JP2003530495A - 乗り物の安全装置 - Google Patents

乗り物の安全装置

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JP2003530495A
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フィン、デビッド・ドナルド
リデル、スチュワート・アラスデアー
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スコット・アンド・ファイフ・リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】張力付与チューブの形態の膨張可能な部材と、これを形成するための方法とである。この方法は、編成プロセスにより、チューブを形成し、そして、このチューブを長さ方向の張力を付与しながら,同時に熱硬化することを含む。このチューブの張力は、チューブの冷却の間維持される。また、オプシヨンとして緩和工程が含まれ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗り物の安全装置、並びにこのような装置の製造方法に関する。
【０００２】 本発明は、米国特許５，３２２，３２２に開示されているような形式の安全装
置に特に関する。
【０００３】
【従来の技術】
前記特許は、乗り物のサイドウインドウに装着されて、膨らまされときに、ウ
インドウを横切るように延びて、事故のときに、ウインドウから搭乗者が飛び出
すことを防止する安全装置を開示している。この開示された装置は、編成された
チューブの形態の膨張可能な部材を有する。この部材は、車両のウインドウの両
側での互いに離間したポイントに取着され、ウインドウのフレームの視野の外に
通常は位置されている。サイドからの衝撃を検出したときに、編成されたチュー
ブは、膨張されて、これの直径を増すと共にこれの長さを減じる。この結果、こ
れの取着ポイント間で引っ張られて、膨張されたチューブが上述したように搭乗
者を守るように、半硬化（ｓｅｍｉ−ｒｉｇｉｄ）状態でウインドウを横切るよ
うにしっかりと張られる。
【０００４】 本発明は、米国特許５，３２２，３２２に開示されているような装置で使用さ
れる膨張可能な部材に向けられている。このような部材のための主に意図された
使用は、特に、サイドからの衝撃に対する保護のための乗り物用の安全装置でで
あるが、本発明の膨張可能な部材は、このような使用に限定することを意図して
いない。
【０００５】 一般的な状況で、このような膨張可能な部材は、ヤーン（ｙａｒｎ）により形
成されたチユーブ状の構造体と、この構造体が直径を増すと同時に長さを減じる
ように、チューブ状の構造体を膨らませる（膨張させる）ための手段とを有する
。この長さの減少は、膨らまされたときに、部材をかなり半硬化状態にする張力
もしくは荷重を生じさせると考えられている。前記膨らませる手段は、筒状の部
材に樹脂を含浸させることにより形成された可撓性材料のウエブを有し得る。代
わって、別体の不透過性のバックもしくは袋（ｂｌａｄｄｅｒ）が、同じ目的の
ために、チューブ状の構造体の中に挿入され得る。
【０００６】 米国特許Ｎｏ．５，３２２，３２２に開示された編成されたチューブでの問題
の１つは、２重もしくは３重のチューブを編むか、チューブに取着された一体的
なウエブを形成することは現在では不可能であるために、これらチューブは１重
のチューブシステムに効果的に制限されてしまうことである。
【０００７】 他の困難性は、織物のヤーン間に孔を強制的に形成する以外には、チューブに
個々の開口を形成することが不可能なことである。このような開口は、例えば、
チューブの両端が閉じられている場合の袋の挿入を可能にするか、チューブから
袋の固定ストラップが取り出されることを、これが動くのを防止するか、これを
固定位置に保つために、可能にするために必要とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なこととして、織られた構造は、非常に緩く、かなりの開口が、偶然的
にか故意によりヤーン（ｙａｒｎ）が僅かに離れるように動くことにより、容易
に形成され得る。このようなことは、動脈瘤のように、袋が織物から突出しるよ
うな問題を生じさせる。 このような問題は、膨張可能な部材を堅く編む方法により製造することにより
解決され得る。
【０００９】 英国特許Ｎｏ．２３３９５５７は、前記米国特許Ｎｏ．３２２，３２２に開示
の織られた構造体に匹敵するように意図されたダイヤモンドパターンの編み形態
を有する編成されたチューブ状の構造体を有する、サイドからの衝撃に対する安
全装置のための膨張可能な部材を開示している。しかし、衝撃を受けたときに、
ウインドウを横切る有効なバリアを形成するのに必要なことである半硬化状態の
構造部材となるように、このような構造体が膨らまされたときにどのような荷重
（ｌｏａｄ）を生じさせるのかが明らかではない。
【００１０】 本発明は、張力発生チューブ状集合体の要求を果たす膨張可能な部材を提供す
ることを追求している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様に係われば、編成布で形成されたチューブ状の本体と、このチ
ューブ状の本体を膨らませるための手段とを有し、合成ヤーンを使用した編成処
理により形成され、編成されたチューブが膨張されたときの、編成されたチュー
ブの強度と張力との発生特性を改良するように意図された張力付与かつ硬化処理
をすることにより形成されている膨張可能な部材が提供される。
【００１２】 本発明の第２の態様に係われば、編成布で形成されたチューブ状の本体と、こ
のチューブ状の本体を膨らませるための手段とを有する膨張可能な部材を形成す
るための方法であって、合成ヤーンを使用した編成処理によりチューブを形成し
、編成されたチューブが膨張されたときの、編成されたチューブの強度と張力と
の発生特性を改良するように、この編成されたチューブに張力付与かつ硬化処理
をする方法が提供される。
【００１３】 本発明の膨張可能な部材は、膨張のときに、長さが拘束されると、チューブが
拘束された端部間で張力もしくは荷重を発生するように径が大きくなると共に長
さが短くなるチューブ集合体により意味される張力付与チューブの形態を好まし
くはとっている。前記張力もしくは荷重は、乗り物のサイドからの衝撃のための
安全装置として使用される場合に必要な半固化構造部材をチューブに与えるため
に必要である。
【００１４】 前記英国特許Ｎｏ．２３３９５５７に開示されているような編成処理により単
に形成された張力付与チューブは、膨張のときに、拘束されている端部間にある
程度の張力を生じさせるであろうが、長さの減少と荷重の発生とは、商業的な適
用で使用するのには充分な大きさではない。商業的な適用で使用されるための要
求されている特性を有する編成構造を生じさせるために、本発明に従えば、編成
されたチューブには、編成構造をなすヤーンが、膨張の間に張力を発生するのに
最適な幾何学的形状に設定されることを確実にするように、張力付与かつ硬化処
理がなされる。好ましい編成パターンは、２：１トリコット（Ｔｒｉｃｏｔ）並
びに１：１トリコットであろうが、他の編成パターンも、同様の効果を得るよう
に使用され得る。
【００１５】 チューブを形成するためのヤーンは、例えば、ポリエステルであり、好ましく
は、複合フイラメント形式のものである。しかし、加熱硬化状態が適当に変えら
れれば、他の合成材料のヤーンも使用され得る。例は、ナイロン、ポリプロピレ
ン、ビスコース、並びに高分子量の高密度ポリエチレンナイロン（ＨＭＷＨＤＰ
Ｅ）である。
【００１６】 織られるか編成されるかした張力付与チューブは、チューブが膨張の間に長さ
を増し、かくして構造体の中のヤーンの角度が変わるような形態であるヤーンの
複合体から形成される。チューブの長軸に対して前記角度が大きくなるのに従っ
て、チューブは、長さが短くなる。しかし、この長さが短くならないように、チ
ューブが各端で支持されていれば、膨張力によって、チューブは硬くなり、チュ
ーブ内で発生する張力は、チューブが短くなることが阻止されているので、硬く
させる。
【００１７】 前記ヤーンの角度の変化は、ヤーンが約４５°の感度に達するまで、発生する
張力に対して最も有効であると、信じられている。 編成かつ硬化されたチューブの代表的な例のヤーンの角度が、図２に示されて
いる。図２は、これの垂直軸がチューブの長軸と平行となるように示されている
。見られ得るように、最初の角度は、６．６２ｍｍのステッチ長さでは約１０°
である。マシン方向でのステッチの列間の距離は、約６．５ｍｍである。そして
、最初の外周は、約１０４ｍｍである。膨張の間に、外周は長くなり、外周が３
８５ｍｍになると、ヤーンの角度は、約４３°になり、また、ステッチの列間の
距離は、約４０９ｍｍへと減じられる。チューブは、所定の弾性率を有する合成
ヤーンにより製造されているので、全体のチューブは、径が大きくなるのに従っ
て、前記張力のもとで伸びようとする。
【００１８】 本発明の特別な実施の形態において、チューブは、１１００ＤＴＥＸポリエス
テル複合フイラメントヤーンを使用するラッシェル２重ニードルベット編み機で
編成される。使用されるマシンは、９ゲージであり、チューブは、各ベット当り
４４本のニードルを使用して編成される。布構成は、６．７５ｍｍのステッチ長
さで、２：１トリコット並びに１：１トリコットである。
【００１９】 編成されたチューブは、次に、長さ方向に張力が付与されながら、同時に加熱
されたロールの表面を通過することによって、加熱並びに硬化処理される。そし
て、このチューブは、これに張力が付与されたままで、冷却される。この冷却の
後に、張力は解放される。高い温度での低い残留熱収縮が必要とされる場合には
、緩和工程が、硬化処理に含まれ得る。
【００２０】 チューブが、編み機から出ると、このチューブは、ステッチのレッグがかなり
湾曲した緩いステッチの列からなるかなり不安定な構造を有している。続く硬化
処理は、マシン方向に支配的に、即ち、チューブの長軸に沿って、構造をコンパ
クトにし、レッグを真っ直ぐにし、かつステッチをアラインメントさせる効果を
有する。編成されたチューブは、編成処理の特性によりシステム内ではかなり緩
んでおり、硬化処理は、最適の方向にヤーンを永久的にアラインメントさせる効
果を有するので、緩みを最小にするのに有効である。
【００２１】 仕上げられたチューブは、装備されるように特別の適用に合うように決定され
た長さに切断される。例えば、サイドからの衝撃のための乗り物用の安全装置に
適用される場合には、この長さは、装着されるウインドウのディメンションによ
って決定される。この目的のための代表的な長さは、１３００ｍｍないし２００
０ｍｍの範囲である。チューブの切断は、種々の方法によりなされ得るが、好ま
しくは、切断された端部は、ほぐれるのを防止するためにシールされる。例えば
、加熱されたナイフが、チューブを所定の長さに切断するのと、切断された端部
をシールするのとの両方に使用され得る。好ましくは、チューブは、袋の挿入を
可能にするために、少なくとも一端が開口している。しかし、両端が閉成されて
いる場合には、袋は、この目的のためにチューブに特に編成された少なくとも１
つの孔を通して挿入され得る。
【００２２】 硬化処理の間に、チューブが高められる温度と、付与される張力とは、使用さ
れる材料と、必要とされる最終特性とに依存している。ポリエステルのヤーンの
ための代表的な例としては、ロールは、２３０℃の温度であり、チューブは、１
００Ｋｇの張力に維持され得る。
【００２３】 硬化処理の間に、編成されたチューブ内の個々のヤーンは、長さを減じ、もし
拘束されているのであければ、膨張の間に張力を発生させるのにチューブに最も
適したアラインメントに硬化される。
【００２４】 実施例 上述した方法で製造した１７１０ｍｍの長さの張力付与チューブが、３２ｍｍ
の最初の径を有し、１５９５ｍｍの固定ピッチで両端で拘束された。そして、チ
ューブ内に収容された膨張可能な袋は、２．２バーの圧力と１２０ｍｍの直径と
に膨張された。この状態のもとで、５００Ｋｇの張力が、チューブの固定された
両端間に発生された。
【００２５】 硬化処理の態様は、複合チューブ並びに複雑なチューブ構造体が、膨張のため
の区別された開口並びに領域を有するように編成され得る。さらに、チューブ状
の構造体は、部分的な強度もしくは縫い目が必要とされた場合には、単一の布を
形成するように、特定の領域で一緒に編成され得る。
【００２６】 本発明の実施の形態では、膨張可能な部材の膨張された形状は、膨張可能な部
材の有効径が、ステッチの長さが変えられた領域内で増加もしくは減少されるよ
うに、編成されたチューブ内でのステッチの長さを選択的に減少もしくは増加さ
せることにより、変更される。
【００２７】 所望の構造での編成ニードルの所望の数に対して、ステッチの長さを変えるこ
とにより、有効径は、上述したように変更され得、また、さらに、張力発生能力
は、変えられる。一般的に、ステッチが長くなると、有効径が、また、所定の膨
張圧力での荷重発生能力が増す。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明が容易に理解され得るように、本発明の一実施の形態が添付図面を参照
して、一例として以下に説明される。
【００２９】 図１には、編成されたチューブ（ｋｎｉｔｔｅｄ ｔｕｂｅ）に硬化（ｓｅｔ
ｔｉｎｇ）処理をするための熱硬化装置の一例が示されている。編成されたチュ
ーブが、既に説明された方法で製造されており、ローラ１に巻かれていると仮定
されているが、このプロセスは、勿論、連続し得る。
【００３０】 前記ローラ１もしくは他の解放機構から、編成されたチューブは、所定の速度
で、代表的には４００ｍｍ／分で走行する１セットの従動ロール２に、制御され
た事前の張力で供給される。そして、このチューブは、案内ローラ３の周囲を通
過した後に、２つの加熱されたローラ４を周る。これらローラ４は、最初にチュ
ーブの一面が、そして反対の面がローラの加熱された表面に接触するように、配
設されている。これらローラ４は、代表的には、約２３０℃の表面温度を有する
が、この温度は、スループット速度、ローラの径、接触円弧面等のシステムパラ
メータに依存するであろう。一般に使用されるヤーン（ポリエステル）の場合に
は、装置は、チューブの本体が１６５℃の最低温度になるように構成されるべき
であるが、この温度は、使用されるヤーンに従って変わるであろう。
【００３１】 次に編成されたチューブは、ロードセル（図示せず）に装着されたローラ５の
周りを通って、さらなる従動ローラ６へと向う。これらローラ６の速度は、実質
的に一定な張力に、代表的には１００Ｋｇに、ローラ３とローラ５との間で、即
ち、加熱の間に維持されるように、ローラ５に装着された前記ロードセルにより
、自動的に制御される。加熱されたローラ４を通過した後に、チューブは、周囲
温度まで冷却され得るが、このときにも、チューブは、ロール５とロール６との
間を通過するので、所定の張力に維持されている。最後に、この熱硬化（ｈｅａ
ｔｓｅｔ）されたチューブは、ロール７に巻き取られるか、他の方法でパッキン
グされる。
【００３２】 緩和工程（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ）が要求される場合には（前の説
明を参照）、この工程は、硬化処理の後になされ、低くされた温度、代表的には
、１７０℃で、別の加熱されたロールのセットの周りを、必要とされる特性に依
存した、１０Ｋｇのように低くされ得る減じられた張力の状態で、チューブを通
過させることを含む。この緩和処理は、最終の出力速度が、硬化セクションから
の出力速度よりも遅いことを要求するであろう。
【００３３】 硬化動作の間に、以下の複数の現象が生じる チューブは、張力と熱とにより伸ばされている チューブは、ステッチのレッグの延びとマシン方向でのステッチのロックと
により、長さが増し、幅が減じている チューブは、ヤーンの熱収縮により長さが減じている チューブは、加えられる荷重が構成ヤーンの全てを横切ってかなり均一に広
がるように、チューブ構造体内のステッチの焼きならし（ｎｏｒｍａｌｉｓｉｎ
ｇ）により強度が増している。
【００３４】 開口は、ヤーンを開口へと単に編むことにより、チューブの壁に容易に形成さ
れ得る。複合の列と複合のステッチとにより構成された正規の編成されたチュー
ブは、重要なサイズの如何なる孔も有さないし、また、ヤーンを切断することを
除いては重要な開口を生じるように容易にされ得ない。これらは、上述したよう
に、袋が突出してしまうような大きさの開口を容易に形成できる織られたチュー
ブに対する重要な効果である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の方法を実施するのに適した装置の概略図である。
【図２】 図２は、膨張の間のヤーンの角度の変化の説明を助けるように意図された図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3B154 AA06 AA07 AA08 AB03 AB20 AB21 BA31 BA32 BB09 BB12 BB15 BB76 BC22 BC47 DA09 DA28 3D054 CC30 4L002 AA05 AA06 AA07 AC07 CA01 DA00 DA01 EA00 FA06

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 編成布で形成されたチューブ状の本体と、このチューブ状の
    本体を膨らませるための手段とを有する膨張可能な部材を形成するための方法で
    あって、合成ヤーンを使用した編成処理によりチューブを形成し、編成されたチ
    ューブが膨張されたときの、編成されたチューブの強度と張力との発生特性を改
    良するように、この編成されたチューブに張力付与かつ硬化処理をする方法。
  2. 【請求項２】 前記張力付与かつ硬化処理することは、チューブに長手方向
    の張力を付与しながら、同時に編成されたチューブを加熱する工程を有する請求
    項１の方法。
  3. 【請求項３】 チューブに長手方向の張力を付与しながら、チューブを冷却
    させる工程を続いて具備する請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 ほぼ周囲温度にまで冷却した後に、長手方向の張力の付与が
    解除される請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記加熱する工程は、チューブを少なくとも１つの加熱され
    たロールの周りを通過させることを有する請求項２ないし４のいずれか１の方法
    。
  6. 【請求項６】 緩和工程が、前記硬化処理に含まれている請求項１ないし５
    のいずれか１の方法。
  7. 【請求項７】 前記緩和工程は、チューブに、硬化処理での長手方向の主張
    力よりも弱い張力を付与しながら、低い温度に加熱する工程を有する請求項６の
    方法。
  8. 【請求項８】 前記張力をかけると共に硬化処理をすることと、オプション
    の緩和工程の後に、チューブは、少なくとも１つのチューブ状の本体を形成する
    ように、所定の長さに切断される請求項１ないし７のいずれか１の方法。
  9. 【請求項９】 前記ヤーンは、複合フイラメントヤーンである請求項１ない
    し８のいずれか１の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ヤーンは、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン
    、ビスコース、並びに高分子量の高密度ポリエチレンのうちの１つから形成され
    ている請求項１ないし９のいずれか１の方法。
  11. 【請求項１１】 前記チューブを形成するための編成処理は、チューブの壁
    に少なくとも１つの開口を形成するようになっている請求項１ないし１０のいず
    れか１の方法。
  12. 【請求項１２】 前記編成処理の間に、ステッチの長さは、最終の膨張され
    た部材に特別な所望の形状を与えるように変更される請求項１ないし１１のいず
    れか１の方法。
  13. 【請求項１３】 編成布で形成されたチューブ状の本体と、このチューブ状
    の本体を膨らませるための手段とを有する膨張可能な部材であって、合成ヤーン
    を使用した編成処理により形成され、続いて、編成されたチューブが膨張された
    ときの、編成されたチューブの強度と張力との発生特性を改良するように意図さ
    れた張力付与かつ硬化処理をすることにより形成された部材。
  14. 【請求項１４】 前記膨らませるための手段は、チューブ状の本体に樹脂を
    含浸させて形成された可撓性材料のウエブを有する請求項１３の膨張可能な部材
    。
  15. 【請求項１５】 前記膨らませるための手段は、チューブ状の本体内に装着
    された不透過性のバッグもしくは袋を有する請求項１３の膨張可能な部材。
  16. 【請求項１６】 膨張のときに、部材は、径が大きくなると共に長さが短く
    なり、部材が半硬度を有するのに充分な張力を部材が有するようになるように固
    定された装着体間に設けられる張力付与チューブの形態である請求項１３ないし
    １５のいずれか１の膨張可能な部材。
  17. 【請求項１７】 前記チューブ状の本体は、一緒に編成された２重のチュー
    ブを有する請求項１３ないし１６のいずれか１の膨張可能な部材。
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