JP2012240309A

JP2012240309A - 車両用内装材の製造方法

Info

Publication number: JP2012240309A
Application number: JP2011112571A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kobayashi; 敏幸小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】製造コストを抑えつつ、表皮シート材に凹凸模様を形成することができる車両用内装材の製造方法を得ることを目的とする。
【解決手段】図示しない吸引手段を駆動し、下型４２の吸引孔５２から第１成形面４２Ａと基材３０の表側表皮シート材３４との間の空気を吸引（真空引き）することにより、基材３０を第１成形面４２Ａ側へ凸状に緩やかに湾曲させる。次に、真空引きしながら、図示しない昇降装置によって下型４２を上昇（矢印Ｚ_１方向）させると共に、上型４４を下降（矢印Ｚ_２方向）させ、下型４２の凹部４８，５０内に上型４４の凸部５６，５８をそれぞれ挿入する。これにより、下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０がプレス成形されると共に、第１成形面４２Ａに彫刻された凹凸模様３８が表側表皮シート材３４の表面（意匠面）に転写される。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用内装材の製造方法に関する。

車両用内装材の製造方法として、架橋発泡シート材の両面に樹脂製の表皮シート材がそれぞれ積層された基材をプレス成形する方法が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された車両用内装材の製造方法では、エンボス加工によって表皮シート材に凹凸模様（シボ模様）を形成した後、凹凸模様が形成された表皮シート材を架橋発泡シート材の意匠面側に積層してプレス成形する。これにより、車両用内装材の見栄えを向上している。

特開平１１−２２７１２９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両用内装材の製造方法では、表皮シート材に凹凸模様を形成する工程と基材のプレス成形工程とを別々に行うため、製造コストがかかる。

本発明は、上記の事実を考慮し、製造コストを抑えつつ、表皮シート材に凹凸模様を形成することができる車両用内装材の製造方法を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両用内装材の製造方法によれば、対向する第１成形面と第２成形面との間に、架橋熱可塑性発泡樹脂製のコアシート材と該コアシート材の表面に重ねられた熱可塑性樹脂製の表側表皮シート材とを有すると共に加熱されて軟化した基材を前記第１成形面側に前記表側表皮シート材を向けた状態で配置する基材セット工程と、前記第１成形面と前記表側表皮シート材との間の空気を吸引しながら前記第１成形面と前記第２成形面との間で前記基材をプレス成形し、前記第１成形面に形成された凹凸模様を前記表側表皮シート材に転写するプレス成形工程と、を備えている。

請求項１に係る車両用内装材の製造方法によれば、プレス成形工程において、基材の表面に重ねられた表側表皮シート材と第１成形面との間の空気を吸引しながら、第１成形面と第２成形面との間で基材をプレス成形し、第１成形面に形成された凹凸模様を表側表皮シート材に転写する。このように基材のプレス成形と表側表皮シート材に対する凹凸模様の転写とを同時に行うことにより、これらの工程を別々に行う従来技術（例えば、特許文献１）と比較して製造コストを削減することができる。

また、表側表皮シート材と第１成形面との間の空気を吸引することにより、第１成形面に対する表側表皮シート材の密着性が向上する。従って、表側表皮シート材に対する凹凸模様の転写性が向上する。

請求項２に記載の車両用内装材の製造方法は、請求項１に記載の車両用内装材の製造方法において、前記プレス成形工程において、前記第１成形面と前記表側表皮シート材との間の空気を吸引し、該第１成形面側へ前記基材を凸状に湾曲させた後に、該基材を前記第１成形面と前記第２成形面との間でプレス成形する。

請求項２に係る車両用内装材の製造方法によれば、プレス成形工程において、第１成形面と表側表皮シート材との間の空気を吸引し、第１成形面側へ基材を凸状に湾曲させた後に、第１成形面と第２成形面との間で基材をプレス成形する。これにより、基材の偏伸びが抑制されるため、車両用内装材の板厚の均一化を図ることができる。

請求項３に記載の車両用内装材の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の車両用内装材の製造方法において、前記基材が、前記コアシート材の裏面に重ねられた熱可塑性樹脂製の裏側表皮シート材を有する。

請求項３に係る車両用内装材の製造方法によれば、コアシート材の裏面に裏側表皮シート材が重ねられており、プレス成形工程において、第１成形面と第２成形面との間でコアシート材、表側表皮シート材、及び裏側表皮シート材を一体にプレス成形する。これにより、コアシート材の両面に表側表皮シート材、裏側表皮シート材がそれぞれ積層された３層構造（サンドイッチ構造）の車両用内装材が形成される。従って、車両用内装材の見栄えを向上しつつ、車両用内装材の剛性を向上することができる。

以上説明したように本発明に係る車両用内装材の製造方法によれば、製造コストを抑えつつ、表皮シート材に凹凸模様を形成することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用内装材の製造方法によって製造されたドアトリムを備えたフロントサイドドアを示す縦断面図である。本発明の一実施形態におけるドアトリムを示す図１の拡大断面図である。本発明の一実施形態におけるプレス成形装置において、ドアトリムを構成する基材を加熱器によって加熱した状態を示す説明図である。本発明の一実施形態におけるプレス成形装置において、ドアトリムを構成する基材が第１成形面側へ凸状に湾曲した状態を示す説明図である。本発明の一実施形態におけるプレス成形装置において、ドアトリムを構成する基材を下型と上型との間でプレス成形した状態を示す説明図である。本発明の一実施形態における表側表皮シート材に凹凸模様が転写された状態を示す図５の拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両用内装材の製造方法について説明する。なお、図１及び図２に示される矢印ＵＰは車両上下方向上側を示し、矢印ＩＮは車両幅方向内側（車室内側）を示している。

図１には、一例として、本実施形態に係る車両用内装材の製造方法によって製造されたドアトリム１２を備えたフロントサイドドア１０が示されている。

フロントサイドドア１０は、ドアアウタパネル１４と、ドアアウタパネル１４の車両幅方向内側に配置されるドアインナパネル１６を備えている。ドアアウタパネル１４とドアインナパネル１６とは車両幅方向に対向すると共に、車両上下方向下側の端部でヘミング加工により結合されている。また、ドアアウタパネル１４及びドアインナパネル１６における車両上下方向上側の端部間には、図示しないドアガラスが昇降するための隙間１８が設けられている。更に、ドアアウタパネル１４の車両上下方向上側の端部における車両幅方向内側には、ドアアウタリインホースメント２０が接合されており、これにより、ドアアウタパネル１４の車両上下方向上側の端部が補強されている。これと同様に、ドアインナパネル１６の車両上下方向上側の端部における車両幅方向外側には、ドアインナリインホースメント２２が接合されており、これにより、ドアインナパネル１６の車両上下方向上側の端部が補強されている。

ドアインナパネル１６に車両幅方向内側には、車両用内装材としてのドアトリム１２が取り付けられている。ドアトリム１２は、車両幅方向から見て略矩形形状に形成されており、その長手方向を車両前後方向（図１における紙面奥行き方向）にして配置されると共に、ドアインナパネル１６と車両幅方向に対向している。ドアトリム１２の車両上下方向上側の端部には、トリム本体部１２Ａから車両幅方向内側へ凸状に突出した突出部２４が設けられている。また、ドアトリム１２の車両上下方向の中央部には、トリム本体部１２Ａから車両幅方向内側へ凸状に突出されたドアアームレスト部２６が設けられている。

図２には、ドアトリム１２を構成する基材３０を拡大した拡大断面図が示されている。基材３０は、中層を構成するコアシート材３２の両面に、表層を構成する表側表皮シート材３４、裏側表皮シート材３６をそれぞれ積層した３層構造（サンドイッチ構造）の積層シートで構成されている。コアシート材３２は、架橋構造を有する熱可塑性発泡樹脂（架橋熱可塑性発泡樹脂）製で、例えば、ポリプロピレン系樹脂を主成分とした樹脂に対し、架橋補助剤、発泡剤を添加して溶融混合したものをシート状に成形し、得られたシート材に電解性放射線等を照射して架橋したものである。

なお、コアシート材３２を構成する樹脂は、熱可塑性を有し、かつ架橋可能であれば良く、ポリプロピレン系樹脂に限らない。また、架橋補助剤及び発泡剤は、従来周知のものを適宜用いることができる。また、コアシート材３２のゲル分率は、６０％以上であることが好ましい。なお、ここでいうゲル分率とは、次のものをいう。即ち、コアシート材片を所定温度（例えば、１００℃）のキシレンに浸けて溶解させたものを濾過し、不溶解物を採取する。この不溶解物の重量をコアシート材片の重量で除した値を百分率（％）で表したものである。また、コアシート材３２の目付（目付け量）は、１５０ｇ／ｍ^２〜５００ｇ／ｍ^２が好ましい。

コアシート材３２の表面（意匠面側の面）には表側表皮シート材３４が重ねられ、コアシート材３２の裏面には裏側表皮シート材３６が重ねられている。これらの表側表皮シート材３４及び裏側表皮シート材３６は、例えば、ポリプロピレン系樹脂を主成分する熱可塑性樹脂製のシート材で、プレス成形によってコアシート材３２と一体化されている。また、表側表皮シート材３４及び裏側表皮シート材３６は、コアシート材３２よりも板厚が薄くなっている。更に、表側表皮シート材３４の表面（意匠面）には、凹凸模様（シボ模様）３８が形成されている。なお、本実施形態では、例えば、コアシート材３２の板厚が３ｍｍ〜５ｍｍとされ、表側表皮シート材３４及び裏側表皮シート材３６の板厚が１００μｍ〜３００μｍとされている。

次に、本実施形態に係る車両用内装材の製造方法に用いられるプレス成形装置について説明する。

図３に示されるように、プレス成形装置４０は、下型４２と、上型４４と、一対の加熱器４６Ａ，４６Ｂを備えている。下型４２は、図示しない昇降装置によって上下方向（矢印Ｚ_１方向）に移動可能に支持されている。下型４２の上面は、ドアトリム１２の車両幅方向内側の面（以下、「内面」という）を形成する第１成形面４２Ａとされている。この第１成形面４２Ａの一端側（図３において、左側）には、ドアトリム１２の突出部２４を形成する凹部４８が設けられ、第１成形面４２Ａの略中央部には、ドアアームレスト部２６を成形する凹部５０が設けられている。また、第１成形面４２Ａの略全面には、表側表皮シート材３４に転写される凹凸模様３８（図３参照）が彫刻（形成）されている。

また、第１成形面４２Ａには、複数の吸引孔５２が形成されている。これらの吸引孔５２は第１成形面４２Ａから下方へ延び、下型４２の下部に設けられた吸引管５４を介して図示しない真空ポンプ等の吸引手段に接続されている。この吸引手段を駆動し、吸引孔５２から空気を吸引することにより、基材３０が第１成形面４２Ａに吸着されるようになっている。即ち、吸引手段による真空引きによって、基材３０が第１成形面４２Ａに吸着されるようになっている。

下型４２の上方に設けられた上型４４は、図示しない昇降装置によって上下方向（矢印Ｚ_２方向）に移動可能に支持されている。上型４４の下面は、ドアトリム１２の車両幅方向外側の面（以下、「外面」という）を形成する第２成形面４４Ａとされている。この第２成形面４４Ａにおける下型４２の凹部４８，５０と対向する部位には、ドアトリム１２の突出部２４を形成する凸部５６、ドアアームレスト部２６を成形する凸部５８がそれぞれ設けられている。

下型４２及び上型４４の左右両側には、基材３０の端部を挟持する上下一対の固定クランプ６０がそれぞれ設けられている。これらの固定クランプ６０によって、基材３０が表側表皮シート材３４を下型４２の第１成形面４２Ａ側に向けた状態で下型４２と上型４４の間で保持されるようになっている。

一対の加熱器４６Ａ，４６Ｂは、略水平に配置されたハロゲンヒータ等で構成されている。各加熱器４６Ａ，４６Ｂは、固定クランプ６０で保持された基材３０の上下方向両側に配置され、図示しない移動装置によって水平方向（矢印Ｘ方向）に移動可能に支持されている。各加熱器４６Ａ，４６Ｂには温度制御手段６２が接続されており、この温度制御手段６２によって各加熱器４６Ａ，４６Ｂの加熱温度が制御可能になっている。なお、本実施形態では、加熱器４６Ａ，４６Ｂの加熱温度が約１４０℃〜約１９０℃に制御可能になっている。これらの加熱器４６Ａ，４６Ｂによって基材３０の内面及び外面を加熱可能になっている。

次に、本実施形態に係るドアトリムの製造方法の一例について説明する。

先ず、基材セット工程について説明する。図３に示されるように、表側表皮シート材３４を下型４２の第１成形面４２Ａ側に向けた状態で基材３０を上型４４と下型４２との間に略水平に配置し、固定クランプ６０で保持する。次に、図示しない移動装置によって各加熱器４６Ａ，４６Ｂを水平方向（矢印Ｘ方向）にそれぞれ移動し、加熱器４６Ａを基材３０と上型４４との間に配置すると共に、加熱器４６Ｂを基材３０と下型４２の間に配置する。次に、加熱器４６Ａ，４６Ｂによって基材３０の内面及び外面を加熱（約１４０℃〜約１９０℃）し、基材３０を軟化させる。次に、図示しない移動装置によって各加熱器４６Ａ，４６Ｂを水平方向（矢印Ｘ方向）に移動し、基材３０と上型４４の間、及び基材３０と下型４２との間から退避させる。

次に、プレス成形工程について説明する。図４に示されるように、図示しない吸引手段を駆動し、下型４２の吸引孔５２から第１成形面４２Ａと基材３０の表側表皮シート材３４との間の空気を吸引（真空引き）することにより、基材３０を第１成形面４２Ａ側へ凸状に緩やかに湾曲させる。更に、真空引きしながら図示しない昇降装置によって下型４２を上昇（矢印Ｚ_１方向）させると共に、上型４４を下降（矢印Ｚ_２方向）させ、図５に示されるように、下型４２の凹部４８，５０内に上型４４の凸部５６，５８をそれぞれ挿入する。これにより、下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０がプレス成形されると共に、図６に示されるように、第１成形面４２Ａに彫刻された凹凸模様３８が表側表皮シート材３４の表面（意匠面）に転写される。

次に、図示しない昇降装置によって下型４２を下降させると共に、上型４４を上昇させ、プレス成形されたドアトリム１２を脱型して冷却する。これにより、ドアトリム１２が製造される。

なお、本実施形態では、図示しない吸引手段を駆動した後に、図示しない昇降装置を駆動して下型４２を上昇（矢印Ｚ_１方向）させると共に、上型４４を下降（矢印Ｚ_２方向）させたがこれに限らない。下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０がプレス成形されるまでの間に吸引手段を駆動すれば良く、例えば、吸引手段と昇降装置とを同時に駆動しても良いし、昇降装置を駆動した後に吸引手段を駆動しても良い。ただし、基材３０の偏伸びを抑制する観点からは、第１成形面４２Ａ側へ基材３０を凸状に湾曲させた状態で、第１成形面４２Ａと第２成形面４４Ａとの間で基材３０をプレス成形することが望ましい。

次に、本実施形態に係る車両用内装材の製造方法の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、前述したように、プレス成形工程において、下型４２の吸引孔５２から第１成形面４２Ａと基材３０の表側表皮シート材３４との間の空気を吸引（真空引き）しながら、下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０をプレス成形し、第１成形面４２Ａに彫刻された凹凸模様３８を表側表皮シート材３４に転写する。このように基材３０のプレス成形と表側表皮シート材３４に対する凹凸模様３８の転写とを同時に行うことにより、これらの工程を別々に行う従来技術（例えば、特許文献１）と比較して製造コストを削減することができる。

また、従来技術（例えば、特許文献１）のように、凹凸模様が形成された表皮シート材を架橋発泡シート材の意匠面側に積層してプレス成形する方法では、プレス成形時に、表皮シート材に形成された凹凸模様が潰れないように、当該表皮シート材を加熱する加熱温度を制御する必要がある。従って、加熱温度を制御する制御回路等が必要になるため、更に製造コストがかかる。これに対して本実施形態では、下型４２の第１成形面４２Ａに凹凸模様３８が彫刻されているため、凹凸模様３８が潰れることがなく、表側表皮シート材３４に凹凸模様３８を効率的に転写することができる。

ここで、本実施形態における基材３０は、コアシート材３２の両面に表側表皮シート材３４、裏側表皮シート材３６が重ねられた３層構造の積層シートとされている。このコアシート材３２は架橋熱可塑性発泡樹脂製で構成されると共に、その板厚が表側表皮シート材３４及び裏側表皮シート材３６よりも厚くされている。従って、コアシート材３２の剛性（面外剛性）により表側表皮シート材３４が第１成形面４２Ａに充分に密着せず、表側表皮シート材３４に対する凹凸模様３８の転写が不充分になる可能性がある。この対策として本実施形態では、下型４２の吸引孔５２から第１成形面４２Ａと基材３０の表側表皮シート材３４との間の空気を吸引しながら、下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０をプレス成形することにより、即ち、真空成形とプレス成形とを併用することにより、第１成形面４２Ａに対する表側表皮シート材３４の密着性を確保している。従って、表側表皮シート材３４に対する凹凸模様３８の転写性が向上する。

また、本実施形態では、コアシート材３２が架橋された熱可塑性発泡樹脂で構成されている。従って、コアシート材３２が架橋されていない熱可塑性発泡樹脂で構成された場合と比較して、コアシート材３２の伸び率が大きくなるため、コアシート材３２の偏伸びが抑制される。更に、下型４２の吸引孔５２から第１成形面４２Ａと基材３０の表側表皮シート材３４との間の空気を吸引し、基材３０を第１成形面４２Ａ側へ凸状に湾曲させた後に、第１成形面４２Ａと第２成形面４４Ａとの間で基材３０をプレス成形することにより、基材３０の偏伸びが更に抑制される。従って、ドアトリム１２の板厚の均一化を図ることができる。

しかも、コアシート材３２の両面に表側表皮シート材３４、裏側表皮シート材３６をそれぞれ積層した３層構造（サンドイッチ構造）とすることにより、プレス成形されたドアトリム１２の剛性が向上する。

以上説明したように、本実施形態に係る車両用内装材の製造方法によれば、製造コストを抑えつつ、表側表皮シート材３４の表面（意匠面）に凹凸模様を形成することができる。

なお、上記実施形態では、基材３０を３層構造の積層シートで構成したが、例えば、裏側表皮シート材３６を省略して２層構造にしても良い。

また、上記実施形態に係る車両用内装材の製造方法は、フロントサイドドア１０のドアトリム１２に限らず、例えば、リアサイドドアのドアトリム、クォータトリム、ピラーガーニッシュ等の車両用内装材にも適用可能である。

次に、比較試験について説明する。

本比較試験では、上記実施形態に係る車両用内装材の製造方法によって製造されたドアトリムと、比較例に係る製造方法によって製造されたドアトリムについて、凹凸模様の転写性を比較した。

実施例におけるドアトリムは、図３に示されるプレス成形装置４０において、一対の加熱器４６Ａ，４６Ｂによって基材を約１５０℃に加熱した後、図示しない吸引手段によって基材３０を真空引きしながら、下型４２の第１成形面４２Ａと上型４４の第２成形面４４Ａとの間で基材３０をプレス成形し、第１成形面４２Ａに形成された凹凸模様３８を表側表皮シート材３４に転写した。一方、比較例におけるドアトリムは、図３に示されるプレス成形装置４０において、一対の加熱器４６Ａ，４６Ｂによって基材３０を約１５０℃に加熱した後、プレス成形を行わずに、図示しない吸引手段による真空引きによって基材３０を下型４２の第１成形面４２Ａに吸着して、第１成形面４２Ａに形成された凹凸模様３８を表側表皮シート材３４に転写した。

表１には、実施例及び比較例で用いた基材３０の構成が示されている。なお、実施例における基材３０の構成と比較例における基材３０の構成は同じである。

以上のようにして製造された実施例及び比較例におけるドアトリムにおいて、表側表皮シート材３４に転写された凹凸模様３８の転写結果を表２に示す。なお、表２では、第１成形面４２Ａに彫刻された凹凸模様３８の凹部の深さ（シボ深さ）に対する、当該凹部によって表側表皮シート材３４に転写された凸部の高さの比を百分率で表している（（表側表皮シート材の凸部の高さ／第１成形面の凹部の深さ）×１００）。

表２から分かるように、比較例における表側表皮シート材３４では凹凸模様３８の転写性が約８０％となったのに対し、実施例における表側表皮シート材３４では凹凸模様３８の転写性が約１００％となった。また、実施例におけるドアトリムは、比較例におけるドアトリムと比較して板厚のばらつきが小さくなった。これは、比較例におけるドアトリムでは偏伸びが発生したためと考えられる。この結果から実施例で用いた車両用内装材の製造方法の有用性が確認できた。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１２ドアトリム（車両用内装材）
３０基材
３２コアシート材
３４表側表皮シート材
３６裏側表皮シート材
３８凹凸模様
４２Ａ第１成形面
４４Ａ第２成形面

Claims

対向する第１成形面と第２成形面との間に、架橋熱可塑性発泡樹脂製のコアシート材と該コアシート材の表面に重ねられた熱可塑性樹脂製の表側表皮シート材とを有すると共に加熱されて軟化した基材を前記第１成形面側に前記表側表皮シート材を向けた状態で配置する基材セット工程と、
前記第１成形面と前記表側表皮シート材との間の空気を吸引しながら前記第１成形面と前記第２成形面との間で前記基材をプレス成形し、前記第１成形面に形成された凹凸模様を前記表側表皮シート材に転写するプレス成形工程と、
を備える車両用内装材の製造方法。
前記プレス成形工程において、前記第１成形面と前記表側表皮シート材との間の空気を吸引し、該第１成形面側へ前記基材を凸状に湾曲させた後に、該基材を前記第１成形面と前記第２成形面との間でプレス成形する請求項１に記載の車両用内装材の製造方法。
前記基材が、前記コアシート材の裏面に重ねられた熱可塑性樹脂製の裏側表皮シート材を有する請求項１又は請求項２に記載の車両用内装材の製造方法。