JP5316006B2 - 発泡構造体および発泡構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、発泡構造体および発泡構造体の製造方法に関する。
従来、車両のインストルメントパネル等の発泡成形パネルに被取付部品を取り付ける構造として、発泡成形パネルに被取付部品を突き当てて被取付部品を位置決めし、この状態で被取付部品を発泡成形パネルに固定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この発泡成形パネルは、内部に発泡構造体としての発泡層を有している。
しかしながら、上記の従来構造では、発泡成形パネルに被取付部品を突き当てると、発泡層が変形するため、被取付部品の位置決め精度が低いという問題がある。
そこで、本発明は、発泡構造体の変形を抑制することを目的とする。
本発明の発泡構造体は、基材と表皮材との間に第１の発泡材と第２の発泡材とが設けられた構造であって、前記第２の発泡材は、その一部が前記第１の発泡材に充填されて前記第１の発泡材の内部に位置しているとともに他の部分が前記第１の発泡材の外部に位置しており、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分と前記第１の発泡材とからなる複合体の剛性が、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の剛性よりも高いことを特徴とする。
本発明の発泡構造体の製造方法は、基材における第１の発泡材が固定された面に間隔をあけて対向配置した表皮材と前記基材との間と、前記第１の発泡材とに、充填材を充填する工程と、前記充填材を発泡させて固体状の第２の発泡材を形成して、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分と前記第１の発泡材とからなる複合体を形成する工程と、を含み、前記複合体を形成する工程は、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の剛性よりも前記複合体の剛性を高くすることを特徴とする。
本発明によれば、第２の発泡材のうち第１の発泡材内に位置する部分と第１の発泡材とからなる複合体の剛性が、第２の発泡材のうち第１の発泡材外に位置する部分の剛性よりも高いことにより、発泡構造体の変形を抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の自動車のインストルメントパネル１には、トレイロア２とボックスカバー３とが取り付けられ、ボックスカバー３には、リッド４が取り付けられる。
トレイロア２は、左側壁５と、右側壁６と、これらの左右側壁５，６を連結する連結部７とを有している。そして、左側壁５の表面９ｂには、ボックスカバー３の側部に形成された突当部３ａが突き当てられ、これにより、ボックスカバー３の位置決めがなされるようになっている。
トレイロア２の左側壁５は、図３および図４に示すように、基材８と、この基材８に対向配置された対向部材としての表皮材９と、これら基材８および表皮材９の間に介在した発泡構造体１０と、を備えて構成されている。
発泡構造体１０は、第１の発泡材１１と第２の発泡材１２とを備えて層状に形成されている。第１の発泡材１１は、気泡同士が繋がって形成された連続気泡構造を有し、かかる連続気泡構造によって、第１の発泡材１１の内部には流路が形成されている。発泡構造体１０は、例えば、ポリウレタンフォームによって形成されている。このポリウレタンフォームとしては、密度が０．０１８０〜０．０２２０ｇ／ｃｍ３、硬さが９．５〜１３．５ｋｇｆ、伸び率が１３０％以上であることが好ましい。
第２の発泡材１２は、その一部１２ａが第１の発泡材１１の内部（流路）に充填されて第１の発泡材１１の内部に位置しているとともに他の部分１２ｂが第１の発泡材１１の外部に位置している。第２の発泡材１２の発泡構造は、連続気泡構造であっても良いし、気泡同士が独立している独立気泡構造であっても良い。第２の発泡材１２は、ポリウレタンフォームによって形成されている。
第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１内に位置する部分１２ａの空隙率は、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１外に位置する部分１２ｂの空隙率よりも低くなっている。そして、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１内に位置する部分１２ａと第１の発泡材１１とによって複合体１３が構成されている。この複合体１３の剛性は、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１外に位置する部分１２ｂの剛性よりも高くなっている。
次に、発泡構造体１０の製造方法について説明する。まず、第１の工程として、固体状の第１の発泡材１１を、基材８の裏面８ａに例えば接着によって固定する。このとき、第１の発泡材１１の流路は空であるので、流動体が第１の発泡材１１の内部（流路）を通過可能となっている。ここで、基材８は、例えば樹脂の射出成形によって成形してよい。
次に、第２の工程として、基材８における第１の発泡材１１が固定された面である裏面８ａに間隔をあけて表皮材９を対向配置し、この表皮材９の裏面９ａと基材８の裏面８ａとの間と、第１の発泡材１１とに、充填材を充填する。これにより第１の発泡材１１に充填材が含浸する。この充填材は、発泡性および流動性を有していて未発泡状態のものであり、本実施形態では、ポリウレタンと発泡剤とを含んだ充填材が適用されている。
次に、第３の工程として、充填材を加熱して充填材を発泡させて固体状の第２の発泡材１２を形成し、これにより、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１内に位置する部分１２ａと第１の発泡材１１とからなる複合体１３を形成する。この第３の工程においては、充填材のうち第１の発泡材１１中の充填材の気泡の成長が第１の発泡材１１によって抑制され、これにより、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１内に位置する部分１２ａの空隙率が第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１外に位置する部分１２ｂの空隙率よりも低くなり、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１外に位置する部分１２ｂの剛性よりも複合体１３の剛性が高くなる。
以上説明したように、本実施形態の発泡構造体１０は、第１の発泡材１１と第２の発泡材１２とを備えており、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１内に位置する部分１２ａと第１の発泡材１１とからなる複合体１３の剛性が、第２の発泡材１２のうち第１の発泡材１１外に位置する部分１２ｂの剛性よりも高い。したがって、第１の発泡材が設けられず第２の発泡材だけで発泡構造体が構成された場合に比べ、複合体１３の分だけ発泡構造体１０の剛性が向上しているので、発泡構造体１０の変形を抑制することができる。かかる構造の発泡構造体１０では、複合体１３を他部材の位置決め用部材として用いることができる。具体的には、複合体１３に対応する部分のトレイロア２の左側壁５の表面９ｂに被取付部品としてのボックスカバー３を突き当てることで、複合体１３によってボックスカバー３を良好に位置決めすることができる。よって、トレイロア２とボックスカバー３との組み付け寸法精度を向上することができる。また、このように、発泡構造体１０の変形を抑制することができるので、トレイロア２の外観品質の向上および取付精度の向上を図ることができ、ひいては、トレイロア２と他部品との干渉を抑制して、それらの干渉による異音の発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、第１の発泡材１１および第２の発泡材１２は、ポリウレタンフォームであることにより、比較的容易に発泡構造体１０を製造することができる。
また、本実施形態の発泡構造体１０の製造方法では、第１の発泡材１１の内部を流動体が通過可能であるので、基材８と表皮材９との間における第１の発泡材１１の奥側にも第１の発泡材１１を通過した充填材が行き渡るので、基材８と表皮材９との間に隙間無く第２の発泡材１２を形成することができる。
なお、本発明は、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
８ 基材
８ａ 基材の裏面（面）
９ 表皮材（対向部材）
１０ 発泡構造体
１１ 第１の発泡材
１２ 第２の発泡材
１２ａ 第２の発泡材の一部
１２ｂ 第２の発泡材の他の部分
１３ 複合体
８ａ 基材の裏面（面）
９ 表皮材（対向部材）
１０ 発泡構造体
１１ 第１の発泡材
１２ 第２の発泡材
１２ａ 第２の発泡材の一部
１２ｂ 第２の発泡材の他の部分
１３ 複合体
Claims (3)
- 基材と表皮材との間に第１の発泡材と第２の発泡材とが設けられた発泡構造体であって、
前記第２の発泡材は、その一部が前記第１の発泡材に充填されて前記第１の発泡材の内部に位置しているとともに他の部分が前記第１の発泡材の外部に位置しており、
前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分の空隙率が、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の空隙率よりも低くなっており、
前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分と前記第１の発泡材とからなる複合体の剛性が、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の剛性よりも高いことを特徴とする発泡構造体。 - 前記第１の発泡材および前記第２の発泡材は、ポリウレタンフォームであることを特徴とする請求項１に記載の発泡構造体。
- 基材と表皮材との間に第１の発泡材と第２の発泡材とが設けられた発泡構造体の製造方法であって、
流動体が内部を通過可能な固体状の第１の発泡材を、基材に固定する第１の工程と、
前記基材における前記第１の発泡材が固定された面に間隔をあけて対向配置した表皮材と前記基材との間と、前記第１の発泡材とに、発泡性および流動性を有していて未発泡状態の充填材を充填する第２の工程と、
前記充填材を発泡させて固体状の第２の発泡材を形成して、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分と前記第１の発泡材とからなる複合体を形成する第３の工程と、
を含み、
前記第３の工程は、前記充填材のうち前記第１の発泡材中の前記充填材の気泡の成長を前記第１の発泡材によって抑制して、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材内に位置する部分の空隙率を前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の空隙率よりも低くし、前記第２の発泡材のうち前記第１の発泡材外に位置する部分の剛性よりも前記複合体の剛性を高くすることを特徴とする発泡構造体の製造方法。
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