JP4260042B2 - 発泡成形品 - Google Patents

Description

この発明は、開口部の形成された合成樹脂製の基材と、前記基材の表面側に配置されて前記開口部を覆う合成樹脂製の蓋部材と、前記基材及び前記蓋部材の表面側で発泡成形されて前記基材及び前記蓋部材に積層された発泡体とからなる発泡成形品に関する。

前記発泡成形品としては、例えば図６およびその７−７断面を示す図７のように、エアバッグ装置９０が裏側に設けられる自動車用インストルメントパネル７０が挙げられる。図示のインストルメントパネル７０は、エアバッグドアが外面から見えないインビジブルタイプのもので、エアバッグ挿通孔として機能する開口部７２が形成された合成樹脂製の基材７１と、前記基材７１の表面側に配置されて前記開口部７２を覆う合成樹脂製の蓋部材７５と、前記基材７１及び前記蓋部材７５の表面側で発泡成形されて前記基材７１及び前記蓋部材７５の表面に積層された発泡体８１と、前記発泡体８１を覆う表皮材８５とからなり、自動車内の乗員席前方に設けられる。図８には前記基材７１と前記蓋部材７５を示す。

前記蓋部材７５は、図示の例では、前記基材７１の開口部７２を覆う本体部（前記エアバッグドアを構成する）７６の裏側にエアバッグ装置９０を保持するための枠部７７が形成され、前記枠部７７が前記基材７１の開口部７２に挿通されて前記基材７１の裏側へ突出したタイプからなる。前記本体部７６には、強度の低下した開裂部７９が、ノッチまたは切れ込み等によって薄肉に形成されている。前記開裂部７９には図示のような両Ｙ字形のものや、Ｈ字形のものなどがある。前記蓋部材７５は、前記枠部７７の外面に突出形成された係止爪７８と前記枠部７７よりも外方の前記本体部７６の裏面との間で前記基材７１の開口部７２周縁を挟むことによって前記基材７１に取り付けられる。なお、前記蓋部材７５には、前記枠部７７を備えず、前記本体部７６の裏側に係止爪が形成されて、前記枠部７７よりも外方の前記本体部７６の裏面と係止爪で前記基材７１の開口部７２の周縁を挟んで取り付けられるタイプもある。また、前記エアバッグ装置９０には、折りたたまれた状態のエアバッグと前記エアバッグを膨張させるためのインフレータ（何れも図示せず）が収納される。

前記インストルメントパネル７０は、衝突による衝撃が自動車に加わるとインフレータが作動してエアバッグが膨張し、前記膨張するエアバッグにより前記蓋部材７５の本体部７６が裏側から押され、それにより前記本体部７６が前記開裂部７９の位置で破断して車室内に押し開かれ、前記押し開かれた部分を通って前記エアバッグが車室内に膨張展開する。

前記インストルメントパネル７０の製造は、前記開口部７２に前記蓋部材７５を組み付けた後の前記基材７１を、前記表皮材８５と共に発泡成形型にセットし、前記発泡成形型内にポリウレタン発泡原料等の発泡原料を注入して前記基材７１及び前記蓋部材７５の表面と前記表皮材８５の間で前記発泡体８１を発泡成形することにより行われる。その際、前記基材７１の開口部７２の周縁は、前記発泡体の発泡時における発泡圧によって前記蓋部材７５の本体部７６が前記基材７１に押圧されて、前記開口部７２の外周縁の表面に前記蓋部材７５の本体部７６の周縁が密着することによって行われる。

しかし、前記蓋部材７５は、前記エアバッグ膨張時の圧力による蓋部材の破損防止などの理由から、所定の剛性を有する合成樹脂、例えばＴＰＯ樹脂（オレフィン系熱可塑性エラストマー）で構成されるため、前記発泡成形時の発泡圧による押圧では、前記蓋部材７５の本体部７６の周縁が前記開口部７２の外周全周に完全には密着し難く、部分的にシール不良が発生し易い。さらに、前記基材７１及び前記蓋部材７５は、それぞれの部材の成形時における寸法や形状のバラツキ、あるいは前記開口部７２に前記蓋部材７５を組み付ける際の組み付け位置のバラツキによっても、前記開口部７２周縁でシール不良が発生し易い。前記シール不良が発生すると前記シール不良部分から発泡体が前記開口部７２内へ漏出し、前記開口部７２の周縁で前記基材７１と前記表皮材８５間に形成される前記発泡体８１に部分的な不足を生じて前記発泡体８１の表皮材側表面に窪みが発生し、それにより前記開口部７２の周縁と対応するインストルメントパネル７０の表面に窪み（ヒケ）が発生してインストルメントパネル７０の外観が損なわれることがある。
特開２００１−８８６４６号公報

この発明は前記の点に鑑みなされたもので、基材と前記基材の開口部に組み付けられる蓋部材とのシールが良好となり、前記基材及び前記蓋部材の表面で発泡成形される発泡体の前記開口部周縁からの漏出を防止でき、外観が良好な発泡成形品を提供することを目的とする。

この発明は、開口部の形成された合成樹脂製の基材と、前記基材の表面側に配置されて前記開口部を覆う合成樹脂製の蓋部材と、前記基材及び前記蓋部材の表面側で発泡成形されて前記基材及び前記蓋部材に積層された発泡体とからなる発泡成形品において、前記蓋部材は、前記基材の表面側で前記開口部を覆う本体部と、前記本体部の外周縁の全周から突出形成されて前記基材の開口部の外周縁の表面に当接するリップとを備え、前記リップは前記本体部における前記基材との当接面の延長線ｍに対して、前記基材側となる方向Ｓへ傾斜して形成されると共に、前記リップにおける前記基材側の表面には前記本体部の外周縁の全周に渡って溝が形成され、前記基材の表面に前記開口部を覆って前記蓋部材の本体部が配置された際に、前記リップは前記基材の開口部の外周縁の表面に当接して変形し、前記溝よりも先端側が前記基材の開口部の外周縁の表面に密接することを特徴する。

この発明は、蓋部材を、基材の表面側で前記基材の開口部を覆う本体部と、前記本体部の外周縁の全周から突出形成して前記基材の開口部の外周縁の表面と当接するようにしたリップとを備える構成とし、さらに前記リップの基部における前記基材側の表面には前記本体部の外周縁の全周に渡って溝を形成したため、前記リップの基部が前記溝によって剛性が低下し、それにより前記リップの可撓性が高くなって前記基材の開口部外周縁の表面に沿ってリップが変形し易くなり、前記開口部外周縁の表面に前記リップが確実に密着し易くなる。また、前記基材及び前記蓋部材の表面側で発泡体が発泡成形される際の発泡圧によって前記リップが前記基材の開口部外周縁の表面に押圧された際に、前記リップが前記溝の存在により変形し易くなっているため、前記基材の開口部外周縁の表面に密着し易くなり、前記開口部周縁のシール性が向上する。特に、前記リップの基部に溝を設けたため、前記蓋部材の本体部における外周コーナー部でも、前記リップの可撓性が良好になって、前記コーナー部で前記リップの基部側が浮き上がったり、前記リップの先端が反ったりすることなく前記開口部外周縁の表面に確実に密着し易くなる。

それに対し、この発明とは異なり、前記リップの基部に溝を形成しない場合には、図９に示すように、蓋部材７５Ａの本体部７６Ａにおけるコーナー部（図８の符号Ｃで示す位置）でリップ７８Ａの可撓性が損なわれて、前記リップ７８Ａの基部側が基材７１の開口部外周縁の表面から浮き上がった状態になったり、図１０に示すように、前記リップ７８Ａの先端側が前記開口部外周縁の表面から離れる方向へ反った状態になったりし易く、前記コーナー部から前記開口部７２への発泡体８１の漏出を十分に防止できなくなる。

さらに、この発明では、前記リップの基部における前記基材側の表面に形成された前記溝によって、前記基材の開口部外周縁の表面と前記リップの基部との間に中空通路が形成され、しかも前記中空通路が前記基材の開口部を包囲した状態で形成されるため、前記発泡体の発泡成形時に前記リップと前記基材間に前記リップの先端側から発泡体が進入することがあっても、その進入発泡体は前記開口部を包囲する前記中空通路内を通り前記開口部の外周に沿って誘導されることになる。そして、前記中空通路内を誘導中の間に発泡体の反応硬化が終了して、それ以上前記開口部に発泡体が接近することができなくなり、前記開口部から発泡体が漏出するのをより確実に防止することができる。

以下この発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例にかかる発泡成形品の部分断面図、図２は図１の発泡成形品のＡ部を拡大して示す断面図、図３は同実施例の発泡成形品における基材と蓋部材の分解斜視図、図４は同実施例の発泡成形品における蓋部材のリップ部分を示す断面図、図５は同実施例の発泡成形品を発泡成形する際の発泡成形型の部分断面図である。

図１及び図２に示した発泡成形品１０は、エアバッグ装置９０が裏側に設けられる自動車のインストルメントパネルであり、図６と同様の外観からなる。前記発泡成形品１０は、基材１１と蓋部材２１と表皮材４１からなる。

前記基材１１は、所要の剛性を有する合成樹脂、例えばＴＰＯ樹脂からなり、前記インストルメントパネルの基材として所定の形状で射出成形されている。前記基材１１には、インストルメントパネルにおける助手席側の所定位置にエアバッグ膨張時のエアバッグ挿通用の開口部１２が形成されている。図示の例では、図３からよりよく理解されるように、前記開口部１２は方形からなり、前記開口部１２の外周縁１３がその周縁の一般部表面１１ａよりも一段低く形成されている。

前記蓋部材２１は、所要の剛性を有する合成樹脂、例えばＴＰＯ樹脂からなり、前記基材１１の表面側から前記開口部１２を覆って蓋をする大きさの板状の本体部２２と、前記本体部２２の外周縁から突出形成されたリップ２６と、前記本体部２２の裏側に立設された枠部２８とよりなる。前記蓋部材２１の本体部２２はエアバッグドアを構成する。図示の本体部２２は、前記基材１１において一般部表面１１ａから一段低くされた前記開口部の外周縁１３に載置可能な略方形の板状からなる。前記本体部２２の大きさは、前記リップ２６部分も含めて前記本体部２２が前記開口部の外周縁１３に載置可能なサイズとされる。前記本体部２２には、裏面２２ｂ側に両側Ｙ字形のノッチからなる開裂部２３が強度低下部として形成されている。前記開裂部２３はＨ字形であってもよく、また単なる切れ込みでもよい。

前記本体部２２の外周縁の全周には、図４にも示すように、前記本体部２２よりも薄肉とされて可撓性を有するようにされたリップ２６が、リップの基部２６ａよりも先端２６ｂ側で細くなった先細形状で、前記本体部２２から突出形成されている。前記リップ２６は、前記基材１１における開口部１２の外周縁１３の表面に前記本体部２２が配置された際、前記基材１１の開口部外周縁１３と当接する本体部２２の当接面２２ｄの延長線ｍに対し、基材側方向（下方向）Ｓへ傾斜して形成されている。前記本体部２２の当接面２２ｄは前記開口部１２の外周縁１３の表面と平行に形成されている。前記リップ２６の傾斜角度αは、前記リップ２６の剛性によって適宜決定されるが、１°〜２０°の範囲が好ましい。また、前記リップ２６は、前記基部２６ａと先端２６ｂ間の長さｕ及び基部２６ａの厚みが適宜とされるが、図示の例では長さｕが１０ｍｍ程度、基部２６ａの厚みが０．５〜１．０ｍｍ程度とされている。

前記リップ２６の基部２６ａには、前記基材側の表面２６ｃに前記本体部２２の外周縁の全周に渡って溝２７が、前記本体部２２の外周を包囲する環状に形成されている。前記溝２７のサイズは適宜とされるが、図示の例では深さｄが０．１〜０．２ｍｍ、溝幅ｗが０．５ｍｍ程度とされている。

前記本体部２２の裏面（基材側の面）２２ｂには、前記本体部２２の外周縁から所要距離内側位置に、前記基材１１の開口部１２に挿入可能に枠部２８が形成されている。前記枠部２８の外面には、前記枠部２８よりも外方の基材との当接面２２ｄとの間で前記開口部１２の外周縁１３を挟持する係止爪２９が所要間隔で複数形成されている。前記枠部２８は断面形状が前記開口部と略相似形の方形からなり、前記枠部２８における一組の対向する側壁には、前記係止爪２９より下方（前記本体部２２から遠ざかる方向）の位置に、エアバッグ装置のケース係止孔３０が形成されている。なお、前記蓋部材２１は、公知の射出成形によって、前記本体部２２、前記リップ２６、前記枠部２８及び前記係止爪２９が一体に形成されている。

前記蓋部材２１は、前記枠部２８を前記基材１１の表面側から前記開口部１２内に挿入し、前記係止爪２９を前記開口部１２内に強引に押し込んで前記枠部２８の外方の本体部裏面の前記当接面２２ｄと前記係止爪２９との間で前記開口部１２の外周縁１３を挟持することによって、前記基材１１に組み付けられる。

前記発泡体３１は、ポリウレタン発泡体等の合成樹脂発泡体からなり、図５に示すように、前記蓋部材２１が組み付けられた後の基材１１と前記表皮材４１を発泡成形型５１内にセットし、前記発泡成形型５１内にポリウレタン発泡原料等の発泡原料を注入して、前記基材１１及び前記蓋部材２１（本実施例では本体部２２）の表面と前記表皮材４１の裏面間で発泡原料を発泡させて前記発泡体３１を発泡成形することにより、前記基材１１及び前記蓋部材２１の本体部２２の表面に積層されたものである。

前記発泡体３１の発泡成形時、前記蓋部材２１の前記リップ２６は、発泡圧によって前記基材１１における開口部１２の外周縁１３の表面に押圧されて密着し、前記開口部１２の周縁をシールし、発泡体の漏出を防止する。その際、前記蓋部材２２の本体部２２におけるコーナー部２２ｅ（図３に示す）においても前記リップ２６の基部の溝２７によってリップ２６の可撓性が向上しているため、前記リップ２６は前記開口部１２の外周縁１３のコーナー部の表面に沿って変形し、前記開口部１２の外周縁１３のコーナー部表面にも密着して良好にシールが行われる。さらに、前記リップ２６と前記開口部１２の外周縁１３の表面間に、前記リップ２６の先端２６ｂ側から発泡体３１が進入することがあっても、前記リップ２６の基部の溝２７と前記開口部１２の外周縁１３の表面とによって中空通路４３が前記開口部１２の全周に渡って形成されているため、前記進入発泡体は前記中空通路４３内を前記開口部１２の外周に沿って誘導されることになり、しかもその誘導中に発泡体は反応硬化が完了して流動性がなくなるため、発泡体は前記開口部１２内に至ることができず、前記開口部１２からの漏出が防止される。

前記表皮材４１は、合成樹脂シート等、液体が不透過の材質からなり、前記発泡成形型内で前記発泡体３１が形成される際に、前記発泡体３１と一体にされる。

このようにして構成された前記発泡成形品１０は、前記開口部１２から前記発泡体３１の漏出が防止されているため、前記開口部１２と対応する表面の位置に窪みのない、良好な外観を有する。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記実施例では、蓋部材が本体部の裏面に枠部を有するが、枠部の無いものとされ、エアバッグ装置が車体側に固定されるようにしたものでもよい。

本発明の一実施例にかかる発泡成形品の部分断面図である。 図１の発泡成形品のＡ部を拡大して示す断面図である。 同実施例の発泡成形品における基材と蓋部材の分解斜視図である。 同実施例の発泡成形品における蓋部材のリップ部分を示す断面図である。 同実施例の発泡成形品を発泡成形する際の発泡成形型の部分断面図である。 インストルメントパネルの一部を示す斜視図である。 図６の７−７断面図である。 従来の発泡成形品における基材と蓋部材の分解斜視図である。 溝の無いリップを蓋部材に設けた場合の不具合を示す発泡成形品の部分断面図である。 溝の無いリップを蓋部材に設けた場合の他の不具合を示す発泡成形品の部分断面図である。

符号の説明

１０ 発泡成形品
１１ 基材
１２ 開口部
１３ 開口部の外周縁
２１ 蓋部材
２２ 本体部
２６ リップ
２６ａ リップの基部
２６ｂ リップの先端
２７ 溝
３１ 発泡体
４１ 表皮材
ｍ 当接面の延長線

Claims (2)

1. 開口部（１２）の形成された合成樹脂製の基材（１１）と、前記基材（１１）の表面側に配置されて前記開口部（１２）を覆う合成樹脂製の蓋部材（２１）と、前記基材及び前記蓋部材の表面側で発泡成形されて前記基材（１１）及び前記蓋部材（２１）に積層された発泡体（３１）とからなる発泡成形品において、
   前記蓋部材（２１）は、前記基材（１１）の表面側で前記開口部（１２）を覆う本体部（２２）と、前記本体部（２２）の外周縁の全周から突出形成されて前記基材の開口部（１２）の外周縁（１３）の表面に当接するリップ（２６）とを備え、
   前記リップ（２６）は前記本体部（２２）における前記基材（１１）との当接面（２２ｄ）の延長線ｍに対して、前記基材側となる方向Ｓへ傾斜して形成されると共に、前記リップ（２６）における前記基材側の表面には前記本体部（２２）の外周縁の全周に渡って溝（２７）が形成され、
   前記基材（１１）の表面に前記開口部（１２）を覆って前記蓋部材（２１）の本体部（２２）が配置された際に、前記リップ（２６）は前記基材の開口部（１２）の外周縁（１３）の表面に当接して変形し、前記溝（２７）よりも先端側が前記基材の開口部（１２）の外周縁（１３）の表面に密接することを特徴する発泡成形品。
2. 前記発泡成形品が自動車のインストルメントパネルであり、前記蓋部材の本体部（２２）がエアバッグドアであることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形品。

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