JP6297352B2

JP6297352B2 - エアバッグの製造方法およびエアバッグ

Info

Publication number: JP6297352B2
Application number: JP2014027730A
Authority: JP
Inventors: 剛士蓬莱谷
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015151051A

Description

本発明は、車両などに装備され、衝突や追突、横転などの衝撃から乗員の頭部などの身体を保護するためのエアバッグの製造方法およびエアバッグに関する。さらに詳しくは、膨出するエアバッグの厚さや形状を規制するためのテザーベルトを備えたエアバッグの製造方法および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きた。その中で側面衝突（側突）用エアバッグは、ドアと乗員の間に展開されて、頭部や体側部を乗員の着座位置や乗員のサイズによることなく適切に保護することが求められている。

乗員を保護するためには、展開時のエアバッグの厚みが重要となる。厚みが薄すぎる場合、乗員がエアバッグに接触した際の衝撃が吸収しきれないため、保護性能が低下する。逆に厚すぎる場合は、衝撃吸収性は十分であるが、容積が増加するため展開速度が低下する。乗員の着座位置や乗員のサイズによることなく適切に保護し、かつ迅速にエアバッグを展開させるためには、広い範囲にわたって適切な厚みとなるよう規制する必要がある。特に、側面衝突用エアバッグは面積が大きいものが多く、広範囲にわたって厚みを規制する方法が求められている。

厚みを規制する方法として、例えば特許文献１には、車室外側部及び車室内側部のパネルを、上ストラップと下ストラップによって連結する手段や、１枚の規制布をコの字に折り連結する手段が記載されている。この文献に示される規制方法は、１点のストラップもしくは規制布を車室外側部パネルと車室内側部パネルの双方に連結する必要があるため、作業がし難い。

上記課題を解決する手段として、特許文献２には、２枚のエアバッグ本体布と２枚のテザーベルトを備え、一方のテザーベルトは一方の本体布に、他方のテザーベルトは他方の本体布に接着結合され、かつ一方のテザーベルトと他方のテザーベルトが複数箇所で交叉されている規制手段が記載されている。この規制手段は、テザーベルトが各々１枚の本体布とのみ結合される点において作業性は良いが、接着剤を塗布する設備を使用することが前提となっており、また接着の際の本体布やテザーベルトの重ね順が複雑である。また、テザーベルトが非常に大きく更には特異な形状であるため裁断ロスが多く材料効率が悪い。

特開平１０―１３８８６０号公報特開２００８―１２０３２６号公報

本発明は、展開時のエアバッグの厚さを広範囲にわたって規制することができ、作業効率および材料効率がともに良好であるエアバッグの製造方法およびエアバッグを提供することを目的とする。

２か所以上を第１のパネルに接合された２以上のテザーベルトＡを有する第１のパネルと、第２のパネルに接合され、且つ、少なくとも一端がフリーな状態である１以上のテザーベルトＢを有する第２のパネルとが用いられ、テザーベルトＡおよびテザーベルトＢは共に長方形であり、テザーベルトＡが並列に設置され、テザーベルトＡが第１パネルに２か所以上で接合されることによって生じた第１のパネルとテザーベルトＡとで形成されたループ内を、テザーベルトＢのフリーな端部が通され、且つ、テザーベルトＢのフリーな端部が、第１のパネルと第２のパネルを縫合するパネル外周部と共に縫合されていることを特徴とするエアバッグに関する。
これによれば、広範囲にわたってエアバッグの厚さを規制でき、作業効率および材料効率がともに良い。

本発明によれば、厚さを広範囲にわたって規制することができ、作業効率および材料効率がともに良好であるエアバッグの製造方法およびエアバッグを提供することが出来る。

乗員側パネル１にテザーベルト３および４を縫合した後の概略正面図である。車壁側パネル２にテザーベルト５〜７を縫合した後の概略正面図である。車壁側パネルに縫合したテザーベルトを、乗員側パネルに縫合したテザーベルト３および４に交差させる（通している）途中の状態を示す概略断面図である。車壁側パネルに縫合したテザーベルトを、乗員側パネルに縫合したテザーベルト３および４の双方に交差完了した状態を示す概略断面図である。乗員側・車壁側の両パネルとテザーベルト５〜７を合わせて外周を縫製ｚによって縫合した状態を示す概略断面図である。得られたエアバッグの一例を乗員側から見たときの透視図である得られたエアバッグの一例を車壁側から見たときの透視図である。図６におけるＸ−Ｘでの断面を示した展開前の概略図である。図６におけるＸ−Ｘでの断面を示した展開後の概略図である。図６におけるＹ―Ｙでの断面を示した展開前の概略図である。図６におけるＹ―Ｙでの断面を示した展開後の概略図である。

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明は本発明の特定の実施形態を詳細に説明するものであり、本発明は係る実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

図１および図２はエアバッグの製造に用いるパネルの概略図であり、図３〜５は製造方法の説明をするための概略図、図６、７は得られたエアバッグの透視図、図８〜１１はエアバッグの断面図である。

本発明では、１以上のテザーベルトＡを接合した第１のパネルと、１以上のテザーベルトＢを接合した第２のパネルとを用いる。具体的には、乗員側パネルと車壁側パネルの２枚のパネルを用いる。図１に示すように、テザーベルト３および４を、間隔をあけて並列に、縫製部ａ１〜ａ４にて乗員側パネル１に縫合する。一方、図２に示すように、車壁側パネル２の中央周辺部の縫製部ｂにて、テザーベルト５〜７を縫合する。この段階において、テザーベルト５〜７は中央周辺部のみが縫製部ｂにて固定されており、ベルトの両端は自由に動かせるフリーな状態である。
なお、テザーベルトの縫製部ａ１〜ａ４およびｂに用いられる縫製糸は展開時に破断しないよう、繊度が９４０ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

図３に示すように、乗員側パネル１および車壁側パネル２をテザーベルト接合面が向かい合うように配置し、テザーベルト５〜７の両端をそれぞれ、テザーベルト３および４と乗員側パネル２の隙間にテザーベルト３および４の間から通して、テザーベルト同士を交差させ図４の状態にする。このとき、テザーベルト３、４とテザーベルト５〜７とが直角に交差している。

テザーベルトを交差させた後、図５のように、乗員側パネル１および車壁側パネル２の外周を外周縫製部ｚにて縫合し、袋体となす。この時、テザーベルト５〜７の両端部も同時に縫い込むことで、工数の削減が可能となり作業効率が良い。また、テザーベルト同士の交点を結合する必要がないため、さらに工数の削減が可能となる。
また、テザーベルトを直方形等の複雑でない形状で構成できるため、材料効率も良好である。

上記の製造方法により、図６のようなエアバッグが得られる。なお、図６は、エアバッグを乗員側から見たときの透視図である。図７は得られたエアバッグを車壁側から見たときの透視図である。縫製部は外部から確認できるもののみを図示し、テザーベルトの位置と交差の様子を透視によって示している。図示するように、乗員側パネルに接合されたテザーベルトと車壁側パネルに接合されたテザーベルトは互いに交差している。

上述の例では、テザーベルト５〜７の中央周辺部を縫合しておき、両端部を外周縫製時に縫い込んでいるが、テザーベルトの一方の端部周辺を縫合しておき、他の一方の端部をテザーベルト３や４と乗車側パネル１との間に形成されたループ内に通すようにしても構わない。
また、上述の例では、テザーベルト３、４の両端部を予め縫製し、テザーベルト５〜７を外周縫製部に達する長さにして両端部を外周縫製時に縫い込んでいるが、タテ、ヨコの関係を逆にしてテザーベルト３および４の中央周辺部を縫合し両端部を外周縫製時に縫い込むようにしても構わない。
また、テザーベルトの接合手段は特に限定されず、縫製以外の接着、溶着であっても構わない。なかでも作業性の面で縫製が好ましい。

乗員側パネル１に接合するテザーベルトの幅は、外周縫製に接しない範囲であれば特に限定されることはないが、展開時の衝撃で破断しないよう５０ｍｍ以上であることが好ましい。また、乗員側パネル１に接合する複数のテザーベルトの間隔はそれぞれ、１０ｍｍから６０ｍｍであることが好ましい。１０ｍｍより狭い場合作業性が悪くなるおそれがあり、６０ｍｍより広いと形状が十分に制御できないおそれがある。

車壁側パネル２に接合するテザーベルトの幅は、外周縫製や隣のテザーベルトに接しない範囲であれば特に限定されることはないが、展開時の衝撃で破断しないよう５０ｍｍ以上であることが好ましい。

乗員側パネル１にテザーベルトを接合する際の接合箇所の数は、車壁側パネル２に接合するテザーベルトの本数に対して１多いことが好ましく、接合と接合の間に全てテザーベルトが交差されている事が好ましい。また、接合の間隔は５０ｍｍから１５０ｍｍであることが好ましい。５０ｍｍより狭い場合は、交差させるテザーベルトの幅を５０ｍｍより細くする必要があるため強度が低下する恐れがあり、１５０ｍｍを超えると形状が十分に制御されない。

また、テザーベルトの数やテザーベルトの接合位置等の条件を本発明の思想を妨げない範囲で適宜変更することができる。エアバッグの形状や所望の厚さに合わせて、テザーベルトの数や接合位置、交差位置を設計できる。テザーベルトの形状についても帯状だけでなく紐状も使用できる。

図８および図９は、図６におけるＸ−Ｘ線での断面の展開前後の図、また、図１０及び図１１はＹ−Ｙ線での断面の展開前後の図である。図９および図１１に示すように、エアバッグの展開によって、テザーベルトは交差部位で干渉しあい、バッグが必要以上に厚くならないようその形状を規制する。

本発明のエアバッグに用いられる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繊度は、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Ｄ_１（ｄｔｅｘ）、タテ糸密度をＮ_１（本／２．５４ｃｍ）とし、ヨコ糸総繊度をＤ_２（ｄｔｅｘ）、ヨコ糸密度をＮ_２（本／２．５４ｃｍ）とすると（Ｄ_１×０．９）^１／２×Ｎ_１＋（Ｄ_２×０．９）^１／２×Ｎ_２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。

また、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。その目的から、樹脂は、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接合、あるいは補強布の接合は、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、縫製糸の繊度は、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、シール剤などを、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目止めしてもよい。

外周縫製部およびテザーベルトの縫合に使用する縫製糸は、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。

１乗員側パネル
２車壁側パネル
３、４乗員側パネルに接合されるテザーベルト
５、６、７車壁側パネルに接合されるテザーベルト
ａ乗員側パネルにテザーベルトを接合する縫製部
ｂ車壁側パネルにテザーベルトを接合する縫製部
ｚ外周縫製部

Claims

２か所以上を第１のパネルに接合された２以上のテザーベルトＡを有する第１のパネルと、第２のパネルに接合され、且つ、少なくとも一端がフリーな状態である１以上のテザーベルトＢを有する第２のパネルとが用いられ、
テザーベルトＡおよびテザーベルトＢは共に長方形であり、
テザーベルトＡが並列に設置され、
テザーベルトＡが第１パネルに２か所以上で接合されることによって生じた第１のパネルとテザーベルトＡとで形成されたループ内を、テザーベルトＢのフリーな端部が通され、且つ、
テザーベルトＢのフリーな端部が、第１のパネルと第２のパネルを縫合するパネル外周部と共に縫合されていることを特徴とするエアバッグ。
テザーベルトＢの中央周辺部が第２のパネルの中央周辺部に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ。
テザーベルトＡの第１パネルへの接合は、テザーベルトＡの短手方向に縫合することによってなされ、テザーベルトＡとテザーベルトＢとは直交して設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ。