JP3840897B2

JP3840897B2 - エアバッグカバー部付き自動車内装品

Info

Publication number: JP3840897B2
Application number: JP2000395903A
Authority: JP
Inventors: 樹広上野; 剣一古田; 一夫鈴木; 憲夫城岸; 忠正木寺; 昭義永野; 日出樹林; 真伸冨田; 明雄中野
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: US6742803B2; JP2002193063A; US20020079676A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアバッグ装置が組み付けられるインストルメントパネル、ドアトリム、シートバック等のエアバッグカバー部付き自動車内装品に関する。
【０００２】
ここでは、主としてインストルメントパネル（以下「インパネ」と略す。）を例にとり説明するが、これに限られるものではない。
【０００３】
本明細書で、自動車内装品（インパネ）の前後左右は、特に断らない限り、実車に装着時の自動車の前後左右を基準とする。
【０００４】
【背景技術】
この種のインパネの構成は、従来、本体部とエアバッグケースに対する取り付け脚部等を備えたバッグカバー部とを包含し、本体部とバッグカバー部とを別体に成形し、後工程で組み付ける構成であった。
【０００５】
しかし、当該従来方法の場合、金型の共用化ができないとともに、成形工数、組み付け工数が嵩む。
【０００６】
上記問題点を解決するために、例えば、下記二色成形構成のものが種々提案されている（特開平９−２１８８・１１−９１４８４号公報等）。
【０００７】
本体成形部をＰＰ−Ｆ（繊維強化ポリプロピレン）等の硬質プラスチック材料（第一熱可塑性樹脂材）で射出成形（一次成形）後、同一金型を用いてバッグカバー部をＴＰＯ（オレフィン系熱可塑性エラストマー）等の軟質プラスチック材料（第二熱可塑性樹脂材）で射出成形（二次成形）して、本体成形部とバッグカバー部とを融着一体化させる。
【０００８】
通常、テアライン（破断線）の破断性の見地から、バッグカバーの蓋部の区画部となるテアラインは、内側に形成する主溝部と表側に形成する副溝部（レリーフライン）により形成していた。
【０００９】
そして、昨今の意匠性の見地から、リッド部の区画部となるテアライン（破断線）を表面（意匠面）側に顕現させないことが、すなわち、表面側にレリーフラインを形成させない、いわゆるレリーフラインレスのタイプの要求が強くなってきている。
【００１０】
しかし、レリーフラインレスにした場合、テアライン（破断線）に所定の破断荷重特性（テア性）を得るには後加工等の余分な工数が必要であった。
【００１１】
本発明は、上記にかんがみて、テアラインに後加工等の特別な工夫をしなくても、所定の破断荷重特性が得易く、エアバッグカバー部のレリーフラインレス化が容易なインパネ等のエアバッグカバー部付き自動車内装品を提供することを目的とする。
【００１２】
【発明の開示】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成のエアバッグカバー部付き自動車内装品に想到した。
【００１３】
エアバッグ装置が組み付けられる自動車内装品において、
内装品本体部とバッグカバー部とを包含し、内装品本体部が第一熱可塑性樹脂材により一次成形され、バッグカバー部が内装品本体部と融着一体化して二次成形される二色成形構成であり、
バッグカバー部におけるリッド部の回動端縁となる主テアライン（主破断線：リッド部の回動端縁）に沿う方向に成形材料が配向して、バッグカバー部が二次成形されてなることを特徴とする。
【００１４】
より具体的には、エアバッグ装置が組み付けられる自動車用内装品において、本体部とバッグカバー部とを包含し、本体部が第一熱可塑性樹脂材により一次成形され、バッグカバー部が本体部と融着一体化して二次成形される二色成形構成であり、
バッグカバー部のカバーゲート部が、リッド部の回動端縁となる主テアライン（リッド部の回動端縁）と交差する方向にあるとともに、カバーゲート部からの材料流れを主テアラインに沿う方向に案内する材料案内リブがバッグカバー部の裏面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
インパネ等のエアバッグカバー部付き自動車内装品のバッグカバー部における材料流れの配向を、上記の構成の如く、主テアラインに沿うものとした構成とすることにより、本発明者らは、テアラインに後加工等の特別な工夫をしなくても、所定の破断荷重特性が得易く、レリーフラインレス化が容易となることを見出した。
【００１６】
エアバッグ作動時におけるリッド部の開き荷重は、破断開始部位（初期破断部）となる主テアラインの破断性（破断荷重）に主として依存するためと推定される。
【００１７】
すなわち、エアバッグが膨張・展開圧力により主テアラインの一部で初期破断部（開裂開始部：スリット）が形成された後は、該初期破断部を起点として、薄肉部形成部位（主テアライン及びリッド部両側縁を形成する副テアライン）に引き裂き（破断）が進行してリッド部が開となる。この引き裂き進行のための引き裂き荷重は、初期破断部（開裂開始部）を形成するための破断荷重（開裂荷重）より格段に低くてよい。
【００１８】
したがって、エアバッグカバー部における材料流れが副テアラインと交差する方向にあっても、副テアラインの破断性（引き裂き性：テア性）に問題が発生しないと推定される。
【００１９】
上記構成において材料案内リブは、通常、▲１▼カバーゲート部位置から主テアラインの一端位置（配置対応位置）まで延設されたものである態様、▲２▼カバーゲート部位置から主テアラインの一端位置（配置対応位置）を越えて延設し、主テアラインを挟んで対称位置にそれぞれ材料流出開口を形成する態様、とする。
【００２０】
そして、上記各態様の場合、材料案内リブの先端に鉤部又は嘴部を形成することが望ましい。材料の流れ方向の制御が容易となるとともに、上記▲１▼の場合、鉤部の存在によりテアライン上に、材料流れの位相差が発生して、より破断性が向上するためである。
【００２１】
なお、本発明におけるエアバッグカバー部付き自動車内装品の基本的思想は、成形品本体部と、該成形品本体部の内側に所定荷重値で破断し開口部を形成する開口用破断線を備えた開口予定成形部とを備え、成形品本体部が第一熱可塑性樹脂材により一次成形され、開口予定成形部が成形品本体部と融着一体化して二次成形される二色射出成形品においても、開口用破断線の確実な開裂が要求される場合等に適用できるものである。
【００２２】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、インパネを例にとり説明する。
【００２３】
本発明を適用するインパネ１２は、図１〜２に示すような構成である。
【００２４】
内装品本体部（本体部）１４とバッグカバー部１６とを包含し、本体部１４が第一熱可塑性樹脂材により一次成形され、バッグカバー部１６が本体部１４と融着一体化して二次成形される二色成形構成品である。
【００２５】
本実施形態ではバッグカバー部１６がその全周で本体部１４の裏面側と部分重合して融着一体化されているが、該部分重合部位はバッグカバー部の全周である必要はない。すなわち、後述のカバーゲート部３７からの材料流れを主テアライン２０ａに沿う方向に案内する材料案内リブ３１を形成する部位のみ部分重合しておればよい。
【００２６】
より具体的には、バッグカバー部１６は、エアバッグの作動時、すなわち膨出／展開時に観音開き（両開き）可能なリッド部１８を形成するＨ字形のテアライン２０を備えている。ここで、テアライン２０は、通常、バッグカバー部１６の裏面に形成されたテアライン形成溝（破断溝）１９により形成される。意匠性（レリーフラインレス化の要請等）の見地からであるが、レリーフラインレス化が要請されないときは、表面側及び双方に形成してもよい。
【００２７】
当然、本発明は、リッド部が片開きの場合、すなわち、テアラインがコ字形（チャンネル形）の場合にも適用可能である。
【００２８】
ここで、テアライン２０の内、扉部１８の回動端縁を構成するテアラインを主テアライン２０ａ、リッド部（扉部）１８の両側辺（回動端縁と直交する）を構成するテアラインを副テアライン２０ｂとそれぞれ称する。
【００２９】
そして、バッグカバー部１６の裏面側には、エアバッグケース５２に取付けるための前・後取付け壁２４、２６を備えている。また、後取付け壁２６は、途中にヒンジ部２７を備えて先端側がケース取付け部２６ａとされている。後取付け壁２６のヒンジ部２７より元部側とバッグカバー部１６の裏面との間には、後取付け壁２６を補強するとともにバッグの飛び出し方向を案内する複数枚の補強リブ板２８が配置されている。なお、図示しないが、通常前・後取付け壁２４、２６は、左右両側壁で連結された筒体で構成されている。
【００３０】
上記本体部１４を形成する第一熱可塑性樹脂材料（本体部材料）は、形状保持性・耐高温性を担保するために、例えば、繊維強化ポリプロピレン（ＰＰ−Ｆ）等の補強性充填剤配合プラスチック材料であって曲げ弾性率（ASTM D790)が２０００MPa 以上を示すものを使用する。
【００３１】
また、バッグカバー部１６を形成する第二熱可塑性樹脂材料（カバー部材料）は、ヒンジ特性を担保するために柔軟性及び一定の引張強度が必要となり、例えば、上記本体部材料をＰＰＦ等で成形する場合、本体部材料と融着（主として熱融着）可能で、且つ、軽量で耐候性も良好なオレフィン系（ＴＰＯ）、スチレン系（ＴＰＳ）等の非極性の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）であって引張り強さ（ASTM D638)５〜５０ＭＰａ（望ましくは５〜２０ＭＰａ）を示すものを使用する。特に、これらの内で拘束相が結晶性のポリオレフィン樹脂（結晶相）であるＴＰＯが、拘束相が非晶性のポリスチレン（凍結相）であるＴＰＳに比して配向性が高くなり望ましい。バッグカバー部１６における配向性が高くなることにより、本実施形態の効果である主テアライン２０ａにおける破断性（開裂性）が増大するためである。
【００３２】
ちなみに、ＰＰ−ＧＦ（ガラス繊維強化ＰＰ）の場合、曲げ弾性率：２３５０ＭＰａである。オレフィン系ＴＰＥ（ＴＰＥ）の場合、引張強さ：１０ＭＰａである。
【００３３】
上記構成において、本実施形態のインパネ１２は、バッグカバー部１６におけるリッド部（扉部）１８の回動端縁となる主テアライン（主破断線）２０ａに沿う方向に成形材料流れが配向して、バッグカバー部１６が二次成形されている（図３〜５参照）。
【００３４】
具体的には、下記の如くである。
【００３５】
インパネ１２におけるバッグカバー部１６のカバーゲート部３０の材料流出方向が、リッド部１８の主テアライン２０ａと交差（図例では直交）する方向にある。これは、インパネ１２、すなわち成形品本体部（インパネ本体部）１４が横長の長尺成形品であるため、主テアライン２０ａと平行な方側にカバーゲート部３０を設けることは合理的でない。バッグカバー部１６を本体部１４の裏面において本体部１４の両端まで回り込ませる必要があるためである（カバー部材料の浪費となる。）。
【００３６】
ここで、カバーゲート部３０の主テアライン２０ａとの交差角度は、特に限定されないが、通常、４５〜１３５°（直角を挟んで±４５°）とする。
【００３７】
そして、カバーゲート部３０からの材料流れを主テアライン２０ａに沿う方向に案内する一手段が、本実施形態では、バッグカバー部１６の裏面に形成（一体成形）されている材料案内リブ３１である。スライドコア等の金型で対応することも考えられるが、金型構造が複雑となり、材料案内リブ３１によることが望ましい。
【００３８】
そして、図３〜４は、材料案内リブ３１の一態様であって、材料案内リブ３１をカバーゲート部３０の位置から主テアライン２０ａの一端位置（配置対応部位置）まで延設させたものである。
【００３９】
材料案内リブ３１の先端（材料流れの方向変更点）には、必然的ではないが、主テアライン２０ａの形成部位側へ屈曲する鉤部３１ａを形成してある。当該鉤部３１ａの存在によりカバー部材料流れを、図３における材料流れのシュミレーション解析図の如く、主テアライン２０ａ上を境として、材料流れ波形に位相差（図例の上側が早まる。）が発生してより配向性が高くなる。なお、鉤部３１ａを図例とは逆方向に向けても、同様に、主テアライン２０ａ上を境として、材料流れ波形に位相差（図例の下側が早まる。）が発生して同様に配向性が高まると推定される。
【００４０】
ここで、材料案内リブ３１の肉厚は、材料流れをガイドする強度及び作用さえ奏すれば、特に限定されず、通常、１〜２mmとする。
【００４１】
上記実施形態のインパネ（自動車内装品）は、一個の金型を用いて二色射出成形により、下記の如く製造する（特に図４〜５参照）。
【００４２】
基本的には、▲１▼取付壁２４、２６の周面を附形する筒状のスライドコア３８を前進させて成形金型３２に本体部用キャビティ４０を形成して、該本体部用キャビティ４０に第一熱可塑性樹脂材料を射出して本体部１４を成形する第一射出成形工程と、▲２▼スライドコア３８を後退させてカバー部用キャビティ４２を形成して、該バッグカバー部用キャビティに第二熱可塑性樹脂材料を射出して、バッグカバー部１６を成形する第二射出成形工程とからなる。以下、さらに、具体的に説明する。
【００４３】
成形金型３２は、固定型（雌型）３４と可動型（雄型）３６とからなり、固定型３４側から可動型３６側に向かって材料流路（図示せず）が形成されている。
【００４４】
そして、本実施形態では、成形金型３２の内装品表面側附形型すなわち固定型（雌型）３４として、スライドコア３８の前進時に面当たりで当接して浮き彫り溝を附形する環状の材料打ち分け凸条４４を備えたものを使用する。
【００４５】
ここで、該材料打ち分け凸条４４の先端幅（厚さ）は、前述の如く、金型製作後のスライドコア３８当接時、射出成形時の破損・変形のおそれがない厚さ以上で、且つ、成形品表面に形成される浮き彫り溝１７の浮き彫り性を確保できる厚さ以下の範囲で適宜で設定する。例えば、一般部肉厚が、３mm前後の場合、通常、材料打ち分け凸条４４の先端幅ｂは、０．５〜５mm、望ましくは１〜３mmとする。
【００４６】
まず、図４▲１▼に示す如く、スライドコア３８が前死点にある状態で可動型３６を固定型３４に対して白矢印方向に移動させる。すると、内装品表面側附形型である固定型３４に形成されている浮き彫り溝１７を附形する環状の材料打ち分け凸条４４とスライドコア３８とが面当たりで当接して、成形金型３２に本体部用キャビティ４０が形成される。即ち、成形金型３２が本体部１４とバッグカバー部１６の成形材料打分け構成となる。
【００４７】
このとき材料案内リブ３１の形成部位では、図５▲１▼に示す如く、バッグカバー部１６の裏面に本体部用キャビティ４２に連通してリブ部用キャビティ４６が形成される。
【００４８】
当該状態で本体部用キャビテイ４０内に、図示しないゲートを介して、第一熱可塑性樹脂材料（ＦＰＰ）を注入して本体部１４を射出成形する（図４▲１▼参照）。このとき図５▲２▼に示すように成形品本体部１４の裏面に材料案内リブ２８が形成される。
【００４９】
このとき、材料打ち分け凸条４４は、浮き彫り溝１７の外周面を成形本体部１４のバッグカバー部形成部位に附形形成する。このとき、材料打ち分け凸条４４とスライドコア３８の当接面（ＰＬ面）に射出材料が流入してバリが発生するおそれがある。
【００５０】
しかし、当該バリは、浮き彫り溝１７の溝底部に位置するため目立たず、インパネ表面の意匠性を損なうことがない。即ち、先端幅が狭い場合は勿論、先端幅が広い場合でも、両側稜線に沿って形成されるため通常の注意力における目視では認識され難い。
【００５１】
該第一熱可塑性樹脂材料（繊維強化ＰＰ）が若干硬化後、スライドコア３８を後退させて、バッグカバー部用キャビティ４２を形成後、該キャビティ４２内に第一熱可塑性樹脂材料に熱融着可能な第二熱可塑性樹脂材料（ＴＰＯ）を注入してバッグカバー部１６を射出成形する（図４▲３▼、図５▲３▼参照）。
【００５２】
このとき、カバー部用キャビティ４２は、バッグカバー部１６に成形品本体部１４とのラップ部（重合部）１６ａを形成する構成である。このため、バッグカバー部１６はラップ部１６ａを介して本体部１４と熱融着により一体化される。
【００５３】
また、カバー部用材料の流れは、本体部１４の裏面を、図３に示す如く、該裏面に形成された材料案内リブ３１にガイドされながら材料案内リブ３１の外側を流れた後、開口部から材料流れが主テアライン２０ａに沿う方向に流れる。そして、前述の如く、テアライン２０ａ上で位相差を発生しながら流れる。このとき、材料案内リブ３１とスライドコア３８との間には若干の隙間が発生するが、材料案内リブ３１の高さに比してその隙間は小さく（例えば、平均高さの約１／３以下）であるため、当該隙間から流出する量は小さく、主たる流れは主テアライン２０ａ位置で主テアライン２０ａと平行な方向に材料流れが方向変換する。
【００５４】
このときのバッグカバー部１６の周囲部の本体部１４の裏側に対する重なり幅Ｌは１０〜５０mm、望ましくは、２０〜４０mmとする。重なり幅Ｌが小さすぎると、融着強度を確保し難くなり、重なり幅Ｌが大きすぎると、材料費が嵩むとともに、インパネ１２の重量が増大して望ましくない。また、本体部１４の肉厚は、３．０〜４．０mm、バッグカバー部１６の肉厚は、３．０〜４．０mmとする。
【００５５】
バッグカバー部１６における主テアライン２０ａ部位の肉厚（テアライン形成溝１９部の残肉厚）は、通常、バッグカバー部１６の材料としてＴＰＯを使用する場合、０．８mm前後とする。残肉厚が小さ過ぎると、該テアライン形成溝１９において肉厚差に起因するヒケやツヤムラが発生し易い。
【００５６】
そして、本体部１４及びバッグカバー部１６が十分に硬化後、可動型３６を後退させて型開きを行ない、図示しない突き出しピンを用いてインパネ（成形品）１２を突き出して離型する。成形品離型後、ゲート部を除去する。
【００５７】
こうして成形したインパネ１２は、バッグカバー部１６におけるリッド部（扉部）１８の主テアライン２０ａに沿う方向に成形材料が配向するものとなる。したがって、主テアライン２０ａの破断性が向上して、主テアライン２０ａに対応したレリーフラインを形成する必要がなくなる。
【００５８】
また、本体部１４とバッグカバー部１６との表面側における接合部、即ち、パーティングライン部（ＰＬ部）が浮き出し溝１７の溝底部に位置するため、たとえＰＬ部にバリが発生しても目立たず、インパネ１２の意匠性を損ねることはほとんどない。
【００５９】
上記構成のインパネ１２は、従来例と同様にして、取り付け壁をバッグケース５２の前・後支持壁部５２ａ、５２ｂに組み付け、インパネ１２のバッグカバー部１６の近傍の車体への保持を行う。インパネ１２の他部は、図示しない車体側からの取付ブラケット等にねじ固定等して保持する。
【００６０】
なお、インパネ１２には、車両に装着する際、所定の計器等を配設させることとなる。
【００６１】
そして、所定時、インフレータ５４からガスが吐出されれば、そのガスがデフューザ缶５６のガス流通孔５６ａを経てエアバッグ５８内に流入され、エアバッグ５８は、テアライン（テアライン形成溝１９）２０部位を破断させて、ヒンジ部を回転中心としリッド部１８、１８を開かせ、大きく膨張することとなる。
【００６２】
このとき、主テアライン２０ａは材料配向方向なので、レリーフラインがなくても、円滑に破断する。
【００６３】
図６は、材料案内リブの別態様を示し、材料案内リブ群３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃがカバーゲート部３０の位置から主テアライン２０ａの一端位置を越えて延設され、主テアライン２０ａを挟んで材料流出開口２９ａ、２９ｂが形成されて、カバー部材料の融合部位が主テアライン２０ａ上に位置させるもので主テアラインにおける破断性が増大する。しかし、ウェルドラインが主テアライン上に顕現し易い。本実施形態においても、材料流れの方向性を確実に主テアライン２０ａに沿うように材料流出開口２９ａ，２９ｂに嘴部（鉤部）３１ｂが形成されている。
【００６４】
なお、上記ではインパネについて説明したが、インパネ以外のエアバッグ装置のエアバッグを覆うように配設されるドアトリム・シートバック等の自動車内装品も適用することができる。
【００６５】
また、上記では一次成形と二次成形を同一金型で行なうものとしたが、一次成形を別金型で行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアバッグカバー部付き自動車内装品を適用するインパネ組み付け態様を示す斜視図
【図２】図１の２−２線部位概略断面図
【図３】本発明の一実施形態におけるパッドカバー部位裏面の概略モデル図
【図４】図３の４−４線対応部位におけるインパネの各成形工程の概略金型図
【図５】同じく５−５線対応部位におけるインパネの各成形工程の概略金型図
【図６】本発明の他の実施形態におけるパッドカバー部位裏面の概略モデル図
【符号の説明】
１２…インパネ（インストルメントパネル）
１４…インパネ本体部（成形品本体部）
１６…バッグカバー部
１７…浮き彫り溝
１８…リッド部（扉部）
２０…テアライン
２０ａ…主テアライン
２０ｂ…副テアライン
３０…カバーゲート部
３１…材料案内リブ
３１ａ…鉤部

Claims

エアバッグ装置が組み付けられる自動車用内装品において、本体部とバッグカバー部とを包含し、前記本体部が第一熱可塑性樹脂材により一次成形され、前記バッグカバー部が前記本体部と融着一体化して二次成形される二色成形構成であり、
前記バッグカバー部のカバーゲート部が、リッド部の回動端縁となる主テアラインと交差する方向にあるとともに、カバーゲート部からの材料流れを前記主テアラインに沿う方向に案内する材料案内リブが前記バッグカバー部の裏面に形成されていることを特徴とするエアバッグカバー部付き自動車内装品。
前記材料案内リブが前記カバーゲート部位置から前記主テアラインの配置対応位置まで延設されたものであることを特徴とする請求項１記載のエアバッグカバー部付き自動車内装品。
前記材料案内リブの先端に、前記主テアライン内側又は外側に向かう嘴部（鉤部）が形成されていることを特徴とする請求項２記載のエアバッグカバー部付き自動車内装品。
前記材料案内リブが前記カバーゲート部位置から前記主テアラインの配置対応位置を越えて延設され、前記主テアライン上に融合部が形成されるように、前記主テアラインを挟んで一対の材料流出開口が前記材料案内リブに形成されていることを特徴とする請求項１記載のエアバッグカバー部付き自動車内装品。
前記材料案内リブの前記材料流出開口に前記主テアラインの形成部位側へ屈曲する嘴部（鉤部）が形成されていることを特徴とする請求項４記載のエアバッグカバー部付き自動車内装品。