JP2008195218A - 車両用エアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】展開形状の制御用縫製を施したエアバッグにおいて、この制御用縫製がインフレータ取り付け部を中心として、エアバッグ外周に向かって順序良く縫製糸が破断していくことによって、展開初期から展開終了時まで、有効な乗員保護エリアを確保しながら、展開量と展開形状を制御することが可能なエアバッグを提供することを目的とする。
【解決手段】エアバッグの乗員側布とインフレータ側布とを所定の展開圧力により破断する制御用縫製により縫合し、エアバッグ展開時の車両後方への伸長を抑制する車両用エアバッグにおいて、前記制御用縫製が前記乗員側布の面から施され、その上糸の糸量／下糸の糸量が長さにおいて１．２５〜１．６０であり、且つ、前記制御用縫製が２本以上であって、インフレータ取り付け部からエアバッグ外周へと伸びる形状であることを特徴とする車両用エアバッグである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の衝突時に乗員と自動車のインパネ材との間に展開して、乗員が受ける衝撃を緩和する車両用エアバッグに関する。詳しくは、展開形状の制御用縫製を施した車両用エアバッグに関するものである。

エアバッグ装置は車両衝突時にインフレータから供給されるガスにより車内に展開して乗員を拘束するものであるが、エアバッグの展開形状を制御して乗員への加害性を軽減するために、テザーと呼ばれるストラップを設ける方法がある。このストラップは、エアバッグのインフレータ側布と乗員側布の各々の中心付近同士を連結し、エアバッグ展開時の乗員方向への伸長量を制御する構造になっている。

しかし、前記ストラップはエアバッグの内面に取付けるのが一般的であり、その取付けには工数や時間を要する不利があり、そのためエアバッグのコストアップの要因となる。更に、ストラップがかさばるために、エアバッグの重量とパッケージボリュームが増大する等の問題があった。

この問題を解決するために、ストラップの代用として、展開形状の制御用縫製を施すことが提案されている。この縫製は、エアバッグ展開時に縫製糸が切れることによってエネルギー吸収を行わせるものであり、エアバッグの乗員側布とインフレータ側布とを、所定の展開圧力により破断する縫製糸により縫合し、エアバッグ展開時の乗員方向への伸長を抑制するようになっている。

しかしながら、前記制御用縫製においては、エアバッグ展開時に破断した縫製糸がエアバッグの両面に飛び散り、特に乗員側の縫製糸は糸屑となって車室内に飛散するなどの問題があった。

特許文献１にはこの制御用縫製をさらに改良し、前記制御用縫製を前記インフレータ側布の方から本縫いにて施すと共に、この本縫いの下糸の強度を上糸の強度より低く、かつ、縫製糸の太さを細くする事で前記縫製糸の糸切れ位置を規定することにより、破断後の縫製糸の乗員側（車内）への飛散を防止することが提案されている。すなわち、乗員側の縫製糸である下糸が優先的に破断し、破断されなかったインフレータ側の上糸がエアバッグ内部に下糸の糸屑を引き込む効果を有している。

しかしながら、特許文献１の制御用縫製では、初期の展開形状の制御は可能であるが、制御用縫製の破断箇所にバラツキが出る虞があった。つまり、インフレータ取り付け部からエアバッグの外周に向かってほぼ同心円状に展開して行くことが好ましいのであるが、一方向に偏って縫製糸の破断が進み、展開途中のエアバッグの形状が歪になってしまうという問題があった。このことは、有効な乗員保護エリアを確保できないという、重大な欠点である。

特開平７−２１５１５３号公報

本発明は、展開形状の制御用縫製を施したエアバッグにおいて、この制御用縫製がインフレータ取り付け部を中心として、エアバッグ外周に向かって順序良く縫製糸が破断していくことによって、展開初期から展開終了時まで、有効な乗員保護エリアを確保しながら、展開量と展開形状を制御することが可能なエアバッグを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を進めた結果、展開形状の制御用縫製において、縫製に用いる上糸と下糸の供給量に所定の差異を持たせ、また、２本以上の複数の縫製を、インフレータ取り付け部よりエアバッグ外周へと伸びる形状で形成することで、展開途中において有効な乗員保護エリアを確保できるように制御できることを見出した。すなわち、本発明は、エアバッグの乗員側布とインフレータ側布とを所定の展開圧力により破断する制御用縫製により縫合し、エアバッグ展開時の車両後方への伸長を抑制する車両用エアバッグにおいて、前記制御用縫製が乗員側布の面から施され、その上糸の糸量／下糸の糸量が長さにおいて１．２５〜１．６０であり、且つ、前記制御用縫製が２本以上であって、インフレータ取り付け部からエアバッグ外周へと伸びる形状であることを特徴とする車両用エアバッグである。

また、前記制御用縫製の上糸と下糸とが同種の糸であり、かつ上糸の引張強さ／下糸の引張強さが、０．９以下であることを特徴とした請求項１に記載の車両用エアバッグである。

本発明によれば、エアバッグの展開途中においても有効な乗員保護エリアの確保が可能な車両用エアバッグを提供することができる。

本発明において用いられる合成繊維織物とは、合成繊維糸条を用いて製織される織物を意味し、その組織は特に限定されるものでなく、平織、綾織、朱子織およびこれらの変化織、多軸織などを挙げることができる。なかでも、機械的強度に優れ、厚みを薄くできるという点で平織物が好ましい。合成繊維の種類は特に限定されるものでないが、製造が容易で、かつ耐熱性に優れるという理由により、ポリアミド繊維およびポリエステル繊維が好ましく、耐衝撃性に優れ、熱容量が大きいという理由によりポリアミド繊維がより好ましい。これらの合成繊維には、耐熱向上剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤などを含有させてもよい。その他、糸条の形態、繊度、織物の密度、目付などは特に限定されず、エアバッグ用として通常用いられるものを適宜選択すればよい。また、織物は、精練および熱処理が施されたものであってもよい。

本発明において制御用縫製に用いられる縫製糸の種類は特に限定されるものではないが、製造が容易で、かつ耐熱性に優れるという理由により、ポリアミド繊維およびポリエステル繊維が好ましく、伸び率が少ない方が破断するタイミングをコントルールしやすいという理由により、ポリエステル繊維がより好ましい。これらの合成繊維には、耐熱向上剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤などを含有させてもよい。また、制御用縫製の上糸と下糸は伸び率が同程度であると破断のタイミングをコントロールしやすいために、同種の素材であることが好ましい。

制御用縫製は、エアバッグのインフレータ取り付け部から外周に向かって伸びる形状であり、２本以上設けることが必要である。制御用縫製が１本のみでは展開を制御する効果が不十分であったり、展開形状が歪になったりする虞がある。また、制御用縫製は、インフレータ取り付け部から外周に向かって伸びる形状であれば特に制限されず、インフレータ取り付け部を中心とする放射線状やらせん状などがあげられる。また、図１や図２に示すような形状をとることもできる。つまり、制御用縫製の両端のうち一方の端部がインフレータ取り付け部に近く、他方の端部はエアバッグの外周に近い形状である。このような形状とすることで、インフレータ取り付け部に最も近い端部から縫製糸の破断が開始し、外周に向かって順次破断が進むように制御することが可能となる。図３のように端部の存在しない縫製や、図４のように縫製の両端が外周部に存在するような形状では、破断開始位置を制御することができないため、制御用縫製の形状として好ましくない。

制御用縫製は、エアバッグの乗員側布の面から施されその上糸の糸量／下糸の糸量が長さにおいて１．２５〜１．６０であることが必要である。上糸の糸量／下糸の糸量が長さにおいて１．２５未満であると、エアバッグの展開時に縫製部分の伸びが少なく、結果的に強度が下がるために、破断の順序を制御できずに一度に破断しきってしまう虞がある。また、１．６０を超えると上糸が長くなりすぎるために、いわゆる糸調子が一定とならない虞がある。糸調子が一定でない場合、縫製部分に加わる力が一定とならず、設計どおりの展開ができない虞がある。更に上糸が余る現象となり、縫製部分が十分に密着せず開いてしまうという問題も発生する。

上糸および下糸の糸量は、縫製糸にかかるテンションを調整することで変えることができるが、適正なテンションの設定は、縫製糸の種類、糸の太さ、針の番手、縫製の形式などのパラメータをバランスさせて、適宜決定される。

縫製糸の強度については、制御用縫製が展開時に確実に破断するために、２０〜５０Ｎの範囲であることが好ましい。縫製糸の強度が２０Ｎ未満であると制御用縫製の強度が低くなりすぎて瞬時に破断が完了してしまい、展開形状の制御という機能を果たさない虞がある。また縫製糸の強度が５０Ｎを超えると制御用縫製の強度が高くなりすぎて破断せずにエアバッグが展開しないこととなり、乗員保護エリアの確保ができない虞がある。

糸条の形態、繊度などは特に限定されず、エアバッグ用として通常用いられるものを適宜選択すればよい。

制御用縫製の形式は、本縫い、二重環縫いなど特に限定されるものではなく、縫製に用いるミシンについても自動ミシン、手動ミシンいずれを用いてもよいが、手動ミシンを使用する場合、縫製ピッチを均一にするために総合送りミシンが好ましい。

制御用縫製における運針数については、確実に縫製されるために１．５〜３．０針／ｃｍが好ましい。運針数が１．５針／ｃｍ未満であると制御用縫製の強度が低くなるために均一に破断せず、制御用縫製の機能を果たさない虞がある。また運針数が３．０針／ｃｍを超えると制御用縫製の強度が高くなりすぎて破断せずにエアバッグが展開しないこととなり、乗員保護エリアの確保ができない虞がある。

ミシンの針については、針の番手が＃１０〜１８であることが好ましく、より好ましくは＃１２〜１６である。

針の番手が＃１０未満であると縫製糸にかかるテンションが比較的高くなり、目飛びの現象が発生するばかりでなく、針そのものが折れる虞がある。針の番手が＃１８を超えると、メインパネルに大きな針穴が開くこととなり、針穴からのエアー漏れが多くなる虞がある。この場合には、適正な展開圧力が得られなくなり乗員保護エリアの確保ができない虞がある。

本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもその実施例に限定されるものではない。また、実施例・比較例にて作製したエアバッグの評価は以下の方法によるものである。
（１）上糸の糸量／下糸の糸量（長さ）
糸量（長さ）はバッグに施した制御用縫製２００ｍｍ当たりの糸を解き、上糸および下糸それぞれを縫製によって発生したクリンプを伸ばすために初荷重として０．２Ｎを加えた状態で定規にてその長さを測定した。この結果より上糸の糸量／下糸の糸量（長さ）を計算により求めた。
（２）バッグ展開性
作製したエアバッグを常法にて折りたたみ、実際のインフレータによる展開と同程度のガス充填能力（１７０ｋＰａ）を持つエアバッグ試験装置（伊藤精機製）を使用して、エアバッグ内に窒素ガスを充填し、エアバッグの展開性を確認した。エアバッグの展開する様子を高速度カメラで撮影し、スロー再生にてバッグが展開していくときの形状を観察して評価をした。
○：展開初期から展開末期まで均一な形状でエアバッグが展開された。
×：展開初期に制御用縫製が全て破断してしまったり、エアバッグ展開挙動が歪であったりした。
（３）縫製の均一性（糸調子）
制御用縫製の縫目の均一性を評価した。縫目が均一な状態を○、糸調子が悪い状態を×とした。ここで糸調子が悪いとは、糸が緩く縫製部分が開きやすい状態を指す。

［実施例１］
ナイロン６６繊維４７０ｄｔｅｘ／７２ｆの糸を用い、経糸・緯糸の織り密度が共に４６本／２．５４ｃｍとなるように平織物を製織した。この平織物を精練し、熱セットした後に、片面に無溶剤型加熱硬化型シリコーンゴムコーティング材（ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準じた引張強さ４．０ＭＰａ以上、伸び１３０％以上、東レ・ダウコーニング株式会社製）を塗布量２５ｇ／ｍ^２（乾燥後重量）になるように塗布した後に、熱処理を行うことでコーティング布帛を得た。

次にコーティング布帛を使用して図１に示す構造の縫製エアバッグを作製した。

作製したエアバッグの乗員側布の面から運針数２．０／ｃｍの本縫いで制御用縫製を施した。使用したミシンはＪＵＫＩ株式会社製のＬＵ−２２１０である。
縫製糸は上糸にポリエステル糸＃３０（サンエス株式会社製、引張強さ３０〜３５Ｎ）、下糸にポリエステル糸＃２０（サンエス株式会社製、引張強さ４５〜５０Ｎ）を使用し、ミシン針は番手＃１６を使用した。縫目ピッチは２．０針／ｃｍ、上糸量／下糸量＝１．２５とした。このとき、上糸テンションは４００ｇ、下糸テンションは１４０ｇであった。

［実施例２］
実施例１において制御用縫製の上糸量／下糸量＝１．６０とした以外は実施例１と同様にして本発明のエアバッグを得た。この時の糸テンションは上糸３００ｇ、下糸１４０ｇであった。

［実施例３］
実施例１において制御用縫製の上糸の引張強さを３８〜４３Ｎとしたポリエステル糸を使用した以外は実施例１と同様にして本発明のエアバッグを得た。この時の糸テンションは上糸４００ｇ、下糸１４０ｇであった。

［実施例４］
実施例２において制御用縫製の上糸の引張強さを３８〜４３Ｎとしたポリエステル糸を使用した以外は実施例１と同様にして本発明のエアバッグを得た。この時の糸テンションは上糸３００ｇ、下糸１４０ｇであった。

［比較例１］
実施例１において制御用縫製の上糸量／下糸量＝１．７０とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、糸調子が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸２００ｇ、下糸１０５ｇであった。

［比較例２］
実施例１において制御用縫製の上糸量／下糸量＝１．２０とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、バッグ展開性が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸８００ｇ、下糸２２０ｇであった。

［比較例３］
実施例１において制御用縫製の上糸量／下糸量＝１．１０とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、バッグ展開性が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸１０００ｇ、下糸２２０ｇであった。

［比較例４］
実施例１において制御用縫製の形状を図３とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、バッグ展開性が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸４００ｇ、下糸１４０ｇであった。

［比較例５］
実施例１において制御用縫製の形状を図４とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、バッグ展開性が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸４００ｇ、下糸１４０ｇであった。

［比較例６］
実施例１において制御用縫製の形状を図５とした以外は実施例１と同様にしてエアバッグを得たが、バッグ展開性が悪いものであった。この時の糸テンションは上糸４００ｇ、下糸１４０ｇであった。

本発明の制御用縫製が施されたエアバッグの例を示す概略図である。 本発明の制御用縫製が施されたエアバッグの例を示す概略図である。 比較例４で施された制御用縫製の形状を示す図である。 比較例５で施された制御用縫製の形状を示す図である。 比較例６で施された制御用縫製の形状を示す図である。

符号の説明

１：制御用縫製
２：インフレータ取り付け部

Claims (2)

1. エアバッグの乗員側布とインフレータ側布とを所定の展開圧力により破断する制御用縫製により縫合し、エアバッグ展開時の車両後方への伸長を抑制する車両用エアバッグにおいて、前記制御用縫製が前記乗員側布の面から施され、その上糸の糸量／下糸の糸量が長さにおいて１．２５〜１．６０であり、且つ、前記制御用縫製が２本以上であって、インフレータ取り付け部からエアバッグ外周へと伸びる形状であることを特徴とする車両用エアバッグ。
2. 前記制御用縫製の上糸と下糸とが同種の糸であり、かつ上糸の引張強さ／下糸の引張強さが、０．９以下であることを特徴とした請求項１に記載の車両用エアバッグ。

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