JP4571508B2 - 布地を処理する方法及び車両設備、特に自動車設備でのそれらの使用 - Google Patents

Description

本発明は、レーザを用いた処理による繊維材料の部分的除去によって繊維表面構造に、特に布地に弱体化ゾーンを造る方法、及びこの方法で処理された繊維表面構造に関する。本発明はまた、車両用、特に自動車用エアーバッグフラップを備えた繊維貼り合わせ（積層）装備品を製造する方法、及びこの方法で製造された装備品に関する。

欧州特許第０ ７１１ ６２７ Ｂ１号明細書は、一般的な方法として、自動車用の繊維及び装備品を開示している。そこで開示された方法によれば、支持要素に貼り付けられる前に、カバー層には、その後面に、レーザを用いた処理、及び支持要素がエアーバッグを開く展開用フラップを装備することになるその領域の材料の関連除去によって溝状弱体化ゾーンが設けられる。カバー層及び支持要素は、続いて金型に挿入され、これらの構成要素間の空間は、軟質発泡体層で充填される。

特定の実施形態によれば、カバー層はまた、その後面で、ガラス繊維強化層に接合される繊維材料から成る。この場合、レーザ切断によって生成された溝は、ガラス繊維強化層を完全に、及び繊維層を部分的に、貫通する。

レーザビームがカバー層を完全に通過し、フラップの縁部に沿って装備品を切断するか、又は弱体化ゾーンが自動車の内部から見える状態となるのを防ぐために、弱体化ゾーンの領域の壁の厚さは、カバー層の厚さに応じてレーザを制御することによって一定値に保たれる。この場合、好ましい切断深さは、カバー層の厚さの約２０〜８０％である。しかしながら、センサ、例えば超音波センサからのフィードバック信号に応じて実行されるこの制御は、複雑となり、繊維カバー層に適用された場合、それらの壁の厚さが糸間で「ゼロ」の値に降下し、その結果、一定の残留断面が達成されないので、不満足な結果につながる。

独国特許出願公開第１９８ ５０ ７４２ Ａ１号明細書は、エアーバッグの発射を目的とした破裂点が、所定引き裂き力を有する縫い目を導入することで生成される布地に関する記載を含む。この縫い目の引き裂き強度は、それが通常の使用には耐えるが、エアーバッグが展開されるときには破るような大きさに設計される。

このタイプの目標破裂点は、基本的に可視である。通常では縫製によって多数の繊維セグメントから組み立てられ、縫い目のパターンも装飾的特徴を有する自動車シートにおいては、これは欠点とはならない。他方、平らな繊維貼り合わせ（積層）装備品に対しては、この手順は、視覚的理由、及び縫い目領域が肉厚となるため、不可能である。

本発明は、繊維表面構造で実質的に不可視である目標破裂点を生成するための確実且つ簡単な方法を提供する目的に基づいている。

本発明によれば、その目的は、相互に間隔をもって位置する穴が、線状配置で繊維表面構造の糸に導入されることにより達成される。

弱体化ゾーンに沿って、穴の間隔ｄは、いずれの場合においても、糸の間隔Ｄとそれぞれ異なることが好ましい。この手順により、糸と糸との間隔において、例えば布地の縦糸と横糸の間での多数回の連続レーザ処理が効果を奏さないままとならず、及び繊維表面構造の不十分な弱体化を局部的にももたらさないことが保証される。

穴の間隔ｄは、糸間隔よりも小さくなるように選択されるのが好ましく、特に糸の間隔Ｄの０．６〜０．７５倍である。経路が曲線状の目標破裂点の場合、弱体化ゾーンに沿う糸の局部的間隔Ｄは、標準的布地構造の場合でも異なるので、弱体化ゾーンの長さにわたり穴の間隔ｄを変更することが必要となる。標準的な布地の場合、これはレーザロボットの適切な制御によって実現され得るが、しかしながら、不規則な繊維の場合、局部的糸間隔Ｄの連続的決定によって、例えば透過光方法を利用する繊維構造の分析によって実現され得る。

特に、自動車に使用するのに適している繊維表面構造は、比較的粗い表面を有するので、穴は、糸を完全に貫通するミシン目として少なくとも部分的に形成され、自動車の内部から遠い方に向いている面から導入されるのが好ましい。通常使用される糸の太さに関して小さいサイズの出口開口部は、少なくとも暗い色調の繊維の場合には、不可視である。この場合、ミシン目の深さについての複雑な調整をせずに済ますことが可能となる。

弱体化ゾーンの特に確実な導入は、繊維表面構造の表面に対しある角度をもって導入される穴によってもたらされ得る。繊維表面構造の表面への局部垂直線に対する傾きは、２０°〜４５°であるのが好ましく、特に約３０°である。その傾きの調節は、この場合、例えば、レーザを斜めにすることによって、鏡によるレーザビームの適切な偏向によって又は繊維表面構造の適当な位置決めによって実行できる。

初めに記載の方法を使用することによって、自動車の、エアーバッグフラップを備えた、繊維貼り合わせ（積層）装備品は、レーザによって繊維表面構造に導入された弱体化ゾーン、及び続いて支持要素に貼られた、特にその上に貼り合わせられた前記繊維表面構造で製造されるのが好ましい。装備品の感触を改良するために、軟質発泡体の中間層が設けられることになる場合、繊維表面構造は、好適には、後に支持要素に対向するその面に軟質発泡体を備え、線状弱体化ゾーンが第１のステップでレーザによって軟質発泡体に導入され、第２のステップで、実質的に一致する線状弱体化ゾーンが繊維表面構造に導入される。

支持要素側には、繊維表面構造の貼り付け前又は後に、支持要素がその部分に繊維表面構造の弱体化ゾーンと実質的に一致するように配置される弱体化ゾーンが設けられることによって、エアーバッグの通路用フラップは、製造され得る。支持要素の弱体化ゾーンは、レーザによる局部材料除去によって造られるのが好ましい。

図は、本発明の別の実施形態を例示的及び概略的に示す。

図１で示された装備品１は、後部乗員を保護するために、図示されない、側部エアーバッグを備えた、乗用車のＣピラーを覆うピラー装備品２として設計される。このエアーバッグは、ピラー装備品２の上部領域と車体との間に配置され、事故の際に、エアーバッグ出口フラップ３を通って自動車の内部に向かって展開される。エアーバッグ出口フラップは、乗員には見えないようにピラー装備品２に一体化され、破れた後、この装備品に導入された線状Ｕ状弱体化ゾーン４（目標破壊点）は、内部に向かって旋回し、その結果、展開されたエアーバッグの出口開口部が、装備品１内に形成される。

図２で示されるように、ピラー装備品２は、取付要素６を有する湾曲支持要素５を具備し、その取付要素６によって支持要素５を車体のＣピラーにラッチすることができる。支持要素は、熱可塑性加工できる、硬質プラスチック、例えばポリプロピレンから射出成形によって製造されることが好ましい。

内部側では、ピラー装備品２には、支持要素５の周囲を横方向に引き張られ、折り曲げ部分８を形成する、ポリエステル又はポリエステルウール混合布地の形態の繊維表面構造７が敷かれる。感触を改良するために、支持要素５と繊維表面構造７との間に配置されるのは、３〜５ｍｍの厚さの軟質発泡体層９であり、独立気泡ポリエステル又はポリウレタン発泡体から成るのが好ましい。

弱体化ゾーン４の領域では、ピラー装備品２は、線状に相互に間隔を空けて位置する多数の穴１０を備えており、それらの構成は図３から明らかである。第１の動作において、繊維表面構造７と軟質発泡体層９とが、例えば火炎貼り合わせによって互いに接合される。次に、レーザによる材料除去によって、穴１０．１が、高進行速度で軟質発泡体層９に導入される。軟質発泡体層９の厚みが小さいので、材料除去に要する時間が非常に短く、さらに比較的大きな直径の穴１０．１は、必然的に形成され、互いにまとまるので、溝状弱体化ゾーン４となる。軟質発泡体層９及び繊維表面構造７を具備する複合体は、次に弱体化ゾーン４の領域で低進行速度でのレーザ処理を再び受け、これにより糸１１（縦糸及び／又は横糸）により小さな穴１０．２が形成されることになる。

これとは別に、弱体化ゾーン４は、１列に並んだレーザ生成による穴１０．３によって支持要素５内にも形成され、レーザの入口ゾーン１２は、自動車の内部に向く出口ゾーン１３よりも幅の広い材料除去を有する。これは、穴１０．１及び１０．２についても同様であり、軟質発泡体層９内の直径の差は、結果的に支持要素５内、及び糸１１内の直径差よりも小さくなる。

軟質発泡体層９と繊維表面構造７とを具備する複合体は次に、弱体化ゾーン４の領域の線状に配置された穴１０．１〜１０．３が実質的に一致するように、接着剤１４を内部の面に塗布することによって支持要素５の表面上に貼り合わされる。

図４は、第１の例における、繊維表面構造７内の穴１０．２の配置を示す。例えば、糸中心間の間隔Ｄが３５０μｍでありえる、糸１１．１〜１１．４は、すでに記述したクレータ状材料除去を生じさせるレーザ（矢印Ｘ）で自動車の内部から遠い方に向いているそれらの面から処理される。この図では、レーザは、繊維表面構造７の表面に対し直角で糸１１．２の中心に照射し、中心連続穴１０．２２を生成する。出口開口部は、非常に小さな直径を有し、自動車の内部から裸眼で辛うじて検出可能である。

穴１０．２１〜１０．２４の軸は、糸１１の間の間隔Ｄよりも小さく、例示的実施形態では、約２５０μｍである間隔ｄだけ互いにオフセットされている。間隔のこの差を理由に、糸１１．２に隣接する糸１１．１及び１１．３は、レーザに部分的にしか捕らえられず、それらに隣接する糸１１．４は全くレーザに捕らえられずに、（想像上の）穴１０．２４は空所に突入するものであるが、これにより、穴１０．２の全てが糸１１の間を通過すること、したがって弱体化ゾーンが全く形成されないようなことが確実に回避できるようになる。

同レーザ強度、ゆえに不変出口直径であるとすると、穴１０．２の不変間隔ｄで、レーザビームが、繊維表面構造７の表面に対する垂直線１４に対し角度α傾斜して繊維表面構造７の表面に照射するという点で、弱体化ゾーン４の材料除去は、増加し得る。例示的実施形態において、最良の結果は、その傾きが２０°〜４５°、特に約３０°で達成できる。

繊維表面構造７は、通常では平面アライメントのレーザで処理され、次に複雑に形状加工された支持要素５に貼り付けられる。しかしながら、例外的な場合、すでに立体的に変形した繊維表面構造７のレーザ処理も、必要となる可能性があるので、繊維表面構造７の局部表面に対するレーザのアライメント（矢印Ｘ）は、線状弱体化ゾーン４に沿って移動する際に、再調整されなければならない。

当然、このように処理された繊維は、平面装備品の貼り合わせ（積層）に適しているだけでなく、他の設備、例えばエアーバッグ一体化自動車シートにも使用できる。同様に、衣料産業、例えば安全服（作業服、モータサイクリスト用のエアーバッグ一体化保護服）の製造での使用も考えられる。

本発明により設計され、エアーバッグ出口フラップを有する繊維貼り合わせ装備品を示す図である。 図１による装備品のＡ−断面を示す図である。 図１による装備品内のエアーバッグフラップの弱体化ゾーンのＢ−Ｂ拡大断面を示す図である。 本発明の第１の実施形態による繊維表面構造内の穴の配置を示す図である。 本発明の他の実施形態による穴の配置を示す図である。

符号の説明

１ 装備品
２ ピラー装備品
３ エアーバッグ出口フラップ
４ 弱体化ゾーン
５ 支持要素
６ 取付要素
７ 繊維表面構造
８ 折り曲げ部分
９ 軟質発泡体層
１０ 穴
１１ 糸
１２ 入口ゾーン
１３ 出口ゾーン
１４ 垂直線
Ｘ 矢印（レーザビーム）

Claims (17)

1. レーザを用いた処理による繊維材料の部分的除去によって、一定の間隔（Ｄ）で縦糸方向及び横糸方向に配置される糸（１１）を有する布地の繊維表面（７）に、弱体化ゾーン（４）を造る方法であって、
   相互に間隔を空けて位置する、前記糸の太さに関して小さいサイズの出口開口部を有する穴（１０．２）が、線状配置で前記布地の繊維表面（７）の前記糸（１１）に導入され、
   前記穴（１０．２）は、前記糸（１１）の中心間の間隔（Ｄ）とは異なる間隔（ｄ）で配置され、
   前記穴（１０．２）の前記間隔（ｄ）は、前記糸（１１）の前記間隔（Ｄ）の０．６〜０．７５倍である
   ことを特徴とする方法。
2. 前記穴（１０．２）は、ミシン目として少なくとも部分的に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記穴（１０．２）は、前記布地の繊維表面（７）に対する局部垂直線（１４）と角度を成して導入される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記傾きは、２０°〜４５°である
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記傾きは、３０°である
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 請求項１に記載の方法を使用して、車両用のエアーバッグ出口フラップ（３）を備えた、繊維貼り合わせ装備品（１）を製造する方法であって、
   弱体化ゾーン（４）が、レーザによって布地の繊維表面（７）に導入され、
   前記布地の繊維表面は続いて前記支持要素（５）に貼り合わせられる
   ことを特徴とする方法。
7. 前記布地の繊維表面（７）は、前記支持要素（５）に対向する面に軟質発泡体層（９）を備え、
   線状弱体化ゾーン（４）が、第１のステップでレーザによって前記軟質発泡体層（９）に導入され、
   第２のステップで、実質的に一致する弱体化ゾーン（４）が、前記布地の繊維表面（７）に導入される
   ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記布地の繊維表面（７）の貼り合わせ前に、前記支持要素（５）はその一部に弱体化ゾーン（４）が設けられる
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記布地の繊維表面（７）の貼り合わせ後に、前記支持要素（５）は、その一部に弱体化ゾーン（４）が設けられる
   ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記支持要素（５）内の前記弱体化ゾーン（４）は、前記布地の繊維表面（７）内の前記弱体化ゾーン（４）と実質的に一致するように配置される
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記支持要素（５）内の前記弱体化ゾーン（４）は、レーザによる局部材料除去によって製造される
    ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法を使用して処理される布地の繊維表面（７）。
13. 自動車の内部の設備、特に繊維貼り合わせ装備品（１）又は自動車用シートを製造するための請求項１２に記載の前記布地の繊維表面（７）の使用方法。
14. 衣料品、特に安全作業服及びモータサイクリスト用エアーバッグ一体化保護服を製造するための請求項１２に記載の前記布地の繊維表面（７）の使用方法。
15. 請求項６〜１１のいずれか一項に記載の方法を使用することによって製造される、エアーバッグ出口フラップ（３）
    を備えた自動車用繊維貼り合わせ装備品（１）。
16. 前記布地の繊維表面（７）は、立体的に変形され、前記布地の繊維表面（７）に対するレーザのアライメント（矢印Ｘ）は、前記弱体化ゾーン（４）に沿って再調整される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 前記弱体化ゾーン（４）が破れた後、前記エアーバッグ出口フラップ（３）が前記車両の内部に向かって旋回し、次いで、展開されたエアーバッグの出口開口部が、前記繊維貼り合わせ装備品（１）内に形成される
    ことを特徴とする請求項６〜１１に記載の方法。

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