JP4084198B2 - 低透過性エアバッグ、及び該製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、低透過性エアバッグに関する。より具体的には、本発明は、ロールオーバなどの継続して衝突する際の車両内で乗員を保護するため、長時間膨張状態を維持することが要求されるエアバッグに関する。このようなエアバッグの例にはサイドカーテン・エアバッグがある。

従来のエアバッグは、布製のパネルを縫い合わせてほぼ囲われた三次元バッグを形成することによって製造されており、バッグのほぼ唯一の開口部（通気口を除く）が膨張手段を受け入れるようデザインされている。通常、エアバッグは織布から作られ、所望形状のバッグが各種形状、寸法の複数のパネルを縫い合わせて製造される。運転者用や乗員用への適用ではバッグでのガス保持が１秒以内であることから、縫製による縫い目が適切な場合もある。

この製造方法は、サイドカーテン・エアバッグなどには不向きである。というのは、縫製工程で布に形成される穴からガスが抜け、このためガスの保持時間を許容できない程度に低減させるからである。さらに、低ガス透過性の布を得るには、一般に布に対して厚いコーティングもしくはラミネートを施すことが必要とされ、これは製造過程において高コストの工程となる。

この洩れ問題に対処してこれまでに提案された１つの解決策は、布製パネルを溶着手段で取り付けることであった。この方法は縫い目での洩れを防ぎ、又は低減させることができるが、布はやはり厚くコーティングされ、またはラミネートされねばならず、また布を直接布に溶着することは困難であることが分かった。

以上より、縫い目から多くのガスが洩れることなく、エアバッグの布の表面又は基材に少量のラミネートやコーティングを必要としない、低ガス透過性のエアバッグを提供することが望まれていた。

発明の目的

したがって、本発明の目的は、縫い目からの洩れを防ぎ、又は低減する低透過性エアバッグを提供することにある。

本発明の他の目的は、エアバッグ表面に適用されるべきコストのかかるラミネートやコーティングの使用を低減する低ガス透過性のエアバッグ・クッションを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、アウターバッグ内に囲われたインナーバッグを有し、これによって２層のエアバッグ・クッションを形成する低ガス透過性エアバッグ・クッションを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、低透過性の内側クッションを備えながら、外側に低コストの布もしくは不織布を提供することにある。この布は、低透過性を付与する手段としてではなく、主に強度を付与するものとして機能する。

本発明の他の目的は、外側のバッグに囲まれたインナーバッグを提供し、運転者用、乗員用、サイド用のエアバッグに適用可能な２層のエアバッグ・クッションを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、低ガス透過性エアバッグの製造方法を提供することにあり、この製法はエアバッグの縫い目に沿った洩れの原因となるパンチ穴を排除している。

本発明の他の目的は、高価なコーティングやラミネートの使用を最少化もしくは排除し、そして低ガス透過特性を有するエアバッグ・クッションの生産に関連した他の問題に対処する安価なエアバッグ・クッション、及び該エアバッグ・クッションの製造方法を提供することにある。

本発明にかかるこれらの特徴や、他の特徴、態様、利点は、以下の詳細な説明、請求項、及び添付図面を参照することにより、よりよく理解されることになる。

詳細説明

図１は、低ガス透過特性を有する運転者側エアバッグ２を示す。このエアバッグは、内側層と、当該内側層を囲う外側層との２つの異なる材料の層から形成され、これらの層は継ぎ目線に沿ってのみ一体に接合されている。前記内側層は好ましくはフィルム材料、より好ましくはウレタンから作られ、主にエアバッグに低ガス透過性の層を提供するために使用される。前記外側層は好ましくは布から形成され、主にエアバッグの強度特性を高めることに寄与している。図１Ａはサイドカーテン・エアバッグ４を示しており、これも同様に内側フィルム層と外側布層とから形成され得る。

第１の方法では、当該エアバッグは、図２に示すように２つの異なる布地材料の層８の間に、２つのフィルム材料の層６を積み重ねることによって製造される。前記２つのフィルム層は、２つの個別のシート（図参照）から形成することができ、又は単一のシートを折り畳んで形成することもできる。同様に、前記２つの布の層は、２つの異なるシート（図参照）から形成することができ、又は前記フィルム層を間に挟んで単一のシートを折り畳んで形成することもできる。これらの層はその後、熱溶着され、もしくは他の適切な取り付け手段に付され、これによってバッグの所定形状と内側チャンバとを形成する。ここで用いられているように「熱溶着」の用語は、エアバッグ・クッションの各層を一体にシールして重合体のビード、又は溶融した重合体のシールを形成するあらゆる方法を意味しており、この中には高周波接合、超音波接合、誘電接着、接着結合などが含まれるがこれらに限定はされない。好ましい実施の形態では、前記熱溶着は、相互に僅かに間隔を設けた一対の重合体のビード、又は連続した厚いビード１０を作り、エアバッグ・クッションの縫い目を形成する。

前記熱溶着によって作られる重合体のビード１０は、４層全てを一体にシールし、これによって布バッグ内部にフィルムバッグを形成する。オプションとして、より高い強度を提供するよう、図３に示すように前記重合体のビード１０を通過するそれぞれの熱溶着の継ぎ目の境界の中でステッチの縫い目１２が形成されてもよい。このステッチの縫い目１２は、バッグの熱溶着前、もしくはバッグの熱溶着後のいずれかで行うことができる。図示のようにステッチは重合体のビード１０の中に施されるため、このステッチによってバッグに開けられる孔は、バッグが膨張した際にガスを洩らすことはない。

このような構成により、フィルムバッグがその膨張時にガスを保持すると共に、縫い目穴を通るエアの洩れを防止する。これは、前記ステッチ段階で形成された穴のいずれもバッグ膨張部分に作られていないからである。それらの穴は、熱溶着された重合体のビードの間、もしくはビード内にのみ形成される。布の外側層は強度を与え、前記内部バッグとは前記シールされた継ぎ目に沿ってのみ接合されている。バッグの熱溶着されない部分は、この第１の実施の形態では相互に接合されていない。

４２０ｄの非コーティング布バッグ内で溶着されたポリウレタン・フィルムのバックを使ってテストを行なった。製造サンプルが１４Ｐｓｉのピーク圧力まで膨張され、洩れ率が測定された。４０分後、バッグの圧力は約０．６Ｐｓｉまで低下した。

本発明にかかるエアバッグ・クッションを製造する第２の方法では、１層を他層の上に載せて２つのフィルム層が重ね合わされる。先の例と同様、これらの層は折り畳まれた単一層から形成されてもよく、２つの異なるシートから形成されてもよい。前記２つのフィルム材料層はその後、熱シールで一体にされてフィルムバッグを形成する。その後、図３Ａに示すようにインナーバッグの周囲の継ぎ目に形成された重合体のビードの外側にアウターバッグをステッチし、図３Ｂに示すように膨張制御エリア１４（周囲の継ぎ目を除く）内の重合体のビードの外側もしくは中間をステッチすることによって、アウターバッグをインナーバッグに接合するようにしてもよい。このようなサイドエアバッグは、エネルギ分散のためバッグ内に個別の通気孔（図示せず）を含むことができる。

この製造方法では、前記アウターバッグはステッチされた縫い目によってのみインナーバッグに固定されており、インナーバッグに熱溶着では接合されていない。アウターバッグは、個々のパネルを別々に（もしくは同時に）インナーバッグの継ぎ目にステッチすることによってインナーバッグに組み付けられてもよく、あるいは小さな開口部を備えたアウターバッグがまず組み立てられ、その後、インナーバッグが予め組み立てられたアウターバッグ内に配置され、接合されてもよい。

溶着境界面で縫い合わされた継ぎ目により、前記重合体のビードから布へと力が伝わり、これによってガス洩れに対する気密シールの強度を増す。前記重合体のビードは、溶着が冷却した後も膨張特性を維持しており、これにより気密構造が維持される。これまで第２の実施の形態ではアウターバッグをインナーバッグに取り付けるのにステッチが好ましい方法であるとしているが、他の取り付け方法を採用してもよい。これらの方法には、適当な接着方法や接着剤などか含まれるが、それらに限定されるものではない。

他のフィルム材料が使用されてもよく、そのフィルム材料にはポリエステル、シリコン、ポリアミド、ポリオレフィンなど、あるいはこれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらのものに限定はされない。同様に、アウターバッグに他の布地が使用されてもよく、その布地には織布、不織布、横糸挿入布（weft-insertion）、あるいはこれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらのものに限定はされない。

本発明につき、一定の好ましい態様を参照してかなり詳細に亘って説明してきたが、他の態様もまた可能である。したがって、添付の請求の範囲の精神と範疇は、本明細書の好ましい態様の説明に限定されるべきではない。

本発明によって製造された運転者側エアバッグを示す。 本発明によって製造されたサイドカーテン・エアバッグを示す。 本発明によって製造されたエアバッグの断面の切断部分で、２つの布の外側層の間にサンドイッチされた２つの内側層のフィルムを示し、エアポケットが前記フィルム層に形成され、内側フィルム層と外側布層とを有するエアバッグを形成する。 熱溶着継ぎ目の断面を示しており、ここで図２に示す４つの層が熱溶着で一体にされ、熱溶着工程によって形成される重合体のビードを通し、これに沿って前記４つの層の縫い目が形成される。 本発明にかかる代替の実施の形態の断面を示しており、ここでは内側フィルム層同士が一体に熱溶着され、外側層同士が一体に縫い合わされ、この結果、内側フィルム層が外側布層に直接取り付けられることなく外側布層内に配置される。 膨張制御エリアを有するサイドエアバッグ・カーテンを示し、ここでは外側層の周辺が図３Ａに示すように外側層を通してのみ縫い合わされ、また内側フィルム層同士が一体に熱溶着されて膨張制御エリアを形成しており、図はさらに、外側層を内側層に固定する前記膨張制御エリア内に位置した縫い目を示している。

符号の説明

２．運転者側エアバッグ、 ４．サイドカーテン・エアバッグ、 ６．フィルム材料層、 ８．布地材料層、 １０．重合体のビード、 １２．ステッチ縫い目、 １４．膨張制御エリア。

Claims (7)

1. 第１の材料から作られて実質的に囲まれたインナーバッグであって、
   実質的に囲まれたバッグを形成するため、前記第１の材料の対向する部分同士を、それらの間に重合体のビードを形成することによって一体に接合された少なくとも１つの継ぎ目を含むものと；
   第２の材料から作られたアウターバッグであって、前記インナーバッグに接合され、このインナーバッグを囲むものとを備え、
   前記アウターバッグが、前記インナーバッグの継ぎ目の境界内で当該インナーバッグに縫い合わされているエアバッグ・クッション。
2. 前記インナーバッグが、ウレタン、ポリアミド、ポリエステル、シリコン、ポリオレフィン、あるいはこれらの任意の組み合わせからなる群から選択された材料によって作られている請求項１に記載のエアバッグ・クッション。
3. 前記アウターバッグが、織布、不織材料、横糸挿入布、あるいはこれらの任意の組み合わせからなる群から選択された材料によって作られている請求項１に記載のエアバッグ・クッション。
4. 前記アウターバッグ及びインナーバッグが熱溶着で一体にされ、これによって前記アウターバッグを前記インナーバッグに結合するシールを形成し、前記内側の対向する面同士を前記継ぎ目で結合している請求項１に記載のエアバッグ・クッション。
5. 前記アウターバッグと前記インナーバッグが接着によって一体にされ、これによって前記アウターバッグを前記インナーバッグに結合するシールを形成し、前記内側の対向する面同士を前記継ぎ目で結合している請求項１に記載のエアバッグ・クッション。
6. 多層エアバッグ・クッションを製造する方法であって：
   加圧ガスを受け入れて保持するポケットを備えた形状に形成された内側材料層を提供し、
   外側材料層を提供し、
   前記内側材料層を熱溶着して当該内側材料層の内部でチャンバを形成し、
   前記内側材料層を前記外側材料層の内部に配置し、
   前記内側材料層の周囲を前記外側材料層で囲い、
   前記外側材料層を前記内側材料層に接合する各ステップから構成され、
   前記接合するステップが、前記チャンバを形成する熱溶着内もしくはこれに近接して前記外側材料層を前記内側材料層に縫い合わせることからなる方法。
7. 外周継ぎ目が前記内側材料層を含まない、もしくは内側材料層に侵入しないよう前記外側材料層の外周を一体に縫い合わせるステップを含む請求項６に記載の方法。

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