JP3052257B2 - 構造的に効果的な膨張型保護装置 - Google Patents

構造的に効果的な膨張型保護装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は膨張型保護クッションに関し、自動車の乗員
を保護するためのエアバッグに特に有効な装置を提供す
るものである。本発明は、多くのタイプの乗物並びに機
械にも、コンパクトに収納可能な保護装置として有用で
ある。
人員輸送用の乗物に使用される膨張型保護クッション
は比較的複雑なシステムの一つの要素である。これらの
システムの主たるエレメントは、衝撃感知システム、点
火システム、固体推進剤、取付け装置、システムのカバ
ー、及び膨張型保護クッションである。衝撃を感知する
と、推進剤が点火されてガスが爆発的に放出され、クッ
ションを展開状態にし、人体の前進運動の衝撃を吸収
し、ガスの急速な抜けによってそのエネルギを消失させ
る。この一連の動作シーケンスは約30ミリ秒の間に起こ
る。この膨張時においてクッション内で生じる最大圧力
は約4psiであり、人がぶつかった時には約７〜8psiまで
増加する。未展開状態では、クッションは、操舵軸とダ
ッシュボードの中やその近傍又はドアの中又はフロント
シートの背後等の、保護すべき人員の近くに設置されて
収納されている。
効果的な収納と適正な保護を行うために、膨張型保護
クッションは未展開時には容積が小さくてコンパクトに
収容され、通気度が小さくて急速な膨張が可能であり、
更に膨張圧力に耐えると共に人や物体の衝撃を吸収する
強度を有することが望ましい。
背景技術 従来型の運転者側の膨張型クッションの多くは、図１
に示すような、420〜840デニールのナイロン糸で織られ
たコーティング布帛で作られた二つの丸いピースで構成
された円形のものである。この製品には幾つかの欠点が
ある。第一に、この設計の形状は外周に沿うシームをも
たらすので、欠陥を出やすいシームが糸のバイヤス方向
に垂直となる箇所を生じる。第二に、このクッションは
必然的にしわを生じるので、展開した場合に応力の高い
領域と低い領域をもたらし、クッションが膨張圧力と衝
撃に耐えられない可能性が増す。第三に、この420〜840
デニールの布帛とその上に施されたコーティングとのた
めに、クッションが重く且つ嵩張るものとなり、コンパ
クトに収納不可能となる。第四に、太いデニールの糸を
使用しているため布帛の表面が粗くなり、展開した場合
に顔に切り傷や擦り傷を生じることがある。第五に、布
帛表面にコーティングを施す必要があるので、製造コス
トが著しく上昇する。第六に、円形をしているので、製
造の際に材料の屑が多くなる。最後に、この従来型のク
ッションはこれを急速に収縮させるために間隔を置いて
設けられた通気ポートを具えることがあるが、熱いガス
が集中的にこの通気ポートから噴出して傷害を負わせる
危険性がある。
発明の開示 本発明は、契約番号DE-AC0476DP00789の下で合衆国政
府の援助により、エネルギー局からの資金によってなさ
れたものである。合衆国政府は本発明に対して権利を保
有している。
本発明の目的は、展開した場合の膨張圧力と衝撃に耐
える優れた能力をクッションに与える形状と構造を有す
る、簡単で構造的に効率的な設計のクッションを具えた
低コストの膨張型保護装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明は、少なくとも一
つの折り畳みラインと複数のフラップ部分とによって形
成されたシートを具え、各フラップ部分は折り畳みライ
ンに対応する基縁と少なくとも二つの側縁とを有し、該
各側縁は最終的には相互に出会うように収束しながら前
記基縁から外方に向かって延在し、前記フラップ部分は
前記折り畳みラインで折り畳まれて、各フラップ部分が
実質的に収束して、前記シートの上方に一つの頂点を形
成すると共に、対応する前記側縁で結合されて一つの膨
張可能なチャンバを形成している。
本発明のもう一つの目的は、展開した場合の膨張圧力
と衝撃に耐える優れた能力をクッションに与え、未展開
状態ではクッションの収納容積を最小にする形状、構造
及び材料からなる、膨張型保護クッションを提供するこ
とにある。この目的は、軽量で通気度の低い材料で作ら
れた上述の構成のシートを含むクッションによって達成
される。
本発明の更に他の目的は、通気ポートが不要な自己通
気性材料を用いた膨張型保護クッションによって、潜在
的な火傷による傷害を防止し、推進剤の量の少ない膨張
装置を可能にすることにある。この目的は、縫目とシー
ト材料を通じてクッションを収縮させるのに充分な通気
度を有する材料で作られた上述の構成のシートを含むク
ッションによって達成される。
本発明のその他の目的は、人や物体が衝突した場合
に、擦り傷を与えることの少ない表面を具えた膨張型保
護クッションを提供することにある。この目的は、420
デニールより細い糸で作られた上述の構成のシートを含
むクッションによって達成される。
本発明の別の目的は、展開した場合の膨張圧力と衝撃
に耐える優れた能力をクッションに与え、未展開状態で
はクッションの収納容積を最小にする形状、構造を具え
た簡単で構造的に効率的な設計のクッションを製造する
方法を提供することにある。
本発明のその他の目的と利点については、次に述べる
説明から明らかになるか、又は本発明を実施することに
よって判るであろう。本発明の目的と利点は、記載され
た説明と請求項及び添付の図面に示されたエレメントと
組み合わせによって達成されるであろう。
前述の一般的な説明並びに次に述べる詳細な説明の両
者は単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではな
いことを銘記すべきである。
図面の簡単な説明 本明細書に組み込まれ且つその一部をなす添付図面は
本発明の幾つかの実施例を示し、その説明と共に本発明
の原理を理解するのに役立つものである。これらの図面
において、「底面」とは、保護対象の人又は物体によっ
て衝撃を受ける保護クッションの面を意味する。「上
面」とは、保護対象の人又は物体によって衝撃を受ける
側と反対側の保護クッションの面を意味する。
図１は従来型の膨張型クッションの側面図である。
図２は湾曲した縁部を有する取付け手段を具えた組立
て前の本発明のシートの実施例の上面図である。
図３は湾曲した縁部を有する取付け手段を具えた組立
て後の本発明のシートの実施例の上面図である。
図４は直線的な縁部を有する取付け手段を具えた組立
て前の本発明のシートの第２実施例の上面図である。
図５は直線的な縁部を有する取付け手段を具えた組立
て後の本発明のシートの第２実施例の上面図である。
図６は組立て前の本発明のシートの好適実施例の上面
図であり、本発明のシートの好適実施例の構成を示す。
図７は、外部ストラップを具えた組立て後の本発明の
シートの好適実施例の上面図である。
図８は組立て前の本発明のシートの第１の別の実施例
の底面図である。
図９は組立て前の本発明のシートの第２の別の実施例
の底面図である。
図10は組立て前の本発明のシートの第３の別の実施例
の上面図である。
図11は組立て前の本発明のシートの第４の別の実施例
の上面図である。
図12は組立て前の本発明のシートの第５の別の実施例
の上面図である。
図13は、従来型の運転者側の膨張型クッションの構成
に使用される材料の巻反を示すダイヤグラムである。
図14は、本発明のシートの好適実施例の構成に使用さ
れる材料の巻反の部分を示すダイヤグラムである。
図15は、テープと縫い合わされた一針の縫目を示す図
である。
図16は縫い合わされた外部ストラップを具えた本発明
のシートの好適実施例の底面図である。
図17は対角線状に設けられた内部ひもの模式図であ
る。
図18は周縁状に設けられた内部ひもの模式図である。
図19は取付け用金具に係留された内部係留索を有する
本発明の一実施例の断面図である。
図20は周縁領域における縫目の好適実施例を示す。
図21は、通気ポートと膨張装置とを具えた本発明の一
実施例の断面図である。
図22は、未膨張状態におけるモジュール化された膨張
型保護装置を示す本発明の一実施例の断面図である。
発明を実施するための最良の態様 添付の図面に示す好適実施例を参照して、本発明を詳
細に説明する。すべての図面を通じて、同じ又は類似の
部品を示すのに可能な限り同じ符号を使用している。
本発明の膨張型保護クッションはシートを具え、該シ
ートは複数のピースで構成されてもよいが、単一のピー
スからなることが好ましい。単一ピース構造が好ましい
のは、裁断工程とシームを少なくできるので製造コスト
が低減するからである。更に、単一ピース構造によれ
ば、膨張圧力と人体及び物体によるクッションへの衝撃
によってほころびることの多いシームの数を減らすこと
が可能になる。
図２に示すように、シート20は少なくとも一つの折り
畳みライン22と複数のフラップ部分23を具え、各フラッ
プ部分は折り畳みライン22に対応する基縁24と少なくと
も二つの側縁25とを有し、各側縁は基縁24から外側に延
在し、最終的には収束して好ましくはシート20を膨張装
置に取り付ける手段において互いに一致する。更に、図
２に矢印Ａで示すように、フラップ部分23は折り畳みラ
イン22で折り畳まれて、各フラップ部分23が実質的に収
束してシート20の中心の上方に頂点28を形成し、該フラ
ップ部分の対応する側縁25同士は結合されて膨張チャン
バを形成する。
この構成によって、膨張圧力並びに保護対象の人体又
は物体による衝撃によって加えられた荷重を効果的に分
散可能なクッションが提供される。この荷重の効率的処
理は、エアバッグに従来の材料が使用された場合も、又
軽量の布帛が使用された場合にも行われる。シート20は
コーティングされていないことが望ましい。なぜなら
ば、コーティングは収納容積を増加させ、且つ製造コス
トを上昇させるからである。しかし、本発明による荷重
の効率的処理は、コーティングされた材料の場合にも行
われ、従って、本発明は、シート20が例えばゴムやシリ
コーンコ等でコーティングされている場合をも包含して
いる。
シート20を膨張装置に取り付ける手段は、膨張装置の
膨張用ポートの外周部の形に適合するシート20の縁26で
あることが望ましい。図2,3及び6,7に示すように、前記
縁26は、膨張装置の膨張用ポートの共通形状である円筒
形の外周に適合するように湾曲していることが更に望ま
しい。別の例としては、図4,5に示すように、該縁26は
膨張装置の膨張用ポートの別の形状である正方形チュー
ブの外周に適合するように直線的な縁であってもよい。
当業者であれば、この取付け手段を種々に変形するこ
とが可能なことは明らかである。例えば、膨張装置がク
ッションと対面する領域に有するどんな形状にも適合す
るように、縁26の形状を改変することが可能である。縁
26はどんな楕円状にも多角形状にも適合可能であり、こ
れらはすべて本発明の範囲に入る。
図4,6,8〜11に示すように、更にシート20は、多角形
状の中央部分21と、該中央部分21の外周を規定する少な
くとも三つの折り畳みライン22を有する。中央部分21を
有するシート20を具えた実施例は、シート材料の衝突表
面を大きくして、展開した場合に人又は物体を保護する
利点を有する。
図６に示す好適実施例においては、シート20は実質的
に正方形状をなし、シート20の多角形状の中央部分21も
実質的に正方形状をなし、フラップ部分23は実質的に三
角形状をなしている。この好適例は、従来型の運転者側
クッションに使用される材料に比べて原材料の屑物を少
なくすることができるので、特に有利である。図13に示
すように、円形パターン70を切り取って円形クッション
を作る場合には、材料の巻反71からの原材料のかなりの
部分が屑物となる。一方、図14に示すように、本発明の
この好適実施例のシートが使用される場合には、材料の
巻反71からの原材料のかなりの部分が保存され、この残
された材料は巻反を開くにつれて別のシート20のための
材料として使用可能である。この材料は、糸の経方向と
緯方向とが各シーム41に対して直角になるように裁断さ
れる。このことによって、シーム領域での欠点が減少す
る。
図８に示す本発明の別の例においては、シート20は非
正方形状をなし、該シート20の多角形状中央部分21は実
質的に正方形をなし、フラップ部分23は実質的に三角形
状をなしている。
図９に示す本発明の更に別の例においては、シート2
0、該シート20の多角形状中央部分21及びフラップ部分2
3はすべて実質的に三角形をなしている。
図10に示す本発明の実施例においては、多角形状中央
部分は実質的に正方形であり、フラップ部分23の側縁25
は直線状ではなく、中央部分21と縁26との間の円弧によ
って形成されている。この円弧状側縁25はクッションに
球に似た全体形状を与え、内部の膨張圧力に対する耐性
が増加するので好ましい。
図11に示す本発明の更に別の実施例においては、シー
ト20は非正方形をなし、該シート20の多角形状中央部分
21は実質的に正方形となっている。この例では、側縁25
は二つの部分を具え、第１部分29aは縁26に向かって収
束していないが、第２部分29bは縁26において収束して
いる。従って、本発明は、種々の方向を向いた複数の部
分からなり、最終的に好ましくは取付け手段において縁
同士が収束して一致するように構成された側縁25の多く
の形状を含む。
図12に示す本発明の別の実施例においては、シート20
は一つの折り畳みライン22のみを具え、側縁25は縁26に
向かって収束しない第１部分29aと縁26に向かって収束
する第２部分29bの二つの部分を具えている。この実施
例は図2,3に示す実施例と同じ利点、即ち単一の連続シ
ームが可能な利点を有する。しかし、この実施例によれ
ば、裁断作業が少なくてすみ、且つ乗客側の膨張型クッ
ション等の特定の応用分野において要求されているよう
に、側面の衝突表面を大きくする付加的な利点がもたら
される。
更に本発明は、フラップ部分23の側縁25が隣のフラッ
プ部分23の隣接する側縁25と縫合される領域に形成され
るシームを具えている。
好適実施例においては、図５に示すように、フラップ
部分23の側縁25を隣接するフラップ部分23に縫合する縫
目によってシーム41が形成されている。更に好ましく
は、図15に示すように、シーム41は、FFナイロン糸（Ｖ
−Ｔ−295,タイプＩ）を使用して、縁25の一重折りを貫
通する１インチ当たり７つの縫目の一列のジグザグ縫い
42によって形成される。
シート20を構成している材料並びに耐えるべき荷重に
応じて、本発明のシームは種々に改変可能なことは、当
業者ならば自明のことである。例えば、フラップ部分23
同士を溶融接合したり、接着剤で接合したりしてシーム
41を形成することも可能である。なお、縫合によってシ
ーム41を形成する場合、ここに明確に述べたやり方から
種々に改変してもよい。例えば、糸の太さや材料、縫目
の間隔等を変えてもよい。しかし、これらの変更は本発
明の範囲を逸脱するものではない。
本発明のシート20に使用される材料は、材料の横断方
向の圧力差が0.5インチ水柱の条件で連邦試験規格（Fed
eral Test Method）FTM No.5450によって測定された通
気度（CFM）が10cfm/sq.ftより小さい材料から選ぶこと
ができる。本発明好適実施例においては、シート20は、
（１）FTM No.5450によって測定された通気度が1.10CFM
より小さく、（２）ASTM1682によって測定されたグラブ
引っ張り強度が255lbsより小さく、（４）ASTM2261によ
って測定されたトング引き裂き強度が8.0lbsより小さ
く、（３）ASTM D−3786によって測定されたミューレン
破裂強度が325psiより小さい材料で作られる。この実施
例によれば、少ない推進剤で膨張可能であり、しかも膨
張圧力と保護対象の人又は物体から受ける衝撃が少な
い、膨張型クッションを提供できる利点が得られる。
本発明の更に好ましい実施例においては、シート20
は、FTM5041で測定した場合に1.0〜4.0oz/yd2、更に好
ましくは1.9〜3.2oz/yd2の軽量であると言う付加的な特
性も有する。この範囲の目付であれば、材料コストが安
くなると共に未展開状態で収納する際の容積が小さくて
すむ利点がある。
本発明のシート20の更に別の実施例においては、シー
ト20の材料は高いカバーファクターを有する平織の布帛
である。この織布は、熱や光による劣化に対して耐性を
有する成分を持つ高強力糸で作られる。この糸はナイロ
ン6,6であることが望ましいが、ポリエステルやケブラ
ー等のその他の高強力糸であってもよい。この布帛の
片面又は両面にカレンダ加工を施してもよい。表１の布
帛仕様54412/104に示すように、カレンダ加工によっ
て、シート20の通気度が低くなり、厚さ（及び収納容
積）が減少する。しかしながら、トライローバル（tril
obal）型の糸を使用すれば、受入れ可能な低い通気度を
維持するのに必要なカレンダ加工を回避又はその量を少
なくすることができるので、処理コストを低減すること
が可能となる。トライローバル型の糸の使用により、時
間が経過しても完全な状態を保つ糸を有するシート20が
得られる利点も生じる。
本発明のシート20のその他の好ましい実施例において
は、シートは420デニールより小さい、好ましくは300デ
ニールより小さい糸で織られたシートから作られる。更
に好ましくは、このシート20は30〜200デニールの範囲
の糸で織られた布帛から作られる。これらの実施例によ
れば、人又は物体と衝突する表面のざらつきが少なくな
る。その上、細いデニールの糸を使用すれば、クッショ
ンが軽量となり、且つ収納容積が少なくてすむ。
シート20の更に好ましい別の例においては、シート
は、経方向及び緯方向のグラブ引っ張り強度のうちの低
い方のものが高い方のものに比べて、25％好ましくは15
％より大きくない強度低下を呈するような、実質的に均
衡のとれた織物で作られている。表１の布帛仕様64144
及び64146に示すように、このような均衡のとれた織物
によれば、改善された分角方向引き裂き特性と経方向並
びに緯方向の双方に等しい強度を与える利点がもたらさ
れ、両方向の間で生じ易い欠陥を回避することができ
る。これらの特性によって、クッションの性能が向上
し、膨張圧力並びに保護対象の人や物体の衝撃に耐える
ことができる。
本発明のその他の好適実施例においては、シーム41は
シーム補強手段を具えている。
図15に示すように、このシーム補強手段は平たいテー
プ40を含んでいる。縁25は1/2インチの幅の感圧両面接
着テープ（例えば3MNo.665）であるこのテープ40の上
に折り返され、縫合の際に所定の位置に維持される。こ
のテープ40は、シーム40を横断してシート20から伝達さ
れる長手方向の荷重に耐え、更に、縫目42の裏打ち材と
なって周辺圧力に起因して縫目がほころびる可能性を少
なくするのにも役立つ。これとは別に、テープ40を、55
0lbs又は300lbsの補強された材料、例えば２インチの幅
を有するナイロン（Mil−Ｗ−83144,タイプＳ−IV）で
作ることもできる。接着剤の付いているもの、付かない
もの、補強材料の有るもの、無いもの、又はサイズの異
なるもの等のその他のタイプのテープも使用可能であ
り、当業者ならば特別の実験を行わなくてもこうしたテ
ープを選択することができる。
シーム補強手段の別の実施例によれば、シーム41の領
域又はその近傍に接着剤が付与されている。この接着剤
は荷重がシーム41の全表面領域を横断して伝達され易く
して縫目42に対する荷重を減少させ、シート20が織物で
作られている場合に、シーム41においてシート20が梳ら
れる可能性を最小にする。シート20の材料特性に悪影響
を及ぼさない接着剤のみを使用する必要がある。当業者
であれば、特別な実験を行わなくてもこうした接着剤を
選択することが可能である。
当業者であれば、本発明の範囲又は精神から逸脱する
ことなく、本発明のシーム補強手段の種々の変形・改変
を行うことが可能なことは明らかである。例えば、テー
プ40をシーム41の領域又はその近傍に設置することは、
利用される縫目のタイプによって決められる。従って当
業者であれば、特別の実験を行うことなく、ここに説明
したものとは別の縫目に対してテープ40を設置してこれ
を補強することが可能であろう。更に、テープ40と接着
剤との組合せを使用して、シーム41を補強してもよい。
本発明の別の好適例においては、シート20に取付けら
れた膨張制限手段を具えている。この膨張制限手段は、
使用される構成に応じて幾つかの機能を提供する。第一
に、膨張制限手段は、保護対象の人や物体から所定の距
離を維持したい場合等にクッションの膨張を抑制する。
第二に、膨張制限手段はクッションに所望の形状を与え
るのに使用される。第三に、膨張制限手段は、シート20
の高応力領域から荷重を伝播させて、均等に分布させる
ことができる。
膨張制限手段は、シート20に固定されたストラップ50
を具えることが望ましい。このストラップ50は、更に好
ましくはシート20の外側に固定されるが、シート20の内
部に固定されてもよい。外部ストラップ50は、貫通／熱
障壁部材のアタッチメントとして利用可能である。
更に好ましい膨張制限手段の実施例は、複数のストラ
ップ50を具え、その少なくとも一本好ましくは二本は２
インチ幅の300lbsの補強ナイロンテープ（Mil−Ｔ−560
8,クラスE,タイプII）であって、接着、テーピング、糊
付け、縫合、他の手段による固定等によってシート20に
取り付けられている。図７〜９に示す実施例によれば、
ストラップ50はシート20の各折り畳みライン22に直角に
延在し、特定の箇所でのみ固定されて各折り畳みライン
に直交して配列されている。例えば、図6,7に示すシー
ト20の底面図である図16に示すように、感圧型両面接着
テープ52が使用されてストラップ50を固定している。ス
トラップ50はそれが互いに交差する箇所で補助的に縫合
され、且つクッション（図16には示されていない）の上
面の頂点28に到達する箇所でシート20に縫合されてい
る。更に、ストラップ50はシート20に使用されているの
と同じ材料で作ることもできる。
膨張制限手段の他の実施例は、係留索51を具えてい
る。該係留索51の端部はシート20の内部と、クッション
取付け用の金具に取付けられている。この係留索51は意
図している膨張の範囲とタイプに応じて、及びこれらに
よってクッションの形状を所望のものにしようとしてい
るのか否かによって、種々の箇所に取付け可能である。
係留索51がシート20に取付けられる箇所には、シート20
上に補強テープが縫い付けられ、係留索51からの荷重を
分散させるようにしている。
当業者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱するこ
となく、本発明の係留索の種々の変形・改変を行うこと
が可能であることは明らかである。例えば、図17と18に
は対角線型及び周縁型の二つの係留索の構成が示され、
両者共、折り畳まれた正方形のシート20の尖った四隅を
無くして丸くなった膨張したクッション形状となしてい
る。
これらの係留索の構成は、主としてクッションの形状
を所定のものとするのに使用される。
図19に示す別の例によれば、内部係留索51はクッショ
ン取付け用の金具11に基部を固定されている。この係留
索の構成は、膨張したクッションを保護対象の人又は物
体から所定の距離に維持するために、取付け金具11に垂
直な方向への膨張を主として制限するのに使用される。
本発明の更に他の例においては、本発明は更に外周カ
ラーを具えている。図７に示すように、この外周カラー
60は頂点28の実質的近傍で折り畳まれれたフラップ部分
23の縁26の周囲に取付けられている。この外周カラー60
の構成によって、クッションを取付け金具11（図１に示
す）にうまく取付け、クッションを膨張し易くすること
ができる。外周カラー60は現在市販されている取付け金
具と膨張装置に適合するような形状に作られている。
図７に示すように、外周カラー60は均一な２インチ幅
の、420デニールのナイロン織物で作られたリングであ
り、シリコーンスプレー（例えば3MSuper77）又はRTV
シーラント（例えばDow Corning732、多目的シーラン
ト）によってシート20に取付けられ、各シーム41の両側
でシート20に縫合される。別の例では、外周カラー60は
シート20と同じ材料で作られている。
膨張時における外周カラー60での破損を防止するため
に、フラップ部分23を外周カラー60に取付ける時にシー
ム41を下に折り込まないように注意する必要がある。例
えば、図20に示すように、シーム41は折り重ねられずに
外周カラー60に縫合される。シリコーン接着剤又は感圧
セメントが外周カラー60の領域のシーム40に施与され、
縫製の際にこれに幾らかの剛性を与え、これが垂れて下
がることを防止する。
本発明の更に他の実施例においては、図21に示すよう
に、85gより小さい、好ましくは70gより小さいアジ化ナ
トリウム等の推進剤からなる膨張装置90を具えている。
通気ポートと低い通気度の材料を用い、1.8ft3より大き
な容積を有する従来の膨張型クッションは、クッション
を膨張させるのに多量の推進剤を必要とするため、85g
より多いアジ化ナトリウムを使用していた。これに対し
て、シームとシート20の材料そのものを通じて多くの通
気を行う1.8ft3より大きな容積を有する本発明の実施例
は、推進剤のアジ化ナトリウムの量を70gより減らして
膨張装置のサイズを小さくできる利点を有する。
本発明の他の実施例では、ここに述べた膨張型クッシ
ョンの例に更にシート20で形成された膨張チャンバから
ガスを抜くための通気ポートを具えている。図21に示す
ように、この通気ポート91はシート20の衝突表面から離
れた箇所に設けられ、熱いガスが保護対象の人や物体に
向かって吹きつけられることを防止することが望まし
い。更に、この通気ポート91はテープ92等の別の材料で
補強されていることが望ましい。この通気ポート91は、
使用されるシート20の材料の通気度が低く過ぎて充分な
通気が阻害され、保護対象の人又は物体の衝撃によって
圧力が過大となってクッションの破損を生じないよう
に、設けられる。しかし、シート20の材料としては、材
料を通じて充分な通気が行えるような通気度のものを選
ぶことが好ましい。当業者であれば、特別な実験を行わ
なくてもこのような選択をすることが可能である。
本発明の更に別の実施例においては、ここに述べた膨
張型保護クッションが、膨張装置90に取付けられたハウ
ジング94の中に設置されている。このハウジング94は、
クッションが膨張した時に該クッションをハウジングか
ら脱出させる手段を具えている。脱出手段としては多く
のものが存在し、当業者であればこれから容易に選択可
能である。例えば、図22に示すように、ハウジング94の
一つの壁に孔95を設け、クッションが膨張してこれに圧
力を加わえた場合に壊れるようにしてもよい。別の例と
しては、開き戸形式の脱出手段がある。この実施例によ
れば、乗物や装置の人や物体を保護する必要のある箇所
に、モジュールタイプの膨張型保護装置を容易に取付け
可能な利点がある。
実施例 本発明の例示である次の実施例によって、本発明は更
に明らかになるであろう。
実施例１ 経緯方向とも45デニールの高強力ナイロン糸を使用し
てクッション用の布帛を製造した。該布帛は、次の連続
精錬によって地詰めされた。（１）0.5％の水酸化ナト
リウム、0.5％のエトキシ化アルコールの表面活性剤及
び0.3％のエチレンジアミン・テトラ酢酸溶液によっ
て、飽和槽内で190゜Fで約18.5秒間浸漬処理を行い、
（２）四つの水洗槽内で、180゜Fで約9.3秒間（一つの槽
当たり）洗浄し、（３）一つの水洗槽内で４％の酢酸を
用いて約9.3秒間酸中和処理を行い、（４）一つの水洗
槽内で、180゜Fで約9.3秒間洗浄し、（５）二段重ねの蒸
気缶内で、12psiより低い蒸気圧で約18.0秒間蒸気乾燥
を行う。次いで、この布帛は三領域（350,400,450゜F）
に別れたテンターに掛けられ、60yd/minの速度で幅をセ
ットされた。最後に、この布帛は300゜Fと400゜Fに加熱さ
れた３本ロールのカレンダによって1600psiの加圧下に6
0yd/minでホットカレンダ処理された。表１に示すよう
に、布帛仕様54412/104に対応する布帛特性は、目付が
2.1oz/yd2，通気度が0.9CFM,グラブ引っ張り強度が経糸
方向で197lbs,緯糸方向で113lbs,ミューレン破裂強度が
105psiであった。
図6,7の実施例の一辺が3ftの正方形シート20（但し外
部ストラップ50は無い）から、クッションが作られた。
このクッションは75ミリ秒間の空気膨張テストを受け
た。破裂するまでの最大膨張テスト圧力は7.5psiであっ
た。
実施例２ 実施例１と同じように布帛が作られた。底面の中心か
ら膨張装置取付け金具まで延在する内部係留索を有する
従来型の円形の運転者側クッションの形をしたクッショ
ンが作られた。この従来型の円形の運転者側クッション
には、軽量の布帛に適合するように再設計されてはいな
かった。この従来型の設計のクッションには、目付の重
い布帛を使用した市販の運転者側クッションのテストを
行った際に観察されたのと同じメカニズムの欠陥があ
り、このことから、ここで使用された構成は市販の製品
の構成と本質的には相違はなく、すべての結果に顕著な
影響を与えていることが判った。このクッションは31ミ
リ秒の気圧膨張テストを受けた。破裂するまでの最大膨
張テスト圧力は4.5psiであり、これは実施例１の耐圧の
60％に過ぎなかった。
実施例３ 実施例１と同じように布帛が作られた。実施例と同じ
方法で、図７に示すように設置された２インチ幅の1000
lbsの補強ナイロン製の外部ストラップを具えたクッシ
ョンが作られた。このクッションは75ミリ秒間の空気膨
張テストを受けた。最大膨張テスト圧力は11.0psiに達
し、クッションはその通気度によって増加した圧力を逃
がし、破損することはなかった。
実施例４ 100デニールの高強力ナイロン糸の経糸と140デニール
の高強力ナイロン糸の緯糸で布帛を作った。他のすべて
の工程は実施例１で述べたものと同じであった。表１の
布帛仕様64146に示すように、この布帛の特性は、目付
が3.2oz/yd2，通気度が1.05CFM,グラブ引っ張り強度が
経糸方向で251lbs,緯糸方向で225lbs,ミューレン破裂強
度が319psiであった。実施例３と同じように膨張型保護
クッションが作られた。該クッションは98ミリ秒間の空
気膨張テストを受けた。最大膨張テスト圧力は11.8psi
に達し、クッションはその通気度によって増加した圧力
を逃がし、破損することはなかった。
実施例５ 45デニールの高強力ナイロン糸の経糸と100デニール
の高強力ナイロン糸の緯糸で布帛を作った。他のすべて
の工程は実施例１で述べたものと同じであった。表１の
布帛仕様64146に示すように、この布帛の特性は、目付
が2.5oz/yd2，通気度が0.44CFM,グラブ引っ張り強度が
経糸方向で153lbs,緯糸方向で197lbs,ミューレン破裂強
度が237psiであった。実施例３と同じようにクッション
が作られた。該クッションは50ミリ秒間の空気膨張テス
トを受けた。最大膨張テスト圧力は10.0psiに達し、ク
ッションはその通気度によって増加した圧力を逃がし、
破損することはなかった。
実施例６ 実施例５と同じように布帛が作られた。実施例と同じ
方法で、図７に示すように設置された２インチ幅の1000
lbsの補強ナイロン製の外部ストラップを具えたクッシ
ョンが作られた。このクッションは46ミリ秒間の空気膨
張テストを受けた。最大膨張テスト圧力は10.0psiに達
し、クッションはその通気度によって増加した圧力を逃
がし、破損することはなかった。
この明細書の記載事項を参照し、ここに開示された発
明を実施することによって、当業者は更に別の変形例に
想到することができることは明らかである。この明細書
並びに実施例は単なる例示であり、本発明の範囲と精神
は次の請求の範囲に示されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネルセン，ジェームス エム. アメリカ合衆国，ニューメキシコ 87059，ティジェラス，スティープル チェイス ドライブ 46 (72)発明者 フィネリー，ラリー ディー. アメリカ合衆国，ニューメキシコ 87123，アルブクアーク，サウスイース ト，ドーレーン 12308 (72)発明者 グウィン，ケネス ダブリュ. アメリカ合衆国，ニューメキシコ 87008，シダークレスト，ピー．オー. ボックス 935，ツイン ツリー コー ト ４ (72)発明者 マクブライド，ドナルド ディー. アメリカ合衆国，ニューメキシコ 87122，アルブクアーク，ノースイース ト，ロックリッジ ドライブ 41 (72)発明者 ルナ，ダニエル エー. アメリカ合衆国，ニューメキシコ 87031，ロスルナス，カスティロ コー ト 2000 (72)発明者 ホルダー，ジョセフ ピー. アメリカ合衆国，ノースカロライナ 27410，グリーンスボロ，ドッグウッド ドライブ 4305 (72)発明者 ブリトン，リチャード ジェイ. アメリカ合衆国，ノースカロライナ 27455，グリーンスボロ，リーランド ドライブ 207 (56)参考文献 特開 平６−239191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−52554（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−104848（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】四つ又はそれより少ない折り畳みラインと
    複数のフラップ部分とによって形成された、420デニー
    ルより細い糸で製織された材料からなるシートを具え、
    各フラップ部分は折り畳みラインに対応する基縁と少な
    くとも二つの側縁とを有し、該各側縁は最終的には相互
    に出会うように収束しながら前記基縁から外方に向かっ
    て延在し、前記フラップ部分は前記折り畳みラインで折
    り畳まれて、各フラップ部分が実質的に収束して、前記
    シートの上方に一つの頂点を形成すると共に、対応する
    前記側縁で結合されて一つの膨張可能なチャンバを形成
    している膨張型保護クッション。
  2. 【請求項２】前記シートが、255lbsより小さいグラブ引
    っ張り強度,8.0lbsより小さいトング引き裂き強度,325p
    siより小さいミューレン破裂強度，材料を横断する圧力
    差が0.5インチ水柱の場合に1.10cfm/ft2より小さい通気
    度を有する材料で作られている請求項１に記載のクッシ
    ョン。
  3. 【請求項３】前記材料が4.0oz/yd2より小さい目付を有
    する請求項１に記載のクッション。
  4. 【請求項４】前記フラップ部分が、対応する側縁同士で
    接着剤なしに縫合によって接合されている請求項１に記
    載のクッション。
  5. 【請求項５】前記シートが、255lbsより小さいグラブ引
    っ張り強度,8.0lbsより小さいトング引き裂き強度,325p
    siより小さいミューレン破裂強度，材料を横断する圧力
    差が0.5インチ水柱の場合に1.10cfm/ft2より小さい通気
    度を有する材料で作られている請求項４に記載のクッシ
    ョン。
  6. 【請求項６】前記シートが実質的に正方形状をなし、前
    記中央部分が実質的に正方形状をなし、前記フラップ部
    分が実質的に三角形状をなしている請求項２に記載のク
    ッション。
  7. 【請求項７】前記シートが実質的に正方形状をなし、前
    記中央部分が実質的に正方形状をなし、前記フラップ部
    分が実質的に三角形状をなしている請求項４に記載のク
    ッション。
  8. 【請求項８】四つ又はそれより少ない折り畳みラインで
    形成される多角形状の中央部分と複数のフラップ部分と
    を有し、前記各フラップ部分は前記中央部分の折り畳み
    ラインに対応する基縁と、最終的には相互に出会うよう
    に収束しながら前記基縁から外方に向かって延在する少
    なくとも二つの側縁とを有する、420デニールより細い
    糸で製織された材料製のシートを準備し、 前記折り畳みラインで前記フラップ部分を折り畳んで、
    各フラップ部分が実質的に収束してシートの中央部分の
    中心の上方で頂点を形成するようになし、 隣接する前記フラップ部分の側縁同士を互いに接合する
    各ステップからなる膨張型保護クッションの製造方法。
  9. 【請求項９】前記シートが、255lbsより小さいグラブ引
    っ張り強度,8.0lbsより小さいトング引き裂き強度,325p
    siより小さいミューレン破裂強度，材料を横断する圧力
    差が0.5インチ水柱の場合に1.10cfm/ft2より小さい通気
    度を有する材料で作られている請求項８に記載のクッシ
    ョン製造方法。
  10. 【請求項１０】前記接合ステップが、接着剤なしで縫合
    によって行われる請求項８に記載のクッション製造方
    法。
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