JP2006044552A - エアバッグカバーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーを合理的に構築するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 エアバッグカバーを製造する製造処理を、天板部及び収容部が一体成形されたエアバッグカバー成形体１０１を得る成形工程（ステップＳ１０）、この成形工程において得られたエアバッグカバー成形体１０１に対し、天板部の板厚の範囲内における深さを有するテアラインを後加工するテアライン加工工程（ステップＳ１２）を用いて構成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーの構築技術に関するものである。

従来、自動車等の車両に装着されるエアバッグカバーは、平板状の天板部分の裏面に箱状の収容部分を備え、この収容部分に予め折り畳まれた車両用エアバッグを収容することで当該車両用エアバッグの乗員側を被覆する構成になっている。例えば、下記特許文献１には、天板部分を構成するパネルと箱状の収容部分とが溶着によって接合されるエアバッグカバーの構築技術が開示されているが、平板状の天板部分の裏面に箱状の収容部分を備えるこの種のエアバッグカバーにおいては、エアバッグカバーを合理的に構築する技術に対する要請が高い。
特開２００２−１２１１６号公報

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーを合理的に構築するのに有効な技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、自動車をはじめ、電車、オートバイ（鞍乗型車両）、航空機、船舶等の各種の車両において適用され得る技術である。

（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載のエアバッグカバーの製造方法である。このエアバッグカバーの製造方法は、天板部、収容部、線状の溝部を少なくとも有するエアバッグカバーを製造する方法に関する。天板部は、保護対象である乗員を保護するべく車両に設置される車両用エアバッグを車室側より被覆する板状（パネル状）の部位として構成される。この天板部は、典型的には車両のインストルメントパネル又はドライバ席に装着される。収容部は、天板部の各部位のうち天板部裏面に設けられ車両用エアバッグを収容する部位であり、典型的には天板部裏面から立設する立設壁部を用いて構成される。天板部裏面は、エアバッグカバーが車両に設置された状態において車室側に向かう面を表面とした場合の裏側の面として規定される。この収容部には、収容部自体が単独で車両用エアバッグの収容機能を有しているもののほか、車両用エアバッグを収容しているリテーナーがブラケット等の取付け部材を介して収容部に取り付けられることによって、当該収容部が結果的に車両用エアバッグの一部または全部を収容するものが包含される。線状の溝部は、天板部の板厚の範囲内における深さの溝が線状に形成された部位として構成され、収容部によって区画される領域内に加工される。この線状の溝部は、天板部の各部位において相対的に板厚の小さい部位であり、天板部は車両用エアバッグの展開膨張時に当該線状の溝部に沿って開裂し、乗員保護領域における車両用エアバッグの展開膨張を許容する、いわゆるテアラインと称呼される。

本発明のエアバッグカバーの製造方法では、成形工程及び溝部加工工程を少なくとも用いる。成形工程は、天板部及び収容部が一体成形されたエアバッグカバー成形体を得るための工程である。典型的には、天板部及び収容部の原料としての樹脂材料を金型内に射出することによって、天板部及び収容部が一体成形されたエアバッグカバー成形体が得られる。溝部加工工程は、成形工程において得られたエアバッグカバー成形体に対し線状の溝部を後加工するための工程である。典型的には、この溝部加工工程において、エアバッグカバー成形体に対し超音波カットやレーザーカットによって線状の溝部が後加工される。なお、本発明では、成形工程の前段、成形工程と溝部加工工程との間、溝部加工工程の後段に、必要に応じて別の工程を設けることもできる。

請求項１に記載の上記エアバッグカバーの製造方法によれば、天板部、収容部、線状の溝部を少なくとも有するエアバッグカバーを製造するに際し、天板部及び収容部を一体成形することによって、エアバッグカバーを合理的に構築することが可能となる。具体的には、エアバッグカバーの製造工程に関し、部品点数及び工程数を抑え、工程管理を簡素化することによる時間やコスト（製造、品質管理、開発に要するコスト）の削減を図ることができる。また、エアバッグカバー製品に関しては、天板部及び収容部が一体成形であるため、各々別個に成形された天板部及び収容部を溶着等によって接合する場合に比して、天板部と収容部との境界部分における外観品質の向上、天板部に対し収容部が一体的に連接していることによる当該天板部の形状の安定化、エアバッグカバー全体としての製品重量の軽量化、天板部と収容部との間の接合強度の向上を図ることができる。天板部と収容部との接合強度の高いこのような構成のエアバッグカバーは、車両用エアバッグの高い展開膨張力が作用するエアバッグカバーの構造として特に有効である。また、天板部及び収容部が一体成形された成形体は、天板部単体に比べ、剛性があり、変形が起こりにくいため、当該成形体に対し線状の溝部等の後加工がし易いという作用効果を奏する。

（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載のエアバッグカバーの製造方法である。このエアバッグカバーの製造方法では、請求項１に記載の溝部加工工程において、線状の溝部を超音波加工手段によって超音波加工する。ここでいう「超音波加工手段」は、超音波を用いて線状の溝部を加工することが可能な手段を広く含む主旨であり、刃状の超音波加工部材をはじめ、棒状や板状に形成された超音波加工部材等が超音波加工手段として用いられる。例えば、超音波が付与された超音波加工刃（超音波加工手段）を天板部に作用させるとともに、超音波加工刃の動作を、加工ロボットを用いて制御することによって、線状の溝部が天板部において所望の軌跡で加工される。

請求項２に記載の上記エアバッグカバーの製造方法によれば、超音波加工刃等の手段を用いる場合の加工速度は、一般的なレーザー加工を用いる場合よりも速く、したがってエアバッグカバーの生産効率を高めるのに有効である。また、超音波加工に使用する設備としては汎用機を用いることができ、専用機を用いる必要が高いレーザー加工設備に比して、設備コストを安価に抑えることが可能となる。また、超音波加工に使用する装置は装置自体をコンパクトに構成することが可能であるところ、線状の溝部を加工する箇所が収容部の立設壁部に近接している場合であっても、線状の溝部を所望の形状で確実に加工するのに有効である。

以上のように、本発明によれば、特に、エアバッグカバーを構成する天板部及び収容部を一体成形する工程を設けることによって、エアバッグカバーを合理的に構築することが可能となる。

以下、本実施の形態を図面を参照しながら説明する。まず、図１〜図３を参照しながら本発明における「エアバッグカバー」の一実施の形態であるエアバッグカバー１００の構成を説明する。このエアバッグカバー１００は、自動車の車両において助手席に着座する車両乗員の前方に装着されるエアバッグカバーとして構成される。

本実施の形態のエアバッグカバー１００をカバー裏面からみた状態を示す斜視図が図１に示され、当該エアバッグカバー１００をカバー裏面からみた状態を示す平面図が図２に示される。
図１及び図２に示すように、本実施のエアバッグカバー１００は、車両において車両用エアバッグ（後述する車両用エアバッグ１３０）を車室側より被覆するエアバッグカバーであり、三次元的（立体的）な板状の天板部１１０、箱状の収容部１２０を主体として構成されている。これら天板部１１０及び収容部１２０は、いずれもＰＰ（ポリプロピレン）材料やＴＰＯ（オレフィン系エラストマー）材料等の樹脂材料によって成形される。

天板部１１０は、その天板部裏面１１１に収容部１２０を一体状に備える。この天板部裏面１１１は、エアバッグカバー１００が車両に設置された状態において、車室側、すなわち保護対象である乗員に対向する側を表面（図１中の天板部表面１１２）とした場合の裏側の面として規定される。従って、天板部１１０のこの天板部裏面１１１は、エアバッグカバー１００のカバー裏面としても構成される。また、この天板部１１０には、その天板部裏面１１１の各部位のうち収容部１２０によって区画される区画領域内にテアライン（図２中に示すテアライン１１３）が形成されている。この天板部１１０が、本発明における「天板部」に対応している。

天板部１１０に形成されるテアライン１１３は、車両用エアバッグの展開膨張時にエアバッグカバー１００の展開を許容するために設けられた減肉部分であり、本実施の形態では天板部１１０の天板部裏面１１１に形成された線状の溝部によって構成される。このテアライン１１３は、天板部１１０の各部位の板厚のうち相対的に板厚が小さい線状の減肉部分として規定される。このテアライン１１３は、図２に示すように、平面的にみて１本の第１の線状溝１１３ａと、２本の第２の線状溝１１３ｂ，１１３ｂとを組み合わせて構成され、全体として平面視が略Ｈ字形状となっている。第１の線状溝１１３ａは、図２中の左右方向に直線的に延在する線状溝として構成され、第２の線状溝１１３ｂは、第１の線状溝１１３ａの両端において図２中の上下方向（第１の線状溝１１３ａに直交する方向）に直線的に延在する線状溝として構成される。このテアライン１１３が、本発明における「天板部の板厚の範囲内における深さを有する線状の溝部」に相当する。

また、天板部１１０の天板部裏面１１１の各部位のうち、各第２の線状溝１１３ｂの延長位置には、第１の線状溝１１３ａに沿って互いに平行に延在する長手状のヒンジ部１１４，１１４が設けられている。これらヒンジ部１１４，１１４は、天板部１１０の板厚方向に関する減肉部分（凹み部分）として構成される。このヒンジ部１１４と上記テアライン１１３とによって、天板部１１０における一対の展開ドア１１５，１１５が区画される。天板部１１０は、車両用エアバッグの展開膨張時にこのテアライン１１３において開裂し一対の展開ドア１１５，１１５を形成するとともに、この一対の展開ドア１１５，１１５がヒンジ部１１４を回動中心にして展開する構成になっている。

収容部１２０は、天板部１１０の天板部裏面１１１から立設する脚片部１２１を備えている。この脚片部１２１によって区画される収容空間１２２が、車両用エアバッグ（後述する車両用エアバッグ１３０）を収容するための収容空間として構成される。また、この脚片部１２１の立設壁面には、四角状に形成された複数の開口１２３が形成されており、この開口１２３は、後述するリテーナー１４０を収容部１２０に取り付ける際に使用するフック部材１４２を引っ掛けるのに用いられる。この収容部１２０が、本発明における「収容部」に対応しており、この収容部１２０に収容される車両用エアバッグ１３０が、本発明における「車両用エアバッグ」に対応している。

ここで、上記構成のエアバッグカバー１００、車両用エアバッグ１３０、リテーナー１４０等が車両に組み込まれた状態の様子を示す断面図が図３に示される。
図３に示すように、エアバッグカバー１００は、その収容部１２０に対し、車両用エアバッグ１３０、インフレータ１３２等を収容したリテーナー１４０が取り付けられた状態で、インストルメントパネル１５０に装着されるようになっている。具体的には、リテーナー１４０には、フック部材１４２が固着されており、このフック部材１４２を、収容部１２０の脚片部１２１に形成された開口１２３に引っ掛けることによって、リテーナー１４０が収容部１２０に対し取り付けられる。リテーナー１４０は、ロール折りや蛇腹折り等の所定の折り畳み態様で折り畳まれた車両用エアバッグ１３０を収容する機能を有する。また、インフレータ１３２は、リテーナー１４０に内蔵され車両用エアバッグ１３０に展開膨張用のガスを供給するガス供給手段としての機能を有する。収容部１２０にフック部材１４２を介してリテーナー１４０が取り付けられた状態（図３に示す状態）では、リテーナー１４０に収容されている車両用エアバッグ１３０が、収容部１２０の収容空間１２２においても収容されることとなる。

図３に示すエアバッグカバー１００において、車両事故の際、インフレータ１３２から発生した展開膨張用のガスが車両用エアバッグ１３０に供給されると、天板部１１０は、車両用エアバッグ１３０の展開膨張力によってテアライン１１３において開裂し、この開裂により一対の展開ドア１１５，１１５が、ヒンジ部１１４を中心にして天板部表面１１２側へ向けて両開き状態（観音開き状態）となるように展開する構成になっている。一対の展開ドア１１５，１１５は、例えば図３中の二点鎖線で示すように展開する。そして、車両用エアバッグ１３０は、展開したこの一対の展開ドア１１５，１１５の開口部分を通じて乗員保護領域１６０に向けて展開膨張する。これにより、乗員保護領域１６０に位置する車両乗員の保護徹底が図られる。

次に、上記構成のエアバッグカバー１００を製造する製造方法を、図４〜図６を参照しながら説明する。
本実施の形態のエアバッグカバー１００の製造処理手順が図４に示される。図４に示すように、本実施の形態のエアバッグカバー１００の製造方法は、成形工程（ステップＳ１０）、テアライン加工工程（ステップＳ１２）、塗装工程（ステップＳ１４）を主体に構成される。その他、この成形工程（ステップＳ１０）の前段に前処理に関する工程が設けられ、塗装工程（ステップＳ１４）の後段に製品仕上げや検査に関する工程が設けられる。

〔成形工程〕
まず、図４中のステップＳ１０によって成形工程を行う。この成形工程は、車両用エアバッグ１３０を車室側より被覆する板状の天板部１１０と、車両用エアバッグ１３０を収容する収容部１２０とが一体化されたエアバッグカバー成形体（図５中のエアバッグカバー成形体１０１）を一体成形によって製造する工程である。この成形工程において得られるエアバッグカバー成形体１０１は、前述のテアライン１１３が加工される前の成形体として構成される。本工程では、例えば、天板部１１０及び収容部１２０の原料としての樹脂材料を金型内に射出する既知の構成の成形設備を用いることによって、天板部１１０及び収容部１２０が一体成形されたエアバッグカバー成形体１０１が得られることとなる。このエアバッグカバー成形体１０１を得るステップＳ１０の成形工程が、本発明における「天板部及び収容部が一体成形されたエアバッグカバー成形体を得る成形工程」に相当する。

〔テアライン加工工程〕
上記ステップＳ１０が終了すると、図４中のステップＳ１２によってテアライン加工工程を行う。このテアライン加工工程は、ステップＳ１０の成形工程において得られたエアバッグカバー成形体１０１に対し、図６に示す超音波加工装置２００を用いて前述のテアライン１１３を後加工する工程である。ステップＳ１２に示すこのテアライン加工工程が、本発明における「成形工程において得られたエアバッグカバー成形体に対し線状の溝部を後加工する溝部加工工程」に相当する。このテアライン加工工程において、超音波加工装置２００を用いてテアライン１１３を加工する様子が図６示される。

図６に示すように、本実施の形態の超音波加工装置２００は、駆動部２１０およびＮＣ制御部２２０に大別される。駆動部２１０は、駆動アーム２１２、超音波振幅子２１４、超音波加工刃２１６、超音波発振機２１８を主体に構成されている。駆動アーム２１２は、加工ロボットの一部を構成するものであり、ＮＣ制御部２２０からの入力信号に基づいて制御され超音波加工刃２１６の刃先２１６ａの位置を調節するようになっている。超音波振幅子２１４は、超音波発振機２１８において発振された超音波を超音波加工刃２１６へ伝えるようになっている。超音波加工刃２１６としては、刃先２１６ａの刃幅が例えば１［ｍｍ］のものを用いることができる。この超音波加工刃２１６が、本発明における「超音波加工手段」に対応している。なお、被加工物に超音波を伝達（付与）することによって当該被加工物の加工を行うことが可能な構成の部材であれば、本実施の形態の超音波加工刃２１６のような刃状の超音波加工部材以外の形状のもの、例えば棒状や板状に形成された超音波加工部材を用いることもできる。ＮＣ制御部２２０は、エアバッグカバー成形体１０１の天板部１１０の天板部裏面１１１に対し、テアライン１１３を形成するべく加工データの処理を行うものであり、特に図示しないものの、エアバッグカバー成形体１０１に対する加工データの入力、演算、出力、記憶等を行う既知の構成のＣＰＵ（演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。

上記構成の超音波加工装置２００において、ＮＣ制御部２２０からの入力信号に基づいて駆動アーム２１２が制御されることによって、超音波発振機２１８から発振された所定周波数の超音波が伝えられた超音波加工刃２１６は、その刃先２１６ａの位置が調節される。これにより、超音波加工刃２１６による加工動作が所望の軌跡となるように制御され、エアバッグカバー成形体１０１の天板部１１０の天板部裏面１１１に、前述のテアライン１１３が加工されることとなる。ステップＳ１２に示すこのテアライン加工工程において得られるエアバッグカバー成形体１０２は、ステップＳ１４の塗装工程において塗装が施工される前の成形体として構成される。

本実施のように、超音波加工刃２１６を用いる場合の加工速度は、一般的なレーザー加工を用いる場合よりも速く、したがってエアバッグカバーの生産効率を高めるのに有効である。また、超音波加工に使用する設備としては汎用機を用いることができ、専用機を用いる必要が高いレーザー加工設備に比して、設備コストを安価に抑えることが可能となる。また、上記超音波加工装置２００は装置自体をコンパクトに構成することが可能であるところ、テアライン１１３を加工する箇所が収容部１２０の脚片部１２１に近接している場合であっても、テアライン１１３を所望の形状で確実に加工するのに有効である。

〔塗装工程〕
上記ステップＳ１２が終了すると、図４中のステップＳ１４によって塗装工程を行う。この塗装工程は、ステップＳ１２の成形工程において得られたエアバッグカバー成形体１０２に対し、塗装を施工する工程である。本工程では、既知の構成の塗装設備を用いることによって、エアバッグカバー成形体１０２に施工が施される。なお、このエアバッグカバー成形体１０２の塗装に関する技術は周知の技術であるため、ここでは塗装技術に関する詳細な説明は省略する。この塗装工程において得られるエアバッグカバー成形体が、本実施の形態のエアバッグカバー１００となる。

図４中のステップＳ１０〜Ｓ１４に示す上記各工程を経て製造されたエアバッグカバー１００は、天板部１１０と収容部１２０とが一体成形によって一体化される構成ゆえ、これら天板部１１０の相当する部材と収容部１２０に相当する部材を各々別個に成形したのち溶着等によって接合する場合に比して下記の有利な作用効果を奏する。
すなわち、エアバッグカバーの製造工程に関し、部品点数及び工程数を抑え、工程管理を簡素化することによる時間やコスト（製造、品質管理、開発に要するコスト）の削減を図ることができる。また、エアバッグカバー製品に関しては、天板部１１０及び収容部１２０が一体成形であるため、天板部１１０と収容部１２０との境界部分における外観品質の向上、天板部１１０に対し収容部１２０が一体的に連接していることによる当該天板部１１０の形状の安定化、エアバッグカバー１００全体としての製品重量の軽量化、天板部１１０と収容部１２０との間の接合強度の向上を図ることができる。すなわち、天板部１１０及び収容部１２０が一体成形されたエアバッグカバー１００は、天板部と収容部との接合強度に関していえば溶着を用いた場合の接合強度よりも高いため、天板部と収容部との接合強度の高いエアバッグカバーを実現することが可能となる。天板部と収容部との接合強度の高いこのような構成のエアバッグカバーは、車両用エアバッグの高い展開膨張力が作用するエアバッグカバーの構造として特に有効である。また、上記成形工程において、天板部１１０及び収容部１２０が一体成形されたエアバッグカバー成形体１０１は、天板部単体に比べ、剛性があり、変形が起こりにくいため、上記テアライン加工工程において、エアバッグカバー成形体１０１に対しテアライン１１３の後加工がし易いという作用効果を奏する。

（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、エアバッグカバー１００を構成する天板部１１０に対し線状の溝部としてのテアライン１１３を超音波加工によって後加工する場合について記載したが、本発明では、超音波加工以外の加工手段によってテアラインを後加工するようにしてもよい。テアラインを後加工する加工手段として、例えば、レーザー加工刃、切削加工に用いる各種のカッター（刃物、回転刃など）、熱刃、ドリル、エンドミル、ニードル（針）、更には水流を発射することによって被加工物の切削を行うウォータージェットノズル等を用いることもできる。また、超音波加工に用いる超音波加工部材として、超音波加工刃２１６のような刃状のもの以外に、棒状や板状の部材を用いることもできる。

また、上記実施の形態では、天板部１１０に対し平面視が略Ｈ字形状のテアライン１１３を加工する場合について記載したが、本発明では、線状の溝部であるテアラインの形状は略Ｈ字形状に限定されるものではなく、エアバッグカバーの仕様等に応じて適宜変更可能である。Ｈ字形状以外に、例えばＵ字形状をはじめ種々の形状を採用することができる。

また、上記実施の形態では、成形工程→テアライン加工工程→塗装工程の順の処理によってエアバッグカバー１００を製造する場合について記載したが、本発明では、テアライン加工工程と塗装工程の順番をいれかえ、成形工程→塗装工程→テアライン加工工程の順の処理によってエアバッグカバー１００を製造することもできる。

また、上記実施の形態では、自動車の車両に装着されるエアバッグカバー１００について記載したが、本発明の特徴部分であるエアバッグカバーの成形技術は、自動車以外に電車、オートバイ（鞍乗型車両）、航空機、船舶等の各種の車両において適用可能である。

本実施の形態のエアバッグカバー１００をカバー裏面からみた状態を示す斜視図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００をカバー裏面からみた状態を示す平面図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００、車両用エアバッグ１３０、リテーナー１４０等が車両に組み込まれた状態の様子を示す断面図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００の製造手順を示す図である。 図４中の成形工程（ステップＳ１０）によって得られたエアバッグカバー成形体１０１の斜視図である。 図４中のテアライン加工工程（ステップＳ１２）において、エアバッグカバー成形体１０１に対し超音波加工装置２００を用いてテアライン１１３を加工する様子を示す斜視図である。

符号の説明

１００…エアバッグカバー
１０１，１０２…エアバッグカバー成形体
１１０…天板部
１１１…天板部裏面
１１２…天板部表面
１１３…テアライン
１１３ａ…第１の線状溝
１１３ｂ…第２の線状溝
１１４…ヒンジ部
１１５…展開ドア
１２１…脚片部
１２０…収容部
１２２…収容空間
１２３…開口
１３０…車両用エアバッグ
１３２…インフレータ
１４０…リテーナー
１４２…フック部材
１５０…インストルメントパネル
１６０…乗員保護領域
２００…超音波加工装置
２１０…駆動部
２１２…駆動アーム
２１４…超音波振幅子
２１６…超音波加工刃
２１６ａ…刃先
２１８…超音波発振機
２２０…ＮＣ制御部

Claims (2)

1. 車両用エアバッグを車室側より被覆する板状の天板部と、前記天板部の天板部裏面に設けられ前記車両用エアバッグを収容する収容部と、前記天板部の板厚の範囲内における深さを有する線状の溝部を備えるエアバッグカバーの製造方法であって、
   前記天板部及び収容部が一体成形されたエアバッグカバー成形体を得る成形工程と、
   前記成形工程において得られた前記エアバッグカバー成形体に対し前記線状の溝部を後加工する溝部加工工程と、
   を備えることを特徴とするエアバッグカバーの製造方法。
2. 請求項１に記載したエアバッグカバーの製造方法であって、
   前記溝部加工工程において、前記線状の溝部を超音波加工手段によって超音波加工することを特徴とするエアバッグカバーの製造方法。

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