JPH1059104A - エアバッグ - Google Patents

エアバッグ

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JPH1059104A
JPH1059104A JP21256296A JP21256296A JPH1059104A JP H1059104 A JPH1059104 A JP H1059104A JP 21256296 A JP21256296 A JP 21256296A JP 21256296 A JP21256296 A JP 21256296A JP H1059104 A JPH1059104 A JP H1059104A
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JP
Japan
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layer
elastomer
airbag
laminated film
laminated
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JP21256296A
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English (en)
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Takahiro Iino
恭弘 飯野
Tomomasa Terasawa
知真 寺澤
Yasusuke Matsushima
庸介 松島
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 すぐれたエネルギー吸収性能を有することに
加え、衝撃力の作用に対する破裂等を十分に防止できる
エアバッグを提供する。 【解決手段】 積層フィルム２，３からなり、インフレ
ータ４の差込み用開口５を有し、全体として袋状をなす
エアバッグ１である。前記積層フィルム２，３を、エラ
ストマー層２ａ，３ａと、形状保持層２ｂ，３ｂとで構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の衝突等に
際して乗員を保護する目的の下に適用されて、すぐれた
エネルギー吸収性能をもたらすとともに、局部的な応力
の集中、過度の伸長等に起因する不測の破裂等を十分に
防止することができる軽量のエアバッグに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のエアバッグとしては、た
とえば特開平７−291069号公報に開示されたものがあ
る。これは、エラストマーフィルム製エアバッグの過度
の膨張を規制してネルギー吸収性能を高めるべく、エラ
ストマーフィルムの一部を覆うように樹脂フィルムを貼
着したものであり、これによれば、展開したエアバッグ
に乗員が突っ込んだ場合に、樹脂フィルムを貼着した部
分のエラストマーフィルムの伸長が規制される一方、樹
脂フィルムが貼着されていない部分のエラストマーフィ
ルムは伸長して衝撃が吸収されるとする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、エラストマ
ーフィルムに部分的に樹脂フィルムを貼着してなるこの
ような従来のエアバッグでは、樹脂フィルムが貼着され
ていない部分の伸長変形によって衝突衝撃を吸収するに
当り、樹脂フィルムの貼着域と非貼着域との境界位置に
大きな応力が集中するため、その位置にてエアバッグが
破断することに起因する、バーストの発生の恐れが高い
他、伸長変形し得るエラストマーフィルムのトータル面
積が小さいが故に、大きな衝撃の作用に対して、エラス
トマーフィルムがそれの伸長限界を越えて伸長してエア
バッグが破裂する恐れがあった。加えて、乗員とは反対
側に位置するエラストマーフィルムに樹脂フィルムを全
く貼着しない場合には、エラストマーフィルムが過大に
伸長することになるため、それが車体側構成部材のわず
かな突部に衝接するだけで、エアバッグが簡単に破裂す
る心配もあった。
【０００４】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発明の目的は、衝突エネルギーを十
分に吸収できることはもちろん、大きな衝撃力が作用し
た場合にあっても、バースト、破裂等を生じるおそれの
ない、高強度で軽量のエアバッグを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のエアバッグ
は、たとえば、二枚もしくは三枚の積層フィルムを、そ
れらの周縁部分で、ヒートシール、インパルスシール、
高周波ウェルダーシール、超音波シール等によって相互
に接合させてなり、インフレータの差込み用の開口を有
する、全体として袋状をなすものであって、前記積層フ
ィルムを、少なくとも一層のエラストマー層と、少なく
とも一層の形状保持層とで構成したものである。
【０００６】このエアバッグでは、エラストマー層と形
状保持層とのそれぞれが、乗員側に向く部分であると乗
員とは反対側に向く部分であるとの別なく、それらの全
面にわたって積層されるので、エアバッグの膨張、膨張
エアバッグに対する乗員の衝突等に際するエアバッグの
過度の伸長変形が形状保持層の作用によって有効に拘束
されることになり、これがため、乗員の衝突時のエネル
ギー吸収が極めて効果的に行われることになる。
【０００７】すなわちここでは、形状保持層の積層域と
非積層域との境界位置でエラストマー層に局部的な応力
が作用することがなく、また、トータル面積の小さいエ
ラストマー層が局部的に過大に伸長されることもなく、
しかも、エラストマー層が形状保持層による拘束を受け
ることなく自由に伸長することもないので、エアバッグ
に入力される衝撃力の大小にかかわらず、それの不測の
破裂等の発生が十分に防止されることになる。
【０００８】ところで、このエアバッグにおいて、エラ
ストマー層は、それ自身の高い柔軟性、伸縮性等をもっ
て、エアバッグに乗員が衝突した際の衝撃を十分に緩和
し、また、積層フィルムの相互接合部の接合強度を高め
るべく機能するとともに、折り畳んだエアバッグの折り
目の強度低下を十分に防止すべく機能する。
【０００９】ここで好ましくは、積層フィルムを、たと
えば、二層のエラストマー層と、それらの間に挟まれる
一層の形状保持層とからなる三層積層構造とする。そし
てより好ましくは、エラストマー層を、ウレタン系、エ
ステル系もしくはアミド系の熱可塑性エラストマーによ
り構成し、また好ましくは、形状保持層を、ポリカーボ
ネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミドまた
は、JIS Ａ硬度が95度以上の熱可塑性エラストマーによ
って構成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。図１は、車両の運
転席に適用されるエアバッグをそれの膨張状態で示す要
部断面図であり、このエアバッグ１は、運転席側に向い
て位置する円形形状の表側積層フィルム２と、車体側に
向いて位置し、その表側積層フィルム２と実質的に等し
い外輪郭寸法の裏側積層フィルム３との相互を、それら
の周縁部分で、所要に応じた適宜のシール方法、たとえ
ば高周波ウエルダーシールをもって気密に接合するとと
もに、裏側積層フィルム３の中央部分に、インフレータ
４の差込み用の開口５を設けてなる。
【００１１】ここで、エアバッグ１とインフレータ４と
の組付けは、裏側積層フィルム３の開口５内へガス噴出
部を差込んだインフレータ４のフランジ部４ａと、開口
５の周りで裏側積層フィルム３の内面側に配置したリテ
ーナリング６とによって、たとえばステアリングシャフ
トに取付けたベースプレート７の開口周辺部分および、
裏側積層フィルム３の開口５の周縁部分のそれぞれを挟
持することにより行うことができる。
【００１２】ところで、ここにおける表裏のそれぞれの
積層フィルム２，３は、たとえば、一層のエラストマー
層２ａ，３ａと、一層の形状保持層２ｂ，３ｂとの積層
体にて構成することができ、ここで、少なくとも表側積
層フィルム２において、より柔軟な特性を有するエラス
トマー層２ａを外面側に位置させた場合には、乗員に対
する保護性能を高めることができ、この一方で、それぞ
れのエラストマー層２ａ，３ａをともに内面側に位置さ
せて、両積層フィルム２，３を接合した場合には、それ
らの接合強度を有利に高めることができる。
【００１３】このように構成してなる積層フィルム２，
３は、好適には、50〜300 μm 程度の厚みのエラストマ
ー層２ａ，３ａのすぐれた柔軟性および伸縮性等に基づ
く、高いエネルギー吸収能の下で、乗員の、エアバッグ
への衝突衝撃を効果的に緩和することができ、また、形
状保持層の折りぐせを防いで、折り目強度の低下を防止
することができる。そして、エラストマー層２ａ，３ａ
の全体にわたって積層した、これも好適には５〜100 μ
m 程度の厚みの形状保持層２ｂ，３ｂは、変形および伸
長に対するそれの適度の抑制作用に基づき、エラストマ
ー層２ａ，３ａの過度の伸長および局所的な伸長を有効
に防止してエアバッグの破裂、バースト等を効果的に阻
止すべく機能する。
【００１４】ここにおいて、積層フィルム２，３の製造
は、ともにフィルム状をなすエラストマー層２ａ，３ａ
と、形状保持層２ｂ，３ｂとを接着材層を介して積層す
ること、フィルム状をなすいずれか一方の層に対して他
方の層を押出コーティングすること、多層押出によって
両層を同時に形成することなどによって行うことができ
る。
【００１５】なお、積層フィルム２，３は、三層もしく
はそれ以上の層数の積層構造とすることもでき、この場
合において、二層のエラストマー層と一層の形状保持層
とからなる積層構造としたときは、二枚もしくは三枚の
積層フィルムをそれらの周縁部分で接合する場合に、エ
ラストマー層が必ず接合層となるため、フィルムの接合
強度を常に十分に高め、併せて、乗員のエアバッグへの
衝突時の感触を向上させることができ、また、一層のエ
ラストマー層と二層の形状保持層とからなる積層構造と
したときは、エアバッグの、すぐれたエネルギー吸収能
を確保しつつ、大きな衝突入力等に対しても、形状保持
機能を十分に発揮させることができる。
【００１６】そしてこの場合の積層構造もまた、前述の
場合とほぼ同様に、それぞれの層間に接着材を介在させ
たドライラミネート、特定フィルム層の両面に対する押
出コーティング、複数フィルム層の相互を溶融樹脂にて
接合する押出ラミネート、Ｔダイもしくはインフレーシ
ョンダイ等を用いた多層押出その他によって実現するこ
とができる。
【００１７】またここにおいて、エラストマー層とし
て、ウレタン系、エステル系、もしくはアミド系の熱可
塑性エラストマーを選択した場合には、接合強度を大な
らしめ、併せて、エアバッグの展開時の乗員に対する衝
突衝撃を効果的に緩和することができる。
【００１８】この一方で、形状保持層の構成材料とし
て、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リイミドもしくは、JIS Ａ硬度が95度以上の熱可塑性エ
ラストマーを選択した場合には、大きな衝撃力による、
エラストマー層の、破断伸び以上の伸びが有効に抑制さ
れていることになる。
【００１９】以上のようにして構成することができる表
裏のそれぞれの積層フィルム２，３の、周縁部分におけ
る相互接合は、それらの両者を、高周波ウェルダーシー
ル等によって直接的にシールすることにて行い得ること
はもちろんであるが、エアバッグ１の、窒素ガス等の充
填による急激な膨張、膨張エアバッグ１に対する乗員の
衝突等に際して両積層フィルム２，３の接合部に作用す
る剥離方向の力に対してより十分な剥離強度を確保する
ためには、たとえば図２（ａ）に部分拡大断面図で示す
ように、表裏のそれぞれの積層フィルム２，３の対向表
面のそれぞれに、熱可塑性樹脂材料からなる溶着層８，
９をそれぞれ設け、これらの両溶着層８，９を、それら
のそれぞれの、エアバッグ１の内側域部分を除いて相互
に接合させることが好ましい。
【００２０】積層フィルム２，３のこのような接合構造
によれば、それらの接合部に作用する剥離方向の力は、
両溶着層８，９の相互の接合部分のみならず、それぞれ
の溶着層８，９とそれぞれの積層フィルム２，３と接合
部分によってまた支持されることになって、その剥離方
向の力が有効に分散されるので、両積層フィルム２，３
の接合部における剥離強度を大きく高めることができ
る。
【００２１】図２（ｂ）は、上述のような接合構造を高
周波ウェルダをもって構成する場合を例示する断面図で
あり、ここでは、ほぼ平行に位置する図では上下の電極
10ａ，10ｂ間にそれぞれの積層フィルム２，３をそれら
の形状保持層２ｂ，３ｂを相互に対向させた姿勢にて配
置するとともに、それらの形状保持層２ｂ，３ｂ間にそ
れぞれの溶着層８，９を配置し、さらに、それらの両溶
着層８，９間に、それらの両層の所要の領域にわたる非
接合部分をもたらすべく機能する剥離材11を配置した状
態で、両電極10ａ，10ｂを加圧下にて閉止し、併せて、
それらの電極10ａ，10ｂ間に高周波電圧を印加する。
【００２２】これによれば、それぞれの溶着層８，９
は、それぞれの形状保持層２ｂ，３ｂに溶着するととも
に、剥離材11の介在域を除いた部分でそれらの相互にて
もまた溶着するので、テフロンフィルム、紙、オレフィ
ン系樹脂フィルム等とすることができる剥離材11を、事
後的に取り除くことにより、場合によってはそのまま残
留させることで、ガスの充填に基づく、エアバッグ１
の、図２（ａ）に示すような膨張態様をもたらすことが
できる。
【００２３】なお同様の接合構造は、図３（ａ）に示す
ように、電極10ａ，10ｂ間に位置するそれぞれの積層フ
ィルム２，３間に、幅方向の中間位置まで剥離材11ａを
予め介装した、断面形状がほぼＹ字状の一層の溶着層12
を配置することによってももたらすことができる。
【００２４】ここでたとえば、剥離材11ａをオレフィン
系の樹脂にて形成する場合には、溶着層12と剥離材11ａ
との共押出成形によって、それらの両者を予め一体化さ
せることが可能となり、これによれば、前述したよう
に、二層の溶着層８，９のそれぞれを配置するととも
に、それらの間に剥離材11を別途介在させる場合に比し
て作業工数を有効に低減させることができる。
【００２５】図３（ｂ）は、上述したところにおいて、
両電極10ａ，10ｂの作用下で、一層の溶着層12をそれぞ
れの積層フィルム２，３に溶着させてなるエアバッグ１
の内圧充填状態を示す断面図であり、ここでは溶着層12
は一層であって、そこには接合部が存在しないことか
ら、その溶着層12は、より大きな剥離方向の力を支持す
ることができ、また、剥離材11ａの作用によって、積層
フィルム２，３のそれぞれに溶着された、溶着層12の分
割部分12ａ，12ｂもまた、剥離方向の力の支持に有効に
寄与することができるので、図２に示す接合構造よりも
大きな剥離強度をもたらすことができる。
【００２６】そしてこの剥離強度に関しては、図４に示
すように、各積層フィルム２，３につき、断面内での長
さがステップ状に変化する二層もしくはそれ以上の溶着
層８，13および９，14を配設した場合により一層効果的
である。
【００２７】ところで、上記したそれぞれの溶着層、た
とえば溶着層８，９は、図５（ａ）に示すように、一定
幅の帯状体15の一方の側部に所定の間隔をおいて複数本
のスリット15ａを設け、しかる後、その帯状体15を、ス
リット15ａの作用によって図５（ｂ）に示すような円環
状に変形させて、それの外径寸法を、それぞれの積層フ
ィルム２，３の接合部外径と実質的に等しくすることに
よって形成することもでき、これによれば、初期形状が
円環状をなす溶着層８，９を打抜き、裁断等によって形
成する場合に比して、材料取りを容易にし、かつ材料歩
留りを大きく向上させることができる。
【００２８】以上、表裏のそれぞれの積層フィルム２，
３の周縁部分における各種の接合形態について説明した
が、エアバッグそれ自体が裏側の積層フィルム３にイン
フレータ差込み用の比較的大きな開口５を有することを
利用して、そのエアバッグ１を図６に示すように、裏返
した場合には、両積層フィルム２，３の接合部がエアバ
ッグ１の内側に隠れることになるので、エアバッグ１の
作動に当り、比較的高剛性となるその接合部に対し、乗
員をより有効に保護することができる。
【００２９】この一方で、エアバッグ１とインフレータ
４との組付け部は、通常は、図７に拡大断面図で示すと
ころから明らかなように、リテーナリング６、裏側積層
フィルム３、ベースプレート７およびインフレータフラ
ンジ部４ａに順次に貫通させた複数本のボルト17と、各
ボルト17に螺合させたナット18とによって行われている
ため、エアバッグ１の膨張等に際しては、積層フィルム
３の、ボルト17の貫通部分への応力集中が不可避とな
る。
【００３０】従って、積層フィルム３のそれのみにては
強度に不安が残る場合には、上述のような応力集中の発
生する部分で、積層フィルム３の内面側および外面側の
少なくとも一方に、一層もしくは複数層の補強層を配設
してその部分を補強することが好ましい。
【００３１】図７は、積層フィルム３の内面側および外
面側のそれぞれに、一層づつの補強層19, 20を接着また
は溶着させて配設したところを示すものであり、ここに
おけるそれぞれの補強層19, 20は、エラストマーフィル
ム、単層もしくは積層フィルム、織布、織布に単層もし
くは積層フィルムを貼着したもの、織布に樹脂コーティ
ングを施したもの等にて構成することができる。
【００３２】ここで、補強層19, 20を，比較的柔軟性に
すぐれるエラストマーフィルムにて構成した場合には、
補強効果に併せて、組付け部のシール性の向上をも実現
することができ、また、補強層19, 20を単層もしくは積
層フィルムにて構成した場合には、補強効果の増加をた
らすことができ、さらに、織布をベースとした材料にて
構成した場合には、補強効果のより一層の向上をもたら
すことができる。
【００３３】そしてまた、積層フィルム3 の少なくとも
一方側に複数層の補強層を配設するに当っては、同種の
材料からなる補強層のみならず、異種材料からなる補強
層を組合わせて適用することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、エアバッ
グを構成する積層フィルムを、少なくとも一層のエラス
トマーと、少なくとも一層の形状保持層とで形成するこ
とにより、エラストマー層の高い柔軟性および伸長性の
下で、大きなエネルギー吸収性能をもたらすとともに、
乗員に対する衝突衝撃を効果的に緩和することができ、
また、そのエラストマー層を内側として積層フィルムの
相互をシールすることで、接合強度を有効に高めること
ができる。
【００３５】また、エラストマー層の全体にわたって積
層した形状保持層は、エアバッグの過度の伸長変形を十
分に防止して、エラストマー層が局部的に伸長すること
に起因するそのエラストマー層への応力集中、エラスト
マー層の過度の伸長等に起因するエアバッグの破裂のお
それを除去し、併せて、エラストマーが層が伸長を拘束
されることなく自由に伸長する場合の、衝撃支持能力の
不足、そのエラストマー層の過大の自由伸長、ひいて
は、その過大伸長に起因するエアバッグの破裂を有効に
防止することができる。
【００３６】ここで、エラストマー層を複数層とした場
合には、積層フィルムの接合強度の向上および、乗員の
保護に加え、インフレータ用の開口の周辺部分における
強度およびシール性能を高め、また、エアバッグの折り
目強度を高めことができる。
【００３７】一方、形状保持層を複数層とした場合に
は、エラストマー層の作用に基づくすぐれたエネルギー
吸収能はそのままに、大きな衝撃力に対しても、高い形
状保持機能を発揮して、エラストマー層を過大の伸長等
からより十分に保護することができ、また、インフレー
タ用の開口の周辺部分の強度を一層高めることができ
る。
【００３８】そしてここで、エラストマー層を、ウレタ
ン系、エステル系もしくはアミド系の熱可塑性エラスト
マーにて構成した場合には、積層フィルム相互の接合強
度を一層高め、加えて、鋭ったものに対する耐貫通性を
高めることができる。
【００３９】さらに、形状保持層を、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミドもしくは、
JIS Ａ硬度が95度以上の熱可塑性エラストマーにより構
成した場合には、積層フィルム自体の強度を大きく高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施形態を示す要部断面図であ
る。
【図２】それぞれの積層フィルムの、周縁部分での接合
形態を示す断面図である。
【図３】積層フィルムの他の接合形態を示す断面図であ
る。
【図４】積層フィルムのさらに他の接合形態を示す断面
図である。
【図５】溶着層の形成形態を示す図である。
【図６】エアバッグの他の適用形態を示す部分断面図で
ある。
【図７】エアバッグとインフレータとの組付け形態を示
す部分断面図である。
【符号の説明】
１ エアバッグ ２，３ 積層フィルム ２ａ，３ａ エラストマー層 ２ｂ，３ｂ 形状保持層 ４ インフレータ ４ａ フランジ部 ５ 開口 ６ リテーナリング ７ ベースプレート ８，９，12, 13, 14 溶着層 10ａ，10ｂ 電極 11，11ａ 剥離材 12ａ，12ｂ 分割部分 15 帯状体 15ａ スリット 17 ボルト 18 ナット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 積層フィルムからなり、インフレータの
    差込み用開口を有し、全体として袋状をなすエアバッグ
    であって、 前記積層フィルムを、少なくとも一層のエラストマー層
    と、少なくとも一層の形状保持層とで構成してなるエア
    バッグ。
  2. 【請求項２】 前記積層フィルムを三層の積層構造とし
    てなる請求項１記載のエアバッグ。
  3. 【請求項３】 前記エラストマー層を、ウレタン系、エ
    ステル系もしくはアミド系の熱可塑性エラストマーによ
    り構成してなる請求項１もしくは２記載のエアバッグ。
  4. 【請求項４】 前記形状保持層を、ポリカーボネート、
    ポリアミド、ポリエステル、ポリイミドまたは、JIS Ａ
    硬度が95度以上の熱可塑性エラストマーにより構成して
    なる請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ。
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