JP6969002B2 - エアバッグ用カバーおよびその製造方法、エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車室内に収納され緊急時での乗員保護を目的として膨張展開するクッションを包み込むエアバッグ用カバーおよびその製造方法、エアバッグ用カバーを備えたエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置は、車両衝突などの緊急時に作動する安全装置であって、例えば袋状のクッションを備える。クッションは、緊急時にガスによって膨張展開して乗員を受け止め保護する。エアバッグ装置は、設置箇所や用途に応じて様々な種類がある。一例として、側面衝突やそれに続いて起こるロールオーバ（横転）から乗員を守るために、車両用シートの側部から乗員のすぐ脇へ膨張展開するサイドエアバッグや、車室内の車体側壁の天井付近からサイドウィンドウに沿って膨張展開するカーテンエアバッグなどが知られている。

クッションは、巻回または折り畳まれて車室内の所定箇所に収納され、緊急時において内蔵するインフレータから供給されるガスを利用して膨張展開する。特許文献１には、折り畳まれたクッションを包み込むエアバッグ用カバーが記載されている。

特開２０１５−７４２９５号公報

巻回または折り畳まれたクッションを車室内の所定箇所に収納する場合、クッションを所定箇所にフィットした形状で収納して展開挙動を安定させたり、障害物からクッションを保護してバースト等の不具合を防止したりすることが好ましい。なお障害物としては、サイドエアバッグ装置であればシートフレームのエッジなど、カーテンエアバッグ装置であれば車体側壁となるルーフサイドレールなどが想定される。

特許文献１に記載のエアバッグ用カバーは、折り畳まれたクッションを包み込み、クッションの膨張展開によって破断するものに過ぎない。このため、特許文献１のエアバッグ用カバーには、折り畳まれたクッションを所定箇所にフィットした形状で収納したり、障害物からクッションを保護したりすることに関し、改善の余地があった。

本発明は、このような課題に鑑み、巻回または折り畳まれたクッションを車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できるとともに、障害物からクッションを保護できるエアバッグ用カバーおよびその製造方法、エアバッグ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ用カバーの代表的な構成は、巻回または折り畳まれて車室内に収納され、内蔵するインフレータから供給されるガスを利用して膨張展開する袋状のクッションを包み込むエアバッグ用カバーであって、化学繊維製の平織基布または不織布からなる第１基布と、第１基布に一体的に結合され、第１基布と異なる繊維を含み第１基布よりも初期引張抵抗値が高い第２基布とを備えることを特徴とする。ここで初期引張抵抗値とは、所定の引張試験機を用いて所定の形状の布を所定の条件で引っ張ったとき、当該布が５％伸長した時の引張強度で示される値としている。

上記構成によれば、初期引張抵抗値の異なる第１基布と第２基布とが一体的に結合されることでエアバッグ用カバーを形成している。第１基布および第２基布は本発明の性質上それ自体の形状を維持可能であるから、巻回または折り畳まれたクッションを包み込むことで、クッションを車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できる。

とりわけ第１基布は、例えば化学繊維製の平織基布または不織布としてよく、第２基布よりも初期引張抵抗値が低く柔らかいため、クッションを収納すべき所定箇所の形状に追従して容易に変形できる。このように第１基布はクッションを所望の収納状態に保つ機能に長けている。また柔らかい第１基布にスリットなどを設けることにより、クッションの膨張展開を阻害することなく確実に破断させることが可能であるから、クッションの展開挙動を安定させることができる。

一方、相対的に高い初期引張抵抗値を有する第２基布は、これをクッションの例えばシートフレームのエッジなどの障害物に近い側に配置することで、クッションの収納時だけでなく膨張展開時にも、障害物からクッションを保護し、バースト等の不具合を防止できる。

上記の第１基布と第２基布とは、一方の基布の繊維の間に他方の基布の繊維のポリマーが浸透して結合されているとよい。一例として第１基布と第２基布とを重ねて、一方の基布の溶融温度よりも高い温度で加熱しさらに加圧することにより、他方の基布の流動性をもったポリマーが一方の基布内部に浸透する。このようにして、第１基布と第２基布とは熱溶着により結合可能となる。

上記の第１基布は、一例として、ナイロン繊維またはポリエステル繊維のたて糸とよこ糸とを織り合わせた平織基布や、ナイロン繊維またはポリエステル繊維またはポリプロピレン繊維で構成された不織布であってもよい。なお好ましくは、第１基布は、ポリエステル繊維の不織布がよい。

上記の第１基布は、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、ビニロン、アラミドの化学繊維、またはガラス繊維の少なくともいずれか一種を含む不織布で形成されているとよい。このような不織布によっても第１基布を形成できる。

上記の第２基布は、圧縮された延性布材料で形成された圧縮体で構成されているとよい。このように第２基布を延性布材料の圧縮体とすることで、第１基布よりも初期引張抵抗値を高くすることができる。

上記の延性布材料は、単繊維を混合した高分子不織布材料、または複数の高分子繊維を含む不織布材料であるとよい。この複数の高分子繊維は、複数の芯-被覆２成分複合繊維を含み、当該２成分複合繊維の当該被覆が互いに融着されて成型後の形状安定性を有するようにしてもよい。また、この芯-被覆２成分複合繊維が所定の融点を有する高分子材料の内部の芯と、この所定の融点よりも低い融点を持つ高分子材料の外部の被覆を持つように構成されていてもよい。更にこれらの複数の高分子繊維が複数の単成分繊維を含んでもよい。加えて、この単成分繊維が芯-被覆２成分複合繊維の当該外部の被覆の融点よりも高い融点を持つような構成にしてもよい。このような延性布材料として不織布材料を用いることで第２基布を形成できる。

上記の延性布材料は、フェルト状の材料であるとよい。このように延性布材料としてフェルト状の材料を用いることで圧縮体として第２基布を形成できる。なお第２基布を、プラスチックではなくフェルトで形成した場合、プラスチックに比べると柔らかいため、クッションを収納すべき所定箇所の形状に追従して変形することができ、さらに軽量化も図ることができる。成型後のフェルト材は、圧縮体であって、プレスによって融着固化したフェルト由来の部材である。このため、成型後のフェルト材を用いた最終製品すなわち圧縮体である第２基布の特性は、固形のプラスチックよりは柔らかく柔軟性があり、出発材のフェルトよりは剛性が高い。

上記の延性布材料は、ポリエステル繊維で形成されるとよい。このように延性布材料としてポリエステル繊維を用いることで第２基布を形成できる。

上記の第２基布は、第１基布に含まれる繊維の融点に対して３０℃以上の差をもつ融点を有する繊維を含むとよい。このような繊維を含むことで第２基布を形成できる。

上記のエアバッグ用カバーは、インフレータおよびインフレータを内蔵するクッションからなるエアバッグモジュールとは別体で設けられるとよい。このようにエアバッグ用カバーをエアバッグモジュールとは別体に設けることで、エアバッグ用カバーを作製した後、エアバッグモジュールに巻き付けるなどしてこれを包み込むことができる。このため、エアバッグモジュールとは別の場所でエアバッグ用カバーを作製できる。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ装置の代表的な構成は、上述のエアバッグ用カバーと、エアバッグ用カバーに包み込まれるクッションとを備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、上述のエアバッグ用カバーによって、インフレータが内蔵されたクッションを包み込んだエアバッグ装置を作製できる。

上記のエアバッグ装置は、車両用シートの側部に設けられ、クッションが車両用シートの乗員の側方へ膨張展開するサイドエアバッグ装置であるとよい。このようにエアバッグ用カバーは、サイドエアバッグ装置のクッションに適用することができる。

上記のエアバッグ用カバーの第２基布は、車両用シートの側部に沿って車両用シートに内蔵されているシートフレームに接触するように設けられ、クッションの膨張展開時にシートフレームからの反力を受ける反力面として機能するように形成されているとよい。これにより、エアバッグ用カバーでエアバッグモジュールを包み込んだ状態において、第２基布は、シートフレームのエッジを避けるようにエアバッグモジュールの形状を維持でき、エアバッグモジュールを保護できる。

上記のエアバッグ装置は、クッションが車室内で車体側壁に沿って膨張展開するカーテンエアバッグ装置であるとよい。このようにエアバッグ用カバーは、カーテンエアバッグ装置のクッションに適用することができる。

上記のエアバッグ用カバーの第２基布は、車体側壁に接触するように設けられ、クッションの膨張展開時に車体側壁からの反力を受ける反力面として機能するように形成されているとよい。これにより、エアバッグ用カバーでエアバッグモジュールを包み込んだ状態において、第２基布は、ルーフサイドレールなどの車体側壁からエアバッグモジュールを保護できる。

上記課題を解決するために、本発明にかかるエアバッグ用カバーの製造方法の代表的な構成は、巻回または折り畳まれて車室内に収納され、内蔵するインフレータから供給されるガスを利用して膨張展開する袋状のクッションを包み込むエアバッグ用カバーの製造方法であって、化学繊維製の平織基布または不織布からなる第１基布と、第１基布と異なる繊維を含み第１基布よりも初期引張抵抗値が高い第２基布とを部分的に重ね、部分的に重ねられた第１基布と第２基布とを熱溶着によって一体的に結合することを特徴とする。ここで初期引張抵抗値とは、所定の引張試験機を用いて所定の形状の布を所定の条件で引っ張ったとき、当該布が５％伸長した時の引張強度で示される値としている。

上記構成によれば、初期引張抵抗値の異なる第１基布と第２基布とが熱溶着によって一体的に結合されたエアバッグ用カバーを製造できる。上述したように第１基布および第２基布は、巻回または折り畳まれたクッションを包み込むことで、クッションを車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できる。

第１基布は、第２基布よりも初期引張抵抗値が低く柔らかいため、クッションを所望の収納状態に保つことができる。さらに第１基布は、スリットなどを設けることにより、クッションの膨張展開を阻害することなく確実に破断させることが可能であるから、クッションの展開挙動を安定させることができる。なお、第１基布にスリットを設けるという構成に限らず、スリットに代えて、接着力を調整することで形成した接着力の弱い接合部分を設けてもよい。このようにすれば、クッションの膨張展開時に、エアバッグ用カバーは、接着力の弱い接合部分を起点として確実に開裂できるため、クッションの膨張展開を阻害せず展開挙動を安定させることができる。一方、第２基布は、第１基布よりも高い初期引張抵抗値を有するため、障害物に近い側に配置することにより、クッションの収納時だけでなく膨張展開時にも、障害物からクッションを保護し、バースト等の不具合を防止できる。

上記の熱溶着は、第１基布または第２基布のいずれかの溶融温度よりも高温で行われるとよい。このようにすれば、第１基布または第２基布が溶融するので、この状態で加圧することにより、溶融した基布内部にポリマーが浸透し、第１基布と第２基布とを接着できる。

上記の熱溶着に、プレス加工が加えられるとよい。これにより、第１基布と第２基布とを重ねてプレス加工を行うことにより、ポリマーを基布内部に浸透させて、第１基布と第２基布とを接着できる。このプレス加工は、加熱（熱溶着）と同時になされることが好ましいが、加熱された製品に余熱が残っている間であれば同時ではなく加熱後になされてもよい。

上記の第２基布は、第１基布に含まれる繊維の融点に対して３０℃以上の差をもつ融点を有する繊維を含むとよい。このような繊維を含むことで第２基布を形成できる。

本発明によれば、巻回または折り畳まれたクッションを車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できるとともに、障害物からクッションを保護できるエアバッグ用カバーおよびその製造方法、エアバッグ装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけるエアバッグ用カバーが適用されるサイドエアバッグ装置および車両の一部を例示する図である。 図１（ｂ）の収納状態のクッションを含むサイドエアバッグ装置を例示する図である。 本願発明の実施形態におけるエアバッグ用カバーの製造方法を例示する図である。 エアバッグ用カバーの製造方法における各種条件下での熱溶着の結果を例示する図である。 エアバッグ用カバーをエアバッグモジュールに巻き付ける工程を例示する図である。 図５に続く工程を例示する図である。 図５および図６の各工程を経て作製されたサイドエアバッグ装置を例示する図である。 本発明のさらに他の実施形態におけるサイドエアバッグ装置を例示する図である。 図５（ａ）のエアバッグ用カバーの変形例を例示する図である。 本発明の実施形態におけるエアバッグ用カバーが適用されるカーテンエアバッグ装置を例示する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

なお本実施形態においては、乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員が向いている方向を前方、その反対方向を後方と称する。また乗員が正規の姿勢で座席に着座した際に、乗員の右側を右方向、乗員の左側を左方向と称する。更に、乗員が正規の姿勢で着座した際に、乗員の頭部方向を上方、乗員の腰部方向を下方と称する。そして、以下の説明において用いる図面では、必要に応じて、上述した乗員を基準とした前後左右上下方向を、Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕｐ、Ｄｏｗｎと示す。

図１は、本発明の実施形態におけるエアバッグ用カバーが適用されるサイドエアバッグ装置および車両の一部を例示する図である。サイドエアバッグ装置１００は、図１（ａ）に示すように、例えば車両内の助手席となる車両左側の車両用シート１０２のシートバック１０４に内蔵されている。

サイドエアバッグ装置１００は、シートバック１０４の車両外側に設けられていて、車両用シート１０２とサイドドア１０６との間で立設して膨張展開するクッション１０８（図２（ｂ）参照）を備える。またサイドエアバッグ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、クッション１０８に膨張展開用のガスを供給するインフレータ１１０を備える。

クッション１０８は、例えばカットアンドソーを用いて袋状に形成される。またクッション１０８は、巻回または折り畳まれ、さらに緊急時においては内蔵するガス発生装置であるインフレータ１１０から供給されるガスを利用して膨張展開する。

さらにサイドエアバッグ装置１００は、詳細は後述するが、エアバッグモジュール１１２を包み込むエアバッグ用カバー１１４を備える。なおエアバッグモジュール１１２とは、クッション１０８とインフレータ１１０とを含めたものである。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の車両用シート１０２のシートバック１０４のうち、表皮やシートパッド（例えばウレタン材）を省略してシートバックフレーム１１６のみを例示している。シートバックフレーム１１６は、シートバック１０４の骨格となる部材であって、上部フレーム１１８とサイドフレーム１２０とを含む。上部フレーム１１８は、シートバック１０４の上縁に沿ってシートバック１０４に内蔵されている。またサイドフレーム１２０は、シートバック１０４の側面に沿ってシートバック１０４に内蔵されている。なおシートバックフレーム１１６に加え、シートクッション１２２に内蔵された不図示の着座フレームを含めて、シートフレーム１２４と称する。

サイドエアバッグ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、クッション１０８およびインフレータ１１０を含むエアバッグモジュール１１２がエアバッグ用カバー１１４に包み込まれた状態で、シートバックフレーム１１６のサイドフレーム１２０の乗員側に設置されている。

図２は、図１（ｂ）の収納状態のクッション１０８を含むサイドエアバッグ装置１００を例示する図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）のＡ矢視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

サイドエアバッグ装置１００は、図２（ａ）に示すように、サイドフレーム１２０の乗員側に設置されている。より具体的には、エアバッグモジュール１１２では、図２（ｂ）に示すように、巻回または折り畳まれたクッション１０８および内蔵されたインフレータ１１０がエアバッグ用カバー１１４に包まれることで収納状態となっている。この状態でエアバッグモジュール１１２は、サイドフレーム１２０にインフレータ１１０を介して設置され、サイドフレーム１２０の乗員側に収容されている。なおインフレータ１１０は、シリンダ型（筒型）であって、本体から突出したスタッドボルト１２６により、サイドフレーム１２０の乗員側に取付けられている。

エアバッグ用カバー１１４は、初期引張抵抗値（後述）の異なる第１基布１２８および第２基布１３０を備え、これら第１基布１２８と第２基布１３０とが熱溶着によって形成された結合部１３２を介して一体的に結合されている。

ここで初期引張抵抗値は、所定の引張試験機を用いて所定の形状の布を所定の条件で引っ張ったとき、引っ張られた布が５％伸長した時の引張強度で示される値としている。以下、初期引張抵抗値の測定方法の一例について説明する。引張強度の測定装置には、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製（引張試験機）ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＡＧ−５０ｋＮＧを使用した。ロードセルには、ＳＩＭＡＤＺＵ社製（共和ロードセル）Ｔｙｐｅ ＳＦＬ-５０ＫＮＡＧ（Ｐ/Ｎ ３４０−４３１２２−０１）５０ＫＮを用いた。引張長さの測定には、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製（伸び計）ＳＥＳ−１０００を用いた。

作成する布の試験片（サンプル片）の形状は、５０ｍｍ×３００ｍｍの寸法とした。布としてはＮ６６平織基布、ＰＥＴ不織布を用意した。Ｎ６６平織基布は、６０ｍｍ×３００ｍｍにカットし、さらに、たて糸を取り除いて正確に５０ｍｍ×３００ｍｍとした。ＰＥＴ不織布は、５０ｍｍ×３００ｍｍにカットした。Ｎ６６平織基布はたて糸方向、ＰＥＴ不織布はＭＤ（Machine Direction）方向にそれぞれ引っ張って試験を行った。サンプル数は各ｎ＝５とした。

具体的な試験条件を説明する。常温（２０℃±１５℃）、常湿（相対湿度４５〜８５％）且つ常圧（特別に減圧も加圧もしないときの圧力。通常、大気圧に等しい圧力で、ほぼ一気圧）の環境下において、まず、エアチャックを用いてサンプル片をチャック幅（初期長）１００ｍｍ、初期荷重１．５Ｎとなるように把持した。次に、伸び計の挟み部を、当該サンプル片の中心部付近に、その間隔が５０ｍｍとなるように把持し設置した。続いてサンプル片を、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、初期長さに対して５％伸長したときの引張強度の値を、初期引張抵抗値とした。

第１基布１２８は、化学繊維製の平織基布または不織布からなる基布であって、一例としてナイロン繊維またはポリエステル繊維のたて糸とよこ糸とを織り合わせて形成されている。このような繊維を織り合わせることで第１基布１２８を形成することができる。ただしこれに限らず、第１基布１２８としては、ナイロン、ポリエステルまたはポリプロピレンの不織布を用いてもよい。

第２基布１３０は、第１基布１２８と異なる繊維を含み、第１基布１２８よりも初期引張抵抗値が高い基布であって、延性布材料で形成されている。延性布材料としては、複数の高分子繊維を含む不織布材料や、フェルト状の材料であってもよく、あるいはポリエステル繊維で形成してもよい。このような延性布材料により第２基布１３０を形成することで、第１基布１２８よりも初期引張抵抗値を高くすることができる。

第１基布１２８および第２基布１３０は、その性質によってそれら自体の形状を維持可能であるから、巻回または折り畳まれたクッション１０８を包み込むことで、クッション１０８をサイドフレーム１２０の乗員側などの車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できる。

第１基布１２８は、第２基布１３０よりも初期引張抵抗値が低く柔らかいため、クッション１０８を収納すべき所定箇所の形状に追従して容易に変形できる。すなわち第１基布１２８はクッション１０８を所望の収納状態に保つ機能に長けている。また柔らかい第１基布１２８にスリットなどを設けることにより、クッション１０８の膨張展開を阻害することなく確実に破断させることが可能であり、その結果、クッション１０８の展開挙動を安定させることもできる。

第２基布１３０は、第１基布１２８よりも相対的に初期引張抵抗値が高く変形し難いだけでなく、形状維持も可能である。このため、第２基布１３０は、図２（ｂ）に示すようにサイドフレーム１２０に乗員側から接触するように設けられている。すなわち収納状態のクッション１０８のうち、サイドフレーム１２０のエッジ１３４などの障害物に近い側に第２基布１３０を配置することにより、クッション１０８が障害物を避けるように形状を維持できる。よって第２基布１３０によれば、クッション１０８の収納時だけでなく膨張展開時にも、障害物からクッション１０８を保護し、バースト等の不具合を防止できる。

特に第２基布１３０を、例えばプラスチックではなくフェルト材料で形成すると、プラスチックに比べると柔らかいため、クッション１０８を収納すべき所定箇所の形状に追従して変形することができ、さらに軽量化も図ることができる。

ここで図２（ｂ）に示す結合部１３２の材料について説明する。結合部１３２は、複数の高分子繊維を含む延性布材料で成形され、高分子繊維の少なくとも一部が互いに融着して形成されていて、一例として複数の高分子繊維を含む不織布材料の形態を採ることができる。不織布としては、フェルト状のもの（例えばポリエステルフェルト）を使用できる。ポリエステルフェルトは、ポリエステル繊維を針加工により絡ませ互いに固定する既知のニードル法で製造される。他の例として、ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）として提供され、フェルト材料は１００％ＰＥＴ製とすることができる。

フェルト材料を構成する繊維は、ランダムまたは疑似ランダムに互いに絡み合う。また、フェルトは２種類の異なる構成の繊維を含むことができる。フェルトを構成する単成分繊維は、すべてＰＥＴホモポリマーで形成することができるが、芯とそれを囲む被覆を有する２成分複合繊維とすることもできる。２成分複合繊維の芯と被覆は、異なる特性を有するように構成され、特に融点が異なり、被覆は芯よりも有意に低い融点を有する（例えば芯材の融点は２６０℃程度、被覆材の融点は１１０℃〜１５０℃程度）。一例として第２基布１３０は、第１基布１２８に含まれる繊維の融点に対して３０℃以上の差をもつ融点を有する繊維を用いるとより好ましい。

２成分複合繊維もすべてポリエステルで形成することができるが、芯はＰＥＴホモポリマーで成形し、被覆はコポリマー（ｃｏＰＥＴ）で形成することができる。このようなＰＥＴとｃｏＰＥＴとの組合せにより、被覆の融点は芯の融点よりも低くなるが、全体的に繊維を確実にＰＥＴで形成できる。

２成分複合繊維の芯と単成分繊維は、どちらもＰＥＴホモポリマーで形成されるので、互いに同じ融点を有することになり、単成分繊維は２成分複合繊維の被覆よりも高い融点を有することになる。２成分複合繊維は、フェルト材料において単成分繊維全体に均等に配分される。２成分複合繊維がフェルト材料の繊維全体の３０％〜６０％を占め、残りはすべて単成分繊維とすることができる。２成分複合繊維を第２基布１３０のフェルト材料に含めることにより、フェルト材を被覆の融点よりも高い温度で熱処理（熱加工）することで、第２基布１３０の初期引張抵抗値を高めることもできる。

ここで表１に示すように、数種の第１基布と第２基布を組み合わせた実施例１、２および比較例について、エアバッグ展開時における形状の安定性を検証した。

実施例１では、第１基布としてＮ６６平織基布、第２基布として熱加工を施したＰＥＴ+Ｃｏ−ＰＥＴ不織布を用意し、これらを組み合わせた。ここでＮ６６平織基布は、ナイロン６６繊維を平織して布にしたものである。またＰＥＴ+Ｃｏ−ＰＥＴ不織布は、繊維の芯部分に通常のＰＥＴを用い、且つ被覆（鞘）部分にＣｏ-ＰＥＴ（Copolymer-PET：変性ＰＥＴ共重合体）を用い、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、ステッチボンド等により適度に結合させて布状にしたものである。さらに第２基布の熱加工とは、１５０℃〜２００℃、２０秒〜３分の条件で加熱、加圧して圧縮し不織布を硬くして圧縮体を得る加工である。

実施例１では、第１基布の初期引張抵抗値が「１２５」、第２基布の初期引張抵抗値が「４２５」となり、第１基布よりも初期引張抵抗値が高くなった。その結果、実施例１では、エアバッグ展開時における形状の安定性が「○」、すなわちエアバッグモジュール設置時の形状の保持性が良く、展開時の展開挙動が安定し良好であった。

実施例２では、第１基布としてＰＥＴ不織布、第２基布として熱加工を施したＰＥＴ+Ｃｏ−ＰＥＴ不織布を用意し、これらを組み合わせた。ここでＰＥＴ不織布は、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）繊維をスパンボンド法によって不織布としたものである。

実施例２では、第１基布の初期引張抵抗値が「１４３」、第２基布の初期引張抵抗値が「４２５」となり、第１基布よりも初期引張抵抗値が高くなった。その結果、実施例２では、エアバッグ展開時における形状の安定性が「○」、すなわちエアバッグモジュール設置時の形状の保持性が良く、展開時の展開挙動が安定し良好であった。

比較例では、第１基布としてＰＥＴ不織布、第２基布としてＰＥＴ+Ｃｏ−ＰＥＴ不織布を用意し、これらを組み合わせた。ここで比較例の第２基布には、熱加工を施していない。

比較例では、第１基布の初期引張抵抗値が「１４３」、熱加工を施していない第２基布の初期引張抵抗値が「５０」となり、第１基布よりも初期引張抵抗値が低くなった。その結果、比較例では、エアバッグ展開時における形状の安定性が「×」、すなわちエアバッグモジュール設置時の形状の保持性が悪く、展開時の展開挙動が安定しなかった。

つぎに図３を参照して、結合部１３２および圧縮体（第２基布）１３０の成形方法について説明する。図３は、本願発明の実施形態におけるエアバッグ用カバー１１４の製造方法を例示する図である。

まず図３（ａ）に示すように、ナイロンＮ６６からなる第１基布１２８と、圧縮前のフェルト材料からなる第２基布１３０とを部分的に重ねて、プレス装置１３６、１３８によるプレス加工によって、矢印Ｃ、Ｄに示す上下方向から圧力（例えば５ｋｇ／ｃｍ^２〜５０ｋｇ／ｃｍ^２）を加え、さらに熱を加える。加熱温度は、第２基布１３０の融点（例えば１１０℃）よりも高い温度として、例えば１５０℃または１８０℃としてもよい（ただし加熱温度は、第２基布材料の融点により異なり、場合によっては１００〜２００°Ｃの範囲もあり得る。本願においては、加熱温度は、好ましくは１００〜１８０℃の範囲であって、１４０〜１８０℃の範囲がより好ましい）。つまりプレス装置１３６、１３８は、例えばフェルト材料における２成分複合繊維の被覆の融点を上回るが２成分複合繊維の芯ならびに単成分繊維の融点よりも低い温度にて動作する。なお、熱と圧力を同時に加えることは必須ではない。この加熱温度、加圧力、および加工時間については、それぞれが関連しており、一つだけのパラメータで加工条件が決まるものではない。基本的な加工条件の考え方は、加熱温度を高めると加圧力は低く加工時間は短くなる。全体としてみれば、これらの条件のうち、どれかが大きい（高い又は長い）場合、他の条件は相対的に小さくて（低い又は短い）よい。

フェルト材料は、加熱され圧縮されるときに繊維が互いに圧縮されてフェルト材料が薄くなり（例えば０．５５ｍｍ）、可塑的に変形して圧縮体になる。より具体的には、２成分複合繊維の被覆の融点よりも高い温度で加熱すると、被覆が溶解する。したがって、被覆は、結合材における繊維が分布するすべての位置で、互いに融着する。ここで、結合材は２成分複合繊維の芯および単成分繊維の全体構造の融点よりも低温で加熱されるため、芯と単成分繊維は固相のままであり、互いに融着せず、被覆の材料だけが融着する。なお図３（ａ）には、第１基布１２８の後述するブリッジ部１３９（図５（ａ）参照）も示されている。

このようにプレス装置１３６、１３８によって熱と圧力を加え、さらに所定の加熱時間（例えば２０Ｓあるいは１００Ｓ）を経ると、図３（ｂ）に示すように、第２基布１３０の流動性をもったポリマーは、第１基布１２８のたて糸１４０ａとよこ糸１４０ｂの空隙に向かって移動し、さらに第１基布１２８の内部に浸透する。このようにして、第１基布１２８と第２基布１３０とを一体的に結合する結合部１３２（図３（ｃ）参照）が、加圧を伴った熱溶着によって形成され、且つ、第２基布１３０全体が圧縮されて固形化して圧縮体となる。本図では平織構造であるが、不織布でも同様の機構により、第２基布１３０のポリマーが第１基布１２８の内部に浸透し結合部１３２を形成できる。なお図３（ｃ）では、第１基布１２８のよこ糸１４０ｂと第２基布１３０とが結合している様子を示しているが、図３（ｂ）の右側に示すように、第１基布１２８のたて糸１４０ａも第２基布１３０と結合している。このようにして結合部１３２が形成されている。

ここで図３(ａ)の例では、結合部１３２を形成する場合、第１基布１２８に対して片側にフェルト材である第２基布１３０をセットする構造としたが、これに限定されない。一例として図３（ｄ）に示される例のように、結合部１３２を形成する場合において、第１基布１２８を上下から挟み込むようにフェルト材である第２基布１３０をセットする構造を用いてもよい。いずれの構造を用いても、結合部１３２を形成するのと同時に圧縮体としての第２基布１３０も形成することができる。

本発明では、一例として接着させたくない部位がある場合や、クッション１０８を包んだままでエアバック用カバー１１４を溶着した場合に、それらの接着させたくない部位に対して、シリコンコートを施したり、シリコンコート布で覆うようにしたりしてよい。図４は、エアバッグ用カバー１１４の製造方法における各種条件下での熱溶着の結果を例示する図である。なお図中に示す接着面とは、第１基布１２８のうち第２基布１３０と重なる部分であり、シリコンコートを施している場合を「２５ｇコート」、シリコンコートを施していない場合を「コート無」としている。

図４に示す熱溶着の結果から、第１基布１２８の接着面にシリコンコートを施していた場合（Ｎｏ．３、４、７、８）、加熱温度や加熱時間にかかわらず、「ＮＧ」すなわち第１基布１２８と第２基布１３０とを接着できないことが分かる。

また、第１基布１２８の接着面にシリコンコートを施していない場合（Ｎｏ．１、２、５、６）、加熱温度が高く、加熱時間が長いほど、接着力すなわち分離に要する力が強くなることが分かる。ただし、Ｎｏ．５とＮｏ．６との結果を見ると、加熱時間を長くしても接着力はさほど強くなっていないことから、接着力もある程度飽和していることが想定される。

なお、第１基布１２８と第２基布１３０の接着力を調整することにより、接着力の弱い接合部分を意図的に設けてもよい。このようにすれば、クッション１０８の膨張展開時に、エアバッグ用カバー１１４は、接着力の弱い接合部分を起点として確実に開裂できるため、クッション１０８の膨張展開を阻害せず展開挙動を安定させることができる。

このような加圧熱溶着の結果に基づいて結合部１３２を形成することで、ともに初期引張抵抗値の異なる第１基布１２８と第２基布１３０とを一体的に結合したエアバッグ用カバー１１４（図５参照）を製造できる。

以下、図５〜図７を参照してエアバッグ用カバー１１４をエアバッグモジュール１１２に巻き付けてこれを包み込む手順を説明する。図５は、エアバッグ用カバー１１４をエアバッグモジュール１１２に巻き付ける工程を例示する図である。

図５（ａ）に示すようにエアバッグモジュール１１２において、インフレータ１１０の本体から突出したスタッドボルト１２６、１４２は、インフレータ１１０がクッション１０８の内部へ挿入された状態で、クッション１０８に形成された２つの挿入孔１４４、１４６にそれぞれ挿入され、クッション１０８の内部から外部に向けて通されている。

エアバッグ用カバー１１４は、第１基布１２８と圧縮体である第２基布１３０によって構成されている。第１基布１２８と第２基布１３０の結合部１３２から第１基布１２８には、スリット（あるいはスロット）１４７が複数形成されている。そしてスリット１４７の間には、ブリッジ部１３９が形成されている。スリット１４７とブリッジ部１３９の一部は、圧縮体としての第２基布１３０の領域内に形成されている。またスリット１４７とブリッジ部１３９の残りの部分は、第１基布１２８のみの領域に形成されている。

またクッション１０８は、巻回または折り畳まれている。図５（ａ）に示すようにエアバッグ用カバー１１４において、第１基布１２８にはスタッドボルト１２６、１４２の挿入孔１４８、１５０が形成され、同様に圧縮体である第２基布１３０にはスタッドボルト１２６、１４２の挿入孔１５２、１５４が形成されている。

まず図５（ａ）に示すように、エアバッグ用カバー１１４の側方付近にエアバッグモジュール１１２を配置する。つぎに、インフレータ１１０のスタッドボルト１２６、１４２を、第１基布１２８の挿入孔１４８、１５０に第１基布１２８の裏側から通すことにより（矢印Ｅ、Ｆ）、エアバッグモジュール１１２を第１基布１２８に重ねる（図５（ｂ）参照）。

図６は、図５に続く工程を例示する図である。図６（ａ）は、図５（ｂ）に示すエアバッグ用カバー１１４とエアバッグモジュール１１２とを裏側から見た状態を示している。この状態からエアバッグモジュール１１２を第１基布１２８とともに、第２基布１３０に向かって巻回すると（矢印Ｇ）、図６（ｂ）に示すように第１基布１２８に包まれたエアバッグモジュール１１２が第２基布１３０に接近した状態になる。

さらにこの状態から図６（ｂ）の矢印Ｈ、Ｉに示すように、第１基布１２８の挿通孔１４８、１５０にそれぞれ通されたスタッドボルト１２６、１４２を、第２基布１３０の挿入孔１５２、１５４にそれぞれ通すように、第１基布１２８に包まれたエアバッグモジュール１１２を第２基布１３０に向かって巻き付ける。このようにして、エアバッグモジュール１１２をエアバッグ用カバー１１４で包み込んだサイドエアバッグ装置１００を作製できる（図７参照）。

図７は、図５および図６の各工程を経て作製されたサイドエアバッグ装置１００を例示する図である。サイドエアバッグ装置１００では、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すようにスタッドボルト１２６、１４２が第２基布１３０の挿入孔１５２、１５４にそれぞれ通されていて、図７（ｃ）に示すようにエアバッグモジュール１１２がエアバッグ用カバー１１４で包み込まれている。

このようにエアバッグ用カバー１１４をエアバッグモジュール１１２とは別体に設けることにより、エアバッグ用カバー１１４を作製した後、エアバッグモジュール１１２に巻き付けてこれを包み込むことができる。このため、エアバッグ用カバー１１４は、エアバッグモジュール１１２とは別の場所で作製できる。

図８は、本発明のさらに他の実施形態におけるサイドエアバッグ装置１００Ａを例示する図である。なお図８は、図２（ｂ）に示すサイドエアバッグ装置１００に対応させて示している。サイドエアバッグ装置１００Ａは、図示のように、サイドフレーム１２０の乗員側とは反対側に設置されている点で、サイドエアバッグ装置１００と異なる。

より具体的には、サイドエアバッグ装置１００Ａでは、エアバッグ用カバー１１４に包まれた状態のエアバッグモジュール１１２がサイドフレーム１２０にインフレータ１１０を介して設置され、サイドフレーム１２０の乗員側とは反対側に収容されている。

そして相対的に初期引張抵抗値が高く変形し難い第２基布１３０は、サイドフレーム１２０に乗員側の反対側から接触するように設けられ、クッション１０８の膨張展開時にサイドフレーム１２０からの反力を受ける反力面として機能するように形成されていて、収納状態のクッション１０８のうち、サイドフレーム１２０のエッジ１３４などの障害物に近い側に配置されている。これにより、第２基布１３０は、クッション１０８が障害物を避けるように形状を維持でき、さらにクッション１０８の収納時だけでなく膨張展開時にも、障害物からクッション１０８を保護し、バースト等の不具合を防止できる。

このように構成されたサイドエアバッグ装置１００、１００Ａは、エアバッグモジュール１１２のクッション１０８が膨張展開するときに、第１基布１２８のスリット１４７（図５（ａ））が容易に破断して、クッション１０８の膨張展開を妨げることがない。

図９は、図５（ａ）のエアバッグ用カバー１１４の変形例を例示する図である。図９（ａ）に示すエアバッグ用カバー１１４Ａでは、第１基布１２８Ａのスリット１４７Ａが結合部１３２Ａにオーバーラップしていない構成を採用している。エアバッグ用カバー１１４Ａの結合部１３２Ａは、第１基布１２８Ａと第２基布１３０とのオーバーラップ部分が全表面で接触し、結合している。そして、第１基布１２８Ａのスリット１４７Ａとブリッジ部１３９Ａは、第１基布１２８Ａの領域内に圧縮体である第２基布１３０の縁に沿うように交互に設けられている。このようなエアバッグ用カバー１１４Ａを用いたサイドエアバッグ装置１００、１００Ａは、クッション１０８の膨張展開時に、第１基布１２８Ａのスリット１４７Ａが容易に破断して、クッション１０８の膨張展開を妨げることがない。

図９（ｂ）に示すエアバッグ用カバー１１４Ｂでは、スリットおよびブリッジ部を形成していない第１基布１２８Ｂを用いて、結合部１３２Ｂを形成している。エアバッグ用カバー１１４Ｂの結合部１３２Ｂを形成する場合には、第１基布１２８Ｂに対して片側にフェルト材である第２基布１３０をセットする構造（図３（ａ）参照）を採用する。このようにすれば、エアバッグ用カバー１１４Ｂを用いたサイドエアバッグ装置１００、１００Ａは、クッション１０８の膨張展開時に、結合部１３２Ｂにおいて、第１基布１２８が圧縮体である第２基布１３０から剥がれるように分離して、クッション１０８の膨張展開を妨げることがない。

図１０は、本発明の実施形態におけるエアバッグ用カバー１１４が適用されるカーテンエアバッグ装置１００Ｂを例示する図である。図１０（ａ）は、カーテンエアバッグ装置１００Ｂの非展開時（収納時）を例示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＪ−Ｊ断面を例示している。

カーテンエアバッグ装置１００Ｂは、側面衝突などの緊急時にインフレータ１５６から供給されるガスの圧力により、クッション１５８が膨張展開して乗員を拘束する。車両の側面部には、図１０（ａ）に示すように車両前方からサイドウィンドウ１６０、１６２が設置されている。各サイドウィンドウ１６０、１６２の車両前後方向には、ルーフ（天井）を支えるピラー（柱）が設けられている。これらのピラーは、車両の前方からフロントピラー１６４、センタピラー１６６、リアピラー１６８と呼ばれる。

車両はさらに、ルーフサイドレール１７０と、ルーフサイドレール１７０を車内側から覆うカバー１７２とを有する。なお図中ではカバー１７２を二点鎖線で示している。ルーフサイドレール１７０は、車両の車両室内の側面上部に位置していて車体側壁を形成する。

クッション１５８は、車両前後方向の全体にわたって巻回または折り畳まれていて、図１０（ｂ）に示すＪ−Ｊ断面においてはルーフサイドレール１７０とカバー１７２との間に収納されている。これらの限られた収納スペースに収納されたクッション１５８は、複数のタブ１７４によって車室内の側面上部に取り付けられている。

カーテンエアバッグ装置１００Ｂでは、図１０（ｂ）に示すようにクッション１５８がエアバッグ用カバー１１４により包み込まれて収納状態となっていて、さらに第２基布１３０が車体側壁となるルーフサイドレール１７０に接触するように設けられ、クッション１５８の膨張展開時にルーフサイドレール１７０からの反力を受ける反力面として機能するように形成されている。

したがってカーテンエアバッグ装置１００Ｂによれば、相対的に初期引張抵抗値が高く変形し難い第２基布１３０を、収納状態のクッション１５８のうち障害物（ここではルーフサイドレール１７０）に近い側に配置することにより、障害物からクッション１５８を保護し、バースト等の不具合を防止できる。さらに第１基布１２８は、第２基布１３０よりも初期引張抵抗値が低く柔らかいため、クッション１５８を収納すべき所定箇所の形状に追従して容易に変形でき、クッション１５８を所定箇所にフィットした形状で収納できる。

このようにエアバッグ用カバー１１４は、サイドエアバッグ装置１００、１００Ａおよびカーテンエアバッグ装置１００Ｂのいずれにも適用可能であり、さらに巻回または折り畳まれたクッション１０８、１５８を車室内の所定箇所にフィットした形状で収納できるとともに、障害物からクッション１０８、１５８を保護できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

また、上記実施形態においては本発明にかかるエアバック用カバーを備えるサイドエアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置を自動車に適用した例を説明したが、自動車以外にも航空機や船舶などに適用することも可能であり、同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、車室内に収納され緊急時での乗員保護を目的として膨張展開するクッションを包み込むエアバッグ用カバーおよびその製造方法、エアバッグ用カバーを備えたエアバッグ装置に利用することができる。

１００、１００Ａ…サイドエアバッグ装置、１００Ｂ…カーテンエアバッグ装置、１０２…車両用シート、１０４…シートバック、１０６…サイドドア、１０８、１５８…クッション、１１０、１５６…インフレータ、１１２…エアバッグモジュール、１１４、１１４Ａ、１１４Ｂ…エアバッグ用カバー、１１６…シートバックフレーム、１１８…上部フレーム、１２０…サイドフレーム、１２２…シートクッション、１２４…シートフレーム、１２６、１４２…スタッドボルト、１２８、１２８Ａ、１２８Ｂ…第１基布、１３０…第２基布、１３２、１３２Ａ、１３２Ｂ…結合部、１３４…サイドフレームのエッジ、１３６、１３８…プレス装置、１３９、１３９Ａ…第１基布のブリッジ部、１４０ａ…第１基布のたて糸、１４０ｂ…第１基布のよこ糸、１４４、１４６…クッションの挿通孔、１４７、１４７Ａ…第１基布のスリット（スロット）、１４８、１５０…第１基布の挿通孔、１５２、１５４…第２基布の挿通孔、１６０、１６２…サイドウィンドウ、１６４…フロントピラー、１６６…センタピラー、１６８…リアピラー、１７０…ルーフサイドレール、１７２…カバー、１７４…タブ

Claims (19)

1. 巻回または折り畳まれて車室内に収納され、内蔵するインフレータから供給されるガスを利用して膨張展開する袋状のクッションを包み込むエアバッグ用カバーであって、
   所定の引張試験機を用いて所定の形状の布を所定の条件で引っ張ったとき、当該布が５％伸長した時の引張強度で示される値を初期引張抵抗値として、
   化学繊維製の平織基布または不織布からなる第１基布と、該第１基布に一体的に結合され、前記第１基布と異なる繊維を含み該第１基布よりも初期引張抵抗値が高い第２基布とを備えることを特徴とするエアバッグ用カバー。
2. 前記第１基布と前記第２基布とは、一方の基布の繊維の間に他方の基布の繊維のポリマーが浸透して結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用カバー。
3. 前記第１基布は、少なくともナイロン繊維またはポリエステル繊維のたて糸とよこ糸とを織り合わせて形成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用カバー。
4. 前記第１基布は、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、ビニロン、アラミドの化学繊維、またはガラス繊維の少なくともいずれか一種を含む不織布で形成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用カバー。
5. 前記第２基布は、圧縮された延性布材料で形成された圧縮体で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバー。
6. 前記延性布材料は、単繊維を混合した高分子不織布材料、または複数の高分子繊維を含む不織布材料であることを特徴とする請求項５に記載のエアバッグ用カバー。
7. 前記延性布材料は、フェルト状の材料であることを特徴とする請求項５または６に記載のエアバッグ用カバー。
8. 前記延性布材料は、ポリエステル繊維で形成されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバー。
9. 前記第２基布は、前記第１基布に含まれる繊維の融点に対して３０℃以上の差をもつ融点を有する繊維を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバー。
10. 当該エアバッグ用カバーは、前記インフレータおよび該インフレータを内蔵するクッションからなるエアバッグモジュールとは別体で設けられることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバー。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバーと、
    前記エアバッグ用カバーに包み込まれるクッションとを備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
12. 当該エアバッグ装置は、車両用シートの側部に設けられ、前記クッションが該車両用シートの乗員の側方へ膨張展開するサイドエアバッグ装置であることを特徴とする請求項１１に記載のエアバッグ装置。
13. 前記エアバッグ用カバーの第２基布は、前記車両用シートの側部に沿って該車両用シートに内蔵されているシートフレームに接触するように設けられ、前記クッションの膨張展開時に前記シートフレームからの反力を受ける反力面として機能するように形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のエアバッグ装置。
14. 当該エアバッグ装置は、前記クッションが車室内で車体側壁に沿って膨張展開するカーテンエアバッグ装置であることを特徴とする請求項１１に記載のエアバッグ装置。
15. 前記エアバッグ用カバーの第２基布は、車体側壁に接触するように設けられ、前記クッションの膨張展開時に前記車体側壁からの反力を受ける反力面として機能するように形成されていることを特徴とする請求項１４に記載のエアバッグ装置。
16. 巻回または折り畳まれて車室内に収納され、内蔵するインフレータから供給されるガスを利用して膨張展開する袋状のクッションを包み込むエアバッグ用カバーの製造方法であって、
    所定の引張試験機を用いて所定の形状の布を所定の条件で引っ張ったとき、当該布が５％伸長した時の引張強度で示される値を初期引張抵抗値として、
    化学繊維製の平織基布または不織布からなる第１基布と、該第１基布と異なる繊維を含み前記第１基布よりも初期引張抵抗値が高い第２基布とを部分的に重ね、
    前記部分的に重ねられた前記第１基布と前記第２基布とを熱溶着によって一体的に結合することを特徴とするエアバッグ用カバーの製造方法。
17. 前記熱溶着は、前記第１基布または前記第２基布のいずれかの溶融温度よりも高温で行われることを特徴とする請求項１６に記載のエアバッグ用カバーの製造方法。
18. 前記熱溶着に、プレス加工が加えられることを特徴とする請求項１６または１７に記載のエアバッグ用カバーの製造方法。
19. 前記第２基布は、前記第１基布に含まれる繊維の融点に対して３０℃以上の差をもつ融点を有する繊維を含むことを特徴とする請求項１６から１８のいずれか１項に記載のエアバッグ用カバーの製造方法。

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