JP5433494B2 - 助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はエアバッグ装置のクッションの製造方法に関し、とくに助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法に関する。

一般に助手席用エアバッグ装置は車両のインストルメントパネルに収納され、車両が衝突などで急停止すると、エアバッグ装置に取り付けたインフレータからのガスの供給を受けて、インストルメントパネルの上面に設定された展開ドアからウインドシールド（フロントウインドウ）と助手席の乗員との間で膨張展開して助手席の乗員を保護する。

この助手席用エアバッグ装置は、膨張展開時にウインドシールドやインストルメントパネルの上面と接触することによりその挙動を安定させている。しかし、インストルメントパネルの上面のエアバッグ装置の設定位置よりも乗員側となる部分が少ない形状にデザインされたインストルメントパネルの場合は、エアバッグ装置のクッション（袋体）の挙動が不安定になる。
これを解消するためには、クッションの容量を増やして乗員と車体のウインドシールド並びにインストルメントパネルとの間を埋め、確実に乗員を受け止めることができるようにする必要がある。そのため、助手席用エアバッグ装置のクッションは大容量のものとなり易い。

エアバッグ装置のクッションが大容量になると、それだけクッションを構成する基布の使用量が増大し、また、大容量のクッションを迅速に膨張展開させるために、インフレータの出力も大きくすることが必要になる。
しかし、大出力のインフレータはコストが高くなるため、全体のコストアップの要因となり、しかもエアバッグ装置や付属部材の強度もその出力に併せて強化する必要があるため、その重量が増大する等の問題がある。

この問題に対し、比較的低出力のインフレータで、しかも速やかに膨張して十分な衝撃吸収性能を発揮できるように、クッションの容量を減らした助手席用エアバッグ装置が提案されている（特許文献１参照）。
図７は、そのような助手席用エアバッグ装置の一例を示す。
この助手席用エアバッグ装置のクッション１００は、その前端側に乗員対向面１０２を、また上側面にウインドシールド対向面１０４を有しており、乗員対向面１０２とウインドシールド対向面１０４とは内部部材１０６によって互いに連結された構造から成っている。そのため、インフレータ１１２がガス噴出作動した際には、そのガス圧によって乗員対向面１０２が乗員に接近するように膨張すると共に、ウインドシールド対向面１０４の上下方向の途中部分が、内部部材１０６を介して乗員対向面１０２によって引張られ、ウインドシールド１２２から離隔するようにクッションの内側に凹んだ形状に展開する。これにより、クッション１００の容量を減少させている。

また、必ずしもエアバッグ装置のクッションの容量を減少させることを目的とするものではないが、同様に助手席用エアバッグ装置において、クッションを助手席に着座した乗員と干渉可能な乗員保護部となる第１膨張部と、第１膨張部が膨張したとき第１膨張部とインストルメントパネルとの間で第１膨張部から流入する膨張用ガスにより膨張する第２膨張部とからなる構成のものも知られている（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１に記載されたエアバッグ装置のクッション１００は、そのウインドシールド側の容量を削減しているため、展開時におけるクッション１００の挙動が安定し難くなる虞があり、また、内部部材１０６を別途必要とし、かつそれを乗員対向面１０２とウインドシールド対向面１０４に取り付ける作業を要するため、作成上の手間が掛かり、したがって、単に基布を接合して作成するクッションに比してコストが掛かるという問題もある。
また、特許文献２に記載された助手席用エアバッグ装置は、その構造は特許文献１に記載されたものよりもさらに複雑であり、コストが掛かるだけではなく、必ずしもエアバッグ装置のクッションの容量を減らせるとは限らない。

また、クッションの容量を単に全体的に小さくすると、例えば、図８に示すように、インストルメントパネル２０の上面から膨張展開を開始したクッション１０は、インストルメントパネル２０とウインドシールド２５間の隙間を埋め尽くすことがなく、インストルメントパネル２０の上面に沿って乗員側に展開する（図８Ａ〜８Ｄ）。クッション１０は、その後膨張展開する過程で一旦はインストルメントパネル２０の正面側の位置まで下がるが（図８Ｅ参照）、インフレータからのガス圧がさらに充填されると起きあがってパネル表面側から離れてしまう（図８Ｆ参照）。そのため、クッション１０の挙動は不安定で、乗員がクッション１０に進入したときのクッション１０の支持位置が安定せず支持が十分になされない虞れがある。

そこで、その助手席用エアバッグ装置のクッションの容量を削減しつつ、しかも、膨張展開時の挙動が安定し、十分な衝撃吸収性能を備えた助手席用エアバッグ装置が求められている。本出願人は、これに鑑み乗員の対向面を備えた帯状のメインパネルと、メインパネルの側縁に接合された左右のサイドパネルから成り、クッションの乗員からみて裏面側に突部を備えた助手席用エアバッグ装置を開発した。
この助手席用エアバッグ装置は、クッションの膨張展開時にその突部をインストルメントパネルの正面に支持させて、それによって助手席用のエアバッグ装置のクッションの容量を小さくしても、その挙動を安定させるものである。

ところが、メインパネルとサイドパネルを構成する各基布を縫合する際に、まず、メインパネルの端部同士を縫合し、その状態でメインパネルの側縁にサイドパネルの側縁を重ねて縫合すると、縫合中に各基布同士のずれが生じてもそれを吸収できないため、上記縫合部に波状のうねり（皺）が生じ、インフレータからのガスを充填するとガス漏れや極端な場合はその部分が破断する等の問題が生じる。
とくに、曲率の小さな接合線に沿って縫合する場合には、メインパネルとサイドパネルを構成する基布間にずれが生じ易いが、例えば上記突部は曲率が他の部分に比して大幅に小さい形状に形成する必要があるため、上記の縫製方法では例えば上記突部を形成することができない。

特開２００２− １９５６０号公報 特開２００５−３２９７４９号公報

本発明は、この問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、上記基布間のずれを吸収できるような新規な縫合方法を適用することで、クッションに任意の曲率を備えた部分を自由に形成できるようにして、助手席用エアバッグ装置のクッションの容量を削減し、しかも、膨張展開時の挙動が安定し、十分な衝撃吸収性能を備えた助手席用エアバッグ装置を実現することである。

（１）本発明の助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法は、メインパネルと左右のサイドパネルを構成する各基布の側縁同士を縫合して任意の曲率の形状部分を備えた助手席用エアバッグ装置のクッションを製造する製造方法であって、前記メインパネルと前記サイドパネルの縫い始め又は縫い終わりの部分に、当該部分におけるそれぞれ前記サイドパネルの幅を短辺とし前記メインパネルの幅を長辺とする矩形の開口を形成するように、前記メインパネルと前記サイドパネルを縫合する工程と、前記短辺を前記開口に折り込んで前記短辺及び長辺を縫合して前記任意の曲率の形状部分を形成する工程と、を有することを特徴とする。
（２）本発明の助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法は、前記（１）に記載された助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法において、前記クッションは展開膨張状態におけるインストルメントパネル側に乗員が進入する際の支持手段となる突部を備えるものであって、前記任意の曲率の形状部分は、前記突部であることを特徴とする。
（３）本発明の助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法は、前記（１）に記載された助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法において、前記クッションは展開膨張状態においてウインドシールドとインストルメントパネルの上面の間の空隙を埋める前記空隙に対応した形状を備えるものであって、前記任意の曲率の形状部分は、前記空隙に対応した形状部分であることを特徴とする。

本発明によれば、メインパネルと両サイドパネルを、新規な縫合手順にしたがって縫合することにより、クッションに任意の曲率の形状を有する部分を形成することができ、例えばクッションの膨張展開時に支持手段となる突部を形成することにより、従来の一般的な助手席用エアバッグ装置のクッションと比較して小容量でありながら、しかもそれを設置するインストルメントパネルのデザインや車内のレイアウトに関わらず、安定した膨張展開が可能な助手席用エアバッグ装置を実現することができる。

本発明の製造方法で作成された第１の助手席用エアバッグ装置のクッションの膨張時における斜視図である。 膨張時におけるクッションの側面図であって、乗員が進入する前の状態を示す。 膨張時におけるクッションに乗員が進入する様子を示す側面図である。 上記クッションの膨張展開時における挙動を説明する模式図である。 第２の助手席用エアバッグ装置のクッションの膨張展開時における側面図である。 本発明の実施形態に係る助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法を説明する図である。 従来の助手席用エアバッグ装置の一例を示す。 比較例におけるクッションの膨張展開時における挙動を説明する模式図である。

本発明の製造方法について説明するに先だって、まず、本発明の縫製方法を適用して製造が可能になったクッションを備えた助手席用エアバッグ装置、つまりクッションの容量を削減しつつ、しかも、膨張展開時の挙動が安定し、十分な衝撃吸収性能を備えた助手席用エアバッグ装置について説明する。
図１は、上記助手席用エアバッグ装置のクッション１０の膨張時における斜視図である。図２は、膨張時における上記クッション１０の側面図であって、乗員が進入する前の状態を示す。
上記助手席用エアバッグ装置１のクッション１０は、メインパネル１２と両サイドパネル１４、つまりスリーピースで構成されており、一枚のメインパネル１２の両側縁にそれぞれサイドパネル１４を取り付けて一体化した構成から成っている。メインパネル１２にはインフレータ取付用の開口１５が設けられている。

クッション１０は、図２に示すように乗員側からみてそのインストルメントパネル２０側（以下、単に裏面側という）に、インフレータ３０の取付部１０ａとインストルメントパネル２０の側面に当接する突部１０ｂと、取付部１０ａと突部１０ｂとの間に、突部１０ｂに隣接して凹部つまり窪み１０ｃが形成されており、かつ、突部１０ｂに隣接してその下側に窪み１０ｄが設けられ、その窪み１０ｄの他側は、乗員側つまり表面側につながっており、その乗員対向面は乗員が進入したときの衝撃を緩和する平滑な面となっている。
側面パネル１４は、助手席用エアバッグ装置１のクッション１０の裏面形状を実現するため、上記突部１０ｂ及び窪み１０ｃ及び１０ｄに対応した形状に裁断されている。

上記形状に裁断された左右サイドパネル１４を、メインパネル１２の両側縁に例えば縫合により一体に接合することでクッション１０が形成される。
ここで、クッション１０の突部１０ｂは、クッション１０の他の部分とは異なる任意の曲率の形状部分（ここでは他の部分に比して極端に曲率が小さく形成された部分）であって、クッション１０の膨張展開時にその先端がインストルメントパネル２０の正面２２に当接して、乗員が進入してきたときに乗員を受け止めるクッション１０の支持部を構成する。

図３は、クッション１０に乗員が進入する様子を示す側面図であり、乗員の進入時に作用する力を分解して示している。
図３に示すように、インフレータ３０からのガスがクッション１０中に進入すると、後述する図５に示すように、クッション１０はインストルメントパネル２０上でガス噴流により膨張しつつ外方に展開する。クッション１０がインストルメントパネル２０の上面より外側に展開すると、クッション１０の自重の影響を受けて下方へ回り込むように展開し、上記突部１０ｂがインストルメントパネル２０の正面２２に当接する。一旦当接すると、第２の窪み１０ｄによってクッション１０の下方への膨張展開が抑えられて、上記突部１０ｂはインフレータからのガス圧によりインストルメントパネル２０の正面２２との接触状態が維持され、したがって、膨張展開時におけるクッション１０の位置を安定させることができる。

図３中のＦ１〜Ｆ３は、クッション１０が上記のように膨張展開した状態で乗員が進入したときに、クッション１０に作用する力の関係を示している。
即ち、Ｆ１は、乗員の頭部がクッション１０に進入する際に、クッション１０に作用する力のベクトル（大きさと方向）を表す。また、Ｆ２はクッション１０に作用する重力のベクトルを示す。Ｆ３は、両ベクトルＦ１とＦ２の合力のベクトル、即ち、乗員が膨張展開したクッション１０に進入するとき、実際にクッション１０に作用する力の方向と大きさを示している。

上記突部１０ｂは、この力のベクトルＦ３を考慮して、ベクトルＦ３の方向に延在するように突設されているのが好ましい。これにより、乗員がクッション１０に進入すると、その力は上記突部１０ｂを介してそのままインストルメントパネル２０の正面に伝達され、その抗力と釣り合う結果、クッション１０は安定した状態で（つまり、盲動せずに）乗員の衝突による衝撃を緩和することができる。

なお、上記突部１０ｂの配設位置が上記ベクトルＦ３の方向とずれていると、乗員が助手席用エアバッグ装置１のクッション１０に進入する際に、上記突部１０ｂとインストルメントパネル２０との接点の回りでクッション１０に力のベクトルＦ３による回転モーメントが発生し、クッション１０が盲動する。そのため安定した状態で衝撃を緩和することができない。

逆に、乗員がクッション１０に進入する際に作用する力のベクトルＦ３が決まれば、上記クッション１０の裏面側のベクトルＦ３の作用部分以外の部分、つまり突部１０ｂ以外の部分は力の伝達に関与しないことが明らかであるため、その部分はインストルメントパネル２０に当接させる必要がなく、その部分の容量を削減できることが分かる。
そこで、本助手席用エアバッグ装置では、クッション１０の突部１０ｂをインストルメントパネル２０の表面に当接しつつ、突部２０ｂ以外の部分をできる限り内方に切り込んで窪みを形成し、それによって、膨張展開時におけるエアバッグ装置の挙動を安定させつつクッション１０の容量を削減させている。

助手席用エアバッグ装置１は、上記のようにそのクッション１０の容量を削減させたことに伴い、インフレータの出力を相対的に小さくすることができ、また、クッション１０を構成するサイドパネル１４の面積も相対的に小さくできる。それによってコストを削減することができる。また、上記クッション１０の容量の削減をその裏面側及び下面側において行うため、ウインドシールド２５による支持が不十分になって膨張展開時における挙動が不安定になる虞もない。

なお、クッション１０の突部１０ｂの延在方向は、乗員がクッション１０に進入するときの上記ベクトルＦ３の方向に合わせたものとしているが、実際には乗員が助手席用エアバッグ装置１のクッション１０に進入する位置は、乗員の身長や、姿勢により変わりうるため、上記ベクトルＦ３の方向はある程度の幅（許容範囲）を持って設定する必要がある。
実際にどの程度の幅が必要かは、想定される乗員の身長や姿勢についての実験結果に基づき決めることができ、実際には、上記突部２０ｂの幅は実験結果で得た数値範囲に所定の安全率を掛けた数値が採用される。

図４Ａ〜４Ｆは、助手席用エアバッグ装置１のクッション１０の膨張展開時における挙動を説明する模式図である。
クッション１０がインストルメントパネル２０の上面の設定位置から膨張展開を始め、ウインドシールド２５とインストルメントパネル２０の上面間で規制されながら上方及び図示右方向に展開していく様子を示している（図４Ａ〜４Ｃ参照）。上記クッション１０の下面がインストルメントパネル２０の上面から外側に出るに従い、上記突部１０ｂがインストルメントパネル２０の正面に当接しながら下降して（図４Ｄ、Ｅ参照）、その位置で安定する（図４Ｆ）。
本クッション１０と、図８に示す突部１０ｂを設けず単に容量を削減したクッション１０とを対比すれば明らかなように、本クッション１０はその裏面に突部１０ｂを設けたことにより、インストルメントパネル２０の外方に展開したとき、突部１０ｂが下向きに展開してインストルメントパネル２０の正面２２に当接し、図８に示すようにクッション１０が起き上がってインストルメントパネル表面から離れることはない。

以上説明したように、上記助手席用エアバッグ装置１によれば、そのクッション１０の容量を削減するに当たり、従来のような基布以外の部材を用いることがなく、突部１０ｂを形成するように任意の曲率で裁断したサイドパネル１４を、メインパネル１２の縁に沿って単に縫合等により接合するだけでよいから作成上のコストを低減することができる。

また、クッション１０は、膨張展開時にウインドシールド２５の支援がなくても、上述のように外方に展開しつつインストルメントパネル２０の上面から外れると下方に展開し、展開の比較的初期の段階で上記突部１０ｂの先端がインストルメントパネル２０の表面に当接しその状態を維持するため、展開時の挙動を安定させることができる。

次に、本発明の製造方法を適用する第２の助手席用エアバッグ装置について説明する。
図５は、第２の助手席用エアバッグ装置１のクッション１０の膨張展開時における側面図である。
クッション１０は、膨張展開時にウインドシールド２５に当接し、ウインドシールド２５とインストルメントパネル２０上面と接触してその挙動を安定化させるが、クッション１０の、ウインドシールド２５とインストルメントパネル２０上面間に展開する部分の形状が、上記両者の間隙の形状に対応させた形状に形成されており、その他の形状等は第１の助手席用エアバッグ装置１と同様である。

これにより、第２の助手席用エアバッグ装置１のクッション１０は、第１の助手席用エアバッグ装置１のクッション１０に加えて、その容量を一層削減することができる。即ち、上記クッション１０のウインドシールド２５とインストルメントパネル２０の上面間の部分は、その両者の間隙の形状に対応させた形状に形成されているため、上記両部分間で余剰となる部分が乗員側にはみ出して膨出することはない。そのため、インフレータ出力は一層小容量のもので足りるとともに、サイドパネル１４もより一層小さく形成することができる。そのため、一層のコスト削減が可能である。

次に、以上で説明した助手席用エアバッグ装置の製造方法について、その実施形態を、図面を参照して説明する。
製造対象となる助手席用エアバッグ装置は、既に説明したとおりであり、メインパネル１２と左右のサイドパネル１４とから成っている。

図６Ａ〜６Ｄは、本発明の実施形態に係る縫製手順を説明する手順を示す図である。
なお、図６Ｃは図６Ｂの要部（矩形Ｓの部分）の拡大図である。
この縫製手順では、メインパネル１２と上記突部のような曲率の小さな部分と、その先端に直線部１４ａを有する形状に裁断された両サイドパネル１４を、互いの縁部に沿って縫合する（図６Ａ、６Ｂ参照）。この場合、メインパネル１２の端部同士及びメインパネル１２とサイドパネル１４の縫い始めと縫い終わりとをそれぞれ重ねて縫合しないようにしておく。これにより、縫い始め及び縫い終わりでメインパネル１２の端部同士は互いに拘束されず、また、上記直線部１４ａを短辺としメインパネル１２の幅を長辺とする矩形Ｓが縫い残し部分として形成される（図６Ｃ参照）。

次に、この縫い残し部分の矩形Ｓの短辺つまり、サイドパネル１４の上記直線部１４ａ側を矩形の内側にＶ字状に折り込んで閉じ（図６Ｄ参照）、閉じたところを縫製して接合する（図６Ｅ参照）。
この方法で縫製することにより、メインパネル１２と左右のサイドパネル１４とが縫合中にずれても、上記のように、縫い残し部分の矩形の短辺側（上記直線部１４ａ側）を内側にＶ字状に折り込んで縫合する際に、互いの縫合のずれが調整されるため縫合部の波打ちは発生しない。
したがって、クッション１０の上記突部１０ｂや、ウインドシールド２５とインストルメントパネル２０上面間の部分のように、曲率の小さな形状部分（異形部）を曲率半径を考慮することなく形成することができる。
なお、メインパネル１２に複数の異形部を形成することもできる。その場合はメインパネル１２を複数のパネルで構成することになる。

１・・・助手席用エアバッグ装置、１０・・・クッション、１０ｂ・・・突部、１０ｃ、１０ｄ・・・窪み、１２・・・メインパネル、１４・・・サイドパネル、２０・・・インストルメントパネル、２５・・・ウインドシールド。

Claims (3)

1. メインパネルと左右のサイドパネルを構成する各基布の側縁同士を縫合して任意の曲率の形状部分を備えた助手席用エアバッグ装置のクッションを製造する製造方法であって、
   前記メインパネルと前記サイドパネルの縫い始め又は縫い終わりの部分に、当該部分におけるそれぞれ前記サイドパネルの幅を短辺とし前記メインパネルの幅を長辺とする矩形の開口を形成するように、前記メインパネルと前記サイドパネルを縫合する工程と、
   前記短辺を前記開口に折り込んで前記短辺及び長辺を縫合して前記任意の曲率の形状部分を形成する工程と、
   を有することを特徴とする助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法。
2. 請求項１に記載された助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法において、
   前記クッションは展開膨張状態におけるインストルメントパネル側に乗員が進入する際の支持手段となる突部を備えるものであって、
   前記任意の曲率の形状部分は、前記突部であることを特徴とする助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法。
3. 請求項１に記載された助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法において、
   前記クッションは展開膨張状態においてウインドシールドとインストルメントパネルの上面の間の空隙を埋める前記空隙に対応した形状を備えるものであって、
   前記任意の曲率の形状部分は、前記空隙に対応した形状部分であることを特徴とする助手席用エアバッグ装置のクッションの製造方法。

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