JP6713396B2 - 車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド並びにその製造方法 - Google Patents

車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド並びにその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド並びにその製造方法に関するもので、より詳しくはエアバッグを収納するエアバッグハウジングとエアバッグハウジングを開閉するエアバッグドアをクラッシュパッドと一体的に成形してエアバッグの展開性能を向上させ、外観及び成形性を改善することができるようにする車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド並びにその製造方法に関するものである。
一般に、車両用エアバッグは、車両衝突発生の際、乗客に向かって瞬間的に膨張して衝撃から乗客を保護する装置で、運転席のハンドル内部に取り付けられるとかあるいは助手席の前方クラッシュパッドの内側などに取り付けられている。
助手席の前方に取り付けられるエアバッグの場合、通常PAB(Passenger−side Airbag)といい、図1に示したように、従来のPABモジュールは、車両衝突発生時にガスを発生させるインフレーター1と、前記インフレーター1から供給されるガスによって膨張するエアバッグクッション2と、助手席の前方に取り付けられたクラッシュパッドコア3の下部に取り付けられ、前記エアバッグクッション2を収納するエアバッグハウジング4と、クラッシュパッドコア3とエアバッグハウジング4との間に結合されるドア一体型スーツ5とからなる。
前記ドア一体型スーツ5はエアバッグドア6とエアバッグドア6の底面に一体的に形成されるスーツ7とからなり、エアバッグドア6にはクラッシュパッドコア3との結合のための係止段6aが設けられ、スーツ7にはエアバッグハウジング4のフック4aが締結されるフック結合部7aが設けられる。
そして、前記エアバッグドア6及びクラッシュパッドコア3の外側表面には、スキン層8aと、スキン層8aの内側表面に発泡成形された発泡層8bとからなるスキンフォーム8が付着される。
このようなエアバッグドア6、クラッシュパッドコア3及びスキンフォーム8の組合せで運転席及び助手席の前方の全面にわたって取り付けられる自動車の内装材としてクラッシュパッド9が構成される。
ところが、前記発泡層8bの成形の際、発泡圧によってクラッシュパッドコア3とエアバッグドア6の連結部の隙間を通じて発泡液が漏洩することによって成形不良が発生し、それによって外観が不良になる問題点がある。
また、エアバッグクッション2の展開の際、エアバッグクッション2がエアバッグドア6に接触するときに発生する後方押圧力によってエアバッグクッション2が後に押され、スーツ7のフック結合部7aによって引き裂かれてエアバッグクッションの展開性能が低下する深刻な問題点がある。
本発明は既存のクラッシュパッドコア、エアバッグハウジング及びドア一体型スーツの3片(pieces)を一体的に成形して部品間の連結部位で発生する問題点を改善することで、エアバッグの展開性能を向上させ、成形性を改善することができる車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド並びにその製造方法を提供することにその目的がある。
したがって、本発明は、クラッシュパッドコアとこのクラッシュパッドコアの中央部にエアバッグクッションを収納するための空間を持って一体的に形成されたエアバッグハウジングとからなる本体;及び前記エアバッグハウジングの空間を開閉するように前記本体と一体的に射出成形され、金型からの取出方向と一致するように立てられてエアバッグハウジングを開放した形態に成形されたエアバッグドア;を含んでなることを特徴とする、車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドを提供する。
本発明の実施例によれば、前記エアバッグドアの一端には本体との連結のためのヒンジ部が設けられ、前記ヒンジ部は、ヒンジ部の成形のためのエアバッグドア樹脂が前記本体の成形のための本体樹脂が注入された金型の本体用キャビティに浸透して前記本体と一体的に成形されることができる。
具体的に、前記ヒンジ部は、クラッシュパッドコアに浸透した形態に一体的に成形された第1ヒンジ部と、エアバッグハウジングに浸透した形態に一体的に成形された第2ヒンジ部とからなることができる。
また、本発明の実施例によれば、前記エアバッグドア樹脂は本体樹脂より所定の設定時間だけ引き延ばされて射出されることにより、本体樹脂が注入された状態の本体用キャビティに浸透してヒンジ部を形成することになることができる。
また、本発明の実施例によれば、前記エアバッグドアの他端には、クラッシュパッドコアとエアバッグハウジングが一体的に連結された部位に加圧式で組み立てられて固定可能な係止構造が設けられることができる。
また、本発明の実施例によれば、前記エアバッグドア樹脂としてはTPO(Thermo Plastic Olefin)材を使い、前記本体樹脂としてはPP(polypropylene)とGF(glass fiber)の複合材を使い、エアバッグドアと本体が二重射出で同時に成形されることができる。
また、本発明の実施例によれば、前記クラッシュパッドコアとエアバッグドアの外側表面には、スキン層とスキン層内表面の発泡層とからなるスキンフォームが付着されることができる。
また、本発明は、クラッシュパッドコア及びエアバッグハウジングからなる本体とエアバッグドアを一体的に射出成形するにあたり、金型からの取出方向と一致するように立てられてエアバッグハウジングを開放した形態のエアバッグドアを射出成形することができる金型を用意する第1過程;及び前記金型の本体用キャビティとエアバッグドア用キャビティにそれぞれ本体樹脂とエアバッグドア樹脂を注入して本体とエアバッグドアを一体的に同時に成形する第2過程;を含むことを特徴とする、車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法を提供する。
具体的に、前記第1過程で用意した金型は、上部金型と下部金型が閉じられることによって本体用キャビティが形成され、前記上部金型の下部に、エアバッグドア用キャビティに密着する第1上部スライドコアと、前記エアバッグドア用キャビティから離隔した位置で本体用キャビティに密着する第2上部スライドコアとが設けられ、前記エアバッグドア用キャビティの一端が本体用キャビティに一体的に連結されることができる。
前記第2過程は、エアバッグドアの一端に形成されるヒンジ部の成形のために、本体樹脂が注入された金型の本体用キャビティにエアバッグドア樹脂が浸透して前記本体と一体的に前記ヒンジ部を成形することができる。
前記第2過程は、エアバッグドア樹脂を本体樹脂より所定の設定時間だけ引き延ばして射出することにより、本体樹脂が注入された状態の本体用キャビティに浸透してエアバッグドアのヒンジ部を形成することができる。
本発明によれば、エアバッグクッションの展開性能を確保するとともにエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの外観不良を防止し、成形性を改善することができ、部品削除による重量節減及びコスト節減とともに組立て及び加工工程の削除によるコスト節減が可能である。
従来のPABモジュール組立型クラッシュパッドを示す構成図である。
本発明によって成形されたエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの断面構造を示す図である。
本発明による車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造のための金型を示す概略図である。
本発明によるエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドを示す図である。
以下、本発明を当該技術分野の通常の知識を持った者によって容易に実施できるように説明する。
図2に示すように、本発明によって製造されるエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドによれば、車両のPAB(Passenger−side Airbag)モジュールは、車両衝突発生時にガスを発生させるインフレーター10と、前記インフレーター10から供給されるガスによって膨張するエアバッグクッション20と、前記エアバッグクッション20を収納するエアバッグハウジング120と、クラッシュパッドコア110の中央に設けられるエアバッグハウジング120を開閉するエアバッグドア130とからなる。
本発明は、エアバッグハウジング120とクラッシュパッドコア110とからなる本体100とエアバッグドア130を二重射出で一体的に成形するにあたり、成形された射出物を金型から円滑に取り出すことができるようにするための射出物の成形構造及びその金型を用いた製造方法を提供しようとする。
このために、エアバッグハウジング120とクラッシュパッドコア110とからなる本体100とエアバッグドア130を一体的に射出成形するにあたり、金型からの取出方向と一致するように開放状態の起立形態にエアバッグドア130を射出成形することができる金型200を備える。
図3に示すように、前記金型200は本体100及びエアバッグドア130の二重射出のための上部金型210及び下部金型220からなる金型で、上部金型210に設けられる第1上部スライドコア211及び第2上部スライドコア212と、下部金型220に設けられる下部スライドコア221とを含んでなる。
具体的に、前記金型200は、上側の上部金型210と下側の下部金型220が閉じられることによって、樹脂の注入及び充填のための本体用キャビティ230が形成され、前記上部金型210の下側に第1上部スライドコア211と第2上部スライドコア212がスライド移動可能に設けられ、前記下部金型220の上側に下部スライドコア221がスライド移動可能に設けられる。
より具体的に説明すれば、前記本体用キャビティ230は、金型200の閉型の際、上部金型210と下部金型220かつ第1上部スライドコア211、第2上部スライドコア212及び下部スライドコア221で取り囲まれた空間となる。
前記第1上部スライドコア211は、上部金型210と下部金型220の閉鎖の際、エアバッグドア用キャビティ240の一面に隣接して密着するとともに本体用キャビティ230の一側表面(エアバッグドア用キャビティ240に連結される部分で、クラッシュパッドコア110の成形のためのキャビティ区間)に隣接して密着し、前記第2上部スライドコア212は、上部金型210と下部金型220の閉鎖の際、上部金型210の下部中央から突出した状態でエアバッグドア用キャビティ240から離隔した位置で本体用キャビティ230の中央上側表面(エアバッグハウジング120の成形のためのキャビティ区間)に隣接して密着することになる。
この際、エアバッグドア用キャビティ240の一端(ヒンジ点)が本体用キャビティ230に連結され、このようなエアバッグドア用キャビティ240は上部金型210の昇降方向と同一方向に垂直に立てられた一字形、つまり上部金型210からの取出方向と同一方向に垂直に立てられた形態に設けられる。
そして、下部スライドコア221は、上部金型210と下部金型220の閉鎖の際、下部金型220の上部において本体用キャビティ230の他側表面(エアバッグドア用キャビティ240から分離された部分で、クラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120の成形のためのキャビティ区間)に隣接して密着することになる。
より具体的に説明すれば、前記エアバッグドア用キャビティ240は上部金型210と第1上部スライドコア211で取り囲まれた空間となる。
このような構造に設けられた前記金型200は射出物(本体100とエアバッグドア130が一体的に成形された射出物)の成形後の取出の際、上部金型210の移動方向と第1上部スライドコア211の移動方向がエアバッグドア用キャビティ240の方向と一致することになり、第1及び第2上部スライドコア211、212が射出物との干渉なしにスライド移動するので、本体100とエアバッグドア130が一体的に成形された射出物の取出が可能になる。
下部金型220は、上部金型210の開型後、押しピン(図示せず)で射出物を押し上げる。この際、下部スライドコア221は射出物との干渉がないように適切な時点にスライド移動することになる。
前記のような金型200を用意した後、前記金型200の本体用キャビティ230に本体成形のための本体樹脂を注入し、エアバッグドア用キャビティ240にエアバッグドア130の成形のためのエアバッグドア樹脂を注入し、クラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120からなる本体100と一端にヒンジ部132を備えたエアバッグドア130を一体になるように同時に成形する。
エアバッグドア130の一端にヒンジ部132を形成するため、エアバッグドア樹脂の本体樹脂が注入された本体用キャビティ230に浸透して本体樹脂で取り囲まれた形態のヒンジ部132を形成することになる。
本体100と一体的に成形されたエアバッグドア130はヒンジ点P(エアバッグドア130とヒンジ部132間の連結地点)を中心に上部金型210の昇降移動方向と一致するように立てられた形態に形成され、ヒンジ部132を介して本体100に連結された構造に同時に成形される。
前記本体100はPP(polypropylene)とGF(glass fiber)を混合して組成した複合材の本体樹脂から成形され、前記エアバッグドア130は相対的に破断伸度の高いTPO(Thermo Plastic Olefin)材のエアバッグドア樹脂から成形される。
この際、本体樹脂はGF 30±10重量%を含む複合材、具体的にはPP 70±10重量%及びGF 30±10重量%からなる複合材が使われ、一例としてGFはLGF(Long glass fiber)が使用可能である。
前記のような相異なる素材の本体樹脂とエアバッグドア樹脂を用いた二重射出で本体100とエアバッグドア130を同時に成形することにより、エアバッグドア130の成形後にエアバッグドア130をエアバッグハウジング120の空間(エアバッグクッション20の収納空間)を閉じるための閉鎖位置に固定的に組み立てることができるように、ヒンジ部132に対して曲げるときに柔軟なヒンジ剛性を具現し、エアバッグクッション20の展開時、エアバッグドア130の回転移動による遠心力に耐えられる引張応力を持つようにする。
より具体的に説明すれば、前記ヒンジ部132は、エアバッグドア130の一端にエアバッグハウジング120の開閉方向に曲げ変形可能に一体的に成形され、本体100のクラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120の一側連結部位に一体的に成形され、具体的にはクラッシュパッドコア100に浸透した形態の第1ヒンジ部132aとエアバッグハウジング120に浸透した形態の第2ヒンジ部132bからなる。
そして、前記エアバッグドア130の他端には、クラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120の他側連結部位(つまり、クラッシュパッドコアとエアバッグハウジングが一体的に連結されたエアバッグハウジングの上端部)に加圧式で組み立てられて固定可能な係止構造が設けられる。
また、エアバッグドア樹脂が本体樹脂と混合することを防止するとともに充分なヒンジ剛性を確保するために、エアバッグドア樹脂の注入のためのエアバッグドア用ゲート242の開放時間を本体樹脂の注入のための本体用ゲート232の開放時間より所定の設定時間だけ引き延ばすことにより、エアバッグドア樹脂が本体樹脂より引き延ばされて射出され、本体樹脂が注入された状態の本体用キャビティ230にエアバッグドア樹脂が浸透してヒンジ部132を形成することになる。
すなわち、前記ヒンジ部132は十分なヒンジ剛性を持つように本体100に浸透してサンドイッチ成形できるように、本体用ゲート232の開放時間よりエアバッグドア用ゲート242の開放時間を引き延ばし、開放時間を適切に調節することで、エアバッグドア樹脂の本体への浸透量を調節してヒンジ部132の成形を制御することができる。
一方、図4に示すように、前記エアバッグドア130が閉じられた状態でクラッシュパッドコア110とエアバッグドア130の表面にスキンフォーム140を付着することで、クラッシュパッドコア110、エアバッグドア130及びスキンフォーム140からなるクラッシュパッドCが形成される。
前記スキンフォーム140は、クラッシュパッドCの外側表面に配置されて外部に露出されるスキン層142、及びこのスキン層142の内側表面に形成される発泡層144からなる。
クラッシュパッドコア110とエアバッグドア130の外側表面及びスキン層142の内側表面との間に発泡液を注入して発泡層を形成することにより、クラッシュパッドコア110とエアバッグドア130の外側表面にスキンフォーム140が積層付着される。
これにより、車両衝突発生時に広がるエアバッグクッション20によって押されたエアバッグドア130がスキンフォーム140を破断させてエアバッグハウジング120の空間を開放させる。
ここで、前記の本体100とエアバッグドア130の同時成形のための金型200によって製造したエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの構造を説明すれば次のようである。
図2及び図4に示すように、前記エアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドは、クラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120からなる本体100と、前記エアバッグハウジング120の空間を開閉するように前記本体100と一体的に射出成形され、金型200からの取出方向と一致するように垂直に一字形に立てられてエアバッグハウジング120を開放した形態に成形されたエアバッグドア130とを含んでなる。
前記エアバッグハウジング120はクラッシュパッドコア110の中央部にエアバッグクッション20を収納するための空間を持って一体的に形成される。
前記エアバッグドア130の一端には本体100との連結のためのヒンジ部132が設けられ、前記ヒンジ部132は本体100に浸透した形態に形成される。具体的に、第1ヒンジ部132aがクラッシュパッドコア110に浸透した形態に形成され、第2ヒンジ部132bがエアバッグハウジング120を浸透した形態に形成される。
このようなヒンジ部132はエアバッグドア130の一端にエアバッグハウジング120の開閉のための方向に曲げ変形可能に一体的に成形され、クラッシュパッドコア110とエアバッグハウジング120の一側連結部位に一体的に成形される。
このように製造されるエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドは、エアバッグドア130、エアバッグハウジング120及びクラッシュパッドコア110が一体的に成形されることにより、次のような効果を得ることができる。
1.既存の部品間の組立構造によるエアバッグクッションの引裂が防止され、異常なエアバッグクッションの展開による問題を改善することができる。
2.スキンフォームの発泡層成形の際、既存の部品間連結部位を通じて発泡液が漏洩することによって発生する成形不良及び外観不良の問題を解決することができる。
3.エアバッグハウジングを動かさないようにカウルクロスバーに連結設置するために使用した既存のマウンティングブラケットを除去することができる。
4.クラッシュパッドコア側に、エアバッグクッションの展開時にクラッシュパッドコアの破断のための展開線を後加工することが不要になり、コスト節減が可能である。
結果として、本発明によれば、エアバッグクッションの展開性能を確保するとともにエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの外観不良を防止し、成形性を改善することができ、部品削除による重量節減及びコスト節減とともに組立及び加工工程の削除によるコスト節減が可能である。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は前述した実施例に限定されなく、次の特許請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の多くの変形及び改良形態も本発明の権利範囲に含まれる。
本発明は、部品間の連結部位で発生する問題点を改善することで、エアバッグの展開性能を向上させ、成形性を改善することができる車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドに適用可能である。
10 インフレーター
20 エアバッグクッション
100 本体
110 クラッシュパッドコア
120 エアバッグハウジング
130 エアバッグドア
132 ヒンジ部
132a 第1ヒンジ部
132b 第2ヒンジ部
140 スキンフォーム
142 スキン層
144 発泡層
200 金型
210 上部金型
211 第1上部スライドコア
212 第2上部スライドコア
220 下部金型
221 下部スライドコア
230 本体用キャビティ
232 本体用ゲート
240 エアバッグドア用キャビティ
242 エアバッグドア用ゲート
C クラッシュパッド
P ヒンジ点

Claims (14)

  1. クラッシュパッドコアとこのクラッシュパッドコアの中央部にエアバッグクッションを収納するための空間を持って一体的に形成されたエアバッグハウジングとからなる本体;及び
    前記エアバッグハウジングの空間を開閉するように前記本体と一体的に射出成形され、金型からの取出方向と一致するように立てられてエアバッグハウジングを開放した形態に成形されたエアバッグドア;
    を含んでなることを特徴とする、車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  2. 前記エアバッグドアの一端には前記本体との連結のためのヒンジ部が設けられ、前記ヒンジ部は、ヒンジ部の成形のためのエアバッグドア樹脂が前記本体の成形のための本体樹脂が注入された金型の本体用キャビティに浸透して前記本体と一体的に成形されることを特徴とする、請求項1に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  3. 前記ヒンジ部は、クラッシュパッドコアに浸透した形態に一体的に成形された第1ヒンジ部と、エアバッグハウジングに浸透した形態に一体的に成形された第2ヒンジ部とからなることを特徴とする、請求項2に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  4. 前記エアバッグドア樹脂は前記本体樹脂より所定の設定時間だけ引き延ばされて射出されることにより、前記本体樹脂が注入された状態の本体用キャビティに浸透してヒンジ部を形成することになることを特徴とする、請求項2に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  5. 前記エアバッグドアの他端には、クラッシュパッドコアとエアバッグハウジングが一体的に連結された部位に加圧式で組み立てられて固定可能な係止構造が設けられることを特徴とする、請求項2に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  6. 前記エアバッグドア樹脂としてはTPO(Thermo Plastic Olefin)材を使い、前記本体樹脂としてはPP(polypropylene)とGF(glass fiber)の複合材を使い、エアバッグドアと本体が二重射出で同時に成形されることを特徴とする、請求項2に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  7. 前記クラッシュパッドコアとエアバッグドアの外側表面には、スキン層とスキン層内表面の発泡層とからなるスキンフォームが付着されることを特徴とする、請求項1に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッド。
  8. クラッシュパッドコア及びエアバッグハウジングからなる本体とエアバッグドアを一体的に射出成形するにあたり、金型からの取出方向と一致するように立てられてエアバッグハウジングを開放した形態のエアバッグドアを射出成形することができる金型を用意する第1過程;及び
    前記金型の本体用キャビティとエアバッグドア用キャビティにそれぞれ本体樹脂とエアバッグドア樹脂を注入して本体とエアバッグドアを一体的に同時に成形する第2過程;
    を含むことを特徴とする、車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  9. 前記第1過程で用意した金型は、上部金型と下部金型が閉じられることによって本体用キャビティが形成され、前記上部金型の下部に、エアバッグドア用キャビティに密着する第1上部スライドコアと、前記エアバッグドア用キャビティから離隔した位置で本体用キャビティに密着する第2上部スライドコアとが設けられ、前記エアバッグドア用キャビティの一端が本体用キャビティに一体的に連結されることを特徴とする、請求項8に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  10. 前記第2過程は、エアバッグドアの一端に形成されるヒンジ部の成形のために、前記本体樹脂が注入された金型の本体用キャビティに前記エアバッグドア樹脂が浸透して前記本体と一体的に前記ヒンジ部を成形することを特徴とする、請求項8に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  11. 前記第2過程は、前記エアバッグドア樹脂を前記本体樹脂より所定の設定時間だけ引き延ばして射出することにより、前記本体樹脂が注入された状態の本体用キャビティに浸透してエアバッグドアのヒンジ部を形成することを特徴とする、請求項10に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  12. 前記ヒンジ部は、クラッシュパッドコアに浸透した形態に一体的に成形された第1ヒンジ部と、エアバッグハウジングに浸透した形態に一体的に成形された第2ヒンジ部とからなることを特徴とする、請求項10に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  13. 前記エアバッグドアの他端には、クラッシュパッドコアとエアバッグハウジングが一体的に連結された部位に加圧式で組み立てられて固定可能な係止構造が設けられることを特徴とする、請求項10に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
  14. 前記エアバッグドア樹脂としてはTPO(Thermo Plastic Olefin)材を使い、前記本体樹脂としてはPP(polypropylene)とGF(glass fiber)の複合材を使い、二重射出でエアバッグドアと本体を同時に成形することを特徴とする、請求項8に記載の車両のエアバッグドア及びハウジング一体型クラッシュパッドの製造方法。
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