JP7101179B2

JP7101179B2 - エアバッグ

Info

Publication number: JP7101179B2
Application number: JP2019540994A
Authority: JP
Inventors: 雅俊吉田; 哲平原林
Original assignee: Sumisho Airbag Systems Co Ltd
Current assignee: Sumisho Airbag Systems Co Ltd
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: WO2019049930A1; US20200282944A1; EP3680136A1; EP3680136B1; JPWO2019049930A1; EP3680136A4; CN111051149A; US11208071B2

Description

本発明は、自動車が他の自動車や障害物と衝突した際、乗員を保護するために、インフレーターから供給される膨張用ガスの流入によって展開膨張するエアバッグにおいて、乗員への傷害値をより低減し、且つインフレーターガスの使用量を抑えることのできるエアバッグに関する。

現在生産されているほとんどの乗用自動車には、自動車の前面が他の自動車や障害物と衝突（正面衝突）した際に、乗員と自動車車内構造物との間に急速に袋体を膨張させて乗員の安全を図るために、いわゆる運転席用および助手席用エアバッグが搭載されている。

近年、この正面衝突だけでなく、自動車の側面が他の自動車や障害物と衝突（側面衝突）した際の乗員の頭部などを保護するために、カーテンバッグシステムの装着数も増加してきている。カーテンバッグシステムは、自動車の側面窓部上の天井部やピラー部に折り畳んで収納されており、衝突時に側面窓部を覆うように膨張する。

このようなエアバッグにおいては、展開膨張時の展開速度を高速にし、乗員保護エリアを早く覆うこと、および、展開したエアバッグに乗員が当接した際は、人体に掛かる傷害値をより低減することが求められる。

特許文献１には、主室と副室とを含むエアバッグであって、主室と副室とは、連通部を介して接続されており、連通部が三層以上の多層構造部により構成されているエアバッグが開示されている。

しかし、特許文献１に示されているような、連通部に多層織構造を入れガスの流れを制御する構造は、連通部の開口制御が主室の圧力に依存するため、必ずしも乗員当接と連通部の開口タイミングが一致しないところに問題がある。

特許文献２には、ベントホールを覆う蓋部材と、エアバッグの内部を通って蓋部材と前記乗員対向面とを繋ぐ繋ぎ部材とを備えているエアバッグにおいて、エアバッグに乗員が接触して乗員対向面を後退させることにより、蓋部材がエアバッグ内部のガス圧によってベントホールから離反し、ベントホールが開となることを特徴とするエアバッグが開示されている。

特許文献２に示されているような方法は、乗員衝突をトリガーとしたベント機能の発動という点では非常に優れているが、機構が複雑であり制作に手間もかかることに問題がある。

特開２０１６－９７７７６号公報特許５００７５３９号公報

本発明の目的は、乗員保護を目的として膨張する主室の展開速度を高速にしつつ、乗員当接時には主室からガスを逃がすことでエアバッグの反発を抑え、乗員の運動エネルギーを効率よく吸収する袋織エアバッグを提供することである。さらに、本発明の目的は、インフレーターのガス容量を少なくできるエアバッグを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、袋織によって一体形成されたエアバッグ１０において、
前記エアバッグ１０は、膨張する主室１１と、非膨張部１３とを含み、
前記主室１１は、第１の布層１１０および第２の布層１２０からなる２層構造になっており、
前記主室１１は、袋織により連続的に形成された外部に通じる開口部１２、または、前記エアバッグ内の副室に通じる連通部１２’を有しており、
前記第１の布層１１０には、前記第１の布層１１０から一度離れて前記第１の布層１１０に戻る１本以上の第１の浮糸１１２が設けられており、
前記第２の布層１２０には、前記第２の布層１２０から一度離れて前記第２の布層１２０に戻る１本以上の第２の浮糸１２２が設けられており、
前記第１の布層１１０を組織する複数本の糸が、前記開口部１２もしくは前記連通部１２’における第１の布層１１０から離れて非膨張部１３まで延在し、第１糸条１１１を形成しており、前記第１糸条１１１は、前記開口部１２または前記連通部１２’から見て順に、１本以上の前記第２の浮糸１２２に引っ掛かり、または前記第２の浮糸１２２と織組織を構成し、次に、１本以上の前記第１の浮糸１１２に引っ掛かり、または前記第１の浮糸１１２と織組織を構成する構造を少なくとも１回以上繰り返し、前記第２の布層１２０を組織する複数本の糸が、前記開口部１２または前記連通部１２’における第２の布層１２０から離れて非膨張部１３まで延在し、第２糸条１２１を形成しており、前記第２糸条１２１は、前記開口部１２または前記連通部１２’から見て順に、１本以上の前記第１の浮糸１１２に引っ掛かり、または前記第１の浮糸１１２と織組織を構成し、次に、１本以上の前記第２の浮糸１２２に引っ掛かり、または前記第２の浮糸１２２と織組織を構成する構造を少なくとも１回以上繰り返し、
エアバッグ膨張時には、前記第１糸条１１１と前記第２糸条１２１が、前記第１の浮糸１１２及び前記第２の浮糸１２２に引っ張られることで張力が掛かり、前記開口部１２もしくは前記連通部１２’を閉じるように働き、
乗員当接時には、当接によるエアバッグの変形によって、前記第１糸条１１１および前記第２糸条１２１の張力が緩み、前記開口部１２もしくは前記連通部１２’が開くことで前記主室からガスを放出する。

本発明の別の形態では、前記開口部１２または前記連通部１２’から出ている前記第１糸条１１１または前記第２糸条１２１の少なくとも一方が、前記非膨張部１３ではなく、前記第１または第２の布層１１０、１２０に接続されている。

また、本発明の別の形態では、前記開口部１２または前記連通部１２’から出ている前記第１糸条１１１または前記第２糸条１２１の少なくとも一方が、前記第１糸条１１１であれば１本以上の前記第２の浮糸１２２に引っ掛かり、または前記第２の浮糸１２２と織組織を構成し、前記第２糸条１２１であれば１本以上の前記第１の浮糸１１２に引っ掛かり、または前記第１の浮糸１１２と織組織を構成し、元の布層に接続されている。

また、本発明の別の形態では、前記第１糸条１１１および前記第２糸条１２１が、前記開口部１２または前記連通部１２’の全幅にわたり、または、全幅を超える範囲にわたり配置されている。

本発明のエアバッグ概略図である。本発明のエアバッグが膨張した時の概略図である。本発明のエアバッグに乗員が当接した時の概略図である。第１糸条および第２糸条が第１の浮糸と第２の浮糸に掛かる繰り返し回数を１．５回とした時の図である。副室を持つ本発明のエアバッグ概略図である。本発明の一例による、開口部の一部分に第１糸条および第２糸条を配置したエアバッグを示す図である。本発明の一例による、副室を持つエアバッグを示す図である。本発明の一例による、開口部全面に第１糸条および第２糸条を配置したエアバッグを示す図である。第１糸条を主室の第２の布層に接続した場合の概略図である。第１糸条および第２糸条を主室の第１または第２の布層に接続した場合の概略図である。本発明の一例による、副室を持つエアバッグにおいて、第１糸条および第２糸条を主室の第１または第２の布層に接続した例を示す図である。第１糸条を第２の浮糸に掛けて第１の布層に、第２糸条を第２の浮糸に掛けて第２の布層に接続した場合の概略図である。第１糸条および第２糸条を、開口部を全て覆うように３セット並列に並べた例を示す図である。第１糸条および第２糸条を、開口部から外部に向かう通路の途中から出した例を示す図である。本発明のエアバッグ主室に単純な開口部を追加した例を示す図である。本発明のエアバッグ副室にも本発明を適用した例を示す図である。比較例１として用いた単純な開口部を持つエアバッグを示す図である。比較例２として用いた開口部を縫製により閉じたエアバッグを示す図である。実施例、比較例１、および比較例２を高速展開させた時の内圧グラフである。実施例および比較例２の落錘試験時の内圧カーブを示す図である。

図１に本発明のエアバッグの一例を概略図で示す。本発明のエアバッグ１０は、袋織によって一体形成されたエアバッグ１０である。エアバッグ１０は、膨張する主室１１と、非膨張部１３とを含み、主室１１は、第１の布層１１０および第２の布層１２０からなる２層構造になっている。主室１１は、袋織により連続的に形成された外部に通じる開口部１２を有している。

第１の布層１１０には、第１の布層１１０から一度離れて第１の布層１１０に戻る１本以上の第１の浮糸１１２が設けられている。また、第２の布層１２０には、第２の布層１２０から一度離れて第２の布層１２０に戻る１本以上の第２の浮糸１２２が設けられている。第１の布層１１０を組織する複数本の糸が、開口部１２における第１の布層１１０から離れて非膨張部１３まで延在し、第１糸条１１１を形成しており、第１糸条１１１は、開口部１２から見て順に、１本以上の第２の浮糸１２２に引っ掛かり、次に、１本以上の第１の浮糸１１２に引っ掛かる構造を少なくとも１回以上繰り返している。また、第２の布層１２０を組織する複数本の糸が、開口部１２における第２の布層１２０から離れて非膨張部１３まで延在し、第２糸条１２１を形成しており、第２糸条１２１は、開口部１２から見て順に、１本以上の第１の浮糸１１２に引っ掛かり、次に、１本以上の第２の浮糸１２２に引っ掛かる構造を少なくとも１回以上繰り返している。そして、第１糸条１１１と第２糸条１２１が、対をなすように構成されている。

図１に示すエアバッグにガスを充填していきさらに膨張させると、第１糸条１１１および第２糸条１２１は、第１の浮糸及び第２の浮糸により引っ張られることによって張力が掛かり、その張力は、図２に示すように開口部１２を閉じるように働く（１１３、１２３）。エアバッグ内部の圧力が高まれば高まるほど、該糸条に掛かる張力は増していき、それに伴い開口部１２を閉じる力も強まるため、開口部からはガスがほとんど漏れなくなる。この働きのために、本発明のエアバッグは、乗員当接前に開口部から漏れ出る無駄なガスがなくなることで、単純な開口部を有するエアバッグよりもインフレーターの容量を小さくすることが可能となる。

次に、十分にガスが充填されたエアバッグ主室に乗員が当接した場合の挙動を、図３に示す模式図にて説明する。乗員が当接する前は図２に示すように、第１糸条１１１および第２糸条１２１には強い張力が掛かっており、開口部は閉じているが、乗員２０が当接することによりエアバッグが変形すると、主室内部にある第１糸条１１１および第２糸条１２１に掛かる張力が弱まり、エアバッグ内部に掛かっている圧力により、開口部１２は開口し、エアバッグ内部に滞留しているガスを放出することで、エアバッグ内部の圧力が低下する。この構造から分かるように、第１の浮糸１１２または第２の浮糸１２２の少なくとも一方は、おおよそ乗員が当接する位置に配置されることが好ましい。

主室に開口部を持たないエアバッグであれば、乗員当接時には、エアバッグ内の圧力は、乗員当接によるエアバッグ容量の変化により単純に上昇する。この内圧上昇は乗員を保護する役目も果たす一方、過度の内圧上昇は乗員の傷害値を上昇させてしまうことも知られている。本発明のエアバッグであれば、乗員当接時にエアバッグ内のガスを外部に逃すことでエアバッグの過度な内圧上昇を抑え、乗員が受ける障害値を低くすることができる。

図１においては、第１糸条１１１および第２糸条１２１が第１の浮糸１１２と第２の浮糸１２２に掛かる繰り返し回数を１回として説明したが、開口部を閉じる役割を果たす限りにおいて、それぞれ１回以上であれば特に限定するものではない。ただし、浮糸に掛かる繰り返し回数が多くなると膨張時のエアバッグの厚みが薄くなるため、エアバッグとして使用する際は、通常１回から４回程度の繰り返しが好ましく、１回から２．５回程度の繰り返しがより好ましい。参考までに第１糸条１１１および第２糸条１２１が第１の浮糸１１２と第２の浮糸１２２に掛かる繰り返し回数をそれぞれ１．５回とした場合の模式図を図４に示す。

本発明のエアバッグにおいて、開口部１２は、必ずしもエアバッグ外部に通じていなくてもよく、図５に示すように同一エアバッグの副室１４へと繋がる連通部１２’であってもよい。開口部を副室に繋がる連通部とすることで、内圧維持性能を求められるカーテンエアバッグ等にも適用することができる。

図６および図７は、本発明を実際のエアバッグに適用した例を示す。図６は、主室から外部へ通じる開口部を持つ本発明のエアバッグであり、図７は、主室から副室へ通じる連通部を持つ本発明のエアバッグである。

本発明において第１糸条および第２糸条の糸本数は、それぞれ２本以上であればよく、開口部もしくは連通部の幅、および糸条に求められる強度により適宜選定すればよい。第１糸条および第２糸条の糸本数が多ければ、糸条としての強度も強くなり、膨張時に開口部を閉じる力も大きくなる。エアバッグとしての強度を考えた場合、それぞれ５本以上で糸条を形成するのが好ましく、それぞれ８本以上で糸条を形成するのがより好ましい。

第１糸条および第２糸条に掛かる第１の浮糸および第２の浮糸の糸本数に関しては、１回の掛かりまたは織に関して１本以上であればよく、特に限定するものではないが、エアバッグとしての強度を考えた場合、１回の掛かりまたは織に対して５本以上の浮糸を使用するのが好ましく、１０本以上の浮糸を使用するのがより好ましい。

第１糸条および第２糸条ならびに第１の浮糸および第２の浮糸には基布を構成する糸を使用するが、当該糸条および浮糸となる糸には高い強度が求められるため、主として基布に用いている糸より繊度の高い糸、もしくは、より強度の高い別素材の糸を用いてもよい。

図６に示すように、開口部１２もしくは連通部１２’から出る１糸条および第２糸条の幅については、開口部もしくは連通部の一部分に配置してもよいが、図７および図８に示すように開口部の全面を覆うようにすると、主室の内圧を保持する効果がより高くなる。図７および図８に示すように、開口部より広い面を覆う場合には、開口部幅を超える部分の第１糸条および第２糸条は、開口部に接する非膨張部から糸を出せばよい。

また、本発明のエアバッグにおいては、図９に示すように第１糸条１１１または第２糸条１２１の開口部と反対側の端部を、非膨張部ではなく、主室の第１または第２の布層１１０、１２０に接続しても同様の効果が得られる。

また、図１０に示すように、第１糸条１１１および第２糸条１２１の開口部と反対側の端部をどちらとも非膨張部ではなく、主室の第１または第２の布層１１０、１２０に接続しても同様の効果が得られる。第１糸条および第２糸条を主室の第１または第２の布層１１０、１２０に接続することで、第１糸条１１１および第２糸条１２１の配置の自由度を高めることができる。第１糸条および第２糸条を接続する布層は第１糸条と第２糸条で別々の布層であればよく、第１糸条を第１の布層に接続した場合は第２糸条を第２の布層に、第１糸条を第２の布層に接続した場合は第２糸条を第１の布層に接続するとよい。図１１は、主室と副室を持つ本発明のエアバッグにおいて、第１糸条および第２糸条を主室の第１または第２の布層に接続した例を示す。

エアバッグ膨張時に開口部を閉じるように働く第１糸条１１１および第２糸条１２１の配置方法としては、図１２に示すように、開口部第１の布層から出た第１糸条１１１を第２の浮糸１２２を引掛け、第１の布層の膨張部基布に戻し、開口部第２の布層から出た第２糸条を第１の浮糸１１２に引掛け、第２の布層の膨張部基布に戻す方法を用いてもよい。

開口部が大きい場合には、図１３に示すように第１糸条および第２糸条を並列に複数並べて、それぞれを異なる第１の浮糸、第２の浮糸に掛ける構造としてもよい。こうすることで膨張時の形状バランスがよくなり、開口部を閉じる力も大きくなり、さらには膨張時のクッションの平坦性も向上する。図１３は、第１糸条および第２糸条を３セット並列に並べた例である。図１３では分かりやすいように並列に並べた第１糸条および第２糸条の１セットの間隔を離して描いているが、実際のクッションに適用する場合は隙間なく並べる方が内圧維持性を向上させる上で優れている。

また、開口部において第１糸条および第２糸条を出す位置は開口部もしくは連通部付近であれば特に限定するものではないが、開口部１２であれば、図１４に示すように主室外周を形成する非膨張部に沿った位置からエアバッグ外部に向かう通路の間、連通部１２’であれば、図７に示すように主室を形成する非膨張部に沿った位置から副室に向かう連通部内に設定すると、主室膨張時に主室の内圧維持性を高くすることができる。より高い内圧維持性を得るためには、図７および図１４に示すように主室開口部から外部もしくは副室に向かう袋部の幅を外部もしくは副室に向かって狭くなるように設定するとよい。

本発明において、開口部または連通部の大きさはエアバッグに要求される性能に応じて適宜決めればよく、特に限定するものではないが、２０ｍｍ～２００ｍｍ程度の範囲で設定することが好ましく、より好ましくは４０ｍｍ～１００ｍｍ程度が好ましい。開口部が大きすぎると乗員当接時にエアバッグの圧力が急激に低下し乗員を保護できなくなる危険性もある。また、開口が小さすぎるとガスが抜けずに乗員の傷害値が大きくなる傾向にある。

また本発明においては、図１５に示すように、主室の圧力を調節する目的で、本発明の開口部とは別に開口部を複数設けてもよく、該開口部は、本発明による開口部でもよく、例えば袋織の一部を一部切っただけの開口部、もしくは、袋部に穴を開けただけの単純な開口部でもよく、その他どのような開口部としてもよい。

また、図１６に示すように副室を有する本発明のエアバッグにおいては、主室もしくは副室に別途開口部を設けてもよく、その開口部は、本発明による開口部でもよく、袋織の一部を一部切っただけの開口部、もしくは、袋部に穴を開けただけの単純な開口部でもよく、その他どのような開口部としてもよい。

本発明で使用する基布の経糸および緯糸の繊度は、通常、エアバッグ用基布に用いられている太さの糸、すなわち１５０～１０００ｄｔｅｘの範囲から選定すればよく、好ましくは２３５～７００ｄｔｅｘの範囲とすればよい。繊度が１５０ｄｔｅｘより細いと、エアバッグに求められる強度が得られにくい傾向にあり、１０００ｄｔｅｘを超えると、目付けが大きくなりすぎる傾向にある。

本発明で使用する糸の単糸太さは、互いに同じでも異なっていてもいずれでもよく、例えば、０．５～６ｄｔｅｘの範囲にあれば好ましい。また、単糸の強度も７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の糸を用いればよい。さらに、単糸の断面形状も円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異なる型など、織物の製造、織物の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、繊度や断面形状などが異なる複数の糸を、合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いてもよい。

これらの糸からなる本発明で使用する基布は、目付けが２６０ｇ／ｍ^２以下、引張強度が６５０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。目付けと引張強度がこの範囲であれば、軽くて物理特性に優れているといえる。なお、目付けとは、後述する不通気材料などを付与する前の未加工の状態の基布重量をいう。

目付けが、２６０ｇ／ｍ^２をこえると、エアバッグの重量が大きくなり、所望の軽量化を達成しにくい。また、引張強度が６５０Ｎ／ｃｍより小さいと、エアバッグとしての必要な物理特性を達成することができない可能性がある。

本発明のエアバッグ用基布の製造は、通常の工業用織物を製織するのに用いられる各種織機から適宜選定すればよく、例えばシャトル織機、ウォータージェット織機、エアジェット織機、レピア織機、プロジェクタイル織機などから選定すればよい。

また、本発明のエアバッグ用基布を構成する繊維糸条は、天然繊維、化学繊維、無機繊維などでよく、特に限定されない。なかでも、汎用性があり、基布の製造工程、基布物性などの点から、合成繊維フィラメントが好ましい。例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などの単独またはこれらの共重合、混合により得られる脂肪族ポリアミド繊維、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔに代表される脂肪族アミンと芳香族カルボン酸の共重合ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの単独またはこれらの共重合、混合によって得られるポリエステル繊維、超高分子量ポリオレフィン系繊維、ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの含塩素系繊維、ポリテトラフルオロエチレンを含むフッ素系繊維、ポリアセタール系繊維、ポリサルフォン系繊維、ポリフェニレンサルファイド系繊維（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン系繊維（ＰＥＥＫ）、全芳香族ポリアミド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維、ポリイミド系繊維、ポリエーテルイミド系繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール系繊維（ＰＢＯ）、ビニロン系繊維、アクリル系繊維、セルロース系繊維、炭化珪素系繊維、アルミナ系繊維、ガラス系繊維、カーボン系繊維、スチール系繊維などから、適宜、１種または２種以上を選定すればよい。なかでも、物理特性、耐久性、耐熱性などの点から、ナイロン６６繊維、ポリエステル系繊維が好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維、ナイロン６繊維も好ましい。

これらの繊維糸条には、紡糸性、加工性、耐久性などを改善するために、通常使用されている各種の添加剤、例えば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などのうちの１種または２種以上を使用してもよい。また、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。さらに、糸条の形態は、長繊維フィラメント以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。

また、本発明で使用する織物は、エアバッグの気密性が確保できる点で、不通気材料を有することが好ましい。不通気材料とは、例えば以下に示すように、実質的に空気を通さないようにする材料のことであり、不通気とは、ＪＩＳＬ１０９６「一般織物試験方法」におけるＡ法（フラジール形法）において、測定値ゼロのことをいう。この不通気材料を、後述する方法により、織物の片面あるいは両面から付与する。この不通気材料は、基布の表面、基布を構成する糸束の交差部、または、繊維単糸の間隙部など、いずれに介在してもよい。

付与方法は、１）コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、２）含漬法、３）印捺法（スクリーン、ロール、ロータリー、およびグラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、および、５）ラミネート法などがあげられる。なかでも、内圧を維持する効果が高い点で、コーティング法もしくはラミネート法が好ましい。

前記不通気材料としては、通常、エアバッグ用基布に使用されている材料であればよく、耐熱性、耐磨耗性、基布との密着性、難燃性、不粘着性などを満足するものであればよい。例えば、シリコーン系樹脂またはゴム、ポリウレタン系樹脂またはゴム（シリコーン変性、フッ素変性も含む）、フッ素系樹脂またはゴム、塩素系樹脂またはゴム、ポリエステル系樹脂またはゴム、ポリアミド系樹脂またはゴム、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂、尿素系樹脂、フェノール系樹脂などのうちの１種または２種以上を用いればよい。なかでも、耐熱性および難燃性の点でシリコーン樹脂が好ましい。

前記材料の液体としての性状は、塗布量、塗布法、材料の加工性や安定性、要求される特性などに応じて、無溶媒型、溶媒型、水分散型、水乳化型、水溶性型などから適宜選定すればよい。

コーティング法の場合、付与量としては、片面１０～１５０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、５０～１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。また、層状となる場合は、その厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。付与量が片面１０ｇ／ｍ^２より少ない、または、層の厚さが１０μｍより薄いと、必要な気密性を得ることが難しい傾向にある。

また、ラミネート法の場合、加工方法については特に限定されるものではなく、基布またはフィルム上に接着剤を塗布・乾燥して溶剤を蒸発させた後に熱圧着するドライラミネート法、水溶性の接着剤を塗布して張り合わせた後に乾燥させるウェットラミネート法、溶融した樹脂を基布上に押し出してラミネート加工する押出しラミネート法、あらかじめフィルム上に製膜した樹脂層を制作してから積層・熱圧着させるサーマルラミネート法など、既知の方法が利用可能であるが、加工コストおよび環境面かの観点からするとサーマルラミネート法が好ましい。

ラミネートする材料についても、特に限定されるものではなく、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等のホモポリマーまたはコポリマー、および他種材料との共重合体、変性体等既知の物質が使用可能である。また、これにあらかじめポリオレフィン系樹脂等の接着性付与剤を処理するか、またはフィルムの片面に接着層を配置させて基布を処理する等、既知の方法が利用可能である。接着層に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂のホモポリマー、またはコポリマー、および他種材料との共重合体、変性体等で融点２００℃以下のものが好ましい。

ラミネート被覆材の厚みについても特に限定されることはないが、１０～１００μｍの間で目的に応じて適宜設定すればよい。一般的には、自動車の横転を想定していないカーテンエアバッグでは、１０～４０μｍが好ましく、袋織のバッグで自動車の横転時の乗員保護も想定しているタイプのカーテンバッグでは、４０～１００μｍが好ましい。

また、前記不通気材料には、主たる材料の他、加工性、接着性、表面特性あるいは耐久性などを改良するために、通常使用される各種の添加剤、例えば、架橋剤、接着付与剤、反応促進剤、反応遅延剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、粘着防止剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などのうちの１種または２種以上を選択して、混合してもよい。

また、前記不通気材料には、基布との密着性を向上させるための各種前処理剤、接着向上剤などを添加してもよいし、予め基布表面にプライマー処理などの前処理を施してもよい。さらに、前記材料の物理特性を向上させたり、耐熱性、老化防止性、耐酸化性などを付与するため、前記材料を基布に付与した後、乾燥、架橋、加硫などを熱処理、加圧熱処理、高エネルギー処理（高周波、電子線、紫外線など）を行ってもよい。

袋織の場合、通常、経糸はサイジングした原糸を使用して製織し、コーティング剤やラミネート材料と基布の接着性を阻害しないよう、コーティングやラミネート加工に先立って原糸に付着している油剤類、サイジング剤を除去することを目的として、ジッガ精練機あるいは複数の精練槽などを有する連続精練機により精練することが好ましい。精練後、織物をシリンダー乾燥機などにより乾燥する。乾燥後、そのままで次のコーティング工程に供されることもあるが、寸法や織密度の制御のために、精練、乾燥後に、引き続いてヒートセットすることが好ましい。

コーティングもしくはラミネート加工後、レーザー裁断機により所定の寸法、形状に裁断され、エアバッグを固定するためのストラップなどの付属品を縫い付け、車体への取り付け部の補強などを行なって、製品となる。

本発明のエアバッグの仕様、形状および容量は、配置される部位、用途、収納スペース、乗員衝撃の吸収性能、インフレーターの出力などに応じて選定すればよい。

また、乗員側へのエアバッグの突出抑制や、膨張時の厚みの制御のために、エアバッグ内側に吊り紐またはガス流調整布、エアバッグ外側にフラップと呼ばれる帯状布または抑え布などを設けてもよい。

また、使用するインフレーターの特性に応じて、インフレーター噴出口の周囲に、熱ガスから保護するための耐熱保護布や、力学的な補強布を設けてもよい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、例えば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの、耐熱性繊維材料を用いてもよいし、エアバッグ本体用基布と同じか、それより太い糸を用いて別途作製した織物を用いてもよい。また、織物に耐熱性被覆剤を施したものを用いてもよい。

エアバッグを収納する際の折り畳み方も、運転席用バッグのように中心から左右、上下対称の屏風折り、あるいは中心に向かって多方位から押し縮める折り、助手席エアバッグのようなロール折り、蛇腹折り、屏風状のつづら折り、あるいはこれらの併用や、シート内蔵型サイドバッグのようなアリゲーター折り、サイドカーテンエアバッグのような、ロール折り、蛇腹折りなどを用いてもよい。

本発明のエアバッグは、各種の乗員保護用バッグ、例えば運転席および助手席の前面衝突用、側面衝突用のサイドバッグおよびサイドカーテンエアバッグ、後部座席保護用、追突保護用のヘッドレストバッグ、脚部・足部保護用のニーバッグおよびフットバッグ、乳幼児保護用（チャイルドシート）のミニバッグ、エアーベルト用袋体、歩行者保護用などの乗用車、商業車、バス、二輪車などの各用途の他、機能的に満足するものであれば、船舶、列車・電車、飛行機、遊園施設など多用途に適用することができる。

以下に、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。以下に、実施例で行なったエアバッグの作製方法およびエアバッグ特性の性能評価方法を示す。

本実施例及び比較例でのエアバッグ本体は、ナイロン６６繊維の４７０ｄｔｅｘを用いて、片面経糸密度５７本／インチ、緯糸密度４９本／インチの袋織りにて構成した。

基布表面には厚さ５０μｍのラミネートフィルムによりラミネート加工を施した。

本実施例では、主室袋部が縦４０ｃｍ×横４５ｃｍの図１４に示すエアバッグを用いた。図１７は、比較例１として用いたエアバッグであり、袋織を開口しただけの単純な開口部をもつエアバッグである。図１８は、比較例２として用いたバッグであり、本発明のエアバッグの開口部１２を破線で示す縫製箇所１６にて５０針／１００ｍｍにて縫製し開口部を閉じた。

実施例、比較例１、および比較例２のエアバッグについて、ヘリウムガスを高速で噴出するエアバッグ展開試験装置（マイクロシス社製：コールドガスシステム）を用いて、ガス導入部１５からエアバッグを高速展開し、主室の内圧を測定した。展開条件は、タンク容量：０．７５Ｌ、オリフィスφ：０．４インチとし、供給圧力を５ＭＰaとして試験を行った。

図１９に展開試験の試験結果を示す。縦軸は圧力（ｋＰａ）を示し、横軸は時間（ｍｓｅｃ）を示す。

図１９を見て分かる通り、単純な開口部をもつ比較例１（図１７）のエアバッグでは内圧が最大で２０ｋＰａ程度までしか上がらず、１５０ｍｓｅｃ後には内圧はほぼゼロとなっているのに対し、本発明の実施例（図１４）は、比較例２（図１８）の開口部を縫製にて閉じたエアバッグとほぼ同じく内圧が９０ｋＰａ程度まで上昇している。このことから、本発明のエアバッグはガスを逃がす開口部を持っているにも関わらず、エアバック展開時にはその開口部が閉じ、開口部を縫製で閉じたエアバッグと同程度の高い内圧維持性を有することが確認できた。このことから本発明のエアバッグは開口部を持ちながら少ないインフレーターガス量で所定の圧力まで昇圧できることが分かる。

次に実施例（図１４）のエアバッグと比較例２（図１８）のエアバッグについて、ガス導入部１５から圧縮空気を供給し約２０ｋＰａにて膨張させた状態で床に寝かせ、重さ１０ｋｇの錘を１ｍの高さから自由落下させてエアバッグの上に落としたときの、エアバッグの内圧変化を測定した。その内圧測定結果を図２０に示す。ここで、比較例１のエアバッグに関しては圧縮空気では内圧を２０ｋＰａに保つことができなかったため本試験は行っていない。

膨張させたエアバッグの上に錘を落とすと、比較例２（図１８）に示す開口部を縫製したエアバッグの場合、錘がエアバッグに当接した時から内圧の上昇が始まり、衝撃を吸収した後、錘を押し返してエアバッグが元の状態に戻ると、内圧はほぼ初期状態に戻る。

しかし、実施例（図１４）に示す本発明のエアバッグにおいては、比較例２（図１８）と同様に錘がエアバッグに当接した時から内圧の上昇が始まるものの、エアバッグの変形が大きくなってくると開口部からガスが逃げていくことによって内圧上昇のカーブが緩やかとなり、比較例２と比べると最大内圧は減少する。そして衝撃を吸収した後、錘を押し返してエアバッグが元の状態に戻ろうとするが、開口部から多くのガスが放出されているため、内圧は初期圧を大きく下回ったところで安定する。このように、本発明では乗員当接時にガスを逃し最大内圧を低くすることで乗員の傷害値を低減することができる。

以上のように、本実施例は、比較例と比較して、エアバッグ展開の初期から主室の内圧を速やかに上昇させることができ、乗員当接の際は過度な内圧上昇を抑制し、乗員が受ける傷害値を低く抑えられることが確認された。

１０エアバッグ
１１主室
１２開口部
１２’ 連通部
１３非膨張部
１４副室
１５ガス導入部
１６縫製箇所
１１０第１の布層
１１１第１糸条
１１２第１の浮糸
１１３第１糸条に掛かる力の方向
１２０第２の布層
１２１第２糸条
１２２第２の浮糸
１２３第２糸条に掛かる力の方向

Claims

袋織によって一体形成されたエアバッグ（１０）において、
前記エアバッグ（１０）は、膨張する主室（１１）と、非膨張部（１３）とを含み、
前記主室（１１）は、第１の布層（１１０）および第２の布層（１２０）からなる２層構造になっており、
前記主室（１１）は、袋織により連続的に形成された外部に通じる開口部（１２）、または、前記エアバッグ内の副室に通じる連通部（１２’）を有しており、
前記第１の布層（１１０）には、前記第１の布層（１１０）から一度離れて前記第１の布層（１１０）に戻る１本以上の第１の浮糸（１１２）が設けられており、
前記第２の布層（１２０）には、前記第２の布層（１２０）から一度離れて前記第２の布層（１２０）に戻る１本以上の第２の浮糸（１２２）が設けられており、
前記第１の布層（１１０）を組織する複数本の糸が、前記開口部（１２）もしくは前記連通部（１２’）における第１の布層（１１０）から離れて非膨張部（１３）まで延在し、第１糸条（１１１）を形成しており、前記第１糸条（１１１）は、前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）から見て順に、１本以上の前記第２の浮糸（１２２）に引っ掛かり、または前記第２の浮糸（１２２）と織組織を構成し、次に、１本以上の前記第１の浮糸（１１２）に引っ掛かり、または前記第１の浮糸（１１２）と織組織を構成する構造を少なくとも１回以上繰り返し、
前記第２の布層（１２０）を組織する複数本の糸が、前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）における第２の布層（１２０）から離れて非膨張部（１３）まで延在し、第２糸条（１２１）を形成しており、前記第２糸条（１２１）は、前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）から見て順に、１本以上の前記第１の浮糸（１１２）に引っ掛かり、または前記第１の浮糸（１１２）と織組織を構成し、次に、１本以上の前記第２の浮糸（１２２）に引っ掛かり、または前記第２の浮糸（１２２）と織組織を構成する構造を少なくとも１回以上繰り返し、
エアバッグ膨張時には、前記第１糸条（１１１）と前記第２糸条（１２１）が、前記第１の浮糸（１１２）及び前記第２の浮糸（１２２）に引っ張られることで張力が掛かり、前記開口部（１２）もしくは前記連通部（１２’）を閉じるように働き、
乗員当接時には、当接によるエアバッグの変形によって、前記第１糸条（１１１）および前記第２糸条（１２１）の張力が緩み、前記開口部（１２）もしくは前記連通部（１２’）が開くことで前記主室からガスを放出することを特徴とするエアバッグ。
前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）から出ている前記第１糸条（１１１）または前記第２糸条（１２１）の少なくとも一方が、前記非膨張部（１３）ではなく、前記第１または第２の布層（１１０、１２０）に接続されている、請求項１に記載のエアバッグ。
前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）から出ている前記第１糸条（１１１）または前記第２糸条（１２１）の少なくとも一方が、前記第１糸条（１１１）であれば１本以上の前記第２の浮糸（１２２）に引っ掛かり、または前記第２の浮糸（１２２）と織組織を構成し、前記第２糸条（１２１）であれば１本以上の前記第１の浮糸（１１２）に引っ掛かり、または前記第１の浮糸（１１２）と織組織を構成し、元の布層に接続されている、請求項２に記載のエアバッグ。
前記第１糸条（１１１）および前記第２糸条（１２１）が、前記開口部（１２）または前記連通部（１２’）の全幅にわたり、または、全幅を超える範囲にわたり配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のエアバッグ。