JP2014051152A - 乗員保護用エアバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】初期展開時におけるエアバッグの衝撃から乗員を守り、さらには乗員の状況に応じて展開状態を変化させ、最適に乗員を保護することのできるエアバッグを提供する。
【解決手段】２枚のパネルの外周縁同士が接合されてなり、内部に形状規制布を有するエアバッグであって、少なくとも乗員側パネル全体を被覆する帯状パーツを有し、該帯状パーツがパネルに設けられた排気穴を通して該形状規制布と結合してなる乗員保護用エアバッグである。前記帯状パーツと形状規制布との結合部分の少なくとも一部が、乗員がエアバッグに衝突することにより結合を解消することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるエアバッグ装置のための乗員保護用エアバッグに関し、詳細には、初期展開時におけるエアバッグの衝撃から乗員を守り、さらには乗員の状況に応じて展開状態を変化させ、最適に乗員を保護することのできるエアバッグに関する。

車両が衝突した時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、車両へのエアバッグ装置搭載が普及している。とくに近年では、従来の運転席や助手席用のエアバッグ装置に加えて、側面衝突（側突）用エアバッグ装置や後部座席用エアバッグ装置も車両に搭載されるようになっている。

しかし、エアバッグは乗員方向に展開するため、乗員を初期拘束する際にエアバッグと乗員との衝突により乗員が怪我をする事例も報告されている。そのため、初期拘束の際において、エアバッグの衝撃から乗員を守るための、低加害性のエアバッグ開発がすすめられている。

特許文献１および２には、乗員接触面を拡張された布帛状物によるフラットな面とすることで、好適なクッションとすることが記載されている。さらに特許文献１においては、メインパネルと乗員の衝撃緩衝用パーツとを一体化することで、生産性に優れたバッグを提供している。この方法によれば、展開時のエアバッグの衝撃から乗員を守りつつ、車の衝突の衝撃からも乗員を保護することができる。しかし、体格の大きい乗員または小さい乗員が衝突した場合に、それぞれに適切な乗員の保護をすることまではできず、体格によっては乗員への衝撃が強くなってしまう場合がある。

特開平４−２９２２３９号公報 特開２００４−２４９９６０号公報

本発明は、前記課題を解決するものであり、初期展開時におけるエアバッグの衝撃から乗員を守り、さらには乗員の状況に応じて展開状態を変化させ、最適に乗員を保護することのできる乗員保護用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、２枚のパネルの外周縁同士が接合されてなり、内部に形状規制布を有するエアバッグであって、少なくとも乗員側パネル全体を被覆する帯状パーツを有し、該帯状パーツがパネルに設けられた排気穴を通して該形状規制布と結合してなる乗員保護用エアバッグに関する。

前記帯状パーツと形状規制布との結合部分の少なくとも一部が、乗員がエアバッグに衝突することにより結合を解消することが好ましい。

本発明によれば、初期膨張には、エアバッグ本体が帯状パーツにより規制されることでエアバッグ本体が屈曲し、乗員側に突出することを防止する。さらには、エアバッグ本体の膨張面に乗員が直接触れないため、帯状パーツが乗員をソフトに保護することができる。

また、エアバッグを屈曲した形状とし、屈曲部とそれを覆う帯状パーツとで形成される空間により乗員を保護するため、バッグ自体の容量が小さくなる。さらには、展開初期には該帯状パーツが排気穴を塞ぐため、素早い展開が可能となり、よって初期拘束性に優れている。なお、乗員衝突後は帯状パーツが緩むこととなり、排気穴からの排気を促す。

前記帯状パーツで乗員側パネルを覆うというシンプルな構造により、センサや特別な装置を用いることなく、従来の製法および材料のみで内圧を変化させることのできるエアバッグを得ることができる。

さらに、排気穴から形状規制布を外部に出し、前記帯状パーツと結合させることができるため、作業が簡単であり、生産性にも優れている。

また、前記帯状パーツに乗員が衝突する衝撃によって帯状パーツと形状規制布との結合を解消できるようにすることにより、乗員が衝突する衝撃の大きさに応じて、前記結合の解消状態を変化させ、ひいては袋体の膨張程度も変化させることができる。

本発明のエアバッグの展開初期における模式断面図である。 本発明のエアバッグの乗員衝突後における模式断面図であって、（ａ）衝撃が比較的小さいとき、（ｂ）衝撃が比較的大きいときを示す。 本発明で使用される（ａ）形状規制布２の一例、（ｂ）帯状パーツ３の一例を示す模式図である。 本発明で使用される形状規制布２と帯状パーツ３の結合部分１０を示す模式断面図である。（ａ）は縫製による結合、（ｂ）は接着材による結合を示す。 本発明で使用される（ａ）インフレータ側パネル１ａ、（ｂ）乗員側パネル１ｂを示す模式図である。 本発明で使用される（ａ）インフレータ取付口補強布４、（ｂ）インフレータ取付口布８、（ｃ）乗員側補強布５、（ｄ）排気穴補強布７および（ｅ）帯状パーツ補強布１４の一例を示す模式平面図である。 本発明で使用される帯状パーツ補強布１４の取付例を示す模式図である。

本発明の乗員保護用エアバッグは、２枚のパネル１ａおよび１ｂからなるエアバッグ本体１、膨張を規制する形状規制布２および乗員側パネル全体を被覆する帯状パーツ３を有している。前記帯状パーツ３は衝突の際、乗員と直接的に接触する位置にある。

図１に示すように、エアバッグ本体１の展開時に、前記帯状パーツ３が引っ張られることによりエアバッグ本体１が屈曲し、帯状パーツ３との間に空間１１が形成される。展開初期においては、この空間１１が乗員の衝撃を緩和する役割を果たす。帯状パーツ３は、排気穴６を通して袋体１内部にある形状規制布２と結合されている。

前記形状規制布２の一端は、必要に応じて図６（ｃ）に示す乗員側補強布５を伴い、乗員側パネル１ｂと結合しており、他端は、インフレータ側布１ａのインフレータ取付口１２周囲に位置するインフレータ取付布８（図６（ｂ））に結合している。また、その中央部付近には、帯状パーツ３が取り付けられている。ここで、排気穴６の位置はとくに限定されないが、形状規制布２の役割を考慮すると、インフレータ取付口１２を中心として相対する位置に複数設けることが好ましい。

帯状パーツ３の一端は、前記のとおり形状規制布２の中央部付近に結合しているが、この帯状パーツ３は、排気穴６を通ってエアバッグ本体１外側にでて、エアバッグ本体１の外部を覆うようにして、再度他の排気穴６を通ってエアバッグ本体１内部に入り、その他端を他の形状規制布２の中央部付近と結合している。帯状パーツ３の一例を図３（ｂ）に示すが、とくに限定されるものではない。その長さも、展開時に乗員側パネル全体を被覆し、エアバッグとしての機能を損なわない程度にエアバッグ本体１を屈曲させるものであれば、とくに限定されない。

形状規制布２と帯状パーツ３とを結合する際には、図３および図４に示すように、それぞれを折り曲げて、この折り曲げた部分を保持するように結合することが好ましい。さらにこの結合を、乗員がエアバッグに衝突することにより結合を解消するような結合とすることが好ましい。結合は、少なくとも一部が解消すればよく、すべてが解消してもよい。また、図３に示すように、結合部分１０を複数個所設けることにより、段階的に結合が解消するような構成としてもよい。図３において、符号９は、結合のための折り曲げ線を、符号１０は結合部分を示している。

このような構成とすることで、乗員が接触することによる衝撃によって帯状パーツ３が引っ張られ、結合部分１０が解消して帯状パーツ３および形状規制布２の長さが長くなる。それにともない、エアバッグ本体１の容量を大きくすることができる。さらに、段階的に結合部分１０を解消させることによって、乗員による衝撃の度合い（干渉の程度）の違いによって、結合の解消、つまりはエアバッグ本体１の容量を変化させることができる。

具体的には、図２（ａ）に示すように、乗員の体格が小さい場合などの乗員の干渉が小さい場合には、結合部分１０の解消もあまりなく、エアバッグ本体１の容量の変化も小さい。そのため、空間１１の程度も変化はそれほど大きくなく、やはり、乗員を空間１１にてソフトに保護し続けることになる。一方、乗員の体格が大きい場合やシートベルト非着用といった乗員の干渉が大きい場合は、図２（ｂ）に示すように、結合部分１０が大きく解消された結果、エアバッグ本体１の容量が大きくなり、エアバッグ本体１によって乗員をしっかりと拘束することができる。

図４（ａ）には、形状規制布２と帯状パーツ３の折り曲げた部分を縫製により複数個所結合する場合を示している。もちろん、縫製に限定されるものではなく、図４（ｂ）に示すように接着により結合してもよい。なかでも、時間短縮が可能な点で、縫製によって結合することが好ましい。縫製の方法も、縫製強度に問題がない範囲でとくには限定されない。

縫製により結合する場合、その縫製長さとしては、１０〜１００ｍｍであることが好ましく、２０〜６０ｍｍであることがより好ましい。長さが１０ｍｍより小さいと、形状規制布２と帯状パーツ３との結合強度が低く、バッグ作製時や初期展開にて縫製が切れてしまう傾向にある。また、１００ｍｍより大きいと、形状規制布２と帯状パーツ３との結合強度が高くなりすぎて展開の際に切れにくくなり、展開時に所定の展開形状とならない傾向にある。

また、この切断させるための縫製糸には、比較的低繊度の縫製糸を用いることができる。繊度としては、２００〜６００ｄｔｅｘであることが好ましく、３００〜５００ｄｔｅｘであることがより好ましい。繊度が６００ｄｔｅｘをこえると、切れにくくなる傾向にあり、２００ｄｔｅｘより小さいと、乗員の衝撃よりも軽い衝撃によって切れてしまう傾向にある。また、縫製箇所としてはとくに限定はされないが、衝突過重による調整のしやすさから５箇所以上あることが望ましい。

排気穴６の形状および大きさについても、とくに限定されない。排気穴６から帯状パーツ３を挿入するのに十分な程度であればよく、エアバッグの形状および容量、インフレータの出力などの条件に応じて最適となるようにする。なかでも、排気穴６がスリット形状であることが、生産性の点で好ましい。排気穴６近傍には、必要に応じて排気穴補強布７を追加することができる。

次に、本発明のエアバッグの製造方法について説明する。
まず、インフレータ側パネル１ａおよび乗員側パネル１ｂを準備する。図５に示すように、所望の形状に裁断した２枚のパネルの１枚にインフレータ取付口１２、排気穴６およびボルト用穴１３を設け、インフレータ側パネル１ａとする。他方は、乗員側パネル１ｂとする。

次いで形状規制布２を準備する。形状規制布２は、たとえば図３（ａ）に示すような形状に裁断されるが、とくに限定されるものではない。得られた形状規制布２の中央部を、必要に応じて乗員側補強布５を介して乗員側パネル１ｂと結合し、インフレータ取付口布８をインフレータ側パネル１ａと結合する。続いて、インフレータ側パネル１ａと乗員側パネル１ｂとの外周縁同士を縫製などにより結合したのち、インフレータ取付口布８と形状規制布２の端部とを結合する。これらの結合には、必要に応じて、図６（ａ）に示すようなインフレータ取付口補強布４などがあてがわれる。最後に表返しを行い、帯状パーツ３の両端をエアバッグ本体１の排気穴６から通し、それぞれ形状規制布２と結合することで本発明の乗員用エアバッグとする。

帯状パーツ３の安定のために、図７に示すように、別途、帯状パーツ補強布１４を用いてもよい。帯状パーツ補強布１４を使用することにより、展開の際、帯状パーツ３が乗員に対して上下方向にずれるといったことが少なくなり、乗員を的確に保護することができる。

本発明の乗員用エアバッグは、運転席用、助手席用、側面衝突用および後部座席用などに使用することができ、とくに限定されない。なかでも、通常テザーベルトが装備されている運転席および助手席用エアバッグとして有用である。

本発明のエアバッグ作成のために使用される基布（インフレータ側パネル１ａ、乗員側パネル１ｂ、形状規制布２、帯状パーツ３および各種補強布など）の材質としては繊維があげられ、これを布帛の形態にして用いる。パネルや形状規制布などに使用する基布の材質は同じでも異なってもよく、なかでも、これらを接着によって接合させる場合は、接着剤を選定することが容易になるという点で、同じ材質とすることが好ましい。

前記基布としては、織物、編物、組物、不織布、シート状物、ネット状物、あるいはこれらの複合物、積層物などがあげられ、要求性能を満たす材料であればいずれでもよい。以下、織物を例にしてさらに詳細を説明する。

前記織物としては、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）、綾織、畝織、絡み織、模紗織、平織、あるいはこれらの複合組織などのいずれからなるものでもよい。なかでも、織物構造の緻密さ、物理特性および性能の均等性の点で、平織が好ましい。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。また、ジャカード装置を搭載した織機による多重織物を使用してもよい。

前記織物の製造は、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い。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があげられる。

また、前記基布を構成する繊維糸条は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、とくに限定されない。なかでも、汎用性があり、織物の製造工程、織物物性などの点で、合成繊維フィラメントであることが好ましい。たとえば、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、これらの共重合または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と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、これらの共重合または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、綿、麻、ケナフ繊維などのセルロース系繊維、ポリ乳酸、琥珀酸に代表される生分解性繊維、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、耐熱性などの点で、ナイロン６６繊維であることが好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維またはナイロン６繊維が好ましい。

これらの繊維糸条には、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。

前記繊維糸条の総繊度は、とくに限定されない。なかでも、２００〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、４００〜８００ｄｔｅｘであることがより好ましい。４００ｄｔｅｘより小さいと、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、８００ｄｔｅｘをこえると、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。

また、その単糸繊度は、０．５〜６ｄｔｅｘであることが好ましく、０．５〜４ｄｔｅｘであることがより好ましい。単糸繊度を細くすることにより、基布の通気性が小さくなり、柔軟性も向上しエアバッグの折畳み性が改良される。さらに単糸の断面形状は、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型など、糸および基布の製造工程、得られる基布物性などに支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、繊維糸条の強度は、高いほど耐圧性の高いエアバッグが得られるが、８〜１５ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、９〜１３ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。

また、前記基布は、不通気材料を用いないノンコート基布、不通気材料を用いたコート基布のいずれでもよく、要求される気密性に応じて選定すればよい。不通気材料とは、たとえば以下に示すように、実質的に空気を通さないようにする材料のことであり、不通気とは、ＪＩＳ Ｌ１０９６「一般織物試験方法」における８.２７．１ Ａ法（フラジール形法）において、測定値０．０のことをいう。この材料を、後述する方法により、織物の片面あるいは両面から付与する。この不通気材料は、基布の表面、基布を構成する糸束の交差部、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。

前記不通気材料の付与量としては、片面１０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。また、層状となる場合は、その厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。付与量が片面１０ｇ／ｍ^２より少ない、または、層の厚さが１０μｍより薄いと、必要な気密性を得ることが難しい傾向にある。また、上限は、気密性が確保できる範囲で、少ない量とすることが好ましく、たとえば、８０ｇ／ｍ^２または厚さ８０μｍとすればよい。

前記不通気材料としては、通常、エアバッグ用基布に使用されている材料を用いればよく、耐熱性、摩耗性、基布との密着性、難燃性、不粘着性などを満足するものであればよい。たとえば、シリコーン系樹脂またはゴム、ポリウレタン系樹脂またはゴム（シリコーン変性、フッ素変性も含む）、フッ素系樹脂またはゴム、塩素系樹脂またはゴム、ポリエステル系樹脂またはゴム、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂、尿素系樹脂、フェノール系樹脂などの１種または２種以上を使用することができる。なかでも、基布との密着性や気密性などの点で、シリコーン類またはポリウレタン類であることが好ましい。

前記不通気材料の付与方法は、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、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、グラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、５）ラミネート法、６）噴霧・噴射法などがあげられ、とくに限定されない。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。

また、不通気材料には主たる材料の他、加工性、接着性、表面特性あるいは耐久性などを改良するために、通常使用される各種の添加剤、たとえば、架橋剤、接着付与剤、反応促進剤、反応遅延剤、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、粘着防止剤、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種以上を混合してもよい。

前記不通気材料の液体としての性状は、塗布量、塗布法、材料の加工性や安定性、被覆材として要求される特性などに応じて、無溶媒型、溶媒型、水分散型、水乳化型、水溶性型などから適宜選定すればよい。

また、不通気材料と本体基布との密着性を向上させるために、各種前処理剤、接着向上剤などを不通気処理剤に添加してもよいし、予め基布表面にプライマー処理などの前処理を施してもよい。さらに、前記不通気材料の物理特性を向上させたり、耐熱性、老化防止性、耐酸化性などを付与するため、不通気処理剤を基布に付与した後、乾燥、架橋、加硫などを、熱風処理、加圧熱処理、高エネルギー処理（高周波、電子線、紫外線など）などにより行ってもよい。

１ エアバッグ本体
１ａ インフレータ側パネル
１ｂ 乗員側パネル
２ 形状規制布
３ 帯状パーツ
４ インフレータ取付口補強布
５ 乗員側補強布
６ 排気穴
７ 排気穴補強布
８ インフレータ取付口布
９ 折り曲げ線
１０ 結合部分
１１ 空間
１２ インフレータ取付口
１３ ボルト用穴
１４ 帯状パーツ補強布

Claims (2)

1. ２枚のパネルの外周縁同士が接合されてなり、内部に形状規制布を有するエアバッグであって、少なくとも乗員側パネル全体を被覆する帯状パーツを有し、該帯状パーツがパネルに設けられた排気穴を通して該形状規制布と結合してなる乗員保護用エアバッグ。
2. 前記帯状パーツと形状規制布との結合部分の少なくとも一部が、乗員がエアバッグに衝突することにより結合を解消する請求項１記載の乗員保護用エアバッグ。