JP2012162128A - 車両用エアバッグリッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表皮の表面に脆弱部の模様が浮かび上がって表皮の表面の美感が損なわれることを防止する。
【解決手段】基材１１の背面には、脆弱部１４の一部を構成する凹部１３を形成する。この凹部１３は、その全長にわたって連続させる。しかも、凹部１３の深さは、凹部１３が基材１１をその厚さ方向に横断することがないよう、基材１１の厚さより浅くする。表皮材３の背面には、スリット１４を形成する。スリット１４は、凹部１３に対応する部位に配置する。しかも、凹部１３に沿って連続させる。スリット１４の深さは、表皮材３の厚さより浅くする。表皮材３の背面を基材１１の表面に接着剤層６を介して接着する。
【選択図】図２

Description

この発明は、エアバッグの膨張時に開く車両用エアバッグリッド及びそのリッドを製造するための製造方法に関する。

一般に、車両用エアバッグリッドは、インストルメントパネル（以下、インパネという。）の一部として設けられており、硬質の樹脂により所定の強度をもって形成された基材と、この基材の車内に臨む表面に固着された表皮材とを備えている。基材は、インパネの芯材に固定されており、芯材の一部を構成している。一方、表皮材は、発泡樹脂からなるクッション層と、このクッション層の車内に臨む面に固着された表皮とから構成されており、クッション層が基材に固着されている。な

エアバッグリッドには、脆弱部が設けられている。脆弱部は、エアバッグの膨張時に破断の起点となるものであり、下記特許文献１に記載されているように、多数の孔によって構成されている。各孔は、基材の背面から車内側に向かって形成されており、基材及びクッション層を貫通して表皮の背面部まで達している。しかも、各孔は、例えばローマ字「Ｈ」字に沿って並べられている。この結果、エアバッグリッドの「Ｈ」字に沿う部分の強度が低下し、エアバッグの膨張時には当該「Ｈ」字に沿う部分から破断する。

従来、上記構成のエアバッグリッドを製造する場合には、基材及び表皮を樹脂によってそれぞれ成形した後、それらをクッション層を成形するための発泡成形型の所定の部位にセットする。その後、樹脂を成形型内に充填して発泡させ、クッション層を成形する。このとき、基材及び表皮を構成する樹脂の一部が成形熱によって溶融されるので、クッション層が成形されるのと同時に、クッション層が基材及び表皮に溶着される。互いに溶着固定された芯材、クッション層及び表皮を発泡成形型から取り出した後、それらに多数の孔を形成して脆弱部を構成する。

特開２０００−２３８６０２号公報

上記従来のエアバッグリッドにおいては、脆弱部を構成する孔が基材を貫通しているため、当該孔が形成された箇所ではクッション層及び表皮が芯材によって支持されていない。このため、表皮の表面に孔に対応した模様が浮かび上がり、表皮の美感を低下させるという問題があった。

また、成形後の各リッドには製造誤差がある。しかも、リッドの表面、つまり表皮の表面が湾曲している。このため、脆弱部用の各孔の底部と表皮の表面との間の距離、つまり孔が形成された部分における表皮の残り部分の厚さを所定の厚さにすることが難しく、表皮の残りの部分の厚さが各リッド毎にばらつくという問題があった。

この発明に係る車両用エアバッグリッドは、上記二つの問題のうちの先の問題を解決するためになされたもので、基材と、この基材の表面に背面が固着された表皮材とを備え、上記基材及び表皮材には、エアバッグの膨張時に破断の起点となる脆弱部が設けられた車両用エアバッグリッドにおいて、上記表皮材の表面に上記基材の背面が接着されており、上記脆弱部が、上記基材の背面に設けられた凹部と、上記表皮材の背面の上記凹部に対応する部位に設けられたスリットとを有し、上記凹部がその全長にわたって連続して設けられ、上記凹部が上記基材をその厚さ方向に貫通することがないよう、上記凹部の深さが上記基材の厚さより小さい寸法に設定され、上記スリットがその全長にわたって連続して設けられ、上記スリットが表皮材をその厚さ方向に貫通することがないよう、上記スリットの深さが上記表皮材の厚さより小さい寸法に設定されていることを特徴としている。
また、この発明に係る車両用エアバッグの製造方法は、上記二つの問題のうちの後の問題を解決するためになされたもので、上記構成の車両用エアバッグリッドを製造するに際し、上記基材に上記凹部を予め設けるとともに、上記表皮材に上記スリットを予め設けておき、その後上記基材に上記表皮材を接着することを特徴としている。

この発明に係る車両用エアバッグリッドによれば、基材の背面に脆弱部の一部を構成する凹部が形成されており、この凹部に対応する表皮材の背面に脆弱部の一部を構成するスリットが形成されている。ここで、凹部の深さは基材の厚さより浅くなっている。したがって、基材の表面に凹部が開口することがなく、基材の表面全体が連続した面になっている。この連続した基材の表面により、表皮材のスリットが形成された部位が支持される。したがって、スリットが形成された箇所が模様となって表皮材の表面に浮かび上がることを防止することができる。
また、この発明に係る車両用エアバッグの製造方法によれば、表皮材へのスリットの形成が表皮材の基材への溶着前に行われるから、スリットの形成時には、表皮材を弾性変形させてその表面を基準平面に押し付け、その状態で表皮材の背面にスリットを形成することができる。したがって、その基準平面を基準としてスリットの深さの寸法管理をすることにより、スリットが形成された部分における表皮材の残りの部分の厚さを一定にすることができる。この場合、スリットの深さの基準となる面が平面であるから、スリットの深さ精度を高精度にすることが容易である。よって、表皮材の残りの部分の厚さを高い精度をもって所定の厚さにすることができる。

図１は、この発明の一実施の形態を示す断面図である。 図２は、同実施の形態の要部を示す拡大断面図である。 図３は、図１のＡ矢視図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態を示す。この実施の形態は、この発明に係る車両用エアバッグリッド１０が車両用インストルメントパネル（以下、インパネと略称する。）１の一部として設けられている。そこで、まずインパネ１について説明すると、インパネ１は、車外Ｏ側に配置された芯材２と、車内Ｉ側に配置された表皮材３とを有している。

芯材２は、樹脂を成形することによって構成されている。芯材２を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）等の比較的硬質の樹脂が採用される。特に、フィラー入りのポリプロピレン（ＰＰＦ）を採用することが望ましい。芯材２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２は、その厚さ方向を車内外方向に向けて配置されており、車体（図示せず）の車内に臨む前部に取り付けられている。芯材２の所定の部位、この実施の形態では助手席の前方に位置する部位には、芯材２を車内外方向に貫通する貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａは、四角形状に形成されているが、他の形状に形成してもよい。

表皮材３は、車外Ｏ側に配置されたクッション層４と、車内Ｉ側に配置された表皮５とを有している。クッション層４は、発泡成形法によって成形されている。つまり、成形型内に樹脂を充填して発泡させることによって成形されている。クッション層４を構成する樹脂としては、例えばサーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）やポリプロピレン等の樹脂が採用される。また、発泡倍率は、例えば１．３〜３０倍に設定される。クッション層４は、車外Ｏ側を向く背面が芯材２の車内Ｉ側を向く表面に接着剤層６によって接着固定されている。クッション層４は、芯材２の表面、つまり車内側を向く面全体を覆うように配置されている。したがって、クッション層４は、貫通孔２ａ全体を覆っている。

表皮５は、サーモプラスチックオレフィンやポリプロピレン等の樹脂からなるものであり、それらの樹脂を雌引き又は雄引き真空成形法、その他の成形法によって成形することによって構成されている。表皮５は、その車外側を向く背面がクッション層４の車内Ｉ側を向く表面に固着されることによって、クッション層４に固定されている。表皮５は、クッション層４に接着することも可能であるが、この実施の形態では、クッション層４を成形するための発泡成形型の所定の位置に表皮５を予めセットした状態で、クッション層４を発泡成形することにより、クッション層４の成形と同時に表皮５がクッション層４に溶着されている。表皮５は、少なくともクッション層４の車内Ｉ側を向く表面全体を覆っている。したがって、表皮５も、貫通孔２ａ全体を覆っている。

表皮材は、いわゆる射出成形法の一種である二色成形法によって成形することも可能である。その成形法では、固定型と可動型とが用いられる。固定型と可動型との間にはキャビティが形成される。このキャビティは、表皮材の厚さ方向の寸法が表皮材の厚さより所定の寸法だけ大きい点を除き、表皮材と同様の形状、寸法を有している。キャビティには、発泡材が混入したサーモプラスチックオレフィンやポリプロピレン等の樹脂が充填する。充填後、所定の短時間（例えば、０．１〜２秒程度）だけ経過させ、充填樹脂のうちのキャビティに接触した部分を硬化させる。この硬化した部分のうち、車内側を向く部分が表皮になり、この表皮に対して逆側に位置する部分が芯材２に接着固定されることになる。その後、可動型を固定型に対して所定の距離だけ離間移動させる。つまり、いわゆるキャビバックさせる。これにより、樹脂のうちのキャビティを構成する面から離間した内側の部分が発泡する。これにより、二つの硬化部分（表皮になる部分と芯材に接着される部分）間にクッション層が形成される。

次に、この発明に係る車両用エアバッグリッド１０について説明すると、エアバッグリッド１０は、基材１１を有している。基材１１は、芯材２を構成するのに適した樹脂と同様の樹脂によって構成されている。特に、この実施の形態では、基材１１が芯材２と同一の樹脂によって構成されている。また、基材１１は、貫通孔２ａとほぼ相似な外形状を有している。

基材１１は、その厚さ方向を車内外方向に向けて配置されており、貫通孔２ａに挿脱可能に挿入されている。基材１１の外周面には、係合凹部１１ａが全周にわたって形成されている。この係合凹部１１ａには、貫通孔２ａの内周面に形成された係合突出部２ｂが嵌合状態で嵌め込まれている。これにより、基材１１が芯材２に固定されている。基材１１は、芯材２に他の固定方法によって、例えばビス止めや接着等によって固定してもよい。

基材１１の背面には、断面略四角形状をなす筒部１１ｂが形成されている。この筒部１１ｂの先端部には、収容部（図示せず）が取り付けられている。この収容部の内部には、エアバッグ（図示せず）が収容されている。エアバッグは、車両の衝突時には筒部１１内を車内Ｉ側に向かって膨張し、エアバッグリッド１０を後述する脆弱部１２から破断し、車内Ｉに膨出する。

基材１１の室内Ｉ側を向く面は、芯材２に貫通孔２ａが形成されなかったならば、その部位の表面に付与されたであろう形状と同一形状を有しており、貫通孔２ａに隣接する芯材２の表面の延長上に位置するように配置されている。そして、基材１１の室内Ｉ側を向く表面には、表皮材３のクッション層４の背面が接着層６を介して接着固定されている。基材１１及び表皮材３によってエアバッグリッド１０が構成されている。これから明らかなように、この実施の形態では、インパネ１の表皮材３がエアバッグリッド１０の表皮材として兼用されている。換言すれば、エアバッグリッド１０の基材１１が、インパネ１の芯材２の一部として兼用されている。

エアバッグリッド１０を構成する基材１１及び表皮材３（表皮材３のうちの基材１１に接着された部分）には、脆弱部１２が設けられている。脆弱部１２は、エアバッグが膨張したときに、リッド１０の破断の起点となる部分であり、凹部１３及びスリット１４を有している。

すなわち、基材１１の背面には、凹部１３が形成されている。この凹部１３は、基材１１の背面のうちの筒部１１ｂによって囲まれた部位に配置されている。凹部１３は、室外Ｏ側から室内Ｉ側へ向かうにしたがって幅が狭くなるよう、断面台形状に形成されている。凹部１３は、必ずしも断面台形状に形成する必要がなく、例えば断面長方形状又は正方形状に形成してもよい。図３に示すように、凹部１３は、基材１１の背面に沿って「Ｈ」字状に延びている。しかも、凹部１３は、その全長にわたって連続している。凹部１３の深さは、その長手方向のいずれの部位においても、基材１１の厚さよりも浅くなっている。したがって、凹部１３が基材１１をその厚さ方向に横断して基材１１の表面に開口することがなく、凹部１３の底面と基材１１の表面との間には必ず実質部分が存在する。この結果、基材１１の表面は、連続した面になっている。

表皮材３の背面には、スリット１４が形成されている。スリット１４は、クッション層４をその厚さ方向に横断して表皮５の背面の一部に達している。スリット１４は、凹部１３と対応する位置に配置されている。特に、この実施の形態では、スリット１４は、車内外方向にみたとき、凹部１３の幅方向の中央部に位置するように配置されている。しかも、スリット１４は、凹部１３に沿って配置されている。したがって、スリット１４も、「Ｈ」字状に延びており、スリット１４とほぼ同一長さを有している。

上記構成の車両用エアバッグリッド１０においては、表皮材３のスリット１４が形成された部位が、表皮材３の他の部位と同様に基材１１によって支持されているから、表皮材３の表皮５の表面にスリット１４が形成されたことによる模様が浮かび上がるような事態を防止することができる。したがって、表皮５の美感が低下することを防止することができる。

次に、上記エアバッグリッド１０の製造方法について、インパネ１の製造方向を説明しながら説明する。インパネ１の製造に際しては、芯材２、基材１１及び表皮材３をそれぞれ製造する。

芯材２及び基材１１は、例えば射出成形法によって成形することができる。勿論、芯材２及び基材１１は、他の成形法によって成形してもよい。芯材２の成形時には、貫通孔２ａ及び係合突出部２ｂも同時に成形される。基材１１の成形時には、係合凹部１１ａ及び筒部１１ｂが形成されるとともに、脆弱部１１の一部たる凹部１３も成形される。凹部１３は、エンドミル等によって切削加工することも可能であるが、加工能率及び加工費用の点からして基材１１と同時成形することが望ましい。基材１１は、貫通孔２ａに挿入して取り付けられる。

一方、表皮材３の製造に際しては、表皮５を真空成形法等によって予め成形しておく。そして、クッション層４を発泡成形するための成形型（図示せず）の所定の部位に表皮５をセットする。その後、成形型の内部に樹脂を注入して発泡させ、クッション層４を成形するとともに、クッション層４の表面に表皮５の背面を溶着固定する。

このようにして表皮材３を製造したら、その背面の所定の部位にスリット１４を形成する。この場合、スリット１４が形成される表皮材の背面及び表面は、通常、平面状をなしておらず、湾曲しているが、表皮材３が柔軟であるので、表皮材３の表面、つまり表皮５の表面を平坦な基準平面（図示せず）に押し付けることにより、表皮材３の少なくともスリット１４が形成される部位の表面及び背面を平面状にすることができる。したがって、スリット１４の加工に際しては、基準平面を基準としてスリット１４の深さ精度を管理することができ、スリット１４が形成された部分の表皮材３（表皮５）の残りの部分の厚さを高精度にすることができる。なお、スリット１４は、刃物による切削加工、あるいはレーザービームによるレーザー加工等によって形成することができる。

その後、芯材２及びそれに取り付けられた基材１１の表面に接着剤を塗布ないしは吹き付けて接着剤層６を形成する。その後、表皮材３を芯材２及び基材１１に接着剤層６を介して接着固定する。これによって、インパネ１及びエアバッグリッド１０が製造される。

このようにしてエアバッグリッド１０を製造する場合には、スリット１４を形成する際に、表皮材３を基準平面に押し付けてそれに沿わせることができるから、基準平面を基準としてスリット１４の深さを管理することにより、スリット１４の深さを所定の深さにすることができ、それにより表皮材３の残りの部分の厚さを高精度をもって所定の厚さにすることができる。

なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形を採用することが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、表皮材３がクッション層４及び表皮５によって構成されているが、表皮５だけで構成してもよい。その場合には、表皮５だけにスリット１４が形成される。

この発明は、例えばインストルメントパネルの一部として用いられる車両用エアバッグリッドに利用することができる。

３ 表皮材
６ 接着剤層
１０ エアバッグリッド
１１ 基材
１２ 脆弱部
１３ 凹部
１４ スリット

Claims (2)

1. 基材と、この基材の表面に背面が固着された表皮材とを備え、上記基材及び表皮材には、エアバッグの膨張時に破断の起点となる脆弱部が設けられた車両用エアバッグリッドにおいて、
   上記表皮材の表面に上記基材の背面が接着されており、上記脆弱部が、上記基材の背面に設けられた凹部と、上記表皮材の背面の上記凹部に対応する部位に設けられたスリットとを有し、上記凹部がその全長にわたって連続して設けられ、上記凹部が上記基材をその厚さ方向に貫通することがないよう、上記凹部の深さが上記基材の厚さより小さい寸法に設定され、上記スリットがその全長にわたって連続して設けられ、上記スリットが表皮材をその厚さ方向に貫通することがないよう、上記スリットの深さが上記表皮材の厚さより小さい寸法に設定されていることを特徴とする車両用エアバッグリッド。
2. 請求項１に係る車両用エアバッグのリッドを製造する方法であって、上記基材に上記凹部を予め設けるとともに、上記表皮材に上記スリットを予め設けておき、その後上記基材に上記表皮材を接着することを特徴とする車両用エアバッグリッドの製造方法。

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