DE69315051T2

DE69315051T2 - Luftsack mit hoher berstfestigkeit

Info

Publication number: DE69315051T2
Application number: DE69315051T
Authority: DE
Inventors: Hideo Takatsuki-Shi Osaka 569 Nakagawa; Kunio Ibaraki-Shi Osaka 567 Nishimura; Nobuo Ikoma-Shi Nara 630-02 Takahashi
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: EP0608437A1; DE69315051D1; CA2120262C; EP0608437A4; WO1994004396A1; US5470106A; CA2120262A1; EP0608437B1; KR100252556B1

Description

TECHNISCHER FLEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft einen gurtlosen, berstfesten Airbag mit einer ausgezeichneten Berstfestigkeit. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung einen gurtlosen Airbag, bei welchem ein Bereich desselben, der ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airgag umgibt&sub1; mit einer Schürze verstärkt ist, um eine hohe Berstfestigkeit aufzuweisen, wobei der Airbag einen hohen Grad der Sicherheit aufweist, wenn er mittels eines Füllgases rasch aufgeblasen wird.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

In jüngster Zeit sind Airbagsysteme in der Praxis als Sicherheitsvorrichtung zum Schutz der. Insassen eines Automöbils verwendet worden. Üblicherweise wird.ein Airbag verwendet, welcher durch Beschichten einer Oberfläche eines glatten gewebten Textils mit einem Chloroprenkautschuk oder einem Silikonkautschuk, Schneiden des beschichteten gewebten Textils zu einer Kreisform, Übereinanderlegen von zwei zugeschnittenen Gewebestücken und Miteinanderverbinden derselben durch eine Naht an ihren Umfangsrandbereichen hergestellt wird.
Da bei der Verwendung des Airbags dieser mit einem Gas aufgeblasen wird, welches in einem Augenblick in ihn hineingeblasen wird, darf bei dem Airbag nicht die Gefahr bestehen, daß er aufgrund des raschen Anstiegs des Innendrucks birst. Verschiedene Versuche, diese Anforderung zu erfüllen, wurden unternommen. Beispielsweise wurde in der Japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2-90,170 versucht, einen Airbag bereitzustellen, weichet dadurch hergestellt wurde, daß nicht-kreisformige Gewebestücke hergestellt wurden, welche größere Abstände zwischen einem Mittelpunkt und einem umfangsmäßigen Rand hiervon, gemessen in Längsrichtungen der Kett- und Schußgarne, als die Abstände zwischen der Mitte und dem umfangsmäßigen Rand hiervon, gemessen in einer Richtung, welche in einem Winkel von 40 bis 50 Grad von der Längsrichtung der Kettgarne zu der Längsrichtung der Schußgarne geneigt ist, aufweisen; daß die nichtkreisförmigen Gewebestücke übereinandergelegt und an ihren Umfangsrandbereichen durch eine Naht miteinander verbunden wurden.
Außerdem wird in der japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 4-5,145 ein nicht-kreisförmiger Airbag offenbart, welcher aus Hohlgeweben hergestellt ist, mit einer Achsenlänge hiervon in einer Richtung in einem schiefen Winkel von 45 Grad von der Kettrichtung, entsprechend 70 bis 95 % der Achsenlänge hiervon in der Kett- und Schußrichtung.
Ferner wird in der japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 4-43,143 ein Airbag offenbart, welcher aus nicht-kreisförmigen Hohlgewebestücken hergestellt ist, welche eine Achse in einer in einem schiefen Winkel von der Kett- oder Schußrichtung geneigten Richtung aufweisen, die länger ist als eine Achse in der Kett- oder Schubrichtung der Gewebestücke.
Die oben erwähnten Versuche beruhen auf dem Gedanken, daß eine Stelle, an welcher das Bersten des Airbags beginnt, in einem Verbindungsnahtbereich eines Umfangsrandbereichs des Airbags liegt, und ein Airbag wurde geschaffen, welcher aus nichtkreisförmigen Gewebestücken hergestellt ist, die eine Achse in einer Diagonalrichtung aufweisen, welche kürzer ist als diejenige in der Kett- oder Schußrichtung, um die Berstfestigkeit des Nahtbereichs zu verbessern.
Bei einem weiteren Versuch, wobei keine nicht-kreisförmigen Gewebestücke verwendet wurden, werden zwei kreisförmige Gewebestücke wie zuvor erwähnt übereinandergelegt und an ihren Umfangsrandbereichen durch eine Naht miteinander verbunden. Bei diesem Versuch wird ein Bereich eines auf der Seite der Aufblasvorrichtung angeordneten Gewebestücks, das heißt eines Untertuchs, welcher ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag hierdurch umgibt, mit einer Schürze aus einem Gewebe verstärkt, um das Bersten und die Bildung von Löchern in dem Untertuch durch das Füllgas zu verhindern.
Nichtsdestotrotz weisen die obengenannten herkömmlichen Ausführungsformen keine befriedigende Berstfestigkeit auf und daher wird eine weitere Verbesserung der Berstfestigkeit nachdrücklich gefordert. Insbesondere die Nachfrage nach leichten, kompakten Airbags ist sehr stark.
In JP-A-4-43144 wird ein gurtloser Airbag, wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, offenbart.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Airbags, bei welchem ein Bereich desselben, welcher ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag umgibt, durch eine mit ihm durch eine Naht verbundene Schürze verstärkt ist, mit einer hohen Berstfestigkeit und einem ausgezeichneten Grad an Sicherheit.
Die obengenannte Aufgabe kann durch den Airbag der vorliegenden Erfindung erfüllt werden.
Der erfindungsgemäße gurtlose, berstfeste Airbag mit einer hohen Berstfestigkeit umfaßt ein Untertuch und ein Obertuch, welche jeweils aus einem kreisförmigen Gewebestück gebildet sind, die übereinandergelegt und an ihren umfangsmäßigen Randbereichen durch eine Naht miteinander verbunden werden, wobei das Untertuch ein in seinem mittigen Bereich gebildetes Loch aufweist, durch welches eine Aufblasvorrichtung mit dem Airbag verbunden werden kann, und welches einen das Loch zur Verbindung mit einer Aufblasvorrichtung umgebenden umfangsmäßigen Bereich hiervon aufweist, welcher mit einer Schürze verstärkt ist, welche aus einem Stück eines gewebten Textils hergestellt und mit dem Untertuch durch eine Naht verbunden ist, wobei eine äußerste Umfangsnahtlinie auf der Schürze die Form eines Vierecks aufweist, ausgewählt aus einer im wesentlichen quadratischen Form, rhombischen und rechteckigen Formen, welche denselben Mittelpunkt wie der des Lochs zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung aufweist; wobei die äußerste Viereck-Umfangsnahtlinie ein Paar Seiten aufweist, welche sich parallel zueinander und im wesentlichen parallel zu der Richtung von Kett- und Schußgarnen in der Schürze erstrecken und welche die Bedingungen (1) und (2) erfüllen:
(1) wenn ein imaginärer Kreis mit einem Durchmesser Dw um denselben Mittelpunkt wie derjenige des die Aufblasvorrichtung verbindenden Lochs auf der Schürze in einer solchen Weise gezogen wird, daß wenigstens ein Paar Eckpunkte der äußersten Viereck-Nahtlinie, welche mit dem größten diagonalen Abstand voneinander angeordnet sind, innerhalb des imaginären Kreises liegt, liegt ein Verhältnis jedes der geraden Abstände Da und Db zwischen einem in dem imaginären Kreis liegenden Eckpunkt und jedem der beiden zu dem zuvor genannten Eckpunkt benachbarten Eckpunkte zu. dem Durchmesser Dw des imaginären Kreises in einem Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1; und
(2) ein Verhältnis jedes der Abstände Da und Db zu einem Durchmesser De des kreisförmigen Untertuchs beträgt 0,5 : 1 oder weniger.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine erläuternde Ansicht einer innenliegenden Rückseite eines Untertuchs eines herkömmlichen gurtlosen Airbags mit einer Verstärkungsschürze, welche mit einem Bereich des Untertuchs, der ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag hierdurch umgibt, durch eine Naht verbunden ist;
Fig. 2 ist eine erläuternde Teilansicht einer innenliegenden Rückseite eines Untertuchs einer Ausführungsform des gurtlosen Airbags der vorliegenden Erfindung, wobei ein Ausführungsbeispiel von Nahtlinien auf einer Verstärkungsschürze, welche mit einem Bereich des Untertuchs, der ein Loch zum Verbinden einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag hierdurch umgibt, durch eine Naht verbunden ist, gezeigt ist;
Figur 3 ist eine erläuternde Ansicht einer innenliegenden Rückseite eines Untertuchs einer anderen Ausführungsform des gurtlosen Airbags der vorliegenden Erfindung mit einer Verstärkungsschürze, welche mit einem Bereich des Untertuchs, der ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag hierdurch umgibt, durch eine Naht verbunden ist; und
Figur 4 ist eine erläuternde Ansicht einer innenliegenden Rückseite eines Untertuchs noch einer anderen Ausführungsform des gurtlosen Airbags der vorliegenden Erfindung mit einer Verstärkungsschürze, welche mit einem Bereich des Untertuchs, der ein Loch zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung mit dem Airbag hierdurch umgibt, durch eine Naht verbunden ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei einer Ausführungsform des in Figur 1 gezeigten herkömmlichen gurtlosen Airbags wird ein Airbag 1 aus einem kreisförmigen Untertuch 2 und einem kreisförmigen Obertuch (in der Zeichnung nicht gezeigt), welches über das Untertuch 2 gelegt wird, hergestellt.
Kreisförmige umfangsmäßige Randbereiche 3 des Obertuchs und des Untertuchs 2, das über das Obertuch gelegt ist, werden jeweils nach innen gebogen, wodurch ein kreisförmiger umfangsmäßiger Rand 3a gebildet wird, und die umgebogenen Randbereiche werden durch eine Naht entlang einer Nahtlinie 4 miteinander verbunden, so daß das kreisförmige Obertuch und das kreisförmige Untertuch durch die Verbindungsnaht luftdicht verschlossen sind.
Nun wird auf Fig. 1 Bezug genommen, wobei ein Loch 5 zur Verbindung einer Aufblasvorrichtung in einem mittigen Bereich des kreisförmigen Untertuchs 2 gebildet wird. Auf einen Bereich einer Innenfläche des kreisförmigen Untertuchs, welcher das Loch 5 zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung umgibt, wird eine ringförmige Schürze 6, welche mit dem kreisförmigen Untertuch 2 konzentrisch ist, aufgenäht, um diesen Bereich des kreisförmigen Untertuchs zu verstärken. Die Verstärkungsschürze 6 wird auf eine Innenfläche des Untertuchs 2 entlang einer Mehrzahl von konzentrischen kreisförmigen Nahtlinien 7a bis 7d aufgenäht.
Außerdem werden in dem Untertuch 2 eine Mehrzahl von Abströmöffnungen 8 gebildet, zum zweckmäßigen Einstellen eines Innendrucks des mit einem in den Airbag eingeführten Füllgas aufgeblasenen Airbags, durch welche ein Teil des Füllgases herausgelassen werden kann. Bereiche des Untertuchs, welche die Abströmöffnungen 8 umgeben, werden durch Verstärkungsschürzen 9 verstärkt, die mit diesem durch eine Naht verbunden sind.
Das Untertuch, das Obertuch und die Verstärkungsschürzen werden aus Gewebestücken gebildet, die vom selben Typ oder voneinander verschieden sein können.
Was den Airbag mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau betrifft, so führten die Erfinder der vorliegenden Erfindung detaillierte Beobachtungen und Untersuchungen des Berstverhaltens des Airbags beim Einführen eines Füllgases in denselben durch. Als ein Ergebnis wurde gefunden, daß eine Stelle, an welcher das Bersten des Airbags 1 beginnt, nicht in dem kreisförmigen umfangsmäßigen Randbereich 3 des Airbags entsteht, sondern eher entlang einer äußersten Umfangsnahtlinie 7d der Verstärkungsschürze. Das heißt, es wurde festgestellt, daß die Stelle, an welcher das Bersten des Airbags beginnt, in einer Nahtlinie 7d erzeugt wird, welche an einer äußersten Umfangsposition in einer Mehrzahl von konzentrischen kreisförmigen Nahtlinien 7a bis 7d, die sich im Durchmesser voneinander unterscheiden, auf der mit der Innenfläche des Untertuchs 2 durch eine Naht verbundenen Verstärkungsschürze liegt, daß die Berstlinie weiter NaOH außen verlängert wird und daß die Verlängerungsrichtung der Berstlinie immer der Richtung der Kett- oder Schußgarne entspricht, aus welchen das Untertuch gebildet ist. Dieses Phänomen legt nahe, daß hinsichtlich der Mehrzahl der konzentrischen kreisförmigen Nahtlinien in der Verstärkungsschürze des herkömmlichen Airbags der äußerste Umfangsnahtbereich des Untertuchs die geringste Berstfestigkeit aufweist, und daß die Beständigkeit des Untertuchs gegen eine Spannung, welche das Weiterverlängern der Berstlinie in dem Untertuch bewirkt, in einer Diagonalrichtung des Untertuchs relativ hoch und in der Kett- und/oder Schußrichtung des Untertuchs relativ gering ist.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung, wenn eine Verstär kungsschürze durch eine Naht mit einem Bereich der Innenfläche des Untertuchs, welcher ein Loch zur Verbindung mit einer Aufblasvorrichtung umgibt, entlang einer Mehrzahl von Nahtlinien verbunden wird, wird die äußerste Umfangsnahtlinie auf der Verstärkungsschürze in einer viereckigen Form ausgebildet, welche aus den Formen eines im wesentlichen quadratischen, rhombischen und rechteckigen Vierecks gewählt wird und einen Mittelpunkt aufweist, welcher dem Mittelpunkt des Lochs zur Verbindung mit einer Aufblasvorrichtung des Untertuchs entspricht.
Außerdem wird bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung die der Mitte am nächsten gelegene Viereck-Umfangsnahtlinie so ausgebildet, so daß sie die im folgenden genannten Bedingungen (1) und (2) erfüllt.
Es wurde festgestellt, daß, wenn die äußerste Umfangsnahtlinie auf die oben erwähnte Weise gebildet wird, die Berstfestigkeit des Bereichs der äußersten Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze in bedeutendem Maß verbessert und die Bildung der Berstbeginn-Stelle verhindert werden kann.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung sind die Bedingungen, welche durch die äußerste Umfangsnahtlinie auf der Verstärkungsschürze erfüllt werden müssen, wie folgt.
(1) Wenn auf der Verstärkungsschürze mit der äußersten Umfangsnahtlinie in einer viereckigen, aus Quadraten, Rhomben und Rechtecken gewählten Form und mit einem Mittelpunkt, welcher demjenigen des Lochs zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung entspricht, ein imaginärer Kreis mit einem Durchmesser Dw um denselben Mittelpunkt wie derjenige des Lochs zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung auf eine solche Weise gezogen wird, daß mindestens ein Paar Eckpunkte der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie, welche mit dem größten diagonalen Abstand voneinander angeordnet sind, innerhalb des imaginären Kreises liegt, liegt ein Verhältnis jeder der geraden Abstände Da und Db zwischen einem der in dem imaginären Kreis einbeschriebenen Eckpunkte und jedem der zu dem zuvor genannten Eckpunkt benachbarten Eckpunkte zu dem Durchmesser Dw des imaginären Kreises, das heißt Da/Dw und Db/Dw, in einem Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1, vorzugsweise 0,65 : 1 bis 0,85 : 1.
(2) Ein Verhältnis von jedem der Abstände Da und Db zu einem Durchmesser De des kreisförmigen Untertuchs, das heißt Da/De und Db/De, beträgt 0,5 : 1 oder weniger.
Nun wird auf Fig. 2 Bezug genommen, bei welcher ein Untertuch 2 aus einem aus Kettgarnen 10 und Schußgarnen 11 hergestellten Gewebestück gebildet ist, ein Loch 5 zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung in dem mittigen Bereich des Untertuchs 2 ausgebildet ist und eine aus Kettgarnen 12 und Schußgarnen 13 gebildete Vetstärkungsschürze 6 mit einem das Loch zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung umgebenden Bereich des Untertuchs durch eine Naht verbunden ist.
In Fig. 2 weist eine äußerste Umfangsnahtlinie 14 auf der Verstärkungsschürze 6, welche in einer aus Quadraten, Rhomben und Rechtecken ausgewählten Form ausgebildet sein kann, eine quadratische Form und einen Mittelpunkt 15 auf, welcher dem Mittelpunkt des Lochs 5 zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung entspricht. Nun wird ein imaginärer Kreis 17 mit einem Durchmesser Dw um den Mittelpunkt 15, welcher demjenigen des Lochs 5 zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung entspricht, herum auf solche Weise eingezeichnet, daß vier Eckpunkte 16a, 16b, 16c und 16d der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie 14 in dem imaginären Kreis 17 liegen. In diesem Fall ist es für den Airbag der vorliegenden Erfindung notwendig, daß ein Verhältnis von jedem der geraden Abstände Da und Db zwischen einem der Eckpunkte, beispielsweise einem Eckpunkt 16a, und jedem von zwei Eckpunkten, beispielsweise einem Eckpunkt 16b oder 16d, der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie 14, welche in dem imaginären Kreis 17 liegt, zu dem Durchmesser Dw des imaginären Kreises 17, das heißt ein Verhältnis Da/Dw oder Db/Dw, in dem Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1 liegt.
In diesem Fall entspricht der Durchmesser Dw des imaginären Kreises 17 einer Diagonalen, durch welche zwei sich gegenüberliegende Eckpunkte 16a und 16c auf der äußersten Viereck-Nahtlinie miteinander verbunden sind, und/oder einer Diagonalen, welche einen Eckpunkt 16b mit einem Eckpunkt 16d verbindet.
Fällt wenigstens eines der Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw außerhalb des Bereichs von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1, wenn ein Füllgas in den Airbag eingeführt wird, werden die Berstbeginn-Stellen im Bereich der äußersten Umfangsnaht der Verstärkungsschürze nur in den Kett- und Schußrichtungen des Untertuchs konzentrisch erzeugt und somit die Berstfestigkeit des Airbags verringert.
Im allgemeinen, wenn eine Nahtlinie auf einem Gewebe in einem rechten Winkel zu der Richtung einer auf das Gewebe einwirkenden Spannung ausgebildet wird, ist die Naht-Zugfestigkeit des Gewebes dann am höchsten, wenn die Nahtlinie in einem schiefen Winkel von 45 Grad zu der Kett- oder Schußrichtung des Gewebes geneigt ist. Außerdem ist die Naht-Zugfestigkeitin des Gewebes dann am niedrigsten, wenn die Nahtlinie in einem rechten Winkel zu der Kett- oder Schußrichtung des Gewebes ausgebildet ist.
Bei der vorliegenden Erfindung schneidet, wenn die Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw im Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1 liegen, die Richtung jeder Seite der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie auf der Schürze die Kett- und Schußrichtung des Untertuchs. In diesem Fall, selbst wenn die Berstbeginn-Stellen auf der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie konzentrisch erzeugt werden, kann dieser äußerste Umfangsnahtbereich der Schürze eine ausgezeichnete Berstfestigkeit zeigen.
Außerdem, wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Richtung der Kettgarne 10 des Untertuchs 2 und die Richtung der Kettgarne 12 der Verstärkungsschürze 6 vorzugsweise nicht parallel zueinander, und noch mehr bevorzugt wird, daß sie einen schiefen Winkel von 30 bis 60 Grad bilden.
Durch Anordnen des Untertuchs 2 und der Schürze 6 auf die oben erwähnte Weise wird eine auf den aufgeblasenen Airbag einwirkende Spannung im wesentlichen gleichmäßig aufgenommen und in der Richtung der Kett- und Schußgarne des Untertuchs 2 und der Verstärkungsschürze und in der Diagonalrichtung aufgefangen, und der Effekt der Verbesserung der Berstfestigkeit, welcher durch Einstellen der Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw in einem Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1 erhalten wird, wird noch weiter verstärkt.
Wenn ein Füllgas in einen Airbag geblasen wird, wirkt die Berstspannung konzentrisch auf einen Bereich der äußersten Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze ein, und die Spannung bewirkt ein Ausdehnen des Bereichs der äußersten Umfangsnahtlinie nach außen, das heißt in eine Richtung zu dem äußersten Umfangsrandbereich der Schürze hin. Im allgemeinen ist eine Bruchdehnung eines Gewebes in einer diagonalen Richtung größer als diejenige in einer Kett- oder Schußdehnung hiervon.
Wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbags die äußerste Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze in der Form eines aus Quadraten, Rhomben und Rechtecken gewählten Vierecks auf solche Weise ausgebildet ist, daß die Kett- und Schußrichtungen der Verstärkungsschürze jeweils die Kett- und Schußrichtungen des Untertuchs schneiden und daß die Diagonalen der äußersten Umfangsnahtlinie in der im wesentlichen quadratischen, rhombischen oder rechteckigen Form die Kett- und Schußrichtungen der Verstärkungsschürze schneiden und sich somit in der Diagonalrichtung der Schürze erstrecken, wie in Fig. 2 gezeigt, schneiden die vier Seiten der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze niemals die Kett- und Schußrichtungen des Untertuchs in einem Winkel von oder nahe bei 90 Grad. Außerdem, da die Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw in dem obengenannten Bereich liegen, kann die auf die Kett- und Schußrichtungen des Untertuchs und die Kett- und Schußrichtungen der Verstärkungsschürze einwirkende Spannung durch Dehnen des Untertuchs und der Verstärkungsschürze in der Diagonalrichtung hiervon aufgenommen und daher gleichmäßig auf den gesamten Bereich der äußersten Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze verteilt. werden. Infolgedessen kann der auf die äußerste Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze einwirkende Berstinnendruck des Airbags überall gleichmäßig verteilt und von der gesamten äußersten Umfangsnahtlinie aufgefangen werden, und dadurch wird die Erzeugung der Berstbeginn-Stellen in dem Bereich der äußersten Umfangsnahtlinie verhindert und die Berstfestigkeit des Airbags verbessert.
Solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt wird, können aber die Richtung der Kettgarne 10 des Untertuchs 2 und die Richtung der Kettgarne 12 der Verstärkungsschürze 6 parallel zueinander sein, und die Diagonallinie der äußersten Umfangsnahtlinie in einer im wesentlichen rechteckigen Form auf der Verstärkungsschürze kann im wesentlichen parallel zu einer der Kett- und Schußrichtungen der Verstärkungsschürze sein.
Im allgemeinen wird bevorzugt, daß jedes Paar parallel zueman der liegender Seiten der äußersten quadratischen, rhombischen oder rechteckigen Umfangsnahtlinie der Schürze 6 parallel zu der Richtung der Kettgarne 12 oder Schußgarne 13 der Schürze 6 ist, wie in Fig. 2 gezeigt.
Wie oben beschrieben, weist die äußerste Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze im wesentlichen eine quadratische, rhombische oder rechteckige Form auf, wobei die Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw im Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1 liegen, und kann daher eine quadratische oder rhombische Form aufweisen, bei welcher Da = Db gilt, oder eine rechteckige Form aufweisen, bei welcher Da ≠ Db gilt. Die vier Seiten der Viereck-Nahtlinie weisen vorzugsweise die Form einer Geraden auf, wie in Fig. 3 gezeigt, und können leicht und gleichmäßig nach außen gebogen sein, wie in Fig. 4 gezeigt, oder nach innen gebogen sein (in den Zeichnungen nicht gezeigt). Jedoch bilden die vier gebogenen Seiten nie einen Kreis.
Bei dem erfindungsgemäßen Airbag entsprechen die Abstände Da und Db dem 0,5fachen oder weniger des Durchmessers De des Untertuchs.
Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen, in welcher eine in Kreisform geschnittene Verstärkungsschürze 6 mit einem Bereich einer Innenfläche eines Untertuchs 2, welcher ein Loch 5 zur Verbindung mit einer Aufblasvorrichtung umgibt, durch eine Naht verbunden wird. Eine äußerste Umfangsnahtlinie 14 der Verstärkungsschürze 6 ist als Quadrat ausgebildet, welches in einem imaginären Kreis 17 liegt, der einen Durchmesser Dw aufweist und um einen Mittelpunkt entsprechend demjenigen des Lochs 5 zur Verbindung mit einer Aufblasvorrichtung eingezeichnet ist. In diesem Fall sind die Längen Da und Db zweier Paare von Seiten des Quadrats einander gleich. Innerhalb der äußersten Umfangsnahtlinie 14 wird eine Mehrzahl von kreisförmigen Nahtlinien 7a, 7b und 7c ausgebildet. Bei dem Airbag von Fig. 3 liegen die Verhältnisse Da/Dw und Db/Dw im Bereich von 0,6 : 1 bis 0,9 : 1. Außerdem betragen die Verhältnisse von Da und Db jeweils zu dem Durchmesser De des Untertuchs 2, das heißt Da/De und Db/De, 0, 5 oder weniger, vorzugsweise 0,2 bis 0,4. Bei dem Airbag von Fig. 3 ist das Verhältnis Da/De gleich dem Verhältnis Db/De.
Wenn die Verhältnisse Dalde und Db/De mehr als 0,5 betragen, ist der Effekt der Verbesserung der Derstfestigkeit der Verstärkungsschürze ungenügend.
Bei einer in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbags weist die äußerste Umfangsnahtlinie 14 der Verstärkungsschürze 6 im wesentlichen eine quadratische, rhombische oder rechteckige Form (in Fig. 4 eine rechteckige Form) auf, und jede Seite der Viereck-Nahtlinie ist leicht nach außen gebogen.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, wird bevorzugt, daß die Kettrichtung der Verstärkungsschürze die Kettrichtung des Untertuchs schneidet und daß der Schnittwinkel hiervon 30 bis 60 Grad, noch bevorzugter 40 bis 50 Grad beträgt. In diesem Fall wird natürlich bevorzugt, daß die Schußrichtung der Verstärkungsschürze die Schußrichtung des Untertuchs 2 schneidet, und der Schnittwinkel hiervon beträgt 30 bis 60 Grad, noch bevorzugter 40 bis 50 Grad.
Wenn die Verstärkungsschürze und das Untertuch in den oben erwähnten Kett- und Schußrichtungen angeordnet sind, kann eine auf den Bereich der äußersten Umfangsnahtlinie der Verstärkungsschürze einwirkende, Berstspannung gleichmäßig über den Nahtbereich verteilt und daher die Erzeugung der Berstbeginn- Stellen noch effektiver verhindert werden.
Das Aufnähen der Verstärkungsschürze wird vorzugsweise bei einer Nahtweite von 1,0 bis 3 mm durchgeführt. Beträgt die Nahtweite weniger als 1,0 mm, wird das Aufnähen schwierig und daher ungleichmäßig durchgeführt, und daher nimmt die Berstfestigkeit des durch die Schürze verstärkten Bereichs des Untertuchs ab. Desweiteren, wenn die Stichweite mehr als 3 mm beträgt, bewirkt diese übermäßig große Stichweite, daß die Berstspannung in einzelnen Stichen konzentriert und dadurch die Berstfestigkeit des Airbags verringert wird.
Noch bevorzugter beträgt die Stichweite 1,5 bis 2,5 mm. Beim Aufnähen der Schürze weist wenigstens die äußerste Umfangsnaht auf der Schürze eine im oben erwähnten Bereich liegende Stichweite auf, um die Berstfestigkeit des Airbags zu verbessern. Noch bevorzugter werden die von der äußersten Umfangsnaht verschiedenen Umfangsnähte mit der obengenannten Stichweite ausgebildet.
Die Nähgarne für das Aufnähen der Verstärkungsschürze weisen vorzugsweise eine hohe Bruchdehnung und einen geringen Modul auf. Im einzelnen werden Nylon-66-Nähgarne mit einer Dicke von 420 bis 1260 Denier bevorzugt verwendet. Polyesternähgarne können ebenfalls für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
Bei der vorliegepden Erfindung wird die Verstärkungsschürze dadurch gebildet, daß ein oder mehrere Stücke eines gewebten Textils auf eine Innenfläche oder Außenfläche eines Untertuchs gelegt bzw. übereinandergelegt und mit dieser durch eine Naht verbunden werden. Wenn die Schürze aus einer Mehrzahl übereinandergelegter Gewebestücke gebildet wird, müssen die zuvor genannten spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung durch ein Schürzen-Gewebestück erfüllt werden, in welchem die äußerste Umfangsnahtlinie ausgebildet wird. Wenn die äußerste Umfangsnahtlinie auf einer Mehrzahl von Schürzen-Gewebestücken ausgebildet wird, kann die Berstfestigkeit des Bereichs der äußersten Umfangsnahtlinie dadurch weiter verbessert werden, daß alle Gewebestücke so ausgebildet werden, daß sie die obengenannten spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung erfüllen.
Das Gewebe für die Schürze kann dasselbe wie das Gewebe für das Untertuch oder von diesem verschieden sein. Wenn das Gewebe für die Schürze dasselbe ist wie dasjenige für das Untertuch, kann im allgemeinen ein Airbag mit einer hohen Berstfestigkeit erhalten werden.
Was die Fasergarne zum Herstellen der Gewebe betrifft, aus welchen das Untertuch, das Obertuch (auf der Insassenseite) und die Schürzen gebildet werden, kann ein leichter, kompakter Airbag erhalten werden, wenn die Gesamtdicke der Garne 150 bis 550 Denier beträgt. Beträgt die Gesamtdicke der Garne mehr als 550 Denier, ist der Airbag schwerer und größer und weist einen unangenehmen Griff auf. Desweiteren, wenn die Gesamtdicke der Garne weniger als 150 Denier beträgt, weist der resultierende Airbag manchmal eine unbefriedigende Berstfestigkeit auf, selbst wenn die oben erwähnte Verbesserung beim Vernähen ausgeführt wird. Noch bevorzugter beträgt die Gesamtdicke der obengenannten Garne 200 bis 450 Denier.
Wenn eine Dicke der einzelnen Fasern des Garns, welches zum Herstellen der Schürzen, des Untertuchs und des Obertuchs verwendet wird, mehr als 6 Denier beträgt, weist der resultierende Airbag einen unangenehmen Griff auf, und wenn die Dicke der einzelnen Fasern weniger als 0,5 Denier beträgt, zeigt der resultierende Airbag eine verringerte Berstfestigkeit, selbst wenn die oben erwähnte Verbesserung beim Vernähen ausgeführt wird. Daher beträgt die Dicke der einzelnen Fasern vorzugsweise 0,5 bis 6 Denier, noch bevorzugter 1 bis 3 Denier.
Das Untertuch und das Obertuch des Airbags werden vorzugsweise aus einem gewebten Textil hergestellt, welches nicht mit einem Harz beschichtet ist, das heißt,, aus einem nicht-beschichteten Gewebe. Wenn ein beschichtetes Gewebe verwendet wird, ist der resultierende Airbag schwer, weist eine verringerte Kompaktheit und einen unangenehmen Griff auf. Nichtsdestoweniger ist wenigstens eines der für die Bildung der Schürzen verwendeten Gewebestücke, nämlich das der Aufblasvorrichtung am nächsten liegende Schürzen-Gewebestück, ein beschichtetes Gewebestück mit einer wärmebeständigen Harzbeschichtung.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung werden das Untertuch, das Obertuch und die Schürzen vorzugsweise aus einem Gewebe gebildet, welches Polyesterfasern und/oder Aramidfasern umfaßt. Wenn das Polyester- oder Aramidfasergewebe dasselbe Flächengewicht aufweist wie dasjenige eines Nylonfasergewebes, weist das Polyester- oder Aramidfasergewebe aufgrunddessen, daß die Polyesterfasern und die Aramidfasern eine höhere Dichte als die Nylonfasern aufweisen, ein geringeres Volumen und eine geringere Dicke und eine verbesserte Kompaktheit im Vergleich zu denen des Nylonfasergewebes auf. Außerdem, da die Aramidfasern eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, ist es möglich, die Menge an verwendeten Fasern zu verringern und das Gewicht des resultierenden Airbags weiter zu verringern und seine Kompaktheit zu verbessern.
Die für den Airbag der vorliegenden Erfindung verwendbaren Fasergarne sind vorzugsweise Polyesterfilamentgarne. Als ein Polyester zum Herstellen der Polyesterfilamente können beispielsweise ein Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyhexylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polybutylennaphthalat oder Polyethylen-1,2-bis-(phenoxy)-ethan-4,4'- dicarboxylat verwendet werden. Als ein anderer für die Polyesterfilamente verwendbarer Polyester können ein Polyethylenisophthalat, ein Polybutylenterephthalat/Naphthalat-Copolymer oder ein Polybutylenterephthalat/Decandicarboxylat-Copolymer verwendet werden. Von den. zuvor genannten Polyestern wird das Polyethylenterephthalat, welches voll ausgewogene hohe mechanische Eigenschaften und faserbildende Eigenschaften aufweist, für die vorliegende Erfindung bevorzugt verwendet.
Die Polyesterfilamente weisen vorzugsweise eine Schrumpfung in trockener Hitze von 3 bis 12 % bei einer Temperatur von 150 ºC auf. Beträgt die Trockenhitzeschrumpfung bei einer Temperatur von 150 ºC mehr als 12 %, zeigt das resultierende Gewebe eine zu große Schrumpfung aufgrund einer Fixierungs- oder Kalandrierungsbehandlung nach dem Vorwaschen, und somit ist die gleichmäßige Schrumpfung des Gewebes ziemlich eingeschränkt und zwischen den Garnen im Gewebe bilden sich große Zwischenräume. Daher kann ein Gewebe mit geringer Luftdurchlässigkeit und hoher Glätte nicht erhalten werden. Außerdem, wenn die Schrumpfung bei trockener Hitze weniger als 3 % beträgt, ist es unmöglich, ein Gewebe mit einer geringen Luftdurchlässigkeit und einer hohen Glätte herzustellen, da die Schrumpfung des resultierenden Gewebes aufgrund der Fixierungs- oder Kalandrierungsbehandlung nach dem Vorwaschen zu gering ist. Die Trockenhitzeschrumpfung der Polyesterfilamente bei einer Temperatur von 150 ºC beträgt noch bevorzugter 4 bis 11 %.
Außerdem weisen die Polyesterfilamente vorzugsweise eine Schrumpfung in kochendem Wasser von 1 bis 7 % auf. Wenn die Schrumpfung in kochendem Wasser mehr als 7 % beträgt, wird das resultierende Gewebe während einer Vorwasch- oder Fixierungsbehandlung in übermäßig hohem Maß geschrumpft, und dadurch wird häufig die Bildung von Falten in dem Gewebe bewirkt und die Kalandrierbarkeit vermindert. Daher ist es schwierig, ein Gewebe mit geringer Luftdurchlässigkeit und einer hohen Glätte zu erhalten. Außerdem wird tritt in diesem Fall, wenn das Gewebe über längere Zeit aufbewahrt wird, eine Tendenz der Verschlechterung der Luftdichtheit und der Glätte des Gewebes auf. Wenn die Schrumpfung in kochendem Wasser weniger als 1 % beträgt, ist die Schrumpfung des resultierenden Gewebes während des Vorwaschens oder des Fixierungsvorgangs zu gering und daher weist das resultierende Gewebe keine geringe Luftdurchlässigkeit und keine hohe Glätte auf. Die Schrumpfung der Polyesterfilamente in kochendem Wasser beträgt noch bevorzugter 1 bis 6 %.
Die für die Herstellung des Untertuchs, des Obertuchs und der Schürzen des erfindungsgemäßen Airbags verwendbaren Aramidfasergarne sind vorzugsweise streck-geschnittene Fasergarne, welche aus vermischten Polyester- und Ararnidfasern bestehen, oder streck-geschnittene Fasergarne, welche nur aus Aramidfasern bestehen, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-287,832 offenbart. Diese Fasergarne verleihen dem resultierenden Gewebe eine verringerte Luftdurchlässigkeit und eine hohe Wärmebeständigkeit gegen ein Füllgas mit hohen Temperaturen und sind somit zum Herstellen eines nicht-beschichteten Airbags von Nutzen.
Im einzelnen weisen die streck-geschnittenen Fasergarne in grosßem Umfang spezifischen Flaum auf, und daher zeigt das resultierende Gewebe ein ausgezeichnete Filtereigenschaften. Daher ist das Gewebe aus streck-geschnittenen Fasern als ein die gesamte Oberfläche bildendes Filtertuch für die der Aufblasvorrichtung zugewandten Seite des Airbags verwendbar.
Um eine befriedigende Zugfestigkeit zu verleihen, weisen die aus gemischten Polyester- und Aramidfasern bestehenden streckgeschnittenen Fasergarne vorzugsweise eine Gesamtdicke von 100 bis 420 Denier, noch bevorzugter von 150 bis 300 Denier, auf. Außerdem weisen die nur aus Aramidfasern bestehenden streck-geschnittenen Fasergarne vorzugsweise eine Gesamtdicke von 80 bis 200 Denier, noch bevorzugter von 100 bis 150 Denier, auf. Desweiteren weisen die streck-geschnittenen Fasern in den streckgeschnittenen Garnen vorzugsweise eine mittlere Faserlänge von 20 bis 90 cm auf. Im einzelnen werden die Aramidfasern vorzugsweise aus Poly-p-phenylenterephthalamidfasern und Copoly-p-phenylen/3,4'-Oxydiphenylenterephthalamidfasern gewählt.
Wenn das Gewebe zur Herstellung des Airbags ein nicht mit Harz beschichtetes (nicht-beschichtetes) Polyestergewebe ist, weisen die als Kett- und Schußgarne in dem Gewebe vorliegenden Filamentgarne vorzugsweise einen Zwirnkoeffizienten von 2500 oder weniger auf. Bei Polyesterfasergarnen mit einer Dicke von 420 Denier entspricht der Zwirnkoeffizient von 2500 einer Verzwirnungszahl von 122 Drehungen/m. Beträgt der Zwirnkoeffizient bei dem resultierenden Gewebe mehr als 2500, wird die Luftdurchlässigkeit des resultierenden Gewebes nicht befriedigend verringert, die Luftdichtheit des resultierenden Airbags wird gering, so daß beim Aufblasen das Austreten des Füllgases durch den Airbag nicht befriedigend eingeschränkt wird und ein Perforieren des Airbags auftritt, und somit wird das Risiko, daß die Insassen Verbrennungen erleiden, erhöht. Die Zwirnkoeffizienten der Kett- und Schußgarne betragen noch bevorzugter 2050 oder weniger. Wenn die Schußgarne nicht verzwimt sind, zeigt das resultierende Gewebe eine verringerte Luftdurchlässigkeit und wird daher bevorzugt. Wenn nicht-verzwirnte Kettgarne verwendet werden, weist das resultierende Gewebe eine verringerte Luftdurchlässigkeit auf. Jedoch zeigen die nicht-verzwirnten Kettgarne eine verschlechterte Verarbeitbarkeit beim Weben. Vorzugsweise weist das Gewebe einen Deckfaktor von 1050 bis 1400 spwohl in seiner Kett- als auch seiner Schußrichtung auf. Außerdem wird bevorzugt, daß die Kett- und Schußdichten des Gewebes gleich sind oder nahe beieinander liegen. Der Deckfaktor des Gewebes in der Kettrichtung bedeutet ein Produkt einer Quadratwurzel der Dicke in Denier der Kettgarne und einer Kettdichte in Garnen/2,54 cm (Inch). Der Deckfaktor des Gewebes in der Schußrichtung bedeutet ein Produkt einer Quadratwurzel der Dicke in Denier der Schußgarne und einer Kettdichte in Garnen/2(54 cm (Inch). Wenn der Deckfaktor weniger als 1050 beträgt, zeigt das resultierende Gewebe eine unbefriedigende Luftdichtheit. Außerdem weist bei einem Deckfaktor von mehr als 1400 das resultierende Gewebe eine hohe Steifigkeit und einen schlechten Griff auf, die Luftdichtheit des Gewebes ist nicht befriedigend verbessert und die nicht-glatte Oberfläche des Gewebes zeigt verringerte Adhäsionseigenschaften. Noch mehr bevorzugt wird ein Deckfaktor von 1100 bis 1350.
Bei einem bestimmten Gewebe mit einer extrem hohen Kettdichte und einer verringerten Schußdichte ist der scheinbare Deckfaktor verringert. Jedoch ist bei diesem Gewebetyp die Luftdichtheit desselben nicht befriedigend hoch und der Griff desselben wird unerwünscht steif. Außerdem zeigt dieser Gewebetyp eine extrem verringerte Berstfestigkeit in einer bestimmten Richtung und ist daher nicht für den Airbag geeignet.
Das Gewebe für die Herstellung des Airbags weist vorzugsweise eine Zugfestigkeit beim Bruch von 1760 N/3 cm (180 kg/3 cm) oder mehr und eine Zugdehnung beim Bruch von 25 % oder mehr auf. Wenn die Zugfestigkeit beim Bruch weniger als 1760 N/3 cm beträgt, zeigt der resultierende Airbag eine unbefriedigende Berstfestigkeit. Noch bevorzugter weist das Gewebe eine Zugdehnung beim Bruch von 1960 N/3 cm (200 kg/3 cm) oder mehr auf.
Wenn die Zugdehnung beim Bruch weniger als 25 % beträgt, zeigt der resultierende Airbag eine unbefriedigende Berstfestigkeit. Eine bevorzugtere Zugdehnung beim Bruch beträgt 27 % oder mehr.
Bei dem Gewebe für den Airbag zeigen die aus dem Gewebe herausgezogenen Garne vorzugsweise eine Zugfestigkeit beim Bruch von 8,0 g/Denier oder mehr und eine Zugdehnung beim Bruch von 18 % oder mehr. Wenn die Zugfestigkeit beim Bruch der durch Herausziehen erhaltenen Garne weniger als 8,0 g/Denier beträgt, zeigt der Airbag bei einem Crash eine verringerte Berstfestigkeit. Noch bevorzugter beträgt eine Zugfestigkeit beim Bruch der Garne 8,3 g/Denier oder mehr.
Außerdem, wenn die Zugdehnung beim Bruch der aus dem Gewebe herausgezogenen Garne weniger als 18% beträgt, zeigt der Airbag beim Aufblasen eine verringerte Berstfestigkeit. Noch bevorzugter beträgt eine Zugdehnung beim Bruch der Garne 20% oder mehr.
Das aus den zuvor genannten Polyesterfilamentgarnen hergestellte Gewebe weist vorzugsweise die Webstruktur einer 1/1-Leinwandbindung oder einer 2/2-Mattenbindung auf, kann aber auch eine 2/1- oder 2/2-Köperbindung sein.
Das (nicht-beschichtete) Polyestergewebe, das nicht mit einem Harz beschichtet ist, kann dadurch erhalten werden, daß eine Kalandrierungsbehandlung auf ein Polyestergewebe auf solche Weise angewandt wird, daß wenigstens eine Oberfläche des Gewebes mit einer Metallwalze in der Kalandriermaschine in Kontakt gebracht wird. Die Metallwalze hat vorzugsweise eine Oberflächentemperatur von 150 bis 220 ºC, noch bevorzugter von 160 bis 200 ºC. Die Kalandrierungsbehandlung wird vorzugsweise bei einem Walzendruck von 500 kg/cm oder mehr, noch bevorzugter 550 bis 1000 kg/cm, bei einer Walzengeschwindigkeit von 1 bis 50 m/min, noch bevorzugter 2 bis 25 m/min, durchgeführt. Bei dieser Kalandrierungsbehandlung wird das Gewebe zum Erhalten eines befriedigenden Heißpreßeffekts vorzugsweise vorgewärmt oder bei einer niedrigen Geschwindigkeit kalandriert. Die Kalandrierungsbehandlung wird mindestens einmal oder zweimal oder öfter durchgeführt.
Das nicht-beschichtete Polyestergewebe zeigt vorzugsweise eine Luftdurchlässigkeit von 0,01 bis 0,4 ml/cm²/sek/0,5 Inch Aq, wie durch die Frasil-Methode bestimmt. Wenn die Luftdurchlässigkeit 0,4 ml/cm²/sek/0,5 Inch Aq übersteigt, zeigt der resultierende Airbag eine verminderte Luftdichtheit und birst mit hoher Wahrscheinlichkeit beim Aufbiasen. Daher besteht eine erhöhte Gefahr, daß das Gesicht des Insassen durch das Hochtemperaturgas Verbrennungen erleidet. Außerdem bewirkt die hohe Luftdurchlässigkeit, daß das Einstellen des Innendrucks des Airbags nur durch die Abströmöffnungen schwierig ist. Desweiteren, wenn die Luftdurchlässigkeit unter 0,01 ml/cm²/sek/0,5 Inch Aq liegt, wird die Faserpackung des resultierenden Gewebes übermäßig erhöht, die Reißfestigkeit des Gewebes nimmt ab und infolgedessen nimmt die Berstfestigkeit des resultierenden Gewebes ab. Eine bevorzugtere Luftdurchlässigkeit beträgt 0,02 bis 0,3 ml/cm²/sek/0,5 Inch Aq.
Die Faserpackung des nicht-beschichteten Polyestergewebes wird repräsentiert durch einen Wert in % eines Quotienten eines spezifischen Rohgewichts des Gewebes und eines eigentlichen spezifischen Gewichts des Gewebes. Vorzugsweise beträgt die Faserpackung 70 bis 85%. Wenn die Faserpackung weniger als 70 % beträgt, werden beim Aufblasen des resultierenden Airbags leicht Perforationen gebildet, das Gas strömt leicht durch den Airbag aus, und daher kann der Airbag den Insassen nicht ausreichend schützen. Außerdem, wenn die Faserpackung mehr als 85 % beträgt, ist das resultierende Gewebe steif und weist einen schlechten Griff und eine verringerte Reißfestigkeit auf, und daher bilden sich in dem resultierenden Airbag beim Aufblasen leicht Perforationen und er weist eine geringe Berstfestigkeit auf. Mehr bevorzugt wird eine Faserpackung von 72 bis 80 %.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung werden die Verstärkungsschürzen vorzugsweise aus einem Gewebe gebildet, welches mit einem Silikonkautschuk oder einem Chloroprenkautschuk beschichtet oder impragniert ist. Das ist so, weil das beschichtete Gewebe effektiv das Hochtemperaturgas beim Aufblasen abblocken kann. Von den als Silikonkautschuk verwendbaren Kautschukmaterialien wird vorzugsweise ein Silikonkautschuk vom Additionsreaktionstyp, welcher einen Katalysator enthält, verwendet. Im einzelnen können Dimethylsilikonkautschuke, Methylvinylsilikonkautschuke, Methylphenylsilikonkautschuke und Fluorsilikonkautschuke verwendet werden. Von den oben erwähnten Silikonkautschuken wird Methylsilikonkautschuk, welcher ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, geringe Kosten und gute Verarbeitbarkeitseigenschaften aufweist, noch bevorzugter verwendet. Der Silikonkautschuk enthält gegebenenfalls ein flammhemmendes Mittel, einen anorganischen Zusatzstoff wie etwa Siliciumdioxid und einen Füllstoff.
Bei dem Airbag der vorliegenden Erfindung kann durch Ausbilden der äußersten Umfangsnahtlinie in einer viereckigen Form, etwa in der Form eines Quadrats, eines Rhornbus oder eines Rechtecks, vorzugsweise in einer im wesentlichen quadratischen Form; durch Anordnen der Richtung wenigstens eines Paares von Diagonallinien der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie im wesentlichen parallel zu der Kett- oder Schußrichtung des Untertuchs; und durch Einstellen der Länge der Geraden Da und Db von zwei einander benachbarten Seiten der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie auf einen Wert, der jeweils das 0,6- bis 0,9fache des Durchmessers Dw des imaginären Kreises beträgt, kann die auf den Nahtbereich der Schürze einwirkende Spannung gleichmäßig von jeder Nahtstelle aufgefangen werden, eine lokal einwirkende Beanspruchung durch übermäßige Spannung kann vermieden und dadurch kann die Berstfestigkeit des resultierenden Airbags verbessert werden.
Ferner kann durch Einstellen des Da- und des Db-Werts der äussersten Umfangsnahtlinie auf einen Wert des 0,5fachen oder weniger des Durchmessers De des Untertuchs die Berstfestigkeit des Airbags noch weiter verbessert werden. Da der Airbag der vorliegenden Erfindung an der äußersten Umfangsnahtlinie der Schürze auf die zuvor erwähnte Weise verstärkt ist, weist der erfindungsgemäße Airbag im Vergleich mit einem herkömmlichen Airbag wie in Fig. 1 gezeigt eine erhebliche Berstfestigkeit auf, wobei die äußerste Umfangsnahtlinie der Schürze einer konzentrischen kreisförmigen Nahtlinie des Untertuchs entspricht. Die Nahtlinien der Schürze des herkömmlichen Airbags verhindern effektiv die Perforation des Airbags beim Aufblasen. Jedoch weist der herkömmliche Airbag eine unbefriedigende Berstfestigkeit auf.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden spezifischen Beispiele näher erläutert.
Bei den Beispielen wurde die Berstfestigkeit des Airbags gemäß dem folgenden Testverfahren gemessen.

Berstfestigkeit

Die Berstfestigkeit [kPa (kg/cm²G)] eines 60-Liter-Airbags wurde dadurch gemessen, daß unter Hochdruck stehendes Stickstoffgas bei Raumtemperatur rasch in diesen hineingeblasen wurde. Außerdem wurde beobachtet, ob der Airbag beschädigt wurde oder nicht.

Beispiele 1 bis 8

Bei jedem der Beispiele 1 bis 8 wurden die Polyesterfilamentgarne (Warenzeichen: Tetoron, hergestellt von Teijin Limited), Nylon-66-Filämentgarne (hergestellt von Akzo), streck-geschnittene Fasergarne, welche aus einer Mischung von Aramidfasern (Warenzeichen: Technora, hergestellt von Teijin Limited) und Polyesterfasern bestanden, oder streck-geschnittene Garne, welche aus den obengenannten Aramidfasern bestanden, jeweils mit den in Tabelle 1 gezeigten Eigenschaften, zu einem Gewebe mit Leinwandbindung verarbeitet. Das resultierende Gewebe wurde einem Vorwaschverfahren und dann einem Thermofixierungsverfahren unterworfen. Das obengenannte Polyesterfilamentgewebe wurde auf einer Oberfläche hiervon kalandriert, wodurch ein luftdichtes Gewebe erhalten wurde.
Ein Teil des Polyestergewebes wurde mit einem Silikonkautschuk in einer Beschichtungsmenge von 40 g/m² beschichtet.
Das zuvor erwähnte Gewebe wurde zum Herstellen eines 60-Liter- Airbags für einen Fahrersitz verwendet. Bei dem Airbag wurde ein Bereich eines eine Aufblasvorrichtung umgebenden Untertuchs mit Verstärkungsschürzen, welche aus demselben Gewebe bestanden wie das Untertuch, durch eine Naht verbunden. Ein mit Silikonkautschuk beschichtetes Polyestergewebe wurde so angeordnet, daß es eine innerste Schicht der laminierten Schürze bildete, ohne durch eine Naht verbunden zu sein. Die innerste Schicht diente als eine heißgesiegelte Schicht für die Aufblasvorrichtung.
Das Gewebe aus streck-geschnittenen Fasern wurde als ein Filtertuch zum Bilden der gesamten Oberfläche der der Aufblasvorrichtung zugewandten Seite des Airbags verwendet. Die Einzelheiten der Konstruktion, die Berstfestigkeit und die Ergebnisse der allgemeinen Beurteilung der Obertücher, der Untertücher und der verstärkenden Schürzenstrukturen der Airbags sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 1 (Forts.)

Vergleichsbeispiele 1 bis 7

Bei jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 wurde ein 60-Liter- Airbag durch dieselben Verfahrensschritte wie in den Beispielen 1 bis 8 hergestellt, außer daß die äußerste Umfangsnahtlinie wie in Tabelle 2 angegeben ausgebildet wurde. Die Verstärkungsschürze wurde mit einem die Aufblasvorrichtung umgebenden Bereich des Untertuchs auf dieselbe Weise wie zuvor erwähnt durch eine Naht verbunden.
Die aus streck-geschnittenen Fasern hergestellten Gewebe wurden als ein Filtertuch verwendet, aus welchem die gesamte Oberfläche der der Aufblasvorrightung zugewandten Seite des Airbags gebildet wurde.
Die Einzelheiten der Konstruktion, die Berstfestigkeit und die Ergebnisse der allgemeinen Beurteilung der Obertücher, der Untertücher und der verstärkenden Schürzenstrukturen der Airbags sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Tabelle 2 (Forts.)

[Industrielle Anwendbarkeit]

Der Airbag der vorliegenden Erfindung zeigt eine ausgezeichnete Berstfestigkeit und einen hohen Grad der Sicherheit beim Aufblasen und weist daher eine beträchtliche industrielle Anwendbarkeit auf.

Claims

1. Gurtloser, berstfester Airbag (1), umfassend einen Bodenstoff (2) und einen oberen Stoff, von denen jeder aus einem Stück kreisförmigen gewobenen Textils hergestellt ist, welche übereinandergelegt und miteinander an einem umfangs-mäßigen Randbereich (3) hiervon über eine Naht verbunden sind, wobei der kreisförmige Bodenstoff (2) ein Loch (5), welches in dem mittigen Bereich hiervon ausgebildet ist, durch welches eine Aufblasvorrichtung mit dem Airbag (1) verbindbar ist, und einen das mit der Aufblasvorrichtung verbindbare Loch umgebenden Umfangsbereich aufweist und mit einer aus einem Stück gewobenen Textils hergestellten Schürze (6) verstärkt ist, welche mit dem Bodenstoff (2) über eine Naht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußerste Umfangsnahtlinie (14) auf der Schürze (6) die Form eines Vierecks aufweist, ausgewählt aus einer im wesentlichen quadratischen Form, rhombischen und Rechteck-Formen, welche den gleichen Mittelpunkt aufweisen wie der des Lochs (5) zur Verbindung mit der Aufblasvorrichtung; daß die äußerste Viereck-Umfangsnahtlinie (14) ein Paar Seiten aufweist, welche sich parallel zueinander und im wesentlichen parallel zu Richtungen von Kett- oder Schußgarnen in der Schürze (6) erstrekken und welche die folgenden Bedingungen erfüllen:

(1) Wenn ein imaginärer Kreis (17) mit einem Durchmesser Dw um denselben Mittelpunkt wie derjenige des die Aufblasvorrichtung verbindenden Lochs (5) auf der Schürze (6) in einer solchen Weise gezogen wird, daß mindestens ein Paar Eckpunkte der äußersten Viereck-Umfangsnahtlinie (14), welche den größten diagonalen Abstand voneinander aufweisen, innerhalb des imaginären Kreises (17) liegt, liegt ein Verhältnis jeder der geraden Abstände Da und Db zwischen einem der Eckpunkte innerhalb des imaginären Kreises (17) und jedem der Eckpunkte benachbart zu dem vorhergenannten Eckpunkt zu dem Durchmesser Dw des imaginären Kreises in einem Bereich von 0,6:1 bis 0,9:1; und

(2) ein Verhältnis von jedem der Abstände Da und Db zu dem Durchmesser De des kreisförmigen Bodenstoffs (2) beträgt 0,5:1 oder weniger.

2. Airbag nach Anspruch 1, worin die äußerste Umfangsnahtlinie (14) auf der Schürze (6) die Form eines im wesentlichen regelmäßigen Quadrates oder eines Rhombus innerhalb des imaginären Kreises aufweist und daß die Abstände Da und Dw gleich sind.

3. Airbag nach Anspruch 1, worin die äußerste Umfangsnahtlinie (14) auf der Schürze (6) im wesentlichen die Form eines Rechtecks aufweist, welches in einem imaginären Kreis (17) eingezeichnet ist und worin die Abstände Da und Db verschieden voneinander sind.

4. Airbag nach Anspruch 1, worin das Stück gewobenen Textils, aus welchem die Schürze (6) gebildet wird, eine Kettrichtung aufweist, welche die Kettrichtung eines gewobenen Stückes Textils, aus welchem der Bodenstoff (2) gebildet wird, in einem schiefen Winkel des Gewebes schneidet.

5. Airbag nach Anspruch 4, worin der schiefe Winkel des Gewebes 30 bis 600 beträgt.

6. Airbag nach Anspruch 1, worin die Nähte auf der Schürze (6) eine Stichweite von 1,0 bis 3 mm aufweisen.

7. Airbag nach Anspruch 1, worin das Stück gewobenes Textil, aus welchem der Bodenstoff (2) gebildet wird, aus Garnen hergestellt ist, welche eine Dicke von 150 bis 550 den aufweisen, und frei ist von Polymerbeschichtungen.

8. Airbag nach Anspruch 1, worin die Schürze und der Bodenstoff (2) jeweils und unabhängig voneinander aus einem gewobenen Textil hergestellt sind, welches zumindest aus einem Typ Fasern hergestellt ist, welche ausgewählt sind aus Polyester- und Aramidfasern.

9. Airbag nach Anspruch 1, worin das Verhältnis jeweils von Da und Db zu Dw im Bereich von 0,65:1 bis 0,85:1 ist.