JP4939167B2 - エアバッグドア用表皮の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、エアバッグドア用表皮の製造方法の改良に関し、特にエアバッグドアの開性能安定化対策に関するものである。

特許文献１には、エアバッグドアを構成する表皮として、サーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）材等の熱可塑性エラストマー材からなる表皮を用い、これに切込みを表面に達しないように裏面に形成し、該切込みに対応する薄肉部によりエアバッグ装置の作動で破断する破断予定部を形成する技術が開示されている。このように、熱可塑性エラストマー材からなる表皮を採用するのは、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）材からなる表皮に比べて低温及び高温時の伸びや引張強度に優れているとともに、耐熱試験後の劣化が少なく、しかもエアバッグ展開時の飛散防止に優れているからである。また、破断予定部を切込みに対応する薄肉部により形成するのは、切込み内の側壁が互いに極めて接近し、支え合うことにより変形し難く、破断予定部をＶ溝に対応する薄肉部により形成する場合に比べて破断予定部形成箇所が表面に現れ難いからである。
ＷＯ ２００４／０４５９２１ Ａ１（第９頁、第１１頁、第１２頁、図１、図６）

しかし、サーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）は低融点であるため、これで成形した表皮に破断予定部を切込みに対応する薄肉部により形成すると、高温環境下では、切込み内の互いに極めて接近している側壁が軟化溶融し、折角形成した切込みが塞がってエアバッグドアの開性能に悪影響を及ぼすことになる。

この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、サーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）材からなる表皮の破断予定部を形成する切込みが高温環境下において塞がらないようにすることである。

上記の目的を達成するため、この発明は、エアバッグドア用表皮の製造方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、所定形状に成形されたサーモプラスチックウレタン材からなる表皮を裏面が上を向くように載置台に載置し、次いで、切込みをコールドカッターで上記表皮の破断予定部形成予定箇所裏面に表面に達しないように形成して該切込みに対応する薄肉部によりエアバッグ装置の作動で破断する破断予定部を形成した後、押上げ治具を上記載置台から上方に突出させて上記破断予定部を表面側から押上げ治具で押し上げて上記切込みをＶ字状に開き、該切込みに液状の接着防止剤を注入又は塗布する工程と、表皮の破断予定部形成予定箇所を表面側から上記押上げ治具で押し上げた状態で、切込みをコールドカッターで上記表皮の破断予定部形成予定箇所裏面に表面に達しないようにＶ字状に開いて形成して該切込みに対応する薄肉部により破断予定部を形成した後、上記切込みに液状の接着防止剤を注入又は塗布する工程とのいずれかの工程を経、その後、上記押上げ治具を載置台から下方に没入させて表皮の破断予定部を載置台に沿わせることにより、上記Ｖ字状に開いた切込みを閉じて該切込みからはみ出した接着防止剤を拭き取り、しかる後、上記接着防止剤を乾燥させることで切込み内に膜状に残存させることを特徴とする。

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、接着防止剤は、界面活性剤であることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、高温環境下において、切込み内の互いに極めて接近している側壁が軟化溶融しても、両側壁の接着が切込み内の接着防止剤により防止されて切込みが塞がらず、エアバッグドアの開性能を安定させることができる。

さらに、乾燥させるだけで切込み内から不要な水分を簡単に除去することができる。また、切込み内に接着防止剤が過剰に残ることが防止され、表皮の表面に切込みの跡が出て見栄えを損なうおそれがない。

また、Ｖ字状に開いた切込みに液状の接着防止剤を注入又は塗布するので、接着防止剤の注入又は塗布作業が容易で、表皮の表面に切込みの跡が出ることなく接着防止剤を切込み内に確実に介在させることができる。

請求項２に係る発明によれば、界面活性剤は、あらゆる工業分野で各種洗浄剤や分散材等として汎用されている安価な材料でかつ取扱い易く、しかも表皮の性状に悪影響を及ぼさない。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図２は左ハンドルの車両用インストルメントパネルにおけるアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材１を示す。

上記パネル構成部材１は、図１に示すように、パネル構成部材１の表側を構成する樹脂製表皮３と、パネル構成部材１の裏側を構成する樹脂製基材５とが断面略平行に配置され、上記表皮３と基材５との間に発泡層７が一体に成形された３層構造である。上記表皮３は、サーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）からなるエラストマー樹脂材でスラッシュ成形や真空成形により成形されたものである。上記基材５は、例えば繊維入りポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材で射出成形されたものである。上記発泡層７はウレタン発泡体等であり、例えば独立発泡と連通発泡とが約半分ずつ分布する半硬質構造である。

上記表皮３の表皮端末３ａは、基材５側に全周に亘って略直角に折れ曲がって形成されている。一方、上記基材５の基材端末５ａには、表皮３側に開口する凹部５ｂが全周に亘って形成され、この凹部５ｂの外側縦壁５ｃ内面に上記表皮端末３ａ表面が内側から密着して両者間をシールしている。

上記基材５のほぼ中央には矩形嵌合口９が形成され、該嵌合口９には、サーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）等のエラストマー樹脂材で射出成形されたエアバッグシュート部材１１が基材５表側から嵌め込まれて装着されている。このエアバッグシュート部材１１は、車体前後方向からの衝撃から助手席の乗員を保護するためのエアバッグ及びインフレータ等からなるエアバッグ装置１３が内部に収納された矩形筒状の枠体１５を備え、該枠体１５は、車幅方向に延びる前側枠壁１５ａと、この前側枠壁１５ａの後側に対向配置されて車幅方向に延びる後側枠壁１５ｂと、これら前側枠壁１５ａ及び後側枠壁１５ｂの左縁同士を連結するように車体前後方向に延びる左側枠壁（図示せず）と、右縁同士を連結するように車体前後方向に延びる右側枠壁（図示せず）とからなる。上記前側枠壁１５ａ及び後側枠壁１５ｂには、複数個（図１ではそれぞれ１個ずつ現れる）の掛止孔１７が車幅方向に間隔をあけて形成され、上記エアバッグ装置１３に取り付けられた複数個（図１ではそれぞれ１個ずつ現れる）のフック１９を上記掛止孔１７に挿入し、エアバッグ装置１３作動時に上記フック１９が掛止孔１７周縁に引っ掛かって後述するエアバッグドア２９（表皮３、発泡層７及びフラップ部２７（基材）からなる３層構造部分）のみがエアバッグで上方に押圧されるようになっている。図１中、２１は、車体のサイドパネルに橋絡されたインパネレインフォースメント（図示せず）に上記エアバッグ装置１３を固定するためのブラケットである。

上記枠体１５上端部の外側には、フランジ部２３が全周に亘って一体に外側方に向かって張出し形成され、上記枠体１５が上記嵌合口９に基材５表側から嵌め込まれた状態で、上記フランジ部２３は裏面を上記嵌合口９周縁の基材５表面に重合させるとともに、上記前側枠壁１５ａ及び後側枠壁１５ｂ上端部寄りに突設された係合突起２５を上記嵌合口９周縁に下方から係合させることにより、上記エアバッグシュート部材１１が基材５に支持されている。上記基材５の嵌合口９周縁とエアバッグシュート部材１１のフランジ部２３との重合部には、図示しないがシールテープ等が貼着されて両者間をシールしている。

上記枠体１５上端部の内側には、バックアップ用のフラップ部２７が枠体１５内部の上端側を閉塞するように一体に形成され、該フラップ部２７裏面には、車幅方向両端に延びる直線の両端に逆矢印が付加された形状のＶ溝２７ａが表面に達しないように形成され、該Ｖ溝２７ａに対応する薄肉部２７ｂによりエアバッグ装置１３の作動で破断する破断予定部２７ｃが形成されているとともに、所定幅に薄肉化された前後一対のヒンジ部２７ｄが上記破断予定部２７ｃの逆矢印状の車体前方端同士及び車体後方端同士を車幅方向にそれぞれ連結するように形成されている。

一方、上記表皮３裏面には、車幅方向両端に延びる直線の両端に逆矢印が付加された形状の切込み３ｂ（図２参照）が表面に達しないように形成され、該切込み３ｂに対応する薄肉部３ｃによりエアバッグ装置１３の作動で破断する破断予定部３ｄ（図２参照）が形成され、この破断予定部３ｄと上記フラップ部２７の破断予定部２７ｃとは発泡層７を挟んで上下に互いに対応している。これら破断予定部２７ｃ，３ｄ及びヒンジ部２７ｄで囲まれるパネル構成部材１の３層構造領域を前側ドア部２９ａと後側ドア部２９ｂとからなるエアバッグドア２９としている。つまり、このエアバッグドア２９は、表皮３及び発泡層７をエアバッグドア２９外周りのパネル構成部材１と共用している。また、フラップ部２７はエアバッグドア２９の基材であるとともに、パネル構成部材１の基材５をも兼ねている。

この発明の特徴として、上記切込み３ｂ内には、接着防止剤３１が介在されている。この接着防止剤３１は、液状のものであり、乾燥することで水分が蒸発して成分が膜状に残存している。その一例を挙げれば界面活性剤である。界面活性剤は、あらゆる工業分野で各種洗浄剤や分散材等として汎用されている安価な材料でかつ取扱い易く、しかも表皮３の性状に悪影響を及ぼさないので好ましい。しかし、これに限らず、二酸化珪素水溶液等であってもよい。要は成分の溶融温度が表皮３よりも高く、かつ水分が蒸発し易いものであればよい。

このように構成されたエアバッグドア２９を備えたパネル構成部材１では、車両衝突時にエアバッグ装置１３のエアバッグがインフレータの作動によって膨出し、その膨出圧力でエアバッグドア２９が上方に押圧されて破断予定部２７ｃ，３ｄが破断し、前側ドア部２９ａ及び後側ドア部２９ｂが共にヒンジ部２７ｄを支点に車体前後方向に上向きに観音開きに開くようになっており、エアバッグドア２９は、エアバッグ装置１３が作動していない状態では上記破断予定部２７ｃ，３ｄがパネル構成部材１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。

次に、上記エアバッグドア２９の表皮３、実際にはエアバッグドア２９を備えたパネル構成部材１の表皮３の製造方法について説明する。

まず、図３に示すように、スラッシュ成形や真空成形により所定形状に成形されたサーモプラスチックウレタン（ＴＰＵ）材からなる表皮３を裏面が上を向くように載置台３３に載置する。この載置台３３には、形成しようとする切込み３ｂ（破断予定部３ｄ）の形状に対応するように車幅方向両端に延びる直線の両端に逆矢印が付加された形状の貫通孔３３ａが形成され、該貫通孔３３ａには、先端が突状湾曲面に形成されかつ貫通孔３３ａと同じ形状の押上げ治具３５が上下方向に出退可能に配置されている。図３の段階では、上記押上げ治具３５は載置台３３から下方に没入していてその先端を載置台３３上面とほぼ同じ高さレベルに位置付け、表皮３の切込み３ｂ形成予定箇所（破断予定部３ｄ形成予定箇所）は凸凹することなく偏平状態で載置台３３上面に沿っている。

次いで、図４に示すように、押上げ治具３５を載置台３３から上方に突出させ、表皮３の破断予定部３ｄ形成予定箇所を表面側（下方）から押上げ治具３５で押し上げる。

その後、図５に示すように、図４の押上げ状態で、破断予定部３ｄ形成予定箇所の上方に配置したコールドカッター３７を下降させてその刃先を破断予定部３ｄ形成予定箇所に突き刺して切り込みを入れ、図６に示すように、コールドカッター３７を形成しようとする破断予定部３ｄに沿って移動させ、切込み３ｂを表皮３の破断予定部３ｄ形成予定箇所裏面に表面に達しないように形成して該切込み３ｂに対応する薄肉部３ｃにより破断予定部３ｄを形成する。上記切込み３ｂは、形成と同時に押上げ治具３５の押上げによる応力でＶ字状に開く。ここで、コールドカッター３７とは、加熱や加振していないカッターのことを言い、樹脂を熱で溶かして切込みを入れる熱刃や超音波カッター等を除く意味である。

しかる後、図７に示すように、ノズル３９の先端をＶ字状に開いた切込み３ｂに対応させ、該切込み３ｂにノズル３９から液状の接着防止剤３１（界面活性剤や二酸化珪素水溶液等）を注入する。このように、Ｖ字状に開いた切込み３ｂに液状の接着防止剤３１を注入するので、接着防止剤３１の注入作業が容易で、接着防止剤３１を切込み３ｂ内に確実に介在させることができる。この際、ノズル３９による注入に代えて刷毛を用いて接着防止剤３１を切込み３ｂに塗布してもよい。

なお、上記とは逆に、まず、切込み３ｂをコールドカッター３７で上記表皮３の破断予定部３ｄ形成予定箇所裏面に表面に達しないように形成して該切込み３ｂに対応する薄肉部３ｃによりエアバッグ装置１３の作動で破断する破断予定部３ｄを形成し、その後に、押上げ治具３５を上記載置台３３から上方に突出させ、上記破断予定部３ｄを表面側（下方）から押上げ治具３５で押し上げて上記切込み３ｂをＶ字状に開き、該切込み３ｂに液状の接着防止剤３１を注入又は塗布するようにしてもよい。

ところで、切込み３ｂを形成する場合において、切込み３ｂを熱刃で形成すると、切込み３ｂ内の側壁間が幅広く形成され、また、切込み３ｂを入れる際に作用する熱によって表皮３の表面に切込み３ｂの跡が出てしまうおそれがあるが、本実施形態では、切込み３ｂをコールドカッター３７で形成するので、切込み３ｂ内の側壁間を互いに極めて接近して形成でき、また、熱影響によって表皮３の表面に切込み３ｂの跡が出ることがなく、表皮３の見栄えを損ねない。

次に、図８に示すように、押上げ治具３５を載置台３３から下方に没入させ、その先端を載置台３３上面とほぼ同じ高さレベルに位置付ける。これにより、表皮３の破断予定部３ｄは凸凹することなく偏平状態で載置台３３上面に沿い、上記Ｖ字状に開いた切込み３ｂが閉じる。これに伴い、切込み３ｂ内の余分な接着防止剤３１が周辺にはみ出す。このはみ出した接着防止剤３１は、エアバッグドア２９（パネル構成部材１）成形時に発泡層７との密着性を阻害しないように図９に示すように拭き取る。なお、この工程では、接着防止剤３１を液状で用いることにより、粉状体の接着防止剤に比べＶ字状に開いた切込み３ｂを閉じた時に切込み３ｂより余分な接着防止剤３１を容易に排出できるので、切込み３ｂ内に接着防止剤３１が過剰に残ることがなく、過剰に残った接着防止剤３１によって表皮３の表面に切込み３ｂの跡が出て見栄えを損なうおそれがない。

その後、図１０に示すように、表皮３を載置台３３から加熱乾燥炉４１内に搬入して表面を上に向けてセット治具４３にセットし、切込み３ｂ内の接着防止剤３１を乾燥させることで水分を蒸発させ、成分を切込み３ｂ内に膜状に残存させる。このように、接着防止剤３１を乾燥させるだけで切込み３ｂ内から不要な水分を簡単に除去することができる。この乾燥工程は、エアバッグドア２９（パネル構成部材１）を成形する際に、表皮３を成形型の成形面にフィットさせるために軟化させて製品形状に対応するセット治具４３表面に沿わせる工程を利用したものであるが、これとは別工程であってもよい。

このように製造された表皮３は、成形型の型開き状態で、裏面が上を向くようにして成形型の下型にセットされる。一方、成形型の上型には、予め所定形状に成形された基材５及びエアバッグシュート部材１１の組付体が基材５の発泡層７側となる表面が下を向くようにしてセットされる。そして、成形型を型閉じした状態で、発泡ウレタン樹脂等の発泡樹脂原料を成形型内の表皮３と基材５及びフラップ部２７（エアバッグドア２９の基材）との間の空間に注入し、発泡樹脂原料が硬化すると、図１に示すように、表皮３と基材５及びフラップ部２７（エアバッグドア２９の基材）との間に発泡層７が一体に成形されたエアバッグドア２９を備えたパネル構成部材１が得られる。このエアバッグドア２９では、表皮３の切込み３ｂ（破断予定部３ｄ）と基材５の破断予定部２７ｃとが上下に互いに対応している。

このように表皮３の切込み３ｂ内に接着防止剤３１が膜状に介在しているので、高温環境下において、切込み３ｂ内の互いに極めて接近している側壁が軟化溶融しても、両側壁の接着が上記切込み３ｂ内の接着防止剤により防止されて切込み３ｂが塞がらず、エアバッグドア２９の開性能を安定させることができる。

なお、上記の実施形態では、エアバッグシュート部材１１をパネル構成部材１の基材５と別々に成形したが、一体物であってもよく、さらには、エアバッグドア２９を有するパネル材をパネル構成部材１と完全に切り離して成形し、パネル構成部材１に形成した開口部に上記パネル材を嵌め込むようにしてもよい。

さらに、上記の実施形態では、エアバッグドア２９が、前側ドア部２９ａと後側ドア部２９ｂとで構成されて車体前後方向上向きに開く観音開きタイプである場合を例示したが、エアバッグドア２９が片開きタイプである場合にも適用することができる。

加えて、上記の実施形態では、エアバッグドア２９がインストルメントパネルのパネル構成部材１に設けられた場合を示したが、ステアリングハンドルやセンタピラーガーニッシュ、あるいはドアトリム等の車両内装品に設けられたエアバッグドアにも適用することができる。

この発明は、インストルメントパネル等の車両用内装品に設けられたエアバッグドアについて有用である。

図２のＩ−Ｉ線における断面図である。 インストルメントパネルにおけるアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材の平面図である。 表皮を載置台に載置した状態を示す製造工程図である。 表皮を押上げ治具で押し上げた状態を示す製造工程図である。 表皮に切込みを形成した状態を示す製造工程図である。 図５のVI−VI線における断面図である。 Ｖ字状に開いた切込みに接着防止剤を注入している状態を示す製造工程図である。 Ｖ字状に開いた切込みを閉じ接着防止剤が切込みからはみ出した状態を示す製造工程図である。 切込みからはみ出した接着防止剤を拭き取った状態を示す製造工程図である。 表皮を加熱して接着防止剤を乾燥させることで切込み内に膜状に介在させた状態を示す製造工程図である。

３ 表皮
３ｂ 切込み
３ｃ 薄肉部
３ｄ，２７ｃ 破断予定部
５ 基材
７ 発泡層
１３ エアバッグ装置
２７ フラップ部（基材）
２９ エアバッグドア
３１ 接着防止剤
３３ 載置台
３５ 押上げ治具
３７ コールドカッター

Claims (2)

1. 所定形状に成形されたサーモプラスチックウレタン材からなる表皮(3)を裏面が上を向くように載置台(33)に載置し、
   次いで、切込み(3b)をコールドカッター(37)で上記表皮(3)の破断予定部(3d)形成予定箇所裏面に表面に達しないように形成して該切込み(3b)に対応する薄肉部(3c)によりエアバッグ装置(13)の作動で破断する破断予定部(3d)を形成した後、押上げ治具(35)を上記載置台(33)から上方に突出させて上記破断予定部(3d)を表面側から押上げ治具(35)で押し上げて上記切込み(3b)をＶ字状に開き、該切込み(3b)に液状の接着防止剤(31)を注入又は塗布する工程と、表皮(3)の破断予定部(3d)形成予定箇所を表面側から上記押上げ治具(35)で押し上げた状態で、切込み(3b)をコールドカッター(37)で上記表皮(3)の破断予定部(3d)形成予定箇所裏面に表面に達しないようにＶ字状に開いて形成して該切込み(3b)に対応する薄肉部(3c)により破断予定部(3d)を形成した後、上記切込み(3b)に液状の接着防止剤(31)を注入又は塗布する工程とのいずれかの工程を経、
   その後、上記押上げ治具(35)を載置台(33)から下方に没入させて表皮(3)の破断予定部(3d)を載置台(33)に沿わせることにより、上記Ｖ字状に開いた切込み(3b)を閉じて該切込み(3b)からはみ出した接着防止剤(31)を拭き取り、
   しかる後、上記接着防止剤(31)を乾燥させることで切込み(3b)内に膜状に残存させることを特徴とするエアバッグドア用表皮の製造方法。
2. 請求項１に記載のエアバッグドア用表皮の製造方法において、
   接着防止剤(31)は、界面活性剤であることを特徴とするエアバッグドア用表皮の製造方法。

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