JP2020093597A - 車両用内装材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグの展開性能を向上させた車両用内装材及びその製造方法を提供する。【解決手段】インパネ１は、芯材２０と発泡層３２と表皮３１とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時の開放予定部１０が形成されている。開放予定部１０は、その境界の一部をヒンジラインＨにより画され、ティアラインＴにより複数のリッド部１１〜１４に区分けされる。芯材２０の裏面には、ヒンジラインＨに沿って間欠的に形成され芯材２０を貫通しない非貫通溝２１が形成され、且つ、ティアラインＴに沿って延びるとともに芯材２０を貫通する貫通溝２２が形成されている。発泡層３２には、貫通溝２２に対応した箇所に、ティアラインＴに沿って延びるとともに発泡層３２を貫通する切込線５０が形成されている。表皮３１の裏面には、発泡層２２の切込線５０に対応した箇所に、ティアラインＴに沿って延びるとともに表皮３１を貫通しない切込線５０が形成されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、エアバッグの展開時に開放される開放予定部を有する車両用内装材及びその製造方法に関する。

車両の衝突時に乗員が受ける衝撃を緩和するための装置であるエアバッグは、車両の内装材の裏側に装備され、衝突時に膨張して内装材を押し破って車室内に展開する。内装材として例えばインストルメントパネルでは、助手席側にエアバッグが内蔵され、エアバッグに対応する部位にエアバッグの展開時に開放される開放予定部が形成されている。開放予定部は、エアバッグ展開時に破片を飛散させることなく確実に開き、エアバッグを安定的に展開させることが要求されている。

下記特許文献１に開示されているインストルメントパネルは、芯材と発泡層と表皮とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時に開放される開放予定部を有している。この開放予定部は、ティアライン（破断予定部）に囲まれた部分として構成されている。このティアラインに沿って、上記芯材には、切断部と非切断部を交互に連続させた目打ち部が形成され、上記発泡層には、発泡層を貫通する切込線が形成され、上記表皮の裏面には、上記発泡層の切込線に対応した箇所に、表皮を貫通しない切込線が形成されている。

車両衝突時には、膨張するエアバッグに押されてティアラインが裂けることにより、開放予定部が開放され、エアバッグの車室への展開が促されるようになっている。

特開２００９−２４８５１４号公報

上記インストルメントパネルにおいては、エアバッグの展開にともない開放予定部が開放されるとき、芯材では目打ち部の非切断部が引き裂かれることになる。非切断部は芯材の肉厚を有し多数存在するため、膨張するエアバッグによる非切断部を引き裂く力は安定しない。そのため、エアバッグ展開時に、破片が飛散したり、開放予定部が十分に開かなかったりする等、開放予定部の開き動作が一定しない恐れがあった。また、上記インストルメントパネルでは、発泡層と表皮の積層体に切込線を形成し、かつ芯材に目打ち部を形成した後で、積層体を芯材に貼り付けている。そのため、積層体の切込線と芯材の目打ち部との位置合わせを必要としている。切込線と目打ち部の位置を合致させるのは難しく、切込線と目打ち部がずれる恐れがあった。

上記課題の少なくとも１つを解決するためになされた本発明の車両用内装材は、芯材と発泡層と表皮とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時に開放される開放予定部が形成されている。上記開放予定部は、その境界の少なくとも一部をヒンジラインにより画されるとともに、ティアラインにより複数のリッド部に区分けされている。上記芯材の裏面には、上記ヒンジラインに沿って間欠的に形成され上記芯材を貫通しない非貫通溝が形成されている。上記芯材の裏面には、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記芯材を貫通する貫通溝が形成されている。上記発泡層には、上記芯材の貫通溝に対応した箇所に、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記発泡層を貫通する切込線が形成されている。上記表皮の裏面には、上記発泡層の切込線に対応した箇所に、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記表皮を貫通しない切込線が形成されている。

上記構成によれば、ティアラインに沿って、発泡層及び表皮に切込線が形成され、かつ芯材に貫通溝が形成されているので、エアバッグ展開時の開裂抵抗を小さくして開放予定部の開き動作を安定させることができる。また、芯材に形成された貫通溝により、芯材と発泡層と表皮とを積層した後に芯材の裏側から発泡層及び表皮に切込線を形成することができる。これにより、貫通溝と切込線の位置を合致させることができ、積層する際の貫通溝と切込線の位置合わせは不要になる。

本発明の他の態様は、芯材と発泡層と表皮とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時に開放される開放予定部が形成され、上記開放予定部が、その境界の少なくとも一部をヒンジラインにより画されるとともに、ティアラインにより複数のリッド部に区分けされる車両用内装材の製造方法において、
ア．表皮に上記発泡層となる発泡シートを接着してなる積層シートを作製する工程と、
イ．所定形状の芯材を成形する工程と、
ウ．上記積層シートを上記芯材に対して真空成形しながら接着する工程と、
エ．上記芯材の裏側から、上記ヒンジラインに沿って、上記芯材を貫通しない非貫通溝を形成するとともに、上記ティアラインに沿って上記芯材を貫通する貫通溝を形成する工程と、
オ．上記芯材の裏側から、上記発泡層および上記表皮に、上記貫通溝に沿って上記発泡層を貫通し上記表皮を貫通しない切込線を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、予め表皮に発泡層となる発泡シートを積層して積層シートを作製し、この積層シートを芯材に接着するので、芯材及び表皮間で発泡材を発泡させて発泡層を形成する方法に比べ、発泡層の厚みを減じることができる。また、芯材の貫通溝を介して発泡層及び表皮の切込線を形成することができるので、貫通溝と切込線の位置を合致させることが容易である。

本発明によれば、開放予定部の開き動作を安定させ、エアバッグの展開性能を向上させた車両用内装材を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルの背面図である。 図１のII−II線に沿う拡大断面図である。 （Ａ）図２の円部IIIAの拡大図である。（Ｂ）図２の円部IIIBの拡大図である。

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。この実施形態は、本発明を車両のインストルメントパネル及びその製造方法に適用したものである。

図１は、車両用内装材であるインストルメントパネル１（以下、インパネと略称する）を裏側から見た図である。このインパネ１は、助手席前方部分に配置される。インパネ１の裏側には、車両衝突時に乗員への衝撃を緩和するための図示しないエアバッグが装備されている。インパネ１には、エアバッグに対応する部位にエアバッグの展開時に開放される後述する開放予定部１０が形成されている。

図２に示すように、インパネ１は、芯材２０とその表面に貼り合わせて積層されたパッド３０とを有している。
芯材２０は、樹脂を成形することによって構成されている。芯材２０を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）を母材としてタルク等のフィラーを配合した複合樹脂、ＡＢＳ樹脂等の硬質の熱可塑性樹脂が採用される。芯材２０を成形するための成形法として、通常は射出成形法が採用される。芯材２０は、その厚さ方向を車長方向に向けて配置されており、助手席前方で車体（図示せず）に取り付けられている。

図３に示すように、パッド３０は、表面が意匠面となっている表皮３１と、その裏側に重ねられて表皮３１に貼り付けられた発泡層３２とを有している。表皮３１は、シート状に形成されたサーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）の樹脂で構成されている。発泡層３２は、発泡樹脂として発泡ポリプロピレンをシート状に形成することにより構成されている。表皮３１に、ポリプロピレン、軟質塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）等の樹脂を採用してもよく、発泡層３２に発泡ポリウレタン等の発泡樹脂を採用してもよい。

図２に想像線で示すように、芯材２０の裏面には、図示しないエアバッグを支持するブラケット４０が固定される。ブラケット４０は収容空間４１を有し、この収容空間４１にエアバッグが折り畳み状態で収容される。収容空間４１の開口４２はフラップ４３，４３により覆われている。フラップ４３の基端は収容空間４１の開口縁に略Ｕ字状に湾曲するヒンジ４４を介して一体に連結されている。開口４２の周りには、その周縁部４２ａから外側方に張り出すようにしてフランジ４５が形成されている。ブラケット４０はインパネ１と同じ樹脂材料の射出成形品で構成される。フラップ４３、開口４２の周縁部４２ａ及びフランジ４５の表面には、振動溶着用の突起４６が一体に設けられており、突起４６を介してフラップ４３、周縁部４２ａ及びフランジ４５が芯材２０の裏側に振動溶着により固定される。ブラケット４０が芯材２０に固定された状態のとき、ブラケット４０の開口４２は、インパネ１の開放予定部１０と対向している。

図１に示す開放予定部１０は、角丸四角形状をなしており、破線で示す一対の長辺部１０ａ，１０ａと、破線で示す一対の短辺部１０ｂ，１０ｂと、実線で示す４つの円弧部１０ｃとにより囲われている。各円弧部１０ｃでは、一端が長辺部１０ａに連なり他端が短辺部１０ｂに連なっている。

開放予定部１０の内部には、中央線部１０ｄが車幅方向に延びており、その両端から中央線部１０ｄと鈍角をなして２股に分かれる側線部１０ｅが延びている。すなわち、中央線部１０ｄと側線部１０ｅは、２つのＹ字を横向きにした形状をなしている。各側線部１０ｅの先端は各円弧部１０ｃに連なっている。

破線の長辺部１０ａと短辺部１０ｂは、ヒンジラインＨ（回動支点予定部）として提供される。実線の、中央線部１０ｄ、側線部１０ｅ及び円弧部１０ｃは、ティアラインＴ（破断予定部）として提供され、開放予定部１０を複数のリッド部に区分けしている。本実施形態では、上下のリッド部１１，１２及び両側のリッド部１３，１４の４つに区分けされている。上下のリッド部１１，１２の基端部は、長辺部１０ａのヒンジラインＨとなっており、両側のリッド部１３，１４の基端部は、短辺部１０ｂのヒンジラインＨとなっている。

芯材２０の裏面には、図１に示す破線のヒンジラインＨに沿って間欠的に複数の非貫通溝２１が形成されている。図２、図３（Ａ）に示すように、非貫通溝２１は、芯材２０の裏側から表側へ向かうにしたがって同じ幅で形成されている。非貫通溝２１は、表側へ向かって幅が狭くなるよう形成してもよく、例えば、断面台形状に形成してもよい。非貫通溝２１の深さは、いずれの部位においても、芯材２０の厚さよりも浅くなっている。したがって、非貫通溝２１が芯材２０をその厚さ方向に横断して芯材２０の表面に開口することがなく、非貫通部１３の底面と芯材２０の表面との間には必ず実質部分が存在する。この結果、芯材２０の表面は、連続した面になっているが、ヒンジラインＨに沿う非貫通溝２１の部分は芯材２０の他の部位よりは脆弱で折れ曲がりやすくなっている。

また、芯材２０の裏面には、図１に示す実線のティアラインＴに沿って延びる貫通溝２２が形成されている。図２、図３（Ｂ）に示すように、貫通溝２２は、芯材２０の裏側から表側へ向かうにしたがって同じ幅で形成されている。貫通溝２２は、表側へ向かって幅が狭くなるよう形成してもよい。貫通溝２２は、ティアラインＴに沿ういずれの部位においても芯材２０を貫通している。貫通溝２２における芯材２０の表面の開口からは、発泡層３２が露出している。

図２に示すように、パッド３０には、上記芯材２０の貫通溝２２に対応した箇所に、図１に示すティアラインＴに沿って延びる切込線５０が形成されている。切込線５０の深さは、パッド３０の厚さよりも浅くなっており、切込線５０がパッド３０をその厚さ方向に横断して貫通することはない。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、切込線５０はパッド３０の発泡層３２を貫通し、表皮３１まで至るものの表皮３１を貫通しない。そのため、切込線５０の先端と表皮３１の表面との間には必ず実質部分が存在し、表皮１１の表面は、連続した面になっているが、表皮１１の他の部位より破れやすくなっている。

次に、上記構成のインパネ１の製造方法について説明する。
このインパネ１の製造に際しては、予め成形された芯材２０に対して予め作製されたパッド３０を貼り合わせている。

芯材１は、射出成形法によって成形される。勿論、芯材２０を他の成形法によって成形してもよい。芯材２０の成形時には、非貫通溝２１及び貫通溝２２は形成されていない。

パッド２０の作製に際しては、シート状に形成され、予め裏面に接着剤が塗布されてロール状になった表皮３１と、既に発泡が終わっておりロール状になった発泡シートとしての発泡層３２とを、素材として用いている。これら表皮３１と発泡シート（発泡層３２）とを、カレンダー製法等により接着させている。これにより、表皮３１と発泡層３２が積層された積層シートとしてのパッド３０が作製される。

次に、パッド３０と芯材２０を貼り合わせる。
真空成形の成形金型（図示せず）の下型に表面を上向きにした状態の芯材２０をセットするとともに、上型に、発泡層３２を下向きにした状態のパッド３０を真空引きによりセットする。芯材２０の表面には下型へのセット前に接着剤が塗布されている。上型にセットされたパッド３０は、熱を加えられて芯材２０の形状に合致する形状に成形される。上型と下型を型締めすることにより、パッド３０と芯材２０は貼り合わせられる。

このようにして芯材２０と発泡層３２と表皮３１が積層されたものを成形金型（図示せず）から取出し、芯材２０の裏側からヒンジラインＨに沿って間欠的に複数の非貫通溝２１を形成するとともに、ティアラインＴに沿って貫通溝２２を形成する。非貫通溝２１及び貫通溝２２は、エンドミル等による切削加工により形成される。

貫通溝２２が形成された後、芯材２０の裏側から貫通溝２２を介してパッド３０に切込線５０を形成する。切込線５０は、刃物による切削加工、又はレーザービームによるレーザー加工等によって、発泡層３２を貫通し、かつ表皮３１を貫通しないように形成される。このように、芯材２０の貫通溝２２を介して発泡層３２及び表皮３１に切込線５０を形成することにより、貫通溝２２と切込線５０の位置を合致させることができる。

このようにして製造されたインパネ１には、その芯材２０の裏面にエアバッグを収容するためのブラケット４０が振動溶着により固定される。

この製造方法では、予め表皮３１に発泡シートとしての発泡層３２を積層して積層シート（パッド３０）を作製し、この積層シートを芯材２０に接着するので、芯材と表皮の間で発泡材を発泡させて発泡層を形成する方法に比べ、発泡層の厚みを減じることができる。

上記構成をなすインパネ１において、車両衝突時には、展開するエアバッグ（図示せず）が芯材２０のリッド部１１，１２，１３，１４を押圧する。このとき、リッド部１１〜１４は、貫通溝２２により互いに分離されているため車室方向に膨らむように湾曲する。さらに、リッド部１１〜１４はそれぞれの基端部のヒンジラインＨを中心に車室側に回動する。これに伴い、パッド３０も車室側に押され、ティアラインＴに沿う切込線５０が表皮３１の表面まで裂ける。これにより、開放予定部１０は開放され、エアバッグの車室への展開が促される。

開放予定部１０では、リッド部１１〜１４が予め分離されているので、エアバッグ展開時の開裂抵抗が小さくなり、４つのリッド部の安定した開き動作が見込まれ、開放予定部１０が不規則に引き裂かれたり、破片が飛散したりするような事態を回避することができる。これにより、開放予定部１０を安定的かつ確実に開放させることができ、ひいてはエアバッグの展開性能を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
上記実施形態では、開放予定部を角丸四角形状に形成したが他の形状に形成してもよい。また、開放予定部のティアライン（破断予定部）を２つのＹ字を横向きにした形状に形成したが、Ｈ字状等種々の形状とすることが出来る。
上記実施形態では、開放予定部は、その境界の一部を長辺部及び短辺部のヒンジラインにより画されるように形成したが、境界をヒンジラインに囲われるように形成してもよい。
芯材において、隣接する２つのリッド部の間に、貫通溝を跨ぐようにしてこれらリッド部を連結する架橋部を設けてもよい。
上記実施形態では、車両用内装材としてインストルメントパネルを示したが、本発明は、ステアリングハンドル、ドアトリム等の内装材にも適用可能である。
エアバッグを収容するブラケットは、振動溶着以外の高周波溶着等の溶着方法によって芯材の裏面に溶着してもよいし、溶着以外の方法によって芯材の裏面に取り付けてもよい。
パッドを表皮だけで構成してもよく、その場合には、表皮だけに非貫通の切込線が形成される。
芯材の裏面に非貫通溝をヒンジラインに沿って間欠的に形成したが、ヒンジラインに沿って連続的に形成してもよい。
芯材の射出成形時に、非貫通溝及び貫通溝のうちの一方又は双方を同時に成形してもよい。

本発明は、エアバッグの展開時に開放される開放予定部を有する車両用内装材及びその製造方法に適用することができる。

１ インストルメントパネル（車両用内装材）
１０ 開放予定部
１０ａ 長辺部（ヒンジライン）
１０ｂ 短辺部（ヒンジライン）
１０ｃ 円弧部（ティアライン）
１０ｄ 中央線部（ティアライン）
１０ｅ 側線部（ティアライン）
１１，１２，１３，１４ リッド部
２０ 芯材
２１ 非貫通溝
２２ 貫通溝
３０ パッド（積層シート）
３１ 表皮
３２ 発泡層
４０ ブラケット
５０ 切込線
Ｈ ヒンジライン
Ｔ ティアライン

Claims (2)

1. 芯材と発泡層と表皮とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時に開放される開放予定部が形成され、上記開放予定部が、その境界の少なくとも一部をヒンジラインにより画されるとともに、ティアラインにより複数のリッド部に区分けされる車両用内装材において、
   上記芯材の裏面には、上記ヒンジラインに沿って間欠的に形成され上記芯材を貫通しない非貫通溝が形成され、
   上記芯材の裏面には、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記芯材を貫通する貫通溝が形成され、
   上記発泡層には、上記芯材の貫通溝に対応した箇所に、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記発泡層を貫通する切込線が形成され、
   上記表皮の裏面には、上記発泡層の切込線に対応した箇所に、上記ティアラインに沿って延びるとともに上記表皮を貫通しない切込線が形成されていることを特徴とする車両用内装材。
2. 芯材と発泡層と表皮とを含む積層構造をなし、エアバッグの展開時に開放される開放予定部が形成され、上記開放予定部が、その境界の少なくとも一部をヒンジラインにより画されるとともに、ティアラインにより複数のリッド部に区分けされる車両用内装材の製造方法において、
   ア．表皮に上記発泡層となる発泡シートを接着してなる積層シートを作製する工程と、
   イ．所定形状の芯材を成形する工程と、
   ウ．上記積層シートを上記芯材に対して真空成形しながら接着する工程と、
   エ．上記芯材の裏側から、上記ヒンジラインに沿って、上記芯材を貫通しない非貫通溝を形成するとともに、上記ティアラインに沿って上記芯材を貫通する貫通溝を形成する工程と、
   オ．上記芯材の裏側から、上記発泡層および上記表皮に、上記貫通溝に沿って上記発泡層を貫通し上記表皮を貫通しない切込線を形成する工程と、
   を備えたことを特徴とする車両用内装材の製造方法。

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