乗員保護用エアバッグ
【課題】衝撃の大きさや乗員の体格に応じた最適な状態に変化する、すなわち、衝突や乗員の体格が大きい場合にはバッグ内圧を高くして拘束力を高め、小さい場合には内圧を小さくしてソフトに受け止めることのできるエアバッグを提供する。
【解決手段】インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグである。
【解決手段】インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装備され、車両の衝突事故時、瞬時に膨出して乗員を保護するエアバッグに関し、さらに詳しくは、膨出用ガスを流入させて膨出するエアバッグを、乗員の体格に応じた最適な状態に変化させることのできるエアバッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの車両に、乗員保護装置としてエアバッグ装置が搭載されるようになった。このエアバッグ装置では、一般に展開させるバッグの大きさや形状、内圧は一定である。しかし、車両衝突時の衝撃の大きさや乗員の体格などによって、乗員に対して適切なバッグの大きさや形状、内圧があり、拘束力や負傷防止の観点から、これらに応じてバッグの大きさや形状、内圧を変えることが望まれている。そこで、バッグの大きさや形状、内圧を変化させることができる様々なエアバッグ装置が開発されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、エアバッグの一部に外部に突出した部分を形成する凸部と、該凸部に形成されたベントホールと、一端が前記凸部に接続され他端が前記エアバッグの構成部品又は取付部品に接続されたストラップと、を備え、前記ベントホールは、前記ストラップで前記凸部を引っ張った時に、前記凸部と前記エアバッグとが重なり合わない領域の前記凸部に配置されたエアバッグが開示されている。
【０００４】
このエアバッグに乗員が接触すると、エアバッグの頂部がリテーナ側に移動してストラップは弛み、張力が低下する。それと同時に、エアバッグの変形による圧力変動により各凸部の内部にガスが流入し内圧が高まり、各凸部は、エアバッグの表面で起立した状態となって、エアバッグの容量を増大させる。さらに、各凸部の内圧が高まると、各ベントホールが開き、エアバッグ内のガスを排気するのである。ここでは、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて、エアバッグの形状などを変化させることについての記載はないが、たとえば、体格の大きい乗員が衝突した場合、前記ストラップの弛みはより大きくなり、ベントホールの開口度が高まって、ガス排気量も増えるものと予想される。つまり、この場合、バッグの内圧は小さくなることが考えられる。
【０００５】
また、特許文献１における別の態様では、前記ストラップの弛みをセンサーで制御することが開示されている。図１３（Ｂ）に示されているように、乗員の体重が規定値よりも重い場合、ストラップの張力を保持して（ベントホールを閉じたまま）内圧を高い方に保つのである。
【０００６】
つまり、特許文献１の方法では、衝突の衝撃や乗員の体格が大きい場合にバッグ内圧を高くして拘束力を高めて、小さい場合に内圧を小さくしてソフトに受け止めるためには、前記センサーを用いなければならず、コスト面、製造工程面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０４０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するものであり、センサーなどの特別な装置を使用せずに、衝撃の大きさや乗員の体格に応じた最適な状態に変化する、すなわち、衝突や乗員の体格が大きい場合にはバッグ内圧を高くして拘束力を高め、小さい場合には内圧を小さくしてソフトに受け止めることのできるエアバッグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグに関する。
【００１０】
前記長布が、前記排気穴付近および前記副室の乗員側に結合していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有しており、さらに、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接するように帯状の長布を有しているので、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて該排気穴からの排気量を規制することができる。つまり、衝突や乗員の体格が大きい場合にはバッグ内圧を高くして拘束力を高め、小さい場合には内圧を小さくしてソフトに受け止めることができる。
【００１２】
また、前記長布を主室の外側に配置したことで、センサーなどの特別な装置や、特殊な製造装置を用いることなく、従来使用されている材料・製法によって、前記のように内圧を変化させることのできるエアバッグを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のエアバッグを示す斜視図である。
【図２】Ａ−Ａ線における本発明のエアバッグ断面図（乗員側が衝突していない場合）である。
【図３】Ａ−Ａ線における本発明のエアバッグ断面図（乗員側が衝突した場合）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のエアバッグは、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有しており、さらに、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接するように帯状の長布を有している。つまり、図１に示すように、前記長布６は、主室２の外側に配置されており、衝突の際、乗員と直接的に接触するような位置にある。また、図２および３に示すように、複数の副室３によって、長布６と主室２の乗員側との間に空間７が形成されている。この空間７の存在が、本発明の特徴の一つである。もう一つの特徴は、前記長布６が、インフレータ側に設けられた排気穴８を覆うように配置されていることである。すなわち、本発明においては、長布６が、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて空間７に押し込まれ、その押し込まれた量によって排気穴８の開口度が変化し、排出するガスの量を規制することができるのである。
【００１５】
図３は、シートベルト非着用時のように衝撃が大きい場合や乗員の体格が大きい場合のエアバッグ展開状態を示している。乗員によって長布６が大きく主室２側に押し込まれて、２個の副室３と大きく干渉し、長布６は強く引っ張られる。そのため、長布６で覆われている排気穴８がきつく塞がれることになり、その結果、内圧が高いバッグになって、乗員をしっかり受け止めることができる。
【００１６】
一方、衝撃や乗員の体格が小さい場合は、長布６の押し込まれる程度も小さいため、排気穴８がゆるく塞がれることになる。その結果、内圧が低いバッグになり、乗員をソフトに受け止めることができるのである。
【００１７】
本発明のエアバッグが搭載されるエアバッグ装置（通常、車両のステアリングホイールやカーテンエアバッグなどに配置される）は、衝突時に、乗員と内装構造物との間の空間に瞬時に膨出し、乗員が、直接、インパネ、サイドドアやハンドルなどに衝突する際の衝撃を吸収する機能をもつものである。そのため、エアバッグ装置としては、車両の衝突などの衝撃を受けたときに急激な減速を検知するセンサー、該センサーからの信号を受けて膨出用の高圧ガスを発生するインフレータ、インフレータからの膨出用の高圧ガスにより膨出展開して乗員の衝撃を緩和するエアバッグ、エアバッグシステムが正常に機能しているか否かを判断する診断回路を、通常、備える。
【００１８】
図１は、本発明のエアバッグ袋体１における膨出展開状態（衝突前）を示した図である。本発明のエアバッグは、まず、インフレータ側布２ａと乗員側布２ｂとの間に膨出用ガスが注入充填することにより主室２が形成される。主室２の乗員側布２ｂには連通口４が設けられており、複数（図１では２つ）の副室３と連結している。そのため、ついで、主室２から副室３へとガスが流入する。なお、符号９はインフレータである。
【００１９】
ここで、連通口４の穴の大きさは、直径１０〜７０ｍｍであることが好ましく、２０〜５０ｍｍであることがより好ましい。直径が１０ｍｍより小さいと、副室３へのガスの流入が悪くなって、副室３が展開する前に乗員が衝突してしまうおそれがあり、直径が７０ｍｍより大きいと、副室３が急激に突出するおそれがあり、副室の内圧が上がって乗員に危害を加えてしまうという問題が生じる。
【００２０】
また、排気穴８の穴の大きさは、エアバッグが使用される部位によって異なるが、直径１０〜１００ｍｍであることが好ましく、２０〜８０ｍｍであることがより好ましい。直径が１０ｍｍより小さいと、乗員が衝突した際に、排気穴８からの排気量が少なく、内圧が高いバッグになって乗員に危害を加えてしまう傾向にあり、１００ｍｍより大きいと、乗員が衝突した際に、排気穴８からの排気量が多く、内圧が低くなって乗員を保護できない傾向にある。その個数は、４個以下であることが好ましく、２個以下であることがより好ましい。個数が４個をこえると、作業工程が多くなって、コストが高くなる傾向にある。
【００２１】
副室３は、その展開膨張時に長布６を押し上げて空間７を形成することができるように、２つ以上備えられている。使用される部位やバッグの形状によっては、副室３を４つ以上備えて、長布６による空間７を多くすることで、より乗員の体格にあった内圧になるように副室３を配置してもよい。なかでも、設置場所、コストなどを考慮すると、４つ以下であることが好ましい。
【００２２】
副室３にガスが流入すると、副室３が乗員側に突出して長布６が伸び、長布６と主室２との間に空間７が形成される。ここで、副室３の形はとくに制限されず、円盤型でも円柱型でもよく、エアバッグが装備される部位によって適宜選択することができる。また、長布６と主室２との間に形成される空間７の深さについては、５０〜２００ｍｍであることが好ましく、１００〜１５０ｍｍであることがより好ましい。空間７の深さが５０ｍｍより小さいと、衝撃の強さや乗員の体格にかかわらず排気穴８が塞がってしまうおそれがあり、深さが２００ｍｍをこえると、バッグがかさばってしまい、収納性に劣る傾向にある。
【００２３】
また、長布６の長さは、主室２、副室３ともに膨張したときに弛まない程度であることが好ましい。その幅は、排気穴８を完全に覆うことができるように、排気穴８の直径よりも大きいことが好ましい。なかでも、幅３０〜２００ｍｍであることが好ましく、５０〜１５０ｍｍであることがより好ましい。幅が３０ｍｍより小さいと、排気穴を完全に塞げなくなる傾向にあり、２００ｍｍより大きいと、バッグがかさばってしまい、収納性に劣る傾向にある。
【００２４】
図２において、長布６は、排気穴８付近および副室３の乗員側と、縫製５により結合している。長布６を副室３と結合することにより、副室３上の所定の位置に確実に設置することができるため好ましい。結合の方法は、後述するものと同様の方法が採用され、とくに制限されないが、接着または縫着があげられる。
【００２５】
本発明で使用される主室２、副室３および長布６は、同じ基布で構成されていてもよいし、異なっていてもよい。また、インフレータの性能やバッグ容量、使用部位などによって、後述するように基布にゴムや樹脂などを積層塗布して、不通気性加工を施したものを使用してもよい。
【００２６】
このように、本発明においては、従来のエアバッグの製造に使用されている材料、製造装置を用いて、副室３および長布６をエアバッグの外側に取り付けることのみにより、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて排気穴からの排気量を規制することができるのである。
【００２７】
前記基布としては繊維布帛が用いられる。ここで繊維布帛とは、繊維糸条を用いて製織される織物、繊維糸条を用いて製編される編物および不織布を意味する。
【００２８】
繊維布帛を構成する繊維は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、とくに限定されるものではない。たとえば、ナイロン６、６６、４６などのポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミド、及び芳香族エーテルとの共重合体などに代表される芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、超高分子量ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、パラフェニレンサルフォン、ポリサルフォンなどのサルフォン系繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維などが採用される。必要に応じて、ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維などの無機繊維を単独または併用して使用してもよい。なかでも、汎用性があり、基布の製造工程、基布物性などの点から、合成繊維フィラメントが好ましい。とくには、物理特性、耐久性、耐熱性などの点からナイロン６６繊維が好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維、ナイロン６繊維が好ましい。
【００２９】
これら繊維には、紡糸性や、加工性、耐久性などを改善するために通常使用されている各種の添加剤、たとえば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などの１種または２種以上を使用してもよい。また、カラミ織を製織する上で望ましい場合には、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。さらに、糸条の形態は、長繊維糸以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。
【００３０】
また、布組織としては、織物、編物、不織布などの何れであってもよい。たとえば、前記繊維布帛が織物の場合は、平織、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）、綾織、畝織、カラミ織、模紗織、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。必要に応じて、経糸、緯糸の二軸以外に、斜め６０度を含む多軸設計としてもよく、その場合の糸の配列は、経糸または緯糸と同じ配列に準じればよい。なかでも、構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。
【００３１】
前記繊維布帛が編物の場合は、シングルトリコット編、シングルコード編、シングルアトラス編などのたて編や、平編、ゴム編、パール編などのよこ編、などの編組織を単独またはそれらを組み合わせた二重組織などからなるものがあげられる。また、前記繊維布帛が不織布の場合は、ケミカルボンド、サーマルボンド、ニードルパンチ、スパンレース、ステッチボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式などにより製造されるものがあげられる。とくに、布帛の伸度強度の点で織物を用いることが好ましい。
【００３２】
織物の製造は、通常の工業用織物を製織するのに用いられる各種織機から適宜選定すればよく、たとえば、シャトル織機、ウォータージェット織機、エアージェット織機、レピア織機、プロジェクタイル織機などから選定すればよい。
【００３３】
前記基布を構成する糸の単糸太さは、同じでも異なってもいずれでもよく、たとえば、０．５〜８ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。また、単糸の強度も、５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。また、これら繊維の単糸の断面形状も、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型など、布帛の製造、得られた布帛の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、太さや断面形状などが異なる複数の糸を、合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いてもよい。
【００３４】
前記繊維の総繊度は、１５０〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、２３５〜７００ｄｔｅｘであることがより好ましい。１５０ｄｔｅｘ未満ではエアバッグに求められる強度が得られにくい傾向にあり、１０００ｄｔｅｘより大きくなると、重量が大きくなりすぎると同時に、基布の厚さが増大しバッグの収納性が悪くなるおそれがある。
【００３５】
前記基布は、目付けが１９０ｇ／ｍ２以下、引張強力が６００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。目付けと引張強力がこの範囲であれば、軽くて物理特性に優れているといえる。なお、ここでいう目付けは、後述する樹脂層を付与する前の未加工の状態の基布重量をいう。
【００３６】
前記基布が織物である場合のカバーファクターは、１５００〜２５００であることが好ましい。カバーファクターが１５００より小さいと、織物の開口部が大きくなるためバッグの気密性を得ることが困難となり、またカバーファクターが２５００より大きいと、織物の厚みが増大し、バッグの収納性が悪くなるおそれがある。ここで、カバーファクターとは基布のタテ糸総繊度をＤ1（ｄｔｅｘ）、タテ糸密度をＮ1（本／２．５４ｃｍ）とし、ヨコ糸総繊度をＤ2（ｄｔｅｘ）、ヨコ糸密度をＮ2（本／２．５４ｃｍ）とすると、（Ｄ1×０．９）１／２×Ｎ１＋（Ｄ２×０．９）１／２×Ｎ2で表される。
【００３７】
また、前記基布は精練および熱処理を施されたものであってもよい。
【００３８】
さらに、基布は、耐熱性の向上および通気度の低下を目的として、樹脂層を有していてもよい。また、その目的から、前記樹脂層は少なくとも基布の片面全面に付着しているが、基布表面、基布を構成する糸束の間隙部、または、繊維単糸の間隙部など、いずれに介在していてもよい。耐熱性、および、基布に外力が加わっても被膜の損傷が抑えられるという理由により、樹脂層を有する面同士を接合して、樹脂層が内側になるようにエアバッグを作製することが好ましい。
【００３９】
前記樹脂としては、たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【００４０】
被覆方法としては、１）コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、２）浸漬法、３）印捺法（スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、５）ラミネート法、および６）スプレーなどにて噴霧する方法などがあげられる。なかでも、設定できる付与量の幅が大きい点で、コーティング法が好ましい。
【００４１】
また、塗布量としては、５〜６０ｇ／ｍ２が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ２より少ないと、基布の通気性が高くなるため、バッグの気密性に問題が発生するおそれがあり、また塗布量が６０ｇ／ｍ２より多いと、基布の厚みが厚くなってバッグの収納性に問題が発生するおそれがある。
【００４２】
また、主室、副室および長布を構成する基布同士の接合は、縫着、接着、溶着、製織、製編あるいはこれらの併用など、いずれの方法によってもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の耐衝撃性能などを満足するものであればよい。
【００４３】
縫着は、本縫い、二重環縫い、片伏せ縫い、かがり縫い、安全縫い、千鳥縫い、または、扁平縫いなどの通常のエアバッグに適用されている縫い目により行えばよい。また、縫い糸の太さは、２３５ｄｔｅｘ（５０番手相当）〜２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２〜１０針／ｃｍとすればよい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目線間の距離は２．２ｍｍ〜８ｍｍ程度として、多針型ミシンを用いればよいが、縫製部距離が長くない場合には、１本針ミシンで複数回縫合してもよい。
【００４４】
接着に使用される接着剤は、とくに限定されない。たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【００４５】
さらに、必要に応じて、外周縫製部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および／または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。
【００４６】
縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。
【００４７】
また、使用するインフレータの特性に応じて、インフレータ噴出口周囲に熱ガスから保護するための耐熱保護布や力学的な補強布を設けてもよい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、たとえば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いてもよいし、エアバッグ本体と同じか本体用基布より太い糸を用いて別途作成した織物を用いてもよい。また、織物に耐熱性被覆材を施したものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ エアバッグ
２ 主室
２ａ 主室インフレータ側布
２ｂ 主室乗員側布
３ 副室
４ 連通口
５ 縫製
６ 長布
７ 空間
８ 排気穴
９ インフレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装備され、車両の衝突事故時、瞬時に膨出して乗員を保護するエアバッグに関し、さらに詳しくは、膨出用ガスを流入させて膨出するエアバッグを、乗員の体格に応じた最適な状態に変化させることのできるエアバッグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの車両に、乗員保護装置としてエアバッグ装置が搭載されるようになった。このエアバッグ装置では、一般に展開させるバッグの大きさや形状、内圧は一定である。しかし、車両衝突時の衝撃の大きさや乗員の体格などによって、乗員に対して適切なバッグの大きさや形状、内圧があり、拘束力や負傷防止の観点から、これらに応じてバッグの大きさや形状、内圧を変えることが望まれている。そこで、バッグの大きさや形状、内圧を変化させることができる様々なエアバッグ装置が開発されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、エアバッグの一部に外部に突出した部分を形成する凸部と、該凸部に形成されたベントホールと、一端が前記凸部に接続され他端が前記エアバッグの構成部品又は取付部品に接続されたストラップと、を備え、前記ベントホールは、前記ストラップで前記凸部を引っ張った時に、前記凸部と前記エアバッグとが重なり合わない領域の前記凸部に配置されたエアバッグが開示されている。
【０００４】
このエアバッグに乗員が接触すると、エアバッグの頂部がリテーナ側に移動してストラップは弛み、張力が低下する。それと同時に、エアバッグの変形による圧力変動により各凸部の内部にガスが流入し内圧が高まり、各凸部は、エアバッグの表面で起立した状態となって、エアバッグの容量を増大させる。さらに、各凸部の内圧が高まると、各ベントホールが開き、エアバッグ内のガスを排気するのである。ここでは、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて、エアバッグの形状などを変化させることについての記載はないが、たとえば、体格の大きい乗員が衝突した場合、前記ストラップの弛みはより大きくなり、ベントホールの開口度が高まって、ガス排気量も増えるものと予想される。つまり、この場合、バッグの内圧は小さくなることが考えられる。
【０００５】
また、特許文献１における別の態様では、前記ストラップの弛みをセンサーで制御することが開示されている。図１３（Ｂ）に示されているように、乗員の体重が規定値よりも重い場合、ストラップの張力を保持して（ベントホールを閉じたまま）内圧を高い方に保つのである。
【０００６】
つまり、特許文献１の方法では、衝突の衝撃や乗員の体格が大きい場合にバッグ内圧を高くして拘束力を高めて、小さい場合に内圧を小さくしてソフトに受け止めるためには、前記センサーを用いなければならず、コスト面、製造工程面で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０４０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するものであり、センサーなどの特別な装置を使用せずに、衝撃の大きさや乗員の体格に応じた最適な状態に変化する、すなわち、衝突や乗員の体格が大きい場合にはバッグ内圧を高くして拘束力を高め、小さい場合には内圧を小さくしてソフトに受け止めることのできるエアバッグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグに関する。
【００１０】
前記長布が、前記排気穴付近および前記副室の乗員側に結合していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有しており、さらに、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接するように帯状の長布を有しているので、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて該排気穴からの排気量を規制することができる。つまり、衝突や乗員の体格が大きい場合にはバッグ内圧を高くして拘束力を高め、小さい場合には内圧を小さくしてソフトに受け止めることができる。
【００１２】
また、前記長布を主室の外側に配置したことで、センサーなどの特別な装置や、特殊な製造装置を用いることなく、従来使用されている材料・製法によって、前記のように内圧を変化させることのできるエアバッグを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のエアバッグを示す斜視図である。
【図２】Ａ−Ａ線における本発明のエアバッグ断面図（乗員側が衝突していない場合）である。
【図３】Ａ−Ａ線における本発明のエアバッグ断面図（乗員側が衝突した場合）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のエアバッグは、インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有しており、さらに、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接するように帯状の長布を有している。つまり、図１に示すように、前記長布６は、主室２の外側に配置されており、衝突の際、乗員と直接的に接触するような位置にある。また、図２および３に示すように、複数の副室３によって、長布６と主室２の乗員側との間に空間７が形成されている。この空間７の存在が、本発明の特徴の一つである。もう一つの特徴は、前記長布６が、インフレータ側に設けられた排気穴８を覆うように配置されていることである。すなわち、本発明においては、長布６が、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて空間７に押し込まれ、その押し込まれた量によって排気穴８の開口度が変化し、排出するガスの量を規制することができるのである。
【００１５】
図３は、シートベルト非着用時のように衝撃が大きい場合や乗員の体格が大きい場合のエアバッグ展開状態を示している。乗員によって長布６が大きく主室２側に押し込まれて、２個の副室３と大きく干渉し、長布６は強く引っ張られる。そのため、長布６で覆われている排気穴８がきつく塞がれることになり、その結果、内圧が高いバッグになって、乗員をしっかり受け止めることができる。
【００１６】
一方、衝撃や乗員の体格が小さい場合は、長布６の押し込まれる程度も小さいため、排気穴８がゆるく塞がれることになる。その結果、内圧が低いバッグになり、乗員をソフトに受け止めることができるのである。
【００１７】
本発明のエアバッグが搭載されるエアバッグ装置（通常、車両のステアリングホイールやカーテンエアバッグなどに配置される）は、衝突時に、乗員と内装構造物との間の空間に瞬時に膨出し、乗員が、直接、インパネ、サイドドアやハンドルなどに衝突する際の衝撃を吸収する機能をもつものである。そのため、エアバッグ装置としては、車両の衝突などの衝撃を受けたときに急激な減速を検知するセンサー、該センサーからの信号を受けて膨出用の高圧ガスを発生するインフレータ、インフレータからの膨出用の高圧ガスにより膨出展開して乗員の衝撃を緩和するエアバッグ、エアバッグシステムが正常に機能しているか否かを判断する診断回路を、通常、備える。
【００１８】
図１は、本発明のエアバッグ袋体１における膨出展開状態（衝突前）を示した図である。本発明のエアバッグは、まず、インフレータ側布２ａと乗員側布２ｂとの間に膨出用ガスが注入充填することにより主室２が形成される。主室２の乗員側布２ｂには連通口４が設けられており、複数（図１では２つ）の副室３と連結している。そのため、ついで、主室２から副室３へとガスが流入する。なお、符号９はインフレータである。
【００１９】
ここで、連通口４の穴の大きさは、直径１０〜７０ｍｍであることが好ましく、２０〜５０ｍｍであることがより好ましい。直径が１０ｍｍより小さいと、副室３へのガスの流入が悪くなって、副室３が展開する前に乗員が衝突してしまうおそれがあり、直径が７０ｍｍより大きいと、副室３が急激に突出するおそれがあり、副室の内圧が上がって乗員に危害を加えてしまうという問題が生じる。
【００２０】
また、排気穴８の穴の大きさは、エアバッグが使用される部位によって異なるが、直径１０〜１００ｍｍであることが好ましく、２０〜８０ｍｍであることがより好ましい。直径が１０ｍｍより小さいと、乗員が衝突した際に、排気穴８からの排気量が少なく、内圧が高いバッグになって乗員に危害を加えてしまう傾向にあり、１００ｍｍより大きいと、乗員が衝突した際に、排気穴８からの排気量が多く、内圧が低くなって乗員を保護できない傾向にある。その個数は、４個以下であることが好ましく、２個以下であることがより好ましい。個数が４個をこえると、作業工程が多くなって、コストが高くなる傾向にある。
【００２１】
副室３は、その展開膨張時に長布６を押し上げて空間７を形成することができるように、２つ以上備えられている。使用される部位やバッグの形状によっては、副室３を４つ以上備えて、長布６による空間７を多くすることで、より乗員の体格にあった内圧になるように副室３を配置してもよい。なかでも、設置場所、コストなどを考慮すると、４つ以下であることが好ましい。
【００２２】
副室３にガスが流入すると、副室３が乗員側に突出して長布６が伸び、長布６と主室２との間に空間７が形成される。ここで、副室３の形はとくに制限されず、円盤型でも円柱型でもよく、エアバッグが装備される部位によって適宜選択することができる。また、長布６と主室２との間に形成される空間７の深さについては、５０〜２００ｍｍであることが好ましく、１００〜１５０ｍｍであることがより好ましい。空間７の深さが５０ｍｍより小さいと、衝撃の強さや乗員の体格にかかわらず排気穴８が塞がってしまうおそれがあり、深さが２００ｍｍをこえると、バッグがかさばってしまい、収納性に劣る傾向にある。
【００２３】
また、長布６の長さは、主室２、副室３ともに膨張したときに弛まない程度であることが好ましい。その幅は、排気穴８を完全に覆うことができるように、排気穴８の直径よりも大きいことが好ましい。なかでも、幅３０〜２００ｍｍであることが好ましく、５０〜１５０ｍｍであることがより好ましい。幅が３０ｍｍより小さいと、排気穴を完全に塞げなくなる傾向にあり、２００ｍｍより大きいと、バッグがかさばってしまい、収納性に劣る傾向にある。
【００２４】
図２において、長布６は、排気穴８付近および副室３の乗員側と、縫製５により結合している。長布６を副室３と結合することにより、副室３上の所定の位置に確実に設置することができるため好ましい。結合の方法は、後述するものと同様の方法が採用され、とくに制限されないが、接着または縫着があげられる。
【００２５】
本発明で使用される主室２、副室３および長布６は、同じ基布で構成されていてもよいし、異なっていてもよい。また、インフレータの性能やバッグ容量、使用部位などによって、後述するように基布にゴムや樹脂などを積層塗布して、不通気性加工を施したものを使用してもよい。
【００２６】
このように、本発明においては、従来のエアバッグの製造に使用されている材料、製造装置を用いて、副室３および長布６をエアバッグの外側に取り付けることのみにより、衝撃の大きさや乗員の体格に応じて排気穴からの排気量を規制することができるのである。
【００２７】
前記基布としては繊維布帛が用いられる。ここで繊維布帛とは、繊維糸条を用いて製織される織物、繊維糸条を用いて製編される編物および不織布を意味する。
【００２８】
繊維布帛を構成する繊維は、天然繊維、化学繊維、無機繊維など、とくに限定されるものではない。たとえば、ナイロン６、６６、４６などのポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミド、及び芳香族エーテルとの共重合体などに代表される芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、超高分子量ポリエチレンなどのポリオレフィン繊維、ポリオキシメチレン繊維、パラフェニレンサルフォン、ポリサルフォンなどのサルフォン系繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維などが採用される。必要に応じて、ガラス繊維、セラミックス繊維、金属繊維などの無機繊維を単独または併用して使用してもよい。なかでも、汎用性があり、基布の製造工程、基布物性などの点から、合成繊維フィラメントが好ましい。とくには、物理特性、耐久性、耐熱性などの点からナイロン６６繊維が好ましい。また、リサイクルの観点からは、ポリエステル系繊維、ナイロン６繊維が好ましい。
【００２９】
これら繊維には、紡糸性や、加工性、耐久性などを改善するために通常使用されている各種の添加剤、たとえば、耐熱安定剤、酸化防止剤、耐光安定剤、老化防止剤、潤滑剤、平滑剤、顔料、撥水剤、撥油剤、酸化チタンなどの隠蔽剤、光沢付与剤、難燃剤、可塑剤などの１種または２種以上を使用してもよい。また、カラミ織を製織する上で望ましい場合には、加撚、嵩高加工、捲縮加工、捲回加工、糊付け加工などの加工を施してもよい。さらに、糸条の形態は、長繊維糸以外に、短繊維の紡績糸、これらの複合糸などを用いてもよい。
【００３０】
また、布組織としては、織物、編物、不織布などの何れであってもよい。たとえば、前記繊維布帛が織物の場合は、平織、斜子織（バスケット織）、格子織（リップストップ織）、綾織、畝織、カラミ織、模紗織、あるいはこれらの複合組織などいずれでもよい。必要に応じて、経糸、緯糸の二軸以外に、斜め６０度を含む多軸設計としてもよく、その場合の糸の配列は、経糸または緯糸と同じ配列に準じればよい。なかでも、構造の緻密さ、物理特性や性能の均等性が確保できる点で、平織が好ましい。
【００３１】
前記繊維布帛が編物の場合は、シングルトリコット編、シングルコード編、シングルアトラス編などのたて編や、平編、ゴム編、パール編などのよこ編、などの編組織を単独またはそれらを組み合わせた二重組織などからなるものがあげられる。また、前記繊維布帛が不織布の場合は、ケミカルボンド、サーマルボンド、ニードルパンチ、スパンレース、ステッチボンド、スパンボンド、メルトブロー、湿式などにより製造されるものがあげられる。とくに、布帛の伸度強度の点で織物を用いることが好ましい。
【００３２】
織物の製造は、通常の工業用織物を製織するのに用いられる各種織機から適宜選定すればよく、たとえば、シャトル織機、ウォータージェット織機、エアージェット織機、レピア織機、プロジェクタイル織機などから選定すればよい。
【００３３】
前記基布を構成する糸の単糸太さは、同じでも異なってもいずれでもよく、たとえば、０．５〜８ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。また、単糸の強度も、５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましい。また、これら繊維の単糸の断面形状も、円形、楕円、扁平、多角形、中空、その他の異型など、布帛の製造、得られた布帛の物性に支障のない範囲で適宜選定すればよい。また、太さや断面形状などが異なる複数の糸を、合糸、撚り合わせなどにより一体化したものを用いてもよい。
【００３４】
前記繊維の総繊度は、１５０〜１０００ｄｔｅｘであることが好ましく、２３５〜７００ｄｔｅｘであることがより好ましい。１５０ｄｔｅｘ未満ではエアバッグに求められる強度が得られにくい傾向にあり、１０００ｄｔｅｘより大きくなると、重量が大きくなりすぎると同時に、基布の厚さが増大しバッグの収納性が悪くなるおそれがある。
【００３５】
前記基布は、目付けが１９０ｇ／ｍ２以下、引張強力が６００Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。目付けと引張強力がこの範囲であれば、軽くて物理特性に優れているといえる。なお、ここでいう目付けは、後述する樹脂層を付与する前の未加工の状態の基布重量をいう。
【００３６】
前記基布が織物である場合のカバーファクターは、１５００〜２５００であることが好ましい。カバーファクターが１５００より小さいと、織物の開口部が大きくなるためバッグの気密性を得ることが困難となり、またカバーファクターが２５００より大きいと、織物の厚みが増大し、バッグの収納性が悪くなるおそれがある。ここで、カバーファクターとは基布のタテ糸総繊度をＤ1（ｄｔｅｘ）、タテ糸密度をＮ1（本／２．５４ｃｍ）とし、ヨコ糸総繊度をＤ2（ｄｔｅｘ）、ヨコ糸密度をＮ2（本／２．５４ｃｍ）とすると、（Ｄ1×０．９）１／２×Ｎ１＋（Ｄ２×０．９）１／２×Ｎ2で表される。
【００３７】
また、前記基布は精練および熱処理を施されたものであってもよい。
【００３８】
さらに、基布は、耐熱性の向上および通気度の低下を目的として、樹脂層を有していてもよい。また、その目的から、前記樹脂層は少なくとも基布の片面全面に付着しているが、基布表面、基布を構成する糸束の間隙部、または、繊維単糸の間隙部など、いずれに介在していてもよい。耐熱性、および、基布に外力が加わっても被膜の損傷が抑えられるという理由により、樹脂層を有する面同士を接合して、樹脂層が内側になるようにエアバッグを作製することが好ましい。
【００３９】
前記樹脂としては、たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【００４０】
被覆方法としては、１）コーティング法（ナイフ、キス、リバース、コンマ、スロットダイおよびリップなど）、２）浸漬法、３）印捺法（スクリーン、ロール、ロータリーおよびグラビアなど）、４）転写法（トランスファー）、５）ラミネート法、および６）スプレーなどにて噴霧する方法などがあげられる。なかでも、設定できる付与量の幅が大きい点で、コーティング法が好ましい。
【００４１】
また、塗布量としては、５〜６０ｇ／ｍ２が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ２より少ないと、基布の通気性が高くなるため、バッグの気密性に問題が発生するおそれがあり、また塗布量が６０ｇ／ｍ２より多いと、基布の厚みが厚くなってバッグの収納性に問題が発生するおそれがある。
【００４２】
また、主室、副室および長布を構成する基布同士の接合は、縫着、接着、溶着、製織、製編あるいはこれらの併用など、いずれの方法によってもよく、エアバッグとしての堅牢性、展開時の耐衝撃性、乗員の耐衝撃性能などを満足するものであればよい。
【００４３】
縫着は、本縫い、二重環縫い、片伏せ縫い、かがり縫い、安全縫い、千鳥縫い、または、扁平縫いなどの通常のエアバッグに適用されている縫い目により行えばよい。また、縫い糸の太さは、２３５ｄｔｅｘ（５０番手相当）〜２８００ｄｔｅｘ（０番手相当）、運針数は２〜１０針／ｃｍとすればよい。複数列の縫い目線が必要な場合は、縫い目線間の距離は２．２ｍｍ〜８ｍｍ程度として、多針型ミシンを用いればよいが、縫製部距離が長くない場合には、１本針ミシンで複数回縫合してもよい。
【００４４】
接着に使用される接着剤は、とくに限定されない。たとえば、クロロプレンゴム、ハイバロンゴム、フッ素ゴムなどの含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン三元共重合ゴム、ニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムおよびアクリルゴムなどのゴム類、および、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂およびフッ素樹脂などの含ハロゲン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、オレフィン樹脂およびシリコーン樹脂などの樹脂類があげられ、これらは単独または併用して使用される。なかでも、可撓性、耐熱性および耐候性に優れる点で、シリコーンゴムおよびシリコーン樹脂が好ましい。
【００４５】
さらに、必要に応じて、外周縫製部などの縫い目からのガス抜けを防ぐために、シール材、接着剤または粘着材などを、縫い目の上部および／または下部、縫い目の間、縫い代部などに塗布、散布または積層してもよい。
【００４６】
縫合に使用する縫い糸は、一般に化合繊縫い糸と呼ばれるものや工業用縫い糸として使用されているものの中から適宜選定すればよい。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ポリエステル、高分子ポリオレフィン、含フッ素、ビニロン、アラミド、カーボン、ガラス、スチールなどがあり、紡績糸、フィラメント合撚糸またはフィラメント樹脂加工糸のいずれでもよい。
【００４７】
また、使用するインフレータの特性に応じて、インフレータ噴出口周囲に熱ガスから保護するための耐熱保護布や力学的な補強布を設けてもよい。これらの保護布や補強布は、布自体が耐熱性の材料、たとえば、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ポリイミド繊維、含フッ素系繊維などの耐熱性繊維材料を用いてもよいし、エアバッグ本体と同じか本体用基布より太い糸を用いて別途作成した織物を用いてもよい。また、織物に耐熱性被覆材を施したものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ エアバッグ
２ 主室
２ａ 主室インフレータ側布
２ｂ 主室乗員側布
３ 副室
４ 連通口
５ 縫製
６ 長布
７ 空間
８ 排気穴
９ インフレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグ。
【請求項２】
前記長布が、前記排気穴付近および前記副室の乗員側に結合している請求項１記載の乗員保護用エアバッグ。
【請求項１】
インフレータから噴出したガスにより膨張する主室と、該主室乗員側の外部に突出し、主室と連通する複数の副室とを有するエアバッグであって、該主室インフレータ側に設けられた排気穴を覆い、かつ、該副室と当接する帯状の長布を有する乗員保護用エアバッグ。
【請求項２】
前記長布が、前記排気穴付近および前記副室の乗員側に結合している請求項１記載の乗員保護用エアバッグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−４６２５３（Ｐ２０１１−４６２５３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９５４２８（Ｐ２００９−１９５４２８）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
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