(57)【要約】  一体型サイドエアバッグを有する自動車用シート向けの取外し可能な自動車用シートカバーであって、サイドパネル(2)の、制御されたレーザアブレーションによって前処理された、所定のあらかじめ弱められた破壊域(3)を有するサイドパネルを含み、あらかじめ弱められた破壊域(3)が、自動車用シートカバーが自動車用シートに取り付けられたとき、自動車用シートのエアバッグ展開領域に、または同領域に隣接して配置され、サイドパネルに沿って延在する細長片の形であり、あらかじめ弱められた破壊域が、既知の破裂強さを有することにより、その上に取外し可能な自動車用シートカバーが取り付けられているとき、あらかじめ弱められた区域の引裂きの結果、自動車用シートからのサイドエアバッグの確実な展開を可能にする自動車用シートカバー。
2017515748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型のサイドエアバッグを有する自動車用シート向けの取外し可能な自動車用シートカバーであって、
制御されたレーザアブレーションによって前処理された、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有するサイドパネルを含み、
前記あらかじめ弱められた破壊域が、前記自動車用シートカバーが前記自動車用シートに取り付けられたとき、自動車用シートのエアバッグ展開領域に、または同領域に隣接して配置され、前記サイドパネルに沿って延在する細長片の形であり、
前記あらかじめ弱められた破壊域が、既知の破裂強さを有することにより、その上に前記取外し可能な自動車用シートカバーが取り付けられているとき、前記あらかじめ弱められた区域の引裂きの結果、前記自動車用シートからの前記サイドエアバッグの確実な展開を可能にする取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項２】
前記あらかじめ弱められた破壊域の幅が約7mmである請求項1に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項３】
前記あらかじめ弱められた破壊域の長さが約740mmである請求項2に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項４】
前記あらかじめ弱められた破壊域が、レーザエッチングされたドットパターンによって形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項５】
前記ドットパターンがK40のドットカラーおよび400dpiのドット密度を有する請求項4に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項６】
前記あらかじめ弱められた破壊域が、レーザエッチングされた一連の平行なラインによって形成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項７】
前記レーザエッチングされたラインが、約0.5mmの間隔をおいて、前記あらかじめ弱められた破壊域のエッジに対して45度の角度で配置されている請求項6に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項８】
前記自動車用シートカバーが前記自動車用シートに取り付けられたとき、前記あらかじめ弱められた破壊域が、前記自動車用シートカバーのフロントエッジから15mm未満に配置される請求項1から7のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項９】
前記あらかじめ弱められた破壊域が、前記自動車用シートに取り付けられたとき、前記自動車用シートカバーのボトムエッジから100mm未満に配置された下端を有する請求項8に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項１０】
前記あらかじめ弱められた破壊域の破裂強さが約200kPaである請求項1から9のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項１１】
前記サイドパネルが、編んだポリエステル織物から作製されている請求項1から10のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項１２】
前記ポリエステル織物が、1平方メートル当り100グラムの重量を有し、1本の織り糸に36本のフィラメントを有する100デニールのポリエステル糸である請求項10に記載の取外し可能な自動車用シートカバー。
【請求項１３】
一体型のサイドエアバッグを有する自動車用シート向けの取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法であって、制御されたレーザアブレーションによって前記自動車用シートカバーのサイドパネルを前処理することにより、既知の破裂強さを有する少なくとも1つの所定のあらかじめ弱められた破壊域を形成するステップを含み、
前記あらかじめ弱められた破壊域が、前記自動車用シートカバーが前記自動車用シートに取り付けられたとき、自動車用シートのエアバッグ展開領域に、または同領域に隣接して配置され、前記サイドパネルに沿って延在する細長片の形であり、
前記あらかじめ弱められた破壊域が、既知の破裂強さを有することにより、その上に前記取外し可能な自動車用シートカバーが取り付けられているとき、前記あらかじめ弱められた区域の引裂きの結果、前記自動車用シートからの前記サイドエアバッグの確実な展開を可能にする、取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１４】
約7mmの幅を有するあらかじめ弱められた破壊域をレーザアブレーションするステップを含む、請求項13に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１５】
約740mmの長さを有するあらかじめ弱められた破壊域をレーザアブレーションするステップを含む、請求項14に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１６】
前記あらかじめ弱められた破壊域をレーザエッチングされたドットパターンによってレーザアブレーションするステップを含む、請求項13から15のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１７】
K40のドットカラーおよび400dpiのドット密度を用いて前記ドットパターンをレーザアブレーションするステップを含む、請求項16に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１８】
前記あらかじめ弱められた破壊域を、レーザアブレーションでエッチングされた一連のラインによってレーザアブレーションするステップを含む、請求項13から15のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項１９】
0.5mmの間隔で配置され、前記あらかじめ弱められた破壊域のエッジに対して45度の角度の、前記レーザエッチングされたラインを、レーザアブレーションするステップを含む、請求項18に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項２０】
前記あらかじめ弱められた破壊域を、前記自動車用シートカバーが前記自動車用シートに取り付けられたとき前記自動車用シートカバーのフロントエッジから15mm未満になるように位置決めするステップを含む、請求項13から19のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項２１】
前記あらかじめ弱められた破壊域を、前記自動車用シートに取り付けられたとき前記自動車用シートカバーのボトムエッジから100mm未満になるように位置決めするステップを含む、請求項20に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項２２】
前記あらかじめ弱められた破壊域の破裂強さが約200kPaである、請求項13から21のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項２３】
編まれたポリエステル織物から前記サイドパネルを作製するステップを含む、請求項13から22のいずれか一項に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【請求項２４】
前記ポリエステル織物が、1平方メートル当たり100グラムの重量を有し、1本の織り糸に36本のフィラメントを有する100デニールのポリエステル糸である、請求項23に記載の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に取外し可能な/付加的な自動車用シートカバーに関し、具体的には、確実なエアバッグ展開を助長するための取外し可能な/付加的な自動車用シートカバーであって、特に自動車両の中で使用するために自動車用シートの中に組み込まれて隠蔽された側胴エアバッグシステムを伴う自動車用シートカバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車および他の乗用車においてエアバッグを使用すると、外部衝突からの負傷を軽減するとともに死を防止するのに役立ち、同乗者が自動車の内部と衝突するのを制限するのにも役立つ。エアバッグは、正面衝突において運転者および前席の同乗者を保護するために、フォード社によって1971年に乗用車において最初に導入された。それ以来、最新式の自動車におけるエアバッグの数は、5つまで、場合によっては9つにまで増加しており、広範囲の事故のシナリオを対象として含む。
【０００３】
一般に、自動車用シートでは2つのタイプのサイドエアバッグシステムが採用されている。一方は、エアバッグが、可視の目立たないドアの形で自動車用シートの側面に取り付けられており、他方は座席の布張地の発泡体層の中に埋め込まれている。近年の取外し可能な/付加的な自動車用シートカバーの使用は、美術的魅力および座席の布張地の保護などの理由で人気を得ている。これらのシートカバーは自動車用シートの布張地の上に取り付けられ、所望のとき、また繰り返し洗うときに、交換する柔軟性を許すものである。
【０００４】
いくつかの製造業者は、自動車用シートの布張地の中に隠蔽されている組み込まれたサイドエアバッグの展開を可能にするために、シートカバーのサイドパネルのエッジに沿って、「ティアシーム」として知られている破裂することができる縫い目を伴う、取外し可能な自動車用シートカバーを導入している。しかしながら、「ティアシーム」を伴うこれらの取外し可能なシートカバーの設計の多くは、いくつかの技術的不備および設計上の不備によって、エアバッグ展開中の信頼性問題があると確認されている。
【０００５】
サイドエアバッグ用に設計された取外し可能なシートカバーは、一般にティアシームを破裂させることによって展開する。取外し可能な自動車用シートカバーの内部のティアシームは、エアバッグの全面的な展開を妨げてはならない。エアバッグ展開は、シーム引裂きに関与する巨大な力を用いて実行される。今日まで、この機構は、取外し可能な自動車用シートカバーの設計において製品化に採用されてきた。しかしながら、取外し可能な自動車用シートカバーにおけるティアシームの挙動は予測不能なことがある。シートカバーの材料、ティアシームに使用される縫糸のタイプ、ティアシームの長さ、ティアシームの配置、および縫い目のタイプなどのいくつかの要因が、エアバッグ展開の挙動に影響を及ぼす。
【０００６】
シーム引裂き性能に影響を与える可能性がある様々な問題には、
(a)  シームの破壊に先立って、取外し可能なシートカバーの材料が膨らんで、エアバッグ展開の時間が増加し、その故にエアバッグの効果が低下すること、
(b)  穴、裂け目、破れまたはかぎ裂きなど、シートカバー材料にある小さな不良箇所による、エアバッグの不適切で不安全な展開が、エアバッグの不適当で不完全な外出をもたらすこと、などがある。
【０００７】
したがって、サイドエアバッグを組み込んだ自動車用シートにおける確実なエアバッグ展開を助長する、取外し可能な自動車用シートカバーにおける代替手段を提供することは有利であろう。
【０００８】
繊維産業では、布地を切断するため、布地およびカーペット上に図柄を刻むため、染料の定着を促進するための布地の前処理または接着性を改善するためのポリマーの処理に、また、材料の表面に図形パターンをエッチングするために、レーザ技術が利用されている。生産中に織り糸の投入を変更することにより、有利な(strategic)位置において、編んである組織または織ってある組織の内部に弱められた織り糸を含んでいる、布地のUV弱化(UV weakening)、カセイソーダ処理などの他の方法も探求されている。
【０００９】
エアバッグの内装カバーとして使用される布地、レザー、またはポリマー材料の引張り強度を特にあらかじめ弱めるように物理的性質を変化させるために、布地の材料にレーザを当てるコンセプトが文書化され、米国特許第7,100,941号(Rihaら)は光学系に基づくレーザ切断ビームの使用に言及しており、これは、エアバッグの出口点を覆う自動車内部の内装パネルに適用された布地の有利な弱化のために、所定パターンでの切断を助長するように、織物上にレーザ光線を合焦するものである。したがって、この米国特許は、レーザ技術を利用して、下にある成型されたダッシュボードにぴったり合った布地の弱化された部分をもたらすことを方針とするものである。この発明は、膝のボルスタ領域、ステアリングホイールハブ、または、それだけではないがシート、ヘッドライナ、Philip内装ドアパネル、クォーターパネル、およびルーフレールを含む車両内部の他の領域にも組み込まれ得ることが示唆されてはいるが、シートの布張地の上の特別な内装として後にかけられるシートカバーが特に言及されているわけではない。
【００１０】
米国特許第6140602号(Costin)は、薄い布地およびレザー上にパターンの図柄を与えるために、エッチングの速度を制御するように駆動機構に信号を供給するのに電子制御装置を使用してレーザ光線を印加することを説明している。
【００１１】
米国特許第6294124号(Bauerら)は、基板と、部分的にカバー層とを切り開くことによって正確な深さおよび幅の溝を生成してカバー層の背面を弱めるために、制御されたレーザ光線を利用することを開示している。
【００１２】
したがって、あらかじめ布地の引張り強度を弱めるためにレーザを利用するコンセプトは新規ではなく、上記で論じられたように表面的な魅力を与えるため、場合によってはエアバッグの展開の助長などの機能的属性を与えるために利用され得る。しかしながら、布地の引裂きによる、エアバッグの確実で予測可能な適時の展開を可能にする、布地の予弱化の開発および実証の必要性が依然として存在する。そのような特許の多くが、展開を可能にするために、レーザを利用して布地の表面を変更することを試みてはいるが、あらかじめ弱められた布地によってエアバッグの確実で予測可能な適時の展開を可能にするための、布地の、既知の破裂強さの所定区域のコンセプトは示されていない。
【００１３】
加えて、取外し可能な自動車用シートカバーに対して予弱化コンセプトを利用するとき遭遇する可能性があるいくつかの障害がある。取外し可能な自動車用シートカバーは、固定された内装や(OEMの自動車用シートの場合のように)自動車用シートの発泡体に張り付けられた表面布地とは異なり、変形して、実際の展開区域からの位置合せ不良が生じることがある。これは重大な性能の問題であり、したがって、エアバッグの出口点に近接近して、既知の破裂強さを伴う、あらかじめ弱められた所定区域の開発の必要性を正当化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第7,100,941号
【特許文献２】米国特許第6140602号
【特許文献３】米国特許第6294124号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、取外し可能な自動車用シートカバーと、自動車用シートからのサイドエアバッグの確実な展開を助長するために既知の破裂強さの所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様によれば、一体型サイドエアバッグを有する自動車用シート用の取外し可能な自動車用シートカバーが提供され、この自動車用シートカバーは、制御されたレーザアブレーションによって前処理された、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有するサイドパネルを含み、あらかじめ弱められた破壊域は、自動車用シートカバーが自動車用シートに取り付けられるとき、自動車用シートのエアバッグ展開領域に、または同領域に隣接して配置され、サイドパネルに沿って延在する細長片の形であり、あらかじめ弱められた破壊域は、既知の破裂強さを有することにより、その上に取外し可能な自動車用シートカバーが取り付けられているとき、あらかじめ弱められた区域の引裂きの結果、自動車用シートからのサイドエアバッグの確実な展開を可能にする。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、一体型サイドエアバッグを有する自動車用シート用の取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法が提供され、この方法は、制御されたレーザアブレーションによって自動車用シートカバーのサイドパネルを前処理することにより、既知の破裂強さを有する少なくとも1つの所定のあらかじめ弱められた破壊域を形成するステップを含み、あらかじめ弱められた破壊域は、自動車用シートカバーが自動車用シートに取り付けられるとき、自動車用シートのエアバッグ展開領域に、または同領域に隣接して配置され、サイドパネルに沿って延在する細長片の形であり、あらかじめ弱められた破壊域は、既知の破裂強さを有することにより、その上に取外し可能な自動車用シートカバーが取り付けられているとき、あらかじめ弱められた区域の引裂きの結果、自動車用シートからのサイドエアバッグの確実な展開を可能にする。
【００１８】
自動車用シートカバーは、織物材料、レザー、または織物ライナを裏付けされたポリマー材料から生産され得る。予弱化は、織物材料上にドットまたはライン模様を刻むことを可能にし得るレーザ技術を利用して布地をアブレーションすることによって遂行され得る。自動車用シートカバーのサイドパネルは、好ましくは1平方メートル当り100グラムの重量を有する編んだポリエステル布地から作製されてよく、1本の織り糸当たり36本のフィラメントを有する100デニールの100%ポリエステル糸でよい。
【００１９】
布地自体の内部であらかじめ弱められた破壊域を使用すると、組み込まれたエアバッグの展開において従来のティアシーム技術を使用する必要性を解消し、それによってそのような技術に関連した様々な問題を防止する。布地の内部にあらかじめ弱められた区域を設けると、自動車用シートに組み込まれたサイドバッグの全面的かつ適時の展開を助長する。エアバッグを展開する力は、布地の内部の弱められた破壊域が自動車用シート上のエアバッグの展開領域にわたって配置されたとき、これを切り開くのに十分なものである。
【００２０】
あらかじめ弱められた区域は、エアバッグの展開からの力が加えられたとき、それによって分裂してエアバッグを通すことができるように適合されている。
【００２１】
所定のあらかじめ弱められた区域は、好ましくは、エアバッグの出口点に近接して、自動車用シートモデルおよびエアバッグの設計に合致した特定の長さおよび幅にアブレーションされてよい。布地の内部の破壊域は、所定の区域において布地を弱めるために、好ましくはレーザアブレーションを使用してあらかじめ処置されてよい。あらかじめ弱められた区域は、好ましくは形状において延長されてよい。これは、別々の製造業者からの様々な異なった自動車用シートに対して使用するのに適切な、取外し可能な自動車用シートカバーの生産を特に助長することになる。そこで、あらかじめ弱められた区域が延長されていると、自動車用の取外し可能なシートカバーが、様々な自動車用シートにおけるサイドエアバッグの位置の変化を考慮に入れ得ることを保証するのに役立つはずであり、また、弱められた破壊域の一部分がエアバッグの展開領域にわたって配置されることを保証するのに役立つはずである。
【００２２】
あらかじめ弱められた破壊域は、様々なレーザアブレーションマシンおよびレーザエッチングパターンを使用して布地上にレーザアブレーションされてよい。好ましい一実施形態によれば、あらかじめ弱められた破壊域は、ドットパターンをエッチングするレーザによってレーザアブレーションされてよい。このドットパターンは、好ましくはK40のドットカラーおよび400dpiのドット密度を有し得る。別の好ましい実施形態によれば、あらかじめ弱められた破壊域は、レーザエッチングされた一連の平行なラインによってレーザアブレーションされてよい。これらのレーザエッチングされたラインは、好ましくは約0.5mmの間隔をおいて、あらかじめ弱められた破壊域のエッジに対して45度の角度で配置されてよい。
【００２３】
所定の細長いパターンは、好ましくは、取外し可能なシートカバーのサイドパネルに対してレーザアブレーションされてよい。このパターンは、自動車用シートに取り付けられたとき、自動車用シートカバーの側面に沿って延在する全体的に細長片の形であり得る。細長片は、好ましくは長さが約740mmでよく、幅が7mmでよい。細長片は、自動車用シートに取り付けられたとき自動車用シートカバーのフロントエッジから約10mm〜15mmの間隙において、また、自動車用シートカバーのボトムエッジから50mm〜100mm未満の間隙において配置されてよい。より好ましくは、細長片は、自動車用シートカバーのフロントエッジから15mm未満の間隔をおき、自動車用シートカバーのボトムエッジから100mm未満の間隔をおいて配置されてよい。
【００２４】
したがって、本発明は、少なくとも1つのあらかじめ弱められた区域を内部に含む布地から作られた取外し可能な自動車用シートカバーを提供するものであり、取外し可能な自動車用シートカバーが自動車用シートに取り付けられたとき、弱められた破壊域は、エアバッグの展開からの力が加えられると、それによって分裂してエアバッグを通すことができるように適合されるように、自動車用シートのエアバッグの展開領域にわたって配置される。
【００２５】
衝突事象の間にエアバッグの確実で遮るもののない展開を可能にするための、自動車用シートカバーの耐久性に悪影響のない最適なレーザ条件を求めるために、破裂強さに対する布地の試験も行われた。自動車用シートカバーの耐久性も、標準的な試験手順の下で試験された。
【００２６】
具体的には、あらかじめ弱められた布地の性能または美的品質に影響を及ぼすことなく自動車用シートカバーを取り外して洗濯し得ることを保証するために、オーストラリア規格下の洗濯試験が首尾よく行われた。
【００２７】
その上、あらかじめ弱められた区域が露光の後にその性能を保つことを保証するために、最適な既知の破裂強さの所定のあらかじめ弱められた区域が、人工UV発光に対するSAEのJ2412/J2413に従う加速UV露光の後に加速UV露光を受けた、UV露光試験が、首尾よく行われた。
【００２８】
加えて、常温(20℃±2℃)、低温(-35℃±4℃)、および高温(85℃±5℃)などの様々な環境状態の下の商用エアバッグの試験および検証も首尾よく行われた。
【００２９】
本発明を、本発明による方法の好ましい実施形態を示す添付図面に関してさらに説明することが好都合であろう。本発明の他の実施形態が可能であり、従って、添付図面の詳細が、本発明の前述の説明の一般性に取って代わるものとして理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によってレーザアブレーションを使用して変更された布地の表面を示す画像である。
【図２】本発明による自動車用シートカバーのサイドパネル上のレーザエッチングの細長片の詳細を示す図である。
【図３】本発明によってレーザアブレーションを使用して変更された布地の表面の引裂きを示す画像である。
【図４】所定のあらかじめ弱められた破壊域を有するサイドパネルの破裂強さと、サイドパネルをアブレーションするのに使用されたレーザのパワーレベルの間の関係を示す試験結果の表である。
【図５】所定のあらかじめ弱められた破壊域の破裂強さと、サイドパネルをアブレーションするのに使用されたレーザのパワーレベルの間の関係を示すグラフである。
【図６】所定のあらかじめ弱められた破壊域の破裂強さの、エアバッグの展開時間に対する関係を示すグラフである。
【図７】自動車用シートカバーのエッジに対して、レーザアブレーションされた細長片の位置を示す、自動車用シート上の自動車用シートカバー支持体の側面図である。
【図８】様々な環境条件において試験された、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する自動車用シートカバーの、エアバッグ展開時間に対する関係を示すグラフである。
【図９】所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する自動車用シートカバーの破裂強さの、様々なUV露光期間の後の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明による、取外し可能な自動車用シートカバーと、取外し可能な自動車用シートカバーを生産する方法とは、サイドエアバッグが組み込まれた自動車用シートにおいて最適かつ確実なエアバッグ展開を保証するための斬新な手段を提供するものである。これは、本発明によって、それ自体がティアシーム技術の必要性を解消する自動車用シートのサイドパネルの内部に、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する、破裂強さが既知の、取外し可能な自動車用シートカバーを用意することによって達成される。
【００３２】
事故のときのサイドエアバッグの有効/確実な展開の基本的な規格は、エアバッグが初期始動から16ミリ秒以内に完全に展開しなければならないということである。これは、車両が事故に巻きこまれたとき、サイドエアバッグが効率よく車両の乗員を保護し得ることを保証する。サイドエアバッグは、完全に展開したとき、その車両のシートに着席している乗員の側面に配置されるように、シート側の面に対して約45度の前方向に膨張する必要もある。したがって、本発明による、サイドエアバッグが組み込まれた自動車用シート向けの取外し可能な自動車用シートカバーは、サイドエアバッグが16ミリ秒以内に展開することを可能にする必要がある。加えて、本発明による取外し可能な自動車用シートカバーは、好ましくは、エアバッグの、前述の前方向における妨げられることのない展開も可能にするべきである。
【００３３】
自動車用シートカバーのサイドパネルの内部の弱められた破壊域は、好ましくは、本発明により、レーザアブレーションを使用することによって形成され得る。レーザアブレーションは、自動車用シートカバーの内部の破壊域を正確に画定する手段をもたらす。レーザアブレーションは、布地の表面をエッチングすることによって布地の内部の織り糸の結合ポイントを弱めるように作用する。サイドエアバッグが展開すると、次いで、弱められた破壊域が引き裂かれて、サイドエアバッグは、裂け目を通り抜けて完全に展開することができる。
【００３４】
確実なサイドエアバッグ展開を保証するために、所定の弱められた破壊域を有する自動車用シートカバーのサイドパネルは、既知の破裂強さを有するように生産する必要がある。したがって、一般的な使用条件下のサイドパネルの布地の耐久性を維持する一方で16ミリ秒未満のサイドエアバッグの確実な展開を可能にする、サイドパネルの最適な破裂強さを決定するために、商用展開試験が行われた。これらの試験は、サイドエアバッグの前方向の展開を助長するための、弱められた破壊域の最適の位置および構成を求めるのにも役立った。これらの商用試験では、本発明によってレーザアブレーションされたサイドパネルを有する自動車用シートカバーは、サイドエアバッグを組み込んだ自動車用シートの形状にされた型の上に配置され、エアバッグ展開の実際の物理的変位および時間経過を記録することができるように、ビデオ録画しながら(was being videoed)エアバッグを展開させた。
【００３５】
サイドパネルの最適な破裂強さを求めるための調査が、ドットマトリクス印刷のコンセプトに基づくEpilog legend 36 EXTレーザマシンと、より高速のDongleiレーザカッティングマシンでとの、2つの異なるレーザアブレーションマシンを対象として別々に行われた。試験に使用された布地は、36本の単繊維から成る100デニールの織られたポリエステル糸から編まれたものであった。この布地は、いかなるレーザアブレーションにも先立って750〜780kPaの間の破裂強さを有すると試験された。しかしながら、本発明はこの特定の布地に限定されず、他候補の布地の使用も構想されることに留意されたい。しかしながら、本発明によるレーザアブレーションに使用され得る布地は、好ましくは1平方メートル当り80〜120グラムの間の重量を有してよい。
【００３６】
ドットマトリクスレーザマシンはCO2レーザであって、60Wの最大のレーザパワーを有するものである。このドットマトリクスレーザマシンは、特定のレーザエッチングされたドットパターンを布地上に「印刷する」ことができ、印刷はAdobe Illustratorソフトウェアによって制御される。ドットマトリクスレーザマシンの4つの個別の動作パラメータ、すなわちドットカラー、レーザパワー、レーザ速度、ドット密度(dpi)を変化させることにより、布地における弱められた破壊域を生成するための最適の動作パラメータを得た。レーザの強度は、
a)  K5(より明るい)からK60(より暗い)までのグレーのカラー範囲の間でドットカラーの深さを変更するステップであって、シェードがより暗ければアブレーションの強度がより大きくなるステップと、
b)  dpiを200〜600dpiの間で変化させるステップであって、dpiがより大きければ、布地の弱められるスポットの数がより多くなるステップと、によって最適化された。
【００３７】
ドットマトリクスレーザマシンに関して求められた最適の動作パラメータは、K40のドットカラー、50%のレーザパワー、100%のレーザ速度、および400dpiであった。自動車用シートカバーが商用展開試験において試験されたとき、これらの動作パラメータによって、200〜220kPaの破裂強さのあらかじめ弱められた破壊域を有するサイドパネルがもたらされた。この破裂強さは、サイドエアバッグの確実な展開を保証するとともに、一般的な使用条件の間中、布地の耐久性の維持を保証することが分かった。布地の耐久性に関してさらなる試験も行われており、次に説明される。
【００３８】
DongleiレーザカッティングマシンもCO2レーザを使用するが、150Wの最大のレーザパワーを有する。このレーザマシンは布地上にラインをアブレーションするものであり、布地のレーザアブレーションを制御するために、レーザパワーと、アブレーションされるライン間の距離と、ラインの角度との3つの動作パラメータが変化される。レーザの強度は、
a)  パワーの目盛りを1%から20%まで漸増的に変化させるステップであって、レーザパワーがより大きければアブレーションの強度が増加するステップと、
b)  ライン間の距離を0.1mm〜0.5mmの間で調節するステップであって、レーザの強度がより低ければ距離をより短くする(the lower the distance)ステップと、によって最適化された。
【００３９】
最適の動作パラメータは、2000mm/秒のレーザ速度、9〜11%の間のレーザパワー、0.5mmのライン間隔、および45度のライン角度であることが分かった。これも、自動車用シートカバーのサイドパネルに、約200kPaの破裂強さを有するあらかじめ弱められた破壊域をもたらした。
【００４０】
図1は、本発明によるレーザアブレーション後の布地上の表面改質を示す、サイドパネルの弱められた破壊域における布地表面の画像である。図2は、Dongleiレーザマシンによって布地上にレーザアブレーションして弱められた破壊域の最適な寸法を示すものである。この区域は、幅が7mmで長さが740mmの細長いアブレーション細長片3である。図2には、0.5mm間隔で平行にレーザエッチングされ、弱められた破壊域3のエッジ7に対して45度の角を成す、一連のライン5も示されている。この区域3の幅は、前述の最適な動作パラメータとともに、本発明によってもたらされたサイドパネルが約200kPaの既知の破裂強さを有することをも保証するものである。前述のように、この破裂強さは、本発明による自動車用シートカバーが使用されたとき信頼できるサイドエアバッグを保証するものである。弱められた破壊域の長さは、様々な車両の自動車用シートに使用される様々なサイドエアバッグのタイプおよび形状を考慮に入れるように選択された。弱められた破壊域の長さは、様々なエアバッグタイプが依然として確実に展開し得ることを保証するものである。レーザラインの45度の角度は、布地の編んだ組織の耐久性を維持することにも優れ、弱められた破壊域に沿った一定速度の引裂きを助長する。
【００４１】
図3は、サイドエアバッグの展開後の布地の引裂きを示す、弱められた破壊域における布地の画像である。図7は、自動車用シートカバー1のサイドパネル2上に弱められた破壊域をもたらす、アブレーションパターン帯3の位置を示すものである。内部のサイドエアバッグを有する自動車用シートに一旦自動車用シートカバーが取り付けられると、レーザアブレーション帯の位置は以下のようになる。
・レーザアブレーションされたラインとシートカバーのフロントエッジの間に、エッジの長さに沿って自動車用シートカバーの下部まで、15mm未満の間隙が設けられるべきである。
・レーザアブレーションされたラインの終点とサイドパネルのボトムエッジの間の距離bは、100mm未満になるべきである。
【００４２】
これによって、エアバッグが始動後に展開する自動車用シート上の位置にわたってアブレーションされた帯が配置される。アブレーション細長片3の位置を自動車用シートカバー1のフロントシーム9の近くに調整する(図3に示されている)と、サイドエアバッグの前方向の展開も容易になる。自動車用シートカバーに対して行われた商用展開試験では、本発明によってレーザアブレーションを使用して変更された自動車用シートカバー上のレーザアブレーションされた破壊域の性能を調査するためにエアバッグを始動した。エアバッグが展開すると、レーザアブレーションラインを通って裂け目が伝搬し、それによってサイドエアバッグの確実な展開を助長した。
【００４３】
図4は展開試験から得られた結果を示す表であり、自動車用シートカバーのサイドパネルはDongleiレーザマシンによってレーザアブレーションされていた。レーザマシンのパワーレベルを7〜13%の間で変化させて、サイドパネルの実際の破裂強さを測定した。この表は、パワーレベルが増加されたとき、破裂強さが325.0kPaから156.0kPaへと漸進的に低下したことを示す。これらの結果のグラフが図5に示され、サイドパネルの破裂強さにおけるこの漸減を示している。
【００４４】
図6は、弱められた破壊域の破裂強さの、エアバッグの展開時間に対する関係を示すグラフである。前述のように、エアバッグは、事故状況における有効な展開を保証するために、16ミリ秒以内で展開しなければならない。この展開時間は、図6の「機能不全しきい値」ラインとして示されている。したがって、エアバッグの展開時間は、エアバッグの確実な展開を保証するために、この機能不全しきい値未満でなければならない。弱められた区域の破裂強さのエアバッグ展開に対する関係は、主として機能不全しきい値ライン未満に延びるラインに示されている。したがって、図6は、破裂強さが200kPa〜220kPaの間の範囲にあるとき、エアバッグ展開時間が10〜11ミリ秒の間の最適な範囲にあることを示す。しかしながら、破裂強さが約300kPaよりも大きいと、エアバッグ展開時間が16ミリ秒の機能不全しきい値を超える。しかしながら、破裂強さが150kPa未満に低下すると、布地の耐久性が低下することにより、使用中に、サイドパネルの時期尚早の引裂きに至る可能性がある。
【００４５】
そのために、あらかじめ弱められた破壊域の破裂強さは、本発明によるその領域のレーザアブレーションの結果として、レーザアブレーションされていない布地の破裂強さと比較して約70%だけ低減された。したがって、これはエアバッグ展開における信頼性を改善する。
【００４６】
本発明によるサイドパネルを有する自動車用シートカバーに対するさらなる布地耐久性試験も首尾よく行われた。これらの試験は以下のとおりである。
【００４７】
あらかじめ弱められたサイドパネル布地の性能または美的品質に影響を及ぼすことなく自動車用シートカバーを取り外して洗濯し得ることを示すための、オーストラリア規格に従う洗濯試験。
【００４８】
SAEのJ2412/J2413によるUV露光試験によって、最適な破裂強さのあらかじめ弱められた破壊域が、人工UV発光に対する加速UV露光の後に性能を維持することが示された。
【００４９】
常温(20℃)、低温(-35℃)および高温(85℃)における温度試験により、この自動車用シートカバーが依然として確実に機能することが示された。
【００５０】
図8は、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する自動車用シートカバーを様々な環境温度下にさらすことの、エアバッグ展開時間に対する影響を示すグラフである。結果は、低温になっても、エアバッグ展開時間がわずかに短縮されるのみであり、依然として16ミリ秒の機能不全しきい値未満にとどまることを示す。
【００５１】
図9は、所定のあらかじめ弱められた破壊域を有する自動車用シートカバーの破裂強さに対するUV露光の影響を示すグラフである。あらかじめ弱められた破壊域の破裂強さは、263kJ/m2のUV露光の後に、9〜10%しか低下していないことが観測された。これは、SAEのJ2412/J2413規格によれば許容できると考えられる。
【００５２】
したがって、本発明による自動車用シートカバーと自動車用シートカバーのサイドパネルを生産する方法とは、あらかじめ弱められた破壊域の破裂強さを既知の値に最適化することにより、自動車用シートカバーが取り付けられたとき、サイドエアバッグの確実な展開を保証するものである。必要とされるのは、あらかじめ弱められた破壊域が約200kPaの既知の破裂強さを有することの保証のみであるので、あらかじめ弱められた破壊域を生成する方法は、使用されるレーザ技術からも独立したものである。
【００５３】
従来技術のティアシーム技術と比較して、本発明の自動車用シートカバーは、100%までのエアバッグ展開結果を有し、摩擦、切断、削り、同乗者または運転者による行為に関連した運動からもたらされるすりむけからの被害に対して優れた保護を提供するものである。本発明の自動車用シートカバーは、正確な適合を提供するための十分な弾性も有する。
【００５４】
当業者にとって明白であると考えられる修正形態および変形形態は、添付の特許請求の範囲において請求される本発明の権限の範囲内に含まれている。
【符号の説明】
【００５５】
1  自動車用シートカバー
2  サイドパネル
3  アブレーションパターン帯
5  ライン
7  エッジ
9  自動車用シートカバーのフロントシーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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