(57)【要約】  三ステッチ折り畳みシーム構造または二ステッチ折り畳みシーム構造を含む新規シーム構造を有するエアバッグクッション。この新規シーム構造は、好ましくは約４０ｃＮ／ｔｅｘ〜約６５ｃＮ／ｔｅｘの範囲内の低靱性糸を使用して、エアバッグクッションを製造することを可能にする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
約６０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む少なくとも１つの織物ブランクを含んでなるエアバッグクッション。
【請求項２】
マルチフィラメント糸が約５５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有する請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項３】
マルチフィラメント糸が約５０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有する請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項４】
マルチフィラメント糸が約４５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有する請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項５】
マルチフィラメント糸が約４０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有する請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項６】
マルチフィラメント糸がポリエステル連続フィラメント糸を含んでなる請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項７】
ポリエステル連続フィラメント糸が、約１００〜約８００デニールの連続フィラメント糸である請求項６に記載のエアバッグクッション。
【請求項８】
ポリエステル連続フィラメント糸が、約２〜約６デニール／フィラメントの線密度を有する複数のフィラメントを含んでなる請求項６に記載のエアバッグクッション。
【請求項９】
ポリエステル連続フィラメント糸が、約４〜約６デニール／フィラメントの線密度を有する複数のフィラメントを含んでなる請求項６に記載のエアバッグクッション。
【請求項１０】
エアバッグクッションが、その少なくとも１つの表面に適用された被覆物をさらに含んでなる請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１１】
被覆物が、少なくとも７０％のシリコーン樹脂を約０.５〜２.０オンス／平方ヤードの量で含んでなる請求項１０に記載のエアバッグクッション。
【請求項１２】
少なくとも１つの剪断シームをさらに含んでなる請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１３】
シームが、三ステッチ折り畳みシームである請求項１１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１４】
シームが、二ステッチ折り畳みシームである請求項１１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１５】
連続フィラメント糸が、約１５０デニールの連続フィラメント糸または多数の約１５０デニールの連続フィラメント糸であり、マルチフィラメント糸が、約２〜約６デニール／フィラメントの線密度を有する複数のフィラメントを含んでなる請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１６】
織物の少なくとも１つの表面に適用された被覆物をさらに含んでなり、該被覆物の量が約０.２〜約２.０オンス／平方ヤードである請求項１に記載のエアバッグクッション。
【請求項１７】
三ステッチ折り畳みシームを有するエアバッグクッション。
【請求項１８】
二ステッチ折り畳みシームを有するエアバッグクッション。
【請求項１９】
エアバッグクッションの製造方法であって、下記の工程：
少なくとも１つの織物ブランクを供する工程；
該少なくとも１つの織物ブランクを含む三次元エアバッグクッション構造であって、少なくとも１つのシームを含むエアバッグクッション構造を形成する工程；
を含んでなり、該シームを三ステッチ折り畳みシーム構造から形成する方法。
【請求項２０】
第二織物ブランクを供し、該１つの織物ブランクを該第二織物ブランクに結合させることによって三次元構造を形成する工程をさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
エアバッグクッションの少なくとも１つの表面に被覆物を適用する工程をさらに含んでなる請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
被覆物が、少なくとも７０％のシリコーン樹脂を約０.５〜２.０オンス／平方ヤードの量で含んでなる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの織物ブランクが、約６０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの織物ブランクが、約５５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの織物ブランクが、約５０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの織物ブランクが、約４５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの織物ブランクが、約４０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
エアバッグクッションの製造方法であって、下記の工程：
少なくとも１つの織物ブランクを供する工程；
該少なくとも１つの織物ブランクを含む三次元エアバッグクッション構造であって、少なくとも１つのシームを含むエアバッグクッション構造を形成する工程；
を含んでなり、該シームを二ステッチ折り畳みシーム構造から形成する方法。
【請求項２９】
第二織物ブランクを供し、該１つの織物ブランクを該第二織物ブランクに結合させることによって三次元構造を形成する工程をさらに含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
エアバッグクッションの少なくとも１つの表面に被覆物を適用する工程をさらに含んでなる請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
被覆物が、少なくとも７０％のシリコーン樹脂を約０.５〜２.０オンス／平方ヤードの量で含んでなる請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも１つの織物ブランクが、約６０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも１つの織物ブランクが、約５５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも１つの織物ブランクが、約５０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
少なくとも１つの織物ブランクが、約４５ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つの織物ブランクが、約４０ｃＮ／ｔｅｘ以下の靱性を有するマルチフィラメント糸を含む請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低靱性糸から製造したエアバッグクッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグシステムは、衝突事象を検出するセンサーを使用することによって機能し、該センサーは空気ポンプ部品を作動させて、高圧でエアバッグクッションを膨張させる。この過程の結果、エアバッグクッションは、気体圧力の突然かつ激しい増加にさらされ、次に、エアバッグクッションに対して外圧を生じる自動車搭乗者の衝撃によって、その圧力は倍加される。エアバッグクッションが自動車搭乗者を保護するために、エアバッグは高い破裂強度を示す必要がある。
【０００３】
強く、丈夫な、高破裂強度を示すエアバッグクッションを製造する種々の試みがこれまでになされてきた。そのようなエアバッグクッションを製造する１つの一般に認められている方法は、８.０ｇ／デニール(ｇ／ｄｅｎ)より大の靱性を有する高靱性マルチフィラメント糸を使用することである。
【０００４】
日本国特許出願公開第４-５１４５号は、中空織物製の非円形エアバッグを開示し、該織物は、縦糸方向から４５°の斜め角度の方向にその軸長さを有し、該軸長さは、縦糸および横糸方向における軸長さの７０〜９５％に相当する。
【０００５】
日本国特許出願公開第４-４３１４３号は、非円形中空織物製のエアバッグを開示し、該織物は、織物の縦糸または横糸方向から斜めの角度に傾斜した方向に、織物の縦糸方向の軸より長い軸を有する。
【０００６】
これらの試みは、エアバッグクッションの破裂の開始点が、クッションの周囲縁部分におけるシーム結合部分に存在するという考えに基づき、シーム結合部分の破裂強度を増加させるために、縦糸または横糸方向の軸より短い斜め方向の軸を有する非円形織物から製造されるクッションを提供している。
【０００７】
米国特許第５４７０１０６号は、破裂強度を増加させるために、空気ポンプ接続部を囲む領域における織物エプロンの使用を開示している。破裂強度を増加させる他の試みは、エアバッグのより弱い領域を強化する接着手段の使用を包含する。米国特許第５２９６２７８号は、８.０ｇ／ｄｅｎ(約７０ｃＮ／ｔｅｘまたはセンチニュートン／ｔｅｘ)未満の引張強度測定値を有する糸を使用したエアバッグは、充分に機能しないことを開示している。該特許は、シームにシリコーンゴムを適用する手段をも開示し、それによって被覆織物のほつれを防止して、シームにおける破損を防止している。
【０００８】
エアバッグクッションの破裂強度を増加させる試みの大部分は、ある場合にはシーム強度を増加させるいくつかの他の手段または方法と組合せて、高靱性糸を使用することに集中している。しかし、いずれの先行技術も、新規シームと低靱性糸との組合せを有して高破裂強度を与えるエアバッグクッションを提供していない。エアバッグクッション用途に低靱性糸を使用する１つの利点は、低靱性糸は一般に、高靱性糸より低コストで製造または購入しうることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、高破裂強度を維持しながら、７０ｃＮ／ｔｅｘ未満の靱性を有する糸を使用してエアバッグクッションを提供することである。
本発明の他の目的は、許容できる水準の破裂強度を犠牲にせずに、低靱性糸を使用してエアバッグクッションを製造することを可能にする新規シーム構造を有するエアバッグクッションを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、高破裂強度を維持しながら、７０ｃＮ／ｔｅｘ未満の靱性を有する糸を使用してエアバッグクッションを製造する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、製造コストが低く、他のエアバッグクッションに一般に伴われる問題のいくつかを克服するエアバッグクッションを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のこれらの特徴および他の特徴、態様および利点は、下記の説明、請求の範囲および添付の図面によってより深く理解される。
【００１２】
エアバッグクッションは一般に、少なくとも２つの織物パネルを含んでなり、各パネルは、所望の形を有し、縫い合わされて三次元構造を形成する。図１Ａ〜１Ｃは、エアバッグクッションを形成する織物ブランクを結合する手段として一般に使用されている従来の二針チェーンステッチシーム構造１０を示す。内ステッチ１６および外ステッチ１８によって、第一織物ブランク１２が第二織物ブランク１４に結合されている。単一ステッチは充分なシーム強度を与えず、そのようなシーム構造を使用したエアバッグの破裂強度は許容できないほど低いので、二針チェーンステッチ構造がこれまで使用されてきた。
【００１３】
二針チェーンステッチシーム構造に関連した１つの問題は、エアバッグ空気ポンプによって生じた高い圧力が、シームを剥離開放する傾向を有することである(本明細書において剥離モードと称される状態)。図１Ｃは、剥離モードにおける応力下の二針チェーンステッチシーム構造を示す。クッションが膨張圧力によって膨張する際に、内ステッチは最大応力を受け、それによって、内ステッチによって形成された針貫通孔が、受けた膨張ガスからの熱侵蝕を受けやすくなる場合がある。剥離モード中のシームの強度は、織物の強度の約６０％〜７０％にすぎない。
【００１４】
二針チェーンステッチシーム構造のシーム強度を増加させ、それによってエアバッグクッションの破裂強度を増加させるために、図２Ａ〜２Ｃに示すように、シーム構造に第三ステッチ２０を加えた。第三ステッチ２０は、内ステッチ１６および外ステッチ１８と同様に第一および第二織物ブランクを結合するが、図示するように、第一織物ブランクを折りたたんでそれ自体にも結合させている。そのような配置は、シーム構造における応力状態を剥離モードから剪断モードに変換し、それによって、１つのステッチに全応力負荷を与えるのではなく、応力負荷をシーム内の複数ステッチに拡散させる。本明細書において三ステッチ折り畳みシーム(または三ステッチ)と称するこのシーム配置は、シームにおいて１００％の織物強度を与え、内ステッチ１６および外ステッチ１８を熱ガス侵蝕から保護する。このように、内ステッチ１６と外ステッチ１８の間の唯一の可能なガス漏出領域が、２層の織物で覆われる。
【００１５】
別の態様が図３Ａ〜３Ｃに示され、該態様においては、図２Ａ〜２Ｃに示されるように第一織物パネルが折り畳まれるのではなく、第二織物パネルが折り畳まれている。図４Ａ〜４Ｃは、三ステッチ折り畳みシーム構造の他の選択的態様を示し、該態様においては、第二織物パネルが折り畳まれ、折り畳まれた部分が、エアバッグクッションの外側ではなく内側に存在する。図５Ａ〜５Ｃは、新規シーム構造の別の態様を示し、該態様は二ステッチ折り畳みシームである。この態様においては、折り畳み工程の前に２つの平行シームを適用して織物ブランクを結合させるのではなく、図示するように、１つのシームを使用して織物ブランクを結合させ、次に、織物シームを折り畳み、折り畳みシームを使用して結合させる。
【００１６】
前記のような三ステッチ折り畳みシームまたは二ステッチ折り畳みシームの使用は、低靱性糸でのエアバッグクッションの製造を可能にするが、そのような低靱性糸の使用は、以前のエアバッグクッション用途においては不可能であった。三ステッチおよび二ステッチ折り畳みシーム(本明細書において、まとめて「剪断シーム」と称す)は、エアバッグクッションのシームを有意に強化するので、エアバッグクッションの許容される破裂強度水準を維持するために、高靱性糸を使用する必要がなくなる。
【００１７】
１つの好ましい糸はポリエステルである。好ましい靱性範囲は、約６０ｃＮ／ｔｅｘ〜約３５ｃＮ／ｔｅｘである。次に好ましい範囲は、約５０ｃＮ／ｔｅｘ〜約４０ｃＮ／ｔｅｘである。最も好ましい範囲は、約５５ｃＮ／ｔｅｘ〜約４５ｃＮ／ｔｅｘである。特定の糸の種類を記載したが、どのような好適な糸も使用しうると理解されるべきである。
【実施例】
【００１８】
破裂強度に関するシームの有効性を、下記の実施例において示す。
実施例１：従来のステッチを使用した低靱性と高靱性との比較
靱性５.１ｇ／ｄｅｎ(４５ｃＮ／ｔｅｘ)のマルチフィラメント６２０ｄポリエステル糸を、４０ｘ４０糸／インチの構成を有する平織りで、水噴射織機によって織った。次に、この織物をカレンダー仕上げして表面平滑性を与え、シリコーンゴムを０.７４オンス／平方ヤードで被覆した。この低靱性織物と、一般的な６３０ｄナイロン６,６シリコーン被覆エアバッグ織物との物理的特性の比較を下記の表に示す。
【００１９】
【表１】
2005514267.tif 000002
【００２０】
５２Ｌ容量のテザード運転者エアバッグを、図１に示した一般的な封止法を使用して、前記の両織物から製造した。２つの円形パネルを、周辺に沿って二針チェーンステッチで縫い合わせた。図示したように、エアバッグを裏返しにした後に、周辺シームは剥離モードである。
【００２１】
前記の織物(１つのエアバッグクッションは高靱性糸から製造し、もう１つは低靱性糸から製造した)を使用して、従来の二針チェーンステッチ縫製法によって製造したエアバッグクッションを、２２０ｋＰａ運転者空気ポンプを使用して、静的に、および負荷を加えて試験した。ナイロン６,６バッグは予想通りよく機能したが、低靱性ポリエステルバッグは、周辺シームにおいて熱侵蝕を示し、かなりの圧力損失を生じた。急激な圧力減少(４５ミリ秒で＜１.０Ｐｓｉ)により、低靱性ポリエステルエアバッグにおいて、効果的な拘束機能性が失われた。ポリエステル織物は被覆されていたが、糸の非被覆面は、低靱性糸を使用したシームにおけるより高い伸びにより、極めて容易に熱に暴露された。それに加えて、ナイロンの熱容量１.７ｋＪ／ｋｇ.Ｋと比較して、ポリエステルの熱容量は１.５ｋＪ／ｋｇ.Ｋであり、シームにおける糸の非被覆面を保護し、シーム全体を改良することが望ましい。
【００２２】
実施例２：三ステッチを使用したクッションの性能(高靱性と低靱性)
低靱性ポリエステル糸および高靱性ナイロン６,６糸でそれぞれ織ったシリコーン被覆織物製の５２Ｌ運転者バッグの組において、三ステッチ折り畳みシームの改変を行った。前記と同様に、前記と同じ２２０ｋＰａ運転者空気ポンプを使用して、静的に、および負荷を加えて、これらのバッグを試験した。試験結果を下記の表２に示す。
【００２３】
【表２】
2005514267.tif 000003
【００２４】
低靱性糸を使用した新規バッグの、エネルギー吸収の観点からみた拘束機能性は、高靱性糸で製造した従来のエアバッグと同等か、またはそれより優れていた。バッグの目視検査は、シームにおける熱侵蝕のどのような徴候も示さなかった。
【００２５】
実施例３：落下試験
対照群のために、６３０ｄ ナイロン６,６を使用して４１ｘ４１糸／インチの構成でエアバッグクッションの組を製造し、６２０ｄの低靱性(４.８ｇ／ｄｅｎ)ポリエステル糸を使用して４０ｘ４０糸／インチの構成で織った織物を、第二組のエアバッグクッションの製造に使用した。両織物は、水噴射織機によって織り、塗布量０.７オンス／平方ヤードで被覆した。全てのポリエステルクッションは、図３に示した三ステッチ折り畳みシール構造を有していた。これらの試験に使用した空気ポンプは、２３１ｋＰａ空気ポンプ(６０Ｌタンク試験において)であり、これはエアバッグ工業において積極的空気ポンプと考えられている。
【００２６】
７５ポンドの重りを６フィートの高さから、膨張したエアバッグの上に落下させることによって、エアバッグにおいて落下試験を行った。バッグに向き合う重りの１２インチｘ２４インチ表面は、水平面にあり、重りは垂直方向に上または下にのみ動くことができるように抑制されていた。重りのピーク減速度ならびにピーク跳ね上がり高さを記録した。
【００２７】
【表３】
2005514267.tif 000004
【００２８】
エアバッグにより止められた物体が示したピーク減速は、エアバッグ性能を決定する重要なパラメーターである。物体の重さを掛けたＧ(重力による標準加速度の倍数)で測定されるピーク減速は、物体を止める際に働く力を示す。別の重要なパラメーターは、止められた後に物体が示した跳ね上がり量である。このパラメーターは、物体を止めた後にエアバッグによって物体に付与されたエネルギーの尺度であり、むち打ち症のような起こりうる二次傷害において役割を有する。
【００２９】
特定の好ましい態様に関して、本発明をかなり詳しく説明したが、他の態様も可能である。従って、特許請求の範囲に記載した意図および範囲は、本明細書に記載した好ましい態様に限定すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】エアバッグクッションに使用されている従来のシーム構造の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した従来のシーム構造の断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに示した従来のシーム構造の拡大断面図である。
【図２Ａ】新規三ステッチ折り畳みシーム構造を有するエアバッグクッションの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した新規三ステッチ折り畳みシーム構造を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに示した新規三ステッチ折り畳みシーム構造の拡大断面図である。
【図３Ａ】シームの向きが逆になっている、図２Ａ〜２Ｃに示したエアバッグクッションの別態様の側面図である。
【図３Ｂ】逆向きの新規三ステッチ折り畳みシーム構造を示す断面図である。
【図３Ｃ】逆向きの新規三ステッチ折り畳みシーム構造を示す拡大断面図である。
【００３１】
【図４Ａ】シームの折り畳み部分がエアバッグの内部に存在する、新規三ステッチ折り畳みシームを有するエアバッグクッションの別態様の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した新規三ステッチ折り畳みシームを示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示した新規三ステッチ折り畳みシーム構造を示す拡大断面図である。
【図５Ａ】新規二ステッチ折り畳みシームを有するエアバッグクッションの別態様の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した新規二ステッチ折り畳みシームを示す断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに示した新規二ステッチ折り畳みシーム構造を示す拡大断面図である。
【図１Ａ】
2005514267.tif 000005
【図１Ｂ】
2005514267.tif 000006
【図１Ｃ】
2005514267.tif 000007
【図２Ａ】
2005514267.tif 000008
【図２Ｂ】
2005514267.tif 000009
【図２Ｃ】
2005514267.tif 000010
【図３Ａ】
2005514267.tif 000011
【図３Ｂ】
2005514267.tif 000012
【図３Ｃ】
2005514267.tif 000013
【図４Ａ】
2005514267.tif 000014
【図４Ｂ】
2005514267.tif 000015
【図４Ｃ】
2005514267.tif 000016
【図５Ａ】
2005514267.tif 000017
【図５Ｂ】
2005514267.tif 000018
【図５Ｃ】
2005514267.tif 000019
【国際調査報告】
2005514267.tif 000020
2005514267.tif 000021