JPWO2017057300A1 - エアバッグ用織物およびエアバッグ - Google Patents
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Abstract
Description
織物の引張強度は、経緯共に600N/cm以上であることが肝要である。600N/cm以上であると、夏季など高温環境におかれてインフレーターが高出力化した際の衝撃にも十分に耐えることが出来る。
また、織物の20kPa差圧下における通気量は、1.0L/cm2・min以下であることが肝要である。1.0L/cm2・min以下とすることで、インフレーターから噴出するガスをロスすることなくエアバッグを展開させることが出来、また、乗員を迅速に保護するのに適切な展開速度を得ることが出来る。
さらに、織物の伸長に必要な応力を2段階で設定した。これは次の理由による。すなわち、折り畳まれたエアバッグにガスが充填されて展開するとき、展開の直後は見かけの容積が小さいことから、エアバッグの内圧が一時的に高くなる。これを一次圧という。その後、エアバッグが広がって折りが解消されると、エアバッグの容積が大きくなるため、内圧が一旦低下するが、ガスの充填に伴って再び内圧が高くなる。これを二次圧という。したがって、エアバッグの展開に際しては、2段階で圧力が変動するため、伸長のために必要な応力も2段階で検討する必要がある。そこで、本発明においては、織物を1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力と、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力とを分けて検討している。
本発明の織物を構成する糸について、その総繊度は280dtex以上であることが好ましい。糸の総繊度が280dtex以上であると、織物の強力がエアバッグとしてさらに優れた水準となる。また、軽量な織物が得られやすい面で、総繊度は940dtex以下であることが好ましく、700dtex以下であることがより好ましい。
本発明の織物は、そのカバーファクターが2100以上であることが好ましい。カバーファクターが2100以上であると、織物の緻密さが高くなり、さらに気密性に優れた織物が得られる。経糸および緯糸に総繊度の異なる糸を用いる場合は、経糸および緯糸それぞれの総繊度にてカバーファクターを算出し、合計することで織物全体のカバーファクターを求めることができる。
CF=Nw×√Dw+Nf×√Df
ここで、Nw,Nfは、経糸および緯糸の織密度(本/2.54cm)
Dw,Dfは、経糸および緯糸の総繊度(dtex)
JIS L 1013 8.3.1 B法に準じて測定した。
JIS L 1013 8.4に準じて測定した。
前記総繊度を、前記フィラメント数で除することで得た。
JIS L 1096 8.6.1 A法に準じて測定した。
JIS L 1096 8.14.1 A法に準じて測定した。
得られた織物の20kPa差圧下における通気量を、図1に示される生布通気量測定機(京都精工製 流量計6:コスモ計器製DF2810P、層流管5:コスモ計器製LF2−100L、圧力計8:コスモ計器製DP−330BA)を用いて測定した。図1に示すように、得られた織物を20cm×20cmで裁断したものをサンプル1とし、加圧装置4と接続された内径50mmの円筒状の第1クランプ3aにリング状の留め具2で固定し、層流管5と接続された内径50mmの円筒状の第2クランプ3bとの間に挟んだ。その後、第1クランプ3a側より加圧装置4によって加圧し、圧力計8の表示が20kPaとなる様に圧力調整弁7を操作した。前記の状態においてサンプルを通過する通気量を層流管5に接続された流量計6によって検出し、20kPa差圧下における通気量とした。
JIS L 1096 8.14.1 A法に準じた伸び率の測定結果から、縦軸を基布巾当りの応力(N/cm)、横軸を伸び率(%)としたグラフを作成し、このグラフより伸び率が1.0%となる時、伸び率が3.0%となる時、伸び率が5.0%となる時の応力を読み取り、伸び率が3.0%となる時の応力と伸び率が1.0%となる時の応力の差、および、伸び率が5.0%となる時の応力と伸び率が3.0%となる時の応力の差をそれぞれ求め、前者を1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸張させる際に必要な応力、後者を3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸張させる際に必要な応力、とした。
通常出力(60Lタンク試験においてピーク圧力200kPa)、および、2倍出力(60Lタンク試験においてピーク圧力400kPa)のインフレーターを使用し、展開試験を行った。後述の方法にて作製したエアバッグにインフレーターを挿入し、評価用の台座にボルトで固定した後、インフレーター位置で重なるように左右、及び上下から折り畳み、テープ(NICHIBAN 布粘着テープ No.121)で固定した。この状態でインフレーターに点火し、バッグを展開させた。インフレーターは、通常出力試験用としてダイセル社製EH5−200型、2倍出力試験用としてダイセル社製FL−400型をそれぞれ使用した。
展開試験用エアバッグの作製方法を図2〜5を用いて以下に説明する。準備した織物から、直径が670mmである円形の第1本体基布9および第2本体基布10を裁断した。図2に示すように、第1本体基布9には、中央部に直径67mmのインフレーター取付け口11、および、前記取付け口11の中心から上方向に125mm、左右方向に115mmの位置を中心とした直径30mmの排気口12を2箇所(左右一対)に設けた。さらに、第1本体基布9には、前記取付け口の中心から上下方向に34mm、左右方向に34mmの位置を中心とした直径5.5mmのボルト固定用穴13を設けた。なお、第2本体基布10は、乗員側を向く基布であり、取付孔、排気口及びボルト固定用穴は設けられていない。
経糸、緯糸にいずれも総繊度400dtex、フィラメント数136、単繊維繊度2.9dtexのナイロン66糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも55本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物は、引張強度が経774N/cm、緯639N/cm、通気量が0.36L/cm2・min、1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で15N/cm、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で16N/cmであった。得られた織物より上記の方法でエアバッグを作製した。そして、このエアバッグの展開試験の結果は、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が26kPaであり、2倍出力のインフレーターを使用した試験においてバッグに破れ等の異常は見られなかった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度470dtex、フィラメント数136、単繊維繊度3.5dtexのナイロン66糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも53本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物は、引張強度が経766N/cm、緯798N/cm、通気量が0.39L/cm2・min、1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で17N/cm、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で17N/cmであった。得られた織物より上記の方法でエアバッグを作製した。そして、このエアバッグの展開試験の結果は、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が29kPaであり、2倍出力のインフレーターを使用した試験においてバッグに破れ等の異常は見られなかった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度470dtex、フィラメント数144、単繊維繊度3.3dtexのポリエチレンテレフタレート糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経62本/2.54cm、緯59本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物は、引張強度が経755N/cm、緯705N/cm、通気量が0.69L/cm2・min、1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で37N/cm、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で31N/cmであった。得られた織物より上記の方法でエアバッグを作製した。そして、このエアバッグの展開試験の結果は、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が32kPaであり、2倍出力のインフレーターを使用した試験においてバッグに破れ等の異常は見られなかった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度560dtex、フィラメント数96、単繊維繊度5.8dtexのポリエチレンテレフタレート糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも52本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。得られた織物は、引張強度が経784N/cm、緯757N/cm、通気量が0.68L/cm2・min、1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で42N/cm、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で43N/cmであった。得られた織物より上記の方法でエアバッグを作製した。そして、このエアバッグの展開試験の結果は、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が34kPaであり、2倍出力のインフレーターを使用した試験においてバッグに破れ等の異常は見られなかった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度280dtex、フィラメント数36、単繊維繊度7.8dtexのナイロン66糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも68本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。そして、このエアバッグ用織物から上記の方法でエアバックを作製した。得られた織物は、総繊度が低いため、引張強度が経578N/cm、緯567N/cmと低いと考えられる。また、織密度が経および緯いずれも高いため、総繊度が低いにもかかわらず、通気性は0.83L/cm2・minであった。そのため、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧は27kPaであったが、2倍出力のインフレーターを使用した試験においては、強度不足によりバッグが破れてしまった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度700dtex、フィラメント数108、単繊維繊度6.5dtexのナイロン66糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経および緯いずれも42本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。そして、このエアバッグ用織物から上記の方法でエアバックを作製した。得られた織物は、単繊維繊度及び総繊度が高いため、糸1本当たりのモジュラスが高くなり、織物の厚み方向に隙間ができてしまったと考えられる。そのため、通気量が1.63L/cm2・minと高く、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が22kPaと低かった。但し、単繊維繊度及び総繊度が高いため、展開試験では問題はなかった。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
経糸、緯糸にいずれも総繊度350dtex、フィラメント数108、単繊維繊度3.2dtexのナイロン66糸を用いて平織物を作成し、精練、セットを行い、織密度が経63本/2.54cm、緯61本/2.54cmであるエアバッグ用織物を得た。そして、このエアバッグ用織物から上記の方法でエアバックを作製した。得られた織物は、総繊度が低く、また単繊維繊度も比較的低いため、1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で12N/cm、3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が経緯平均で13N/cmと低かった。また、通常出力のインフレーターを使用した試験における二次ピークの最大内圧が22kPaと低く、2倍出力のインフレーターを使用した試験においては、展開時に拡大した糸間に高温ガスが通過したことが影響と考えられる、溶融による糸間拡大が見られた。織物特性および展開試験結果を表1に示す。
10 第2本体基布
11 インフレーター取付け口
12 通気孔
13 ボルト固定用穴
14a、14b 環状布
15a、15b、15c、15d 縫製部
A 第1本体基布9の織糸方向
B 環状布の織糸方向
C 第2本体基布10の織糸方向
Claims (7)
- 合成繊維からなる織物であって、
引張強度が経緯共に600N/cm以上であり、
20kPa差圧下における通気量が、1.0L/cm2・min以下であり、
織物を1.0%伸長状態から3.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が、経緯平均で15N/cm以上であり、
3.0%伸長状態から5.0%伸長状態まで追加で伸長させる際に必要な応力が、経緯平均で15N/cm以上である、エアバッグ用織物。 - 織物を構成する糸の総繊度が、280〜940dtexである、請求項1に記載のエアバッグ用織物。
- 織物を構成する糸の単繊維繊度が、1.0〜8.0dtexである、請求項1または2に記載のエアバッグ用織物。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載のエアバッグ用織物を備えている、エアバッグ。
- 請求項1から3のいずれかに記載のエアバッグ用織物を所定の形状に裁断した第1エアバッグ用基布及び第2エアバッグ用基布を備え、
前記第1エアバッグ用基布に、インフレータ取付口が形成されており、
前記2枚のエアバッグ用基布の周囲が縫合されている、エアバッグ。 - 前記第1エアバッグ用基布に取り付けられ、当該第1エアバッグ用基布のインフレータ用取付口の周囲を覆うように、環状に形成された少なくとも1枚の補強布をさらに備えている、請求項5に記載のエアバッグ。
- 前記補強布の少なくとも1枚は、請求項1から3のいずれかに記載のエアバッグ用織物により形成されている、請求項6に記載のエアバッグ。
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