JP2004154896A

JP2004154896A - 発泡積層体

Info

Publication number: JP2004154896A
Application number: JP2002322975A
Authority: JP
Inventors: Yuji Tajima; 裕士田島
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】ウォータージェットによる切断作業時に、基材と発泡体との剥離防止等を好適に図り得るようにする。
【解決手段】基材２０の接合面２２において、ウォータージェットＷＪによる切断予定ラインに沿った所要幅の領域を、該ウォータージェットＷＪの噴射軸線に対して略直交する受面２６として形成する。これにより、発泡体４０を突き抜けたウォータージェットＷＪが、受面２６に対して略直交状態で衝突して基材２０を突き抜けるようになり、基材２０と発泡体４０との密着境界部分に該ウォータージェットＷＪの一部が進入するのを防止し得る。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡積層体に関し、更に詳細には、少なくとも基材および該基材の片面に設けた発泡体からなり、前記発泡体の側から所要角度で線状に噴射されるウォータージェットによる所要形状の切断がなされる発泡積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図７は、所謂「発泡積層体」の一例として、乗用車等の乗員室内に設置される車両内装部材としてのインストルメントパネルを、部分的に図示した概略斜視図である。このインストルメントパネル１０は、その略上側半分の部分が、インジェクション成形技術により所要形状に成形された合成樹脂製の基材２０と、該パネル１０の外側意匠面を構成する合成樹脂製の表皮材３０と、これら基材２０および表皮材３０の間に介在されたウレタンフォーム等の発泡体４０とからなる３層構造とされている。すなわちインストルメントパネル１０は、少なくとも前記基材２０および該基材２０の片面に発泡体４０を設けた発泡積層体である。
【０００３】
また前記インストルメントパネル１０では、その乗員席側を指向した所要位置にエアアウトレット１４が配設され、車両搭載のエアコンユニット（図示せず）から送出される調温空気を、該エアアウトレット１４を介して乗員室内へ吹出し案内するようになっている。このエアアウトレット１４は、前記インストルメントパネル１０とは別体のユニット部材として別の組立工程にて組立てられ、後述のように該インストルメントパネル１０に開設した設置開口部１２に対して後の組付工程にて組付けるようになっている。
【０００４】
ここで前記設置開口部１２は、前記発泡体４０の発泡成形工程にて前記基材２０および表皮材３０の間において前記発泡体４０を発泡成形した後、後の加工工程にて所要形状の通孔として開設するようになっている。具体的には、図９に例示するように、ノズル４６から高速で噴射される高圧流体（水）を使用する公知のウォータージェット技術により、前記表皮材３０、発泡体４０および基材２０を同時に切断することで、各部材３０，４０，２０に連通する前記設置開口部１２を開設する（関連技術としては、特許文献１参照）。すなわち、表皮材３０および発泡体４０の側から線状のウォータージェットＷＪを所要角度で噴射することにより、該表皮材３０、発泡体４０および基材２０に亘って所要形状の切断がなされ、これにより不要部分４４が破断分離して前記設置開口部１２が形成されるに至る。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−８５７００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記設置開口部１２の開口形状および端縁形状等は、インストルメントパネル１０の意匠形状、エアアウトレット１４の外形形状、エアアウトレット１４の組付挿入方向、組付固定形態等の種々要件により決定される。このため、前記ウォータージェットＷＪによる切断作業時においては、前記設置開口部１２の開口輪郭に合致する切断予定ラインに沿ってノズル４６を移動させながら、該ウォータージェットＷＪの噴射方向や噴射角度等を随時変更調整するようになる。例えば、図８に例示した前記設置開口部１２の如く、インストルメントパネル１０の外側から内側に向けて拡開する形状である場合には、図９に示すように、該パネル１０に対してかなり傾斜した姿勢でウォータージェットＷＪを噴射させる必要がある。
【０００７】
ここで、ウォータージェットＷＪによる切断作業では、その噴射軸線（噴射角度）が被切断対象物である前記基材２０の接合面２２に対して略垂直とすることで、最も効率的な切断加工がなされるようになっている。しかしながら、従来のインストルメントパネル１０における基材２０は、該パネル１０の外部意匠面となる前記表皮材３０の形状に対応して、該表皮材３０と基材２０との間で発泡成形される前記発泡体４０の厚みを考慮したもとで形状が設定されていた。換言すると、前記基材２０の形状は、表皮材３０の形状を前提として設定されているだけで、前記設置開口部１２を形成する際に前記ウォータージェットＷＪによる適切な切断を実現させ得るようには設定されていなかった。
【０００８】
このため図９において、設置開口部１２における上側端縁部分の切断時において、表皮材３０および発泡体４０を突き抜けたウォータージェットＷＪの噴射角度Ｒは、図１０に拡大して示すように、基材２０の接合面２２に対して４５度程度となっている。従ってウォータージェットＷＪは、前記噴射角度Ｒで接合面２２に衝突すると分散してその一部が飛沫となり、前記基材２０の接合面２２と前記発泡体４０の接合面２２との密着境界部分に進入するようになるため、これら基材２０と発泡体４０との剥離を招来する不都合が発生していた。また、境界部分に進入したウォータージェットＷＪの一部は、そのまま前記発泡体４０の内部へ染み込んで保持されるため、該発泡体４０がこの水分と反応して劣化が助長される問題も指摘される。更には、図１０から明らかなように、基材２０の切断長Ｓが該基材２０の板厚Ｔよりも大きくなるため（１．５倍程度となるため）、その分だけ切断に要する加工時間が長くなって加工コストが嵩む原因となる。更にまた前述したように、ウォータージェットＷＪの噴射が乱れてしまうため、開設された設置開口部１２の端縁として露出する切断面１６の質感や精度が低下する等の問題等も内在していた。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、切断予定ラインに沿って移動するウォータージェットが、基材の接合面に対して常に略直交状態に衝突して突き抜けるようにすることで、（１）基材と発泡体との剥離防止、（２）切断作業の効率化、（３）切断面の質感および精度の向上、等を図り得るようにした発泡積層体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、少なくとも基材および該基材の片面に設けた発泡体からなり、前記発泡体の側から所要角度で線状に噴射されるウォータージェットによる所要形状の切断がなされる発泡積層体において、
前記基材における前記発泡体との接合面でかつ前記ウォータージェットによる切断予定ラインに沿った所要幅の領域を、該ウォータージェットの噴射軸線に対して略直交する受面として形成し、
前記発泡体を突き抜けたウォータージェットが、前記受面に対して略直交状態で衝突して前記基材を突き抜けるよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る発泡積層体につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお実施例では、発泡積層体として、図７等に例示した車両用のインストルメントパネルを例示する。
【００１２】
図１は、好適実施例に係る発泡積層体としてのインストルメントパネルを、設置開口部の形成位置で破断して示した要部側断面図、図２は、該インストルメントパネルを構成する基材に設けた設置開口部の開設予定位置を示した要部斜視図である。実施例のインストルメントパネル１０は、図７等に例示した従来のインストルメントパネル１０と同様に、インジェクション成形技術により所要形状に成形された合成樹脂製の基材２０と、該パネル１０の外側意匠面を構成する合成樹脂製の表皮材３０と、これら基材２０および表皮材３０の間に介在したウレタンフォーム等の発泡体４０とからなる３層構造とされている。
【００１３】
前記基材２０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）に適宜補強材等を混入させた樹脂材料をインジェクション成形することで、インストルメントパネル１０に要求される形状に予備成形されると共に、所要の強度および剛性を具有している。そして、前記エアアウトレット１４が配設される部位には、前記表皮材３０に形成された表皮凹部３２に対応する基材凹部２４が凹設されている。
【００１４】
前記表皮材３０は、例えば、▲１▼樹脂シート材を真空成形してインストルメントパネル１０に要求される形状に予備成形したもの、▲２▼樹脂粉末をパウダースラッシュ成形してインストルメントパネル１０に要求される形状に予備成形したもの、▲３▼ウレタンをスプレー成形してインストルメントパネル１０の要求される形状に予備成形したもの、等が好適に実施可能である。このようにして成形された表皮材３０は、その表面に本革等に似せたシボ加工や幾何学模様等が施されていて、インストルメントパネル１０の外側意匠面の質感向上を図るようになっている。そして、予備成形された表皮材３０には、インストルメントパネル１０の最終的に前記設置開口部１２が形成される部位に、前記表皮凹部３２が凹設されている。
【００１５】
前記発泡体４０は、図示しない発泡成形型を利用したもとで、前記基材２０および表皮材３０の間でウレタン原料を発泡させることで、両部材２０，３０の間で成形して介在させたものである。これにより発泡体４０は、基材２０および表皮材３０の間で所要の厚みに形成されると共に、前記基材凹部２４および表皮凹部３２の間においても所要の厚みに形成され、全体的に適度の弾力性を具有している。これにより、前記表皮材３０の適宜部位を外方から押圧した際にはこの押圧部位が陥凹的に変形し、インストルメントパネル１０の触感向上に寄与するようになっている。
【００１６】
そして実施例のインストルメントパネル１０では、図１および図２に示すように、前記基材２０における前記発泡体４０との接合面２２でかつ前記ウォータージェットＷＪによる切断予定ラインに沿った所要幅の領域を、該ウォータージェットＷＪの噴射軸線に対して略直交する平坦状の受面（以下「直交受面」という）２６として形成されている。すなわち直交受面２６は、前記設置開口部１２が略矩形状に開口形成されるため、該設置開口部１２の輪郭に合致するウォータージェットＷＪの切断予定ラインに沿って矩形帯状に延在形成されている。しかも実施例の設置開口部１２は、上側端縁および下側端縁が平行となっていない（インストルメントパネル１０の外側から内側に向けて拡開する形状となっている）ため、切断予定ラインの位置によって変化する前記ウォータージェットＷＪの噴射軸線方向に対応して、前記直交受面２６は各部位毎に角度が変化している。
【００１７】
このように、ウォータージェットＷＪによる切断予定ラインに沿って前記直交受面２６を形成したことにより、図３に示すように、ノズル４６から噴射されて前記表皮材３０および発泡体４０を突き抜けたウォータージェットＷＪは、前記切断予定ラインの如何なる位置にあったとしても、常には前記直交受面２６に対して略直交状態（約９０度）の噴射角度Ｒで衝突した後、前記基材２０の裏側へ突き抜けるようになる。これによりウォータージェットＷＪは、直交受面２６に衝突した際に殆ど分散することがないと共にこれによる飛沫が発生することもなく、基材２０の裏側へ効率的に突き抜けるようになる。
【００１８】
従って、ウォータージェットＷＪの一部が前記基材２０の接合面２２と前記発泡体４０の接合面４２との密着境界部分に進入することが殆どなく、これら基材２０と発泡体４０との剥離を招来する不都合が発生することもない。また、ウォータージェットＷＪの一部が前記発泡体４０の内部へ染み込むこともないため、該発泡体４０がこの水分と反応して劣化することも回避できる。
【００１９】
更には、図４から明らかなように、基材２０の切断長Ｓが該基材２０の板厚Ｔと略同一となるため、切断に要する加工時間が最短に抑えられるようになり加工コストを最小限とすることができる。更にまた、前述したようにウォータージェットＷＪが基材２０の裏側へスムーズに突き抜けるようになるため、不要部分４４の破断分離後に開口形成された設置開口部１２の端縁として露出する切断面１６の質感や精度が好適に向上するようになる。
【００２０】
なお前記実施例では、前記受面２６を平坦面とした場合を例示したが、この受面２６の外面形状は、例えば図５に示すように半円弧状または略半円弧状となるようにしてもよい。前記受面２６の外面形状が半円弧または略半円弧であっても、図６に示すように微細的レベルで見れば、前記ウォータージェットＷＪが衝突する部分においては、該ウォータージェットＷＪは該受面２６に対して略直交状態で衝突するようになる。これによりウォータージェットＷＪは、受面２６に衝突した際に殆ど分散することがないと共にこれによる飛沫が発生することもなく、基材２０の裏側へ効率的に突き抜けるようになる。
【００２１】
また前記実施例では、発泡積層体として車両内装部材であるインストルメントパネルを例示したが、本願が対象とする発泡積層体は、これ以外の車両内装部材（例えば、フロアコンソール、ピラーガーニッシュ、ルーフパネル等）や各種家具等も含まれる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る発泡積層体によれば、ウォータージェットの一部が基材と発泡体との密着境界部分に進入することが殆どないから、これら基材と発泡体との剥離を招来する不都合が発生することがない。また、ウォータージェットの一部が発泡体の内部へ染み込むこともないため、該発泡体がこの水分と反応して劣化することを回避し得る利点もある。
更には、基材の切断長が該基材の板厚と略同一となるため、切断に要する加工時間が最短に抑えられて加工コストを最小限とすることができる有益な効果を奏する。更にまた、ウォータージェットが基材の裏側へスムーズに突き抜けるようになるため、切断面の質感や精度を向上させ得る等の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】好適実施例に係る発泡積層体としてのインストルメントパネルを、設置開口部の形成位置で破断して示した要部側断面図である。
【図２】インストルメントパネルを構成する基材に設けた設置開口部の開設予定位置を示した要部斜視図である。
【図３】設置開口部の形成作業時に、表皮材および発泡体を突き抜けたウォータージェットが、基材に形成した受面に対して略直交に衝突した後に該基材を突き抜ける状態を示した説明断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図であって、基材に対して略直交状態で衝突したウォータージェットが、該基材へスムーズに突き抜けることを示している。
【図５】変更例に係る発泡積層体としてのインストルメントパネルを、表皮材および発泡体を突き抜けたウォータージェットが基材を突き抜ける状態で示した説明断面図である。
【図６】図５のＡ部拡大図である。
【図７】エアアウトレット用の設置開口部を開設した発泡積層体としてのインストルメントパネルの要部斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】設置開口部の形成作業時に、表皮材および発泡体を突き抜けたウォータージェットが、基材に対して斜めに衝突した後に該基材を突き抜ける状態を示した説明断面図である。
【図１０】図９のＡ部拡大図であって、基材に対して斜めに衝突したウォータージェットの一部が、該基材と発泡体との接合境界部分に進入する不都合が発生することを示している。
【符号の説明】
２０基材
２２接合面
２６直交受面（受面）
４０発泡体
４２接合面
ＷＪウォータージェット

Claims

少なくとも基材（２０）および該基材（２０）の片面に設けた発泡体（４０）からなり、前記発泡体（４０）の側から所要角度で線状に噴射されるウォータージェット（ＷＪ）による所要形状の切断がなされる発泡積層体において、
前記基材（２０）における前記発泡体（４０）との接合面（２２）でかつ前記ウォータージェット（ＷＪ）による切断予定ラインに沿った所要幅の領域を、該ウォータージェット（ＷＪ）の噴射軸線に対して略直交する受面（２６）として形成し、
前記発泡体（４０）を突き抜けたウォータージェット（ＷＪ）が、前記受面（２６）に対して略直交状態で衝突して前記基材（２０）を突き抜けるよう構成した
ことを特徴とする発泡積層体。
前記ウォータージェット（ＷＪ）が前記受面（２６）に対して略直交状態で衝突することで、前記基材（２０）の接合面（２２）と前記発泡体（４０）の接合面（４２）との密着境界部分に、該ウォータージェット（ＷＪ）の一部が進入するのを防止し得る請求項１記載の発泡積層体。