JP3103320B2 - センサーのパネルボディー中への封入方法 - Google Patents

センサーのパネルボディー中への封入方法

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JP3103320B2 JP09075648A JP7564897A JP3103320B2 JP 3103320 B2 JP3103320 B2 JP 3103320B2 JP 09075648 A JP09075648 A JP 09075648A JP 7564897 A JP7564897 A JP 7564897A JP 3103320 B2 JP3103320 B2 JP 3103320B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は可撓性センサーのプラスティック
パネル中への封入に関する。より詳細には、本発明は、
乗物計器パネルのためのエアバッグカバーのようなプラ
スティックパネル中に膜スイッチのような可撓性センサ
ーが埋め込まれている、前記プラスティックパネルの製
造に関する。
【０００２】ホーンスイッチまたはファンクションキー
のようなスイッチを含む、運転手側エアバッグパネルカ
バーのようなプラスティック製自動車パネルを提供する
ことが一般に行われている。膜スイッチはこのような用
途にしばしば使用される。
【０００３】膜スイッチは当業界において周知である。
膜スイッチは若干間隔の開いた１対の導電性プレートを
含む。このプレートうちの少なくとも１枚は弾性であ
り、手動操作可能な部材を形成している。押したとき
に、それは湾曲し、他のプレートと接触することによ
り、回路を閉止する。ステアリングホイールエアバッグ
カバーの内部表面にこのようなスイッチを取り付けるこ
とが一般に行われている。このスイッチは、スイッチの
後ろに取り付けられた、剛性で厚いまたはリブ付きのプ
ラスティック片である「バッカー」により更に支持され
ており、または、それにより隔離されている。バッカー
は畳まれたエアバッグに対して接しており、均質なホー
ン作動力を提供する。
【０００４】スイッチを設置するためのこの従来技術の
方法に関する多くの問題がある。１つの問題は、スイッ
チバッキングが必要なことによるエアバッグモジュール
重量の増加である。幾つかの据え付けでは、スイッチを
間に挟んだ内側カバーおよび外側カバーの形態である二
重エアバッグカバーを使用し、複雑さおよびコストが高
くなっている。もし、スイッチおよびバッカーがエアバ
ッグモジュールドアの裏側に取り付けられているなら
ば、ドアの増加した重量はエアバッグの展開の際にモジ
ュールに取り付けられたままであることがより困難にな
るであろう。別の問題は、プラスティックエアバッグカ
バーが低温脆化を起こしやすいことである。寒冷気候に
おいて、このことにより、低い触知性のフィードバック
となり、ホーンを鳴らすのがより困難になる。通常、こ
れらのスイッチはカバー中に埋め込み成形されない。と
いうのは、その成形温度および圧力が過剰であり、そし
てスイッチが変形し、または操作不能になるからであ
る。
【０００５】これらの問題に対する幾つかの従来技術の
解決法は、スイッチが挿入されうるポケットがカバー中
に形成されているものを含む。しかし、これは、コスト
および労力を大きくする。計器パネルの場合、スイッチ
は、通常、別個のアセンブリーである。このことによ
り、スイッチを収納するパネル内に開口部が必要とな
る。各スイッチの周囲にできる隙間はダストを収集する
ものとなってしまう。従って、上記の問題を避けるため
に、パネル内にスイッチを埋め込み成形することが望ま
しいであろう。
【０００６】スイッチの損傷に加えて、パネル内に膜ス
イッチを形成するときに別の問題が生じる。これは、成
形プロセスの間にパネル内の適切な位置にスイッチを維
持することが困難なことである。上記の低温脆化のよう
な問題のために、望ましい触知性フィードバックを達成
するためには、プラスティックパネルの表面下の最小深
さにスイッチを配置することは重要である。
【０００７】従って、本発明の第一の目的は、膜スイッ
チのような可撓性センサーを自動車パネルのボディー中
に埋め込み成形するための改良法を提供することであ
る。他の目的、特徴および利点は、次の説明および添付
の特許請求の範囲から明らかであろう。
【０００８】本発明の方法において、金型は最初に液状
プラスティックでスプレー塗布され、この液状プラステ
ィックは低い温度および圧力で弾性固体状態に硬化し、
またはゲル化するものである。この最初のスプレー塗布
工程は望ましい厚さの初期層を形成するように制御され
る。その後、可撓性センサー、例えば、膜スイッチは、
この初期層上に配置される。その後、プラスティック材
料が塗布されて、それにより、硬化後に、硬化した弾性
のシェル内にスイッチが封入される。発泡プラスティッ
クは最終のパネルの基本バルクを形成するようにシェル
に適用されうる。
【０００９】図１は金型10の一部分を示す。金型は液状
のプラスティック材料の第一層を付着させるキャビティ
ーを画定するものである。第一層12のプラスティックは
比較的に急速で低温の硬化速度を有する。それが実質的
に固体になったときに、膜スイッチ14のような可撓性セ
ンサーは第一層12の表面上に配置される。スイッチのリ
ード線16a 、16b は、外部回路に最終的に接続するため
に、いずれかの所望の様式で外側に延びている。もし所
望または必要ならば、接着剤は膜スイッチ14および第一
層12の間に使用されることができる。その後、同一のま
たは異なる液状プラスティックであり、第一層と同様の
特性を有する第二層18が膜スイッチ14を封入し、そして
包囲する。
【００１０】本発明によると、ゲル化性プラスティック
配合物は好ましくはゲル化性ポリウレタン配合物であ
る。金型キャビティーの表面上にゲル化したポリウレタ
ンを形成する方法は、一般に、当業界において知られて
いる。このような方法の１例は、J.Verwilstらの米国特
許第5,071,683 号に記載されている。金型表面上に望ま
しいゲル化したポリウレタンを形成することができる、
あらゆる適切なスプレー塗布可能なポリウレタン反応混
合物は本発明の方法において使用されうる。ジオール、
トリオール、ジアミン等のような、低分子量の多官能性
の鎖延長剤および架橋剤である、あらゆる適切なポリエ
ステル若しくはポリエーテルポリオール、および、ポリ
イソシアネートは使用されうる。適切な反応体の例とし
て、The Dow Chemical Companyから入手可能なVoranol
ポリエーテルポリオール、ブタンジオールまたはトリメ
チロールプロパンは鎖延長剤および架橋剤として挙げる
ことができ、そしてBayer Company からDesmodur Wとし
て入手可能なヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)は
ポリイソシアネートとして挙げることができる。金型表
面上でゲル化したポリウレタンを得る方法としての使用
のために適切な配合物およびその方法の例に関しては上
記の米国特許第5,071,683 号を参照されたい。
【００１１】完全に硬化したときに、第一層12、第二層
18および封入された膜スイッチ14を含む複合材シェルは
金型から取り出されてよい。その後、または、シェルを
金型内に残したまま、最終パネルにおいて望まれるバル
クを供給するためにバックフォーミング法が使用され
る。図３は、金型から取り出されるときに２つの層12、
18から形成され、そして発泡したボディー20の形態での
裏材を有するシェルの一部分を示す。
【００１２】
【実施例】加熱されたニッケル金型に離型剤をスプレー
塗布する。その後、Voranol 410およびVoranol 4815ポ
リエーテルポリオール、1,4-ブタンジオール鎖延長剤、
トリメチロールプロパン架橋剤、Dabco 33LVトリエチレ
ンジアミン触媒およびDesmodur Wヘキサメチレンジイソ
シアネートの液体の状態での適切なポリウレタン反応混
合物を、パネルの外側表面から膜スイッチの望ましい深
さによって、0.1 〜2mm の深さの金型上にスプレー塗布
する。温度を約60℃に維持し、そしてポリウレタンは2
〜3 秒間以内にゲル化する。その後、膜スイッチを第一
層上で且つ望ましい位置に配置する。液体ポリウレタン
反応混合物の第二層を第一層上および膜スイッチ全体上
にスプレー塗布する。この層は第一層とほぼ同一の厚
さ、即ち、0.1 〜2mm であってよい。スプレー塗布法を
使用し、高圧を必要とせず、そして100 ℃以下の硬化温
度であることにより、膜スイッチの損傷はなくなる。
【００１３】得られるシェルは、まだ金型内にあると
き、または、金型から取り出した後のいずれかの時に、
バックフォーミングされてよい。バックフォーミングは
スイッチに対する損傷を防止するためにスプレー塗布と
同一の低温で行われる。バックフォーミングおよびスプ
レー塗布ウレタン法は当業界において周知である。後者
は"Production Proven Polyurethane Skin Technology
for Interior Trim Parts"という題でThomas W. Karwa
n, Richard LongおよびGerret M.Peters, Jr.のSAE Tec
hnical Paper 950442に更に詳細に説明されている。
【００１４】本発明の多くの利点は当業者に明らかにな
ったであろうと確信する。また本発明の範囲から逸脱す
ることなく多くの変更がなされうることも明らかであろ
う。従って、上記の記載は例示のみで、制限するもので
ないと解釈されるべきである。本発明は特許請求の範囲
によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施における最初の工程を示す断面図
である。
【図２】本発明の実施における更なる工程を示す図１と
同様の断面図である。
【図３】金型から取り出し、そして裏材で充填した後の
パネルの一部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…金型 １２…第一層 １４…可撓性センサー（または膜スイッチ） １６ａ…リード線 １６ｂ…リード線 １８…第二層 ２０…裏材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｒ 21/20 Ｂ６０Ｒ 21/20 Ｈ０１Ｈ 13/52 Ｈ０１Ｈ 13/52 Ｅ (72)発明者 グレゴリー ジェイ．ラング アメリカ合衆国，ユタ 84403，サウス オグデン，サウス 1075 イースト 5052 (72)発明者 ダブリュ．ゲイリー ワート アメリカ合衆国，ミシガン 48038，ク リントン タウンシップ，マナーウッド サウス 18518 (56)参考文献 特開 平５−201338（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−69163（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−16817（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−143752（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−124432（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4934735（ＵＳ，Ａ) 米国特許4320573（ＵＳ，Ａ) 米国特許5492586（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60R 21/20 B60R 16/02 B29C 41/08 H01H 11/00 H01H 13/52

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 弾性表面を有する乗物パネルのボディー
    中に、手動操作可能な部材を有する可撓性センサーを封
    入する方法であって、 所望の輪郭の金型表面を有する金型を用意すること、 前記金型表面上に、ゲル化可能な液体のプラスティック
    形成性材料の第一層を0.1 〜2mm の厚さでスプレー塗布
    すること、 100 ℃以下の温度で前記第一層を弾性固体状態に硬化さ
    せること、 前記手動操作可能な部材を有する前記可撓性センサーを
    前記第一層と接触させて前記第一層上に配置すること、 前記第一層および前記可撓性センサー上に、硬化性液体
    プラスティック材料の第二層をスプレー塗布すること、 100 ℃以下の温度で前記第二層を硬化させ、前記第一層
    とともに、前記可撓性センサーを前記第一層および前記
    第二層の間に埋め込んでいる、弾性シェルを形成させる
    こと、および、 前記弾性シェルを前記金型から取り出すこと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記弾性シェルに対して、硬化性フォー
    ム裏材を塗布すること、 前記裏材をほぼ大気圧で硬化させて、前記センサーが埋
    め込まれており且つ前記第一層を通して手動操作可能で
    ある、フォーム裏材付き弾性シェルの形態の複合材パネ
    ルを形成させること、 の追加の工程を含む、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記追加の工程が前記金型から前記シェ
    ルを取り出す前に行われる、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第一層がポリウレタンである、請求
    項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記第二層がポリウレタンである、請求
    項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記第二層が0.1 〜2mm の厚さでスプレ
    ー塗布される、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記第二層がポリウレタンである、請求
    項４記載の方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の方法により形成された製
    品。
  9. 【請求項９】 請求項２記載の方法により形成された製
    品。
  10. 【請求項１０】 請求項４記載の方法により形成された
    製品。
  11. 【請求項１１】 請求項５記載の方法により形成された
    製品。
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