DE10234198B4

DE10234198B4 - Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstands sowie Gegenstand

Info

Publication number: DE10234198B4
Application number: DE10234198A
Authority: DE
Inventors: Shigehiro Ueno; Akiyoshi Nagano; Kazumichi Shigeno; Kenichi Furuta; Tatsuo Yamada; Kenji Sugiyama
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: DE10234198A1; US6811735B2; US20030020202A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers mit einem Abdeckungsabschnitt, der dazu vorgesehen ist, dass sich ein Airbag aus ihm aufbläst,
wobei der Abdeckungsabschnitt einstückig mit den übrigen Abschnitten aus einem Harzmaterial spritzgegossen ist, und
ein Bruchlinienausbildungsblock mit kontinuierlichen oder unterbrochenen Bruchlinienausbildungsvorsprüngen entsprechend den Bruchlinien für den Abdeckungsabschnitt innerhalb der Zeitperiode der Gießprozedur direkt nach dem Start eines Materialfüllvorgangs bis zu dem Ende des Füllvorgangs vorwärts und vor dem Öffnen der Spritzgießform wieder rückwärts bewegt wird, um dadurch die Bruchlinien auszubilden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in 1/10 bis 1/2 der Füllzeit durchgeführt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers (oder eines Harzkörpers) mittels eines Gießvorgangs, wobei ein Fahrzeuginnenraumgegenstand einstückig aus einem Harzmaterial gegossen ist und einen Abdeckungsabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst.
Die Erfindung wird nachfolgend hauptsächlich mit Bezug auf eine Bedienkonsole (nachfolgend als „Konsole" bezeichnet) mit einem Abdeckungsabschnitt für einen Airbag beschrieben. Jedoch kann die Erfindung auch auf Abdeckungsabschnitte für Airbags an Seitentüren, Säulen und Vorder/Rücksitzen angewendet werden.
Bei der sogenannten „Hartkonsole" (die übliche Spritzgusskonsole) ist ihr Körper aus Harz gegossen (zum Beispiel PPF), und ein Airbag-Abdeckungselement ist an dem Ausstoßdurchlass des Fahrersitzairbags ausgebildet und gemäß dem Stand der Technik separat von dem Konsolenkörper gegossen. Daher bildet sich leicht ein Spalt oder eine Unstetigkeit an der Oberfläche zwischen dem Airbag-Abdeckungselement und dem Konsolenkörper, so dass das Einschränkungen beim Design hingenommen werden müssen, wodurch sich die Anzahl der Montageschritte erhöht.

Daher wurde eine Konsole vorgeschlagen (unter Bezugnahme auf die 4 und 5 der ungeprüften Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2000-71924 A, die Folgendes aufweist: einen Harzkörper (oder einen Konsolenkörper) mit einem einstückig gegossenen Abdeckungsabschnitt; und einem Anschluss aus weicherem Harz (oder eine Airbag-Stützbaugruppe), die an die Hinterseite des Abdeckungsabschnitts gefügt ist und mit einem Airbagmodul bestückt ist.

Außerdem muss der Abdeckungsabschnitt der Konsole oder der Harzkörper brechbare Nuten oder Vertiefungen aufweisen, so dass die Abdeckung zerbrochen werden kann, wenn der Airbag aktiviert wird.

Diese Nuten oder Vertiefungen werden durch eine Hochfrequenzschweißvorrichtung oder durch eine Laserbearbeitung ausgebildet, nachdem der Konsolenkörper mittels eines Spritzgießvorgangs gegossen wurde. Jedoch werden die Nuten oder Vertiefungen nach dem Spritzgießvorgang ausgebildet, so dass die Anzahl der Schritte erhöht ist. Außerdem ist es schwierig, die Brechpositionen und -tiefen zu steuern, woraus ein Kostenanstieg resultiert.

Daher wurde eine Technik zum Ausbilden der brechbaren Nutenabschnitte (oder der Vertiefungsabschnitte) durch Einprägen eines Nutenausbildungsvorsprungs direkt nach dem Ende des Spritzgießvorgangs vorgeschlagen (in der ungeprüften Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 08-268205 A, Nr. JP 03-254919 A in Mittelkörpern für Lenkräder (Spritzgießen eines weicheren Harzmaterials).

Falls diese Technik auf eine Konsole (oder auf einen Fahrzeuginnenraumgegenstandskörper) angewendet wird, der aus einem Harzmaterial besteht, wurde jedoch herausgefunden, dass Extrusionsstellen infolge des Drückens des Nutenausbildungsvorsprungs (oder des Nutenausbildungsblocks) auf der Oberfläche (Designfläche) des Gusskörpers erscheinen, wobei dieses Problem nicht bei dem weicheren Harzmaterial auftritt. Es wird angenommen, dass der absorbierte Prägedruck für Harzmaterial stärker ist als bei einem weicheren Harzmaterial.

Kurzfassung der Erfindung

Angesichts der vorstehend beschriebenen Umstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Spritzgießen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers vorzusehen, an dem ein Abdeckungsabschnitt ausgebildet ist, aus dem sich ein Airbag aufbläst, und der einstückig aus einem Harzmaterial gegossen ist und an dem keine Prägestellen an der Oberflächenseite erscheinen, die durch Prägen eines Bruchlinienausbildungsvorsprungs erzeugt werden würden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruch 1 und durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 11 und 12 gelöst.

Um das vorstehend genannte Problem zu lösen, wurden vielversprechende Untersuchungen durchgeführt, bei denen herausgefunden wurde, dass das Problem gelöst werden kann, wenn das Prägen der Bruchlinien während des Zeitraums direkt nach dem Materialfüllvorgang (oder dem Spritzgießvorgang) bis zu dem Ende des Füllvorgangs durchgeführt wird, wobei ein Verfahren zum Herstellen des vorstehend erwähnten Fahrzeuginnenraumgegenstandes mit dem nachfolgend beschriebenen Aufbau gefunden wurde.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Formgießen eines Harzmaterials eines Fahrzeuginnenraumgegenstandes vorgesehen, der einstückig einen Abdeckungsabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst, wobei der Abdeckungsabschnitt außerdem aus einem Harzmaterial einstückig mit den anderen Abschnitten gegossen ist, und wobei ein Bruchlinienausbildungsblock mit kontinuierlichen oder unterbrochenen Bruchlinienausbildungsvorsprüngen entsprechend den Bruchlinien für den Abdeckungsabschnitt bei dem Gießschritt während des Zeitraumes direkt nach dem Start des Gießfüllvorgangs bis zu dem Ende des Füllvorgangs vorwärts bewegt wird, um die Bruchlinien auszubilden.

Während das Gussmaterial gefüllt wird, ist sein Fließvermögen ausgezeichnet, so dass Prägestellen daher kaum an der Designoberfläche erscheinen.

Die Wirkung wird noch zuverlässiger erzielt, wenn die Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks während der halben Zeit durchgeführt wird, die zum Füllen des Gussmaterials benötigt wird.

Üblicherweise wird die Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in 1/10 bis 1/2 des Gussfüllvorgangszeitraums durchgeführt.

Alternativ kann im Zeitraum der Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks die Temperatur der Gussform an ihrer Seite, die die Außenseite des Gusskörpers ausbildet und dem Bruchlinienausbildungsblock entgegengesetzt ist, höher sein als jene des Bruchlinienausbildungsblocks. Das Kühlen und Erstarren von der Außenseite kann somit unterdrückt werden, um den Widerstand des Materials hinsichtlich des Prägevorgangs während der Bruchlinienausbildung zu reduzieren.

Genauer gesagt wird die Gussteiltemperatur der Gussform an ihrer Seite, die die Außenseite des Gusskörpers ausbildet und dem Bruchlinienausbildungsblock entgegengesetzt ist, zwischen der zur thermischen Verformung geeigneten Temperatur (ASTMD648: 455 k Pa) und der Schmelztemperatur direkt nach der Beendigung der Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks gehalten.

Bei diesem Aufbau ist es außerdem erwünscht, dass die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks vor dem Öffnen der Gussform beendet wird. Wenn die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks durchgeführt wird, nachdem die Gussform geöffnet wurde, dann ist der Ziehwiderstand des Bruchlinienausbildungsvorsprungs so hoch, dass das Erscheinungsbild der Oberfläche möglicherweise beeinträchtigt wird.

Bei diesem Aufbau ist es erwünscht, dass die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks der Bruchlinienausbildungsvorsprünge in einer Vielzahl Schritte durchgeführt wird. Auf diese Art und Weise wird die Gestalt der Bruchlinienausbildungslöcher stabilisiert. Wenn der Bruchlinienausbildungsblock zu einem frühen Zeitpunkt zurück bewegt wird, zum Beispiel in einem Schritt, bei dem ein Druck aufgebracht wird, dann hat das Material an der Öffnung der Löcher, die die Bruchlinie ausbilden, noch ein derartiges Fließvermögen, dass es möglicherweise in einer Richtung zum Schließen der Öffnung der Bruchlinienausbildungslöcher fließt und sich mit dieser Gestalt verfestigt. Zu einem späteren Zeitpunkt direkt vor dem Öffnen der Gussform oder direkt vor der Beendigung der Kühlzeit ist der Ziehwiderstand des Bruchlinienausbildungsvorsprungs geringer als der vorstehend erwähnte Ziehwiderstand, es kann jedoch ein ähnliches Problem auftreten.

Von den Schritten der Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks wir der erste Schritt üblicherweise während der Gussformdruckbeaufschlagungszeit durchgeführt, und der letzte Schritt wird üblicherweise während der Gussformkühlzeit durchgeführt. Es ist wünschenswert, dass der erste und der letzte Schritt der Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in 1/10 bis 1/2 der Gussformdruckbeaufschlagungszeit und bzw. in 1/2 bis 9/10 der Gussformkühlzeit durchgeführt. Wenn außerdem die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in zwei Schritten durchgeführt wird, dann beträgt der Rückwärtshub des ersten Schrittes 1/10 bis 1/2 der Zeit des gesamten Hubs.

Bei den bis jetzt beschriebenen einzelnen Aufbauten ist es außerdem wünschenswert, dass die Bruchlinienausbildungsvorsprünge aus einem Satz konische oder kegelstumpfförmige Stifte bestehen. Der Materialfluss wird geglättet, und die vorderen Enden der einzelnen Stiftlöcher, die durch den Bruchlinienausbildungsvorsprung auszubilden sind, werden abgeschrägt, um so die Spannungskonzentration zu entlasten und die Ausdehnbarkeit des Abdeckungsabschnitts zu stabilisieren.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Außenansicht einer Bedienkonsole mit einem Abdeckungsabschnitt gemäß dem Stand der Technik;
2A und 2B zeigen perspektivische Ansichten von Rückseiten von wesentlichen Abschnitten der einzelnen Ausführungsbeispiele einer Bedienkonsole gemäß der Erfindung.
3A und 3B zeigen Schnittansichten entlang einer Linie 3-3 bei den 2A und 2B;
4A und 4B zeigen verschiedene Ansichten von einzelnen Ausführungsbeispielen eines Bruchlinienausbildungsblocks, der bei einem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet wird;
5 zeigt eine Schnittansicht eines Modells einer Spritzgussform, die bei dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet wird;
6 zeigt eine Gießzeitkarte der Vorwärts/Rückwärts-Zeitgebungen von Stiften oder von Bruchlinienausbildungsvorsprüngen bei dem Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeuginnenraumverkleidung gemäß der Erfindung;
7 zeigt eine Schnittansicht zum Erläutern eines Montagemodus einer Konsole unter Verwendung des Konsolenkörpers, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist;
8 zeigt eine Schnittansicht zum Erläutern des Montagemodus im Zeitraum, in dem sich ein Airbag ausdehnt;
9 zeigt einen schematischen Schnitt eines Abschnitts, der zu einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung gehört und entlang einer Linie 9-9 in der 1 verläuft;
10A bis 10C zeigen schematische Schnittdiagramme eines Verfahrens (oder eines thermischen Formverfahrens) zum Herstellen eines Oberflächenabschnitts gemäß der Erfindung;
11 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des Stempelwerkzeuges (Stecker) gemäß den 10A bis 10C; und
12A bis 12C zeigen perspektivische Ansichten der einzelnen Modi einer Bruchlinienausbildungsklinge gemäß der 11.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nun werden Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandes gemäß der Erfindung beschrieben.
Der Fahrzeuginnenraumgegenstand, der mit einem Abdeckungsabschnitt ausgestattet ist, der dazu ausgebildet ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst, wird im Anwendungsfall einer Konsole 12 beschrieben, die in den 1 und 2 gezeigt ist. Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konsole 12 insgesamt, und die 2A und 2B zeigen Rückansichten eines wesentlichen Abschnitts eines Konsolenkörpers 14.
Dieser Konsolenkörper (das heißt der Fahrzeuginnenraumgegenstandskörper oder der Harzkörper) 14 der Konsole 12 wird aus einem Harz durch ein einfaches Spritzgießverfahren hergestellt, um so ein Paar vordere/hintere Abdeckungsabschnitte 16 und 16 zu erhalten, die ähnlich wie bei dem Stand der Technik wie zwei Blätter geöffnet werden können.
Als das Gussmaterial und als das Harz können hier PPC (kohlenstoffhaltiges Polypropylen), PPT (talkhaltiges Polypropylen), PC (Polycarbonat)/ABS (Terpolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol), PC (Polycarbonat), ASG (glasfaserhaltiges Acryl) ABS (Terpolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol) und PPE (Polyphenylenether) genannt werden. Aus diesen Hartharzen kann ein faserverstärktes kristallines Polyalkenharz (zum Beispiel talkhaltiges Polypropylen: PPT) angesichts eines leichten Gewichtes günstigerweise verwendet werden.
Mit den vorderen/hinteren Abdeckungsabschnitten 13 und 13, die somit als zwei Blätter angelenkt sind, ist der Konsolenkörper 14 aus Folgendem ausgebildet: eine H-förmige Gelenkbruchlinie (oder ein zu brechender Abschnitt) 18, die sich entlang den schwenkbaren Außenkanten der vorderen/hinteren Abdeckungsabschnitte 13 und 13 erstreckt; und vordere/hintere angelenkte Bruchlinien 20 und 20, die die oberen/unteren Enden der H-Form verbinden und sich entlang den Abdeckungsgelenken erstrecken. Hinsichtlich des Designs ist es erforderlich (um nicht-sichtbare Deckelabschnitte zu schaffen), dass die einzelnen Bruchlinien 18 und 20 nicht an der Oberflächenseite frei liegen, sondern an der Rückseite ausgebildet sind.
Außerdem besteht die Bruchlinie (oder die Bruchlinien) 18 aus einer Linie, die in einer vorbestimmten Teilung mit runden Löchern oder Schlitzen (oder Kerben) kontinuierlich perforiert ist, wie dies durch gepunktete (oder gestrichelte) Linien in den 2 und 3 gezeigt ist.
Hierbei können die Bruchlinien gemäß der Erfindung ausschließlich aus kontinuierlichen Linien (gekrümmt oder gerade) oder aus einer Kombination aus kontinuierlichen Linien und unterbrochenen Linien aus einfach- oder doppeltgepunkteten Linien bestehen, wie dies anhand von Beispielen in den 2A und 2B gezeigt ist, oder sie können kontinuierlich oder mit Punkten nur an den Ecken ausgebildet sein. Im Falle der gepunkteten Linien sind die Bruchlinien (oder die zu brechende Abschnitte) unterbrochen ausgebildet, um die Verbindung (Integrität) zwischen den Abdeckungsabschnitten 13 und 13 und einem Außenrand 17 (der Konsolenkörper 14) bei dem Fahrzeuginnenraumgegenstandskörper zu verbessern.
Hierbei werden die Bruchlinien 18 und 20 durch das folgende Verfahren ausgebildet (wie dies in den 4, 5 und 6 gezeigt ist), wenn der Konsolenkörper 14 mittels Spritzgießverfahren (oder Druckformverfahren) ausgebildet wird.
Ein Bruchlinienausbildungsblock 24 mit Bruchlinienausbildungsvorsprüngen 22 entsprechend den Bruchlinien (oder den Brechlinien) 18 und 20 für die Abdeckungsabschnitte 13 wird während einer halben oder kürzeren Zeitperiode des Auffüllens des Gussmaterials vorwärts bewegt, wie dies in den 5A und 5B gezeigt ist, und zwar werden die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 in einen Hohlraum C gestoßen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Bruchlinienausbildungsblock 24 direkt nach dem Start des Füllvorgangs vorwärts bewegt, aber diese Vorwärtsbewegung geschieht vorzugsweise während einer halben oder kürzeren Füllzeit (oder Spritzgießzeit), die direkt nach dem Füllstart beginnt. Insbesondere dauert die Vorwärtsbewegung vorzugsweise ein Zehntel bis eine Hälfte der Füllzeit, oder weiter bevorzugt ein Zehntel bis ein Drittel. Im Falle einer Füllzeit (oder einer Spritzgießzeit) für das PPT von 15 Sekunden beträgt die Vorwärtsbewegungszeit zum Beispiel 1,5 bis 7 Sekunden (oder 5 Sekunden). Falls die Vorwärtszeitgebung des Ausbildungsblocks 24 übermäßig früh ist, dann wird leicht ein Materialfließfehler oder eine Einfallstelle erzeugt, und daraus resultieren defekte Gusskörper. Falls sie übermäßig spät ist, dann startet andererseits eine Materialverfestigung (Materialerstarrung) an der Gussformhohlraumseite, und die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 bilden Extrusionsstellen an der Designfläche.
Nun befinden sich direkt nach dem Start des Füllvorgangs des Materials die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 auf halbem Wege von der Durchstoßseite in dem Hohlraum C, so dass eine Behinderung des Materialflusses geringer ist als in jenem Fall, bei dem der Ausbildungsblock 24 vor dem Start des Spritzgießvorgangs vorwärts bewegt wird. Außerdem ist das Material vor dem Ende der Füllzeit (oder dem Füllschritt) nicht vollständig gefüllt, das heißt vor dem kontinuierlichen Druckschritt, und das Verfestigen des Materials ist kaum fortgeschritten, wenn dies mit dem Stand der Technik verglichen wird, bei dem der Ausbildungsblock 24 nach dem Ende des Füllvorgangs (oder vor dem kontinuierlichen Druckschritt) vorwärts bewegt wird.
Daher kann ein geschmeidiger Materialentweichungsfluss an den Kontaktpositionen der Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 gewährleistet werden, auch wenn die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 durch die Vorwärtsbewegung des Ausbildungsblocks 24 in den Hohlraum C gestoßen werden. Daher sind die Zähne der Bruchlinienausbildungsvorsprünge an der Oberflächenseite nicht-sichtbar.
Nach dem Ende des Füllvorgangs (Spritzgießvorgang) wird der Bruchlinienausbildungsblock 24 außerdem vor dem Öffnen des Werkzeugs (Gussform) rückwärts bewegt. Wenn der Bruchlinienausbildungsblock 24 nach dem Öffnen (oder nach der Beendigung der Verfestigungszeit) rückwärts bewegt wird, dann ist der Ziehwiderstand der Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 (oder der Stifte 22a) erhöht, und dies verursacht häufig ein Problem hinsichtlich der Stiftablösungscharakteristika.
Insbesondere werden die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22, das heißt der Bruchlinienausbildungsblock 24, in einer Vielzahl Schritte (zwei Schritte bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel) rückwärts bewegt.
Die Rückwärtsbewegung bei dem ersten Schritt des Bruchlinienausbildungsblocks 24 wird in der kontinuierlichen Druckperiode durchgeführt, und der zweite Schritt der Rückwärtsbewegung der Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 (oder der Stifte 22a) wird in der Kühlperiode (hinsichtlich der Zeitkarten gemäß den 6A und 6B) durchgeführt. Hierbei könnte die Rückwärtsbewegung der Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 in einem Schritt durchgeführt werden, aber das vorstehend genannte Problem kann in leichter Weise auftreten zum Beispiel die Unregelmäßigkeiten der Bruchlinienausbildungslöcher oder der Anstieg des Stiftablösungswiderstandes). Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks 24 außerdem in den beiden Schritten durchgeführt, um so die Steuerung zu vereinfachen, aber sie kann in einer Vielzahl Schritte (zum Beispiel drei oder fünf Schritte) durchgeführt werden.
Hierbei ist die kontinuierliche Druckzeitperiode jene Zeitperiode zum Halten des Spritzgießdrucks nach dem Spritzgießen des Gussmaterials (das heißt nach dem Ende der Füllzeit), und sie soll die Rückströmung des Füllmaterials in die Gussform verhindern und einen ausreichenden Druck auf das Füllmaterial in der Gussform ausüben.
Um das thermoplastische Harz zu kühlen und zu verfestigen, das zum Beispiel das PPT ist, wird seine Temperatur üblicherweise auf die Temperatur der Gussform, 40 bis 60°C, durch Wasserkanäle 27 und 27 eingestellt. Im Falle des kristallinen Polymers oder des Polypropylens (PP) ist die Temperatur der Gussform niedriger, und somit ist die Festigkeit gering, aber die Stoßbeständigkeit ist erhöht. Auf diese Art und Weise wird die Gießtemperatur in geeigneter Weise entsprechend den Charakteristika festgelegt, die für den Konsolenkörper 14 erforderlich sind.
Es ist wünschenswert, dass der Spritzgießdruck der Gussform der Außenformseite (das heißt die dem Bruchlinienausbildungsblock 24 entgegengesetzte Seite) höher ist als jene des Bruchlinienausbildungsblocks 24, und zwar dass die Temperatur eines Hülsenwerkzeugs 30 auf die Temperatur einer thermischen Verformung (ASTMD648:455kPa) des Gussteilmaterials bis direkt nach dem Ende der Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks 24 gehalten wird.
Hierbei beträgt im Falle des Gussmaterials PP (oder Homopolymer) der Schmelzpunkt (Isotaktisches PP) 165°C, und die Temperatur einer thermischen Verformung (oder eines Spritzgießvorgangs) beträgt 102,2°C (bezüglich „Polypropylene Polymer" aus „Grand Dictionary of Polymers", Maruzen, 20. September 1994). Falls das Gussmaterial PPF ist, dann wird die Temperatur des Hülsenwerkzeugs üblicherweise auf 110 bis 150°C oder angesichts der Produktivität, des thermischen Wirkungsgrads und so weiter vorzugsweise auf 120 bis 140°C gesteuert.
Außerdem wird der erste Schritt der Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks 24 in 1/10 bis 1/2 der kontinuierlichen Gießdruckperiode durchgeführt, und der zweite Schritt (oder der letzte Schritt) derselben wird in 1/2 bis 9/10 der Gussformkühlperiode durchgeführt.
Außerdem ändert sich der erste Schritt der Rückwärtsbewegung gemäß dem anfänglichen Gießvermögen des Gussmaterials, aber er wird auf 1/10 bis 1/2 des gesamten Hubs festgelegt. Wenn zum Beispiel die Stiftlochbodenwanddicke 0,3 mm beträgt, dann werden die Bruchlinienausbildungslochtiefe auf 2,2 mm und der Stiftdurchmesser auf 0,5 mm festgelegt, und der gesamte Stiftrückwärtshub beträgt ungefähr 1,8 mm, so dass der Stiftrückwärtshub beim ersten Schritt 0,2 bis 0,9 mm beträgt.
Die bis jetzt angegebenen Zahlenbereiche sind nicht absolut, aber die optimalen Zahlenwerte werden durch die Verfestigungscharakteristika und die Spritzgießtemperatur des Gussmaterials sowie durch die Gussformtemperatur beeinflusst.
Falls das Gussmaterial PPF ist und die Spritzgießzeit 4 Sekunden beträgt, dann beträgt die kontinuierliche Druckperiode 8 Sekunden, und die Kühlzeit beträgt zum Beispiel 18 Sekunden, die Rückwärtsbewegung der Stifte bei dem ersten Schritt wird 3 bis 6 Sekunden nach dem Start des kontinuierlichen Drucks durchgeführt, und die Rückwärtsbewegung der Stifte bei dem zweiten Schritt (oder bei dem letzten Schritt) wird 5 bis 15 Sekunden nach dem Kühlstart durchgeführt.
Wenn das Zurückziehen der Stifte (das heißt die Rückwärtsbewegung der Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22) auf diese Weise in zwei Schritten durchgeführt wird, und zwar wenn die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks 24 in zwei Schritten durchgeführt wird, dann entstehen keine der vorstehend genannten Probleme. Insbesondere tritt nicht jenes Problem bei der Schließverformung (gemäß der 6B) der Stiftlochwurzelabschnitte auf, das sonst beim Öffnen der Bruchlinienausbildungslöcher (oder der Stiftlöcher) 18a durch das übermäßig frühe Zurückziehen des Stifts verursacht werden würde, und es tritt nicht jenes Problem auf, das sonst beim übermäßig späten Zurückziehen des Stifts oder beim Anstieg des Stiftzurückziehungswiderstands auftreten würde.
An den Positionen an der Linie 3-3 gemäß der 2A wird eine Bruchlinie 18 ausgebildet, die aus gepunkteten Stiftlöchern 18a besteht, wie dies in der 3A gezeigt ist. Hierbei wird ein Satz Flügel (oder dünne Blätter) 22b als der Bruchlinienausbildungsvorsprung verwendet, wobei die Bruchlinien 18 und 20 durch Schlitze 18b gebildet sind.
An den Positionen der Linie 3-3 gemäß der 2A werden dann die Bruchlinien 18 und 20 ausgebildet, die aus den gepunkteten Stiftlöchern 18a bestehen, wie dies in der 3A gezeigt ist. Falls ein Satz Flügel (oder dünne Blätter) 22b als die Bruchlinienausbildungsvorsprünge verwendet wird, dann werden derartige Bruchlinien 18 und 20 an Positionen der Linie 3-3 gemäß der 2B ausgebildet, die aus den verketteten Schlitzen 18b gebildet sind, wie dies in der 3B gezeigt ist.
Am Ende der Verfestigungszeit (oder der Kühlzeit) wird die Gussform außerdem geöffnet und dann abgelöst.
Eine hierbei verwendete Spritzgussform 26 ist hauptsächlich aus einem Stempelwerkzeug (oder ein bewegbares Bodenwerkzeug) 28 und einem Hülsenwerkzeug (oder einem ortsfesten oberen Werkzeug) aufgebaut, und der Bruchlinienausbildungsblock 24 ist gleitbar in dem Stempelwerkzeug 28 durch einen Hydraulikzylinder oder dergleichen eingebettet (oder an diesem angebracht). Die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22, die an dem Ausbildungsblock 24 ausgebildet sind, sind fortlaufend nebeneinander angeordnete Nadelstifte oder blattförmige Vorsprünge 22a, wie dies in den 4A oder 4B gezeigt ist.
Währenddessen sind die vorderen Enden der Nadelstifte oder der blattförmigen Vorsprünge 22a so ausgebildet, dass sie einen abgeschrägten Querschnitt aufweisen. Dies ist dadurch begründet, dass dadurch das Profil geglättet und vereinheitlicht wird und weniger Spuren der Bruchlinienausbildungsbearbeitung aufweist, und dass die Brechbarkeit der Bruchlinien erhöht wird, was zu einer schnellen Ausdehnung des Airbags beiträgt. Die Längsrichtung der blattförmigen Vorsprünge 22a entspricht der Richtung des Materialflusses, insbesondere wenn sie die abgeschrägten vorderen Enden aufweisen, so dass der Widerstand des Materialflusses niedrig ist, auch wenn die Bruchlinienausbildungsvorsprünge 22 vor dem Ende des Füllvorgangs vorgeschoben werden.
Falls hierbei die Körperdicke 3 mm beträgt, dann sind die Spezifikationen der Bruchlinien (oder der zu brechenden Abschnitte) 18 und 20 bei dem Konsolenkörper 14 folgendermaßen: ein festgelegter Lochdurchmesser von 1,0 bis 1,5 mm (für die Stiftlöcher) oder von 2 bis 4 mm (für die Schlitzlöcher); eine Lochteilung = der Lochdurchmesser + 0,4 bis 1,0 mm; und die verbleibende Lochdicke von 0,5 bis 0,05 mm. Falls die erforderlichen Bruchcharakteristika sich von den Klappabschnittbruchlinien 18 und den Gelenkabschnittbruchlinien 20 unterscheiden, dann können sie durch Verändern der Lochteilung, des Lochdurchmessers und dergleichen eingestellt werden. Üblicherweise ist es erforderlich, dass die Gelenkabschnittsbruchlinien durch eine geringere Kraft gebrochen werden können.
Der auf diese Weise hergestellte Konsolenkörper wird als die Konsole verwendet, indem er an einen Weichharzanschluss 36 gefügt wird.
Dieser Weichharzanschluss 36 besteht aus einem weicheren Harz, um so die Gelenkwirkung der vorderen/hinteren gekrümmten Gelenkabschnitte 40 und 40 zu erleichtern und eine Beschädigung des Airbags zu verhindern.
Unter einem ähnlichen Standpunkt hinsichtlich eines leichteren Gewichtes kann das weichere Harz in geeigneter Weise durch ein nicht-polares thermoplastisches Elastomer wie zum Beispiel Alkene (TPO), 1,2-PB (RB) oder Styrole (TPS) ausgeführt sein. Es ist auch möglich, ein polares thermoplastisches Elastomer wie zum Beispiel Polyester (TPEE), Amide (TPA) oder Urethane (TPU) zu verwenden.
Der Weichharzanschluss 36 ist mit Folgendem versehen: längliche vordere/hintere ortsfeste Plattenabschnitte 38 und 38, die an die Rückseite des Konsolenkörpers 14 mit den Außenseitenabschnitten der Gelenke (oder der Gelenkabschnittsbruchlinien) der Abdeckungsabschnitte 13 und 13 gefügt sind; und ein Paar vordere/hintere Schwenkplattenabschnitte (oder Schwenkabschnitte) 39 und 39, die an die Rückseiten der Abdeckungsabschnitte 13 und 13 von ihren einzelnen ortsfesten Plattenabschnitten 38 und 38 durch die gekrümmten Gelenkabschnitte 40 und 40 gefügt sind, und die an Schwenkenden 39a und 39b unterbrochen ausgeführt sind. Außerdem ist der in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Weichharzanschluss 36 des weiteren mit vorderen/hinteren Anbringungswänden 44 und 46 versehen, die an ein Airbagmodul 42 von den vorderen/hinteren ortsfesten Plattenabschnitten 38 und 38 gefügt sind.
Außerdem sind die Fügestellen der einzelnen ortsfesten Plattenabschnitte 38 und 38 entweder an der Rückseite des Konsolenkörpers 14 oder an den Abdeckungsabschnitten 13 und 13 der Schwenkplattenabschnitte 39 und 39 üblicherweise durch eine ganzseitige Klebung (oder die chemische Verbindung) gebildet, aber sie können durch ein teilweises Verbinden oder durch ein nicht-klebendes Verbinden (das heißt eine mechanische Verbindung) unter Verwendung von thermischen Stemmnieten ausgeführt sein. Außerdem müssen die vorderen/hinteren Anbringungswände 44 und 46 nicht aus einem Abschnitt des Weichharzanschlusses 36 ausgebildet sein, sondern sie können zweifarbig gegossen aus unterschiedlichen Materialien bestehen, oder sie können von dem Konsolenkörper (oder von dem Harzkörper) getrennt vorstehen.
Die soweit beschriebene Konsole 12 wird zur Verwendung mit dem Airbagmodul 42 zusammengebaut und an einem eigentlichen Fahrzeug angebracht.
Das Airbagmodul 42 ist hauptsächlich aus einem Airbagkörper 48, einem Airbaggasgenerator 50 zum Einführen eines Gases in den Airbagkörper 48 und einer Airbageinfassung 52 zum Einbau dieser Bauelemente aufgebaut. Die Airbageinfassung 52 ist mit einem Halter 54 zum Halten des Airbaggasgenerators 50 mit einer Funktion als eine Diffusorplatte versehen, um das in den Airbagkörper 48 eingeführte Gas zu führen.
In den vorderen/hinteren Wänden 52a und 52b der Airbageinfassung 52 sind die vorderen/hinteren Anbringungswände 44 und 46 des Weichharzanschlusses 36 eingefügt, die an der angefügten Rückseite des Konsolenkörpers 14 ausgebildet sind, um so eine Airbagbaugruppe zu bilden, und diese Airbagbaugruppe wird an die Autokarosserie (oder an die Karosserie des eigentlichen Fahrzeugs) durch die nicht-gezeigten Klammern angebracht.
Wenn eine Stoßlast mit einem vorbestimmten oder größeren Wert auf die Autokarosserie aufgebracht wird, dann werden außerdem die Schwenkabschnittsbruchlinien 18 und die Gelenkabschnittsbruchlinien 20 der hinteren Abdeckungsabschnitte 13 und 13 folgendermaßen gebrochen. Die Abdeckungsabschnitte 13 und 13 werden von dem Konsolenkörper 14 getrennt (oder doppelseitig getrennt), um so den Airbagausstoßdurchlass 15 zu bilden, durch den der Airbag (oder der Airbagkörper 48) schnell aufgeblasen und ausgedehnt wird.
Zunächst wird der Airbagkörper 48 aufgeblasen, damit er den Konsolenkörper 14 zu der Rückseite (oder zu der unteren Seite) drückt. Dann wird eine Spannung an der mittleren Bruchlinie der H-förmigen Schwenkabschnittsbruchlinien 18 konzentriert. Dieser Bruch schreitet zu den rechten und linken Bruchlinien fort, so dass die Abdeckungsabschnitte 13 und 13 ausgeschwenkt werden (oder doppelseitig getrennt werden). Gleichzeitig mit der Schwenkung der Abdeckungsabschnitte 13 und 13 in den Öffnungsrichtungen wird außerdem die Spannung an den Gelenkabschnittsbruchlinien 20 konzentriert, wodurch diese Linien so gebrochen werden, dass die Abdeckungsabschnitte 13 und 13 von dem Konsolenkörper 14 getrennt werden. Die gekrümmten Gelenkabschnitte 40 des Weichharzanschlusses 36 sind so an der Vorderseite und der Rückseite (gemäß der 8) ausgebildet, dass die Eckenabschnitte 15a und 15a des Airbagausstoßdurchlasses 15 des durch die Trennung der Abdeckungsabschnitte 16 gebildeten Konsolenkörpers 14 gespannt werden. Dann wird der Airbag (das heißt der Airbagkörper 48) aus dem Airbagausstoßanschluss 15 ausgestoßen, um den Fahrer des Fahrzeugs zu schützen.
Hierbei veranschaulicht das bis jetzt beschriebene Ausführungsbeispiel den Fall, bei dem die Abdeckungsabschnitte doppelseitig ausgebildet sind. Auch in dem Fall, wenn der Abdeckungsabschnitt einseitig ausgebildet ist, sind die übrigen Vorgänge ähnlich, außer dass die Bruchlinie in einer rechteckigen Form ausgebildet ist.
Als nächstes wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausbilden der Bruchlinien an dem Fahrzeuginnenraumgegenstand in jenem Fall beschrieben (gemäß den 1 und 9), in dem die Bruchlinien an der Rückseite des Oberflächenabschnitts einer Konsole 112 mit einem geschichteten Aufbau thermisch gegossen werden.
Außerdem wird ein Oberflächenabschnitt 116 an der Konsole 112 mit weniger Relieflinien verwendet, um nämlich eine Abdeckung mit nicht-sichtbarem Deckel durch Ausbilden der Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitte (oder Nuten) an der Rückseite des Oberflächenabschnitts auszubilden (unter Bezugnahme auf die 9B).
Dabei haben die Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitte (oder Nuten) 133 eine Tiefe h von h = 0,2 bis 0,5 mm, wobei die Oberflächenabschnittsdicke t = 0,7 mm beträgt. Falls die Tiefe h übermäßig klein ist, dann ist es schwierig, die Brechgeschwindigkeit (oder die Airbagausdehnungsfunktion) aufrecht zu erhalten. Falls die Tiefe h übermäßig groß ist, dann erscheinen oft Spuren der Bruchlinienbearbeitung an der Designseite des Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitts 133 (sichtbare Fläche). Anders gesagt können die Bruchliniennuten durch die Oberflächenabdeckung hindurch sichtbar werden.
Außerdem wird der vorstehend erwähnte Oberflächenabschnitt durch das thermische Gießverfahren (das heißt eine Ausführungsform eines Gießverfahrens) vorbereitet.
Hierbei wird das Oberflächenabschnittsmaterial (oder das Werkstück) durch einen Schneidvorgang zum Beispiel an einem aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) wie zum Beispiel Alkene, Esther, Amide, Styrole oder Urethane bestehenden Blattmaterial durch ein Kalanderverfahren oder ein Extrusionsgießverfahren mit einer geeigneten Größe vorbereitet. Von dem vorstehend spezifizierten TPE sind die Polyalkene besonders wünschenswert, da ihre Härte aus einem breiten Bereich ausgewählt werden kann.
Außerdem wird das thermische Gießen durch jenes Verfahren durchgeführt, bei dem ein vorläufiger Formvorgang durch ein Pressverfahren unter Verwendung eines Stempelwerkzeugs 134 und eines Hülsenwerkzeugs 136 durchgeführt wird, und bei dem anschließend ein endgültiger Formvorgang gleichzeitig durch das Schließen des Werkzeuges durch Vakuumformen durchgeführt wird.
Hierbei ist eine Anzahl Vakuumsaugporen 138 an der Designformseite (oder an der Designformfläche) des Hülsenwerkzeuges 136 ausgebildet. Dieser Aufbau ist zur Vakuumformgebung (oder zum Vakuumgießen) vorgesehen, und insbesondere für einen Designseitenformvorgang durch das Hülsenwerkzeug 136. Durch den Vakuumformvorgang durch das Hülsenwerkzeug wird das vakuumgeformte Oberflächenabschnittsmaterial (oder das durch thermisches Gießen ausgebildete Oberflächenabschnittsmaterial) in einfacher Weise von dem Hülsenwerkzeug 136 abgelöst. Außerdem wird der Designseitenformvorgang durch das Vakuumverfahren so durchgeführt, dass die Designseite in ausgezeichneter Weise reproduziert werden kann. Falls die Vakuumsaugporen 138 groß sind, dann können Vakuumsaugporenspuren an der Oberflächenabschnittsseite (oder der Designseite) verbleiben, so dass eine hülsenförmige Seite 136a üblicherweise eine ausgebauchte Seite (eine ausgebauchte Abgussseite) vorsieht.
Außerdem haben diese Vakuumsaugporen 138 einen Durchmesser von 1 bis 10 μm, und die Porenteilung beträgt 5 bis 15 mm und wünschenswerterweise ungefähr 10 mm. Falls der Porendurchmesser übermäßig groß ist, dann verbleiben oft Saugporenspuren an der Oberflächenabschnittsdesignseite (wenn nicht an einer ausgebauchten Seite). Falls der Porendurchmesser übermäßig klein ist, dann ist der Saugwiderstand wiederum so groß, dass es schwierig ist, die sehr fein geformte Seite zu reproduzieren. Falls die Porenteilung übermäßig klein ist, dann erhöht sich die Anzahl Bearbeitungsschritte des Gussteils. Falls die Porenteilung übermäßig groß ist, dann ist es schwierig, die Saugformkraft in ausreichender Weise zu erreichen und im Falle des übermäßig kleinen Porendurchmessers die sehr fein geformte Seite zu reproduzieren.
An (oder in) dem Stempelwerkzeug 134 ist außerdem eine Bruchlinienausbildungsklinge 140 vorwärts/rückwärts bewegbar angebracht (oder eingebettet), wie dies nachfolgend beschrieben ist.
Insbesondere ist die Bruchlinienausbildungsklinge 140 ein Blattelement mit einer verformten H-förmigen Kante (Klinge) 142 und sie ist an einen Klingenhalteblock 144 gefügt und in einer röhrenartigen Aussparung 146 gleitbar gehalten, die in dem Stempelwerkzeug (steckerartiges Werkzeug) 134 ausgebildet ist.
Hierbei wird die Klinge üblicherweise als das kontinuierliche Bauelement 142 (12A), als ein unterbrochenes Bauelement 142A (12B) oder aus einer Kombination eines kontinuierlichen Bauelementes 142B und eines unterbrochenen Bauelementes 143 (12C) ausgebildet. Dabei werden die Spitzenwinkel der Kantenabschnitte 142, 142A und 142B in geeigneter Weise aus einem Bereich von 7° bis 30° ausgewählt. Bei der unterbrochenen Form gilt außerdem a:b = 5:0,5 bis 0,5:0,5. Hierbei ist das unterbrochene Bauelement 143 gemäß der 12C durch eine kontinuierliche Anordnung von Nadeln mit einem Durchmesser von ungefähr 1 mm ausgebildet. An der Bruchlinienausbildungsklinge 140 sind außerdem vier Abstandsensoren 148 eingebettet, durch die verhindert wird, dass die Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitte (oder Nuten) 133 übermäßig tief ausgebildet werden, wenn die Klinge durch den Klingenhalteblock (oder den Bruchlinienausbildungsblock) 144 durch einen Pneumatikzylinder 145 vorwärts bewegt wird. Insbesondere führen die Abstandsensoren 148 ihre erfassten Signale der Antriebseinheit (oder einer nicht-gezeigten Pneumatikpumpe) des Pneumatikzylinders 145 zu. Außerdem können die Abstandsensoren 148 die obere Grenzposition der Kantenabschnitte 142 an der Bruchlinienausbildungsklinge 140 stufenweise einstellen, so dass die verbleibende Dicke nämlich 0,3 mm, 0,14 mm oder 0,5 mm an den Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitten 133 beträgt.
Außerdem ist der Klingenhalteblock 144 so an den Pneumatikzylinder 145 gefügt, dass sich die Kantenabschnitte 142 der Bruchlinienausbildungsklinge 140 von der ausgebauchten Seite (oder der geformten Seite) 134a des Stempelwerkzeugs 134 vorwärts und rückwärts bewegen können.
An der Oberflächenseite des Klingenhalteblocks 144 ist ein Temperatursensor 150 angebracht, an dessen Innenseite eine elektrische Heizvorrichtung (oder eine ummantelte Heizvorrichtung) 152 eingebettet ist. Der Temperatursensor 150 misst die Temperatur der Kantenabschnitte 142 und führt sein Erfassungssignal der elektrischen Heizvorrichtung 152 zu.
Hierbei kann diese elektrische Heizvorrichtung 152 die Kantenabschnitte 142 örtlich heizen, so dass eine geringfügig höhere Temperatur als die Schmelztemperatur der Rückseite des Oberflächenabschnittsmaterials bewirkt wird.
Falls das Oberflächenabschnittsmaterial zum Beispiel TPO ist, dann wird diese auf 180°C bis 200°C festgelegt, die geringfügig höher (10°C bis 20°C) als der Schmelzpunkt von 170°C ist.
Hierbei wird das Verfahren zum thermischen Formen des Oberflächenabschnitts unter Verwendung des Stempelwerkzeugs und des Hülsenwerkzeugs beschrieben, die in dieser Art und Weise aufgebaut sind.
Zunächst wird ein im allgemeinen rechteckiges Blattmaterial S als der Oberflächenabschnitt an seinen vier Seiten (oder an seinem gesamten Umfang) durch eine rechteckige Spannvorrichtung (oder Klammer) 154 eingespannt (oder geklammert) und auf eine Temperatur einer thermischen Verformung von ungefähr 1160°C durch eine Blattmaterialheizvorrichtung 156 geheizt.
Nachfolgend wird das durch die Klammer 154 geklammerte Blattmaterial S direkt unter das Hülsenwerkzeug 136 bewegt, und dann wird das Hülsenwerkzeug 136 nach unten bewegt. Gleichzeitig wird das Stempelwerkzeug 134 nach oben bewegt. Die Abwärts/Aufwärtsbewegungsgeschwindigkeit in diesem Zeitraum beträgt 1000 bis 3000 mm/min.
In dem Augenblick (üblicherweise 1 bis 2 Sekunden) direkt vor der Werkzeugschließzeit, nämlich zum Zeitpunkt des vorläufigen Formvorgangs, wird der Vakuumsaugvorgang gestartet. Gleichzeitig wird die elektrische Heizvorrichtung 152 aktiviert, um die Klingenabschnitte 142 örtlich auf 180°C bis 230°C zu heizen, und der Pneumatikzylinder 145 wird angetrieben, um das Blockelement 144 vorwärts zu bewegen.
Dann wird das Oberflächenabschnittsmaterial S an der Designseite mittels Vakuum der Formseite (oder der Designseite) des Hülsenwerkzeugs 136 angenähert, um dadurch die Designseite in zufriedenstellender Weise zu reproduzieren. Die Evakuationszeit in diesem Zeitraum beträgt 10 bis 15 Sekunden (oder 8 bis 14 Sekunden nach der Beendigung des Werkzeugschließvorgangs), und die Klingenstoßzeit (oder die Bruchlinienausbildungszeit) beträgt 5 bis 7 Sekunden
Nach der Evakuierung wird der thermische Gießvorgang durch die Kühlzeit (oder durch die Stehzeit) von ungefähr 20 bis 30 Sekunden beendet. Das Werkzeug wird nämlich ungefähr 30 bis 145 Sekunden nach dem Werkzeugschließvorgang geöffnet.
Der somit thermisch gegossene Oberflächenabschnitt wird nach der Ablösung zu der Form eines Oberflächenabschnitts für die Konsole getrimmt.
Hierbei wird ein Verfahren zum Gießen der Konsole 112 unter Verwendung des vorstehend erwähnten Oberflächenabschnitts beschrieben.
Der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildete Oberflächenabschnitt 116 kann in gleicher Weise wie bei dem Stand der Technik als der Oberflächenabschnitt für den Fahrzeuginnenraumgegenstand verwendet werden.
Die Konsole 112 (unter Bezugnahme auf die 9) kann eine Kombination eines derartigen Konsolensubstrats 120 aufweisen, das aus Kunststoffmaterialien aus PPC (kohlenstoffhaltiges Polypropylen), PPG (glasfaserhaltiges Polypropylen), PC (Polycarbonat)/ABS (Terpolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol), PC (Polycarbonat), ASG (glasfaserhaltiges Acryl) ABS (Terpolymer aus Acrylnitril, Butadien und Styrol) und PPE (Polyphenylenether), Aluminium oder Stahlblech und eine geschäumte Lage (oder eine Dämpflage) 118 aus einem Schaummaterial wie zum Beispiel Urethan, PPF oder PP-Sicken besteht.
Die Konsole 112 wird durch das übliche Verfahren folgendermaßen hergestellt.
Zuerst wird der so hergestellte Oberflächenabschnitt 116 (mit einer Dicke von ungefähr 0,7 mm) an dem Hülsenwerkzeug der Schaumlagenspritzgießform angeordnet, und das Konsolensubstrat 120, das im Voraus mittels eines Spritzgießverfahrens gegossen wurde, wird an demselben Hülsenwerkzeug angeordnet. Nach dem Schließen des Werkzeugs wird das Schaumlagenmaterial mittels Spritzgießverfahren gegossen, um die Konsole 112 zu gießen, die hauptsächlich aus dem Substrat 120, der Schaumlage 118 und dem Oberflächenabschnitt 116 besteht, wie dies in der 9 gezeigt ist. Hierbei kann auch ein Stempelwerkzeug in der Gussform für das Substrat 120 verwendet werden, das das Substrat 120 nicht löst.
Die Konsole 112 hat eine daran montierte Airbagvorrichtung M, und sie ist zum Gebrauch an dem eigentlichen Fahrzeug angebracht.
Die Airbagvorrichtung M besteht hauptsächlich aus einem Airbagkörper 130, einem Airbaggasgenerator zum Einführen des Gases in den Airbagkörper 130 und einer Airbageinfassung 162 zum Zusammenbauen des Airbagkörper 130 und des Airbaggasgenerators 160. Die Airbageinfassung 162 hält den Airbaggasgenerator 160 und hat eine Diffusorkanister 164, der zum Leiten der Gaseinführung in den Airbagkörper 130 eingebaut ist.
Außerdem wird die Airbagbaugruppe dadurch gebildet, dass vordere/hintere Montagewände 121A und 121B, die an der Rückseite des Substrats 120 ausgebildet sind, in die vorderen/hinteren Wänden 162a und 162b der Airbageinfassung 162 eingefügt werden, und die Airbagbaugruppe wird an die Autokarosserie (oder an das eigentliche Fahrzeug) durch die nicht-gezeigten Klammern angebracht.
Wenn eine Stoßlast mit einem vorbestimmten oder höheren Niveau auf die Autokarosserie aufgebracht wird, dann werden außerdem die Bruchlinien T eines Airbagabdeckungsabschnitts 113 gebrochen und folgendermaßen geöffnet, so dass sich der Airbag schnell aufbläst und ausdehnt.
Zunächst wird der Airbagkörper 130 aufgeblasen, damit er gegen das Substrat 120 an der Rückseite (oder an der unteren Seite) drückt. In diesem Zeitraum wird die Spannung an den Substratbruchliniennuten 128 konzentriert, die durch Einkerben des Substrats 120 mit einer V-Form ausgebildet sind, so dass die Abschnitte des Substrats gebrochen werden, die die Bruchlinienennuten 128 bilden. Danach wird die Spannung an den Linien (mit dem kürzesten Abstand) konzentriert, die die Substratbruchliniennuten 128 mit den Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitten 133 innerhalb der Schaumlage 118 verbinden, wodurch die Risse zu den Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitten 133 fortschreiten. Wenn diese Rissfortschreitung die Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitte 133 erreicht, dann wird die Spannung an den Bruchlinienabschnitten 133 konzentriert, wobei sie schwächer ist als an den übrigen Abschnitten des Oberflächenabschnitts 116. Daher wird der Oberflächenabschnitt 116 viel früher gebrochen (oder eingerissen), bevor die Verlängerung des Oberflächenabschnitts 116 die eigentliche Bruchstelle erreicht. Daher dehnt sich der Oberflächenabschnitt 116 nicht aus und verzögert somit die vollständige Zerstörung des Airbagabdeckungsabschnitts, so dass die Airbagausdehnungscharakteristika beibehalten werden können. Anders gesagt kann der Oberflächenabschnitt an der Konsole mit einem nicht-sichtbaren Airbagtürabschnitt ohne irgendeine spezielle Nachbehandlung (oder Nachbearbeitung) hergestellt werden.
Hierbei ist die Technik zum Ausbilden der Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitte gleichzeitig mit dem Vakuumgießvorgang in den Publikationen wie zum Beispiel in der ungeprüften Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP-126222/1992, JP-2189/1997 und JP-159047/2000 offenbart, auch wenn dieses keine Auswirkung auf die Patentfähigkeit der vorliegenden Erfindung hat.
Offenbart ist ein Verfahren zum Ausbilden von Bruchlinien an der Rückseite eines Fahrzeuginnenraumgegenstandes mit einem Abdeckungsabschnitt, der dazu ausgebildet ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst. Wenn entweder ein Fahrzeuginnenraumgegenstandskörper mit einem einstückig gegossenen Oberflächenabschnitt oder ein Oberflächenabschnitt eines Fahrzeuginnenraumgegenstands zu gießen ist, dann wird die Gussform geöffnet, nachdem Bruchlinienausbildungsvorsprünge bei geschlossener Gussform vorwärts und rückwärts bewegt wurden. Somit können die Bruchlinien in dem Gießzeitraum ohne irgendwelche sichtbaren Extrusionsstellen der Bruchlinienausbildungsvorsprünge an der vorderen Oberflächenseite (die Designseite) ausgebildet werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers mit einem Abdeckungsabschnitt, der dazu vorgesehen ist, dass sich ein Airbag aus ihm aufbläst, wobei der Abdeckungsabschnitt einstückig mit den übrigen Abschnitten aus einem Harzmaterial spritzgegossen ist, und ein Bruchlinienausbildungsblock mit kontinuierlichen oder unterbrochenen Bruchlinienausbildungsvorsprüngen entsprechend den Bruchlinien für den Abdeckungsabschnitt innerhalb der Zeitperiode der Gießprozedur direkt nach dem Start eines Materialfüllvorgangs bis zu dem Ende des Füllvorgangs vorwärts und vor dem Öffnen der Spritzgießform wieder rückwärts bewegt wird, um dadurch die Bruchlinien auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in 1/10 bis 1/2 der Füllzeit durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 1, wobei die Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in der Hälfte jener Zeit durchgeführt wird, die zum Füllen des Gussmaterials benötigt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 1, wobei im Zeitraum der Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks die Gussteiltemperatur an der Seite der Formhälfte, die die Außenfläche des Gussteils formt und dem Bruchlinienausbildungsblock entgegengesetzt ist, höher ist als jene des Bruchlinienausbildungsblocks.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 3, wobei die Gussteiltemperatur an der Seite der Formhälfte, die die Außenfläche des Gussteils formt und dem Bruchlinienausbildungsblock entgegengesetzt ist, zwischen einer zur thermischen Verformung geeigneten Temperatur einer (ASTMD648: 455 k Pa) und der Schmelztemperatur bis direkt nach der Beendigung der Vorwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks gehalten wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 1, wobei die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks vor dem Öffnen der Gussform beendet wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 5, wobei die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks der Bruchlinienausbildungsvorsprünge in einer Vielzahl von Schritten durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 6, wobei der erste und der letzte Schritt der Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks während einer Zeitperiode eines kontinuierlichen Gießdrucks bzw. während der Gussformkühlzeit durchgeführt werden.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 7, wobei der erste und der letzte Schritt der Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in 1/10 bis 1/2 der Zeitperiode des kontinuierlichen Gießdrucks bzw. in 1/2 bis 9/10 der Gussformkühlzeit durchgeführt werden.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 8, wobei die Rückwärtsbewegung des Bruchlinienausbildungsblocks in zwei Schritten durchgeführt wird, und wobei der Rückwärtshub des ersten Schrittes 1/10 bis 1/2 des gesamten Hubs beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraumgegenstandkörpers gemäß Anspruch 1, wobei als Bruchlinienausbildungsvorsprünge ein Satz konischer oder kegelstumpfförmiger Stifte verwendet wird.
Oberflächenabschnitt eines Fahrzeuginnenraumgegenstandes mit einem Abdeckungsabschnitt, der dazu vorgesehen ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst, mit einem Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitt, der an dem Abdeckungsabschnitt an der Rückseite ausgebildet ist, wobei der Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitt nach einem Verfahren gemäß jedem der Ansprüche von 1 bis 10 hergestellt ist.
Fahrzeuginnenraumgegenstand mit einem Abdeckungsabschnitt, der dazu vorgesehen ist, dass sich aus ihm ein Airbag aufbläst, wobei der Abdeckungsabschnitt eine Schaumlage zwischen einem Abdeckungsabschnittssubstrat und einem Oberflächenabschnitt aufweist und einen Bruchlinienabschnitt an der Rückseite des Oberflächenabschnitts des Abdeckungsabschnitts aufweist, und wobei der Oberflächenabschnittsbruchlinienabschnitt nach einem Verfahren gemäß jedem der Ansprüche von 1 bis 10 hergestellt ist.