JP5028097B2 - エアバッグドア部付きパネル成形金型 - Google Patents

Description

この発明は、例えば車両衝突時にエアバッグ装置の作動で薄肉の破断予定部が破断して開くシームレスタイプの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エアバッグドア部付きパネルを成形するパネル成形金型に関するものである。

薄肉の破断予定部がパネル表面側から識別できないシームレスタイプのエアバッグドア部付きパネルを成形する成形金型として、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金型が開示されている。

この特許文献１の成形金型は、インストルメントパネルの表面を形成する第１金型と、上記インストルメントパネルの裏面を形成する第２金型とを備え、該第２金型内に櫛歯状のスライド刃をキャビティに対して出退可能に配置し、キャビティ内に溶融樹脂を射出する際、上記スライド刃を溶融樹脂の流れを阻害しないように後退させてキャビティ内に突出しないようにし、キャビティ内に溶融樹脂が充填されると、上記スライド刃をキャビティ内に進出させてインストルメントパネルの裏面に深溝部と浅溝部とが交互に並んだ深さの異なる破断予定溝を形成し、該破断予定溝形成箇所の厚みの異なる薄肉部を破断予定部としている。

このように、破断予定溝に深溝部及び浅溝部を形成するのは、剛性を適度に保ちつつエアバッグドア部の開作動をスムーズに行わせるためである。つまり、破断予定溝の深さが全体に亘って一様に深いと、破断予定部の厚みが薄くなり過ぎて剛性が必要以上に低くなりエアバッグドア部が破損し易くなる一方、逆に、破断予定溝の深さが全体に亘って一様に浅いと、破断予定部の厚みが厚くなり過ぎて剛性が必要以上に高くなりエアバッグドア部の開作動に支障を来すおそれがあるからである。
特開２００３−９４４８９号公報（第５，６頁、図２，４〜６）

しかし、上記の特許文献１では、キャビティ内に溶融樹脂を射出する際、スライド刃全体を第２金型の成形面に没入させているため、スライド刃先端側に深さの異なる空隙が形成され、特にスライド刃の凹部に対応する空隙深部のエアが溶融樹脂に巻き込まれ易く、成形されたインストルメントパネルに外観不良が発生するおそれがある。

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、エアの巻込みをなくして外観不良のない健全なエアバッグドア部付きパネルを成形できる成形金型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、第２成形型側の型構造をスライド刃と開連させて改造したことを特徴とする。

具体的には、この発明は、パネルの表面を形成する第１金型と、上記パネルの裏面を形成する第２金型と、型閉じ状態でキャビティ内に射出充填された溶融樹脂が冷却硬化する過程でキャビティに対して進出又は進出後退するように上記第２金型側に配置され、先端に交互に並んだ多数の凸部及び凹部を有し、上記パネルの裏面にエアバッグドア部を設けるために上記各凸部及び各凹部に対応して深さの異なる破断予定溝を形成する櫛歯状のスライド刃とを備えたエアバッグドア部付きパネル成形金型を対象とし、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、上記第２金型側には、上記エアバッグドア部の裏面を形成する入れ子ブロックが上記スライド刃で囲まれるように配置され、上記入れ子ブロックの外周には、先端がキャビティ内に突出する多数の突条部が上記スライド刃の各凹部に挿入されて各凸部と連続するように設けられ、上記スライド刃は、キャビティ内に溶融樹脂を射出する際、上記各凸部先端側に空隙が形成されないように上記第２金型の成形面と同一レベルまで又はキャビティ内に僅かに突出するように後退し、キャビティ内に溶融樹脂が充填されると、上記各突条部よりもキャビティ内に進出するように構成されてい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、各凸部は、後退状態で各突条部とキャビティ内への突出量が同じになるように設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、各凸部の先端は、断面先細り形状に形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、キャビティ内に溶融樹脂を射出する際、スライド刃の各凸部先端側に空隙が形成されていないため、溶融樹脂へのエアの巻込みがなく、外観不良のない健全なエアバッグドア部付きパネルを成形することができる。

また、キャビティ内に溶融樹脂が充填されると、上記スライド刃を入れ子ブロックの各突条部よりもキャビティ内に進出させているため、深溝部と浅溝部とが交互に並んだ深さの異なる破断予定溝をパネルの裏面に形成することができ、剛性を適度に保ちつつエアバッグドア部の開作動をスムーズに行わせることができる。

さらに、スライド刃の先端が各凹部により断続的に分断されているため、パネル成形時に熱収縮による悪影響が少なくなってパネルの外観見栄えを良くすることができる。

請求項２に係る発明によれば、溶融樹脂をキャビティ内に射出する際、各凸部と各突条部とのキャビティ内への突出量が同じになっているため、溶融樹脂の流れが乱れず、フローマーク等がない外観見栄えの良いパネルを確実に成形することができる。

請求項３に係る発明によれば、キャビティ内に充填された溶融樹脂に対してスライド刃の断面先細り形状の各凸部が進出後退するため、進出時には溶融樹脂に作用する圧力が少なく、強い圧力が溶融樹脂に作用した場合に生ずる表面艶の悪化がなく、また、後退時にはスライド刃と一緒にスライド刃の先端部に位置する樹脂を引っ張ることによってパネル表面に凹みを生ずることのない外観見栄えの良いパネルをより確実に成形することができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

まず、この発明の実施形態に係るエアバッグドア部付きパネル成形金型を説明する前に、この成形金型により成形されるパネルについて説明する。

このパネルは、図７に示すように、車両用インストルメントパネルにおけるアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材１である。このパネル構成部材１は、左ハンドル車用のもので運転席右隣の助手席側に配置され、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の溶融樹脂で射出成形された単一材からなる。

上記パネル構成部材１裏面の助手席対応箇所には、破断予定溝３が表面に達しないように型成形により平面視略日の字状に形成され、該破断予定溝３に対応して破断予定溝３の深さだけ薄くなった薄肉部で平面視略日の字状の破断予定部５（図５及び図６参照）がパネル構成部材１にその表面から識別できないように形成されて、該破断予定部５で囲まれる内側に前側ドア部７ａと後側ドア部７ｂとからなる観音開きタイプのエアバッグドア部７がパネル構成部材１の一部で一体に形成されている。図７において、車体前後でそれぞれ車幅方向に延びる破断予定部５の箇所が前側及び後側ドア部７ａ，７ｂのヒンジが設けられる箇所である。

上記破断予定溝３は、図５及び図６に拡大して示すように、溝底が断面略Ｖ字形状になった幅広の深溝部３ａと、全体が断面略Ｖ字形状になった幅狭の浅溝部３ｂとが長手方向に交互に並んだ深さの異なる溝であり、このようにしているのは、背景技術のところで記載したように、適度の剛性を確保するためと、エアバッグドア部の開作動の円滑化を図るためである。また、上記破断予定部５も上記破断予定溝３の深溝部３ａに対応する薄肉部５ａと、浅溝部３ｂに対応する厚肉部５ｂとで構成されている。

そして、車両が衝突すると、図示しないが、エアバッグ装置のエアバッグがインフレータの作動によって膨張して展開し、その展開圧力で上記エアバッグドア部７が上方に押圧されて破断予定部５が破断することにより、前側ドア部７ａと後側ドア部７ｂとが車体前後方向上向きに開き、展開したエアバッグで助手席の乗員を車体前後方向の衝撃から保護するようになっている。

このようなパネル構成部材１は、図１〜３に示すような成形金型９を用いて成形される。この成形金型９は、パネル構成部材１の表面を形成する固定型である第１金型１１と、上記パネル構成部材１の裏面を形成する可動型である第２金型１３とを備え、これら第１及び第２金型１１，１３は共に取付板１５に固定支持されている。そして、成形金型９を型閉じした状態で、上記第１金型１１と第２金型１３の各々の成形面１１ａ，１３ａ間にキャビティ１７が形成され、両成形面１１ａ，１３ａの間隔がパネル構成部材１の肉厚に対応するようになっている。

上記第２金型１３には、キャビティ１７側に開放する収容空間１９がパネル構成部材１のエアバッグドア部７に対応する位置に形成され、該収容空間１９内にはスライドブロック２１が配置されている。該スライドブロック２１は、上記取付板１５に据え付けられた流体圧シリンダ２３のピストンロッド２３ａ先端に連結され、該流体圧シリンダ２３の伸縮作動によりキャビティ１７に対して進退するようになっている。

上記スライドブロック２１には、金属薄板材からなる７枚の櫛歯状のスライド刃２５がパネル構成部材１裏面の破断予定溝３に対応するように略日の字状に取付ブロック２７によって取り付けられている。これにより、成形金型９の型閉じ状態でキャビティ１７内に射出充填された溶融樹脂Ｒが冷却硬化する過程で、上記各スライド刃２５が上記流体圧シリンダ２３の伸縮作動によりキャビティ１７に対して進出又は進出後退するように第２金型１３側に配置されている。

上記各スライド刃２５の先端には、多数の幅広の凸部２９と多数の幅狭の凹部３１が交互に並んで形成され、上記各凸部２９は破断予定溝３の深溝部３ａを形成するためのものであり、上記各凹部３１は破断予定溝３の浅溝部３ｂを形成するためのものである。そして、この各スライド刃２５により、上記パネル構成部材１の裏面にエアバッグドア部７を設けるために上記各凸部２９及び各凹部３１に対応して深さの異なる破断予定溝３を形成するようになっている。また、上記スライド刃２５の各凸部２９先端は、破断予定溝３の深溝部３ａ溝底を断面略Ｖ字形状に形成するために断面先細り形状に形成されている（図４参照）。

上記第２金型１３側には、上記エアバッグドア部７の裏面を形成する２個の入れ子ブロック３３が上記７枚のスライド刃２５で囲まれるように支柱３５で取付板１５に支持されて配置されている。上記入れ子ブロック３３のキャビティ１７に面する側は、上記第２金型１３の成形面１３ａと略同一面になるように位置付けられている。上記各入れ子ブロック３３の各スライド刃２５側の外周には、先端がキャビティ１７内に突出する多数の突条部３７が上記各スライド刃２５の各凹部３１に挿入されて各凸部２９と連続するように一体に形成されている。この各突条部３７の長さは、上記各スライド刃２５の各凹部３１の深さよりも短く設定されている。また、上記各突条部３７の各々の先端は、破断予定溝３の浅溝部３ｂを断面略Ｖ字形状に形成するために断面先細り形状に形成されている（図４参照）。

そして、上記各スライド刃２５の各凸部２９は、後退状態で上記各突条部３７とキャビティ１７内への突出量が同じになるように設定され、この状態で、各入れ子ブロック３３の各突条部３７と各スライド刃２５の各凹部３１の底との間に隙間Ｓが形成されている（図１及び図３参照）。上記各凸部２９及び各突条部３７のキャビティ１７内への突出量は、溶融樹脂Ｒの流動に悪影響を及ぼさない程度に設定されている。

また、上記各スライド刃２５は、キャビティ１７内に溶融樹脂Ｒを射出する際、キャビティ１７内に僅かに突出するように後退し、上記各凸部２９先端側に空隙が形成されないようになっており、この状態で、各凸部２９の断面略Ｖ字形状の先端と各突条部３７の断面略Ｖ字形状の先端とが連続している（図１参照）。そして、キャビティ１７内に溶融樹脂Ｒが充填されると、上記各スライド刃２５は上記各突条部３７よりもキャビティ１７内に上記隙間Ｓの寸法だけ進出するように構成されている。この状態で、上記各スライド刃２５の各凸部２９先端は第１金型１１の成形面１１ａに接近し、その間隔が上記各突条部３７先端と第１金型１１の成形面１１ａとの間隔よりも狭くなっている（図２参照）。

次に、上述の如く構成された成形金型９によりエアバッグドア部７付きパネル構成部材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金型１１に対して第２金型１３を接近させて成形金型９を型閉じする。この状態で、流体圧シリンダ２３は収縮作動して各スライド刃２５の先端は第２金型１３の成形面１３ａから僅かに突出し、各入れ子ブロック３３の各突条部３７先端と隙間なく連続している。

次いで、溶融樹脂Ｒを上記キャビティ１７内に射出充填する。上記各スライド刃２５の各凸部２９及び上記各入れ子ブロック３３の各突条部３７のキャビティ１７内への突出量は、上述の如く溶融樹脂Ｒの流動に悪影響を及ぼさない程度に設定されており、しかも、上記各凸部２９と各突条部３７とが隙間なく連続しているので、溶融樹脂Ｒの流れがスライド刃２５各凸部２９及び各突条部３７に邪魔されることなくスムーズにキャビティ１７の隅々にまで行き渡る。

その後、図２に示すように、溶融樹脂Ｒの冷却硬化過程で流体圧シリンダ２３を伸長作動させ、各スライド刃２５を第１金型１１の成形面１１ａと各凸部２９先端との間に所定の間隔があくようにキャビティ１７内に進出させる。

上記スライド刃２５を進出させてから所定時間経過した後、つまり、溶融樹脂Ｒが完全に固化していない冷却進行過程において、図３に示すように、流体圧シリンダ２３を収縮作動させて各スライド刃２５を後退させ、その先端が第２金型１３の成形面１３ａから僅かに突出するとともに、各入れ子ブロック３３の各突条部３７先端と隙間なく連続した図１の樹脂射出過程の状態に戻す。

これにより、キャビティ１７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、裏面に各スライド刃２５の各凸部２９及び各凹部３１に対応して深さの異なる破断予定溝３（深溝部３ａ及び浅溝部３ｂ）が形成されたパネル構成部材１が成形され、上記破断予定溝３に対応するパネル構成部材１の薄肉部で囲まれる領域でエアバッグドア部７が構成される。上記破断予定溝３の溝内面は、各スライド刃２５を溶融樹脂Ｒが完全に固化していない冷却進行過程で後退させているため、互いに引っ付き気味になるが、各スライド刃２５の各凸部２９先端は、断面先細り形状に形成されているので、スムーズに後退でき、破断予定溝３は潰れておらず、エアバッグ装置作動による破断には悪影響を及ばさないようになっており、また、成形されたパネル構成部材１の表面に凹みを生じない。そして、成形されたパネル構成部材１の形状が安定するまで冷却した後、パネル構成部材１を脱型する。

このように、この実施形態では、キャビティ１７内に溶融樹脂Ｒを射出する際、各スライド刃２５をキャビティ１７内に僅かに突出するように後退させて各凸部２９先端側に空隙が形成されないようにするので、溶融樹脂Ｒにエアが巻き込む事態が発生せず、外観不良のない健全なエアバッグドア部７付きパネル構成部材１を成形することができる。

また、この実施形態では、キャビティ１７内に溶融樹脂Ｒが充填されると、上記各スライド刃２５を各入れ子ブロック３３の各突条部３７よりもキャビティ１７内に進出させるので、深溝部３ａと浅溝部３ｂとが交互に並んだ深さの異なる破断予定溝３をパネル構成部材１の裏面に形成することができ、剛性を適度に保ちつつエアバッグドア部７の開作動をスムーズに行わせることができる。

さらに、この実施形態では、各スライド刃２５の先端を凹部３１により断続的に分断しているので、パネル構成部材１成形時に熱収縮による悪影響が少なくなってパネル構成部材１の外観見栄えを良くすることができる。

加えて、この実施形態では、溶融樹脂Ｒをキャビティ１７内に射出する際、各スライド刃２５の各凸部２９と各突条部３７とのキャビティ１７内への突出量を同じにしているので、溶融樹脂Ｒの流れが乱れることに起因するフローマーク等がなく、パネル構成部材１の外観見栄えを確実に良くすることができる。

さらにまた、この実施形態では、キャビティ１７内に充填された溶融樹脂Ｒに対して各スライド刃２５の断面先細り形状の各凸部２９を進出後退させるので、進出時には溶融樹脂Ｒに作用する圧力が少なく、強い圧力が溶融樹脂Ｒに作用した場合に生ずる表面艶の悪化がなく、また、後退時には各スライド刃２５と一緒に各スライド刃２５の先端部に位置する樹脂を引っ張ることによってパネル構成部材１表面に凹みを生ずることのない外観見栄えの良いパネル構成部材１をより確実に成形することができる。

なお、この実施形態では、キャビティ１７内に溶融樹脂Ｒを射出する際、各スライド刃２５をキャビティ１７内に僅かに突出するように後退させて各凸部２９先端側に空隙が形成されないようにしたが、各スライド刃２５を第２金型１３の成形面１３ａと同一レベルまで後退させて各凸部２９先端側に空隙が形成されないようにしてもよい。

また、この実施形態では、溶融樹脂Ｒが完全に固化していない冷却進行過程において各スライド刃２５をキャビティ１７に進出後退させたが、溶融樹脂Ｒがキャビティ１７内で完全に硬化するまでスライド刃２５をキャビティ１７に進出させておいてもよい。

さらに、この実施形態では、エアバッグドア部７が、前側ドア部７ａと後側ドア部７ｂとで構成されて車体前後方向上向きに開く観音開きタイプである場合を例示したが、エアバッグドア部７が片開きタイプである場合にも適用することができる。

さらにまた、この各実施形態では、インストルメントパネルのパネル構成部材１を成形する場合を挙げたが、エアバッグドア部付ステアリングハンドルやエアバッグドア部付ドアトリム等を成形する場合にも適用することができるものである。

この発明は、例えば車両衝突時にエアバッグ装置の作動で薄肉の破断予定部が破断して開くシームレスタイプの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エアバッグドア部付きパネルを成形するパネル成形金型について有用である。

溶融樹脂をキャビティに射出している状態の図７Ａ−Ａ線に相当する成形金型の断面図である。 溶融樹脂をキャビティに射出充填した後にスライド刃をキャビティに進出させた状態の図７Ａ−Ａ線に相当する成形金型の断面図である。 スライド刃をキャビティから後退させた状態でパネル構成部材が成形された状態の図７Ａ−Ａ線に相当する成形金型の断面図である。 入れ子ブロックの突条部とスライド刃の凸部及び凹部との位置関係を説明する斜視図である。 図７Ａ−Ａ線における要部拡大断面図である。 （ａ）は図５のＢ−Ｂ線における断面図、（ｂ）は図５のＣ−Ｃ線における断面図である。 インストルメントパネルにおいてエアバッグドア部が形成されたアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材の平面図である。

符号の説明

１ パネル構成部材（パネル）
３ 破断予定溝
７ エアバッグドア部
９ 成形金型
１１ 第１金型
１３ 第２金型
１３ａ 第２金型の成形面
１７ キャビティ
２５ スライド刃
２９ 凸部
３１ 凹部
３３ 入れ子ブロック
３７ 突条部
Ｒ 溶融樹脂

Claims (3)

1. パネルの表面を形成する第１金型と、
   上記パネルの裏面を形成する第２金型と、
   型閉じ状態でキャビティ内に射出充填された溶融樹脂が冷却硬化する過程でキャビティに対して進出又は進出後退するように上記第２金型側に配置され、先端に交互に並んだ多数の凸部及び凹部を有し、上記パネルの裏面にエアバッグドア部を設けるために上記各凸部及び各凹部に対応して深さの異なる破断予定溝を形成する櫛歯状のスライド刃とを備えたエアバッグドア部付きパネル成形金型であって、
   上記第２金型側には、上記エアバッグドア部の裏面を形成する入れ子ブロックが上記スライド刃で囲まれるように配置され、
   上記入れ子ブロックの外周には、先端がキャビティ内に突出する多数の突条部が上記スライド刃の各凹部に挿入されて各凸部と連続するように設けられ、
   上記スライド刃は、キャビティ内に溶融樹脂を射出する際、上記各凸部先端側に空隙が形成されないように上記第２金型の成形面と同一レベルまで又はキャビティ内に僅かに突出するように後退し、キャビティ内に溶融樹脂が充填されると、上記各突条部よりもキャビティ内に進出するように構成されていることを特徴とするエアバッグドア部付きパネル成形金型。
2. 請求項１に記載のエアバッグドア部付きパネル成形金型において、
   各凸部は、後退状態で各突条部とキャビティ内への突出量が同じになるように設定されていることを特徴とするエアバッグドア部付きパネル成形金型。
3. 請求項１又は２に記載のエアバッグドア部付きパネル成形金型において、
   各凸部の先端は、断面先細り形状に形成されていることを特徴とするエアバッグドア部付きパネル成形金型。

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