氣囊罩的製造方法
2023-05-09 06:20:46 1
專利名稱：氣囊罩的製造方法
技術區域本發明涉及一種用於覆蓋車輛用氣囊的氣囊罩的構築技術。
背景技術：
以往，安裝在汽車等車輛上的氣囊罩的結構如下在平板狀狀的頂板部分的內表面上具備箱形的收容部分，該收容部分內收容有預先摺疊好的車輛用氣囊，從而覆蓋該車輛用氣囊的乘員側。例如，下述專利文獻1公開了一種氣囊罩的構築技術，該氣囊罩通過熔敷而接合構成頂板部分的面板和箱形的收容部分，在這種平板狀狀的頂板部分的內表面具有箱形的收容部分的氣囊罩中，對於合理構築氣囊罩的技術的要求很高。
專利文獻1特開2002-12116號公報發明內容本發明鑑於上述問題而設計，提供一種對合理地構築覆蓋車輛用氣囊的氣囊罩有效的技術。
為了解決上述難題而構成本發明。本發明適用於以汽車為首的電車、摩託車(跨騎式車輛)、飛機、船舶等各種車輛。
本發明的第一發明解決上述難題的本發明的第一發明是技術方案1所述的氣囊罩的製造方法。該氣囊罩的製造方法涉及一種用於製造至少具有頂板部、收容部和線狀槽部的氣囊罩的製造方法。頂板部構成板狀(面板狀)的部位，從車室側覆蓋為保護作為保護對象的乘員而設置在車輛上的車輛用氣囊。典型的為，將該頂板部安裝在儀錶板或駕駛座上。收容部是用於收容車輛用氣囊的部位，設置在頂板部各部位中的頂板部內表面上，典型的為，採用從頂板部內表面直立設置的立設壁部而構成。頂板部內表面規定為在將氣囊罩設在車輛上的狀態下，當以朝向車室側的面作為外表面時的裡側的面。在該收容部上，收容部本身單獨地具有收容功能，此外，當通過託架等安裝部件將收容車輛用氣囊的保持器安裝在收容部上時，該收容體最終能夠收容車輛用氣囊的一部分或全部。線狀槽部是以線狀形成深度在頂板部的板厚範圍之內的槽的部位，在收容部所劃分的區域內加工出所述線狀槽部。這個線狀的槽部是頂板部各部位中板厚相對小的部位，並且頂板部在車輛用氣囊展開膨脹時沿著該線狀槽部開裂，並容許車輛用氣囊在乘員保護區域展開膨脹，被稱為所謂的撕裂線。
在本發明的氣囊罩的製造方法中，至少採用成形工序和槽部加工工序。成形工序是得到頂板部和收容部一體成形的氣囊罩成形體的工序。典型的為，通過向金屬模注射作為頂板部和收容部原料的樹脂材料而得到頂板部和收容部一體成形的氣囊罩成形體。槽部加工工序是在通過成形工序得到的氣囊罩成形體上後加工出線狀槽部的工序。典型的為，在該槽部加工工序中，通過超聲波切割或雷射切割在氣囊罩成形體上後加工出線狀的槽部。此外，在本發明中，在成形工序的前段、成形工序與槽部加工工序之間、槽部加工工序的後段，還可以根據需要設置其他工序。
根據技術方案1所述的上述氣囊罩的製造方法，在製造至少具有頂板部、收容部和線狀槽部的氣囊罩時，由於頂板部和收容部一體成形，因而能夠合理地構築氣囊罩。具體而言，在氣囊罩的製造工序中，由於抑制零件數和工序數並簡化了工序管理，因而能夠縮減時間和成本(製造、質量管理、開發所需成本)。此外，在氣囊罩產品中，由於頂板部和收容部一體成形，與通過熔敷等而接合分別單個成形的頂板部和收容部的情況相比，具有如下優點可以提高頂板部和收容部之間的邊界部分的外觀質量；通過將收容部一體連接在頂板部上而使該頂板部的形狀穩定；減輕了氣囊罩整體的產品重量；提高了頂板部和收容部之間的接合強度。這種結構的頂板部和收容部之間的接合強度高的氣囊罩，作為車輛用氣囊高展開膨脹力作用下的氣囊罩的結構尤為有效。此外，頂板部和收容部一體成形的成形體與頂板部單體相比，具有剛性並且不易變形，因而易於在該成形體上後加工出線狀槽部等。
本發明的第二發明解決上述難題的本發明的第二發明是技術方案2所述的氣囊罩的製造方法。在該氣囊罩的製造方法中，在技術方案1所述的槽部加工工序中，通過超聲波加工設備來超聲波加工出線狀的槽部。這裡所說的「超聲波加工設備」廣泛地包括利用超聲波來加工出線狀槽部的設備，可以採用以刃形的超聲波加工部件為首的、形成棒狀或板狀的超聲波加工部件等作為超聲波加工設備。例如，使施加超聲波的超聲波加工刀(超聲波加工設備)作用於頂板部，並且通過利用加工機器人來控制超聲波加工刀的動作，從而易於在頂板部上以所希望的軌跡加工出線狀的槽部。
根據技術方案2所述的上述氣囊罩的製造方法，由於使用超聲波加工刀等設備時的加工速度大於採用普通雷射加工時的加工速度，因而有助於提高氣囊罩的生產效率。此外，可以採用通用工具機作為超聲波加工的設備，與對於專用工具機的使用需求高的雷射加工設備相比，能夠節省設備成本。此外，用於超聲波加工的設備，其設備本身可以緊湊地構成，因而即使加工線狀槽部的部位靠近收容部的立設壁部，也能夠以所希望的形狀可靠地加工出線狀槽部。
如上所述，根據本發明，特別是通過設置構成氣囊罩的頂板部與收容部一體成形的工序，能夠合理地構築氣囊罩。
圖1是表示從罩內表面看到的本實施方式的氣囊罩100的狀態的分解透視圖。
圖2是表示從罩內表面看到的本實施方式的氣囊罩100的狀態的俯視圖。
圖3是表示將本實施方式中的氣囊罩100、車輛用氣囊130、保持器140等組裝在車輛上時的狀態的剖視圖。
圖4是表示本實施方式的氣囊罩100的製造順序的圖。
圖5是通過圖4中的成形工序(步驟S10)得到的氣囊罩成形體101的分解透視圖。
圖6是表示在圖4中的撕裂線加工工序(步驟S12)中，利用超聲波加工裝置200在氣囊罩成形體101上加工出撕裂線113的狀態的分解透視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本實施方式進行說明。首先，參照圖1～圖3，說明作為本發明中的「氣囊罩」第一實施方式的氣囊罩100的結構。該氣囊罩100安裝在就座於汽車等車輛中的副駕駛座的車輛乘員的前方。
圖1是表示從罩內表面看到的本實施方式的氣囊罩100的狀態的分解透視圖，圖2是表示從罩內表面看到的該氣囊罩100的狀態的俯視圖。
如圖1和圖2所示，本實施方式中的氣囊罩100，是從車室側覆蓋車輛中的車輛用氣囊(後述的車輛用氣囊130)的氣囊罩，由三維的(立體的)板狀的頂板部110和箱形的收容部120作為主體而構成。這些頂板部110和收容部120都由PP(聚丙烯)材料或TPO(熱塑性聚烯烴彈性體)材料等樹脂材料形成。
在頂板部110中的頂板部的內表面111上一體具有收容部120。該頂板部的內表面111規定為在將氣囊罩100設在車輛上的狀態下，當以與車室側即作為保護對象的乘員相對的一側作為外表面(圖1中的頂板部外表面112)時的裡側的面。所以，頂板部110的該頂板部內表面111也可以由氣囊罩100的罩內表面構成。此外，在該頂板部110上，在該頂板部內表面111的各部位中、由收容部120所劃分成的劃分區域內形成有撕裂線(圖2中所示的撕裂線113)。該頂板部110對應於本發明中的「頂板部」。
在頂板部110上所形成的撕裂線113是為了容許氣囊罩100在車輛用氣囊展開膨脹時展開而設置的厚度減少部分，在本實施方式中由形成在頂板部110的頂板部內表面111上的線狀槽部構成。將該撕裂線113規定為是頂板部110的各部位中板厚相對小的線狀厚度減少部分。如圖2所示，從俯視看，該撕裂線113由一個第一線狀槽113a和兩個第二線狀槽113b、113b組合而成，從俯視看整體大致成H字形狀。第一線狀槽113a由沿圖2中的左右方向直線延伸的線狀槽構成，第二線狀槽113b由在第一線狀槽113a的兩端沿圖2中的上下方向(與第一線狀槽113a正交的方向)直線延伸的線狀槽構成。該撕裂線113相當於本發明中的「深度在頂板部板厚範圍內的線狀槽部」。
此外，在頂板部110的頂板部的內表面111的各部位中的、各第二線狀槽的延伸位置上，設有沿著第一線狀槽113a彼此平行地延伸的長形鉸鏈部114、114。這些鉸鏈部114、114由與頂板部110的板厚方向有關的厚度減少部分(凹陷部分)構成。通過該鉸鏈部114和上述撕裂線113劃分成頂板部110上的一對展開門115、115。頂板部110，在車輛用氣囊展開膨脹時開裂而形成一對展開門115、115，並且該一對展開門115、115能夠以鉸鏈部114為轉動中心展開。
收容部120，具有從頂板部110的頂板部內表面111直立設置的腳片部121。由該腳片部121劃分成的收容空間122構成用於收容車輛用氣囊(後述的車輛用氣囊130)的收容空間。此外，在該腳片部121的立設壁面上形成有多個四方形的開口123，該開口123用於掛住鉤部件142，在將後述的保持器140安裝在收容部120時使用該鉤部件142。該收容部120對應於本發明中的「收容部」，收容在該收容部120上的車輛用氣囊130對應於本發明中的「車輛用氣囊」。
此時，圖3表示上述結構的氣囊罩100、車輛用氣囊130、保持器140等組裝在車輛上的狀態的剖視圖。
如圖3所示，在將收容有車輛用氣囊130、充氣機132等的保持器140安裝在上述收容部120上的狀態下，將氣囊罩100安裝在儀錶板150上。具體而言，在保持器140上固定安裝鉤部件142，通過將該鉤部件142掛在收容部120腳片部121上所形成的開口123上，將保持器140安裝在收容部120上。保持器140的功能是使得收容部120能夠收容以輥卷或蛇腹卷等規定的摺疊方式而摺疊的車輛用氣囊130。此外，充氣機132具有氣體供給設備的功能，向內置在保持器140內的車輛用氣囊130供應展開膨脹用的氣體。在通過鉤部件142將保持器140安裝在收容部120上的狀態下(圖3所示狀態)，把收容在保持器140上的車輛用氣囊130，同時收容到收容部120的收容空間122內。
在圖3所示的氣囊罩100中，發生車輛事故時，當從充氣機132產生的展開膨脹用的氣體供應給車輛用氣囊130時，則頂板部110展開，具體為藉助於車輛用氣囊130的展開膨脹力在撕裂線113上開裂，通過這樣開裂使得一對展開門115、115以鉸鏈部114為中心朝向頂板部外表面112側形成雙雙打開狀態。一對展開門115、115如圖3中的雙點劃線所示地展開。然後，車輛用氣囊130通過展開的這一對展開門115、115的開口部分向乘員保護範圍160展開膨脹。這樣，就能夠徹底地保護處於乘員保護範圍160的車輛乘員。
接著，參照圖4～圖6，說明製造具有上述結構的氣囊罩100的製造方法。
圖4表示本實施方式的氣囊罩100的製造處理順序。如圖4所示，本實施方式的氣囊罩100的製造方法主要由成形工序(步驟S10)、撕裂線加工工序(步驟S12)、塗裝工序(步驟S14)構成。此外，在該成形工序(步驟S10)的前段設置前處理的相關工序，塗裝工序(步驟S14)的後段設置產品精加工和檢查的相關工序。
成形工序首先，根據圖4中的步驟S10進行成形工序。該成形工序是通過一體成形來製造氣囊罩成形體(圖5中的氣囊罩成形體101)的工序，上述氣囊罩成形體一體形成有從車室側覆蓋車輛用氣囊130的板狀的頂板部110和收容車輛用氣囊130的收容部120。在該成形工序中得到的氣囊罩成形體101構成加工出上述撕裂線113之前的成形體。在本工序中，例如通過使用已知結構的成形設備，向金屬模中注射作為頂板部110和收容部120原料的樹脂材料，而得到頂板部110和收容部120一體成形的氣囊罩成形體101。得到該氣囊罩成形體101的步驟S10的成形工序相當於本發明中的「得到頂板部和收容部一體成形的氣囊罩成形體的成形工序」。
撕裂線加工工序上述步驟S10結束後，根據圖4中的步驟S12進行撕裂線加工工序。該撕裂線加工工序是下述的工序利用如圖6所示的超聲波加工裝置200在通過步驟S10的成形工序中得到的氣囊罩成形體101上後加工出上述的撕裂線113。步驟S12所述的該撕裂線加工工序相當於本發明中的「在通過成形工序得到的氣囊罩成形體上後加工出線狀槽部的槽部加工工序」。並且圖6表示在該撕裂線加工工序中利用超聲波加工裝置200加工撕裂線113的狀態。
如圖6所示，本實施形式中的超聲波加工裝置200大致區分為驅動部210和NC(數控)控制部220。驅動部210主要由驅動臂212、振幅器214、超聲波加工刀216和超聲波振蕩器218構成。驅動臂212構成加工機器人的一部分，根據來自NC控制部220的輸入信號進行控制，調節超聲波加工刀126的刀尖216a的位置。超聲波振幅器214將在超聲波振蕩器218上起振的超聲波傳遞到超聲波加工刀216。超聲波加工刀216例如可以採用刀尖216a的刃寬為1mm的加工刀。該超聲波加工刀216對應於本發明中的「超聲波加工設備」。此外，只要是可以通過向被加工物傳遞(施加)超聲波而在被加工物上進行加工的部件，可以採用如本實施方式的超聲波加工刀216的刃形的超聲波加工部件以外的形狀，例如形成棒狀或板狀的超聲波加工部件。NC控制部220是處理加工數據的部件，使得在氣囊罩成形體101的頂板部110的頂板部內表面111上形成撕裂線113，雖然並未特別圖示，但是具有已知結構的CPU(運算處理裝置)、ROM、RAM等，以便對氣囊罩成形體101進行加工數據的輸入、運算、輸出、存儲等。
在上述結構的超聲波加工裝置200中，根據來自NC控制部220的輸入信號控制驅動臂212，由此調節超聲波加工刀216的刀尖216a的位置，從超聲波振蕩器218起振的規定頻率的超聲波傳遞到超聲波加工刀216上。這樣，以所希望的軌跡控制超聲波加工刀216的加工動作，從而在氣囊罩成形體101的頂板部110的頂板部內表面111上加工出上述的撕裂線113。在步驟S12所示的該撕裂線加工工序中得到的氣囊罩成形體102，構成在步驟S14的塗裝工序中實行塗裝之前的成形體。
如本實施方式所述，使用超聲波加工刀216時的加工速度大於使用普通雷射加工時的加工速度，因而有助於提高氣囊罩的生產效率。此外，可以採用通用工具機作為用於超聲波加工的設備，與專用工具機的使用需求高的雷射加工設備相比，能夠節省設備成本。此外，超聲波加工裝置200，其裝置本身能夠緊湊地構成，因而即使加工撕裂線113的部位靠近收容部120的腳片部121，也能夠以所希望的形狀可靠地加工出撕裂線113。
塗裝工序上述步驟S12結束後，根據圖4中的步驟S14進行塗裝工序。該塗裝工序是在通過步驟S12的撕裂線加工工序中得到的氣囊罩102上進行塗裝的工序。在本工序中，通過採用已知結構的塗裝設備，在氣囊罩成形體102上進行施工。此外，由於該氣囊罩成形體102的塗裝的相關技術是公知技術，因而在這裡省略對於塗裝技術的詳細說明。通過該塗裝工序得到的氣囊罩成形體成為本實施方式的氣囊罩100。
經過圖4中的步驟S10～S14所示的上述各工序而製造出的氣囊罩100，通過一體成形而使頂板部110和收容部120形成一體，與通過熔敷等接合分別單個形成的相當於該頂板部110的部件和相當於收容部120的部件的情況相比，具有下述有利的作用效果。
即，在氣囊罩的製造工序中，由於抑制零件數和工序數並簡化工序管理，因而能夠縮減時間和成本(製造、質量管理、開發所需成本)。此外，關於氣囊罩產品，由於頂板部110和收容部120一體成形，可以提高頂板部110和收容部120之間的邊界部分的外觀質量，通過將收容部120一體連接在頂板部110上而使該頂板部110的形狀穩定，減輕了氣囊罩100整體的產品重量，提高了頂板部110和收容部120之間的接合強度。即，頂板部110和收容部120一體成形的氣囊罩100，在頂板部和收容部之間的接合強度上，高於使用熔敷時的接合強度，因而能夠製造出頂板部和收容部之間的接合強度很高的氣囊罩。這種結構的頂板部和收容部之間的接合強度高的氣囊罩，作為車輛用氣囊高展開膨脹力作用下的氣囊罩的結構尤為有效。此外，在上述成形工序中，頂板部110和收容部120一體成形的氣囊罩成形體101與頂板部單體相比，具有剛性並且不易變形，因而在上述撕裂線加工工序中易於在氣囊罩成形體101上後加工出撕裂線113。
另一實施方式此外，本發明不限定於上述實施方式，可以考慮進行各種應用和變形。例如，能夠實施應用上述實施方式的以下各方式。
在上述實施方式中，雖然記載了通過超聲波加工在構成氣囊罩100的頂板部上後加工出作為線狀槽部的撕裂線113的情況，但是在本發明中，也可以利用超聲波加工以外的加工設備來後加工出撕裂線。作為後加工撕裂線的加工設備，可以採用例如雷射加工刀、用於切削加工的各種刀具(刀具、旋轉車刀等)、熱刀、鑽頭、立銑刀、針以及通過噴射水流來切削被加工物的噴水嘴等。此外，作為用於超聲波加工的超聲波加工部件，除了如超聲波加工刀216的刃形加工刀以外，還可以使用棒狀和板狀的部件。
在上述實施方式中，雖然記載了對頂板部110加工出從俯視看大致為H字形狀的撕裂線113的情況，但是在本發明中，作為線狀槽部的撕裂線的形狀不限定於大致成H字形狀，可以根據氣囊罩的規格等進行適當改變。除H字形狀以外，例如還可以採用以U字形狀為首的各種形狀。
在上述實施方式中，雖然記載了通過成形工序→撕裂線加工工序→塗裝工序的順序處理而製造氣囊罩100的情況，但是在本發明中，交換了撕裂線加工工序和塗裝工序的順序，即通過成形工序→塗裝工序→撕裂線加工工序的順序處理而製造氣囊罩100。
此外，上述實施方式中，雖然記載了安裝在汽車等車輛上的氣囊罩100，但是作為本發明特徵部分的氣囊罩的成形技術，除了汽車以外，還可以應用於電車、摩託車(跨騎式車輛)、飛機、船舶等各種車輛。
權利要求
1.一種氣囊罩的製造方法，製造包括由車室側覆蓋車輛用氣囊的板狀的頂板部、設在所述頂板部的頂板部內表面上並收容所述車輛用氣囊的收容部和深度在所述頂板部的板厚範圍內的線狀的槽部的氣囊罩，其特徵在於，包括成形工序，得到所述頂板部與收容部一體成形的氣囊罩成形體；和槽部加工工序，在通過所述成形工序得到的所述氣囊罩成形體上後加工出所述線狀的槽部。
2.如權利要求1所述的氣囊罩的製造方法，其特徵在於，在所述槽部加工工序中，通過超聲波加工設備來超聲波加工出所述線狀的槽部。
全文摘要
本發明提供一種對於合理地構築覆蓋車輛用氣囊的氣囊罩有效的技術。製造氣囊罩的製造處理由如下工序構成成形工序(步驟S10)，得到頂板部與收容部一體成形的氣囊罩成形體(101)；和撕裂線加工工序(步驟S12)，對於在該成形工序中得到的氣囊罩成形體(101)後加工出深度在頂板部的板厚範圍內的撕裂線。
文檔編號B60R21/20GK1730271SQ20051008967
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月8日 優先權日2004年8月6日
發明者副島直樹 申請人:高田株式會社