JP4575584B2

JP4575584B2 - 表皮材の製造方法

Info

Publication number: JP4575584B2
Application number: JP2000376213A
Authority: JP
Inventors: 裕明鈴木
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: JP2002172589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は表皮材の製造方法に関し、更に詳細には、樹脂製の表皮材の表面を超音波カッタで溶融切開して未貫通の溝部を形成するに際して、形成直後の溝部の形状を安定化させ得る表皮材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インストルメントパネルに代表されるソフトタイプの車両用内装部材は、例えばＰＰ射出成形品である基材とＰＶＣ真空成形品である表皮材との間に、ウレタンフォーム等の発泡材を介在させた三層構造になっている。またハードタイプの車両用内装部材としては、ポリプロピレン(ＰＰ)や熱可塑性ポリオレフィン(ＴＰＯ)を材質とする表皮材の単層構造や、該表皮材にエアバッグドアの補強を目的としたＴＰＯ材を裏打ちした多層構造のものが知られている。そして前記の如き樹脂材質からなる車両用内装部材には、衝突時の安全手段としてエアバッグ装置が内蔵されるケースが多い。この場合は、前記エアバッグ装置の作動に際しエアバッグが瞬時に膨張し、車両用内装部材の一部を構成する前記表皮材の表面を開裂して飛び出ることで乗員の安全を確保する。従って前記表皮材の表面には、エアバッグ作動に際してエアバッグ装置のドアを開放するために、該ドアの輪郭に従った開裂予定線が予め形成されている。
【０００３】
この開裂予定線は、表皮材の表面を切開して得られる非貫通の溝部であって、エアバッグの膨張により内部からの力が加わることで該予定線に沿って容易に開裂し、該エアバッグの膨出を許容するというものである。なおエアバッグ用ドアの開裂予定線の外にも、例えばインストルメントパネルに空調用吹出口を開設するに際して、その部位を除去することで吹出口となし得るように、該吹出口の輪郭形状に沿って前記溝部を形成しておくこともある。
【０００４】
前述した所要長の溝部を表皮材の表面に非貫通で形成するには、一般に図７および図８に示す超音波カッタが使用される。すなわちインストルメントパネルの如き車両用内装部材の一部を構成する表皮材１０を支持台１２に載置し、超音波カッタ１４の刃先１４ａを該表皮材１０に押し当てて矢印方向へ移動させることで、所要長で断面がＶ字状をなす溝部１６が切開される。ここで前記超音波カッタ１４は、超音波振動子をカッタ本体に内蔵し、この超音波振動子が発生する超音波振動をカッタ刃先に伝達することで、表皮材１０の樹脂表面を溶融させつつ所要深さまで切開するものである。なお図示例では、表皮材１０に対して超音波カッタ１４を移動させるようにしてあるが、逆に超音波カッタ１４に対して表皮材１０を移動させるようにしてもよい。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
このように樹脂製の表皮材１０と超音波カッタ１４とを相対移動させ、この超音波カッタ１４により該表皮材１０の表面を溶融切開させることで所要長の溝部１６を形成するに際し、該溝部１６の深さによっては次の如き不都合を生ずることが判っている。例えば、厚み３.５ミリのポリプロピレン製表皮材１０に超音波カッタ１４で残厚０.８ミリ(溝部の谷底から表皮材の裏面までの厚み)の溝部１６を切開する場合、図９の(1)に示す如く、該表皮材１０に前記カッタ１４で溶融させられた樹脂１０ａは矢印方向へ押し広げられる。そして超音波カッタ１４が通過した後は、該カッタ１４により加えられていた圧力が解除されるため、図９の(2)に示すように溶融樹脂１０ａは逆方向へ反発し、溝部１６の内部へ流下して再溶着するに至る。
【０００６】
このため表皮材１０に切開されて長手方向に連続する溝部１６は、その部位によってエアバッグ装置が作動した際の開裂強度に相違を生じさせ、場合によってはエアバッグの展開性能にバラツキが生ずる難点が指摘される。また表皮材１０へ溝部１６を形成した後は、例えばレーザー光により加工量が適切であったかを測定することになるが、該溝部１６に前記樹脂１０ａの再溶着を生じていると、正確な加工量測定をなし得ず、従って性能保証をなし得ないことにもなってしまう。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するために提案されたものであって、樹脂製の表皮材の表面を超音波カッタで溶融切開して未貫通の溝部を形成するに際して、形成直後における溶融樹脂の不都合な再溶融を防止して、該溝部の形状を安定化させ得る表皮材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る表皮材の製造方法は、車両用内装部材に用いられる樹脂製の表皮材と超音波カッタとを相対移動させ、前記超音波カッタにより前記表皮材の表面を溶融することで溝部を形成し、
前記溝部の形成直後に、回転自在に支持された円板状のトレース部材を、樹脂が溶融状態にある前記溝部に圧接した状態で該溝部に沿ってトレースすることで、前記トレース部材における溝部へ突入した部分の形状を該溝部に付与することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る表皮材の製造方法について、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。なお図７〜図９で述べた部材と同一または同等部材については、同じ参照符号で指示する。また実施例の表皮材としては、インストルメントパネルに代表される車両用内装部材の全部または一部となるものを想定しているが、先に述べたソフトタイプおよびハードタイプの何れであってもよい。
【００１０】
図１は、本発明に係る表皮材の製造方法を実施する装置の概略側面図であって、所要寸法の表皮材１０は矩形状の平坦な載置面を構成する支持台１８に載置されている。この支持台１８の上方には、例えばステッピングモータにより座標面上をＸ方向、Ｙ方向およびそれらの合成方向に任意に駆動される超音波カッタ１４が配設されて、そのカッタ先端１４ａを前記表皮材１０に接離自在とさせている。すなわち図示しない制御部からの制御指令により、前記超音波カッタ１４は表皮材１０に強制的に押し当てられた後、所要の溝部形成パターンに従って該超音波カッタ１４に所要の座標運動が与えられる。これにタイミングを合わせて超音波カッタ１４の超音波振動源(図示せず)への通電がなされ、表皮材１０を構成する樹脂を溶融させることで、例えばＶ溝状の溝部１６が切開される。
【００１１】
図１に示すように、超音波カッタ１４における後方側、すなわち該カッタ１４が進行する軌跡の直後に、断面が前記溝部１６に略合致する形状を有するトレース部材２０が配設され、このトレース部材２０は切開された直後の該溝部１６を圧接的にトレース(追従)移動し得るようになっている。前記トレース部材２０は基本的に円板状の回転体であって、前記超音波カッタ１４の後方側に並列的に取付けた支持フォーク２２の下端部に軸ピン２４を介して自由回転自在に枢支されている。またトレース部材２０が回転体であるから、該トレース部材２０の断面形状を、図１のII−II線断面図である図２の(1)に示す如くＶ字形としたり、図２の(2)に示す如く台形状としたりすることができる。
【００１２】
従って、超音波カッタ１４により表皮材１０の表面を溶融させて溝部１６を形成した直後に、前記トレース部材２０により該溝部１６を圧接的にトレースすることで溶融状態となった樹脂は外方へ押し付けられ、その結果として形成直後の溝部１６の形状の安定化が図られる。
【００１３】
また図１に示すように、空気吹付け管２６が前記支持フォーク２２の後方側にステー２５を介して取付けられ、この吹付け管２６の開口部を前記トレース部材２０と溝部１６との当接部位に指向させている。従って、超音波カッタ１４により表皮材１０の表面に溝部１６を溶融形成した後に、前記トレース部材２０が該溝部１６をトレースした部位を空気吹付けすることで早期冷却がなされ、これによっても形成直後の溝部１６の形状の安定化が一層図られる。なお空気吹付け管２６の開口部を、前記トレース部材２０の後方側に指向させることで、吹付け空気により該トレース部材２０を直接冷却するようにしてもよい。
【００１４】
図３は、トレース部材２０として円板状の回転体を使用した場合の変形例を示すものであって、この変形例では円板状トレース部材２０の外周に所要間隔で凹部２８が形成されている。図示例では、９０度間隔で計４つの凹部２８が設けられている。従って超音波カッタ１４により表皮材１０に溝部１６を形成した直後に、該溝部１６にトレース部材２０を押し当ててトレースすることで該トレース部材２０は回転し、図４に示すように溝部１６には所要間隔で段部３０が形成されることになる。このように溝部１６に段部３０を所要の間隔で設けることによって、前記開裂予定線での開裂強度を上げる方向に変化させることができる。
【００１５】
図５は、トレース部材２０として円板状の回転体を使用した場合の更に別の変形例を示すものであって、この変形例では円板状トレース部材２０の外周に所要ピッチで山形部３２が連続的に形成されている。従って超音波カッタ１４により表皮材１０に溝部１６を形成した直後に、該溝部１６にこのトレース部材２０を押し当ててトレースすることで、図６に示すように溝部１６には所要ピッチで山形段部３４が形成されることになる。この場合に、図５における円Ａで囲んだ部位の拡大図に示す如く、表皮材１０に形成される山形段部３４における谷部の最奥部と、該表皮材１０の表面との間の厚み(残厚)ｔは、通常の一定残厚になる溝部１６の場合よりも薄肉に設定しても、この残厚ｔが生じるのは局部的に留まるため、表皮材１０の表面に及ぼす外観的な影響は殆ど無視し得る程度となる。すなわち前記溝部１６に山形段部３２を所要ピッチで設けることで、所要強度の開裂予定線を確保しつつも、溝部形成後の表皮材１０の外表面に艶むらやシボ消え等の意匠上の難点が生ずる畏れを回避し得る。
【００１６】
このように実施例に係る表皮材の製造方法は、超音波カッタ１４により表皮材１０の表面を溶融させて溝部１６を形成した直後に、トレース部材２０により該溝部１６を圧接的にトレースするものである。これにより前記溶融状態となった樹脂は外方側へ押し付けられ、従って形成直後の溝部１６の形状の安定化が図られる。またこの場合に、例えば空気吹付け管２６からの空気を、前記トレース部材２０が溝部１６をトレースしている部位に吹付けて冷却することで、該溝部１６の形状の安定化がより良好に実現される。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る表皮材の製造方法によれば、樹脂製の表皮材の表面を超音波カッタで溶融切開して未貫通の溝部を形成するに際し、形成直後における溶融樹脂の不都合な再溶融を防止して、該溝部の形状を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表皮材の製造方法を実施する装置の概略側面図である。
【図２】図１に示す溝部形成装置のII−II線断面図であって、(1)はＶ字形断面とした例であり、(2)は台形状断面とした例である。
【図３】トレース部材として円板状の回転体を使用した場合の変形例を示す概略側面図であって、該トレース部材の外周に所要間隔で凹部を形成した状態を示している。
【図４】図３に示すトレース部材を使用することで、溝部に所要間隔で段部を形成した状態を示す概略斜視図である。
【図５】トレース部材として円板状の回転体を使用した場合の変形例を示す概略側面図であって、該トレース部材の外周に所要ピッチで山形部を形成した状態を示している。
【図６】図５に示すトレース部材を使用することで、溝部に所要ピッチの山形段部を形成した状態を示す概略斜視図である。
【図７】表皮材に超音波カッタを押し当てて表面に溝部を形成している状態を示す側面図である。
【図８】図７の正面図である。
【図９】表皮材に超音波カッタで溝部を切開した場合の説明図であって、(1)は該カッタで溶融させられた樹脂が溝部の矢印方向へ押し広げられた状態を示し、(2)はカッタ通過後の圧力解除によって、溶融樹脂が逆方向へ反発して溝部の内部で再溶着する状態を示している。
【符号の説明】
１０表皮材
１４超音波カッタ
１６溝部
２０トレース部材
２８凹部
３０段部
３２山形部
３４山形段部

Claims

車両用内装部材に用いられる樹脂製の表皮材(10)と超音波カッタ(14)とを相対移動させ、前記超音波カッタ(14)により前記表皮材(10)の表面を溶融することで溝部(16)を形成し、
前記溝部(16)の形成直後に、回転自在に支持された円板状のトレース部材(20)を、樹脂が溶融状態にある前記溝部(16)に圧接した状態で該溝部(16)に沿ってトレースすることで、前記トレース部材(20)における溝部(16)へ突入した部分の形状を該溝部(16)に付与する
ことを特徴とする表皮材の製造方法。
前記トレース部材(20)に空気の吹付けがなされる請求項１記載の表皮材の製造方法。
前記トレース部材(20)と溝部(16)との当接部位に空気の吹付けがなされる請求項１記載の表皮材の製造方法。
前記トレース部材(20)の外周に所要間隔で形成された凹部(28)により、前記トレース部材(20)のトレースに際して前記溝部(16)に前記凹部(28)の間隔毎に段部(30)を形成する請求項１〜３の何れか一項に記載の表皮材の製造方法。
前記トレース部材(20)の外周に連続的に形成された山形部(32)により、前記トレース部材(20)のトレースに際して前記溝部(16)に前記山形部(32)のピッチで山形段部(34)を形成する請求項１〜３の何れか一項に記載の表皮材の製造方法。