JP2010069974A - エアバッグ袋体 - Google Patents

Abstract

【課題】バッグ内圧の変化を一層適切に制御すること。
【解決手段】第１の基布３１及び第２の基布の外周部同士が接合されることによって構成されたエアバッグ袋体３０の第１及び第２の基布は、中央部から外周部へ向けて概ね円周方向に連続する、縫合部５１〜５３により縫合されている。縫合部は、エアバッグ袋体が膨張するときのバッグ内圧により、中央部から外周部へ向けて、縫合糸が順次破断されることによって分離する。縫合糸は、バッグ内圧によって破断される第１の糸と、この第１の糸よりも破断強度が大きい第２の糸とから成る。第２の糸は、第１の糸を縫合部の縫合方向へ案内する糸である。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に衝突エネルギーが作用したときに、インフレータにより発生したガスを導入することにより着座した乗員と車室との間に膨張展開可能な、車両用エアバッグ装置用のエアバッグ袋体に関する。

エアバッグ袋体は、第１の基布及び第２の基布における、外周部同士を接合することによって構成したものである。このようなエアバッグ袋体において、乗員方向への膨張過程における内圧の変動を抑制し、乗員とエアバッグ袋体との接触時期によらず安定した緩衝効果を得ることのできる技術の開発が進められている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１９３８８１公報

この特許文献１で知られている車両用エアバッグ装置の袋体は、第１及び第２の基布が、中央部から外周部へ向けて概ね円周方向に連続する、縫合部によって縫合されたというものである。この縫合部は、エアバッグ袋体が膨張するときのバッグ内圧により、中央部から外周部へ向けて、順次破断される。これに伴い、エアバッグ袋体の展開初期から膨張形状の安定化を図るとともに、内圧の変動を抑制しつつエアバッグ袋体の容積を暫時増大させて、バッグ内圧の変化を適切に制御することができる。

ところで、縫合部は、第１及び第２の基布同士を、糸（以下、「縫合糸」と言う）によって縫合するものである。バッグ内圧の変化を適切に制御するためには、縫合糸が、インフレータに近い中央部から外周部へ向けて、順次切断されることが好ましく、特に縫合糸が複数の基点を有する場合には、それぞれが同期して切断されるよう構成することが好ましい。そのためには、縫合部において、中央部から外周部までにかけての全ての箇所で、縫合糸の破断強度が概ね一定に保たれる必要がある。縫合部における途中で、縫合糸の破断強度が過大であると、その部分の破断タイミングが遅れる傾向となる。一方、縫合部における途中で、縫合糸の破断強度が過小であると、その部分の破断タイミングが早まる傾向となる。

本発明は、バッグ内圧の変化を一層適切に制御することができる技術を、提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、第１及び第２の基布の外周部同士が接合されることによって構成されるエアバッグ袋体であって、前記第１及び第２の基布は、中央部から外周部へ向けて概ね円周方向に連続する、縫合部により縫合されており、この縫合部は、前記エアバッグ袋体が膨張するときのバッグ内圧により、前記中央部から前記外周部へ向けて、縫合糸が順次破断されることによって分離する構成であり、この縫合糸は、前記バッグ内圧によって破断される第１の糸と、この第１の糸よりも破断強度が大きい第２の糸とから成り、この第２の糸は、前記第１の糸を前記縫合部の縫合方向へ案内する糸であることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記第１の糸はフィラメント糸から成ることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記第１の糸は着色されていない糸から成ることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、前記第１の糸は破断荷重が６０Ｎを越えない糸から成る、ことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第２の糸は、第１の糸よりも破断強度が大きい。このため、所定以上のバッグ内圧に基づき第１の糸に作用する張力によって、第１の糸が破断する。しかも、第１の糸は、第２の糸によって縫合方向に案内されている。このため、第１の糸は縫合部における、どの箇所においても、破断強度が概ね一定に保たれる。従って、第１の糸は、第１及び第２の基布における、インフレータから供給されたガスによって中央部から外周部へ向けて、的確に順次破断され、バッグ内圧の変化を一層適切に制御することができる。

請求項２に係る発明では、第１の糸はフィラメント糸から成る。このフィラメント糸は、連続した長繊維から成る糸であって、撚りが無い又はほぼ無いものである。撚りが無く、撚り加工による繊維の損傷が少ないため繊維の連続性が高く、糸の長さ方向に破断荷重のバラツキが少ない。従って、第１の糸は、第１及び第２の基布における、中央部から外周部へ向けて、的確に順次破断される。

請求項３に係る発明では、第１の糸は着色されていない糸から成る。第１の糸を製造するときに着色工程を経ていないので、加工による繊維の損傷が少ないため糸の長さ方向の破断荷重のバラツキが少ない。従って、第１の糸は、第１及び第２の基布における、中央部から外周部へ向けて、的確に順次破断される。

請求項４に係る発明では、第１の糸は、破断荷重が６０Ｎを超えない糸から成る。
第１の糸の破断荷重が、６０Ｎを越えた値であると、第１の糸の形状を安定させるために製造段階において繊維に加えられる荷重が、大きくならざるを得ない。この結果、第１の糸における破断荷重のバラツキが大きくなりがちである。従って、所定以上のバッグ内圧に基づく荷重によって、第１の糸を均一に破断させるように設定することは、容易でない。
これに対し請求項４では、第１の糸として、破断荷重６０Ｎを超えない糸を採用したので、エアバッグ袋体は、インフレータから供給されたガスによって、よりタイミング良く且つ円滑に膨張する。このため、エアバッグ袋体の内圧特性を、より適切に制御することが可能である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌｅは左側、Ｒｉは右側を示す。

図１は本発明に係る車両用エアバッグ装置を採用した車両の斜視図である。車両１０は、運転席１１の前方に配置されたステアリングホイール１２に車両用エアバッグ装置１３を収納したものである。このエアバッグ装置１３は、車両１０に衝突エネルギーが作用したときに、図示しないインフレータからエアバッグ袋体にガスを導入し、運転者の前側に展開することによって、運転者（以下、「乗員」と言う）を拘束して保護するものである。以下、エアバッグ装置１３を詳細に説明する。

図２は図１に示す車両用エアバッグ装置に用いられるエアバッグ袋体を車両前方から見た図である。図３は図２の３−３線断面図である。図４は図２に示したエアバッグ袋体の分解図である。
図２及び図３に示すように、エアバッグ装置１３は、想像線によって示すインフレータ２０（図３、図４参照）と、リテーナ２２（図３、図４参照）と、固定リング２３と、エアバッグ袋体３０とから成る。インフレータ２０は、車両１０に衝突エネルギーが作用したことによって点火信号を受けたときに、図示せぬガス発生剤に点火することにより、バッグ膨張用の高圧ガス（以下、単に「ガス」と言う）を発生させて、エアバッグ袋体３０に供給するものである。このインフレータ２０は取付フランジ２１を有する。リテーナ２２は、エアバッグ袋体３０を折り畳み状態で保持するとともにインフレータ２０を支持する部材であり、ステアリングホイール１２上（図１参照）に設けられている。取付フランジ２１をリテーナ２２にボルト止めすることによって、インフレータ２０はステアリングホイール１２に固定される。

図２〜図４に示すように、エアバッグ袋体３０は、それぞれ円形状を呈した第１の基布３１及び第２の基布４１から成る。第１の基布３１は、エアバッグ袋体３０が展開したときに、ステアリングホイール１２に対面するように位置する、前側のシートである。第２の基布４１は、エアバッグ袋体３０が展開したときに、乗員に対面するように位置する、後側のシートである。第１及び第２の基布３１，４１を重ね合わせて、外周部４２同士を接合する（外周の縫合部４３で一体に縫製する）ことによって、正面視円形状のエアバッグ袋体３０が構成される。

第１の基布３１には、１つのインフレータ挿入孔３２と、複数のボルト孔３３と、１つのベントホール３４とが形成されている。
インフレータ挿入孔３２は、第１の基布３１の中心ＣＰに配置されており、挿入されたインフレータ２０を取り囲む、円形状の貫通孔である。インフレータ２０が発生したガスは、エアバッグ袋体３０の内部へ供給される。以下、第１の基布３１の中心ＣＰのことを、適宜「インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰ」と言い換える。

複数のボルト孔３３は、インフレータ挿入孔３２の周囲に配置されている。インフレータ２０の取付フランジ２１に第１の基布３１及び固定リング２３を重ね合わせ、ボルト孔３３に挿入したボルト２４（図４参照）を取付フランジ２１にねじ結合することによって、エアバッグ袋体３０はステアリングホイール１２内のリテーナ２２に取り付けられる。

ベントホール３４は、エアバッグ袋体３０の膨張時において、ガスの一部を外部へ放出するための、円形状の貫通孔であり、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰから所定の距離だけオフセットした位置ＨＰ（ホール中心ＨＰ）に、配置されている。ガスの一部を放出することによって、エアバッグ袋体３０内のガス圧（バッグ内圧）が過大となることを抑制することができる。

図２及び図３に示すように、重ね合わされた第１及び第２の基布３１，４１は、中央部から外周部へ向けて概ね円周方向に連続する複数条、例えば３条の縫合部５１，５２，５３により縫合されている。これらの縫合部５１〜５３は、エアバッグ袋体３０が膨張するときのバッグ内圧により、中央部から外周部へ向けて縫合糸が順次破断されることによって分離する構成である。以下、この分離可能な縫合部５１〜５３のことを「破断用縫合部５１〜５３」と言う。以下、破断用縫合部５１〜５３について詳しく説明する。

図５は図２に示した破断用縫合部の詳細図であり、第１及び第２の基布３１，４１同士が破断用縫合部５１〜５３によって縫合された状態の断面を示している。図２及び図５に示すように、３つの破断用縫合部５１〜５３は、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰ寄りの縫合始点５４から外周部４２の縫合終点５５まで、渦巻き状に縫合された部分である。このように、径方向内端に位置する縫合始点５４は、エアバッグ袋体３０の中心ＣＰ（インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰ）を指向している。このため、バッグ内圧によって、縫合始点５４に応力を集中させることができる。

これら３つの破断用縫合部５１〜５３は、全て同じ構成であり、縫合始点５４から縫合終点５５までの長さが同一であって、互いに位相を１２０°ずらして配置されている。３つの破断用縫合部５１〜５３において、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰから縫合始点５４までの距離は全て同一であり、中心ＣＰから縫合終点５５までの距離も全て同一である。

ここで、図２において、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰを基準にして、ホール中心ＨＰが位置する方位を０°とし、図時計回りに角度が大きくなるものとする。また、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰからホール中心ＨＰの中心を通って方位０°へ延びる直線ＳＬ１のことを、基準線ＳＬ１と言う。第１の基布３１の面上において、基準線ＳＬ１に対し直交する直線のことを、直交基準線ＳＬ２と言う。

第１の破断用縫合部５１は、方位０°を縫合始点５４とし、この縫合始点５４から径外方へ若干延びつつ周方向へ小さく円弧状に縫合され、その後に、図反時計回りに２４０°だけ渦巻き状に縫合されて、方位１２０°を縫合終点５５とする。縫合始点５４は、ベントホール３４よりも径外方に位置する。縫合終点５５は、基布３１，４１の外周縁に達する手前に形成され、これにより終点と、外周縁との間にガスが流入することが許容される。

同様に、第２の破断用縫合部５２は、方位１２０°を縫合始点５４とし、第１の破断用縫合部５１の外周に沿いながら、図反時計回りに２４０°だけ渦巻き状に縫合され、方位２４０°を縫合終点５５とする。第３の破断用縫合部５３は、方位２４０°を縫合始点５４とし、第２の破断用縫合部５２の外周に沿いながら、図反時計回りに２４０°だけ渦巻き状に縫合されて、方位０°を縫合終点５５とする。各破断用縫合部５１，５２，５３同士は、径方向に所定の間隔を有して離間している。この間隔は、縫合始点５４から縫合終点５５へ進むにつれて徐々に狭くなる。

図６は、図２の６−６線断面図である。上述のように、各破断用縫合部５１〜５３は、中央部から外周部へ向けて、縫合糸５６が順次破断されることによって分離する構成である。縫合糸５６は、第１の糸５６ａと第２の糸５６ｂとから成る。第１の糸５６ａは、所定以上のバッグ内圧によって破断されるように脆弱な糸、例えば引張強さ（引っ張って破断するのに要する力。破断荷重）２０Ｎから６０Ｎの着色加工を施されていないフィラメント糸から成る。一方、第２の糸５６ｂは、第１の糸５６ａを各破断用縫合部５１，５２，５３の縫合方向へ案内する糸であって、エアバッグ袋体３０の膨張時にバッグ内圧によって破断されないように、第１の糸５６ａよりも引張強さを大きく設定される。

このため、所定以上のバッグ内圧に基づき第１の糸に作用する張力によって、第１の糸５６ａが破断する。しかも、第１の糸５６ａは、第２の糸５６ｂによって縫合方向に案内されている。このため、第１の糸５６ａは各破断用縫合部５１〜５３における、どの箇所においても、破断強度が概ね一定に保たれる。従って、第１の糸５６ａは、第１及び第２の基布３１，４１における、中央部から外周部へ向けて、的確に順次破断される。エアバッグ袋体３０は、インフレータ２０から供給されたガスによって、よりタイミング良く且つ円滑に膨張することができる。このため、バッグ内圧の変化を一層適切に制御することができる。そして、インフレータ２０からエアバッグ袋体３０にガスを供給開始した後における、エアバッグ袋体３０の内圧特性を、より一層的確なものにすることができる。

第１の糸５６ａを成すフィラメント糸（filament yarn）は、フィラメント（連続した長繊維）から成る糸であって、撚りが無い又はほぼ無いものである。撚りが無く、撚り加工による繊維の損傷が少ないため繊維の連続性が高く、糸の長さ方向に破断荷重のバラツキが少ない。従って、第１の糸５６ａは、所定以上のバッグ内圧によって、第１及び第２の基布３１，４１における、中央部から外周部へ向けて、的確に順次破断される。

ところで、本発明の発明者達は、第１の糸５６ａを成すフィラメント糸の、太さを選定するための破断試験を実施した。試験のためのフィラメント糸のサンプルとして、ポリエステルを主成分とする同一の材質で太さの異なる５種類のサンプルＤｆ１〜Ｄｆ５を選択した。糸の太さの単位については、一般に「番手」という数字によって表される。糸の太さは、番手の数字が大きいほど細くなる。第１サンプルＤｆ１は、４０番手のフィラメント糸であり、５種類のサンプルの中で最も細い。第２サンプルＤｆ２は、３０番手のフィラメント糸である。第３サンプルＤｆ３は、２０番手のフィラメント糸である。第４サンプルＤｆ４は、８番手のフィラメント糸である。第５サンプルＤｆ５は、５番手のフィラメント糸であり、５種類のサンプルの中で最も太い。

試験方法は、次の通りである。先ず、５種類のサンプルＤｆ１〜Ｄｆ５について、各種類毎に、（１）全く加熱をしていない初期のサンプルを３０本と、（２）雰囲気温度１２０℃の条件下で５００時間にわたって加熱した後のサンプルを３０本とを準備した。次に、引張試験機によって、全てのサンプルの引張り試験を実施し個々の破断強度を調べた。雰囲気温度１２０℃の条件下で５００時間という条件は、第１の糸５６ａを成すフィラメント糸の破断性能の変化をみるための条件である。

この試験結果を図７に示す。図７はフィラメント糸の引張強さの対比図であり、横軸を破断荷重Ｗｔ（単位；Ｎ）とし、縦軸に示された各サンプルの破断荷重（引張強さ）特性を表したものである。ここで、破断荷重Ｗｔとは、フィラメント糸を引っ張って破断するのに要する力のことである。

５種類のサンプルの中で最も細い第１サンプルＤｆ１では、初期のサンプルが２２〜２５Ｎの範囲の破断荷重によって破断し、加熱後のサンプルが２１〜２５Ｎの範囲の破断荷重によって破断した。
第２サンプルＤｆ２では、初期のサンプルが３０〜３６Ｎの範囲の破断荷重によって破断し、加熱後のサンプルが３０〜３４Ｎの範囲の破断荷重によって破断した。
第３サンプルＤｆ３では、初期のサンプルが４８〜５４Ｎの範囲の破断荷重によって破断し、加熱後のサンプルが４７〜５２Ｎの範囲の破断荷重によって破断した。
第４サンプルＤｆ４では、初期のサンプルが６１〜７７Ｎの範囲の破断荷重によって破断し、加熱後のサンプルが６４〜７４Ｎの範囲の破断荷重によって破断した。
第５サンプルＤｆ５では、初期のサンプルが９３〜１０９Ｎの範囲の破断荷重によって破断し、加熱後のサンプルが９１〜１０２Ｎの範囲の破断荷重によって破断した。

以上の試験結果から明らかなように、第１・第２・第３サンプルＤｆ１〜Ｄｆ３における破断荷重のバラツキは、第４・第５サンプルＤｆ４，Ｄｆ５の破断荷重のバラツキよりも大幅に小さい。つまり、第１の糸５６ａとして、破断荷重Ｗｔを６０Ｎを越えない糸を採用した場合に、破断荷重のバラツキが小さいことが判る。破断荷重のバラツキが小さいと、第１の糸５６ａの破断荷重を設定することが容易である。

所定以上のバッグ内圧によって縫合糸５６が順次破断される場合には、第１の糸５６ａだけ破断することが求められる。第２の糸５６ｂの破断強度に対して、第１の糸５６ａの破断強度が近似していると、第１の糸５６ａが適切に破断しない。具体的には、第１の糸５６ａの破断荷重Ｗｔが、６０Ｎを越えた過大な値であると、所定以上のバッグ内圧に基づく荷重によって、第１の糸５６ａを適切に且つ均一に破断させるように設定することは、容易でない。
また、第１の糸５６ａの破断荷重Ｗｔが、６０Ｎを越えた値であると、第１の糸５６ａの形状を安定させるために製造段階において繊維に加えられる荷重が、大きくならざるを得ない。この結果、第１の糸５６ａにおける破断荷重Ｗｔのバラツキが大きくなりがちである。従って、所定以上のバッグ内圧に基づく荷重によって、第１の糸５６ａを均一に破断させるように設定することは、容易でない。

これに対して、本発明では、第１の糸５６ａとして、破断荷重Ｗｔが６０Ｎを越えない糸を採用したので、エアバッグ袋体３０は、インフレータ２０から供給されたガスによって、よりタイミング良く且つ円滑に膨張する。このため、エアバッグ袋体３０の内圧特性を、より適切に設定することが容易である。

また、本発明の発明者達は、第１の糸５６ａを成すフィラメント糸の、太さを選定するにあたって、互いに太さの異なるフィラメント糸のサンプルを用いた場合における、エアバッグ袋体の内圧特性試験を実施した。

試験のためのフィラメント糸のサンプルとしては、上記図７に示す４種類のサンプルＤｆ１〜Ｄｆ４を用いた。そして、これらのサンプルＤｆ１，Ｄｆ２，Ｄｆ３，Ｄｆ４を個々に用いた破断用縫合部５１〜５３を有する、４種類のエアバッグ袋体を準備した。これらのエアバッグ袋体は、上記図２〜図６に示すエアバッグ袋体３０と同じ構成である。

この試験結果を図８に示す。図８はフィラメント糸の種類に伴うエアバッグ袋体の内圧特性を示す図であり、横軸をインフレータがガスを発生した時点からの時間Ｔｉ（ミリ秒）とし、縦軸をエアバッグの内圧Ｐａ（Ｋｐａ）として、フィラメント糸の種類に伴うエアバッグ袋体の内圧特性を示す。

図８には各エアバッグ袋体の特性曲線ＳＤｆ１〜ＳＤｆ４を表してある。太い実線によって表されている曲線ＳＤｆ１は、第１サンプルＤｆ１を用いた場合における、第１内圧特性曲線である。細い実線によって表されている曲線ＳＤｆ２は、第２サンプルＤｆ２を用いた場合における、第２内圧特性曲線である。細い破線によって表されている曲線ＳＤｆ３は、第３サンプルＤｆ３を用いた場合における、第３内圧特性曲線である。細い二点鎖線によって表されている曲線ＳＤｆ４は、第４サンプルＤｆ４を用いた場合における、第４内圧特性曲線である。

図８に示すように、インフレータがガスを発生した初期においては、全ての特性曲線ＳＤｆ１〜ＳＤｆ４の特性が、概ね同じである。つまり、初期におけるエアバッグ袋体の内圧Ｐａ（バッグ内圧Ｐａ）は、一旦急上昇した後に急降下して元に戻る。その次の段階、つまり、概ね２０ミリ秒（Ｔｉ≒２０）を経過した後の段階以降においては、徐々に上昇するものの、各特性曲線ＳＤｆ１〜ＳＤｆ４毎に特性が、次のように異なっている。

第１内圧特性曲線ＳＤｆ１は、概ね１５ミリ秒（Ｔｉ≒１５）を経過したときから再び上昇し始め、概ね２５ミリ秒（Ｔｉ≒２５）を経過するまでに略１０Ｋｐａまで上昇し、このバッグ内圧を概ね維持し、概ね６０ミリ秒（Ｔｉ≒６０）を経過した後に徐々に降下する特性である。
第２内圧特性曲線ＳＤｆ２は、概ね１５ミリ秒（Ｔｉ≒１５）を経過したときから再び上昇し始め、概ね３０ミリ秒（Ｔｉ≒３０）を経過するまでに略２０Ｋｐａまで上昇し、このバッグ内圧を概ね維持し、概ね４５ミリ秒（Ｔｉ≒４５）を経過した後に徐々に降下する特性である。
第３内圧特性曲線ＳＤｆ３は、概ね１５ミリ秒（Ｔｉ≒１５）を経過したときから再び上昇し始め、概ね３０ミリ秒（Ｔｉ≒３０）を経過するまでに略２５Ｋｐａまで上昇し、このバッグ内圧を概ね維持し、概ね４５ミリ秒（Ｔｉ≒４５）を経過した後に、徐々に降下する特性である。
第４内圧特性曲線ＳＤｆ４は、概ね２５ミリ秒（Ｔｉ≒２５）を経過したときから再び上昇し始め、概ね４５ミリ秒（Ｔｉ≒４５）を経過するまでに、略３５Ｋｐａまで大きく上昇し、その直後から大きく降下する特性（いわゆる、山形の特性）である。

ここで、バッグ内圧Ｐａが再び上昇し始めるタイミングのことを、「再上昇タイミング」と言う。第１・第２・第３内圧特性曲線ＳＤｆ１，ＳＤｆ２，ＳＤｆ３における、再上昇タイミングは、Ｔｉ≒１５である。第４内圧特性曲線ＳＤｆ４における、再上昇タイミングは、Ｔｉ≒２５であり、他に比べて比較的遅い。

図８に示す試験結果から明らかなように、第１・第２・第３内圧特性曲線ＳＤｆ１〜ＳＤｆ３は、バッグ内圧Ｐａの最大値が３０Ｋｐａを下回る比較的低圧であり、しかも、その最大値をしばらく維持する特性を有している。このため、エアバッグ袋体の内圧特性は適切である。つまり、上記図７に示す破断荷重Ｗｔが６０Ｎを越えない、第１サンプルＤｆ１（４０番手のフィラメント糸）、第２サンプルＤｆ２（３０番手のフィラメント糸）または第３サンプルＤｆ３（２０番手のフィラメント糸）を採用することが好ましい。

これに対し、第４内圧特性曲線ＳＤｆ４は、バッグ内圧Ｐａの最大値が３０Ｋｐａ以上と高圧であり、しかも、最大値まで急上昇するとともに急降下するといった、山形の特性を有している。このため、乗員がエアバッグ袋体で拘束されるタイミングによっては、エアバッグ袋体によって拘束する力に差が生じる。つまり、上記図７に示す破断荷重Ｗｔが６０Ｎを越える、第４サンプルＤｆ４（８番手のフィラメント糸）を採用することは、乗員方向への膨張過程におけるバッグ内圧の変動を抑制し、乗員とエアバッグ袋体との接触時期によらず安定した緩衝効果を得るための、更なる改良の余地がある。
しかも、第４内圧特性曲線ＳＤｆ４における再上昇タイミングは、第１・第２・第３内圧特性曲線ＳＤｆ１，ＳＤｆ２，ＳＤｆ３における再上昇タイミングに比べて、比較的遅いので、更なる改良の余地がある。さらに、それに加えて、安定したバッグ内圧を得ることが難しくなる。
当然のことながら、上記図７に示された第５サンプルＤｆ５（５番手のフィラメント糸）を採用することは、第４サンプルＤｆ４と同様のことが言える。

さらに、図６に示す第１の糸５６ａは、着色されていない糸から成ることが好ましい。第１の糸５６ａを製造するときに着色工程を経ていないので、糸の長さ方向に破断荷重のバラツキが少ない。従って、第１の糸５６ａは、第１及び第２の基布３１，４１における、中央部から外周部４２へ向けて、的確に順次破断される。

図２〜図４に示すように、エアバッグ袋体３０は、ベントホールカバー６０とカバーガイド部材７０と第１・第２・第３補強シート８１，８２，８３とを備えている。各補強シート８１〜８３は、インフレータ挿入孔３２と略同径の貫通孔を有する。
第１の基布３１の表面（取付フランジ２１と対向する面）に第１補強シート８１が重ね合わされ、さらに、第１の基布３１の裏面に、第２補強シート８２、ベントホールカバー６０、カバーガイド部材７０及び第３補強シート８３がこの順に重ね合わされ、これら全ての部材がインフレータ挿入孔３２の周囲において一体に縫合されている。

第１・第３補強シート８１，８３は、環状（中空円形状）の部材であり、第１の基布３１においてインフレータ挿入孔３２の周囲を補強する。第２補強シート８２は、細長い部材であり、第１の基布３１においてインフレータ挿入孔３２の周囲と、ベントホール３４の周囲を補強する。取付フランジ２１は、第１補強シート８１を介して第１の基布３１に重ね合わされる。固定リング２３は、第３補強シート８３を介して第１の基布３１に重ね合わされる。

第１・第２の基布３１，４１、ベントホールカバー６０、カバーガイド部材７０、及び第１・第２・第３補強シート８１，８２，８３は、全て同じ材質で且つ同じ厚みの布（柔軟性を有したパネル）から成る。この布は、表面（一方の面）と裏面（他方の面）とで、互いに異なる摩擦特性（摩擦抵抗）を有している。例えば、布の片面だけにシリコンコーティングが施されることによって、表裏で摩擦特性が異なる。第１の基布３１と第２の基布４１とベントホールカバー６０とカバーガイド部材７０とは、各々の表面と裏面とが互い違いに対面するように配置されている。

例えば、第１の基布３１の摩擦抵抗は、表面（取付フランジ２１と対向する面）の方が裏面よりも小さい。ベントホールカバー６０は、摩擦抵抗の小さい表面が、第１の基布３１の裏面（摩擦抵抗の大きい面）に対面する。カバーガイド部材７０は、摩擦抵抗の小さい表面が、ベントホールカバー６０の裏面（摩擦抵抗の大きい面）に対面する。第２の基布４１は、摩擦抵抗の小さい表面が、カバーガイド部材７０の裏面（摩擦抵抗の大きい面）に対面する。

図９は図２に示したエアバッグ袋体の要部拡大図であり、想像線によって示す第１の基布３１を透視した状態を表している。図２〜図４及び図９に示すように、ベントホールカバー６０は、エアバッグ袋体３０に所定以上のバッグ圧が作用するまでの通常状態において、ベントホール３４を塞ぐ部材である。このベントホールカバー６０は、正面視略Ｔ字状に形成されており、環状の基部６１と、縦帯状の延出部６２と、横帯状の直交部６３とからなる。このベントホールカバー６０は、基準線ＳＬ１に対して左右対称形である。

詳しく述べると、ベントホールカバー６０の基部６１は、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰに位置した環状の部分であり、インフレータ挿入孔３２と略同径の貫通孔を有する。この基部６１は、インフレータ挿入孔３２の周囲において、第１の基布３１に一体に縫合される。

ベントホールカバー６０の延出部６２は、第１の基布３１の裏面に沿って、基準線ＳＬ１上を、基部６１からベントホール３４まで延びた、所定幅の縦帯状の部分である。

ベントホールカバー６０の直交部６３は、延出部６２における先端部分から、第１の基布３１の裏面に沿って、基準線ＳＬ１に対し左右両方へ延びた、所定幅の横帯状の部分である。つまり、延出部６２に対して直交する方向へ延びている。図９において、直交部６３の上縁は、直交基準線ＳＬ２に対して略平行に形成されている。また、直交部６３の下縁は、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰ側へ凸となる若干テーパ状に形成されている。

より具体的には、直交部６３は、基準線ＳＬ１に対し互いに離反する方向へ延びる左右一対の帯状部６４，６４から成る。左右の帯状部６４，６４の先端部６４ａ，６４ａ、つまり、直交部６３の両端部は、各破断用縫合部５１〜５３によって、第１・第２の基布３１，４１に縫合されている。

縦帯状の延出部６２と横帯状の直交部６３との交点の部分は、ホール中心ＨＰに位置する。延出部６２の縁と直交部６３の縁とのコーナ部（ベントホールカバー６０におけるＴ字のコーナ部）から、ベントホール３４の縁までの距離は、ベントホールカバー６０における他の部分よりも小さく設定されている。

カバーガイド部材７０は、ベントホールカバー６０の直交部６３が基準線ＳＬ１の方向へ移動するときに、位置ずれしないように案内する部材である。このカバーガイド部材７０は、正面視略Ｔ字状に形成されており、環状の基部７１と、横帯状のガイド部７２とからなる。このカバーガイド部材７０は、基準線ＳＬ１に対して左右対称形である。

詳しく述べると、カバーガイド部材７０の基部７１は、インフレータ挿入孔３２の中心ＣＰに位置した環状の部分であり、インフレータ挿入孔３２と略同径の貫通孔を有する。この基部７１は、インフレータ挿入孔３２の周囲において、第１の基布３１に一体に縫合される。インフレータ２０の近傍まで基部７１を延長することにより、インフレータ２０とカバーガイド部材７０との相対位置の調整が容易となり、製造精度が向上する。

ガイド部７２は、基部７１における外周部から、第１の基布３１の裏面に沿って、基準線ＳＬ１に対し左右両方へ延びた、所定幅の横帯状の部分である。このガイド部７２は、第１の基布３１に対して、ベントホールカバー６０の直交部６３の上から重ね合わされ、ガイド用の第１・第２・第３縫合部７３〜７５によって、第１の基布３１にだけ一体に縫合される。ガイド用の３つの縫合部７３〜７５（ガイド用縫合部７３〜７５）によって、ベントホールカバー６０の直交部６３の移動（摺動）が案内されるとともに、直交部６３の移動方向が規制される。ガイド部７２における左右の先端７２ａ，７２ａは縫合されることなく、開放され、破断用縫合部５１〜５３近傍まで延出配置されている。

図９に示すように、第１ガイド用縫合部７３は、ガイド部７２の上縁に沿って、ガイド部７２における左の先端７２ａ近傍から右の先端７２ａ近傍まで、縫合された部分である。この第１ガイド用縫合部７３は、ガイド部７２の上縁に略平行に縫合されている。

第２ガイド用縫合部７４は、ガイド部７２における左側の下縁に沿って、ガイド部７２における左の先端７２ａ近傍から、ベントホールカバー６０における延出部６２の縁の近傍まで、縫合された部分である。この第２ガイド用縫合部７４は、ガイド部７２における左側の下縁に延出部６２側が若干インフレータ挿入孔３２に近づくよう傾斜させて縫合されている。

第３ガイド用縫合部７５は、ガイド部７２における右側の下縁に沿って、ガイド部７２における右の先端７２ａ近傍から、ベントホールカバー６０における延出部６２の縁の近傍まで、縫合された部分である。この第３ガイド用縫合部７５は、ガイド部７２における右側の下縁に延出部６２側が若干インフレータ挿入孔３２に近づくよう傾斜させて縫合されている。

これらのガイド用縫合部７３〜７５は、それぞれ両側の縫合端に応力集中抑制部７６，７６を有している。図９に示すように、両側の応力集中抑制部７６，７６は、ガイド用縫合部７３〜７５を、各縫合端においてベントホールカバー６０から遠ざかる方向に更にループ状に縫合した部分である。本実施例においては、応力集中抑制部７６，７６は、それぞれのガイド用縫合部７３〜７５に沿う方向に細長い正面視略長円形に形成されている。このため、それぞれの縫合端は円弧状を呈する。

図９に示すように、エアバッグ袋体３０を正面から見たときに、各ガイド用縫合部７３〜７５に対して、応力集中抑制部７６，７６は次の関係にある。つまり、第１ガイド用縫合部７３の応力集中抑制部７６，７６は、第１ガイド用縫合部７３の上に形成されている。第２・第３ガイド用縫合部７４，７５の各応力集中抑制部７６，７６は、第２・第３ガイド用縫合部７４，７５の下に形成されている。

このように、ガイド用縫合部７３〜７５における各縫合端に、応力集中抑制部７６，７６を設けている。ベントホールカバー６０が第１・第２ガイド用縫合部７３，７４間を移動するときや、ベントホールカバー６０が第１・第３ガイド用縫合部７３，７５間を移動するときに、ベントホールカバー６０の縁は、応力集中抑制部７６，７６を擦りながら移動する。これらの応力集中抑制部７６，７６は円弧状に形成されているので、この部分に応力が集中することが抑制される。このため、ガイド用縫合部７３〜７５における各縫合端が、ベントホールカバー６０に擦られて剥離する心配はない。また、ベントホールカバー６０とカバーガイド部材７０とが干渉し合うこともない。従って、ベントホールカバー６０は円滑に移動することができる。

基準線ＳＬ１からガイド部７２の先端７２ａまでの長さは、基準線ＳＬ１から帯状部６４の先端部６４ａまでの長さよりも、短く設定されている。しかし、基準線ＳＬ１からガイド部７２の先端７２ａまでの長さは、この先端７２ａから帯状部６４の先端部６４ａまでの長さよりも、長く設定されている。従って、破断用縫合部５１〜５３が破断して先端部６４ａの拘束が解かれ、帯状部６４が基準線ＳＬ１側へ移動する途中において、帯状部６４がガイド部７２の裏側へ折り返ったとしても、先端部６４ａによってベントホール３４が塞がれることはない。

さらに、ガイド部７２における左右の先端７２ａ，７２ａは、基準線ＳＬ１に対して傾斜した（ベントホールカバー６０の直交部６３に対して傾斜した）傾斜状に形成されている。従って、ベントホールカバー６０の帯状部６４が基準線ＳＬ１側へ移動する途中において、帯状部６４がガイド部７２の裏側へ折り返ったとしても、傾斜した先端７２ａに沿って、斜めに折り返ることになる。このため、帯状部６４は折り返り状態が極めて容易に解消される。帯状部６４はガイド部７２内を円滑に移動することができる。

さらに、ガイド部７２は、ホール中心ＨＰに位置する開口７７を有する。つまり、ガイド部７２は、ベントホール３４に対応する部位に、開口７７が形成されている。この開口７７は、ベントホール３４と略同型の円形孔である。

次に、エアバッグ装置１３の作用を説明する。
車両１０（図１参照）に所定以上の衝突エネルギーが作用したときに、図３に示すインフレータ２０は点火信号を受けてガス発生剤に点火することにより、ガスを発生させて、エアバッグ袋体３０に供給する。ステアリングホイール１２（図１参照）上に折り畳み状態で収納されているエアバッグ袋体３０は、ガスによって膨張を開始する。エアバッグ袋体３０が膨張する過程において、ステアリングホイール１２に取り付けられたカバー（図示せず）がティアラインから破断してエアバッグ袋体３０が膨出展開するための開口を形成する。この結果、エアバッグ袋体３０は車室内に展開し始める。

図２及び図３に示すように、エアバッグ袋体３０は第１及び第２の基布３１，４１同士が３つの破断用縫合部５１〜５３によって一体に縫合されている。このため、エアバッグ袋体３０は展開初期にその膨張容積を規制され、中心と破断用縫合部５１〜５３間の規制された容積内で速やかに一様な膜圧分布に達する。この時点で乗員がステアリングホイール１２に近接した位置に存在し、接触開始する場合には、内圧の上昇とともに破断用縫合部５１〜５３の破断が進行することにより内圧上昇量が抑制され、柔らかく乗員を拘束することができる。

また、乗員との接触がない場合にも、インフレータ２０からのガス流入によるエアバッグ袋体３０におけるバッグ内圧の増加に応じて、３つの破断用縫合部５１〜５３は、縫合始点５４から縫合終点５５へ向かって順次破断される。このため、エアバッグ袋体３０は、適切なバッグ内圧を維持しながら、次第に容積を増加し、所定の形状となるように展開する。

ところで、図９に示すように、ベントホールカバー６０における左右の帯状部６４，６４の先端部６４ａ，６４ａは、各破断用縫合部５１〜５３によって、第１・第２の基布３１，４１に縫合されている。このため、各破断用縫合部５１〜５３が破断するまでは、先端部６４ａ，６４ａが第１・第２の基布３１，４１に拘束されている。ベントホール３４が、ベントホールカバー６０により閉鎖されているので、エアバッグ袋体３０内のガスは外部へ逃げることを阻止されている。この結果、エアバッグ袋体３０内のガス圧は速やかに上昇し、そのガス圧が適切に保持される。エアバッグ袋体３０内のガス圧は、カバーガイド部材７０の開口７７を通して、ベントホールカバー６０の直交部６３における中央部に作用している。

その後、エアバッグ袋体３０の展開末期に、全ての破断用縫合部５１〜５３が破断すると、帯状部６４，６４の先端部６４ａ，６４ａの拘束が解かれる。ベントホールカバー６０の直交部６３における中央部は、ベントホール３４から外部へ押し出される。押し出されるにつれて、左右の帯状部６４，６４はガイド部７２に案内されて（ガイド用縫合部７３〜７５に案内されて）、ベントホール３４へ向かって移動する。この結果、ベントホール３４が開放される。このように各破断用縫合部による圧力上昇の緩和が終了した後にも、エアバッグ袋体３０内の余剰のガスがベントホール３４から排出されるので、エアバッグ袋体３０は最大形状となった後もエアバッグ袋体３０のバッグ内圧の過剰な上昇を防止される。

本発明は、ベントホール３４をベントホールカバー６０によって覆うことにより、ガス流出を規制する車両用エアバッグ装置１３を備えた自動車への適用に好適である。

本発明に係る車両用エアバッグ装置を採用した車両の斜視図である。 図１に示す車両用エアバッグ装置に用いられるエアバッグ袋体を車両前方から見た図である。 図２の３−３線断面図である。 図２に示したエアバッグ袋体の分解図である。 図２に示した破断用縫合部の詳細図である。 図２の６−６線断面図である。 フィラメント糸の引張強さの対比図である。 フィラメント糸の種類に伴うエアバッグ袋体の内圧特性を示す図である。 図２に示したエアバッグ袋体の要部拡大図である。

符号の説明

１３…車両用エアバッグ装置、２０…インフレータ、３０…エアバッグ袋体、３１…第１の基布、４１…第２の基布、５１〜５３…縫合部（破断用縫合部）、５６…縫合糸、５６ａ…第１の糸（フィラメント糸、着色されていない糸）、５６ｂ…第２の糸。

Claims (4)

1. 第１及び第２の基布の外周部同士が接合されることによって構成されるエアバッグ袋体であって、
   前記第１及び第２の基布は、中央部から外周部へ向けて概ね円周方向に連続する、縫合部により縫合されており、
   この縫合部は、前記エアバッグ袋体が膨張するときのバッグ内圧により、前記中央部から前記外周部へ向けて、縫合糸が順次破断されることによって分離する構成であり、
   この縫合糸は、前記バッグ内圧によって破断される第１の糸と、この第１の糸よりも破断強度が大きい第２の糸とから成り、
   この第２の糸は、前記第１の糸を前記縫合部の縫合方向へ案内する糸であることを特徴としたエアバッグ袋体。
2. 前記第１の糸は、フィラメント糸から成ることを特徴とした請求項１記載のエアバッグ袋体。
3. 前記第１の糸は、着色されていない糸から成ることを特徴とした請求項１記載のエアバッグ袋体。
4. 前記第１の糸は、破断荷重が６０Ｎを超えない糸から成る、ことを特徴とした請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエアバッグ袋体。

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