JP3889693B2 - エアバッグカバー体の成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、エアバッグカバー体の成形装置に関する。本明細書でいう「エアバッグカバー体」とは、自動車などの車両においてエアバッグ装置を覆うのに利用される部材を意味しており、その一例としては、インストルメントパネルが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の助手席用のエアバッグ装置は、一般的には、インストルメントパネルの内側に設けられており、このような場合の構造としては、種々のものがある（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３９２５４号公報
【特許文献２】
特開２００１−４７９５９号公報
【０００４】
図７および図８は、インストルメントパネルの構造の一例を示している。図示された構造においては、インストルメントパネル１の内側にエアバッグ装置８が固定して配されており、インストルメントパネル１のうち、エアバッグ装置８の正面部分がエアバッグドア部１０となっている。このエアバッグドア部１０は、インストルメントパネル１の他の部分と一体的に繋がっている。インストルメントパネル１の裏面には、エアバッグドア部１０をインストルメントパネル１の他の部分から分離させるための複数の破断用溝１１が形成されている。これら複数の破断用溝１１としては、たとえばインストルメントパネル１の横方向（長手方向）に延びる３条の破断用溝１１（１１ａ〜１１ｃ）と、これら３条の破断用溝１１（１１ａ〜１１ｃ）の両端部を互いに繋ぐようにして縦方向に延びる２条の破断用溝１１（１１ｄ，１１ｅ）とがある。このような構成によれば、エアバッグ装置８が作動してエアバッグ（図示略）が膨張展開したときには、上記複数条の破断用溝１１ａ〜１１ｅの形成部分が破断し、図８の仮想線で示すように、エアバッグドア部１０は破断用溝１１ｂの部分において分断した２つのプレート状となって開く。その結果、上記エアバッグがインストルメントパネル１の外面側に出現する。
【０００５】
エアバッグドア部１０は、複数のリテーナ８０を介してエアバッグ装置８の筐体に連結されている。各リテーナ８０は、折り曲げ可能な比較的薄肉の金属板からなり、エアバッグドア部１０の裏面に形成された複数のリブ１３に対してたとえば超音波融着手段などを利用して接合されている。このような構成によれば、エアバッグドア部１０を各リテーナ８０に支持させたまま開かせることができ、エアバッグドア部１０が車室内に飛散することが防止される。
【０００６】
従来において、上記したインストルメントパネル１を樹脂成形する場合には、たとえば図９に示すような成形装置が用いられている。
【０００７】
この従来の成形装置は、インストルメントパネル１を成形するためのキャビティ７０を形成可能な上型７Ａおよび下型７Ｂと、複数の溝形成刃３９とを備えている。各溝形成刃３９の先端部は、キャビティ７０内に進入しており、このことによってインストルメントパネル１には複数条の破断用溝１１を形成可能である。複数の溝形成刃３９のそれぞれはプレート状であり、かつ平面視矩形状に繋がっている。このため、下型７Ｂは、複数の溝形成刃３９によって囲まれた２つのコア７１を有している。これらのコア７１は、下型７Ｂの他の部分とは別体に形成されている。複数の溝形成刃３９は、各コア７１の周囲に形成されたスリット７２に進入している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の成形装置においては、次のような不具合を生じる場合があった。
【０００９】
すなわち、溝形成刃３９については、キャビティ７０と対向する矢印Ｎａ方向に往復動可能に設けることが望まれる。このようにすれば、たとえばキャビティ７０内に樹脂が充填されるときには溝形成刃３９をキャビティ７０内から退出させておくことによって、溝形成刃３９が樹脂の流れを阻害しないようにすることができるからである。
【００１０】
一方、コア７１の温度は、キャビティ７０内に溶融樹脂が充填されることに起因して高くなる。とくに、コア７１は、溝形成刃３９やスリット７２を介して下型７Ｂの他の部分とは仕切られた状態に設けられているために、熱を逃がし難く、高温になり易い。
【００１１】
ところが、このようにコア７１が高温になると、このコア７１はスリット７２の幅を狭めるように矢印Ｎｂ方向に熱膨張し、溝形成刃３９を圧する。これでは、溝形成刃３９を適切に往復動させることができない。その結果、従来においては、溝形成刃３９の動作不良に起因して成形不良品が発生したり、あるいは溝形成刃３９が破損するなどの不具合を生じる虞れがあった。
【００１２】
また、一般的には、熱可塑性樹脂を成形する場合、成形用型の温度が高いことにより成形樹脂の冷却が長い時間をかけてゆっくりとなされるほど、硬化時における樹脂の収縮量は大きくなる。上記従来の成形装置においては、コア７１が高温となるために、インストルメントパネル１のうち、コア７１に対応するエアバッグドア部１０の樹脂収縮量が大きくなる。その結果、エアバッグドア部１０にいわゆるひけが発生してその表面部分が窪んでしまい、インストルメントパネル１の外観体裁が悪くなる場合があった。さらに、そのようなひけを生じたのでは、エアバッグドア部１０が目立ってしまい、インストルメントパネル１の表面部分においてエアバッグドア部１０がどこに形成されているのかを判別し難くしたいといったデザイン上の要望にも適切に応えることができない。
【００１３】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、溝形成刃に動作不良を生じたり、樹脂成形されるインストルメントパネルなどのエアバッグカバー体のエアバッグドア部にひけを生じさせるようなことなく、エアバッグカバー体を体裁良く適切に成形することが可能なエアバッグカバー体の成形装置を提供することをその課題としている。
【００１４】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１５】
本願発明によって提供されるエアバッグカバー体の成形装置は、エアバッグドア部を備えたエアバッグカバー体を樹脂成形するためのキャビティを形成可能な成形用型と、上記キャビティに先端部が進入することにより上記エアバッグカバー体に上記エアバッグドア部の破断用溝を形成する溝形成刃とを備えており、かつ、上記成形用型は、上記エアバッグドア部の片面を成形するためのコアを含んでいるとともに、このコアの周囲には、上記溝形成刃が位置する構成とされている、エアバッグカバー体の成形装置であって、上記コアを上記エアバッグドア部と対向する第１の方向に往復動自在とするとともに、上記コアを支持する従動ブロックと、この従動ブロックに当接し、駆動源による第２の方向への往復動によって上記従動ブロックを上記第１の方向に往復動させる駆動ブロックとを備えた往復動装置とを備えている一方、上記コアを冷却する冷却手段をさらに備えており、上記冷却手段は、上記従動ブロックの内部に形成された通路を介して上記コアの内部に冷却媒体を供給可能な構成とされていることを特徴としている。
【００１６】
上記溝形成刃は、上記キャビティへの先端部の進入とその退出とが可能に往復動自在である構成とすることができる。
【００１７】
本願発明によれば、上記冷却手段を利用して上記コアの温度上昇を抑制することができるために、上記コアが上記溝形成刃を圧するように熱膨張することが回避される。その結果、従来技術とは異なり、上記溝形成刃に動作不良を生じたり、あるいはこの溝形成刃が破損するといった虞れを無くすことができる。また、上記コアの温度上昇が抑制されれば、樹脂成形されるエアバッグカバー体のうち、上記コアに対応するエアバッグドア部にひけが生じないようにすることも可能となる。このため、ひけに起因してエアバッグカバー体の外観体裁が悪化することが解消され、さらにはエアバッグドア部を外部から判別できないようにエアバッグカバー体を成形することも可能となる。また、上記冷却手段は、上記従動ブロックの内部に形成された通路を介して上記コアの内部に冷却用媒体を供給可能な構成とされているので、成形用型の外部から上記コアの内部に冷却用媒体を供給する場合に、たとえば上記冷却用媒体の供給用配管を上記コアに直接連結する必要はない。上記従動ブロックは、上記コアとは異なり、溝形成刃によって囲まれていない位置に設けることができるために、この従動ブロックへの配管接続などは簡易に行なうことが可能である。
【００１９】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記キャビティ内において上記エアバッグカバー体が成形されたときに上記エアバッグドア部の上記片面に当接する少なくとも１つの支持部材をさらに備え、上記コアが上記エアバッグドア部から離反するときには、上記支持部材によって上記エアバッグドア部を支持可能な構成とされている。このような構成によれば、上記エアバッグカバー体を成形した後に、このエアバッグカバー体を成形用型から取り出す場合には、予め上記コアと上記エアバッグドア部とを適切に離反させてから、上記エアバッグカバー体を取り出すことができる。上記コアと上記エアバッグカバー体とはその密着力が強い場合があり、これらが密着したまま上記エアバッグカバー体を成形用型から取り出そうとした場合には、エアバッグカバー体が破断用溝の形成箇所において折れ曲がってしまい、破損するといった虞れがあるが、上記構成によれば、そのような虞れを無くすことが可能である。
【００２２】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２４】
図１〜図６は、本願発明に係るエアバッグカバー体の成形装置の一例を示している。本実施形態のエアバッグカバー体の成形装置Ａは、図７および図８を参照して先に説明したインストルメントパネル１を樹脂成形するためのものである。したがって、インストルメントパネル１の各部については、従来技術で用いた符号と同一の符号を用いて説明する。
【００２５】
図１によく表われているように、本実施形態のエアバッグカバー体の成形装置Ａは、上型２Ａおよび下型２Ｂを有する金型と、複数の溝形成刃３と、下型２Ｂの一部を構成する可動型としての２つのコア２１ａ，２１ｂを同図の矢印Ｎ１方向において昇降させるための往復動装置Ｂと、コア２１ａ，２１ｂを冷却するための冷却水流路５とを具備して構成されている。上記金型は、本願発明でいう成形用型の一例に相当する。
【００２６】
上型２Ａおよび下型２Ｂは、たとえば上型２Ａが昇降自在であることにより互いに接近および離反が自在である。これらは、図１および図２に示すように型締めされたときにインストルメントパネル１を成形するためのキャビティ２０を形成可能である。
【００２７】
複数の溝形成刃３は、キャビティ２０内にそれらの先端部が進入するように配置されることによりインストルメントパネル１に複数の破断用溝１１を形成するためのものである。これら複数の溝形成刃３は、上記従来技術のものと同様に、金属製のプレート状であり、かつ複数の破断用溝１１の形状に対応した平面視矩形状に繋がっている。これら複数の溝形成刃３の基端部どうしは、連結部材３０を介して繋がっている。複数の溝形成刃３は、たとえば往復動シリンダ（図示略）によって矢印Ｎ１方向に往復動自在である。
【００２８】
下型２Ｂのコア２１ａ，２１ｂは、エアバッグドア部１０の片面１２を形成するための部分である。これらのコア２１ａ，２１ｂは、下型２Ｂの他の部分とは別体に形成され、かつその周囲は複数の溝形成刃３によって囲まれている。この成形装置Ａにおいては、図２に示すように、これらのコア２１ａ，２１ｂと連結部材３０とを貫通してエアバッグドア部１０の片面１２に当接する複数の支持ロッド４も備えている。これら複数の支持ロッド４は、固定されており、後述するように、インストルメントパネル１の成形後においてコア２１ａ，２１ｂを下降させるときにエアバッグドア部１０を支持する役割を果たす。コア２１ａ，２１ｂには、複数のリブ１３を形成するための複数の凹部２２が設けられており、その配列はたとえば図３に示すようになっている。複数の支持ロッド４の配列も、同図に示すようになっている。
【００２９】
図１において、往復動装置Ｂは、往復動シリンダ４０、駆動ブロック４１、従動ブロック４２、補助部材４３、および支持部４４を具備して構成されている。駆動ブロック４１および従動ブロック４２は、コア２１ａ，２１ｂや連結部材３０の下方に配されており、コア２１ａ，２１ｂは、複数の連結杆２９を介して従動ブロック４２に連結支持されている。
【００３０】
往復動シリンダ４０は、たとえば油圧式のものである。駆動ブロック４１は、この往復動シリンダ４０のロッド４０ａに連結されていることにより、支持部４４の表面上をスライドして矢印Ｎ１方向と直交する矢印Ｎ２方向に往復動自在である。支持部４４としては、駆動ブロック４１を支持して矢印Ｎ２方向への往復動を許容する機能を果たすものであれば種々の部材を利用して形成することが可能である。たとえば、樹脂成形用の金型の一部、あるいは金型を支持する適当な部材を支持部４４とすることもできる。
【００３１】
駆動ブロック４１と従動ブロック４２とは、矢印Ｎ１方向において互いに対向接触しており、これらが対向し合う部分はいずれも階段状に形成され、かつこれらの部分には、複数のカム面４５ａ，４５ｂと、複数の圧接面４６ａ，４６ｂとが設けられている。カム面４５ａ，４５ｂは、矢印Ｎ２方向に対してたとえば４５度程度の角度で傾斜した平面である。したがって、これらのカム面４５ａ，４５ｂを当接させ合うようにして駆動ブロック４１を矢印Ｎ２方向に移動させることにより、従動ブロック４２およびコア２１ａ，２１ｂを矢印Ｎ１方向に昇降させることが可能である。圧接面４６ａ，４６ｂは、矢印Ｎ２方向に対する傾斜角がゼロまたは略ゼロの平面である。従動ブロック４２を昇降させることなく、コア２１ａ，２１ｂを一定高さに維持させておくときには、これら圧接面４６ａ，４６ｂどうしを接触させる。
【００３２】
補助部材４３は、従動ブロック４２に下降力を付与するためのものであり、図４に示すように、この補助部材４３の一端部４３ａは駆動ブロック４１に軸４７を介して回転可能に取り付けられている。補助部材４３の他端部４３ｂには、従動ブロック４２の側面に形成された凹部４８に係入した突起状の係合部４９が形成されている。凹部４８は、図１に表われているように係合部４９に矢印Ｎ１，Ｎ２方向への適度な遊びをもたせる形状およびサイズに形成されている。駆動ブロック４１が矢印Ｎ2b方向に一定量以上後退するときには、凹部４８を規定する壁面４８ａに係合部４９が係合し、このことにより補助部材４３は従動ブロック４２を引っ張って下降させることが可能である。従動ブロック４２の下降は、重力によりなされるために、コア２１ａ，２１ｂとインストルメントパネル１とが密着し、かつこの密着力が強い場合には、従動ブロック４２を重力のみによっては円滑に下降させることができない場合があり得る。補助部材４３は、そのような場合に従動ブロック４２を強制的に下降させるのに役立つ。
【００３３】
冷却水流路５は、上型２Ａおよび下型２Ｂの外部に位置する冷却水供給源５０から配管５１を介して従動ブロック４２まで供給されてきた冷却水を、コア２１ａ，２１ｂの内部に導いて通過させるための流路である。配管５１の従動ブロック４２に接続されている一端部およびその近傍部分については、従動ブロック４２に伴わせて昇降させる必要があるため、配管５１の少なくともそれらの部分はフレキシブル性を有する構成とされている。冷却水流路５は、具体的には、従動ブロック４２に形成されている流路５ａ，連結杆２９に形成されている流路５ｂ、およびコア２１ａ，２１ｂのそれぞれに形成された流路５ｃを含み、かつこれらが一連に繋げられた構成を有している。図３に示すように、コア２１ａ，２１ｂは平面視長矩形状であるのに対し、流路５ｃはその長手方向に延びており、コア２１ａ，２１ｂの広い領域を効率良く冷却できるように形成されている。流路５ｃを通過した冷却水は、図１に示されている冷却水流路５とは別個に設けられている流路（図示略）を通過して金型の外部に排出される構成となっている。
【００３４】
次に、エアバッグカバー体の成形装置Ａの作用について説明する。
【００３５】
まず、図１および図２に示すように、上型２Ａおよび下型２Ｂにより形成されたキャビティ２０内に樹脂を充填することにより、インストルメントパネル１を成形する。ただし、樹脂の充填時には各溝形成刃３を下降させておき、その先端部がキャビティ２０内に進入しないようにしておく。このようにすれば、樹脂の流れが各溝形成刃３によって妨げられないようにして、キャビティ２０の全域に上記樹脂がまんべんなく、かつ迅速に行き渡ることとなる。各溝形成刃３は、上記樹脂の充填後であって、上記樹脂が硬化する前の段階に上昇させる。このことにより、インストルメントパネル１には複数の破断用溝１１が形成される。
【００３６】
上記した樹脂成形時においては、冷却水流路５に冷却水を流通させておく。このようにすれば、コア２１ａ，２１ｂが上記冷却水によって直接的に、かつ効率良く冷却され、キャビティ２０内に樹脂が充填されることに伴う温度上昇が抑制される。したがって、コア２１ａ，２１ｂの熱膨張量を少なくし、これらコア２１ａ，２１ｂが熱膨張によって複数の溝形成刃３を下型２Ｂの他の部分に強く押しつけるといった現象が生じないようにすることができる。その結果、各溝形成刃３の動作不良や、上記押しつけによる破損などが適切に防止される。
【００３７】
コア２１ａ，２１ｂの温度上昇が抑制されると、キャビティ２０内への樹脂充填後において、エアバッグドア部１０に相当する部分は、比較的短時間で冷却硬化する。すると、この部分における樹脂収縮量は少なくなるため、エアバッグドア部１０に不体裁なひけが生じ難くなる。したがって、インストルメントパネル１の外観体裁も良好となる。
【００３８】
上記した樹脂成形時には、駆動ブロック４１および従動ブロック４２の各圧接面４６ａ，４６ｂどうしを当接させておく。このように設定しておけば、従動ブロック４２の下降が阻止されるために、キャビティ２０内の圧力によってコア２１ａ，２１ｂが不当に押し下げられないようにすることができる。圧接面４６ａは矢印Ｎ２方向に対して傾斜のない面、あるいは傾斜が殆ど無い面であるために、圧接面４６ａにおいては、従動ブロック４２から受ける押圧力に矢印Ｎ２方向の大きな分力が生じないようにし、この押圧力の全部または略全部を支持部４４により負担させることが可能となる。このことにより、上記押圧力が往復動シリンダ４０に直接作用することが回避され、往復動シリンダ４０の負担軽減による往復動シリンダ４０の小型化を図ることができる。
【００３９】
インストルメントパネル１の樹脂成形が完了した後に、このインストルメントパネル１を取り出すには、上型２Ａを上昇させて金型を開いてから、往復動装置Ｂを駆動させることにより、図５および図６に示すように、下型２Ｂのコア２１ａ，２１ｂを矢印Ｎ１方向において下降させる。このようにすれば、次のような利点が得られる。すなわち、コア２１ａ，２１ｂの凹部２２とリブ１３とは樹脂成形時に嵌合していることによりこれらの密着力が強いために、図示されていない押出ピンなどを利用していきなりインストルメントパネル１のエアバッグドア部１０以外の部分を上方に押圧したのでは、エアバッグドア部１０がコア２１ａ，２１ｂに密着したままインストルメントパネル１の他の部分のみが押し出される虞れがある。このような事態が生じると、インストルメントパネル１の破断用溝１１の形成部分が折れ曲がって損傷する。これに対し、上記したようにコア２１ａ，２１ｂを先に下降させておけば、そのような虞れを回避することが可能である。コア２１ａ，２１ｂの下降時には、図６に示すように、複数の支持ロッド４がエアバッグドア部１０に当接していることにより、このエアバッグドア部１０がコア２１ａ，２１ｂに伴って下降することが阻止される。したがって、破断用溝１１の形成部分に大きな応力を発生させることなく、コア２１ａ，２１ｂをエアバッグドア部１０から適切に離反させることが可能である。
【００４０】
上記したコア２１ａ，２１ｂの下降動作は、駆動ブロック４１を図５の矢印Ｎ2b方向に後退させて、従動ブロック４２を下降させることにより行なう。既述したとおり、コア２１ａ，２１ｂとインストルメントパネル１との密着力が強いときには、従動ブロック４２を重力によって下降させることが困難となる場合があるが、補助部材４３を利用して従動ブロック４２を強制的に下降させることが可能であるから、コア２１ａ，２１ｂの下降動作の確実化も図られる。再度の樹脂成形を行なう場合には、コア２１ａ，２１ｂを再度上昇させるが、この上昇動作は、駆動ブロック４１を矢印Ｎ2a方向に適当量だけ前進させることにより、やはり的確に行なわせることが可能である。
【００４１】
本願発明は、上述した実施形態に限定されない。本願発明に係るエアバッグカバー体の成形装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４２】
コアを冷却させるための冷却手段は、コアの内部に設けた流路に冷却水を通す構成が簡易であるものの、これに代えて、たとえばコアの外表面のうち、キャビティには対向しない部分に冷却用媒体が触れるように冷却用媒体の供給を行なう手段を用いてもかまわない。冷却用媒体の具体的な種類も問わない。
【００４３】
本願発明は、成形されるインストルメントパネルの具体的な形状やサイズなどが特定されないことは勿論のこと、本願発明でいうエアバッグカバー体は、インストルメントパネルに限定されない。エアバッグドア部としては、たとえば図７および図８で示した破断用溝１１ｂに相当する溝を有しないものとして構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るエアバッグカバー体の成形装置の一例を示す要部断面図である。
【図２】図１に示すエアバッグカバー体の成形装置の図１の断面部分とは異なる部分の断面図である。
【図３】図１および図２に示す樹脂成形装置の下型の要部平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図１および図２に示す樹脂成形装置の動作を示す要部断面図である。
【図６】図１および図２に示す樹脂成形装置の動作を示す要部断面図である。
【図７】インストルメントパネルの一例を示す斜視図である。
【図８】図７のＶIII −ＶIII 断面図である。
【図９】従来技術の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
Ａ 樹脂成形装置
Ｂ 往復動装置
１ インストルメントパネル（エアバッグカバー体）
２Ａ 上型（成形用型）
２Ｂ 下型（成形用型）
３ 溝形成刃
５ 冷却水流路（冷却手段）
１１ 破断用溝
２１ａ，２１ｂ コア
４０ 往復動シリンダ（駆動源）
４１ 駆動ブロック
４２ 従動ブロック
４４ 支持部
４５ａ，４５ｂ カム面

Claims (3)

1. エアバッグドア部を備えたエアバッグカバー体を樹脂成形するためのキャビティを形成可能な成形用型と、上記キャビティに先端部が進入することにより上記エアバッグカバー体に上記エアバッグドア部の破断用溝を形成する溝形成刃とを備えており、かつ、上記成形用型は、上記エアバッグドア部の片面を成形するためのコアを含んでいるとともに、このコアの周囲には、上記溝形成刃が位置する構成とされている、エアバッグカバー体の成形装置であって、
   上記コアを上記エアバッグドア部と対向する第１の方向に往復動自在とするとともに、上記コアを支持する従動ブロックと、この従動ブロックに当接し、駆動源による第２の方向への往復動によって上記従動ブロックを上記第１の方向に往復動させる駆動ブロックとを備えた往復動装置とを備えている一方、
   上記コアを冷却する冷却手段をさらに備えており、
   上記冷却手段は、上記従動ブロックの内部に形成された通路を介して上記コアの内部に冷却媒体を供給可能な構成とされていることを特徴とする、エアバッグカバー体の成形装置。
2. 上記溝形成刃は、上記キャビティへの先端部の進入とその退出とが可能に往復動自在である、請求項１に記載のエアバッグカバー体の成形装置。
3. 上記キャビティ内において上記エアバッグカバー体が成形されたときに上記エアバッグドア部の上記片面に当接する少なくとも１つの支持部材をさらに備えており、
   上記コアが上記エアバッグドア部から離反するときには、上記支持部材によって上記エアバッグドア部を支持可能な構成とされている、請求項１または２に記載のエアバッグカバー体の成形装置。

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