JP4659382B2 - エアバッグカバーの製造方法 - Google Patents

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。

車両に装着されるエアバッグ装置において、車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーが設けられている。このエバッグカバーには、その内壁面にテアライン（線状溝）が設けられており、車両衝突時にこのテアラインから開裂し、エアバッグカバー外部への車両用エアバッグの展開膨張時を許容するようになっている。ところで、エアバッグカバーに後加工によってテアラインを設ける技術として、例えばレーザーカットを用いた技術が公知である（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１には、レーザーカットを用いてテアラインを成形する可能性が提示されているが、この種のエアバッグカバーを製造する場合には、エアバッグカバーに所望の形状のテアラインを確実に形成するとともに、所望の態様で開裂するテアラインをエアバッグカバーに形成するのに有効な更なる技術を構築する要請が高い。
特表２００１−５０２９９６号公報

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。

上記課題を解決するために、各請求項記載の発明が構成される。これら各請求項に記載の発明は、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搭載されるエアバッグカバーにおいて適用され得る技術である。

本発明にかかるエアバッグカバーの製造方法は、各種の車両に装着される車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーの製造方法に関する。この製造方法では、エアバッグカバーを超音波加工手段によって加工し、当該エアバッグカバーに線状溝を連続的に形成する。典型的には、一旦成形されたエアバッグカバーに対し、成形後に超音波加工手段を用いた加工を施して線状溝を設ける。この線状溝は、板状のエアバッグカバーの板厚の範囲内における深さの溝が連続的に形成された線状の溝である。この線状溝は、エアバッグカバーの各部位において相対的に板厚の小さい部位であり、いわゆるテアラインと称呼される。エアバッグカバーは、車両衝突の際の車両用エアバッグの展開膨張時にこの線状溝において開裂することとなる。

なお、本明細書中でいう「超音波加工手段」とは、超音波を被加工物に伝達（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各種の構成のものを広く含む主旨であり、刃状の部材（超音波加工刃）を被加工物に作用させることによって被加工物の超音波加工（切削加工）を行う構成が典型的な例である。刃状の部材以外の例としては、棒状、板状等の形状を有する超音波加工手段を用いることもできる。また、超音波加工手段を用いる加工装置の典型的な例としては、超音波が付与された超音波加工刃の動作を加工ロボットによって制御する構成が挙げられる。これにより、超音波加工刃による加工動作が所望の軌跡となるように制御される。

本発明のエアバッグカバーの製造方法は、当該エアバッグカバーを超音波加工手段によって加工する方法に係り、少なくとも超音波加工手段によるエアバッグカバーの加工において、所定周波数が付与された超音波加工刃を前記エアバッグカバーに当接させた状態で、その超音波加工刃の刃先位置を前記エアバッグカバーの板厚方向に調節しつつ前記エアバッグカバーの延在面に沿って所定の加工速度で移動させることによって、前記線状溝が、前記板厚方向の残肉が当該線状溝の延在する長手方向について可変とされ、且つ前記長手方向の断面に関し断面台形の段差カット形状を含むように加工するステップを有する。超音波加工手段により線状溝を連続的に形成する場合には、当該線状溝の板厚方向に関する残肉を可変とすることで当該線状溝が板厚方向に傾斜状となる。ここでいう「線状溝」には、エアバッグカバーの板厚方向に対し溝となる部位がエアバッグカバー表面に沿って連続的に線状に延在することによって形成されるもののほか、エアバッグカバーの板厚方向に対し溝となる部位がエアバッグカバー表面に沿って断続的（非連続的）に形成されるが全体として線状に延在するものが広く含まれる。また、ここでいう「傾斜状」には、線状溝が直線状（一次関数状）に傾斜する態様、曲線状（二次関数状など）に傾斜する態様が包含される。また、線状溝の傾斜部分は、板厚方向に対し所定の傾斜角度をもって形成されてもよいし、あるいは概ね板厚方向に沿って垂直状に形成されてもよい。典型的には、この線状溝の断面形状が「段差カット形状」となるように加工を行う。傾斜部分が線状溝の延在する方向に連続的ないし断続的に複数形成されるのが好ましい。
エアバッグカバーのこのような製造方法によれば、単に一定深さの溝として形成される線状溝に比して、加工終了後のエアバッグカバーに更に別部材を溶着する溶着工程において発生するエアバッグカバー自体の変形を抑えるのに有効である。これにより、エアバッグカバーの外観が良くなる。更に、単に一定深さの溝として形成される線状溝に比して、外部からの押し荷重に対し耐久性を高めるのに有効である。

また本発明にかかる更なる形態のエアバッグカバーの製造方法では、線状溝の各部位における板厚方向に関する残肉を、車両用エアバッグの展開膨張時に当該線状溝の各部位に作用する荷重に基づいて可変とするように加工する。
エアバッグカバーのこのような製造方法によれば、線状溝の荷重強度を各部位において変えることができ、これにより当該各部位における開裂のタイミングを制御することが可能となる。

車両衝突の際、車両用エアバッグの展開膨張によってエアバッグカバーの展開ドアは、線状溝において開裂するが、その前に展開ドア全体が展開しない状態でいわゆるリフトアップするタイプのエアバッグカバーにおいては、線状溝の各部位のうちリフトアップに寄与する部位と、最後に展開ドアの展開に寄与する部位とを異なるタイミングで開裂させる必要がある。そこで、本発明では、線状溝の各部位における板厚方向に関する残肉を、車両用エアバッグの展開膨張時に当該線状溝の各部位に作用する荷重に基づいて可変としているのである。これにより、展開ドア全体がリフトアップしたのちに当該展開ドアが展開するように確実に制御することが可能となる。

また本発明にかかる更なる形態のエアバッグカバーの製造方法では、線状溝の平面視形状がうねり状となるように加工する。ここでいう「うねり状」には、曲線的にうねる形状や、折れ曲がり状にうねる形状が包含される。典型的には、この線状溝の平面視形状が「蛇行カット形状」となるように加工を行う。
エアバッグカバーのこのような製造方法によれば、加工終了後のエアバッグカバーに更に別部材を溶着する溶着工程において発生するエアバッグカバー自体の変形防止や、外部からの押し荷重に対する耐久性向上がより確実なものとなる。

以上のように、本発明によれば、超音波加工手段によって線状溝が形成されたエアバッグカバーを製造するに際し、線状溝の加工方法を種々工夫することによって、エアバッグカバーに所望の形状のテアラインを確実に形成するとともに、所望の態様で開裂するテアラインをエアバッグカバーに形成することが可能とされる。

以下、本実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態は、車両用のエアバッグを被覆するエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１に、超音波加工を用いてテアライン１０２を形成する技術である。このエアバッグカバー１００が、本発明における「エアバッグカバー」に対応している。
まず、図１に基づいてエアバッグカバー１００および超音波加工装置２００の構成を説明する。ここで、図１は本実施の形態のエアバッグカバー１００および当該エアバッグカバー１００の加工に用いる超音波加工装置２００の構成を示す図であって、超音波加工装置２００を用いて行うエアバッグカバー１００の超音波加工の様子を示す。

図１に示すエアバッグカバー１００は、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三次元的（立体的）に成形された板状のものである。このエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１は、当該エアバッグカバー１００が設置された状態において乗員に対向する側を表面とした場合の裏側の面として規定される。テアライン１０２は、車両用エアバッグ（後述する車両用エアバッグ１５０）の展開膨張時にエアバッグカバー１００の開裂を許容するために設けられた減肉部分であり、本実施の形態ではエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１に形成された線状の溝によって構成される。このテアライン１０２が、本発明における「線状溝」に相当する。

図１に示すように、超音波加工装置２００は、駆動部２１０およびＮＣ制御部２３０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等によって構成されている。また、本実施の超音波加工装置２００は、後述する変位計２２１，２２２、および画像検査用カメラ２２３を備えている。この超音波加工装置２００が、本発明における「超音波加工手段」に対応している。

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２３０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、角度、移動軌跡等が調節され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へ伝える機能を有する。
超音波加工刃２１６は、エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１にテアライン１０２を形成するのに用いる加工刃である。本実施の形態では、例えば刃幅が１［ｍｍ］の加工刃を用いることができる。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のような刃状の部材以外のもの、例えば棒状や板状に形成された部材を用いることもできる。
超音波発振機２１８は、所定周波数の超音波を発振可能な機構を有する発振機である。本実施の形態では、例えば周波数が２２［ｋＨｚ］の超音波を発振可能な構成の発振機を用いることができる。
ＮＣ制御部２３０は、エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１にテアライン１０２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１００に対する加工用データの入力、演算、出力等を行う機能を備えている。

次に、上記構成の超音波加工装置２００を用い、成型されたエアバッグカバー１００に後加工によってテアライン１０２を形成する加工工程の手順を図２〜図６を参照しながら説明する。ここで、図２は本実施の形態の超音波加工装置２００による超音波加工処理工程のフローチャートである。図３は図２中のステップＳ２０ないしステップＳ３２の処理を模式的に示す図である。また、図４は図２中のステップＳ２４の処理を模式的に示す図であり、図５および図６は図２中のステップＳ３０の処理を模式的に示す図である。
なお、本発明における「エアバッグカバーの製造方法」に係る本実施の形態の加工工程は、加工前の加工データの処理を行うデータ処理工程と、実際に超音波加工装置を用いて加工する加工工程とに大別される。

（データ処理工程）
データ処理工程では、エアバッグカバー１００の実際の加工を行う前に、加工用のデータを得る。このデータ処理工程は、例えば図２に示すようなステップＳ１０〜Ｓ１４によって構成される。

まずステップＳ１０では、エアバッグカバー１００の設計情報に基づいてＣＡＤ（computer-aided design）による設計を行い、ＣＡＤデータ（加工データ）を作成する。ここでは、例えば、予めコンピューターに記憶させてある設計情報をグラフィックディスプレー装置で取り出し、その画面を見ながら設計を行う。

ステップＳ１２では、ステップＳ１０によって得られたＣＡＤデータをＣＡＭ（computer-aided manufacturing）により変換処理しＣＡＭデータを作成する。このＣＡＭデータは、ＮＣ制御部２３０における加工データ（ＮＣ操作用データ）となる。

ステップＳ１４では、ステップＳ１０によって得られたＣＡＭデータ（加工データ）をＮＣ制御部２３０に取り込み、当該ＣＡＭデータの教示（teaching）を行う。なお、本実施の形態では、一旦ＮＣ制御部２３０に取り込んだＣＡＭデータは、実際の加工実績に基づいて、当該ＮＣ制御部２３０において補正することができるようになっている。

（加工工程）
上記データ処理工程が終了すると、エアバッグカバー１００の実際の加工を行う。この加工工程は、例えば図２に示すようなステップＳ２０〜Ｓ３０によって構成される。

まず、ステップＳ２０によって、加工前に超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）の確認を行う。この確認に際しては、例えばレーザー式の変位計２２１，２２２を用いる。この変位計２２１は基台側に設けられ、変位計２２２は駆動部２１０の超音波加工刃２１６側に設けられている。このような構成において、図３に示すように、変位計２２１によって基準ブロック１２０の上面から超音波加工刃２１６の刃先２１６ａまでの高さＨ１（距離）を検出する。一方、変位計２２２によって基準ブロック１２０の上面から当該変位計２２２までの高さＨ２（距離）を検出する。そして、検出された高さＨ１と高さＨ２との差（Ｈ２−Ｈ１）を算出することによって、変位計２２２から超音波加工刃２１６の刃先２１６ａまでの高さＨ３を得る（導出する）。これにより、超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）が定まることとなる。

なお、ステップＳ２０において変位計２２１による高さＨ１、および変位計２２２による高さＨ２の検出ポイント数は、エアバッグカバー１００の形状等を勘案して適宜設定することができる。例えば、エアバッグカバー１００の形状が複雑化するにしたがって高さＨ１，Ｈ２の検出ポイント数を増やすのが好ましい。

次に、ステップＳ２２によってエアバッグカバー１００をエアバッグカバー受け治具（図４中のエアバッグカバー受け治具１３０）上にセットする。このエアバッグカバー受け治具１３０のエアバッグカバー受け面１３１は、エアバッグカバー１００の表面に対応した形状になっている。また、このエアバッグカバー受け治具１３０には、特に図示しないもののエアーによる吸引機構を搭載しており、この吸引機構が作動することによってエアバッグカバー１００をエアバッグカバー受け面１３１上に吸引保持可能となっている。また、エアバッグカバー受け治具１３０の吸引機構には吸引圧力を検出可能な吸引圧力検出手段（図示省略）が設けられている。

次いでステップＳ２４によってエアバッグカバー１００のセット状態の確認を行う。このステップＳ２４では、エアバッグカバー受け治具１３０の吸引機構の吸引圧力によってエアバッグカバー１００とエアバッグカバー受け治具１３０との密着状態を確認するとともに、図４に示すように画像検査用カメラ２２３を用いることによってエアバッグカバー１００の位置ずれを確認する。これにより、作業者はエアバッグカバー１００のセット状態を確認することができる。

ステップＳ２６によって超音波加工刃２１６による実際の加工を開始する。このとき、超音波発振機２１８は、例えば周波数が２２［ｋＨｚ］の超音波を発振し、この超音波を超音波振幅子２１４を介して超音波加工刃２１６へ伝える。そして、ＮＣ制御部２３０からの入力信号に基づいて駆動アーム２１２が制御され、超音波加工刃２１６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る。超音波加工刃２１６による加工速度は、例えば３０［ｍｍ／ｓｅｃ］とすることができる。このような加工速度は、レーザー加工による加工速度である２０［ｍｍ／ｓｅｃ］よりも１．５倍速く、したがってエアバッグカバー１００の生産効率を高めるのに有効である。
なお、超音波発振機２１８から発振される超音波の周波数、超音波加工刃２１６による加工速度等の加工条件は、エアバッグカバーの材質、板厚等、被加工物側の条件に基づいて適宜設定可能である。

ステップＳ２８は、ステップＳ２８の超音波加工刃２１６による加工時（加工中）において、超音波加工刃２１６による加工状態の確認を行う。ここでは、図５に示すように、変位計２２２によってエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１から当該変位計２２２までの高さＨ４（距離）を検出する。

そして、ステップＳ２０で予め検出した高さＨ３（変位計２２２から超音波加工刃２１６の刃先２１６ａまでの高さ）と高さＨ４との差（Ｈ３−Ｈ４）を算出することによって、テアライン１０２の加工深さ（切削深さ）Ｈ５を得る（導出する）ことができる。このように、本実施の形態では、テアライン１０２の加工深さＨ５を直接検出することなく、他の検出情報に基づいてテアライン１０２の加工深さＨ５を間接的に推定するようになっている。また、この加工深さＨ５、およびＮＣ制御部２３０の制御上のデータに基づいて、テアライン１０２の箇所におけるエアバッグカバー１００の残肉（本発明における「残肉」）を確認することができる。かくして、所望の加工深さのテアライン１０２が連続的に形成されたエアバッグカバー１００が製造されることとなる。被加工物であるエアバッグカバーの形状が三次元的に複雑化するとテアライン１０２の加工深さＨ５が直接的に検出しにくいような場合があるが、テアライン１０２の加工深さＨ５に関する情報を加工中において時々刻々と検出して信頼性の高い加工深さＨ５を導出するという本実施の形態は、三次元的に成形されたエアバッグカバーに対し所望の深さのテアライン１０２を確実に加工するのに特に有効である。

なお、ステップＳ２８において、変位計２２２による高さＨ４の検出ポイント数は、エアバッグカバー１００の形状等を勘案して適宜設定することができる。例えば、エアバッグカバー１００の形状が複雑化するにしたがって高さＨ４の検出ポイント数を増やすのが好ましい。また、図６に示すように、画像検査用カメラ２２３を用いることによってテアライン１０２の加工軌跡を確認する。

ステップＳ３０では、ステップＳ２０と同様の操作によって超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）の再確認を行う。

ステップＳ３０の終了後、別のエアバッグカバーの加工を再度行うか否かをステップＳ３２において判定し、再度加工を行わない場合（ステップＳ３２のＮＯ）は、そのまま加工処理を終了する。一方、再度加工を行う場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）は、加工実施から加工データの補正を行うか否かをステップＳ３４において判定する。加工データの補正を行う場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）は、ステップＳ３６によって加工データの補正を行ったうえでステップＳ１４へ戻る。反対に、加工データの補正を行わない場合（ステップＳ３４のＮＯ）は、そのままステップＳ２０へ戻る。

上記製造方法により製造されたエアバッグカバー１００は、例えば、図１１に示すような形態で車両に組み込むことができる。図１１は、エアバッグモジュールの構成を示す断面図であって、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する前のエアバッグカバー１００の状態を示す。図１１に示すように、本実施の形態では、エアバッグカバー１００、エアバッグカバー１００が配置されるインストルメントパネル１４０、車両用エアバッグ１５０（本発明における「車両用エアバッグ」に対応）、車両用エアバッグ１５０が折り畳まれた状態で収容される収容体（リテーナー）１４２、収容体１４２に内蔵され車両用エアバッグ１５０に膨張ガスを供給するガス供給手段（インフレータ）１４４等によってエアバッグモジュールが構成される。このエアバッグモジュールが本発明における「エアバッグモジュール」に対応している。なお、図１１には、テアライン１０２として、エアバッグカバー１００の中央部分に延在するテアライン１０２ａと、その両側において当該テアライン１０２ａとほぼ平行に延在するテアライン１０２ｂ，１０２ｃが示されている。

ここで、上記超音波加工処理工程のステップＳ２６で行うエアバッグカバー１００の加工に関し、本実施の形態において特徴とする加工態様を図７〜図１０を参照しながら具体的に説明する。図７〜図９には、本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の断面形状が示される。また、図１０には、本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の平面視形状が示される。

本実施の形態では、テアライン１０２の断面形状が、例えば図７に示すような「ジグザグカット形状（直線状）」、ないし図８に示すような「山ギリカット形状（曲線状）」、ないし図９に示すような「段差カット形状」となるように、更に、テアライン１０２の平面視形状が、例えば図１０に示すような「蛇行カット形状（うねり状）」となるように、超音波加工刃２１６の刃先２１６ａの位置が調節される。なお、図９に示す「段差カット形状」において、板厚方向に傾斜状に延在する「傾斜部分」は、板厚方向に対し所定の傾斜角度をもって形成されてもよいし、あるいは概ね板厚方向に沿って垂直状に形成されてもよい。
これにより、連続的に形成されたテアライン１０２の各部位における板厚方向に関する残肉が可変とされ当該テアライン１０２が板厚方向に傾斜状となるように加工されるとともに、当該テアライン１０２の平面視形状が曲線的にうねるうねり状となるように加工されることとなる。このようにして形成されたテアライン１０２は、単に一定深さの直線状の溝として形成されるテアラインに比して、加工終了後のエアバッグカバーに更に別部材を溶着する溶着工程において発生するエアバッグカバー自体の変形を抑えるのに有効である。これにより、エアバッグカバーの外観が良くなる。更に、単に一定深さの直線状の溝として形成されるテアラインに比して、外部からの押し荷重に対し耐久性を高めるのに有効である。

また、詳細については後述するが、本実施の形態では、上記超音波加工処理工程のステップＳ２６において、テアライン１０２における断面形状、すなわち当該テアライン１０２におけるエアバッグカバー１００の残肉Ｄが、車両用エアバッグ１５０の展開膨張時に当該テアライン１０２の各部位に作用する荷重に基づいて可変とされる構成になっている。具体的には、エアバッグカバー１００の肉厚に関し、相対的に大きい荷重が作用するテアライン１０２ａの部位の残肉Ｄが、相対的に小さい荷重が作用するテアライン１０２ｂ，１０２ｃの部位の残肉Ｄよりも厚くなるように構成している。換言すれば、本実施の形態では、車両用エアバッグ１５０の展開膨張時に、テアライン１０２ｂ，１０２ｃがテアライン１０２ａよりも優先して開裂するように、これらテアライン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃにおける残肉が設定されている。このように、ステップＳ２８は、本発明における「線状溝の各部位における板厚方向に関する残肉を、車両用エアバッグの展開膨張時に当該線状溝の各部位に作用する荷重に基づいて可変とするように加工する。」という加工態様に対応している。

このような構成のエアバッグカバー１００は、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する過程において図１２及び図１３に示すように動作する。図１２及び図１３は、エアバッグモジュールの構成を示す断面図であって、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する過程におけるエアバッグカバー１００の動作を示す。
車両の前方衝突の際、ガス供給手段１４４が作動し当該ガス供給手段１４４から供給された膨張ガスによって車両用エアバッグ１５０が展開していく。

図１２に示すように、エアバッグカバー１００は、車両用エアバッグ１５０の展開膨張にともなって、まずテアライン１０２ａの両側に形成されたテアライン１０２ｂ，１０２ｃ（本発明における「第１の線状溝」に対応）が開裂する。すなわち、本実施の形態では、テアライン１０２ａの部位の残肉Ｄがテアライン１０２ｂ，１０２ｃの部位の残肉Ｄよりも厚くなるように構成しているため、相対的に大きい荷重が車両用エアバッグ１５０からテアライン１０２ａに作用した場合であっても、当該テアライン１０２ａよりもテアライン１０２ｂ，１０２ｃが優先して開裂するように制御することが可能となる。これにより、エアバッグカバー１００の展開ドア１００ａは、乗員の前方側に形成される乗員保護領域１６０（本発明における「乗員保護領域」）に向かってインナー１０４とともに突出していく。エアバッグカバー１００の展開ドア１００ａのこのような動作は、いわゆる「リフトアップ」と称呼される。

車両用エアバッグ１５０の展開膨張が更に進行すると、図１３中の二点鎖線で示すように、エアバッグカバー１００は今度はテアライン１０２ａ（本発明における「第２の線状溝」に対応）において開裂し、一対の展開ドア１００ａがカバー表面側に向けて両開き状態（観音開き状態）となるように展開していく。これにより、車両用エアバッグ１５０の乗員保護領域１６０における展開膨張が許容されることとなる。かくして、車両用エアバッグ１５０は、展開状態の展開ドア１００ａを通じてエアバッグカバー１００の外部へと展開し乗員保護領域１６０に向かって突出しつつ展開膨張することとなる。このように、本実施の形態のエアバッグカバー１００は、展開ドア１００ａが一旦リフトアップした後にテアライン１０２ａにおいて開裂するため、車両用エアバッグ１５０が乗員保護領域１６０においてより確実に展開膨張することとなる。

以上のように、本実施の形態によれば、エアバッグカバー１００に所望の形状のテアライン１０２を確実に形成することが可能となるとともに、所望の態様で開裂するテアライン１０２をエアバッグカバー１００に形成することが可能となる。
具体的な作用効果として、本実施の形態では、テアライン１０２の断面形状や平面視形状を工夫することによって、加工終了後のエアバッグカバーに更に別部材を溶着する溶着工程において発生するエアバッグカバー自体の変形を抑えることが可能となる。これにより、エアバッグカバーの外観が良くなる。
特に、本実施の形態では、相対的に大きい荷重が作用するテアライン１０２ａの部位の残肉Ｄが、相対的に小さい荷重が作用するテアライン１０２ｂ，１０２ｃの部位の残肉Ｄよりも厚くなるようにしたため、テアライン１０２の荷重強度を各部位における変えることができ、これにより当該各部位における開裂のタイミングを制御することが可能となる。従って、エアバッグカバー１００の製品上での問題である、「車両の前方衝突の際、エアバッグカバー１００の展開ドア１００ａがリフトアップしずらい。」という問題を解消することが可能となる。

（他の実施の形態）
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、テアライン１０２の断面形状が「ジグザグカット形状（直線状）」、ないし「山ギリカット形状（曲線状）」、ないし「段差カット形状」となるようにし、更に、テアライン１０２の平面視形状が「蛇行カット形状」となるようにしたが、断面形状が傾斜状であれば、必要に応じて他の形状に加工することもできる。また、本発明では、少なくともテアラインにおけるエアバッグカバーの残肉に関し、単に一定深さの溝として形成される線状溝に比して板厚方向に可変となっており線状溝が板厚方向に傾斜状となっていれば足りる。このような構成により、加工終了後のエアバッグカバーに更に別部材を溶着する溶着工程において発生するエアバッグカバー自体の変形を抑えるとともに、外部からの押し荷重に対し耐久性を高めるのに有効である。

また、本発明では、成型されたエアバッグカバーに後加工によってテアライン１０２を形成するのに、上記実施の形態で用いた超音波加工装置２００にかえて、別の構成の超音波加工装置を用いることもできる。ここで、図１４〜図１８を参照しながら、別の実施の形態の超音波加工装置３００の構成、および当該超音波加工装置３００を用いて行う超音波加工方法について説明する。なお、図１４〜図１８において、図１〜図１３に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すものとする。

図１４に示す、「超音波加工手段」としての超音波加工装置３００において、制御部３３０には、超音波加工刃２１６による加工用データが記憶される構成になっている。当該加工用データとしては、後述する「倣い教示工程」において得られる超音波加工時の駆動アーム２１２の位置、角度、移動軌跡等のデータや、切削パターンに関するデータなどがある。

図１５には、超音波加工装置３００による超音波加工処理工程のフローチャートが示される。
図１５に示すように、本実施の形態のエアバッグカバー１００の加工に係る「超音波加工処理工程」は、大別して加工前の加工データの処理を行う「倣い教示工程」（ステップＳ１１０）と、実際に超音波加工装置を用いて加工する「加工工程」（ステップＳ１２０）とに大別される。「倣い教示工程」では、図１６中のステップＳ１１１〜ステップＳ１１８の各工程が順次行われ、「加工工程」では、図１７中のステップＳ１２１〜ステップＳ１２７の各工程が順次行われる。

（倣い教示工程）
倣い教示工程は、エアバッグカバー１００の実際の超音波加工（テアライン加工）を行う前に、加工用データとして超音波加工時の超音波加工刃２１６の位置、角度、移動軌跡等のデータを得るための工程である。

図１６には、図１５中の倣い教示工程のフローチャートが示される。
図１６に示すように、この倣い教示工程では、まずステップＳ１１１によって、エアバッグカバー１００の設計情報に基づいてＣＡＤ（computer-aided design）による設計を行い、ＣＡＤデータを作成する。ここでは、例えば、予めコンピューターに記憶させてある設計情報をグラフィックディスプレー装置で取り出し、その画面を見ながら設計を行う。ステップＳ１１２では、ステップＳ１１１によって得られたＣＡＤデータに基づいて、当該エアバッグカバー１００の超音波加工（テアライン加工）に適した形状のエアバッグカバー受け治具１３０を製作する。

ここで、図１８には、図１６中のステップＳ１１３における処理の様子が模式的に示される。
図１８に示すように、本実施の形態では、図１６中のステップＳ１１３を行うに際し、エアバッグカバー受け治具１３０のエアバッグカバー受け面１３１に教示線１３２が形成される。この教示線１３２は、テアライン１０２に対応する加工用の軌跡である。
図１６中のステップＳ１１３では、超音波加工刃２１６による加工用データを得るべく、制御部３３０に対し倣い教示（teaching）を行う。具体的には、エアバッグカバー受け面１３１に形成した教示線１３２を被教示部材２１９が倣うことによって、加工時における超音波加工刃２１６の位置、角度、移動軌跡等に関する倣いデータを得る。被教示部材２１９は、超音波加工刃２１６を模した部材であり、倣い教示を行うに際し超音波加工刃２１６にかえて駆動アーム２１２に装着される部材である。この被教示部材２１９の先端部２１９ａが教示線１３２上の複数の教示用押さえポイント１３２ａを順次押さえるように当該被教示部材２１９を移動させることによって、制御部３３０に対し倣い教示がなされ、当該制御部３３０に倣いデータが自動的に記憶されることとなる。なお、被教示部材２１９の先端部を教示線１３２上を滑らせるように連続状に移動させることによって倣い教示を行うようにしてもよい。
このテップＳ１１３は、エアバッグカバー受け部材１３０のエアバッグカバー受け面１３１に形成された教示線１３２にしたがって被教示部材２１９が倣うことによって倣いデータを得る（導出する）ステップである。

ステップＳ１１３における倣い教示によって得られた倣いデータは、更に図１６中のステップＳ１１４によってエアバッグカバー１００の加工肉厚分が修正された修正データに変更される。すなわち、ステップＳ１１３では、エアバッグカバー受け治具１３０のエアバッグカバー受け面１３１を倣い教示のための基準面としているため、エアバッグカバー受け面１３１（基準面）上にエアバッグカバー１００を実際にセットした状態を想定して、このエアバッグカバー１００の所定の肉厚分を当該エアバッグカバー受け面１３１からオフセットさせたデータが修正データとされる。典型的には、テアライン１０２の溝底における肉厚分をエアバッグカバー受け面１３１から上方にオフセットさせた位置が、エアバッグカバー１００の想定上の加工位置となる。ステップＳ１１４において得られた当該修正データは、制御部３３０に教示される（記憶される）。
このステップＳ１１４は、ステップＳ１１３において得られた倣いデータをエアバッグカバー１００の肉厚に関し修正した修正データを制御部３３０に教示するステップである。

次に、図１６中のステップＳ１１５では、ステップＳ１１４で得られた修正データをもとに制御部３３０を介して駆動アーム２１２を制御し、実際にエアバッグカバー１００の試作品の試作を行う。このとき、倣い教示に用いた被教示部材２１９を超音波加工刃２１６に着けかえておく。このエアバッグカバー試作品の試作は、ステップＳ１１４において得られた修正データに対応した入力信号が、制御部３３０から駆動アーム２１２に伝達されることによって行われる。このステップＳ１１５は、ステップＳ１１４において教示された修正データに基づいて駆動アーム２１２を制御することによってエアバッグカバー１００の試作品を試作するステップである。

また、ステップＳ１１６では、引き続きステップＳ１１５で得られたエアバッグカバー試作品の実際の寸法測定を行う。その後、ステップＳ１１７によって、ステップＳ１１６における試作品の寸法測定結果から、加工時における駆動アーム２１２の加工用データを補正する必要があるか否かを判定する。当該データを補正する必要があると判定した場合（ステップＳ１１７のＹＥＳ）には、ステップＳ１１８において当該データの補正を行い、ステップＳ１１７へ戻る。すなわち、ステップＳ１１４において制御部３３０に記憶されている修正データは、ステップＳ１１８において得られた補正データに更新され、加工用データとして制御部３３０に教示されることとなる。反対に、当該データを補正する必要がないと判定した場合（ステップＳ１１７のＮＯ）には、「倣い教示工程」を終了し、図１７中の「加工工程」にすすむ。この場合には、制御部３３０に記憶されている修正データは、補正データに更新されずにそのまま加工用データとして制御部３３０に教示されることとなる。
これらステップＳ１１６〜ステップＳ１１８は、ステップＳ１１５において試作したエアバッグカバー１００の試作品の寸法測定を行い当該測定結果に基づいて修正データを補正し加工用データとするステップである。

（加工工程）
加工工程は、上記倣い教示工程（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１８）で得られた加工用データに基づいて、エアバッグカバー１００の実際の超音波加工（テアライン加工）を行うための工程である。

図１７には、図１５中の加工工程のフローチャートが示される。
図１７に示すように、この加工工程では、まずステップＳ１２１によって、エアバッグカバー１００を図１８中のエアバッグカバー受け治具１３０のエアバッグカバー受け面１３１上にセットする。このステップＳ１２１においては、エアバッグカバー受け治具１３０の吸引機構（図示省略）を作動させる。

また、ステップＳ１２２によって、エアバッグカバー１００のセット状態を確認する。このステップＳ１２２では、吸引圧力検出手段（図示省略）によって検出された吸引圧力によってエアバッグカバー１００とエアバッグカバー受け治具１３０との密着状態を確認する。また、図４で既に説明した方法と同様にして、画像検査用カメラ２２３を用いることによってエアバッグカバー１００の位置ずれを確認する。これにより、作業者はエアバッグカバー１００のセット状態を確認することができる。

次に、ステップＳ１２３では、加工前に超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）の確認を行う。この確認に際しては、図３で既に説明した方法と同様にして、レーザー式の変位計２２１，２２２を用いる。これにより、超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）が定まることとなる。

次に、ステップＳ１２４によって超音波加工刃２１６による実際の超音波加工（テアライン加工）を開始する。当該加工は、ステップＳ１１４において得られた加工用データないしステップＳ１１８において更新された加工用データに対応した入力信号が、制御部３３０から駆動アーム２１２に伝達されることによって行われる。

ステップＳ１２５では、ステップＳ１２４の超音波加工刃２１６による超音波加工時（加工中）において、超音波加工刃２１６による加工状態の確認を行う。ここでは、図５で既に説明した方法と同様にして、変位計２２２によってエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１から当該変位計２２２までの高さＨ４（距離）を検出する。また、図６で既に説明した方法と同様にして、画像検査用カメラ２２３を用いることによってテアライン１０２の加工軌跡を確認する。

ステップＳ１２６では、ステップＳ１２３と同様の操作によって超音波加工刃２１６の加工開始位置（原点）の再確認を行う。

最後に、ステップＳ１２７によって、エアバッグカバー１００の超音波加工の合否を判定する。当該エアバッグカバー１００の超音波加工が合格であると判定した場合（ステップＳ１２７のＹＥＳ）には、当該エアバッグカバー１００が「良品」とされる。反対に、当該エアバッグカバー１００の超音波加工が不合格であると判定した場合（ステップＳ１２７のＮＯ）には、当該エアバッグカバー１００が「不良品」とされる。
かくして、上記ステップＳ１２１〜ステップＳ１２７を繰り返すことによって、テアライン１０２が超音波加工によってカバー裏面１０１に形成されたエアバッグカバー１００が量産されることとなる。

このように超音波加工装置３００を用いる超音波加工方法によっても、超音波加工装置２００を用いる場合と同様に、「エアバッグカバー１００に所望の形状のテアライン１０２を確実に形成することが可能となるとともに、所望の態様で開裂するテアライン１０２をエアバッグカバー１００に形成することが可能となる。」という作用効果を奏する。
更に、超音波加工装置３００を用いる場合には、エアバッグカバー受け治具１３０を被教示部材２１９が倣う倣い教示工程によって、エアバッグカバー１００の加工用データを作成するようにしたため、ＣＡＤデータからＣＡＭデータ（ＮＣ操作用データ）へデータ変換を行う変換機や、ＣＡＭデータに基づいて加工を行うＮＣ制御部を必要とせず、設備コストの低減を図るのに有効である。また、現物を倣うことによって加工用データを得る本実施の形態は、教示手順を簡素化するのに有効である。また、この倣い教示工程において一旦加工用データを得ると、後はこの加工用データに基づいて駆動アーム２１２を制御することによってエアバッグカバー１００に所望のテアライン１０２を設けることができるため、エアバッグカバーにテアライン１０２を設ける工程を簡素化することができ、製造コストの低減が図られる。従って、超音波加工装置３００は、とりわけテアライン１０２が形成されたエアバッグカバー１００を量産する場合に特に有効である。

本実施の形態のエアバッグカバー１００および当該エアバッグカバー１００の加工に用いる超音波加工装置２００の構成を示す図であって、超音波加工装置２００を用いて行うエアバッグカバー１００の超音波加工の様子を示す。 本実施の形態の超音波加工装置２００による超音波加工処理工程のフローチャートである。 図２中のステップＳ２０ないしステップＳ３２の処理を模式的に示す図である。 図２中のステップＳ２４の処理を模式的に示す図である。 図２中のステップＳ３０の処理を模式的に示す図である。 図２中のステップＳ３０の処理を模式的に示す図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の断面形状を示す図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の断面形状を示す図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の断面形状を示す図である。 本実施の形態のエアバッグカバー１００に形成されたテアライン１０２の平面視形状を示す図である。 エアバッグモジュールの構成を示す断面図であって、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する前のエアバッグカバー１００の状態を示す。 エアバッグモジュールの構成を示す断面図であって、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する過程におけるエアバッグカバー１００の動作を示す。 エアバッグモジュールの構成を示す断面図であって、車両用エアバッグ１５０が展開膨張する過程におけるエアバッグカバー１００の動作を示す。 本実施の形態のエアバッグカバー１００および当該エアバッグカバー１００の加工に用いる別の実施の形態の超音波加工装置３００の構成を示す図であって、超音波加工装置３００を用いて行うエアバッグカバー１００の超音波加工の様子を示す。 超音波加工装置３００による超音波加工処理工程のフローチャートである。 図１５中の倣い教示工程のフローチャートである。 図１５中の加工工程のフローチャートである。 図１６中のステップＳ１１３における処理の様子を模式的に示す図である。

１００…エアバッグカバー
１０１…カバー裏面
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ…テアライン
１３０…エアバッグカバー受け治具
１３１…エアバッグカバー受け面
１３２…教示線
１３２ａ…教示用押さえポイント
１５０…車両用エアバッグ
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
２１９…被教示部材
２１９ａ…先端部
２２１，２２２…変位計
２２３…画像検査用カメラ
２３０…ＮＣ制御部
３００…超音波加工装置
３３０…制御部

Claims (3)

1. 車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーに対し、当該エアバッグカバーの板厚の範囲内における深さの線状溝を超音波加工手段によって形成する、エアバッグカバーの製造方法であって、
   前記超音波加工手段による加工において、所定周波数が付与された超音波加工刃を前記エアバッグカバーに当接させた状態で、その超音波加工刃の刃先位置を前記エアバッグカバーの板厚方向に調節しつつ前記エアバッグカバーの延在面に沿って所定の加工速度で移動させることによって、前記線状溝が、前記板厚方向の残肉が当該線状溝の延在する長手方向について可変とされ、且つ前記長手方向の断面に関し断面台形の段差カット形状を含むように加工するステップを有す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、
   前記超音波加工手段による加工において、前記線状溝の各部位における板厚方向に関する残肉を、前記車両用エアバッグの展開膨張時に当該線状溝の各部位に作用する荷重に基づいて可変とするように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。
3. 請求項１または２に記載したエアバッグカバーの製造方法であって、
   前記超音波加工手段による加工において、前記線状溝の平面視形状がうねり状となるように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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