JP2001510115A - 改善された応力分布を有する一片のエアバッグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 膨張可能なエアバッグ（２０’）は、膨張用の気体（７０）の源に取り付けられるようになった入り口の首の部分（２４）を有し、最初に、膨張させられる前に折りたたまれた形状に保持され、膨張用の気体が素材内に所定の圧力を生じさせることにより迅速に膨張させられる。エアバッグは、一片の生地素材（５０）の結合された弓状の端部に沿って形成された複数の縫い目（９０）を含んでいる。縫い目は、エアバッグに、最大の応力の位置から離れた位置に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景と要約） 本発明は、一般的に、搭乗者を安全に保護する機構に用いられるエアバッグに
関し、より具体的には、一片の素材から製造されるエアバッグに関する。

【０００２】 従来のエアバッグは、典型的に、所定の型に切断され、所望の形状を有する膨
張可能なクッションを作り出すように相互に縫い合わされた、複数片の布を用い
て製造される。この分野では、エアバッグを一片の素材から製造できることも知
られている。この種のエアバッグは、米国特許５３１６３３７号および５３１０
２１６号明細書に示されている。理解されるように、一片の素材を用いることに
より、製造が経済的に行われる。

【０００３】 平らに横たえると、前述の特許に示された型と類似している一片の素材から造
られた膨張させられたエアバッグ２０を示す図１を参照する。（一片の素材とし
て、あるいは複数片の素材を用いて用意された）この素材の型は、典型的に、互
いに隣接する真っ直ぐな端部を有する幾何学的な形状を含んでいる。組み立てら
れた時に、エアバッグ２０は、第１の、表または前方の部分２２と、膨張装置を
保持するエアバッグのマニホールドを（または直接膨張装置を）包むように、も
しくはマニホールドにしっかり固定されるように公知の方法で適応させた入り口
または首の部分２４と、前方の部分２２と入り口の部分２４とを互いに連結する
中間の部分２６とを含んでいる。膨張の前に、クッションはコンパクトな形状に
折りたたまれているかまたは丸められており、膨張装置（不図示）の近くに配置
され、ハウジング２５にしっかり固定されている。中間の部分２６は、素材の型
の種々の真っ直ぐな端部を複数の縫い目２８ａ，ｂ，ｃで相互に結合することに
より形成されている。理解されるように、図１は、エアバッグの右側の側面を示
している。エアバッグ２０の左側の側面もまた、同様あるいは同一の縫い目の形
態を含んでいる。理解されるように、素材の型が一連の真っ直ぐな端部を含んで
いる場合には、結果として生じる縫い目もまた真っ直ぐである。エアバッグ２０
のこの種の縫い目の典型的な配置には、入り口部分２４から前方の部分２２に向
かって延び、２８ｂおよび２８ｃのような真っ直ぐな縫い目に放射状に分岐する
２８ａのような真っ直ぐな側部の縫い目がある。経験的に、素材の型の真っ直ぐ
な側部および結果として生じる真っ直ぐな縫い目により、クッションが持ち得る
形状の数が制限されて、設計の選択の対象となるものが制約されることが解って
いる。加えて、このようなクッションには、折りたたまれた、またはコンパクト
な形状にするために、望まれないそして不必要な折り目や縫いひだが必要になる
。この種のエアバッグはまた、最善の応力分布を示さず、縫い目の部分で素材に
過度の応力が加わり、エアバッグを膨張させた時に（縫い目の部分あるいはその
付近で）漏洩や破断を生じる危惧がある。この応力分布が生じるのは、膨張させ
られたクッションの輪郭に沿った真っ直ぐな線上に、そしてエアバッグの膨張の
方向の線上に縫い目があるためである。膨張装置を作動すると、膨張用の気体が
生み出され、エアバッグに送られ、エアバッグは迅速に折りたたまれていないあ
るいは丸められていない状態になり、クッションの素材はハウジング２５から離
れる方向に（搭乗者を安全にするために一般的に搭乗者の方向に，矢印２７参照
）迅速に、高速度で動かされる。素材が最大に伸びた状態になり減速すると、真
っ直ぐな縫い目で、特にしばしば最大の応力の領域になる３６のような共通の点
で、縫い目を引き離そうとする高い応力が発現する。膨張の間、クッション３０
は、外側に拡張するクッション３０の頂部３２、底部３４、側部３５のような部
分に亙って、一般的に均等に加圧され、クッションの素材の表または前方の部分
２２は入り口部（ハウジング）から離れるように引っ張られ、縫い目に応力が加
わる。膨張用の気体の粒子の運動量は、一般的に、バッグを搭乗者に向かって方
向２７に進ませるように、一方、同時に、一般的に、クッションを矢印３６およ
び３７の方向に押すように作用する。理解されるように、（バッグの外側の輪郭
に沿って延びる）縫い目に対して接する、または平行な、縫い目を引き離そうと
する応力が生じる。一般的に、縫い目はクッションの素材の不連続を、したがっ
て、クッションの最も弱い部分を示している。

【０００４】 対照的に、本発明は、相当するプリンセスの縫い目または縫い目線を形成する
ように、相互に結合される、一連の凹形および凸形の端部を有する一片の素材の
型を利用している。理解されるように、この構造物では、縫い目よりもむしろ、
クッションの素材が発現する応力を吸収するようにできる。さらに、凸形および
凹形の縫い目を用いることにより、（エアバッグの）設計者が非常に多数の形状
のバッグを造り、縫い目よりもむしろ素材が応力を吸収するように、縫い目を最
大の応力の領域から遠ざけ得るようにできる。このようにすると、生じた応力に
より縫い目が破損されにくい。

【０００５】 したがって、本発明は、膨張用の気体の源に取り付けられるようになっている
入り口の部分と、最初に、膨張される前に、折りたたまれるかまたは丸められて
保持され、膨張の期間の間、クッションの素材の中に所定の圧力を生じさせる膨
張用の気体により迅速に膨張させられるクッションの部分とを有し、クッション
が、クッション素材の所定の端部を相互に結合してクッションを形成する複数の
凸形／凹形の縫い目の群を含み、縫い目は、クッションに、最大の応力の位置か
ら遠い位置に配置されている膨張可能なエアバッグからなる。

【０００６】 本発明の目的は、丈夫な、容易に製造されるエアバッグを提供することにある
。このクッションの生産性は、（縫い目の数のような）手作業の工程および装置
の数（例えば、キルティング装置は必要ない）、部材の数、必要な布の量、布を
切断し、クッションを縫い合わせる時間を減らすことにより改善される。これら
の改善の全てにより、品質が向上する一方、製造費が減少するクッションを得ら
れる。

【０００７】 本発明の他の多くの目的および意図は、以下の図面の詳細な説明により明確に
する。

【０００８】 （図面の詳細な説明） 本発明の第１の実施例を示す図２を参照する。より具体的には、好適な一片の
エアバッグ２０’を製造するための素材の型５０が示されている。型５０は、エ
アバッグ２０’の表または前方の部分２２’を形成するほぼ四辺形の中央の部分
である中央パネル５２を有している。中央の部分である中央パネル５２は、第１
および第２の対向する側部または端部の組、それぞれ５４ａ，ｂおよび５６ａ，
ｂを有している。各側部をつなぐと、弓状（凸形）の端５８ａ−ｄが形造られる
。側部５４ａ，ｂはだいたい外側に向かって凹形であり、一方、側部５６ａ，ｂ
は内側に向かって凹形である。この特殊な手法では、これらの曲がった素材部分
を設けることにより、エアバッグの設計者はエアバッグを所望の形状にするため
のより大きい自由度を得ることができ、これにより、素材の最大の応力の領域を
移転させ、縫い目から遠ざけることができる。種々の端部または側部の凹形と凸
形の湾曲を逆にすることができる。大文字Ａは側部または端部５４ａ，５４ｂの
中央を示している。

【０００９】 側部５６ａ，ｂから外側に、それぞれ、側方のパネル６０ａと６０ｂとが延び
ている。（この部分は、エアバックの中央の上面と下面および首の部分を形成す
るのに典型的に用いられる。）各パネル６０ａ，ｂは、協同する膨張装置へのエ
アバッグの結合または取付けに各々が用いられる各接続する部分または区画６４
ａ，６４ｂへの変わり目である多角形形状の第１の部分である多角形区画６２を
含んでいる。理解されるように、各部分６４ａ，ｂの幅は後述するように異なっ
ており、接続する区画によりマニホルドおよび／または膨張装置を包むようにで
きる。各接続する区画は側部８０ｆおよび８０ｇを含んでいる。

【００１０】 各パネル６０ａおよび６０ｂの各多角形の突出する区画６２は、中央パネル５
２の不可欠の部分であり、（中央パネル５２の）各側部５６ａ，ｂの一部である
、長さのある側方の分節８０ａを含んでおり、さらに、中央パネル５２に対して
相対的に外側に延びている凹形に形造られた側部または端部（縫い合わせる端部
）８０ｂおよび８０ｃを含んでいる。端部８０ｂおよび８０ｃとパネル５２の側
部５６ａとの（同じように側部５６ｂとの）交差点を文字Ｂで示す。各多角形の
部分である多角形区画６２は、さらに、これもまた文字Ｃで示された２つの対向
する屈折点８２と、側部または端部８０ｂおよび８０ｃに対して相対的に内側に
延び、接続区画６４ａ，ｂの後方に延びる、凹形の端部または側部８０ｄおよび
８０ｅの下向きの対とを含んでいる。端部８０ｄおよび８０ｅの、各パネル６０
ａ，ｂの各接続する部分である接続区画６４ａ，ｂのそれぞれの側部８０ｆ、８
０ｇとの交点に当たる終端部を大文字Ｄで示す。さらに、（図３に示すように）
接続する部分６４ａにより膨張装置／マニホルド７０の部分を包めるようにする
ため、左側の分節８０ａから左側の側方のパネル６０ａの終端部６７ａまでの距
離は、右側の分節８０ｂから右側のパネル６０ｂの終端部６７ｂまでの距離より
も少し長い。

【００１１】 これもまた図２から解るように、中央パネル５２の側部または端部に沿った、
種々の点Ｂから点Ａまでの距離は、端部８０ｂおよび８０ｃに沿った、Ｂから点
Ｃまでの距離と等しい。エアバッグ２０’を組立てる間、縫い合わせの端部８０
ｂは端部５６ａ、かど５８ａおよび端部５４ａに隣接して配置され、これらに縫
い付けられる。破線９０ａは、端部８０ｂと側部または端部５６ａ，５４ａおよ
びかど５８ａとを結合する、縫い合わせた結果の縫い目を示している。ＳＯＫＵ
側方パネル６０ｂの端部８０ｂは同様に、側部５６ｂ、かど５８ｂおよび側部５
４ａに沿って中央パネル５２に縫い付けられる。この縫い目は９０ｂとして同定
される。各側方パネル６０ａ，ｂの下方の側部または端部８０ｃにも前述の工程
が繰り替えされ、これをそれぞれ縫い目９０ｃ、９０ｄで明示している。４つの
縫い目９０ａ−９０ｄを形成すると、Ｃで示す２つの上方の点と下方のＣ点とは
、中央パネル５２の上方と下方のＡ点に近接する位置に動かされる。次に、（各
側方パネル６０ａ，６０ｂおよび各接続区画６４ａ，ｂの）種々の端部８０ｅお
よび８０ｆは一緒に動かされ、９０ｅで示す縫い目の線に沿って縫い付けられる
。同様に、（各側方パネル６０ａ，６０ｂの）端部８０ｄおよび８０ｇは、一般
的に９０ｆで示される図示する縫い目線に沿って接続される。最後の２つの縫い
合わせ操作により、図３に示すように、膨張装置（またはマニホルド）７０を受
け入れることができる管状の形状の首の部分２４が得られる。

【００１２】 図２から解るように、接続区画６４ａは、引き伸ばされた形状のカット部分６
５を含んでいる。（縫い合わされたエアバッグ２０’における）このカット部分
６５の首の部分２４に関連する位置もまた図３から解る。接続区画６４ａは接続
区画６４ｂよりも広い。図３から解るように、このように幅が広くなっているこ
とにより、（接続区画６４ａと６４ｂとを縫い合わせた後で）、首の部分２４を
、膨張装置またはマニホルドにより容易に取り付けられるように、一般的に高さ
ｈの長方形の開口した管形にできる。マニホルド（または膨張装置）にしっかり
固定された接続区画６４ａ，ｂを示す図３を簡潔に参照する。マニホルド（また
は膨張装置）７０は、膨張用の気体が通って組み立てられたエアバッグ２０’の
入り口である首の部分２４に流れる、１つまたはそれ以上の出口の穴７２と、エ
アバッグ２０’を膨張装置にしっかり固定し、マニホルド（または膨張装置）を
ハウジングまたは取付け用の構造物にしっかり固定するために用いられる、複数
の取り付け用のスタッド７４，７４ａとを含んでいる。次に、エアバッグの首の
部分２４を、取り付け用の３つのスタッド７４を有するマニホルド７０に取り付
ける方法をより具体的に説明する。マニホルド７０は首の部分２４の長方形の開
口部の中に配置され、たれぶた６６ｂは、スタッド７４が取付け穴６８を通って
延びた状態になるようにマニホルドに配置される。接続区画６４ａの、（素材の
）タブ６９は、首の素材の部分をマニホルド（または膨張装置）７０の左端７０
ａに引き付ける近隣のスタッド７４にその取り付け穴６８ａをはめ込めるように
、内側に動かされる。次に、（接続区画６４ａの）たれぶた６６ａが、素材のタ
ブ６９およびたれぶた６６ｂに重ねて、スタッド７４上に動かされる。この状態
で、開口６５は、マニホルドへの入口を形成するように、マニホルド７０の右端
７０ｂに隣接して配置されている。理解されるように、マニホルドにエアバッグ
が取り付けられた後、そしてエアバッグがコンパクトな形状に折りたたまれ、エ
アバッグがマニホルドに（布の帯を用いて）固定された後、マニホルドと折りた
たまれたエアバッグとの完全な小組立品に、後の工程で、膨張装置を挿入できる
。前述したように、スタッド７４は膨張装置から直接延びていても良く、この場
合には、マニホルドを使用しなくても良い。

【００１３】 次に、本発明の他の実施例を示す図４を参照する。組み立てられたエアバッグ
２０’は図５に示されている。この実施例では、接続区画６４ａに隣接する区画
である側方パネル６０ａの端部または側部８０ｄおよび８０ｅは、外側に向かっ
て凸形に形造られており、一方、接続区画６４ｂに隣接する区画である側方パネ
ル６０ｂの端部または側部８０ｄおよび８０ｅは内側に凹形に形造られている。
この構造物では、エアバッグに凹形／凸形のさらなる縫い目が追加され、これに
よりバッグの首の部分２４の応力がさらに緩和される利点が得られる。図２のデ
ザインとは対照的に、端部８０ｄおよび８０ｅは、円滑に各点Ｃに交差せず、こ
の点Ｃの内側で終わって、各そで１０４ａ−ｄを形成している。それぞれの側方
パネル６０ａ，６０ｂの各々の下方の部分の凹形／凸形のデザインにより、（縫
い合わされた時に）首２４の近くの色々な縫い目が最大の応力が加わる領域から
離れて配置され、首の部分がより強い、望ましいバッグの形状になる。

【００１４】 図５は、図４の素材の型の通りに造られた（そして、図２の素材の型によって
得られる形にほぼ似た）、膨張されたエアバッグ２０’の一般的な形を示してい
る。エアバッグ２０’の大きさは、本発明の利点を示すためのエアバッグ２０と
同様に選択される。期待されるように、エアバッグ２０’はエアバッグ２０と同
程度に加圧され、エアバッグ２０と同様の応力分布になる。領域１００と破線１
０２はそれぞれ、エアバッグの特定の側部に現れる最大の応力の集中する位置と
、理解されるように、従来技術におけるような、どのような縫い目に沿った方向
でもなく、エアバッグの素材に沿った方向に向いた、応力が集中する一般的な線
とを示している。素材５０の端部の大きさおよび曲線を選択することにより、種
々の縫い合わせの線、すなわち縫い目線９０ａ，９０ｂは、これらの応力が集中
する領域から離されている。前述の記載から解るように、色々な縫い合わせの線
は、素材の隣接する凹形に形造られた片に縫い合わされる、素材の１つの凸形の
部分を用いて作り出されている。この曲線の縫い目を用いているので、素材に作
り出される応力の部分は縫い目を垂直に横切るのみである。この種の構造物は、
女性の衣服の分野で、芸術的な輪郭を有する衣服を作り出すために用いられてい
る。この種の縫い目は“プリンセスの縫い目”と呼ばれ、婦人服の胴部に典型的
に用いられている。エアバッグ２０’の初期のデザインが吟味された後に、素材
および縫い目が、それに適切な設計値を超える応力が生じていないことを測定す
るために検査される。もしも、例えば、この検査の間に、縫い目のある部分に過
度の応力が生じていることが測定されたら、設計者は、望ましい許容できる応力
値が提示された、エアバッグ２０’の外側の輪郭上の別の位置に縫い目を移動さ
せるために、影響を受けた縫い目の凹形および凸形の曲率の値を変更すれば良い
。

【００１５】 本発明の他の実施例を示す図６および図７を簡潔に参照する。図７は、図６の
素材の型を用いた、膨張させられたエアバッグ２０”の一般的な形状を示してい
る。図６の一片の生地５０’の形は、側方パネル６０ａの分節８０ａおよび側方
パネル６０ｂの分節８０ａが、中央パネル５２の側部５６ａ，ｂと同一であるこ
とを除いて、図２に示したものとだいたい似ている。このバッグの素材の型のデ
ザインによれば、バッグは、大きな内容積を有し、一方、比較的短い首部２４を
保持する。側部５４ａおよび５４ｄは、外側に向かって凸形に形造られており、
各側方パネル６０ａおよび６０ｄの側部８０ｄは鋭く（外側に向かって）凸な形
状であり、側方パネル６０ａの側部または端部８０ｃは凸形に形造られており、
一方、側方パネル６０ｄの相当する側部８０ｃおよび８０ｄは凸形状である。側
方パネル６０ａの側部８０ｂは凹形であり、一方、側方パネル６０ｂの側部８０
ｂは凸形である。２つの側方パネルの側部８０ｃについても同様である。

【００１６】 エアバッグが取り付けられたある車両では、搭乗者の上側または下側の体のい
ずれかを付加的に保護できるように、組み立てられたエアバッグの頂部または底
部に近接して入り口２４が配置されることが望ましい。この形態は、図８に示す
エアバッグを用いることによって得られる。図９は、図８の素材の形を用いた、
膨張させられたエアバッグを示している。この素材の型のバッグ５０”には、中
央のクッションの領域５２’の頂部および底部の、２つの凹形／凸形の、または
プリンセスの縫い目の線が用いられている。２つのプリンセスの縫い目を用いる
ことにより、望ましいバッグの形状が得られ、設計者は、適用する個々の系の動
力学的な条件を満足させることができる。凹形の部分は、点ＦとＥとの間に位置
し、非対称に形造られた中央のパネル５２’の点ＤとＥとの間の凸形に形造られ
た部分に縫い合わされる。点ＤおよびＣに沿ったバッグの端部もまた、ＣとＢと
の間の端部に縫い合わされる。首の部分は、端部８０ｆおよび８０ｇを相互に縫
い合わせることにより、閉じられる。

【００１７】 もちろん、その範囲を逸脱することなく、本発明の前述の実施例に多くの変更
や修正を行うことができる。そこで、その範囲を、添付のクレームの範囲のみに
限定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 膨張させられた、従来のエアバッグを示している。

【図２】 本発明によるエアバッグを製造するのに用いられる一片の生地の図である。

【図３】 エアバッグと典型的なエアバッグの膨張装置との接続を図で示している。

【図４】 本発明の他の実施例を示している。

【図５】 組み立てられ、膨張させられたエアバッグの等角投影図を示している。

【図６】 本発明の他の実施例である。

【図７】 図６の素材の型を用いた、組み立てられ、膨張させられたエアバッグの等角投
影図を示している。

【図８】 本発明の他の実施例を示している。

【図９】 図８の素材の型を用いた、組み立てられ、膨張させられたエアバッグの等角投
影図を示している。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月１７日（２０００．１．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張用の気体（７０）の源に取付けられるようになっている
   入り口の首の部分（２４）と、初めに、膨張させられる前に、折りたたまれるか
   または丸められて保持され、膨張の期間の間、クッションの素材の中に所定の圧
   力を生じさせる前記膨張用の気体により迅速に膨張させられるクッションの部分
   とからなり、前記クッションが、前記クッションの素材の所定の端部を相互に結
   合して前記クッションを形成する複数の縫い目（９０）を含み、該縫い目は、前
   記クッションに、最大の応力の位置から離れた位置に配置されている膨張可能な
   エアバッグ（２０’）。
2. 【請求項２】 一片の生地（５０，５０’）から形成されている請求の範囲
   第１項に記載のエアバッグ。
3. 【請求項３】 結合される前記クッションの素材の少なくともいくつかの端
   部が、凸形／凹形に形造られた対で結合されている請求の範囲第１項に記載のエ
   アバッグ。
4. 【請求項４】 対向する頂部と底部、および対向する側部、および対応する
   隣接するかどを有する四辺形の第１のパネル（５２）を含み、少なくとも対向す
   る側部、頂部と底部およびかどは弓状に形造られており、さらに、前記第１のパ
   ネルの前記対向する側部から反対側に延びる側方のパネル（６０ａ，ｂ）を含む
   請求の範囲第１項に記載のエアバッグ。
5. 【請求項５】 各側方のパネルが、四辺形の部分（６２ａ，ｂ）と、組立
   て時に入り口の首の部分を形成し、前記エアバッグを前記膨張用の気体の源に作
   用的に接続する、接続区画（６４ａ，６４ｂ）とから構成される請求の範囲第４
   項に記載のエアバッグ。
6. 【請求項６】 前記四辺形の部分の２つの前記側部が凹形に形造られている
   請求の範囲第５項に記載のエアバッグ。
7. 【請求項７】 第１の対向する凹形に形造られた側部の組（５４ａ，ｂ）と
   、第２の対向する凸形に形造られた側部の組（５６ａ，ｂ）とを有し、隣接する
   かど（５６）が弓状に形造られている引き延ばされた四辺形の第１のパネル（５
   ２）を前記エアバッグは含み、さらに、各々の側方のパネルが前記対向する側部
   の組の内の１つからそれぞれ延び、各々の側方のパネルが、前記凹形の側部の中
   央のほぼ近くの前記凹形の側部から一部を成すように延びる第１および第２の凹
   形の端部と、さらに、前記第１のパネルのほぼ平行な側部の組から反対側に延び
   る、結合された第３および第４の端部とを含む２つの突出する側方のパネル（６
   ０）を前記エアバッグは含む請求の範囲第１項に記載のエアバッグ。
8. 【請求項８】 前記素材の種々の端部を相互に縫い合わせて結果としてでき
   る縫い目線が、弓状に形造られており、膨張の際に前記エアバッグに生じる最大
   の応力の領域から可能な限り離れて配置されている請求の範囲第１項に記載のエ
   アバッグ。
9. 【請求項９】 前記入り口の首の部分を通って延びるどんな縫い目線も弓状
   に形造られている請求の範囲第１項に記載のエアバッグ。