JP4953199B2 - 車両用助手席エアバッグ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用助手席エアバッグ及びその製造方法に係り、詳しくは、車両事故発生時、助手席に乗った搭乗者を保護するために、残留応力発生によるエアバッグドアの白化現象及び引っ掛け傷の発生を防止することができる車両用助手席エアバッグ及びその製造方法に関する。

車の安全に対する要求の増大に伴い、これと関連する法規の強化によって運転席エアバッグ及び助手席エアバッグに対する関心が高くなっている。
エアバッグは、車両の衝突発生時、運転手の頭部がハンドルに衝突する被害を防止するためにハンドルの内部に設けられ、また、搭乗者まで保護するために助手席前方のクラッシュパッドの内側に別途のエアバッグが設けられている。

従来の助手席前方に設けられるエアバッグ構造は、クラッシュパッドの内側にエアバッグが備えられたエアバッグハウジングと、前記エアバッグハウジングの前方に備えられてクラッシュパッド上に設けられ、回転部が備えられたドアプレートと、前記エアバッグハウジングをクラッシュパッドに結合させるためのシュートと、前記クラッシュパッドの前面に備えられるエアバッグドアと、を含めて構成される。

前記のように構成される従来のエアバッグ構造は、前記エアバッグが展開作動しながらドアプレートに圧力が加えられ、ドアカバーに形成された裂け目（Ｔｅａｒ Ｌｉｎｅ）を破ってエアバッグが展開作動する。
従来は、エアバッグドアの成形において、クラッシュパッドをまず射出成形し、ある程度固化した後、エアバッグドアの射出が行われていた。

このとき、前記クラッシュパッドと面接するエアバッグドアの境界面において、先に固化されたクラッシュパッドとの残留応力が発生してエアバッグドア取出及び冷却過程で白化現象の発生及び引っ掛け傷が発生した。
また、前記境界面の接合部が厚過ぎるため、表面にシンクマーク現象が発生して量産性も低下し、これに対する対策を必要としていた。
特開２００２−１８７５１６号公報 特開平１０−２４４８９７号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、クラッシュパッドとエアバッグドアの素材を同時に溶融状態で接合させて材質境界ラインの均一性を向上させ、別の残留応力発生によるエアバッグドアの白化現象及び引っ掛け傷の発生を防止し、全体的なエアバッグドアの製造サイクル時間を短縮させた車両用助手席エアバッグ及びその製造方法を提供するところにその目的がある。

前記目的を達成するための本発明による車両用助手席エアバッグは、車両の助手席に乗る搭乗者を保護するために作動するエアバッグによって外側に回動するエアバッグドアが備えられ、前記エアバッグドアは下側面上にエアバッグの展開圧力によって破断するように形成された切開溝、前記エアバッグドアの両側端部が外側に傾いた傾斜部、エアバッグドアボディーの下側中央を基準として幅方向に厚さが変る可変部を含み、前記エアバッグドアの下側に後方に向いて一体で延設されてエアバッグハウジングと連設されるように装着孔が形成されたシュート部と、前記エアバッグドアと同時に一体に射出成形されて前記エアバッグドアの傾斜部と一体に面接合され、前記エアバッグドアが外側方向に回動するときにこれを支持するように形成された挿入部が備えられたクラッシュパッドと、を含めて構成されることを特徴とする。

前記エアバッグドアの切開溝は、断面形状が「∧」または「Ｈ」形態に形成されることを特徴とする。

前記エアバッグドアはＴＰＯ（可塑性ポリオレフィン系樹脂）材質からなり、クラッシュパッドはＰＰＦ材質からなるが、前記エアバッグドアの領域にだけ充填が行われるように楕円形に射出成形されることを特徴とする。

前記エアバッグドアの下側には、温度センサーが設けられてエアバッグドアとクラッシュパッドの同時射出による正確なバルブゲートタイミングが適用されることを特徴とする。

また、本発明は、クラッシュパッド上にエアバッグドアが一体射出成形されるように上、下部金型及びスライド金型が結合された状態でクラッシュパッドとエアバッグドアの材料が同時に注入される材料注入ステップと、材料注入が行われた後、上、下部金型及びスライド金型全体が後退される金型後退ステップと、前記エアバッグドアの成形が完了した以後にスライド金型が前進してエアバッグドアを取り出すエアバッグドア取出ステップと、を含めて構成されることを特徴とする。

前記材料注入ステップは、クラッシュパッドの材料とエアバッグドアの材料が注入され、前記エアバッグドアの領域以外の領域に材料が充填されることを防止するように充填速度を調節してエアバッグドアを成形する充填速度調節ステップを含めて構成されることを特徴とする。

本発明による車両用助手席エアバッグ及びその製造方法は、クラッシュパッドとエアバッグドアが同時に溶融されながら接合されて材質接合力に優れ、クラッシュパッドとエアバッグドアとが接する接合面において、別途の残留応力が発生せず、エアバッグドア取出以後に白化現象または引っ掛け傷現象が発生しない効果がある。
また、クラッシュパッドとエアバッグドアが同時射出されることによって全体サイクルタイムが短縮して作業が速く、量産性が向上し、高価なＴＰＯ材質を効率的に使うことができて材料費が節減できる効果がある。

以下、本発明による車両用助手席エアバッグ及びその製造方法の実施例を図面を参照して説明する。

図１は本発明による車両用助手席エアバッグを示した図であり、図２は本発明による車両用助手席エアバッグのＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ断面を示した図であり、図３は本発明による車両用助手席エアバッグに材料が充填される状態を示した図であり、図４（ａ）ないし（ｃ）は本発明による車両用助手席エアバッグの製造方法を示した図である。

図１ないし図４に示す通り、車両の助手席に乗る搭乗者を保護するために作動するエアバッグによって外側に回動するエアバッグドア１００が備えられ、エアバッグドア１００は下側面上にエアバッグの展開圧力によって破断するように形成された切開溝１１０、エアバッグドア１００の両側端部が外側に傾いた傾斜部１２０、エアバッグドアボディーの下側中央を基準として幅方向に厚さが可変する可変部１３０を含み、エアバッグドア１００の下側に後方に向いて一体に延びてエアバッグハウジングと連設されるように装着孔１４２が形成されたシュート部１４０、及びエアバッグドア１００と同時に一体に射出成形されてエアバッグドア１００の傾斜部１２０と一体に面接合され、エアバッグドア１００が外側方向に回動するときにこれを支持するように形成された挿入部２１０が備えられたクラッシュパッド２００を含めて構成される。

エアバッグドア１００の切開溝１１０は、断面形状が「∧」または「Ｈ」形態に形成されるように構成される。
エアバッグドア１００はＴＰＯ材質からなり、クラッシュパッドはＰＰＦ材質からなるが、エアバッグドアの領域にだけ充填が行われるように楕円形態に射出成形される。エアバッグドア１００がＴＰＯ材質で形成される理由は、温度変化に対する物性変化が少なく、温度のばらつきが発生してもエアバッグドア１００の作動性能を一定に維持可能であるためである。
エアバッグドア１００の下側には、温度センサー１０が設けられ、エアバッグドア１００とクラッシュパッド２００の同時射出による正確なバルブゲートタイミングが適用される。

前記のような本発明による車両用助手席エアバッグの製造方法は、クラッシュパッド２００上にエアバッグドア１００が一体射出成形されるように上、下部金型２、４及びスライド金型５が結合された状態で、クラッシュパッド２００とエアバッグドア１００の材料が同時に注入される材料注入ステップ（ＳＴ１００）、材料注入が行われた後、上、下部金型２、４及びスライド金型５全体が後退する金型後退ステップ（ＳＴ２００）、及びエアバッグドア１００の成形が完了した後、スライド金型５が前進してエアバッグドア１００を取り出すエアバッグドア取出ステップ（ＳＴ３００）を含めて構成される。

材料注入ステップ（ＳＴ１００）では、クラッシュパッド２００の材料とエアバッグドア１００の材料が注入されるが、エアバッグドア１００の領域以外の領域に材料が充填されることを防止するように充填速度を調節してエアバッグドア１００を成形する充填速度調節ステップ（ＳＴ３１０）を含めて構成される。

次に、本発明による車両用助手席エアバッグ及びその製造方法を図面を参照して説明する。
図４（ａ）に示す通り、クラッシュパッド２００上にエアバッグドア１００を成形するために上、下部金型２、４が結合される。結合された状態で別に備えられた射出機（図示せず）を通じてエアバッグドア１００とクラッシュパッド２００上に同時に材料が注入（ＳＴ１００）される。

図４（ｂ）に示す通り、異なる材質からなるエアバッグドア１００とクラッシュパッド２００を同時に一体射出成形するため、エアバッグドア１００の下側に設けられた温度センサー１０によって感知された温度情報がバルブゲートコントローラ２０に入力される。バルブゲートコントローラ２０は、エアバッグドア１００とクラッシュパッド２００に注入される材料の流れによる温度を感知する温度センサー１０の情報を受けて、材料が充填されるべき部位に充填が行われるように制御してバルブゲートコントローラ２０の的確なバルブタイミングを適用する。

すなわち、エアバッグドア１００の領域にはＴＰＯ材質が充填されるが、ＴＰＯは高価であってクラッシュパッド２００の材料であるＰＰＦに比べて剛性が低いため、クラッシュパッド２００の基本剛性維持のためにエアバッグドア１００の領域を最小にしなければならない。

図３に示す通り、エアバッグドア１００の領域に限定して材料を充填するには、エアバッグドア１００を成形するために充填速度調節（ＳＴ１１０）が必要となる。図面に示すように、エアバッグドア１００上にバルブゲートを通じてＴＰＯ材質を充填する際の材料充填速度は、ｃ＞ｂ＞ａ方向順とする。

図４（ｃ）に示す通り、エアバッグドア１００とクラッシュパッド２００に対する材料注入が完了した後には、上、下部金型２、４とスライド金型５がすべて後退した状態でスライド金型５が前進してエアバッグドア１００を取り出す（ＳＴ３００）。

以下、本発明による助手席エアバッグドアの作動状態を説明する。
図１ないし図２に示す通り、本発明によるエアバッグドア１００には、エアバッグドアボディーの下側中央を基準として幅方向に厚さが変る可変部１３０が形成される。エアバッグドア１００は、Ａ−Ａ断面に示すように、エアバッグドア１００の中央はａの厚さであり、両側はｂの厚さであるが、ａの厚さよりｂの厚さが相対的に薄く形成される。
また、Ｂ−Ｂ断面のように、Ａ−Ａ断面と同様にａの厚さよりｂの厚さが相対的に薄く形成され、Ｃ−Ｃ断面においてはエアバッグドア１００の長さ方向に厚く形成される。

図３に示す通り、エアバッグドア１００は、ｃ＞ｂ＞ａ方向順の材料充填速度で射出成形されるが、前記のように相異なる厚さで射出成形が行われる理由は、エアバッグドア１００の材質であるＴＰＯが高価であるためであり、楕円形にエアバッグドア１００が射出成形される。前記のようにエアバッグドア１００が成形されれば、エアバッグドア１００の剛性だけでなく、エアバッグドア１００の成形が必要な所にだけＴＰＯ材質が射出される。

前記のような助手席エアバッグドアの作動は次の通りとなる。
車が道路を走行中、対向車と衝突すれば、車体に備えられた感知センサー（図示せず）がこれを感知してエアバッグ（図示せず）を展開作動させる。
エアバッグは、別に備えられたインフレータ（図示せず）によってエアバッグハウジングの前方に展開されながらエアバッグドア１００の下側に膨張力を加え始める。

膨張力によって切開溝１１０が破断されエアバッグドア１００が車両の室内に向って展開するが、エアバッグドア１００の傾斜部１２０はクラッシュパッド２００の挿入部２１０上に面接合された状態に形成され、エアバッグドア１００作動によるヒンジの役割をする。

前記のようにエアバッグドア１００が作動しながらエアバッグの膨張力によって完全に回動するため、助手席に着席した搭乗者は、クラッシュパッド２００またはエアバッグドア１００の破片によって傷害を受けることはなく、車両の衝突による衝撃から保護される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明による車両用助手席エアバッグを示した図である。 本発明による車両用助手席エアバッグのＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ断面を示した図である。 本発明による車両用助手席エアバッグに材料が充填される状態を示した図である。 本発明による車両用助手席エアバッグの製造方法を示した図である。

符号の説明

１０ 温度センサー
１００ エアバッグドア
１１０ 切開溝
１２０ 傾斜部
１３０ 可変部
１４０ シュート部
２００ クラッシュパッド

Claims (6)

1. 車両の助手席に乗る搭乗者を保護するために作動するエアバッグによって外側に回動するエアバッグドアが備えられ、前記エアバッグドアは下側面上にエアバッグの展開圧力によって破断するように形成された切開溝、前記エアバッグドアの両側端部が外側に傾いた傾斜部、エアバッグドアボディーの下側中央を基準として幅方向に厚さが変る可変部を含み、
   前記エアバッグドアの下側に後方に向いて一体で延設されてエアバッグハウジングと連設されるように装着孔が形成されたシュート部と、
   前記エアバッグドアと同時に一体に射出成形されて前記エアバッグドアの傾斜部と一体に面接合され、前記エアバッグドアが外側方向に回動するときにこれを支持するように形成された挿入部が備えられたクラッシュパッドと、
   を含めて構成されることを特徴とする車両用助手席エアバッグ。
2. 前記エアバッグドアの切開溝は、断面形状が「∧」または「Ｈ」形態に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用助手席エアバッグ。
3. 前記エアバッグドアはＴＰＯ材質でなり、クラッシュパッドはＰＰＦ材質でなるが、前記エアバッグドアの領域にだけ充填が行われるように楕円形に射出成形されることを特徴とする請求項１に記載の車両用助手席エアバッグ。
4. 前記エアバッグドアの下側には、温度センサーが設けられてエアバッグドアとクラッシュパッドの同時射出による正確なバルブゲートタイミングが適用されることを特徴とする請求項３に記載の車両用助手席エアバッグ。
5. クラッシュパッド上にエアバッグドアが一体射出成形されるように上、下部金型及びスライド金型が結合された状態でクラッシュパッドとエアバッグドアの材料が同時に注入される材料注入ステップと、
   材料注入が行われた後、上、下部金型及びスライド金型全体が後退される金型後退ステップと、
   前記エアバッグドアの成形が完了した以後にスライド金型が前進してエアバッグドアを取り出すエアバッグドア取出ステップと、
   を含めて構成されることを特徴とする車両用助手席エアバッグドアの製造方法。
6. 前記材料注入ステップは、クラッシュパッドの材料とエアバッグドアの材料が注入され、前記エアバッグドアの領域以外の領域に材料が充填されることを防止するように充填速度を調節してエアバッグドアを成形する充填速度調節ステップを含めて構成されることを特徴とする請求項５に記載の車両用助手席エアバッグドアの製造方法。

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