JP7643264B2 - 車両の表皮付き内装品 - Google Patents

Description

本発明は、車両の表皮付き内装品に関し、特に、非通気性シート材である表皮材が、基材の表面に真空成形またはプレス成形により貼着（接着）される車両の表皮付き内装品に関するものである。

従来から、インストルメントパネル等といった車両の内装品として、射出成形で製造された固い基材（芯材）の表面に、表皮層とフォーム層とからなる、高触感の表皮材を接着剤等で貼着した表皮付き内装品が知られている。

かかる表皮付き内装品を成形する場合には、裏面（フォーム層側）に接着剤を塗布した後に加熱して軟化させた表皮材を、基材に被せた後、基材に貫通形成されたエア抜き穴を介した真空引きにより、表皮材を基材に密着させる真空成形や、基材と表皮材とを基材型と表皮型とで圧着することにより、表皮材を基材に密着させるプレス成形を行うことが多い。

もっとも、射出成形で製造され基材には、冷却過程における熱収縮の逃げ場が無いため、エア抜き穴の周囲に盛上り部が発生し易いところ、かかる盛上り部が発生したまま表皮材を基材に貼り付けると、表皮材が局部的に盛上り、見栄えが悪くなるという問題がある。

そこで、例えば特許文献１には、基材表面に断面矩形状の吸引溝を略平行に複数本設け、シート材（表皮材）の両辺を引っ張りつつ吸引溝に被せるように、シート材を基材の表面に載せた後、吸引溝を真空にすることで、シート材を基材に貼り付けるようにした基材・シート材一体成形方法が開示されている。

この特許文献１のものによれば、吸引孔（エア抜き穴）であったものを複数本の吸引溝に置き代えることによって、基材の射出成形に伴う熱収縮量が点から線に分散するので、吸引溝の周囲に局部的な盛上り部が発生するのを抑えることができ、これにより、表皮材が局部的に盛上ることで見栄えが悪くなるのを抑制することができるとされている。

特開平１１－２８６０５０号公報

しかしながら、上記特許文献１のものには、以下のような問題がある。

すなわち、特許文献１のものでは、吸引溝の断面形状が、脱型の際の抜き角度が相対的に小さい矩形状であることから、吸引溝として相対的に深い溝を形成すると、基材の射出成形時に脱型不良が生じるおそれがある。

このため、特許文献１のものでは、吸引溝の溝深さを浅くせざるを得ないが、溝深さの浅い吸引溝の場合には、通気性が無い表皮材を基材に貼り着ける際に、フォーム層が浅い吸引溝に入り込むため、エアの通路を確保することが困難となる。それ故、エア抜き穴からエアがうまく抜けず、表皮材と基材との間にエアが溜ることで、接着不良が生じるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材の射出成形時に脱型不良が生じるのを抑えつつ、真空成形時またはプレス成形時のエア溜りによる表皮材と基材との接着不良を抑制することが可能な表皮付き内装品を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る車両の表皮付き内装品では、相対的に大きな抜き角度を確保することが可能で且つ表皮材を基材に貼り着ける際に、フォーム層によって埋まり難い断面Ｖ字状の縦溝および横溝を、エアの通路として基材の表面に格子状に形成するようにしている。

具体的には、本発明は、表皮層とフォーム層とからなる表皮材が、基材の表面に真空成形またはプレス成形により貼着される車両の表皮付き内装品を対象としている。

そして、この車両の表皮付き内装品は、上記基材の表面には、当該基材の射出成形時の型抜き方向と平行に延びる、複数の断面Ｖ字状の縦溝と、当該基材の射出成形時の型抜き方向と直交する方向に延びる、複数の断面Ｖ字状の横溝と、が格子状に形成されているとともに、当該基材における当該縦溝と当該横溝との交点には、所定の間隔でエア抜き穴が貫通形成されており、上記縦溝の溝深さは、表皮材を貼着した際にフォーム層によって埋まらないような深さに設定されている一方、上記横溝の溝深さは、当該縦溝の溝深さ以下であり、且つ抜き角度が大きい横溝の溝深さよりも、抜き角度が小さい横溝の溝深さの方が小さく設定されていることを特徴とするものである。

この構成では、縦溝については、基材の射出成形時の型抜き方向と平行に延びていることから、型抜きの際の脱型抵抗にならないので、その溝深さを、相対的に深く設定することができる。具体的には、縦溝の溝深さを、フォーム層の硬さに応じて、表皮材を貼着した際にフォーム層によって埋まらないような深さに設定することができる。また、断面Ｖ字状に形成することで、真空成形時またはプレス成形時にフォーム層がＶ字の頂点までは入り難くなる。これらが相俟って、相対的に深い複数の縦溝によって、真空成形時またはプレス成形時におけるエアの通路を確実に確保することができる。

一方、横溝については、基材の射出成形時の型抜き方向と直交する方向に延びていることから、型抜きの際の脱型抵抗は生じるものの、断面Ｖ字状に形成することで、射出成形時の抜き角度を、断面矩形状の溝に比して大きくすることができるとともに、その溝深さを、縦溝の溝深さ以下で且つ横溝の抜き角度に応じた深さに設定する（抜き角度が大きい横溝の溝深さよりも、抜き角度が小さい横溝の溝深さの方を小さく設定する）ことから、射出成形時の脱型抵抗を小さくすることができる。また、相対的に浅い横溝では、表皮材を貼着した際にフォーム層によって埋まり易くはなるものの、断面Ｖ字状に形成することで、フォーム層がＶ字の頂点までは入り難くなるので、最低限のエアの通路を確保することができる。

そうして、これら縦溝と横溝とは格子状に形成されているとともに、これら縦溝と横溝との交点にはエア抜き穴が貫通形成されていることから、真空成形時またはプレス成形時に表皮材を貼着した際、相対的に浅い横溝にはフォーム層が入り込みながらエアが流れ、横溝を流れたエアが縦溝に集まるとともに、フォーム層によって埋まらないような深さに設定された縦溝を流れるエアを、エア抜き穴から確実に排出することができる。これにより、真空成形時またはプレス成形時に、通気性が無い表皮材と基材との間にエア溜りが発生するのを確実に抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る車両の表皮付き内装品によれば、基材の射出成形時に脱型不良が生じるのを抑えつつ、真空成形時またはプレス成形時のエア溜りによる表皮材と基材との接着不良を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の表皮付き内装品の一部を模式的に示す断面図である。 表皮付き内装品の真空成形の態様を模式的に説明する図である。 表皮付き内装品のプレス成形の態様を模式的に説明する図である。 基材の表面を模式的に示す平面図である。 図４の部分拡大図である。 縦溝および横溝を模式的に示す断面図であり、同図（ａ）は図５のVIａ－VIａ線の矢視図であり、同図（ｂ）は図５のVIｂ－VIｂ線の矢視図である。 真空成形時またはプレス成形時にエアが抜ける態様を模式的に説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

－表皮付き内装品の全体構成－
図１は、本実施形態に係る車両の表皮付き内装品１の一部を模式的に示す断面図である。なお、図１では、図を見易くするために、基材１０や表皮材２０の厚さを誇張しているとともに、後述する縦溝１１、横溝１３、エア抜き穴１７等を図示省略している。また、本実施形態では、表皮付き内装品１の一例としてインストルメントパネルを示しているが、表皮付き内装品１はこれに限定されるものではなく、様々な車両の内装品に適用することができる。

この表皮付き内装品１は、図１に示すように、３層構造となっていて、芯材としての基材１０と、基材１０の表面１０ａに真空成形またはプレス成形により一体に貼着された表皮材２０と、を備えている。基材１０は、樹脂製であり、基材成形型（図示せず）を用いて射出成形される。表皮材２０は、ファブリック表皮である表皮層２１とフォーム層２３とを貼り合わせたシート材である。

なお、本実施形態では、表皮層２１を、布製のファブリック表皮で構成しているが、埃の吸収等による通気汚れを抑えるべく、通気止めとして機能するフォーム層２３を表皮層２１の裏面に貼り合わせていることから、表皮材２０自体は、空気を通さない非通気性シート材となっている。

図２は、表皮付き内装品１の真空成形の態様を模式的に説明する図であり、図３は、表皮付き内装品１のプレス成形の態様を模式的に説明する図である。なお、図２および図３では、図を見易くするために、基材１０における縦溝１１および横溝１３を図示省略しているとともに、表皮材２０を表皮層２１とフォーム層２３とに分けずに１枚のシート材として図示している。

表皮付き内装品１の真空成形を行う場合には、先ず、図２に示すように、真空成形型３０の上に基材１０を配置する。真空成形型３０には、基材１０を所定の位置にセットした場合に、基材１０のエア抜き穴１７と同心に重なるように、吸引穴３０ａが貫通形成されている。

次いで、裏面（フォーム層２３側）に接着剤がプレコートされた表皮材２０をクランプ治具３１で保持して、図２の破線で示すように、基材１０の上方に配置し、ヒーター（図示せず）にて表皮材２０を加熱して軟化させる。

次いで、図２の白抜き矢印で示すように、クランプ治具３１を下げて、表皮材２０を基材１０の表面１０ａに被せる。そうして、真空ポンプ３５を駆動した後、弁３３を開けることにより、真空成形型３０の内部を負圧にし、表皮材２０と基材１０との間の空気（エア）を、図２の太線矢印で示すように、エア抜き穴１７および吸引穴３０ａを通じて吸引（真空引き）して、表皮材２０を基材１０の表面１０ａに密着させる。

一方、表皮付き内装品１のプレス成形を行う場合には、先ず、図３に示すように、基材型３７の上に基材１０を配置する。基材型３７には、基材１０を所定の位置にセットした場合に、基材１０のエア抜き穴１７と同心に重なるように、吸引穴３７ａが貫通形成されている。

次いで、裏面（フォーム層２３側）に接着剤がプレコートされた表皮材２０をクランプ治具３１で保持して、図３の破線で示すように、基材１０の上方に配置し、ヒーター（図示せず）にて表皮材２０を加熱して軟化させる。さらに、表皮型３９を表皮材２０の更に上方に配置する。

次いで、図３の白抜き矢印で示すように、クランプ治具３１および表皮型３９を下げて、表皮材２０を基材１０の表面１０ａに被せるとともに、基材１０と表皮材２０とを基材型３７と表皮型３９とで圧着することにより、表皮材２０と基材１０との間の空気（エア）を、図３の破線矢印で示すように、エア抜き穴１７および吸引穴３７ａを通じて大気開放して、表皮材２０を基材１０の表面１０ａに密着させる。

なお、表皮付き内装品１のプレス成形を行う場合にも、弁３３および真空ポンプ３５を設けて、大気開放ではなく、エア抜き穴１７および吸引穴３７ａを通じた吸引を行うようにしてもよい。

－従来の問題点－
ところで、射出成形で製造され基材には、冷却過程における熱収縮の逃げ場が無いため、エア抜き穴の周囲には盛上り部が発生し易い。このような盛上り部が発生したまま表皮材を基材に貼り付けると、表皮材が局部的に盛上り、見栄えが悪くなるという問題がある。

そこで、例えば、基材の表面に断面矩形状の吸引溝を、２～５（ｍｍ）ピッチで略平行に複数本設け、表皮材を吸引溝に被せるように基材の表面に載せた後、吸引溝を真空にすることで、表皮材を基材に貼り付ける手法が考えられる。このようにすれば、エア抜き穴であったものを複数本の吸引溝に置き代えることによって、基材の射出成形に伴う熱収縮量が点から線に分散するので、吸引溝の周囲に局部的な盛上り部が発生するのを抑えることができ、これにより、表皮材が局部的に盛上ることで見栄えが悪くなるのを抑制することができる。

しかしながら、かかる手法には、吸引溝の断面形状が、脱型の際の抜き角度が相対的に小さい矩形状であることから、吸引溝として相対的に深い溝を形成すると、基材の射出成形時に脱型不良が生じるおそれがある。このため、かかる手法では、吸引溝の溝深さを浅くせざるを得ないが、溝深さの浅い吸引溝の場合には、通気性が無い表皮材を基材に貼り着ける際に、フォーム層が浅い吸引溝に入り込むため、エアの通路を確保することが困難となる。それ故、エア抜き穴からエアがうまく抜けず、表皮材と基材との間にエアが溜ることで、接着不良が生じるという問題がある。

－縦溝および横溝－
そこで、本実施形態の車両の表皮付き内装品１では、相対的に大きな抜き角度を確保することが可能で且つ表皮材２０を基材１０に貼り着ける際に、フォーム層２３によって埋まり難い断面Ｖ字状の縦溝１１および横溝１３を、エアの通路として基材１０の表面１０ａに格子状に形成するようにしている。

図４は、基材１０の表面１０ａを模式的に示す平面図であり、図５は、図４の部分拡大図である。また、図６は、縦溝１１および横溝１３を模式的に示す断面図であり、同図（ａ）は図５のVIａ－VIａ線の矢視図であり、同図（ｂ）は図５のVIｂ－VIｂ線の矢視図である。なお、図４では、図を見易くするために、縦溝１１および横溝１３の溝幅Ｗｖ，Ｗｈおよびピッチ等を誇張しているとともに、エア抜き穴１７等を図示省略している。また、図４の白抜き矢印は、基材１０の射出成形時の型抜き方向を示している。

図４に示すように、基材１０の表面１０ａには、基材１０の射出成形時の型抜き方向と平行に延びる、複数の断面Ｖ字状の縦溝１１と、基材１０の射出成形時の型抜き方向と直交する方向に延びる、複数の断面Ｖ字状の横溝１３と、が格子状に形成されている。なお、縦溝１１および横溝１３は、それぞれ１０（ｍｍ）ピッチで形成されている。このように、従来の溝ピッチ（２～５（ｍｍ））よりも広い１０（ｍｍ）ピッチで縦溝１１および横溝１３をそれぞれ形成することで、射出成形時における脱型抵抗を、従来の基材よりも下げることが可能となる。

そうして、図５に示すように、基材１０における縦溝１１と横溝１３との交点１５には、所定の間隔（３０（ｍｍ））でエア抜き穴１７が貫通形成されている。換言すると、複数の交点１５には、縦横２ヵ所置きにエア抜き穴１７が、基材１０を厚さ方向に貫通するように形成されている。

ここで、縦溝１１については、基材１０の射出成形時の型抜き方向と平行に延びていることから、型抜きの際の脱型抵抗にならないので、その溝深さＤｖを、相対的に深くすることができる。具体的には、縦溝１１の溝深さＤｖは、フォーム層２３の硬さに応じて、表皮材２０を貼着した際にフォーム層２３によって埋まらないような深さに設定されている。

例えば、本実施形態の縦溝１１は、図６（ｂ）に示すように、溝深さＤｖ＝５００（μ）で且つ溝幅Ｗｖ：溝深さＤｖ＝１：１（抜き角度θｖ＝５３（°））の断面Ｖ字状に形成されており、相対的に深い溝深さＤｖおよび相対的に大きい抜き角度θｖを有している。また、縦溝１１を断面Ｖ字状に形成することで、真空成形時またはプレス成形時にフォーム層２３がＶ字の頂点までは入り難くなる。これらが相俟って、相対的に深い複数の縦溝１１によって、真空成形時またはプレス成形時におけるエアの通路を確実に確保することができる。

一方、横溝１３については、基材１０の射出成形時の型抜き方向と直交する方向に延びていることから、型抜きの際の脱型抵抗は生じるものの、断面Ｖ字状に形成することで、射出成形時の抜き角度を、断面矩形状の溝に比して大きくするとともに、横溝１３の溝深さＤｈを、縦溝１１の溝深さＤｖ以下で且つ横溝１３の抜き角度θｈに応じた深さに設定することで、具体的には、２００～５００（μ）に設定することで、射出成形時の脱型抵抗を小さくするようにしている。

より詳しくは、（１）脱型抵抗が特に生じ易い部位（例えば抜き角度θｈが２０（°）以下の部位）では、横溝１３の溝深さＤｈを２００（μ）（この場合、溝幅Ｗｈ≦７１（μ））に設定して、相対的に浅い溝深さＤｈによって、射出成形時の脱型抵抗を小さくするようにしている。

また、（２）一般的な部位（例えば抜き角度θｈが２１（°）以上で４２（°）未満の部位）では、横溝１３の溝深さＤｈを３００（μ）（この場合、１１１（μ）≦溝幅Ｗｈ＜２３０（μ））に設定して、ある程度深い溝深さＤｈによって、射出成形時における脱型抵抗の低減と、真空成形時またはプレス成形時におけるエアの通路の確保との両立を図るようにしている。

さらに、（３）脱型抵抗が生じ難い部位（例えば抜き角度θｈが４２（°）以上の部位）では、縦溝１１と同様に、横溝１３の溝深さＤｈを５００（μ）（この場合、３８４（μ）≦溝幅Ｗｈ）に設定して、相対的に深い溝深さＤｈによって、真空成形時またはプレス成形時におけるエアの通路を確保するようにしている。

また、相対的に浅い横溝１３では、表皮材２０を貼着した際にフォーム層２３によって埋まり易くはなるものの、断面Ｖ字状に形成することで、フォーム層２３がＶ字の頂点までは入り難くなるので、最低限のエアの通路を確保することができる。

なお、このような溝幅Ｗｖ，Ｗｈおよび溝深さＤｖ，Ｄｈを有する断面Ｖ字状の縦溝１１および横溝１３は、基材１０を射出成形するための基材成形型に対し、ＮＣ加工や特殊なエッチング加工により、その表面１０ａにＶ溝加工を施すことで容易に実現することができる。

図７は、真空成形時またはプレス成形時にエアが抜ける態様を模式的に説明する図である。以上のように構成された縦溝１１と横溝１３とは格子状に形成されているとともに、これら縦溝１１と横溝１３との交点１５にはエア抜き穴１７が貫通形成されていることから、真空成形時またはプレス成形時に表皮材２０を貼着した際、相対的に浅い横溝１３にはフォーム層２３が入り込みながら、図７の破線矢印で示すようにエアが流れ、横溝１３を流れたエアが縦溝１１に集まるとともに、フォーム層２３によって埋まらないような深さに設定された縦溝１１を流れるエアを、図７の太線矢印で示すように、エア抜き穴１７から確実に排出することができる。これにより、真空成形時またはプレス成形時に、通気性が無い表皮材２０と基材１０との間にエア溜りが発生するのを確実に抑制することができる。

以上のように、本実施形態に係る車両の表皮付き内装品１によれば、相対的に大きな抜き角度θｖ，θｈを確保することが可能で且つ表皮材２０を基材１０に貼り着ける際に、フォーム層２３によってＶ字の頂点までは埋まり難い断面Ｖ字状の縦溝１１および横溝１３を、エアの通路として基材１０の表面１０ａに格子状に形成するという簡単な構成によって、基材１０の射出成形時に脱型不良が生じるのを抑えつつ、真空成形時またはプレス成形時のエア溜りによる表皮材２０と基材１０との接着不良を抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、表皮層２１をファブリック表皮で構成したが、表皮材２０自体が空気を通さない非通気性シート材であれば、これに限らず、表皮層２１をファブリック表皮以外の表皮で構成してもよい。

また、上記実施形態では、縦溝１１および横溝１３をそれぞれ１０（ｍｍ）ピッチで形成したが、これに限らず、射出成形時における脱型抵抗をより一層低減するために、例えば縦溝１１および横溝１３をそれぞれ１０（ｍｍ）を超えるピッチで形成するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、エア抜き穴１７を３０（ｍｍ）間隔で交点１５に形成したが、これに限らず、真空成形時またはプレス成形時におけるエア抜き穴１７からのエアの排出性をより一層高めるべく、例えばエア抜き穴１７を３０（ｍｍ）未満の間隔で交点１５に形成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、縦溝１１の溝深さＤｖを５００（μ）に設定したが、これに限らず、フォーム層２３が柔らかい場合等には、縦溝１１の溝深さＤｖを５００（μ）を超える深さに設定してもよいし、逆にフォーム層２３が硬い場合等には、縦溝１１の溝深さＤｖを５００（μ）未満の深さに設定してもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、基材の射出成形時に脱型不良が生じるのを抑えつつ、真空成形時またはプレス成形時のエア溜りによる表皮材と基材との接着不良を抑制することができるので、非通気性シート材である表皮材が、基材の表面に真空成形またはプレス成形により貼着される車両の表皮付き内装品に適用して極めて有益である。

１ 表皮付き内装品
１０ 基材
１０ａ 表面
１１ 縦溝
１３ 横溝
１５ 交点
１７ エア抜き穴
２０ 表皮材
２１ 表皮層
２３ フォーム層
Ｄｈ 横溝の溝深さ
Ｄｖ 縦溝の溝深さ
θｈ 横溝の抜き角度

Claims (1)

1. 表皮層とフォーム層とからなる表皮材が、基材の表面に真空成形またはプレス成形により貼着される車両の表皮付き内装品であって、
   上記基材の表面には、当該基材の射出成形時の型抜き方向と平行に延びる、複数の断面Ｖ字状の縦溝と、当該基材の射出成形時の型抜き方向と直交する方向に延びる、複数の断面Ｖ字状の横溝と、が格子状に形成されているとともに、当該基材における当該縦溝と当該横溝との交点には、所定の間隔でエア抜き穴が貫通形成されており、
   上記縦溝の溝深さは、表皮材を貼着した際にフォーム層によって埋まらないような深さに設定されている一方、
   上記横溝の溝深さは、当該縦溝の溝深さ以下であり、且つ抜き角度が大きい横溝の溝深さよりも、抜き角度が小さい横溝の溝深さの方が小さく設定されていることを特徴とする車両の表皮付き内装品。

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