JP5127039B2 - エアバッグ破断溝形成装置及び車両用内装部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグ破断溝形成装置及び車両用内装部材の製造方法に関する。特に、硬質の基材層及び表皮層を備えた車両用内装部材にエアバッグ破断溝を形成するエアバッグ破断溝形成装置、及びエアバッグ破断溝を形成する工程を含む車両用内装部材の製造方法に関する。

従来、車両には、衝突時に運転者等への衝撃を和らげるためのエアバッグが備えられており、インストルメントパネルやドアパネル等の車両用内装部材（以下、単に「内装部材」と称する。）には、エアバッグの展開力によって内装部材が破断してエアバッグが確実に開かれるように、薄肉にされたエアバッグ破断溝が設けられている。また、このようなエアバッグ破断溝を形成する際に、車内の装飾性が損なわれないように内装部材の裏面側にエアバッグ破断溝を形成し、表面から視認されにくいようにしたインビジブルタイプの内装部材が用いられている。

ここで、インビジブルタイプの内装部材におけるエアバッグ破断溝を内装部材の裏面側に形成するにあたり、エアバッグ破断溝の線幅が太いと、時間の経過に伴う表皮の収縮によって、外表面からのインビジブル性が低下するおそれがあることから、エアバッグ破断溝の幅をできる限り狭くするために、熱溶融刃や超音波カッターを用いずに、ナイフ型カッターや彫工刃等の加工刃を用いてエアバッグ破断溝を形成する方法がある。
また、エアバッグ展開時に内装部材が確実に展開するか否かは運転者の安全性に影響するため、エアバッグ破断溝の形成後の表皮の残部の厚さは高精度の管理が要求される。そのため、エアバッグ破断溝の形成後には残部の厚さの検査が行われているが、上述のように加工刃を用いて形成されたエアバッグ破断溝は幅が狭いために、表皮を湾曲させてエアバッグ破断溝の切り口を開いた状態で、残部の厚さの測定が行われている（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２００４／００４５９２１号 （全文 全図）

ところで、内装部材には、硬質の基材層の外表面にしぼ加工等の立体装飾が施された樹脂シートからなる表皮層が備えられたものがあり、さらには、基材層と表皮層との間に発泡層が設けられたものも存在する。かかる構成の内装部材を製造するにあたり、製造工程の都合上、複数の層の積層構造からなる内装部材を形成した後にエアバッグ破断溝が形成される場合がある。
このように硬質の基材層を含む内装部材にエアバッグ破断溝を形成するにあたり、上述したような加工刃では切断が容易ではなく、また、刃先が損傷を受けやすいため、回転工具や熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッター等の切断手段が必要になる。一方、内装部材の外表面からのインビジブル性の低下を防ぐためには、外表面の表皮層については、上記の加工刃を用いてエアバッグ破断溝を形成することが望まれる。しかしながら、仮に、上記加工刃を用いて表皮層にエアバッグ破断溝を形成したとしても、内装部材が硬質の基材層を備えているために、内装部材を湾曲させてエアバッグ破断溝の切り口を開いて、エアバッグ破断溝の残部の厚さを測定することが困難であるという問題があった。

そこで、発明者は鋭意検討し、硬質の基材層及び表皮層を備えた車両用内装部材の表皮層に、加工刃を用いてエアバッグ破断溝を形成するにあたり、二つの加工刃検知手段によって加工刃の刃先位置を検出しながらエアバッグ破断溝を形成することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、硬質の基材層を備えた車両用内装部材であっても、形成されるエアバッグ破断溝の残部の厚さの管理を適切に行いながら、インビジブル性に優れたエアバッグ破断溝を形成することができるエアバッグ破断溝形成装置及び車両用内装部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、硬質の基材層と、基材層の外表面を被覆する表皮層と、を備えた車両用内装部材に、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を形成するためのエアバッグ破断溝形成装置において、車両用内装部材が載置される支持台と、支持台上の車両用内装部材の裏面側から、基材層に対して一次破断線を形成するための一次破断線形成手段と、一次破断線が形成された車両用内装部材に対して、一次破断線内を介して加工刃を進入させて、表皮層に至る一方で表皮層を貫通しない二次破断線を形成するための二次破断線形成手段と、表皮層における二次破断線の形成箇所のうち、第１の検出位置で加工刃の存在の有無を確認するための第１の加工刃検知手段と、表皮層における二次破断線の形成箇所のうち、表皮層の厚さ方向の位置が第１の検出位置よりも基材層側に位置する第２の検出位置で加工刃の存在の有無を確認するための第２の加工刃検知手段と、第１の加工刃検知手段で加工刃が検知されない一方、第２の加工刃検知手段で加工刃が検知されるか否かを判定する刃先位置判定部と、を備えるとともに、第１の加工刃検知手段は、検出位置における支持台の載置面からの高さと、エアバッグ破断溝の残部の厚さの最小許容値と、が一致する検出位置で前記加工刃の検出を行い、第２の加工刃検知手段は、検出位置における支持台の載置面からの高さと、エアバッグ破断溝の残部の厚さの最大許容値と、が一致する検知位置で加工刃の検出を行うことを特徴とするエアバッグ破断溝形成装置が提供され、上述した問題を解決することができる。

また、本発明のエアバッグ破断溝形成装置を構成するにあたり、刃先位置判定部の判定結果に基づいて加工刃の刃先の高さ位置を調節する刃先位置調節手段を備えることが好ましい。

また、本発明のエアバッグ破断溝形成装置を構成するにあたり、支持台の載置面に対して垂直方向から支持台を見た場合に、第１の加工刃検知手段及び第２の加工刃検知手段は、エアバッグ破断溝の形成予定ラインを挟んで反対側に備えられることが好ましい。

また、本発明のエアバッグ破断溝形成装置を構成するにあたり、第１の検出位置及び第２の検出位置は、支持台の載置面の延在方向に位置が異なることが好ましい。

また、本発明のエアバッグ破断溝形成装置を構成するにあたり、第１の加工刃検知手段及び第２の加工刃検知手段のうちの少なくとも一方を複数備え、二次破断線を形成する際の加工刃の移動方向に沿って、第１の加工刃検知手段及び第２の加工刃検知手段が交互に配置されることが好ましい。

また、本発明のエアバッグ破断溝形成装置を構成するにあたり、一次破断線形成手段が、加熱溶融刃、エンドミル、及び回転刃のうちのいずれかを含むとともに、二次破断線形成手段の加工刃が、非加熱のナイフ型カッター刃であることが好ましい。

また、本発明の別の態様は、硬質の基材層と、基材層の外表面を被覆する表皮層と、を備え、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を備えた車両用内装部材の製造方法において、車両用内装部材の裏面側から、基材層に対して一次破断線を形成する一次破断線形成工程と、一次破断線内を介して加工刃を進入させ、表皮層に至る一方で表皮層を貫通しないように二次破断線を形成する二次破断線形成工程と、を含み、表皮層における二次破断線の形成箇所のうち表皮層の厚さ方向の位置が異なる複数の検出位置で加工刃の存在の有無を検出しつつ、異なる検出位置のうち基材層側の検出位置で加工刃が検知される一方、基材層側とは反対側の検出位置で加工刃が検知されないように加工刃の刃先の高さ位置を確認しながら二次破断線を形成するとともに、基材側とは反対側の検出位置を、支持台の載置面からの高さと、エアバッグ破断溝の残部の厚さの最小許容値と、が一致する検出位置とし、基材側の検出位置を、支持台の載置面からの高さと、エアバッグ破断溝の残部の厚さの最大許容値と、が一致する検出位置とすることを特徴とする車両用内装部材の製造方法である。

また、本発明の車両用内装部材の製造方法を実施するにあたり、基材層側の検出位置で加工刃が検知されないか、又は基材層とは反対側の検出位置で加工刃が検知されたときに、異なる検出位置のうち基材層側の検出位置で加工刃が検知される一方、基材層側とは反対側の検出位置で加工刃が検知されないように加工刃の刃先の高さ位置を調節することが好ましい。

本発明のエアバッグ破断溝形成装置によれば、硬質の基材層を切断する一次破断線形成手段とは別に、表皮に対して二次破断線を形成するための加工刃を含む二次破断線形成手段を備えていることにより、硬質の基材層を含む車両用内装部材に対して、インビジブル性に優れたエアバッグ破断溝を効率的に形成することができる。また、加工刃の存在の有無を検知する第１及び第２の加工刃検知手段と加工刃の刃先位置判定部とを備えることにより、線幅の細いエアバッグ破断溝であっても、残部の厚さを正確に管理することができる。したがって、硬質の基材層を備えた車両用内装部材であっても、エアバッグの展開性を阻害することがなく、インビジブル性に優れたエアバッグ破断溝を形成することができるエアバッグ破断溝形成装置が提供される。

また、本発明の車両用内装部材の製造方法によれば、硬質の基材層に対して一次破断線を形成した後に、刃先の位置を検出しながら加工刃を用いて表皮層に対して二次破断線を形成することにより、エアバッグ破断溝の残部の厚さの管理を適切に行いながら、線幅が細いエアバッグ破断溝を形成することができる。したがって、硬質の基材層を備えながらも、エアバッグの展開性を阻害することがなくインビジブル性に優れたエアバッグ破断溝を備えた車両用内装部材を効率的に製造することができる。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明のエアバッグ破断溝形成装置及び車両内装部材の製造方法に関する実施の形態を具体的に説明する。ただし、この実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同一の符号を付したものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている場合がある。

［第１の実施の形態］
１．車両用内装部材
まず、図１を参照して、本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置によってエアバッグ破断溝を形成する対象となる、エアバッグ破断溝４９が形成された車両用内装部材４０の構成について説明する。図１は、内装部材４０のうち、エアバッグ装置４７が収容された位置の断面図を示している。

本実施形態においてエアバッグ破断溝を形成する対象となる車両用内装部材４０は、硬質の基材層４５と、基材層４５の外表面を被覆する表皮層４１と、基材層４５と表皮層４１との間に形成された発泡層４３とを備えた内装部材４０であって、エアバッグ装置４７が収容されるインストルメントルパネルやドアパネルとして構成されるものである。
この内装部材４０は樹脂材料を用いた成形品であって、硬質の基材層４５は強度が高くされ、内装部材４０の立体形状を保持するとともに、エアバッグ装置４７が配置されるエアバッグ装置取付け部が設けられている。また、発泡層４３は表皮層４１と基材層４５との間に形成されており、比較的柔らかく、エアバッグの展開性を阻害することがない一方で、優れた手触り感や立体装飾性を得ることができる。また、内装部材４０に備えられる表皮層４１は、表面にシボ模様等の装飾加工が施されており、インストルメントルパネルやドアパネル等の外観の質感が高められている。
なお、本実施形態では、上述したような三層構造の内装部材を例に採って説明するが、発泡層が省略され、基材層と表皮層とからなる内装部材であってもよいし、逆に、基材層と表皮層との間に、発泡層を含めてさらに他の層が存在していても構わない。

また、図１に示すように、エアバッグ破断溝４９は内装部材４０の裏面に設けられている。すなわち、エアバッグ破断溝４９が表皮層４１の表面側に位置しないことにより、内装部材４０におけるインビジブル性が確保されている。このエアバッグ破断溝４９は、所定の長さの直線状であってもよいし、点線あるいは破線状に形成されていてもよい。
本発明においてエアバッグ破断溝４９を形成する対象となる内装部材４０において、硬質の基材層４５は内装部材４０の立体形状を保つための役割を担い、強度が高められている。そのため、基材層４５の強度は表皮層４１及び発泡層４３に対して大きくなっている。したがって、エアバッグ破断溝４９を形成するにあたり、表皮層４１及び発泡層４３については加工刃で容易に切断することができる一方、基材層４５については加工刃によって切断することが困難となっている。

また、形成されたエアバッグ破断溝４９の残部の厚さは、エアバッグドアの開閉性やインビジブル性のバランス、あるいは機械的強度等を考慮して定めることが好ましいが、例えば、０．３〜０．８ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、エアバッグ破断溝４９の残部の厚さが０．３ｍｍ未満の値になると、インビジブル性が低下したり表皮層４１の機械的強度が著しく低下したりする場合があるためである。一方、エアバッグ破断溝４９の残部の厚さが０．８ｍｍよりも大きくなると、エアバッグドアの開閉性が著しく低下する場合があるためである。
したがって、エアバッグ破断溝４９の残部の厚さを０．４〜０．７ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．４５〜０．６ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

２．エアバッグ破断溝形成装置
次に、本発明にかかる第１の実施の形態としての車両用の内装部材にエアバッグ破断溝を形成するためのエアバッグ破断溝形成装置について詳細に説明する。
図２は、本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０の構成例を示す斜視図であり、図３は、図２のエアバッグ破断溝形成装置１０を上方から見た平面図である。図３には、載置される内装部材４０が破線で表されている。
このエアバッグ破断溝形成装置１０は、内装部材が載置される支持台１１と、支持台１１上に載置された内装部材に対して一次破断線を形成するための一次破断線形成手段３１及び二次破断線を形成するための二次破断線形成手段３３と、二次破断線形成手段３３を構成する加工刃１３の位置を検出するための第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９と、エアバッグ破断溝形成装置１０の動作制御を行う制御部１６等を主要な要素として構成されている。

（１）支持台
本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０は、内装部材にエアバッグ破断溝を形成する際に、内装部材が載置され、固定される支持台１１を備えている。上述した内装部材は基材層を備えており、形状が立体的に維持されているために、支持台１１の載置面１１ａは、載置される内装部材の面の形状に併せて三次元に構成されている。
また、本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０に備えられた支持台１１は、後述する第１及び第２の加工刃検知手段６７、６９による加工刃１３の検知の障害とならないように、非金属の樹脂材料を用いて構成されている。

また、支持台１１の載置面１１ａには複数の吸引孔１７が設けられるとともに、載置面１１ａ上に載置される内装部材を、当該吸引孔１７を介して吸引固定するための吸引装置１８が備えられている。吸引装置１８としては、例えば真空ポンプを使用することができる。内装部材を作業者が押え付けるようにしてもよいが、このような吸引固定手段を備えることにより、複雑な形状の内装部材や大型の内装部材であっても支持台１１上に容易に固定させることができる。したがって、エアバッグ破断溝を形成する際の内装部材の位置ずれやエアバッグ破断溝の残部の厚さのばらつきを防いで、エアバッグ破断溝を精度良く形成することができる。さらに、機械的な固定手段と異なり、吸引装置１８の作動のオンオフによって内装部材の固定の有無を容易に切換えることができ、迅速に作業を行うことができるようになっている。

（２）一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段
一次破断線形成手段３１は、硬質の基材層と表皮層と発泡層とから構成される車両用の内装部材に対して、基材層側から、基材層を貫通する一方、表皮層まで至らない深さの一次破断線を形成するための加工手段である。上述のとおり、硬質の基材層は表皮層や発泡層と異なり強度が高いため、一次破断線形成手段３１には、このような硬質の基材層を容易に切断できることが要求される。
この一次破断線形成手段３１としては、例えば、エンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッター等を好適に使用することができる。本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０では、一次判断線形成手段３１はエンドミル３１ａを用いて構成されている。

一方、硬質の基材層を切断する一次破断線形成手段３１を構成するエンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッター等は、その切り口の線幅が広くなったり、切り口が粗くなったり収縮したりする。そのため、外表面側の表皮層に対してもこのような一次破断線形成手段３１を用いて破断線を形成すると、外部からエアバッグ破断溝の存在箇所が認識されてインビジブル性が低下するおそれがある。そこで、一次破断線形成手段３１は、基材層側から表皮層にまで至らないように一次破断線が形成されるようになっている。

また、本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０は、一次破断線が形成された内装部材に対して、さらに一次破断線内を介して加工刃１３を進入させて、表皮層に至る二次破断線を形成するための加工手段として、二次破断線形成手段３３が備えられている。したがって、加工刃１３は、全体として細長い板状に形成されており、エンドミル３１ａ等の一次破断線形成手段３１によって形成された一次破断線の内部に進入できるようにされている。
この二次破断線形成手段３３は、加工刃１３として、カッター刃やかみそり刃等の非加熱のナイフ型カッター刃を含むものであり、形成される破断線は、基本的には線幅の細い一本の切断線をなすようになっている。非加熱のナイフ型カッター刃を用いて形成される二次破断線は、線幅も細く、切り口が溶融したり粗くなったりすることもないため、内装部材の外表面に配置された表皮層の裏面に形成しても、外部からエアバッグ破断溝の存在箇所が認識されることがなく、インビジブル性を確保することができるようになっている。

本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０では、一次破断線形成手段３１を構成するエンドミル３１ａ及び二次破断線形成手段３３を構成する加工刃１３は、ともに移動制御ロボット６３の破断線形成手段固定部６３ａに固定されている。
一次破断線形成手段３１及び二次破断線形成手段３３が固定された移動制御ロボット６３の破断線形成手段固定部６３ａの付近を拡大して示した斜視図を図４に示す。破断線形成手段固定部６３ａには、伸縮自在に制御可能な第１のシリンダアーム６５ａ及び第２のシリンダアーム６５ｂが取付けられるとともに、第１のシリンダアーム６５ａにエンドミル３１ａが固定され、第２のシリンダアーム６５ｂに加工刃１３が固定されている。

図２及び図３に示す移動制御ロボット６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの方向に沿ってレール６４Ｘ、６４Ｙ、６４Ｚが配設されており、それぞれのレール上を移動できるように基台６２Ｘ〜６２Ｚが載置されている。それぞれの基台６２Ｘ〜６２Ｚは、移動制御部１６からの制御信号によってレール６４Ｘ〜６４Ｚ上を移動するようになっている。このうち、Ｚ軸方向に配設されたレール６４Ｚ上を移動する基台６２Ｚに破断線形成手段固定部６３ａが取り付けられており、破断線形成手段固定部６３ａは、Ｚ軸方向の回転軸を中心に回転可能になっている。

この移動制御ロボット６３の移動制御、破断線形成手段固定部６３ａの回転制御及び二つのシリンダアーム６５ａ、６５ｂの伸縮制御は、移動制御部１６（図２を参照）によって行われる。この移動制御部１６には、あらかじめ形成するエアバッグ破断溝のパターン形状が記憶されており、移動制御ロボット６３の破断線形成手段固定部６３ａをＸＹＺ方向に移動させるとともにシリンダアーム６５ａ、６５ｂを伸縮させる信号が出力されるようになっている。また、同時に、二次破断線を形成する際には、二次破断線の形成方向に沿って加工刃１３の刃面の向きを変えるために、破断線形成手段固定部６３ａを回転させる信号が出力されるようになっている。その結果、エンドミル３１ａ及び加工刃１３は当該パターン形状に沿って切断方向を変えながら移動させられ、一次破断線及び二次破断線がそれぞれ形成されるようになっている。また、形成される破断線の深さについても、移動制御ロボット６３の破断線形成手段固定部６３ａのＺ軸方向の位置を制御することによって調節されるようになっている。

例えば、一次破断線を形成する際には、図５（ａ）に示すように、第２のシリンダアーム６５ｂを縮める一方、第１のシリンダアーム６５ａを伸ばし、エンドミル３１ａによって基材層４５を切断できる状態にしつつ、移動制御ロボット６３を移動制御して、エンドミル３１ａの位置を平面方向に移動させる。また、二次破断線を形成する際には、図５（ｂ）に示すように、第１のシリンダアーム６５ａを縮める一方、第２のシリンダアーム６５ｂを伸ばし、加工刃１３によって表皮層４１を切断できる状態にしつつ、移動制御ロボット６３を移動制御して、加工刃１３の位置を平面方向に移動させるようにする。
すなわち、エンドミル３１ａ又は加工刃１３のうち破断線の形成に使用する手段が固定されたシリンダアームを伸ばし、移動制御ロボット６３の先端を下降させて、エンドミル３１ａ又は加工刃１３の刃面を内装部材の基材層や表皮層に接触させる。その後、移動制御部１６によって移動制御ロボット６３を形成する破断溝のパターン形状に沿って水平移動させることにより、内装部材の裏側表面に破断線が形成されるようになっている。

なお、一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段の移動制御を行う移動制御ロボットの構成は、図２及び図３に説明した構成に限られるものではなく、種々の構成が可能である。別の構成例としては、アームロボットを用いた例が挙げられる。

（３）加工刃検知手段
また、図２及び図３に示すように、本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０では、支持台１１に、二次破断線形成手段３３を構成する加工刃１３の刃先の位置を検知するための第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９が備えられている。
この第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９は、支持台１１の内部に配置され、あらかじめ設定された特定の検出位置において加工刃１３の存在の有無が検知されるようになっている。例えば、第１加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９として金属探知機を用いることができ、金属製の加工刃が検出位置を通過したときに検知されるように構成されるが、加工刃１３を検知できるものであれば、特に制限されるものではない。
エアバッグ破断溝はエアバッグの展開性やひいては運転者の安全性に影響を与えるために、残部の厚さの管理が重要になる。そのため、インビジブル性を考慮して、内装部材の外表面に配置された表皮層に対して非加熱のナイフ型カッター刃等の加熱刃１３を用いて二次破断線を形成するように構成された本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０では、加工刃１３の刃先の高さ位置を管理することによって、エアバッグ破断溝の残部の厚さが適切に管理されるようになっている。

図６（ａ）は、形成されるエアバッグ破断溝（二次破断線）の形成予定線Ｌに対して交差する方向に沿って切断した支持台１１の断面図を示しており、図６（ｂ）は、支持台１１上に載置された内装部材４０に対して二次破断線４９ｂを形成している状態を示している。図６（ａ）〜（ｂ）においては、支持台１１の吸引孔や吸引装置に関連する部材については省略されている。

この図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、第１の加工刃検知手段６７の検出位置である第１の検出位置Ｓ１と、第２の加工刃検知手段６９の検出位置である第２の検出位置Ｓ２とは、二次破断線が形成される表皮層４１の厚さ方向に高さが異なっており、第２の検出位置Ｓ２が基材層４５により近い高さ位置に設定されている。第１の検出位置Ｓ１の支持台１１の載置面１１ａからの高さｈ１は、エアバッグ破断溝４９の残部の厚さの許容されうる最小の高さ位置に設定されているとともに、第２の検出位置Ｓ２の支持台１１の載置面１１ａからの高さｈ２は、エアバッグ破断溝４９の残部の厚さの許容されうる最大の高さ位置に設定されている。例えば、第１の検出位置Ｓ１の高さ位置は、支持台１１の載置面１１ａから０．３〜０．５ｍｍの範囲内にされ、第２の検出位置Ｓ２の高さ位置は、支持台１１の載置面１１ａから０．５〜０．８ｍｍの範囲内にされる。
このような高さ位置に設定された二つの加工刃検知手段のうち、第２の加工刃検知手段６９で検知される一方、第１の加工刃検知手段６７で検知されないようにして加工刃１３の刃先の高さを維持することで、形成されるエアバッグ破断溝４９の残部の厚さを所望の範囲に収めることができる。

本実施形態のエアバッグ破断溝形成装置１０では、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９によって検出される信号が、上述した移動制御部１６に送られるようになっており、第２の加工刃検知手段６９で加工刃１３が常に検知され、第１の加工刃検知手段６７で加工刃１３が検知されないように、加工刃１３が固定された移動制御ロボット６３のフィードバック制御が行われるようになっている。これによって、形成されるエアバッグ破断溝の残部の厚さが所望の範囲内になるように、加工刃１３の高さ位置が調節される。

また、この第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２は、例えば、図７（ａ）に示すように、エアバッグ破断溝の形成予定線Ｌ上であって、平面的に同じ位置において高さを異ならせて設定することができる。このように第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２が平面的に同じ位置に設定されていれば、その一点を加工刃が通過することで、加工刃の刃先が適切な高さを維持しているか否かの判別ができる。
このように検出位置を設定する場合には、支持台１１内における第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９の配置を考慮すると、エアバッグ破断溝の形成予定線Ｌを挟んで反対側に第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９を配置することが好ましい。

一方、第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２は、図７（ｂ）に示すように、エアバッグ破断溝の形成予定線Ｌ上であって平面的に異なる位置に設定することもできる。このように設定する場合には、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９の配置位置が互いに制約されにくくなる。
このように第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２を平面的に異なる位置に設定した場合であっても、加工刃の刃先の高さ位置が適切に維持されている場合には、移動制御ロボットの先端の高さ位置を変えないで加工刃を移動させる限り、第１の検出位置Ｓ１では第１の加工刃検知手段６７によって加工刃が検知されることがない一方で、第２の検出位置Ｓ２では第２の加工刃検知手段６９によって加工刃が検知されるようになる。
エアバッグ破断溝の形成予定線Ｌ上であって平面的に異なる位置に第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２を設定する場合には、第１及び第２の加工刃検知手段６７、６９は、図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、エアバッグ破断溝の形成予定線Ｌと重なる位置に配置することもできる。

また、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９は、両方あるいは少なくとも一方を複数備えることもできる。例えば、上述のように、第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２をエアバッグ破断溝の形成予定線Ｌにおける平面的に同じ箇所に設定する場合には、図９（ａ）に示すように、途中で加工刃を上昇させずに二次破断線の切断が行われるスパン毎に第１の検出位置Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ及び第２の検出位置Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃを設けるようにして、複数の第１の加工刃検知手段６７ａ〜６７ｃ及び第２の加工刃検知手段６９ａ〜６９ｃを配置することが好ましい。このように配置すれば、それぞれのスパン毎に加工刃の刃先の高さ位置が検知でき、すべてのエアバッグ破断溝の残部の厚さが適切に形成されているかが判定できる。

一方、上述のように、第１の検出位置Ｓ１及び第２の検出位置Ｓ２をエアバッグ破断溝の形成予定線Ｌにおける平面的に異なる位置に設定する場合においても、図９（ｂ）に示すように、途中で加工刃を上昇させずに二次破断線の切断が行われるスパン毎に第１の検出位置Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ及び第２の検出位置Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃを設定することが好ましい。このように配置すれば、第１の検出位置Ｓ１ａ〜Ｓ１ｃ及び第２の検出位置Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃを平面的に異なる位置に設定した場合であっても、それぞれのスパン毎に加工刃の刃先の高さ位置が検知でき、すべてのエアバッグ破断溝の残部の厚さが適切に形成されているかが判定できる。
また、途中で加工刃を上昇させずに二次破断線の切断が行われるスパンの長さが比較的長い場合には、図１０に示すように、所定の間隔をおいて交互に第１の加工刃検知手段６７ａ〜６７ｃ及び第２の加工刃検知手段６９ａ〜６９ｃを配置することが好ましい。このように配置した場合には、加工刃の移動に伴い、加工刃の刃先が適切な位置にあるかが判別され、形成されるエアバッグ破断溝の残部の厚さが適切に形成されているかが判定できる。

（４）刃先状態検知手段
また、図２及び図３に示す刃先状態検知手段２９は、加工刃１３の刃先の磨耗や損傷の状態を検知するための手段である。加工刃１３の刃先の状態を測定し、磨耗等により損傷している状態が検知された場合には、装置の稼動を停止するとともに、加工刃を交換することもできる。したがって、形成するエアバッグ破断溝の残部の厚さを精度よく調節することができる。
具体的には、レーザ測定装置や赤外線測定装置等を用いて構成され、移動制御ロボット６３の先端をあらかじめ規定した所定の高さに維持したまま、加工刃１３を状態検知手段２９の位置に配置し、エアバッグ破断溝の形成前と形成後との刃先の高さ位置の差異や、陰影の形状差を測定することにより、磨耗等による損傷度合いを検知することができる。
このような刃先状態検知手段２９を備えることにより、加工刃１３の刃面状態を考慮して、加工刃１３の刃先と支持台１１の載置面１１ａとの距離を一定状態に保持することができ、表皮の種類や厚さ等が変化した場合であっても、残部の厚さが全体的に均一であるエアバッグ破断溝を、精度良くかつ迅速に形成することができる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる車両用内装部材の製造方法について、第１の実施形態のエアバッグ破断溝形成装置を用いて内装部材にエアバッグ破断溝を形成する工程を含む内装部材の製造方法を例に採って説明する。

まず、エアバッグ破断溝を形成する対象となる車両用の内装部材を準備する。本実施形態で使用する内装部材は、図１に示すように、硬質の基材層４５と、基材層４１の外表面を覆う表皮層４１と、基材層４５及び表皮層４１の間の発泡層４３とからなる三層構造の内装部材４０となっている。

このような、基材層４５と発泡層４３と表皮層４１との三層からなる内装部材４０の場合、例えば、射出成形によって形成された基材層４５を保持した状態の金型の半体と、パウダースラッシュ成形によって形成された表皮層４１を保持した状態の金型の半体とを、基材層４５と表皮層４１との間に空間が形成されるように重ねた後、発泡材料を空間内に充填して発泡層を形成することにより製造することができる。あるいは、射出成形によって形成された基材層４５の表面側に空間が形成されるように、基材層４５を保持した状態の金型の半体と、別の金型の半体とを重ねた後、形成されている空間内に樹脂材料を充填し、金型に接する部分については速やかに固化させて表皮層４１を形成する一方、それ以外の中間部分については発泡させることによって発泡層４３を形成することにより製造することができる。すなわち、表皮層４１と発泡層４３とについては、別の工程で異なる材料を用いて形成されたものでもよく、あるいは、同時工程で同一の材料から形成されたものであってもよい。

次いで、成形加工された内装部材４０を、表皮層４１を下方にして、すなわち、基材層４５を上方にして支持台１１の載置面１１ａ上に載置する。図示しないものの、内装部材４０を載置した後には、真空ポンプ等の吸引手段を作動させ、吸引孔を介して内装部材を吸引固定する。

次いで、図１１（ａ）に示すように、移動制御ロボット６３の先端に備えられた二つのシリンダアームのうち、加工刃１３が固定された第２のシリンダアーム６５ｂを縮める一方、エンドミル３１ａが固定された第１のシリンダアーム６５ａを伸ばし、エンドミル３１ａで一次破断線を形成可能な状態とする。そして、図１１（ｂ）に示すように、移動制御ロボット６３の先端を下降させるとともに、移動制御部１６にあらかじめ記憶されたエアバッグ破断溝のパターン形状に沿って移動制御ロボット６３を移動させることによって表皮層４１には達しない一次破断線４９ａを形成する。図１１（ｂ）の例では、基材層４５と発泡層４３との境界部分にいたる一次破断線４９ａが形成されている。エアバッグ破断溝が一本の線でつながっているのではなく、複数のスパン構成からなる場合には、移動制御ロボット６３の上下動及び平面移動が繰り返し行われる。

次いで、図１２（ａ）に示すように、移動制御ロボット６３の先端に備えられた二つのシリンダアームのうち、エンドミル３１ａが固定された第１のシリンダアーム６５ａを縮める一方、加工刃１３が固定された第２のシリンダアーム６５ｂを伸ばし、加工刃１３で二次破断線を形成可能な状態とする。そして、図１２（ｂ）に示すように、移動制御ロボット６３の先端を下降させるとともに一次破断線４９ａの内部に加工刃１３を進入させ、移動制御部１６にあらかじめ記憶されたエアバッグ破断溝のパターン形状に沿って移動制御ロボット６３を移動させる。その結果、所定の厚さの残部が形成されるようにして、表皮層４１に達する二次破断線４９ｂが形成される。一次破断線４９ａを形成した場合と同様に、エアバッグ破断溝が一本の線でつながっているのではなく複数のスパン構成からなる場合には、移動制御ロボット６３の上下動及び平面移動が繰り返し行われる。

このとき、本実施形態においては、表皮層４１に所定の厚さの残部を形成するため、加工刃１３の先端が所定の高さ位置で維持されるように、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９の検出信号を元に、加工刃１３の先端位置のフィードバック制御が行われる。すなわち、加工刃１３が、第１の加工刃検知手段６７によって検出されない一方、第２の加工刃検知手段６９によって検出されるようにして、移動制御ロボット６３の先端の高さ位置を調節しながら、二次破断線４９ｂの形成が行われる。エアバッグ破断溝の残部の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度となるように調節される。具体的には、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９の両方で加工刃１３が検知される場合には、移動制御ロボット６３を制御して加工刃１３を上昇させる。一方、第１の加工刃検知手段６７及び第２の加工刃検知手段６９の両方で加工刃１３が検知されない場合には、移動制御ロボット６３を制御して加工刃１３を下降させる。

加工刃１３の先端位置の測定は、複数箇所で測定することが好ましく、エアバッグ破断溝が複数のスパン構成となっている場合には、それぞれのスパンで測定することが好ましい。このように複数箇所でエンドミル及び加工刃の高さ位置を測定することにより、エアバッグ破断溝の残部の厚さが全体的に所定の範囲に収まっていることを確認することができる。

次いで、移動制御ロボット６３の先端部を移動させ、図１３に示すように、刃先状態検出手段２９によって加工刃１３の刃先１４の状態を検査する。具体的には、加工刃１３を、あらかじめ規定した所定の高さ位置ｈ１に戻し、刃先１４´の高さ位置（ｈ３）と、本来あるべき刃先１４の高さ位置（ｈ２）との差異や、陰影の形状差を、レーザ測定装置や赤外線測定装置等を用いて測定することにより、磨耗等による損傷度合いを検知することができる。このように加工刃１３の状態を検査することにより、次回のエアバッグ破断溝の形成時において、加工刃１３の先端位置をより正確に制御することができる。また、エアバッグ破断溝の形成後に加工刃１４の状態を検査することにより、刃先に損傷が検知された場合には、装置の動作を停止して、刃を交換することができる。
なお、加工刃の刃先の状態の検出は、一次破断線を形成する直前や、二次破断線を形成する直前に行うようにすることもできる。

本実施形態で説明した車両用内装部材の製造方法では、二つの加工刃検知手段を用いて加工刃の刃先の高さ位置を調節しながら二次破断線を形成しているが、一次破断線を形成するための一次破断線形成手段用の検知手段を用いて、同様の方法にて一次破断線を形成するようにしてもよい。このようにして場合には、線幅が比較的大きく、切り口が粗くなりやすい一次破断線が表皮層の近くにまで形成されることを防ぐことができ、インビジブル性が低下することを防ぐことができる。

本発明のエアバッグ破断溝形成装置を用いてエアバッグ破断溝を形成した車両用内装部材を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるエアバッグ破断溝形成装置の構成を説明するための斜視図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるエアバッグ破断溝形成装置の構成を説明するための上方平面図である。 移動制御ロボットに固定された一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段の構成を説明するための図である。 一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段の動作を説明するための図である。 第１及び第２の加工刃検知手段について説明するための図である。 第１及び第２の加工刃検知手段の配置位置について説明するための図である。 第１及び第２の加工刃検知手段の配置位置の別の例を示す図である。 複数の第１及び第２の加工刃検知手段の配置例について説明するための図である。 複数の第１及び第２の加工刃検知手段の別の配置例について説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる内装部材の製造方法のおける一次破断線を形成する工程を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる内装部材の製造方法のおける二次破断線を形成する工程を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる内装部材の製造方法のおける加工刃の刃先の状態を検査する工程を説明するための図である。

符号の説明

１０：エアバッグ破断溝形成装置、１１：支持台、１１ａ：載置面、１３：加工刃、１４：刃先、１６：移動制御部、１７：吸引孔、１８：吸引装置、２５：フレーム、２９：状態検知手段、３１：一次破断線形成手段、３１ａ：エンドミル、３３：二次破断線形成手段、４０：内装部材、４１：表皮層、４３：発泡層、４５：基材層、４７：エアバッグユニット、４９：エアバッグ破断溝、４９ａ：一次破断線、４９ｂ：二次破断線、６３：移動制御ロボット、６５ａ：第１のシリンダアーム、６５ｂ：第２のシリンダアーム、６７・６７ａ・６７ｂ・６７ｃ：第１の加工刃検知手段、６９・６９ａ・６９ｂ・６９ｃ：第２の加工刃検知手段、Ｓ１：第１の検出位置、Ｓ２：第２の検出位置

Claims (8)

1. 硬質の基材層と、前記基材層の外表面を被覆する表皮層と、を備えた車両用内装部材に、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を形成するためのエアバッグ破断溝形成装置において、
   前記車両用内装部材が載置される支持台と、
   前記支持台上の前記車両用内装部材の裏面側から、前記基材層に対して一次破断線を形成するための一次破断線形成手段と、
   前記一次破断線が形成された前記車両用内装部材に対して、前記一次破断線内を介して加工刃を進入させて、前記表皮層に至る一方で前記表皮層を貫通しない二次破断線を形成するための二次破断線形成手段と、
   前記表皮層における前記二次破断線の形成箇所のうち、第１の検出位置で前記加工刃の存在の有無を確認するための第１の加工刃検知手段と、
   前記表皮層における前記二次破断線の形成箇所のうち、前記表皮層の厚さ方向の位置が前記第１の検出位置よりも前記基材層側に位置する第２の検出位置で前記加工刃の存在の有無を確認するための第２の加工刃検知手段と、
   前記第１の加工刃検知手段で前記加工刃が検知されない一方、前記第２の加工刃検知手段で前記加工刃が検知されるか否かを判定する刃先位置判定部と、
   を備えるとともに、
   前記第１の加工刃検知手段は、検出位置における前記支持台の載置面からの高さと、前記エアバッグ破断溝の残部の厚さの最小許容値と、が一致する検出位置で前記加工刃の検出を行い、
   前記第２の加工刃検知手段は、検出位置における前記支持台の載置面からの高さと、前記エアバッグ破断溝の残部の厚さの最大許容値と、が一致する検知位置で前記加工刃の検出を行うことを特徴とするエアバッグ破断溝形成装置。
2. 前記刃先位置判定部の判定結果に基づいて前記加工刃の刃先の高さ位置を調節する刃先位置調節手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ破断溝形成装置。
3. 前記支持台の載置面に対して垂直方向から前記支持台を見た場合に、前記第１の加工刃検知手段及び前記第２の加工刃検知手段は、前記エアバッグ破断溝の形成予定ラインを挟んで反対側に備えられることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアバッグ破断溝形成装置。
4. 前記第１の検出位置及び前記第２の検出位置は、前記支持台の載置面の延在方向に位置が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ破断溝形成装置。
5. 前記第１の加工刃検知手段及び前記第２の加工刃検知手段のうちの少なくとも一方を複数備え、前記二次破断線を形成する際の前記加工刃の移動方向に沿って、前記第１の加工刃検知手段及び前記第２の加工刃検知手段が交互に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアバッグ破断溝形成装置。
6. 前記一次破断線形成手段が、加熱溶融刃、エンドミル及び回転刃のうちのいずれかを含むとともに、前記二次破断線形成手段の前記加工刃が、非加熱のナイフ型カッター刃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアバッグ破断溝形成装置。
7. 硬質の基材層と、前記基材層の外表面を被覆する表皮層と、を備え、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を備えた車両用内装部材の製造方法において、
   前記車両用内装部材の裏面側から、前記基材層に対して一次破断線を形成する一次破断線形成工程と、
   前記一次破断線内を介して加工刃を進入させ、前記表皮層に至る一方で前記表皮層を貫通しないように二次破断線を形成する二次破断線形成工程と、を含み、
   前記表皮層における前記二次破断線の形成箇所のうち前記表皮層の厚さ方向の位置が異なる複数の検出位置で前記加工刃の存在の有無を検出しつつ、前記異なる検出位置のうち前記基材層側の検出位置で前記加工刃が検知される一方、前記基材層側とは反対側の検出位置で前記加工刃が検知されないように前記加工刃の刃先の高さ位置を確認しながら前記二次破断線を形成するとともに、
   前記基材側とは反対側の検出位置を、支持台の載置面からの高さと、前記エアバッグ破断溝の残部の厚さの最小許容値と、が一致する検出位置とし、
   前記基材側の検出位置を、支持台の載置面からの高さと、前記エアバッグ破断溝の残部の厚さの最大許容値と、が一致する検出位置とすることを特徴とする車両用内装部材の製造方法。
8. 前記基材層側の検出位置で前記加工刃が検知されないか、又は前記基材層とは反対側の検出位置で前記加工刃が検知されたときに、前記異なる検出位置のうち前記基材層側の検出位置で前記加工刃が検知される一方、前記基材層側とは反対側の検出位置で前記加工刃が検知されないように前記加工刃の刃先の高さ位置を調節することを特徴とする請求項７に記載の車両用内装部材の製造方法。
   
   

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