JP4096299B2 - 袋織エアバッグ基布及びそれを用いた袋織エアバッグ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用安全装置の一つであるエアバッグに関する。特に、本発明は内圧保持性能を向上させた側面保護用袋織エアバッグ基布及びそれを用いた袋織エアバッグに関する。
【0002】
従来、エアバッグは正面からの衝突時に乗員を保護するための運転席用及び助手席用エアバッグと、側部からの衝突に対応するための側面保護用エアバッグの二種類が主に製造されている。
【0003】
この内、側面保護用エアバッグは、自動車のロールオーバーを想定している場合が多く、運転席用、助手席用のエアバッグとは異なり、車両のロールオーバー中にも乗員の頭部が保護できるよう展開後に内圧保持時間を数秒から10秒程度確保する必要があるとされている。よって、織物本体からのガス漏れを十分に防がなければならず、縫製品では縫い目からの空気漏れがあるため実用的ではない。現状は袋織エアバッグ基布に表面コーティングして用いている。しかし、このように表面コートした袋織エアバッグであってもエアバッグを展開した際の接結1重部(綴じ部)と袋部の境界部分の目ズレからエア漏れが生ずるため、自動車のロールオーバーに耐えうる内圧保持性能を満たすことができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は袋部と接結1重部の境界部からのエア漏れに関する問題点を解決して内圧保持性能を向上させた袋織エアバッグ基布及びエアバッグを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明者はエアバッグ展開時の袋部と接結1重部の境界部における糸の動きについて鋭意検討した結果、製織前の隣合う経糸及び製織前の隣合う緯糸で上布又は下布を形成しないように2重織組織を規定すればよいことを見出し、遂に本発明を完成するに至った。
【0006】
すなわち、本発明は上布及び下布を共に平織で形成する袋織物の2重織組織において、
製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで下布を形成すること、
製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで下布を形成すること、
製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで下布を形成すること、又は
製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで下布を形成することを特徴とする袋織エアバッグ基布である。
【0007】
更に、本発明によればかかる袋織エアバッグ基布を用いたことを特徴とする側面保護用袋織エアバッグが提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の袋織エアバッグ基布を構成する原糸は、特に素材を限定するものではないが、例えばナイロン66、ナイロン6、ナイロン46、ナイロン12などの脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維のような芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのホモポリエステルが使用される。他には全芳香族ポリエステル、超高分子量ポリエチレン繊維、PPS繊維、ポリエーテルケトン繊維などが挙げられる。ただし、経済性を勘案するとポリエステル繊維、ポリアミド繊維(ナイロン66、ナイロン6、ナイロン46)を用いることが特に好ましい。また、これらの合成繊維は原糸製造工程や後加工工程での工程通過性を向上させるために、各種添加剤を含有することができる。かかる添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、平滑剤、帯電防止剤、増粘剤、難燃剤などが挙げられる。
【0009】
本発明の袋織エアバッグ基布の製織の際使用される織機については特に限定はなく、例えばウォータージェットルーム、エアジェットルーム、レピアルーム、プロジェクタイルルームなどが使用される。しかし、織生産性、経糸へのダメージ、糸汚れなどを考慮するとウォータージェットルーム、エアジェットルームが特に好ましい。
【0010】
本発明の袋織エアバッグ基布の袋織の柄を決定する際には、ジャカード装置やドビー装置を用いることができる。特に複雑な柄出しをするためには、ジャカード装置(電子式、機械式)が必要となり、更に生産性、柄変更の容易さの観点からは電子式ジャカード装置が好ましい。
【0011】
本発明の袋織エアバッグ基布にはコート剤を付与することが通気度低下や目ズレ防止のために好ましい。この目的で用いるコート剤としては特に限定するものではなく、クロロプレン、クロルスルフォン化オレフィン、シリコーン、ウレタン、アクリルなどの従来公知の樹脂を用いることができる。また、コート剤の付与方法としては、これらの樹脂を本発明の袋織エアバッグ基布にそのまま塗布する方法や、これらの樹脂をシート状に成形してかかる樹脂シートを接着剤を介して又は接着剤を介さずそのまま本発明の袋織エアバッグ基布にラミネートする方法が挙げられる。なお、本発明の袋織エアバッグ基布は、エアバッグとして性能を満たせば、コート剤を付与しないノンコート基布であることができる。またノンコート基布にディッピング等の樹脂付与後加工をしたものも、本発明の袋織エアバッグ基布として用いることができる。
【0012】
以下、本発明の袋織エアバッグ基布の好ましい例を添付図面を参照して詳述する。
【0013】
図1は、実施例で製造した袋織エアバッグの模式図である。形状等の因子を省くため、インフレーター取付け口やバッグの複雑な形状は取り入れず簡略化した図面とした。図中、1が袋織部(2重織部)、2が袋織部とA部との境界部(B部)、3がエアバッグ作動時に袋体として膨張しない部分(A部)である。
【0014】
図2は、製織前の2重織組織の経糸及び緯糸の番号説明図である。この番号は説明用であり、本発明での使用の有無に関わらず、2重織組織を説明する際、この経糸番号及び緯糸番号を使用して説明するものである。左から右へ経糸番号を、下から上へ緯糸番号を付けている。なお、本発明の袋織エアバッグ基布の2重織組織は上布及び下布を共に平織で形成するため、その織組織は4マス×4マスを最小単位とする組織図で表される。
【0015】
図3は、本発明の袋織エアバッグ基布の製織において採用することができる2重織の組織図の一欄である。即ち、図3の組織図1−16のうち、組織図9−16の8つは(i)製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで下布を形成するか、又は(ii)製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで下布を形成するものに相当する。また、組織図1−8の8つは(iii)製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで下布を形成するか、又は(iv)製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで下布を形成するものに相当する。なお、図3に表示がなくとも、図3の織組織図の上下、左右、及び/又は白黒を反転及び/又は回転させた組織図は同じ組織図と見なすことができる。
【0016】
図4は、本発明の袋織エアバッグ基布の製織において採用することができない2重織の組織図の一欄である。例えば、図4の組織図5は製織前の経糸1−3緯糸3−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸1−2の組合わせで下布を形成するか、又は製織前の経糸2−4緯糸1−2の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸3−4の組合わせで下布を形成するものに相当する。また、図4の組織図73は製織前の経糸1−2緯糸1−2の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸3−4緯糸3−4の組合わせで下布を形成するか、又は製織前の経糸3−4緯糸3−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−2緯糸1−2の組合わせで下布を形成するものに相当する。なお、図4に表示がなくとも、図4の織組織図の上下、左右、及び/又は白黒を反転及び/又は回転させた組織図は同じ組織図と見なすことができる。
【0017】
図5は、エアバッグ作動時に袋体として膨張しない部分(A部、図1−3)の織組織の一例である(3×3バスケット織組織)。これ以外の組織であっても、織物として構成できる組織であれば、特に問題は無い。但し、自動車部材とエアバッグを組み付ける工程等を考慮すると、糸緩みが起こるような甘い織組織、例えば20×20バスケット織以上の拘束度の低い織組織は避けた方が好ましい。
【0018】
袋部と接結一重部の境界部でのエア漏れ量の低減度を定量化するため、実施例で製造したバッグの境界部には、平織組織を用いた。図6はその平織組織図である。
【0019】
次に、本発明のメカニズムについて説明する。図7は本発明において採用することができない図4の組織図5について、製織前の経糸1−3緯糸3−4の組合わせで下布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸1−2の組合わせで上布を形成する場合において、上布を形成する経糸及び緯糸に「上」の符号を、下布を形成する経糸及び緯糸に「下」の符号を付したものである。図7から分かる通り、この組織図においては製織前の隣合う2本の緯糸で上布又は下布を形成することになる。従って、この組織図を採用すると、製織工程における緯方向の境界部から袋織部への移行時に緯糸が隣合う2本を一組として交互に上布側と下布側に分配される。これは次にエアバッグを展開した時の緯方向の境界部の糸の動きに関係してくる。つまり、この組織図を採用したエアバッグを展開すると、緯方向の境界部で上布側及び下布側に交互に分配された隣合う2本の緯糸同士が同じ動きをするため、緯方向の境界部で糸2本分のズレを起こすことになり、緯方向の境界部の目ズレ・目開き量が大きくなる。従って、目ズレ・目開きから大量のエア漏れが生じ、エアバッグの内圧保持性能が低くなる。
同じく本発明において採用することができない図4の組織図73の場合、図8に示す通り、製織前の隣合う2本の緯糸で上布又は下布を形成するのみならず、経糸についても製織前の隣合う2本の経糸で上布又は下布を形成することになる。従って、この組織図を採用したエアバッグを展開すると、経方向の境界部と緯方向の境界部の両方で糸2本分のズレを起こすので、図4の組織図5を採用したエアバッグと比較して境界部全体の目ズレの大きさは増大し、目開き量は平均的に増加する。従って、このエアバッグの内圧保持性能は図4の組織図5を採用したエアバッグよりも更に低くなる。
【0020】
これに対し、本発明において採用することができる2重織の組織図の一つである図3の組織図1の場合、図9に示す通り製織前の経糸、緯糸のいずれについても1本ずつ交互に上布と下布を形成している。従って、この組織図を採用すると、製織工程における経方向の境界部から袋織部への移行時に経糸が1本ずつ交互に上布側と下布側に分配され、緯方向の境界部から袋織部への移行時に緯糸が1本ずつ交互に上布側と下布側に分配される。従って、この組織図を採用したエアバッグを展開すると、経方向の境界部及び緯方向の境界部のいずれにおいても糸1本分のズレしか発生せず、境界部の目ズレ・目開き量を最小限に留めることができる。結果として目ズレ・目開きからのエア漏れを最小限にすることができ、エアバッグの内圧保持性能を大きく向上させることができる。
【0021】
【実施例】
以下に実施例をあげて、本発明をさらに詳述する。以下に示す実施例及び比較例における性能評価は、次の方法で行い、表示した。
【0022】
目開き量:目開き量の測定は、JIS-L1096-8.21.1に準拠して行った。すなわち、袋部(図1−1)と接結1重部(図1−3)の境界部(図1−2)を含むサンプルを切り出し、引張試験機で次の条件で引張り、その時の目開き量を測定する。
【0023】
1)境界部(図1−2)が引張方向に対し直角になるように幅3cm、チャック間長さ15cmに設定できるようにサンプルを切り出し(図1の点線a、b)、境界部(図1−2)がチャック間長さ方向の中央になるように設定する。
【0024】
2)引張試験機を用い、引張速度500mm/minで荷重294N時に引張を停止し、その時に織目が最大に開いた箇所の両端の距離をサンプル引張状態のままノギス、メジャーを使用して測定する。
【0025】
3)経方向、緯方向各々5回測定し、合計10回の平均値で目開き量値とする。
【0026】
通気度:高圧通気度測定器を用い、サンプル布(ノンコート布)にかかる差圧を50kPaとし、差圧50kPa下におけるサンプル布の境界部からの流量(単位:1/cm/min)を計測する。測定面が直径10cmの円であるため、サンプル布は接結1重部Bのある方向を縦とした場合、縦方向15cm、横方向(袋部分のみで)7.5cmに切り出し(図1の点線c、d)、接結1重部(図1−2部)を中心にして、袋部部分を開き、サンプル布とし測定面に設置する。その後、以下に記す方法で境界通気度(単位:1/cm/min)を測定し、算出する。
【0027】
1)高圧通気度測定器を用い、サンプル布は境界部を中心にして開き、開いた面にかかる差圧を50kPaとし、差圧50kPa下でのサンプル布からの流量▲1▼(1/min)を計測する。
2)サンプル布測定面の境界部長さB(cm)を測定する。
3)袋部1枚をサンプルとし、50kPa差圧下での袋部1枚からの流量▲2▼(1/min)を計測する。下記式を用い、境界部通気度を算出する。
(流量▲1▼−流量▲2▼)/B=境界部通気度(1/cm/min)
また、値は経糸境界部及び/又は緯糸境界部を5回測定し、その平均値を境界部通気度値とする。
【0028】
エア漏れ量:コート後の袋織りエアバッグにコンプレッサーよりエアを送り込み、バッグ内圧70kPa時点の実施例1のエア漏れ量(l/sec)を100とし、相対値評価を行った。
【0029】
バッグ内圧保持値:コート後の袋織りエアバッグにコンプレッサーよりエアを送り込み、バッグ内圧が70kPaに達した時点でエア送り込みを停止する。実施例1のエア停止3秒後のバッグ内圧を100とし、相対値評価を行った。
【0030】
実施例1
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経60本/2.54cm、緯60本/2.54cmの織密度になるように、図3−1の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図3−1の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の図1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図10(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0031】
実施例2
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経60本/2.54cm、緯60本/2.54cmの織密度になるように、図3−10の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図3−10の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の図1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図11(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0032】
実施例3
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経57本/2.54cm、緯57本/2.54cmの織密度になるように、実施例1と同じ図3−1の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図3−1の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の図1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図10(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0033】
比較例1
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経60本/2.54cm、緯60本/2.54cmの織密度になるように、図4−5の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図4−5の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の図1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図12(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0034】
比較例2
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経60本/2.54cm、緯60本/2.54cmの織密度になるように、図4−73の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図4−73の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図13(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0035】
比較例3
経糸及び緯糸に350dtex/108fのナイロン66フィラメント原糸を用い、エアジェットルームと電子ジャカード装置を用いて平織で図1−1部を2重袋部で加工後経57本/2.54cm、緯57本/2.54cmの織密度になるように、比較例1と同じ図4−5の織組織を用いて製織後、沸水収縮工程を通過させ、引き続き乾燥、セット工程を経て加工反を作製した。この試料の袋部には図4−5の織組織を使用し、図1−2の境界部には、図6に示した平織組織を2列挿入した。この時の1−a部及び図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例を図12(a)及び(b)にそれぞれ示す。また、この試料の性能評価を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
比較例1及び3で採用した組織図(図4−5)は上述の通り製織前の隣合う2本の緯糸で上布又は下布を形成するものである。そのため比較例1及び3のエアバッグの経糸方向の境界部では袋部で平織を構成していない図12下1経糸に緯糸2本分(図12上1,2緯糸)の浮きが生じ、緯方向の境界部では、袋部で平織を構成していない図12下3,4緯糸が存在するため、図12上4経糸部で緯糸2本分の浮きが生じる。糸浮きが糸ズレの起こるスペースを作るため、目開き量が大きくなる。実際には、糸ズレから派生するエア漏れが起こり、通気度も上昇してバッグからのエア漏れ量が大きくなり、バッグ内圧保持値も低くなる。
【0038】
更に、比較例2で採用した組織図(図4の組織図73)は上述の通り製織前の隣合う2本の緯糸で上布又は下布を形成するのみならず、経糸についても製織前の隣合う2本の経糸で上布又は下布を形成するものである。従って、比較例2のエアバッグでは経方向の境界部と緯方向の境界部の両方で糸2本分の糸ズレを起こすので(図13(a)及び(b))、比較例1及び3のエアバッグと比較して境界部全体の目ズレの大きさが増大し、目開き量は表1に示す通り平均的に増加する。従って、通気度及びバッグからのエア漏れ量もかなり大きく、バッグ内圧保持値は極めて低い。
【0039】
これに対し、実施例1,3で採用した組織図(図3−1)や実施例2で採用した組織図(図3−10)は上述の通り製織前の経糸、緯糸のいずれについても1本ずつ交互に上布と下布を形成するものである。境界部と接する袋部分は、経方向、緯方向共に袋部の上布又は下布として平織組織を構成しており、織糸は経緯相互に拘束され、2本以上の糸浮きが発生しない。そのため、境界部での糸ズレが最小限に抑えられ、目開きからのエア漏れ及び通気度は低減され、バッグ内圧保持値は極めて高い。
【0040】
また、実施例3のエアバッグは実施例1及び2のエアバッグと比較して織密度が若干低いため、実施例1及び2のエアバッグと同じ糸1本分の糸ズレでも、ズレ量が多少大きくなり、目開き量、通気度、バッグからのエア漏れ量も幾分か上昇しているが、バッグ内圧保持値は85と依然と高く、問題になるほどの悪さではない。
【0041】
【発明の効果】
本発明の袋織エアバッグ基布及びエアバッグは、上布及び下布を共に平織にて形成する袋織物の2重織組織において、製織前の隣合う経糸及び製織前の隣合う緯糸で上布又は下布を形成しないように2重織組織が規定されているため、エアバッグ展開時の接結1重部との境界部における糸の動きを糸1本分に抑え、最小限の糸ズレ発生に抑えることができる。従って、本発明によればエアバッグ展開時の境界部での目ズレを低減し、目ズレからのエア漏れを防ぐことができ、最終的にはバッグの内圧保持性能が向上した側面保護に好適な袋織エアバッグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で使用した袋織エアバッグの模式図である。
【図2】2重織組織の経糸及び緯糸における製織前番号説明図である。
【図3】本発明の袋織エアバッグ基布の製織において採用することができる2重織の組織図の一欄である。
【図4】本発明の袋織エアバッグ基布の製織において採用することができない2重織の組織図の一欄である。
【図5】エアバッグ作動時に袋体として膨張しない部分(接結一重部)の織組織の一例である。
【図6】実施例で用いた境界部織組織である。
【図7】図4の組織図5の詳細である。
【図8】図4の組織図73の詳細である。
【図9】図3の組織図1の詳細である。
【図10】実施例1及び3のエアバッグの図1−a部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図10(a))及び同じエアバッグの図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図10(b))を示す。
【図11】実施例2のエアバッグの図1−a部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図11(a))及び同じエアバッグの図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図11(b))を示す。
【図12】比較例1及び3のエアバッグの図1−a部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図12(a))及び同じエアバッグの図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図12(b))を示す。
【図13】比較例2のエアバッグの図1−a部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図13(a))及び同じエアバッグの図1−b部の境界部及びそれに続く2重袋部の組織図例(図13(b))を示す。
Claims (3)
- 上布と下布から構成されかつエアバッグ展開時に袋となる袋織部(二重織部)、エアバッグ作動時に膨張しない接結一重部(A部)、及び袋織部とA部との境界部(B部)を有する袋織エアバッグ基布であって、境界部に平織組織が挿入されること、及び上布及び下布を共に平織で形成する袋織部の2重織組織において、
製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで下布を形成すること、
製織前の経糸2−4緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸1−3の組合わせで下布を形成すること、
製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで下布を形成すること、又は
製織前の経糸2−4緯糸1−3の組合わせで上布を形成し、かつ製織前の経糸1−3緯糸2−4の組合わせで下布を形成することを特徴とする袋織エアバッグ基布。 - 請求項1記載の袋織エアバッグ基布を用いたことを特徴とする袋織エアバッグ。
- 側面保護用エアバッグであることを特徴とする請求項2記載の袋織エアバッグ。
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