JP3944245B2 - 通路を生成できるよう設計されたゾーンを含む完成部品を生産する方法、およびそれによって生産される完成部品およびアセンブリ - Google Patents

通路を生成できるよう設計されたゾーンを含む完成部品を生産する方法、およびそれによって生産される完成部品およびアセンブリ Download PDF

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Description

本発明は、エアバッグのドアを形成し、エアバッグの通路を生成できるよう設計されたゾーンを備える完成部品の生産方法、さらにそのような部品および部品を備えるアセンブリに関する。
特に、本発明は自動車の室内設計の分野に用途があり、特に前面パネルおよびドア・パネルの生産に関する。
本発明の目的は、満足できる方法で通路を生成できる、耐久性があり信頼できる部品を生産する単純で確実で安価な方法を見いだすことである。
そのような部品を生産するために、US−A−5 395 668およびFR−B−2 725 950は、下記のステップを特徴とする方法を開示する。
a)他の寸法と比較して厚さが減少したプラスチック材料から作成された支持要素と、その支持要素の表面にほぼ沿って広がる接続シートとを備えた部品を生産するステップと、
b)部品に、2つの先端間で機械的に弱体化した脆化部分と、その2つの先端間でシートが重なった関節軸を構成する関節部分とによって区切られた扉を形成する特殊ゾーンを組み込むステップ。
しかし、この方法は完全には満足できるものではない。特に、エアバッグに関する限り、ドアを開くと断裂や亀裂さえ生じ、これは部品内に伝播する傾向がある。これらの断裂や亀裂は関節部分に限定されないので、前記部品が破断して車両の乗員に向かって突出し、傷つける危険がある。さらに、エアバッグが展開する力は分散し、ドアの開放に成功するにはエアバッグに非常に大きい圧力が必要となる。
断裂せずに応力に耐えることができる高品質の材料を使用することができるが、その解決策はやはり比較的費用がかかる。
この問題を解決するために、本発明は以下のことを提示する。
−使用する接続シートは、特殊ゾーンより長く広い。
−段階b)の間に、脆化部分が、脆化部分の内外両側に少なくとも前記部分の主要部分に沿って接続シートが存在し、接続シートが特殊ゾーンより大きく存在するような方法で生成される。
したがって、保持シートは、機械的応力による断裂を生じる可能性が最も高い部分の区間に配置され、破片があればそれを捕らえる。
したがって、本発明の接続シートの機能は、US−A−5 395 668およびFR−B−2 725 950の機能とは異なる。後者では、これは補強した関節手段として働く。これらの文書で関節部分の付近に配置されているのは、このためでもある。
したがって、適宜、破片を捕捉するためにドアの主要部分に接続シートを設け、関係する機械的応力が加えられたとき接合部を補強するため、関節部分の近傍に接続シートを配置することが可能である。
シートの長さおよび幅は、それぞれ関節軸に対して垂直および関節軸と同じ方向の外部寸法を表す。
本発明の1つの好ましい応用例によると、段階b)の間に少なくとも脆化部分の一部にシートの切欠きが同時に作成され、支持部がその厚さの一部を削り取られることによって支持部が機械的に弱体化される。
この簡単な解決策により、一方で脆化部分の縁にまで届く支持部の特に効率的な補強を素早く獲得でき、他方でシートの切欠きを互いに対して精密に配置し、支持部を機械的に弱体化させることによって支持部を機械的に十分弱体化させることができる。切欠き部は連続し、シートの厚さ全体に形成されることが好ましいが、これは必要なことではない。
上記の問題をさらに効果的かつ単純に解決するため、本発明は以下のことを提示する。
・段階a)の間に、以下の作業を実施する。
−接続シートを型穴に入れ、
−プラスチック材料を型穴に入れ、前記プラスチック材料がシートと接触する。
・段階b)の間に、シート内に完全かつしっかり入るように脆化部分を形成する。
したがって、接続シートはドアの周囲(全周)を囲み、ドア全体を覆う。脆化部分の両側で、支持部は前記脆化部分の全体にわたってシートによって補強される。成形プロセスは、特にシートを簡単に所定の位置に配置できるようにすることによって、部品を簡単かつ満足できる方法で生産することができ、その結果、前記シートが切欠きを生成するのが望ましいいかなる場所にも存在することになる。
簡単かつ確実な方法で、より品質の良い部品を獲得するために、本発明は以下のことを提示する。
−型穴、雌型、雄型および後退位置と前進位置との間で動くようになっているインサートを備える型を使用し、前記可動インサートを雄型の穴に挿入して、インサートを後退位置にすると、それと雄型の間にスロットが生成され、前進位置に配置すると雄型からさらに離れる。
−段階a)の間に、可動インサートを前進させた状態でシートを型穴に導入し、次に可動インサートを後退させることによって、シートの折り曲げた部分を前記スロット内にセットし、次に型穴にプラスチック材料を導入する。
この方法で、シートが、関節部分に面したループの形状になる部分が獲得される。したがって、関節軸を中心としたドアの旋回が、このループによって形成されたシートの過剰な長さによって促進される。さらに、支持部の形成、それとシートの接続、およびこのループの完成が、すべて1つの作業で実施される。
実践的なさらなる特徴によると、本発明は以下のことを提示する。
−段階a)の間に、シートが部品の全部または少なくとも大部分にわたって、関節軸に対して垂直に存在するような方法で部品を生産する。
−部品を本体に固定することによって取り付ける。
−シートを本体に接合する。
シートが関節軸に対して垂直に部品の全部または少なくとも大部分にわたって存在することにより、部品の破片が投げ出される危険性が大幅に低下する。シートと本体との接合は、可撓性がないシートが断裂する危険がない限り、部品が本体に対して保持され続けることを保証する。
固定、つまりシートと本体との接続を促進するために、本発明は以下のことを提示する。
−段階a)の間に、前記シートのつまみを型穴から突き出し、
−シートの前記つまみを本体に接合する。
本発明のさらなる目的は複合完成部品である。US−A−5 395 668およびFR−B−2 725 950は以下を備える部品について記述している。
−プラスチック製で他の寸法と比較して薄い支持要素。
−支持要素に接合された接続シート。前記部品はエアバッグのドアを形成し、通路を生成できるよう設計されることを特徴とし、前記ゾーンは、2つの先端を有する脆化部分によって構成される外周と、前記2つの先端間でシートと重なる関節軸を定める関節部分とによって限定される。
しかし、この部品は上記で概略したような欠点を呈する。これらの欠点を克服するために、本発明は以下のことを提示する。
−脆化部分の少なくとも主要部分に沿って、シートが脆化部分の両側に存在する。
−シートが特殊ゾーンの大部分を覆う。
別の有利な特徴によると、本発明は、シートが関節軸に対して垂直に、関節部分を越えて、少なくとも部品の縁まで延びるようにする。
これによって、エアバッグがドアにかける圧力、およびその結果生じる前記ドアへの慣性が、関節軸に対して垂直の方向に部品を断裂するか、少なくとも部品の断裂を開始させる危険が軽減される。
本発明はさらに、この部品を組み込むアセンブリに関する。本発明によると、このアセンブリは以下のことを特徴とする。
−さらに、部品を固定する本体を備える。
−シートが本体に接合される。
本発明は、添付の図面類を参照しながら以下の記述を読むと、さらに明白になる。
−第1図は、本発明による方法の第1段階を示す。
−第2図は、本発明による方法の第2段階を示す。
−第3図は、第1図および第2図に示した段階の後に生産された完成部品を元位置で示す。
−第4図は、第3図の矢印方向IVの図である。
−第5図は、エアバッグの膨張後の、第3図の完成部品を元位置で示す。
−第6図は、第3図の完成部品の変形を示す拡大図である。
−第7図は、第3図の矢印方向VII−VIIで見た断面図で、完成部品の別の変形を示す。
−第8図は、第3図の矢印方向VII−VIIで見た断面図で、完成部品のさらに別の変形を示す。
−第9図は、接続シートの変形を示す。
−第10図は、接続シートの別の変形を組み込んだ完成部品を示す断面図である。
第1図および第2図は、ここでは凹状の雌型として構成された固定部品12aと、凸状の雄型12bおよび可動インサート12cを有する可動部品とを備える型12を示す。これらの2つ部品は閉位置と開位置との間で互いに対して移動することができる。この型の開閉は、アクチュエータ(図示せず)によって型の開閉方向に並進させることにより制御する。それらの間に、固定部品と可動部品が型穴10を形成する。
可動インサート12cは、矢印5で示すように、前進位置と後退位置との間で型の開閉方向にほぼ従う並進によって雄型12bに対する変位を制御するアクチュエータ3によって、雄型12bに接合される。
可動インサート12cは、後退位置では雄型の穴7に挿入され、その側部の一方11とそれに隣接する雄型の穴7の側部9との間にスロット4を残す。
第1図では、型12が開放位置、つまり固定部品12aと可動部品12b、12cとが互いに非常に離れた位置で図示されている。接続シート6は、雄型12bと可動インサート12cに接触させて配置され、これらに固定される。特に、シートの一部は可動インサート12cの側部11に接触させられる。
接続シート6の保持(固定)手段(図示せず)は既知のものと考えられ、特にピンまたは接着剤を含むことができる。
次に、可動インサート12cを、雄型の穴7の床に接触するまで後退させる。第2図に示すように、この操作中に可動インサートと雄型のそれぞれの縁11および9は、互いに対して近づき、その間のスロット4中にシートの終端のない折り畳み部分2を閉じこめる。スロットの厚さeは、シート6の厚さの2倍にほぼ等しい。
次に型12を閉じると、固定部品12aが可動部品12b、12cと接触する。次に、型の固定部品12aから圧力で射出したプラスチック材料で型穴を充填する。プラスチック材料は接続シート6と接触し、これに接着する。スロット4の幅および厚さはループとほぼ等しく、かつその厚さは非常に小さいので、プラスチック材料の粘度は前記スロット4に浸透できるほどではない。
第3図および第4図では、プラスチック材料を冷却し、型から取り出して得た部品1が前面パネルとなる。前面パネルは、本来あるべき位置にある場合に凹面1bが見えず、凸面1aが見える。これらの2つの面は部品1の厚さだけ離れている。
見えない側で、接続シート6は前面パネルの表面上に広がっており、特に支持要素8の表面上に広がり一体となる。この支持要素8は型に射出されたプラスチック材料から作成される。接続シートはこれらの図では面一であるように見えるが、現実には、射出プロセスによって、たとえば雄型からさらにプラスチック材料をシートの両側から射出することによって材料をより精密にし、シートを支持体8に埋め込むこともできる。
型から取り出した後、例えばレーザの助けにより、連続的な切欠き14が形成され、部品に浅い窪みを形成する。この切欠き14は見えない面1bから作成され、見える面1aに向かって延びるが、見える面1aまで切り込まない。切欠き14はシート6と支持体8の厚さの一部を通り、これによってこの支持体の機械的な弱体部を構成する。これによって、浅い窪み14の底と見える面との間の厚さが0.3ミリメートル未満になる。
切欠き14は、接続シート6のループ2に面して配置された先端14a、14b間に延びている。この切欠き14全体はU字形で、シートがない脆化部分を規定する。
先端14aと14bとの間で、関節軸30に沿って延びる関節部分20が形成される。関節部分20は接続シート6の切欠きにはならない。これは機械的に弱体化させることができるが、第3図および第4図ではそうではない。この関節部分に、関節軸30のいずれかの側に連続的に広がる接続シート6が重なる。
関節部分20および弱体化部分14は、見えない面1bの側に配置されたエアバック・モジュール28のドアを形成する特殊な開口部ゾーン15の外周となる。
理解しやすいよう、関節部分20は十字で記号化し、支持体およびシートの厚さは、他の寸法に対して大きくしてある。
第4図では、ドア15および特にその外周は、接続シート6の外部輪郭によるゾーン内に完全かつ厳密に入っている。したがって、接続シート6はドア全体およびその全体の周辺の両側に存在する。これによって、ドアおよびドアの外部の一部にわたって前面パネル1の断裂に対する抵抗が向上する。ドアに存在するシートの一部6aは、接続シートのループ2を介して、つまり関節部分20を介して、フリンジ部分6bとして知られるドアの外側の部分に接合される。
接続シートの外部輪郭によって規定されたゾーン内にドアが完全に入るように、このシートを型に導入するとき、これはドア15より大きい長さおよび幅をである。シートは、ドアがおおむね全長10から15センチメートル、幅が25から30センチメートルであることに留意して、長さL、つまり関節軸に対して垂直の寸法および幅1、つまり関節軸に対して平行の寸法が、ほぼ50センチメートルで、マージンが25%のオーダーであると有利である。したがって、シート、より正確にはそのフリンジ部分は、前面パネルの残りの部分に、ドアより少なくとも5センチメートル上に広がっている。脆化部分の断裂が105から107Pa(好ましくは2.105Pa程度)の圧力をドア全体にかけることによって概して得られることに留意して、それに対して満足できる機械的強度の前面パネルを獲得することができる。
第5図では、エアバッグを展開する力がドア15上に広がると、前面パネル1、より正確には支持部8が弱体化部分14で破断し、これによってドア15が関節軸30を中心に旋回して、前面パネル1を通る通路17を生成する。この関節軸30を中心とするドアの旋回は、ループ2によって形成された接続シート6の余分な長さによって可能になる。ループ2は冗長区間となり、さらに前面パネル1の残りの部分にドア15を保持することができる。これは、プラスチックの支持部8が、この旋回作用による歪みにより、関節部分20で断裂する危険があるからである。
第6図は、前面パネル1の代替実施形態を示す。このパネルは、部品を成形する時に形成させた溝34の結果、関節部分20が機械的に弱体化していることにより、また外周線36に沿って溶着させて本体35に取り付けたことにより、第1図ないし第5図に示した実施形態とは区別される。機械的に弱体化した区域20は、見える面1aに生成したくびれによって形成される。このくびれは、見えない面1bに生成することもできる。その機能は、ドアを関節でつなぐことを補助し、プラスチックが薄くなっていることを考慮に入れて、関節部分に面する冗長区間(シートの余分な長さ)を削除できるようにすることである。
さらにシート6は、部品1の見えない面1bの全長にわたって延びる(しかし幅全体に延びる必要はない)主要部分31を備える。特に、シートは関節部分20を越えて、部品の縁8aまで、関節軸30に垂直な方向に延びる。シートの残りの部分に接合された接続つまみ32を介して、支持部8の先までも行く。主要部分31は、支持部8に固定される。つまり成形作業によってこの支持部にぴったり接合される。接続つまみ32は支持部8に接触せず、その結果、それに接続されるが固定はされない。
シート6、特に接続つまみは、固定ねじ38を介して本体35に連結される。したがって、これは前面パネル本体36と部品1との間に2次接続手段を生成する。したがって、エアバッグの展開によって生成した力によって溶着線36が断裂した場合は、それにもかかわらず部品1はまだつまみ32によって前面パネルに保持される。
部品1は、シートを型穴内に配置し、つまみがプラスチックで覆われないような方法で、つまみとなるようにシートの一部を突き出すことによって得られる。
第7図では、部品は、見えない面1bから見える面1aまで部品の厚さ内に延びる脆化部分となる切欠き39を含む。これまでの図とは異なり、この切欠き39は見えない面1b(支持部8)に垂直の線27に従わない。切欠きの方向は、この法線27に対して、ドア15の外面まで角度αだけ傾斜する。ここで、角度αは約45度であり、これは30度と60度の間であると有利である。
したがって、見える面1aの側からドア15に力Fがかかると、切欠きの傾斜により、ドア15は関節軸30を中心にごくわずかに旋回するしかない。
第8図では、保持要素42、ここではU字形ブラケットが、前面パネルの見えない面1bに載せられるように配置される。これは、ドア15の外側へのねじなどの固定手段45によって前面パネル1に固定される。このブラケット42は切欠き14と重なり、したがって力Fをドア15の見える面1aにかけると、後者はブラケット42に当たり、後退できない。したがって、ドア15は一方向にしか開くことができない。
エアバッグ・モジュール28は、特に前面パネル1を所定の位置に維持するのを補助するようになっているクロスビーム40に固定されるが、ブラケットには結合されないので、種々の要素を車両に設置しやすくなる。さらに、ブラケット42は前面パネルの方向にサイズが増加する拡張部分44を有する。エアバッグ・モジュール28が膨張する側とは反対側に配置されたこの拡張部分は、展開時にエアバッグを案内するのに使用する。
第9図は、格子構造を呈する接続シート46を示す。この構造は、特に織物または編物を使用することによって獲得され、プラスチック材料で充填されるようになっている隙間46aを生成し、したがってその材料との接着性をよくすることができる。このシートは脆弱ではないが、車両の設計温度範囲内で可撓性を有する。
第10図は、支持部8のプラスチック材料で充填されたセル56aが形成された接続シート56を有する部品51を示す。このセルは接続シート56と支持部8との接合性を改善する。
さらに、見える面51aに部品はカバー・シート52および発泡層54とを備える複合体53を含む。したがって、見える面51aでは、これは高品質の外観および可撓性の感触を与え、見えない面51bには可撓性接続シート56を有する。
この部品は、雌型12aに接触するように複合体53を型内に配置することによって得られる。
カバー・シートが塩化ポリビニルなどの自己密封性材料である場合は、ほぼ貫通した切欠き、または貫通した切欠きにさえすることができる。
様々な図で、理解しやすいよう支持部8および複合体53の接続シート6の厚さは、前面パネルの全体的寸法に対して割合を大きくしてある。実際には、このような前面パネルは幅が約1.5メートル、長さ(高さ)が50センチメートル、厚さが2から50ミリメートルで約10%である。接続シートは、0.1ミリメートルから3ミリメートルの間の厚さであると有利である。プラスチックの射出成形した単層前面パネルの場合、プラスチック材料は厚さが1から6ミリメートルであると有利である。多層前面パネルの場合、カバー・シートは0.2ミリメートルから6ミリメートルの厚さで、1つまたは複数の発泡層の厚さは2から50ミリメートル、支持部の厚さは1から6ミリメートルであると有利である。
本発明は、図示の実施形態には決して限定されないことが容易に理解されるであろう。したがって、第6図では、シート6は支持部8から突き出すつまみ32を有する必要がなく、これは支持部8の端部をわずかに変形する、特にU字形にすることによって行うことは明白で、主なことはシート6を本体35に接続することである。次に、固定ねじ38を本体35、支持部8およびシート6に通す。
型に導入するとき、接続シートに浅い窪みである切欠きを既に形成させておき、完成部品に脆化部分を形成するのが望ましい場所に接続シートがないようにすることができる。
同様に、2つのU字形の切欠きを底を合わせて互いに反対方向に向くように設けることができ、その結果、浅い窪み全体がH字形を呈する。つまり、2本の関節軸が設けられ、一方はHの足部、他方はHの頭部にある。
切欠きは点線として生成することができ、それは互いに非常に近く設定された一連の穴によって構成され、直径は0.05ミリメートルから0.5ミリメートル、互いの間隔は0から2ミリメートルであると有利で、ポリプロピレンの支持部の場合は0.5から0.7ミリメートルであることが好ましい。
切欠きは、同様に断面を三角形にすることができる。

Claims (15)

  1. エアバッグのドアを形成し、エアバッグの通路(17)を生成することができるゾーン(15)を備えた完成部品(1、51)を生産する方法で、
    a)プラスチックで作成され支持要素(8)と、ほぼ前記支持要素の表面に沿って広がる接続シート(6、46、56)とを備える部品を生産する段階と、
    b)2つの先端(14a、14b)間で機械的に脆化した部分(14)およびこの2つの先端間でシートと重なる関節軸(30)となる関節部分(20)とによって構成された外周によって限定される前記ゾーンを部品に形成させる段階とを備え、
    −使用する接続シートが前記ゾーンより長さおよび幅が大きく、
    −前記脆化部分は前記シートに作成された切り欠きを含み、
    −段階b)の間に、接続シートが脆化部分の内外双方の側に、前記脆化部分の少なくとも長さの主要部分に沿って存在し、接続シートが前記ゾーンより少なくとも大きい部分として存在するような方法で、脆化部分が生産されることを特徴とする方法。
  2. 段階b)の間に、切り欠きが前記シートに作成されるとき、脆化部分の少なくとも一部で、支持要素の厚さの一部が削り取られることによって機械的に弱体化されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. ・段階a)の間に、
    −接続シートを型穴(10)に導入し、
    −プラスチック材料を型穴に導入して、前記プラスチック材料がシートに接触し、
    ・段階b)の間に、シート内に脆化部分が形成されることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の方法。
  4. −型穴(10)、雌型(12a)、雄型(12b)および後退位置と前進位置との間で移動するようになっているインサート(12c)を備える型(12)を使用し、前記可動インサートは雄型の穴(7)に挿入され、それによってインサートを後退位置にすると、それと雄型との間にスロット(4)を生成し、前進位置に向かって変位すると、さらに雄型から離れ、
    −段階a)の間に、可動インサートが前進した状態でシートを型穴に導入し、次に可動インサートを後退させることによって、シートの折り畳んだ区間が前記スロット内に保持され、その状態でプラスチック材料を型穴に導入することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  5. −段階a)の間に、関節軸に対して垂直の方向で、シートが部品の全部または少なくとも大半を覆うような方法で部品を生産し、
    −部品は本体(35)に固定されることによって、これに取り付けられ、
    −シートが本体に接合されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
  6. −段階a)の間に、前記シートのつまみ(32)が型穴から突き出し、
    −シートのつまみ(32)が本体(35)に接続されることを特徴とする請求項3および5に記載の方法。
  7. −プラスチックで作成される支持要素(8)と、
    −支持要素に接合され接続シート(6)とを備え、
    部品が、エアバッグのドアを形成して、エアバッグの通路(17)を生成できるように設計されたゾーン(15)となり、前記ゾーンが、2つの先端(14a、14b)を有する脆化部分(14)および前記2つの先端間でシートと重なる関節軸(30)を定める関節部分(20)によって構成された外周によって限定された複合完成部品(1)であって、
    −脆化部分の少なくとも長さの主要部分に沿って、シートが前記脆化部分の内外双方の側に存在し、
    −前記脆化部分は前記シートに作成された切り欠きを含み、
    −シートが前記ゾーンより大きいことを特徴とする部品。
  8. −シートが関節部分の両側で支持体に接続され、
    −シートが、前記関節部分(20)に面するループ(2)を形成することを特徴とする請求項7に記載の部品。
  9. シートが、部品に固定されて前記ゾーンを囲むフリンジ部分(6b)を有することを特徴とする請求項7または8のいずれか1項に記載の部品。
  10. シートが、関節軸に対して垂直の方向で、関節部分を越えて少なくとも部品の縁にまで延びていることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の部品。
  11. −1つの見える面(1a)と、部品の厚さだけ離れた1つの見えない面(1b)とを有し、脆化部分(39)が、部品の厚さ内に見えない面から見える面へ向かって形成された切欠きを備え、
    −切欠きが、見えない面に対する法線(27)に対して前記ゾーンの外側に向かって傾斜することを特徴とする請求項7ないし10のいずれか1項に記載の部品。
  12. 見えない面(1b)の法線(27)に対する切欠き(39)の角度が、約30度と60度との間であることを特徴とする請求項11に記載の部品。
  13. −1つの見える面(1a)と、部品の厚さだけ離れた1つの見えない面(1b)とを有し、脆化部分(14)が、部品の厚さ内に見えない面から見える面へ向かって作成された連続する切欠きを備え、
    −さらに、切欠きと重ねて、見えない面の切り欠きの区間に当てて配置され、部品上で前記ゾーン(15)の外側に固定された保持要素(42)を備えることを特徴とする請求項7ないし12のいずれか1項に記載の部品。
  14. −さらに部品を固定する本体(35)を備え、
    −シートが本体(35)に接続されることを特徴とする請求項7ないし13のいずれか1項に記載の部品を備えるアセンブリ。
  15. −シートが、支持体から出る接続つまみ(32)を備え、
    −シートのつまみ(32)が本体(35)に接続されることを特徴とする請求項14に記載のアセンブリ。
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