インストルメントパネルとエアバッグドアの接合方法

【課題】インストルメントパネルとエアバッグドアとをダイレクト射出成形法により接合する際に発生するゲートバリが、エアバッグの展開動作を妨げる抵抗部とならない接合構造体の接合方法を提供すること。
【解決手段】インストルメントパネル５３Ｒ（５３Ｌ）に貫通孔を含むエアバッグドア５２Ｒを重ね、貫通孔にピンポイントゲート孔を対応させて、第１押え板をエアバッグドア５２Ｒに重ねて、ピンポイントゲート孔を介して溶融樹脂を貫通孔に射出して、ゲートバリ５６ｂを含む樹脂製リベット５７でインストルメントパネル５３Ｒ（５３Ｌ）とエアバッグドア５２Ｒ（５２Ｌ）を接合して、予備接合構造体６０Ａを形成する。次に、予備接合構造体６０Ａに重ねた第２押え板５を用いて、ピンポイントゲート孔５Ｇを介して溶融樹脂をノズル１Ｎから射出して、予備接合構造体６０Ａの上面のゲートバリ５６ｂを溶融樹脂で覆って形成した接合構造体を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製リベットによる接合方法に関し、さらに詳細には、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形による射出成形用樹脂によって、車輌にエアバッグを装着する際、インストルメントパネル(以下適宜「インパネ」と略す。)とエアバッグドアとを、射出成形で得られる樹脂製リベットにより接合する接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７の（ａ）、（ｂ）は、一般のエアバッグ機構１００を説明するための概略断面図である。図７（ａ）に示されるように、エアバッグ機構１００は、エアバッグ５１、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌ、インパネ５３、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌ及びインフレータ５４を含む。
【０００３】
図７の（ａ）に示されるように、大きな衝撃を車輌が受けると、インフレータ５４から発生したガスによりエアバッグ５１が膨張し、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとインパネドア５３Ｒ、５３Ｌを押し開ける。そして、図７の（ｂ）に示すように、エアバッグ５１は、さらに大きく膨張しバルーン状に展開して、運転手、搭乗者等の身体に当接して運転手、搭乗者の移動を拘束する。
【０００４】
この際、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとインパネドア５３Ｒ、５３Ｌとは一定の強度で接合されている必要がある。また、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌと、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌ以外の部分についても固着させる必要もある。しかし、本願明細書では、説明の便宜のため、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとインパネドア５３Ｒ、５３Ｌとの接合方法について説明する。
【０００５】
図８から図１１は、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌと、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとを接合する従来の方法を説明する図面である。これらの図面を参照しながら、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌとエアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとを接合する従来の方法を以下に説明する。
図８に示すように、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌの上にエアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌを重ねて、押え板５５で押えた状態で、エアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌに貫通して開けられている多数の孔５２Ｈと、押え板（第１押え板）５５に設けられた、ピンポイントゲート孔５５Ｇと、が対応するように配置して、凹部５５Ｈに、ピンポイントゲート方式のダイレクト成形装置の射出ユニット５６（以下「射出ユニット５６」と略す）のノズル５６Ｎの先端部を嵌合する。
【０００６】
図８に示すように、押え板５５の凹部５５Ｈの断面形状は、上半分は、ノズル５６Ｎの先端部の外部形状すなわち半球形状に対応して形成され、かつ、下半分は、樹脂製リベット５７のフランジ５７Ｆの形状に形成され、凹部５５Ｈの上半分と下半分との間にピンポイントゲート孔５５Ｇが形成されている。このように、凹部５５Ｈの空間形状は、鼓（つづみ）状に形成されている。
【０００７】
さらに、図９に示されるように、順次、射出ユニット５６からピンポイントゲート孔５５Ｇを通じて溶融樹脂を射出し、溶融樹脂が硬化すると、樹脂製リベット５７がインパネドア５３Ｒ、５３Ｌに接合することによって、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌの上にエアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌが接合される。最後に、押え板５５を取り外し、図１０（ａ）に示されるような接合構造体６０Ａを得る。接合構造体６０Ａは樹脂製リベット５７によって一体に形成されており、樹脂製リベット５７の頂上にゲートバリ５６ｂが突出した状態で形成されている。
【０００８】
なお、特許文献１は、上記の従来技術と同様な溶融樹脂をノズルから射出して、二枚の基材を重ね合わせて溶融結合する内容を開示する。しかし、特許文献１に示した技術は、単に二枚の基材の結合に関するものであり、溶融樹脂が通るノズルに残るゲートバリが他に及ぼす不具合、すなわち本願のようなエアバッグに及ぼす不具合については何ら言及するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３１１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の接合方法によれば、以下の不具合が発生するおそれがあった。この不具合を、図１０乃至１２を参照しながら以下説明する。
図１０の（ａ）は、従来のインパネドア５３Ｒ、５３Ｌとエアバックドア５２Ｒ、５２Ｌを樹脂製リベット５７で接合した接合構造体６０Ａの断面図である。図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）の一部拡大図であり、樹脂製リベット５７のフランジ５７Ｆの一部を示す。このフランジ５７Ｆの頂面にゲートバリ（若しくはゲート残り）５６ｂが突出するように形成されている。
ゲートバリ５６ｂは、射出ユニット５６を含む押え板５５を、樹脂製リベット５７から取り外した後、押え板５５のピンポイントゲート孔５５Ｇに対応する箇所に形成され、図１１及び図１２に示されるように、インパネドア５３Ｒ、５３Ｌに接合したエアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌの内面にエアバック５１の表面が当接するため、エアバック５１がバルーン状に展開するときにエアバッグ５１の表面が樹脂製リベット５７のゲートバリ５６ｂに当接して抵抗部となり、エアバック５１の展開動作を阻害してしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によってピンポイントゲート孔から溶融樹脂を射出して、重ね合わされたインパネドアとエアバッグドアとを樹脂製リベットによって接合する方法において、エアバッグの展開動作を阻害するゲートバリによる弊害をなくす方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（発明の態様）
以下、本発明の態様を示し、それらについて説明する。なお、（１）項、（２）項が、請求項１、請求項２に対応する。
（１）インストルメントパネルと、エアバッグドアとを、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって接合して接合構造体を得るための接合方法であって、前記インストルメントパネルに、複数の貫通孔が明けられている前記エアバッグドアを重ね合わせ、該エアバッグドアに、前記貫通孔と同軸状に明けられた第１ピンポイントゲート孔を形成した第１押え板を重ね合わせ、前記第１ピンポイントゲート孔に、ダイレクト射出成形ユニットの射出ノズルを位置決めし、該射出ノズルから溶融樹脂を前記第１ピンポイントゲート孔と貫通孔に射出し、該射出した前記溶融樹脂を前記インストルメントパネルに溶着しながら前記ピンポイントゲート孔と貫通孔内で硬化させて、樹脂製リベットで接合した予備接合構造体を形成し、次に、予備接合構造体の複数の樹脂製リベットの上端面に形成された第１ゲートバリのうち、隣接する２本の第１ゲートバリ間の中間部に複数の第２ピンポイントゲート孔を形成した第２押え板を位置決めして、前記射出ノズルを第２押え板の第２ピンポイントゲート孔に位置合わせし、前記射出ノズルから第２押え板の第２ピンポイントゲート孔に樹脂を射出して硬化させて、第１ゲートバリと第１ゲートバリ間の中間部を溶融樹脂で被覆して、新たに形成された第２ゲートバリを有する接合構造体を、第２ゲートバリの先端が前記接合構造体の上面から突出しないように形成することを特徴とするインストルメントパネルとエアバッグドアとの接合方法。
【００１３】
エアバッグの展開機構では、上述したように、インパネドアとエアバッグドアとを同時に開くようにするために、双方をピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって接合する必要がある。しかし、この従来の射出成形による接合方法ではゲートバリが発生する。ゲートバリをこのままにしておくと、エアバッグの展開動作時に、ゲートバリがエアバッグに接触し、その展開を妨げる。
【００１４】
本項によれば、、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって、上記ゲートバリとゲートバリ間の中間部を溶融樹脂で被覆してこのとき新たに発生するゲートバリは、接合構造体の上面から突出しないようにした。このようにして、上記山部の高さが、上記谷に新たに発生するゲートバリよりも高くする。すなわち、本項によれば、上記設定により、エアバッグの展開動作時に、新たに形成したゲートバリはエアバッグに接触することがなくなりゲートバリがエアバッグ展開時の抵抗部とならない。
【００１５】
（２）インストルメントパネルと、エアバッグドアとを、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって接合して接合構造体を得るための接合方法であって、前記インストルメントパネルに、複数の貫通孔が明けられている前記エアバッグドアを重ね合わせ、該エアバッグドアに、ピンポイントゲート孔が隣接する二つの貫通孔の中間部に位置決めされるように、ピンポイントゲート孔と前記二つの貫通孔に通じる溝を形成した押え板を重ね合わせ、射出ノズルから溶融樹脂を前記ピンポイントゲート孔と溝を介して貫通した射出して、該射出した溶融樹脂を、前記インストルメントパネルに固着させ、かつ、前記ピンポイントゲート孔、貫通孔及び溝内で硬化させて、前記二つの貫通孔のそれぞれに樹脂製リベットを形成すると共にこの樹脂製リベットの間を硬化させた溶融樹脂で連結して、前記二つの樹脂製リベットの中間部にゲートバリを有する接合構造体を、該ゲートバリの先端が前記接合構造体の上面から突出しないように形成することを特徴とするインストルメントパネルとエアバッグドアとの接合方法。
【００１６】
本項は、（１）項と異なり、押え板は１枚のみであり、かつ、押え板の形状、特にキャビティの形状に特徴がある。すなわち、押え板の下面には、エアバッグドアに形成されている複数の貫通孔に対応した位置に樹脂製リベットのフランジを形成するためのキャビティがあり、隣接する二つのキャビティの双方は溝で連通されている。この隣接するキャビティの中間地点の溝に向けてピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形用の射出ノズルからピンポイントゲート孔を通じて溶融樹脂を射出する。そうすると、溶融樹脂によって、溝を通じて隣接する二つのキャビティが埋められ、射出された樹脂が硬化することで、インストルメントパネルとエアバッグドアとが接合される。このとき、ゲートバリは、上記の二つのキャビティを埋め尽くした樹脂からなる二つのフランジの谷間にあり、従来のように、ゲートバリがエアバッグの展開動作時の抵抗とならない。また、（２）項では、押え板が１枚で足り、かつ、射出成形の工数も減るため、製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形による樹脂製リベットを用いた接合方法によって、車両のインストルメントパネルとエアバッグドアとを接合する際、エアバッグの展開動作を妨げる抵抗部となるゲートバリを形成することなく、当該接合を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る接合方法を説明するための部分拡大断面図である。
【図２】第１実施形態に係る接合方法を説明するための概略断面図である。
【図３】第１実施形態の接合構造体を説明するための概略断面図である。
【図４】第１実施形態の接合構造体を説明するための概略断面図である。
【図５】第１実施形態の接合構造体とエアバッグとの当接状態を説明するための概略断面図である。
【図６】第２実施形態に係る接合方法を説明する部分拡大断面図（ａ）と、接合構造体とエアバッグとの当接状態を説明するための概略断面図（ｂ）である。
【図７】エアバッグ機構の作動初期（ａ）と作動後（ｂ）の状態を示す概略断面図である。
【図８】従来の接合方法を説明するための概略拡大断面図である。
【図９】従来の接合方法を説明するための概略断面図である。
【図１０】従来の接合方法によって接合された接合構造体を、（ａ）全体図と（ｂ）部分拡大図で示す概略断面図である。
【図１１】従来の接合方法によって接合された接合構造体とエアバッグとの当接状態を示す概略断面図である。
【図１２】図１１の部分拡大概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る接合方法を、図１から図５を参照して説明する。第１実施形態に係る接合方法は、従来の接合方法を適用した後に、さらに新たな接合方法を追加・適用する接合方法である。
図１は、第１実施形態に係る接合方法を説明するための部分拡大断面図である。
第１実施形態に係る接合方法では、まず、図１０に示された従来の接合構造体（予備接合構造体）６０Ａを準備する。
次に、図１に示されるように、接合構造体６０Ａの上面から上方に突出している２本のゲートバリ５６ｂ、５６ｂの間に、新たなピンポイントゲート孔付き押え板５のピンポイントゲート孔５Ｇを位置決めさせるように、押え板５を載置した後、押え板５のピンポイントゲート孔５Ｇに射出ユニット１の射出ノズル１Ｎを配置する。その後、射出ノズル１Ｎから溶融樹脂を射出して、ゲートバリ５６ｂ、５６ｂを完全に覆うように、すなわちゲートバリ５６ｂ、５６ｂを完全に被覆して、かつ既に形成されている樹脂製リベット５７のフランジ５７Ｆを覆う新たな樹脂部２ｒを形成する。
【００２０】
次に、図２に示されるようにして、隣接する２本のゲートバリ５６ｂ、５６ｂの間に新たな樹脂部２ｒを連続して形成する。この際、新たに射出成形した樹脂部２ｒが硬化しないうちに、これらに隣接する２本のゲートバリ５６ｂ、５６ｂの間に新たな樹脂部２ｒを形成することが好ましい。このようにして、樹脂部２ｒ同士が面方向に一体化された接合構造体６０（図３）が形成される。
【００２１】
以上、第１実施形態に係る接合方法によれば、図４から分かるように、接合構造体６０とエアバッグ５１とを当接させた場合、新たな樹脂部２ｒを形成することにより、新たに発生したゲートバリ２ｂの高さｈがその周りの樹脂部２ｒの高さＨよりも常に低く形成される。その結果、図５から分かるように、いずれのゲートバリ５６ｂ、２ｂもエアバッグ５１の表面に接触することがなくなるので、エアバッグ５１が展開動作する際の抵抗部となる部分がなくなる。
なお、第１実施形態に係る接合方法は、既に作製されている図１０に示される接合構造体６０Ａの上面から突出するバリ５６ｂを、後発的になくすことができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る接合方法を、図６（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。第２実施形態に係る接合方法は、第１実施形態の接合方法とは異なり、従来の接合方法を適用することなく新たな押え板を用いる接合方法である。
【００２３】
図６（ａ）は、第２実施形態に係る接合方法を説明するための部分拡大断面図である。図６（ａ）から分かるように、第２実施形態に係る接合法では、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形による樹脂製リベットを用いた接合方法において、図６（ａ）に示す押え板６のみを用いる接合方法である。
【００２４】
押え板６は、一方の片面（図６（ａ）では下面。「第１面」と称する）に、略円錐形状のキャビティ７（樹脂製リベットとなる）が隣接して形成されており、さらに、隣り合う二つのキャビティ７、７の間は一定深さの溝８で連結されている。射出ノズル１Ｎから押え板６のピンポイントゲート孔６Ｇを介して溶融樹脂が溝８に供給されると、溝８を介して、キャビティ７、７に溶融樹脂が流入する。また、押え板６の他方の面（図６（ａ）では上面。「第２面」と称する）には、射出ユニット１の射出ノズル１Ｎの輪郭形状に対応する形状を持つ略半球状の凹部９が形成されている。この略半球状の凹部９の底部中央に、貫通孔、即ちピンポイントゲート孔６Ｇが設けられ、第１面の溝８に第２面の凹部９に配置した射出ノズル１Ｎから押え板６のピンポイントゲート孔６Ｇを介して溶融樹脂が流入する。
【００２５】
第２実施形態に係る接合方法では、エアバッグドア５２Ｒ，５２Ｌの隣接する二つの貫通孔５２Ｈの中間に押え板６のピンポイントゲート孔６Ｇを位置決めするように、エアバックドア５２Ｒ（５２Ｌ）とインパネ５３Ｒ（５３Ｌ）の上に押え板６を重ね合わせ配置する。
そして、射出ノズル１Ｎから押え板６のピンポイントゲート孔６Ｇに溶融樹脂を射出する。そうすると、溶融樹脂は溝８を通じてエアバッグドア５２Ｒ（５２Ｌ）の上面に沿って左右両側に向かって流れ、最後は溶融樹脂は隣接するキャビティ７、７と、貫通孔５２Ｈの空間を埋める。その結果、溶融樹脂はエアバックドア５２Ｒ（５２Ｌ）とインパネドア５３Ｒ（５３Ｌ）の表面に溶着して樹脂製リベット５７を介して、エアバックドア５２Ｒ（５２Ｌ）とインパネドア５３Ｒ（５３Ｌ）とが接合される。
【００２６】
溶融樹脂が硬化した後、押え板６を取り外すと、図６（ｂ）に示されるように、押え板６のピンポイントゲート孔６Ｇに相当する部分のゲートバリ２ｂ´が残存している。しかし、ゲートバリ２ｂ´は、このゲートバリ２ｂ´の両脇にゲートバリ２ｂ´の高さよりも高い樹脂製リベット５７のフランジ部２ｒ´が形成されているため、エアバッグ５１が作動した際に、エアバッグ５１が一定の衝撃によって膨張した場合でも、ゲートバリ２ｂ´はエアバッグ５１に当接することがなく、フランジ部２ｒ´の頂面がエアバッグ５１に当接するため、エアバッグ５１がゲートバリ２ｂ´によって損傷することがない。この点、第２実施形態においても、図５を参照して説明した、第１実施形態の接合方法と同様な効果が得られる。
【００２７】
なお、第２実施形態に係る接合方法では、フランジ部２ｒ´とゲートバリ２ｂ´の高さの差はエアバック５１の膨張時に、ゲートバリ２ｂ´がエアバック５１に当接しないように設定しておくことが好ましい。さらに、第２実施形態に係る接合方法では、樹脂製リベット５７のフランジ部２ｒ´の頂面はエアバック５１の膨張時にエアバック５１が損傷しないように比較的平らな若しくは曲率が大きな曲面を有するように形成することが好ましい。
【００２８】
以上、第２実施形態に係る接合方法によれば、１枚の押え板６のみを用いることによってインパネドア５３Ｒ、５３Ｌ（インストルメントパネル）とエアバッグドア５２Ｒ、５２Ｌとを接合することができるため、第１実施形態に係る接合方法と同様に従来のようにゲートバリに起因する不具合が解決できるばかりでなく、工程数が減り、同時に製造コストを削減することができる。
【００２９】
尚、本発明は、上記の第１及び第２実施形態に係る接合方法に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１Ｎ：射出ノズル、２ｂ、２ｂ´、５６ｂ：ゲートバリ、５、６：押え板、５Ｇ、６Ｇ：ピンポイントゲート孔、５２Ｒ、５２Ｌ：エアバッグドア、５３Ｒ、５３Ｌ：インストルメントパネル、６０：接合構造体。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネルと、エアバッグドアとを、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって接合して接合構造体を得るための接合方法であって、
前記インストルメントパネルに、複数の貫通孔が明けられている前記エアバッグドアを重ね合わせ、該エアバッグドアに、前記貫通孔と同軸状に明けられた第１ピンポイントゲート孔を形成した第１押え板を重ね合わせ、前記第１ピンポイントゲート孔に、ダイレクト射出成形ユニットの射出ノズルを位置決めし、該射出ノズルから溶融樹脂を前記第１ピンポイントゲート孔と貫通孔に射出し、該射出した前記溶融樹脂を前記インストルメントパネルに溶着しながら前記ピンポイントゲート孔と貫通孔内で硬化させて、樹脂製リベットで接合した予備接合構造体を形成し、次に、該予備接合構造体の複数の樹脂製リベットの上端面に形成された第１ゲートバリのうち、隣接する２本の第１ゲートバリ間の中間部に複数の第２ピンポイントゲート孔を形成した第２押え板を位置決めして、前記射出ノズルを第２押え板の第２ピンポイントゲート孔に位置合わせし、前記射出ノズルから第２押え板の第２ピンポイントゲート孔に樹脂を射出して硬化させて、第１ゲートバリと第１ゲートバリ間の中間部を溶融樹脂で被覆して、新たに形成された第２ゲートバリを有する接合構造体を第２ゲートバリの先端が前記接合構造体の上面から突出しないように形成することを特徴とするインストルメントパネルとエアバッグドアとの接合方法。
【請求項２】
インストルメントパネルと、エアバッグドアとを、ピンポイントゲート方式のダイレクト射出成形によって接合して接合構造体を得るための接合方法であって、
前記インストルメントパネルに、複数の貫通孔が明けられている前記エアバッグドアを重ね合わせ、該エアバッグドアに、ピンポイントゲート孔が隣接する二つの貫通孔の中間部に位置決めされるように、ピンポイントゲート孔と前記二つの貫通孔に通じる溝を形成した押え板を重ね合わせ、射出ノズルから溶融樹脂を前記ピンポイントゲート孔と溝を介して貫通孔に射出して、該射出した溶融樹脂を、前記インストルメントパネルに固着させ、かつ、前記ピンポイントゲート孔、貫通孔及び溝内で硬化させて、前記二つの貫通孔のそれぞれに樹脂製リベットを形成すると共に、この樹脂製リベットの間を硬化させた溶融樹脂を連結して、前記二つの樹脂製リベットの中間部にゲートバリを有する接合構造体を形成して、該ゲートバリの先端が前記接合構造体の上面から突出しないように形成することを特徴とするインストルメントパネルとエアバッグドアとの接合方法。

【図１】