JP3687050B2 - 反作用面パネルが座席に一体化された側面衝撃エアバッグ - Google Patents

Description

発明の背景および発明の概要
本発明は、概して側面衝撃エアバッグシステムに関し、さらに詳細には、自動車座席の被覆材料内に組み込むことができ、エアバッグの展開時に被覆材料の一部を制御可能に開くことができる装置に関する。
現在、側面衝撃エアバッグシステムは、乗物のドア内に装着され、または自動車の前部の運転者座席または乗客座席内に組み込まれている。図１は、乗物座席２２に装着された一般的な側面衝撃システムを示す。座席は、座面部２４と背もたれ２６とを含み、背もたれ２６は、前面２８、側面３０及び後面３２と、背もたれ２６を支持するために用いられる補強バーとして概略的に示されている１以上の構造部材３４とを含む。繊維生地、ビニールまたは皮革のシートカバー２７が、成形されたパッドまたは発泡クッション３５の周りにぴったりと取り付けられている。シートカバー２７は、発泡材３５上にぴったりと取り付けられた前面、側面、後面の生地カバー部、すなわちパネル２８’，３０’，３２’を含む。４０として概略的に示されているエアバッグモジュールが、背もたれ２６の側面３０内のパッドまたは発泡材３５内の窪み内にぴったりと取り付けられている。エアバッグモジュール４０は、通常、インフレーター、ハウジング、エアバッグ、および蝶番付き展開ドア、すなわち装飾カバー４２を含む。エアバッグが展開されると、エアバッグは、ドアの後方辺に沿って蝶番が付けられている蝶番付きドア42を押圧し、ドア４２を開き、そのドアは、エアバッグが乗物側面と保護されるべき搭乗者の乗物側の側方との間で膨張することを可能にする。これらのドアは、通常、生地カバー２７の外面付近にぴったりと取り付けられており、構造部材３４によって支持されていてよい。外面に装着されたドアまたは装飾カバーは、シートカバーの側面パネル３０’に設けられる開口部を必要とする。この開口部は、シートカバー（装飾）生地が望ましい張り（滑らかさ）を達成することを困難にするため、しばしば、側面パネル２８’のぴったりとした取り付け及び仕上りに悪影響を与える。この種の構造は、非効率的であり、シートおよびエアバッグシステム全体のコストを増大させ、また、膨張するエアバッグの軌道とドア４２の位置と側面パネル内の開口部の位置との正確な位置合わせを必要とする。この位置合わせは達成が困難であろう。堅固に装着された展開ドアに伴う他の大きな問題は、仕上げられ縫いつけられる側面パネル３０’の外形と、側面パネル３０’のパッドに対する配置が、車の製造ラインにおいて全ての座席に対して同一ではないという事実から生じる。カバー２７の種々の縫い目４４ａ，４４ｂ，４４ｃの位置が高度には制御されないため、この輪郭は２０ｍｍまで変化する場合がある。従って、側面パネル内の開口部の位置は、車両ごとに異なることになる。この結果、エアバッグモジュールの製造者は、おそらく、異なる座席装飾の外形を調整するためのいくつかのタイプの補正構造を作るか、または、組立時に座席装飾の外形に調和する数多くのモジュールを作ってぴったりした取り付け及び仕上りが得られるようにしなくてはならないであろう。これは、もちろん、システムの価格をさらに増加させる。さらに、前記ドアは露出されているため、ドアは、搭乗者によって損傷を受けたり、搭乗者の乗車／下車のサイクルの後に疲労し、また、日光、ほこり、水などに曝されて物理的に劣化したりする場合がある。この種のカバーは剛体であり、クッション付き座席の全体の弾力性（柔軟さ）を減少させ得るため、乗員を不快にする要因を生み出す場合がある。
この分野で知られているように、自動車座席の種々の部分が、例えば４４ａ，４４ｂ，４４ｃなどの種々の縫い目に沿って縫合されている。１つの提案は、分離した外部のドアの使用をやめて、膨張するエアバッグが前方の縫い目、例えば４４ａを引き裂くことを拠り所として、側面衝撃エアバッグが膨張し続ける時にエアバッグが通って膨張する出口開口部を提供することである。この提案は利点を有するが、以下に見られる矛盾をもたらす。エアバッグが一様に展開されることを保証するためには、前方の縫い目４４ａを十分に弱くして、エアバッグが縫い目４４ａを予測可能な形態で引き裂いて開けることを可能にする必要がある。あるいは、縫い目が適切に引き裂かれることを保証するために、縫い目の、より強い力を補償するようにインフレーターの寸法を大きくすることが可能である。これは、一方で、より強力な装着ブラケット、ハウジング、バッグなどを必要とする。しかし、弱い縫い目を用いると、乗物の１０年〜１５年の耐用年数を通じて、シートカバー２７の強さが低下する場合がある。もし、縫い目が、通常の使用によってばらばらにならないことを保証するために補強されると、エアバッグは、縫い目を引き裂いて開くことができなくなるであろうし、したがって側面カバーパネル材料３０’を引き裂いたり破ったりすることになる。見た目には同一である、織布、編布、ビニル地、積層された生地や例えば皮革などの天然の被覆材料と、所定の布とでは、ロット間の差があるため、側面パネル３０’がどこで裂けるかを正確に予想することは困難になる。従って、明白でかつ確実に被覆材料を引き裂くエアバッグの能力は、ロット毎に変化する。理解されるように、エアバッグの展開の確実さは、縫い目の構造の任意の変化と、使用される糸の密度により影響されるであろう。
側面衝撃エアバッグシステムの性能を変化させる１つの主な要因が、カバーとして用いられる材料の伸長または伸長の変化であることが分かった。本発明は、−４０℃〜＋８５℃の温度範囲を通じて一様でかつ反復可能性のある性能を達成するために、この可変性を克服する能力を例示した。
本発明の目的は、先行技術の欠点を解決する側面衝撃展開機構を提供することにある。本発明のさらなる目的は、目に見えない側面衝撃機構であって自動車座席の美的価値および快適さを減じない機構を提供することにある。本発明のさらなる目的は、搭乗者がみだりに触れることおよびそれに伴う損傷から、搭乗者に隣接するエアバッグを保護する反作用面または補強パネルの機構を提供することにある。
従って、本発明は、乗物座席用の材料カバーと、材料カバーにより被覆された前面、後面、および側面を有する背もたれクッションを有する座席とを含む。乗物座席は、乗物内の任意の座席であってよい。材料カバーは、背もたれの前面、背面、および側面を被覆する前面パネル、後面パネル、および側面パネルを含む。本発明は、さらに、その好ましい実施態様の一つにおいて、シートカバーの側面パネルの内面に固定される補強手段を含み、その補強手段は、膨張するエアバッグの作用によって補強手段が外向きに押されるときに、側面パネルの伸張を効率的に低減して側面パネルに応力を集中させ、補強手段の一辺にほぼ隣接する確定可能な引き裂きラインに沿って側面パネルが引き裂かれるようにするためのものである。本発明の１つの実施態様において、補強手段は、側面パネルの内側に縫いつけられる薄くて可撓性を有する補強パネルを含み、他の実施態様において、補強パネルは、複数の、薄い軽量の生地片の層構造により形成される。本発明の他の実施態様において、カバー自体の側面パネルは低伸張性の材料から製造される。
本発明の他の多くの目的および意図は、以下の図面の詳細な説明より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図において：
図１は、先行技術を示す図である。
図２および図３は、本発明の第１の実施形態を示す。
図４は、本発明の他の変形例を示す。
図５および図６は、本発明のさらに他の実施形態を示す。
図７は、本発明のさらに他の実施形態である。
図８は、本発明のさらに他の実施形態を示す。
図９は、エアバッグが乗物座席から出ている様子を示す。
図面の詳細な説明
本発明の主要構成部品を示す図２及び図３を参照する。本発明は、シートカバー２７の側面パネル材料または生地カバー３０’の全部または一部の剛性を局部的に強化し、それによりパネルの伸張から生じるエアバッグの展開の可変性を低減する手段を含む。本発明の第１の実施形態において、反作用面(reaction surface)を形成しており、座席側面パネル３０’の生地の伸長特性より低い伸張特性を有するほぼ矩形の補強パネル５０が、側面パネル３０’に固定されている。テストデータは、いくつかのシートカバー材料が５０％も伸張できることを示した。パネル５０の材料は、半硬質材料、例えば、１〜１．５ｍｍの厚さを有する薄いプラスチック(ナイロン)フィルムまたはポリプロピレンのシートであってよく、また薄い金属板でもあってもよい。このパネルは、側面パネルが補強パネル５０上をスリップし、すなわちスライドしないよう、またはパネル５０上で伸張しないように、隣接する座席パネル３０’に固定されている。適切であれば、パネル５０を側面パネル３０’に熱溶着するか、または側面パネル３０’の内側３１に縫い付けることが可能である。縫合継目２９を用いれば、継目（縫い目）２９は、パネルの上辺、底辺、および後辺、または４つの辺５２ａ〜５２ｄの辺りに伸びることができる。多くの座席の側面３０は平坦でないため、パネル５０を、座席２２の側面３０の輪郭と同形状に予備成形して下のパッド３５のカバーとなるようにし、かつ側面パネル３０’が反作用面または補強パネル５０上に平らに置かれるようにすることができる。他の実施形態（図４参照）において、パネル５０は、座席の背部のカバー材料２７の後面パネル３２’を回って後方に延在し、そこに縫いつけられ、および／または、パネル５０が座席の構造部材３４に固定される後辺５０ｄを持つことができるようにしてもよい。
エアバッグモジュール４０は、インフレーター４３、ハウジング４４、および折り畳まれたエアバッグ４６を含み、公知の方法で座席支持体３４に固定され、通常、座席のパッド３５の開口部または窪み内に配置されることになる。エアバッグモジュールの中央部は、膨張時に、膨張するエアバッグの、比較的大きな部分が、パネル５０の中央鉛直軸と前端部５２ａの間でパネル５０に衝突するように、位置合わせすることができる。この配置は、モジュール４０を、乗物の長手方向軸５８から角度Ａ、好ましくは１５度〜７０度の角度の方向に向けられた軸５６に沿って方向づけて位置合わせすることにより達成されよう。このようにして、膨張しているエアバッグ４６（仮想線で示す）は、パネル５０をパネルの前縁部５２ａに向かって押し付ける、力の前方成分と、垂直な外向きの成分とを有する。エアバッグが膨張し続けるに従い、力は、パネル５０の前側辺５２ａに沿って増大する傾向があり、側面パネル３０’に局部的に応力を加え、側面パネル３０’を破壊して開かせ、エアバッグが膨張し続けて搭乗者の頭部および胴体と乗物側面３９との間に配置されて搭乗者を保護することを可能にする。
４４ａのような縫い目の典型的な構造もまた示す図３を簡単に参照する。
前面材料パネル２８’の縁部６０と、側面材料パネル３０’の縁部６２は、それらの間に当てぎれを用いて縫合される。この分野で知られているように、当てぎれは任意のものである。反作用面のパネル５０が図３に示す位置にある状態で、生地の側面パネル３０’は、その前側辺５２ａに沿ってまたは前側辺５２ａに平行に概ね裂けることを示し、かつパネル５０の上辺５２ｂおよび底辺５２ｃに沿ってまたはそれらに隣接して広がることができることを示した。もしシートカバー２７が最初に縫い目４４ａに沿って開けば、裂け目は、ほぼ縫い目に沿ってまたは縫い目の付近で広がり続けるであろう。理解されるように、パネル５０がこの縫い目４４ａのより近くに移動されるに従って、側面パネル３０’を通る実際の引き裂き線を、縫い目４４ａのより近くに移動させることができる。パネルを、縫い目４４ａから間隔をおいて配置するのではなく、縫い目４４ａに直接縫いつけることができ（図３のパネル延長部５０ａを参照）、これにより、力を縫い目に集中させることが可能になる。図９を簡単に参照する。図９は、補強パネル５０が補強パネル５０の前縁部のわずかに前方でカバー側面パネル３０’を切り裂くに従って形成される開口部から、エアバッグ４６が出ている様子を示す。裂け目が広がるに従い、裂け目は縫い目４４ａに沿って、および／または補強パネル５０の上辺と下辺の辺りに伸びる。図９において、側面パネル３０’は、従来用いられている、外側層３３ａと内側発泡層３３ｂを有する多層材料として示されている。
理解されるように、上記のパネル（概してプラスチックパネル）は撓むことができるため、このパネルの使用によって、クッション付き座席２２の布張り面３０の望ましい柔軟性が著しく減じられることはない。補強パネル５０は、搭乗者からは見えず、エアバッグおよびインフレーターの周りに保護カバーを形成して、エアバッグがみだりに触れられることを防止する。
図５および図６を参照する。図５および図６は、シートカバー生地の側面パネル３０’を局部的に補強するパネル５０’の、他の構造を示す。パネル５０’は、シートカバー側面パネル３０’に固定される少なくとも１つの低伸張性生地のパネル７０ａを含む。この生地は、高デニール材料でもよく、ある長さのシートベルト材料（図８に、水平に位置づけられた薄いパネル５０ｃとして仮想線５０ｄで示す）でもよく、側面パネル３０’に縫いつけられて概して８〜１６％の伸び率を有する。低伸張性補強パネル５０’の使用は、パネル５０’に隣接する縫い目４４ａまたは側面パネル３０’の材料が、その破壊強さまでの適度な応力を加えられることを保証する。参考例において、単一の均質なパネルを用いることができるが、本発明の実施形態において、低伸張性パネルは、複数の重ねられた薄い軽量な材料パネル７０ａ〜７０ｃから構成されている。重ねられる材料パネルは、エアバッグを構成するために一般に用いられる、薄い、可撓性のある、織られた生地から構成されている。例えば、この材料は、３１５，４３０，６３０または８４０デニールの、織られた、コーティングされまたはコーティングされていない生地、通常ナイロンまたはポリエステルのエアバッグ生地であってよい。重ね合わせパネルは、また、不織ポリエステルのシートまたは織物材料と不織物材料の組合せを用いて構成することができる。
補強パネル５０’の１つの実施形態が、３層の織物材料片７０ａ〜７０ｃを含むことがわかる。第１のパネル７０ａは、パネル７０ａの横繊維および縦繊維が水平および垂直の方向に通るように配置されている。パネル７０ｃの繊維の向きも同様である。中間の生地は、その生地の横繊維および縦繊維が、パネル７０ａおよび７０ｃに対して４５度ずれて延びるように配置されている。３つのパネルは、それらの共通の外周の周りで縫い合わされている。その後、パネル５０’が、材料３０’の、膨張するエアバッグ４６の位置とほぼ対向する位置に縫いつけられる。個々の生地片７０ａ〜ｃの種々の繊維の方向を選択することによって、シートカバーやそれらカバー２７の縫合縫い目糸に用いられる主要材料の伸び率と比較して相対的に低い伸び率を示す補強パネル５０’が形成される。パネル５０’と側面パネルカバー材料３０’との相互作用は、上記の相互作用とほぼ同一である。
カバー２７の側面パネル３０’全体を、側面カバー３０’と同一の寸法及び形状の硬化パネル、例えばパネル５０または５０’によって補強することができることもまた理解されるべきである。この場合、補強パネルは、側面パネルがシートカバー２７の他のパネルに縫いつけられる前に、側面パネルに固定される。理解されるように、もし側面パネル３０’自体が、膨張するバッグのエネルギーを座席の前方縫い目４４ａに集中させかつ縫い目４４ａを引き裂くのに十分な低伸張性の材料から製造されていれば、シートカバー２７の側面パネル３０’を「補強する」必要はない。
図７を簡単に参照する。図７は、可撓性の補強パネル５０”を側面パネル３０’の縁部に縫いつけて補強パネル５０”を縫い目４４ａの一部にすることができることを示す。この実施形態において、側面材料３０’は、縫い目４４ａが引き裂かれるときに聞くことになる。
図８は、短縮された前側辺５２ａを有するパネル５０ｂを用いる本発明の他の実施形態を示す。図示するように、パネル５０ｂの正面は、全体として台形状である。このパネルは、シートカバー側面パネル３０’に固定し、後部パネル３２’に取り付け、またはシート構造体３４に取り付けることができる。短縮された辺５２ａは、側面パネル３０’の材料をさらに容易に引き裂くためのさらなる応力集中部として作用することが理解されるであろう。この台形状の、すなわち先の尖ったパネル５０ｂは、パネル５０，５０’，５０ａ，５０ｃのいずれの方法でも構成することができる。カバー生地３０’または縫い目４４ａは、辺５２ａの付近で引き裂かれ始め、上辺５２ｂおよび底辺５２ｃの辺りまで延びる。
本発明の上記の実施形態における多くの変更および改良を、これらの実施形態の範囲から逸脱せずに実行できることはもちろんである。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものとする。

Claims (6)

1. 前面（２８）、後面（３２）、および側面（３０）を有する背もたれ（２６）と、
   前記背もたれの前記前面（２８）、後面（３２）、および側面（３０）を被覆する材料カバー（２７）であって、側面パネル（３０’）を有する材料カバーと、
   前記背もたれの側面に隣接して配置されたエアバッグ（４６）と、
   前記エアバッグに膨張ガスを供給するインフレーターと、
   膨張する前記エアバッグ（４６）の作用に応答して、前記側面パネル（３０’）に応力を局在化させて前記側面パネルをほぼ所定の線に沿って裂くための補強手段と、
   を有し、
   前記補強手段は、前記側面パネル（３０’）に取り付けられた少なくとも１つの補強パネル（５０’）として、互いに接合された薄い、軽量の、可撓性のある複数の織物材料片（７０ａ〜７０ｃ）を含み、該複数の織物材料片は、１つの織物材料片の縦繊維および横繊維が、他の織物材料片の縦繊維および横繊維に対して所定の角度に延びるように配置され、前記補強パネルは前記側面パネル（３０’）の伸びを効果的に低減するように前記シートカバーの前記側面パネルの伸び率よりも低い伸び率を有することを特徴とする、
   乗物座席（２７）。
2. 前記補強パネルが前記側面パネル（３２’）とともに伸張することを特徴とする、請求項１に記載の乗物座席。
3. 前記側面パネル（３０’）は低い伸び率の材料であることを特徴とする、請求項１または２に記載の乗物座席。
4. 前記エアバッグ（４０）が、前記補強手段の前側辺を開ける、力の前方成分と垂直な成分を伴って、前記補強手段を衝撃することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の乗物座席。
5. 前記補強手段の伸び率が１６％より小さいことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の乗物座席。
6. 前記補強手段の伸び率が、ナイロンフィルム、ポリプロピレンシート、シートベルトウェブの１つの伸び率以下であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の乗物座席。

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