JP2005178451A - エアバッグドア表皮の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用エアバッグドア１３の破断予定部９に対応する表皮５裏面に表面側に表皮５を残存させて溝部１１を加工する表皮５の製造方法において、表面側に溝部１１の形状が現れないで見映えがよく、かつエアバッグの膨出時に上記表皮５の溝部１１で確実に破断する表皮５を簡単な装置で容易に製造できるようにする。
【解決手段】主軸４１に垂直な方向から見て３０°以上でかつ８０°以下の刃角αで交差する第１面４５と第２面４７の切れ刃を有するフライス４３により、表皮５裏面に略Ｖ字状の溝部１１を加工する。このとき、片角フライス４３を用いるときには、主軸４１を表皮５裏面に対し、０°以上でかつ上記刃角α以下になるように傾斜させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用エアバッグドアの破断予定部に対応する表皮裏面に切削工具により、溝部を加工するエアバッグドア表皮の製造方法に関するものである。

従来より、車両に、その衝突時の衝撃から乗員を保護するためのエアバッグ装置を装備することは一般に知られている。このエアバッグ装置をインストルメントパネルの裏側に装着する場合、その基材にエアバッグの膨張圧力で展開するエアバッグドアが設けられる。例えば基材に、他の部分よりも脆弱でエアバッグの膨張圧力で破断する破断予定部と、エアバッグドアの開動作の回動中心となるヒンジ部とを枠状に形成して、これら破断予定部及びヒンジ部により区画される矩形領域でエアバッグドアを構成するようにしている。上記破断予定部に対応するように、上記基材を覆う表皮にも機械的に弱い溝部が設けられる。この溝部は、表皮の表面の美観を損なわないようにするため、例えば、レーザーカッター、加熱刃等を用いて表皮の裏面に表面側に表皮を残存させて設けられる。

しかし、レーザーカッターで溝部を形成する製造方法では、設備コストの高いレーザー加工機を用いなければならず、そのランニングコストも高価である。

また、加熱刃を用いる製造方法では、圧接時に表面側に圧接跡が残ったり、刃先の熱容量が大きすぎて溝部の周辺にまで熱影響が及んで変形したりするので、表皮の見映えが悪くなる。

そこで、ロボットのアームにミシン目カッター、超音波裁断機等を取り付けてエアバッグ表皮に溝部を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４３４８６号公報

しかしながら、上記従来のエアバッグドア表皮の製造方法によると、ミシン目カッターや超音波裁断機等により形成された溝部は、平坦な底部を有していて表皮の表面側に向かって尖っていないため、該底部で応力集中が起こり難い。このため、表皮が確実に定位置で破断せずにエアバッグの膨出を阻害する場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアバッグドア表皮に溝部を加工するための切削工具を適切に選択することにより、表面側に溝部の形状が現れないで見映えがよく、かつエアバッグの膨出時にエアバッグドアの破断予定部で確実に破断する車両用エアバッグドア表皮を簡単な装置で容易に製造できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、フライスにより表皮の溝部を加工するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両用エアバッグドアの破断予定部に対応する表皮裏面に切削工具により、表面側に表皮を残存させて溝部を加工するエアバッグドア表皮の製造方法を対象とする。

上記切削工具は、切れ刃がそれぞれ形成された第１面と第２面とが主軸に垂直な方向から見て３０°以上でかつ８０°以下の刃角で交差するように形成されたフライスよりなり、上記フライスを回転させ、上記第１面及び第２面の切れ刃により上記表皮裏面に略Ｖ字状の溝部を加工する。

請求項２の発明では、上記フライスの第１面は上記主軸に直交しており、該主軸は、上記表皮裏面に対し、０°以上でかつ上記第１面と第２面との間の上記刃角以下になるように、傾斜角が設定されている。

請求項３の発明では、上記フライスの第１面と第２面との間の刃角の二等分線が上記主軸に直交しており、該主軸は、上記表皮裏面に対し、０°以上でかつ上記刃角の１／２以下になるように、傾斜角が設定されている。

上記請求項１の発明のエアバッグドア表皮の製造方法では、主軸に垂直な方向から見て３０°以上でかつ８０°以下の刃角で交差する第１面と第２面の切れ刃を有するフライスにより、表皮裏面に略Ｖ字状の溝部を加工するようにした。

このとき、上記刃角を３０°よりも小さくすると、Ｖ字状溝部の傾斜角が大きくなってその幅が狭くなり溝部の加工が困難である一方、８０°よりも大きくすると、Ｖ字状溝部における傾斜角が小さくなってその幅方向の肉厚が全体的に軽くなり、該溝部の底部（Ｖ字の最深底部）で応力集中が起こり難く、上記最深底部からの剪断力が該底部側に伝わり難くなり、表皮の破断線が一定しない。また、刃角を３０°以上でかつ８０°以下に限定した上でフライスの第１面と第２面とに形成した２つの切れ刃の交差する先端で溝部をＶ字状に形成しているので、尖った底部に応力集中が起きて該底部で表皮を破断させてエアバッグドアを確実に展開させることができ、エアバッグの膨出を妨げることはない。また、フライスの形状や主軸の傾斜角度を調整することで、溝部の形状の変更が容易である。したがって、見映えがよく、かつエアバッグの膨出時に溝部の尖った底部で確実に破断する車両用エアバッグドア表皮を簡単な装置で容易に製造することができる。

請求項２の発明では、主軸に直交する第１面を備えたフライスを用い、それを回転させる主軸を表皮裏面に対し、０°以上でかつの第１面と第２面との間の刃角以下になるように傾斜させた。

このような、いわゆる片角フライスでは、主軸の傾斜角を、０°よりも小さくすると表皮と主軸とが干渉して加工ができない一方、刃角よりも大きくすると、溝部の底部がアンダー形状となり、溝部の加工が困難となる。したがって、このように主軸の表皮裏面に対する傾斜角を限定することで、溝部の加工を容易に行うことができる。

請求項３の発明では、第１面と第２面との間の刃角の二等分線を主軸に直交させたフライスを用い、それを回転させる主軸を、表皮裏面に対して０°以上でかつ上記刃角の１／２以下になるように傾斜させた。

このような、いわゆる等角フライスにおいても、主軸の傾斜角を、０°よりも小さくすると表皮と主軸とが干渉して加工ができない一方、刃角の１／２よりも大きくすると、溝部の底部がアンダー形状となり、溝部の加工が困難となる。したがって、このように主軸の表皮裏面に対する傾斜角を限定することで、溝部の加工を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、車両の助手席側車室内前部を示し、同図における左上側が車両の前側すなわちフロントガラス側で、右下側が後側すなわち助手席側となっている。車室内前部には、本発明の実施形態１に係る表皮を備えたインストルメントパネル１が配置されている。

図２に示すように、上記インストルメントパネル１は、樹脂製の基材３と、この基材３の表面に一体に接合された表皮５とからなる。図３にも拡大詳示するように、上記基材３の裏面には、表面側に向けて凹陥する例えば断面Ｖ字状の破断溝７がインストルメントパネル１表面側から見て矩形の四辺のうち前側（図２で左側）を除く各辺をなすように形成されている（図１に破線で示す）。この破断溝７によって基材３の表面側に薄肉の破断予定部９が形成されている。この破断予定部９に対応する表皮５裏面に表面側に表皮５の一部を残存させて断面略Ｖ字状の溝部１１が形成されている。

そして、後述するエアバッグ装置３１の作動による破断予定部９の破断により、上記四辺のうちの前側の一辺である前側部９ａ（図１に一点鎖線で示す）を中心に車室内側に展開する矩形状のエアバッグドア１３が形成されている。このエアバッグドア１３は、上記表皮５の溝部１１がインストルメントパネル１の表面側から識別できない、いわゆるシームレスタイプに構成されている。

上記インストルメントパネル１の裏面には、上記エアバッグドア１３の裏面に一体的に溶着された矩形板状の補強プレート部１５と、該補強プレート部１５を隙間を有してエアバッグが膨出されるシューティング口１７が形成されインストルメントパネル１の基材３の裏面に一体的に溶着された矩形枠状の枠部本体１９と、この枠部本体１９の裏面に一体に突設された矩形筒状の筒状部２１と、上記前側部９ａに対応する筒状部２１の前側部２１ａの上端部に上記補強プレート部１５の前端部を接続するヒンジ部２３とが射出成形により一体成形された枠体２４が取り付けられている。

上記筒状部２１の内部に公知のエアバッグ装置３１が配置収容されている。このエアバッグ装置３１は、図外の車体部材に結合されたエアバッグケース３３を備え、このエアバッグケース３３内には、図示しないが、車両の衝突時に高圧ガスを噴出させるインフレータと、このインフレータからの高圧ガスが充填されて折畳み状態から膨張するエアバッグとが収容されている。なお、筒状部２１の中間部には係合孔２５が形成され、この係合孔２５にはエアバッグケース３３側面に突設した係合部３５が挿入されており、エアバッグ装置３１の作動時に上記係合孔２５と係合部３５とが係止することにより、筒状部２１等がエアバッグと共に車室内に突出するのを防ぐようにしている。

したがって、上記実施形態においては、車両の衝突によりエアバッグ装置３１が作動してエアバッグがエアバッグケース３３から膨出すると、このエアバッグの展開圧力を補強プレート部１５と、該補強プレート部１５が溶着一体化されているインストルメントパネル１のエアバッグドア１３とが受けて、インストルメントパネル１の破断予定部９が破断すると共に、この破断予定部９上の表皮５も上記溝部１１から破れる。そして、エアバッグドア１３がヒンジ部２３を中心に補強プレート部１５と共に開いて、インストルメントパネル１のエアバッグドア１３の跡に、破断予定部９及び前側部９ａで区画されてシューティング口１７に連通する開口が生じ、エアバッグがシューティング口１７ないし上記インストルメントパネル１の開口を経て車室内に展開する。

−表皮の製造方法−
次に上記表皮５に溝部１１を加工する本発明の実施形態１に係る表皮５の製造方法について説明する。

図４に示すように、まず、表皮５を図示しないフライス盤に載置する。フライス盤の主軸（フライス４３を回転させる回転軸）４１には、切れ刃がそれぞれ形成された第１面４５と第２面４７とが該主軸４１に垂直な方向（すなわち、同図の手前側）から見た刃角αが６０°で交差するように形成されたフライス４３が取り付けられている。

上記フライス４３は、その第１面４５が上記主軸４１に直交した、いわゆる片角フライスである。上記主軸４１は、上記表皮５裏面に対し、傾斜角βが３０°になるように設定されている。

そして、主軸４１によりフライス４３を回転させながら破断予定部９に対応するように表皮５裏面上を移動させ、表面側（同図では下側）に表皮５を残存させて溝部１１を加工する。上記のように刃角α、傾斜角βを設定することで底部が尖ったＶ字状断面の溝部１１が形成される。

また、図５に示すように、傾斜角βを６０°とすると、同図の右側の側壁が垂直な溝部１１が形成され、図６に示すように、傾斜角βを０°とすると、同図の左側の側壁が垂直な溝部１１が形成される。

このように、主軸４１の傾斜角βを変更することで、溝部１１の形状を容易に変更できる。

なお、上記刃角αは３０°以上かつ８０°以下に（３０°≦α≦８０°）に設定することができる。上記刃角αを３０°よりも小さくすると、Ｖ字状溝部１１の傾斜角が大きくなってその幅が狭くなり溝部１１の加工が困難である一方、８０°よりも大きくすると、Ｖ字状溝部１１における傾斜角が小さくなってその幅方向の肉厚が全体的に軽くなり、該溝部１１の底部（Ｖ字の最深底部）で応力集中が起こり難く、上記最深底部からの剪断力が該底部側に伝わり難くなり、表皮５の破断線が一定しない。また、刃角αを３０°以上でかつ８０°以下に限定した上でフライス４３の第１面４５と第２面４７とに形成した２つの切れ刃の交差する先端で溝部１１をＶ字状に形成しているので、尖った底部に応力集中が起きて該底部で表皮を破断させてエアバッグドア１３を確実に展開させることができ、エアバッグの膨出を妨げることはない。

また、上記傾斜角βは０°以上でかつ刃角α以下（０≦β≦α）に設定することができる。主軸４１の傾斜角βを０°の場合（図６参照）よりも小さくすると、主軸４１と表皮５とが干渉して溝部１１の加工が不可能となり、また、傾斜角βを刃角αの場合（図５参照）よりも大きくすると、溝部１１の底部がアンダー形状となり、溝部１１の加工が困難となる。

したがって、実施形態１に係るエアバッグドア表皮の製造方法によると、表面側に溝部１１の形状が現れないで見映えがよく、エアバッグの膨出時に上記溝部１１の尖った底部で確実に破断する車両用エアバッグドアの表皮５を簡単な装置で容易に製造することができる。

（実施形態２）
図７は本発明の実施形態２を示し、フライス４３の形状が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

図７に第１面４５と第２面４７との間の刃角αが６０°で、該刃角αの二等分線４８を主軸４１に直交させたいわゆる等角フライス４３を示す。同図では、主軸４１を表皮５裏面に対し、傾斜角βが０°になるように傾斜させている。

この等角フライス４３では、主軸４１の表皮５裏面に対する傾斜角βが図７に示す０°から図８に示す３０°すなわち上記刃角αの１／２以下（０≦β≦１／２α）に設定することができる。主軸４１の傾斜角βを０°の場合（図７参照）よりも小さくすると、主軸４１と表皮５とが干渉して溝部１１の加工が不可能となり、また、傾斜角βを刃角αの１／２の場合（図８参照）よりも大きくすると、溝部１１の底部がアンダー形状となり、溝部１１の加工が困難となる。このように限定することで上記実施形態１と同じ作用効果が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記各実施形態では、インストルメントパネル１を基材３と表皮５で構成したが、これら基材３と表皮５との間に発泡層を設けてもよい。

フライス４３の形状を、上記実施形態１では片角フライスとし、上記実施形態２では等角フライスとしたが、これらのフライスの形状には限定されない。要は、フライス４３は、切れ刃がそれぞれ形成された第１面と第２面とを有し、その刃角αが３０°≦α≦８０°となるものを選択すればよい。

上記各実施形態では、エアバッグドア１３をインストルメントパネル１に設けたが、本発明はこれに限られるものではなく、インストルメントパネル１以外の例えば車両のステアリングホイール（ハンドル）等にエアバッグドアを設けてもよい。

以上説明したように、本発明は、車両用エアバッグドアの破断予定部に対応する表皮裏面に溝部を加工する表皮の製造方法について有用である。

本発明の実施形態１に係る車両において助手席前方の車室内前部を示す斜視図である。 図１のII−II線拡大断面図である。 図１のＡ部拡大断面図である。 実施形態１に係るエアバッグドア表皮の製造方法によって表皮を加工する様子を示す拡大断面図である。 主軸の傾斜角βが６０°のときの図４相当図である。 主軸の傾斜角βが０°のときの図４相当図である。 実施形態２に係るエアバッグドア表皮の製造方法によって表皮を加工する様子を示す拡大断面図である。 主軸の傾斜角βが３０°のときの図７相当図である。

符号の説明

３ 基材
５ 表皮
７ 破断溝
９ 破断予定部
１１ 溝部
１３ エアバッグドア
４１ 主軸
４３ フライス
４５ 第１面
４７ 第２面

Claims (3)

1. 車両用エアバッグドアの破断予定部に対応する表皮裏面に切削工具により、表面側に表皮を残存させて溝部を加工するエアバッグドア表皮の製造方法であって、
   上記切削工具は、切れ刃がそれぞれ形成された第１面と第２面とが主軸に垂直な方向から見て３０°以上でかつ８０°以下の刃角で交差するように形成されたフライスよりなり、
   上記フライスを回転させ、上記第１面及び第２面の切れ刃により上記表皮裏面に略Ｖ字状の溝部を加工することを特徴とするエアバッグドア表皮の製造方法。
2. 請求項１のエアバッグドア表皮の製造方法において、
   上記フライスの第１面は上記主軸に直交しており、
   上記主軸は、上記表皮裏面に対し、０°以上でかつ上記第１面と第２面との間の上記刃角以下になるように、傾斜角が設定されていることを特徴とするエアバッグドア表皮の製造方法。
3. 請求項１のエアバッグドア表皮の製造方法において、
   上記フライスの第１面と第２面との間の刃角の二等分線が上記主軸に直交しており、
   上記主軸は、上記表皮裏面に対し、０°以上でかつ上記刃角の１／２以下になるように、傾斜角が設定されていることを特徴とするエアバッグドア表皮の製造方法。
   

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