JP6021341B2 - エアバッグおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に装備され、車両の衝突事故時、瞬時に膨出して乗員を保護するエアバッグに関し、詳細には、膨張を完了させたエアバッグに乗員の頭部が干渉した際に、反力を抑えて乗員の頭部を的確に保護することのできる乗員保護用エアバッグに関する。

近年、車両が衝突したとき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、エアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、衝突時に、乗員と内装構造物との間の空間に瞬時に膨出し、乗員が直接、インパネやサイドドア、ハンドルなどに衝突する際の衝撃を吸収する機能をもつものである。そのため、エアバッグ装置としては、車両の衝突などの衝撃を受けたときの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膨出用の高圧ガスを発生するインフレータ、インフレータからの膨出用の高圧ガスにより、膨出展開して乗員の衝撃を緩和するエアバッグ袋体、および、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を、通常備えている。

なかでも、助手席用エアバッグとして、乗員衝突面に凹みを設けて乗員が衝突した際の頭部障害値を減らすためのツインチャンバーと呼ばれる形状がある。これは、乗員前方の左側に膨張する左側膨張部と、乗員前方の右側に膨張する右側膨張部とが、ガス流入口近傍で相互に連通されて構成されており、左側と右側の膨張部との間に生じた空間、つまり乗員面に形成された凹部が衝突した乗員を受け止めるような形状である。

このような左右に連通する膨張部を有するエアバッグは、通常、蝶のような形状の２枚のパネルの外周を縫製して中央部で折りたたみ、左右の膨張部を結合するようにして形成されている（特許文献１など）。そのため、基布を裁断する際の歩留まりが悪く、さらには、縫製する際に誤組みをしてしまう可能性がある。特許文献２には、このような形状のエアバッグを容易に製造する方法が開示されているが、やはりパネル自体の形状やパーツ数などには大きな改良点はない。

特開２００３−３３５２０３号公報 特開２００８−２２２１０７号公報

本発明は、上記課題を解決するものであり、いわゆるツインチャンバー型エアバッグにおいて、裁断の歩留まりを向上させ、誤組みを防止することのできる、非常にシンプルな形状のエアバッグおよびその製造方法を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、乗員面に凹部を有する乗員保護用ツインチャンバー型エアバッグであって、該凹部が、左側膨張部および右側膨張部が形成されることによってそれらの間に構成され、バッグ本体を形成する本体パネルが、インフレータ取付口を有する一枚の略矩形の裁断布からなるエアバッグに関する。

前記本体パネルが、１または２以上の突出片を有することが好ましい。

前記本体パネルが、長辺方向の中央部にインフレータ取付口を有することが好ましい。

また、本発明は、乗員面に凹部を有する乗員保護用ツインチャンバー型エアバッグの製造方法であって、インフレータ取付口を有する略矩形の裁断布を得る工程、該裁断布の長辺同士を重ね合わせ、開口している三辺を結合して袋体を得る工程、該袋体の長辺を三分する折り線で折りたたむ工程、および、該袋体の長辺両端部を長辺方向の略中央部に結合する工程、をこの順に有することにより、左側膨張部、右側膨張部およびその間に該凹部を形成する、エアバッグの製造方法に関する。

前記袋体を得る工程の後に、インフレータ取付口を通して袋体を裏返す工程を含むことが好ましい。

前記裁断布を得る工程の後に、裁断布に突出片を結合する工程を含むことが好ましい。

前記裁断布を得る工程の際に、一体的に突出片を形成することが好ましい。

本発明によれば、ツインチャンバー型エアバッグを一枚のメインパネルから作成したため、裁断の歩留まりが向上する。さらに、パーツ数が少ないため工程数が減少し、また、誤組み発生を防止することもできる。

本発明で使用する本体パネルの一例を示した概略平面図である。 本発明で使用する本体パネルの他の例を示した概略平面図である。 本発明で使用する突出片を有する本体パネルの一例を示した概略平面図である。 本発明で使用する突出片を有する他の本体パネルの例を示した概略平面図である。 本発明の製造方法の一例を説明する概略平面図である。 本発明のエアバッグにおける膨出展開状態を示す概略図である。 本発明のエアバッグにおける他の膨出展開状態を示す概略図である。

本発明は、バッグ本体を形成する本体パネルが、インフレータ取付口を有する一枚の略矩形の裁断布からなる、乗員面に凹部を有する乗員保護のためのエアバッグである。

本発明の実施形態の一例を、図１に基づいて説明する。図１は、本発明で使用する本体パネル１の一例を示した概略平面図である。本体パネル１は、長方形の裁断布２からなり、長辺方向のほぼ中央部にインフレータ取付口３を有している。裁断布２の形状は、必ずしも長方形でなくてよく、図２に示すように端部がやや狭くなっていたり（ａ）、反対にやや広くなっていたり（ｂ）してもよい。また、インフレータ取付口３の配置はとくに限定されないが、図１のように裁断布長辺方向のほぼ中央部であることが好ましい。中央部にあると、展開時にインフレータからの膨出用ガスによって左側膨張部と右側膨張部とが同時に展開するため、乗員をより安全に拘束することができる。なお、裁断布短辺方向については、その配置はとくに限定されず、中央部であってもよいし端部であってもよく、乗員の接触面との関係で適宜決めることができる。

また、図３に示すように、前記本体パネル１は、１または２以上の突出片４（４ｌ、４ｔおよび４ｃ）を有していることが好ましい。この突出片４は、この突出片同士を結合させたり、本体パネルと結合させることによって、展開時のエアバッグの形状をコントロールするために設けられる。突出片４を設けない場合は、本体パネル同士を直接結合することができる。なお、結合の方法はとくに限定されず、接着や溶着、縫製などがあげられる。前記突出片４は、本体パネルと同時に裁断により形成してもよいし、略矩形の本体パネル裁断後に、縫製などにより後付けしてもよい。なかでも、基布の歩留まりの点では、後付けすることが好ましく、工程簡略化の点では、本体パネルと同時に裁断により形成することが好ましい。

また、前記突出片４の形状や個数、配置などはとくに限定されるものではなく、図４に示すように、様々なパターンがあげられる。なかでも、図３や図４（ｅ）に示すように、インフレータ取付口付近にも突出片４ｃを設けることが好ましい。突出片４ｃがあることによって、長辺両端部に設けられた突出片４ｔを直接本体パネルに結合させるよりも、より簡単に本発明のエアバッグを作製することができる。

さらに本発明は、インフレータ取付口を有する略矩形の裁断布を得る工程、該裁断布の長辺同士を重ね合わせ、開口している三辺を結合して袋体を得る工程、および、該袋体の長辺両端部を長辺方向の略中央部に結合する工程、を有する乗員面に凹部を有する乗員保護のためのエアバッグの製造方法である。

本発明の実施形態の一例を、図５に基づいて説明する。なお、図５では、後付けによる複数の突出片４を有し、長辺方向の中央部にインフレータ取付口が配置された本体パネル１を用いている（ａ）。まず、前記本体パネル１について、すべての突出片を内側に折り込み、長辺同士を重ね合わせて、破線で示す短辺を二分する折り線で折りたたむ（ｂ）。
ついで、開口している三辺を、突出片４とともに縫製などにより結合して袋体とした後、インフレータ取付口３を通して該袋体を裏返す（ｃ）。裏返すことで、外周部にある結合部が袋体内側になるため、展開時、乗員側に突起部が存在せず、乗員の保護性能がより向上する。なお、裏返さない場合は、（ｂ）において突出片を内側に折り込まずに裁断布を折りたたむ。その後、長辺を三分する折り線で折りたたんで相対する突出片４ｌ同士を結合し、最後に、長辺両端部の突出片４ｔを長辺方向の略中央部（インフレータ取付口付近）の突出片４ｃに結合して（ｄ）、本発明のエアバッグ５を得る。

図６に本発明のエアバッグ５における膨出展開状態を示す。図６において、突出片４ｌ同士が結合している部分が乗員面の凹部を構成し、それを中心として左右の膨張部が形成されている。つまり、ここでは、左右の膨張部は突出片４ｌにより連結されているが、突出片を設けない場合は、縫製、接着、溶着などにより直接結合してもよく、何らかの方法で左右の膨張部を連結させることが好ましい。図６の場合、突出片の長さを変えることにより、凹部の幅を変えることができる。

また、図７に示すように、インフレータ取付口付近に複数の突出片４ｃを設け、この突出片４ｃと、長辺方向に設けられた突出片４ｌおよび長辺両端部に設けられた突出片４ｔとをそれぞれ結合させることにより、エアバッグ乗員面の凹部がより広範囲に形成され、乗員の保護領域が広くなるため好ましい。さらに、乗員に直接触れる凹部に突出片同士の結合部分が形成されないため、乗員への加害性が低下する。また、突出片の長さを変えることにより、凹部の幅や深さを変えることができる。

図７では、本体パネルと一体裁断された複数の突出片４ｔ、４ｌ（４ｌ_１および４ｌ_２）と後付による突出片４ｃ（４ｃ_１、４ｃ_２および４ｃ_３）とを有し、長辺方向の中央部にインフレータ取付口が配置された本体パネル１を用いている（ａ）。突出片４は、インフレータ取付口付近に設けられた突出片４ｃ_１、４ｃ_２および４ｃ_３と、長辺方向に設けられた突出片４ｌ_１、４ｌ_２、および、長辺両端部に設けられた突出片４ｔとの計３つの結合が、対称的に２組なされるように設けられている。まず、前記本体パネル１について、すべての突出片を内側に折り込み、長辺同士を重ね合わせて、短辺を二分する折り線で折りたたむ（ｂ）。ついで、開口している三辺を、突出片４とともに縫製などにより結合して袋体とした後、インフレータ取付口３を通して該袋体を裏返す（ｃ）。裏返すことで、外周部にある結合部が袋体内側になるため、展開時、乗員側に突起部が存在せず、乗員の保護性能がより向上する。突出片４ｃ_１および４ｃ_２は、裏側に位置するため破線で示している。なお、裏返さない場合は、（ｂ）において突出片を内側に折り込まずに裁断布を折りたたむ。その後、長辺を三分するように折りたたんで、突出片４ｌ_１と４ｃ_１、４ｌ_２と４ｃ_２をそれぞれ結合し（図７（ｄ）では、裏側の位置で結合している）、最後に、突出片４ｔを突出片４ｃ_３に結合して（ｄ）、本発明のエアバッグ５を得る。

また、図面において排気口を記載していないが、排気の方式についてはとくに限定するものではなく、排気孔型、基布排気型、部分的な基布排気型またはこれらの併用型など、いずれでもよい。

本発明のエアバッグのパネルに使用される基布には、インフレータの性能やバッグ容量、使用部位などによって、ゴムや樹脂などを積層塗布して不通気性加工を施したものを使用してもよい。

前記基布として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。

繊維布帛を構成する繊維は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、とくに限定するものではない。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などの単独またはこれらの共重合、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またはこれらの共重合、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、セルロース系繊維、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、汎用性があり、基布の製造工程、基布物性などの点から、合成繊維フィラメントが好ましい。とくには、物理特性、耐久性、耐熱性などの点からナイロン６６繊維が好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維、ナイロン６繊維も好ましい。

これら繊維には、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れ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。また、カラミ織を製織する上で望ましい場合には、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。さらに、糸条の形態は、長繊維フィラメント以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。

たとえば、前記繊維布帛が織物の場合は、平織、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、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。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。なかでも構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。

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く、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から選定すればよい。

前記繊維布帛が編物の場合は、シングルトリコット編、シングルコード編、シングルアトラス編などのたて編や、平編、ゴム編、パール編などのよこ編、などの編組織を単独またはそれらを組み合わせた二重組織などからなるものがあげられる。また、前記繊維布帛が不織布の場合は、ケミカルボンド、サーマルボンド、ニードルパンチ、スパンレース、ステッチボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式などにより製造されるものがあげられる。

前記基布を構成する糸の単糸太さは、同じでも異なってもいずれでもよく、たとえば、０．５〜８ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。また、単糸の強度も、５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。また、これら繊維の単糸の断面形状も、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型など、布帛の製造、得られた布帛の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、太さや断面形状などが異なる複数の糸を、合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いてもよい。

前記繊維の総繊度は、１５０〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、２３５〜７００ｄｔｅｘであることがより好ましい。１５０ｄｔｅｘ未満では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、１０００ｄｔｅｘより大きくなると、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。

前記基布は、目付けが１９０ｇ／ｍ^２以下、引張強力が６００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。目付けと引張強力がこの範囲であれば、軽くて物理特性に優れているといえる。なお、ここでいう目付けは、後述する不通気処理剤を塗布する前の未加工の状態の基布重量をいう。

前記基布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。

また、前記基布は精練および熱処理を施されたものであってもよい。

前記したように、基布は、耐熱性の向上および通気度の低下を目的として、樹脂層を有していてもよい。また、その目的から、前記樹脂層は、少なくとも基布の片面全面に付着しているが、基布表面、基布を構成する糸束の間隙部、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。耐熱性、および、基布に外力が加わっても被膜の損傷が抑えられるという理由により、樹脂層を有する面同士を接合して、被覆面が内側になるようにエアバッグを作製することが好ましい。

前記樹脂としては、たとえば、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。

被覆方法としては、１）コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、２）浸漬法、３）印捺法（スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、５）ラミネート法、および６）スプレーなどにて噴霧する方法などがあげられる。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、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、基布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、基布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。

また、各乗員側布とインフレータ側布との結合、あるいは補強布の結合は、縫製、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、乗員の耐衝撃性能などを満足するものであればよい。

縫製は、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。また、縫い糸の太さは、２３５ｄｔｅｘ（５０番手相当）〜２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２〜１０針／ｃｍとすればよい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目線間の距離は２．２ｍｍ〜８ｍｍ程度として、多針型ミシンを用いればよいが、縫製部距離が長くない場合には、１本針ミシンで複数回縫合してもよい。

さらに、必要に応じて、外周縫製部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、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。

縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。

また、前記の通り、使用するインフレータの特性に応じて、インフレータ取付口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よい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、たとえば、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、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いてもよいし、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よい。また、織物に耐熱性被覆材を施したものを用いてもよい。

以上、これまで図面を参照して本発明を説明してきたが、本発明の実施形態はこれのみを指すものではなく、要旨を逸脱しない範囲での変更、改良は当然可能である。また、このような形状のエアバッグは主に助手席用として使用されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、運転席用や側面衝突用、後部座席用など他のエアバッグにも適用が可能である。

１ 本体パネル
２ 裁断布
３ インフレータ取付口
４、４ｌ、４ｔ、４ｃ 突出片
５ エアバッグ

Claims (7)

1. 乗員面に凹部を有する乗員保護用ツインチャンバー型エアバッグであって、該凹部が、左側膨張部および右側膨張部が形成されることによってそれらの間に構成され、バッグ本体を形成する本体パネルが、インフレータ取付口を有する一枚の略矩形の裁断布からなるエアバッグ。
2. 前記本体パネルが、１または２以上の突出片を有する請求項１記載のエアバッグ。
3. 前記本体パネルが、長辺方向の中央部にインフレータ取付口を有する請求項１または２記載のエアバッグ。
4. 乗員面に凹部を有する乗員保護用ツインチャンバー型エアバッグの製造方法であって、インフレータ取付口を有する略矩形の裁断布を得る工程、該裁断布の長辺同士を重ね合わせ、開口している三辺を結合して袋体を得る工程、該袋体の長辺を三分する折り線で折りたたむ工程、および、該袋体の長辺両端部を長辺方向の略中央部に結合する工程、をこの順に有することにより、左側膨張部、右側膨張部およびその間に該凹部を形成する、エアバッグの製造方法。
5. 前記袋体を得る工程の後に、インフレータ取付口を通して袋体を裏返す工程を含む請求項４記載の製造方法。
6. 前記裁断布を得る工程の後に、裁断布に突出片を結合する工程を含む請求項４または５記載の製造方法。
7. 前記裁断布を得る工程の際に、一体的に突出片を形成する請求項４または５記載の製造方法。