JP6479778B2 - １つまたは２つ以上の縫製継ぎ目を密封する真空強化方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、縫製継ぎ目を通過する気体流を低減させるかまたは完全に無効にする方法および装置、ならびにその方法によって作られた製造品に関する。

詳細には、本発明は、エアバッグまたは他の膨張可能なデバイス上の縫製継ぎ目を密封する改良された方法およびこの方法を実現する装置を含み、この方法は、
ａ）糸を使用して複数の材料パネルを接合することによって、材料パネルのうちの１枚のパネルの第１の露出面から最後の材料パネルの反対側の露出面まで延びる縫製継ぎ目を形成するステップと、
ｂ）第１の露出面上の継ぎ目の露出部分に継ぎ目シーラントを塗布するステップと、
ｃ）この表面上の継ぎ目の一部に近接する位置で反対側の露出面に局所的に差圧を作用させて継ぎ目シーラントを糸に沿って第１の露出面からパネル同士の間の領域まで移動させ、反対側の露出面まで移動させるステップと、
ｄ）差圧を除去するステップと、を含む。

複数の縫製継ぎ目を有する代表的なカーテンエアバッグを示す図である。 複数の縫製継ぎ目を有する膨張可能なマットレスを示す図である。 縫製継ぎ目を有するエアバッグに関連する代表的な漏れ経路を示す図である。 本発明の利点について説明する上で有用な、例示的な簡略化されたエアバッグを示す図である。 コイル状、輪状部または楕円形状を端部とする中央経路を有する例示的なエアバッグを示す図である。 図３のエアバッグの継ぎ目のうちの１つに塗布されたシーラントを示す図である。 本発明に使用できる作業台を示す図である。 図５の断面５ａ−５ａにおける断面図である。 シーラントに真空が作用させられたことを示す図である。 例示を目的として、縫い合わされた２つの材料層が分離されている、真空を作用させた後の継ぎ目シーラントの動きを示す図である。 ２つよりも多い材料層に適用された本発明を示す図である。 作業台の代替構成、特に隆起した側面を有する溝の構成を示す図である。 隆起した側面を有する溝の断面の周りに掛けられたエアバッグを示す図である。 溝の隆起した壁がテンプレートの切欠き部分内に延びているエアバッグ上のテンプレートを示す図である。 作業台上に配置されたエアバッグ上に配置されるように構成された一部が切り欠かれたテンプレートまたはガイドを示す図である。 図８ｃの付加的な図であり、エアバッグに溶剤を添加する直前の状態として示された溶剤塗布器を示す図である。 布への適用である一定の量のシーラントを示す図である。 真空圧の下での１枚の布を示す図である。 溝の側壁の代替実施形態を示す図である。 代替シーラント塗布器を示す図である。

図１は、いくらか旧式の縫合カーテンエアバッグ１０を示す。エアバッグは、２枚の材料パネル１４および１６を縫い合わせることによって形成された膨張可能な中央領域１２を有する。エアバッグ１０は、エアバッグの一方の側面を車両の支柱のような固定点に連結するために使用される膨張不能な連結パネル１８をさらに含み、さらに、他方の側面を車両の別の支柱に連結する膨張不能な別の連結パネル２０を含む。膨張可能な領域１２は、パネル１４およびパネル１６を互いに接合する縫製継ぎ目２２を選択的に形成することによって、複数の膨張可能な領域１２ａに細分される。縫製継ぎ目２２のいくつかは、エアバッグ１０内の膨張不能な領域３０を形成するように構成されている。エアバッグ１０は、膨張ガスがエアバッグを膨張させるために膨張ガスがインフレータから供給される１つまたは２つ以上の入口３２を含むように構成されている。継ぎ目のうちの１つ継ぎ目２２ａは周辺継ぎ目であり、別の継ぎ目２２ｂは、コイル状、輪状部、または楕円形状の端部２２ｄを終端とする中央経路２２ｃを示す。

図２は、縫合エアバッグ内の漏れ経路の位置を示す。エアバッグが加圧されると、矢印４０ａおよび４０ｂによって示されているように、膨張ガスが、膨張可能な領域１２を形成する材料から漏れ出すことがある。実際には、このエアバッグの材料を介した漏れ経路は、シリコンのような公知のシーラントを用いてエアバッグの織物材料を被覆することによって、排除または縮小することができる。また、このような漏れ経路は、デニールの小さい糸を用いて、糸の織物密度を高めることによって、被覆されていない織物材料を使って縮小することもできる。縫合エアバッグは、パネル同士の接合部に形成された針穴を通る漏れ経路を有することが知られており、これらの経路は矢印４０ｃおよび４０ｄによって示されている。さらに、エアバッグが膨張させられると、縫製継ぎ目２２が応力を受け、別の漏れ経路が、材料パネル同士の間に形成されるとともに、この縫製継ぎ目を形成する糸に沿って形成される。この追加的な漏れ経路は矢印４０ｅによって示されている。図１に示されているようなエアバッグは、当然ながら、各針穴を通過する様々な漏れ経路を形成するエアバッグのいくつかの側面またはすべての側面に沿って延びている周辺縫製継ぎ目２２ａを含んでもよい。本発明は、上記の漏れ経路の各々の縮小と排除の少なくとも一方を実現する証明された方法を示す。

縫合エアバッグの構造と同様の構造を有する膨張可能なマットレス５０を示す図１ａを簡単に参照する。例えば、マットレス５０は、空気または何らかの他の気体が充填された１つまたは２つ以上の膨張可能な領域５２を含んでいる。これらの膨張可能な領域は、漏れ経路を示す縫合継ぎ目５４によって形成することが可能である。図１ａは、本発明が様々な種類の膨張可能なデバイス上で使用できることを示すために与えられている。

次に、本発明の方法および関連する装置について説明する上で有用な、例示的なエアバッグ６０を示す図３および図３ａを参照する。エアバッグ６０は、エアバッグ１０と同様に、互いに向かい合う材料パネル６２および６４を縫い合わせることによって形成されている。これらの材料パネルは、別々の材料片として形成されてもよい。あるいは、これらのパネルは、大きな材料片を、例えば、２つに折り畳み、折り畳まれた部分のそれぞれが１つの材料パネルとなるように形成されてもよい。エアバッグ６０は、周辺継ぎ目６６と、膨張可能な領域７０を部分領域７２および７４に分離する内部継ぎ目６８（図３ａの６８ａ）とを含む。内部継ぎ目６８は、一例として、矩形部分８４によって接合された楕円形の縫製継ぎ目８０および８２を有する。これらの様々な縫製継ぎ目８０、８２、８４は膨張不能な領域９０および９２を形成している。エアバッグ６０は、エアバッグ１０と同様なネック領域またはネックエリア３２も含む。図３ａでは、内部継ぎ目６８ａは、コイル状、輪状部、または楕円形状の端部８０ａを終端とする中央経路８４ａを含む。

図４は、エアバッグ６０を示す。さらに、図４は、周辺継ぎ目６６に塗布された帯状のシーラント材料９０を示す。好ましい実施形態では、シーラント材料９０は、エアバッグ材料に塗布されるときには、指定された粘度を有するか、または粘度が（ＡＳＴＭ Ｄ１０８４の下で試験したときの値として）５０〜２０００００ｃＰ（０．０５Ｐａ．ｓ〜２００Ｐｓ．ｓ）の範囲内にある半液体状態である。この粘度は、場合によっては最大で２００万ｃＰであってもよい。粘度範囲は、縫い糸特性、針および針穴サイズ、塗布温度および湿度のようなパラメータに応じて変化し、シーラント材料９０の幅Ｗは、仮想線９２と仮想線９４との間の距離によって示される。１つまたは２つ以上の列の各列における糸の継ぎ目は、１インチ当たり１２〜２０個の運針数（１ｃｍ当たり４．７〜８．０個の運針数）を有し、好ましくは、運針数は１インチ当たり１４〜１８個（１ｃｍ当たり５．５〜７．０個）である。各糸は、継ぎ目被覆材料による接着に適合したコーティングによって被覆されてもよい。縫い糸は、デニールが９２〜２０２の範囲であり、好ましくは約１３８である。さらに、布材料の織り方は任意のカーテンエアバッグにおいて一般に使用されているものと同等なものである。一般的には、エアバッグ業界におけるこれらの布は、２１０デニールから、限定されないが８４０デニールまでの範囲である。例えば、代表的な例の継ぎ目は、最低で１メートル当たり２５グラムの被覆材料を使用する。シーラント９０の幅Ｗは、縫い糸および針穴を覆うのにぴったりな幅でもよいし、それよりも大きい約６〜８ｍｍの範囲でもよい。図４は、継ぎ目６６に塗布されたシーラント９０を示しているだけであり、その後、シーラントは、継ぎ目６８の各々と、その各部分８０、８２および８４（ならびに６８ａ、８０ａおよび８４ａ）に塗布される。以下の説明からわかるように、継ぎ目にシーラントを塗布した後、継ぎ目を通して１つのパネルから他の１以上のパネルに継ぎ目シーラントを引き込むように真空が作用される。シーラントが硬化されると、継ぎ目を通過する気体流が縮小または排除される。

図５は、本発明と共に使用される作業台１００を示す。この台は、加工するエアバッグを置き、所定の位置に固定することができる頂面すなわち材料受け面１０２を含む。エアバッグは図５には示されていない。頂面１０２上に、１６６、１６８などの複数の溝すなわち流路が形成されている。各溝の相対位置は、エアバッグ６０上の各継ぎ目の配置に対応する。各溝は、１１２および１１４などの通路を介して真空源１１０と連通される。溝１６６および１６８の幅Ｗ１は、縫製継ぎ目の下側にかかり、シーラントが各材料層を介して最下部露出面まで引き込まれることを可能にするのに十分な幅を有する。実際には、各溝の幅は約６〜１０ｍｍの範囲でもよい。作業台１００は、エアバッグ６０を台１００の表面１０２に固定する手段を含む。例えば、この手段は、１０４として概略的に示されている、バッグの耳部分を掴むクランプを含んでもよい。代替として、この手段は、バッグの耳部分に配置された同じ数の穴１０８（図３または３ｂを参照）に進入する複数のピンを含んでもよい。他の固定手段または固定機構を本発明に使用することもできる。シーラント９０は、バッグ６０が台に固定される前にバッグ６０に塗布されてもよいし、バッグ６０が台１００に固定されてからシーラントがバッグに塗布されてもよい。

シーラント９０は、任意の適切な方法によってバッグに塗布することが可能である。例えば、シーラントは、コーキングチューブのようなチューブを使用して塗布されてもよいし、吹付けによって塗布されてもよいし、ローラや特別に形成された塗布器または他の手段によって塗布されてもよい。

図５ａは、エアバッグ６０が台１００上に配置および固定され、継ぎ目６８が溝１６６の上方に配置された状態において、シーラント９０によって覆われた継ぎ目６６の断面を示す。真空源Ｖが作動すると、シーラント９０が織物の各層を、針穴２００を介して引き込まれる。図５ｂは、真空が溝およびシーラントの上方においてエアバッグに作用させられ、エアバッグが溝の中に引き込まれた状態を示す。上述の断面線は周辺継ぎ目６６において得られた断面線であるが、図３または図３ａにおける各継ぎ目のうちのいずれの継ぎ目における断面であっても、図５ｂと実質的に同じに見える。図６は、シーラントが織物の各縫合層のうちの下部露出面へ引き込まれたことを示す。真空のレベルは、針穴２００のサイズに応じて異なり（図７参照）、また、シーラント９０の粘度、およびバッグが密封されるか否かに応じても異なる。良好な推定値としては、必要な真空レベルが水銀柱において２．５ｃｍ（１インチ）〜３５ｃｍ（１４インチ）の範囲である。

４つの材料層に密封プロセスが施されている図７を簡単に参照する。この図では、シーラント９０が、最初に材料の頂部露出層または第１の露出層に塗布され、材料の最後の面すなわち反対側の面すなわち遠い外側面まで引き込まれる。

図５および図８を参照する。前述のように、図５は、実線が複数の溝の配置を示す作業台の上面図である。図８は、溝１６６における別の断面図であり、複数の隆起した溝壁１６６ａを有する代替実施形態をさらに示し。図８ａでは、エアバッグ６０が、１６６ａを含む複数の隆起した壁に掛けられている。必要に応じて、エアバッグは、適切なクランプ、タイダウン、ピンなどを使用して作業台の縁部に固定される。上述の継ぎ目のいずれかが図８ａの隆起した各壁に掛けられた場合でも、図８ａと実質的に同じに見える。

図８ｃは、複数の切欠き１５２および１５４を示すテンプレートすなわちガイド１５０を示している。図８ｂに示されているように、切欠き１５２は、隆起した各壁１６６ａの上方に、その重量、またはテンプレート１６０を引き下げる真空力、または同じくテンプレート１５０を押し下げ、それによってエアバッグ材料の一部を隆起した壁１６６ａの外部に密着させる押圧力によって配置されるのに十分な幅を有している。その際、６８などの継ぎ目または他の継ぎ目が、互いに向かい合う隆起した壁１６６ａによって画定された空間内に配置させられる。このようにして、シーラント９０は、継ぎ目６８のような各継ぎ目の周りのエアバッグ材料の比較的狭い帯状部分または幅に塗布することが可能である。図８ｄは、隆起した壁同士の間にエアバッグの幅を画定するシーラントの導入よりも前に継ぎ目６８の真上に配置されたシーラント塗布器１７０を示す。他の切欠き１５４は、縫製継ぎ目６６および６８の上方に配置される。

隆起した壁１６６ａ同士の間に塗布されるシーラント９０の量を示す図８ｅを簡単に参照する。図８ｆでは、真空源Ｖが作動し、シーラント９０がエアバッグ材料の第１の露出面すなわち頂部露出面から下部露出面すなわち反対側の露出面まで引き込まれている。前述のように、隆起した壁１６６ａと他の隆起した壁を有する溝を利用する利点の１つは、それぞれの隆起した壁同士の間に配置されたエアバッグ材料上にシーラントを塗布することが可能になることである。図８ｇは、隆起した壁１６６ａと他の隆起した壁が内側に向けられた本発明の代替実施形態を示している。この構成を使用した場合、壁の頂部同士の間の間隔がより狭くなり、それにより、図示されているよりも小さい表面積へのシーラントの塗布が可能になる。

図８ｈは、図８ｄに示されている塗布器に対する代替塗布器１７０ａを示す。ここで、この塗布器１７０ａは、一定の量のシーラント９０が入っているボトル１８０を含む。塗布器１７０ａは、エアバッグ材料に下向きの力を作用させてエアバッグ材料を隆起した各壁１６６に押し付け、かつ、少量のシーラント９２を継ぎ目６８に塗布するためのポケット１８６を形成する、傾斜した壁１８２および１８２を含む。シーラントは、小さい通路１８８を通ってポケット１９６に進入する。ボトル１８０が加圧されてもよいし、シーラントによってボトルに重力を作用させた状態にしてもよい。その後、上述のように真空が作用させられる。

もちろん、本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の上述の実施形態における多くの変更および修正を実施することができる。したがって、その範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。

Claims (17)

1. 縫製継ぎ目を密封する改良された方法であって、
   ａ）複数の材料パネルに対して糸を使用することによって、前記材料パネルのうちの１枚のパネルの第１の露出面から、遠い材料パネルの反対側の第２の露出面まで延びる縫製継ぎ目を形成するステップと、
   ｂ）前記第１の露出面上の前記継ぎ目の露出部分に継ぎ目シーラントを塗布するステップと、
   ｃ）この表面上の前記継ぎ目に近接する位置で反対側の前記第２の露出面に局所的に差圧を作用させて前記継ぎ目シーラントを前記糸に沿って前記第１の露出面から前記パネル同士の間の領域まで移動させ、前記第２の露出面まで移動させるステップと、
   ｄ）前記差圧を除去するステップと、を含み、
   前記継ぎ目シーラントを塗布するステップの前に、継ぎ目を有する前記材料パネルの部分を、前記継ぎ目を有さない前記材料パネルの部分に対して局所的に上昇させるステップを含み、前記継ぎ目シーラントを塗布するステップは、前記継ぎ目を有する材料パネルの上昇させられた部分にシーラントを塗布することを含む方法。
2. 前記差圧を作用させるステップは、前記第２の露出面に特定可能なレベルの真空を作用させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記作用させられる真空のレベルは、約２．５ｃｍ〜３５ｃｍ（１〜１４インチ）の範囲の真空である、請求項２に記載の方法。
4. 前記継ぎ目に継ぎ目シーラントを塗布するステップは、前記第１の露出面の互いに隣接する縫い目に前記継ぎ目シーラントを塗布することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記継ぎ目シーラントは、約６ｍｍの帯状に塗布される、請求項４に記載の方法。
6. 前記差圧を除去した後で前記第２の露出面にシーラントを塗布する追加のステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記縫製継ぎ目を形成するステップは、一方または両方の材料パネルが、被覆されていない材料、コーティング材料またはプラスチックシートによって全体的または部分的に被覆された織物材料を含む、織物材料の各パネルに縫製継ぎ目を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記継ぎ目シーラントを塗布するステップおよび前記差圧を局所的に作用させるステップは、比較的同時に実行される、請求項１に記載の方法。
9. 請求項１に記載の方法によって形成された、密封された縫製継ぎ目を備える改良された製造品。
10. 前記製造品はエアバッグである、請求項９に記載の製造品。
11. 前記継ぎ目シーラントがすべての糸穴を密封する完全な密封された継ぎ目を形成する、請求項１０に記載のエアバッグ。
12. 前記複数のパネルは、デニールが２１０〜８４０の範囲である、請求項１１に記載のエアバッグ。
13. 前記継ぎ目糸は、デニールが９２〜２０２の範囲である、請求項１２に記載のエアバッグ。
14. 前記継ぎ目糸は、デニールが約１３８である、請求項１３に記載のエアバッグ。
15. 前記シーラントは、最低で１メートル当たり２５グラムを使用して塗布される、請求項１１に記載のエアバッグ。
16. 前記継ぎ目は、１つまたは２つ以上の糸列を有し、各列は、１インチ当たり１２〜２０個（１ｃｍ当たり４．７〜８．０個）の範囲の運針数を有する、請求項１１に記載のエアバッグ。
17. 各列が、１インチ当たり１４〜１８個（１ｃｍ当たり５．５〜７個）の範囲の運針数を有する、請求項１１に記載のエアバッグ。

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