一体式编织气囊 |
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| 申请号 | CN201280018353.3 | 申请日 | 2012-03-16 | 公开(公告)号 | CN103492237A | 公开(公告)日 | 2014-01-01 |
| 申请人 | 全球安全纺织有限公司; | 发明人 | 迈克尔·贝克; 安德里亚·恩德莱茵; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于 机动车辆 的OPW气囊，该气囊具有界定至少一个充有气体的室的两个对置的编织物层，其中织物层由具有至少一个系绳的经线和 纬线 制成，系绳连接至编织物层并且界定在充气状态下织物层彼此间的间隔。系绳由几根经线和/或纬线形成，为所谓的系绳线（TF2、TF3、TF4、TF5），涉及的充气状态，系绳线离开由相关联的编织物层形成的区域并且沿相对的编织物层的方向延伸并且连接至相对的编织物层的经线和/或纬线。当系绳经线进入相对的编织物层时，系绳经线各自最初与n根纬线连结，然后在室的内部在至少n+1根纬线上方漂浮，或者当系绳纬线进入相对的编织物层时，系绳纬线最初与n根经线连结，然后在室的内部在至少n+1根经线上方漂浮。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于机动车辆的OPW气囊，该气囊具有限定至少一个可充气室的两个对置的编织物层，其中所述编织物层包括具有至少一根系绳的经线和纬线，所述系绳连接至所述编织物层并且限定在充气状态下所述编织物层彼此间的间隔，其中所述系绳由几根所述经线和/或纬线形成，为所谓的系绳线，涉及的所述充气状态，所述系绳线离开由相关联的编织物层形成的区域并且沿相对的编织物层的方向延伸并且连接至所述相对的编织物层的经线和/或纬线，所述气囊的特征在于，当进入所述相对的编织物层时，所述系绳经线各自最初与n根纬线连结，然后在所述室的内部在至少n+1根纬线上方漂浮。 |
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| 说明书全文 | 一体式编织气囊[0001] 本发明涉及一体式编织（OPW）气囊。 [0002] 从EP 1 080 996A2已知一种用于机动车辆的OPW气囊或气囊，具有限定可充气室的两个对置的编织物层，其中该编织物层包括经纬线，这些经纬线具有连接编织物层的系绳。该系绳限定充气状态下编织物层彼此间的间隔并且由几根经线形成，经线涉及的充气状态离开由相关联的编织物层形成的区域并且沿相对的编织物层的方向延伸并且连接至相对的编织物层的纬线。作为OPW侧帘气囊的组成部件，系绳具有在被充气时栓系和缩短气囊的任务。在该已知的气囊中，浮线（在该情况下为经线）在所有情况下都与对置的编织物层交织成直角线（在该情况下为纬线）。该装置的缺点在于，由充气引起的不同应力导致沿着交织形成微撕裂，或者，在被涂覆的情况下，这变得凸胀使得形成微孔，从而导致气囊泄漏。这样的负面结果是气囊的泄沉时间显著减小。由于在碰撞中以及随后可能的翻滚阶段，即，在因气体的损失而放气之前，需要侧帘气囊保持充气达五秒左右，在这样的情况下，上述泄漏经证明是致命的。 [0003] 在EP 1 080 996A2中，例如，系绳具有X形截面，也称为X-系绳，当被充气时，X-系绳导致区域的25%的缩短。在系绳区中，不同于袋壁或编织物层的“受约束的”全部表面积，形成抛物线凸出部。放气由漂浮系绳线适应。在其中所公开的系绳具有例如系绳经线，所有系绳经线在进入每一编织物层时被并列同时包括在一根且相同的第一纬线处的织物中，所有的系绳经线在第一纬线上拖拉。这导致该一个纬线上形成极端的应力，从而促进在相邻涂层中的前述微撕裂或者促进涂层从编织物层的部分分离。 [0004] 由于法律规定对于侧帘气囊的撞后状态的要求，即美国标准FMVSS226（弹射缓解），以上引用的现有技术气囊由于上述原因而不能满足要求。 [0005] 这是本发明的目的基于提出OPW气囊的原因，该OPW气囊避免了或至少大大减少了从现有技术已知的缺点。 [0006] 该目的首先由如本发明第1方面阐述的OPW气囊实现，该OPW气囊具有限定至少一个可充气室的两个对置的编织物层，其中，所述编织物层包括具有至少一根系绳的经线和纬线，所述系绳连接至所述编织物层并且限定充气状态下所述编织物层彼此间的间隔，其中，所述系绳由几根经线和/或纬线形成，被称为系绳线，所述系绳线相对于所述充气状态退出由相关联的编织物层形成的区域并且沿相对的编织物层的方向延伸并且连接至所述相对的编织物层的经线和/或纬线，所述气囊的特征在于，当进入所述相对的编织物层时，所述系绳经线中的每根系绳经线最初与n根纬线编织以形成线圈并且然后在所述室的内部在至少n+1根纬线上方漂浮。现在，有利地，在根据本发明的气囊充气时实现的应力通过所述系绳线的改进的交织被减小，或者静态的被分布于几个位置，从而防止漂浮的织物中的撕裂（诸如在所提供的任何涂层或分层中）。除此之外，根据FMVSS226的要求现在由根据本发明的结构来满足，如也适用于具有较高纵向刚度的不对称气囊。 [0007] 在本发明的另一有利实施方式中，在室织物中，具体地在L1/1平织中，所述系绳经线至少在进一步的进程织入到对置的编织物层中之前，所述系绳经线随后在室的外部在至少n+1根纬线上方漂浮。对于在编织物层中在系绳的交织区域中的撕裂，上述编织的作用有利于气囊的结构的弹性和阻力。 [0008] 在本发明的另一有利实施方式中，排序多根系绳导致漂浮系绳经线的系统性交替，这是因为第一系绳中的所述漂浮系绳经线在下一根系绳中不会漂浮，也不会在那里起系绳的作用。现在这实现以有利于将单根系绳的系绳线上的应力更均匀的分布到多根系绳线上。现在这继而获得沿系绳方向（纵向）的所有线的均匀且无折痕的嵌入，从而避免了由于在其连续的布置中漂浮的系绳线的系统性交替造成的松散的纵向（经）线。剪切力也能借助三根横向线被容纳在对置的编织物层中的系绳线的交织处，现在致使整个系绳结构更稳定且更有弹性，从而导致附加的工作可靠性。这继而在增强应力释放的同时增加了使用寿命。 [0009] 在本发明的又一有利实施方式中，在栓系区中，线的比例一方面保持在交织线之间，并且另一方面，在相应的编织物层中浮线是≤6:1，该比例已被证明是最佳。例如7:1或更高的较高的线比例将增大应力差。以有利于地每第四根线在系绳的长度范围内漂浮。 [0010] 该目的也通过如本发明另一方面所阐述的OPW气囊来实现，除了系绳线现在是与经线交织的纬线之外，该气囊的细节与如上引用的类似，然而在本发明第1方面以及下列等等中系绳线与纬线交织。 [0012] 图1示出了现有技术X-系绳的基本结构。 [0013] 图2大大简化的示意地示出了根据本发明的气囊的剖面的一部分，示出了当在所有情况下交织对置的编织物层时漂浮的系绳线如何在凸出部的区域中成环。 [0014] 图3像图2一样示意地示出了依次交织每根漂浮的系绳线。 [0015] 图4示出了如图3和图4所示的编织变型的俯视图。 [0016] 图5大大简化的示意地示出了现有技术气囊的一部分。 [0017] 图6的a）至图6的d)示出了像图2和图3类似的本发明的另一示例实施方式，其示意性地依次交织每根漂浮的系绳线。 [0018] 现在参看图1，示出有以41°20′的角度充气并且从d到s缩短25%的X-系绳的基本结构。 [0019] 100x cosα≈75% [0020] h1=d x sinα(气囊在其壁之间的厚度) [0021] s=d x cosα(缩短的系绳长度) [0022] 系绳的长度和缩短的相关曲线以45°角相交。由此理论推导的系绳的直立角将对应于30%的缩短。但是在实际充气试验中，发现充气角α=41°20′，即，与当平坦展开时相比缩短量为长度的25%至75%。 [0023] cosα=0.75088x100=75% [0024] 增压（N/cm2x0.70711(sin45°)）像在测量LD-dyn之后计算Σ值一样给出沿经线和纬线方向的牵引负载（N/cm）。 [0025] 如由下列公式计算的线上的牵引负载沿横向于系绳的方向的方向（纬线）是相同的： [0026] [0027] 沿系绳的方向（经线）在线上存在三个不同的牵引加载的总和： [0028] -在全部表面区域中（全部线数/cm） [0029] -在凸出部的较薄的表面区域中 [0030] -对应于比例3:1，1.33倍的牵引加载，以及 [0031] -对于系绳线，由于较小的线密度和系绳功能以及长度缩短，如由以下公式表示的[0032] [0033] 的给出。 [0034] 8倍的牵引加载充当在对置的编织物层的接收线上剪切力。 [0035] 系绳线的牵引加载待在结构上被考虑（丹尼尔、模量、线比）使得在<1%应变的虎克范围中出现8倍牵引加载。 [0036] 当被充气时帘袋的厚度包括： [0037] -袋的两层主体的厚度（根据图1的h1）以及 [0038] -在系绳区在抛物线凸出部的末尾上方延伸的高度（根据图1的hF2或h2）。 [0039] 通过如图1所示的示例，计算袋的高度如下： [0040] h1 =d x sin α [0041] =63.83x0.66044 [0042] h1 =42.17mm [0043] s =d x cos α [0044] =63.83x0.75088 [0045] s =47.93mm [0046] 使气囊充气导致系绳从d缩短到s。在角度β下圆形截面面积的弧长d将意味着较大的半径或较长的弦。因此，面积F1（圆形截面）将与面积F2（抛物线截面）相等。 [0047] 现在参看图2，示出有在对应的对置的编织物层中的交织上凸出部的区域中的漂浮系绳线TF2的线圈A2。每个圆均识别X-系绳编织XTA1和XTA2，而d指示系绳的宽度。经线TF2围绕下部编织物层的被指示为圆的纬线SU而离开下部编织物层，达到位置XTA1，然后漂浮地位于两根纬线SU下方，这是系绳区开始的地方，然后在三根纬线SU上方漂浮。 接着，单根纬线S1再次被交织，此后系绳线TF2离开下部编织物层U以向上达到上部编织物层O，在该上部编织物层中它产生与系绳T的中心轴线MA点状对称的交织。当气囊在展开情况下被充气时，系绳线TF2经受牵引，然后使纬线S1和S2在系绳区中经受牵引，从而导致纬线S1和S2在线圈点中被牵引到气囊的中间。因为，如从可充气室观察到的，根据本发明每根系绳线均在另外三根纬线上方漂浮，因此牵引对编织物的平面有轻微的影响。 [0048] 现在参看图3，示出有除在该情况下系绳线如从系绳T的中心轴线MA所观察到的（也参见图2和图4）在第一纬线上成环之外类似于如图2所示的另一情况，描绘了漂浮的系绳线TF3的线圈A3。除在抛物线状凸出部的区域中成环之外，显然，第一两个横向（纬）线QF如何适应系绳线在对置的编织物层的全部表面积中的横向牵引。 [0049] 现在参看图4，示出有如图2和图3（TF2和TF3）以及图6的俯视图（TF2至TF5）所示系绳线如何在对置的编织物层中成环或交织。在图4中，在左边，经线在列中从底部向上被编号为下部编织物的1至15。以线比4:1在每个编织物层中交织的“规则”的经线设置在漂浮的系绳线之间。在该示例中示出的是沿角方向从下部编织物层到上部编织物层的漂浮的系绳线。不用说，与如图1所示系绳的基本结构对应，这沿相反的角方向施用漂浮的系绳线。 [0050] 现在参看图5，大大简化的示意性地示出有贯穿现有技术气囊的这样的一部分的剖面，在该部分中经线11在下部编织物层12中在L1/1编织中在可自由限定的点3处交替地交织到上部编织物层14中，其中，如在下部编织物层12中，在L1/1编织中交织。这样做时，所有的漂浮的经线在同一纬线处交织。这就是引起由充气时增加的应力造成的故障的原因所在，从而促进沿着交织线的微撕裂，这能够导致气囊无法适当地展开。 [0051] 现在参看图6的a）至图6的d），以剖面示出有在X-系绳的凸出区中构造根据TF2至TF5的线圈以及系绳线如何在对应的对置的编织物层中被交织的各种示例。单层中的这种交织通常在平织中进行，尽管它同样也能在棱纹平布或双平织布中进行或者在如所引用的所有三者的组合中进行。然而，要注意的是，不是所有的漂浮的经线都圈绕同一纬线（图6a）、6b）和6c）），它们可能相反地在至少两根纬线上方分布，优点在于展开上的负载能分布在几个纬线上。特别的优点在于，纬线被简单地拉伸以使其释放在以下区域中的距离：该纬线该区域中漂浮在三根或两根纬线上。长度的增加减小了使纬线承受应力的瞬时力，从而导致系绳的成环位置被较小地施加应力。 [0052] 不用说，上述描述涉及其中系绳线分别是与纬线交织的经线的发明。但是如其它方面所阐述的，本发明还涉及OPW气囊，在该气囊中系绳线作为纬线进入编织物层，在该编织物层中这些系绳线与经线交织。采用一个或其他措施取决于OPW气囊如何在织机上定位在织物的网中。在所有其他方面，细节保持相同，即，如另一方面所阐述的，系绳区中的线系统简单地与第1方面中所阐述的那些线系统相反。 |
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