JP2003040068A

JP2003040068A - 自動車内装品表皮

Info

Publication number: JP2003040068A
Application number: JP2001228476A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiro Ueno; 樹広上野; Akiyoshi Nagano; 昭義永野; Kazumichi Shigeno; 一道重野; Kenichi Furuta; 剣一古田; Yukihiko Horiba; 幸彦堀場; Hiroaki Shichida; 裕章七田
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】エアバッグ用蓋体部付き自動車内装品のコスト
アップを抑え、かつ、表皮を迅速に破断させることので
きる自動車内装品表皮素材を提供すること。【解決手段】エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備え
た自動車内装品における表皮素材。表皮素材の裏面側が
非貫通の多孔面（パンチング面）とする。具体的には、
表皮素材Ｓが、表面側に位置するソリッド層３４と、ソ
リッド層３４の裏面側に位置する貫通多孔層（パンチン
グシート層）３６とからなる二層構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグ用蓋体
部付き自動車内装品の表皮素材に関する。

【０００２】以下、本明細書においては、主としてエア
バッグ用蓋体部付きのインストルメントパネル（以下
「インパネ」と記す。）の表皮（レリーフレス／インビ
ジブル仕様）を例に採り説明するが、その他、サイドド
ア、ピラー、フロント・バックシート用エアバッグ用蓋
体部の表皮等にも適応が可能である。

【０００３】

【背景技術】自動車においては、昨今、エアバッグ装置
が標準装備されるようになってきている。図１に示すよ
うなインパネ１２における、エアバッグ装置Ｍの組み付
け部位（図１の２−２線部位）におけるエアバッグ蓋体
部１４の構成として、例えば図２に示すような構成のも
のがあった。

【０００４】すなわち、外側から表皮１６／発泡層（ク
ッション層）１８／基体２０を備え、基体蓋体部２２
は、裏面側に左・右ヒンジ溝２４、２６及び基体テアラ
イン部（溝）２８を備えた構成であり、テアライン溝２
８及びヒンジ溝２４、２６で区画されている。基体蓋体
部（通常、軟質プラスチック製）２２と基体本体部（通
常、硬質プラスチック製）２３とは射出成形により融着
一体化されており、基体蓋体部２２は、該ヒンジ溝２
４、２６をヒンジ中心として、上部へ回動可能な構成と
されている。また表皮１６は、エアバッグ蓋体部１４を
含めたインパネ全体の表皮として射出成形により融着一
体形成されており、溝等で形成されたレリーフライン部
３２が表面に形成されていた。

【０００５】通常、エアバッグ本体３０は、エアバッグ
装置Ｍが作動して自動車内装品に形成されたエアバッグ
用蓋体部テアラインＴを破断することにより車室内乗員
側へ開いて膨出する。

【０００６】上記インパネ１２におけるテアラインＴの
破断は、下記の如く起こる。

【０００７】まず、エアバッグ本体３０の膨張により、
基体蓋体部２２が内部（下部）から押圧される。この
際、基体蓋体部２２に形成された基体テアライン溝２８
に応力が集中して、基体テアライン溝２８形成部位が破
断後、表皮１６の脆弱部位であるレリーフライン部３２
に応力が集中するため、亀裂は基体テアライン溝２８の
底部から表皮テアライン部（レリーフライン部）３２を
結ぶ線（両者の最短距離）に沿って伝播する。そして、
該亀裂伝播が表皮１６の表皮テアライン部（レリーフラ
イン部）３２近くまで達すると、該表皮テアライン部３
２は、表皮１６の他の部位に比べて脆弱であるため、表
皮テアライン部３２が迅速に破断される。即ち、テアラ
イン部Ｔでの表皮１６の破断性（破断速度）を充分に確
保できる。

【０００８】近年、意匠性向上の見地からエアバッグ用
蓋体部付き自動車内装品（特にインパネ）のエアバッグ
蓋体部（リッド部）１４のレリーフラインレス化、いわ
ゆるインパネ一体エアバッグカバーにおけるリッドイン
ビジブル仕様の要請が強くなりつつある。

【０００９】このため、表皮を備えたエアバッグ用蓋体
部付き自動車内装品において、エアバッグ本体展開時に
該表皮が所定の位置、すなわちテアライン部位で破断す
るよう、該表皮裏面からレーザー加工等を施して、表皮
のテアライン部位に開裂線（スリット）を形成する技術
が知られている。（特開２０００−２８０８４７等公報
参照）。

【００１０】しかし、上記レーザー加工等は、テアライ
ン部位に沿って正確に所定深さのスリットを形成しなけ
ればならず、さらに、レーザー加工は設備投資費用、ラ
ンニングコスト等が高く、製品のコストアップにつなが
るという問題点を有していた。

【００１１】

【発明の開示】本発明の目的は、上記にかんがみて、エ
アバッグ用蓋体部付き自動車内装品のコストアップを抑
え、かつ、表皮を迅速に破断させることのできる自動車
内装品表皮素材を提供することにある。

【００１２】本発明者らは、上記にかんがみて、自動車
内装品表皮の意匠性及びコスト性の双方の確保をするた
めに、相対的に低コストで成形可能な熱成形（真空成
形）できる表皮素材に着目して、鋭意開発に努力をした
結果、表皮の脆弱部は表皮素材の裏面全面に多孔面部を
形成しても表皮が迅速に略蓋部テアラインに対応する表
皮テアラインに沿って引き裂かれる（破断する）ことを
見出して、下記構成の自動車内装品表皮素材に想到し
た。

【００１３】エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備え
た自動車内装品における表皮素材であって、該表皮の裏
面側が非貫通の多孔面（パンチング面）部とされている
ことを特徴とする。

【００１４】当該構成としても、エアバッグ作動時に、
基体テアライン部に対応して表皮(表皮テアライン部）
が引き裂かれる。このため、表皮裏面の孔あけ加工を特
別にテアライン形状に沿ったものとする必要がなく、し
かも、孔あけ加工は表面側非貫通とするので、リッドイ
ンビジブル仕様への対応が容易となる。

【００１５】上記構成において、表皮が表面に位置する
ソリッド層と、該ソリッド層の裏面側に位置する貫通多
孔層とを備えた積層構造とすることが、単層シートに裏
面側から孔明けする場合に比して、孔深さの精度を確保
し易い。

【００１６】上記各構成において、積層構造を、ソリッ
ド層と多孔シート層との二層構成とし、貫通多孔層の肉
厚がソリッド層の肉厚より厚くすることが、表皮のエア
バッグ作動時の破断特性（引き裂き迅速性）を確保しや
すくなる。

【００１７】また、上記構成において、多孔面の孔径：
０．５〜２．０ｍｍ、孔ピッチ：１〜５ｍｍとすること
が、表皮のエアバッグ作動時における破断特性（引き裂
き迅速性）をさらに確保しやすくなる。

【００１８】そして、上記各構成の表皮素材を使用して
製造した自動車内装品の構成は、下記の如くになる。

【００１９】エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備え
た自動車内装品において、前記蓋体部を区画する基体テ
アライン部（破断予定脆弱線部）が形成された内装品基
体と、前記各構成の表皮素材から熱成形により形成され
た表皮素材とを有することを特徴とする。

【００２０】より具体的には、内装品基体と前記表皮と
の間に発泡層（クッション層）が介在している構成の自
動車内装品となる。

【００２１】また、上記表皮素材の製造方法は、カレン
ダ加工直後にパンチングして調製した多孔シートを、同
一又は同種材料で別にカレンダ加工したソリッドシート
と熱融着させて製造することが望ましい。カレンダ加工
を使用することにより安価に製造できるとともに、厚み
バラツキも小さくできる。

【００２２】

【発明を実施するための最良の形態】次に、本発明の一
実施形態について、エアバッグ飛び出しのための蓋体部
を備えた自動車内装品として、前述同様、図１〜２に示
すようなインパネを例に採り説明をする。

【００２３】即ち、本実施形態の表皮素材は、レリーフ
ラインレス、即ち、エアバッグカバー(エアバッグ蓋体
部）一体化のインパネにおいて、リッドインビジブル仕
様のタイプの表皮に使用するものである（図２参照）。

【００２４】表皮素材Ｓの構成は、図３に示すような構
成となる。

【００２５】即ち、表皮素材Ｓの裏面側が非貫通の多孔
面（パンチング面）部とされている、即ち、表面側に位
置するソリッド層３４と、該ソリッド層３４の裏面側に
位置する貫通多孔層（パンチングシート層）３６とから
なる二層の積層構造である。なお、ソリッド層３４と貫
通多孔層３６とは、通常、ソリッド層３４と貫通多孔層
３６とは、同一ないし同種材料を使用して熱融着体とす
る。

【００２６】このようにソリッド層３４と貫通多孔層３
６との積層構造とすることにより、単層シートに裏面側
から孔明けする場合に比して、孔深さの精度を確保し易
い。

【００２７】ここで、貫通多孔層３６の肉厚はソリッド
層３４の肉厚より薄くてもよいが、通常、貫通多孔層３
６の方を厚く形成する。表皮のテアラインに沿う破断特
性（引き裂き迅速性）を確保しやすくするためである。
具体的には、表皮全体肉厚ｔを０．７ｍｍとしたとき、
貫通多孔層３６の厚さ（孔深さ）は、０．４〜０．６ｍ
ｍ（望ましくは０．５ｍｍ前後）とする。即ち、ソリッ
ド層３４の厚さは、０．３〜０．１ｍｍ（望ましくは
０．２ｍｍ前後）とする。貫通多孔層３６の厚さが薄す
ぎると、引き裂き迅速性（エアバッグ展開性能）を確保
し難く、逆に貫通多孔層３６の厚さが厚すぎると、相対
的にソリッド層３４の厚さが薄くなり、貫通多孔層３６
の孔跡が意匠面(表面）に顕現し、即ち、多孔模様が表
面に透けて見えるおそれがある。

【００２８】また、上記構成において、多孔面の孔径
φ：０．５〜２ｍｍ（望ましくは０．５〜１．５ｍ
ｍ）、孔ピッチｐ１又はｐ２：１〜５ｍｍ（望ましくは
１〜３ｍｍ）とする。孔径φが小さすぎると、引き裂き
迅速性（エアバッグ展開性能）を確保し難く、逆に大き
すぎると、真空成形時等に表皮素材が均等に伸ばされな
いおそれがある。

【００２９】また、孔ピッチｐ１又はｐ２が小さ過ぎる
と、真空成形時に引張られて表皮素材が破れるおそれが
あり、逆に大きすぎると、引き裂き迅速性（エアバッグ
展開性能）を確保し難くなる。

【００３０】なお、孔ピッチｐ１、ｐ２は縦・横とも同
じでもよいが縦・横に差を設けてもよい。即ち、蓋部回
動先端側（通常、縦方向、カレンダ加工の場合は幅方
向）が優先的に引き裂かれ易いように、ピッチを短く、
蓋部回動線と平行な方向を、ピッチを長くすることも可
能である。即ちテアラインＴをＨ字形とする場合、Ｈ字
の両縦棒方向のピッチｐ１を長く、横棒方向のピッチｐ
２を短くすることが望ましい（図４参照）。

【００３１】なお、貫通多孔層３６の裏側に伸びが小さ
く（伸び２００％以下、望ましくは１５０％以下）かつ
破断強度も余り大きくない特性の熱可塑性プラスチック
からなる極薄い（０．１ｍｍ以下、望ましくは０．０５
ｍｍ）バリア層を形成したり、同様特性の熱可塑性プラ
スチックからなる塗膜層または保護層をソリッド層３４
の意匠面に同様に形成してもよい。

【００３２】そして、上記表皮素材（ワーク）Ｓは、オ
レフィン系、エステル系、アミド系、スチレン系、ウレ
タン系等の伸び（Ｅ_B）１５０％（望ましくは２００
％）以上熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）材料を用いて
カレンダー加工や押し出し成形により製造する。上記Ｔ
ＰＥのうち、ポリオレフィン系のものが、硬度(柔らか
さ）の選択範囲が広くて望ましい。

【００３３】ここで、表皮素材の製造は、カレンダ加工
直後にパンチングして調製した多孔シート（パンチング
シート）３６を、同一材料又は相互に熱融着可能な同種
材料で別にカレンダ加工したソリッドシート３４と熱融
着させて製造することが望ましい。孔空け（パンチン
グ）は、カレンダ加工直後の柔らかい内に多数本を並列
させたフォーク状の針を貫通させるだけなので、多孔シ
ートを容易に製造できる。また、表皮素材の合計肉厚精
度を確保し易い。

【００３４】即ち、カレンダ加工の場合、その精度は肉
厚が薄くなるほど、肉厚に対する精度比率が小さくなる
ためである。例えば，０．９ミリの場合±０．０５ｍ
ｍ，０．４５ｍｍの場合±０．０１ｍｍである。

【００３５】そして、熱成形は、通常の雄型のみによる
真空成形でもよいが、図５に示す如く、雄・雌両型３
８、４０を用いたプレス成形により予備賦形した後、型
締めと同時的に真空成形により最終賦形をする方法によ
り行うことが望ましい。

【００３６】ここで、雌型４０には、その意匠（表面）
賦形面には、真空吸引孔４２が多数形成されている。雌
型４０で真空賦形（真空成形）、特に意匠面賦形をする
ためである。雌型で真空賦形するため、真空賦形された
表皮素材（熱成形品）の雌型４０からの離型が容易とな
る。また、真空賦形により意匠面賦形するため、意匠面
の再現性が良好となる。なお、真空吸引孔４２が大きい
場合は、真空吸引孔跡が表皮表面（意匠面）に形成され
るおそれがあるため、通常、雌型賦形面４０ａはエンボ
ス加工面（しぼ付け加工面）とする。

【００３７】また、これらの真空吸引細孔４２の孔径は
１〜１０μｍであり、孔ピッチは、５〜１５ｍｍ、望ま
しくは１０ｍｍ前後とする。ここで、孔径が大きすぎる
と、表皮意匠面に吸引孔跡が出易く（特に表皮意匠面
を、エンボス面としない場合）、逆に孔径が小さ過ぎる
と吸引抵抗が大きくて微細な賦形面の再生が困難とな
る。孔ピッチが小さ過ぎると、金型の加工工数に嵩み、
逆に孔ピッチが大きすぎると吸引賦形力を充分に得難
く、孔径が小さ過ぎる場合と同様、微細な賦形面の再生
が困難となる。

【００３８】次に、上記構成の雄・雌両型を使用しての
表皮の熱成形する方法について説明をする。

【００３９】まず、所定大きさに裁断した表皮素材Ｓを
矩形チャック（クランプ）４４で四方（全周）から挟ん
で（クランプして）、熱変形可能な温度１６０℃前後に
シート材ヒータ４６で加熱する。

【００４０】続いて、クランプ４４で挟んだまま雌型４
０の直下に移動させ、続いて、雌型４０を下降させると
同時に、雄型３８も上昇させる。このときの下降・上昇
速度は、１０００〜３０００ｍｍ／minとする。

【００４１】そして、型締め直前（通常、１〜２秒前）
となった時点で、即ち予備賦形させた時点で、真空吸引
を開始する。すると、表皮素材Ｓが雌型４０の賦形面
（意匠型面）４０ａに真空密着して良好に意匠型面が再
現される。このときの真空吸引時間は１０〜１５ｓ（型
締め完了後８〜１４ｓ）とする。

【００４２】そして真空引き後、約２０〜３０秒の冷却
時間（放置時間）をおいて、熱成形を完了する。即ち、
型閉じ完了後、約３０〜４５秒で型開きとなる。

【００４３】こうして熱成形をした表皮は、離型した
後、トリミングを行ってインパネ用表皮とする。

【００４４】次に、上記表皮を用いてのインパネの成形
方法を説明する。

【００４５】上記の如く製造したインパネ表皮は、従来
の表皮と同様、インパネ（自動車内装品）の表皮として
使用できる。

【００４６】例えば、ＰＰＣ（カーボン充填ポリプロピ
レン）、ＰＰＧ（ガラス繊維充填ポリプロピレン）、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）／ＡＢＳ（アクリロニトリル・
ブタジエン・スチレン三元共重合体）、ＰＣ（ポリカー
ボネート）、ＡＳＧ（ガラス繊維充填アリル）、ＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合
体）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等のプラスチ
ック材、アルミ、鋼板などの素材からなるインパネ基体
２０、及びウレタン、ＰＰＦ、ＰＰビーズ発泡などの素
材からなる発泡層（クッション層）１８とともに組み合
わされてインパネ１２として使用できる（図２参照）。

【００４７】インパネ１２は、慣用の方法により、例え
ば、下記の如く製造する。

【００４８】まず、前記の如く製造した表皮１６（厚み
約０．７mm）を、発泡層射出成形用金型の雌型にセット
し、予め射出成形しておいたインパネ基体２０を同じく
雌型にセットし、型閉じした後、発泡層材料を射出成形
して、図2に示すような、基本的に基体２０、発泡層１
８及び表皮１６からなるインパネ１２を成形する。な
お、雄型としては、基体20の成形用金型における雄型
を、基体２０を離型せずに兼ねてもよい。

【００４９】上記インパネ１２は、エアバッグ装置Ｍを
組み付け、実車に装着して使用をする。

【００５０】エアバッグ装置Ｍは、基本的には、バッグ
本体３０と、該バッグ本体３０に膨張ガスを流入させる
インフレータ５０と、それらの部材を一体化させるバッ
グケース５２とからなる。バッグケース５２は、インフ
レ―タ５０を保持し、バッグ本体３０内に膨張ガス流入
をガイドするディフューザ缶５４が一体化されている。

【００５１】そして、バッグケース５２の前・後壁５２
ａ、５２ｂに、基体２０の裏面に形成された前・後取付
け壁２１Ａ、２１Ｂを挿入係合させて、エアバッグアセ
ンブリとし、図示しないブラケットを介して車体（実
車）に装着する。

【００５２】そして、車体に所定値以上の衝撃荷重が作
用すると、バッグ蓋体部１４のテアラインＴが下記の如
く破断して、蓋体部が開いてエアバッグが迅速に膨張展
開する。

【００５３】まず、バッグ本体３０が、膨張することに
より基体２０を裏側（下面）から押圧する。この体、基
体２０におけるＶ字形切り欠きにより形成された基体テ
アライン溝２８に応力が集中して、基体テアライン溝２
８形成部位が破断した後、発泡層１８においては基体テ
アライン溝２８と最短距離にある表皮貫通多孔層３６に
おける孔群３７、３７の内、最短距離にある穴列３７、
…とを結ぶ直線上に沿う亀裂伝播が発生する。この亀裂
伝播が表皮貫通多孔層３６の孔群に達すると、該表皮テ
アライン部３３は、表皮１６における他の部位に比して
脆弱であるため応力が集中して、表皮１６の伸びが本来
の破断伸びに達するはるか前に表皮１６が迅速に破断す
る（引き裂かれる）。したがって、表皮１６が伸びて、
バッグ蓋体部の完全な展開状態が遅延するようなことが
なく、バッグ展開特性が充分に確保できる。即ち、バッ
グドア部インビジブルタイプのインパネにおける表皮
を、レザー加工等により特別な後処理（後加工）により
しなくても製造できる。

【００５４】なお、本発明の発明性に影響を与えるもの
ではないが、表皮に孔を空けて表皮テアライン部を形成
する技術が、実開昭５１−１９３２号、特開平９−８６
３２１号等の刊行物に記載されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する蓋体部付きインストルメント
パネルを示す全体斜視図

【図２】図１における２−２線概略断面図

【図３】本発明における表皮素材の一構成を示す部分断
面図

【図４】図３における表皮素材におけるテアライン部と
の関係を示す部分平面図

【図５】表皮素材を用いて表皮を熱成形する方法を示す
概略工程図

【符号の説明】

１２インストルメントパネル（インパネ）１６インパネ表皮１８インパネ発泡層２２基体蓋体部２８基体テアライン溝３３表皮テアライン部３４ソリッド層３６貫通多孔層（パンチングシート層）３７貫通多孔層における孔３８表皮熱成形用雄型（プラグ：下型）４０表皮熱成形用雌型（上型）Ｔエアバッグ蓋体部テアラインＭエアバッグ装置Ｓ表皮素材

フロントページの続き (72)発明者重野一道愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者古田剣一愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者堀場幸彦愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者七田裕章愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内Ｆターム(参考） 3D044 BA07 BA11 BA14 BB01 BC03 BC13 3D054 AA14 BB09 BB10 FF17 FF18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備
えた自動車内装品における表皮素材であって、該表皮素材の裏面側が非貫通の多孔面（パンチング面）
とされていることを特徴とする自動車内装品表皮素材。
【請求項２】前記表皮素材が、表面側に位置するソリ
ッド層と、該ソリッド層の裏面側に位置する貫通多孔層
（パンチングシート層）とを備えた積層構造であること
を特徴とする請求項１記載の自動車内装品表皮素材。
【請求項３】前記積層構造が、ソリッド層と多孔シー
ト層との二層構成であり、貫通多孔層の肉厚がソリッド
層の肉厚より厚いことを特徴とする請求項２記載の自動
車内装品表皮素材。
【請求項４】前記多孔面の孔径：０．５〜２．０ｍ
ｍ、孔ピッチ：１〜５ｍｍであることを特徴とする請求
項３記載の自動車内装品表皮素材。
【請求項５】エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備
えた自動車内装品において、前記蓋体部を区画する基体テアライン部（破断予定脆弱
線部）が形成された内装品基体と、請求項１、２、３、
４又は５記載の表皮素材から熱成形により形成された表
皮とを有することを特徴とする自動車内装品。
【請求項６】前記内装品基体と前記記表皮との間に発
泡層（クッション層）が介在していることを特徴とする
請求項５記載の自動車内装品。
【請求項７】カレンダ加工直後にパンチングして調製
した多孔シートを、同一又は同種材料で別にカレンダ加
工したソリッドシートと熱融着させて製造することを特
徴とする自動車内装品表皮素材の製造方法。