CN105593077A - 具有密封缝的气囊 - Google Patents

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Abstract

一种气囊(10)具有第一材料层(11)和第二材料层(12)。第二层(12)至少部分地重叠在第一层(11)上。第一和第二层(11、12)通过一排或多排密封缝合的线缝连结在一起。密封缝合的缝具有多个针脚(30)，它们从至少部分地重叠的第一和第二层(11、12)的一个外侧(14)延伸到相对的外侧(16)。在各个外侧(14或16)内用缝涂覆材料(40)涂敷针脚(30)。缝涂覆材料(40)施加到一个外侧(14或16)上的针脚(30)上，并且通过在产生缝时形成的线孔(52)而流过相对侧(14或16)，或施加到两个外侧(14、16)并流入线孔内以胶封和密封该缝。

Description

具有密封缝的气囊
技术领域
本发明总的涉及气囊，具体来说，涉及使用粘度可控的弹性体来密封线缝的气囊以及气囊的制造方法。
背景技术
气囊通过缝合缝而失去充气的气体。这可造成气囊快速地失去压力。为了补偿该种损失，必须经常产生更多的充气气体或必须将泄漏减到最小。
使用针来进行线缝合留下小却许多的针孔，每个针孔都是泄漏源。这些孔不被线密封住，且在压力之下可放大该泄漏问题的恶化。在大的气囊中，存在有成千个或更多个孔，于是，积累的空气损失可以是巨大的。
为了使该问题减到最小，许多人已经努力使用施加到气囊织物上的粘结的密封剂来形成密封。某些方案在如US2011/012331那样涂敷密封剂之后用线缝合来加强密封。某些方案用粘结剂密封缝合缝，并在缝合缝上方如JP2010-269710那样试图用缝合来加强。某些方案使用两个平行的粘结剂缝，一个缝如US8267423那样用线来加强。其他的方案使用涂敷的和固化的线来减小泄漏。
这些方案没有一个提供真正密封的缝合缝。显然需要一种具有密封的缝合缝的气囊，而本发明提供了如此的缝合缝。
发明内容
气囊具有第一材料层和第二材料层。第二层与第一层至少部分地重叠。第一和第二层通过一排或多排缝合的线缝连结在一起。缝具有多个线针脚(threadstitch)，它们从至少部分地重叠的第一和第二层的一个外侧延伸到相对的外侧。在每个外侧上用缝涂覆材料涂敷这些线针脚。该缝涂覆材料施加到一个外侧上的针脚上并在材料层之间流动，通过在缝形成时所形成的线孔流到相对侧，或施加到两个外侧并流入线孔内和材料层之间，以胶封和密封该缝。较佳地，第一层和第二材料层都在由重叠的各层形成的至少一个区域上涂覆有第一涂料，该缝涂覆材料与第一涂料相容或与第一涂料相同。在涂覆材料干了或固化了时，这允许缝涂覆材料粘结到第一涂料，从而使其从视觉上不可见。
一排或多排中的每排中的线缝每英寸具有12至20个针脚(每厘米4.7个针脚至每厘米8.0个针脚)，较佳地，针脚数量是每英寸14至18个针脚(每厘米5.5至7.0针脚)。线可用相容的涂料涂敷以与缝涂覆材料粘结。缝线的丹尼数(denier)的范围在92至202，最好约为138。缝涂覆材料的液体粘度的范围在1至200000cP(厘泊)，最好是1至2500cP(厘泊)(按照ASTMD1084试验的)，更加较佳地是约为80cP(厘泊)。在某些情形中，如果情况允许的话，则该粘度的范围可高达两百万cP(厘泊)。
在一个实施例中，气囊的第一边缘部分和第二边缘部分通过一排或多排缝合的线缝连结在重叠的缝处，该线缝具有多个线针脚，它们从一个外侧延伸到至少部分重叠的第一层和第二层的相对外侧。该缝的每个外侧上的线针脚用粘度可控的涂覆材料进行涂敷，缝涂覆材料在重叠材料之间流动，并且通过缝形成时所形成的线孔而流到缝合缝的相对外侧。替代地，涂覆材料可施加到缝的两个外侧，其中，涂覆材料流入线孔内，以胶封住各材料层并且在各材料层之间以密封该缝。
形成了结构上稳固的、气动上极佳的缝后，本发明可用于组装在各片中具有中间缝的气囊，所述各片通常不具有这样的缝。分段片式气囊的使用能够构造出具有可超过通常用普通激光切割设备形成的尺寸的气囊。
附图说明
现将借助于实例并参照附图来描述本发明，附图中：
图1和1A示出将密封剂涂敷到缝合缝的优选方法。
图2示出将密封剂涂敷到线缝的另一种方法。
图2A是显示织物层或排和针脚以及密封剂的示意图。
图2B是从图2A中取到的针脚的端视图。
图2C是照片，显示通过使用本发明密封的缝的切口，示出类似于图2B中所示结构的结构。
图2D示出图2的变体。
图3是带有密封缝的示例性气囊。
图3A是图3的示例性气囊，其处在UV灯之下来核实缝密封的完整性。
图4是示例性的气囊，该气囊具有沿着直线缝的第一端和第二端缝。
图4A是图4气囊的展开视图。
图5是相对于图4的替代的实施例，示出连接端部的弧形缝。
图5A是图5气囊的展开视图。
图6是类似于4的实施例，但一个或多个中间部分使用本发明的缝来缝合到端部。
图6A是图6气囊的展开视图。
图7是不带有缝的现有技术的一个气囊。
图7A是图7的现有技术气囊的展开视图。
图8和8A示出本发明的最后一个实施例。
具体实施方式
图1和1A示出将密封剂或涂覆材料施加到先前缝合好的缝的第一种方法，该缝包括气囊10的缝合缝20的针脚30。根据缝所要求的结构完整性，该缝可具有一条或多条针脚线。气囊显示为平放在工作表面500上，而具有涂敷器末端71的密封剂涂敷器70定位在针脚30的顶上。术语密封剂或涂覆材料40在这里可互换地使用。迫使密封剂进入到涂敷器内并从末端71离开，并沿着缝合缝的顶部施加到材料的顶层12。涂敷器末端71包括凹陷的内腔502，当用密封剂填充时，该内腔使密封剂40形成为待要保护的针脚上方的珠状物。工作表面500和涂敷器70可相对于彼此移动。例如，涂敷器70可通过机器人臂移动，或工作表面可沿着X-Y轴移动。涂敷器和工作表面可以一起移动。一旦施加涂覆材料40，该材料通过空气、热量而固化，固化材料的施加可包括水喷溅、其他液体或包括空气的气体。选择涂覆材料40的粘度足够低，以能够使涂覆材料沉淀在材料的顶层12的外表面上的缝的顶部上。粘度受控的涂覆材料将流过材料的顶层上的针脚孔，并沉淀在材料的两层11和12之间，用涂覆材料的一部分来涂覆位于两层之间的缝线，涂覆材料的该部分迁移通过下部材料14内的针脚孔，从而覆盖下部材料14的外表面上的缝线。用材料顶上、底部和多层材料之间的涂覆材料生成的密封的缝显示在图2A、2B和2C中。图2C是显示本发明有效性的照片，其中缝涂覆材料40显示为胶封驻留在材料的第一层顶上的针脚30的线32，并在第一材料层11和第二材料层12之间延伸和通过第二材料层的外面。本发明的密封技术可用于涂敷或未涂敷的材料11和12。在本发明的优选实施例中，每层材料的外表面14和16最好在形成任何缝20之前用涂覆材料60进行涂敷，涂覆材料60诸如是硅树脂、聚氯乙烯、尿烷、聚氨酯或其它或者弹性体等。缝涂覆材料40选择成与气囊涂覆材料60相容，这样，在缝涂覆材料40施加到气囊涂覆材料60上之后，两个涂覆材料能够粘结在一起。例如，典型的示例性缝可使用最小值为25克/米的涂覆材料。也可使用层叠的涂敷/粘结织物作为主片材料。
图2示出用于将密封剂施加到缝合缝的一侧或两侧上的其他方法和装置。例如，通过提供在材料层11、12的顶部外表面16上的一个涂敷器70和在底部外表面14上的另一涂敷器70来完成这些方法。每个涂敷器可将缝涂覆材料40分别施加到由在涂敷器前面定位的缝纫头80形成的针脚30的顶部和底部上。如前面讨论的，如果缝涂覆材料40的粘度足够低，则如图2D所示的一个涂敷器70可提供足够的缝涂覆材料40，以使得它位于缝合缝20的顶部上并迁移通过线32，驻留在各层之间并迁移通过线开口52到达下面的第一材料层11的外表面14。在根据图2系统分配缝涂覆材料40时，溶剂分配管71用于辊子72。辊子72具有槽74，当材料40放入槽74内时，槽74允许填充有涂覆材料40，当辊子72在与该材料层和缝合缝20重叠的相应材料层上滚动时，材料40朝向底部形成略微的堆叠44。
图2A示出根据上述方法涂敷的示例性的针脚30。针脚30显示为沿着长度方向延伸通过两层11、12。梭心线30A也显示为与针脚30互相交织。如图2A所示，涂覆材料40位于各个两层材料11、12的外面，并延伸通过两层并介于两层之间，从而完全密封和胶封针脚30。这还进一步示例性图2B中，其中，第一材料层11和第二材料层12显示为在缝纫过程中针脚30已经通过针孔开口52，其中，涂覆材料40形成大量材料40，从而在密封的缝20处完全胶封针脚20。如这些图中所示，显示出第一材料层11和第二材料层12，其中，材料层11、12在缝20的部位处重叠。应该理解到，第一材料层11的至少一个表面14、15或第二材料层12的至少一个表面16、17可被涂敷在缝20的该区域内，如果这样涂敷的话，形成气囊10所用织物材料18的涂料60最好与涂覆材料40在机械上或化学上相容，于是两种材料可以粘结在一起。通过使用相容的涂覆材料，业已发现，涂覆材料40在干了和固化了时便可从视觉上融入到织物材料18上的涂料60，这样，实际上肉眼是看不见它的。
图3是气囊10的示例性视图，示出周界密封的针脚缝20，其从气囊10的颈部13围绕着延伸以完成内部腔室26。在内部腔室26上对中地，相对的材料片通过缝连结在一起，该缝包括由线性针脚线21连接的一对环22。每个这些针脚缝20也可使用先前上述的技术进行密封。如前所述，材料各层上的涂覆材料60和缝上的涂覆材料40可以是相似的，因此，有可能不易从视觉上确定缝涂覆材料是否已经足够地施加到整个缝上。图3A是被UV光照射的图3的示例性气囊10的照片。如果涂覆材料40含有UV反应剂，则UV光形成黑光效应，其中，能够看到涂覆材料40在针脚30上的任何开裂或不完全的填充，当在紫外线或黑光情形下观察时，这种涂覆材料40的裂开或中断清楚地显示出。正如可以认识到的，这是极佳的方式来提供质量保证的校核，以确保以上过程在气囊10的顶部和底部侧上形成了完全密封的缝。
参照图7，该图示出现有技术的气囊100构造。该气囊100具有针脚缝，针脚缝以传统图案围绕气囊周界并在气囊内施加。这些图案102以传统方式将气囊100断开为不同的可充气和不可充气的部分。气囊100的上内部通常为敞开的，从而形成连续的通道104，于是，充气气体可通过并填充通过在现有技术的图7中示出的缝合或焊接所限定的腔室。通过将图7A中所示织物折叠在中心线上然后将折叠的织物缝合在一起，则形成了图7的气囊。织物101是在限定宽度的织机上编织的，并然后切成一定尺寸。织机理论上形成无限长的材料长度，在切割之前材料通常是卷起来的。然后，根据要构造的气囊的特定尺寸，将编织材料的单个或多个材料片切成一定尺寸。可用手工从成卷的织物材料中切割下一个气囊材料片或多个气囊材料片；然而，为了使该过程自动化，将编织材料移至激光切割机，该机器具有固定尺寸的工作台105。此时，可从材料卷中切割下一个或多个材料片。一个如此的工作台显示在图7A中。借助图示，所示的织物片101具有这样的尺寸，长度大致为X1，而宽度为Y1，由此，形成最大尺寸的单一片的气囊，可使用该激光切割机采用传统技术制成该气囊。
本发明的另一方面能够构造连结在一起的分段各片制成的气囊，其采用本发明的缝密封构造技术，以及不增加资本投资而制造大的气囊。图4示出示例性的较大气囊10，即，该气囊大于图7中所示的气囊。气囊10是由长度比激光工作台105的长度大的气囊材料片制成；该材料片是分段的片。图4示出位于垂直定向的缝20右边的第一材料片10B。位于该缝20左边的气囊部分10A是使用另一气囊材料片构造的，该材料片是先前使用激光切割机割下的。每个片10A和10B具有面对的边缘5，它们移动到一起而交叠，针脚30的缝20用来将这些两个片连结起来。该缝20使用上述的任何工艺过程进行密封。此后，现将较大的组合的材料片折叠起来，并以图7和7A的气囊连结在一起的方式将它们连结在一起。正如可以认识到的，图4中所示的所得气囊比图7的气囊长得多，且是纳入密封的缝20的直接结果。
图4中的缝合好和密封好的缝是垂直定向的，然而，这不是本发明的局限性。在图5中，缝20显示为弧形的。为了实现弯曲的缝20，两个材料片中每一片的边缘为匹配地弯曲。正如可以认识到的，片10B的尺寸适于配合在激光工作台上，以得到另一较长的气囊。同样地，片10A也对应地较长以与10B匹配。如前所述，各个片10A和10B一起移动，于是，边缘6交叠，针脚30的弧形缝20用来将这些两个片连结在一起。使用上述的过程来密封该缝20。此后，现将较大的组合的材料片折叠起来，并以图7和7A的气囊连结在一起的方式将它们连结在一起。正如可以认识到的，图4中所示的所得气囊比图7的气囊长得多。如前所述，本发明可用于任何尺寸的气囊和片。
本发明另一中改进显示在图6和6A中；气囊材料18的一个或多个中间片10C可定位在第一和第二主片10A和10B之间。当这些片10A和10B连结到中间片10C上时，便形成延伸长度的多片式气囊，同时使用原先设计的制造较小气囊的机器。以此方式气囊的长度可制成几乎无限长，而不会超过设备的宽度或长度，片将在设备上进行切割或焊接或两者的组合。在该实施例中，片10B移至片10C，而形成第一缝20，然后，片10A移至片10C，而形成第二缝20A。缝20和20A均如上所述地密封，对分段的片准备缝合而形成如图6所示的完成的气囊。尽管该应用可限制在使用某种小巴和目前甚至较大的巴士，但可以构思通过将更多中间部分3添加到组件中，便可将气囊的长度延长到想要的那么长。通过使用本发明的密封缝合缝20，其中针脚30密封在用于材料片的交叠的各层之间，便可形成几乎无限长度的气囊材料18。这意味着甚至长为50至70英尺的大巴也可具有向下延伸汽车全部长度的侧向帘式气囊，这提高了对车辆乘客的保护。用于小巴和行政型豪华车的明显较小车型能使气囊系统使用在需要比正常帘式气囊长的气囊的应用中。
以上许多实施例涉及形成比常规气囊长的气囊。然而，正如可以认识到的，不管片的尺寸如何，本发明包括由本发明密封的缝20连结起来的任何多片式气囊。
重要地需指出的是，密封的缝合缝20上的线32应是足够长度，以便能够承受充气气体的内部压力。为了做到这一点，可以相信线32的丹尼数(denier)的范围应在92至202，最好是大约138。此外，应该理解到，布料18的编织应是在任何帘式气囊中普遍使用的同等范围内。一般地，这些气囊工业用织物的丹尼数的范围从210一直到840，但还包括840丹尼数在内。
简要地参照图8和8A，这些图显示了本发明另外的实施例。图4-6A集中在气囊的制造上，这些气囊具有基本上垂直定向的缝，而这些缝可用来形成细长的气囊。在该实施例中，气囊包括带有大致水平延伸的相对边缘5的中心片10D，通过将片10D之外的片10E附加片添加到(片10D的)各个边缘5，则可加宽该气囊。每个片10E移至片10D的边缘5以及对应的缝20，此后，使用上述的工艺过程来缝合以及密封该缝。现在可将加宽的组合的片折叠在其中心线上，此后，沿着各个缝20缝合在一起，每个缝20按照如上所述密封，从而形成具有从顶部到底部较大尺寸的图8的气囊。
鉴于文中提供的描述，本发明中各种变化都是可能的。尽管为了说明本发明已经显示了某些代表性的实施例和细节，但本技术领域内技术人员将会认识到，这里可作出各种改变和修改，而不会脱离本发明的范围。因此，应该理解到，在所描述的特殊实施例中可作出各种改变，其将被纳入在由下面附后权利要求书定义的本发明的完全的范围之内。

Claims (21)

1.一种气囊(10)包括：
第一材料层(11)；
第二材料层(12)，所述第二材料层(12)与所述第一材料层(11)至少部分地重叠；
其中，第一和第二层(11、12)通过一排或多排缝合的线缝(20)连结在一起，线缝(20)具有多个线针脚(30)，它们从至少部分地重叠的第一和第二层(11、12)的一个外侧(14)延伸到相对的外侧(16)；以及
其中，在每个外侧上用缝涂覆材料(40)涂敷线针脚(30)，所述缝涂覆材料(40)施加到一个外侧(14、16)上的针脚(30)上，并且通过在产生缝时形成的线孔(52)流过相对侧(14、16)，或施加到两个外侧(14、16)并流入线孔(52)内，以胶封和密封所述缝(20)。
2.如权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于，第一材料层(11)和第二材料层(12)在由重叠的各层形成的至少一个区域上都被涂敷有第一涂料(60)。
3.如权利要求2所述的气囊(10)，其特征在于，所述缝涂覆材料(40)与第一涂料(60)相容或与第一涂料(60)相同。
4.如权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于，在所述缝涂覆材料干了或固化了时，所述缝涂覆材料(40)粘结到第一涂料(60)。
5.如权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于，一排或多排中的每排中的线缝每英寸具有12至20个针脚(30)(每厘米4.7个针脚至每厘米7.0个针脚)。
6.如权利要求5所述的气囊(10)，其特征在于，针脚(30)的数量是每英寸14至18个针脚(每厘米5.5至7.0个针脚)。
7.如权利要求5所述的气囊(10)，其特征在于，线(32)用相容的涂料涂敷，以粘结到所述缝涂覆材料(40)。
8.如权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于，缝线(32)的丹尼数的范围在92至202内。
9.如权利要求1所述的气囊(10)，其特征在于，缝涂覆材料(40)具有范围在1至2500厘泊(0.001帕.秒至2.5帕.秒)(按照ASTMD1084试验的)的液体粘度。
10.一种气囊(10)包括：
第一材料层(11)的第一端部分(2)；
第二材料层(12)的第二端部分(4)；以及
其中，第一端部分(2)和第二端部分(4)通过一排或多排缝合的线缝连结在重叠的缝处，所述线缝具有多个线针脚(30)，它们从至少部分地重叠的第一和第二层(11、12)的一个外侧(14)延伸到相对的外侧(16)；以及
其中，在每个外侧上用缝涂覆材料(40)涂敷线针脚(30)，所述缝涂覆材料(40)施加到一个外侧(14、16)上的针脚(30)上，并且通过在产生缝时形成的线孔(52)而流过相对侧(14、16)，或施加到两个外侧(14、16)并流入所述线孔(52)内，以胶封和密封所述缝(20)。
11.如权利要求10所述的气囊(10)，其特征在于，连结和缝合在一起的第一和第二端部分(2、4)形成内部腔室(26、10A、10B)，所述内部腔室(26、10A、10B)在缝(20)中的一些或全部处敞开，以为充气形成连续的流动路径。
12.一种气囊(10)包括：
第一材料层(11)的第一端部分(2)；
第二材料层(12)的第二端部分(4)；
具有中间层材料(11或12)的一个或多个中间部分(3)，所述一个或多个中间部分(3)插入在第一端部分(2)和第二端部分(4)之间；
其中，第一端部分(2)和所述一个或多个中间部分(3)中的一个通过一排或多排缝合的线缝(20)连结在重叠的缝处，而第二端部分(4)和所述一个或多个中间部分(3)中的一个通过一排或多排缝合的线缝(20)连结在重叠的缝处，连结各部分的每个缝具有多个线针脚(30)，它们从至少部分地重叠的第一层、中间层和第二层的一个外侧(14、16)延伸通过到相对的外侧(14、16)；以及
其中，在每个外侧(14、16)上用缝涂覆材料(40)涂敷线针脚(30)，所述缝涂覆材料(40)施加到一个外侧(14、16)上的针脚(30)上，并且通过在产生缝时形成的线孔(52)而流过到相对侧(14、16)，或施加到两个外侧(14、16)，并流入所述线孔(52)内，以胶封和密封所述缝(20)。
13.如权利要求12所述的气囊(10)，其特征在于，连结的第一端部分(2)、一个或多个中间部分(3)和所述第二端部分(4)形成内部腔室(26、10A、10B)，所述内部腔室(26、10A、10B)在每个缝中的一些或全部处敞开，以在所有部分处为充气形成连续的流动路径。
14.如权利要求13所述的气囊(10)，其特征在于，存在一个中间部分(3)。
15.如权利要求13所述的气囊(10)，其特征在于，存在两个或更多个中间部分(3)。
16.如权利要求12所述的气囊，其特征在于，第一端部分(2)、第二端部分(4)和一个或多个中间部分(3)中的每一个具有小于或等于激光切割工位的最大切割长度或宽度的长度。
17.如权利要求15所述的气囊(10)，其特征在于，在组装各连结的部分之前，第一端部分(2)、第二端部分(4)和一个或多个中间部分(3)被切割和焊接或缝合，以形成离散的腔室(26、10A、10B)。
18.如权利要求13所述的气囊(10)，其特征在于，各连结的部分在端部分和具有密封连结的缝的部分之间形成连续的气囊材料(18)的细长气囊(10)。
19.如权利要求18所述的气囊(10)，其特征在于，所述气囊具有从第一端(2)延伸到第二端(4)的连续的内部腔室通道。
20.如权利要求10所述的气囊(10)，其特征在于，第一材料层(11)和第二材料层(12)在由重叠的各层形成的至少一个区域上用第一涂料进行涂敷。
21.如权利要求12所述的气囊(10)，其特征在于，第一材料层(11)和第二材料层(12)在由重叠的各层形成的至少一个区域上用第一涂料进行涂敷。
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