(57)【要約】【課題】金型抜き方向の異なる溶着部材と被溶着部材の接合位置のずれを低減することができる振動溶着方法、振動溶着構造及びエアバッグ装置を提供する。【解決手段】本発明のエアバッグ装置は、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、エアバッグにガスを供給するインフレータ２と、エアバッグ及びインフレータ２を収容するリテーナ３と、インストルメントパネル１に装着されるアウターパネル４と、アウターパネル４の内側に振動溶着されるとともにリテーナ３を係止するインナーケース５と、を備え、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐとインナーケース５の金型抜き方向Ｑが異なる方向である場合に、インナーケース５の位置決め面５１はアウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致するすように成型されており、アウターパネル４には位置決めリブ４１が成型されている。【選択図】図１
2008265162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型時の金型抜き方向が異なる溶着部材と被溶着部材との接合部を加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより前記溶着部材と前記被溶着部材とを接合する振動溶着方法において、
前記溶着部材の接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記被溶着部材の金型抜き方向と一致するように前記溶着部材を成型する溶着部材製造工程と、前記被溶着部材の前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起を成型する被溶着部材製造工程と、前記位置決め面と前記突起とが対峙するように前記溶着部材を前記被溶着部材上に載置して振動溶着する振動溶着工程と、を有することを特徴とする振動溶着方法。
【請求項２】
前記位置決め面は、前記溶着部材の接合部の両端部、前記溶着部材の接合部に形成された切欠部又は前記溶着部材の接合部に形成された開口部に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の振動溶着方法。
【請求項３】
前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の振動溶着方法。
【請求項４】
前記溶着部材製造工程は、振動方向に略垂直な方向における前記位置決め面の最外縁部に沿って分割されるように構成された金型を用いて前記溶着部材を成型する工程を有する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の振動溶着方法。
【請求項５】
成型時の金型抜き方向が異なる溶着部材と被溶着部材との接合部を加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより前記溶着部材と前記被溶着部材とを接合した振動溶着構造において、
前記溶着部材は、接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記被溶着部材の金型抜き方向と一致するように成型されており、前記被溶着部材は、前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起が成型されている、ことを特徴とする振動溶着構造。
【請求項６】
前記位置決め面は、前記溶着部材の接合部の両端部、前記溶着部材の接合部に形成された切欠部又は前記溶着部材の接合部に形成された開口部に形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の振動溶着構造。
【請求項７】
前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の振動溶着構造。
【請求項８】
前記溶着部材はエアバッグのインナーケースであり、前記被溶着部材は車両のインストルメントパネルを形成するアウターパネルである、ことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の振動溶着構造。
【請求項９】
通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、少なくとも前記エアバッグを収容するリテーナと、車両構造物に形成されたエアバッグ放出用の開口部を覆うアウターパネルと、該アウターパネルの内側に接続されるとともにリテーナを係止するインナーケースと、を有し、前記アウターパネルと前記インナーケースの成型時の金型抜き方向が異なるとともに、前記アウターパネルと前記インナーケースとが振動溶着により接合されているエアバッグ装置において、
前記インナーケースは、前記アウターパネルに接合されるインナーパネルと、前記リテーナを収容する空間を形成する側壁と、を有し、前記インナーパネルは、接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記アウターパネルの金型抜き方向と一致するように成型されており、前記アウターパネルは、前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起が成型されている、ことを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項１０】
前記位置決め面は、前記インナーパネルの両端部、前記インナーパネルに形成された切欠部又は前記インナーパネルに形成された開口部に形成されている、ことを特徴とする請求項９に記載のエアバッグ装置。
【請求項１１】
前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合部を加圧した状態で一定の方向に振動を加えることにより溶着部材と被溶着部材とを接合する振動溶着方法、振動溶着構造及びエアバッグ装置に関し、特に、溶着部材と被溶着部材の成型時の金型抜き方向が異なる場合に適した振動溶着方法、振動溶着構造及びエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂そのものの性能や成型技術の向上を背景に、軽量化・コストダウン等の要求から種々の分野で樹脂成型品が使用されている。これは、自動車産業の分野においても例外ではなく、エンジン部品、エアバッグ装置部品、内外装品（インストルメントパネル、ダクト、ドアトリム、グローブボックス、センターコンソール、バンパー等）等に樹脂成型品が使用されている。そして、樹脂成型品の部品が増えるにつれて、樹脂成型品どうしを接合する場合も増えており、熱可塑性の樹脂成型部品の場合には、樹脂成型部品を加熱することによって溶着する手法が一般に採用されている。その熱源には、ヒーター、摩擦熱、誘導加熱、レーザー加熱、輻射熱等を利用することが考えられるが、自動車産業の分野においては、摩擦熱を利用した振動溶着がよく用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
振動溶着は、被溶着部材に溶着部材を載置して加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより摩擦熱を発生させて両者を溶着する方法である。ここで、特許文献１に記載の発明は、エアバッグ取付け装置に関し、インストルメントパネル（被溶着部材）とエアバッグ取付け具（溶着部材）を接合した場合に、接合位置のずれが生じたとしても、そのずれ量が、エアバッグが正常展開し得る許容ずれ量であるかを容易に認識できるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００４−２７６７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、溶着部材と被溶着部材の接合位置にずれが生ずることを前提とし、そのずれが許容範囲であるか否かを判断するためのものであり、接合位置のずれそのものを低減する発明ではない。
【０００５】
ところで、振動溶着の接合位置にずれが生じる原因には、振動時の加振力により接合位置がずれる場合と、被溶着部材に溶着部材を載置した段階で既に位置がずれている場合とがある。このずれを低減するために、被溶着部材に位置決め用のリブを立設したり、位置決め用の治具を用いたり、被溶着部材に位置決め用のピンを立設するとともに溶着部材の接合部にピンを通す孔を開けたりするのが一般的である。ここで、溶着部材と被溶着部材の成型時における金型抜き方向が同じ方向の場合には、溶着部材の接合部外周面に位置決め用のリブ又は治具を正確に当てることができるし、溶着部材の孔に位置決め用のピンを正確に挿入することもできる。
【０００６】
ところが、溶着部材と被溶着部材の成型時における金型抜き方向は、常に同じであるとは限らない。ここで、図９は、従来のエアバッグ装置におけるアウターパネルとインナーケースの配置図であり、（Ａ）は位置決め用のリブを有する場合、（Ｂ）は位置決め用のピンを有する場合、（Ｃ）は接合位置がずれた場合、を示している。
【０００７】
図９に示すアウターパネル９１は、その表面（インナーケース９２の取付け面と反対側の面）がインストルメントパネルの一部を形成するパネルであり、図のようにインナーケース９２を接合した後、その他のエアバッグ装置部品が換装され、表面を車内側にし、インナーケース９２の取付け面を車体側にしてインストルメントパネルに固定される。また、図９（Ａ）に示すアウターパネル９１には、位置決め用のリブ９１ａ，９１ｂが立設されており、図９（Ｂ）に示すアウターパネル９１には、位置決め用のピン９１ｃ，９１ｃが立設されている。
【０００８】
インナーケース９２は、エアバッグ取付け具やブラケットとも呼ばれる部品であり、エアバッグを収容したリテーナを支持したり、エアバッグ膨張展開時にアウターパネル９１を観音開きさせるようにしたりしている。また、インナーケース９２は、インナーパネル９２ａを有し、インナーパネル９２ａとアウターパネル９１とが振動溶着により接合される。また、図９（Ｂ）に示すインナーパネル９２ａには、位置決め用のピン９１ｃを通す孔９２ｂが設けられている。
【０００９】
ここで、傾斜したインストルメントパネルにアウターパネル９１を固定するような場合に、インナーケース９２（溶着部材）とアウターパネル９１（被溶着部材）の成型時における金型抜き方向が異なる場合がある。例えば、図９に示したように、アウターパネル９１の金型抜き方向Ｐは略鉛直方向であり、インナーケース９２の金型抜き方向Ｑはアウターパネル９１の傾斜面に対して略垂直方向である場合がある。この金型抜き方向Ｐ・Ｑのなす角度をαとする。
【００１０】
このとき、図９（Ａ）に示した従来例では、インナーパネル９２ａの外周面とリブ９１ｂとが平行な状態にならず、角度αの隙間を生じる。また、図９（Ｂ）に示した従来例では、インナーパネル９２ａの孔９２ｂを形成する面とピン９１ｃとが平行にならず、角度αの隙間を生じる。近年、インストルメントパネルの傾斜はデザイン的に大きくなる傾向にあり、角度αの隙間も大きくなる傾向にある。
【００１１】
このように、インナーパネル９２ａの外周面とリブ９１ｂとの間に隙間が生じた場合には、インナーケース９２をアウターパネル９１上に載置した時や振動溶着の最中に、インナーパネル９２ａが、図９（Ｃ）に示したように、リブ９１ｂに乗り上げてしまうという問題があり、その結果、製品の歩留まりが悪くなってしまう、作業に熟練工を要する等の問題があった。なお、かかる問題は、上述したエアバッグ装置の例に限られたものではなく、金型抜き方向の異なる溶着部材と被溶着部材を接合する場合に共通して生ずる問題でもある。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑み創案された発明であり、金型抜き方向の異なる溶着部材と被溶着部材の接合位置のずれを低減することができる振動溶着方法、振動溶着構造及びエアバッグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、成型時の金型抜き方向が異なる溶着部材と被溶着部材との接合部を加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより前記溶着部材と前記被溶着部材とを接合する振動溶着方法において、前記溶着部材の接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記被溶着部材の金型抜き方向と一致するように前記溶着部材を成型する溶着部材製造工程と、前記被溶着部材の前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起を成型する被溶着部材製造工程と、前記位置決め面と前記突起とが対峙するように前記溶着部材を前記被溶着部材上に載置して振動溶着する振動溶着工程と、を有することを特徴とする振動溶着方法が提供される。ここで、前記位置決め面は、前記溶着部材の接合部の両端部、前記溶着部材の接合部に形成された切欠部又は前記溶着部材の接合部に形成された開口部に形成されていることが好ましい。また、前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されていてもよい。また、前記溶着部材製造工程は、振動方向に略垂直な方向における前記位置決め面の最外縁部に沿って分割されるように構成された金型を用いて前記溶着部材を成型する工程を有するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明によれば、成型時の金型抜き方向が異なる溶着部材と被溶着部材との接合部を加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより前記溶着部材と前記被溶着部材とを接合した振動溶着構造において、前記溶着部材は、接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記被溶着部材の金型抜き方向と一致するように成型されており、前記被溶着部材は、前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起が成型されていることを特徴とする振動溶着構造が提供される。ここで、前記位置決め面は、前記溶着部材の接合部の両端部、前記溶着部材の接合部に形成された切欠部又は前記溶着部材の接合部に形成された開口部に形成されていることが好ましい。また、前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されていてもよい。なお、前記溶着部材はエアバッグのインナーケースであり、前記被溶着部材は車両のインストルメントパネルを形成するアウターパネルであってもよい。
【００１５】
また、本発明によれば、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、該エアバッグにガスを供給するインフレータと、少なくとも前記エアバッグを収容するリテーナと、車両構造物に形成されたエアバッグ放出用の開口部を覆うアウターパネルと、該アウターパネルの内側に接続されるとともにリテーナを係止するインナーケースと、有し、前記アウターパネルと前記インナーケースの成型時の金型抜き方向が異なるとともに、前記アウターパネルと前記インナーケースとが振動溶着により接合されているエアバッグ装置において、前記インナーケースは、前記アウターパネルに接合されるインナーパネルと、前記リテーナを収容する空間を形成する側壁とを有し、前記インナーパネルは、接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が前記アウターパネルの金型抜き方向と一致するように成型されており、前記アウターパネルは、前記位置決め面と対峙する位置に複数の突起が成型されていることを特徴とするエアバッグ装置が提供される。ここで、前記位置決め面は、前記インナーパネルの両端部、前記インナーパネルに形成された切欠部又は前記インナーパネルに形成された開口部に形成されていることが好ましい。また、前記切欠部は、前記溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上述した本発明の振動溶着方法、振動溶着構造及びエアバッグ装置によれば、溶着部材の接合部外周面のうち振動方向に略平行な位置決め面が被溶着部材の金型抜き方向と一致するように溶着部材を成型したことにより、溶着部材と被溶着部材の金型抜き方向が異なる場合であっても、位置決め面と被溶着部材の突起との間の隙間を小さくすることができ、溶着部材の接合部が被溶着部材に乗り上げないようにすることができ、溶着部材と被溶着部材の接合位置のずれを低減することができる。その結果、製品の歩留まりを向上させることができ、熟練工を要せず誰でも容易に作業をなし得るようにすることができる。
【００１７】
また、位置決め面を、溶着部材の接合部の両端部、切欠部又は開口部に形成することによって、振動溶着を妨げることなく効果的に溶着部材を位置決めすることができる。さらに、切欠部を溶着部材の接合部の振動方向に略垂直な両端部の略中央部に形成することによって、溶着部材の位置決めに必要な被溶着部材の突起数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１８】
また、本発明の振動溶着方法の溶着部材製造工程において、振動方向に略垂直な方向における位置決め面の最外縁部に沿って分割されるように構成された金型を用いることにより、溶着部材の接合部外周面のうち振動方向に平行な位置決め面が被溶着部材の金型抜き方向と一致した溶着部材を容易に成型することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図１〜図８を用いて説明する。ここで、図１は、本発明のエアバッグ装置を示す断面図であり、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第二実施形態を示している。また、図２は、エアバッグ装置の第一実施形態における振動溶着構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２０】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したエアバッグ装置は、助手席の前面に配置されているインストルメントパネル１の車体側に内装された助手席用エアバッグ装置に本発明を適用した場合の実施形態を示している。かかるエアバッグ装置は、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグ（図示せず）と、エアバッグにガスを供給するインフレータ２と、エアバッグ及びインフレータ２を収容するリテーナ３と、インストルメントパネル１に装着されるアウターパネル４と、アウターパネル４の内側に振動溶着されるとともにリテーナ３を係止するインナーケース５と、を備えている。そして、アウターパネル４とインナーケース５の成型時の金型抜き方向が異なる例として、図１（Ａ）に第一実施形態を示し、図１（Ｂ）に第二実施形態を示している。なお、インフレータ２は、リテーナ３に収容せずに、リテーナ３に外付けするようにしてもよい。
【００２１】
前記インストルメントパネル１は、車両前後方向の前方側が高くて後方側が低くなるように傾斜しており、その途中に、エアバッグ放出用の開口部１ａが略矩形に形成されている。また、開口部１ａの外周には、アウターパネル４を装着するための凹部１ｂが形成されており、凹部１ｂには、アウターパネル４に設けられた複数のクリップ４ａが挿入される留め孔が形成されている。ここで、図１（Ａ）に示した第一実施形態では、凹部１ｂが略鉛直方向に向かって形成されており、図１（Ｂ）に示した第二実施形態では、凹部１ｂがインストルメントパネル１の傾斜面に対して略垂直方向に向かって形成されている。なお、第一実施形態及び第二実施形態では、アウターパネル４とインストルメントパネル１とが別部材の場合について説明したが、アウターパネル４はインストルメントパネル１と一体に形成されていてもよい。
【００２２】
前記アウターパネル４は、開口部１ａを覆うように凹部１ｂに装着され、クリップ４ａでインストルメントパネル１に固定される。したがって、アウターパネル４の外周部を形成する枠部４ｂは、インストルメントパネル１の凹部１ｂに適合した形状に成型される。具体的には、図１（Ａ）に示した第一実施形態では、枠部４ｂは略鉛直方向に成型され、図１（Ｂ）に示した第二実施形態では、インストルメントパネル１の傾斜面に対して略垂直方向に成型されている。この枠部４ｂの成型方向によって、アウターパネル４を射出成型する時に使用する金型の金型抜き方向Ｐが定まる。したがって、第一実施形態におけるアウターパネル４の金型抜き方向Ｐは、図１（Ａ）の状態では略鉛直方向であり、第二実施形態におけるアウターパネル４の金型抜き方向Ｐは、図１（Ｂ）の状態ではインストルメントパネル１の傾斜面に対して略垂直方向である。また、アウターパネル４の車体側表面には、エアバッグ展開時にアウターパネル４を割れ易くするための複数の切欠４ｃが形成されている。この切欠４ｃにより、アウターパネル４は、一対の固定部４ｄ，４ｄと、一対の扉部４ｅ，４ｅに区分けされる。なお、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）に示した３箇所の切欠４ｃ，４ｃ，４ｃは、一連の線状溝により形成されていてもよい。
【００２３】
また、アウターパネル４の車体側表面には、インナーケース５の接合位置から若干の隙間を空けた両側の位置に位置決めリブ４１が立設されている。この位置決めリブ４１は、インナーケース５をアウターパネル４に振動溶着する際における、インナーケース５の接合位置が、振動方向と略垂直な方向にずれないように規制する機能を有している。そして、位置決めリブ４１は、図１（Ａ）に示した第一実施形態及び図１（Ｂ）に示した第二実施形態のそれぞれにおいて、各枠部４ｂと同じ方向（すなわち、アウターパネル４金型抜き方向Ｐ）に成型されている。
【００２４】
前記インナーケース５は、アウターパネル４の車体側表面に振動溶着されるインナーパネル５ａと、リテーナ３を収容する空間を形成する側壁５ｂと、から構成されている。図１（Ａ）に示した第一実施形態において、側壁５ｂは、インナーパネル５ａ（すなわち、インストルメントパネル１の傾斜面）に対して略垂直方向に成型されている。また、図１（Ｂ）に示した第二実施形態において、側壁５ｂは、略鉛直方向に成型されている。この側壁５ｂの成型方向によって、インナーケース５を射出成型する時に使用する金型の金型抜き方向Ｑが定まる。したがって、第一実施形態におけるインナーケース５の金型抜き方向Ｑは、図１（Ａ）の状態ではインストルメントパネル１の傾斜面に対して略垂直方向であり、第二実施形態におけるインナーケース５の金型抜き方向Ｑは、図１（Ｂ）の状態では略鉛直方向である。その結果、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐとインナーケース５の金型抜き方向Ｑとは、第一実施形態及び第二実施形態のいずれの場合においても角度αだけ異なっている。なお、側壁５ｂには複数の係止孔５ｃが形成されており、リテーナ３に接続されたフック３ａが係止されるようになっている。
【００２５】
インナーパネル５ａは、中央部で２つに分割されており、各インナーパネル５ａは、アウターパネル４の固定部４ｄに溶着される支持部５ｄと、扉部４ｅに溶着されるフラップ部５ｅと、支持部５ｄとフラップ部５ｅとの間に形成されたヒンジ部５ｆとから構成されている。ヒンジ部５ｆは、車体側に凸な形状となるように略Ｕ字形状をなしている。このヒンジ部５ｆは、エアバッグ膨張時にアウターパネル４の扉部４ｅを観音開きさせる機能を有している。そして、インナーパネル５ａの外周面のうち振動方向に平行な位置決め面５１は、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致するように成型されている。すなわち、第一実施形態の位置決め面５１は、図１（Ａ）の状態では、略鉛直方向に成型されており、第二実施形態の位置決め面５１は、図１（Ｂ）の状態では、インストルメントパネル１の傾斜面に対して略垂直方向に成型されている。この位置決め面５１は、溶着部材であるインナーケース５の一部でありながら、被溶着部材であるアウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。したがって、位置決め面５１と位置決めリブ４１とは略平行に対峙する状態に配置されており、両者の間に従来のような無駄な隙間がなく、アウターパネル４上にインナーケース５を載置する時や振動溶着時にインナーケース５が位置決めリブ４１に乗り上げることがなく、接合位置のずれを低減することができる。
【００２６】
ここで、図２を参照しつつ、第一実施形態の振動溶着構造について詳述する。図２（Ａ）に示すように、アウターパネル４に立設された位置決めリブ４１は、インナーパネル５ａの四隅近傍の位置決め面５１に沿って立設されている。また、位置決めリブ４１は、位置決め面５１から所定の隙間ｓだけ離間されている。この隙間ｓは、例えば、振動方向に垂直な方向の両側の隙間ｓの合計が０．５ｍｍ以下となるように設定される。また、インナーパネル５ａの振動方向に垂直な外周面５２の四隅近傍には、インナーケース５の接合位置が振動方向にずれないように規制する位置決めリブ４２が外周面５２に沿って立設されている。この位置決めリブ４２は、外周面５２から所定の隙間ｔだけ離間されている。この隙間ｔは、振動溶着時にインナーパネル５ａが位置決めリブ４２に接触しないようにするために、隙間ｓよりも大きく離間されており、例えば、振動方向の両側の隙間ｔの合計が１．５ｍｍ以下となるように設定される。なお、ここでは、位置決めリブ４１及び位置決めリブ４２がインナーパネル５ａの四隅近傍に配置されている場合について図示したが、位置決めリブ４１及び位置決めリブ４２は、位置決め面５１及び外周面５２の略中央部に１つずつ配置するようにしてもよいし、位置決め面５１及び外周面５２の周囲に均等な間隔で配置するようにしてもよい等、配置及び個数は任意に設定することができる。また、図２（Ｂ）に示したように、インナーパネル５ａの位置決め面５１は、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。
【００２７】
次に、本発明の振動溶着方法について、図３〜図５を参照しつつ説明する。ここで、図３は、インナーケース製造工程を示す図であり、（Ａ）は製品成型工程、（Ｂ）は金型離間工程、（Ｃ）は製品取り出し工程である。図４は、アウターパネル製造工程を示す図であり、（Ａ）は製品成型工程、（Ｂ）は金型離間工程、（Ｃ）は製品取り出し工程である。図５は、振動溶着工程を示す図であり、（Ａ）は載置工程、（Ｂ）は加圧工程、（Ｃ）は振動工程である。
【００２８】
本発明の振動溶着方法は、インナーケース５の位置決め面５１がアウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致するようにインナーケース５を成型するインナーケース製造工程と、アウターパネル４の位置決め面５１と対峙する位置に位置決めリブ４１を成型するアウターパネル製造工程と、位置決め面５１と位置決めリブ４１とが対峙するようにインナーケース５をアウターパネル４上に載置して振動溶着する振動溶着工程と、を有する。
【００２９】
前記インナーケース製造工程は、図３に図示したように、インナーケース５の内部を型取る凸部を備えた雄型金型６ａと、雄型金型６ａとともにキャビティを形成する雌型金型６ｂとからなる金型６を使用してインナーケース５を成型する工程である。まず、図３（Ａ）に示すように、固定側の雌型金型６ｂに可動側の雄型金型６ａを近接させて両者を密着させる。その後、雄型金型６ａと雌型金型６ｂにより形成されるキャビティ内に軟化した樹脂を所定の射出圧で押し込んで充填し、金型６内で樹脂を固化させてインナーケース５を成型する。このとき、雄型金型６ａと雌型金型６ｂの分割面（パーティングライン）は、インナーケース５の振動溶着時の振動方向に略垂直な方向における位置決め面５１の最外縁部Ｌ，Ｌに沿って構成されている。したがって、インナーケース５の両側の位置決め面５１のうち、一方の側の位置決め面５１（図１（Ａ）では上側の位置決め面５１）は雌型金型６ｂにより型取られ、他方の側の位置決め面５１（図１（Ａ）では下側の位置決め面５１）は雄型金型６ａにより型取られる。
【００３０】
次に、図３（Ｂ）に示すように、雄型金型６ａを雌型金型６ｂから金型抜き方向Ｑに離間させる。このとき、金型６の分割面は位置決め面５１の最外縁部Ｌ，Ｌに沿って構成されているため、インナーケース５の位置決め面５１が邪魔になることなく雄型金型６ａと雌型金型６ｂとを離間させることができる。続いて、図３（Ｃ）に示すように、インナーケース５を図示しないピン等により金型６の金型抜き方向Ｑに押し出し、製品であるインナーケース５を雄型金型６ａから取り出す。ここでも、金型６の分割面は位置決め面５１の最外縁部Ｌ，Ｌに沿って構成されているため、インナーケース５の位置決め面５１が邪魔になることなくインナーケース５を雄型金型６ａから容易に取り出すことができる。
【００３１】
前記アウターパネル製造工程は、図４に図示したように、アウターパネル４の内部を型取る凸部を備えた雄型金型７ａと、雄型金型７ａとともにキャビティを形成する雌型金型７ｂとからなる金型７を使用してアウターパネル４を成型する工程である。まず、図４（Ａ）に示すように、固定側の雌型金型７ｂに可動側の雄型金型７ａを近接させて両者を密着させる。その後、雄型金型７ａと雌型金型７ｂにより形成されるキャビティ内に軟化した樹脂を所定の射出圧で押し込んで充填し、金型７内で樹脂を固化させてアウターパネル４を成型する。このとき、雄型金型７ａと雌型金型７ｂの分割面（パーティングライン）は、アウターパネル４の傾斜面と同じ角度となるように構成されている。次に、図４（Ｂ）に示すように、雄型金型７ａを雌型金型７ｂから金型抜き方向Ｐに離間させる。続いて、図４（Ｃ）に示すように、アウターパネル４を図示しないピン等により金型７の金型抜き方向Ｐに押し出し、製品であるアウターパネル４を雄型金型７ａから取り出す。アウターパネル４の枠部４ｂ及び位置決めリブ４１は、金型抜き方向Ｐと同じ方向に形成されているため、図３に示したインナーケース製造工程で使用した金型６のように、金型７の分割面に特別な工夫を施す必要はない。
【００３２】
前記振動溶着工程は、図５に示したように、溶着部材であるインナーケース５を被溶着部材であるアウターパネル４に振動溶着する工程である。まず、図５（Ａ）に示すように、振動溶着機の台座８上にアウターパネル４の内面（車体側表面）が上になるように載置する。続いて、インナーケース５のインナーパネル５ａ側を下にしてアウターパネル４上に載置する。このとき、インナーケース５は、位置決めリブ４１により挟まれた部分に載置されるが、位置決めリブ４１とインナーパネル５ａの位置決め面５１とは略平行に成型されているため、面同士で位置決めを行うことができる。したがって、従来のように、インナーケース５をアウターパネル４上に載置する段階で、インナーケース５がアウターパネル４上に乗り上げることがなく、容易にインナーケース５の位置決めを行うことができる。よって、インナーケース５の接合位置のずれを低減することができ、製品の歩留まりを向上させることができ、しかも熟練工を要することなく作業を行うことができる。
【００３３】
次に、図５（Ｂ）に示すように、接合部であるインナーパネル５ａを振動溶着機で上側から台座８に押圧してインナーパネル５ａを加圧する。続いて、図５（Ｃ）に示すように、加圧状態を維持したまま、振動溶着機によりインナーケース５を所定の振動方向（ここでは、紙面の表裏方向）に往復振動させる。そして、所定の周波数で所定時間だけインナーケース５を往復振動させると、摩擦熱により樹脂が溶融し、インナーパネル５ａはアウターパネル４に溶着される。ここで、振動溶着条件（周波数、時間、振動振幅等）は、溶着させる樹脂や製品の種類等によって種々異なるものであり、任意に設定することができる。また、振動溶着機に替えて、振動溶着機の一種である超音波溶着機を使用してもよいことは勿論である。
【００３４】
次に、エアバッグ装置の他の振動溶着構造について、図６〜図８を参照しつつ説明する。ここで、図６は、振動溶着構造の第二実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。図７は、振動溶着構造の第三実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。図８は、振動溶着構造の第四実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図８（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００３５】
図６に示す振動溶着構造の第二実施形態は、インナーケース５のインナーパネル５ａの外周面５２に切欠部５３を形成し、切欠部５３の振動方向に略平行な面を位置決め面５３ａとしたものである。ここで、外周面５２は、図６（Ａ）に示すように、インナーパネル５ａの振動方向に略垂直な両端部を構成しており、その略中央部に切欠部５３が形成されている。各切欠部５３は、振動方向に略平行な一対の位置決め面５３ａと、振動方向に略垂直な面である位置決め面５３ｂと、から構成されている。位置決め面５３ａの面積は、位置決め面５３ｂの面積よりも大きくなるように成型されており、切欠部５３は振動方向に略平行な方向に幅の広い形状に形成されている。また、アウターパネル４には、振動方向に延設された一対の位置決めリブ４３が成型されている。この位置決めリブ４３は、位置決め面５３ｂから所定の隙間ｔだけ離間する位置に配置されている。この隙間ｔは、振動溶着時にインナーパネル５ａが位置決めリブ４３に接触しないようにするために、例えば、振動方向の両側の隙間ｔの合計が１．５ｍｍ以下となるように設定される。また、位置決めリブ４３は、位置決め面５３ａから所定の隙間ｓだけ離間する位置に配置されている。この隙間ｓは、例えば、振動方向に垂直な方向の両側の隙間ｓの合計が０．５ｍｍ以下となるように設定される。
【００３６】
ここで、図６（Ｂ）に示すように、切欠部５３の位置決め面５３ａは、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。また、位置決めリブ４３も、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。したがって、位置決め面５３ａと位置決めリブ４３とは略平行に対峙する状態に配置されており、両者の間に従来のような無駄な隙間がなく、アウターパネル４上にインナーケース５を載置する時や振動溶着時にインナーケース５が位置決めリブ４３に乗り上げることがなく、接合位置のずれを低減することができる。また、切欠部５３の位置決め面５３ｂ及び位置決めリブ４３により、振動方向におけるインナーケース５の位置決めも行うことができ、アウターパネル４に成型する位置決めリブの個数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。なお、各外周面５２に対して複数の切欠部を形成し、切欠部に対応した個数の位置決めリブをアウターパネル４に形成するようにしてもよいことは勿論である。
【００３７】
図７に示す振動溶着構造の第三実施形態は、インナーケース５のインナーパネル５ａの四隅近傍に開口部５４を形成し、開口部５４の振動方向に略平行な面を位置決め面５４ａとしたものである。各開口部５４は、振動方向に略平行な一対の位置決め面５４ａと、振動方向に略垂直な面を有する位置決め面５４ｂと、から構成されており、振動方向と略平行な方向に延びた長孔形状をなしている。また、アウターパネル４には、各開口部５４に対応する位置に位置決めピン４４が成型されている。この位置決めピン４４は、位置決め面５４ｂから所定の隙間ｔだけ離間する位置に配置されている。この隙間ｔは、振動溶着時にインナーパネル５ａが位置決めピン４４に接触しないようにするために、例えば、振動方向の両側の隙間ｔの合計が１．５ｍｍ以下となるように設定される。また、位置決めピン４４は、位置決め面５４ａから所定の隙間ｓだけ離間する位置に配置されている。この隙間ｓは、例えば、振動方向に垂直な方向の両側の隙間ｓの合計が０．５ｍｍ以下となるように設定される。
【００３８】
ここで、図７（Ｂ）に示すように、開口部５４の位置決め面５４ａは、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。また、位置決めピン４４も、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。したがって、位置決め面５４ａと位置決めピン４４とは略平行に対峙する状態に配置されており、両者の間に従来のような無駄な隙間がなく、アウターパネル４上にインナーケース５を載置する時や振動溶着時にインナーケース５が位置決めピン４４に乗り上げることがなく、接合位置のずれを低減することができる。また、開口部５４の位置決め面５４ｂ及び位置決めピン４４により、振動方向におけるインナーケース５の位置決めも行うことができ、アウターパネル４に成型する位置決めリブの個数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。なお、開口部５４及び位置決めピン４４は、振動方向に略垂直な両端部の外周面５２の略中央部に形成するようにしてもよい。この場合、開口部５４及び位置決めピン４４は２個ずつ設ければよく、さらにコストダウンを図ることができる。
【００３９】
図８に示す振動溶着構造の第四実施形態は、インナーケース５のインナーパネル５ａの外周面５２に切欠部５５を形成し、切欠部５５の振動方向に略平行な面を位置決め面５５ａとしたものである。ここで、外周面５２は、図８（Ａ）に示すように、インナーパネル５ａの振動方向に略垂直な両端部を構成しており、その略中央部に切欠部５５が形成されている。各切欠部５５は、振動方向に略平行な一対の位置決め面５５ａと、振動方向に略垂直な面である位置決め面５５ｂと、から構成されている。位置決め面５５ａの面積は、位置決め面５５ｂの面積よりも小さくなるように成型されており、切欠部５５は振動方向に略垂直な方向に幅の広い形状に形成されている。また、アウターパネル４には、振動方向と略垂直な方向に延設された一対の位置決めリブ４５が成型されている。この位置決めリブ４５は、位置決め面５５ｂから所定の隙間ｔだけ離間するとともに、位置決め面５５ａから所定の隙間ｓだけ離間する位置に配置されている。この隙間ｓ及び隙間ｔは、例えば、両側の隙間の合計が０．５ｍｍ以下となるように設定される。
【００４０】
ここで、図８（Ｂ）に示すように、切欠部５５の位置決め面５５ａは、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。また、位置決めリブ４５も、アウターパネル４の金型抜き方向Ｐと一致する方向に成型されている。したがって、位置決め面５５ａと位置決めリブ４５とは略平行に対峙する状態に配置されており、両者の間に従来のような無駄な隙間がなく、アウターパネル４上にインナーケース５を載置する時や振動溶着時にインナーケース５が位置決めリブ４５に乗り上げることがなく、接合位置のずれを低減することができる。また、切欠部５５の位置決め面５５ｂ及び位置決めリブ４５により、振動方向におけるインナーケース５の位置決めも行うことができ、アウターパネル４に成型する位置決めリブの個数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。また、この第四実施形態は、第二実施形態に示した位置決めリブ４３の向きを９０°変更したものでもある。このように、位置決めリブ４５を成型すると、位置決めリブ４５は振動方向に撓むことができるため、隙間ｔを第二実施形態の場合よりも小さく設定することができる。したがって、より正確にインナーケース５の位置決めを行うことができ、インナーケース５の接合位置のずれをより低減することができる。
【００４１】
上述した実施形態では、エアバッグ装置として助手席用エアバッグ装置を例に挙げて説明したが、本発明は助手席用エアバッグ装置に限定されるものではなく、通常時は折り畳まれており緊急時に膨張展開されるエアバッグと、エアバッグにガスを供給するインフレータと、少なくともエアバッグを収容するリテーナと、車両構造物に形成されたエアバッグ放出用の開口部を覆うアウターパネルと、アウターパネルの内側に接続されるとともにリテーナを係止するインナーケースと、有し、アウターパネルとインナーケースの成型時の金型抜き方向が異なるとともに、アウターパネルとインナーケースとが振動溶着により接合されているエアバッグ装置であれば、どの部分に設けられるエアバッグ装置にも適用することができる。
【００４２】
また、振動溶着構造として、エアバッグ装置を例に挙げて説明したが、本発明はエアバッグ装置の振動溶着構造に限定されるものではなく、成型時の金型抜き方向が異なる溶着部材と被溶着部材との接合部を加圧状態で一定の方向に振動を加えることにより溶着部材と被溶着部材とを接合した振動溶着構造であれば、どの製品又は部品の振動溶着構造にも適用することができる。例えば、自動車産業においては、エンジン部品、内外装品（インストルメントパネル、ダクト、ドアトリム、グローブボックス、センターコンソール、バンパー等）等に樹脂成型品が使用されており、これらの接合に振動溶着を用い、溶着部材と被溶着部材の成型時の金型抜き方向が異なる場合には、本発明の振動溶着方法を適用することができ、本発明の振動溶着構造を得ることができる。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のエアバッグ装置を示す断面図であり、（Ａ）は第一実施形態、（Ｂ）は第二実施形態を示している。
【図２】エアバッグ装置の第一実施形態における振動溶着構造を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】インナーケース製造工程を示す図であり、（Ａ）は製品成型工程、（Ｂ）は金型離間工程、（Ｃ）は製品取り出し工程である。
【図４】アウターパネル製造工程を示す図であり、（Ａ）は製品成型工程、（Ｂ）は金型離間工程、（Ｃ）は製品取り出し工程である。
【図５】振動溶着工程を示す図であり、（Ａ）は載置工程、（Ｂ）は加圧工程、（Ｃ）は振動工程である。
【図６】振動溶着構造の第二実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】振動溶着構造の第三実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】振動溶着構造の第四実施形態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図８（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図９】従来のエアバッグ装置におけるアウターパネルとインナーケースの配置図であり、（Ａ）は位置決め用のリブを有する場合、（Ｂ）は位置決め用のピンを有する場合、（Ｃ）は接合位置がずれた場合、を示している。
【符号の説明】
【００４５】
１  インストルメントパネル
１ａ  開口部
２  インフレータ
３  リテーナ
３ａ  フック
４  アウターパネル
４ａ  クリップ
４ｂ  枠部
４ｃ  切欠
４ｄ  固定部
４ｅ  扉部
４１，４２，４３，４５  位置決めリブ
４４  位置決めピン
５  インナーケース
５ａ  インナーパネル
５ｂ  側壁
５ｃ  係止孔
５ｄ  支持部
５ｅ  フラップ部
５ｆ  ヒンジ部
５１  位置決め面
５２  外周面
５３  切欠部
５３ａ，５３ｂ  位置決め面
５４  開口部
５４ａ，５４ｂ  位置決め面
５５  切欠部
５５ａ，５５ｂ  位置決め面
６，７  金型
６ａ，７ａ  雄型金型
６ｂ，７ｂ  雌型金型
８  台座
９１  アウターパネル
９１ａ，９１ｂ  リブ
９１ｃ  ピン
９２  インナーケース
９２ａ  インナーパネル
９２ｂ  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008265162.tif 000009
【図８】
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【図９】
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