气囊以及制造气囊用织物的方法 |
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| 申请号 | CN200680046352.4 | 申请日 | 2006-12-21 | 公开(公告)号 | CN101356081B | 公开(公告)日 | 2012-05-23 |
| 申请人 | 全球安全纺织有限公司; | 发明人 | 诺贝特·胡贝尔; | ||||
| 摘要 | 一种制造用于 机动车辆 的乘客约束系统的气囊的编织物的方法，该方法的特征在于以下步骤：制备由具有不同 纱线 质量 的 经纱 构成的一组经纱，该组经纱具有第一经纱和第二经纱，所述第二经纱设置在该组经纱的选中部分(ZK)内并且由具有第一长丝(61)和第二长丝(62)的混合纱线制成；编织具有至少一种 纬纱 质量的该织物； 热处理 、机械处理或化学处理该织物，以使得第二长丝丧失其长丝结构而变为无定形体，并且使第一长丝相互连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆乘客约束系统用的气囊，该气囊具有用于将该气囊固定在机动车辆的车顶部的上缘、以及包含织物的编织层(10，11)的下缘，所述气囊的经纱基本与所述下缘平行地延伸，该气囊的特征在于，所述编织层完全或部分地由单丝或单丝型经纱编织成。 |
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| 说明书全文 | 气囊以及制造气囊用织物的方法技术领域[0001] 本发明涉及一种气囊以及制造用于车辆乘客约束系统的气囊的编织物的方法。 背景技术[0002] 在被展开时，车辆乘客约束系统用的气囊由于被填充而三维地展开，导致以二维构造存在的纺织管状单元的长度缩短。膨胀气囊用作待借其缓冲的车辆乘员与机动车辆内部的一些部件之间的屏障。通常，气囊的纺织管状单元自身不具有纵向或横向硬度，因此难以形成很稳定的屏障。尤其在侧面帘式气囊展开时会由于三维展开而发生纺织管状单元缩短，这导致从机动车辆的A柱延伸到C柱的屏障效果，纺织管状单元实际上自身不具有纵向硬度，因此缺少从顶肩部到车顶纵梁的稳定连续性。 [0003] 用于从侧面保护机动车辆乘员的气囊系统(即侧面帘式气囊系统)被设计成在气囊展开之后，乘客车厢的在窗口下方的侧部被用作支承以防止弹射车辆乘员四肢而增加伤害危险。这使得侧面气囊需要被设计成大于实际希望被保护的区域，造成材料和生产成本的浪费。 [0004] 汽车制造商需要改进由侧面帘式气囊产生的车辆乘员保护，该气囊的性能可确定为防止在车辆发生碰撞期间或之后对乘员或其四肢造成弹射伤害。 发明内容[0006] 此目标首先通过一种气囊、即车辆乘客约束系统用的气囊来实现，该气囊具有用于将气囊固定在机动车辆的车顶部的上缘以及包含由织物构成的编织层的下缘，所述气囊的经纱基本与所述下缘平行地延伸，其特征在于所述编织层完全或部分地由单丝或单丝型经纱编织成。 [0007] 这消除了或至少很大地减少了现有技术的气囊过大而造成高成本的缺陷，其原因是现在通过将气囊设计成具有单丝或单丝型经纱可实现气囊自身的平行于下缘的硬度，这使得有可能降低气囊的高度并因此减少气囊的材料和生产成本，因为不再需要由机动车辆窗口下方的顶肩部来支撑气囊。除此(如先前现有技术所需的)之外，不再需要展开以通过顶肩部的向内突出，换句话说，气囊现在可直线向下地部署而不倾斜，从而车辆乘员不会受到可能的气囊的侧向冲击。根据本发明的气囊的另一个优点是，在一些应用中，可消除以前需要的将气囊束缚在两个锚固位置之间的带子。由于气囊的沿纵向的固有硬度，这些带子现在是多余的。 [0008] 在本发明的另一个有利实施方式中，气囊的特征在于接近上缘的上部(EK)和接近下缘的下部(ZK)，该上部(EK)具有第一多丝经纱，该下部(ZK)具有第二单丝或单丝型经纱，这使得气囊可适应于特定的要求。当在气囊的上部内纵向硬度不那么重要时，此变型是有利的，另外还可节约材料和生产成本。 [0009] 在本发明的另一个有利实施例中，气囊的特征在于单丝型经纱由至少包含第一长丝和第二长丝的混合纱线或混合多丝纱线制成，所述单丝型经纱被处理，以使得第二单丝通过织物的热处理、机械处理或化学处理而丧失它们的长丝结构，变成无定形体并且使第一长丝相互连接。由于混合纱线可被像多丝纱线似地编织并具有其相比于坚硬单丝纱线的所有优点，所以此气囊现在可通过基本上更加节约成本的方式制造。 [0010] 混合纱线和相应的混合多丝纱线从例如DE 10255360A1可知。 [0011] 在本发明的另一个有利实施方式中，气囊的特征在于其是整体编织(OPW)气囊。其优点如下：OPW气囊可完全在编织机上编织，而用织物缝合的气囊需要基本上经过更多的步骤进行处理直至彻底完成的状况。 [0012] 当侧面帘式气囊由单丝经纱编织成OPW气囊时，通过例如多级经线装配法制造经纱是有利的。 [0013] 此目标还可通过一种制造上述车辆乘客约束系统的气囊用的编织物的方法来实现，该方法包括以下步骤：(a)用具有不同纱线质量的经纱制备经纱阵列，所述阵列包含第一经纱和第二经纱，所述第二经纱设置在由包含第一长丝和第二长丝的混合纱线所构成的经纱阵列的所述气囊的接近所述下缘的下部内；(b)编织具有至少一种纬纱质量的所述织物；(c)热处理、机械处理或化学处理所述织物，以使得第二长丝丧失其长丝结构，变为无定形体，并且使混合经纱的第一长丝相互连接形成单丝型长丝纱线单元。其中主要特征是使用由包含第一长丝和第二长丝的混合纱线构成的经纱，所述第一长丝和第二长丝在织物的编织之后被处理，以使得第二长丝通过织物的热处理、机械处理或化学处理而丧失它们的长丝结构，变成无定形体并且使混合经纱的第一长丝相互连接，从而形成长丝纱线单元。这使得通过具有基本上更加稳定的纵向性能的侧面帘式气囊改进了对车辆乘员的保护。通过使用多丝混合纱线，现在可有利地在相应设计的范围内使用具有不同纱线区域的经纱，以在具有标准纱线的区域内产生“集水圆顶结构”，从而可以克服已知的由使用单丝经纱产生的缺陷。 [0014] 根据本发明以加固编织线缝形成气囊用的织物实现了其它优点，这还可尤其良好地实现成本节约。这是因为通过使第二长丝变为无定形体而减小了孔隙尺寸，现在可实现低透气性，这继而导致需要更少的涂层材料，相应地产生更薄的涂层薄膜。对于设计要素的可能变化(经纱样板、编织线缝设计、集水拱顶、界限、纬纱顺序)来说，“彩色提花编织”的灵活性提供的优点非常突出。 [0015] 通常，例如由通过根据本发明的方法制造的气囊材料制成的根据本发明的侧面帘式气囊具有从位于机动车辆的车顶纵梁的区域内的装载位置沿车辆的车窗表面向下展开的功能。在这种展开的情况下以及在展开之后，气囊从A柱张紧到C柱，从而在车辆发生侧面碰撞时可保护在前座和后座上的位于车辆这一侧的车辆乘员的头部。 [0016] 应强调，本发明的主旨应被理解为在缝合的或OPW气囊中，单丝、粗原纤维多丝和/或通过热处理、机械处理或化学处理而得到单丝型特性的混合纱线基本上垂直于展开方向(即基本上纵向)地并入，换句话说，取决于在编织机上生产气囊的布置方式(沿经纱或纬纱方向)地展开。所述纱线材料可在气囊的总宽度上被唯一地并入或与其它纱线交替地并入，这导致当气囊在被展开而向下移动到机动车辆的顶肩部时，整个表面或优选地在气囊的下缘的区域内的仅仅一部分表面(例如带状表面)变硬，而不需要气囊被车辆结构支承。 [0017] 应理解，当在此说明书中提及气囊、侧面气囊和侧面帘式气囊时，这些名称在本发明的意义上没有区别，本发明尤其还包括正面气囊例如可在车辆(例如，还包含公共汽车或轨道车辆)的对应构造中使用的膝部气囊。 [0019] 为了更好地理解本发明，下文将借助于附图通过示例性实施方式详细说明本发明，在附图中： [0020] 图1是根据本发明的侧面帘式气囊的概略侧视图。 [0021] 图2是侧面气囊的自上而下的概略视图。 [0022] 图3是包含编织线缝的织物结构的概略剖视图。 [0023] 图4是在热处理之前的混合纱线的概略视图。 [0024] 图5是在热处理之后的混合纱线的概略视图。 具体实施方式[0025] 由于执行根据本发明的方法所需的机器、工具、装置和材料均为本领域技术人员所公知，所以下文将不再对其进行详细说明或表示。 [0026] 本发明主要包含一种制造用于车辆乘客约束系统的气囊的编织物的方法，该方法的特征在于以下步骤： [0028] 编织具有至少一种纬纱质量的该织物； [0029] 热处理、机械处理或化学处理该织物，以使得第二长丝丧失其长丝结构变为无定形体，并且使第一长丝相互连接形成单丝型长丝纱单元。 [0030] 在根据本发明的方法的另一个有利实施方式中，该方法包含以下的额外步骤： [0031] 将织物加热到低于第一长丝的熔点且高于第二长丝的熔点的温度，第一长丝的熔点高于第二长丝的熔点，第一经纱的熔点高于第二长丝的熔点； [0032] 将织物冷却到低于第二长丝的熔点的温度。 [0033] 根据本发明的方法的另一个有利方面的特征在于以下步骤： [0034] 砑光或磨光织物，以使得积聚在织物表面上的第二长丝被活化，并使第一长丝相互连接。 [0035] 根据本发明的方法的另一个有利方面的特征在于使第二长丝化学固溶化以使得第一长丝相互连接。 [0036] 在根据本发明的方法的另一个方面，该方法的热处理、机械处理或化学处理织物的步骤相结合地使用。 [0037] 有利地，在根据本发明的方法的另一个实施方式中，用于车辆乘客约束系统的OPW气囊的特征在于，其至少部分地使用发明内容部分中所述的方法制造。 [0038] 在本发明的另一个有利实施方式中，根据所要求保护的方法制造的气囊用于航空器、陆地车辆和航海工具。 [0039] 现在参照图1，通过实施例的方式示出了根据本发明的气囊，和通过根据本发明的方法制造的织物以及由该织物制成的气囊(在此情况下，该气囊是以用于车辆乘客约束系统的OPW气囊的形式)其中虚线1概略地代表汽车的乘客车厢的侧视图，该侧视图是在从乘客车厢的中部到左部向外观看该汽车的乘客车厢、并且假设所示的车辆从图的右手侧向前行驶的情况下的侧视图。模仿地示出了A柱2、B柱3和C柱4。A、B和C柱与顶肩部8一起形成侧窗12和13的框架。这些侧窗12和13被在这里展开地示出的从A柱延伸到C柱的帘式气囊5覆盖。如图1所示，帘式气囊5包含并入到部分EK中的第一经纱的水平段和并入到部分ZK中的第二经纱的水平段。第二经纱由包含第一长丝61和第二长丝62的混合纱线制成，所述第一长丝和第二长丝在该多股混合纱线内平行于纱线的纵向中心线延伸。图4中以非常夸大的比例概略地示出了混合纱线的随机剖视图，其中包含多股第一长丝61和第二长丝62，该第一长丝在此用直径较大的圆表示，而第二长丝用相对而言直径较小的圆表示。 [0040] 现在参照图4和5，分别示出在热处理之前和之后的混合纱线的状况。第一长丝61仍然很显而易见，而第二长丝62则不再那么明显，第二长丝已经变为结合第一长丝61的无定形体，该无定形体由使第一长丝61互连的前第二长丝62的材料构成。图4和5所示的状况将仅被定性和概略地理解，即，实际情况可能看起来完全不同，但是作用机理相同。 [0041] 在根据本发明的织物中，尤其是由根据本发明的方法制成的织物中，为混合纱线的第二经纱完全或部分地并入至少一个丝线系统。此第二经纱包含具有不同熔点T1和T2的长丝61和62，这意味着当纱线材料受热超过第二长丝62的熔点T2但低于第一长丝61的熔点T1时，第二经纱内的长丝62熔化，而具有更高熔点T1的长丝61保持未熔化。当纱线材料冷却时，第二长丝62的熔化部分凝固，与未熔化的长丝61互连。 [0042] 这样，通过相互粘合的单根长丝62使得合并为经纱的曾经的多丝混合纱线的第二经纱得到单丝特性，致使作为本发明的目标的侧面帘式气囊的纵向稳定性增加。 [0043] 为了生产根据本发明的织物，在制造材料的所有阶段对多丝混合纱线进行加工，这意味着具有低熔点T2的长丝62仍存在于第二经纱内作为纤维。在此生产之后，对织物进行如上所述的热处理，导致合并的第二经纱得到刚刚说明的单丝特性。当此织物用于OPW气囊中或缝合气囊的片状织物中时，即使在放气时其仍保持作为组件应用时的纵向稳定性。 [0044] 纵向稳定区域6(如图1所示)的大小和布置可适合于侧面气囊的设计。 [0045] 在其中合并有所谓的集水圆顶7(如图1和2所示)的部分EK内，经纱和纬纱由所谓的标准纱线、即经常用于侧面气囊的纱线构成。 [0046] 如在根据本发明的方法的另一个有利实施方式内所述，混合纱线的相互连接的长丝还可被化学处理，导致混合纱线的一排长丝的表面被固溶化，且随后纤维相互连接。 [0048] 在本发明的另一个变型中，例如通过砑光或喷水压缩机械地使织物内的长丝相互压缩或连接，导致单独的长丝相互包含而变为单丝特性。 [0049] 已经强调，上述变型可组合以产生有利的效果。 [0050] 根据本发明，由根据本发明的方法制造的气囊的纵向稳定区域6可应用于整个经纱系统、经纱系统的一部分或者也可以仅应用于一层织物。 [0051] 现在参照图3，这里示出了以剖面图概略表示的编织线缝9作为在经纱上的由混合纱线制成的单层部分，是如何由于所产生的更高密度而具有更高的纵向稳定性，这对于在机动车辆的顶肩部区域内的问题区是有利的。 [0052] 仍参照图3，这里概略性地示出两层织物变换成单层织物(编织线缝9)在该双层织物区域内存在上层织物10和下层织物11。在此示例中，实线代表纬纱，而圆圈代表离开附图平面的经纱。根据本发明，通过分条整经方法由标准的和混合的多丝纱线生产编织经纱。从提花编织技术已知利用两个经轴的编织。 [0053] 在根据本发明的方法的另一个变型中，在如现有技术中已知的纬纱中、即沿如图1中垂直的气囊高度方向上专门使用多丝纱线。本领域技术人员同样已知，这实现了帘式气囊的折叠而没有任何问题。在根据本发明的方法的又一个有利实施方式中，可使用上文所述的方式和工具沿纬纱方向并入混合纱线。尽管这意味着会使可折叠性有些困难，但是这增加了气囊内的垂直方向的稳定性。 [0054] 如现有技术中已知地洗涤和干燥该织物。包含的固定过程导致经纱内的低温长丝与高温长丝并与交叉的纬纱熔合。在此布置中，在以对称波动方式并入的混合经纱内形成交叉点，所述交叉点具有椭圆形横截面，并且由于熔合而生成特别有弹性的稳定性。 |
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