装用ハーネス３０を成形天井１０の裏面に保持する構造に使用するハーネスクリップや衝撃吸収パッド等の固定についても、上述した実施例同様、フランジ状の取付プレートをパネル側基材１１と室内側基材１２との間で挟持固定すれば、簡単かつ短時間に固定が完了する。更に、図２中拡大して示すように、クリップ取付座２０における取付プレート２３の下面２３ａ（室内側基材１２に対向する面）に係止爪２４を一体に形成しておけば、アンカー効果により、クリップ取付座２０の支持強度をより一層強固にできる。

このように、成形天井１０をパネル側基材１１と室内側基材１２の二層構造とすることにより、ルーフパネル１がどのような形状であっても、成形天井１０の製品表面形状をほぼフラット状に成形でき、見栄え、手触り感を向上させることができるとともに、逆に、成形天井１０により、ルーフパネル１の造形状が束縛されることなく、ルーフパネル１の自由度を高めることができる。更に、パネル側基材１１と室内側基材１２との間に形成される中空部１４により、上述したように、断熱性、遮音性を高めることができるとともに、また、所望の凹凸形状を設定することで、衝撃吸収パッド等の付属部品を設置するスペースを設定することもでき、モジュール化にも最適である。

上述した成形天井１０の製造方法の概要について、図３を基に説明し、製造方法の各工程については、図４乃至図１０を基に説明する。図３において、成形天井１０を成形する際に使用する成形装置４０は、それぞれ上下動可能な成形上型５０、成形下型６０と、成形金型５０，６０内に搬入及び搬出可能に設けられたヒーター７０並びに基材投入装置７１と、成形下型６０と連結されるピアスカット型７２と、クリップ取付座２０や電装用ハーネス３０をセットする際に使用するセット用治具７３とから大略構成されている。

まず、図４に示すように、成形上下型５０，６０が型開き状態にある時、基材投入装置７１にパネル側基材１１及び室内側基材１２のそれぞれの原反シートＳ１，Ｓ２をセットして成形金型５０，６０内に投入するとともに、ヒーター７０を成形金型５０，６０内に投入して、原反シートＳ１，Ｓ２を所定温度に加熱軟化させる。この時、原反シートＳ２の下面には、表皮１３の原反シートＳ３が重ね合わされる。この時、成形上下型５０，６０は、昇降シリンダ５１，６１により所定ストローク上下動可能であるとともに、成形上下型５０，６０には、真空吸引機構５２，６２がそれぞれ配設されている。尚、基材投入装置７１としては、具体的には各クランプ枠７１ａ，７１ｂである。

この実施例では、パネル側基材１１及び室内側基材１２共、ガラス繊維を混入したＰＰ樹脂材料を使用し、表皮１３としてポリエステル不織布を使用しているため、それぞれクランプ枠７１ａ，７１ｂにより周縁を保持した状態でセットした後、図５に示すように、成形上下型５０，６０の各昇降シリンダ５１，６１を駆動させるか、あるいは原反シートＳ１，Ｓ２、表皮原反シートＳ３を保持するクランプ枠７１ａ，７１ｂをそれぞれ可動させることで、図示するように成形上型５０の型面に沿って原反シートＳ１を真空成形して、パネル側基材１１を所要形状に成形すると同時に、成形下型６０の型面に沿って原反シートＳ２、表皮原反シートＳ３を真空成形して、室内側基材１２、表皮１３を一体成形する。尚、成形上下型５０，６０でそれぞれパネル側基材１１と室内側基材１２を予め真空成形することが必要であるため、使用する素材としては、上述したように、非通気性の原反シートＳ１，Ｓ２を使用することが必要であるが、例えば、連続気泡型の発泡樹脂シートや不織布マット等の通気性素材を使用する際には、非通気性を付与するためのフィルム等を片面に貼付しておけば良い。

そして、成形上下型５０，６０による真空成形が完了すれば、成形下型６０と連結しているトリムカット型７２が図３中Ａ１矢印方向にスライドして、成形上型５０の直下位置にトリムカット型７２が位置する。この時、室内側基材１２を保持している成形下型６０は、図３中Ｂ１矢印方向にスライドしている。すなわち、図６に示すように、ピアスカット型７２にはカット刃７２ａが備わっているため、ピアスカット型７２が昇降シリンダ６１の駆動により、あるいは成形上型５０の昇降シリンダ５１の駆動により、成形上型５０に保持されているパネル側基材１１に開口１６が開設される。

一方、図７に示すように、成形下型６０上に保持されている室内側基材１２に対してクリップ取付座２０や電装用ハーネス３０を所定位置にセットするが、この時、セット用治具７３を所定位置に位置決めすることでクリップ取付座２０及び電装用ハーネス３０を適正位置に迅速にセットすることができる。その後、図３中Ａ２矢印方向にピアスカット型７２が移動するとともに、セット用治具７３を使用して、クリップ取付座２０及び電装用ハーネス３０をセットした成形下型６０が図３中Ｂ２矢印方向にスライドすることで、成形上型５０の直下位置に成形下型６０が位置する。

そして、図８に示すように、ヒーター７０が再度成形金型５０，６０内に投入されて成形上型５０で保持されているパネル側基材１１を再軟化させた後、図９に示すように、成形上下型５０，６０が型係合することで、パネル側基材１１と室内側基材１２とが強固に圧着一体化される。この時、パネル側基材１１と室内側基材１２との間でクリップ取付座２０における取付プレート２３が挟持されるとともに、電装用ハーネス３０は、双方の基材１１，１２内に埋設されるため、クリップ取付座２０や電装用ハーネス３０が脱落することがなく、これら付属部品を強固に取り付けることができる。そして、成形が完了すれば、成形上下型５０，６０が型開きした後、図１０に示すように、成形下型６０上に位置する成形天井１０を脱型すれば良い。

以上説明した実施例は、成形天井１０及びその製造方法に本発明を適用したが、二層の基材１１，１２を備えた内装部品であれば、用途は限定されない。更に、実施例では非通気性を有する各素材を成形上下型５０，６０のそれぞれの型面形状に沿うように真空成形した後、成形上下型５０，６０の型締めにより一体化したが、真空成形を使用することなく、各基材１１，１２を別個に成形した後、圧着金型を使用して各基材１１，１２を圧着一体化することもできる。

本発明の一実施例である成形天井の構成を示す断面図である。 図１に示す成形天井におけるクリップ取付座及び電装用ハーネスのモジュール化構造を示す断面図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法に使用する成形装置の概略構成を示す全体図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法における原反シートのセット工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法におけるパネル側基材と室内側基材の真空成形工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法におけるパネル側基材のピアスカット工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法におけるクリップ取付座並びに電装用ハーネスのセット工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法におけるパネル側基材の再加熱工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法におけるパネル側基材と室内側基材の一体化工程を示す説明図である。 本発明方法を適用した成形天井の製造方法における成形工程完了後の成形天井を示す説明図である。 従来の成形天井をルーフパネルに取り付ける状態を示す説明図である。 従来の成形天井の取付構造を示す説明図である。

符号の説明

１ ルーフパネル
１０ 成形天井
１１ パネル側基材
１２ 室内側基材
１３ 表皮
１４ 中空部
１５ 接着剤
１６ 開口
２０ クリップ取付座
２１ クリップ
２２ クリップ取付座本体
２３ 取付プレート
２４ 係止爪
３０ 電装用ハーネス
４０ 成形装置
５０ 成形上型
５１ 昇降シリンダ
５２ 真空吸引機構
６０ 成形下型
６１ 昇降シリンダ
６２ 真空吸引機構
７０ ヒーター
７１ 基材投入装置
７１ａ，７１ｂ クランプ枠
７２ ピアスカット型
７２ａ カット刃
７３ セット用治具
Ｓ１，Ｓ２ 原反シート（基材用）
Ｓ３ 原反シート（表皮用）

Claims (5)

1. 所要形状に成形された基材（１１，１２）からなり、車体パネル（１）の室内面側に装着される自動車用内装部品（１０）であって、
   前記基材（１１，１２）は、所望の凹凸形状に成形されるパネル側基材（１１）と、製品面形状を形成するように略フラット面形状に成形される室内側基材（１２）の二層基材構造が採用されているとともに、内装部品（１０）に付設される付属部品（２０，３０）の少なくとも一部がパネル側基材（１１）と室内側基材（１２）との間に挟持されていることを特徴とする自動車用内装部品。
2. 前記付属部品（２０）における取付プレート（２３）がパネル側基材（１１）と室内側基材（１２）との間で挟持され、パネル側基材（１１）に開設した開口（１６）を通して取付座本体（２２）が車体パネル（１）側に向けて臨むように支持されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。
3. 前記取付プレート（２３）の取付面には、室内側基材（１２）に食い込む係止爪（２４）が形成されていることにより、付属部品（２０）がアンカー状に室内側基材（１２）に接合固定されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用内装部品。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車用内装部品（１０）を製造する自動車用内装部品の製造方法において、
   真空吸引機構をそれぞれ備えた成形金型（５０，６０）が型開き状態にある時、パネル側基材（１１）の原反シート（Ｓ１）と、室内側基材（１２）の原反シート（Ｓ２）を加熱軟化処理した後、成形金型（５０，６０）内に投入する原反シート（Ｓ１，Ｓ２）のセット工程と、
   成形金型（５０，６０）にそれぞれ真空吸引力を作用させ、一方側の原反シート（Ｓ１）を一方側の成形金型（５０）の型面形状に沿って真空成形し、所望の凹凸形状を備えたパネル側基材（１１）を成形するとともに、他方側の成形金型（６０）の型面形状に沿って他方側の原反シート（Ｓ２）を真空成形して、フラットな製品面形状を備えた室内側基材（１２）を成形する基材（１１，１２）の真空成形工程と、
   成形金型（５０，６０）を型開きした後、成形下型（６０）上に保持されている室内側基材（１２）上に付属部品（２０，３０）をセットするとともに、上記付属部品（２０，３０）の一部を基材（１１）の開口（１６）を通して裏面側に貫通させる場合には、成形上型（５０）に保持されているパネル側基材（１１）に開口（１６）を開設する付属部品（２０，３０）のセット工程並びに基材のピアスカット工程と、
   成形上型（５０）に保持されているパネル側基材（１１）に再加熱処理を施し、成形金型（５０，６０）を型締めし、パネル側基材（１１）と室内側基材（１２）とを圧着一体化するとともに、両基材（１１，１２）間で付属部品（２０，３０）の少なくとも一部を挟み込んで支持する基材（１１，１２）の圧着一体化工程と、
   からなることを特徴とする自動車用内装部品の製造方法。
5. 前記室内側基材（１２）の真空成形時、原反シート（Ｓ２）の一面側に表皮（１３）の原反シート（Ｓ３）を重ね合わせ、原反シート（Ｓ２）の真空成形時に室内側基材（１２）の表面側に表皮（１３）を一体化したことを特徴とする請求項４に記載の自動車用内装部品の製造方法。
   

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