JP4994165B2 - エアバッグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両などに装着され、衝突や横転などの衝撃から乗員を保護するためのエアバッグを製造する方法に関する。さらに詳しくは、２以上のパネルを接合してなるエアバッグであって、ディフューザなどの展開規制部材を備えた複雑な内部構造をもつエアバッグであっても、作業性を損なわないエアバッグの製造方法に関する。

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。

このようなエアバッグには、展開の際に、インフレータからの噴出ガスの噴出方向、すなわち乗員側への方向（縦方向）にエアバッグが一次的に大きく突出し、横方向の膨らみが遅れるという問題がある。

この問題は、乗員にエアバッグによる強い衝撃を与える。これを緩和するために、多くのエアバッグには、内部に展開形状を規制するためのテザーが取り付けられている。前記テザーは、エアバッグの頂部とインフレータ用開口部との間を、一定の長さを保つように連結している。しかし、このようなテザーは、乗員側布がガス圧を直接受けることから、エアバッグの展開時に強い引張り力を受ける。

また、エアバッグの取り付け位置が多様化し、カーテンエアバッグなどの大型のエアバッグが普及しているが、前記の通り、エアバッグの展開初期には、まずガスの噴出方向が突出するため、エアバッグが大型になるほど、その末端が展開するまでとの時間差が大きくなるという問題も生じている。

これらの問題を解消するために、噴出ガスの流れを規制し、外周縁方向に導く機能を有するディフューザを設けることが行われている（たとえば、特許文献１および２）。このディフューザは、インフレータ用開口部を覆うように取り付けられ、膨出させたい方向にガスが噴射するように複数の孔が設けられている。このディフューザにより、エアバッグの外周縁方向にもガスを導くことができるため、すばやく適切な形状にエアバッグを展開させることができ、且つ、テザーに作用する張力を軽減させることが可能となる。

ところで、エアバックが膨出展開する際、その裁断端部が高速で人体に接触し、怪我をする事態が生じる。エアバッグの裁断には、ナイフ裁断やレーザーを利用した溶融裁断などが用いられているが、どのような裁断方法でも、端部の接触による怪我の危険性がある。そこで、通常は、パネルの端部、すなわち、パネル外周の縫製縫い代が内側になるように、パネル同士を縫製したのち、インフレータ用開口部からエアバッグ袋体全体を表返しすることが行われている。

しかし、テザーやディフューザが取り付けられているなど、内部構造が複雑である場合、この表返しの作業が非常に困難なものとなる。

この困難な表返しの作業を避けるため、特許文献３には、表返し後にテザーを縫製する方法が記載されているが、特殊な縫製装置を必要とするものであり、また、テザーを取り付ける場合に限定されており、汎用性がない。さらに、表返しにインフレータ用開口部を利用しているため、さらに小さなインフレータ用開口部をもつ場合には表返しそのものが困難なものとなる。

そこで、表返しにインフレータ用開口部を用いない方法が、特許文献４に記載されている。この方法は、外周縫製の際に一部を未縫製部として開口しておき、この開口部を利用して表返しした後、縫製するものであるが、一枚の長尺基布からエアバッグを形成する非常に特殊な方法であり、やはり汎用性にかけるものである。

特開平８−１０４１９５号公報 特開平１０−１００８２６号公報 特開平７−１５６７３２号公報 特開平１０−３２９６３０号公報

本発明は、前記課題を解決するものであり、従来の縫製作業性を損なわずに、多様な形状のエアバッグに対応することのできるエアバッグの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、表返しのための開口部として、インフレータ用開口部や外周縫製の一部を利用せずに、パネルに任意に開口部を設けることにより、従来の縫製作業性を損なわずに、多様な形状のエアバッグに対応することが可能であることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち、本発明は、２以上のパネルの外周縁同士が接合されてなるエアバッグの製造方法であって、少なくとも１つのパネルに表返し用開口部を設ける工程、該２以上のパネルの外周縁同士を接合してエアバッグ袋体を形成する工程、該表返し用開口部からエアバッグ袋体を表返す工程、および、該表返し用開口部を塞ぐ工程を含み、該表返し用開口部を切り込みまたは切り取りにより設けるエアバッグの製造方法に関する。

前記表返し用開口部が、エアバッグの展開時に乗員と接触しない位置に設けられていることが好ましい。

前記表返し用開口部が、スリットであることが好ましい。

前記表返し用開口部を塞ぐ工程が、縫合であることが好ましい。

前記エアバッグが、ディフューザを有していることが好ましい。

本発明によれば、従来の縫製作業性を損なわずに、多様な形状のエアバッグに対応可能な製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１は、ディフューザ３を備え、２枚のパネルからなるエアバッグ（袋体）１の表返し後の断面図である。符号２ａは、乗員側のパネル、２ｂはインフレータ側のパネルであり、インフレータ用開口部４が設けられており、ディフューザ３には、噴出ガス通気用の開口部５が設けられている。

噴出ガス通気用の開口部５は、噴出ガスの流れを規制するためのもので、通常、インフレータ用開口部４よりも小さいものが複数個設けられる。ディフューザ３自体は、インフレータ用開口部４を覆うように取り付けられるので、従来、表返すには、図７に示すように、その小さな噴出ガス通気用の開口部５を利用することになり、その作業は非常に困難なものであった。また、噴出ガス通気用の開口部５は、噴出ガスの流れを計算し設定されているものであるため、その形状および大きさを変化させないように配慮しながら表返しする必要があり、作業をさらに困難にする。

そこで本発明では、エアバッグを構成する２枚以上のパネルの少なくとも１枚に、表返し用開口部を設けることを特徴とする。

図２に示すように、表返し用開口部８は、エアバッグ展開時に乗員に接触しない位置、たとえば、インフレータ側パネル２ｂに設けることが好ましい。前記表返し用開口部８は、後に、縫合などの方法により塞がれるため、その乗員への影響を少なくするためである。

また、その形状はとくに限定されるものではなく、パネルの一部を円形、矩形またはその他の形状に切り取っても良いし、単に切込みを入れてスリットとしてもよい。スリットの形状もとくに限定されず、直線、波型、十字またはその他の形状があげられる。なかでも、開口部の易形成性および塞ぎやすさなどの点で、直線状のスリットであることが好ましい。

その大きさもとくに限定されない。表返しの容易性を考慮すると、インフレータ用開口部４の直径よりも大きい方が好ましいが、後に塞ぐことを考慮すると、必要以上に大きくない方がよく、エアバッグ袋体の大きさ、形状を考慮して適宜設定すればよい。

図２において、符号６はボルト用孔、符号７はベントホールである。

前記表返し用開口部８が設けられたインフレータ側パネル２ｂと乗員側パネル２ａとは、その外周縁同士が接合され、エアバッグ袋体１となる。

パネル同士の接合は、縫合、接着、溶着、製織、製編あるいはこれらの併用など、いずれの方法によってもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の衝撃吸収性能などを満足するものであればよい。例えば、接合部を縫合により接合する場合、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。

さらに、必要に応じて、縫合部縫い目からのガス抜けを防ぐため、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および／または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。

また、使用するインフレータの特性に応じて、インフレータ用開口部４の周囲に熱ガスから保護するための耐熱保護布や力学的な補強布を設けても良い。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、例えば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いても良いし、エアバッグ本体と同じか本体用基布より太い糸を用いて別途作成した織物を用いても良い。また、織物に耐熱性被覆材を施したものを用いても良い。

さらに、前記エアバッグ袋体は、必要に応じて、テザー、ストラップ、エアバッグ内を複数の室に区画するための仕切り壁、その他展開規制のための内部パーツなどを備えていても良い。本発明の方法は、ディフューザが設けられているなど、エアバッグを表返すための十分な開口部が得られない場合に、とくに有用である。

次いで、図３に示すように、前工程で設けられた表返し用開口部８からエアバッグ袋体１全体を表返す。このとき、表返し用開口部８は、エアバッグ袋体１の大きさ、形状に応じたものであるため、非常に容易に、作業効率を低下させることなく、表返すことができる。なお、便宜的に、ボルト用孔６およびベントホール７は図示していない。

最後に、前記表返し用開口部８を、縫合、接着または溶着などの方法により塞ぐ。縫合により塞ぐ場合は、図４に示すように、表返し用開口部８に沿って、該開口部８が見えるようにエアバッグ１を折り曲げ、その周囲を縫製糸９により縫合して、開口部を塞ぐ。開口部８が見えないようにエアバッグ１を折り曲げてもよいが、確実に開口部を塞ぐためには、見える方向に折り曲げて縫合することが好ましい。図５に、開口部８を塞いだ後のエアバッグ断面を示す。

また、開口部８全体を覆うような形状、大きさの布帛（当て布）を用意し、開口部８にあて、縫合、接着または溶着することにより、開口部８を塞いでもよい。このとき、当て布は、エアバッグ袋体の素材と同じものを使用することが好ましい。

なお、当て布を用いずに開口部８を塞ぐ場合、開口部８付近の基布をつまんで縫合、接着または溶着を行うため、その分パネルが縮み、エアバッグ１の形状が多少変化する。これを解消するために、予めその縮みを考慮してパネルの形状、大きさを設定することが好ましい。

また、図面では２枚のパネルからなるエアバッグを例にあげて説明したが、助手席用エアバッグのように２枚以上のパネルからなる場合には、図６に示すような位置に表返し用開口部８を設けることが好ましい。

本発明の方法によれば、エアバッグの形状、大きさに応じて表返し用開口部を設けることができるので、言い換えれば、どのような形状、大きさのエアバッグに対しても適用可能である。また、エアバッグ袋体の一部に新たに開口部を設けるため、エアバッグ袋体自体の構造（テザーやディフューザの有無など）や、それ自体の製造工程に影響を与えることなく、行うことができる。

エアバッグを構成するパネルの材料（以下、基布と称す）には、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。

用いられる繊維としては、例えば、ナイロン６、６６および４６などのポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミドと芳香族エーテルとの共重合体などに代表される芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、超高分子量ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、パラフェニレンサルフォンおよびポリサルフォンなどのサルフォン系繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維およびポリイミド繊維などの有機繊維、および、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維および金属繊維などの無機繊維などがあげられ、これらを単独または併用して使用しても良い。なかでも、製造が容易で、かつ耐熱性に優れるという理由により、ポリアミド繊維およびポリエステル繊維が好ましく、耐衝撃性に優れ、熱容量が大きいという理由によりポリアミド繊維がより好ましい。

これら繊維には、耐熱向上剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤などを含有させてもよい。

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。

その他、糸条の形態、繊度、布帛の密度、目付なども特に限定されず、エアバッグ用として通常用いられているものを適宜選択すればよい。

前記繊維布帛の組織が織物の場合は、平織、朱子織、綾織、パナマ織および袋織などがあげられ、編物の場合は、経編および丸編などがあげられる。なかでも、布帛の伸度、強度および厚さを薄くできるという点で、織物が好ましく、平織組織であることがより好ましい。

また、使用される繊維の単糸強度は、エアバッグとしての物理的特性を満足させるために５．４ｃＮ／デシテックス以上であることが好ましい。

これら繊維の総繊度は、１５５〜５００デシテックスであることが好ましい。１５５デシテックス未満では布帛の強度を維持することができないおそれがあり、５００デシテックスより大きくなると、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、これら合成繊維の単繊維の断面形状は、丸、扁平、三角、長方形、平行四辺形、中空、星型など特に限定されるものではないが、生産性やコスト面からは丸断面のものが好ましく、また、基布の厚みを薄くでき、バッグの収納性がよくなるという点では、扁平断面のものが好ましい。

前記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。

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、少なくとも片面が樹脂などによりコーティングされていてもよい。コーティング面はエアバッグの内側、外側のいずれであっても構わないが、エアバッグ基布に外力が加わっても、コーティング膜の損傷が抑えられるという理由により、被覆面を内側にすることが好ましい。

コーティングに用いられる樹脂としては、例えば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、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、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、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、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。

さらに、エアバッグを滑らかに展開させる目的で、前記コーティング樹脂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、コーティング樹脂膜にタルク等の微粉体を塗布する方法、コーティング樹脂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コーティングをおこなう方法、および、コーティング樹脂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。

コーティング方法としては、ナイフコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、ラミネートなどの方式があげられる。

また、コーティング樹脂の塗布量としては、５〜６０ｇ／ｍ^２が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ^２より少ないと、布帛の通気性が高くなるため、バッグの気密性に問題が発生するおそれがあり、また塗布量が６０ｇ／ｍ^２より多いと、布帛の厚みが厚くなってバッグの収納性に問題が発生するおそれがある。

パネル同士の縫合や表返し用開口部を塞ぐための縫合は、公知の条件で行われればよく、特に限定されるものではない。パネル同士の縫合には、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御された自動縫製ミシンを用いることができる。

縫合糸としては、ポリアミド繊維やポリエステル繊維などからなる合成繊維糸条を用いることができ、耐衝撃性や強伸度の点でポリアミド繊維が好ましい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

ディフューザを備えたエアバッグの表返し後の模式断面図である。 インフレータ側パネルを示す模式平面図である。 本発明の製造方法の表返し工程を表すエアバッグの模式断面図である。 本発明の製造方法の表返し用開口部を塞ぐ工程を表す模式平面図である。 本発明の製造方法により製造されたエアバッグを示す模式断面図である。 本発明の製造方法により製造されたエアバッグの他の例を示す模式斜視図である。 従来の製造方法により製造されたエアバッグの表返し工程を表す模式断面図である。

符号の説明

１ エアバッグ（袋体）
２ａ 乗員側パネル
２ｂ インフレータ側パネル
３ ディフューザ
４ インフレータ用開口部
５ 噴出ガス通気用開口部
６ ボルト用孔
７ ベントホール
８ 表返し用開口部
９ 縫製糸

Claims (5)

1. ２以上のパネルの外周縁同士が接合されてなるエアバッグの製造方法であって、少なくとも１つのパネルに表返し用開口部を設ける工程、該２以上のパネルの外周縁同士を接合してエアバッグ袋体を形成する工程、該表返し用開口部からエアバッグ袋体を表返す工程、および、該表返し用開口部を塞ぐ工程を含むエアバッグの製造方法において、該表返し用開口部を切り込みまたは切り取りにより設けるエアバッグの製造方法。
2. 前記表返し用開口部が、エアバッグの展開時に乗員と接触しない位置に設けられている請求項１記載のエアバッグの製造方法。
3. 前記表返し用開口部が、スリットである請求項１または２記載のエアバッグの製造方法。
4. 前記表返し用開口部を塞ぐ工程が、縫合である請求項１、２または３記載のエアバッグの製造方法。
5. 前記エアバッグが、ディフューザを有している請求項１、２、３または４記載のエアバッグの製造方法。

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