JP4769010B2 - エアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバー - Google Patents
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Description
本発明は、エアーバッグの展開用開放部のための開裂用脆弱ラインを加工する自動車のインストルメントパネルカバー（以下内装カバーという）に関し、特に、内装カバーの裏面からレーザビームを照射することにより開裂用の脆弱ラインを加工するようにしたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーに関するものである。
自動車の運転席や助手席などに装着されるエアーバッグ装置は、基本的に、エアーバッグと、このエアーバッグを膨張展開が容易なように折り畳んだ状態に収容するエアーバッグケースと、折り畳まれたエアーバッグを短時間で膨張させるインフレータなどから構成されている。特に助手席に使用されるエアーバッグ装置は、ダッシュボードを構成するインストルメントパネルカバー（内装カバー）の内側に装着され、自動車の衝突などにより自動車が急激に減速された時にインフレータを作動させ、このインフレータからの高圧ガスにより、エアーバッグを短時間で膨張させると同時に、内装カバーの展開用開放部を通して内装カバー外へ突出させ、搭乗者にクッション作用を与えるようになっている。
内装カバーは、一般的にポリプロピレン樹脂等のプラスチック材からなるパネルコアーと、このパネルコアーの表面を覆うポリプロピレン樹脂等のプラスチック製の単板から構成されたもの、または、ポリプロピレン樹脂からなるプラスチック製の硬質基板と、発泡ポリプロピレン樹脂からなる発泡プラスチック製の弾性中間層と、外被層を形成する塩化ビニル樹脂又は熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）からなる装飾用表皮とを積層したものから構成されている。
一方、内装カバーには、エアーバッグの展開用開放部のための開裂用脆弱ラインが加工される。この開裂用脆弱ラインは、例えば炭酸ガスレーザなどのレーザビームを用いて、内装カバーの裏面に切り込みを入れることにより加工される。そして、内装カバーへのレーザビームの侵入深さ、または脆弱ラインに残っている材料の厚さをモニタすることにより、脆弱ライン内の無傷の材料の厚さ、すなわちレーザビームによる切り込みの入らない材料の厚さをほぼ一定に維持するようして、外観より開孔をみえにくくしたシームレス状態になっている。
次に、図１により、従来における、外被層として熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）からなる装飾用表皮を積層した内装カバーへの開裂用脆弱ラインの加工方法について説明する。
図１において、開裂用脆弱ライン加工装置１は、パルス状のビームを発生するレーザビーム発生装置２と、このレーザビーム発生装置２に対して、これから出射されるレーザビーム２Ａの照射方向に所定間隔離して対向設置されたセンサー３とを備える。また、レーザビーム発生装置２とセンサー３との間には内装カバー４が配置されている。この内装カバー４は、多軸ポジショニング機構１０によって適当な速度で開裂用脆弱ラインの形状パターンに沿い移動される構成になっている（特許文献１参照）。
内装カバー４は、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａと、この硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａに接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂと、この発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂをカバーするカーボン顔料を混入して形成した黒色の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）からなる表皮４ｃとから構成されている。
また、レーザビーム発生装置２から出射されるレーザビーム２Ａには１０.６μｍの波長の赤外線光が使用される。
図１において、開裂用脆弱ライン加工装置１は、パルス状のビームを発生するレーザビーム発生装置２と、このレーザビーム発生装置２に対して、これから出射されるレーザビーム２Ａの照射方向に所定間隔離して対向設置されたセンサー３とを備える。また、レーザビーム発生装置２とセンサー３との間には内装カバー４が配置されている。この内装カバー４は、多軸ポジショニング機構１０によって適当な速度で開裂用脆弱ラインの形状パターンに沿い移動される構成になっている（特許文献１参照）。
内装カバー４は、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａと、この硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａに接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂと、この発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂをカバーするカーボン顔料を混入して形成した黒色の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）からなる表皮４ｃとから構成されている。
また、レーザビーム発生装置２から出射されるレーザビーム２Ａには１０.６μｍの波長の赤外線光が使用される。
内装カバー４への開裂用脆弱ラインの加工に際しては、内装カバー４を多軸ポジショニング機構１０により脆弱ラインパターンに沿い移動させながら、レーザビーム発生装置２から出射されるレーザビーム２Ａを内装カバー４に照射する。これに伴い、内装カバー４には、主にレーザによる溶融せん断作用により材料を除去することで切り込みが入れられる。この場合、材料の蒸発作用及び化学的劣化作用も材料の除去に寄与する。
レーザビーム２Ａが内装カバー４の裏面側から照射されると、表皮４ｃを通過したレーザビームは表皮４ｃを貫通する直前にセンサー３によって入射感知される。これにより、通過ビームの透過量、例えば０.３ｍｍの厚みを残した状態をセンサー３で測定し、この測定結果を、脆弱ライン加工装置１全体を制御するシステムコントローラ６に取り込む。システムコントローラ６では、センサー３で測定された透過量に基づいて、内装カバー４へのレーザビームの侵入深さ、特に脆弱ラインの内装カバー４内に残留する無傷の材料の厚さ(ほぼ０.３ｍｍ)７を一定に維持するための基準点を設定する。すなわち、脆弱ライン用切り込み孔が加工され時の単位時間当りのレーザビーム２Ａのパルス数またはレーザビームの照射時間より小さい値のパルス数または照射時間を、無傷の材料の厚さ７が残る状態の脆弱ライン用切り込み孔（盲孔）８用として設定し、この設定値になるようにレーザビーム２Ａをシステムコントローラ６により制御して、厚み７がほぼ一定に維持される開裂用脆弱ラインが加工されるようになっている。
レーザビーム２Ａが内装カバー４の裏面側から照射されると、表皮４ｃを通過したレーザビームは表皮４ｃを貫通する直前にセンサー３によって入射感知される。これにより、通過ビームの透過量、例えば０.３ｍｍの厚みを残した状態をセンサー３で測定し、この測定結果を、脆弱ライン加工装置１全体を制御するシステムコントローラ６に取り込む。システムコントローラ６では、センサー３で測定された透過量に基づいて、内装カバー４へのレーザビームの侵入深さ、特に脆弱ラインの内装カバー４内に残留する無傷の材料の厚さ(ほぼ０.３ｍｍ)７を一定に維持するための基準点を設定する。すなわち、脆弱ライン用切り込み孔が加工され時の単位時間当りのレーザビーム２Ａのパルス数またはレーザビームの照射時間より小さい値のパルス数または照射時間を、無傷の材料の厚さ７が残る状態の脆弱ライン用切り込み孔（盲孔）８用として設定し、この設定値になるようにレーザビーム２Ａをシステムコントローラ６により制御して、厚み７がほぼ一定に維持される開裂用脆弱ラインが加工されるようになっている。
したがって、図２に示すように、はじめの脆弱ライン用切り込み孔８が加工された段階から、図示省略の多軸ポジショニング機構１０で内装カバー４をレーザビーム２Ａに対してステップ状に移動することにより、無傷の材料の厚さ７が残る脆弱ライン用切り込み孔（盲孔）８が内装カバー４に順次加工されることになり、脆弱ラインを構成する。
国際出願番号ＰＴＣ／ＧＢ９８／０１９４７
しかるに、上記のような従来の脆弱ライン加工方法では、１０.６μｍの波長の赤外線
ビームを発生する二酸化炭素ガスレーザなどのレーザ源を用いて開裂用脆弱ラインを内装カバー４に成形するものであるため、レーザビーム２Ａが内装カバー４に照射された時、そのビーム照射部位がレーザによる溶融せん断作用で加熱されるようになる。
内装カバー４が、硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａと、この硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａに接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂと発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂをカバーする表皮４ｃからなり、この表皮４ｃが熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）で構成された積層体である場合、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）で形成された表皮４は、レーザ加工性が高くレーザビームは透過してしまい、レーザ加工が出来ない。
ビームを発生する二酸化炭素ガスレーザなどのレーザ源を用いて開裂用脆弱ラインを内装カバー４に成形するものであるため、レーザビーム２Ａが内装カバー４に照射された時、そのビーム照射部位がレーザによる溶融せん断作用で加熱されるようになる。
内装カバー４が、硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａと、この硬質ポリプロピレン樹脂基板４ａに接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂと発泡ポリプロピレン樹脂中間層４ｂをカバーする表皮４ｃからなり、この表皮４ｃが熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）で構成された積層体である場合、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）で形成された表皮４は、レーザ加工性が高くレーザビームは透過してしまい、レーザ加工が出来ない。
従って、従来にあっては、内装カバーの外被となる最上部の表皮４ｃを、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂中にレーザ加工性の高い黒色のカーボン顔料を混入した黒色状態の表皮材料によって成形することで内装カバーの表皮部分のレーザカット加工を容易に出来るようにしている。
しかしながら、内装カバーの表皮４ｃをすべて黒色状態としたのでは、表皮の外観・装飾性が悪く、色彩の豊かな材料を使用したいという問題点がある。
しかしながら、内装カバーの表皮４ｃをすべて黒色状態としたのでは、表皮の外観・装飾性が悪く、色彩の豊かな材料を使用したいという問題点がある。
これを解消すべく前記装飾性を加味して、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂中に混入しているカーボン顔料を除いて、レーザ加工性の低い色染顔料を混入して赤色，黄色，青色などを呈するようにした熱可塑性ポリオレフィン系樹脂の表皮にした場合には、レーザビーム２Ａが表皮４ｃを透過して表皮４ｃに開孔を施す以前にセンサー３に入射されてしまい、センサー３からの信号によってレーザビーム２Ａの照射が中止されてしまい、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂からなる表皮４ｃはレーザカット加工が全く出来なくなってしまうと共に、強制的に前記表皮４ｃにカット加工を施そうとした場合にはセンサー３が破壊されてしまうなどの問題点があった。
また、内装カバー４の開裂用脆弱ラインに対応する表皮４ｃの表面に該表皮４ｃの熱膨張や熱変形による浮き出しや装飾用表皮表面の変色が発生し、外表面から見た内装カバー４の見栄えが悪化する。特に硬質樹脂基板と装飾用表皮との間に介在された中間層に発泡ポリプロピレン樹脂などの発泡樹脂材がある場合、この発泡樹脂材の断熱作用により内装カバー外への熱放出が低下し、これに伴い、ビーム照射部位の温度が更に上昇してしまい、装飾用表皮表面の変色や変形が増長されて外表面から見た内装カバーの見栄えを更に悪化させるという問題があった。
また、内装カバー４の開裂用脆弱ラインに対応する表皮４ｃの表面に該表皮４ｃの熱膨張や熱変形による浮き出しや装飾用表皮表面の変色が発生し、外表面から見た内装カバー４の見栄えが悪化する。特に硬質樹脂基板と装飾用表皮との間に介在された中間層に発泡ポリプロピレン樹脂などの発泡樹脂材がある場合、この発泡樹脂材の断熱作用により内装カバー外への熱放出が低下し、これに伴い、ビーム照射部位の温度が更に上昇してしまい、装飾用表皮表面の変色や変形が増長されて外表面から見た内装カバーの見栄えを更に悪化させるという問題があった。
本発明は上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、積層構成された内装カバーの最上部となる熱可塑性ポリオレフィン系樹脂からなり表皮が、赤色，黄色，青色を呈するレーザ加工性の低いものを使用した場合であっても、レーザビームによって表皮の一部をカット加工可能として容易に開裂用脆弱ラインを成形できるようにすることを目的とする。
また、レーザの熱による内装カバー表面の変形や変色をなくし、内装カバーの見栄えが悪化しないようにし、かつ内装カバーへのエアーバッグ展開用開放部のための脆弱ライン加工が容易に出来るようにした積層体からなる内装カバーを提供することを目的とする。
また、レーザの熱による内装カバー表面の変形や変色をなくし、内装カバーの見栄えが悪化しないようにし、かつ内装カバーへのエアーバッグ展開用開放部のための脆弱ライン加工が容易に出来るようにした積層体からなる内装カバーを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、自動車用内装カバーの裏面からレーザビームを照射することによりエアーバッグの展開用開放部の開裂用脆弱ラインを加工するようにしたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおいて、前記内装カバーを、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板と、この硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に接合された熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された表皮層とを溶着等の接合手段によって接合して積層体に構成すると共に、且つ前記表皮層を熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）にカーボン顔料を混合して形成したレ−ザ加工性の高い材料からなる黒色系の下面表皮と、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に赤色・黄色・青色等の色染顔料を混入して形成したレ−ザ加工性の低い材料とからなる上面表皮とを溶着等の接合手段によって接合して２層構造の表皮とし、前記レ−ザ加工性の高い材料の下面表皮を前記硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に位置するように配設したことを特徴とする。
請求項２の発明は、自動車用内装カバーの裏面からレーザビームを照射することによりエアーバッグの展開用開放部の開裂用脆弱ラインを加工するようにしたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおいて、前記内装カバーを、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板と、この硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層と、この発泡ポリプロピレン樹脂中間層をカバーする熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された表皮層とをそれぞれ溶着等の接合手段によって接合して積層体に構成すると共に、且つ前記表皮層を熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）にカーボン顔料を混合して形成したレ−ザ加工性の高い材料からなる黒色系の下面表皮と、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に赤色・黄色・青色等の色染顔料を混入して形成したレ−ザ加工性の低い材料からなる上面表皮とを溶着等の接合手段によって接合して２層構造の表皮とし、前記レ−ザ加工性の高い材料である下面表皮を前記発泡ポリプロピレン樹脂中間層の上面に位置するように配設したことを特徴としたエアーバッグ装置を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおいて、前記内装カバーの裏面からレーザビームを照射して該内装カバーにその裏面から所望深さに切り込みを入れて前記開裂用脆弱ラインを前記内装カバーの裏面と反対の表面側において無傷の材料の厚さがほぼ一定に維持されるように加工するようにしたことを特徴とする。
本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーは、前記内装カバーを、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板上面に、或いは前記硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層を介して、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された表皮層をそれぞれ溶着等の接合手段によって接合して積層体を構成すると共に、前記表皮層をレーザ加工性が互いに相違する材料を接合して２層構造の表皮とし、且つ前記レーザ加工性の高い材料からなる表皮層を下面側の基板或いは発泡ポリプロピレン樹脂中間層の上面に位置するように配設したので、積層構成された内装カバーの最上部の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）の表皮が、赤色，黄色，青色などのカラフルな装飾性を備えた表皮でレーザ透過性の高いものを使用した場合であっても、下側の表皮層を前記レーザ加工性の高い材料によって形成したので、レーザビームによってレーザカット加工することが可能となり、結果的に表皮の残存厚さを確実にコントロールできることで、前記内装カバーにシームレス状態の開裂用脆弱ラインを確実に成形できる。
また、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂に茶色系の顔料を混入したレーザ加工性の高い材料であっても、数％のカーボン顔料と混合することで、外観色に表れる黒色の混入色にてレーザ加工性が容易に識別できる。
さらに、レーザの熱による内装カバー表面の変形や変色をなくし、内装カバーの見栄えが悪化しないようにし、かつ内装カバーへのエアーバッグ展開用開放部のための脆弱ライン加工が容易に出来るようにした積層体からなる内装カバーを提供することが出来る。
さらに、レーザの熱による内装カバー表面の変形や変色をなくし、内装カバーの見栄えが悪化しないようにし、かつ内装カバーへのエアーバッグ展開用開放部のための脆弱ライン加工が容易に出来るようにした積層体からなる内装カバーを提供することが出来る。
本実施の形態による脆弱開裂ライン加工可能な内装カバーは、内装カバーの最上部の表皮が、赤色，黄色，青色などを呈するレーザ透過性が良いことによるレーザ加工性の低いものを使用した表皮層と、カーボン顔料を混合して黒色系状態に形成したレーザ加工性の高い表皮層とを互いに貼り合わせた２層構造とし、前記表皮を硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に、或いは発泡ポリプロピレン樹脂中間層を介して位置させ、互いに接合して積層体を構成し、レーザビームが裏面側となる表皮の一部をレーザカット加工が出来ることで、表皮の無傷の材料の厚さが残る状態の脆弱ライン用切り込み孔をシステムコントローラにより制御して、厚みがほぼ一定に維持される開裂用脆弱ラインが加工されるように構成したところにある。
以下、本発明の実施例１にかかるエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーについて、図面を参照して説明する。
図３は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーの要部の平面図、図４は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーに開裂用脆弱ライン加工を施した状態の４−４線に沿う拡大断面図である。
図３は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーの要部の平面図、図４は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーに開裂用脆弱ライン加工を施した状態の４−４線に沿う拡大断面図である。
図３は、本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーの要部の平面図であって、内装カバー１１の裏面には図示しないが、エアーバッグ装置が配設されるようになっており、破線で示す部分が開裂用脆弱ライン１２を示し、この破線で囲まれた領域がエアーバッグの展開用開放部１３となる。
また、図４は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおける脆弱ライン加工装置の全体の構成図である。
また、図４は本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおける脆弱ライン加工装置の全体の構成図である。
前記エアーバッグの展開用開放部１３となる開裂用脆弱ライン１２を内装カバー１１に加工する場合は、前述の従来例で示すような加工方法が適用される。
即ち、脆弱ライン加工装置２０は、パルス状のレーザビームを発生するレーザビーム発生源２１と、このレーザビーム発生源２１に対して、これから出射されるレーザビーム２１Ａの照射方向に所定間隔離して対向設置され内装カバー１１への開裂用脆弱ライン１２の加工時に内装カバー１１の開裂用脆弱ライン１２部分を透過するレーザビーム２１Ａの透過量または内装カバー１１を通過するレーザビーム２１Ａの透過量を測定するためのセンサー２２と、レーザビーム発生源２１とセンサー２２との間に配置される内装カバー１１を適当な速度で、かつ内装カバー１１に加工される開裂用脆弱ライン１２の形状パターンに沿って移動させる多軸ポジショニング機構２３と、センサー２２で測定された透過量を基に開裂用脆弱ライン１２内で内装カバー１１の裏面と反対の表面１１ａ側において無傷の材料の厚さ１１ｂ（図５参照）がほぼ一定に維持されるように内装カバー１１に対する単位時間当りのレーザビーム２１Ａのパルス数またはレーザビームの照射時間を制御するとともに多軸ポジショニング機構２３を制御するシステム制御部２４とから構成されている。２５は光学レンズで、ビームスプリッタ２６で反射されたレーザビーム２１Ａを内装カバー１１に対して集光させる光学レンズである。３０はレーザビーム２１Ａの透過光をセンサー２２に向けて集光する光学レンズである。
即ち、脆弱ライン加工装置２０は、パルス状のレーザビームを発生するレーザビーム発生源２１と、このレーザビーム発生源２１に対して、これから出射されるレーザビーム２１Ａの照射方向に所定間隔離して対向設置され内装カバー１１への開裂用脆弱ライン１２の加工時に内装カバー１１の開裂用脆弱ライン１２部分を透過するレーザビーム２１Ａの透過量または内装カバー１１を通過するレーザビーム２１Ａの透過量を測定するためのセンサー２２と、レーザビーム発生源２１とセンサー２２との間に配置される内装カバー１１を適当な速度で、かつ内装カバー１１に加工される開裂用脆弱ライン１２の形状パターンに沿って移動させる多軸ポジショニング機構２３と、センサー２２で測定された透過量を基に開裂用脆弱ライン１２内で内装カバー１１の裏面と反対の表面１１ａ側において無傷の材料の厚さ１１ｂ（図５参照）がほぼ一定に維持されるように内装カバー１１に対する単位時間当りのレーザビーム２１Ａのパルス数またはレーザビームの照射時間を制御するとともに多軸ポジショニング機構２３を制御するシステム制御部２４とから構成されている。２５は光学レンズで、ビームスプリッタ２６で反射されたレーザビーム２１Ａを内装カバー１１に対して集光させる光学レンズである。３０はレーザビーム２１Ａの透過光をセンサー２２に向けて集光する光学レンズである。
前記内装カバー１１は、２.５ｍｍ〜３.５ｍｍの厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１と、この硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１に接合された、１.３ｍｍ〜３.０ｍｍの厚さの発泡ポリプロピレン樹脂からなる中間層１１２と、この発泡ポリプロピレン樹脂中間層１１２をカバーする、０.３〜０.８ｍｍの厚さとなる熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された上面表皮１１３Ａと下面表皮１１３Ｂの２枚の表皮層１１３とからなる。
前記表皮層１１３は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に数パーセントの黒色のカーボン顔料を混入してレーザ加工性が高くなるように成形した、ほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの下面側となる下面表皮１１３Ｂと、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に黒色カーボン顔料に代えて、着色剤として、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄，酸化チタン，弁柄，カドミレッド，キナクリドンレッド，コバルトブルー，群生等の顔料を混入して、赤色，黄色，青色などを呈するようにしたほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの上面側となる上面表皮１１３Ａとを、接着・溶着などの接合手段で以って貼り合わせた状態の２層表皮構造となっている。
また、レーザビーム発生源２１から出射されるレーザビーム２１Ａは０.２〜０.５ｍｍの径に集束された１０.６μｍの波長の赤外線光である。
前記表皮層１１３は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に数パーセントの黒色のカーボン顔料を混入してレーザ加工性が高くなるように成形した、ほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの下面側となる下面表皮１１３Ｂと、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に黒色カーボン顔料に代えて、着色剤として、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄，酸化チタン，弁柄，カドミレッド，キナクリドンレッド，コバルトブルー，群生等の顔料を混入して、赤色，黄色，青色などを呈するようにしたほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの上面側となる上面表皮１１３Ａとを、接着・溶着などの接合手段で以って貼り合わせた状態の２層表皮構造となっている。
また、レーザビーム発生源２１から出射されるレーザビーム２１Ａは０.２〜０.５ｍｍの径に集束された１０.６μｍの波長の赤外線光である。
次に、本実施例による内装カバー１１への開裂用脆弱ライン１２の加工動作について説明する。
まず、内装カバー１１を、その裏面、すなわち硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１がレーザビーム２１Ａの照射側を向くようにして多軸ポジショニング機構２３にセットする。次いで、多軸ポジショニング機構２３をシステム制御部２４からの制御信号に基づいて制御することにより、内装カバー１１を図４に示すような開裂用脆弱ライン１２の形状パターンに沿い等速度で移動させる。
これと同時に、レーザビーム発生源２１をシステム制御部からの指令信号に基づいて動作することにより、レーザビーム２１Ａを発生させる。レーザビーム発生源２１から出射されるレーザビーム２１Ａは内装カバー１１にその裏面から照射される。
これにより、内装カバー１１には、主に高密度のレーザで昇華，酸化燃焼によるせん断作用により材料を除去することで脆弱ライン用切り込み孔１３が加工される。
まず、内装カバー１１を、その裏面、すなわち硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１がレーザビーム２１Ａの照射側を向くようにして多軸ポジショニング機構２３にセットする。次いで、多軸ポジショニング機構２３をシステム制御部２４からの制御信号に基づいて制御することにより、内装カバー１１を図４に示すような開裂用脆弱ライン１２の形状パターンに沿い等速度で移動させる。
これと同時に、レーザビーム発生源２１をシステム制御部からの指令信号に基づいて動作することにより、レーザビーム２１Ａを発生させる。レーザビーム発生源２１から出射されるレーザビーム２１Ａは内装カバー１１にその裏面から照射される。
これにより、内装カバー１１には、主に高密度のレーザで昇華，酸化燃焼によるせん断作用により材料を除去することで脆弱ライン用切り込み孔１３が加工される。
脆弱ライン用切り込み孔１３が内装カバー１１に加工された状態になると、レーザビームはセンサー２２に入射される。これにより、レーザビームの透過量をセンサー２２で測定し、この測定結果をシステム制御部２４に取り込む。システム制御部２４では、センサー２２で測定された透過量に基づいて、内装カバー１１へのレーザビームの侵入深さ、特に開裂用脆弱ライン１２の内装カバー１１内に残留する無傷の材料の厚さ１１ｂを一定に維持するための基準点を設定する。無傷の材料の厚さ１１ｂが残る状態の脆弱ライン用切り込み孔１３として設定し、この設定値になるようにレーザビーム２１Ａをシステム制御部２４により制御して、無傷の材料の厚み１１ｂがほぼ一定に維持されるようにする。これにより、内装カバー１１には、図５に示すように、複数の脆弱ライン用切り込み孔１３が開裂用脆弱ライン１２に沿って加工される。
図６は、本発明のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーに開裂用脆弱ライン加工を施した状態の実施例２を示す実施例１で示す図５相当図である。
この第２実施例にあっては、前記内装カバー１１は、２.５ｍｍ〜３.５ｍｍの厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１に接合された０.３〜０.８ｍｍの厚さとなる熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）の表皮層１１３からなり、前記表皮層１１３は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に数パーセントの黒色のカーボン顔料を混入してレーザ加工性が高くなるように成形したほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの下面側となる下面表皮１１３Ｂと、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に酸化鉄等の顔料を混入して装飾性を高める赤色，黄色，青色などの発色を呈するようにしたレーザ加工性の低いほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの上面側となる上面表皮１１３Ａとを接着・溶着などの接合手段で以って貼り合わせた状態の２層構造となっている。
したがって、実施例１の内装カバー１１とは硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１と熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）系の表皮層１１３間に発泡ポリプロピレン樹脂中間層が省略された構成のものであり、以下の構成は全く同一である。
この第２実施例にあっては、前記内装カバー１１は、２.５ｍｍ〜３.５ｍｍの厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１に接合された０.３〜０.８ｍｍの厚さとなる熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）の表皮層１１３からなり、前記表皮層１１３は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に数パーセントの黒色のカーボン顔料を混入してレーザ加工性が高くなるように成形したほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの下面側となる下面表皮１１３Ｂと、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に酸化鉄等の顔料を混入して装飾性を高める赤色，黄色，青色などの発色を呈するようにしたレーザ加工性の低いほぼ０.１５〜０.４ｍｍ厚さの上面側となる上面表皮１１３Ａとを接着・溶着などの接合手段で以って貼り合わせた状態の２層構造となっている。
したがって、実施例１の内装カバー１１とは硬質ポリプロピレン樹脂基板１１１と熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）系の表皮層１１３間に発泡ポリプロピレン樹脂中間層が省略された構成のものであり、以下の構成は全く同一である。
また、本発明における内装カバー１１の開裂用脆弱ライン１２は、図５に示すように、複数の脆弱ライン用切り込み孔１３が間隔を置いて加工される構造のものに限らず、互いに隣接する脆弱ライン用切り込み孔１３同士がオーバラップ状態に重複して連続する構造の開裂用脆弱ラインであってもよい。
１１ 内装カバー
１１ａ 表面
１１ｂ 無傷の材料の厚さ
１２ 開裂用脆弱ライン
１３ 脆弱ライン用切り込み孔
２０ 脆弱ライン加工装置
２１ レーザビーム発生源
２１Ａ レーザビーム
２２ センサー
２３ 多軸ポジショニング機構
２４ システム制御部
１１１ 硬質ポリプロピレン樹脂基板
１１３ 表皮層
１１２ 発泡ポリプロピレン樹脂中間層
１１３Ａ 熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）上面表皮
１１３Ｂ 熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）下面表皮
１１ａ 表面
１１ｂ 無傷の材料の厚さ
１２ 開裂用脆弱ライン
１３ 脆弱ライン用切り込み孔
２０ 脆弱ライン加工装置
２１ レーザビーム発生源
２１Ａ レーザビーム
２２ センサー
２３ 多軸ポジショニング機構
２４ システム制御部
１１１ 硬質ポリプロピレン樹脂基板
１１３ 表皮層
１１２ 発泡ポリプロピレン樹脂中間層
１１３Ａ 熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）上面表皮
１１３Ｂ 熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）下面表皮
Claims (3)
- 自動車用内装カバーの裏面からレーザビームを照射することによりエアーバッグの展開用開放部の開裂用脆弱ラインを加工するようにしたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおいて、
前記内装カバーを、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板と、この硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に接合された熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された表皮層とを溶着等の接合手段によって接合して積層体に構成すると共に、且つ前記表皮層を熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）にカーボン顔料を混合して形成したレ−ザ加工性の高い材料からなる黒色系の下面表皮と、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に赤色・黄色・青色等の色染顔料を混入して形成したレ−ザ加工性の低い材料とからなる上面表皮とを溶着等の接合手段によって接合して２層構造の表皮とし、前記レ−ザ加工性の高い材料の下面表皮を前記硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に位置するように配設したことを特徴としたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバー。 - 自動車用内装カバーの裏面からレーザビームを照射することによりエアーバッグの展開用開放部の開裂用脆弱ラインを加工するようにしたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバーにおいて、前記内装カバーを、所望厚さの硬質ポリプロピレン樹脂基板と、この硬質ポリプロピレン樹脂基板の上面に接合された所望厚さの発泡ポリプロピレン樹脂中間層と、この発泡ポリプロピレン樹脂中間層をカバーする熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）によって形成された表皮層とをそれぞれ溶着等の接合手段によって接合して積層体に構成すると共に、且つ前記表皮層を熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）にカーボン顔料を混合して形成したレ−ザ加工性の高い材料からなる黒色系の下面表皮と、前記熱可塑性ポリオレフィン系樹脂（ＴＰＯ）に赤色・黄色・青色等の色染顔料を混入して形成したレ−ザ加工性の低い材料からなる上面表皮とを溶着等の接合手段によって接合して２層構造の表皮とし、前記レ−ザ加工性の高い材料である下面表皮を前記発泡ポリプロピレン樹脂中間層の上面に位置するように配設したことを特徴としたエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバー。
- 前記内装カバーの裏面からレーザビームを照射して該内装カバーにその裏面から所望深さに切り込みを入れて前記開裂用脆弱ラインを前記内装カバーの裏面と反対の表面側において無傷の材料の厚さがほぼ一定に維持されるように加工するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のエアーバッグ装置を備えた自動車用内装カバー。
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