JP6632094B2 - 自動車用内装部品 - Google Patents
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しかしながら、このように成形する自動車用内装部品は、裏面に巻き込んで貼着する分の接着剤や労務費等のコストがかかる。
また、上記のようなコストを低減するものとして、基材の表面と表皮とを一体成形し、表皮の端末を切断することにより、表皮の端面を基材の側面と面一とした自動車用内装部品がある。
しかしながら、そのような自動車用内装部品は、端末が切断された後、表皮が基材から剥がれたり、表皮が収縮したりすることにより基材から離れる方向に反るように変形することがあり、見栄えに影響を及ぼす場合がある。
特許文献1は、基材の表面側から側面にかけて巻き込むようにして基材に貼着して一体化し、その後に一体化された成形品を脱型し、さらにその後に不要な端末を切断してドアトリムの表皮の端末を処理する方法を示すが、基材から表皮が剥がれて見栄えに影響を及ぼさないように改善する余地がある。
本発明の自動車用内装部品は、
(1)表面、裏面及び前記表面と前記裏面との間にある側面を有する基材と、前記基材と一体化される表皮と、を備える自動車用内装部品であって、前記表皮は、前記表面及び前記側面に一体化され、前記基材の表面に対して前記基材の側面がなす角度αが鋭角となるように連なり、前記表皮の端面は、前記基材の側面に沿う。
(2)上記(1)の構成において、
前記表皮の端部は、前記基材の側面から離れる方向に屈曲して延びる耳部を有する。
(3)上記(2)の構成において、
前記耳部の寸法は、自動車用内装部品の外部から内部に向けた視線で見たときに前記表皮の背部に隠れて露出しない寸法である。
(4)上記(1)から(3)のいずれかの構成において、
前記自動車用内装部品の厚さtと前記角度αは、次の関係式
α≦π/2−tan−1(1/t)
を満たす。
(5)上記(1)から(4)のいずれかの構成において、
前記表面と前記側面との間には、R2mm〜5mmのフィレットが設けられる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための第1の形態(以下、第1実施形態)について詳細に説明する。特に説明のない限り、前方、後方、左方、右方、上方及び下方は、それぞれ車両を中心とした際の方向を示す。
図1に示すVは、ドアトリム1の外部から内部に向けた視線を示す。
なお、以下の実施形態においては、自動車用内装部品としてドアトリム1を例として挙げて説明するが、ドアトリム1に限らず、例えば、リアパーセルシェルフ、フロアトリム、ラゲージトリム、トランクトリム、リアサイドトリム、ピラーガーニシュ、リーフトリム等の自動車用内装部品に本発明を適用できる。
基材10の厚さは、剛性確保、軽量化及び加工性等の観点から、3.0mmから6.0mmの範囲とすることが好ましい。
これにより、表皮20の切り口である端面20eが、ドアトリム1の外部から内部に向けた視線V(図2参照)の方向から見ても、表皮20の背部に隠れて露出しないので、見栄えがよい。そして、後述する耳部20dを表皮20の端部20cに設けるスペースをドアパネル100とドアトリム1との間に確保できる。
フィレットのR寸法は、2mm未満では基材10に一体化された表皮20の曲がり部分の応力が高まって、破損する可能性が高くなり、5mm超では、表皮20の曲がり部分が大きくなって目立ち、見栄えが悪くなる。
基材10の表面10aと側面10sとの間にR2mm〜5mmのフィレットを設けることより、表皮20を基材10にインサート成形する際に、表皮20を基材10の表面10aから側面10sに沿って密着させて曲げても、表皮20の曲がり部分に応力が集中することなく、表皮20が破損しにくい。
表皮20は、上層及び下層を含む2以上の層からなる積層体としてもよく、上層を熱可塑性樹脂製のシートとし、下層をポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム等の発泡樹脂製とした積層体としてもよい。表皮20を積層体とせずに、単層体としてもよい。
表皮20の表面にはシボ加工等がなされた加飾部が適宜設けられる。
表皮20の厚さは、積層の層数や要求強度や機能に応じて、0.3mmから4mm程度の範囲から選択できる。
また、表皮20の端部20cは、前記基材10の側面10sから離れる方向に屈曲して延びる耳部20dを有し、表皮20の断面は、図2に示すようにZ字状となる。
また、耳部20dの端面20eからドアパネル100までの間隔Cを確保することにより、ドアパネル100に対してドアトリム1を取り付けた際に、ドアトリム1の外部から内部に向けた視線Vによって見えないように、端面20eを表皮20の背部に隠すことができる。
これにより、図3に示すように、表皮20の端部20cが端面20eに向けて屈曲する内側部Xに圧縮歪みが生じ、外側部Yの部分に引張歪みが生じた状態、つまり、表皮20の端部20cが基材10の側面10sの方向へ曲がろうとするモーメントMが残留した状態で形成されるので、加工時の熱影響等による表皮20の端部20cの収縮によって生じる表皮20の端部20cが基材10の側面10sから離れる方向のモーメントを相殺でき、基材10の側面10sから表皮20の裏側面20sが剥がれにくくなり、見栄えのよい状態を維持できる。
なお、長さ寸法Lがマイナス公差の最小値である0mmとなる場合、すなわち、耳部20dがない場合でも、長さ寸法Lがプラスである場合と同様に、表皮20の端面20eは、基材10の側面10sに沿うように配置され、表皮20の端部20cが基材10の側面10sの方向へ曲がろうとするモーメントMが残留した状態で形成されるので、基材10の側面10sから表皮20の裏側面20sが剥がれにくくなり、見栄えのよい状態を維持できる。
つまり、θ≧tan−1(L/t)
例えば、耳部20dの長さ寸法Lを同じとする条件において、視線Vによって端面20eが目立たないようにするには、厚さtが小さい場合、角度θを大きくする必要があり、厚さtが大きい場合、角度θは小さくてもよい。
ここで、角度θは角度αの余角であるので、θ=π/2−α(π:円周率)が成り立つ。
よって、耳部20dが端面20eまで延びる長さ寸法Lを最大1mmとしたときの、自動車用内装部品1の厚さtと角度α(rad単位)との関係は、次のような関係式で表すことができる。
α≦π/2−tan−1(1/t)
これを度数法(degree単位)に換算して表すと、次のようになる。
α≦90−(180/π)*tan−1(1/t)
そして、ドアトリム1の厚さtに応じて、角度αが上記の関係式を満たす値に設定されることで、表皮20をドアパネル100に当接させたときに耳部20dが表皮20の背部に隠れ、耳部20dの端面20eが目立たなくなり、見栄えがよい。
次に、図面を参照して本発明を実施するための第2の形態(以下、第2実施形態)について詳細に説明する。
第2実施形態に係る自動車用内装部品1と第1実施形態に係る自動車用内装部品1との相違は、第1実施形態に係る自動車用内装部品1における表皮20が端部20cに耳部20dを有するのに対して、第2実施形態に係る自動車用内装部品1における表皮20は端部20cに耳部20dを有さない点であるので、以下では、その他の共通する部分については説明を省略する場合がある。
また、表皮20の端部20cは、基材10の側面10sに沿って均一の厚さとなっており、表皮20の端面20eは、基材10の側面10sに沿うように配置される。
そうすると、表皮20の端面20eが基材10の側面10sに沿ってドアパネル100の方向(図4における下方向)を向くように配置される。
また、この切断方法としては、超音波、ウォータジェット、レーザー、ピアス等、いずれの方法を採用してよく、後述するように、インサート成形と同時に、スライド部材5に設けられるカッタ54によって切断する方法を採用してもよい。
図6は自動車用内装部品1の成形に用いる金型装置200の要部断面図であり、図7は表皮20及び基材10の溶融樹脂Gを示す要部断面図であり、図8はスライド部材5の動作を示す要部断面図であり、図9は脱型時の要部断面図である。
シリンダ51のピストンロッド52の先端にはスライド部材5が取り付けられており、このスライド部材5は、斜め上方に向けて伸縮自在となっている。
スライド部材5の先端には切り欠き53が設けられており、この切り欠き53は、基材10の側面10sの形状を規定するとともに、スライド部材5がスライドする際に、基材10の表面10aから側面10sにかけて表皮20を巻き込むように作用する。
また、スライド部材5の先端には、カッタ54が設けられており、表皮20を下金型4とカッタ54との間に挟んだ状態でカッタ54を表皮20に押し付けることにより、表皮20を切断できる。
(1)まず、上金型3及び下金型4の間隔が開いた状態で、表皮20を上金型3に配置する(図7)。
この際、上金型3には図示しない真空吸引機構が設けられており、この真空吸引機構を作動させることで、表皮20を真空成形するとともに、真空吸引力により上金型3に保持する。
なお、上金型3には、表皮20に転写するシボが施されていてもよい。
また、上金型3に対向して下金型4のコア形状と同等のモデル型を一時的に配置し、上金型3とモデル型とにより表皮20を加圧成形してもよい。
(2)続いて、表皮20と下金型4との間のクリアランスに基材10の素材である溶融樹脂Gを供給する(図7)。
(3)図示しない昇降シリンダを作動させて、上金型3を下降させる(図7)。
この際、基材10の表面10aから側面10sにかけて、表皮20の端部20cを巻き込むようにして、スライド部材5をシリンダ51の動作により型抜き方向に直交する面に対して斜め上方に5〜45度の角度をなす方向にスライドし、表皮20を介して下金型4の側面4sに対して密着させる。
このようにして、スライド部材5の切り欠き53を金型の一部として利用した状態で、基材10を成形するとともに、表皮20に基材10をインサート成形する。
(4)この後、図8に示す状態で、溶融樹脂Gの供給が完了してから所定時間置いて冷却することにより基材10と表皮20との一体化を促進させる。
(5)所定時間経過後、スライド部材5を下金型4の側面4sに向けてさらにスライドさせて、下金型4とスライド部材5の先端に設けられたカッタ54との間に挟まれた表皮20を切断する。これにより、余長部Jが切り離され、図9に示すように、表皮20の端部20cには、耳部20dが形成される。
(6)昇降シリンダを作動させて上金型3を上昇させ(図9)、成形された自動車用内装部品1を脱型する。
以上の手順により、基材10と表皮20とが一体成形された自動車用内装部品1が得られる。
α≦π/2−tan−1(1/t)
を満たすようにするので、設計条件によって基材の厚さが変わっても、基材の厚さに応じて角度αを可変することで、表皮の切り口となる耳部の端面が表皮の背部に隠れて露出しないようにできるので、見栄えがよい。
3 上金型
4 下金型
4s 側面
5 スライド部材
6 供給通路
10 基材
10a 表面
10b 裏面
10s 側面
20 表皮
20c 端部
20d 耳部
20e 端面
20s 裏側面
21 上層
22 下層
31 ブラケット
51 シリンダ
52 ピストンロッド
53 切り欠き
54 カッタ
100 ドアパネル
200 金型装置
C 間隔
L 寸法
J 余長部
S 切断面
G 溶融樹脂
M モーメント
V 視線
X 内側部
Y 外側部
α 角度
θ 角度
Claims (5)
- 表面、裏面及び前記表面と前記裏面との間にある側面を有する基材と、前記基材と一体化される表皮と、を備える自動車用内装部品であって、
前記表皮は、前記表面及び前記側面に一体化され、
前記基材の前記表面に対して前記基材の前記側面がなす角度αが鋭角となるように連なり、
前記表皮の端部の端面は、前記基材の前記側面のうち前記基材の前記裏面との境界領域に対応する位置において、前記基材の前記側面に沿う
ことを特徴とする自動車用内装部品。 - 表面、裏面及び前記表面と前記裏面との間にある側面を有する基材と、前記基材と一体化される表皮と、を備える自動車用内装部品であって、
前記表皮は、前記表面及び前記側面に一体化され、
前記基材の前記表面に対して前記基材の前記側面がなす角度αが鋭角となるように連なり、
前記表皮の端部の端面は、前記基材の前記側面に沿い、
前記自動車用内装部品の厚さtと前記角度αは、次の関係式
α≦π/2−tan−1(1/t)
を満たす
ことを特徴とする自動車用内装部品。 - 前記表皮の前記端部は、前記基材の前記側面のうち前記基材の前記裏面との境界領域に対応する位置において、前記基材の前記側面から離れる方向に屈曲して延びる耳部を有し、前記端面が前記耳部の端面として形成される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動車用内装部品。 - 前記耳部の寸法は、前記自動車用内装部品の外部から内部に向けた視線で見たときに前記表皮の背部に隠れて露出しない寸法である
ことを特徴とする請求項3に記載の自動車用内装部品。 - 前記表面と前記側面との間には、R2mm〜5mmのフィレットが設けられる
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の自動車用内装部品。
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