JP4656687B2

JP4656687B2 - エアバッグドアを有するインストルメントパネル

Info

Publication number: JP4656687B2
Application number: JP2000090691A
Authority: JP
Inventors: 貞夫寺西; 俊之大野; 孝二伊藤; 孝弘山口
Original assignee: 三ツ星化成品株式会社
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-27
Also published as: JP2001270395A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芯材に、エアバッグを膨出させるエアバッグドアが設けられ、前記芯材及びエアバッグドアに対して少なくとも表皮が一体的に積層されてなるエアバッグドアを有するインストルメントパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の衝突時の衝撃から助手席の乗員を保護するものとしては、エアバッグ等が知られている。このエアバッグは、自動車のフロントガラス側に装備されたインストルメントパネル内に収納され、自動車の衝突時に膨張される。そして、エアバッグの膨張による力により、インストルメントパネルのエアバッグドアを開成し、エアバッグを車室内に膨出させる。
【０００３】
このようにエアバッグドアを開成させるものでは、インストルメントパネルの意匠面となる表皮に、エアバッグドアの展開時の起点となる破断線若しくは破断見切り線（以下、ティアラインという）が設けられる。このティアラインが表皮の表面に現れると、外観が他の部分と異なるようになり、インストルメントパネルの外観品質が低下する。そこで、表皮の裏面側に、表面にまで現れない凹部を形成し、インビジブルなティアラインとすることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表皮にインビジブルなティアラインを設ける場合、表皮の表面が連続しているため、表皮を構成する材質及び展開時の温度によっては、ティアラインに沿って表皮が破断せず、表皮が延びきったり、或いは飛散したりして、エアバッグの展開に良くない影響を与える恐れがある。特に、表皮をポリ塩化ビニルで形成すると、長期間にわたって熱や光に晒されることにより、可塑剤の揮発や脱塩酸による変色又は基礎物性の低下が生じる。この場合、低温時には伸び性が殆どなくなり、この状態で低温時にエアバッグを展開させると、表皮が飛び散る恐れがある。
【０００５】
そのため、インビジブルなティアラインを表皮に形成する場合、表皮の材質として、耐劣化特性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＯ）又はウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＵ）が使用される。また、特開平１１−２２７５４２には、表皮の全体を外層と内層の２層構造とし、内層の材質を選定することによりエアバッグの展開を確実にするものが提案されている。
【０００６】
ところが、表皮の全体をＴＰＯ或いはＴＰＵで形成すると、インストルメントパネルの表面の全体が広いことから、過剰な品質となって不経済になるという問題点がある。また、特開平１１−２２７５４２のように表皮の全体を２層構造にしても、大部分の場所では２層構造にする必要がなく、依然として不経済になるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インストルメントパネルの表皮がエアバッグ展開時に要求される種々の特性に合致し、しかもこの表皮を含むインストルメントパネルの全体を経済的に製造することがてきるエアバッグドアを有するインストルメントパネルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する請求項１に記載の発明は、芯材に、ヒンジ部を支点にして開きエアバッグを膨出させるエアバッグドアが設けられ、前記芯材及びエアバッグドアに対して少なくとも表皮が一体的に積層されてなるインストルメントパネルであって、前記表皮が芯材上に形成された発泡層上に形成されるものであって、外層と前記エアバッグドアに対応する部分だけであってヒンジ部を跨いで設けられた内層との部分的な２層構造で形成されている。この構成によると、エアバッグドアに対応する部分だけ、内層を設ける２層構造にし、この内層の材質を適切にすることにより、エアバッグ展開時の表皮のティアラインに沿った破断を確実にする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記内層の低温脆性が前記外層の低温脆性より優れ、前記内層にティアラインが形成されている。この構成によると、内層のティアラインにより、ティアラインが表面に浮き出ることがなく、また、内層の低温脆性を高めることにより、低温時の表皮のティアラインに沿った破断が確保される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ティアラインは、レーザ加工され、前記内層に至り前記外層を貫通しない孔を列状に配列して形成されている。この構成によると、レーザ加工によって微小な孔を密に並べたティアラインが形成できるため、外層の表面にティアラインが浮き出ることがなく、ティアラインの破断性能も確保できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記２層構造における前記外層の厚みが、２層構造でない部分の前記外層の厚みより薄い。この構成によると、２層構造の厚みが他の部分より厚くなる程度を抑えることができ、同時に内層の厚みを確保できるため、所定特性を発揮できる程度の内層を配置できる。また、表皮は２層構造の部分だけ薄くなって窪むため、この部分に対する内層の積層が均一厚みで成形できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記外層に相当する部分がポリ塩化ビニルで形成され、前記内層がウレタン系熱可塑性樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂とポリ塩化ビニルのブレンドのいずれかで形成されている。上記構成によると、表皮の外層に相当する部分の全体を汎用的なポリ塩化ビニルで形成し、部分的な内層にポリ塩化ビニルより低温脆性や劣化特性に優れたウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂とポリ塩化ビニルのブレンドのいずれかを選択できる。特に、ウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂とポリ塩化ビニルのブレンドは、ポリ塩化ビニルに対する接着性が良いため好ましい。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記外層は、スラッシュ成形され、前記内層は、前記外層のうち前記開口部に対応する部分を仕切りで区切り、前記外層の上に更にスラッシュ形成されたものである。上記構成によると、一回目のスラッシュ成形で外層を形成し、この外層を仕切りで区切った二回目のスラッシュ形成で内層を形成するというダブルスラッシュ成形により、所定部分だけが２層構造となった表皮を製造できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態におけるエアバッグドア一体型のインストルメントパネルについて、図１〜図４を参照しつつ説明する。まず、図１は、図４のＡ−Ａ線の拡大断面図であり、図４は、インストルメントパネルの全体の斜視図である。
【００１５】
図４において、インストルメントパネル１は、自動車のフロントガラス側に装備され、助手席側のインストルメントパネル１のインビジブルなティアライン１７の裏側にエアバッグ装置が配設されている。図１に示されるように、このインストルメントパネル１は、芯材１１、クッション層１２、表皮１３の順に積層形成して構成される。芯材１１にはエアバッグを膨出させる開口部１５が設けられ、この開口部１５に対してエアバッグドア１６が適宜な手段（ボルト止め、一体成形など）により一体的に取り付けられる。
【００１６】
インストルメントパネル１の基礎となる芯材１１は、ポリプロピレンコンパウンド（ＰＰＣ）などの樹脂製であって、射出成形機により成形される。芯材１１の開口部１５に設けられるエアバッグドア１６は、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＯ）による射出成形品、鉄板のプレス成形及び溶接構造物、或いは芯材１１と一体となるようなダブル射出成形品などで形成される。図示のエアバッグドア１６は、前側エアバッグリッド２１と、後側エアバッグリッド２２と、開裂溝２３と、２つのヒンジ部２４ａ，２４ｂと、各エアバッグリッド２１、２２の下方に延在する脚部２５とを一体的に備えてなる形状である。
【００１７】
開裂溝２３は、前側エアバッグリッド２１と後側エアバッグリッド２２との間で形成されている。
開裂溝２３の形状は、脚部２５の側に開口した断面Ｖ字状となっている。各ヒンジ部２４ａ，２４ｂは、それぞれ一方のエアバッグリッド２１と他方のエアバッグリッド２２と一体形成されるもので、各エアバッグリッド２１、２２の両端部を回転自在に支持している。これらエアバッグリッド２１、２２のヒンジ部２４ａ，２４ｂ側から四角筒状の脚部２５が一体に設けられている。この脚部２５には、エアバッグやガス発生器が収納された図示されないエアバッグケースがリベット等の任意の方法で接合される。エアバッグが展開すると、開裂溝２３が破れ、各エアバッグリッド２１、２２がヒンジ部２４ａ，２４ｂを支点にして両開き状に開く。
【００１８】
クッション層１２は、芯材１１及びエアバッグドア１６と表皮１３との間に充填される。このクッション層１２の材質には、塩化ビニール、ＴＰＯ、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどに発泡剤を添加することで発泡する発泡材が用いられる。
【００１９】
表皮１３は、クッション層１２を介して芯材１１及びエアバッグドア１６を覆う。この表皮１３のうち、特に芯材１１の開口部１５即ちエアバッグドア１６に相当する部分は、外層１３ｂと内層１３ｃの２層構造になっており、その他の部分は外層１３ａだけの１層構造となっている。外層１３ａ，１３ｂは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製であるが、内層１３ｂは、外層１３ａ，１３ｂのＰＶＣより低温脆性や劣化特性に優れたウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＵ）、ＴＰＯ、ＴＰＵとＰＶＣをブレンドしたもののいずれかが用いられる。
【００２０】
１層構造の外層１３ａの厚みｔ１は、０．６〜１．４ｍｍの範囲内とすることが好ましい。２層構造の外層１３ｂの厚みｔ２は、１層構造の外層１３ａの厚みｔ１より薄くし、０．３〜１．４ｍｍの範囲内とすることが好ましい。また、２層構造の内層１３ｃの厚みｔ３は、０．２〜１．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。外層１３ａ，１３ｂにＰＶＣを用い、スラッシュ成形する場合には、０．３ｍｍ未満に厚みを制御することが困難になり、耐久性及び耐候性が低下する。最も好ましい２層構造は、ｔ１＝ｔ２＋ｔ３の厚みになることであるが、図示のように、ｔ２＋ｔ３がｔ１より大きくなったり、ｔ１＝ｔ２となって内層１３ｃが載っているだけであってもよい。
【００２１】
内層１３ｃの内側には、外層１３ｂを貫通しないティアライン１７が設けられている。図２に示すように、ティアライン１７は、開裂溝２３（図１参照）に沿ったライン１７ａの両側からヒンジ部２４ａ，２４ｂに繋がるようにＴ字状に延びるライン１７ｂ，１７ｃからなる。このティアライン１７に沿って表皮１３（図１参照）が破断することにより、エアバッグドア１６のエアバッグリッド２１、２２がヒンジ部２４ａ，２４ｂを支点にして両開き状に開く。また、ティアライン１７は、レーザ加工による孔１８を互いに重ならないように列状に配列して形成されるものが好ましい。この孔１８の深さは、図１のように、外層１３ｂに達しないか、又は貫通しない程度が好ましい。
【００２２】
図３は、部分的に２層構造となった表皮１３のパウダースラッシュ成形による製法例を示す。図３（ａ）のように、表皮１３の外層１３ａ，１３ｂを一回目のパウダースラッシュ成形により成形する。例えば、外層１３ｂに相当する部分にパウダーが積もりにくくする邪魔板を設けることなどにより、外層１３ｂの厚みｔ２を外層１３ａの厚みｔ１に比べて薄く成形することが可能である。
【００２３】
つぎに、図３（ｂ）のように、厚みの薄い外層１３ｂを囲うように、外層１３ａに仕切り３１を当て、この仕切り３１の内部にパウダーが入るようにする。そして、２回目のパウダースラッシュ成形により内層１３ｃを外層１３ｂの上に積層させる。外層１３ｂに対する内層１３ｃの密着性を良くするため、外層１３ｂをＰＶＣ製にした場合、内層１３ｂはＴＰＵとＰＶＣを３：１〜１：３の比率でブレンドしたものを用いることが好ましい。
【００２４】
また、パウダースラッシュ成形により成形され、表皮の薄くなった外層１３ａの部分に、熱硬化性ウレタンのような樹脂を塗布して加熱硬化することによっても、部分的な２層構造を形成できる。
【００２５】
このように芯材１１、エアバッグドア１６及び表皮１３を別々に成形し、図示を省略するモールド内にてエアバッグドア１６を芯材１１に装着することで、エアバッグドア１６により芯材１１の開口部１５を閉成する。続いて、上記モールド内にて、表皮１３を芯材１１、エアバッグドア１６に対峙させ、これらの隙間内にクッション層１２を充填することによりインストルメントパネル１を成形する。なお、芯材１１とエアバッグドア１６を二段階成形などにより一体的に成形した場合、モールド内にて、表皮１３を芯材１１及びエアバッグドア１６に対峙させ、これらの隙間内にクッション層１２を充填することによりインストルメントパネル１を成形する。
【００２６】
つぎに、図１のような断面構造を有するインストルメントパネル１を成形したあと、レーザ加工３２により、開裂溝２３の底から内層１３ｃに至り、外層１３ｂを貫通しない孔の多数を所定間隔で列設する。所定間隔は孔同志が連続しない程度である。これにより、図２のような全体としてＨ状となったティアライン１７を形成する。また、図１の開裂溝２３の底とクッション層１２にも多数の孔が列設されることにより、エアバッグドア１６の展開も容易且つ確実になる。
【００２７】
次に、本実施形態に係るエアバッグ一体型インストルメントパネル１の開成作動を図１により説明する。自動車が衝突すると、ガス発生器から放出されるガスにより図示されないエアバッグがエアバッグリッド２１、２２に向けて膨張する。そして、エアバッグリッド２１、２２が、エアバッグの膨張による力を受けると、開裂溝２３に沿って開裂し、さらにクッション層１２及び表皮１３がティアライン１７に沿って破断する。これと同時に、エアバッグリッド２１、２２は、各ヒンジ部２４ａ、２４ｂによって略９０°回転して、インストルメントパネル１の前後側に両開きされる。このように、エアバッグドア１６、クッション層１２及び表皮１３が連続的に破断、展開される。特に、表皮１３の内層１３ｃが低温脆性に優れるため、低温時のエアバッグの展開時でも、表皮１３が内層１３ｃのティアライン１７を起点にして破断し、外層１３ｂは内層１３ｃとともに破断する。そのため、外層１３ｂの低温脆性が低くても、小破片に飛散することがなる、エアバッグが開口部１５から自動車の車室内に膨出される。
【００２８】
つぎに、上述した実施形態の効果を以下に説明する。
（１）エアバッグドア１６の開成に伴って確実に破断することが要求される表皮１３の部分だけ、外層１３ｂと内層１３ｃの２層構造とするため、表皮１３の外層１３ａ，１３ｂをＰＶＣのような汎用材料で成形し、内層１３ｃをＴＰＵ又はＴＰＯ又はＴＰＵとＰＶＣのブレンド品で成形するという使い分けが可能になる。その結果、表皮の性能を維持したまま製作コストを下げることができ、インストルメントパネル１の全体を経済的に製作することがでる。また、エアバッグドアに相当する部分の表皮の厚みを厚くしたり薄くしたりするという部分的な厚みの制御も可能になり、エアバッグドア１６の開成に必要なティアライン１７も容易に設けることも可能になる。
【００２９】
（２）表皮１３の２層構造に相当する外層１３ｂを１層構造に相当する外層１３ａより薄くすることにより、スラッシュ成形時の内層１３ｃに対する熱伝達が良くなる。そのため、内層１３ｃの流れ性が良くなり、均一な厚みの内層１３ｃをスラッシュ成形することが可能になる。そのため、表皮１３の表面から見ても２層構造の部分を特定することができず、外観性を損なうことがない。
【００３０】
（３）表皮１３のティアライン１７を内層１３ｃに形成し、ティライン１７が外層１３ｂを貫通しないようになっているため、ティアライン１７が表皮１３の表面から特定できないインビジブルになる。特に、このティアライン１７をレーザ加工による孔１８を互いに繋がらないように密に配設して形成することにより、前記インビジブル性と破断性の両方をバランス良く確保することができる。
【００３１】
なお、実施の形態は上述したものに限られず、例えば、次のように具体化してもよい。
（１）エアバッグドア１６は、両開き状のものに限られない。片開き状のエアバッグドアであってもよい。この場合、エアバッグドアのヒンジは一か所になる。また、表皮１３のティアラインは、片開きのエアバッグドアに対応して、コ字状に設けられる。
（２）表皮１３の２層構造は、エアバッグドア１６の大きさに対応する部分に設けられるものに限られない。エアバッグドア１６の脚部２５の範囲の狭い部分が２層構造となるなど、少なくともティアライン１７が設けられる部分が２層構造になっておればよい。（３）インストルメントパネル１は、芯材１１、クッション層１２及び表皮１３の３層の積層に限られず、芯材１１及び表皮１３の少なくとも２層の積層構造であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、請求項１の発明によると、インストルメントパネルを構成する表皮が部分的に２層構造となっており、２層構造の部分に設けられたティアラインがエアバッグドアの開成に伴って破断するようにしたので、ティアラインに沿った破断を確実にするとともに、表皮即ちインストルメントパネルの全体を経済的に製造することができる。
【００３３】
請求項２の発明によると、内層の低温脆性を高め、外層に低温脆性が低い材料を使用しても、低温時のエアバッグ展開時に、内層に積層された外層の飛び散りが発生しない。
【００３４】
請求項３の発明によると、レーザ加工による孔を密に並べたティアラインを内層に設け、この孔が外層を貫通しないようにするため、表皮のティアラインのインビジブル性が確保されるとともに、エアバッグドア開成時の表皮のティアラインからの破断の確保が両立できる。
【００３５】
請求項４の発明によると、内層を均一厚みに形成することができ、２層構造でありながら、表皮の厚みを抑えることが可能にする。
【００３６】
請求項５，６の発明によると、表皮の外層を汎用的なＰＶＣとし、部分的な内層を高級品としながら、スラッシュ成形により、表皮を経済的に製作することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるインストルメントパネルの要部の断面図であり、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】表皮の裏側のティアラインの配置を示す平面図である。
【図３】２層構造の表皮の製法例を示す工程図である。
【図４】エアバッグドアが両開きするインストルメントパネルを示す斜視図である。
【符号の説明】
１インストルメントパネル
１１芯材
１２クッション層
１３表皮
１３ａ１層構造の外層
１３ｂ２層構造の外層
１３ｃ２層構造の内層
１５開口部
１６エアバッグドア
１７ティアライン
１８孔
２１前側エアバッグリッド
２２後側エアバッグリッド
２３開裂溝
２４ａ，２４ｂヒンジ部
２５脚部
３１仕切り

Claims

芯材に、ヒンジ部を支点にして開きエアバッグを膨出させるエアバッグドアが設けられ、前記芯材及びエアバッグドアに対して少なくとも表皮が一体的に積層されてなるインストルメントパネルであって、前記表皮が芯材上に形成された発泡層上に形成されるものであって、外層と前記エアバッグドアに対応する部分だけであってヒンジ部を跨いで設けられた内層との部分的な２層構造で形成されているエアバッグドアを有するインストルメントパネル。
前記内層の低温脆性が前記外層の低温脆性より優れ、前記内層にティアラインが形成されている請求項１に記載のエアバッグドアを有するインストルメントパネル。
前記ティアラインは、レーザ加工され、前記内層に至り前記外層を貫通しない孔を列状に配列して形成されている請求項２に記載のエアバッグドアを有するインストルメントパネル。
前記２層構造における前記外層の厚みが、２層構造でない部分の前記外層の厚みより薄い請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグドアを有するインストルメントパネル。
前記外層に相当する部分がポリ塩化ビニルで形成され、前記内層がウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマー樹脂とポリ塩化ビニルのブレンドのいずれかで形成された請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグドアを有するインストルメントパネル。
前記外層は、スラッシュ成形され、前記内層は、前記外層のうち前記エアバッグドアに対応する部分を仕切りで区切り、前記外層の上に更にスラッシュ形成されたものである請求項５に記載のエアバッグドアを有するインストルメントパネル。