JPH09240407A - 自己成形型エアバッグを備えたエアバッグシステム - Google Patents
自己成形型エアバッグを備えたエアバッグシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 縫合することなく製作でき、かつ非常に軽量
で、非動作時の折りたたんだ状態では従来の布製エアバ
ッグよりも小型にできるエアバッグを提供する。 【解決手段】 車両の乗員保護システムにおける膨張式
乗員拘束装置は、周辺端部を有し、実質的に密封された
エアバッグ２００を形成するために、その周辺端部だけ
で接合される実質的に平坦な少なくとも２枚の非弾性的
プラスチックフィルム２１０，２１２と、非弾性的プラ
スチックフィルムの少なくとも１つのポートを通して前
記エアバッグ内部にガスを導入することによってエアバ
ッグを膨張させるための、エアバッグと車両に接続され
たインフレータと、車両の衝突に反応してインフレータ
を始動させるためのイニシエータとを包む。エアバッグ
が膨張すると、少なくとも２枚の非弾性的プラスチック
フィルムが実質的に伸びずに変形し、特にエアバッグの
厚さが実質的にその幅または高さより小さい形を作る
か、或いはまたエアバッグを楕円形状にする。
で、非動作時の折りたたんだ状態では従来の布製エアバ
ッグよりも小型にできるエアバッグを提供する。 【解決手段】 車両の乗員保護システムにおける膨張式
乗員拘束装置は、周辺端部を有し、実質的に密封された
エアバッグ２００を形成するために、その周辺端部だけ
で接合される実質的に平坦な少なくとも２枚の非弾性的
プラスチックフィルム２１０，２１２と、非弾性的プラ
スチックフィルムの少なくとも１つのポートを通して前
記エアバッグ内部にガスを導入することによってエアバ
ッグを膨張させるための、エアバッグと車両に接続され
たインフレータと、車両の衝突に反応してインフレータ
を始動させるためのイニシエータとを包む。エアバッグ
が膨張すると、少なくとも２枚の非弾性的プラスチック
フィルムが実質的に伸びずに変形し、特にエアバッグの
厚さが実質的にその幅または高さより小さい形を作る
か、或いはまたエアバッグを楕円形状にする。
Description
【０００１】本出願はＤ．Ｓ．ブリード[Breed]の「プ
ラスチックフィルムエアバッグ」と題された米国特許出
願第０８／２４７，７６３号（１９９４年５月２３日出
願）に関連するものである。
ラスチックフィルムエアバッグ」と題された米国特許出
願第０８／２４７，７６３号（１９９４年５月２３日出
願）に関連するものである。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくともエアバッグ
の１部分を比較的非弾性的なプラスチックフィルムの２
枚のパネル、例えば表と裏パネルで作り、表と裏パネル
を連結する繋ぎ材（tether）を使用することなく、望ま
しい形状を自動的に得るようにしたエアバッグに関す
る。
の１部分を比較的非弾性的なプラスチックフィルムの２
枚のパネル、例えば表と裏パネルで作り、表と裏パネル
を連結する繋ぎ材（tether）を使用することなく、望ま
しい形状を自動的に得るようにしたエアバッグに関す
る。
【０００３】
【従来の技術】従来の運転者側エアバッグ（本明細書で
は運転者用エアバッグともいう）は、縫製によりつなぎ
合わされたナイロンまたはポリエステル製の布片で作ら
れている。このエアバッグは、（ｉ）インフレータから
放出される熱い粒子を捕捉し、布が燃えて穴が形成され
ないように、また（ｉｉ）膨張用ガスの布からの漏れを
少なくするためにエアバッグを密封する、という目的
で、内面がネオプレンまたはシリコンで被覆されてい
る。従来これらのエアバッグはまず、片側だけに被覆が
施された材料から、表パネルおよび裏パネルを形成する
２つのほぼ円形部分を裁断し、そして被覆側を外側に向
けて縫い合わせて作られる。裏パネルにはインフレータ
への取り付けのための穴が設けられている。次に繋ぎ材
と呼ばれる布の帯が表パネルに縫い付けられる。その
後、エアバッグはこの布縫合物をインフレータ取り付け
穴から引き出して裏返し、被覆側が内側になるようにす
る。繋ぎ材をインフレータ取り付け穴に隣接する位置で
裏パネルへ縫い付けることによって組み立てが完了す
る。
は運転者用エアバッグともいう）は、縫製によりつなぎ
合わされたナイロンまたはポリエステル製の布片で作ら
れている。このエアバッグは、（ｉ）インフレータから
放出される熱い粒子を捕捉し、布が燃えて穴が形成され
ないように、また（ｉｉ）膨張用ガスの布からの漏れを
少なくするためにエアバッグを密封する、という目的
で、内面がネオプレンまたはシリコンで被覆されてい
る。従来これらのエアバッグはまず、片側だけに被覆が
施された材料から、表パネルおよび裏パネルを形成する
２つのほぼ円形部分を裁断し、そして被覆側を外側に向
けて縫い合わせて作られる。裏パネルにはインフレータ
への取り付けのための穴が設けられている。次に繋ぎ材
と呼ばれる布の帯が表パネルに縫い付けられる。その
後、エアバッグはこの布縫合物をインフレータ取り付け
穴から引き出して裏返し、被覆側が内側になるようにす
る。繋ぎ材をインフレータ取り付け穴に隣接する位置で
裏パネルへ縫い付けることによって組み立てが完了す
る。
【０００４】もし従来の運転者用エアバッグを繋ぎ材を
使用せずに膨らませると、エアバッグはほぼ円球形状に
なる。そのようなエアバッグは運転ハンドルから車室内
に相当突き出ることになり、殆どの場合、運転者に衝撃
を与え負傷させることになろう。こうした負傷の可能性
を防ぐために、裏パネルに対する表パネルの相対変位量
を制限するべく、エアバッグの表および裏パネルに繋ぎ
材が取り付けられる。そのような繋ぎ材を付加すること
によって、エアバッグは直径に対するエアバッグの厚さ
の比が約０．６の偏平な楕円形状となる。従来のエアバ
ッグでは、エアバッグ布を構成する糸が互いに多少動く
ために、繋ぎ材が必要とされる。このエアバッグは、布
の縦糸または横糸と方向が一致しない方向の応力に対し
ては弾性的になる。その結果、布は変形してほぼ球体を
形成する。
使用せずに膨らませると、エアバッグはほぼ円球形状に
なる。そのようなエアバッグは運転ハンドルから車室内
に相当突き出ることになり、殆どの場合、運転者に衝撃
を与え負傷させることになろう。こうした負傷の可能性
を防ぐために、裏パネルに対する表パネルの相対変位量
を制限するべく、エアバッグの表および裏パネルに繋ぎ
材が取り付けられる。そのような繋ぎ材を付加すること
によって、エアバッグは直径に対するエアバッグの厚さ
の比が約０．６の偏平な楕円形状となる。従来のエアバ
ッグでは、エアバッグ布を構成する糸が互いに多少動く
ために、繋ぎ材が必要とされる。このエアバッグは、布
の縦糸または横糸と方向が一致しない方向の応力に対し
ては弾性的になる。その結果、布は変形してほぼ球体を
形成する。
【０００５】その上、上述のエアバッグの製造方法は大
量の縫製加工を含むものであり、従ってかなりの労働力
を必要とし、その結果、運転者用エアバッグのうちかな
りの割合が、メキシコのような低労働力コストの国で製
造されている。
量の縫製加工を含むものであり、従ってかなりの労働力
を必要とし、その結果、運転者用エアバッグのうちかな
りの割合が、メキシコのような低労働力コストの国で製
造されている。
【０００６】現在多くの人が、展開するエアバッグとの
相互作用で負傷したり、また死亡する人も出ている。上
で参照した特許出願で記述されているフィルムエアバッ
グの重要な利点の１つは、質量が非常に小さいというこ
とから相互作用によって引き起こされる負傷がかなり減
少することである。その特許出願の教示によれば、この
運転者エアバッグシステムは運転者との相互作用を相当
許容できるように設計できる。つまり、フィルムエアバ
ッグは運転者を負傷させる恐れなしに車室内へ相当量突
き出させるように安全に設計できるということである。
それでもなお、自動的に適切な運転者用エアバッグ形状
を達成できるようなフィルムエアバッグの特性を、布の
特性と組み合わせることが望ましい場合もある。そのよ
うな場合、運転者との相互作用を最小にする必要があ
る。
相互作用で負傷したり、また死亡する人も出ている。上
で参照した特許出願で記述されているフィルムエアバッ
グの重要な利点の１つは、質量が非常に小さいというこ
とから相互作用によって引き起こされる負傷がかなり減
少することである。その特許出願の教示によれば、この
運転者エアバッグシステムは運転者との相互作用を相当
許容できるように設計できる。つまり、フィルムエアバ
ッグは運転者を負傷させる恐れなしに車室内へ相当量突
き出させるように安全に設計できるということである。
それでもなお、自動的に適切な運転者用エアバッグ形状
を達成できるようなフィルムエアバッグの特性を、布の
特性と組み合わせることが望ましい場合もある。そのよ
うな場合、運転者との相互作用を最小にする必要があ
る。
【０００７】プラスチックフィルム製のエアバッグは上
で参照した共に出願中の米国特許出願第０８／２４７，
７６３５号に開示されており、ここに参照文献ととして
援用する。多くのフィルムは、エアバッグ展開時の典型
的な応力の下ではかなり非弾性的な特性を有する。もし
エアバッグをそのようなフィルムの平坦な円形部分で作
り、膨らませると、そのエアバッグは球形にならずに、
自動的に運転者用エアバッグとして要求される偏平な楕
円形状を形成する。この意外な結果は、運転者用エアバ
ッグの製造工程を大幅に簡略化することになる。なぜな
らば、繋ぎ材を必要としなくなるからである。その上、
このエアバッグは２枚の平坦な円形部分を熱溶着[Heat
sealing]により繋ぎ材を必要とせずに結合できるため、
エアバッグ全体を縫い合わせることなく作ることがで
き、労働力および生産コストを低減できることになる。
実際に、繋ぎ材の必要性がなくなることにより、このエ
アバッグはブロー成形またはその他類似の工程で作るこ
とができる。実際、これは運転者用エアバッグの製造コ
ストを大幅に削減することになる。
で参照した共に出願中の米国特許出願第０８／２４７，
７６３５号に開示されており、ここに参照文献ととして
援用する。多くのフィルムは、エアバッグ展開時の典型
的な応力の下ではかなり非弾性的な特性を有する。もし
エアバッグをそのようなフィルムの平坦な円形部分で作
り、膨らませると、そのエアバッグは球形にならずに、
自動的に運転者用エアバッグとして要求される偏平な楕
円形状を形成する。この意外な結果は、運転者用エアバ
ッグの製造工程を大幅に簡略化することになる。なぜな
らば、繋ぎ材を必要としなくなるからである。その上、
このエアバッグは２枚の平坦な円形部分を熱溶着[Heat
sealing]により繋ぎ材を必要とせずに結合できるため、
エアバッグ全体を縫い合わせることなく作ることがで
き、労働力および生産コストを低減できることになる。
実際に、繋ぎ材の必要性がなくなることにより、このエ
アバッグはブロー成形またはその他類似の工程で作るこ
とができる。実際、これは運転者用エアバッグの製造コ
ストを大幅に削減することになる。
【０００８】上記の参照特許出願に加えて、エアバッグ
製造用のフィルム材料がコケグチ[Kokeguchi]の米国特
許第４，９６３，４１２号に記述されている。コケグチ
特許に記述されているフィルムエアバッグ材料は、前記
の参照特許出願第０８／２４７，７６３号または本発明
に開示されているものとは、その概念が相当異なるもの
である。コケグチ特許の第１の特徴は、エアバッグフィ
ルム材料の端部引き裂き抵抗を、プラスチックフィルム
に穴を設けることによって増加させることができること
にある。しかしながら穴を付加すると、応力が穴に集中
する効果により、材料の引っ張り強度が１／２またはそ
れ以上減少する。これはまた、応力に抵抗するはたらき
をする材料の量を減らすことにもなる。そのようなわけ
で、コケグチのエアバッグは従来の布エアバッグよりも
ごく僅かに薄くできる（従来の４００マイクロメートル
に対して３２０マイクロメートル）だけで、従来のエア
バッグと同じか多分より重いと思われることは注目に値
する。また、コケグチはフィルムエアバッグの特定の形
状については何ら開示していない。以下に詳細を議論す
るように、本願の教示に基づいて構成されるエアバッグ
は、特定のフィルム材料の非弾性的特性を利用すること
により特定の形状を得ることができるものである。
製造用のフィルム材料がコケグチ[Kokeguchi]の米国特
許第４，９６３，４１２号に記述されている。コケグチ
特許に記述されているフィルムエアバッグ材料は、前記
の参照特許出願第０８／２４７，７６３号または本発明
に開示されているものとは、その概念が相当異なるもの
である。コケグチ特許の第１の特徴は、エアバッグフィ
ルム材料の端部引き裂き抵抗を、プラスチックフィルム
に穴を設けることによって増加させることができること
にある。しかしながら穴を付加すると、応力が穴に集中
する効果により、材料の引っ張り強度が１／２またはそ
れ以上減少する。これはまた、応力に抵抗するはたらき
をする材料の量を減らすことにもなる。そのようなわけ
で、コケグチのエアバッグは従来の布エアバッグよりも
ごく僅かに薄くできる（従来の４００マイクロメートル
に対して３２０マイクロメートル）だけで、従来のエア
バッグと同じか多分より重いと思われることは注目に値
する。また、コケグチはフィルムエアバッグの特定の形
状については何ら開示していない。以下に詳細を議論す
るように、本願の教示に基づいて構成されるエアバッグ
は、特定のフィルム材料の非弾性的特性を利用すること
により特定の形状を得ることができるものである。
【０００９】従来の運転者用エアバッグに施されている
ネオプレンまたはシリコン被覆は、前記のように従来型
のアジ化ナトリウム・インフレータのようなインフレー
タから放出される熱い粒子を捕捉するのに役立つ。フィ
ルムエアバッグはそのような粒子によって傷つきやす
く、その結果、アジ化ナトリウム・インフレータでは効
果的に動作しない。幸いなことに、熱い粒子を生成せず
に、代わりにアジ化ナトリウム・インフレータで作られ
るガスよりもかなり低温のガスを発生するインフレータ
が開発されつつある。
ネオプレンまたはシリコン被覆は、前記のように従来型
のアジ化ナトリウム・インフレータのようなインフレー
タから放出される熱い粒子を捕捉するのに役立つ。フィ
ルムエアバッグはそのような粒子によって傷つきやす
く、その結果、アジ化ナトリウム・インフレータでは効
果的に動作しない。幸いなことに、熱い粒子を生成せず
に、代わりにアジ化ナトリウム・インフレータで作られ
るガスよりもかなり低温のガスを発生するインフレータ
が開発されつつある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のエアバッグにお
いては、エアバッグを膨張させるために使用される推進
剤が、展開用扉と呼ばれる車の内装トリムに穴を開け、
それによってエアバッグが展開できるようにするために
も使用される。フィルムエアバッグの質量は従来の布製
エアバッグより相当小さく、一定時間内にエアバッグを
展開させるにはより小さなエネルギーで済む。しかしな
がら、展開用扉を開けるためにはやはり相当の圧力が必
要とされる。また、もし展開用扉を開けるために現在使
用されている圧力をフィルムバッグにも使用すると、扉
が開いた後の展開速度は従来のエアバッグに比べて相当
速いものとなる。この急速な展開はフィルムエアバッグ
に過度の応力を与え、それによって乗員が負傷する可能
性が増える。フィルムエアバッグの実用化においては殆
どの場合、より小さいエネルギーで展開用扉の開放でき
る方法が必要とされる。
いては、エアバッグを膨張させるために使用される推進
剤が、展開用扉と呼ばれる車の内装トリムに穴を開け、
それによってエアバッグが展開できるようにするために
も使用される。フィルムエアバッグの質量は従来の布製
エアバッグより相当小さく、一定時間内にエアバッグを
展開させるにはより小さなエネルギーで済む。しかしな
がら、展開用扉を開けるためにはやはり相当の圧力が必
要とされる。また、もし展開用扉を開けるために現在使
用されている圧力をフィルムバッグにも使用すると、扉
が開いた後の展開速度は従来のエアバッグに比べて相当
速いものとなる。この急速な展開はフィルムエアバッグ
に過度の応力を与え、それによって乗員が負傷する可能
性が増える。フィルムエアバッグの実用化においては殆
どの場合、より小さいエネルギーで展開用扉の開放でき
る方法が必要とされる。
【００１１】そのようなシステムの１つが、“自動車内
装トリム部品に展開用開口部を形成する方法および構
成”と題するバルネス[Barnes]らの米国特許第５，３９
０，９５０号に開示されている。この特許は、硬い基質
の上にビニル表皮を被覆した自動車内装トリム部品に展
開用開口部を形成する方法について記述している。エア
バッグシステムの操作前までは見えないようになってお
り、表皮被覆の下に扉の形に合わせて配置されたエネル
ギー発生式の直線切断要素を含み、この切断要素の作動
により表皮に傷を付け、または切断するようにしたもの
である。
装トリム部品に展開用開口部を形成する方法および構
成”と題するバルネス[Barnes]らの米国特許第５，３９
０，９５０号に開示されている。この特許は、硬い基質
の上にビニル表皮を被覆した自動車内装トリム部品に展
開用開口部を形成する方法について記述している。エア
バッグシステムの操作前までは見えないようになってお
り、表皮被覆の下に扉の形に合わせて配置されたエネル
ギー発生式の直線切断要素を含み、この切断要素の作動
により表皮に傷を付け、または切断するようにしたもの
である。
【００１２】バルネスらの特許の目的とするところは、
目に見える内装トリムパネル内に展開用扉を設置する時
に、シーム（継ぎ目）が目につかないようにすることに
ある。これは自動車の内装デザイナーにとって、彼らが
望む特定の美的効果を作りだすのに大きな自由度を与え
るものである。バルネスらの特許の目に見えないシーム
は、このように美的目的で考案されたもので、乗員の負
傷を減らすとか、フィルムエアバッグとの併用での利
点、実際に負傷を全て無くすといったような得られるで
あろう利点を考慮したものではない。そこで、この特許
の教示を適用した場合の１つの意外な結果は、展開用扉
の開放に必要な圧力が相当小さくなるということであ
る。フィルムエアバッグと併用した場合、この結果は重
要なものである。なぜならば、非常に軽量のフィルムエ
アバッグを展開し、膨張させるのに必要なだけのエネル
ギーを供給するようにインフレータを設計すればよく、
それによりインフレータの大きさを相当小さくできるか
らである。従来の展開用扉の開放には、バルネスらの特
許の教示に基づいて組み立てられた扉を開放する以上の
追加のエネルギーが必要とされるが、そうしたエネルギ
ーはこのインフレータでは必要ない。さらに、フィルム
は従来の布製エアバッグに比べて、展開用扉のギザギザ
した角部によって傷つけられやすい。バルネスらの特許
の装置を使用して、展開用扉を花火技術的に切開するよ
うにすれば、展開用扉をエアバッグの展開経路外に簡単
に移動させることができ、扉に対するエアバッグの力を
最小にし、従って展開用扉によるフィルムエアバッグに
対する損傷を最小にできる。バルネスらはフィルムエア
バッグの実施は想定していなかったため、それを展開用
扉の花火技術的な開放とともに使用する利点は意図して
いなかった。
目に見える内装トリムパネル内に展開用扉を設置する時
に、シーム（継ぎ目）が目につかないようにすることに
ある。これは自動車の内装デザイナーにとって、彼らが
望む特定の美的効果を作りだすのに大きな自由度を与え
るものである。バルネスらの特許の目に見えないシーム
は、このように美的目的で考案されたもので、乗員の負
傷を減らすとか、フィルムエアバッグとの併用での利
点、実際に負傷を全て無くすといったような得られるで
あろう利点を考慮したものではない。そこで、この特許
の教示を適用した場合の１つの意外な結果は、展開用扉
の開放に必要な圧力が相当小さくなるということであ
る。フィルムエアバッグと併用した場合、この結果は重
要なものである。なぜならば、非常に軽量のフィルムエ
アバッグを展開し、膨張させるのに必要なだけのエネル
ギーを供給するようにインフレータを設計すればよく、
それによりインフレータの大きさを相当小さくできるか
らである。従来の展開用扉の開放には、バルネスらの特
許の教示に基づいて組み立てられた扉を開放する以上の
追加のエネルギーが必要とされるが、そうしたエネルギ
ーはこのインフレータでは必要ない。さらに、フィルム
は従来の布製エアバッグに比べて、展開用扉のギザギザ
した角部によって傷つけられやすい。バルネスらの特許
の装置を使用して、展開用扉を花火技術的に切開するよ
うにすれば、展開用扉をエアバッグの展開経路外に簡単
に移動させることができ、扉に対するエアバッグの力を
最小にし、従って展開用扉によるフィルムエアバッグに
対する損傷を最小にできる。バルネスらはフィルムエア
バッグの実施は想定していなかったため、それを展開用
扉の花火技術的な開放とともに使用する利点は意図して
いなかった。
【００１３】これまで述べてきた自己成形型エアバッグ
の議論は、フィルムエアバッグに限定したものである。
別の取り組み方法としては、エアバッグを布とフィルム
の組み合わせで作るものがある。布は引き裂き抵抗力と
従来のエアバッグの外観を提供する。フィルムは、運転
者用エアバッグに要求される偏平な楕円形状を繋ぎ材を
使用することなしにエアバッグに与え、また縫製するこ
となしに、熱および/または接着密封手法を用いてエア
バッグを組み立てることを可能にする。そのようなハイ
ブリッド・エアバッグは、裁断工程前に一緒に積層され
た布とフィルムから作られる。当然のことであるが、前
記参照特許出願に記述されているフィルムとネットの組
み合わせも、本明細書で述べるエアバッグにも同様に適
用可能であり、本明細書ではこれら両者をハイブリッド
・エアバッグと称する。
の議論は、フィルムエアバッグに限定したものである。
別の取り組み方法としては、エアバッグを布とフィルム
の組み合わせで作るものがある。布は引き裂き抵抗力と
従来のエアバッグの外観を提供する。フィルムは、運転
者用エアバッグに要求される偏平な楕円形状を繋ぎ材を
使用することなしにエアバッグに与え、また縫製するこ
となしに、熱および/または接着密封手法を用いてエア
バッグを組み立てることを可能にする。そのようなハイ
ブリッド・エアバッグは、裁断工程前に一緒に積層され
た布とフィルムから作られる。当然のことであるが、前
記参照特許出願に記述されているフィルムとネットの組
み合わせも、本明細書で述べるエアバッグにも同様に適
用可能であり、本明細書ではこれら両者をハイブリッド
・エアバッグと称する。
【００１４】従来の運転者側エアバッグの有限要素解析
では、応力の分布が非常に不均一であることが示されて
いる。布パネルをデザインし直すことによって応力をよ
り均一化することにより、従来のエアバッグデザインを
相当改善できる。現在、従来のエアバッグは最大応力が
どこで発生するかには関係なく、最大応力を支持するの
に要求される強度に基づいて設計されている。そのため
エアバッグ全体を最大応力条件に耐えるような均一の厚
さの材料で作らなければならない。当然これは材料の無
駄使いであり、従って応力分布をより均一化し、それに
よって布強度、従って厚さと重量を減らすことができる
ようにエアバッグをデザインし直す試みが行われてき
た。しかしながら、従来の布製エアバッグで最適化を行
うと、より複雑な組み立てと縫製工程となってしまう。
このように、そこには製造コストとエアバッグ最適化の
間に交換条件の関係がある。
では、応力の分布が非常に不均一であることが示されて
いる。布パネルをデザインし直すことによって応力をよ
り均一化することにより、従来のエアバッグデザインを
相当改善できる。現在、従来のエアバッグは最大応力が
どこで発生するかには関係なく、最大応力を支持するの
に要求される強度に基づいて設計されている。そのため
エアバッグ全体を最大応力条件に耐えるような均一の厚
さの材料で作らなければならない。当然これは材料の無
駄使いであり、従って応力分布をより均一化し、それに
よって布強度、従って厚さと重量を減らすことができる
ようにエアバッグをデザインし直す試みが行われてき
た。しかしながら、従来の布製エアバッグで最適化を行
うと、より複雑な組み立てと縫製工程となってしまう。
このように、そこには製造コストとエアバッグ最適化の
間に交換条件の関係がある。
【００１５】フィルムエアバッグを、例えばブロー成形
技術を用いて製造する場合、エアバッグの最適化と応力
の均一化との間の関係にはより大きな自由度が得られ
る。第一に、ツーリングコストは別として、最適化エア
バッグの製造コストは非最適化エアバッグのコストより
大きくなることはない。さらに、フィルムの厚さはエア
バッグの一部を他の部分と異なるようにすることがで
き、応力が大きい部分については厚く、また応力が小さ
い部分については薄くできる。ブロー成形のさらなる利
点は、フィルムを単一組成材料で作ることができる点に
もある。ただしエアバッグをシート材料から作る場合、
材料の外層はポリエチレンのような熱接着（ヒートシー
ル）可能なものとするか、或いはシールをする部分には
特殊な接着層が必要となる。
技術を用いて製造する場合、エアバッグの最適化と応力
の均一化との間の関係にはより大きな自由度が得られ
る。第一に、ツーリングコストは別として、最適化エア
バッグの製造コストは非最適化エアバッグのコストより
大きくなることはない。さらに、フィルムの厚さはエア
バッグの一部を他の部分と異なるようにすることがで
き、応力が大きい部分については厚く、また応力が小さ
い部分については薄くできる。ブロー成形のさらなる利
点は、フィルムを単一組成材料で作ることができる点に
もある。ただしエアバッグをシート材料から作る場合、
材料の外層はポリエチレンのような熱接着（ヒートシー
ル）可能なものとするか、或いはシールをする部分には
特殊な接着層が必要となる。
【００１６】本発明の技術を説明する膨張可能なフィル
ム製品の一例としては、多くの店で見かける金属蒸着の
“マイラー[Mylar]”プラスチックフィルムで作られた
一般的な風船（バルーン）がある。これらのバルーンに
はヘリウムが充填されることが多い。これらのバルーン
は米国特許第５，１８８，５５８号、第５，２４８，２
７５号、第５，２７９，８７３号、および第５，２９
５，８９２号に記述されているように、２枚の平坦なフ
ィルムを熱溶着により接着して作られる。これらバルー
ンの１面が円形で他の２面が楕円状の形は、運転者側エ
アバッグに要求される形に非常に近いものである。この
形は、バルーン内の圧力が充分に低くて、フィルムに発
生する応力がフィルムを大きく引き伸ばすのに必要な応
力よりはるかに小さい場合にできる。使用されているフ
ィルムは比較的剛性が高く、球形にするのは困難であ
る。これに対して、織物材料で同じエアバッグを作る場
合、マイラー・バルーンと同様の形を作るためには繋ぎ
材が必要となるが、より簡単に略球形にできる。
ム製品の一例としては、多くの店で見かける金属蒸着の
“マイラー[Mylar]”プラスチックフィルムで作られた
一般的な風船（バルーン）がある。これらのバルーンに
はヘリウムが充填されることが多い。これらのバルーン
は米国特許第５，１８８，５５８号、第５，２４８，２
７５号、第５，２７９，８７３号、および第５，２９
５，８９２号に記述されているように、２枚の平坦なフ
ィルムを熱溶着により接着して作られる。これらバルー
ンの１面が円形で他の２面が楕円状の形は、運転者側エ
アバッグに要求される形に非常に近いものである。この
形は、バルーン内の圧力が充分に低くて、フィルムに発
生する応力がフィルムを大きく引き伸ばすのに必要な応
力よりはるかに小さい場合にできる。使用されているフ
ィルムは比較的剛性が高く、球形にするのは困難であ
る。これに対して、織物材料で同じエアバッグを作る場
合、マイラー・バルーンと同様の形を作るためには繋ぎ
材が必要となるが、より簡単に略球形にできる。
【００１７】フィルムバルーンの問題点の１つは、バル
ーンに穴があいた場合に悲劇的なことになることであ
る。この問題に対する１つの解決策は、上記参照特許出
願に記述されているようにフィルムとネットの組み合わ
せを使用することである。そのような材料はヨットのた
めの軽量・高性能セールの帆布材料用として完成されて
いる。一例は、ベインブリッジ・セールクロス ＳＬシ
リーズ（商標、Bainbridge Sailcloth SL Series）の商
品名で販売されているもの、特にＳＬ５００−Ｐ（商
標）、１．５ミリがそれである。この材料はフィルムと
ネットの積層品である。これらの材料は熱溶着ができる
ように設計されており、それによって糸の使用とそれに
伴う応力集中を排除したものである。熱溶着はまた、セ
ールを作るための製作工程を単純化する。もう１つ別の
好ましい解決策は、引き裂きに対して本質的に抵抗力の
あるフィルム材料、即ち穴から始まる引き裂きを止める
ように化学的に処方された材料で、エアバッグを作るこ
とである。
ーンに穴があいた場合に悲劇的なことになることであ
る。この問題に対する１つの解決策は、上記参照特許出
願に記述されているようにフィルムとネットの組み合わ
せを使用することである。そのような材料はヨットのた
めの軽量・高性能セールの帆布材料用として完成されて
いる。一例は、ベインブリッジ・セールクロス ＳＬシ
リーズ（商標、Bainbridge Sailcloth SL Series）の商
品名で販売されているもの、特にＳＬ５００−Ｐ（商
標）、１．５ミリがそれである。この材料はフィルムと
ネットの積層品である。これらの材料は熱溶着ができる
ように設計されており、それによって糸の使用とそれに
伴う応力集中を排除したものである。熱溶着はまた、セ
ールを作るための製作工程を単純化する。もう１つ別の
好ましい解決策は、引き裂きに対して本質的に抵抗力の
あるフィルム材料、即ち穴から始まる引き裂きを止める
ように化学的に処方された材料で、エアバッグを作るこ
とである。
【００１８】本明細書において述べている自己成形型エ
アバッグの用途には、さもなければ繋ぎ材が必要となる
か、またはいくつかの個別のパネルから複雑な製作過程
を必要とするような、車両内のすべてのエアバッグが含
まれる。これらの用途の多くは従来の縫製技術を使用し
ても解決が難しいか、または解決できないものである。
本明細書において述べる本発明は、非弾性的特性のフィ
ルム、換言すれば高弾性係数のフィルム、を使用するこ
とに加えて、数学的モデルと経験を含む解析に基づく革
新的なデザインを使用することによって上記の問題を解
決するものである。このようにして、前記の問題点並び
にその他多くの問題点は、以下に述べる自己成形型エア
バッグにより、改善ないし解決される。
アバッグの用途には、さもなければ繋ぎ材が必要となる
か、またはいくつかの個別のパネルから複雑な製作過程
を必要とするような、車両内のすべてのエアバッグが含
まれる。これらの用途の多くは従来の縫製技術を使用し
ても解決が難しいか、または解決できないものである。
本明細書において述べる本発明は、非弾性的特性のフィ
ルム、換言すれば高弾性係数のフィルム、を使用するこ
とに加えて、数学的モデルと経験を含む解析に基づく革
新的なデザインを使用することによって上記の問題を解
決するものである。このようにして、前記の問題点並び
にその他多くの問題点は、以下に述べる自己成形型エア
バッグにより、改善ないし解決される。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の主な目的は、２
つの直交平面において実質的に楕円形で、且つ第３直交
平面においては円形である運転者側エアバッグを作るた
めに、平坦なフィルムシートまたは複合材料からエアバ
ッグを作るか、またはブロー成形や類似の工程によりエ
アバッグを作ることにある。もしフィルムとネット、ま
たはフィルムと布でできた複合材料をハイブリッド設計
のエアバッグを作るために使用する場合、望ましい平坦
な楕円形状を作りだすためにフィルムの比較的非弾性的
な特性を利用し、一方引き裂き抵抗力などのその他の望
ましい特性を与えるためにネットまたは布を使用する。
つの直交平面において実質的に楕円形で、且つ第３直交
平面においては円形である運転者側エアバッグを作るた
めに、平坦なフィルムシートまたは複合材料からエアバ
ッグを作るか、またはブロー成形や類似の工程によりエ
アバッグを作ることにある。もしフィルムとネット、ま
たはフィルムと布でできた複合材料をハイブリッド設計
のエアバッグを作るために使用する場合、望ましい平坦
な楕円形状を作りだすためにフィルムの比較的非弾性的
な特性を利用し、一方引き裂き抵抗力などのその他の望
ましい特性を与えるためにネットまたは布を使用する。
【００２０】本発明のその他の目的は次のとおりであ
る。 １．縫合することなく製作できるエアバッグを提供す
る。 ２．非常に計量で、非作動時の折りたたんだ状態では、
従来の布製エアバッグよりはるかに小型になるエアバッ
グを提供する。 ３．繋ぎ材を使用する必要がない運転者用エアバッグを
提供する。 ４．最少数の部品から縫合することなく容易に製作でき
る前部同乗者側のエアバッグを提供する。 ５．繋ぎ材を使用することなく製作できる、実質的に従
来型の運転者用布製エアバッグを提供する。 ６．低コストのブロー成形または類似の技術を使用して
製作できるエアバッグを提供する。 ７．材料にかかる応力を実質的に均等化するように最適
化されたエアバッグを提供する。 ８．エアバッグの高応力領域における応力を減少させる
ために、材料の厚さを変化させたエアバッグを提供す
る。 ９．最適化手法を使用して膨張したエアバッグ表面の折
たたみ線としわを実質的になくすエアバッグを提供す
る。 １０．繋ぎ材を使用せず、直径に対する厚さの比が０．
７未満、またある場合には０．６未満のフィルムを含む
エアバッグを提供する。 １１．非常に低コストのエアバッグを提供する。 １２．いかなる要求形状のエアバッグも２枚のパネルか
ら製作できる方法を提供する。 １３．実質的にフィルムと、花火技術的に開放できる展
開用扉との組み合わせを利用するエアバッグ・モジュー
ルを提供する。 １４．エアバッグの展開時に正しい位置から移動してい
る乗員が負傷する可能性が実質的に少ないエアバッグ・
モジュールを提供する。
る。 １．縫合することなく製作できるエアバッグを提供す
る。 ２．非常に計量で、非作動時の折りたたんだ状態では、
従来の布製エアバッグよりはるかに小型になるエアバッ
グを提供する。 ３．繋ぎ材を使用する必要がない運転者用エアバッグを
提供する。 ４．最少数の部品から縫合することなく容易に製作でき
る前部同乗者側のエアバッグを提供する。 ５．繋ぎ材を使用することなく製作できる、実質的に従
来型の運転者用布製エアバッグを提供する。 ６．低コストのブロー成形または類似の技術を使用して
製作できるエアバッグを提供する。 ７．材料にかかる応力を実質的に均等化するように最適
化されたエアバッグを提供する。 ８．エアバッグの高応力領域における応力を減少させる
ために、材料の厚さを変化させたエアバッグを提供す
る。 ９．最適化手法を使用して膨張したエアバッグ表面の折
たたみ線としわを実質的になくすエアバッグを提供す
る。 １０．繋ぎ材を使用せず、直径に対する厚さの比が０．
７未満、またある場合には０．６未満のフィルムを含む
エアバッグを提供する。 １１．非常に低コストのエアバッグを提供する。 １２．いかなる要求形状のエアバッグも２枚のパネルか
ら製作できる方法を提供する。 １３．実質的にフィルムと、花火技術的に開放できる展
開用扉との組み合わせを利用するエアバッグ・モジュー
ルを提供する。 １４．エアバッグの展開時に正しい位置から移動してい
る乗員が負傷する可能性が実質的に少ないエアバッグ・
モジュールを提供する。
【００２１】その他の目的および利点は、下記の好まし
い実施例の説明と添付の図面を参照することによって明
かとなるであろう。
い実施例の説明と添付の図面を参照することによって明
かとなるであろう。
【００２２】簡単に説明すると、最も基本的な実施例に
おいては、本発明に基づく車両の乗員保護システムにお
ける膨張式乗員保護装置は、周辺端部を有する少なくと
も２枚の実質的に平坦な非弾性的プラスチックフィルム
を含み、その非弾性的プラスチックフィルムの第１のも
のは少なくとも１つのポートを有し、実質的に密封され
たエアバッグを形成するために周辺端部だけでその非弾
性的プラスチックフィルムをつなぎ合わせる第１の取付
手段と、少なくとも１つのポートを通してエアバッグ内
部にガスを導入してエアバッグを膨張させるための膨張
手段と、エアバッグを膨張手段に結合させるための結合
手段と、当該車両の衝突に反応して膨張手段を始動さ
せ、それによりエアバッグを展開させるための作動手段
と、膨張手段を車両に取り付けるための第２の取付手段
とを含むものである。エアバッグが膨張手段によって膨
らまされると、非弾性的プラスチックフィルムは実質的
に伸びることなく変形する。また、プラスチックフィル
ムを周辺端部だけを接合することによって、従来エアバ
ッグの内側領域を結合して望ましい楕円形状を得るため
に使用されていた繋ぎ材の使用が不要となる。
おいては、本発明に基づく車両の乗員保護システムにお
ける膨張式乗員保護装置は、周辺端部を有する少なくと
も２枚の実質的に平坦な非弾性的プラスチックフィルム
を含み、その非弾性的プラスチックフィルムの第１のも
のは少なくとも１つのポートを有し、実質的に密封され
たエアバッグを形成するために周辺端部だけでその非弾
性的プラスチックフィルムをつなぎ合わせる第１の取付
手段と、少なくとも１つのポートを通してエアバッグ内
部にガスを導入してエアバッグを膨張させるための膨張
手段と、エアバッグを膨張手段に結合させるための結合
手段と、当該車両の衝突に反応して膨張手段を始動さ
せ、それによりエアバッグを展開させるための作動手段
と、膨張手段を車両に取り付けるための第２の取付手段
とを含むものである。エアバッグが膨張手段によって膨
らまされると、非弾性的プラスチックフィルムは実質的
に伸びることなく変形する。また、プラスチックフィル
ムを周辺端部だけを接合することによって、従来エアバ
ッグの内側領域を結合して望ましい楕円形状を得るため
に使用されていた繋ぎ材の使用が不要となる。
【００２３】エアバッグを取り付けるための車両の特定
部品に関しては、適当な部品としては車の運転ハンド
ル、車のヘッドライナーおよび車の計器パネルがある。
ヘッドライナーから展開されるエアバッグは、前部座席
全体ではなくても、実質的に車両の前部座席の主要部分
全体に広がるものが望ましい。
部品に関しては、適当な部品としては車の運転ハンド
ル、車のヘッドライナーおよび車の計器パネルがある。
ヘッドライナーから展開されるエアバッグは、前部座席
全体ではなくても、実質的に車両の前部座席の主要部分
全体に広がるものが望ましい。
【００２４】このエアバッグには裂け目の広がりを防ぐ
手段も含ませることもできる。この手段は、例えば各非
弾性的フィルムに結合される積層布またはネットで構成
される。或いは、プラスチックフィルム材料自体の処方
をそのような特性のものとする。
手段も含ませることもできる。この手段は、例えば各非
弾性的フィルムに結合される積層布またはネットで構成
される。或いは、プラスチックフィルム材料自体の処方
をそのような特性のものとする。
【００２５】別の実施例においては、ポートを有する非
弾性的プラスチックフィルムに、ベントの開度を制御す
るための圧力に応答する手段を含む少なくとも１つの可
変出口ベントを含ませ、それによってベントを通るガス
の流れをエアバッグ内の圧力に応じて制御する。この場
合、エアバッグの膨張時、エアバッグが乗員から衝撃を
受けるまでは可変ベントが実質的に閉じた状態に保た
れ、衝撃を受けた時点で可変ベントがエアバッグ内の圧
力による量だけ開放され、それによって乗員の減速を制
御することになる。
弾性的プラスチックフィルムに、ベントの開度を制御す
るための圧力に応答する手段を含む少なくとも１つの可
変出口ベントを含ませ、それによってベントを通るガス
の流れをエアバッグ内の圧力に応じて制御する。この場
合、エアバッグの膨張時、エアバッグが乗員から衝撃を
受けるまでは可変ベントが実質的に閉じた状態に保た
れ、衝撃を受けた時点で可変ベントがエアバッグ内の圧
力による量だけ開放され、それによって乗員の減速を制
御することになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】添付図面を参照すると、同一また
は類似の要素については同じ参照番号が付されている
が、偏平楕円形状のエアバッグを作り出すための繋ぎ材
を示した従来の運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視
図が図１に示されている。このエアバッグは２枚の平坦
な円板状材料１１０および１１２で組み立てられてい
る。この材料は典型的にはナイロン布で作られ、片面に
弾性的なゴムフィルムであるネオプレンまたはシリコン
のいずれかの被覆１１４が施されている。この２枚の布
片は初めに、被覆面を外側にして円周部が揃うように重
ね合わされる。次いでこの円板材料の周辺端部を縫い合
わせることによりシーム１２０を作り出す。ある場合に
は、シームをさらに強化するために、縁部間に補強用材
料片を付け加えることもある。典型的には、膨張時に発
生する応力をシーム１２０のかなりの部分に分散するた
めに、２列、場合によってはさらに多くの縫い目が使用
される。
は類似の要素については同じ参照番号が付されている
が、偏平楕円形状のエアバッグを作り出すための繋ぎ材
を示した従来の運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視
図が図１に示されている。このエアバッグは２枚の平坦
な円板状材料１１０および１１２で組み立てられてい
る。この材料は典型的にはナイロン布で作られ、片面に
弾性的なゴムフィルムであるネオプレンまたはシリコン
のいずれかの被覆１１４が施されている。この２枚の布
片は初めに、被覆面を外側にして円周部が揃うように重
ね合わされる。次いでこの円板材料の周辺端部を縫い合
わせることによりシーム１２０を作り出す。ある場合に
は、シームをさらに強化するために、縁部間に補強用材
料片を付け加えることもある。典型的には、膨張時に発
生する応力をシーム１２０のかなりの部分に分散するた
めに、２列、場合によってはさらに多くの縫い目が使用
される。
【００２７】補強用材料である平坦なリング状または環
状の材料１６０は典型的には、エアバッグの前面になる
部分に縫い付けられ、繋ぎ材１４０が縫い目１６２によ
り反対面に縫い付けられる。エアバッグがこの状態の時
に、エアバッグの裏面またはパネルになる部分に形成さ
れたインフレータ取付穴１５０を通して引き出し、次い
でエアバッグの被覆面１１４が図１のように内側になる
ようにひっくり返す。ここで、インフレータ（図略）に
エアバッグを取り付ける役目を果たす穴１５０を取り巻
く補強リング１５１に、繋ぎ材１４０が縫い付けられ
る。穴１５２が、この目的のために補強リング１５１に
設けられている。エアバッグを完成するために、パネル
の１枚（図では裏面パネル）にはベント穴１３０も設け
られている。この穴１３０は、衝突の際に乗員がエアバ
ッグに負荷をかけた時にガスを逃がすためのものであ
り、これによって乗員の運動エネルギーを吸収する。こ
こではポートまたは穴とは、設計によりそれを通してガ
スが流入したり、或いは流出したりするエアバッグの開
口部を意味し、またベントとはエアバッグからガスが流
出できる穴を意味する。
状の材料１６０は典型的には、エアバッグの前面になる
部分に縫い付けられ、繋ぎ材１４０が縫い目１６２によ
り反対面に縫い付けられる。エアバッグがこの状態の時
に、エアバッグの裏面またはパネルになる部分に形成さ
れたインフレータ取付穴１５０を通して引き出し、次い
でエアバッグの被覆面１１４が図１のように内側になる
ようにひっくり返す。ここで、インフレータ（図略）に
エアバッグを取り付ける役目を果たす穴１５０を取り巻
く補強リング１５１に、繋ぎ材１４０が縫い付けられ
る。穴１５２が、この目的のために補強リング１５１に
設けられている。エアバッグを完成するために、パネル
の１枚（図では裏面パネル）にはベント穴１３０も設け
られている。この穴１３０は、衝突の際に乗員がエアバ
ッグに負荷をかけた時にガスを逃がすためのものであ
り、これによって乗員の運動エネルギーを吸収する。こ
こではポートまたは穴とは、設計によりそれを通してガ
スが流入したり、或いは流出したりするエアバッグの開
口部を意味し、またベントとはエアバッグからガスが流
出できる穴を意味する。
【００２８】このエアバッグが膨張すると、エアバッグ
の円周部には折り目としわ１２２が現れる。これは二次
元の平坦なシートから湾曲した表面を有する三次元の物
体を作ろうとすることによって生じる布の中の不均一な
応力分布によるものである。
の円周部には折り目としわ１２２が現れる。これは二次
元の平坦なシートから湾曲した表面を有する三次元の物
体を作ろうとすることによって生じる布の中の不均一な
応力分布によるものである。
【００２９】図１に基づいて述べてきたのは公知技術で
あり、ここに提示したのは運転者エアバッグの製造の複
雑さと、繋ぎ材の効用を説明するためである。糸と縫い
付けが行われるそれぞれの場所では、それらの部分にお
ける材料の応力集中を最小にするために、追加の材料片
が通常取り付けられる。エアバッグの生産は労働集約的
なものであり、それが多くは低労働力コストの国で作ら
れる理由となっている。さらに布そのものが、ネオプレ
ンまたはシリコンを使用して被覆を行う工程を経るため
非常に高価である。
あり、ここに提示したのは運転者エアバッグの製造の複
雑さと、繋ぎ材の効用を説明するためである。糸と縫い
付けが行われるそれぞれの場所では、それらの部分にお
ける材料の応力集中を最小にするために、追加の材料片
が通常取り付けられる。エアバッグの生産は労働集約的
なものであり、それが多くは低労働力コストの国で作ら
れる理由となっている。さらに布そのものが、ネオプレ
ンまたはシリコンを使用して被覆を行う工程を経るため
非常に高価である。
【００３０】膨張したエアバッグを観察すると、応力と
いう観点からは最適化されていないということが明白で
ある。その結果、材料に要求される厚さは、通常は１箇
所か数箇所だけに発生するエアバッグ中の最大応力に抵
抗できるものとされる。材料の厚さを変えるのは不便で
あるため、同じ厚さのものが全体に使用される。膨張し
たエアバッグの観察では、通常多くのしわが主として円
周部に生ずることも示されている。これらのしわは異な
った型の材料を使用することによって解決できるが、こ
れは縫製工程を複雑なものとしてしまう。
いう観点からは最適化されていないということが明白で
ある。その結果、材料に要求される厚さは、通常は１箇
所か数箇所だけに発生するエアバッグ中の最大応力に抵
抗できるものとされる。材料の厚さを変えるのは不便で
あるため、同じ厚さのものが全体に使用される。膨張し
たエアバッグの観察では、通常多くのしわが主として円
周部に生ずることも示されている。これらのしわは異な
った型の材料を使用することによって解決できるが、こ
れは縫製工程を複雑なものとしてしまう。
【００３１】図２では、この図および本開示全体を通し
て同一の部品は同じ参照番号を使用して表している。図
２はもし運転者用エアバッグから繋ぎ材を取り除いた場
合、大体どのような形になるかを示すものである。この
図は、図１の運転者側エアバッグから繋ぎ材を取り除い
た部分切り欠き斜視図である。実験はこのエアバッグは
ほぼ球形になることを示した。これは、糸が相対的に動
くことができるためにエアバッグに多少の弾性を与える
という事実によるものである。もし繋ぎ材が存在しない
とすると展開時に乗員は通常、エアバッグと相互に作用
し合う（衝突する）ことになろう。この相互作用によっ
て乗員を負傷させることになるので、エアバッグはその
ような球形にならないようにしなければならない（これ
が繋ぎ材が必要とされる理由である）。
て同一の部品は同じ参照番号を使用して表している。図
２はもし運転者用エアバッグから繋ぎ材を取り除いた場
合、大体どのような形になるかを示すものである。この
図は、図１の運転者側エアバッグから繋ぎ材を取り除い
た部分切り欠き斜視図である。実験はこのエアバッグは
ほぼ球形になることを示した。これは、糸が相対的に動
くことができるためにエアバッグに多少の弾性を与える
という事実によるものである。もし繋ぎ材が存在しない
とすると展開時に乗員は通常、エアバッグと相互に作用
し合う（衝突する）ことになろう。この相互作用によっ
て乗員を負傷させることになるので、エアバッグはその
ような球形にならないようにしなければならない（これ
が繋ぎ材が必要とされる理由である）。
【００３２】図２に示された布製エアバッグに対して、
プラスチックフィルムで作られた同様のエアバッグが図
３に示されており、これはプラスチックフィルム製の運
転者側エアバッグ２００の部分切り欠き斜視図である。
このエアバッグは２枚の平坦な円板状のフィルム材料２
１０および２１２で組み立てられ、シーム２２０を形成
するためにそれらは熱熔着または接着剤によりつなぎ合
わされる。穴２５０が、従来と同様、インフレータへの
取り付けのために設けられる。この穴２５０はプラスチ
ック材料のリング２６０で補強され、このリング２６０
には従来通りインフレータへの取り付けのために穴２５
２がつけられる。ベント穴２３０も設けられるが、これ
には強化用のプラスチック円板２３１が備えられる。こ
のエアバッグは平坦なプラスチックシート２１０と２１
２で形成されるので、不均一な応力分布が起こり、従来
と同様のしわと折り目２２２が生ずる。
プラスチックフィルムで作られた同様のエアバッグが図
３に示されており、これはプラスチックフィルム製の運
転者側エアバッグ２００の部分切り欠き斜視図である。
このエアバッグは２枚の平坦な円板状のフィルム材料２
１０および２１２で組み立てられ、シーム２２０を形成
するためにそれらは熱熔着または接着剤によりつなぎ合
わされる。穴２５０が、従来と同様、インフレータへの
取り付けのために設けられる。この穴２５０はプラスチ
ック材料のリング２６０で補強され、このリング２６０
には従来通りインフレータへの取り付けのために穴２５
２がつけられる。ベント穴２３０も設けられるが、これ
には強化用のプラスチック円板２３１が備えられる。こ
のエアバッグは平坦なプラスチックシート２１０と２１
２で形成されるので、不均一な応力分布が起こり、従来
と同様のしわと折り目２２２が生ずる。
【００３３】バルーン用プラスチックフィルムを作るた
めにいくつかの異なるプラスチック材料を使用すること
が米国特許第５，１８８，５５８号、第５，２４８，２
７５号、第５，２７９，８７３号、および第５，２９
５，８９２号で論じられている。これらの特許を参照文
献として援用する。これらのフィルムは充分に非弾性的
なものであり、フィルムの２枚の平坦な円板の円周部を
つなぎ合わせて膨張させると、それらは自動的に偏平楕
円形状となる。この原理は、フィルムエアバッグを製作
するのに使用するものと同じ原理である。ただしエアバ
ッグでは、穴があいた場合にも展開の失敗は許されない
という付加的な要求事項があるために、選定される具体
的なフィルム材料は異なるものとなる。
めにいくつかの異なるプラスチック材料を使用すること
が米国特許第５，１８８，５５８号、第５，２４８，２
７５号、第５，２７９，８７３号、および第５，２９
５，８９２号で論じられている。これらの特許を参照文
献として援用する。これらのフィルムは充分に非弾性的
なものであり、フィルムの２枚の平坦な円板の円周部を
つなぎ合わせて膨張させると、それらは自動的に偏平楕
円形状となる。この原理は、フィルムエアバッグを製作
するのに使用するものと同じ原理である。ただしエアバ
ッグでは、穴があいた場合にも展開の失敗は許されない
という付加的な要求事項があるために、選定される具体
的なフィルム材料は異なるものとなる。
【００３４】“非弾性的”なフィルムエアバッグと弾性
的な従来のエアバッグの間の差がここで明確になった
が、この特性の差は、繋ぎ材のない従来の布製エアバッ
グの場合は圧力に対する反応が、厚さと直径とがほぼ等
しい球になるのに対し、フィルムエアバッグの場合はエ
アバッグの厚さと直径が著しく異なるほぼ楕円形状を保
つためである。
的な従来のエアバッグの間の差がここで明確になった
が、この特性の差は、繋ぎ材のない従来の布製エアバッ
グの場合は圧力に対する反応が、厚さと直径とがほぼ等
しい球になるのに対し、フィルムエアバッグの場合はエ
アバッグの厚さと直径が著しく異なるほぼ楕円形状を保
つためである。
【００３５】図３に示されているフィルムエアバッグの
解析では、直径に対する厚さの比率は約０．６である。
この比率は弾性のより大きなフィルムを使用することに
よりさらに大きくできる。この比率はまた、種々の形状
的な手法により大きくしたり、小さくしたりすることも
でき、それらのいくつかについては以下で議論する。し
かしながら驚くべきことは、縫製を含む複雑な繋ぎ材加
工、応力集中、補強用の追加の材料、および製造の複雑
さに頼らずとも、フィルムで作られたエアバッグは運転
者用エアバッグとして展開時に必要とされる形状をほぼ
与えるものとなることである。ただし、このエアバッグ
はまだ以下に述べる最適応力分布のものとはなっていな
い。
解析では、直径に対する厚さの比率は約０．６である。
この比率は弾性のより大きなフィルムを使用することに
よりさらに大きくできる。この比率はまた、種々の形状
的な手法により大きくしたり、小さくしたりすることも
でき、それらのいくつかについては以下で議論する。し
かしながら驚くべきことは、縫製を含む複雑な繋ぎ材加
工、応力集中、補強用の追加の材料、および製造の複雑
さに頼らずとも、フィルムで作られたエアバッグは運転
者用エアバッグとして展開時に必要とされる形状をほぼ
与えるものとなることである。ただし、このエアバッグ
はまだ以下に述べる最適応力分布のものとはなっていな
い。
【００３６】エアバッグをすべてフィルムで作ることに
は多くの利点があるが、自動車製造業者側には、フィル
ムエアバッグの信頼性が明確になるまではそのような変
更を行うことにはためらいがある。このギャップを埋め
るために、フィルムと布の積層を使用した中間的なデザ
インが望まれるところである。そのようなデザインが図
４に示されているが、これは布３１４をフィルム３１６
に積層してハイブリッドエアバッグ３００とした運転者
側エアバッグの部分切り欠き斜視図である。その他の参
照番号は図３と同様の部品を示している。その他すべて
の点において、このハイブリッドエアバッグはフィルム
エアバッグと同じはたらきをする。フィルム３１６の非
弾性的な性質により、このハイブリッドエアバッグ３０
０は運転者用エアバッグとして適当な形が形成される。
一方、外側から見た場合に布３１４が従来のエアバッグ
の外観を呈することになる。布３１４は適当な接着剤を
使用し、２層だけとなるようにフィルム３１６に対して
直接付着させるか、あるいは場合によっては間接的に接
合する。
は多くの利点があるが、自動車製造業者側には、フィル
ムエアバッグの信頼性が明確になるまではそのような変
更を行うことにはためらいがある。このギャップを埋め
るために、フィルムと布の積層を使用した中間的なデザ
インが望まれるところである。そのようなデザインが図
４に示されているが、これは布３１４をフィルム３１６
に積層してハイブリッドエアバッグ３００とした運転者
側エアバッグの部分切り欠き斜視図である。その他の参
照番号は図３と同様の部品を示している。その他すべて
の点において、このハイブリッドエアバッグはフィルム
エアバッグと同じはたらきをする。フィルム３１６の非
弾性的な性質により、このハイブリッドエアバッグ３０
０は運転者用エアバッグとして適当な形が形成される。
一方、外側から見た場合に布３１４が従来のエアバッグ
の外観を呈することになる。布３１４は適当な接着剤を
使用し、２層だけとなるようにフィルム３１６に対して
直接付着させるか、あるいは場合によっては間接的に接
合する。
【００３７】前述の参照特許出願で開示されているよう
に、引き裂きに対する抵抗力は単位重量当りではネット
の方が布よりも強いことが解析で示されている。図５の
運転者側エアバッグでは、フィルムと好ましくはフィル
ムに積層されネットとによりハイブリッドエアバッグを
構成している。この図は運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。このシステムの解析は、ここに参照
文献として援用する前記の参照特許出願に示されている
ので、ここには再掲しない。
に、引き裂きに対する抵抗力は単位重量当りではネット
の方が布よりも強いことが解析で示されている。図５の
運転者側エアバッグでは、フィルムと好ましくはフィル
ムに積層されネットとによりハイブリッドエアバッグを
構成している。この図は運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。このシステムの解析は、ここに参照
文献として援用する前記の参照特許出願に示されている
ので、ここには再掲しない。
【００３８】これまで説明してきたエアバッグのデザイ
ンは、熱熔着、接着剤、またはその他で密封された平坦
なプラスチックシートで作られたものである。エアバッ
グを組み立てる別の方法としては、成形プロセスを用い
て図６に示すようなエアバッグ４００を製作することで
ある。図６は、フィルムからブロー成形法（公知の製造
法）を使用して作られた運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。ブロー成形法では、製品にある程度
の厚さの変化を織り込むことができる。具体的には、よ
り厚い環状領域４２０がエアバッグ４００の円周部に設
けられ、この部分のエアバッグの剛性を高めている。加
えて、インフレータ取付穴４５０の周りの材料を厚くし
て、別の補強用のリング状部材の必要性を無くしてい
る。本実施例でも、エアバッグ４００のインフレータへ
の取り付けのために、通常、二次加工で穴４５２が設け
られる。
ンは、熱熔着、接着剤、またはその他で密封された平坦
なプラスチックシートで作られたものである。エアバッ
グを組み立てる別の方法としては、成形プロセスを用い
て図６に示すようなエアバッグ４００を製作することで
ある。図６は、フィルムからブロー成形法（公知の製造
法）を使用して作られた運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。ブロー成形法では、製品にある程度
の厚さの変化を織り込むことができる。具体的には、よ
り厚い環状領域４２０がエアバッグ４００の円周部に設
けられ、この部分のエアバッグの剛性を高めている。加
えて、インフレータ取付穴４５０の周りの材料を厚くし
て、別の補強用のリング状部材の必要性を無くしてい
る。本実施例でも、エアバッグ４００のインフレータへ
の取り付けのために、通常、二次加工で穴４５２が設け
られる。
【００３９】ベント穴４３０は二次加工で形成され、強
化される。或いはガスを排出するための工夫がインフレ
ータ側に施され、それによってエアバッグ材料そのもの
に穴４３０を設けることを不要にしている。このデザイ
ンでは応力の最適化はなされていないので、やはり通常
のしわおよび折り目４２２が現れる。
化される。或いはガスを排出するための工夫がインフレ
ータ側に施され、それによってエアバッグ材料そのもの
に穴４３０を設けることを不要にしている。このデザイ
ンでは応力の最適化はなされていないので、やはり通常
のしわおよび折り目４２２が現れる。
【００４０】エアバッグ製造のためのブロー成形法の利
点の１つは、エアバッグを平面状シートから作る必要が
ないことである。例えば有限要素プログラムを使用した
注意深い解析によって、これまでのエアバッグに見られ
るようなしわや折り目を実質的に排除したエアバッグを
デザインすることができる。そのようなデザインが図７
に示されている。図７はブロー成形法を使用してフィル
ムから作った運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視図
であり、このエアバッグデザインは有限要素エアバッグ
モデルを使用して部分的に最適化されている。このデザ
インは、材料中の応力がより均一となって、エアバッグ
をより薄い材料で作ることが可能となっている。
点の１つは、エアバッグを平面状シートから作る必要が
ないことである。例えば有限要素プログラムを使用した
注意深い解析によって、これまでのエアバッグに見られ
るようなしわや折り目を実質的に排除したエアバッグを
デザインすることができる。そのようなデザインが図７
に示されている。図７はブロー成形法を使用してフィル
ムから作った運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視図
であり、このエアバッグデザインは有限要素エアバッグ
モデルを使用して部分的に最適化されている。このデザ
インは、材料中の応力がより均一となって、エアバッグ
をより薄い材料で作ることが可能となっている。
【００４１】車によっては、もし直径に対する厚さの比
が０．６であると、膨張したエアバッグが運転者に近接
し過ぎることがある。こうした用途では、この比を０．
５またはそれ以下に減らす必要がある。ここでの厚さと
は、ハンドル支柱と同軸方向に測定した膨張エアバッグ
の厚さ寸法であり、直径、即ち平均または有効直径と
は、厚さ方向と直交する面内で測定した平均直径を意味
する。繋ぎ材に頼らなくとも、図８（ａ）のフィルム製
の運転者側エアバッグの側面図に示されているようなデ
ザインで、有効直径に対する厚さの比が小さいものが得
られる。図８（ｂ）は図８（ａ）のエアバッグをＡ−Ａ
の線で見た図である。このエアバッグ４００は、２枚の
シート材料４１０と４１２を溶着（シーリング）によっ
て結合して、シール４２０を形成したものである。イン
フレータ取付穴４５０は前述のようにプラスチック材料
のリング４６０で補強されている。この厚さ対直径の比
を減らすために多くの円周形状を使用することができ、
或いはもし必要であれば、この比を大きくすることも可
能である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示されている
ものは好適な一つの実施例である。
が０．６であると、膨張したエアバッグが運転者に近接
し過ぎることがある。こうした用途では、この比を０．
５またはそれ以下に減らす必要がある。ここでの厚さと
は、ハンドル支柱と同軸方向に測定した膨張エアバッグ
の厚さ寸法であり、直径、即ち平均または有効直径と
は、厚さ方向と直交する面内で測定した平均直径を意味
する。繋ぎ材に頼らなくとも、図８（ａ）のフィルム製
の運転者側エアバッグの側面図に示されているようなデ
ザインで、有効直径に対する厚さの比が小さいものが得
られる。図８（ｂ）は図８（ａ）のエアバッグをＡ−Ａ
の線で見た図である。このエアバッグ４００は、２枚の
シート材料４１０と４１２を溶着（シーリング）によっ
て結合して、シール４２０を形成したものである。イン
フレータ取付穴４５０は前述のようにプラスチック材料
のリング４６０で補強されている。この厚さ対直径の比
を減らすために多くの円周形状を使用することができ、
或いはもし必要であれば、この比を大きくすることも可
能である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示されている
ものは好適な一つの実施例である。
【００４２】上記の議論は車の運転ハンドルに取り付け
られる運転者用エアバッグに限定したものである。この
技術は同乗者側エアバッグにもまた適用できるものであ
り、これらは通常図９に示されているように計器パネル
に取り付けられる。この図は平坦な３枚のフィルム５１
０、５１２および５１４で作られた同乗者側エアバッグ
５００の部分欠き斜視図であり、隣接するフィルム５１
０、５１２、５１４の間に接合シーム５２０を有する。
示されているものは複数のプラスチックフィルムシート
で作られているが、このエアバッグはまたブロー成形あ
るいはその他類似の成形法で、つまり１枚のシートから
作ることもできる。インフレータ取り付け穴５５０は通
常長方形であり、インフレータ取り付け穴５５２を有す
る長方形の補強プラスチックリング５６０で補強され
る。展開エアバッグ５００から空気およびガスを放出す
るためにベント穴５３０も備えられる。
られる運転者用エアバッグに限定したものである。この
技術は同乗者側エアバッグにもまた適用できるものであ
り、これらは通常図９に示されているように計器パネル
に取り付けられる。この図は平坦な３枚のフィルム５１
０、５１２および５１４で作られた同乗者側エアバッグ
５００の部分欠き斜視図であり、隣接するフィルム５１
０、５１２、５１４の間に接合シーム５２０を有する。
示されているものは複数のプラスチックフィルムシート
で作られているが、このエアバッグはまたブロー成形あ
るいはその他類似の成形法で、つまり１枚のシートから
作ることもできる。インフレータ取り付け穴５５０は通
常長方形であり、インフレータ取り付け穴５５２を有す
る長方形の補強プラスチックリング５６０で補強され
る。展開エアバッグ５００から空気およびガスを放出す
るためにベント穴５３０も備えられる。
【００４３】エアバッグの形は特定の用途に合うよう
に、どのようにでも変えることができる。例えば、図１
０は車両前部座席の同乗者全員を保護するための、フィ
ルム製エアバッグの部分切り欠き斜視図である。当然な
がらこの場合、運転ハンドルの干渉を排除するために何
らかの工夫をする必要がある。将来の車両はワイヤーに
よる操舵システムが実現された場合、より軽量の運転ハ
ンドルおよびコラム組立体になることが予想される。そ
のようなステアリング組立体であれば、事故時に展開エ
アバッグの経路外へ移動できる。
に、どのようにでも変えることができる。例えば、図１
０は車両前部座席の同乗者全員を保護するための、フィ
ルム製エアバッグの部分切り欠き斜視図である。当然な
がらこの場合、運転ハンドルの干渉を排除するために何
らかの工夫をする必要がある。将来の車両はワイヤーに
よる操舵システムが実現された場合、より軽量の運転ハ
ンドルおよびコラム組立体になることが予想される。そ
のようなステアリング組立体であれば、事故時に展開エ
アバッグの経路外へ移動できる。
【００４４】前記の実施例で説明した固定ベント穴に代
わる別のものとして、図１１（ａ）および１１（ｂ）に
示すような可変ベント穴を供することができる。図１１
（ａ）はエアバッグのシームの途中に可変ベントを有す
るフィルム製の運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視
図である。このエアバッグの実施例においては、ヒンジ
支持された弾性部材７７０にバイアスが付与され、ベン
ト７６０を閉止位置に保持している。エアバッグ内の圧
力が高くなると、ベント７６０は図１１（ａ）および１
１（ｂ）に示すように開放される。図１１（ｂ）は図１
１（ａ）に示されたベント７６０のＢ−Ｂ線に沿った詳
細を示す図である。この構成はより小型のインフレータ
の使用を可能とし、衝突の際の乗員の胸部の最大加速度
も減らし、搭乗乗者の減速をより正確に制御する。図１
１（ａ）および１１（ｂ）において、ベント７６０はフ
ィルム層７６８と強化部材７６４の間に形成された開口
部７６６を有する。フィルム層７６２はまた、強化部材
７６４にシールされている。部材７７０はフィルム７６
８を介して強化部材７６４に取り付けられている。ヒン
ジとして働くように脆弱部分７７２が部材７７０の中に
形成されている。可変開口部を閉止位置に保つバイアス
力を与えるために、金属またはプラスチック材料の弾性
が利用される。
わる別のものとして、図１１（ａ）および１１（ｂ）に
示すような可変ベント穴を供することができる。図１１
（ａ）はエアバッグのシームの途中に可変ベントを有す
るフィルム製の運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視
図である。このエアバッグの実施例においては、ヒンジ
支持された弾性部材７７０にバイアスが付与され、ベン
ト７６０を閉止位置に保持している。エアバッグ内の圧
力が高くなると、ベント７６０は図１１（ａ）および１
１（ｂ）に示すように開放される。図１１（ｂ）は図１
１（ａ）に示されたベント７６０のＢ−Ｂ線に沿った詳
細を示す図である。この構成はより小型のインフレータ
の使用を可能とし、衝突の際の乗員の胸部の最大加速度
も減らし、搭乗乗者の減速をより正確に制御する。図１
１（ａ）および１１（ｂ）において、ベント７６０はフ
ィルム層７６８と強化部材７６４の間に形成された開口
部７６６を有する。フィルム層７６２はまた、強化部材
７６４にシールされている。部材７７０はフィルム７６
８を介して強化部材７６４に取り付けられている。ヒン
ジとして働くように脆弱部分７７２が部材７７０の中に
形成されている。可変開口部を閉止位置に保つバイアス
力を与えるために、金属またはプラスチック材料の弾性
が利用される。
【００４５】従来のエアバッグモジュールでは、インフ
レータが作動されると、エアバッグ中のガス圧が高ま
り、展開用扉に圧力をかけ初める。充分な力になると扉
はうまく形作られた脆弱なシームに沿って突然開放さ
れ、エアバッグをその収納場所から飛び出させる。扉が
開放される時のエアバッグ内圧力は約１０から２０ｐｓ
ｉであるが、これはエアバッグを乗員に向かって飛び出
させるのに適当なものであり、その速度はエアバッグの
質量によって制限される。フィルムエアバッグの場合、
この質量はおそらく１／１０程度と相当小さなものとな
り、もしこのような高圧にさらされると非常に高速度で
展開させることになる。これは不必要な応力を材料に与
えるものとなり、またエアバッグが展開用扉を通過する
急激な動きが、展開用扉によるフィルムの摩損や引き裂
きを誘発させることになる。従って、フィルムエアバッ
グは相当低い圧力で展開しなければならない。しかしな
がら、従来の展開用扉を開くためにはこうした高圧が要
求される。
レータが作動されると、エアバッグ中のガス圧が高ま
り、展開用扉に圧力をかけ初める。充分な力になると扉
はうまく形作られた脆弱なシームに沿って突然開放さ
れ、エアバッグをその収納場所から飛び出させる。扉が
開放される時のエアバッグ内圧力は約１０から２０ｐｓ
ｉであるが、これはエアバッグを乗員に向かって飛び出
させるのに適当なものであり、その速度はエアバッグの
質量によって制限される。フィルムエアバッグの場合、
この質量はおそらく１／１０程度と相当小さなものとな
り、もしこのような高圧にさらされると非常に高速度で
展開させることになる。これは不必要な応力を材料に与
えるものとなり、またエアバッグが展開用扉を通過する
急激な動きが、展開用扉によるフィルムの摩損や引き裂
きを誘発させることになる。従って、フィルムエアバッ
グは相当低い圧力で展開しなければならない。しかしな
がら、従来の展開用扉を開くためにはこうした高圧が要
求される。
【００４６】参照文献として本明細書で援用したバルネ
スらに許可された米国特許第５，３９０，９５０号にお
いて、花火的切断手段による展開用扉の開放方法が開示
されている。このシステムまたはこれに匹敵するシステ
ムが、フィルムエアバッグとの組み合わせで使用される
のが望ましい。このシステムはバルネスらに対する米国
特許第５，３９０，９５０号の図５〜図９に示されてい
るが、本明細書の図１２（ａ）および１２（ｂ）はバル
ネスらの特許の図７および図８に相当するもので、自動
車の内装トリム部品内にエアバッグ展開用開口部を形成
するための方法および構成を示している。これらの図に
示されている部品の作動の詳細な説明は、バルネスらの
特許に記述されている。要約すれば、バルネスらの構成
はトリム部分、即ち図１２（ａ）に示されているダッシ
ュボードのシーム１１に沿って花火的切断手段１１が配
置されており、花火的手段１１が作動すると、図１２
（ｂ）に示されているようにトリム部分が開放され、部
品１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄに分離される。
低圧で展開用扉を開放するその他の方法も、当分野の熟
練技術者には自明のものであろう。
スらに許可された米国特許第５，３９０，９５０号にお
いて、花火的切断手段による展開用扉の開放方法が開示
されている。このシステムまたはこれに匹敵するシステ
ムが、フィルムエアバッグとの組み合わせで使用される
のが望ましい。このシステムはバルネスらに対する米国
特許第５，３９０，９５０号の図５〜図９に示されてい
るが、本明細書の図１２（ａ）および１２（ｂ）はバル
ネスらの特許の図７および図８に相当するもので、自動
車の内装トリム部品内にエアバッグ展開用開口部を形成
するための方法および構成を示している。これらの図に
示されている部品の作動の詳細な説明は、バルネスらの
特許に記述されている。要約すれば、バルネスらの構成
はトリム部分、即ち図１２（ａ）に示されているダッシ
ュボードのシーム１１に沿って花火的切断手段１１が配
置されており、花火的手段１１が作動すると、図１２
（ｂ）に示されているようにトリム部分が開放され、部
品１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄに分離される。
低圧で展開用扉を開放するその他の方法も、当分野の熟
練技術者には自明のものであろう。
【００４７】以上、追及した目的および利点を満たす自
己成形型エアバッグを使用するエアバッグシステムにつ
いて提示、説明した。本発明に関する多くの変更、修
正、変形ならびにその他の使用方法および用途は、本発
明の好ましい実施例を開示した本明細書および添付図面
を参照すれば、当分野の熟練技術者には明らかなものと
なる。本発明の精神および範囲から逸脱しないそのよう
なすべての変更、修正、変形ならびにその他の使用方法
および用途は、特許請求の範囲によってのみ限定される
本発明に含まれるものと見なされる。
己成形型エアバッグを使用するエアバッグシステムにつ
いて提示、説明した。本発明に関する多くの変更、修
正、変形ならびにその他の使用方法および用途は、本発
明の好ましい実施例を開示した本明細書および添付図面
を参照すれば、当分野の熟練技術者には明らかなものと
なる。本発明の精神および範囲から逸脱しないそのよう
なすべての変更、修正、変形ならびにその他の使用方法
および用途は、特許請求の範囲によってのみ限定される
本発明に含まれるものと見なされる。
【００４８】
【発明の効果】本発明の効果は次のとおりである。 １．縫合することなく製作できるエアバッグを提供でき
る。 ２．非常に計量で、非作動時の折りたたんだ状態では、
従来の布製エアバッグよりはるかに小型になるエアバッ
グを提供できる。 ３．繋ぎ材を使用する必要がない運転者用エアバッグを
提供できる。 ４．最少数の部品から縫合することなく容易に製作でき
る前部同乗者側のエアバッグを提供できる。 ５．繋ぎ材を使用することなく製作できる、実質的に従
来型の運転者用布製エアバッグを提供できる。 ６．低コストのブロー成形または類似の技術を使用して
製作できるエアバッグを提供できる。 ７．材料にかかる応力を実質的に均等化するように最適
化されたエアバッグを提供できる。 ８．エアバッグの高応力領域における応力を減少させる
ために、材料の厚さを変化させたエアバッグを提供でき
る。 ９．最適化手法を使用して膨張したエアバッグ表面の折
たたみ線としわを実質的になくすエアバッグを提供でき
る。 １０．繋ぎ材を使用せず、直径に対する厚さの比が０．
７未満、またある場合には０．６未満のフィルムを含む
エアバッグを提供できる。 １１．非常に低コストのエアバッグを提供できる。 １２．いかなる要求形状のエアバッグも２枚のパネルか
ら製作できる方法を提供できる。 １３．実質的にフィルムと、花火技術的に開放できる展
開用扉との組み合わせを利用するエアバッグ・モジュー
ルを提供できる。 １４．エアバッグの展開時に正しい位置から移動してい
る乗員が負傷する可能性が実質的に少ないエアバッグ・
モジュールを提供できる。
る。 ２．非常に計量で、非作動時の折りたたんだ状態では、
従来の布製エアバッグよりはるかに小型になるエアバッ
グを提供できる。 ３．繋ぎ材を使用する必要がない運転者用エアバッグを
提供できる。 ４．最少数の部品から縫合することなく容易に製作でき
る前部同乗者側のエアバッグを提供できる。 ５．繋ぎ材を使用することなく製作できる、実質的に従
来型の運転者用布製エアバッグを提供できる。 ６．低コストのブロー成形または類似の技術を使用して
製作できるエアバッグを提供できる。 ７．材料にかかる応力を実質的に均等化するように最適
化されたエアバッグを提供できる。 ８．エアバッグの高応力領域における応力を減少させる
ために、材料の厚さを変化させたエアバッグを提供でき
る。 ９．最適化手法を使用して膨張したエアバッグ表面の折
たたみ線としわを実質的になくすエアバッグを提供でき
る。 １０．繋ぎ材を使用せず、直径に対する厚さの比が０．
７未満、またある場合には０．６未満のフィルムを含む
エアバッグを提供できる。 １１．非常に低コストのエアバッグを提供できる。 １２．いかなる要求形状のエアバッグも２枚のパネルか
ら製作できる方法を提供できる。 １３．実質的にフィルムと、花火技術的に開放できる展
開用扉との組み合わせを利用するエアバッグ・モジュー
ルを提供できる。 １４．エアバッグの展開時に正しい位置から移動してい
る乗員が負傷する可能性が実質的に少ないエアバッグ・
モジュールを提供できる。
【図１】従来技術による運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図で、偏平楕円形状のエアバッグを作り出すた
めの繋ぎ材を示す。
欠き斜視図で、偏平楕円形状のエアバッグを作り出すた
めの繋ぎ材を示す。
【図２】図１の繋ぎ材を取り除いた従来技術の運転者側
エアバッグの部分切り欠き斜視図である。
エアバッグの部分切り欠き斜視図である。
【図３】プラスチックフィルムで作られた運転者側エア
バッグの部分切り欠き斜視図である。
バッグの部分切り欠き斜視図である。
【図４】プラスチックフィルムと布を用いてハイブリッ
ド・エアバッグとした運転者側エアバッグの部分切り欠
き斜視図である。
ド・エアバッグとした運転者側エアバッグの部分切り欠
き斜視図である。
【図５】プラスチックフィルムとネットを用いてハイブ
リッド・エアバッグとした運転者側エアバッグの部分切
り欠き斜視図である。
リッド・エアバッグとした運転者側エアバッグの部分切
り欠き斜視図である。
【図６】ブロー成形法を使用してプラスチックフィルム
から製作した運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視図
である。
から製作した運転者側エアバッグの部分切り欠き斜視図
である。
【図７】ブロー成形法を使用してプラスチックフィルム
から製作した運転者側エアバッグであって、有限要素エ
アバッグモデルを使用して部分的に最適化し、しわを排
除すると共にフィルムの応力をより均一にしたエアバッ
グの部分切り欠き斜視図である。
から製作した運転者側エアバッグであって、有限要素エ
アバッグモデルを使用して部分的に最適化し、しわを排
除すると共にフィルムの応力をより均一にしたエアバッ
グの部分切り欠き斜視図である。
【図８】（ａ）はプラスチックフィルムから製作した運
転者側エアバッグの切り欠き図で、有効直径に対する厚
さの比を小さくする方法を示すものであり、（ｂ）は
（ａ）の運転者側エアバッグをＡ−Ａ線に沿って見た図
である。
転者側エアバッグの切り欠き図で、有効直径に対する厚
さの比を小さくする方法を示すものであり、（ｂ）は
（ａ）の運転者側エアバッグをＡ−Ａ線に沿って見た図
である。
【図９】プラスチックフィルムで製作した助手席側エア
バッグの部分切り欠き斜視図である。
バッグの部分切り欠き斜視図である。
【図１０】車両前部座席の乗員全員を保護するためのプ
ラスチックフィルム製エアバッグの部分切り欠き斜視図
である。
ラスチックフィルム製エアバッグの部分切り欠き斜視図
である。
【図１１】エアバッグのシームに可変ベントを有するプ
ラスチックフィルム製の運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。
ラスチックフィルム製の運転者側エアバッグの部分切り
欠き斜視図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、バルネス[Barnes]ら
の米国特許第５，３９０，９５０号の図７および図８を
再現したもので、自動車の内装トリム部品にエアバッグ
展開用開口部を形成する公知の方法および構成を示した
ものである。
の米国特許第５，３９０，９５０号の図７および図８を
再現したもので、自動車の内装トリム部品にエアバッグ
展開用開口部を形成する公知の方法および構成を示した
ものである。
２００，３００，４００，５００，６００ エアバッ
グ ２１０，２１２，４１０，４１２ シート ２２０，４２０，５２０ シーム ２３０，４３０，５３０ ベント穴 ２５０，４５０，５５０ インフレータ取付穴 ２５２，４５２，５５２ エアバック取付穴 ３１４ 布 ３１６，５１０，５１２，５１４ フィルム ７６０ ベント ７７０ 弾性部材
グ ２１０，２１２，４１０，４１２ シート ２２０，４２０，５２０ シーム ２３０，４３０，５３０ ベント穴 ２５０，４５０，５５０ インフレータ取付穴 ２５２，４５２，５５２ エアバック取付穴 ３１４ 布 ３１６，５１０，５１２，５１４ フィルム ７６０ ベント ７７０ 弾性部材
Claims (25)
- 【請求項１】 車両の乗員保護システムにおける膨張式
の乗員拘束装置であって、 周辺端部を有する実質的に平坦な少なくとも２枚の非弾
性的プラスチックフィルムであって、その内の第１のも
のは少なくとも１つのポートを有するプラスチックフィ
ルムと、 実質的に密封されたエアバッグを形成するために前記の
少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルムを前記
周辺端部だけで接合する第１の取付手段と、 前記少なくとも１つのポートを通して前記エアバッグ内
部にガスを導入して前記エアバッグを膨張させるための
膨張手段と、 前記エアバッグを前記膨張手段に結合させるための結合
手段と、 前記車両の衝突に反応して前記膨張手段を始動させるた
めの作動手段と、 前記膨張手段を前記車両に取り付けるための第２の取付
手段とを含み、 前記膨張手段により前記エアバッグが膨張される時、前
記少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルムが実
質的に伸びることなく変形する膨張式乗員拘束装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記少
なくとも１つのポートが単一のポートを含み、前記エア
バッグが前記単一ポートを通して膨張し、且つその後収
縮する装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の装置であって、前記エ
アバッグの平均直径に対する前記エアバッグの厚さの比
が０．６未満である装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の装置であって、前記少
なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルムが、前記
エアバッグが膨張した時に実質的にしわを発生しないよ
うに形成された装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の装置であって、前記第
２の取付手段が前記エアバッグを車両の運転ハンドルに
取り付けるものである装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の装置であって、前記第
２の取付手段が前記エアバッグを車両の計器パネルに取
り付けるものである装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の装置であって、前記エ
アバッグが展開された時に、実質的に前記車両の前部座
席を横切って広がるものである装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の装置であって、前記エ
アバッグの前記少なくとも２枚の非弾性的プラスチック
フィルムが熱溶着を使用してシールされている装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の装置であって、前記エ
アバッグの有効直径に対する厚さの比が０．７未満であ
る装置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の装置であって、さら
に前記少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルム
のそれぞれに接続され、裂け目の伝播を防止する手段を
包含する装置。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の装置であって、前記
少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルムが実質
的に平坦で、前記エアバッグが前記膨張手段により膨張
した時に、前記少なくとも２枚の非弾性的プラスチック
フィルムが実質的に伸びることなく、その厚みがその幅
または高さより実質的に小さい形を作りだすように変形
する装置。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の装置であって、前記
少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルムが実質
的に平坦で、前記エアバッグが前記膨張手段により膨張
した時に、前記少なくとも２枚の非弾性的プラスチック
フィルムが実質的に伸びることなく、前記エアバッグが
楕円形状を呈するように変形するものである装置。 - 【請求項１３】 請求項１に記載の装置であって、さら
に前記少なくとも２枚の非弾性的プラスチックフィルム
のそれぞれに接合され、変形可能な材料の層を包含する
装置。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の装置であって、前
記変形可能な材料が布であり、前記少なくとも２枚の非
弾性的プラスチックフィルムのそれぞれに直接取り付け
られている装置。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載の装置であって、前
記変形可能な材料がネットであり、前記少なくとも２枚
の非弾性的プラスチックフィルムのそれぞれに直接取り
付けられているものである装置。 - 【請求項１６】 請求項１に記載の装置であって、前記
第２取付手段が、前記非弾性的プラスチックフィルムの
前記第１のものに設けられた前記少なくとも１つのポー
トを取り巻く補強リングを含み、前記補強リングがその
中に開口を有するものである装置。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の装置であって、前
記非弾性的プラスチックフィルムの第１のものに設けら
れた補強リングが、前記少なくとも２枚の非弾性的プラ
スチックフィルムの第２のものに、前記補強リング中の
前記開口を介して繋ぎ材（tether）によって接続されて
いない装置。 - 【請求項１８】 請求項１に記載の装置であって、前記
非弾性的プラスチックフィルムの第１のものが少なくと
も１つの可変出口ベントを包み、前記少なくとも１つの
可変出口ベントが前記少なくとも１つの可変出口ベント
の開度を制御して、それにより前記少なくとも１つの可
変出口ベントを通るガスの流れを前記エアバッグ中の圧
力に応じたものにする圧力応答手段を包含し、前記エア
バッグの膨張時には、前記エアバッグが前記乗員によっ
て衝撃を受けるまでは前記少なくとも１つの可変出口ベ
ントが実質的に閉じられており、前記エアバッグが前記
乗員によって衝撃を受けた時、前記少なくとも１つの可
変出口ベントが前記エアバッグ中の圧力によって決まる
量だけ開き、それによって前記乗員の減速度を制御する
装置。 - 【請求項１９】 乗員と乗員保護システムを有する車両
において、膨張式乗員拘束装置が、 実質的に非弾性的プラスチックフィルム製の、シールさ
れ、加圧可能なエアバッグで、前記エアバッグが入口ポ
ートと少なくとも１つの可変出口ベントとを有し、この
少なくとも１つの可変出口ベントは、前記少なくとも１
つの可変出口ベントの開度を制御してそれにより前記少
なくとも１つの可変出口ベントを通るガスの流れを前記
エアバッグ中の圧力に応じたものにする圧力応答手段を
包含し、さらに、 前記１つの入口ポートを通して前記エアバッグ内部にガ
スを導入することにより前記エアバッグを膨張させる膨
張手段と、 前記車両の衝突に反応して前記膨張手段を始動させるた
めの作動手段と、 前記膨張手段を前記車両に取り付けるための取付手段と
を備え、 前記エアバッグの膨張時には、前記エアバッグが前記乗
員によって衝撃を受けるまでは前記少なくとも１つの可
変出口ベントが実質的に閉じられており、前記エアバッ
グが前記乗員によって衝撃を受けた時、前記少なくとも
１つの可変出口ベントが前記エアバッグ中の圧力によっ
て決まる量だけ開き、それによって前記乗員の減速度を
制御する装置。 - 【請求項２０】 衝突時に車両の車室内の乗員を保護す
るための膨張式乗員拘束システムを有する車両におい
て、膨張式乗員保護装置が、 実質的に非弾性的プラスチックフィルムで作られたエア
バッグと、 前記エアバッグの少なくとも１つのポートを除いて密封
するための密封手段と前記１つの入口ポートを通して前
記エアバッグ内部にガスを導入することにより前記エア
バッグを膨張させる膨張手段と、 前記膨張手段を前記車両に取り付けるための第１の取付
手段と、 前記車両の衝突に反応して前記エアバッグを展開させる
ための前記膨張手段を始動させるための作動手段と、 前記膨張手段を前記車両に取り付けるための第２の取付
手段と、 前記膨張手段に隣接する部屋内の前記エアバッグを覆う
とともに保持する前記作動手段に接続されたカバー手段
であって、車室側に向き前記エアバッグの展開時に開く
表面を有し、前記カバー手段を開くための花火技術的手
段を含むカバー手段とを含み、 前記作動手段により前記膨張手段が作動された時に、前
記エアバッグが前記エアバッグを保持する前記部屋から
現れる前に前記カバー手段を開くために前記花火的手段
も作動させるようにした装置。 - 【請求項２１】 膨張式乗員保護システムを有する車両
において、膨張式乗員拘束装置が、 少なくとも１つのポートが設けられた一枚の非弾性的プ
ラスチックフィルムを実質的に含むエアバッグと、 前記１つのポートを通して前記エアバッグ内部にガスを
導入することにより前記エアバッグを膨張させる膨張手
段と、 前記エアバッグを前記膨張手段に取り付けるための第１
の取付手段と、 前記車両の衝突に反応して前記膨張手段を始動させるた
めの作動手段と、 前記膨張手段を前記車両に取り付けるための第２の取付
手段とを含み、 前記膨張手段により前記エアバッグを膨張させた時に、
前記一枚のプラスチックフィルムが実質的に伸びること
なく変形するようにした装置。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載の装置であって、前
記エアバッグがブロー成形法により作られた装置。 - 【請求項２３】 請求項２１に記載の装置であって、前
記エアバッグの厚さが前記エアバッグの１部分と他の部
分で異なるものである装置。 - 【請求項２４】 請求項２１に記載の装置であって、前
記エアバッグの円周端部の厚さが前記エアバッグの主要
部分の厚さよりも大きい装置。 - 【請求項２５】 請求項２１に記載の装置であって、前
記エアバッグが前記膨張手段により膨張した時、前記非
弾性的プラスチックフィルムが、実質的に伸びることな
く、その厚みがその幅または高さより実質的に小さい形
を作りだすように変形するものである装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/539,676 US5653464A (en) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Airbag system with self shaping airbag |
| US08/539676 | 1995-10-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09240407A true JPH09240407A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=24152197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278624A Pending JPH09240407A (ja) | 1995-10-05 | 1996-10-01 | 自己成形型エアバッグを備えたエアバッグシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5653464A (ja) |
| JP (1) | JPH09240407A (ja) |
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| JP2000043674A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-15 | Honda Motor Co Ltd | エアバッグ装置 |
| JP2007050851A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Nippon Plast Co Ltd | エアバッグの袋体 |
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| JP2011073585A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toyoda Gosei Co Ltd | エアバッグ装置 |
| JP2019142338A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | エアバッグ及びエアバッグ装置 |
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