JP6312958B2

JP6312958B2 - エアバッグおよびその製造方法

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Publication number: JP6312958B2
Application number: JP2012280769A
Authority: JP
Inventors: 前川　哲也; 哲也前川
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: JP2014124967A

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、耐圧性に優れたエアバッグ、および、そのエアバッグの製造方法に関する。

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。

このような乗員保護用エアバッグは、通常、複数のパネルを縫合した袋体から形成されている。衝突時には、この袋体内部に高圧ガスが瞬間的に流入するため、前記縫合部には非常に大きな力や熱がかかることになる。そのため、縫合部近傍でパネルが破断したり、縫製糸が溶融することによりガスリークが生じるといった問題があった。

そこで、特許文献１などには、縫製部付近に補強布を宛がって、縫製部の強度を高めることが開示されている。また、この補強布を別体ではなく、パネルを折り返すことにより一体的に構成することが特許文献２および３などに開示されている。

しかし、依然として、パネル結合のための縫製糸自体は袋体内部に露出しており、高圧ガスに対して無防備であり、熱による影響を受けやすい状態となっている。

特開２００４−１８９１０２号公報実開平６−１００８号公報登録実用新案３０３６５２８号公報

本発明は、上記課題を解決するものであり、縫製糸を熱によるダメージから保護し、さらに縫製部付近の強度を高めることにより、耐圧性に優れた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、１または２以上のパネルからなるエアバッグであって、該パネルの外周縫製部付近に突出片を有しており、該突出片が、該パネルの外周縫製部の外側に設けられ、該外周縫製部が、該パネルと該パネルに向けて折り返された該突出片とを接合するものであって、該外周縫製部で該パネルに接合された該突出片の端部が、その近傍の該外周縫製部の縫製糸を覆うと共に、該突出片の端部が折り返された状態にあって、該突出片の端部が該外周縫製部の縫製糸を覆っている状態で、該突出片の端部が、該突出片の根元と該パネルとに共縫いされ固定されてなるエアバッグに関する。

前記突出片が、前記パネルの外周全体に設けられてなることが好ましい。

また、本発明は、１または２以上のパネルからなるエアバッグの製造方法であって、外周に突出片を有してなるパネルを得る工程、該突出片を折り返す工程、折り返した突出片の上から外周縫製することにより袋体にする工程、外周縫製した縫製糸を覆うようにさらに突出片の端部を外側に折り返す工程、該突出片の端部を該縫製糸近傍で突出片と結合する工程、および、インフレータ取付口を通して該袋体を裏返す工程を有するエアバッグの製造方法に関する。

本発明によれば、パネルに設けられた突出片の折り返し方を工夫することにより、特別な材料および工程を必要とすることなく、縫製糸を熱によるダメージから保護し、さらに別途、補強布を設けることなく縫製部付近の強度を高めることができる。

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縫製部の断面を示す概略断面図である。

本発明は、パネルの少なくとも一部が突出片を有しており、該突出片が縫製糸を覆うように折り返されてなることを特徴とする、１または２以上のパネルからなるエアバッグである。

本発明の実施形態の一例であって、前記突出片がパネルの外周縫製付近に設けられている態様を図１に基づいて説明する。図１は、本発明で使用するパネル１１およびパネル１２の一例を示した概略平面図である。パネル１２は円形の裁断布からなり、ほぼ中央部にインフレータ取付口２を有している。パネル１１も円形の裁断布からなっており、パネル１１およびパネル１２は、その外周に沿って複数の突出片３を有している。この突出片３は、外周縫製における縫い代の外側に設けられている。

前記突出片３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、折り返した時に外周縫製を覆うことができる程度に定められることが好ましい。なかでも、図１に示すように、折り返した時に外周縫製の大部分を覆うことができる程度であることがより好ましいが、とくに熱の影響を受けやすい部分の外周縫製近傍にのみ設けてもよい。また、突出片３は、折り返すことによって縫製付近のパネルを補強する補強布としての役割も果たすことを考慮し、形状、大きさなどを定めることが好ましい。

また、本発明の別の態様として、図２（ａ）にベントホール６付近に突出片３を設けた例を、図２（ｂ）にインフレータ取付口２付近に突出片３を設けた例を示す。通常、ベントホール６付近およびインフレータ取付口２付近には、別体の補強布があてがわれ、縫着されている。本発明によれば、それぞれ突出片３を折り返すことにより周囲の基布が２重３重になるため、別途補強布をあてがう必要がなく、生産性およびコストの点で優位である。また、この付近はインフレータからの熱の影響を受けやすい部分であるが、折り返し部を固定するための縫製糸を突出片３自身がカバーするため、熱によるダメージを低減することができる。

本発明においては、さらに、パネルを表返した時に外周縫製糸がエアバッグ内部に露出しないように、前記突出片３の折り返し方法を検討した。具体的には、突出片３を折り返した後、縫製を行い、さらに突出片３を折り返して前記縫製に使用した縫製糸を覆う。なお、突出片３は、少なくとも２回折り返すことが好ましいが、３回以上折り返すと、収納性に影響を与えるおそれがある。

つまり、本発明は、１または２以上のパネルからなるエアバッグの製造方法であって、（ａ）少なくとも一部に突出片を有してなるパネルを得る工程、（ｂ）該突出片を折り返す工程、（ｃ）折り返した突出片の上から外周縫製する工程、（ｄ）該外周縫製を覆うようにさらに突出片を折り返す工程、（ｅ）該突出片の端部を該外周縫製糸近傍で突出片と結合する工程、および、（ｆ）インフレータ取付口を通して袋体を裏返す工程を有するエアバッグの製造方法である。

本発明の実施形態の一例（突出片がパネルの外周縫製付近に設けられている例）を、図３に基づいて説明する。なお、図３は、図１に示すパネル１１および１２を用いた例であるが、図３（ａ）はパネル１１についてのみ、その一部を拡大して示している。また、図３（ｂ）以降は、パネル１１の側から見たエアバッグ１について示しているが、反対の面には、図示されていないパネル１２が重ね合わせられており、パネル１１同様に折り返しや縫製が行われている。

まず、少なくとも一部に突出片３を有してなるパネル１１および１２を、後述する基布を裁断して得る（工程（ａ）、図３（ａ））。理解を助けるために、最初に折り返す第１折り返し線ａ、ついで折り返す第２折り返し線ｂおよび外周縫製予定線４ａも示している。第１折り返し線ａは、外周縫製予定線４ａの外側に位置しており、第２折り返し線ｂはさらにその外側に位置している。

ついで、第１折り返し線ａに沿って、パネル１１および１２をそれぞれ、重ね合わせる面とは反対面に折り返し、パネル同士を重ねる（工程（ｂ）、図３（ｂ））。なお、前記折り返しとパネルの重ね合わせとは、逆の順序で行ってもよい。この状態で、外周縫製予定線４ａに沿って外周縫製を行う（工程（ｃ）、図３（ｃ））。このとき、外周縫製糸４はまだ露出した状態である。

その後、第２折り返し線ｂに沿って、さらにパネル１１および１２の突出片３を折り返す（工程（ｄ）、図３（ｄ））。これによって、外周縫製糸４の大部分は突出片３によって覆われる。最後に、この突出片３の端部をこの突出部分に固定するように、外周縫製の外側を縫製するなどして結合する（工程（ｅ）、図３（ｅ））。図３（ｅ）では、縫製により固定しているが（端部縫製糸５）、その他の方法によって固定してもよい。

このようにして得られたエアバッグ１は、さらにインフレータ取付口を通して袋体を裏返す工程（いわゆる表返し）を経て、使用される。表返し後の外周縫製部における断面図を図４に示す。図４からわかるように、外周縫製糸４は、エアバッグ内部に露出しておらず、インフレータから流入する高温高圧のガスに直接曝されることを避けることができる。そのため、縫製糸が溶融し切断してしまうことがなく、耐圧性が向上する。さらに、外周縫製付近の基布はそれぞれ３重に重ね合わせられており、これが補強布の役割を果たすので、展開時の衝撃に耐え、パネル自体の破断を防止することができる。この効果は、図２に示すように、突出片をパネル外周付近以外に設けた場合にも期待できる。

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×Ｎ１＋（Ｄ２×０．９）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、各種乗員保護用エアバッグ、たとえば、運転席および助手席の前面衝突保護用エアバッグ、側面衝突保護用サイドエアバッグ、後部座席保護用エアバッグ、追突保護用のヘッドレストエアバッグ、脚部・足部保護用ニーエアバッグおよびフットエアバッグ、乳幼児保護用（チャイルドシート）ミニエアバッグ、サブマリン現象防止用エアバッグ、エアーベルト用袋体、歩行者保護用などの乗用車、商業車、バス、二輪車などの各用途の他、機能的に満足するものであれば、船舶、列車・電車、飛行機、遊園地設備など多用途に適用することができる。

１エアバッグ
１１、１２パネル
２インフレータ取付口
３突出片
４外周縫製糸
４ａ外周縫製予定線
５端部縫製糸
６ベントホール

Claims

１または２以上のパネルからなるエアバッグであって、該パネルの外周縫製部付近に突出片を有しており、
該突出片が、該パネルの外周縫製部の外側に設けられ、該外周縫製部が、該パネルと該パネルに向けて折り返された該突出片とを接合するものであって、該外周縫製部で該パネルに接合された該突出片の端部が、その近傍の該外周縫製部の縫製糸を覆うと共に、該突出片の端部が折り返された状態にあって、該突出片の端部が該外周縫製部の縫製糸を覆っている状態で、該突出片の端部が、該突出片の根元と該パネルとに共縫いされ固定されてなるエアバッグ。
前記突出片が、前記パネルの外周全体に設けられてなる請求項１記載のエアバッグ。
１または２以上のパネルからなるエアバッグの製造方法であって、外周に突出片を有してなるパネルを得る工程、該突出片を折り返す工程、折り返した突出片の上から外周縫製することにより袋体にする工程、外周縫製した縫製糸を覆うようにさらに突出片の端部を外側に折り返す工程、該突出片の端部を該縫製糸近傍で突出片と結合する工程、および、インフレータ取付口を通して該袋体を裏返す工程を有するエアバッグの製造方法。