自動車内装用パネル及び自動車内装用パネルの加工方法
【課題】エアバッグドアが円滑に展開し、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することのできる自動車内装用パネルを低コストで提供する。
【解決手段】自動車内装用パネル１００の樹脂製基材１１０におけるエアバッグドアの回動端となる破断予定線Ｌ１とエアバッグドアの側端となる破断予定線Ｌ２とエアバッグドアのヒンジ端となる破断予定線Ｌ３とに沿って複数の凹部１１３を所定ピッチで設けた。このとき、凹部１１３は超音波ホーンによって加工し、第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすようにした。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【解決手段】自動車内装用パネル１００の樹脂製基材１１０におけるエアバッグドアの回動端となる破断予定線Ｌ１とエアバッグドアの側端となる破断予定線Ｌ２とエアバッグドアのヒンジ端となる破断予定線Ｌ３とに沿って複数の凹部１１３を所定ピッチで設けた。このとき、凹部１１３は超音波ホーンによって加工し、第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすようにした。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグを膨出させるためのエアバッグドアが形成された自動車内装用パネルと、その加工方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エアバッグを膨出させるためのエアバッグドアが形成された自動車内装用パネル（インストルメントパネルなど）が製造されている。自動車内装用パネルの裏側には、エアバッグと、エアバッグにエアを送り込むためのインフレータとが装着される。インフレータは、自動車に衝撃が加えられると、エアバッグにエアを送り込んでエアバッグを膨張させる。エアバッグは、その膨張する過程でエアバッグドアを裏側から押し開いてキャビン側に膨出し、乗員の頭部などを受け止めて衝撃から保護する。
【０００３】
エアバッグドアは、自動車内装用パネルに後から組み込まれる形態のものが主流であったが、近年には、エアバッグドアを自動車内装用パネルに一体的に形成して、エアバッグドアの加工コストの低減や、エアバッグドアを表側から目立たなくする（エアバッグドアのインビジブル化）することが行われるようになっている。この場合、エアバッグドアは、自動車内装用パネルの樹脂製基材に、複数の凹部を所定ピッチで形成し、破断予定線を形成することによって設けるのが一般的となっている。樹脂製基材に表皮を張る場合には、表皮における破断予定線に重なる箇所に複数の針穴を設けて、表皮を破断しやすくすることも行われている（特許文献１を参照）。
【０００４】
破断予定線を構成する複数の凹部の加工方法としては、既に種々の方法が提案されており、例えば、レーザーカットにより樹脂製基材に複数の凹部を加工することが行われている（特許文献２を参照）。しかし、レーザーカットで破断予定線を構成する複数の凹部を形成しようとすると、設備が大掛かりで高価なものとなるばかりか、カッティングヘッドを交換したり、アシストガスとして用いられる炭酸ガスを補給する必要があるなど、ランニングコストが嵩むという問題もあった。
【０００５】
また、樹脂製基材を成形する金型に複数の凸部を設けることにより、樹脂製基材に複数の凹部を設けることも行われている。しかし、金型に複数の凸部を設けるこの方法は、金型の形状が複雑となり、金型の製造コストが増大するばかりか、金型の構造上、凹部の寸法形状やその配置が著しく制限されるという問題もあった。このため、エアバッグドアのインビジブル化が必ずしも容易ではなかった。
【０００６】
さらに、超音波カットにより樹脂製基材に複数の凹部を加工することも行われている（特許文献３を参照）。これにより、大掛かりな設備を用いることなく、樹脂製基材に複数の凹部を形成することが可能になる。しかし、超音波カットにより樹脂製基材に複数の凹部を設けるこの方法は、樹脂製基材の艶にムラが生じるおそれがあるなど、樹脂製基材の外観を良好に保つことが必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
ところで、エアバッグドアは、展開時にその破片がキャビン内に飛散すると、乗員の身体を傷つけるおそれがある。また、エアバッグドアのコーナー部（とくに、エアバッグドアの側端とヒンジ端で形成されるコーナー部）が破断予定線よりも外側に膨らんで破断し、エアバッグドアのコーナー部に耳残りと呼ばれる余剰な部分が生じると、エアバッグドアが円滑に展開しにくくなるおそれもある。このため、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することは、重要な課題であるが、この課題を解決した自動車内装用パネルは見当たらないのが実状であった。特許文献４には、エアバッグドアの回動端となる破断予定線の中央部の破断強度を該破断予定線の両端部よりも低くすることによって、エアバッグドアを円滑に展開させることについて記載されているが、それでもなお、耳残りを防止するには至らなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−００２１８１号公報
【特許文献２】特開平０８−２８２４２０号公報
【特許文献３】特開平０６−２１８８１１号公報
【特許文献４】特開２００４−０５０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、エアバッグドアが円滑に展開し、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することのできる自動車内装用パネルを低コストで提供するものである。また、この自動車内装用パネルを好適に加工することのできる自動車内装用パネルの加工方法を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部が所定ピッチで設けられ、第一、第二及び第三の破断予定線が脆弱に形成された自動車内装用パネルであって、
前記凹部が超音波ホーンによって加工され、前記凹部のカット幅が５〜１５ｍｍに設定され、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅が０．５〜１．５ｍｍに設定され、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすことを特徴とする自動車内装用パネルを提供することによって解決される。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【００１１】
これにより、樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線に沿った部分とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線に沿った部分を破断しやすくして、エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線に沿った部分を破断しにくくすることができるので、エアバッグドアを円滑に展開させながらも、エアバッグの飛散を防止することが可能になる。また、エアバッグドアに耳残りが生じるのを防止することも可能になる。
【００１２】
このとき、第二の破断予定線の端部が第三の破断予定線側に傾斜して設けられていると好ましい。これにより、エアバッグドアの展開時に、樹脂製基材が第二の破断予定線の端部を越えた領域まで破断するのを防止して、さらに耳残りを生じにくくすることも可能になる。
【００１３】
自動車内装用パネルは、表皮材を有さず、樹脂製基材の表側がキャビン側に露出する形態（表皮レス）のものであってもよいし、樹脂製基材の表側に表皮が設けられた形態（表皮有り）のものであってもよい。樹脂製基材の表側に表皮を設ける場合には、通常、表皮と樹脂製基材との間にフォーム層が設けられる。このとき、表皮における第一及び第二の破断予定線に沿った箇所に複数の脆弱部を所定ピッチで形成すると好ましい。これにより、エアバッグドアの展開時において、樹脂製基材だけでなく表皮も、破断予定線に沿って綺麗に破断させることができるようになる。
【００１４】
また、上記課題は、エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部を所定ピッチで設けることによって、第一、第二及び第三の破断予定線を脆弱に形成する樹脂製の自動車内装用パネルの加工方法であって、
前記凹部を超音波ホーンによって加工し、前記凹部のカット幅を５〜１５ｍｍに設定し、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅を０．５〜１．５ｍｍに設定し、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たす値に設定することを特徴とする自動車内装用パネルの加工方法を提供することによっても解決される。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【００１５】
このとき、超音波ホーンの振動振幅を１０〜５０μｍに設定し、超音波ホーンの振動周波数を１０〜７０ｋＨｚに設定し、超音波の加圧力を１０〜１００Ｎに設定すると好ましい。これにより、樹脂製基材に複数の凹部を高い寸法精度で綺麗に形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によって、エアバッグドアが円滑に展開し、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することのできる自動車内装用パネルを低コストで提供することが可能になる。また、この自動車内装用パネルを好適に加工することのできる自動車内装用パネルの加工方法を提供することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の自動車内装用パネルについて、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、表皮レス又は表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）を裏側から見た状態を示した図である。図２は、表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。図３は、表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。図４は、表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。図５は、表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。以下においては、右ハンドル車用のインストルメントパネルを例に挙げて本発明の自動車内装用パネルを説明する。
【００１８】
１．表皮レスの自動車内装用パネル
図２と図３に示す自動車内装用パネル１００は、樹脂製基材１１０の表面がキャビンに露出する形態（表皮レス）のものとなっている。樹脂製基材１１０には、図１に示すように、エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線Ｌ１と、エアバッグドアの側端となる第二の破断予定線Ｌ２と、エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線Ｌ３とに沿って、複数の凹部１１３が所定ピッチで設けられている。このため、樹脂製基材１１０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２と第三の破断予定線Ｌ３とに沿った部分は、脆弱に形成されており、樹脂製基材１１０の裏側に配されたエアバッグ（図示省略）が膨出する際に容易に破断するようになっている。
【００１９】
第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２と第三の破断予定線Ｌ３の配置は、樹脂製基材１１０にエアバッグドアとなる部分（開く部分）を少なくとも１箇所に形成することができるのであればとくに限定されない。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図１に示すように、樹脂製基材１１０の横方向（図１における左右方向）に沿って第一の破断予定線Ｌ１を１本配し、樹脂製基材１１０の縦方向（図１における上下方向）に沿って第二の破断予定線Ｌ２を２本配し、樹脂製基材１１０の横方向に沿って第三の破断予定線Ｌ３を２本配している。第一の破断予定線Ｌ１は、第二の破断予定線Ｌ２の中点付近を結ぶ位置に配されており、第三の破断予定線Ｌ３は、第二の破断予定線Ｌ２の両端をそれぞれ結ぶ位置に配されている。このため、本実施態様の自動車内装用パネル１００は、上端を軸として下端が上方に回動する上側ドア１１１と、下端を軸として上端が下方に回動する下側ドア１１２とを備えたものとなっている。また、本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、第二の破断予定線Ｌ２の両端部を第三の破断予定線側Ｌ３に傾斜して設けている。
【００２０】
樹脂製基材１１０の材質は、熱可塑性樹脂であればとくに限定されず、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリアミド、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体などの一般的な熱可塑性樹脂、ＴＰＯ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭなどのオレフィン系熱可塑性エラストマー、これらの混合物、あるいはこれらを用いたポリマ−アロイなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂には、必要に応じて通常使用されるガラス繊維などの補強材、タルク、炭酸カルシウムなどの各種無機フィラーや有機フィラー、また各種発泡剤が含有されていてもよく、もちろん、通常使用される各種の顔料、滑剤、帯電防止剤、安定剤などの各種添加剤が配合されていてもよい。自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクル性の向上などを考慮すると、ポリオレフィン樹脂を用いて樹脂製基材１１０を成形すると好ましい。樹脂製基材１１０の裏面におけるエアバッグドア（上側ドア１１１と下側ドア１１２）が設けられた箇所には、通常、図示省略のリテーナが、固定され、該リテーナには、エアバッグ（図示省略）や、該エアバッグにエアを供給するためのインフレータ（図示省略）などが保持される。
【００２１】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３は、超音波ホーンを用いて加工されている。本実施態様の自動車内装用パネル１００において、凹部１１３は、図６に示すように、断面略三角形状の加工刃を有する超音波ホーン２００で加工されたものとなっている。このため、凹部１１３の断面形状は、図３に示すように、略三角形状となっており、樹脂製基材１１０は、エアバッグの膨出時に破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って綺麗に破断するようになっている。
【００２２】
凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の振動振幅は、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の振動振幅は、通常、１０μｍ以上に設定される。超音波ホーン２００の振動振幅は、１５μｍ以上であると好ましく、２０μｍ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の振動振幅を大きくしすぎると、超音波ホーン２００が破損するおそれがある。このため、超音波ホーン２００の振動振幅は、通常、５０μｍ以下に設定される。超音波ホーン２００の振動振幅は、４０μｍ以下であると好ましく、３０μｍ以下であるとより好ましい。
【００２３】
また、凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の周波数は、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の周波数は、通常、１０ｋＨｚ以上に設定される。超音波ホーン２００の周波数は、２０ｋＨｚ以上であると好ましく、３０ｋＨｚ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の周波数を大きくしすぎると、超音波ホーン２００の形状や寸法が制限されるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の周波数は、通常、７０ｋＨｚ以下に設定される。超音波ホーン２００の周波数は、６０ｋＨｚ以下であると好ましく、５０ｋＨｚ以下であるとより好ましい。
【００２４】
さらに、凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の加圧力も、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の加圧力は、通常、１０Ｎ以上に設定される。超音波ホーン２００の加圧力は、２０Ｎ以上であると好ましく、４０Ｎ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の加圧力を大きくしすぎると、カット部周辺が変形して樹脂製基材１１０の表面にフクレが生じ、外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の加圧力は、通常、１００Ｎ以下に設定される。超音波ホーン２００の加圧力は、８０Ｎ以下であると好ましく、６０Ｎ以下であるとより好ましい。
【００２５】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３は、樹脂製基材１１０の表面に設けてもよいが、図２と図３に示すように、樹脂製基材１１０の裏面に設けると好ましい。これにより、樹脂製基材１１０の表面に表皮などを張らなくても、凹部１１３をキャビン側から目視することができないようにして、エアバッグドアをインビジブル化することができるようになる。
【００２６】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３についてさらに詳しく説明する。複数の凹部１１３のそれぞれのカット幅Ｗ１（図１を参照）は、５〜１５ｍｍであればとくに限定されない。しかし、カット幅Ｗ１が短すぎると、樹脂製機材１１０が破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って破断しにくくなり、エアバッグドアが展開しにくくなるおそれがある。また、超音波ホーン２００の加工刃の強度を維持することが困難になり、加工時に超音波ホーン２００が破損しやすくなるおそれもある。このため、カット幅Ｗ１は、６ｍｍ以上に設定すると好ましい。カット幅Ｗ１は、７ｍｍ以上であるとより好ましく、８ｍｍ以上であるとさらに好ましい。一方、カット幅Ｗ１が長すぎると、樹脂製基材１１０の部分的な強度が低下して、ヒケなどの外観不良が生じるおそれもある。このため、カット幅Ｗ１は、１４ｍｍ以下に設定すると好ましい。カット幅Ｗ１は、１３ｍｍ以下であるとより好ましく、１２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２７】
隣接する凹部１１３の間に設けられたブリッジのブリッジ幅Ｗ２（図１を参照）は、０．５〜１．５ｍｍであればとくに限定されない。しかし、ブリッジ幅Ｗ２が短すぎると、樹脂製基材１１０の部分的な強度が低下するおそれがある。また、ブリッジの強度が弱く、超音波ホーン２００の脱型時にブリッジが破壊されるおそれもある。このため、ブリッジ幅Ｗ２は、０．６ｍｍ以上に設定すると好ましい。ブリッジ幅Ｗ２は、０．７ｍｍ以上であるとより好ましく、０．８ｍｍ以上であるとさらに好ましい。一方、ブリッジ幅Ｗ２が長すぎると、樹脂製基材１１０が破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って破断しにくくなり、エアバッグドアが展開しにくくなるおそれがある。このため、ブリッジ幅Ｗ２は、１．４ｍｍ以下に設定すると好ましい。ブリッジ幅Ｗ２は、１．３ｍｍ以下であるとより好ましく、１．２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２８】
エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線Ｌ１の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ１（図２と図３を参照）は、上記式１を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ１が小さすぎると、樹脂製基材１１０がその表側（キャビン側）からの僅かな負荷によっても第一の破断予定線Ｌ１に沿って破断するおそれがある。このため、残厚Ｔ１は、０．４ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ１が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第一の破断予定線Ｌ１に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ１は、１．０ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ１は、０．７ｍｍ以下であるとより好ましく、０．６ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２９】
エアバッグドアの側端となる第二の破断予定線Ｌ２の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ２（図示省略）は、上記式２を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ２が小さすぎると、樹脂製基材１１０がその表側（キャビン側）からの僅かな負荷によっても第二の破断予定線Ｌ１に沿って破断するおそれがある。このため、残厚Ｔ２は、０．４ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ２が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第二の破断予定線Ｌ２に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ２は、１．０ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ２は、０．７ｍｍ以下であるとより好ましく、０．６ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００３０】
エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線Ｌ３の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ３（図示省略）は、上記式１〜３を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ３が小さすぎると、エアバッグドアの展開時にエアバッグドアが樹脂製基材１１０から離れてキャビンに飛散するおそれがある。このため、残厚Ｔ３は、０．７ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ３が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第三の破断予定線Ｌ３に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ３は、１．１ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ３は、１．０ｍｍ以下であるとより好ましく、０．９ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００３１】
樹脂製基材１１０の厚さＴ４（図２と図３を参照）は、残厚Ｔ１，Ｔ２の最小値よりも大きければ、とくに限定されない。しかし、樹脂製基材１１０が薄すぎると、樹脂製機材１１０が脆弱になり、エアバッグドアの展開時に、破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３以外の部分が破れるおそれがある。このため、樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、通常、１．５ｍｍ以上に設定される。樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、２．０ｍｍ以上であると好ましく、３．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、樹脂製基材１１０が厚すぎると、樹脂製基材１１０が重くなるおそれがある。このため、樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、通常、１５ｍｍ以下に設定される。樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、１０ｍｍ以下であると好ましく、５ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００３２】
以上のように、第一の破断予定線Ｌ１における凹部１１３の残厚Ｔ１を、第三の破断予定線Ｌ３における凹部１１３の残厚Ｔ３よりも小さく設定することによって、エアバッグの膨出時に、樹脂製基材１１０における第一の破断予定線Ｌ１に沿った部分を、第三の破断予定線Ｌ３に沿った部分よりも先に破断させることができるようになる。このため、エアバッグドアを円滑に展開させることができるようになる。
【００３３】
また、第一の破断予定線Ｌ１における凹部１１３の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線Ｌ２における凹部１１３の残厚Ｔ２とを等しく設定し、第一の破断予定線Ｌ１だけでなく第二の破断予定線Ｌ２に沿った部分も破断しやすくしているので、エアバッグドアをさらに円滑に展開させ、エアバッグドアに耳残りが生じるのを防止することもできるようになっている。
【００３４】
２．表皮有りの自動車内装用パネル
図４と図５に示す自動車内装用パネル１００は、樹脂製基材１１０の表面にフォーム層１２０が設けられ、フォーム層１２０の表面に表皮１３０が設けられた形態（表皮有り）のものとなっている。このように、樹脂製基材１１０の表側に表皮１３０を配することによって、自動車内装用パネル１００の質感に変化をもたせることができる。また、自動車内装用パネル１００の表面に複雑な模様を表すことも可能になる。
【００３５】
フォーム層１２０の材質は、樹脂を発泡させたものであればとくに限定されず、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系などの熱可塑性樹脂製発泡体、ポリウレタン等の熱硬化樹脂製発泡体、あるいはシス−１，４−ポリブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体などのゴム製発泡体が例示される。なかでも、ポリオレフィン系発泡体を用いると、自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクルが容易となるために好ましい。
【００３６】
フォーム層１２０の厚さＴ５（図４と図５を参照）は、とくに限定されないが、薄すぎると、自動車内装用パネル１００に熱による外観不良が生じやすくなる。このため、フォーム層１２０の厚さＴ５は、通常、０．２ｍｍ以上に設定される。フォーム層１２０の厚さＴ５は、０．５ｍｍ以上であると好ましく、１．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、フォーム層１２０が厚すぎると、自動車内装用パネル１００にシワなどの不具合が生じやすくなるだけでなく、意匠的な制約も大きくなる。このため、フォーム層１２０の厚さＴ５は、通常、５ｍｍ以下に設定される。フォーム層１２０の厚さＴ５は、４ｍｍ以下であると好ましい。
【００３７】
表皮１３０の材質も、とくに限定されず、先に例示したような熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーが挙げられる。なかでも、ポリオレフィン系エラストマーを用いると、自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクルが容易となるために好ましい。
【００３８】
表皮１３０の厚さＴ６（図４と図５を参照）は、とくに限定されないが、薄すぎると、表皮破れやシボ流れが生ずるおそれがある。このため、表皮１３０の厚さＴ６は、通常、０．３ｍｍ以上に設定される。表皮１３０の厚さＴ６は、０．５ｍｍ以上であると好ましい。一方、表皮１３０が厚すぎると、自動車内装用パネル１００にシワが生じやすくなるだけでなく、意匠的な制約も大きくなる。このため、表皮１３０の厚さＴ６は、通常、１．２ｍｍ以下に設定される。表皮１３０の厚さＴ６は、１．０ｍｍ以下であると好ましい。
【００３９】
また、本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図４と図５に示すように、表皮１３０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿った箇所に、複数の脆弱部１３１を所定ピッチで設けている。このため、エアバッグの膨出時には、樹脂製基材１１０だけでなく、表皮１３０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿った箇所も破断するようになっており、表皮１３０がエアバッグドアの展開を阻害しないようになっている。
【００４０】
脆弱部１３１の形態は、とくに限定されず、針穴やスリットが例示される。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、針穴によって脆弱部１３１を形成している。この針穴１３１は、図７に示すように、複数本の針を先端部に備えた加工ヘッド３００を用いて加工されたものとなっている。
【００４１】
表皮１３０に設ける脆弱部１３１の第一の破断予定線Ｌ１又は第二の破断予定線Ｌ２に沿った方向の長さＤ１（図４を参照）は、とくに限定されないが、短すぎると、表皮１３０が第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿って破断しにくくなるおそれがある。また、加工ヘッド３００の先端部の加工が困難になるおそれがある。このため、長さＤ１は、通常、０．１ｍｍ以上に設定される。長さＤ１は、０．１５ｍｍ以上であると好ましく、０．２ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、長さＤ１が大きすぎると、脆弱部１３１が目立ちやすくなり、エアバッグドアのインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、長さＤ１は、通常、３ｍｍ以下に設定される。針穴１３１の直径Ｄは、２ｍｍ以下であると好ましく、１ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４２】
また、脆弱部１３１の第一の破断予定線Ｌ１又は第二の破断予定線Ｌ２に垂直な方向の長さＤ２（図示省略）も、とくに限定されないが、短すぎると、加工ヘッド３００の先端部の加工が困難になる。このため、長さＤ２は、通常、０．０５ｍｍ以上に設定される。一方、長さＤ２が長すぎると、脆弱部１３１のインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、長さＤ２は、通常、３ｍｍ以下に設定される。長さＤ２は、２ｍｍ以下であると好ましく、１ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４３】
針穴１３１のピッチＰ（図４を参照）も、とくに限定されないが、狭すぎると、針穴１３１が密となって目立ちやすくなり、エアバッグドアのインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、針穴１３１のピッチＰは、通常、０．１ｍｍ以上に設定される。針穴１３１のピッチＰは、０．５ｍｍ以上であると好ましく、１．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、針穴１３１のピッチＰが広すぎると、表皮１３０が第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、針穴１３１のピッチＰは、通常、５．０ｍｍ以下に設定される。針穴１３１のピッチＰは、４．０ｍｍ以下であると好ましく、３．０ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４４】
針穴１３１の深さもとくに限定されない。針穴１３１は、表皮１３０を貫通して設けてもよいし、表皮１３０の途中まで設けてもよい。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図４に示すように、表皮１３０を貫通する針穴１３１と、表皮１３０を貫通しない針穴１３１とを混在させて設けており、表皮１３０の破断しやすさと、針穴１３１の目立ちにくさとを両立している。
【００４５】
その他、樹脂製基材１１０や、それに設けられた凹部１１３などについては、上記の表皮レスの自動車内装用パネル１００と同様であるために説明を割愛する。
【００４６】
３．用途
本発明の自動車内装用パネル１００は、その用途をインストルメントパネルに限定されず、ドアトリムパネルなど、各種の自動車内装用パネルとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】表皮レス又は表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）を裏側から見た状態を示した図である。
【図２】表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。
【図３】表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。
【図４】表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。
【図５】表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。
【図６】樹脂席基材に複数の凹部を加工するのに用いる超音波ホーンの一例を示した斜視図である。
【図７】表皮に複数の脆弱部を加工するのに用いる穴あけヘッドの一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ 自動車内装用パネル（インストルメントパネル）
１１０ 樹脂製基材
１１１ 上側ドア
１１２ 下側ドア
１１３ 凹部
１２０ フォーム層
１３０ 表皮
１３１ 脆弱部（針穴）
２００ 超音波ホーン
３００ 加工ヘッド
Ｌ１ 第一の破断予定線
Ｌ２ 第二の破断予定線
Ｌ３ 第三の破断予定線
Ｐ 脆弱部のピッチ
Ｄ１ 脆弱部の第一又は第二の破断予定線に沿った方向の長さ
Ｄ２ 脆弱部の第一又は第二の破断予定線に垂直な方向の長さ
Ｔ１ 第一の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ２ 第二の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ３ 第三の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ４ 樹脂製基材の厚さ
Ｔ５ フォーム層の厚さ
Ｔ６ 表皮の厚さ
Ｗ１ カット幅
Ｗ２ ブリッジ幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグを膨出させるためのエアバッグドアが形成された自動車内装用パネルと、その加工方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エアバッグを膨出させるためのエアバッグドアが形成された自動車内装用パネル（インストルメントパネルなど）が製造されている。自動車内装用パネルの裏側には、エアバッグと、エアバッグにエアを送り込むためのインフレータとが装着される。インフレータは、自動車に衝撃が加えられると、エアバッグにエアを送り込んでエアバッグを膨張させる。エアバッグは、その膨張する過程でエアバッグドアを裏側から押し開いてキャビン側に膨出し、乗員の頭部などを受け止めて衝撃から保護する。
【０００３】
エアバッグドアは、自動車内装用パネルに後から組み込まれる形態のものが主流であったが、近年には、エアバッグドアを自動車内装用パネルに一体的に形成して、エアバッグドアの加工コストの低減や、エアバッグドアを表側から目立たなくする（エアバッグドアのインビジブル化）することが行われるようになっている。この場合、エアバッグドアは、自動車内装用パネルの樹脂製基材に、複数の凹部を所定ピッチで形成し、破断予定線を形成することによって設けるのが一般的となっている。樹脂製基材に表皮を張る場合には、表皮における破断予定線に重なる箇所に複数の針穴を設けて、表皮を破断しやすくすることも行われている（特許文献１を参照）。
【０００４】
破断予定線を構成する複数の凹部の加工方法としては、既に種々の方法が提案されており、例えば、レーザーカットにより樹脂製基材に複数の凹部を加工することが行われている（特許文献２を参照）。しかし、レーザーカットで破断予定線を構成する複数の凹部を形成しようとすると、設備が大掛かりで高価なものとなるばかりか、カッティングヘッドを交換したり、アシストガスとして用いられる炭酸ガスを補給する必要があるなど、ランニングコストが嵩むという問題もあった。
【０００５】
また、樹脂製基材を成形する金型に複数の凸部を設けることにより、樹脂製基材に複数の凹部を設けることも行われている。しかし、金型に複数の凸部を設けるこの方法は、金型の形状が複雑となり、金型の製造コストが増大するばかりか、金型の構造上、凹部の寸法形状やその配置が著しく制限されるという問題もあった。このため、エアバッグドアのインビジブル化が必ずしも容易ではなかった。
【０００６】
さらに、超音波カットにより樹脂製基材に複数の凹部を加工することも行われている（特許文献３を参照）。これにより、大掛かりな設備を用いることなく、樹脂製基材に複数の凹部を形成することが可能になる。しかし、超音波カットにより樹脂製基材に複数の凹部を設けるこの方法は、樹脂製基材の艶にムラが生じるおそれがあるなど、樹脂製基材の外観を良好に保つことが必ずしも容易ではなかった。
【０００７】
ところで、エアバッグドアは、展開時にその破片がキャビン内に飛散すると、乗員の身体を傷つけるおそれがある。また、エアバッグドアのコーナー部（とくに、エアバッグドアの側端とヒンジ端で形成されるコーナー部）が破断予定線よりも外側に膨らんで破断し、エアバッグドアのコーナー部に耳残りと呼ばれる余剰な部分が生じると、エアバッグドアが円滑に展開しにくくなるおそれもある。このため、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することは、重要な課題であるが、この課題を解決した自動車内装用パネルは見当たらないのが実状であった。特許文献４には、エアバッグドアの回動端となる破断予定線の中央部の破断強度を該破断予定線の両端部よりも低くすることによって、エアバッグドアを円滑に展開させることについて記載されているが、それでもなお、耳残りを防止するには至らなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−００２１８１号公報
【特許文献２】特開平０８−２８２４２０号公報
【特許文献３】特開平０６−２１８８１１号公報
【特許文献４】特開２００４−０５０９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、エアバッグドアが円滑に展開し、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することのできる自動車内装用パネルを低コストで提供するものである。また、この自動車内装用パネルを好適に加工することのできる自動車内装用パネルの加工方法を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部が所定ピッチで設けられ、第一、第二及び第三の破断予定線が脆弱に形成された自動車内装用パネルであって、
前記凹部が超音波ホーンによって加工され、前記凹部のカット幅が５〜１５ｍｍに設定され、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅が０．５〜１．５ｍｍに設定され、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすことを特徴とする自動車内装用パネルを提供することによって解決される。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【００１１】
これにより、樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線に沿った部分とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線に沿った部分を破断しやすくして、エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線に沿った部分を破断しにくくすることができるので、エアバッグドアを円滑に展開させながらも、エアバッグの飛散を防止することが可能になる。また、エアバッグドアに耳残りが生じるのを防止することも可能になる。
【００１２】
このとき、第二の破断予定線の端部が第三の破断予定線側に傾斜して設けられていると好ましい。これにより、エアバッグドアの展開時に、樹脂製基材が第二の破断予定線の端部を越えた領域まで破断するのを防止して、さらに耳残りを生じにくくすることも可能になる。
【００１３】
自動車内装用パネルは、表皮材を有さず、樹脂製基材の表側がキャビン側に露出する形態（表皮レス）のものであってもよいし、樹脂製基材の表側に表皮が設けられた形態（表皮有り）のものであってもよい。樹脂製基材の表側に表皮を設ける場合には、通常、表皮と樹脂製基材との間にフォーム層が設けられる。このとき、表皮における第一及び第二の破断予定線に沿った箇所に複数の脆弱部を所定ピッチで形成すると好ましい。これにより、エアバッグドアの展開時において、樹脂製基材だけでなく表皮も、破断予定線に沿って綺麗に破断させることができるようになる。
【００１４】
また、上記課題は、エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部を所定ピッチで設けることによって、第一、第二及び第三の破断予定線を脆弱に形成する樹脂製の自動車内装用パネルの加工方法であって、
前記凹部を超音波ホーンによって加工し、前記凹部のカット幅を５〜１５ｍｍに設定し、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅を０．５〜１．５ｍｍに設定し、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たす値に設定することを特徴とする自動車内装用パネルの加工方法を提供することによっても解決される。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【００１５】
このとき、超音波ホーンの振動振幅を１０〜５０μｍに設定し、超音波ホーンの振動周波数を１０〜７０ｋＨｚに設定し、超音波の加圧力を１０〜１００Ｎに設定すると好ましい。これにより、樹脂製基材に複数の凹部を高い寸法精度で綺麗に形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によって、エアバッグドアが円滑に展開し、エアバッグドアの飛散や耳残りを防止することのできる自動車内装用パネルを低コストで提供することが可能になる。また、この自動車内装用パネルを好適に加工することのできる自動車内装用パネルの加工方法を提供することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の自動車内装用パネルについて、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、表皮レス又は表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）を裏側から見た状態を示した図である。図２は、表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。図３は、表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。図４は、表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。図５は、表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。以下においては、右ハンドル車用のインストルメントパネルを例に挙げて本発明の自動車内装用パネルを説明する。
【００１８】
１．表皮レスの自動車内装用パネル
図２と図３に示す自動車内装用パネル１００は、樹脂製基材１１０の表面がキャビンに露出する形態（表皮レス）のものとなっている。樹脂製基材１１０には、図１に示すように、エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線Ｌ１と、エアバッグドアの側端となる第二の破断予定線Ｌ２と、エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線Ｌ３とに沿って、複数の凹部１１３が所定ピッチで設けられている。このため、樹脂製基材１１０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２と第三の破断予定線Ｌ３とに沿った部分は、脆弱に形成されており、樹脂製基材１１０の裏側に配されたエアバッグ（図示省略）が膨出する際に容易に破断するようになっている。
【００１９】
第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２と第三の破断予定線Ｌ３の配置は、樹脂製基材１１０にエアバッグドアとなる部分（開く部分）を少なくとも１箇所に形成することができるのであればとくに限定されない。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図１に示すように、樹脂製基材１１０の横方向（図１における左右方向）に沿って第一の破断予定線Ｌ１を１本配し、樹脂製基材１１０の縦方向（図１における上下方向）に沿って第二の破断予定線Ｌ２を２本配し、樹脂製基材１１０の横方向に沿って第三の破断予定線Ｌ３を２本配している。第一の破断予定線Ｌ１は、第二の破断予定線Ｌ２の中点付近を結ぶ位置に配されており、第三の破断予定線Ｌ３は、第二の破断予定線Ｌ２の両端をそれぞれ結ぶ位置に配されている。このため、本実施態様の自動車内装用パネル１００は、上端を軸として下端が上方に回動する上側ドア１１１と、下端を軸として上端が下方に回動する下側ドア１１２とを備えたものとなっている。また、本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、第二の破断予定線Ｌ２の両端部を第三の破断予定線側Ｌ３に傾斜して設けている。
【００２０】
樹脂製基材１１０の材質は、熱可塑性樹脂であればとくに限定されず、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリアミド、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体などの一般的な熱可塑性樹脂、ＴＰＯ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭなどのオレフィン系熱可塑性エラストマー、これらの混合物、あるいはこれらを用いたポリマ−アロイなどが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂には、必要に応じて通常使用されるガラス繊維などの補強材、タルク、炭酸カルシウムなどの各種無機フィラーや有機フィラー、また各種発泡剤が含有されていてもよく、もちろん、通常使用される各種の顔料、滑剤、帯電防止剤、安定剤などの各種添加剤が配合されていてもよい。自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクル性の向上などを考慮すると、ポリオレフィン樹脂を用いて樹脂製基材１１０を成形すると好ましい。樹脂製基材１１０の裏面におけるエアバッグドア（上側ドア１１１と下側ドア１１２）が設けられた箇所には、通常、図示省略のリテーナが、固定され、該リテーナには、エアバッグ（図示省略）や、該エアバッグにエアを供給するためのインフレータ（図示省略）などが保持される。
【００２１】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３は、超音波ホーンを用いて加工されている。本実施態様の自動車内装用パネル１００において、凹部１１３は、図６に示すように、断面略三角形状の加工刃を有する超音波ホーン２００で加工されたものとなっている。このため、凹部１１３の断面形状は、図３に示すように、略三角形状となっており、樹脂製基材１１０は、エアバッグの膨出時に破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って綺麗に破断するようになっている。
【００２２】
凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の振動振幅は、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の振動振幅は、通常、１０μｍ以上に設定される。超音波ホーン２００の振動振幅は、１５μｍ以上であると好ましく、２０μｍ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の振動振幅を大きくしすぎると、超音波ホーン２００が破損するおそれがある。このため、超音波ホーン２００の振動振幅は、通常、５０μｍ以下に設定される。超音波ホーン２００の振動振幅は、４０μｍ以下であると好ましく、３０μｍ以下であるとより好ましい。
【００２３】
また、凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の周波数は、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の周波数は、通常、１０ｋＨｚ以上に設定される。超音波ホーン２００の周波数は、２０ｋＨｚ以上であると好ましく、３０ｋＨｚ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の周波数を大きくしすぎると、超音波ホーン２００の形状や寸法が制限されるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の周波数は、通常、７０ｋＨｚ以下に設定される。超音波ホーン２００の周波数は、６０ｋＨｚ以下であると好ましく、５０ｋＨｚ以下であるとより好ましい。
【００２４】
さらに、凹部１１３を加工する際における超音波ホーン２００の加圧力も、とくに限定されないが、小さすぎると、樹脂製基材１１０に艶ムラや絞擦れが生じ、自動車内装用パネル１００の外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の加圧力は、通常、１０Ｎ以上に設定される。超音波ホーン２００の加圧力は、２０Ｎ以上であると好ましく、４０Ｎ以上であるとさらに好ましい。一方、超音波ホーン２００の加圧力を大きくしすぎると、カット部周辺が変形して樹脂製基材１１０の表面にフクレが生じ、外観が悪くなるおそれがある。このため、超音波ホーン２００の加圧力は、通常、１００Ｎ以下に設定される。超音波ホーン２００の加圧力は、８０Ｎ以下であると好ましく、６０Ｎ以下であるとより好ましい。
【００２５】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３は、樹脂製基材１１０の表面に設けてもよいが、図２と図３に示すように、樹脂製基材１１０の裏面に設けると好ましい。これにより、樹脂製基材１１０の表面に表皮などを張らなくても、凹部１１３をキャビン側から目視することができないようにして、エアバッグドアをインビジブル化することができるようになる。
【００２６】
破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を形成する複数の凹部１１３についてさらに詳しく説明する。複数の凹部１１３のそれぞれのカット幅Ｗ１（図１を参照）は、５〜１５ｍｍであればとくに限定されない。しかし、カット幅Ｗ１が短すぎると、樹脂製機材１１０が破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って破断しにくくなり、エアバッグドアが展開しにくくなるおそれがある。また、超音波ホーン２００の加工刃の強度を維持することが困難になり、加工時に超音波ホーン２００が破損しやすくなるおそれもある。このため、カット幅Ｗ１は、６ｍｍ以上に設定すると好ましい。カット幅Ｗ１は、７ｍｍ以上であるとより好ましく、８ｍｍ以上であるとさらに好ましい。一方、カット幅Ｗ１が長すぎると、樹脂製基材１１０の部分的な強度が低下して、ヒケなどの外観不良が生じるおそれもある。このため、カット幅Ｗ１は、１４ｍｍ以下に設定すると好ましい。カット幅Ｗ１は、１３ｍｍ以下であるとより好ましく、１２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２７】
隣接する凹部１１３の間に設けられたブリッジのブリッジ幅Ｗ２（図１を参照）は、０．５〜１．５ｍｍであればとくに限定されない。しかし、ブリッジ幅Ｗ２が短すぎると、樹脂製基材１１０の部分的な強度が低下するおそれがある。また、ブリッジの強度が弱く、超音波ホーン２００の脱型時にブリッジが破壊されるおそれもある。このため、ブリッジ幅Ｗ２は、０．６ｍｍ以上に設定すると好ましい。ブリッジ幅Ｗ２は、０．７ｍｍ以上であるとより好ましく、０．８ｍｍ以上であるとさらに好ましい。一方、ブリッジ幅Ｗ２が長すぎると、樹脂製基材１１０が破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に沿って破断しにくくなり、エアバッグドアが展開しにくくなるおそれがある。このため、ブリッジ幅Ｗ２は、１．４ｍｍ以下に設定すると好ましい。ブリッジ幅Ｗ２は、１．３ｍｍ以下であるとより好ましく、１．２ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２８】
エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線Ｌ１の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ１（図２と図３を参照）は、上記式１を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ１が小さすぎると、樹脂製基材１１０がその表側（キャビン側）からの僅かな負荷によっても第一の破断予定線Ｌ１に沿って破断するおそれがある。このため、残厚Ｔ１は、０．４ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ１が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第一の破断予定線Ｌ１に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ１は、１．０ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ１は、０．７ｍｍ以下であるとより好ましく、０．６ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００２９】
エアバッグドアの側端となる第二の破断予定線Ｌ２の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ２（図示省略）は、上記式２を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ２が小さすぎると、樹脂製基材１１０がその表側（キャビン側）からの僅かな負荷によっても第二の破断予定線Ｌ１に沿って破断するおそれがある。このため、残厚Ｔ２は、０．４ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ２が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第二の破断予定線Ｌ２に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ２は、１．０ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ２は、０．７ｍｍ以下であるとより好ましく、０．６ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００３０】
エアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線Ｌ３の凹部１１３が設けられた部分の残厚Ｔ３（図示省略）は、上記式１〜３を満たすのであればとくに限定されない。しかし、残厚Ｔ３が小さすぎると、エアバッグドアの展開時にエアバッグドアが樹脂製基材１１０から離れてキャビンに飛散するおそれがある。このため、残厚Ｔ３は、０．７ｍｍ以上に設定すると好ましい。一方、残厚Ｔ３が大きすぎると、樹脂製基材１１０が第三の破断予定線Ｌ３に沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、残厚Ｔ３は、１．１ｍｍ以下に設定すると好ましい。残厚Ｔ３は、１．０ｍｍ以下であるとより好ましく、０．９ｍｍ以下であるとさらに好ましい。
【００３１】
樹脂製基材１１０の厚さＴ４（図２と図３を参照）は、残厚Ｔ１，Ｔ２の最小値よりも大きければ、とくに限定されない。しかし、樹脂製基材１１０が薄すぎると、樹脂製機材１１０が脆弱になり、エアバッグドアの展開時に、破断予定線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３以外の部分が破れるおそれがある。このため、樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、通常、１．５ｍｍ以上に設定される。樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、２．０ｍｍ以上であると好ましく、３．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、樹脂製基材１１０が厚すぎると、樹脂製基材１１０が重くなるおそれがある。このため、樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、通常、１５ｍｍ以下に設定される。樹脂製基材１１０の厚さＴ４は、１０ｍｍ以下であると好ましく、５ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００３２】
以上のように、第一の破断予定線Ｌ１における凹部１１３の残厚Ｔ１を、第三の破断予定線Ｌ３における凹部１１３の残厚Ｔ３よりも小さく設定することによって、エアバッグの膨出時に、樹脂製基材１１０における第一の破断予定線Ｌ１に沿った部分を、第三の破断予定線Ｌ３に沿った部分よりも先に破断させることができるようになる。このため、エアバッグドアを円滑に展開させることができるようになる。
【００３３】
また、第一の破断予定線Ｌ１における凹部１１３の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線Ｌ２における凹部１１３の残厚Ｔ２とを等しく設定し、第一の破断予定線Ｌ１だけでなく第二の破断予定線Ｌ２に沿った部分も破断しやすくしているので、エアバッグドアをさらに円滑に展開させ、エアバッグドアに耳残りが生じるのを防止することもできるようになっている。
【００３４】
２．表皮有りの自動車内装用パネル
図４と図５に示す自動車内装用パネル１００は、樹脂製基材１１０の表面にフォーム層１２０が設けられ、フォーム層１２０の表面に表皮１３０が設けられた形態（表皮有り）のものとなっている。このように、樹脂製基材１１０の表側に表皮１３０を配することによって、自動車内装用パネル１００の質感に変化をもたせることができる。また、自動車内装用パネル１００の表面に複雑な模様を表すことも可能になる。
【００３５】
フォーム層１２０の材質は、樹脂を発泡させたものであればとくに限定されず、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系などの熱可塑性樹脂製発泡体、ポリウレタン等の熱硬化樹脂製発泡体、あるいはシス−１，４−ポリブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体などのゴム製発泡体が例示される。なかでも、ポリオレフィン系発泡体を用いると、自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクルが容易となるために好ましい。
【００３６】
フォーム層１２０の厚さＴ５（図４と図５を参照）は、とくに限定されないが、薄すぎると、自動車内装用パネル１００に熱による外観不良が生じやすくなる。このため、フォーム層１２０の厚さＴ５は、通常、０．２ｍｍ以上に設定される。フォーム層１２０の厚さＴ５は、０．５ｍｍ以上であると好ましく、１．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、フォーム層１２０が厚すぎると、自動車内装用パネル１００にシワなどの不具合が生じやすくなるだけでなく、意匠的な制約も大きくなる。このため、フォーム層１２０の厚さＴ５は、通常、５ｍｍ以下に設定される。フォーム層１２０の厚さＴ５は、４ｍｍ以下であると好ましい。
【００３７】
表皮１３０の材質も、とくに限定されず、先に例示したような熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーが挙げられる。なかでも、ポリオレフィン系エラストマーを用いると、自動車内装用パネル１００の軽量化やリサイクルが容易となるために好ましい。
【００３８】
表皮１３０の厚さＴ６（図４と図５を参照）は、とくに限定されないが、薄すぎると、表皮破れやシボ流れが生ずるおそれがある。このため、表皮１３０の厚さＴ６は、通常、０．３ｍｍ以上に設定される。表皮１３０の厚さＴ６は、０．５ｍｍ以上であると好ましい。一方、表皮１３０が厚すぎると、自動車内装用パネル１００にシワが生じやすくなるだけでなく、意匠的な制約も大きくなる。このため、表皮１３０の厚さＴ６は、通常、１．２ｍｍ以下に設定される。表皮１３０の厚さＴ６は、１．０ｍｍ以下であると好ましい。
【００３９】
また、本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図４と図５に示すように、表皮１３０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿った箇所に、複数の脆弱部１３１を所定ピッチで設けている。このため、エアバッグの膨出時には、樹脂製基材１１０だけでなく、表皮１３０における第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿った箇所も破断するようになっており、表皮１３０がエアバッグドアの展開を阻害しないようになっている。
【００４０】
脆弱部１３１の形態は、とくに限定されず、針穴やスリットが例示される。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、針穴によって脆弱部１３１を形成している。この針穴１３１は、図７に示すように、複数本の針を先端部に備えた加工ヘッド３００を用いて加工されたものとなっている。
【００４１】
表皮１３０に設ける脆弱部１３１の第一の破断予定線Ｌ１又は第二の破断予定線Ｌ２に沿った方向の長さＤ１（図４を参照）は、とくに限定されないが、短すぎると、表皮１３０が第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿って破断しにくくなるおそれがある。また、加工ヘッド３００の先端部の加工が困難になるおそれがある。このため、長さＤ１は、通常、０．１ｍｍ以上に設定される。長さＤ１は、０．１５ｍｍ以上であると好ましく、０．２ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、長さＤ１が大きすぎると、脆弱部１３１が目立ちやすくなり、エアバッグドアのインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、長さＤ１は、通常、３ｍｍ以下に設定される。針穴１３１の直径Ｄは、２ｍｍ以下であると好ましく、１ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４２】
また、脆弱部１３１の第一の破断予定線Ｌ１又は第二の破断予定線Ｌ２に垂直な方向の長さＤ２（図示省略）も、とくに限定されないが、短すぎると、加工ヘッド３００の先端部の加工が困難になる。このため、長さＤ２は、通常、０．０５ｍｍ以上に設定される。一方、長さＤ２が長すぎると、脆弱部１３１のインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、長さＤ２は、通常、３ｍｍ以下に設定される。長さＤ２は、２ｍｍ以下であると好ましく、１ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４３】
針穴１３１のピッチＰ（図４を参照）も、とくに限定されないが、狭すぎると、針穴１３１が密となって目立ちやすくなり、エアバッグドアのインビジブル化が困難になるおそれがある。このため、針穴１３１のピッチＰは、通常、０．１ｍｍ以上に設定される。針穴１３１のピッチＰは、０．５ｍｍ以上であると好ましく、１．０ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、針穴１３１のピッチＰが広すぎると、表皮１３０が第一の破断予定線Ｌ１と第二の破断予定線Ｌ２とに沿って破断しにくくなるおそれがある。このため、針穴１３１のピッチＰは、通常、５．０ｍｍ以下に設定される。針穴１３１のピッチＰは、４．０ｍｍ以下であると好ましく、３．０ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００４４】
針穴１３１の深さもとくに限定されない。針穴１３１は、表皮１３０を貫通して設けてもよいし、表皮１３０の途中まで設けてもよい。本実施態様の自動車内装用パネル１００においては、図４に示すように、表皮１３０を貫通する針穴１３１と、表皮１３０を貫通しない針穴１３１とを混在させて設けており、表皮１３０の破断しやすさと、針穴１３１の目立ちにくさとを両立している。
【００４５】
その他、樹脂製基材１１０や、それに設けられた凹部１１３などについては、上記の表皮レスの自動車内装用パネル１００と同様であるために説明を割愛する。
【００４６】
３．用途
本発明の自動車内装用パネル１００は、その用途をインストルメントパネルに限定されず、ドアトリムパネルなど、各種の自動車内装用パネルとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】表皮レス又は表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）を裏側から見た状態を示した図である。
【図２】表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。
【図３】表皮レスの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。
【図４】表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面に垂直で第一の破断予定線を含む面で切断した状態を示した拡大図である。
【図５】表皮有りの自動車内装用パネル（インストルメントパネル）をその表面及び第一の破断予定線に垂直な面で切断した状態を示した拡大図である。
【図６】樹脂席基材に複数の凹部を加工するのに用いる超音波ホーンの一例を示した斜視図である。
【図７】表皮に複数の脆弱部を加工するのに用いる穴あけヘッドの一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ 自動車内装用パネル（インストルメントパネル）
１１０ 樹脂製基材
１１１ 上側ドア
１１２ 下側ドア
１１３ 凹部
１２０ フォーム層
１３０ 表皮
１３１ 脆弱部（針穴）
２００ 超音波ホーン
３００ 加工ヘッド
Ｌ１ 第一の破断予定線
Ｌ２ 第二の破断予定線
Ｌ３ 第三の破断予定線
Ｐ 脆弱部のピッチ
Ｄ１ 脆弱部の第一又は第二の破断予定線に沿った方向の長さ
Ｄ２ 脆弱部の第一又は第二の破断予定線に垂直な方向の長さ
Ｔ１ 第一の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ２ 第二の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ３ 第三の破断予定線における凹部の残厚
Ｔ４ 樹脂製基材の厚さ
Ｔ５ フォーム層の厚さ
Ｔ６ 表皮の厚さ
Ｗ１ カット幅
Ｗ２ ブリッジ幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部が所定ピッチで設けられ、第一、第二及び第三の破断予定線が脆弱に形成された自動車内装用パネルであって、
前記凹部が超音波ホーンによって加工され、前記凹部のカット幅が５〜１５ｍｍに設定され、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅が０．５〜１．５ｍｍに設定され、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすことを特徴とする自動車内装用パネル。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【請求項２】
第二の破断予定線の端部が第三の破断予定線側に傾斜して設けられた請求項１記載の自動車内装用パネル。
【請求項３】
樹脂製基材の表側に表皮が設けられた請求項１又は２記載の自動車内装用パネル。
【請求項４】
前記表皮における第一及び第二の破断予定線に沿った箇所に複数の脆弱部が所定ピッチで形成された請求項３記載の自動車内装用パネル。
【請求項５】
エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部を所定ピッチで設けることによって、第一、第二及び第三の破断予定線を脆弱に形成する樹脂製の自動車内装用パネルの加工方法であって、
前記凹部を超音波ホーンによって加工し、前記凹部のカット幅を５〜１５ｍｍに設定し、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅を０．５〜１．５ｍｍに設定し、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たす値に設定することを特徴とする自動車内装用パネルの加工方法。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【請求項６】
超音波ホーンの振動振幅を１０〜５０μｍに設定し、超音波ホーンの振動周波数を１０〜７０ｋＨｚに設定し、超音波の加圧力を１０〜１００Ｎに設定した請求項５記載の自動車内装用パネルの加工方法。
【請求項１】
樹脂製基材におけるエアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部が所定ピッチで設けられ、第一、第二及び第三の破断予定線が脆弱に形成された自動車内装用パネルであって、
前記凹部が超音波ホーンによって加工され、前記凹部のカット幅が５〜１５ｍｍに設定され、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅が０．５〜１．５ｍｍに設定され、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たすことを特徴とする自動車内装用パネル。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【請求項２】
第二の破断予定線の端部が第三の破断予定線側に傾斜して設けられた請求項１記載の自動車内装用パネル。
【請求項３】
樹脂製基材の表側に表皮が設けられた請求項１又は２記載の自動車内装用パネル。
【請求項４】
前記表皮における第一及び第二の破断予定線に沿った箇所に複数の脆弱部が所定ピッチで形成された請求項３記載の自動車内装用パネル。
【請求項５】
エアバッグドアの回動端となる第一の破断予定線とエアバッグドアの側端となる第二の破断予定線とエアバッグドアのヒンジ端となる第三の破断予定線とに沿って複数の凹部を所定ピッチで設けることによって、第一、第二及び第三の破断予定線を脆弱に形成する樹脂製の自動車内装用パネルの加工方法であって、
前記凹部を超音波ホーンによって加工し、前記凹部のカット幅を５〜１５ｍｍに設定し、隣接する前記凹部の間に設けられたブリッジのブリッジ幅を０．５〜１．５ｍｍに設定し、
第一の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ１と、第二の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ２と、第三の破断予定線における凹部が設けられた部分の残厚Ｔ３とが下記式１〜３を満たす値に設定することを特徴とする自動車内装用パネルの加工方法。
０．３ ≦ Ｔ１ ＜ Ｔ３ ・・・（１）
０．３ ≦ Ｔ２ ＜ Ｔ３ ・・・（２）
０．６５ ≦ Ｔ３ ≦ １．２ ・・・（３）
【請求項６】
超音波ホーンの振動振幅を１０〜５０μｍに設定し、超音波ホーンの振動周波数を１０〜７０ｋＨｚに設定し、超音波の加圧力を１０〜１００Ｎに設定した請求項５記載の自動車内装用パネルの加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１２９０（Ｐ２００８−１２９０Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７４３１７（Ｐ２００６−１７４３１７）
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（５９１０８５９２７）水菱プラスチック株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（５９１０８５９２７）水菱プラスチック株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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