エアバッグ
本発明は、オレフィンまたはポリオレフィンから形成されたエアバッグ（１２／２２）を含む、車両乗員保護システム（３２）を含む。エアバッグ（１２／２２）は、好ましくはポリエチレンなどの単一のポリオレフィンから形成され、これによって複数層がクロスラミネートされて、最適な形状を示しエアバッグ展開時に引裂けを抑制するエアバッグ１２／２２を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、軽量エアバッグを含むエアバッグデバイスに関する。より具体的には、本発明は、高い強度を示し、軽量であり、および引裂けを抑制するエアバッグを含む。
【背景技術】
【０００２】
典型的なエアバッグは、複数枚のナイロンまたはポリエステル布から、例えば縫製により接合して製造される。エアバッグは一般に、内部がネオプレンまたはシリコーンによって被覆され、これによってガス発生器の作動時に熱い粒子が捕らえられ、エアバッグ布において穴が焼けるのを予防する。さらに、シリコーンまたはネオプレンはまた、エアバッグを密封して、エアバッグ作動時にガスの漏れを防ぐ。運転席側エアバッグの場合、クッションは一般に、２つのナイロン製円形パネルを、シリコーン被覆側を外側にしてそれぞれの周縁部に沿って一緒に縫い合わせて形成される。エアバッグは次にひっくり返して、被覆側をエアバッグの内部に位置させる。バックパネルは、インフレータに取り付けるための穴を有して提供される。布ストラップで製造されたテザー（吊り紐：tether）は次に、インフレータ取付け穴に隣接するバックパネルに一般的に縫い付けられる。テザーを有さないエアバッグは、膨張すると一般に球状の形状を有し、ここで所望の形状はより楕円形であって、これにより運転席との接触のためにより広い表面積を提供する。これは米国特許第6,149,194号に具体的に記載されており、本明細書に参照として組み込まれる。
【０００３】
その他の安全に対する関心事は、エアバッグの重量である。エアバッグデザインに対する現在の努力には重量の低減が含まれ、これによってエアバッグの安全特性を強化する。
【０００４】
ポリマー製の運転席側エアバッグの現在のデザインは、テザーの必要性なくそれぞれの構成により必然的に楕円形状を有する、軽量クッションを特徴とする。しかし、自然に楕円形状を有するポリマー製エアバッグはまた、その典型的な非弾性のために、問題となる引裂けを示す。その結果、これら特定のエアバッグは多くの場合、例えば異なる組成の異なる層を付加して補強される。特に１つの解決法は、弾性ポリマー層に接着的に固定された非弾性ポリマー層を提供し、それによって必要な形状を提供し、展開時のエアバッグの潜在的な引裂けを抑制することである。明らかに効果的ではあるが、この種類のエアバッグ製造の複雑さとコストは増加する。
【０００５】
従って、エアバッグ製造の複雑さとコストを最小化し、軽量で耐性のあるエアバッグの利点を保持することは、当分野における改善である。
【発明の開示】
【０００６】
発明の概要
上述の問題は、高密度オレフィンから形成されたエアバッグにより解決される。エアバッグは好ましくは、単一のポリオレフィンから、例えばポリエチレンから形成され、これによって複数の層はクロスラミネートされて最適な形状を示し、エアバッグの展開時に引裂けを抑制するエアバッグを形成する。縫製の代わりに、エアバッグは接着剤有りまたは無しで熱溶融して継ぎ目を形成し、対向する端部を接合することができ、または、エアバッグを形成する際に複数パネルを用いる場合は、対向するパネルを接合することができる。
【０００７】
好ましい態様の詳細な説明
本発明は、乗員拘束デバイス１０内で用いるエアバッグ１２を含み、これは好ましくは、商標名Tyvek（登録商標）として入手可能な不織スパンボンド式オレフィンシートから形成され、または好ましくは、商標名Valeron（登録商標）として入手可能なクロスラミネート高密度ポリオレフィンフィルムから形成される。「スパンボンド式」とは、当分野に知られた用語であり、例えば米国特許第6,488,801号に記載されている。スパンボンド式不織オレフィンから形成されたエアバッグは、当分野に知られた他のポリマー製エアバッグと比較して優れた密封性を形成することが見出された。一般に、エアバッグ１２は、当分野で一般に用いられるエアバッグ布より比較的軽く薄い布から構成される。従って、軽量エアバッグ１２は、より簡単に畳まれ、パッキングの密度は低下し、そのため全体でより小さなパッケージ寸法を必要とし、従って、組み立ておよび製造に大きな利点を提供する。
【０００８】
Valeron（登録商標）は、Houston, TexasのVan Leeer Flexibles, Inc.から市販されており、高密度指向のクロスラミネートポリエチレンから製造され、破裂耐性、引裂き耐性、および化学的耐性があることが認識されている。好ましいフィルムは、強く、滑らかな表面およびバランスのよい引裂き耐性を有し、均一な厚さのものである。フィルムは厳しい環境下でもその特性を維持し、温度操作範囲は華氏−７０度〜２００度超である。フィルムはアニーリングされ、または、高温（摂氏３５度からプラスチックの融点未満）に暴露されて、アニーリングなしの同等物より高い強度を提供する。好ましいエアバッグは、クロスラミネートポリエチレンからなり、そしてより広くは、上に挙げた利点を有するクロスラミネートポリオレフィンからなる。好ましい車両乗員保護システムは、クロスラミネートポリエチレンから形成されたエアバッグを含む。
【０００９】
エアバッグ構成に特に好適な材料は、米国特許第3,169,899号に開示されている種類のスパンボンド式不織ポリオレフィンフィルム−繊維であり、該特許は参照として本明細書に組み込まれる。かかるスパンボンドシートは、米国特許第3,532,589号（参照として本明細書に組み込まれる）に開示されているように、好ましくは熱的に結合され、またはＰＣＴ公開WO 97/40224号（参照として本明細書に組み込まれる）に開示されているようにカレンダー結合されて（calendar bonded）、所望の空気バリア、水バリア、水蒸気伝達、および強度特性を提供する。用語「ポリオレフィン」は、炭素および水素のみから構成される、大幅に飽和した鎖式炭化水素ポリマーの任意の系列を意味することが意図される。典型的なポリオレフィンには、限定はされないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびモノマーであるエチレン、プロピレンおよびメチルペンテンの種々の組合せが含まれる。
【００１０】
最も好ましい材料は、無孔性クロスラミネートスパンボンド式ポリエチレンである。この材料は意外にも、他の多くのポリマーフィルムと異なり、エアバッグ材料として単独で用いられ得ることが見出された。特に、クロスラミネート層におけるポリオレフィンの、そして最も好ましくはポリエチレンの、弾性かつ引裂き耐性の性質は、エアバッグデザインにこれまでに実現されていない改良点を提供する。従って、高品質で信頼性の高いエアクッション１２を維持しつつ、エアバッグの製造が容易になる。無孔性エアバッグの１つの好ましい用途は、図４に例示されているように、サイドカーテンエアバッグ２２におけるものであり、これにより展開時に圧力が保持され、そのため例えば転覆事象などの間に、長時間の保護を提供する。
【００１１】
他の同様に処理されたポリマーフィルムは、当業者には明らかである。米国特許第6,626,312号、第6,579,584号、第6,286,145号、第H1,989号、第6,488,801号、第6,364,341号、第6,447,005号、第6,641,896号および第6,355,333号は、全て参照として本明細書に組み込まれるが、これらは限定することなく、例示および他の好適なポリマーもしくはプラスチックフィルムについて記載し、必要に応じて本発明において有効であり得る。言い換えれば、本発明は好ましくは、１つのポリオレフィン材料１６のクロスラミネート層から好ましくは形成されたエアバッグを含む。しかし、図３に例示されるように、エアバッグ内での適合性が認められている材料から製造された１または２以上の追加の層１８、２０を、他の設計基準を満たすために含めることもできる。図３にまた示されるように、乗員拘束デバイス１０は、エアバッグモジュール（示さない）、エアバッグ１２、およびエアバッグ１２とその作動時に流体連通するインフレータ２６を含む。当業者は、既知の様式で接着剤によりまたは他の方法でポリオレフィン層に結合することができる、多数の他のポリマー層または別様に形成された層の、市場における入手可能性を理解する。例えば、米国特許第H1,989号を参照のこと。
【００１２】
本発明のさらに他の観点において、それぞれの布の多孔性または気体透過性は、当分野で知られた方法により調節することができる。例示的な米国特許第H1,989号および第6,488,801号には、多孔性を、透過性ゼロから種々の大きな値の透過性まで調整し、これによってエアバッグ分野においてそれまで知られていなかった通気の利点を促進する方法が記載されている。従って、エアバッグ１２、２２の多孔性はエアバッグ全体にわたって広がることができ、または、エアバッグ１２、２２は、接着無孔性ストリップもしくは部分を微孔性フィルムに選択的に適用することにより、多孔性の部分を有することができる。エアバッグ材料の多孔性または透過性を、無孔性接着部分をエアバッグの外表面または内表面に適用することにより減少させて、許容可能な期間の間、エアバッグの加圧状態を維持しつつ、制御された通気機能を提供することができる。
【００１３】
言い換えると、多孔性および関連する通気性は、時間経過によるエアバッグ圧力の低下を評価して反復的に決定してもよい。米国特許第6,488,801号に記載されているように、アイソタクチック・ポリプロピレンは調節された多孔性に特に適すると考えられ、従って多孔性のエアバッグを製造するのに好ましい材料として例示されるが、ただし他のアイソタクチック・ポリオレフィンもまた用いることができる。
【００１４】
従来のエアバッグは織布を縫い合わせて構成される。気体透過性は、織り方の緻密さまたは織布にシリコーンもしくは他のコーティングを適用して制御する。本発明のさらに他の観点において、本発明の不織オレフィンまたはポリオレフィンシートは、所望の透過性を有して製造でき、または非透過性として製造できる。従って、エアバッグ１２の製造は、車両の異なるエリアへの適用のための特定の多孔性に合わせて調整可能である。例えば、サイドエアバッグまたはヘッドカーテンエアバッグ２２は、非透過性として製造することができて、転覆事象時にエアバッグ２２が膨張を保持し、回転の間乗員を保護することを保証する。一方、運転席側または助手席側エアバッグに対しては、当分野で現在知られているように、エアバッグに実質的に通気口を形成または切り込むことなく、自然の通気を提供するように、布の透過性または多孔性を調節するのが望ましい場合がある。これらの多孔性材料は、例えばNeenah, WisconsinのKimberly-Clark Worldwide, Inc.から供給され得る。
【００１５】
図に例示されているエアバッグは、これに限定するものではないが、現在知られているかまたは以下で意図される、任意の形状で形成することができる。使用される材料は、１または２以上のパネルに切り分けられて、所望の形状に形成される。本発明のさらに他の観点において、必要な１または２以上のパネルを形作るかまたは準備した後、エアバッグの継ぎ目は好ましくは、例えば、ＥＶＡタイプのホットメルト接着剤を用いて、またはアクリル接着剤もしくはテープ、または低密度ポリエチレンヒートシールを用いて密封する。従って、手間のかかるエアバッグパネルの縫製は必要なく、そのために、密封の容易さおよび縫い目を通したガス漏れの可能性をなくすという、製造上および性能上の大きな利点をさらに提供する。図４に示すように、エアバッグ内に複数のチャンバーを形成することができ、これは、各チャンバーの周縁を規定し、バッグを通して熱溶融してエアバッグ内に部分的に閉じたチャンバーを形成することによる。
【００１６】
本発明は、本発明に従って形成されたエアバッグ１２、２２を含む、エアバッグシステムまたは乗員拘束デバイス１０を含む。エアバッグシステム１０はまた、既知の様式で組み立てられたエアバッグインフレータ２６、２８を含み、例えば米国特許第6,749,219号および第6,805,377号に例示されており、これらの各々は本明細書に参照として組み込まれる。図１および図２は、運転席側インフレータ２６およびヘッドサイドカーテンインフレータ２８を図示するが、しかしシステム１０はこれには限定されない。図３および図４は、本発明に従って形成された、展開された運転席側エアバッグ１２およびサイドカーテンエアバッグ２２を図示する。
【００１７】
図５に示される、本発明のさらに他の観点において、エアバッグシステムまたは乗員拘束デバイス１０はまた、例えば安全ベルトアセンブリ３４などの付加的な要素を含む、より広く総合的な車両乗員拘束システム３２に組み込むことができる。安全ベルトアセンブリ３４は、安全ベルトハウジング３６およびハウジング３６から伸びる安全ベルト３８を含む。安全ベルト格納機構４０（例えば、バネ仕掛け機構）を、ベルトの端末部分４２に連結することができる。さらに、安全ベルトプリテンショナ４４を、ベルト格納機構４０に連結して、衝突時に格納機構を作動させることができる。本発明の安全ベルトの態様と組み合わせて用いることのできる、典型的なシートベルト格納機構は、米国特許第5,743,480号、第5,553,803号、第5,667,161号、第5,451,008号、第4,558,832号、および第4,597,546号に記載されており、これらは本明細書に参照として組み込まれる。本発明の安全ベルトの態様を組み込むことができる、典型的なプリテンショナの説明に役立つ実例は、米国特許第6,505,790号および第6,419,177号に記載されており、これらは本明細書に参照として組み込まれる。
【００１８】
安全ベルトシステム３４は、衝突事象センサ４６（例えば、慣性センサまたは加速度計）と連通することができ、該センサは、例えばプリテンショナ４４に組み込まれた火薬式点火装置（示さない）の起動を介してプリテンショナ４４の作動の信号を送る、既知の衝突センサアルゴリズムを含む。本明細書に参照として前に組み込まれる米国特許第6,505,790号および第6,419,177号は、かかる方式で作動されるプリテンショナの説明に役立つ実例を提供する。
【００１９】
図５を参照すると、図１に示す運転席側インフレータ２６および図３の運転席側エアバッグ１２は、衝突事象時に作動されるように、ハンドル２７内に格納されていてもよい；ハンドル２７に格納された乗員拘束デバイス１０を参照のこと。図５を再度参照すると、図２に示すヘッドカーテンインフレータ２８および図４に示す関連するヘッドカーテン２２は、その作動の前に車両のヘッドトリム４８内に格納されていてもよい。どちらのデバイス１０も、当該技術分野に知られた様式で、衝突センサ５０により作動可能である。
【００２０】
本発明のさらに他の観点において、エアバッグを形成する方法が、少なくとも１つのエアバッグパネルを、ポリオレフィンの、好ましくは無孔性ポリエチレンの複数のクロスラミネート層から形成して提供することとして定義される。ただ１つのパネルを用いる場合、対向する端部は折りたたまれて合わせられ、エアバッグまたはエアカーテンの所望の形状を提供する。１つより多いパネルを用いる場合、パネルは設計基準によって接合され、各パネルの合わせられた端部は次にアイロン掛け（hot ironed）を適用されるかまたは一緒に溶融されて、密封された端部を形成し、従ってその膨張時に密封されたエアバッグを形成する。エアバッグ内に種々のチャンバーを同じ方法で形成することができる：すなわち、チャンバーの容量を規定し、次にエアバッグの適切な部分にアイロン掛けまたは溶融を適用して、チャンバーを形成する。多孔性材料を用いる場合は、同じ工程を行う。その後、エアバッグを膨張し次に徐々に多孔性を増加または減少させて、製造要件を満たすようにすることにより、エアバッグの膨張および収縮プロファイルを、繰り返しによって調整することができる。収縮速度の減衰は、例えばエアバッグの外側に無孔性ストリップを加えて多孔性材料の密封部分を単純に増加することにより達成できる。
【００２１】
言い換えれば、エアバッグの製造方法は、以下の工程：
１．不織スパンボンド式オレフィンから形成された、または、ポリオレフィンの、好ましくはポリエチレンの複数のクロスラミネート層から形成された、少なくとも１つのパネル、ここで、該パネルは複数の対向する端部を規定する、を提供する工程；
２．前記対向する端部を合わせ、または接合して、所望の形状を形成する工程；および
３．無孔性材料を用いる場合は、密封エアバッグを形成するため、または、多孔性材料を用いる場合は、制御された通気性エアバッグを形成するために、前記対向する端部をアイロン掛け（ironing）もしくは溶融する工程；
を含むことができる。
【００２２】
上記参照した方法は、以下により増補することができる：
１．少なくとも１つのパネル、および所望により２または３以上のパネルを提供する工程であって、各パネルが高密度オレフィンの、好ましくはポリエチレンのクロスラミネート層から形成され、第１のパネルが第１の複数の対向端部を規定し、および第２のパネルが、第１の複数の対向端部に対応する第２の複数の対向端部を規定している工程；
２．第１のパネルを第２のパネルに重ねて、第１および第２の複数の対向端部を接合する工程；および
３．第１および第２の複数対向端部を一緒にアイロン掛けまたは溶融して、エアバッグを形成する工程。
【００２３】
本記載は説明目的のみであり、決して本発明の範囲を狭めるものと解釈されるべきではない。従って当業者は、ここに開示された態様に対して、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の改変をなし得ることを理解する。例えば、エアバッグは、助手席側エアバッグのように自動車の他のエリアに対しても形成することができる。従って上記されていない他の観点、特徴および利点は、当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のエアバッグと組み合わせて有用な運転席側インフレータを例示した図である。
【図２】本発明のエアバッグと組み合わせて有用なヘッドサイドカーテンインフレータを例示した図である。
【図３】本発明に従って形成された、膨張状態の運転席側エアバッグを示した図である。
【図４】本発明に従って形成されたサイドカーテンエアバッグを示した図である。
【図５】本発明に従って形成された少なくとも１つのエアバッグを含む、車両乗員保護システムを示した図である。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、軽量エアバッグを含むエアバッグデバイスに関する。より具体的には、本発明は、高い強度を示し、軽量であり、および引裂けを抑制するエアバッグを含む。
【背景技術】
【０００２】
典型的なエアバッグは、複数枚のナイロンまたはポリエステル布から、例えば縫製により接合して製造される。エアバッグは一般に、内部がネオプレンまたはシリコーンによって被覆され、これによってガス発生器の作動時に熱い粒子が捕らえられ、エアバッグ布において穴が焼けるのを予防する。さらに、シリコーンまたはネオプレンはまた、エアバッグを密封して、エアバッグ作動時にガスの漏れを防ぐ。運転席側エアバッグの場合、クッションは一般に、２つのナイロン製円形パネルを、シリコーン被覆側を外側にしてそれぞれの周縁部に沿って一緒に縫い合わせて形成される。エアバッグは次にひっくり返して、被覆側をエアバッグの内部に位置させる。バックパネルは、インフレータに取り付けるための穴を有して提供される。布ストラップで製造されたテザー（吊り紐：tether）は次に、インフレータ取付け穴に隣接するバックパネルに一般的に縫い付けられる。テザーを有さないエアバッグは、膨張すると一般に球状の形状を有し、ここで所望の形状はより楕円形であって、これにより運転席との接触のためにより広い表面積を提供する。これは米国特許第6,149,194号に具体的に記載されており、本明細書に参照として組み込まれる。
【０００３】
その他の安全に対する関心事は、エアバッグの重量である。エアバッグデザインに対する現在の努力には重量の低減が含まれ、これによってエアバッグの安全特性を強化する。
【０００４】
ポリマー製の運転席側エアバッグの現在のデザインは、テザーの必要性なくそれぞれの構成により必然的に楕円形状を有する、軽量クッションを特徴とする。しかし、自然に楕円形状を有するポリマー製エアバッグはまた、その典型的な非弾性のために、問題となる引裂けを示す。その結果、これら特定のエアバッグは多くの場合、例えば異なる組成の異なる層を付加して補強される。特に１つの解決法は、弾性ポリマー層に接着的に固定された非弾性ポリマー層を提供し、それによって必要な形状を提供し、展開時のエアバッグの潜在的な引裂けを抑制することである。明らかに効果的ではあるが、この種類のエアバッグ製造の複雑さとコストは増加する。
【０００５】
従って、エアバッグ製造の複雑さとコストを最小化し、軽量で耐性のあるエアバッグの利点を保持することは、当分野における改善である。
【発明の開示】
【０００６】
発明の概要
上述の問題は、高密度オレフィンから形成されたエアバッグにより解決される。エアバッグは好ましくは、単一のポリオレフィンから、例えばポリエチレンから形成され、これによって複数の層はクロスラミネートされて最適な形状を示し、エアバッグの展開時に引裂けを抑制するエアバッグを形成する。縫製の代わりに、エアバッグは接着剤有りまたは無しで熱溶融して継ぎ目を形成し、対向する端部を接合することができ、または、エアバッグを形成する際に複数パネルを用いる場合は、対向するパネルを接合することができる。
【０００７】
好ましい態様の詳細な説明
本発明は、乗員拘束デバイス１０内で用いるエアバッグ１２を含み、これは好ましくは、商標名Tyvek（登録商標）として入手可能な不織スパンボンド式オレフィンシートから形成され、または好ましくは、商標名Valeron（登録商標）として入手可能なクロスラミネート高密度ポリオレフィンフィルムから形成される。「スパンボンド式」とは、当分野に知られた用語であり、例えば米国特許第6,488,801号に記載されている。スパンボンド式不織オレフィンから形成されたエアバッグは、当分野に知られた他のポリマー製エアバッグと比較して優れた密封性を形成することが見出された。一般に、エアバッグ１２は、当分野で一般に用いられるエアバッグ布より比較的軽く薄い布から構成される。従って、軽量エアバッグ１２は、より簡単に畳まれ、パッキングの密度は低下し、そのため全体でより小さなパッケージ寸法を必要とし、従って、組み立ておよび製造に大きな利点を提供する。
【０００８】
Valeron（登録商標）は、Houston, TexasのVan Leeer Flexibles, Inc.から市販されており、高密度指向のクロスラミネートポリエチレンから製造され、破裂耐性、引裂き耐性、および化学的耐性があることが認識されている。好ましいフィルムは、強く、滑らかな表面およびバランスのよい引裂き耐性を有し、均一な厚さのものである。フィルムは厳しい環境下でもその特性を維持し、温度操作範囲は華氏−７０度〜２００度超である。フィルムはアニーリングされ、または、高温（摂氏３５度からプラスチックの融点未満）に暴露されて、アニーリングなしの同等物より高い強度を提供する。好ましいエアバッグは、クロスラミネートポリエチレンからなり、そしてより広くは、上に挙げた利点を有するクロスラミネートポリオレフィンからなる。好ましい車両乗員保護システムは、クロスラミネートポリエチレンから形成されたエアバッグを含む。
【０００９】
エアバッグ構成に特に好適な材料は、米国特許第3,169,899号に開示されている種類のスパンボンド式不織ポリオレフィンフィルム−繊維であり、該特許は参照として本明細書に組み込まれる。かかるスパンボンドシートは、米国特許第3,532,589号（参照として本明細書に組み込まれる）に開示されているように、好ましくは熱的に結合され、またはＰＣＴ公開WO 97/40224号（参照として本明細書に組み込まれる）に開示されているようにカレンダー結合されて（calendar bonded）、所望の空気バリア、水バリア、水蒸気伝達、および強度特性を提供する。用語「ポリオレフィン」は、炭素および水素のみから構成される、大幅に飽和した鎖式炭化水素ポリマーの任意の系列を意味することが意図される。典型的なポリオレフィンには、限定はされないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびモノマーであるエチレン、プロピレンおよびメチルペンテンの種々の組合せが含まれる。
【００１０】
最も好ましい材料は、無孔性クロスラミネートスパンボンド式ポリエチレンである。この材料は意外にも、他の多くのポリマーフィルムと異なり、エアバッグ材料として単独で用いられ得ることが見出された。特に、クロスラミネート層におけるポリオレフィンの、そして最も好ましくはポリエチレンの、弾性かつ引裂き耐性の性質は、エアバッグデザインにこれまでに実現されていない改良点を提供する。従って、高品質で信頼性の高いエアクッション１２を維持しつつ、エアバッグの製造が容易になる。無孔性エアバッグの１つの好ましい用途は、図４に例示されているように、サイドカーテンエアバッグ２２におけるものであり、これにより展開時に圧力が保持され、そのため例えば転覆事象などの間に、長時間の保護を提供する。
【００１１】
他の同様に処理されたポリマーフィルムは、当業者には明らかである。米国特許第6,626,312号、第6,579,584号、第6,286,145号、第H1,989号、第6,488,801号、第6,364,341号、第6,447,005号、第6,641,896号および第6,355,333号は、全て参照として本明細書に組み込まれるが、これらは限定することなく、例示および他の好適なポリマーもしくはプラスチックフィルムについて記載し、必要に応じて本発明において有効であり得る。言い換えれば、本発明は好ましくは、１つのポリオレフィン材料１６のクロスラミネート層から好ましくは形成されたエアバッグを含む。しかし、図３に例示されるように、エアバッグ内での適合性が認められている材料から製造された１または２以上の追加の層１８、２０を、他の設計基準を満たすために含めることもできる。図３にまた示されるように、乗員拘束デバイス１０は、エアバッグモジュール（示さない）、エアバッグ１２、およびエアバッグ１２とその作動時に流体連通するインフレータ２６を含む。当業者は、既知の様式で接着剤によりまたは他の方法でポリオレフィン層に結合することができる、多数の他のポリマー層または別様に形成された層の、市場における入手可能性を理解する。例えば、米国特許第H1,989号を参照のこと。
【００１２】
本発明のさらに他の観点において、それぞれの布の多孔性または気体透過性は、当分野で知られた方法により調節することができる。例示的な米国特許第H1,989号および第6,488,801号には、多孔性を、透過性ゼロから種々の大きな値の透過性まで調整し、これによってエアバッグ分野においてそれまで知られていなかった通気の利点を促進する方法が記載されている。従って、エアバッグ１２、２２の多孔性はエアバッグ全体にわたって広がることができ、または、エアバッグ１２、２２は、接着無孔性ストリップもしくは部分を微孔性フィルムに選択的に適用することにより、多孔性の部分を有することができる。エアバッグ材料の多孔性または透過性を、無孔性接着部分をエアバッグの外表面または内表面に適用することにより減少させて、許容可能な期間の間、エアバッグの加圧状態を維持しつつ、制御された通気機能を提供することができる。
【００１３】
言い換えると、多孔性および関連する通気性は、時間経過によるエアバッグ圧力の低下を評価して反復的に決定してもよい。米国特許第6,488,801号に記載されているように、アイソタクチック・ポリプロピレンは調節された多孔性に特に適すると考えられ、従って多孔性のエアバッグを製造するのに好ましい材料として例示されるが、ただし他のアイソタクチック・ポリオレフィンもまた用いることができる。
【００１４】
従来のエアバッグは織布を縫い合わせて構成される。気体透過性は、織り方の緻密さまたは織布にシリコーンもしくは他のコーティングを適用して制御する。本発明のさらに他の観点において、本発明の不織オレフィンまたはポリオレフィンシートは、所望の透過性を有して製造でき、または非透過性として製造できる。従って、エアバッグ１２の製造は、車両の異なるエリアへの適用のための特定の多孔性に合わせて調整可能である。例えば、サイドエアバッグまたはヘッドカーテンエアバッグ２２は、非透過性として製造することができて、転覆事象時にエアバッグ２２が膨張を保持し、回転の間乗員を保護することを保証する。一方、運転席側または助手席側エアバッグに対しては、当分野で現在知られているように、エアバッグに実質的に通気口を形成または切り込むことなく、自然の通気を提供するように、布の透過性または多孔性を調節するのが望ましい場合がある。これらの多孔性材料は、例えばNeenah, WisconsinのKimberly-Clark Worldwide, Inc.から供給され得る。
【００１５】
図に例示されているエアバッグは、これに限定するものではないが、現在知られているかまたは以下で意図される、任意の形状で形成することができる。使用される材料は、１または２以上のパネルに切り分けられて、所望の形状に形成される。本発明のさらに他の観点において、必要な１または２以上のパネルを形作るかまたは準備した後、エアバッグの継ぎ目は好ましくは、例えば、ＥＶＡタイプのホットメルト接着剤を用いて、またはアクリル接着剤もしくはテープ、または低密度ポリエチレンヒートシールを用いて密封する。従って、手間のかかるエアバッグパネルの縫製は必要なく、そのために、密封の容易さおよび縫い目を通したガス漏れの可能性をなくすという、製造上および性能上の大きな利点をさらに提供する。図４に示すように、エアバッグ内に複数のチャンバーを形成することができ、これは、各チャンバーの周縁を規定し、バッグを通して熱溶融してエアバッグ内に部分的に閉じたチャンバーを形成することによる。
【００１６】
本発明は、本発明に従って形成されたエアバッグ１２、２２を含む、エアバッグシステムまたは乗員拘束デバイス１０を含む。エアバッグシステム１０はまた、既知の様式で組み立てられたエアバッグインフレータ２６、２８を含み、例えば米国特許第6,749,219号および第6,805,377号に例示されており、これらの各々は本明細書に参照として組み込まれる。図１および図２は、運転席側インフレータ２６およびヘッドサイドカーテンインフレータ２８を図示するが、しかしシステム１０はこれには限定されない。図３および図４は、本発明に従って形成された、展開された運転席側エアバッグ１２およびサイドカーテンエアバッグ２２を図示する。
【００１７】
図５に示される、本発明のさらに他の観点において、エアバッグシステムまたは乗員拘束デバイス１０はまた、例えば安全ベルトアセンブリ３４などの付加的な要素を含む、より広く総合的な車両乗員拘束システム３２に組み込むことができる。安全ベルトアセンブリ３４は、安全ベルトハウジング３６およびハウジング３６から伸びる安全ベルト３８を含む。安全ベルト格納機構４０（例えば、バネ仕掛け機構）を、ベルトの端末部分４２に連結することができる。さらに、安全ベルトプリテンショナ４４を、ベルト格納機構４０に連結して、衝突時に格納機構を作動させることができる。本発明の安全ベルトの態様と組み合わせて用いることのできる、典型的なシートベルト格納機構は、米国特許第5,743,480号、第5,553,803号、第5,667,161号、第5,451,008号、第4,558,832号、および第4,597,546号に記載されており、これらは本明細書に参照として組み込まれる。本発明の安全ベルトの態様を組み込むことができる、典型的なプリテンショナの説明に役立つ実例は、米国特許第6,505,790号および第6,419,177号に記載されており、これらは本明細書に参照として組み込まれる。
【００１８】
安全ベルトシステム３４は、衝突事象センサ４６（例えば、慣性センサまたは加速度計）と連通することができ、該センサは、例えばプリテンショナ４４に組み込まれた火薬式点火装置（示さない）の起動を介してプリテンショナ４４の作動の信号を送る、既知の衝突センサアルゴリズムを含む。本明細書に参照として前に組み込まれる米国特許第6,505,790号および第6,419,177号は、かかる方式で作動されるプリテンショナの説明に役立つ実例を提供する。
【００１９】
図５を参照すると、図１に示す運転席側インフレータ２６および図３の運転席側エアバッグ１２は、衝突事象時に作動されるように、ハンドル２７内に格納されていてもよい；ハンドル２７に格納された乗員拘束デバイス１０を参照のこと。図５を再度参照すると、図２に示すヘッドカーテンインフレータ２８および図４に示す関連するヘッドカーテン２２は、その作動の前に車両のヘッドトリム４８内に格納されていてもよい。どちらのデバイス１０も、当該技術分野に知られた様式で、衝突センサ５０により作動可能である。
【００２０】
本発明のさらに他の観点において、エアバッグを形成する方法が、少なくとも１つのエアバッグパネルを、ポリオレフィンの、好ましくは無孔性ポリエチレンの複数のクロスラミネート層から形成して提供することとして定義される。ただ１つのパネルを用いる場合、対向する端部は折りたたまれて合わせられ、エアバッグまたはエアカーテンの所望の形状を提供する。１つより多いパネルを用いる場合、パネルは設計基準によって接合され、各パネルの合わせられた端部は次にアイロン掛け（hot ironed）を適用されるかまたは一緒に溶融されて、密封された端部を形成し、従ってその膨張時に密封されたエアバッグを形成する。エアバッグ内に種々のチャンバーを同じ方法で形成することができる：すなわち、チャンバーの容量を規定し、次にエアバッグの適切な部分にアイロン掛けまたは溶融を適用して、チャンバーを形成する。多孔性材料を用いる場合は、同じ工程を行う。その後、エアバッグを膨張し次に徐々に多孔性を増加または減少させて、製造要件を満たすようにすることにより、エアバッグの膨張および収縮プロファイルを、繰り返しによって調整することができる。収縮速度の減衰は、例えばエアバッグの外側に無孔性ストリップを加えて多孔性材料の密封部分を単純に増加することにより達成できる。
【００２１】
言い換えれば、エアバッグの製造方法は、以下の工程：
１．不織スパンボンド式オレフィンから形成された、または、ポリオレフィンの、好ましくはポリエチレンの複数のクロスラミネート層から形成された、少なくとも１つのパネル、ここで、該パネルは複数の対向する端部を規定する、を提供する工程；
２．前記対向する端部を合わせ、または接合して、所望の形状を形成する工程；および
３．無孔性材料を用いる場合は、密封エアバッグを形成するため、または、多孔性材料を用いる場合は、制御された通気性エアバッグを形成するために、前記対向する端部をアイロン掛け（ironing）もしくは溶融する工程；
を含むことができる。
【００２２】
上記参照した方法は、以下により増補することができる：
１．少なくとも１つのパネル、および所望により２または３以上のパネルを提供する工程であって、各パネルが高密度オレフィンの、好ましくはポリエチレンのクロスラミネート層から形成され、第１のパネルが第１の複数の対向端部を規定し、および第２のパネルが、第１の複数の対向端部に対応する第２の複数の対向端部を規定している工程；
２．第１のパネルを第２のパネルに重ねて、第１および第２の複数の対向端部を接合する工程；および
３．第１および第２の複数対向端部を一緒にアイロン掛けまたは溶融して、エアバッグを形成する工程。
【００２３】
本記載は説明目的のみであり、決して本発明の範囲を狭めるものと解釈されるべきではない。従って当業者は、ここに開示された態様に対して、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の改変をなし得ることを理解する。例えば、エアバッグは、助手席側エアバッグのように自動車の他のエリアに対しても形成することができる。従って上記されていない他の観点、特徴および利点は、当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のエアバッグと組み合わせて有用な運転席側インフレータを例示した図である。
【図２】本発明のエアバッグと組み合わせて有用なヘッドサイドカーテンインフレータを例示した図である。
【図３】本発明に従って形成された、膨張状態の運転席側エアバッグを示した図である。
【図４】本発明に従って形成されたサイドカーテンエアバッグを示した図である。
【図５】本発明に従って形成された少なくとも１つのエアバッグを含む、車両乗員保護システムを示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織スパンボンド式オレフィンおよびクロスラミネートポリオレフィンからなる群から選択されるポリマー材料から本質的になる材料から形成されるエアバッグを含む、エアバッグデバイス。
【請求項２】
高密度ポリオレフィンが、エチレンおよびプロピレンからなる不織スパンボンド式オレフィンの群の少なくとも１つから、または、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、エチレン／プロピレン、エチレン、メチルペンテン、およびプロピレン／メチルペンテンからなるクロスラミネートポリオレフィンの群の少なくとも１つから選択される、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項３】
ポリマー材料が、クロスラミネート高密度ポリオレフィンである、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項４】
ポリマー材料が多孔性を示し、これによってエアバッグ作動時にガスを通気させる、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項５】
多孔性ポリマー材料が少なくとも部分的に無孔性材料により被覆されている、請求項５に記載のエアバッグデバイス。
【請求項６】
ポリマー材料が無孔性である、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項７】
エアバッグが、クロスラミネート高密度ポリエチレンから専ら形成される、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のエアバッグデバイスおよび前記エアバッグを膨張させるためのインフレータを含む、車両乗員保護システム。
【請求項９】
エアバッグを製造する方法であって、
不織スパンボンド式オレフィンからまたはクロスラミネート多層ポリオレフィンから形成される少なくとも１つのパネル、ここで前記パネルは、複数の対向する端部を規定する、を提供する工程；
前記対向する端部を結合または接合して所望の形状を形成する工程；および、
エアバッグ作動時に加圧エアバッグを形成するように、前記対向する端部をアイロン掛けするかまたは溶融する工程；
を含む、前記方法。
【請求項１０】
パネルが多孔性である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
多孔性パネルを少なくとも部分的に無孔性材料で被覆する工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
パネルが少なくとも部分的に無孔性である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
パネルが、高密度ポリエチレンのクロスラミネート層から専ら形成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
ポリオレフィンのクロスラミネート層から形成される、１つまたは２つ以上のパネル、ここで第１のパネルは第１の複数の対向端部を規定し、第２のパネルは第１の複数の対向端部に対応する第２の複数の対向端部を規定する、を提供する工程；
第１のパネルを第２のパネルに重ね合わせて、第１および第２の複数の対向端部を接合する工程；および
第１および第２の複数対向端部を一緒にアイロン掛けするかまたは溶融して、エアバッグを形成する工程；
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
各パネルが、高密度クロスラミネートポリエチレンから専ら形成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
チャンバーの周縁の少なくとも一部を溶融形成することにより、エアバッグを複数のチャンバーに形成する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
請求項９に記載の方法により形成される、エアバッグデバイス。
【請求項１８】
請求項９に記載の方法により形成される、車両乗員保護デバイス。
【請求項１９】
請求項９に記載の方法により形成される、エアバッグ。
【請求項１】
不織スパンボンド式オレフィンおよびクロスラミネートポリオレフィンからなる群から選択されるポリマー材料から本質的になる材料から形成されるエアバッグを含む、エアバッグデバイス。
【請求項２】
高密度ポリオレフィンが、エチレンおよびプロピレンからなる不織スパンボンド式オレフィンの群の少なくとも１つから、または、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、エチレン／プロピレン、エチレン、メチルペンテン、およびプロピレン／メチルペンテンからなるクロスラミネートポリオレフィンの群の少なくとも１つから選択される、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項３】
ポリマー材料が、クロスラミネート高密度ポリオレフィンである、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項４】
ポリマー材料が多孔性を示し、これによってエアバッグ作動時にガスを通気させる、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項５】
多孔性ポリマー材料が少なくとも部分的に無孔性材料により被覆されている、請求項５に記載のエアバッグデバイス。
【請求項６】
ポリマー材料が無孔性である、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項７】
エアバッグが、クロスラミネート高密度ポリエチレンから専ら形成される、請求項１に記載のエアバッグデバイス。
【請求項８】
請求項１に記載のエアバッグデバイスおよび前記エアバッグを膨張させるためのインフレータを含む、車両乗員保護システム。
【請求項９】
エアバッグを製造する方法であって、
不織スパンボンド式オレフィンからまたはクロスラミネート多層ポリオレフィンから形成される少なくとも１つのパネル、ここで前記パネルは、複数の対向する端部を規定する、を提供する工程；
前記対向する端部を結合または接合して所望の形状を形成する工程；および、
エアバッグ作動時に加圧エアバッグを形成するように、前記対向する端部をアイロン掛けするかまたは溶融する工程；
を含む、前記方法。
【請求項１０】
パネルが多孔性である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
多孔性パネルを少なくとも部分的に無孔性材料で被覆する工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
パネルが少なくとも部分的に無孔性である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
パネルが、高密度ポリエチレンのクロスラミネート層から専ら形成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
ポリオレフィンのクロスラミネート層から形成される、１つまたは２つ以上のパネル、ここで第１のパネルは第１の複数の対向端部を規定し、第２のパネルは第１の複数の対向端部に対応する第２の複数の対向端部を規定する、を提供する工程；
第１のパネルを第２のパネルに重ね合わせて、第１および第２の複数の対向端部を接合する工程；および
第１および第２の複数対向端部を一緒にアイロン掛けするかまたは溶融して、エアバッグを形成する工程；
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
各パネルが、高密度クロスラミネートポリエチレンから専ら形成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
チャンバーの周縁の少なくとも一部を溶融形成することにより、エアバッグを複数のチャンバーに形成する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
請求項９に記載の方法により形成される、エアバッグデバイス。
【請求項１８】
請求項９に記載の方法により形成される、車両乗員保護デバイス。
【請求項１９】
請求項９に記載の方法により形成される、エアバッグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００７−５１２１８４（Ｐ２００７−５１２１８４Ａ）
【公表日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４１６１８（Ｐ２００６−５４１６１８）
【出願日】平成１６年１１月２２日（２００４．１１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３９１９３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５１７１６
【国際公開日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願人】（５０６０９１４９２）オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２２日（２００４．１１．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３９１９３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５１７１６
【国際公開日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願人】（５０６０９１４９２）オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
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