JP5204912B1 - 袋体 - Google Patents

Abstract

【課題】展開時の制限糸にかかる応力集中を低減させることで、気密性を保持しつつ、袋部膨張を制御する機能を有したエアバッグを提供する。
【解決手段】膨張を制限する制限糸を内部に有する袋体において、前記制限糸は、非膨張部から別の非膨張部へ前記袋体内部に延在する第１糸条と、前記袋体の膨張部の一方の面の基布を組織する糸条であって、前記一方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記一方の面の基布に戻り組織される第２糸条と、前記袋体の膨張部の他方の面の基布を組織する糸条であって、前記他方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記他方の面の基布に戻り組織される第３糸条とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、膨張を制限する制限糸を内部に有する袋体に関するものである。より詳細には、自動車用のエアバッグに関するものである。

昨今の自動車に対しての安全の要求は従来よりも更に高まっている。それと同時に車内は広くという快適性も要求されている。そこで、搭載されるエアバッグのコンパクト性が要求されていることはもとより、展開ガスを発生させるインフレータも小型化の傾向となっており、少ないガス量でも性能を十分に発揮するエアバッグが必要になってきている。そこで、エアバッグを必要以上に膨張させなくすることによってガスを有効活用する必要がある。この要求に関連する袋体の一例が、特許文献１及び２によって開示されている。これらは、膨張時の基布の距離を制限する制限糸を備えるエアバッグであって、一方の面の基布を構成する糸の一部が、他方の面の基布に向けて延在し接続されている。

国際公開９５／２０５０７号 特開２００１−１３８８５２号公報

特許文献１及び２に記載されたエアバッグにおいては、確かにエアバッグの膨張を制限糸によって制御可能である。しかし、これらの制限糸は、エアバッグ展開時に袋部膨張圧力に抗して体積を制御しようとするので、制限糸には圧力及び体積に応じた応力がかかる。特に、膨張部が存在する領域が大きい場合は、大きな膨張力がかかり、制限糸の開始点及び終了点に応力が集中することとなる。その結果、当該部分の糸の目ずれを起こし、コート層の破壊が発生し、それによって気密性に重大な障害を及ぼすこととなる場合がある。この現象を回避しようとすれば、過剰な樹脂による被覆が必要になる。したがって、製造単価が増加すると共に、エアバッグは嵩高となり、収納性が悪くなる場合がある。

本発明の目的は、展開時の制限糸にかかる応力集中を低減させることで、気密性を保持しつつ、袋部膨張を制御する機能を有したエアバッグを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、膨張を制限する制限糸を内部に有する袋体において、前記制限糸は、非膨張部から別の非膨張部へ前記袋体内部に延在する第１糸条と、前記袋体の膨張部の一方の面の基布を組織する糸条であって、前記一方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記一方の面の基布に戻り組織される第２糸条と、前記袋体の膨張部の他方の面の基布を組織する糸条であって、前記他方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記他方の面の基布に戻り組織される第３糸条とを含む、袋体を提供する。

本発明の袋体の構成とすることによって、気密性を保持しつつ、袋部膨張を制御する機能を付与させることが可能である。これは、制限したい膨張部に隣接する非膨張部の間に橋渡しされた糸条が制限糸を補強する機能を有するからである。すなわち、この糸条がエアバッグ展開時の応力を一部受け持つために、制限糸の開始点及び終了点へかかる応力を少なくし、よって目ずれを低減し、気密性の保持が可能となっている。

本発明の袋体を示す概略断面図である。 比較例１の袋体を示す概略断面図である。 比較例２の袋体を示す概略断面図である。

本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

本発明の袋体は、膨張を制限する制限糸を内部に有する袋体において、制限糸は、非膨張部から別の非膨張部へ袋体内部に延在する第１糸条と、袋体の膨張部の一方の面の基布を組織する糸条であって、一方の面の基布から離れて、第１糸条に引っ掛かり、又は第１糸条と織り組織を構成し、再び一方の面の基布に戻り組織される第２糸条と、袋体の膨張部の他方の面の基布を組織する糸条であって、他方の面の基布から離れて、第１糸条に引っ掛かり、又は第１糸条と織り組織を構成し、再び他方の面の基布に戻り組織される第３糸条とを含む、袋体である。

本発明の袋体に使用する布は織物であって、非膨張部から別の非膨張部へ延在して基布を組織しない糸条を利用して制限糸を形成させる。この糸条と交差する制限糸は、基布を構成する糸条を利用する。

使用する糸の引っ張り強力は３０Ｎ／本以上が好ましい。４０Ｎ／本以上であれば特に好ましい。この範囲であれば、膨張時の応力に耐えるために糸本数を過剰に多くする必要がなく、デザインの自由度に制限を受けない。

使用する制限糸の伸度は１６％〜３０％が好適に使用できる。この範囲であれば、制限糸の開始点及び終了点にかかる応力が過剰になりすぎず、膨張体積を効果的に制御できる。このような糸条は、溶融ポリマーを押し出し、熱延伸にて得られるが、延伸条件（延伸比と延伸温度）を変更することによって作成可能である。

基布から離れる制限糸の密度は、袋体膨張部面積に対し０．１〜１．５個／ｃｍ^２が好適である。この範囲であれば、制限糸の開始点及び終了点での目開きが最小限に抑えられ、かつ制限糸が存在する領域によるデザインの自由度を妨げない。

制限糸の存在する領域は、袋体膨張部分の面積に対し、１０〜９５％が好適に採用できる。この範囲であれば、袋体体積の過剰な膨張の抑制が可能であり、かつ制限糸が存在する領域によるデザインの自由度を妨げない。

制限糸の第２糸条及び第３糸条について、基布から離れて再び基布に戻るまでの長さは５〜４０ｃｍであることが好適である。この範囲であれば、膨張体積の制御が可能であり、サイドカーテンバッグに利用した場合、展開したバッグが窓と乗員との間に問題なく滑り込むことが可能である。これらの調整は製織プログラムにて容易に変更可能である。

本発明のエアバッグの膨張時における膨張部分の厚みを５０〜２００ｍｍとすることにより、乗員障害及び乗員車外放出性を損なわずに膨張体積の制御が可能である。この調整は、制限糸の長さ、及び制限糸の第１〜第３糸条の組織方法によって調整可能であるが、実際は膨張させた時の寸法を測定し、制限糸の長さを調整する必要がある。

本発明の構造を持つ基布は、精錬を実施するが、これは製織時に用いた糊剤を除くためである。ジッカー等のバッチ式や連続精錬等既知の方法が利用可能である。また、気密性を付与するために、樹脂をコーティングまたはラミネートをする。コーティングでは、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、クロロプレンエラストマー等、既知の物質が利用可能である。燃焼性、柔軟性の観点からすれば、シリコン樹脂が好適に使用可能である。ラミネート被覆であれば、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等既知のものが利用可能である。また、これにあらかじめポリオレフィン樹脂等の接着に寄与する樹脂を処理するか、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。気密性、環境面の観点からすれば、ポリアミド及びポリアミドポリエーテル共重合体フィルムをガスバリア側に、ポリオレフィンフィルムを接着側とした多層フィルムが有効であるが、以上のものに限定されない。

以下に本発明の実施例を示す。

測定値は、以下の基準にて測定し、評価した。
（糸強力、伸度）基布を構成したものと同じ糸条を別に準備し、Ａ＆Ｄ社製テンシロンを用いて測定した。試料長２００ｍｍ、引っ張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎで５回測定し、その平均値を記録した。
（布強力、伸度）ＪＩＳ Ｌ１０９６を基準とし、Ａ＆Ｄ社製テンシロンにて幅５０ｍｍ、測定長２００ｍｍ、引っ張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定を５回実施し、その平均値を記録した。
（気密性）試験用エアバッグに１７．５ｋＰａになるように空気を入れ、その後バルブを閉止し、エアバッグ内圧の変化を記録し、バルブ閉止６秒後の圧力を評価した。

強力３３．３Ｎ、伸度２３．６％の４６６ｄｔｅｘ／９６ｆポリエチレンテレフタレート繊維を、エステル糊剤にてサイジング後、１００００本引きそろえ経糸ビームを作成した。次に、ジャガード付エアジェット織機にて経５７本／ｉｎｃｈ、緯４９本／ｉｎｃｈでエアバッグを製織した。

図１に示す通り、本実施例によるエアバッグは、外周縁部に設けられた外周接合部と、外周接合部の内側に設けられた内側接合部とで２枚の布が相互に接合されて、袋体が構成されている。接合部は、エアバッグ展開時にも膨張しない非膨張部である。

エアバッグの内部には、展開時に膨張を制限する制限糸を有する。制限糸は複数の糸条によって構成されている。まず、非膨張部１から他の非膨張部１に延在する糸条４が、１０本に１本の割合で５本、エアバッグ内部に渡されている。次に、エアバッグの膨張部の一方の面の基布１１を組織する糸条２が、４本に１本の割合で基布から離れ、糸条４と平織り構造の部分５を構成する。そして、糸条２は、再度元の基布組織に戻されている。また、エアバッグの膨張部の他方の面の基布１２を組織する糸条３が、４本に１本の割合で基布から離れ、糸条４と平織り構造の部分５を構成する。そして、糸条３は、再度元の基布組織に戻されている。糸条２及び糸条３は、基布１１、１２から離れて、再び戻ってくるまでの長さ（制限糸長さ）を２３ｃｍとした。バッグ膨張部分に対する制限糸の領域（図１中長方形の部分）は７０．５％とした。尚、図１中制限糸の存在を示しているが、簡略化して表現していて、実際の本数は示していない。

次いで、６０℃の炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌ水溶液に浸漬後、８０℃のスチーム槽に３０秒通したあと９０℃×１分間水洗浄し、１００℃の加熱ロールにて１分間乾燥後、２１０℃×３０秒間テンターにてヒートセットして巻き取った。次に、シリコン樹脂をコーターにて６９ｇ／ｍ^２を狙い値としてコートし、１８０℃×２分間処理後更にトップコートを８ｇ／ｍ２でコートし、２００℃で１分間処理した。これを基布の表裏計２回加工した。こうして得られたコート布について気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

強力４０Ｎ／本、伸度２１％の４７０ｄｔｅｘ／７２ｆナイロン６６繊維を、ポリアクリル酸糊剤にてサイジング後、１００００本引きそろえ経糸ビームを作成した。次に経糸制御にジャガード装置を搭載したエアジェット織機にて経５７本／ｉｎｃｈ、緯４９本／ｉｎｃｈでエアバッグを製織した。

エアバッグの構造は、実施例１と同様に図１の構成とした。次いで、６０℃の水酸化ナトリウム７．４ｇ／Ｌ水溶液に浸漬後、８０℃のスチーム槽に３０秒通したあと９０℃×１分間の水洗浄実施し、１００℃の加熱ロールにて１分間乾燥後、１５０℃×３０秒間テンターにてヒートセットして巻き取った。次に、シリコン樹脂をコーターにて６９ｇ／ｍ^２になるようにコートし、１８０℃×２分間処理後更にトップコートを８ｇ／ｍ２でコートし、２００℃で１分間処理した。これを基布の表裏２回加工した。こうして得られたコート布について気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

実施例１と同様の糸条を用いたが、図１の平織り構造の部分５は平織り構造とせずに、単に糸条４に糸条２及び糸条３を引っ掛けた構造を持つ袋体を製織した。その後の加工は実施例１と同様とし、同様の気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

実施例１と同様の糸条を用いたが、制限糸の構造が実施例１とは異なる。まず、非膨張部１から他の非膨張部１に延在する糸条４は、実施例１と同様、１０本に１本の割合で５本、エアバッグ内部に渡されている。そして、エアバッグの膨張部の一方の面の基布１１を組織する糸条２は、１０本に１本の割合で基布から離れ、糸条４と平織り構造の部分５を構成し、再度元の基布組織に戻されている。また、エアバッグの膨張部の他方の面の基布１２を組織する糸条３は、１０本に１本の割合で基布から離れ、糸条４と平織り構造の部分５を構成し、再度元の基布組織に戻されている。糸条２及び糸条３の糸長は、基布１１、１２から離れて、再び戻ってくるまでの長さを２３ｃｍとした。その後は、実施例１と同様の加工を実施し、気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

実施例１と比較して、制限糸が存在する面積（制限糸部／膨張部面積比）を実施例５では小さくし、実施例６では大きくした。その後の加工は実施例１と同様とし、同様の気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

実施例１と同様の糸条を用いたが、糸条２及び糸条３の長さを実施例７では１０ｃｍとし、実施例８では３５ｃｍとした。その後の加工は実施例１と同様とし、同様の気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

比較例１

実施例１と同様の糸条を用いてエアバッグを製織した。図２に示す通り、エアバッグの膨張部の一方の面の基布２１を構成する糸条７が、４本に１本の割合で基布２１から離れ、他方の面の基布２２へ向かい、最終的には基布２２に組織されている。また、基布２２を構成する糸条６が、４本に１本の割合で基布２２から離れ、対向する基布２１へ向かい最終的には基布２１に組織されている。この糸条６及び糸条７によって制限糸が構成されている。この制限糸の構造は、Ｂ−Ｂ´断面に示す通り、Ｘ字のようになっている。糸条６及び糸条７の長さは２３ｃｍとした。その後の加工は実施例１と同様とし、同様の気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

比較例２

実施例１と同様の糸条を用いてエアバッグを製織した。図３に示す通り、エアバッグの膨張部の一方の面の基布３１を構成する糸条８が、４本に１本の割合で基布３１から離れており、他方の面の基布３２を構成する糸条９が、４本に１本の割合で基布３２から離れており、糸条８と糸条９とが互いに直交する関係となっている。そして、糸条８及び糸条９は、エアバッグ内部において平織り構造を構成した後、それぞれ元の基布組織に戻されている。この制限糸の構造は、Ｃ−Ｃ´断面に示す通り、Ｙ字のようになっている。その後の加工は実施例１と同様とし、同様の気密試験を実施した。その結果を表１に示す。

表１に示す通り、比較例１−２と比較して、本発明の実施例１−８は、バルブ閉止６秒後の気密性が良好に維持された。非膨張部間に渡した糸条を含めた制限糸の構造とすることによって、本発明の実施例では、制限糸の開始点および終了点にかかる応力が低減された結果、目ずれが抑制され、内圧が良好に維持されたと考えられる。一方、比較例では、膨張時の応力が制限糸の開始点及び終了点に比較的大きく掛かり、目ずれを起こしたために内圧の維持が不十分な結果となったと考えられる。

本発明によって、少ないガス量においても性能を発揮するエアバッグであって、コンパクト性と乗員保護性能を両立したエアバッグが提供された。

１ 非膨張部
２、３、４、６、７、８、９ 糸条
５ 平織り構造の部分
１１、１２、２１、２２、３１、３２ 基布

Claims (7)

1. 膨張を制限する制限糸を内部に有する袋体において、前記制限糸は、
   非膨張部から別の非膨張部へ前記袋体内部に延在する第１糸条と、
   前記袋体の膨張部の一方の面の基布を組織する糸条であって、前記一方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記一方の面の基布に戻り組織される第２糸条と、
   前記袋体の膨張部の他方の面の基布を組織する糸条であって、前記他方の面の基布から離れて、前記第１糸条に引っ掛かり、又は前記第１糸条と織り組織を構成し、再び前記他方の面の基布に戻り組織される第３糸条とを含む、袋体。
2. 前記制限糸の強力が３０Ｎ／本以上であり、伸度が１６〜３０％である、請求項１に記載された袋体。
3. 前記袋体の前記基布から離れる前記制限糸の密度が、前記膨張部の面積に対して０．１〜１．５個／ｃｍ２である、請求項１または請求項２に記載された袋体。
4. 前記制限糸が存在する領域が、前記膨張部の面積の１０〜９５％である、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された袋体。
5. 前記制限糸の前記第２糸条及び前記第３糸条について、基布から離れて再び基布に戻るまでの長さが５〜４０ｃｍである、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された袋体。
6. 前記袋体を構成する糸条が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはナイロン６６（Ｎ６６）である、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された袋体。
7. 前記袋体の外側に樹脂コーティングまたはラミネートがなされた、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された袋体。