JP2009234326A

JP2009234326A - エアバッグ

Info

Publication number: JP2009234326A
Application number: JP2008080367A
Authority: JP
Inventors: Masahide Ito; 正英伊藤
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】ガスによって展開される乗員保護用のエアバッグにおいて、簡便で安価な方法により、外周縫製部の目開きを防止することが可能なエアバッグを提供する。
【手段】少なくとも２枚のパネルの外周同士を縫製により接合してなるエアバッグであって、該外周縫製部の内側１〜１０ｍｍの位置に、所定の圧力により切断される縫製糸による仮縫製部を有するエアバッグである。前記所定の圧力が、乗員を保護した直後におけるエアバッグ内圧であることが好ましい。
【選択図】図２

Description

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、特に助手席などに使用されるエアバッグであって、展開時における縫製部の縫い目開きを防止することのできるエアバッグに関する。

自動車による衝突時、乗員を保護する装置として、エアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置は、衝突などの一定限度の急激な衝撃を受けたときに乗員と車体間に膨出展開して、乗員が受ける衝撃を吸収緩和するものである。そして、このエアバッグ装置は、衝突による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高圧ガスを発生するインフレータ、インフレータからの高圧ガスにより、膨出展開して乗員の衝撃を緩和するエアバッグ、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等を備える。

そして、例えば助手席用のエアバッグ装置に使用されるエアバッグについては、特許文献１や２でみられるように、２枚のみの布帛によって立体形状が得られる。しかし、インフレータの出力があがった場合や、エアバッグを構成する布帛の糸をより低い繊度にした場合に、バッグの外周縫製部に非常に大きな負荷がかかり、針穴が広がる現象（目開き）や針穴が繋がってしまう現象がおきている。

そこで、外周縫製部の目開きを防ぐために、外周に補強布で補強を行い縫製している場合がある。しかし、外周に補強布を付けることは、部品点数の増加や補強布取付作業工程の増加、さらには補強布の付け忘れなどで、作業性に劣り、製造コストも高いものになっている。

特開平６−３４４８４９号公報特開平９−９９７９５号公報

本発明は、ガスによって展開される乗員保護用のエアバッグにおいて、簡便で安価な方法により、外周縫製部の目開きを防止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。

すなわち、本発明は、少なくとも２枚のパネルの外周同士を縫製により接合してなるエアバッグであって、該外周縫製部の内側１〜１０ｍｍの位置に、所定の圧力により切断される縫製糸による仮縫製部を有するエアバッグに関する。

前記所定の圧力が、乗員を保護した直後におけるエアバッグ内圧であることが好ましい。

前記仮縫製部における縫製糸が、繊度２３５〜９４０ｄｔｅｘであることが好ましい。

本発明によれば、ガスによって展開される乗員保護用のエアバッグにおいて、簡便で安価な方法により、外周縫製部の目開きを防止することが可能なエアバッグを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面をもとに詳しく説明する。
まずエアバッグ装置（通常、車両のステアリングホイールやサイドエアバッグ等に配置される）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、サイドドア、ハンドル等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は、車両の衝突などの一定限度の急激な衝撃を受けたときに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、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などを通常備えている。

図１には本発明によるエアバッグの一実施例である、立体２ピース助手席エアバッグの膨出展開状態が示されている。このエアバッグ１はインフレータ（図示せず）に取付けられ、且つインフレータガス注入口でもある取付口２が設けられている。エアバッグ１は、縫製によって立体形状になるように、図２のような形状をした本体布３および４を、外周縫製部１０で接合することにより形成されている。尚、本体布４には排気穴５が形成されている。

本発明のエアバッグは、外周縫製部１０から１〜１０ｍｍ内側に、仮縫製部８を有している。この仮縫製部８は、所定の圧力により切断される縫製糸（以下、仮縫製糸と称する）からなっており、この仮縫製糸が切断されることで、エネルギーを吸収して、外周縫製部１０の目開きを防止する。

前記仮縫製部８の位置は、外周縫製部１０から１〜５ｍｍ内側であることが好ましい。位置が１ｍｍより近いと、外周縫製部に近づき過ぎ、目開き防止としての効果が得られず、１０ｍｍをこえると、初期の展開形状が大幅に変わってしまい乗員を保護できない。

仮縫製糸の繊度は、２３５〜９４０ｄｔｅｘであることが好ましく、２３５〜４７０ｄｔｅｘであることがより好ましい。繊度が２３５ｄｔｅｘより小さいと、仮縫製糸の強度が不足して、エアバッグの展開途中で切断してしまい、目開き防止としての効果が得られにくい傾向にあり、縫製糸の繊度が９４０ｄｔｅｘをこえると、仮縫製糸の強度が強くなってしまい、展開して、内圧がある一定になっても切断しない可能性がある。

たとえば、エアバッグ内部にかかる圧力が３０ＫＰａの場合、仮縫製糸の繊度２３５ｄｔｅｘ、運針数２０〜３０針／１０ｃｍで縫製したときに仮縫製糸が切断する。また、同じ内圧の場合、仮縫製糸の繊度が４７０ｄｔｅｘであると、運針数２０針／１０ｃｍで仮縫製糸が切断する。ただし、仮縫製糸が切断する要因としては、エアバッグの形状も関係するため、一概には言えず、エアバッグの形状によって、その都度、仮縫製糸の繊度および運針数などを決定することが必要である。

仮縫製糸は、エアバッグ内部にかかる圧力により破断して、外周縫製の目開きを抑制するものである。仮縫製糸の破断のタイミングとしては、たとえば、以下の２通りがある。

まず、エアバッグの展開が完了する直前に仮縫製糸が破断する場合である。このときの所定の圧力とは、展開時にエアバッグ内部にかかる最大圧力付近のことをいう。

前記所定の圧力（おおよそエアバッグにかかる展開最大圧力）は、エアバッグの形状、大きさ、目的などによって様々であり、限定されるものではないが、１０〜３０ｋＰａであることが好ましい。この場合の所定の圧力が、１０ｋＰａより小さいと、エアバッグが乗員を受け止められずに、乗員自身がステアリング、インストメントパネル、フロントガラスなどに衝突してしまう傾向にあり、３０ｋＰａをこえると、エアバッグの反発性が高くなって、乗員を受け止められなくなり、乗員に被害を及ぼす傾向にある。

もう１つは、乗員を保護した直後、すなわち、乗員保護の際の衝撃により内圧がさらに増加したときに仮縫製糸が破断する場合である。これにより、乗員を保護した際に仮縫製糸が切断されることで、エアバッグ容量が一瞬増えて内圧が低下し、乗員の衝撃を和らげることができる。

前記所定の圧力、つまり、乗員を保護した直後におけるエアバッグの内圧は、エアバッグの形状、大きさ、目的、および、乗員による衝撃の強さなどによって様々であり、限定されるものではないが、前記展開最大圧力よりも１０〜２０ｋＰａ程度高くなる。したがって、３０〜５０ｋＰａであることが好ましい。すなわち、乗員を保護した直後に仮縫製糸を破断させる場合は、エアバッグの展開が完了する直前に破断させる場合よりも、高い圧力で仮縫製糸が破断するようにする。所定の圧力が、３０ｋＰａより小さいと、エアバッグが乗員を受け止められずに、乗員自身がステアリング、インストメントパネル、フロントガラスなどに衝突してしまう傾向にあり、５０ｋＰａをこえると、エアバッグの反発性が高くなって、乗員を受け止められなくなり、乗員に被害を及ぼす傾向にある。

また、仮縫製部の運針数については、１０〜４０針／１０ｃｍであることが好ましく、２０〜３０針／１０ｃｍであることがより好ましい。運針数が１０針／ｃｍより少ないと、縫製作業が難しく、また、縫製の強度が弱くなるため、エアバッグの展開途中で切断する傾向にあり、４０針／ｃｍをこえると、縫製の強度が強くなりすぎ、エアバッグが展開完了しても切断されにくい傾向にある。

仮縫製に使用する縫製糸は、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。例えば、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。

前記仮縫製は、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、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。

本発明のエアバッグを構成するパネル３および４の材質としては、繊維布帛が用いられる。ここで繊維布帛とは、繊維糸条を用いて製織される織物、繊維糸条を用いて製編される編物および不織布を意味する。なかでも、布帛の伸度及び強度の点で、織物が好ましく、平織組織のものが特に好ましい。

繊維布帛を構成する繊維は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、特に限定するものではない。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。例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などの単独またはこれらの共重合、混合により得られる脂肪族ポリアミド繊維、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔに代表される脂肪族アミンと芳香族カルボン酸の共重合ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの単独またはこれらの共重合、混合によって得られるポリエステル繊維、超高分子量ポリオレフィン系繊維、ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの含塩素系繊維、ポリテトラフルオロエチレンを含む含フッ素系繊維、ポリアセタール系繊維、ポリサルフォン系繊維、ポリフェニレンサルファイド系繊維（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン系繊維（ＰＥＥＫ）、全芳香族ポリアミド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維、ポリイミド系繊維、ポリエーテルイミド系繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール系繊維（ＰＢＯ）、ビニロン系繊維、アクリル系繊維、セルロース系繊維、炭化珪素系繊維、アルミナ系繊維、ガラス系繊維、カーボン系繊維、スチール系繊維などから適宜、１種または２種以上を選定すればよい。なかでも、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繊維も好ましい。

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、例えばシャトル織機、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。

前記繊維布帛が編物の場合は、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、パール編などのよこ編、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、前記繊維布帛が不織布の場合は、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。

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、例えば、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、長繊維フィラメント以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。

たとえば、前記繊維布帛が織物の場合は、平織、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）、畝織、絡み織、模紗織、朱子織、綾織、パナマ織、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。場合によっては、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良く、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。

また、本発明で使用する糸の単糸太さは、同じでも異なってもいずれでも良く、例えば、０．５〜６ｄｔｅｘの範囲にあれば好ましい。また、単糸の強度も、５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の糸を用いればよい。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、織物の製造、得られた織物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。

これら繊維の総繊度は、１５０〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、さらに好ましくは２３５〜７００ｄｔｅｘである。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、基布の厚みが増大しバッグの収納性が悪くなるおそれがある。

これらの糸からなる本発明の織物は、目付けが２３０ｇ／ｍ^２以下、引張強力が５００Ｎ／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、後述する不通気処理剤を塗布する前の未加工の状態の基布重量をいう。

前記繊維布帛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×Ｎ_１＋（Ｄ_２×０．９）^１／２×Ｎ₂で表される。

また、繊維布帛は精練および熱処理を施されたものであってもよい。

これらの布帛は、耐熱性の向上および通気度の低下を目的として、不通気処理剤を有している。また、その目的から、前記不通気処理剤は、少なくともパネルの片面全面に付着しているが、パネル表面、パネル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。エアバッグ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、パネルの不通気処理剤を有する面同士を接合して、被覆面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。

不通気処理剤とは、実質的に空気を通さないようにする処理剤であり、不通気とは、ＪＩＳＬ１０９６「一般織物試験方法」における８.２７．１Ａ法（フラジール形法）において、測定値０．０のことをいう。

不通気処理剤としては、例えば、クロロプレンゴム、ハイパロンゴムおよび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、アクリルゴムなどのゴム類、または塩化ビニル樹脂、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、シリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらを単独または併用して使用することができる。そのなかでも、耐熱性および耐侯性に優れており、また汎用性があるという点から、シリコーン樹脂が好ましい。

このような不通気処理剤の２５℃における粘度は、得られる被膜の強度および配合作業性などの点で、１，０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。

前記不通気処理剤の被覆前の形態は、特に限定されるものでなく、無溶剤型、溶剤希釈型、水分散型などをあげることができる。なかでも、作業性および環境の面で、無溶剤型が好ましい。

また、その付着量は、乾燥重量で４５ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。下限は、５ｇ／ｍ^２であることが好ましい。付着量が５ｇ／ｍ^２より少ないと、布帛の通気性が高くなってエアバッグの気密性に問題が発生する傾向にあり、付着量が４５ｇ／ｍ^２をこえると、布帛の厚みが厚くなってエアバッグの収納性に問題が発生するおそれがある。とくに、軽量性、収納性の点で、付着量が２５ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、１０〜２５ｇ／ｍ^２であることがさらに好ましい。

さらに、エアバッグを滑らかに展開させる目的で、前記不通気処理剤により得られる被膜の摩擦を低減する処理をおこなうことが好ましい。前記処理としては、具体的には、被膜にタルク等の微粉体を塗布する方法、処理剤に有機チタン化合物等の硬化後の粘着性を低減する物質を配合して被覆をおこなう方法、および、被膜にエンボス加工装置などを用いて凹凸を付与する方法などがあげられる。

なお、取付口補強布６やＶＨ補強布７など、パネル以外に用いられる布帛についても、前記同様のものを使用することができる。

本発明のエアバッグは、以下の方法により製造することができる。
まず、パネルを構成する基布に、必要に応じて前記不通気処理剤を付与し、基布の少なくとも片面を被覆する。

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。

ついで、前記不通気処理剤が付与された基布から、取付口側パネル３と乗員側パネル４とを所望の形状に切り出す。なお、エアバッグのパネルの枚数や形状は、適宜設定すればよく、ここでは、２ピース助手席エアバッグ用について説明する。

次に縫製工程に入るが、最初に、取付口側パネル３の取付口２に補強を行うために、数枚の取付口補強布６を縫い付ける。次に、乗員側パネル４に防炎とベントホール（ＶＨ）補強とを兼ねたＶＨ補強布７を付けて、ＶＨ周りを縫製する。ついで、取付口側パネル３および乗員側パネル４のａ同士とｂ同士とを合わせて、裁断端部９から一定離れたところを縫製して、仮縫製部８を設ける。最後に、前記仮縫製部８の外側１〜１０ｍｍのところに、一定距離保ちながら外周縫製部１０を形成する。同様にして、ｃ−ｄ間、ｅ−ｆ間、ｇ−ｈ間についても、仮縫製および外周縫製を行う。

外周縫製に使用する縫製糸は、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。例えば、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。

前記外周縫製は、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、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。

縫製糸の太さは７００ｄｔｅｘ（２０番手相当）〜２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２０〜５０針／１０ｃｍであることが好ましい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目線間の距離は２．２〜８．０ｍｍ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。エアバッグ本体パネルとして複数枚の裁断基布を用いる場合には、複数枚を重ねて縫合してもよいし、１枚ずつ縫合してもよい。

以上、これまで図面を参照して本発明を説明してきたが、本発明の実施形態はこれのみを指すものではなく、要旨を逸脱しない範囲での変更、改良は当然可能である。また、これまで助手席用のエアバッグを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、運転席用エアバッグや側突用エアバッグなど他のエアバッグにも適用が可能である。

本発明の立体２ピース助手席エアバッグの膨出展開状態を示す模式図である本発明の立体２ピース助手席エアバッグのパーツを示す模式図である

符号の説明

１エアバッグ
２取付口
３取付口側パネル
４乗員側パネル
５ベントホール
６取付口補強布
７ＶＨ補強布
８仮縫製部
９裁断端部
１０外周縫製部

Claims

少なくとも２枚のパネルの外周同士を縫製により接合してなるエアバッグであって、該外周縫製部の内側１〜１０ｍｍの位置に、所定の圧力により切断される縫製糸による仮縫製部を有するエアバッグ。
前記所定の圧力が、乗員を保護した直後におけるエアバッグ内圧である請求項１記載のエアバッグ。
前記仮縫製部における縫製糸が、繊度２３５〜９４０ｄｔｅｘである請求項１または２記載のエアバッグ。