JP2015006808A

JP2015006808A - インストルメントパネル構造

Info

Publication number: JP2015006808A
Application number: JP2013131809A
Authority: JP
Inventors: 徹近藤; Toru Kondo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2015-01-15

Abstract

【課題】開裂性能を維持しつつ、インストルメントパネルの外観品質を良好に維持することができるインストルメントパネル構造を提供する。【解決手段】エアバッグが膨張展開する際の膨張圧によって開裂する開裂溝２０が形成された基材１２と、基材１２の車室内側に設けられた表皮材１８と、基材１２と表皮材１８との間に設けられ、基材１２と対向する面及び表皮材１８と対向する面の少なくとも一方の面に、他方の面まで貫通しない複数の切込み部２２が千鳥状に配置されたソフト層１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、インストルメントパネル構造に関する。

基材と表面材との間にソフト層を備えたインストルメントパネル構造が知られている。この種のインストルメントパネル構造において、特許文献１には、レーザー加工で基材及びソフト層を貫通する開裂予定部を形成したインストルメントパネルが開示されている。また、特許文献２には、車室側部材を構成する表皮材の表面に、Ｖ溝で開裂予定線を形成した技術が開示されている。

ここで、上記先行技術で開示された開裂予定部（開裂予定線）は、Ｈ字形状、Ｕ字形状、又は十字形状に形成されている。このため、開裂予定部（開裂予定線）が形成された部分と開裂予定部（開裂予定線）が形成されていない部分とで凹凸が生じて、インストルメントパネルの表面が波打つ虞がある。

特許４２３０００８号公報特開平９−２４０４１２号公報

本発明は、上記を考慮し、開裂性能を維持しつつ、インストルメントパネルの外観品質を良好に維持することができるインストルメントパネル構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、エアバッグが膨張展開する際の膨張圧によって開裂する開裂溝が形成された基材と、前記基材の車室内側に設けられた表皮材と、前記基材と前記表皮材との間に設けられ、前記基材と対向する面及び前記表皮材と対向する面の少なくとも一方の面に、他方の面まで貫通しない複数の切込み部が千鳥状に配置されたソフト層と、を有する。

請求項１に係る発明によれば、エアバッグが膨張展開する際の膨張圧によって基材の開裂溝が開裂する。このとき、ソフト層に形成された切込み部が開裂起点となって迅速に開裂する。また、切込み部を千鳥状に配置するで、凹凸が生じにくくなり、インストルメントパネルの表面が波打つのを抑制できる。さらに、切込み部が他方の面まで貫通していないため、ソフト面を真空成形等で基材に貼り付ける際に、切込み部が引き伸ばされて穴が大きくなるのを抑制できる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係るインストルメントパネル構造は、開裂性能を維持しつつ、インストルメントパネルの外観品質を良好に維持することができるという優れた効果を有する。

実施形態に係るインストルメントパネルを拡大した縦断面図である。図１に示すインストルメントパネルを構成するソフト層の表面を示す正面図である。（Ａ）は、実施例に係るインストルメントパネルを拡大した縦断面図であり、（Ｂ）は、第１比較例に係るインストルメントパネルを拡大した縦断面図であり、（Ｃ）は、第２比較例に係るインストルメントパネルを拡大した縦断面図である。

以下、図１、図２を用いて、本発明に係るインストルメントパネル構造１０の実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

（インストルメントパネル構造１０の構成）
本実施形態に係るインストルメントパネル構造１０は、例えば、助手席用エアバッグ装置が設けられたインストルメントパネルのエアバッグ展開部を構成しており、図１に示すように、基材１２と、基材１２の車室内側に設けられた複合表皮１４と、で構成されている。

基材１２は、例えばポリプロピレン製とされ、一例として約３ｍｍの板厚で略矩形パネル状に形成されている。また、基材１２の裏面１２Ａには、開裂溝２０が形成されている。開裂溝２０は、所定値以上のバッグ膨張圧が作用すると開裂する溝であり、車両上下方向に延びる直線と車両幅方向に延びる直線に沿って断続的に形成されている。また、開裂溝２０の溝幅は約１ｍｍに設定されており、開裂溝２０の深さは、基材１２の板厚よりも浅く設定されている。なお、開裂溝２０の断面形状は、型成形の際の抜き勾配等のために車両前方側が幅広の台形状となっている。

複合表皮１４は、表皮材１８と、基材１２と表皮材１８との間に設けられたソフト層１６と、から成り、表皮材１８は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）などの熱可塑性樹脂を含むシート材で構成さている。また、表皮材１８の厚みは、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。なお、この表皮材１８の車室内側の面３０Ａが意匠面を構成する。

複合表皮１４を構成するソフト層１６は、ポリプロピレンフォーム（ＰＰフォーム）、ポリエチレンフォーム（ＰＥフォーム）、ウレタンフォーム等を材料とした発泡層で構成されている。また、ソフト層１６の発泡倍率は、１０倍〜３０倍に設定され、ソフト層１６の層厚は、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定されている。

ここで、ソフト層１６の基材１２と対向する面１６Ａ（以下、「表面１６Ａ」と称す。）、及び表皮材１８と対向する面１６Ｂ（以下、「裏面１６Ｂ」と称す。）には、複数の切込み部２２が形成されている。切込み部２２はそれぞれ、ソフト層１６の層厚より浅く形成され、ソフト層１６の層内で終端している。

また、図２に示すように、切込み部２２はそれぞれ、車両幅方向に形成されており、所定の間隔で略全域に亘って千鳥状に配置されている。さらに、図１に示すように、切込み部２２の一部は、基材１２の開裂溝２０と板厚方向にオーバーラップしている。

なお、切込み部２２の深さＬは、５０μｍ〜３００μｍに設定されており、切込み部２２の幅Ｄは、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定されている。また、切込み部２２の間隔（ピッチ）は、車両上下方向のピッチＰ１が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されており、車両幅方向のピッチＰ２が１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定されている。また、本実施形態では、表皮材１８の切込み部２２の間隔Ｐは、基材１２の開裂溝２０の溝幅以下となるように設定されている。

（インストルメントパネル構造１０の製作方法）
つぎに、インストルメントパネル構造１０の製作方法の一例を説明する。

まず、基材１２を図示しない基材成形型を用いてインジェクション成形する。この基材成形型には、開裂溝２０を形成するための突部が形成されており、基材１２の成形と同時に開裂溝２０が形成されるようになっている。インジェクション成形により形成した基材１２は、図示しない表皮成形型の第一成形型にセットする。

一方、ソフト層１６の表面１６Ａ及び裏面１６Ｂには、図示しない加工装置によって、複数の切込み部２２が千鳥状に形成される。そして、切込み部２２が形成された表皮材１８とソフト層１６とを熱ラミネートや接着ラミネートによって複合化（一体化）し、シート状の複合表皮１４を形成する。

次に、シート状の複合表皮１４を所定の大きさに定尺カットし、これを図示しない表皮成形型の第二成形型を使って真空成形し、所定の形状にする。その後、表皮成形型の第一成形型と第二成形型とを型閉めし、複合表皮１４のソフト層１６を基材１２の表面に密着させるようにして、基材１２側から真空引きして真空成形する。このとき、基材１２の表面側に適宜量の接着剤を塗布しておく。このようにして三層構造のインストルメントパネル構造１０が製作される。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

エアバッグ装置を搭載した車両が前面衝突すると、図示しない衝突検知手段によってその状態が検知され、検知信号が図示していないエアバッグＥＣＵへ出力される。エアバッグＥＣＵでエアバッグ作動と判定されると、運転席側の各種エアバッグ装置が作動する他、助手席側のエアバッグ装置が作動してエアバッグを膨張させる。

ここで、開裂溝２０に作用するバッグ膨張圧が所定値に達すると、基材１２の開裂溝２０が開裂する。更に、表皮材１８とソフト層１６とからなる複合表皮１４が開裂する。これにより、エアバッグ展開部が展開され、エアバッグが膨張展開される。

ここで、複合表皮１４が開裂する際に、図１及び図２に示す表皮材１８の裏面３０Ｂの切込み部２２に応力集中することで、切込み部２２が開裂起点となって開裂する。よって、表皮材１８の裏面３０Ｂに開裂起点となる切込み部２２が形成されてない場合と比べて、複合表皮１４を迅速に開裂できる。すなわち、エアバッグ展開部が迅速に開裂して、エアバッグを迅速に膨張展開できる。

また、切込み部２２が千鳥状に配置されているので、インストルメントパネルの表面が波打つのを抑制できる。具体的に説明すると、前述したように、複合表皮１４のソフト層１６を基材１２の表面に密着させて真空成形する工程では、複合表皮１４が伸ばされて切込み部２２の開口が広がる。このため、切込み部２２をソフト層１６の一部に偏って形成すると、切込み部２２が形成された部分と、切込み部２２が形成されていない部分とで凹凸が生じて、インストルメントパネルの表面が波打つことがある。例えば、切込み部２２を直線状に配列し、この切込み部２２の列を複数列配置した場合、切込み部２２が形成された部分が一様に凹んで、切込み部２２が形成されていない部分との間に凹凸が生じる。

これに対して、図２に示すように、切込み部２２を千鳥状に配置した場合、切込み部２２が形成された部分と、切込み部２２が形成されていない部分とが均等となり、インストルメントパネルの表面の波打ちが抑制される。すなわち、インストルメントパネルの見栄えが損なわれない。

なお、本実施形態では、ソフト層１６の表面１６Ａ及び裏面１６Ｂに切込み部２２を配置したが、これに限らず、例えば、図３（Ａ）に示すように、一方の面のみに配置してもよい。図３（Ａ）に示す複合表皮５０は、ＴＰＯシートで形成した板厚が０．５ｍｍの表皮材５２と、ＰＰフォームで形成した層厚が３．０ｍｍのソフト層５４とを一体としたものである。ここで、ソフト層５４には、基材と対向する面のみに切込み部５６が形成されている。

次に、図３（Ｂ）に示す第１比較例の複合表皮６０について考える。第１比較例の複合表皮６０は、ＴＰＵでスラッシュ形成された表皮材６２と、表皮材６２と基材との間にＰＵフォーム６４を注入発泡したものである。また、表皮材６２には、切込み部６６が形成されている。なお、表皮材６２の板厚は１．０ｍｍに設定されている。

この第１比較例の複合表皮６０の場合は、注入発泡を行うために、表皮材６２と基材との間に５ｍｍ〜８ｍｍ程度の隙間が必要である。このため、注入発泡する隙間は、本実施形態のソフト層１６の層厚１．０ｍｍ〜３．０ｍｍよりも厚くなり、その分、インストルメントパネルが厚くなる。

これに対して本実施形態では、表皮材１８にソフト層１６を接着して二層構造のシート状の複合表皮１４とすることで、複合表皮１４の層厚を抑えつつ柔らかい触感を得ることができる。よって、第１比較例と比べ車室空間をその分広くすることができる。

また、第１比較例のようなスラッシュ成形された表皮材６２の裏面に、基材の開裂溝とオーバーラップするようにレーザー加工や熱刃で凹部を形成した場合、凹部と開裂溝との位置合わせにバラツキが生じる。このため、正確に凹部と開裂溝とをオーバーラップさせることは難しい。

これに対して本実施形態では、表皮材１８の裏面３０Ｂに形成されている切込み部２２の間隔Ｐを基材１２の開裂溝２０の溝幅以下となるように設定することで、位置合わせしなくとも、層厚方向に見た場合に切込み部２２と開裂溝２０とが安定してオーバーラップする。

次に、図３（Ｃ）に示す第２比較例の複合表皮７０について考える。第２比較例の複合表皮７０は、本実施形態と同様に、ＴＰＯシートで形成した板厚が０．５ｍｍの表皮材７２と、ＰＰフォームで形成した層厚が３．０ｍｍのソフト層７４とを一体に成形したものである。

この第２比較例の複合表皮７０では、ソフト層７４の表皮材７２と対向する面に切込み部が形成されていない。また、ソフト層７４の基材と対向する面にも切込み部が形成されていない。このように開裂起点が無いので、本実施形態に係る複合表皮１４と比べて、開裂に時間がかかる。すなわち、本実施形態に係るインストルメントパネル構造１０と比べて、エアバッグの膨張展開に時間がかかる。

なお、本実施形態では、複合表皮１４は、表皮材１８とソフト層１６との二層構造であったが、これに限定されるものではない。例えば、三層以上の構成であってもよい。

また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。例えば、本発明のインストルメントパネル構造１０は、グラブドアに設けられたニーエアバッグ装置のエアバッグ展開部に適用してもよい。

１０インストルメントパネル構造
１２基材
２０開裂溝
１６ソフト層
１８表皮材
２２切込み部
５２表皮材
５４ソフト層
５６切込み部

Claims

エアバッグが膨張展開する際の膨張圧によって開裂する開裂溝が形成された基材と、
前記基材の車室内側に設けられた表皮材と、
前記基材と前記表皮材との間に設けられ、前記基材と対向する面及び前記表皮材と対向する面の少なくとも一方の面に、他方の面まで貫通しない複数の切込み部が千鳥状に配置されたソフト層と、
を有するインストルメントパネル構造。