KR100648491B1

KR100648491B1 - 중공-직조 에어백

Info

Publication number: KR100648491B1
Application number: KR1020047014424A
Authority: KR
Inventors: 모우리가즈히코; 가토슈이치; 사이키히로야스; 나카무라에이시치; 도쿠나가신야
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2006-11-27
Also published as: CN101574949B; WO2003078711A1; KR20040105769A; EP1490540B1; EP1490540A1; MXPA04008979A; EP1490540B2; US7424899B2; JP3766806B2; CN101574949A; PL371789A1; PL216989B1; CA2479207C; DE60313961D1; JP2003267176A; CA2479207A1; AU2003209555A1; US20050130520A1; EP1490540B8; DE60313961T2

Abstract

중공-직조 에어백은 1-1 백 구조를 가지는 백부분(11) 및 2 이상의 직조 구조를 가지고 백부분(11)에 인접하는 폐쇄부(12)로 구성된다. 또한, 폐쇄부(12)는 백부분 측으로부터 순서대로, 2-2 구조를 갖는 제1직조 구조(12A), 1-1 구조를 갖는 제2직조 구조(12B) 및 3-3 구조를 갖는 제3직조 구조로 구성된다. 또한, 2-2 구조는 3 내지 5개의 씨실로 구성되며, 1-1 구조는 2 내지 5개의 씨실로 구성된다.

Description

중공-직조 에어백 {HOLLOW-WEAVE AIRBAG}

본 발명은 중공-직조 에어백에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 일정시간 이상 전개된 상태를 유지할 수 있는 충분한 기밀을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 전개시에도 백부분(bag portion)과 폐쇄부(closed portion)의 경계에서 스티치의 개방을 억제하는 중공-직조 에어백에 관한 것이다.

중공-직조 에어백은 백부분 구조체에 즉시 공급되는 공기에 의하여 팽창되고, 일정시간 동안 상기 전개된 상태를 유지함으로써 충격흡수용으로 사용된다.

최근 수년동안, 다양한 적용분야에 이들 중공-직조 에어백이 사용되어 왔다. 예를 들어, 중공 직조 에어백은 구명 재킷, 구명 보트, 매트, 홈 엘리베이터에 사용되었으며, 차량에도 설치되어, 차량의 충돌이 발생할 때 전개됨으로써 차량의 탑승자의 머리와 가슴을 보호하는 에어백으로 사용된다.

또한, 이러한 종류의 중공-직조 에어백에 대하여 가장 중요한 과제들 중의 하나는 에어백이 전개되고 팽창된 상태를 유지할 수 있도록 에어백의 백부분이 우수하게 기밀되어야 한다는 것이다. 또한, 최근 수년동안에는, 차량에 설치되는 많은 에어백들이 차량의 기둥(pillar) 및 시트 측에 제공되어, 전복시 또는 측면으로부터의 충격이 있을 때 차량 운전자의 머리측을 보호한다. 이러한 종류의 에어백은 충격시뿐만 아니라, 전복시 또는 그 후에도 차량 탑승자의 머리를 보호하기 위하여 일정시간 동안은 전개된 상태를 유지할 필요가 있다. 최근 수년 동안에는, 탁월한 기밀을 유지할 뿐만 아니라 일정시간 동안 전개된 상태를 확보할 수 있고, 차량의 기둥 또는 시트측에 제공할 수 있어 간단히 저장할 수 있는 중공-직조 에어백이 상당히 중요해졌다.

그러나, 구조에 따라 어떤 중공-직조 에어백들은 에어백 내부의 공기 압력으로 인해 에어백의 전개시에 백부분과 폐쇄부의 경계에서 스티치들이 쉽게 개방될 수 있다. 전개시에 이러한 스티치가 개방되는 경우에, 기밀이 감소하여 경계부에서 강도 부족(strength insufficiency) 또는 가스 누설을 일으킨다. 따라서, 일정시간 동안 또는 그 이상 전개된 상태로 에어백을 유지시키기 어려워질 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 에어백들이 개발되었다. 예를 들어, 일본국 특개2000-229550호에는 3중 및 4중 직조부로 형성되는 중공-직조 에어백이 개시되어 있으며, 이는 백부분 및 폐쇄부의 경계를 포함하는 주변영역에서, 둘레 가장자리부보다 낮은 직조 밀도 비율(yarn density ratio)을 가지고, 뒷면에 투과하는 코팅제를 이용하여 앞면 뿐만 아니라 뒷면에도 코팅층이 형성된다. 또한, 일본국 특개2001-233153호에는, 백부분 및 폐쇄부의 경계에서 1중 구조(single layered structure)상에 단지 1개의 날실의 3-n 바스켓 직조 구조(n은 2이상의 정수)를 가지는 중공-직조 에어백이 개시되어 있다. 백부분 및 폐쇄부의 경계 이외의 1중 구조는 경계부와 연속하는 유형으로 n개의 날실을 가지는 3-n 바스켓 직조 구조(n은 2이상의 정수) 및 4000이상의 1중 구조에 대한 커버 인자(cover factor)를 가진다.

일본국 특개2000-229550호 및 일본국 특개2001-233153호 모두에 개시된 중공-직조 에어백들이 종래의 중공-직조 에어백보다 뛰어난 기밀성을 가지더라도, 이전의 중공-직조 에어백에 코팅층을 형성하기 위하여 별도의 코팅 공정을 수행할 필요가 있어, 제조 공정을 복잡하게 하고 또한 비용이 증가하게 된다. 또한, 코팅층이 너무 두꺼우면, 에어백을 콤팩트하게 접는 것이 어려워질 수도 있다. 한편, 후자의 중공-직조 에어백이 뛰어난 기밀성을 가지더라도, 백부분과 폐쇄부의 경계에서 스티치의 개방을 방지하기 위하여 경계에서 직조 구조를 치밀하게 하면, 경계가 팽창되고 코팅층이 불균일성에 쉽게 영향을 받게 하여, 콤팩트하게 접는 것이 어려워질 수 있다. 또한, 가스 압력이 응력을 집중시키기보다는 적절하게 분산시킬 뿐만 아니라, 설계의 자유도를 증가시키기 위하여 중공-직조 에어백의 경계의 직조 구조는 직선 구조 보다 곡선 구조인 것이 바람직하지만, 경계에서 직조 구조가 곡선구조로 주어지는 경우에 기밀성을 어떻게 유지할 것인지에 대하여는 상기 공보에 언급되지 않았다.

본 발명은 상술한 문제점들을 고려하여 발명되었고, 본 발명의 목적은, 충분한 기밀성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 전개시에도 백부분과 폐쇄부의 경계에서 스티치의 개방을 억제하고, 일정시간 동안 또는 그 이상 전개된 상태를 유지할 수 있는 중공-직조 에어백을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1형태에 따른 중공-직조 에어백은 백부분, 및 백부분에 인접하는 2이상의 직조 구조들을 가지는 폐쇄부로 이루어진다. 폐쇄부는 백부분 측으로부터 순서대로, 제1직조 구조 및 제1직조 구조의 대향 백부분 측에 인접한 제2직조 구조로 구성되며, 제1직조 구조는 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 가지는 1이상의 부분들을 포함한다. 또한, 제1직조 구조는 백부분에 인접할 수 있다. 또한, 제1직조 구조는 2-2 구조를 가질 수 있다. 이 경우에, 2-2 구조는 3 내지 5개의 날실 또는 3 내지 5개의 씨실로 구성될 수 있다. 또한, 제2직조 구조는 1-1 구조를 가질 수 있다. 이 경우에, 1-1 구조는 2 내지 5개의 날실 또는 2 내지 5개의 씨실로 구성될 수 있다. 또한, 백부분의 제2직조 구조와 제2직조 구조의 교착밀도들은 후술되는 조건들 (1) 내지 (3) 중의 1이상을 충족시킬 것이다. (그러나, 이것은 제1직조 구조의 교착밀도 및 제2직조 구조의 교착밀도 모두가 4/3인 경우를 제외한다)

(1) 백부분의 교착밀도는 1/2 이하

(2) 제1직조 구조의 교착밀도는 2/3 내지 4/3

(3) 제2직조 구조의 교착밀도는 4/3 이상

또한, 본 발명의 제1형태에 따른 중공-직조 에어백은 제2직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하는 제3직조 구조를 포함할 수 있다. 이 경우에, 제3직조 구조는 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 가질 것이다. 또한, 제1직조 구조의 교착밀도에 대한 값은 제2직조 구조의 교착밀도에 대한 값과 제3직조 구조의 교착밀도에 대한 값 사이의 값일 수 있다. 또한, 제3직조 구조는 n-m 구조를 가질 수 있다(여기서, n 및 m은 모두 1이상의 정수이지만, 1-1 구조를 제외한다). 또한, 제3직조 구조의 교착밀도는 1이하일 수 있다.

또한, 본 발명의 제2형태에 따른 중공-직조 에어백은 백부분 및 백부분에 인접하고 2이상의 직조 구조를 가지는 폐쇄부로 구성된다. 폐쇄부를 구성하는 직조 구조들 중에서, 상부 백부분에 인접하는 직조 구조는, 그 하부 직물이 백부분의 상부 직물을 구성하는 날실과 씨실로 형성되고 그 상부 직물이 백부분의 하부 직물을 구성하는 날실과 씨실로 형성되는 반전된 백 구조이다. 또한, 반전된 백 구조는 백부분의 직조 구조를 구성하는 날실 및 3 내지 7개의 씨실로 형성될 수 있다.

또한, 제1형태 및 제2형태에 따른 중공-직조 에어백 모두의 백부분 및/또는 폐쇄부의 바깥 표면 중의 적어도 하나가 코팅될 수 있다. 또한, 제1형태 및 제2형태에 따른 중공-직조 에어백 모두의 백부분 및 폐쇄부의 경계를 구성하는 직조 구조는 곡선 구조일 수 있다.

제1형태 및 제2형태에 따른 중공-직조 에어백은 백부분 및 폐쇄부의 경계에서 직조 밀도의 갑작스런 변화를 완화시키고, 폐쇄부의 인접하는 직조 구조가 유사한 거칠기를 가지기 때문에, 전개시에도 응력이 집중되지 않고 스티치의 개방이 억제된다. 또한, 제2형태에 따른 중공-직조 에어백에서, 백부분 및 폐쇄부의 경계는 공기 압력에 대한 완충부가 되고, 백부분에 인접하는 폐쇄부의 직조 구조가 반전된 백 구조를 가지기 때문에 스티치의 개방을 억제할 수 있다. 따라서, 제1형태 및 제2형태에 따른 중공-직조 에어백은 전개시에도 백부분과 폐쇄부의 경계부에서 충분한 기밀성을 확보하고, 일정시간 동안 또는 그 이상으로 전개된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 제1형태 및 제2형태에 따른 중공-직조 에어백은, 백부분 및 폐쇄부의 경계가 곡선 구조를 가지더라도 스티치의 개방을 억제할 수 있고 우수한 기밀성을 확보한다. 또한, 중공-직조 에어백의 설계가 높은 자유도를 가지며 용도가 다양하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공-직조 에어백의 부분적인 확대 단면도;

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백의 부분적인 확대 단면도;

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 7은 비교 예시 1에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 8은 비교 예시 2에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면;

도 9는 본 발명의 실시예들 및 비교 예시들에 따른 각각의 중공-직조 에어백의 내부 압력에 대한 시간에 따른 변화량 그래프;

도 10a는 1-1 평직(plain weave)의 교착밀도(interlace density)를 설명하는 도면이고, 도 10b는 2-2 바스켓 직조 구조(basket weave structure)의 교착밀도를 설명하는 도면이고, 도 10c는 2-1 능직(twill weave)의 교착밀도를 설명하는 도면이고, 도 10d는 백부분의 평직의 교착밀도를 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공-직조 에어백의 부분적인 확대 단면도이다. 또한, 도 3은 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면이다. 본 발명에 따른 중공-직조 에어백(1A)의 전체 형태는 특정 제한조건을 갖지 않지만, 본 발명에 따른 중공-직조 에어백(1A)은 중공-직조 에어백(1A)상의 임의의 위치에 제공되는 개구부(도면에 도시되지 않음)로부터의 가스 유입에 의하여 전개되는 백부분(11) 및 백부분(11)에 인접하고 가스 누설이 발생하지 않도록 폐쇄되는 폐쇄부(12)를 가진다. 또한, 폐쇄부(12)는 백부분 측으로부터 차례로 서로 인접하는 제1직조 구조(12A), 제2직조 구조(12B) 및 제3직조 구조(12C)로 구성된다. 폐쇄부(12)는 1중 직조로 형성되지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 또한, 본 실시예에 따른 중공-직조 에어백에는, 본 실시예에 따른 중공-직조 에어백이 복수의 팽창 챔버들로 분할되는 것에 의하여 중심부에도 곡선 형상의 폐쇄부가 제공되지만, 본 발명은 특정하게 이것으로 제한되지 않는다.

본 실시예에 따른 중공-직조 에어백의 폐쇄부는 2이상의 구조를 가지고, 백부분 측으로부터 순서대로, 제1직조 구조 및 제1직조 구조의 대향 백부분 측(백부분 측에 대한 대향측)에 인접하는 제2직조 구조로 이루어진다. 또한, 제1직조 구조는 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 가지는 1이상의 부분을 포함한다. 도 1 및 도 3은 제1직조 구조(12A)가 제2직조 구조(12B)보다 느슨한 다이어그램이다. 여기서, "제1직조 구조(12A)가 제2직조 구조(12B)보다 느슨하다"는 설명은 아래의 조건(1) 및 (2) 중의 적어도 하나가 충족되는 경우를 나타낸다.

(1) 제1직조 구조가 "n1-m1 직조 구조"를 가지고 제2직조 구조가 "n2-m2 직조 구조"를 가질 때, n1, m1, n2, m2는 모두 1이상의 정수이고, (n1 + m1)>(n2 + m2)이다.

(2) (제1직조 구조의 교착밀도) < (제2직조 구조의 교착밀도).

상술된 교착밀도는 다음의 수학식에 따라 산출된 값이다. 일반적으로, 직조 구조가 α-β 바스켓 직조 구조일 때, 교착밀도는 (α+β)/αβ의 관계를 가진다.

교착밀도 = a/b

a : 완전조직도(직조 구조를 나타내는 최소 구성 단위)상의 교착점 수(날실과 씨실이 교차하는 점의 수. 도 10a 내지 도 10d상에서, 흰색 원은 교착점을 나타낸다. 교착점의 수는 흰색 원의 수이다. 도 10a상의 교착점의 수는 8개이고, 도 10b는 16개, 도 10c는 12개, 도 10d는 8개이다.).

b : 완전조직도상의 메쉬의 수(도 10a는 4개, 도 10b는 16개, 도 10c는 9개, 도 10d는 16개이다.).

상기 조건들이 충족된다면, 제1직조 구조 및 제2직조 구조의 형태는 특별하게 제한되지 않는다. 예를 들어, 평직, 능직, 바스켓 직조 또는 사선 직조(diagonal weave)와 같이 공지의 직조가 제1직조 구조 및 제2직조 구조로 선택될 수도 있다. 또한, 1-1 구조, 2-1 구조, 1-2 구조, 2-2 구조, 2-3 구조, 3-3 구조, 3-2 구조 등과 같은 n-n'구조(여기서, n 및 n'는 1이상의 정수이고, n은 n'와 동일할 수도 있다)가 제1직조 구조 및 제2직조 구조에 대한 직조 구조로 선택 및 조합될 수도 있다. 또한, 제1직조 구조의 교착밀도는 2/3 내지 4/3인 것이 바람직하지만, 2/3 초과 4/3 미만도 바람직하며, 5/6 내지 1인 것이 더 바람직하다. 또한, 제2직조 구조의 교착밀도는 4/3 이상인 것이 바람직하지만, 4/3을 초과하는 것도 바람직하며, 3/2 이상인 것이 더 바람직하다. 그러나, 제1직조 구조 및 제2직조 구조의 교착밀도 모두가 4/3이 되어서는 안된다.

더 상세하게는, 3-3 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 2/3), 3-2 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 5/6), 2-2 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 1, 도 10b 참조), 2-2 능직 구조(교착밀도 = 1), 2-1 능직 구조(교착밀도 = 4/3, 도 10c참조) 등이 제1직조 구조로 제안될 수 있다. 또한, 2-1 능직 구조(교착밀도 = 4/3), 1-2 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 3/2), 1-1 평직 구조(교착밀도 = 2) 등이 제2직조 구조로 제안될 수 있다. 보다 더 상세하게는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1직조 구조(12A)가 2-2 직조 구조(바람직하게는, 2-2 바스켓 직조 구조)로 주어질 수 있고, 제2직조 구조(12B)가 1-1 평직 구조로 주어질 수도 있다. 이러한 종류의 구성을 채택함으로써, 기밀성을 더 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.

또한, 제1직조 구조 및 제2직조 구조를 구성하는 씨실 및 날실의 개수에 관한 특정 제한이 없으며, 요건들에 따라 다양한 개수가 사용될 수 있다. 상기에 주어진 상술된 폐쇄부내의 직조 구조의 예에서, 즉, 제1직조 구조로서 2-2 구조(바람직하게는, 2-2 바스켓 직조 구조)를 이용하면, 2-2 구조를 조성하는 씨실과 날실의 수가 3 내지 5개인 것이 바람직하지만, 3 내지 4개 또는 4 내지 5개인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 주어진 폐쇄부의 직조 구조의 예에서도, 제2직조 구조로서 1-1 평직 구조를 이용하면, 1-1 평직 구조를 조성하는 씨실과 날실의 수가 2 내지 5개인 것이 바람직하지만, 3 내지 5개인 것이 더 바람직하며, 4 내지 5개인 것이 보다 더 바람직하다. 각각의 이들 구성은 그들이 보다 우수한 기밀성을 가지는 중공-직조 에어백으로 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 제1직조 구조를 2-2 구조(바람직하게는, 2-2 바스켓 직조 구조)로 하고, 제2직조 구조를 1-1 평직 구조로 할 경우, 이들은 보다 개선된 기밀성을 가져올 수 있기 때문에, 2-2 구조 및 1-1 구조를 조성하는 씨실과 날실의 수가 상술된 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다.

또한, "백부분 측으로부터 순서대로 제1직조 구조 및 제1직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하는 제2직조 구조로 구성되고, 제1직조 구조가 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 갖는 부분을 포함한다" 는 본 발명에 따른 중공-직조 에어백의 상기 설명에서의 부분이 폐쇄부에 포함된다면, 상기 폐쇄부 내의 어디에 포함되어도 무방하다. 일반적으로 제1직조 구조는 백부분에 인접한다. 달리 말하면, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1직조부(12A)가 백부분(11)의 대향 백부분 측에 인접하므로, "백부분 측으로부터 순서대로 제1직조 구조 및 제1직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하는 제2직조 구조로 구성되고, 제1직조 구조가 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 갖는 부분을 포함한다"는 상기 설명에 나타나는 부분(도 1 및 도 3의 제1직조 구조(12A) 및 제2직조 구조(12B))은 차례로 백부분(11)과 인접하여 존재한다.

또한, "백부분 측으로부터 순서대로 제1직조 구조 및 제1직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하는 제2직조 구조로 구성되고, 제1직조 구조가 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 갖는 부분을 포함한다"는 상기 설명에 나타나는 폐쇄부 내의 부분은, 하나 이상이 제공된다면 그 수에 특정 제한은 없다. 본 발명에 따른 중공-직조 에어백내의 상술된 부분의 수는 일반적으로 1 내지 4이지만, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수가 1 내지 3인 것이 더 바람직하며, 1인 것이 보다 더 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중공-직조 에어백은 폐쇄부(12)를 구성하는 구조로서, 제2직조 구조(12B)의 대향 백부분 측에 인접한 제3직조 구조를 가진다. 제3직조 구조를 가지면, 백부분과 폐쇄부내의 교착밀도의 변화량이 더 작아지고, 이는 전개시에 공기압에 의해 발생된 응력을 분산시키며, 우수한 기밀성을 더 개선시킬 수 있어서 바람직하다. 제3직조 구조의 형태에 관한 특정한 제한은 없으며, 필요에 따라 다양한 직조 구조가 주어질 수 있다. 예를 들어, 평직, 능직, 바스켓 직조 또는 사선 직조와 같이 공지의 직조가 제3직조 구조로 선택될 수도 있다. 제3직조 구조는 일반적으로 1중 직조 구조로 형성되지만, 특별히 이것으로 제한되지 않는다. 또한, 제3직조 구조는 2-1 구조, 1-2 구조, 2-2 구조, 2-3 구조, 3-3 구조, 3-2 구조 등과 같은 n-m 구조(여기서, n 및 m은 1이상의 정수이고, n은 m과 동일할 수도 있다. 그러나, 1-1 구조는 배제된다)로 주어질 수 있다. 3-3 바스켓 직조 구조, 3-4 바스켓 직조 구조, 4-4 바스켓 직조 구조, 5-5 바스켓 직조 구조 등과 같은 n'-m' 바스켓 직조 구조(여기서, n' 및 m'는 3이상의 정수이고, n'는 m'와 동일할 수 있다)를 사용할 수 있는 것이 더 바람직하다.

보다 상세하게는, 제3직조 구조는 제2직조 구조보다 느슨한 것이 바람직하다. 여기서, "보다 느슨한 직조 구조"는 상술된 정의와 동일한 의미를 가진다. (그러나, 상기 정의에서 "제1직조 구조"가 "제3직조 구조"로 대체된다.) 또한, 직조 구조(3)의 교착밀도에 관한 특정 제한이 없지만, 기밀성의 관점에서, 제1직조 구조의 교착밀도는, 제2직조 구조의 교착밀도와 제3직조 구조의 교착밀도 사이의 값인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 제3직조 구조의 교착밀도는 1 이하, 바람직하게는 1 미만, 더 바람직하게는 5/6 이하, 보다 더 바람직하게는 2/3 이하이어야 한다. 예를 들어, 2-2 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 1), 3-2 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 5/6), 3-3 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 2/3), 4-4 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 1/2), 5-5 바스켓 직조 구조(교착밀도 = 2/5) 등이 이들 범위 내에 있는 직조 구조로서 제안될 수 있다.

이들 조건들이 충족되면, 본 발명에 따른 중공-직조 에어백의 폐쇄부의 구성은 특별하 제한되지 않으며, 필요에 따라 다양한 구성들이 가능하다. 폐쇄부의 구성은 다음과 같은 것이 바람직하다. 제1직조 구조의 교착밀도는 2/3 내지 4/3일 수 있지만, 2/3 초과 4/3 미만인 것이 바람직하고, 5/6 내지 1인 것이 더 바람직하다. 제2직조 구조의 교착밀도는 4/3 이상일 수 있지만, 4/3을 초과하는 것이 더 바람직하고, 3/2 이상인 것이 보다 더 바람직하다(그러나, 제1직조 구조 및 제2직조 구조의 교착밀도 모두 4/3이 되어서는 안된다). 제3직조 구조의 교착밀도는 1 이하일 수 있지만, 1 미만인 것이 더 바람직하며, 5/6 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 보다 상세하게는, 상술된 범위내에 있는 교착밀도는 상기 도시된 직조 구조들의 적절하게 조합된 구성일 수도 있다. 바람직한 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1직조 구조(12A)가 2-2 구조(2-2 바스켓 직조 구조, 2-2 능직 구조 등)를 가지고, 제2직조 구조(12B)가 1-1 구조(1-1 평직 구조 등)을 가지며, 제3직조 구조(12C)가 n-m 구조(n 및 m은 3이상의 정수이고, n은 m과 동일할 수 있다.)를 가지는 구성이다.

본 발명에 따른 중공-직조 에어백의 백부분(11)의 형태에 관한 특정한 제한은 없으며, 필요에 따라 다양한 형태들이 가능하다. 일반적으로, 백부분은 2중 직조로 형성된다. 또한, 평직, 능직, 바스켓 직조 또는 사선 직조와 같이 공지의 직조들이 백부분(11)의 직조로서 선택될 수 있다. 또한, 백부분의 직조 구조에 관해서도 특정 제한은 없다. 예를 들어, 1-1 백구조, 2-1 백구조, 1-2 백구조, 2-2 백구조, 2-3 백구조, 3-3 백구조, 3-2 백구조 등과 같은 n-n' 백구조(n 및 n'는 1이상의 정수이고, n은 n'와 동일할 수 있다)가 백부분에 대한 직조 구조로 제안될 수 있다. 또한, 백부분에 대한 교착밀도는 일반적으로 1/2 이하이지만, 2/5 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 백부분의 직조 구조는, 폐쇄부를 구성하는 구조 중 상기 백부분의 대향 백부분 측에서 인접하는 구조보다 작은 교착밀도를 가지는 것이 바람직하다. 백부분의 직조 구조의 특정 예는 도 10d에 도시된 바와 같이 백부분에서 평직(교착밀도 1/2)이 제안된다. (도 10d에 도시된 "빈"공간은 실이 없는 부분이며, "-"는 씨실을 나타내고, "│"는 날실을 나타내며, "+"는 날실과 씨실의 교착점을 나타낸다.)

본 발명에 따른 중공-직조 에어백의 백부분 및 폐쇄부의 구성에 대한 특정 예시로서, 백부분, 제1직조 구조 및 제2직조 구조의 교착밀도들이 후술되는 조건들(1) 내지 (3) 중의 1이상, 바람직하게는 2이상, 더 바람직하게는 3가지 모두를 충족시켜야 하는 항목이 제안될 수 있다(그러나, 이것은 제1직조 구조의 교착밀도 및 제2직조 구조의 교착밀도 모두가 4/3인 경우는 제외한다). 또한, 본 발명에 따른 중공-직조 에어백의 백부분 및 폐쇄부의 구성에 대한 특정 예시로서, 폐쇄부가 제3직조 구조를 포함하는 경우에는, 후술되는 조건들 (1) 내지 (4) 중의 1이상, 바람직하게는 2이상, 더 바람직하게는 3이상, 보다 더 바람직하게는 4가지 모두가 충족되는 항목이 제안될 수 있다(그러나, 이것은 제1직조 구조의 교착밀도 및 제2직조 구조의 교착밀도 모두가 4/3인 경우는 제외한다).

(1) 백부분의 교착밀도가 1/2 이하

(2) 제1직조 구조의 교착밀도가 2/3 내지 4/3

(3) 제2직조 구조의 교착밀도가 4/3 이상

(4) 제3직조 구조의 교착밀도가 1 이하

종래의 중공-직조 에어백에서는, 일반적으로 백부분 및 폐쇄부의 교착밀도가 상이하고, 백부분 및 폐쇄부의 경계부에서 교착밀도가 크게 변화한다. 따라서, 전개시에는 교착밀도가 변화하는 백부분 및 폐쇄부의 경계부에 응력이 집중되어, 스티치의 개방으로 인한 가스 누출이 쉽게 일어날 수 있다. 또한, 일정 수준 이상으로 스티치가 개방되면 코팅층이 파손될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 중공-직조 에어백은 상술한 구성을 채택하고, 백부분 및 폐쇄부에서 교착밀도의 변화를 완화시킴으로써, 전개시에 공기압력에 의한 응력을 분산시킨다. 스티치의 개방을 억제하는 결과, 전개시에 우수한 기밀이 달성되고, 전개된 상태를 일정시간 동안 유지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백의 부분적인 확대 단면도이다. 또한, 도 5는 직조 구조의 최소 구성 단위를 설명하는 도면을 나타낸다. 중공-직조 에어백의 제1실시예에서와 동일한 방식으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백(1B)의 전체 형태가 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 이것은 대략 직사각형으로 형성된다. 따라서, 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백(1B)은 중공-직조 에어백(1B)상의 임의위치에 제공되는 개구부(도시 생략)로부터 가스 유입에 의하여 전개되는 백부분(11), 및 백부분(11)에 인접하고 가스 누출이 발생하지 않도록 폐쇄되어 있는 폐쇄부(12)를 가진다. 폐쇄부(12)는 백부분(11)의 대향 백부분 측에 인접하는 반전된 백 구조(121), 및 반전 백 구조(121)의 대향 백부분 측에 인접하는 제3직조 구조(12C)로 구성된다.

제2실시예에 따른 중공-직조 에어백(1B)의 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들 중에, 백부분(11)에 인접하는 직조 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 반전된 백 구조(121)이다. 달리 말하면, 반전된 백 구조(121)의 하부 직물(121B)은 백부분(11)의 상부 직물(111)을 구성하는 날실과 씨실로 형성되고, 반전된 백 구조(121)의 상부 직물(121A)은 백부분(11)의 하부 직물(112)을 구성하는 날실과 씨실로 형성된다. 이러한 구성을 채택함으로써, 가스 압력에 대한 완충부로서 경계부에 사용되어 가스 압력에 의한 응력을 감소시키고 경계부의 스티치 개방을 억제하여 가스 누출을 방지할 수 있다.

반전된 백 구조(121)의 하부 직물(121B)이 백부분(11)의 상부 직물(111)을 구성하는 날실과 씨실로 형성되고, 반전된 백 구조(121)의 상부 직물(121A)이 백부분(11)의 하부 직물(112)을 구성하는 날실과 씨실로 형성되도록 반전된 백 구조(121)가 형성되는 한, 그 직조 구조에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백에서는, 반전된 백 구조(121)가 백부분(11)의 직조 구조를 구성하는 3 내지 7개의 씨실로 형성되는 것이 바람직하며, 3 내지 6개의 씨실로 형성되는 것이 더 바람직하고, 3 내지 5개의 씨실로 형성되는 것이 보다 더 바람직하다. 이러한 구성은 백부분 및 폐쇄부의 경계에서 스티치의 개방을 더욱 억제하고 보다 우수한 기밀을 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백에서, 제3직조 구조(12C)는 반전된 백 구조(121)의 대향 백부분 측에 제공될 수 있다. 적어도 하나의 제3직조 구조(12C)가 반전된 백 구조(121)의 대향 백부분 측에 인접할 수 있으면 되고, 그 수에 관한 특별한 제한은 없으므로, 한 종류의 구조로 구성되거나 2 이상의 상이한 직조 구조로 구성될 수 있다.

제2실시예에 따른 중공-직조 에어백의 제3직조 구조(12C) 및 백부분(11)의 형태에 관한 특별한 제한은 없다. 일반적으로, 백부분(11)은 2중 직조로 형성되고, 제3직조 구조는 1중 직조로 형성된다. 또한, 평직, 능직, 사선직 등과 같이 공지의 직조가 백부분(11) 및 제3직조 구조(12C)로서 선택될 수 있다. 또한, 백부분(11) 및 제3직조 구조(12C)의 직조 구조에 관한 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 1-1 구조, 2-1 구조, 1/3구조, 2-2 구조, 3-3 구조 등과 같은 n-n'구조(여기서, n 및 n'는 1이상의 정수이며 n은 n'와 동일할 수 있다.)가 사용될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 백부분(11)의 직조 구조는 1-1 백구조인 것이 바람직하다. 또한, 폐쇄부(12)를 구성하는 구조들 중에, 제3직조 구조(12C)는 2-2 또는 3-3 구조와 같이 1-1 구조보다 낮은 교착밀도를 갖는 n-n'구조일 것이다(여기서, n 및 n'는 1이상의 정수이고, n과 n'가 1인 경우를 제외하고, n은 n'와 동일할 수 있다).

제1실시예 및 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백에서, 백부분 및/또는 폐쇄부의 바깥 표면의 적어도 일부분은 실리콘 수지 등으로 코팅될 수 있다. 이렇게 하면, 기밀성을 더 증가시킬 수 있다. 이 경우에, 백부분 및/또는 폐쇄부의 바깥 표면의 적어도 일부분이 코팅된다면, 코팅위치에 관한 특별한 제한이 없지만, 그 위치는 적어도 백부분 및 폐쇄부의 경계를 포함하는 백부분 및/또는 폐쇄부의 바깥 표면인 것이 바람직하다.

제1실시예 및 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백의 백부분 및 페쇄부의 경계를 구성하는 직조 구조는 직선 구조를 가질 수 있지만, 곡선 직조 구조도 가능하다. 곡선 구조를 이용하면, 이것이 중공-직조 에어백의 설계의 자유도를 증가시키고, 가스 압력을 적절히 분산시킬 수 있으며, 직선 구조와 마찬가지로 우수한 기밀성을 가질 수 있기 때문에 바람직하다.

[예시]

이후, 본 발명의 실시예들이 실제 예시를 인용하여 보다 상세히 후술된다.

(1) 중공-직조 에어백의 구성

실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 중공-직조 에어백들은 날실과 씨실로서 350 디텍스(dtex) 108 나일론 원사를 이용하여 직조되고, 백부분(11) 및 폐쇄부(12)의 경계가 곡선 구조로 형성되도록, 길이방향으로 135/inch 및 횡방향으로 122/inch(하나의 백부분에서는 상기 수치의 1/2)에 주입된(implanted) 실을 가지고 짜여진다. 또한, 상부 직물(앞면) 및 하부 직물(뒷면)의 코팅량이 모두 60g/m²이 되도록 실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 중공-직조 에어백들에 코팅이 수행된다. 도 3 내지 도 8은 실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 중공-직조 에어백의 직조 구조들의 최소 구성 단위를 나타낸다. 도 3은 중공-직조 에어백의 실제 예시 1의 최소 구성 단위를 나타내고, 도 4는 실제 예시 2를 나타내고, 도 5는 실제 예시 3을 나타내고, 도 6은 실제 예시 4를 나타내고, 도 7은 비교 예시 1을 나타내고, 도 8은 비교 예시 2를 나타낸다. 중공-직조 에어백의 모든 실제 예시들 및 비교 예시들에 대한 직조 구조는 1-1 백구조이다.

실제 예시 1과 2는 중공-직조 에어백의 제1실시에의 실제 예시들이다. 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 실제 예시 1에서, 백부분(11)에 인접한 제1직조 구조(12A)는 4개의 씨실로 구성되는 2-2 바스켓 직조 구조로 형성되고, 백부분 측에 대향하는 제1직조 구조(12A)측에 인접하는 제2직조 구조(12B)는 2개의 씨실로 구성되는 1-1 평직 구조로 형성된다. 또한, 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 실제 예시 2에서, 백부분(11)에 인접하는 제1직조 구조(12A)는 4개의 씨실로 구성되는 2-2 바스켓 직조 구조로 형성되고, 백부분 측에 대향하는 제1직조 구조(12A)측에 인접하는 제2직조 구조(12B)는 4개의 씨실로 구성되는 1-1 평직 구조로 형성된다. 또한, 실제 예시들 1과 2 모두는 백부분 측에 대향하는 제2직조 구조(12B)측에 3-3 구조의 제3직조 구조(12C)를 가진다.

또한, 실제 예시들 3과 4는 중공-직조 에어백의 제2실시예의 실제 예시들이다. 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 실제 예시 3에서, 백부분(11)에 인접하는 직조 구조는 날실과 3개의 씨실로 구성되는 반전된 백 구조(121)이고, 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 실제 예시 4에서, 백부분(11)에 인접하는 직조 구조는 날실들과 6개의 씨실로 구성되는 반전된 백 구조(121)이다. 폐쇄부(12)에서, 반전된 백 구조(121)의 대향 백부분 측에 인접하는 제3직조 구조(12C)는 1중 구조(3-3 구조)를 가지는 것에 유의하여야 한다.

한편, 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 비교 예시 1에서, 백부분(11)에 인접하는 직조 구조는 하나의 폐쇄부 직조 구조로 구성되는 직선 구조를 가지고, 이것에 인접하는 구조는 1중 구조(3-3 구조)이다. 또한, 폐쇄부(12)를 구성하는 직조 구조들의 비교 예시 2에서, 백부분(11)에 인접하는 직조 구조는 1-1 평직 구조이고, 1-1 평직 구조에 인접하는 구조는 1중 구조(3-3 구조)이다.

(2)성능의 평가

실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 각 중공-직조 에어백의 내부 압력에 대한 시간에 따른 변화량은, 실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 각각의 중공-직조 에어백에 인플레이터가 부착되어 이를 전개시키는 방법을 이용하여 조사되었다. 아래의 표 1은 그 결과를 나타낸다. 또한, 도 9는 실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 각 중공-직조 에어백의 내부 압력에 대한 시간에 따른 변화량의 그래프를 나타낸다. 표 1에서 측정 결과치는 실제 예시들 및 비교 예시들에 따른 각 중공-직조 에어백에 관하여, N = 2의 샘플수로 측정된 평균값들이다. 이들 결과치를 토대로 기밀성이 평가된다.

(3) 예시들의 효과

표 1 및 도 9를 살펴보면, 비교예시 1과 2에 따른 각 중공-직조 에어백에서, 전개후 6초 뒤에 에어백들의 내부 압력은 4kPa 및 14kPa이다. 이를 비교하여, 제1실시예에 따른 중공-직조 에어백인 실제 예시 1과 2에서, 전개 후 6초 뒤에, 에어백의 내부 압력은 29kPa 및 28kPa이고, 제2실시예에 따른 중공-직조 에어백인 실제 예시 3과 4에서, 전개 후 6초 뒤에 에어백들의 내부 압력은 31kPa 및 22kPa이다. 이 결과값들을 토대로, 실제 예시 1 내지 4 모두가 비교 예시들의 중공-직조 에어백들보다 더 우수한 기밀성을 가지고 있음을 알 수 있다. 더 상세하게는, 실제 예시 1과 2의 중공-직조 에어백들 및 3개의 씨실을 이용하여 반전된 백 구조로 형성되는 실제예시 3의 중공-직조 에어백은 전개 후 6초 뒤에 각각의 중공-직조 에어백의 내부압력이 크기 때문에, 더 우수한 기밀성을 가지는 것을 이해할 수 있다.

본 발명은 상술된 특정 실제 예시들에 제한되지 않으며, 목적 및 적용례에 따라 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

백부분, 및 상기 백부분에 인접하고 2 이상의 직조 구조를 가지는 폐쇄부를 포함하는 중공-직조 에어백에 있어서,

상기 폐쇄부는 상기 백부분 측으로부터 순서대로, 제1직조 구조 및 상기 제1직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하고 있는 제2직조 구조를 포함하고, 상기 제1직조 구조는 상기 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 가지는 1 이상의 부분을 포함하고,

상기 폐쇄부는 1중 직조로 형성되어 있고,

상기 백부분과 상기 폐쇄부의 경계를 포함하는 상기 백부분 또는 상기 폐쇄부 중 하나 이상의 바깥 표면의 적어도 일부분이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항에 있어서,

상기 제2직조 구조의 교착밀도는 4/3 이상인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1직조 구조는 상기 백부분에 인접하는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1직조 구조는 2-2 구조인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제4항에 있어서,

상기 2-2 구조는, 3 내지 5개의 날실 및 3 내지 5개의 씨실로 구성되는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2직조 구조는 1-1 구조인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제6항에 있어서,

상기 1-1 구조는, 2 내지 5개의 날실 및 2 내지 5개의 씨실로 구성되는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항에 있어서,

상기 백부분, 상기 제1직조 구조 및 상기 제2직조 구조의 교착밀도는, 상기 제1직조 구조의 교착밀도 및 상기 제2직조 구조의 교착밀도가 모두 4/3인 경우를 제외하고는, 후술되는 조건들 (1) 내지 (3):

(1) 상기 백부분의 상기 교착밀도는 1/2 이하

(2) 상기 제1직조 구조의 상기 교착밀도는 2/3 내지 4/3

(3) 상기 제2직조 구조의 상기 교착밀도는 4/3 이상

중의 1이상을 충족시키는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2직조 구조의 대향 백부분 측에 인접하는 제3직조 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제9항에 있어서,

상기 제3직조 구조는, 상기 제2직조 구조보다 느슨한 직조 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제9항에 있어서,

상기 제1직조 구조의 상기 교착밀도의 값은, 상기 제2직조 구조의 상기 교착밀도의 값과 상기 제3직조 구조의 교착밀도의 값 사이의 값인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제9항에 있어서,

상기 제3직조 구조는, n-m 구조(여기서, n과 m은 모두 1 이상의 정수이지만, 1-1 구조를 제외함)를 가지는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제9항에 있어서,

상기 제3직조 구조의 교착밀도는, 1 이하인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
백부분, 및 2 이상의 직조 구조들을 가지고 상기 백부분에 인접하는 폐쇄부를 포함하는 중공-직조 에어백에 있어서,

상기 폐쇄부를 구성하는 직조 구조 중 상부 백부분에 인접하는 직조 구조는, 그 하부 직물이 상기 백부분의 상부 직물을 구성하는 날실과 씨실로 형성되고, 그 상부 직물이 상기 백부분의 하부 직물을 구성하는 날실과 씨실로 형성되는 반전된 백 구조인 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제14항에 있어서,

상기 반전된 백 구조는, 상기 백부분의 상기 직조 구조를 구성하는 날실과 3 내지 7개의 씨실로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제14항 또는 제15항에 있어서,

상기 백부분 또는 상기 폐쇄부 중 하나 이상의 바깥 표면의 적어도 일부분이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
제1항, 제2항, 제8항, 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 백부분 및 상기 폐쇄부의 경계를 구성하는 상기 직조 구조는, 곡선 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 중공-직조 에어백.
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