JP2009040028A - 二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】２種材質の樹脂を同時に射出してクラッシュパッドを製造する過程で、１種の樹脂が充填される領域内に他種の樹脂が浸透することを効果的に防止する材料混合防止方法及びそのシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、二重射出（Ｔｗｏ＿ｓｈｏｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）工法によって、軟性の高い第２材料でＰＡＢドア領域２０部分を、剛性の高い第１材料で前記ＰＡＢドア領域２０以外の部分を一体的に射出成形してクラッシュパッド１０を製造する過程における材料間の混合を防止する方法であって、前記ＰＡＢドア領域２０の外部において、前記第１材料と第２材料の混合現象を引き起こす部分のクラッシュパッド１０の厚さを薄くする流れ遅延ダム５５を射出金型５０上に形成することにより、第１材料の流れを遅延させ、第１材料と第２材料の固化を促進させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法及びそのシステムに係り、詳しくは、２種の樹脂を同時に射出してクラッシュパッドを製造する過程で、１種の樹脂が充填される領域内に他種の樹脂が浸透することを効果的に防止する材料混合防止方法及びそのシステムに関する。

一般に、ステアリングホイール（ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）及び計器類（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）などが位置する車室内の前方にはクラッシュパッドが装着される。
従来、このクラッシュパッドは、１種の合成樹脂を金型内に射出する工法によって製造された。その後、自動車の助手席にもエアバッグが装着され始めるにしたがい、クラッシュパッドのうち、助手席エアバッグが内蔵される部位には、エアバッグ膨脹のために、ＰＡＢドア（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ−ｓｉｄｅ ＡｉｒＢａｇ Ｄｏｏｒ）がレーザー加工された分離線によって区分されて形成された。しかし、最近は、２種の樹脂を同時に射出する二重射出工法によって、ＰＡＢ分離線を含む助手席エアバッグ設置領域を軟性の高い材質で製造することにより、ＰＡＢドアが易しく開放できるようにするクラッシュパッドが製造されている。

通常、クラッシュパッド全体を構成する第１材料としては、剛性の高いＰＰＦ樹脂（ＰｏｌｙＰｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｆｉｂｅｒ ｒｅｓｉｎ）が多く使用され、ＰＡＢドア領域に充填される第２材料としては、軟性の高いＴＰＯ樹脂（ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ ｒｅｓｉｎ）またはＴＰＥ（ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｒｅｓｉｎ）が多く使用される。
しかし、このように、クラッシュパッド製造過程で２種材料を使用すれば、その境界領域での異種材料間の混合現象が発生し、これによりＰＡＢドア領域の分離線の強度が不均一になり、これは結局エアバッグの展開時にＰＡＢドアの不規則な破断を引き起こして搭乗客の安全を脅かす重大な欠陥として作用する。
特表平０９−５０７７９８号公報

本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、助手席エアバッグが内蔵されるクラッシュパッドのＰＡＢドア領域に異種材質の樹脂が浸透することを防止してＰＡＢ分離線の強度を均一にすることで、エアバッグが正常に展開できるようにする材料混合防止方法及びそのシステムを提供することをその目的とする。

本発明は、二重射出（Ｔｗｏ＿ｓｈｏｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）工法によって、軟性の高い第２材料でＰＡＢドア領域２０部分を、剛性の高い第１材料で前記ＰＡＢドア領域２０以外の部分を一体的に射出成形してクラッシュパッド１０を製造する過程における材料間の混合を防止する方法であって、前記ＰＡＢドア領域２０の外部において、前記第１材料と第２材料の混合現象を引き起こす部分のクラッシュパッド１０の厚さを薄くする流れ遅延ダム５５を射出金型５０上に形成することにより、第１材料の流れを遅延させ、第１材料と第２材料の固化を促進させることを特徴とする。

前記ＰＡＢドア領域２０の内部において、前記射出金型５０上に少なくとも一つの感知手段６０を設置して、第１材料の浸透現象を感知し、前記感知手段６０から感知信号を受けた制御部７０は該当部分の第１材料の流速ないし温度を低める制御信号を第１材料供給部３０に出力することを特徴とする。

前記感知手段６０は、第１材料及び第２材料の流れ圧力を感知する圧力センサーであることを特徴とする。

前記第１材料は、ＰＰＦ樹脂であり、前記第２材料はＴＰＯ樹脂であることを特徴とする。

また、本発明は、二重射出（Ｔｗｏ＿ｓｈｏｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）工法によって、軟性の高い第２材料でＰＡＢドア領域２０部分を、剛性の高い第１材料で前記ＰＡＢドア領域２０以外の部分を一体的に射出成形してクラッシュパッド１０を製造する過程において材料間の混合を防止するシステムであって、クラッシュパッド１０の形状に製作され、前記第１材料と第２材料の混合現象を引き起こす部分にクラッシュパッド１０の厚さを薄くする流れ遅延ダム５５が形成された射出金型５０、前記射出金型５０に少なくとも一つの供給ライン３２に沿って第１材料を供給する第１材料供給部３０、前記射出金型５０に少なくとも一つの供給ライン４２に沿って第２材料を供給する第２材料供給部４０、前記ＰＡＢドア領域２０内に位置するように前記射出金型５０上に設置され、第１材料の浸透現象を感知する少なくとも一つの感知手段６０、及び、前記感知手段６０から感知信号を受け、前記第１材料供給部３０に、第１材料の流速ないし温度を制御する信号を出力する制御部７０、からなることを特徴とする。

本発明による、二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法及びそのシステムによれば、クラッシュパッドのうち、助手席エアバッグが内蔵されるＰＡＢドア領域に異種材質の樹脂が浸透することを防止することで、ＰＡＢ分離線の強度を均一にして、エアバッグが正常に展開できるようになる。これにより、自動車の衝突事故などが発生した場合、エアバッグが安全で速かに展開して搭乗者を負傷の危険から安全に保護できる効果がある。

以下、添付図面に基づいて、本発明による好適な一実施例を説明する。

図１は材料混合防止のための技術構成である流れ遅延ダム５５が形成される部分を例示する図である。図１に示すように、クラッシュパッド１０は複雑な形状のシートで構成され、左側にはステアリングホイールが装着される部分１２、中央下端には各種計器類などが装着される部分１４、右側には助手席エアバッグが設置されるＰＡＢドア領域２０が備えられている。そして、二重射出装置は、クラッシュパッド全体を構成するＰＰＦ樹脂を供給するための第１材料供給部３０及び複数の第１材料供給ライン３２、ＰＡＢドア領域２０を構成するＴＰＯ樹脂供給するための第２材料供給部４０、及び一つの第２材料供給ライン４２で構成される。

本発明の特徴的技術構成である流れ遅延ダム５５は、図１の（ａ）に示すクラッシュパッド１０のうち、ＰＡＢドア領域２０の周辺部Ａの背面を拡大した図１の（ｂ）によく示されている。流れ遅延ダム５５はＰＡＢドア領域２０の外部において、第１材料であるＰＰＦ樹脂の流れが速い少なくとも２箇所に形成される。その一つはＰＡＢドア領域２０の上部に横方向に長く形成され、他の一つはＰＡＢドア領域２０の下部右側に形成される。
この流れ遅延ダム５５が形成される位置は、多数回のシミュレーションによって、ＰＰＦ樹脂の流れが速くてＰＡＢドア領域２０への浸透が引き起こされるところで、実際の位置はクラッシュパッドの形状によって変えることは前述した通りである。

図２は、図１の（ｂ）のＢ−Ｂ線についての断面を示すもので、図２の（ａ）に従来のものを、図２の（ｂ）に本発明のものを比較して示す。図２の（ａ）に示すように、ＰＰＦ樹脂の流れが速いところに従来の射出金型５０をそのまま使用すれば、流動性の高いＰＰＦ樹脂３４が固化する前に、流動性の低いＴＰＯ樹脂４４の内部に浸透してＰＡＢドア領域の境界を不均一にする。
すなわち、このように、クラッシュパッドの製造過程で２種材料を使用すれば、その境界領域での異種材料間の混合現象が発生し、これによりＰＡＢドア領域の分離線の強度が不均一になり、結局、エアバッグの展開の際にＰＡＢドアの不規則な破断を引き起こすことになって搭乗客の安全を脅かす重大な欠陥として作用する。

一方、本発明の一実施例による図２の（ｂ）に示すように、ＰＰＦ樹脂の流れが速いところに、射出金型の高さを高めた流れ遅延ダム５５が形成された射出金型５０を使用すれば、クラッシュパッドの厚さが相対的に薄くなってＰＰＦ樹脂３４の流速が減少し、その遅れる間にＰＰＦ樹脂３４の固化が促進され、ＴＰＯ樹脂４４と合う部分で固化促進部Ｃが形成される。その結果、ＰＰＦ樹脂３４は、ＴＰＯ樹脂４４の内部に浸透しないので、ＰＡＢドア領域は純粋なＴＰＯ樹脂のみで充填できる。
したがって、第１材料と第２材料間の均一な境界は、エアバッグの展開において、前記境界領域に沿ったＰＡＢドアの均一な破断をもたらし、従って、車両衝突の際、傷害の危険から搭乗客を保護するために、エアバッグが安全で早く展開する。

図３は本発明の他の事実施例を示す図で、ＰＰＴ樹脂とＴＰＯ樹脂材料の混合防止のための感知手段６０として、六つの圧力センサーが設置された形態を示すものである。例えば、ＰＰＦ樹脂を供給する第１材料供給部３０にはクラッシュパッド１０の全体にわたって八つの第１材料供給ラインＧ１〜Ｇ８、３２が設置され、ＴＰＯ樹脂を供給する第２材料供給部４０には少なくとも一つのＰＡＢドア領域２０の側部に一つの第２材料供給ライン４２が設置される。

ＰＡＢドア領域２０の内部には、ＰＰＦ樹脂とＴＰＯ樹脂の流速差を感知する感知手段６０として、六つの圧力センサーが均一に分布するように設置される。この感知手段６０はＰＰＦ樹脂浸透現象が多く発生するところに集中して設置できることは上記の通りである。そして、制御部７０は、前記六つの圧力センサーから感知信号を受け、必要な制御信号を第１材料供給部３０に出力するように連結される。

図４及び図５は、図３の方法の実行条件を例示するグラフである。
図４に示す通り、射出過程での純粋なＰＰＦ樹脂の流れ圧力(1)、ＰＰＦ樹脂とＴＰＯ樹脂が混じった部分での流れ圧力(2)、純粋なＴＰＯ樹脂の流れ圧力(3)は何れも異なっている。流動性の高いＰＰＦ樹脂が流動性の低いＴＰＯ樹脂より流れ圧力が高いので、前記３種の場合において、流れ圧力は(1)→(2)→(3)の順に現れる。

本発明の一実施例において、二重射出過程で、前記八つの第１材料供給ライン３２のうち、第３供給ラインＧ３から供給されるＰＰＦ樹脂の流速が速くてＰＡＢドア領域２０内にＰＰＦ樹脂が浸透すれば、図５に示すように、前記第３供給ラインに隣り合う第２圧力センサーで、ＰＰＦ樹脂とＴＰＯ樹脂が混じった部分での流れ圧力(4)と類似のグラフを感知し、残りの圧力センサーは、ＰＰＦ樹脂がＰＡＢドア領域２０内に浸透しない限り、純粋なＴＰＯ樹脂の流れ圧力(5)を示すグラフを感知することになる。

この際、第２圧力センサーは、制御部７０に感知信号を伝送し、この感知信号を受けた制御部７０は、第１材料供給部３０に制御信号を出力してＰＰＦ樹脂供給タイミングを遅延させるか、ホットランナー（Ｈｏｔ ｒｕｎｎｅｒ）での温度を低下させる方法によって、第３供給ラインＧ３でのＰＰＦ樹脂の流速ないし温度を下げる。
その後、制御部７０は、すでに発生したＰＰＦ樹脂浸透現象を別のディスプレイ装置を介して作業者に知らせることにより、不良品を選別するようにし、前記のような各供給ライン別フィードバックによって、後続の工程で同じ不良品が発生しないようにする。

以上、現在実車に適用されているクラッシュパッドの２種材料であるＰＰＦ樹脂とＴＰＯ樹脂を使用して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、各種材料を使用する二重射出であっても、同一の技術構成が適用されたものであれば、本発明の技術的思想に含まれる。

本発明は、ステアリングホイール及び計器類などが位置する車室内のクラッシュパッドに適用可能である。

本発明による二重射出時の材料混合防止方法の一例を示す図であって、（ａ）は、クラッシュパッドのうち、ＰＡＢドア領域の周辺部を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の周辺部Ａの背面を拡大した図である。 図１の方法を従来と比較して示す図であり、（ａ）は従来のものを、（ｂ）は本発明のものを比較して示したもので、図１（ｂ）のＢ−Ｂ線の断面を示す図である。 本発明による二重射出時の材料混合防止方法の他の例を示す図である。 図３の方法の実行条件を例示するグラフである。 図３の方法の実行条件を例示するグラフである。

符号の説明

１０ クラッシュパッド
２０ ＰＡＢドア領域
２２ ＰＡＢ分離線
３０ 第１材料供給部
３２ 第１材料供給ライン
３４ ＰＰＦ樹脂
４０ 第２材料供給部
４２ 第２材料供給ライン
４４ ＴＰＯ樹脂
５０ 射出金型
５２ 傾斜コア
５５ 流れ遅延ダム
６０ 感知手段
７０ 制御部

Claims (7)

1. 二重射出（Ｔｗｏ＿ｓｈｏｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）工法によって、軟性の高い第２材料でＰＡＢドア領域２０部分を、剛性の高い第１材料で前記ＰＡＢドア領域２０以外の部分を一体的に射出成形してクラッシュパッド１０を製造する過程における材料間の混合を防止する方法であって、
   前記ＰＡＢドア領域２０の外部において、前記第１材料と第２材料の混合現象を引き起こす部分のクラッシュパッド１０の厚さを薄くする流れ遅延ダム５５を射出金型５０上に形成することにより、第１材料の流れを遅延させ、第１材料と第２材料の固化を促進させることを特徴とする二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法。
2. 前記ＰＡＢドア領域２０の内部において、前記射出金型５０上に少なくとも一つの感知手段６０を設置して、第１材料の浸透現象を感知し、前記感知手段６０から感知信号を受けた制御部７０は該当部分の第１材料の流速ないし温度を低める制御信号を第１材料供給部３０に出力することを特徴とする請求項１に記載の二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法。
3. 前記感知手段６０は、第１材料及び第２材料の流れ圧力を感知する圧力センサーであることを特徴とする請求項２に記載の二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法。
4. 前記第１材料は、ＰＰＦ樹脂であり、前記第２材料はＴＰＯ樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止方法。
5. 二重射出（Ｔｗｏ＿ｓｈｏｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）工法によって、軟性の高い第２材料でＰＡＢドア領域２０部分を、剛性の高い第１材料で前記ＰＡＢドア領域２０以外の部分を一体的に射出成形してクラッシュパッド１０を製造する過程において材料間の混合を防止するシステムであって、
   クラッシュパッド１０の形状に製作され、前記第１材料と第２材料の混合現象を引き起こす部分にクラッシュパッド１０の厚さを薄くする流れ遅延ダム５５が形成された射出金型５０、
   前記射出金型５０に少なくとも一つの供給ライン３２に沿って第１材料を供給する第１材料供給部３０、
   前記射出金型５０に少なくとも一つの供給ライン４２に沿って第２材料を供給する第２材料供給部４０、
   前記ＰＡＢドア領域２０内に位置するように前記射出金型５０上に設置され、第１材料の浸透現象を感知する少なくとも一つの感知手段６０、及び、
   前記感知手段６０から感知信号を受け、前記第１材料供給部３０に、第１材料の流速ないし温度を制御する信号を出力する制御部７０、
   からなることを特徴とする二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止システム。
6. 前記感知手段６０は、第１材料及び第２材料の流れ圧力を感知する圧力センサーであることを特徴とする請求項５に記載の二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止システム。
7. 前記第１材料は、ＰＰＦ樹脂であり、前記第２材料はＴＰＯ樹脂であることを特徴とする請求項５または６に記載の二重射出によるクラッシュパッド製造時の材料混合防止システム。