JP4773174B2 - エアバッグドア部を有する内装品の成形方法 - Google Patents

エアバッグドア部を有する内装品の成形方法 Download PDF

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Description

この発明は、車両衝突時にエアバッグ装置の作動で開くエアバッグドア部を有するインストルメントパネル等の内装品の成形方法に関するものである。
内装品裏面に形成された破断予定部が内装品表面側から識別できない,いわゆるシームレスタイプのエアバッグドア部を有する内装品の成形方法として、例えば、特許文献1には車両用インストルメントパネルの成形方法が開示されている。この特許文献1では、まず、第1成形型と第2成形型とを型締めした状態で両成形型の間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する。次いで、射出中か又は射出充填後に溝形成刃をその先鋭先端部と第1成形型との間に所定の間隔があくようにキャビティ内に進出させる。その後、上記溝形成刃を進出させた状態で溶融樹脂を保圧した後、溝形成刃をキャビティ内から後退させる。これにより、インストルメントパネル裏面に破断溝部を形成して該破断溝部に対応するインストルメントパネルの薄肉部を破断予定部として該破断予定部をエアバッグ展開時に破断するようにしたインストルメントパネルを得るようにしている。
また、別の成形方法として、溶融樹脂をキャビティ内に射出する過程で多数のブロック又はピンをキャビティ内に進出させた後、これらブロック又はピンを保圧中と保圧終了後との二段階に分けて後退させるようにしてインストルメントパネル裏面に略矩形の凹部群を形成し、該凹部群に対応するインストルメントパネルの薄肉部を破断予定部として該破断予定部をエアバッグ展開時に破断するようにしたインストルメントパネルの成形方法も開発されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−234413号公報(第5頁、図1〜5) 特開2003−225934号公報(第2頁、図2、図4、図6)
しかし、上記特許文献1及び特許文献2では、いずれも溝形成刃、ブロック又はピン等の破断予定部形成手段をキャビティ内で第1成形型から第2成形型側に所定の距離だけ離れた破断予定部形成位置まで進出させた状態で保圧している。したがって、キャビティ内の溶融樹脂には破断予定部形成手段が進出した分だけ溶融樹脂の圧力が高まり、その上保圧による圧力も加わっているため、成形後に内装品を脱型すると、インストルメントパネル内部の樹脂圧が解放されて破断予定部に対応するインストルメントパネル表面に盛り上がりができ、外観見栄えが低下する。
また、キャビティ内に溶融樹脂を射出中に破断予定部形成手段を上記破断予定部形成位置まで進出させると、溶融樹脂の流動が上記破断予定部形成手段に妨げられるため、溶融樹脂をキャビティ内の隅々まで行き渡らせるのに時間がかかる。さらに、破断予定部形成手段が例えば薄い金属板からなる場合には溶融樹脂の流れによる衝撃により破断予定部形成手段が受けるダメージが大きく、破断予定部形成手段の耐久性が低下する。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形時にキャビティ内に射出充填された溶融樹脂にかかる圧力の上昇を抑えることにより、内装品表面に溶融樹脂にかかる圧力に起因する盛り上がりができず、外観見栄えのよいエアバッグドア部を有する内装品を提供することである。
上記の目的を達成するため、この発明は、キャビティ内への溶融樹脂の射出、破断予定部形成手段の進退作動及び溶融樹脂充填後の保圧の圧力と各タイミングを適正に設定したことを特徴とする。
具体的には、この発明は、射出成形の工程で成形型のキャビティ内に破断予定部形成手段を進退させて内装品裏面にその表面に達しない破断予定部を形成し、該破断予定部で囲まれる領域でエアバッグドア部が形成された内装品の成形方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記成形型のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、次いで、上記射出充填により上昇傾向にあるキャビティ内の樹脂圧を下降傾向に転じる圧力での一次保圧を行って該一次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第1転換点を設け、その後、キャビティ内の樹脂圧が再び上昇傾向に転じる圧力での二次保圧を少なくとも上記溶融樹脂の冷却硬化によるキャビティ内の樹脂圧を低下させる作用が該二次保圧によるキャビティ内の樹脂圧を上昇させる作用を上回るまで行って該二次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第2転換点を設け、上記破断予定部形成手段を上記第1転換点と第2転換点との間でキャビティ内に進出させ、上記二次保圧が終了した後のキャビティ内の樹脂圧が下降しきるまでにキャビティ内から後退させることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記第1転換点及び第2転換点のキャビティ内の樹脂圧は、いずれも10MPa以上20MPa以下であることを特徴とする
請求項1に係る発明によれば、一次保圧中の最高圧点である第1転換点と二次保圧中の最高圧点である第2転換点との間の比較的樹脂圧が低くなっている低圧領域でキャビティ内に破断予定部形成手段を進出させるので、キャビティ内の溶融樹脂に破断予定部形成手段の進出による圧力がかかっても、キャビティ内の溶融樹脂の樹脂圧が低くなっている分、全体の樹脂圧の上昇を抑制することができる。このため、脱型後に、破断予定部形成手段による内装品表面に上記溶融樹脂にかかる圧力に起因する盛り上がりができず、その結果、外観見栄えのよいエアバッグドア部を有する内装品を得ることができる。さらに、一次保圧による保圧だけでは成形品に溶融樹脂の熱収縮によるヒケや寸法不良が生じるおそれがある場合でもその後に行われる二次保圧によりヒケや寸法不良が生じるのを確実に防止している。また、二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに破断予定部形成手段を後退させるので、この段階では溶融樹脂は完全には固化していない。したがって、溶融樹脂が破断予定部形成手段に完全に融着せず、破断予定部形成手段をスムーズに後退させることができ、破断予定部形成手段を内装品から引き出す際に内装品表面に悪影響を与えない。
また、溶融樹脂をキャビティ内に射出充填した後に破断予定部形成手段をキャビティ内の破断予定部形成位置に進出させるので、溶融樹脂の流れが破断予定部形成手段に遮られることなくスムーズにキャビティ内の隅々まで行き渡り、充填時間ひいては成形サイクルを短縮できる。さらに、破断予定部形成手段が例えば薄い金属板からなる場合であっても溶融樹脂の流れが破断予定部形成手段に衝撃を与えることがないため、破断予定部形成手段への負担が少なく、耐久性も向上する。
さらにまた、破断予定部形成手段をキャビティ内から後退させるタイミングを二次保圧が終了した後に設定しているので、破断予定部形成手段を後退させた後の破断予定部形成箇所に二次保圧による圧力が作用することがなく、成形品の破断予定部形成箇所を型崩れせず所期の目的に形成することができる。このことによって内装品成形後に破断予定部の深さを安価で取扱いが容易な超音波装置を使って検査することができ、内装品仕上がり状態を経済的に知ることができる。
請求項2では、一次保圧中の第1転換点及び二次保圧中の第2転換点の樹脂圧が、いずれも10MPa以上20MPa以下に設定されているので、溶融樹脂をキャビティ内全体に十分充填でき、収縮による欠肉を防止することができる。また、脱型後の内装品表面に破断予定部形成手段による溶融樹脂にかかる過剰な圧力に起因する盛り上がりができてしまうのを防止でき、外観見栄えのよいエアバッグドア部を有する内装品を得ることができる
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
(実施形態)
図1〜図3はこの発明の実施の形態に係る成形方法の工程図を示し、図4及び図5は当該成形方法により得られた内装品としての車両用インストルメントパネル1を示す。説明の順番として、成形方法の説明に先立ち、上記インストルメントパネル1の構造と成形に使用する成形型Aの型構造とを説明する。
図5はインストルメントパネル1の助手席前方部分を示す。図4は図5のA−A線における断面図である。本例では、後述するエアバッグ装置11が運転席側方の助手席前方に配置されたフロントエアバッグ装置であり、エアバッグ装置11が車両前後方向からの衝撃から乗員を保護するようになっているが、運転者を保護するためにステアリングハンドルのパッドにも適応することができるものである。その他、センターピラーガーニッシュ等の車両用内装品にエアバッグ装置を装備した場合にも適応することができる。
上記インストルメントパネル1は溶融樹脂を射出して成形された単層構造である。このインストルメントパネル1裏面の助手席前方に対応する箇所には、平面視略矩形の樹脂製の筒状枠体3が振動溶着により固定されている。上記枠体3内部の上端には、2枚のフラップ5が車体前方側と後方側とにヒンジ部7を介して一体に形成され、これらフラップ5は上記枠体3との間に略H字状のシューティング口9があくようにインストルメントパネル1裏面に振動溶着されている。そして、各フラップ5はエアバッグ装置11の作動でヒンジ部7を支点として上方に開くようになっている。上記枠体3内部の下端側には、エアバッグ装置11が取り付けられている。具体的には、このエアバッグ装置11は、エアバッグケース13を備え、該エアバッグケース13内には、折り畳んだ状態のエアバッグ15とインフレータ17とが収納されている。また、上記エアバッグケース13の車体前方側及び後方側には複数の係止プレート19が取り付けられ、これらの係止プレート19先端の係止爪19aを上記枠体3の車体前側壁部3a及び車体後側壁部3bに形成された複数の係合孔3cに係合させることにより、上記エアバッグ装置11が枠体3に取り付けられている。
上記インストルメントパネル1裏面のエアバッグ装置11装着箇所に対応する箇所には、スリット状の破断溝部21が上記シューティング口9と両フラップ5のヒンジ部7とに対応するように、かつインストルメントパネル1表面に達しないように略日の字状に形成され、上記破断溝部21に対応するインストルメントパネル1が薄肉になって該薄肉部がエアバッグ15の展開圧力で破断するようになっていて、破断予定部23を構成している。そして、この破断溝部21で囲まれる領域でエアバッグドア部25が構成されている。つまり、このエアバッグドア部25は、破断溝部21がインストルメントパネル1表面側から識別できない,いわゆるシームレスタイプである。なお、上記破断溝部21は直線状に連続しているのではなく、後述する溝形成刃39により微小な間隙をあけて間欠的に形成されている。
次に、上述の如く構成されたインストルメントパネル1は、図1〜図3に示す成形型Aと、該成形型Aに接続された射出機(図示せず)とからなる射出成形装置を用いて成形される。
上記成形型Aは、エアバッグドア部25の表面側を成形する固定型としての第1成形型27と、エアバッグドア部25の裏面側を成形する可動型としての第2成形型29とを備え、上記第1成形型27と第2成形型29とを型締めした状態で各々の成形面27a,29a間にキャビティ31が形成され、上記両成形面27a,29aの間隔がエアバッグドア部25の肉厚に対応するようになっている。
上記第2成形型29の内部には、収容空間33が設けられ、該収容空間33内には支持プレート35が配置され、該支持プレート35は、第2成形型29背面に固定された流体圧シリンダ37のピストンロッド先端37aに連結されている。また、上記支持プレート35上面には、破断予定部形成手段としての金属板状の溝形成刃39がインストルメントパネル1裏面の破断溝部21を形成しようとする位置に対応するように支持ブロック41と押さえ板43とによって基端側を挟持されて取り付けられている。上記溝形成刃39の先端から基端側にかけての上部には、図6に示すように、多数の狭小溝39aが長手方向に間隙をあけて切欠形成され、隣り合う狭小溝39a間に上記破断溝部21を形成する刃部39bが形成され、該刃部39b先端に上記破断溝部21のV字状底部を形成する尖鋭先端部39cが形成されている。そして、上記溝形成刃39は、図2に示すように、流体圧シリンダ37の伸長作動により第1成形型27の成形面27aと尖鋭先端部39cとの間に所定の間隔があくようにキャビティ31内の破断溝部形成位置Pに進出する一方、図1及び図3に示すように、流体圧シリンダ37の収縮作動により尖鋭先端部39cが上記第2成形型29の成形面29aに没入するように上記第1成形型27の成形面27aから第2成形型29側に所定の距離Lだけ離れた破断溝部形成位置Pより第2成形型29側に後退するようになっている。このように第1成形型27の成形面27aと溝形成刃39の尖鋭先端部39cとの間に所定の間隔をあけるのは、インストルメントパネル1裏面に破断溝部21を形成するためである。なお、溶融樹脂Rの流動に悪影響を及ぼさない範囲であれば、溝形成刃39の後退状態で尖鋭先端部39cがキャビティ31内に僅かに突出するようにしてもよい。以下に述べる成形工程においても同じである。
次に、上述の如く構成された成形型Aによりエアバッグドア部25を有するインストルメントパネル1を成形する要領について説明する。
まず、図1に示すように、第1成形型27に対して第2成形型29を接近させて型締めする。この状態で、流体圧シリンダ37は収縮作動して溝形成刃39の尖鋭先端部39cは第1成形型27の成形面27aから第2成形型29側に所定の距離Lだけ離れた破断予定部形成位置Pより第2成形型29側に後退して第2成形型29に没入している。
次いで、溶融樹脂Rを上記キャビティ31内に射出充填する。この間、溝形成刃39の尖鋭先端部39cがキャビティ31内に突出していないので、溶融樹脂Rの流れが溝形成刃39に遮られることなくスムーズにキャビティ31内の隅々までに行き渡り、充填時間ひいては成形サイクルを短縮することができるとともに、溶融樹脂Rの流れが溝形成刃39に衝撃を与えることがなく、溝形成刃39への負担が少なく、耐久性を向上させることができる。
成形型のキャビティ31内に溶融樹脂Rを射出充填すると上記キャビティ31内における溶融樹脂Rの樹脂圧は射出充填の射出圧により上昇傾向になる。そして、上記溶融樹脂Rを射出充填した後、上昇傾向にあるキャビティ31内の樹脂圧を下降傾向に転じる圧力での一次保圧を行う。これにより、上記一次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第1転換点が形成される。
その後、一次保圧中に下降したキャビティ31内の樹脂圧が再び上昇傾向に転じる圧力での二次保圧を行う。該二次保圧は、少なくとも上記溶融樹脂Rの冷却硬化によるキャビティ31内の樹脂圧を低下させる作用が該二次保圧によるキャビティ31内の樹脂圧を上昇させる作用を上回るまで行う。これにより、該二次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第2転換点が形成される。
この際、上記溝形成刃39を上記第1転換点と第2転換点との間でキャビティ31内に進出させる。本実施形態では、第1転換点以降に、図2に示すように、流体圧シリンダ37を伸長作動させ、溝形成刃39を第1成形型27の成形面27aと尖鋭先端部39cとの間に所定の間隔があくようにキャビティ31内の破断溝部形成位置Pに進出させて、その後、二次保圧により樹脂圧を再度上昇させて第2転換点を設け、上記溝形成刃39を二次保圧が終了した後のキャビティ31内の樹脂圧が下降しきるまでに、流体圧シリンダ37を収縮作動させ、溝形成刃39を尖鋭先端部39cが上記第2成形型29の成形面29aに没入するように上記破断溝部形成位置Pより第2成形型29側に後退させる。上記第1転換点及び第2転換点のキャビティ31内の樹脂圧は、いずれも10MPa以上20MPa以下である。このような範囲に設定したのは、10MPa未満であると、溶融樹脂Rがキャビティ31内全体に十分充填しきれず、収縮によるヒケや寸法不良が顕著に表われてしまう一方、20MPaを超えると、上記溶融樹脂Rに過剰な圧力がかかり、上記溝形成刃39でキャビティ31内に進出した部位で脱型後にインストルメントパネル1表面に盛り上がりができてしまうからである。
上記のようにキャビティ31内の溶融樹脂Rは保圧されるとともに、徐々に温度も下降していき、溶融樹脂Rは半凝固状態となる。これにより、キャビティ31内で溶融樹脂R内の固化が型崩れしない程度にまで進行し、裏面に破断溝部21が形成されたインストルメントパネル1が成形され、上記破断溝部21に対応するインストルメントパネル1の薄肉部で囲まれる領域である破断予定部23でエアバッグドア部25が構成される。そして、成形されたインストルメントパネル1の形状が安定するまで冷却した後、インストルメントパネル1を脱型する。
このように、一次保圧中の最高圧点である第1転換点と二次保圧中の最高圧点である第2転換点との間の比較的樹脂圧が低くなっている低圧領域でキャビティ31内に溝形成刃39を進出させるので、キャビティ31内の溶融樹脂Rに溝形成刃39の進出による圧力がかかっても、キャビティ31内全体の溶融樹脂Rの樹脂圧が低くなっている分、溝形成刃39進出部位の樹脂圧の上昇を抑制することができる。このため、脱型後に、インストルメントパネル1表面に上記溶融樹脂Rにかかる圧力に起因する盛り上がりができず、その結果、外観見栄えのよいエアバッグドア部25を有するインストルメントパネル1を得ることができる。さらに、一次保圧による保圧だけではインストルメントパネル1に溶融樹脂Rの熱収縮によるヒケや寸法不良が生じるおそれがある場合でもその後に行われる二次保圧によりヒケや寸法不良が生じるのを確実に防止している。また、二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに溝形成刃39を後退させるので、この段階では溶融樹脂Rは完全には固化していない。したがって、溶融樹脂Rが溝形成刃39に融着せず、溝形成刃39をスムーズに後退させることができ、溝形成刃39をインストルメントパネル1から引き出す際にインストルメントパネル1表面に悪影響を与えない。
また、溶融樹脂Rをキャビティ31内に射出充填した後に溝形成刃39をキャビティ31内の破断予定部形成位置に進出させるので、溶融樹脂Rの流れが溝形成刃39に遮られることなくスムーズにキャビティ31内の隅々まで行き渡り、充填時間ひいては成形サイクルを短縮できる。さらに、溝形成刃39が例えば薄い金属板からなる場合であっても溶融樹脂Rの流れが溝形成刃39に衝撃を与えることがないため、溝形成刃39への負担が少なく、耐久性も向上する。
さらに、一次保圧中の第1転換点及び二次保圧中の第2転換点の樹脂圧が、いずれも10MPa以上20MPa以下に設定されているので、溶融樹脂Rの熱収縮によるヒケや寸法不良を確実に防止することができる。また、溝形成刃39のキャビティ31内への進出により脱型後のインストルメントパネル1表面に溶融樹脂Rにかかる過剰な圧力に起因する盛り上がりができてしまうのを確実に防止でき、外観見栄えのよいエアバッグドア部25を有するインストルメントパネル1を得ることができる。
加えて、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるタイミングを二次保圧が終了した後に設定しているので、キャビティ31内に溝形成刃39を進出させている時間を十分に取ることができ、溶融樹脂Rの冷却固化が十分に進行しているので、溝形成刃39を後退させても成形されたインストルメントパネル1の破断予定部形成箇所は型崩れせず、破断予定部を所期の目的に形成することができる。さらに、インストルメントパネル1成形後に破断予定部23の形状や深さを安価で容易な超音波を使って検査することができ、インストルメントパネル1を経済的に成形することができる。
次に、上記の効果を実証するために、本発明例と比較例について実験を行った。
〈実験例1〉
実験例1の結果を図7及び表1に示す。
図7は成形全工程のキャビティ31内の樹脂圧変化を示すグラフであり、表1は図7のグラフに対応する成形条件を示すデータであり、表1中、刃進出及び刃後退時間は射出開始からの時間である。実験に用いた射出成形装置は、東芝機械株式会社製、機種IS1050GTである。成形型Aのキャビティ31に溶融樹脂Rを射出するゲートの位置は、図5に示すインストルメントパネル1において、△印に符号45を付して示す箇所である。また、溝形成刃39が位置する破断予定部23の側方に圧力センサー47を設置してキャビティ31内の樹脂圧を測定した。なお、表1において、射出圧及び保圧の数値は、上記射出成形装置の射出機の最大射出圧を100%とした場合の割合である。
Figure 0004773174
(本発明例1)
実験の要領は、図7及び表1に示すように、キャビティ31内に210℃の溶融樹脂Rを3秒間射出充填する。このときの射出圧は50%である。射出充填が終わると同時に一次保圧に入り、その大きさは13%である。その後、射出開始から3.8秒後に最大樹脂圧12.5MPaに達した(第1転換点C1)後、射出開始から4秒後(射出充填完了1秒後)にキャビティ31内に溝形成刃39を3秒間進出させる。そして、射出開始から7秒後に溝形成刃39をキャビティ31内から後退させ、射出開始から9秒後に一次保圧を終了して二次保圧を始める。二次保圧の大きさは30%であり、最大樹脂圧12MPaに達し(第2転換点C2)、その後、樹脂圧は徐々に下降していった。これは、二次保圧をしていても溶融樹脂Rの凝固度合いが大きくなっていくため、保圧の効果が徐々に減退していくからである。そして、該二次保圧を4.5秒間行った後、すなわち、射出開始から13.5秒後に二次保圧を終了する。上述の如き工程を経た本発明例1では、外観のよいインストルメントパネル1を得ることができた。このことは、射出充填により上昇傾向にあるキャビティ31内の樹脂圧を一次保圧でそれ以上上昇するのを抑え、下降傾向とすることでキャビティ31内の樹脂圧を全体的に下げ、キャビティ31内に進出させた溝形成刃39によってその部位の樹脂圧が高くなりすぎてインストルメントパネル1の表面に盛り上がりができるのを防止したこと、その後の二次保圧により先の一次保圧によって不足した溶融樹脂Rを補い、冷却に伴う溶融樹脂Rの熱収縮が顕著に生じることを防止したこと、第1転換点C1と第2転換点C2との間の樹脂圧をいずれも10MPa以上20MPa以下であること、第1転換点C1と第2転換点C2との間の樹脂圧が低くなっている保圧領域でキャビティ31内に溝形成刃39を進出させていること、及び二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに溝形成刃39を後退させていること等に基づくものである。
(本発明例2)
本発明例2においては、一次保圧の大きさを20%とし、二次保圧を4秒間行った。その他の条件は本発明例1と同様であり、本発明例2においても本発明例1と同様に外観のよいインストルメントパネル1を得ることができた。
(比較例1)
比較例1においては、インストルメントパネル1の外観は良くなかった。本発明例1,2と同様に第1転換点は樹脂圧が10MPa以上20MPa以下であるが、二次保圧の大きさが20%と小さいため、二次保圧を行っても二次保圧中に第2転換点が形成されず、二次保圧中の樹脂圧がそのまま下がりきってしまい、冷却に伴う溶融樹脂Rの熱収縮を補う溶融樹脂Rがキャビティ31内全体に充填しきれず、収縮によるヒケが生じてしまった
(比較例2)
比較例2においても、インストルメントパネル1の外観は良くなかった。一次保圧の大きさが30%と大きいため、射出圧で高まったキャビティ31内の樹脂圧が一次保圧で下がらず、一次保圧中の最大樹脂圧が20MPaを超える値を示した。この状態でキャビティ31内に溝形成刃39を進出させると、その部位の樹脂圧が高くなりすぎて脱型後にインストルメントパネル1表面に盛り上がりができてしまった。なお、二次保圧を行っているが、一次保圧が上述の如く高いため、本発明例1,2のような第2転換点はできなかった。
(比較例3)
比較例3においても、インストルメントパネル1の外観は良くなかった。樹脂温が250℃と高いため溶融樹脂Rの粘度が低く、本発明例1と同様の圧力で一次保圧と二次保圧を行っても、溶融樹脂Rの凝固が進み難い分、第1転換点及び第2転換点の樹脂圧が20MPaを超える値を示し、インストルメントパネル1の表面に比較例2と同様の盛り上がりが生じた。また、樹脂温が高いためインストルメントパネル1の表面にヤケが生じた。
(比較例4)
比較例4においても、インストルメントパネル1の外観は良くなかった。射出圧が90%と高いため、本発明例1と同じ圧力で一次保圧を行っても、一次保圧中の最高樹脂圧が20MPaを大きく超えてしまい、比較例2と同様に脱型後にインストルメントパネル1表面に盛り上がりができてしまった。なお、本発明例1と同様の圧力で二次保圧を行っているが、一次保圧が上述の如く高いため、本発明例1,2のような第2転換点はできなかった。
〈実験例2〉
実験例2の結果を図8,9及び表2に示す。
図8は破断溝部21の形成状態を3段階に分けて示す模式図である。(a)は破断溝部21の両壁が保圧に大きく押されて完全に接触した状態、(b)は破断溝部21の両壁の一部が保圧に押されて接触した状態、(c)は破断溝部21の両壁が完全に離れている状態である。上記(a)〜(c)の破断溝部21は、ともにエアバッグドア部25展開時の破断性能に問題がなかった。しかし、インストルメントパネル1成形後に破断溝部21の深さを安価で取扱いが容易な超音波装置を使って検査して正確な測定結果が得られたのは、(c)の形成状態Cだけだった。(a)の形成状態Aでは、破断溝部21の形成状態は超音波での破断溝部21の深さ計測が不可であった。(b)の形成状態Bでは、破断溝部21は超音波での破断溝部21の深さ計測に確実性が乏しく、安定した計測ができなかった。なお、上記(a)及び(b)の場合であっても、X線装置など精度の高い装置での検査により破断溝部21の深さ計測が可能である。
図9は本発明例1の樹脂圧変化に対して溝形成刃39の作動タイミングを示すデータであり、表2は成形されたインストルメントパネル1の表面形状と溝形成状態を示すデータである。
Figure 0004773174
上記図9及び表2のデータによると、まず、射出開始から4秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を3秒間、6秒間、9秒間と3通りに設定した場合には、3通りのいずれも外観は良好であったが、3秒間、6秒間の場合には破断溝部21の形成状態の評価はAであり、9秒間の場合の評価はBであった。これらはいずれも、溝形成刃39を第1転換点と第2転換点との間でキャビティ内に進出させているが、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるタイミングは、二次保圧中に行っており、キャビティ内に溝形成刃39を後退させた後の破断溝部21に二次保圧が作用したことによるものである。
射出開始から7秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を3秒間、6秒間、9秒間と3通りに設定した場合には、3通りのいずれも外観は良好であり、その中でも保持する時間を9秒間に設定した場合には破断溝部21の形成状態の評価もCであり、外観、破断溝部21の形成状態共に良好な結果となった。これは、溝形成刃39を第1転換点と第2転換点との間でキャビティ31内に進出させて、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるのを、二次保圧が終了した後で、二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに間(図9にDで示す間)に行っているためである。一方、保持する時間を3秒間、6秒間に設定した場合には、上記射出開始から4秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させた場合と同様に破断溝部21の形成状態の評価はAであり、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるタイミングを、二次保圧中に行っており、キャビティ内に溝形成刃39を後退させた後の破断溝部21に二次保圧が作用したことによるものである。
射出開始から10秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を3秒間、6秒間、9秒間と3通りに設定した場合については、キャビティ31内に保持する時間を6秒間に設定した場合には外観が良好で、破断溝部21の形成状態の評価もCであり、外観、破断溝部21の形成状態共に良好な結果となった。これは、上記射出開始から7秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を9秒間に設定した場合と同様に、溝形成刃39を第1転換点と第2転換点との間でキャビティ31内に進出させた後、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるタイミングを、二次保圧が終了した後で二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに間(図9にDで示す間)に行っているためである。しかし、保持する時間を3秒間に設定した場合は外観が良好であるが、破断溝部21の形成状態の評価はAであり、上記射出開始から4秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させた場合と同様に、破断溝部21の溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるタイミングを二次保圧中に行っており、キャビティ内に溝形成刃39を後退させた後の破断溝部21に二次保圧が作用したことによるものである。また、保持する時間を9秒間に設定した場合は破断溝部21の形成状態の評価はCと良好であるが、外観が良くなかった。これは、キャビティ31内に溝形成刃39を後退させているのを二次保圧後の樹脂圧が下降しきった後に行っているため、キャビティ31内の溶融樹脂Rの冷却固化が進んだ状態であることが原因で溝形成刃39に溶融樹脂Rが融着した状態で溝形成刃39を後退させたのでインストルメントパネル1の表面にへこみが生じた。
射出開始から13秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を3秒間、6秒間、9秒間と3通りに設定した場合には、これらはいずれも、外観は不良であった。これは、キャビティ31内に溝形成刃39を進出させているのが第2転換点より後であるため、キャビティ31内の溶融樹脂Rの冷却固化が進んだ状態であることが原因でインストルメントパネル1の表面に凹凸が生じた。
このように、実験例2において、外観、破断溝部21の形成状態共に良好な結果となったのは、射出開始から7秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を9秒間に設定した場合と、射出開始から10秒後にキャビティ31内に溝形成刃39を進出させて、キャビティ31内に保持する時間を6秒間に設定した場合とである。これらはいずれも、溝形成刃39を第1転換点と第2転換点との間でキャビティ31内に進出させて、溝形成刃39をキャビティ31内から後退させるのを二次保圧が終了した後で、二次保圧後の樹脂圧が下降しきるまでに間(図9にDで示す間)に行っている。
なお、上記実施形態では、溝形成刃39として略日の字状に一体に形成された金属板からなるものを例示したが、例えば、略矩形枠状の金属板と、該金属板とは別体で金属板内部を車体前後方向に二分するように車幅方向に延びる直線状の金属板とで構成してもよい。さらに、上記略矩形状金属板の車体前後方向及び車幅方向の4辺をそれぞれ直線状の金属板で別々に形成したものであってもよい。そして、これらの場合には、個々に独立した金属板を専用の流体圧シリンダで同期させて進退させるようにする。また、溝形成刃39の代わりに、特許文献2のような多数のブロック又はピンで破断予定部形成手段を構成してもよい。
この発明は、車両衝突時にエアバッグ装置の作動で開くエアバッグドア部を有するインストルメントパネル等の内装品の成形方法として有用である。
この発明の実施形態に係る成形方法における溶融樹脂射出充填工程図である。 この発明の実施形態に係る成形方法における溝形成刃の進出工程図である。 この発明の実施形態に係る成形方法における溝形成刃の後退工程図である。 図5のA−A線における断面図である。 この発明の実施形態に係る成形方法により成形されたインストルメントパネルの助手席前方部分を示す正面図である。 この発明の実施形態に係る成形方法における溝形成刃の模型図である。 この発明の実施形態に係る成形方法において、実験例1の成形全工程の樹脂圧変化を示すグラフに表した図である。 実験例2の破断溝部の形成状態を3段階に分けて示す模式図である。 本発明例1の樹脂圧変化に対して、実験例2において溝形成刃の作動タイミングを示すデータである。
A 成形型
R 溶融樹脂
1 インストルメントパネル(内装品)
21 破断溝部
23 破断予定部
25 エアバッグドア部
31 キャビティ
39 破断予定部形成手段(溝形成刃)
C1 第1転換点
C2 第2転換点

Claims (2)

  1. 射出成形の工程で成形型のキャビティ内に破断予定部形成手段を進退させて内装品裏面にその表面に達しない破断予定部を形成し、該破断予定部で囲まれる領域でエアバッグドア部が形成された内装品の成形方法であって、
    上記成形型のキャビティ内に溶融樹脂を射出充填し、
    次いで、上記射出充填により上昇傾向にあるキャビティ内の樹脂圧を下降傾向に転じる圧力での一次保圧を行って該一次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第1転換点を設け、
    その後、キャビティ内の樹脂圧が再び上昇傾向に転じる圧力での二次保圧を少なくとも上記溶融樹脂の冷却硬化によるキャビティ内の樹脂圧を低下させる作用が該二次保圧によるキャビティ内の樹脂圧を上昇させる作用を上回るまで行って該二次保圧中に樹脂圧が上昇傾向から下降傾向に転じる第2転換点を設け、
    上記破断予定部形成手段を上記第1転換点と第2転換点との間でキャビティ内に進出させ、上記二次保圧が終了した後のキャビティ内の樹脂圧が下降しきるまでにキャビティ内から後退させることを特徴とするエアバッグドア部を有する内装品の成形方法。
  2. 請求項1に記載のエアバッグドア部を有する内装品の成形方法において、
    上記第1転換点及び第2転換点のキャビティ内の樹脂圧は、いずれも10MPa以上20MPa以下であることを特徴とするエアバッグドア部を有する内装品の成形方法
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