JP2006036148A - エアバッグカバーの製造装置 - 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１００のカバー裏面１０１にテアライン１０２を加工する超音波加工刃２１６と、エアバッグカバー１００を挟んで当該エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１と反対側において超音波加工刃２１６の刃先２１６ａと対向状に配置されるとともに、当該エアバッグカバー１００を透して刃先２１６ａとの間の距離を直接検出する透過式の第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０と、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０による検出結果に基づいてエアバッグカバー１００に対する刃先２１６ａの相対位置を制御する制御部２４２を備える超音波加工装置２００を用いる。
【選択図】 図１

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製造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精度良く加工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の製造に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に記載されたとおりのエアバッグカバーの製造装置である。
請求項１に記載のエアバッグカバーの製造装置は、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を製造する装置に関する。この製造装置は、エアバッグカバーの被加工面に線状溝を連続的に形成する装置である。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溝状の部位であり、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。

本発明では、エアバッグカバーの製造装置が、刃状部材、透過式変位センサ、制御手段を少なくとも備える。

本発明の刃状部材は、エアバッグカバーの被加工面に線状溝を加工する機能を有する。ここでいう「刃状部材」とは、被加工物としてのエアバッグカバーに線状溝を加工することが可能な刃状の構成のものを広く含む主旨であり、例えば刃状の部材（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、いわゆる「超音波カッター」が典型的な例である。その他として、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、本発明の刃状部材として用いることもできる。

本発明の透過式変位センサは、エアバッグカバーを挟んで当該エアバッグカバーの被加工面と反対側において刃状部材の加工先端部と対向状に配置されるとともに、当該エアバッグカバーを透して刃状部材の加工先端部とセンサ表面との間の距離を直接検出する機能を有するセンサである。本発明では、特に、刃状部材の加工先端部自体、すなわち刃状部材の各部位のうちエアバッグカバーの加工に寄与する部位を、透過式変位センサによって直接検出（センシング）する構成を特徴とする。これにより、刃状部材の加工先端部を間接的にセンシングする構成に比して、制御上のずれや誤差を生じる要因を極力排除することができ、精度の高いセンシングを行うことが可能となる。この透過式変位センサは、エアバッグカバー加工時において当該エアバッグカバーを載置するエアバッグカバー受け治具に好適に配置される。エアバッグカバーの被加工面と反対側において当該エアバッグカバーに対し一定の離間距離をもって透過式変位センサを配置した状態で、この透過式変位センサによるセンシングを所定のタイミングで行うことによって、エアバッグカバーを透して刃状部材の加工先端部との間の距離を検出することができる。典型的には、渦電流式変位センサや、高周波発振式電磁誘導変位センサを用いて、本発明の透過式変位センサが構成される。

なお、この透過式変位センサの更に具体的な構成に関しては、超音波加工式の刃状部材による線状溝の加工に伴い加工先端部の移動にあわせて透過式変位センサ自体を移動させる第１の態様や、加工先端部の加工中の移動に関わらずエアバッグカバーに対し１または複数の透過式変位センサを固定状に配置する第２の態様という構成を採り得る。第１の態様は、透過式変位センサと加工先端部との間の距離を、エアバッグカバー加工中において逐次的（連続的）に検出する場合に好適に用いられる。また、第２の態様は、透過式変位センサと加工先端部との間の距離を、エアバッグカバー加工開始前やエアバッグカバー加工中に、予め設定された１または複数の定点において一時的に検出する場合に好適に用いられる。

本発明の制御手段は、透過式変位センサによる検出結果に基づいてエアバッグカバーに対する加工先端部の相対位置を制御する機能を有する手段である。具体的には、制御手段は、透過式変位センサが検出する加工先端部との間の距離が、線状溝の所望の深さに対応した位置に加工先端部が設定されるときの透過式変位センサと加工先端部との間の距離に合致するように、また線状溝の所望の軌跡が形成されるように、刃状部材の位置を制御する。これにより、超音波加工式の刃状部材による加工動作が、予め設定された線状溝の形状に対応した所望の軌跡となるように制御される。

以上のように請求項１に記載の製造装置によれば、刃状部材の加工先端部自体を、透過式変位センサによって直接検出（センシング）することによって、透過式変位センサと加工先端部との間の距離を高精度で検出（センシング）することができ、結果としてエアバッグカバーに所望の形状の線状溝を精度良く加工することが可能となる。

（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に記載されたとおりのエアバッグカバーの製造装置である。
請求項２に記載のエアバッグカバーの製造装置では、請求項１に記載の構成において、刃状部材は、その加工先端部が透過式変位センサのセンサ表面の面積に対し１．５倍以下の面積を有する構成になっている。ここでいう「加工先端部」に関する面積は、刃状部材の先端部分においてエアバッグカバーの加工に寄与する部位の占める面積として規定される。また、「センサ表面」に関する面積は、センサ表面の各部位のうち被検出対象物の検出に寄与する部位の占める面積として規定される。本構成は、刃状部材の加工先端部の面積を、透過式変位センサのセンサ表面の面積の１．５倍以下に設定する態様や、透過式変位センサのセンサ表面の面積を、刃状部材の加工先端部の面積の（２／３）倍以上に設定する態様によって実現される。このような構成によれば、透過式変位センサと加工先端部との間の距離をより高精度でセンシングすることが可能となる。

（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのエアバッグカバーの製造装置である。
請求項３に記載のエアバッグカバーの製造装置では、請求項１または請求項２に記載の構成において、刃状部材は、その加工先端部が導電性材料を用いて構成される。ここでいう「導電性材料」とは、エアバッグカバーに線状溝を加工するのに適した導電性の材料を広く含む主旨であり、典型的には鉄ないし鉄合金を導電性材料として好適に用いることができる。このような構成によれば、透過式変位センサによる加工先端部の検出精度を更に高めることが可能となる。

（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのエアバッグカバーの製造装置である。
請求項４に記載のエアバッグカバーの製造装置は、請求項１〜請求項３に記載の構成において、更に導出手段及び出力手段を備える。導出手段は、透過式変位センサによって直接検出された当該透過式変位センサのセンサ表面と刃状部材の加工先端部との間の距離に基づいて、エアバッグカバーの被加工面に線状溝を加工した後の当該線状溝におけるエアバッグカバー残厚に関する情報を導出する機能を有する。また、出力手段は、導出手段によって導出された情報を出力する機能を有する。これにより、エアバッグカバーの被加工面に刃状部材によって実際に線状溝を加工したときのエアバッグカバー残厚（線状溝を加工したことによる残りの板厚）に関する情報が導出され、出力される。生産管理者は、出力されたこの情報をもとにして実際に線状溝を加工したエアバッグカバーの生産履歴を行うことが可能となる。なお、本発明の出力手段としては、エアバッグカバー残厚に関する情報を画面表示によって出力する構成、印字によって出力する構成、音声によって出力する構成、またこれらのうちの複数の組み合わせた構成を適宜用いることができる。また、本発明において「エアバッグカバー残厚に関する情報」とは、エアバッグカバー残厚自体を数値化したデータや、エアバッグカバー残厚レベルを段階によってあらわすことが可能なデータ等を広く包含する。
請求項４に記載のエアバッグカバーの製造装置のこのような構成によれば、エアバッグカバーに所望の形状の線状溝を精度良く加工することが可能となるうえに、実際に線状溝を加工した後のエアバッグカバー残厚に関する情報を出力することによって、エアバッグカバーに対し後加工によって線状溝を加工した製品の生産履歴の管理を合理的に行うことが可能となる。とりわけ、本発明の透過式変位センサは、刃状部材の加工先端部自体を直接検出（センシング）する構成ゆえ、当該透過式変位センサを用いて直接検出された距離をもとに導出されたエアバッグカバー残厚に関する情報の精度が高い。従って、本発明のエアバッグカバーの製造装置は、製品の生産履歴の管理を行う上で特に効果的である。

以上のように、本発明によれば、車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーの被加工面に、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、超音波加工式の刃状部材によって形成する製造装置において、特に、エアバッグカバーを透して刃状部材の加工先端部との間の距離を直接検出する透過式変位センサを用いることにより、エアバッグカバーに対し所望の形状の線状溝を精度良く加工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」に対応しており、このエアバッグカバー１００のカバー裏面１０１が、本発明における「被加工面」に相当する。
まず、図１及び図２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。この超音波加工装置２００が、本発明における「エアバッグカバーの製造装置」に対応している。図１には、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の構成が示される。図２には、図１中の超音波加工装置２００を構成する第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０の使用態様の概要が示される。

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。

また、図１に示す超音波加工装置２００は、駆動部２１０、第１変位センサ２２０、第２変位センサ２３０、コントローラ２４０、制御部２４２、出力部２４４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。
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、制御部２４２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（加工先端部）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を切削加工するのに用いる加工刃（刃状の部材）、いわゆる「超音波カッター」として構成される。この超音波加工刃２１６が、本発明における「刃状部材」に対応しており、この超音波加工刃２１６の刃先２１６ａが、本発明における「加工先端部」に対応している。この超音波加工刃２１６は、刃先２１６ａを含む超音波加工刃２１６全体が、導電性材料である鉄材料や鉄合金材料を用いて構成されている。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の刃先２１６ａの形状や材質は適宜変更可能である。例えば、超音波加工刃２１６を鉄材料や鉄合金材料以外の導電性材料を用いて構成することもできる。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。

第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０は、いずれも被透過体を透して所定の被検出対象物との間の距離を検出（センシング）する機能を有する透過式の変位センサである。典型的には、渦電流式変位センサや、高周波発振式電磁誘導変位センサを用いて第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０が構成される。これら各変位センサによる変位検出機能は、既知の技術であるため詳細な説明は省略するが、各変位センサを用いることによって被透過体を透して非接触の状態で所定の被検出対象物との間の距離を直接的に検出することが可能となる。本実施の形態では、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０の２つを１組として、これら各変位センサを特定の管理箇所の前後に設置する構成としている。これら第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０を用いて、本発明における「透過式変位センサ」が構成される。

本実施の形態では、エアバッグカバー１００を被透過体とし、超音波加工刃２１６の刃先２１６ａ（加工先端部）自体を被検出対象物としたうえで、透過式の第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０から出力される渦電流によって被検出対象物を検出する構成としている（図２参照）。このような構成において、超音波加工刃２１６の刃先２１６ａ（加工先端部）自体とセンサ表面（後述するセンサ表面２２１，２３１）との間の距離は、エアバッグカバー１００を透して透過式の第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０によって直接検出されることとなる。

制御部２４２は、コントローラ２４０を介して第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０と電気的に接続されており、当該第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０による検出結果に基づいてエアバッグカバー１００に対する超音波加工刃２１６の刃先２１６ａの相対位置を制御する機能を有する。この制御部２４２が、本発明における「制御手段」に対応している。具体的には、制御部２４２は、エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１に所望の形状のテアライン１０２を形成するべく駆動部２１０（駆動アーム２１２）を制御する機能を有し、各種入力データの入力、種々の演算、各種出力データの出力、データの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。例えば、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０によって検出された情報、すなわち刃先２１６ａとセンサ表面との間の距離に関するデータや、予め設定されるエアバッグカバー加工用のデータ（例えばＣＡＤデータやＣＡＭデータ等）が、この制御部２４２に入力データとして入力される。制御部２４２は、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０が検出する刃先２１６ａとセンサ表面２２１，２３１との間の距離が、テアライン１０２の所望の深さに対応した位置に刃先２１６ａが設定されるときの刃先２１６ａとセンサ表面との間の距離に合致するように、またテアライン１０２の所望の軌跡が形成されるように、駆動アーム２１２へ制御信号を出力データとして出力する。この制御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、エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１に所望の形状のテアライン１０２が形成される構成になっている。

また、この制御部２４２は、刃先２１６ａによって実際にテアライン加工されたあとのエアバッグカバー１００のエアバッグカバー残厚に関する情報、典型的にはエアバッグカバー残厚自体を数値化したデータを、出力部２４４に出力するように構成されている。この出力部２４４は、モニタなどの画面表示手段を用いて構成され、エアバッグカバー残厚自体を数値化したデータをモニタなどの表示画面に出力する。この出力部２４４に出力されたデータは、生産管理者によって認識されることとなる。この出力部２４４が、本発明における「出力手段」を構成する。

ここで、上記構成の超音波加工装置２００の具体的な使用態様を、図３及び図４を参照しながら説明する。図３には、図１中の超音波加工装置２００によるテアライン加工処理（エアバッグカバー１００に対しテアライン１０２を加工する処理）に関するフローチャートが示される。図４には、図３に示すテアライン加工処理の様子が模式的に示される。なお、本実施の形態では、透過式の第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０として渦電流式変位センサを用いている。この第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０、エアバッグカバー１００を下方から受けるエアバッグカバー受け治具２５０に埋め込まれる埋め込み式として構成される。

図３に示すように、上記構成の超音波加工装置２００によるテアライン加工処理は、以下に詳細に説明するステップＳ１０〜ステップＳ３６を順次実施することによって行われる。

図３中のステップＳ１０では、テアライン加工前のエアバッグカバー１００をエアバッグカバー受け治具２５０にセットする。エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１にテアライン１０２を形成する場合は、図４に示すように、まずカバー裏面１０１が上側となるようにしてエアバッグカバー１００をエアバッグカバー受け治具２５０のエアバッグカバー受け面上にセットする。特に図示しないものの、エアバッグカバー受け治具２５０には吸引機構が搭載されており、この吸引機構を作動させることによって、エアバッグカバー１００がエアバッグカバー受け面上の所望の位置に保持される。これにより、変位センサ２２０は、エアバッグカバー１００を挟んで当該エアバッグカバー１００の被加工面（カバー裏面１０１）と反対側において刃先２１６ａと対向状に配置されることとなる。このとき、エアバッグカバー１００の板厚ｄ１、第１変位センサ２２０のセンサ表面２２１（本発明における「センサ表面」に対応）からエアバッグカバー受け治具２５０のエアバッグカバー受け面までの距離ｄ３、第２変位センサ２３０のセンサ表面２３１（本発明における「センサ表面」に対応）からエアバッグカバー受け治具２５０のエアバッグカバー受け面までの距離ｄ３’を予め測定しておく。そして、これら距離ｄ３及びｄ３’は、制御部２４２に記憶される。

図３中のステップＳ１２では、ステップＳ１０においてエアバッグカバー受け治具２５０にセットしたエアバッグカバー１００とエアバッグカバー受け治具２５０の位置関係を確認する。具体的には、当該エアバッグカバー１００の下面と、エアバッグカバー受け治具２５０のエアバッグカバー受け面との間の距離ｄ５を、既知の構成の検出センサによって検出する。そして、この距離ｄ５は、制御部２４２に記憶される。

そして、図３中のステップＳ１４によって超音波加工刃２１６の刃先２１６ａによる実際のテアライン加工を行う。具体的には、超音波発振機２１８の作動及び制御部２４２による駆動アーム２１２の制御を開始する。超音波発振機２１８が作動すると、当該超音波発振機２１８は、所定周波数の超音波を発振し、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。制御部２４２は、駆動アーム２１２へ制御信号を出力することで超音波加工刃２１６の刃先２１６ａの位置を制御する。これにより、刃先２１６ａによる実際のテアライン加工が行われる。この超音波加工刃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一般的な加工速度である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。

図３中のステップＳ１６では、コントローラ２４０によって第１変位センサ２２０による刃先２１６ａの検出（センシング）を行う。第１変位センサ２２０による検出を開始すると、センサ表面２２１と刃先２１６ａとの間に渦電流が流れ、センサヘッドに内蔵されたセンサコイルのインピーダンスがセンサ表面２２１から刃先２１６ａまでの距離に応じて変化する。当該変化から、第１変位センサ２２０のセンサ表面２２１と刃先２１６ａとの間の距離（図４中の検出距離ｄ４）が直接検出されることとなる。第１変位センサ２２０によるこのような検出は、エアバッグカバー加工開始前やエアバッグカバー加工中に、予め設定された１または複数の管理箇所において一時的に行われてもよいし、あるいは、エアバッグカバー加工中において逐次的（連続的）に行われてもよい。当該検出距離ｄ４の検出をエアバッグカバー加工開始前やエアバッグカバー加工中に一時的に行う場合は、加工中の刃先２１６ａの移動に関わらずエアバッグカバー１００に対し１または複数の変位センサを固定状に配置する。これに対し、当該検出距離ｄ４の検出をエアバッグカバー加工中において逐次的（連続的）に行う場合は、加工中の刃先２１６ａの移動にあわせて変位センサ自体を移動させる構成を用いることができる。

図３中のステップＳ１８では、ステップＳ１６において実際に検出した検出距離ｄ４に基づいて実加工厚さｄ２（テアライン１０２を加工した箇所における「エアバッグカバー残厚」）を導出する。この実加工厚さｄ２は、前述の距離ｄ３及びｄ５、そしてステップＳ１６において実際に検出した検出距離ｄ４を用い、算出式：ｄ２＝ｄ４−（ｄ３＋ｄ５）によって算出される。制御部２４２は、当該式を予め記憶しており、予め記憶した距離ｄ３及びｄ５と、検出距離ｄ４から実加工厚さｄ２を導出する。この制御部２４２は、実加工厚さｄ２及び後述する実加工厚さｄ２’を導出する手段であり、本発明における「導出手段」を構成する。

図３中のステップＳ２０では、ステップＳ１８において導出した実加工厚さｄ２が所定範囲内にあるか否か、具体的には、実加工厚さｄ２が(設定加工厚さＤ±公差)内にあるか否かを判定する。これにより、所望の軌跡でテアライン加工が進行しているか否かが判断される。実加工厚さｄ２が(設定加工厚さＤ±公差)内にある場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）はステップＳ２６にすすみ、実加工厚さｄ２が(設定加工厚さＤ±公差)内にない場合（ステップＳ２０のＮＯ）はステップＳ２２にすすむ。

図３中のステップＳ２２では、設定加工厚さＤに相当する検出距離を検出距離ｄ６として導出する。具体的には、上記算出式に中のｄ２を設定加工厚さＤに置き換えて、検出距離ｄ４に対応した検出距離を検出距離ｄ６として逆算する。そして、図３中のステップＳ２４では、ステップＳ２２によって算出した検出距離ｄ６に基づいて、刃先２１６ａの位置を上下方向（図４中のＺ軸方向）に調整したうえで、刃先２１６ａによるテアライン加工を継続する。

次に、図３中のステップＳ２６〜ステップＳ３０では、ステップＳ１６〜ステップＳ２０と同様の処理を第２変位センサ２３０に関して行う。

すなわち、図３中のステップＳ２６では、刃先２１６ａが第２変位センサ２３０に対応した位置まで移動したとき、コントローラ２４０によって第２変位センサ２３０による刃先２１６ａの検出（センシング）を行う。これにより、第２変位センサ２３０のセンサ表面２３１と刃先２１６ａとの間の距離（図４中の検出距離ｄ４’）が直接検出されることとなる。

また、図３中のステップＳ２８では、ステップＳ２６において実際に検出した検出距離ｄ４’に基づいて実加工厚さｄ２’（テアライン１０２を加工した箇所における「エアバッグカバー残厚」）を導出する。この実加工厚さｄ２’は、前述の距離ｄ３’及びｄ５、そしてステップＳ２６において実際に検出した検出距離ｄ４’を用い、算出式：ｄ２’＝ｄ４’−（ｄ３’＋ｄ５）によって算出される。制御部２４２は、当該式を予め記憶しており、予め記憶した距離ｄ３’及びｄ５と、検出距離ｄ４’から実加工厚さｄ２’を導出する。

また、図３中のステップＳ３０では、ステップＳ２８において導出した実加工厚さｄ２’が所定範囲内にあるか否か、具体的には、実加工厚さｄ２’が(設定加工厚さＤ±公差)内にあるか否かを判定する。これにより、所望の軌跡でテアライン加工が進行しているか否かが判断される。実加工厚さｄ２’が(設定加工厚さＤ±公差)内にある場合（ステップＳ３０のＹＥＳ）はステップＳ３６にすすみ、実加工厚さｄ２’が(設定加工厚さＤ±公差)内にない場合（ステップＳ３０のＮＯ）はステップＳ３２にすすむ。

図３中のステップＳ３２では、ステップＳ２８において導出した実加工厚さｄ２’を、出力部（図１中の出力部２４４）に出力し、引き続きステップＳ３４では、加工されたエアバッグカバーが加工ＮＧである旨を当該エアバッグカバーに表記する。一方、図３中のステップＳ３６では、ステップＳ１８において導出した実加工厚さｄ２及びステップＳ２８において導出した実加工厚さｄ２’を、最終的に出力部（図１中の出力部２４４）に出力し、記録する。この出力部２４４は、制御部２４２が導出した実加工厚さｄ２及び実加工厚さｄ２’を出力する手段であり、本発明における「出力手段」に対応している。出力部２４４において出力され、記録されたこれら実加工厚さｄ２及び実加工厚さｄ２’のデータは、エアバッグカバーに対し後加工によってテアラインを加工した製品の生産履歴の管理を合理的に行うのに用いられる。とりわけ、本実施の形態の第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０は、刃先２１６ａ自体を直接検出（センシング）する構成ゆえ、当該変位センサを用いて直接検出された距離をもとに導出された実加工厚さｄ２及び実加工厚さｄ２’のデータ精度が高いところ、本実施の形態の超音波加工装置２００は、製品の生産履歴の管理を行う上で特に効果的である。

そして、ステップＳ３４またはステップＳ３６が終了すると、ステップＳ３８によって別のエアバッグカバーをテアライン加工するか否かを判定する。別のエアバッグカバーをテアライン加工する場合（ステップＳ３８のＹＥＳ）はステップＳ１０に戻り、別のエアバッグカバーをテアライン加工しない場合（ステップＳ３８のＮＯ）は、そのままテアライン加工処理を終了する。

なお、本実施の形態では、超音波加工刃２１６の刃先２１６ａと第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０との相対的な構成に関しては、刃先２１６ａの面積、具体的にはエアバッグカバー１００におけるテアライン１０２の加工に寄与する部位の占める面積（Ｓ１）が、センサ表面２２１，２３１の面積、具体的にはセンサ表面の各部位のうち刃先２１６ａの検出に寄与する部位の占める面積（Ｓ２）に対し１．５倍以下に設定されている。このような構成によれば、センサ表面２２１，２３１と刃先２１６ａとの間の距離をより高精度でセンシングすることが可能となる。なお、このような構成にかえて、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０のセンサ表面２２１，２３１の面積（Ｓ２）を、刃先２１６ａの面積（Ｓ１）の（２／３）以上に設定するように構成することもできる。なお、面積（Ｓ１）と面積（Ｓ２）との比率は、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０の仕様等によっては適宜変更可能であり、面積（Ｓ１）が面積（Ｓ２）に対し１．５倍以下となれば、面積（Ｓ１）と面積（Ｓ２）の組み合わせは変更することができる。
また、本実施の形態では、刃先２１６ａを含む超音波加工刃２１６を、導電性材料である鉄材料や鉄合金材料を用いて構成されているため、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０による刃先２１６ａの検出精度を更に高めることが可能となる。
かくして、エアバッグカバー１００を透して超音波加工刃２１６の刃先２１６ａとの間の距離を直接検出する第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０を用いることにより、エアバッグカバー１００に対し所望の形状のテアライン１０２を精度良く加工することが可能となる。精度良く加工されたこのようなテアライン１０２は、車両用エアバッグを乗員保護領域において所望の態様で円滑かつ確実に展開膨張させるべく開裂するテアラインとなる。

（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、エアバッグカバー１００のカバー裏面１０１にテアライン１０２を形成するのに超音波加工刃２１６を用いる場合について記載したが、本発明では、超音波加工刃２１６にかえて、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刃状部材として用いることもできる。この場合、当該加工刃の刃先とセンサ表面２２１，２３１との間の距離を、超音波加工刃２１６を用いる場合と同様に、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０によって直接的に精度良く検出することが可能となる。

また、上記実施の形態では、刃先２１６ａを含む超音波加工刃２１６を、導電性材料である鉄材料や鉄合金材料を用いて構成する場合について記載したが、本発明では、エアバッグ１００にテアライン１０２を形成可能な強度を有し、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０によって検出可能であれば、導電性材料以外の材料によって刃先２１６ａを構成することもできる。

また、上記実施の形態では、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０の２つを１組として特定の管理箇所に設置する場合について記載したが、本発明では、管理箇所の数や、１つの管理箇所に設置する変位センサ数は限定されず、必要に応じて適宜変更可能である。例えば、第１変位センサ２２０や第２変位センサ２３０のようなセンサの２つ以上を１組として複数の管理箇所に複数組設置する構成や、第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０のようなセンサのいずれかの変位センサを１または複数の管理箇所に設置する構成を用いることもできる。

また、上記実施の形態では、実加工厚さｄ２や実加工厚さｄ２’のデータ自体を出力部２４４が画面表示する構成について記載したが、本発明では、これらのデータをプリンタなどの印字手段、スピーカーなどの音声出力手段を用いて出力する構成を用いることもできる。また、実加工厚さｄ２や実加工厚さｄ２’のデータ自体を出力するかわりに、実加工厚さｄ２や実加工厚さｄ２’に応じたエアバッグカバー残厚レベルを段階によってあらわすことが可能なデータを、表示、印字、音声などを用いて出力することもできる。

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る。 図１中の超音波加工装置２００を構成する第１変位センサ２２０及び第２変位センサ２３０の使用態様の概要を示す図である。 図１中の超音波加工装置２００によるテアライン加工処理に関するフローチャートである。 図３に示すテアライン加工処理の様子を模式的に示す図である。

符号の説明

１００…エアバッグカバー
１０１…カバー裏面
１０２…テアライン
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…第１変位センサ
２２１…センサ表面
２３０…第２変位センサ
２３１…センサ表面
２４０…コントローラ
２４２…制御部
２４４…出力部
２５０…エアバッグカバー受け治具

Claims (4)

1. 車両用エアバッグを被覆するエアバッグカバーの被加工面に、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形成する、エアバッグカバーの製造装置であって、
   前記被加工面に前記線状溝を加工する刃状部材と、
   前記エアバッグカバーを挟んで当該エアバッグカバーの被加工面と反対側において前記刃状部材の加工先端部と対向状に配置されるとともに、当該エアバッグカバーを透して前記刃状部材の加工先端部とセンサ表面との間の距離を直接検出する透過式変位センサと、
   前記透過式変位センサによる検出結果に基づいて前記エアバッグカバーに対する前記加工先端部の相対位置を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする、エアバッグカバーの製造装置。
2. 請求項１に記載の、エアバッグカバーの製造装置であって、
   前記刃状部材は、その加工先端部が前記透過式変位センサのセンサ表面の面積に対し１．５倍以下の面積を有する構成であることを特徴とする、エアバッグカバーの製造装置。
3. 請求項１または２に記載の、エアバッグカバーの製造装置であって、
   前記刃状部材は、その加工先端部が導電性材料を用いて構成されていることを特徴とする、エアバッグカバーの製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の、エアバッグカバーの製造装置であって、
   更に、前記透過式変位センサによって直接検出された当該透過式変位センサのセンサ表面と前記刃状部材の加工先端部との間の距離に基づいて、前記エアバッグカバーの被加工面に前記線状溝を加工した後の当該線状溝におけるエアバッグカバー残厚に関する情報を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出された情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする、エアバッグカバーの製造装置。

Images