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乗員保護用エアバッグおよびその製造方法
説明

乗員保護用エアバッグおよびその製造方法

【課題】
頭部傷害値を軽減させる機能を持たせた、いわゆるツインチャンバー型エアバッグにおいて、非常にシンプルな形状のエアバッグおよびその簡単な製造方法を提供する。
【解決手段】
乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグであって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを有しており、該膨張部パネルAの外縁が、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺に結合してなる乗員保護用エアバッグおよびその製造方法である。前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と結合する部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上であることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に装備され、車両の衝突事故時、瞬時に膨出して乗員を保護するエアバッグに関し、詳細には、助手席などに使用されるエアバッグであって、展開時の乗員拘束性能が向上したエアバッグおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車両が衝突したときの衝撃から乗員を保護する乗員保護用の安全装置として、エアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、衝突時に、乗員と内装構造物との間の空間に瞬時に膨出し、乗員が直接、インパネやサイドドア、ハンドルなどに衝突する際の衝撃を吸収する機能をもつものである。そのため、エアバッグ装置としては、車両の衝突などの衝撃を受けたときの急激な減速を検知するセンサ、センサからの信号を受けて膨出用の高圧ガスを発生するインフレータ、インフレータからの膨出用の高圧ガスにより、膨出展開して乗員の衝撃を緩和するエアバッグ袋体、および、エアバッグシステムが正常に機能しているか否かを判断する診断回路を、通常備えている。
【0003】
なかでも、助手席用エアバッグとして、乗員衝突面に凹みを設けて乗員が衝突した際の頭部障害値を減らすためのツインチャンバーと呼ばれる形状がある。これは、乗員前方の左側に膨張する左側膨張部と、乗員前方の右側に膨張する右側膨張部とが、ガス流入口近傍で相互に連通されて構成されており、左側と右側の膨張部との間に生じた空間、つまり乗員面に形成された凹部が衝突した乗員を受け止めるような形状である。
【0004】
このような左右に連通する膨張部を有するエアバッグは、通常、蝶のような形状の2枚のパネルの外周を縫製して中央部で折りたたみ、左右の膨張部を結合するようにして形成されている(特許文献1など)。複数のパーツを縫い合わせることによってなされるため、仕様が煩雑であり、バッグ重量や工数の増加に繋がる。さらに、基布を裁断する際の歩留まりが悪く、また、縫製する際の誤組みを生じる可能性がある。
【0005】
特許文献2では、有効材料使用率のよい多チャンバー型エアバッグが提案されているが、やはりバッグ構造自体は複雑で、工程数が多い。
【0006】
ところで、エアバッグのように平面基布から3次元形状を形成するために、いせ込み縫製を行うことが知られている。特許文献3には、基布周縁部をいせ込み縫製してエアバッグを形成することにより、基布枚数を少なくすることが開示されている。しかし、ツインチャンバー型エアバッグを得ることについては言及されていない。また、特許文献2にも、3次元形状を形成するようひだが縫い込まれることが記載されているが、ツインチャンバー型エアバッグを簡易な方法により得るものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−347279号公報
【特許文献2】特表2004−512209号公報
【特許文献3】特開平07−117598号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記課題を解決するものであり、頭部傷害値を軽減させる機能を持たせた、いわゆるツインチャンバー型エアバッグにおいて、非常にシンプルな形状のエアバッグおよびその簡単な製造方法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】
【0009】
すなわち、本発明は、乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグであって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを有しており、該膨張部パネルAの外縁が、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺に結合してなる乗員保護用エアバッグに関する。
【0010】
前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と結合する部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上であることが好ましい。
【0011】
また、本発明は、乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグの製造方法であって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを準備する工程、および、該膨張部パネルAの外縁をいせ込みながら、帯状部パネルBの長辺に縫合する工程を有する乗員保護用エアバッグの製造方法に関する。
【0012】
前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と縫合される部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明は、頭部傷害値を軽減させる機能を持たせた、いわゆるツインチャンバー型エアバッグにおいて、非常にシンプルな形状のエアバッグを提供することができる。さらに、そのエアバッグを非常に簡単に製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明で使用されるパネルの一例を示した模式図である。
【図2】図1に示したパネルにより形成されるエアバッグを示した模式図である。
【図3】本発明で使用されるパネルの他の例を示した模式図である。
【図4】図3に示したパネルにより形成されるエアバッグを示した模式図である。
【図5】本発明で使用されるパネルの他の例を示した模式図である。
【図6】図5に示したパネルにより形成されるエアバッグを示した模式図である。
【図7】従来のエアバッグに使用されるパネルの一例を示した模式図である。
【図8】図7に示したパネルにより形成されるエアバッグを示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明のエアバッグは、乗員面に凹部を有するエアバッグであって、たとえば図1に示すような膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを有しており、該膨張部パネルAの外縁が、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺に結合してなる。
【0016】
前記膨張部パネルAは、エアバッグ本体部分を構成し、展開時に乗員頭部の左右に位置して乗員頭部を拘束する部分である。帯状部パネルBは、展開時に乗員側に凹部を形成する部分である。膨張部パネルAの外縁を、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺に結合することにより、膨張部パネルA側にふくらみをもたせることができるため、相対的に帯状部パネルB側が凹部となる(図2(a)および(b))。図2(a)は、展開後の本発明のエアバッグを乗員側からみた図であり、図2(b)は、その斜視図である。
【0017】
膨張部パネルAの外縁は、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺と結合するため、帯状部パネルBの長辺より長いことが必要である。なかでも、前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と結合する部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上であることが好ましく、1.5倍〜3倍の範囲であることがより好ましい。長さが1.1倍より短いと、膨張する度合いが少なく、乗員側が平面的となって、衝撃エネルギーの吸収が十分でなくなる可能性があり、3倍をこえると、いせ込み部が重なったり、膨張する度合いが均一でなくなる可能性がある。
【0018】
エアバッグの膨張する度合いは、バッグ中心線を基準にして左右対称であることが好ましいが、搭載車両の形状や乗員保護エリアの設定に応じて、エアバッグの左右の膨張量を変えてもよい。膨張量は、いせ込みの量や間隔を変えることによって変化させることができる。
【0019】
前記いせ込み量は、1間隔あたり5〜100mmであることが好ましく、10〜50mmであることがより好ましい。いせ込み量が100mmをこえると、エアバッグ展開時に外周縫製部にかかる応力が部分的に集中し、そこを起点にエアバッグが破裂する恐れがある。いせ込み量が10mmより少ないと、作業の効率が悪くなる傾向にある。また、前記いせ込みの数としては、作成するバッグの形状、大きさなどにより異なるが、片側に10〜100個程度とすることができる。
【0020】
いせ込み縫製は、膨張部パネルAと帯状部パネルBとの結合部分すべてに適用する必要はなく、少なくとも、展開時に膨張部パネルAにふくらみをもたせる必要のある部分に適用すればよい。図7に、いせ込み縫製を行わない場合の(従来の)エアバッグのパネルを、図8にはその展開後の乗員面側からみたエアバッグ(図8(a))と斜視図(図8(b))とを示す。
【0021】
前記膨張部パネルAの形状は、略楕円形や略矩形、蝶型など、とくに限定されるものではない。また、帯状部パネルBの形状も、矩形に限定されることなく、幅の一部が狭まったような形状であってもよい。一例を、図3および図5に示す。なお、図1、3および5に示すように、膨張部パネルAと帯状部パネルBとが一体的に裁断されていてもよいし、別々に裁断したものを縫製などにより結合したものであってもよい。なかでも、工程が簡略化される点で、一体的に裁断されていることが好ましい。
【0022】
また、本発明の製造方法は、乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグの製造方法であって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを準備する工程、および、該膨張部パネルAの外縁をいせ込みながら、帯状部パネルBの長辺に縫合する工程を有する。
【0023】
本発明で使用されるパネルAおよびBは、基布を裁断して得られる。裁断は、ナイフ裁断、打ち抜き裁断、溶融裁断など、いずれの方法によってもよい。また、前記の通り、パネルAおよびBを一体的に裁断しても、別々に裁断してもよい。
【0024】
膨張部パネルAのいせ込み縫製は、(1)膨張部パネルAのいせ込み予定部について、あらかじめ仮いせ込みを施した後、帯状部パネルBと縫合する方法、(2)膨張部パネルAと帯状部パネルBとを、いせ込みながら直接縫合する方法があげられるが、いずれでの方法であってもよい。
【0025】
また、膨張部パネルAのいせ込み予定部に補強パーツを積層して仮いせ込みを行ったり、膨張部パネルAをいせ込みながら縫合する際に補強パーツも合わせて縫合するなどして、いせ込み部を補強することが好ましい。なお、いせ込み縫製には、いせ込む基布(この場合、膨張部パネルA)を、設定した送り量に自動的に調整できる専用の治具を使用することが好ましい。
【0026】
本発明のエアバッグのパネルに使用される基布には、インフレータの性能やバッグ容量、使用部位などによって、ゴムや樹脂などを積層塗布して不通気性加工を施したものを使用してもよい。
【0027】
前記基布を構成する繊維は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、とくに限定されるものではない。たとえば、ナイロン6、66、46などのポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミド、及び芳香族エーテルとの共重合体などに代表される芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維)、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、超高分子量ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、パラフェニレンサルフォン、ポリサルフォンなどのサルフォン系繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維などが採用される。必要に応じて、ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維などの無機繊維を単独または併用して使用してもよい。なかでも、汎用性があり、基布の製造工程、基布物性などの点から、合成繊維フィラメントが好ましい。とくには、物理特性、耐久性、耐熱性などの点からナイロン66繊維が好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維、ナイロン6繊維が好ましい。
【0028】
これら繊維には、紡糸性や、加工性、耐久性などを改善するために通常使用されている各種の添加剤、たとえば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などの1種または2種以上を使用してもよい。また、カラミ織を製織する上で望ましい場合には、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。さらに、糸条の形態は、長繊維糸以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。
【0029】
また基布としては、織物、編物、不織布などの何れであってもよい。たとえば、前記基布が織物の場合は、平織、斜子織(バスケット織)、格子織(リップストップ織)、綾織、畝織、カラミ織、模紗織、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。必要に応じて、経糸、緯糸の二軸以外に、斜め60度を含む多軸設計としてもよく、その場合の糸の配列は、経糸または緯糸と同じ配列に準じればよい。なかでも、構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。
【0030】
前記基布が編物の場合は、シングルトリコット編、シングルコード編、シングルアトラス編などのたて編や、平編、ゴム編、パール編などの横編、などの編組織を単独またはそれらを組み合わせた二重組織などからなるものがあげられる。また、前記基布が不織布の場合は、ケミカルボンド、サーマルボンド、ニードルパンチ、スパンレース、ステッチボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式などにより製造されるものがあげられる。
とくに、基布の伸度強度の点で織物を用いることが好ましい。
【0031】
織物の製造は、通常の工業用織物を製織するのに用いられる各種織機から適宜選定すればよく、たとえば、シャトル織機、ウォータージェット織機、エアージェット織機、レピア織機、プロジェクタイル織機などから選定すればよい。
【0032】
また、これら繊維の単糸の断面形状も、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型など、基布の製造、得られた基布の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、太さや断面形状などが異なる複数の糸を、合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いてもよい。
【0033】
前記繊維の総繊度は、150〜1000dtexであることが好ましく、235〜700dtexであることがより好ましい。150dtex未満ではエアバッグに求められる強度が得られにくい傾向にあり、1000dtexより大きくなると、重量が大きくなりすぎると同時に、基布の厚さが増大しバッグの収納性が悪くなるおそれがある。前記基布を構成する糸の単糸太さは、たとえば、0.5〜8dtexの範囲であることが好ましい。
【0034】
前記基布に用いる繊維の総繊度及び単糸繊度は、経糸と緯糸で同じでも良く、異なっていても良い。前記基布に用いる繊維の強度は、5.4cN/dtex以上であることが好ましく、8cN/dtex以上であることがより好ましい。
【0035】
基布の目付けは190g/m以下、引張強力は600N/cm以上であることが好ましい。目付けと引張強力がこの範囲であれば、軽くて物理特性に優れているといえる。なお、ここでいう目付けは、後述する樹脂層を付与する前の未加工状態の基布重量をいう。
【0036】
前記基布が織物である場合のカバーファクターは、1500〜2500であることが好ましい。カバーファクターが1500より小さいと、織物の開口部が大きくなるためバッグの気密性を得ることが困難となり、またカバーファクターが2500より大きいと、織物の厚みが増大し、バッグの収納性が悪くなるおそれがある。ここで、カバーファクターとは基布のタテ糸総繊度をD1(dtex)、タテ糸密度をN1(本/2.54cm)とし、ヨコ糸総繊度をD2(dtex)、ヨコ糸密度をN2(本/2.54cm)とすると、(D1×0.9)1/2×N1+(D2×0.9)1/2×N2で表される。
【0037】
また、前記基布は精練および熱処理を施されたものであってもよい。
【0038】
さらに、基布は、耐熱性の向上および通気度の低下を目的として、樹脂層を有していてもよい。また、その目的から、前記樹脂層は少なくとも基布の片面全面に付着しているが、基布表面、基布を構成する糸束の間隙部、または、繊維単糸の間隙部など、いずれに介在していてもよい。耐熱性、および、基布に外力が加わっても被膜の損傷が抑えられるという理由により、樹脂層を有する面同士を接合して、樹脂層が内側になるようにエアバッグを作製することが好ましい。
【0039】
前記樹脂としては、たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【0040】
被覆方法としては、1)コーティング法(ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど)、2)浸漬法、3)印捺法(スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど)、4)転写法(トランスファー)、5)ラミネート法、および6)スプレーなどにて噴霧する方法などがあげられる。なかでも、設定できる付与量の幅が大きい点で、コーティング法が好ましい。
【0041】
また、塗布量としては、5〜60g/mが好ましい。塗布量が5g/mより少ないと、基布の通気性が高くなるため、バッグの気密性に問題が発生するおそれがあり、また塗布量が60g/mより多いと、基布の厚みが厚くなってバッグの収納性に問題が発生するおそれがある。
【0042】
また、エアバッグを構成するパネル同士のいせ込み部以外の接合は、縫合、接着、溶着、製織、製編あるいはこれらの併用など、いずれの方法によってもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の耐衝撃性能などを満足するものであればよい。
【0043】
縫合は、本縫い、二重環縫い、片伏せ縫い、かがり縫い、安全縫い、千鳥縫い、または、扁平縫いなどの通常のエアバッグに適用されている縫い目により行えばよい。また、縫い糸の太さは、235dtex(50番手相当)〜2800dtex(0番手相当)、運針数は2〜10針/cmとすればよい。本発明に用いる外周縫製の縫い運針数はいせ込み量(長さ)より、小さい方が好ましい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目線間の距離は2.2mm〜8mm程度として、多針型ミシンを用いればよいが、縫製部距離が長くない場合には、1本針ミシンで複数回縫合してもよい。
【0044】
接着に使用される接着剤は、とくに限定されない。たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【0045】
さらに、必要に応じて、外周縫製部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および/または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。
【0046】
縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。
【0047】
また、使用するインフレータの特性に応じて、インフレータ噴出口周囲に熱ガスから保護するための耐熱保護布や力学的な補強布を設けてもよい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、たとえば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、PBO繊維、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いてもよいし、エアバッグ本体と同じか本体用基布より太い糸を用いて別途作成した織物を用いてもよい。また、織物に耐熱性被覆材を施したものを用いてもよい。
【0048】
本発明は、助手席の仕様について述べたが、本発明はこれに限定されるものでなく、運転席用エアバッグや側突用エアバッグにも適用が可能である。
【符号の説明】
【0049】
1 エアバッグ
A 膨張部パネル
B 帯状部パネル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグであって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを有しており、該膨張部パネルAの外縁が、いせ込み縫製により帯状部パネルBの長辺に結合してなる乗員保護用エアバッグ。
【請求項2】
前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と結合する部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上である請求項1記載のエアバッグ。
【請求項3】
乗員側に凹部を有する乗員保護用エアバッグの製造方法であって、膨張部パネルAおよび帯状部パネルBを準備する工程、および、該膨張部パネルAの外縁をいせ込みながら、帯状部パネルBの長辺に縫合する工程を有する乗員保護用エアバッグの製造方法。
【請求項4】
前記膨張部パネルAの外縁のうち、帯状部パネルBの長辺と縫合される部分の長さが、帯状部パネルBの長辺の長さの1.1倍以上である請求項3記載のエアバッグの製造方法。

【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】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−86760(P2013−86760A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−231871(P2011−231871)
【出願日】平成23年10月21日(2011.10.21)
【出願人】(000107907)セーレン株式会社 (462)
【Fターム(参考)】