KR102186171B1 - 자동차 안전 장치용 에어백 유닛 - Google Patents

Abstract

자동차 안전 장치용 에어백 유닛(39)이 개시되며, 상기 유닛(39)은 가요성 재료로 형성되고 말리고/말리거나 접힌 패키지(9) 내에 구비되는 팽창 가능 에어백(1)과, 패키지(9)의 적어도 일부 주위에서 연장되는 커버(35)를 포함한다. 커버(35)는 제1 커버부(36) 및 제2 커버부(37)를 포함하고; 제1 커버부(36)는 패키지(9)의 제1 측에 위치되며, 적어도 제2 커버부(37)의 영역(26)은 패키지(9)의 반대 제2 측에 위치된다. 제2 커버부(37)는 실질적으로 가요성이고 제1 커버부(36)에 연결되거나 일체로 형성되고, 제1 커버부(6)는 미리 설정된 안정적 형상을 가지며 제2 커버부(37)에 비하여 비교적 강성이다.

Description

자동차 안전 장치용 에어백 유닛

본 발명은 자동차 안전 장치용 에어백 유닛에 관한 것이다.

현재, 자동차와 연관된 사고 발생 시 탑승자를 보호하고 또한 일부 장치의 경우 보행자를 보호하기 위해 자동차에 하나 이상의 팽창식 에어백이 구비되는 것이 매우 잘 알려져 있다. 통상적으로, 이러한 에어백은 가요성 직물로 형성되지만, 일부 장치는 플라스틱 재료와 같은 다른 가요성 시트 재료를 사용한다. 에어백은, 예를 들면, 정면 충격 발생 시 차량의 운전자를 보호하기 위해 통상적으로 자동차의 스티어링 휠의 허브 내측으로부터 팽창하는 소위 운전자 에어백; 측면 충격 또는 전복 사고 발생 시 탑승자를 보호하기 위해 자동차의 윈도우 내측에서 하방으로 전개되도록 배치되는 팽창식 커튼; 및 측면 충격 발생 시 탑승자를 보호하기 위해 차량의 탑승자 및 차량의 사이드 패널 사이에서 전개되도록 배치되는 사이드 에어백과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 물론, 수많은 다른 타입의 에어백도 알려져 있으며, 본 발명은 임의의 특정 타입의 에어백에 한정되지 않는다.

현재, 현대의 자동차는 패키징된 에어백의 장착을 위한 여유 공간이 거의 없도록 설계되는 경우가 많다. 이는 심미성을 고려하는 것과 같은 다양한 이유 때문일 수 있고 차량의 탑승자의 편안함과 편의성을 위한 것일 수 있다. 따라서, (예를 들면, 통상적으로 차량 좌석의 구조물 또는 덮개(upholstery) 내측으로부터 전개되는 사이드 에어백의 경우), 전개되지 않고 말리고/말리거나 접힌 구성으로, 차량 내에서 매우 적은 공간을 차지함으로써, 내부 트림 또는 좌석의 보다 편리하고 창의적인 디자인을 가능하게 하는 매우 긴밀하게 패키징된 에어백을 생산하는 것이 점점 더 중요해지고 있다.

생산 라인에서의 조립 중 자동차에 용이하게 설치될 수 있는 예비 성형된 모듈 또는 유닛의 형태로 이러한 패키징된 에어백을 제공하는 것이 또한 편리하다고 여겨진다. 통상적으로, 긴밀하게 패키징된 상태로 에어백을 유지하고 자동차 내에서의 유닛의 편리하고 신뢰할 수 있는 설치를 용이하게 하기 위해, 이러한 타입의 종래의 에어백 유닛은 에어백 주위에 구비되는 경질의 플라스틱 커버를 포함한다. 그러나, 이러한 커버는 에어백 유닛의 비용 및 중량을 상당히 증가시키며, 또한 패키징된 에어백의 여분의 크기를 증가시키고, 이는 차량의 내부 디자인 심미성을 손상시키지 않으면서 현대의 차량 내에 설치하기에 충분히 작은 크기를 갖는 에어백 유닛을 생산하는 것을 어렵게 한다.

따라서, 다소 보다 연질의 외측 커버를 가지면서도 여전히 미리 설정된 안정적인 형상을 유닛에 부여하는 에어백 유닛을 제공하는 것이 이전에 제안되었다. 이러한 타입의 에어백 유닛은 경질의 플라스틱 커버를 갖는 이전의 종래의 제안에 비하여 보다 가볍고 보다 작게(그리고, 특히, 보다 좁게) 형성될 수 있다. 중합체 섬유를 포함하되 그 섬유 중 적어도 일부가 유닛에 안정적인 형상을 부여하기 위해 서로 융착되는 연성 직물 재료로 형성되며 에어백 패키지 주위에서 연장되는 커버에 의해 말리거나 접힌 에어백 패키지가 압축 상태로 유지되는 이러한 타입의 에어백 유닛이 제안되었다.

상술한 타입의 비교적 연질의 에어백 유닛은 종래의 경질의 커버 유닛에 비하여 상당한 이점을 제공하지만, 그 자체의 고유의 문제점이 없는 것은 아니다. 예를 들면, 주형 내에서, 예를 들면, 열 및 압력을 동시에 가함으로써 커버 재료의 중합체 섬유를 서로 융착하는 것이 제안되었다. 커버가 에어백 패키지 주위에 위치된 이후에만 고유의 형상이 커버에 부여될 수 있기 때문에, 이는 에어백 자체, 또한, 종종, 에어백의 인플레이터가 커버 내측에 위치된 후에 열 및 압력이 커버 재료에 가해져야 한다는 것을 의미한다. 지나치게 큰 열 에너지를 가하는 것은 커버 내측의 에어백 자체 및/또는 인플레이터의 직물을 손상시킬 수 있기 때문에, 이러한 요건은 주형 내에서의 가압 공정 중 커버에 부여될 수 있는 열 에너지의 양을 효과적으로 제한한다. 이에 따라, 가열 및 가압 공정 중 커버에 부여될 수 있는 열 에너지의 양에 대해 주어지는 한계는, 커버 재료의 섬유의 불충분한 융착으로 인해, 에어백 유닛에 부여되는 형상의 안정성을 제한할 수 있다. 이는, 시간 경과에 따라, 에어백 유닛을 제 위치에서, 때때로, 다소 무작위의 방식으로 팽창시킬 수 있는 커버 재료 이완(relaxing)를 초래할 수 있어, 자동차 내에서의 이러한 에어백 유닛의 설치에 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상술한 동시적인 가열/가압 단계 이후에 냉각 단계를 부가하는 것이 결과적인 에어백의 형상을 "고정"하는 것을 도울 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 생산 공정에 냉각 단계를 부가하는 것은 복잡성 및 비용을 증가시키며, 이는 모두 불리하다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동차 안전 장치용의 개선된 에어백 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 자동차 안전 장치용 에어백 유닛에 있어서, 가요성 재료로 형성되고 말리고/말리거나 접힌 패키지 내에 구비되는 팽창 가능 에어백; 및 패키지의 적어도 일부 주위에서 연장되는 커버를 포함하고, 커버는 제1 커버부 및 제2 커버부를 포함하고; 제1 커버부는 패키지의 제1 측에 위치되고 적어도 제2 커버부의 영역은 패키지의 반대 제2 측에 위치되고; 에어백 유닛은, 제2 커버부가 실질적으로 가요성이고 제1 커버부에 연결되거나 일체로 형성되고; 제1 커버부는 미리 설정된 안정적인 형상을 가지며 제2 커버부에 비하여 비교적 강성인 것을 특징으로 하는 에어백 유닛이 제공된다.

편리하게는, 미리 설정된 안정적인 형상은 3 차원이다.

바람직하게는, 제2 커버부는 직물의 가요성 시트이다.

선택적으로, 제1 커버부는 복수의 중합체 섬유를 포함하는 연성 직물 재료로 형성되고, 섬유의 적어도 일부는 제1 커버부에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착된다.

편리하게는, 복수의 중합체 섬유는 복수의 코어-외피 이중 성분 섬유를 포함하며; 이중 성분 섬유의 외피는 제1 커버부에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착된다.

유리하게는, 이중 성분 섬유는 각각 제1 용융점을 갖는 중합체 재료의 내측 코어와, 제2 용융점을 갖는 중합체 재료의 외측 외피를 가지며, 제2 용융점은 제1 용융점에 비하여 낮다.

바람직하게는, 연성 직물 재료는 부직포 재료이다.

유리하게는, 복수의 중합체 섬유는 또한 복수의 단일 성분 섬유를 포함한다.

선택적으로, 단일 성분 섬유는 이중 성분 섬유의 외피의 용융점에 비하여 높은 용융점을 갖는다.

편리하게는, 각각의 이중 성분 섬유는 PET 동종 중합체로 형성된 코어와, PET 공중합체로 형성된 외피를 갖는다.

유리하게는, 단일 성분 섬유는 PET로 형성된다.

편리하게는, 제1 커버부는 연성 직물 재료의 적어도 2개의 층으로 형성되고, 층들 중 하나로부터의 섬유는 층들 중 다른 하나로부터의 섬유에 융착된다.

선택적으로, 제1 및 제2 커버부는 모두 연성 직물 재료의 단일 시트의 제1 및 제2 영역의 각각에 의해 적어도 부분적으로 정의되고: 제1 영역 내의 섬유의 적어도 일부는 제1 커버부에 미리 설정된 안정적 형상 및 비교적 강성을 부여하도록 함께 융착되고; 제2 영역 내의 섬유의 적어도 대부분은 함께 융착되지 않아, 제2 커버부가 제1 커버부에 비하여 비교적 가요성이다.

선택적으로, 제2 커버부의 연결 영역이 제1 커버부에 연결되고 에어백 패키지의 제1 측에 위치된다.

편리하게는, 제2 커버부의 연결 영역은 2개의 커버부를 상호 연결하도록 제1 커버부 내에 매립된다.

편리하게는, 제2 커버부의 연결 영역은 함께 융착된 섬유의 적어도 일부가 통과하여 연장되는 적어도 하나의 개구를 형성한다.

선택적으로, 제1 커버부의 직물 재료는 부직포 재료이다.

유리하게는, 제2 커버부의 연결 영역은 제1 커버부의 적어도 2개의 층 사이에 배치되고 층들 중 하나로부터의 섬유와 나머지 다른 하나 층의 섬유의 융착에 의해 그 사이에서 유지된다.

부직포 재료의 적어도 2개의 층은 각각 서로 상이한 특정 재료를 포함하도록 본 발명의 일부 실시예가 구성될 수 있는 것이 예상된다.

편리하게는, 제2 커버부의 일부는 미리 설정된 안정적 형상을 가지며, 이 일부는 제2 커버부의 나머지에 비하여 비교적 강성이다.

선택적으로, 섬유의 적어도 일부가 제2 커버부의 일부에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되는 제2 커버부의 영역에 의해 제2 커버부의 비교적 강성인 일부가 형성된다.

대안적으로, 제2 커버부의 일부는 복수의 중합체 섬유를 포함하는 연성 직물 재료로 형성되는 비교적 강성 요소에 의해 정의되며, 섬유의 적어도 일부는 요소에 미리 설정된 안정적 형상을 부여하도록 함께 융착된다.

유리하게는, 비교적 강성 요소의 복수의 중합체 섬유는 복수의 코어-외피 이중 성분 섬유를 포함하며, 이중 성분 섬유의 외피는 제2 커버부의 비교적 강성 요소에 미리 설정된 안정적 형상을 부여하도록 함께 융착된다.

편리하게는, 비교적 강성 요소의 이중 성분 섬유는 각각 제1 용융점을 갖는 중합체 재료의 내측 코어와, 제2 용융점을 갖는 중합체 재료의 외측 외피를 가지며, 제2 용융점은 제1 용융점에 비하여 낮다.

선택적으로, 비교적 강성 요소의 복수의 중합체 섬유는 또한 복수의 단일 성분 섬유를 포함한다.

유리하게는, 비교적 강성 요소의 단일 성분 섬유는 이중 성분 섬유의 외피의 용융점에 비하여 높은 용융점을 갖는다.

편리하게는, 비교적 강성 요소의 이중 성분 섬유는 각각 PET 동종 중합체로 형성되는 코어와, PET 공중합체로 형성되는 외피를 갖는다.

선택적으로, 비교적 강성 부품의 직물 재료는 부직포 재료이다.

유리하게는, 비교적 강성 요소는 부직포 재료의 적어도 2개의 층으로 형성되고, 내부에 형성된 개구를 갖는 제2 커버부의 영역은 적어도 2개의 층 사이에 배치되고, 층들을 상호 연결하도록 층들 중 하나로부터의 섬유는 층들 중 다른 하나로부터의 섬유에 융착되며, 제2 커버부의 영역은 이들 사이에 유지된다.

강성 요소를 형성하는 부직포 재료의 적어도 2개의 층이 각각 서로 상이한 특정 재료를 포함할 수 있도록 본 발명의 일부 실시예가 구성될 수 있는 것으로 예상된다.

편리하게는, 제2 커버부의 비교적 강성 요소는 제1 커버부와 동일 재료로 형성된다.

본 발명이 보다 쉽게 이해될 수 있고 그 추가적인 특징이 이해될 수 있도록, 이제 본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조로 예로서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 유닛의 일부로서 패키징하기에 적합한 펼쳐진 예시적인 에어백의 개략적인 평면도이다.
도 2는 말려서 패키징된 도 1의 에어백을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 패키징된 에어백용 커버의 제1 부로 형성될 수 있는 재료의 사시도로서, 재료는 본원에 개시된 생산 방법의 후속 단계에 의한 가공 전의 자연 상태로 도시된다.
도 4는 도 3에 도시된 재료 내의 섬유의 배열을 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 재료를 구성하는 2종의 상이한 타입의 섬유를 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 주형 캐비티를 갖는 가압 부재의 사시도이다.
도 7은 도 6의 도면에 대체로 대응하는 도면이나, 제1 커버부를 형성하기 위해 가압 부재 위에 놓인 도 3 내지도 5에 도시된 타입의 재료의 제1 층을 도시한다.
도 8은 도 7의 도면에 대체로 대응하는 사시도이나, 도 7에 도시된 재료 위에 놓인 제2 커버부의 영역을 도시한다.
도 9는 도 8의 도면에 대체로 대응하는 사시도이나, 도 8에 도시된 제2 커버부의 일부 위에 놓인 도 3 내지도 5에 도시된 타입의 재료의 제2 층을 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 층들이 프레스를 사용하여 함께 압축되는 가압 단계를 도시한다.
도 11은 도 10의 프레스 내에서의 중간 패키지의 동시적인 가열 및 가압 이후에 발생하는 상태에 있는 제1 커버부의 재료를 도시한다.
도 12는 도 11에 도시된 가열되고 가압된 재료 내의 섬유의 배치를 도시하는 개략도이다.
도 13은 서로 융착된 재료의 섬유의 일부를 도시하는 개략도이다.
도 14는 프레스가 개방된 이후의 결과적인 에어백 커버를 도시하는 사시도이다.
도 15는 가압 부재로부터 에어백 커버가 제거된 이후의 에어백 커버의 사시도이다.
도 16은 도 15의 도면에 대체로 대응하는 도면이나, 에어백 커버의 제2 커버부의 영역 위에 놓인 도 2의 에어백 패키지를 도시한다.
도 17은 도 16의 도면에 대체로 대응하는 도면이나, 에어백 패키지 주위에서의 에어백 커버의 폐쇄 중 대안적인 상태에 있는 에어백 커버 및 에어백 패키지를 도시한다.
도 18은도 17의 도면에 대체로 대응하는 도면이나, 에어백 패키지 주위에서의 에어백 커버의 폐쇄 중 후속적인 상태에 있는 에어백 커버 및 에어백 패키지를 도시한다.
도 19는 본 발명에 따라 형성된 에어백 유닛을 위에서 본 평면도이다.
도 20은 도 19에 도시된 에어백 유닛의 측면도이다.
도 21은 도 19 및 도 20에 도시된 에어백 유닛을 아래에서 본 평면도이다.
도 22는 에어백 유닛이 장착될 수 있는 차량 좌석 프레임의 일부와 함께 에어백 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 23은 도 22의 도면과 유사한 도면이지만, 좌석 프레임에 장착된 에어백 유닛을 도시한다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에서 사용하기에 적합한, 수정된 타입의 에어백 커버를 도시하는 평면도이다.
도 25는 완성된 에어백 유닛에서, 에어백 패키지를 커버하는, 도 24의 에어백 커버를 도시하는 평면도이다.
도 26은 다른 실시예에 따른 커버로 형성될 수 있는, 도 3 내지 도 5에 도시된 것과 유사한 타입의 재료의 단일층의 사시도이다.
도 27은 에어백 패키지 주위에서 폐쇄되기 이전의, 도 26에 도시된 재료의 단일층으로 형성되는 완성된 커버를 위에서 본 도면이다.

이제 도면을 보다 상세하게 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 패키징에 적합한 에어백(1)을 도시한다. 도시된 특정 에어백(1)은 좌석 탑승자 및 자동차의 사이드 도어 또는 패널 사이에서 전개되도록 차량 좌석의 측면에 설치되도록 의도된 타입의 소위 사이드 에어백이다. 그러나, 본 발명은 도시된 타입의 사이드 에어백에 한정되지 않으며, 실제로는 임의의 타입의 에어백을 패키징하는 데에 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 도시된 에어백(1)은 본 발명의 일반적인 개념을 명확하게 나타내기 위한 기본 형태로 도시되어 있음을 이해하여야 한다. 보다 복잡한 다른 에어백 구성도 본 발명에 따라 패키징될 수 있다.

에어백(1)은 직조 직물과 같은 2개의 실질적으로 동일한 시트의 가요성 재료(2, 3)로 형성될 수 있으며, 가요성 재료(2, 3)는 주변 시임(4)에 의해 그들의 정렬된 에지 주위에서 서로 중접되고 상호 연결되어, 가스 발생기와 같은 인플레이터로부터 팽창하는 가스를 수용하기 위해 이들 시트 사이에 큰 내부 팽창 가능 체적을 형성한다.

에어백 제조 업계의 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 에어백(1)이 2개의 별개의 시트(2, 3)의 가요성 재료로 형성되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 변형예에서, 에어백(1)은 단일 시트의 가요성 재료로 형성될 수 있고, 시트가 절반으로 접혀, 도 1을 참조하여 상술한 것과 유사한 방식으로 주변 시임에 의해 상호 연결될 수 있는 2개의 중첩된 층을 생성하는 것이 예상된다. 또한, 일부 실시예에서, 2개의 층을 형성하는 날실 및 씨실이 선택된 영역에서 상호 직조되어 2개의 시트의 직조 구조에 일체로 되는 상호 연결 주변 시임을 형성하는, 그 자체로 알려진, 소위 "일체형 직조(one-piece weaving)" 기법을 통하여, 2개의 시트(2, 3)가 동시에 직조될 수 있는 것이 예상된다.

에어백(1)을 구성하는 직물은, 바람직하게는, 플라스틱 직물, 예를 들면, 폴리 아미드 섬유의 날실과 씨실을 함께 직조하여 형성된 직물이다. 직물은 열가소성 재료의 코팅재를 구비할 수 있다.

에어백(1)은 에어백의 팽창 가능 체적으로의 인플레이터(7)의 삽입을 위한 개구(6)를 갖도록 형성된다. 도 1은 에어백의 팽창 가능 체적 내에 인플레이터의 대부분이 놓이도록 인플레이터가 개구(6)를 통과하여 연장되는 설치 위치에 있는 원통형 인플레이터(7)를 도시한다. 인플레이터(7)의 짧은 길이가 개구(6)를 통해 에어백으로부터 외측으로 돌출하여 제어 케이블의 전기적 연결을 용이하게 한다. 통상적으로, 인플레이터는 차량 좌석의 구조물에 장착되도록 구성된 시트(2) 중 하나의 직물에 형성되는 각각의 개구를 통해 외측으로 돌출하는 한 쌍의 외측 연장 장착 스피곳(spigot)(8)을 가져, 에어백(1)을, 그 자체로 알려진 방식으로, 좌석에 대해 위치를 고정한다.

차량에 설치 준비가 된 에어백(1)을 패키징하기 위해, 에어백(1)은 초기에, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 소형 패키지(9)로 말리고/말리거나 접힌다. 도 2에 도시된 특정 패키지(9)는, 단조로운 롤을 포함하는 말린 패키지(9)를 생성하기 위해 에어백(1)을 인플레이터(7)를 향하여 마는 것에 의해 생성된다. 그러나, 대안적으로, 에어백(1)을 접거나, 에어백에 2개 이상의 롤을 생성하거나, 에어백을 마는 것과 접는 것을 조합하는 것에 의해서도 패키지(9)가 형성될 수 있으며, 각각의 기술은 그 자체로 알려져 있는 것에 주의한다. 마는 기법의 경우, 에어백(1)은 맨드릴(mandrel)(미도시)에 말릴 수 있고 그런 다음 맨드릴의 축을 따라 결과적인 패키지(9)로부터 인출될 수 있다.

이해할 수 있는 바와 같이, 자동차에 설치되기 전에 그리고 또한 일단 자동차에 설치된 다음, 에어백(1)을 보호하기 위해 에어백 패키지(9)의 적어도 일부 주위에 커버를 구비할 필요가 있다. 커버의 다른 중요한 기능은 에어백 패키지(9)를 형성하는 말리고/말리거나 접힌 에어백(1)이 왜곡되거나 풀리지 않는 것을 확실하게 하는 것으로, 이러한 임의의 왜곡 또는 풀림은 보호를 제공하기 위해 에어백을 필요로 하는 사고 발생 시 팽창에 따라 에어백이 전개되는 방식에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. 제안된 에어백 커버의 상세 및 에어백 패키지(9) 주위에 구비되는 방식이 아래에서 상세히 설명된다. 그러나, 대부분의 실시예가 에어백 패키지(9)를 실질적으로 완전히 봉지하는 커버를 가질 것으로 예상되더라도, 이는 필수적인 것이 아니며, 커버가 에어백의 주위에 형성되는 간단한 밴드의 형태로 구비되어 에어백 패키지(9)의 끝단 영역이 밴드의 측면으로부터 돌출할 수 있는 다른 실시예가 가능하다는 것을 주목하는 것이 중요하다.

아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 본 발명의 제안된 에어백 커버는 상이한 재료로 형성되는 2개의 주요 부분을 포함한다. 그러나, 전체 커버가, 동종의 재료로 형성되고, 심지어 이러한 재료의 단일 시트로 형성되도록, 본 발명의 다른 실시예가 구성될 수 있음을 이해하여야 한다. 이러한 커버의 일례를 이하에 설명한다.

먼저, 상이한 재료로 형성되는 2개의 주요 부분을 포함하는 상술한 제1 실시예에 따른 커버를 고려하면, 커버의 제1 부, 복수의 중합체 섬유를 포함하며 펠트 층의 형태로 구비될 수 있는 연성 직물 재료(10)로 형성될 것으로 제안된다. 도 3은 후속하는 처리 단계 이전의 대기 조건(atmospheric condition)에서 자연 상태에 있는 부직포의 영역을 도시한다. 이러한 구성에서, 재료는 대략 4.25 mm의 두께 및 300 g/m ² 의 밀도를 가질 수 있다. 본 발명에 특히 적합한 것으로 고려되는 예시적인 재료는, 재료의 구성 폴리 에스테르 섬유를 함께 얽히고 고정시키기 위해 니들링 공정(needling process)이 사용되는 알려진 니들 기법에 의해 생산된 폴리 에스테르 펠트이다. 폴리에스테르 섬유는 펠트 재료 100% PET로 형성되도록 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 형태로 구비될 수 있다.

도 4는 펠트 재료의 구성 섬유(11)가 무작위 또는 유사 무작위 방식으로 서로 얽혀있는 방식을 도시하는 개략도이다. 그러나, 본 발명의 실시예에 사용하기에 가장 적합한 것으로 고려되는 펠트는 실제로 2개의 별개 구성의 섬유(11)를 포함하는 것에 주의한다.

도 5는 펠트 재료를 보다 구성하는 데에 사용되는 섬유의 2개의 구성을 상세히 도시한다. 도 5에 도시된 상부 섬유(11a)는 전체적으로 PET로 형성된 단일 성분(mono-component) 섬유이다. 특히, 단일 성분 섬유(11a)는 전체적으로 PET 동종 중합체로 형성될 것으로 예상된다. 반면에, 도 5에 도시된 하부 섬유(11b)는 개별 코어(12) 및 주변 외피(13)를 갖는 이중 성분 섬유이다. 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 외피(13)는 상이한 특성, 특히 상이한 용융점을 갖도록 구성되며, 외피(13)는 코어(12)에 비하여 상당히 낮은 용융점(예를 들면, 120 내지 150°C의 범위)을 갖는다. 이중 성분 섬유(11b)는 또한 전체적으로 PET로 형성될 수 있지만, 코어(12)는 PET 동종 폴리머로 형성되는 한편 외피 (13)는 PET 공중합체(coPET)로 형성되는 것이 제안된다. PET 및 coPET의 이러한 조합은 전체 섬유 (11b)가 PET로 형성되는 것을 확보하는 한편 코어(12)에 비하여 낮은 용융점을 갖는 외피(13)를 제공한다. 물론, 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)가 모두 PET 동종 중합체로 형성되기 때문에, 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)는 서로 동일한 용융점을 가지게 될 것이고; 단일 성분 섬유(11a)는 이에 따라 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)에 비하여 높은 용융점을 가지게 될 것임에 주의한다.

이중 성분 섬유(11b)는 펠트 재료 내의 단일 성분 섬유(11a) 전체에 균등하게 분포된다. 이중 성분 섬유(11b)는 펠트 재료 내의 섬유(11)의 총 수의 30% 내지 85%를 차지할 것이고, 나머지는 단일 성분 섬유(11a)로만 구성될 것으로 제안된다.

도 6은, 예를 들면, 주조 금속으로 각각 형성될 수 있는 한 쌍의 연동 주형 부재(14, 15)를 도시한다. 하부 주형부(14)는 3차원 형태의 주형 캐비티(16)를 정의하는 요홈을 갖는다. 도 6에 도시된 특정 장치에서는, 주형 캐비티(16)가 일단에 제1의 비교적 급하게 경사진 영역(17)을 정의하고 반대단에 더 길고 비교적 얕게 경사진 영역(18)을 정의하도록 구성되며, 2개의 경사진 영역의 가장 깊은 단부 부분에 비하여 다소 높은 릿지(19)에 의해 2개의 영역이 분리되는 것에 주의한다. 또한, 도 1에 도시된 특정 주형 캐비티(16)의 주변은 각 단부로부터 릿지(19)를 향하여 좁아지도록 구성되어, 릿지(19)가 주형 캐비티(17)를 횡단하는 가장 작은 폭의 위치에 위치된다. 상부 주형 부재(15)는 하부 주형 부재(14)에 형성된 (암형(female)) 주형 캐비티(16)의 형상에 대체로 대응하는 형상을 갖는 돌출 수형(male) 주형부(20)를 형성한다. 따라서, 이해되는 바와 같이, 상부 주형 부재(15)의 주형부(20)가 하부 주형 부재(14)의 대응 형상의 주형 캐비티(16) 내에 수용될 수 있도록, 2개의 주형 부재(14, 15)가 이에 따라 서로 계합될 수 있다.

또한, 하부 주형 부재(14)는 주형 캐비티(16)의 에지 영역으로부터 상방으로 연장되는 한 쌍의 세장형 원통형 위치 결정 포스트(21)를 구비하는 것에 주의한다. 위치 결정 포스트(21)는 에어백 인플레이터(7)의 상술한 장착 스피곳(8)과 유사한 직경을 가지며, 또한, 인플레이터(7)의 장착 스피곳(8)이 서로 이격된 것과 동일한 거리만큼 서로로부터 이격된다. 도 6에 명확히 도시되지는 않았지만, 상부 주형 부재(15)는 그를 관통하는 대응하는 한 쌍의 위치 결정 개구를 구비하며, 한 쌍의 위치 결정 개구는 2개의 주형 부재(14, 15)가 서로 계합될 때 한 쌍의 위치 결정 개구 각각이 그를 관통하여 각각의 위치 결정 포스트(21)를 수용하도록 하는 크기를 가지며 서로 이격된다.

도 7은 하부 주형 부재(14)의 주형 캐비티(16) 위에 느슨하게 놓인 상술한 펠트 재료의 제1 층(22)을 도시한다. 펠트 재료의 층(22)은 주형 캐비티(16)의 주변 형상에 적어도 대략적으로 대응하는 형상으로 절단된다. 주의될 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 위치 결정 개구(23)가 펠트의 층(22) 내로 절단되며, 각각의 위치 결정 개구는 각각의 위치 결정 포스트(21) 위에 위치된다.

이제 도 8을 참조하면, 제2 재료 시트(24)가 펠트 재료의 제1 층(22) 위에 부분적으로 놓인 상태로 도시된다. 제2 재료(24)는 가요성이고, 직물 또는 부직포의 시트로서 형성될 수 있으며, 바람직한 실시예에서는, 그 자체로서 알려진 타입의 PP90 부직포로 형성될 수 있다. 제2 가요성 재료(24)에 어떠한 재료가 사용되더라도, 양호한 유연성 및 열에 대한 양호한 내성을 가져야 하는 것으로 예상된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 가요성 재료 시트(24)는 그것이 놓여진 펠트 재료의 제1 층(22)에 비하여 상당히 크다. 가요성 재료 시트(24)는 2개의 영역(25, 26)을 포함하는 것으로 고려될 수 있으며, 각각의 영역은 도시된 특정 배열에서 시트의 총 면적의 대략 절반을 나타낸다. 본원에 상세하게 후술하는 바와 같이, 시트(24)의 연결 영역(25)은 완성된 에어백 커버 내에서 가요성 재료 시트(24)를 펠트 재료에 연결하는 역할을 한다는 의미에서의 연결 영역을 나타낸다. 주의될 수 있는 바와 같이, 연결 영역(25)은 그를 관통하여 형성된 복수의 큰 개구(27)를 포함하는 골격화된 구성을 가지며, 개구(27)는 잔류하는 재료의 일련의 얇은 웹(web)(28)에 의해 서로로부터 분리된다. 도시된 바와 같이, 시트(24)의 골격화된 연결 영역(25)은 또한 각각의 위치 결정 포스트(21) 위에 위치 가능하도록 크기를 가지며 서로로부터 이격된 한 쌍의 제1 위치 결정 개구(29)를 갖는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 연결 영역(25)의 위치 결정 개구(29)가 각각의 위치 결정 포스트(21) 위에 위치되면, 연결 영역(25)의 개구(27) 및 웹(28)은 펠트 재료의 하위층(22)의 에지를 넘어 연장되어 그로부터 돌출된다.

시트(24)의 제2 영역(26)은 연결 영역(25)과 동일한 방식으로 골격화되지 않는다는 의미에서 실질적으로 연속적이다. 그럼에도 불구하고, 제2 영역(26)은, 후술하는 바와 같이, 생산 공정에서 후속 단계 중 에어백 인플레이터(7)의 장착 스피곳(8) 위에 위치 가능하도록 크기를 갖고 서로로부터 이격되며 그를 관통하여 형성된 한 쌍의 제2 위치 결정 개구(30)를 갖는다.

이제 도 9를 참조하면, 상술한 펠트 재료의 제2 층(31)이 가요성 재료의 시트(24)의 연결 영역(25) 위에 놓여진 상태로 도시되며, 적층체에 있어서, 시트(24)의 연결 영역(25)이 펠트 재료의 2개의 층(22, 31) 사이에 끼워진다. 필수적이지 않지만, 펠트 재료의 제2 층(31)은 하위의 제1 층(22)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것으로 도시된다. 주의될 수 있는 바와 같이, 다른 한 쌍의 위치 결정 개구(32)가, 그를 관통하여 각각의 위치 설정 포스트(21)를 수용하기 위해, 펠트 재료의 제2 층(31)을 관통하여 제공된다. 주의될 수 있는 바와 같이, 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)의 웹(28)의 단부는 펠트 재료의 2개의 층(22, 31) 사이에서 외측으로 돌출된다.

본 발명이 적층체에 있어서 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)을 제공하는 것을 참조로 본원에서 설명되지만, 다른 실시예는 적층체에 있어서 펠트 재료의 하나 이상의 추가적인 층을 제공하는 것을 포함할 수 있음이 예상된다는 점에 주의한다. 그럼에도 불구하고, 펠트 재료의 층을 2개를 초과하여 제공하는 것을 포함하는 실시예에서도, 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)은 여전히 이러한 층들 중 2개의 층 사이에 구비되는 것으로 예상된다. 또한, 본 발명의 일부 실시예에서는, 2개의 층(22, 31)이 반드시 서로 정확히 동일한 재료로 형성되지 않을 수 있는 것으로 예상된다. 예를 들면, 하나의 층의 섬유는 다른 층의 섬유와 상이한 중합체로 형성될 수 있고/있거나 하나의 층의 섬유가 다른 층의 섬유에 비하여 더 조밀하게 집중될 수 있는 변형예가 예상된다. 또한, 이중 성분 섬유에 대한 단일 성분 섬유의 비율이 2개의 층에서 상이할 수 있다.

도 10은 상부 주형 부재(15)의 주형부(20)가 하부 주형 부재(14)의 주형 캐비티(16)에 삽입되도록 서로 계합된 2개의 주형 부재(14, 15)를 도시한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 2개의 주형 부재(14, 15)가 이러한 방식으로 서로를 향하여 압박되면, 주형부(20)는 펠트 재료의 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)의 연결 영역(25)을 주형부(20) 및 주형 캐비티(16) 사이에서 압착(squeeze)하는 역할을 할 것이다.

또한, 도 10은 유압 프레스의 형태를 취할 수 있고 2개의 주형 부재(14, 15)를 함께 압박하도록 작동 가능한 프레스 장치(33)를 도시한다. 예를 들면, 전체의 장치를 오븐 내에 위치시키는 것에 의해 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 용융점을 초과하는 온도이지만 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)의 용융점 아래인 온도로 층 및 시트를 가열하는 동안, 주형부(20) 및 주형 캐비티(16) 사이에서 펠트 재료의 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)의 연결 영역(25)을 압축하도록 프레스 장치(33)를 작동시키는 것이 제안된다.

이해될 수 있는 바와 같이, 펠트 재료의 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)의 연결 영역(25)이 이에 따라 동시에 가열되고 가압되더라도, 이와 관련하여, 열 및 압력이 시간에 있어서 정밀하게 동일한 순간에 가해지는 것이 필수적인 것이 아니라는 점에 주의한다. 예를 들면, 중첩된 층 및 시트로 압력이 가해지기 이전에 열이 가해질 수 있고, 적어도 열 및 압력이 모두 가해지는 기간이 있다는 것이 중요한 양태이다. 5 및 200 kN의 가압력을 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)에 가하도록 프레스 장치가 작동될 수 있는 한편, 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 용융점을 초과하여 온도가 유지된다. 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)의 연결 영역이 동시에 가열되고 가압되는 기간은 펠트 재료의 성질에 좌우되지만, 이 기간은 2분 미만일 수 있으며, 물론, 에어백 유닛의 효율적인 제조를 가능하게 하기 위해 가능한 한 짧을 수 있을 것으로 예상된다.

이해될 수 있는 바와 같이, 시트(24)의 가요성 성질 및 펠트 재료의 초기 가요성 성질로 인해, 프레스(33)에 의해 펠트 재료의 중첩된 층(22, 31) 및 시트(24)의 연결 영역(25)에 가해지는 압축이 주형 캐비티(16)의 프로파일 및 주형부(20)의 하면에 적층체를 부합시키는 데에 효과적이다. 따라서, 주형 캐비티(16)의 형상 및 상부 주형 부재(15)의 주형부(20)의 하면의 프로파일에 의해 정의된 3차원 형상으로 적층체가 압박된다.

펠트 재료의 2개의 층(22, 31) 및 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)을 포함하는 적층체로 열 및 압력을 동시에 가하는 것은 펠트 재료가 압축됨에 따라 소성 변형될 것이며, 2개의 층(22, 31)의 섬유가 함께 압축되어, 각 층(22, 31)의 펠트 재료가 보다 얇아지게 되고 도 11 및 도 12에 개략적으로 도시된 압축 구성을 취하게 된다. 보다 상세하게는, 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 용융점을 초과하는 온도로 열을 가하는 것은 외피(13)를 녹게 할 것이다. 펠트 재료 내의 섬유의 분포 전체의 위치에서는, 도 13의 34로 개략적으로 나타낸 바와 같이, 외피(13)가 이에 따라 함께 융착될 것이다. 그러나, 재료가 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)의 전체 구조의 용융점 미만의 온도로 가열되기 때문에, 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)는 고체 상태로 유지되며 이에 따라 함께 융착되지 않을 것이다. 그 결과, 외피(13)의 재료만 융착된다. 또한, 이해될 수 있는 바와 같이, 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)의 개구(27)를 통하여 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)이 서로 밀접하게 접촉하도록 가압되기 때문에, 펠트 재료의 이중 성분 섬유(11b)의 외피(12)가 펠트 재료의 개별 층(22, 31) 각각의 내부에서 서로 융착될 뿐만 아니라, 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)의 개구(27)를 통하여 함께 융착될 것이므로, 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)을 섬유의 밀착된 덩어리로서 서로 효과적으로 접합하며, 가요성 시트(24)의 연결 영역(25)(특히, 웹(28))을 그 내부에 매립한다. 2개 보다 많은 펠트 재료 층을 포함하여 형성되는 실시예에서, 이러한 층들 중 일부의 층의 섬유는 그런 다음 임의의 가요성 재료(24)가 그 내부에 매립되지 않고 함께 융착될 수 있다.

도 14는, 프레스(33)의 후속적인 개방 및 2개의 주형 부재(14, 15)의 분리 이후의, 상술한 가열 및 가압 기법을 통하여 형성되는 결과적인 에어백 커버(35)를 도시한다. 초기 층(22, 31)의 내부 및 이들 사이에서의 펠트 재료의 전체에 걸쳐 분포된 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 상술한 융착은, 결과적인 에어백 커버(35)가 후속적으로 프레스(33)로부터 제거될 때, 프레스(33)에 의해 적층체에 부여된 가압된 3차원 형상을 유지하기에 효과적이고 충분하다. 에어백 커버(35)는 프레스(33)로부터 제거된 이후에 냉각될 수 있는 것으로 예상되며, 이는 상술한 가열 및 가압 기법을 통해 펠트 재료에 부여된 3차원 형상의 장기간의 보유를 보조하는 것으로 밝혀졌다.

이 경우, 궁극적으로 감싸도록 의도된 실제의 에어백(1)이 없는 경우, 열 및 압력을 동시에 가하는 것과 후속하는 선택적 냉각 단계를 통하여 에어백 커버(35)가 형성되는 것으로 이해될 것이다. 이는, 펠트 재료가 충분히 고온으로 가열될 수 있고 충분히 고압으로 가압될 수 있어, 그의 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13) 사이에서의 효과적인 융착을 확보하고, 에어백(1)의 직물 또는 그 인플레이터(7)를 손상시킬 어떠한 위험도 없이, 결과적인 3차원 형상이 시간 경과에 따라 이완되는 것을 방지한다는 것을 의미한다. 또한, 상술한 기법은, 가압 부재(14, 15)가 연성 직물 재료의 각각의 층(22, 31)을 직접적으로 가압하는 것을 보장하고, 이는 또한 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13) 사이에서의 효과적인 융착을 확보하고 시간 경과에 따른 결과적인 3차원 형상의 이완을 방지하는 것을 돕는 것을 돕는다.

도 15는 도 14에 도시된 하부 주형 부재(14)로부터 제거된 이후의 완성된 에어백 커버(35)를 도시한다. 결과적인 커버(35)는 2개의 요부로서; 즉, 융착된 펠트 재료로 형성되는 제1 커버부(36) 및 가요성 시트 재료(24)로 형성되는 제2 커버부(37)를 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 이 실시예에서, 제1 부(36) 및 제2 부(37)는 상술한 방식으로 상호 연결되는 초기의 개별 부분에 의해 실제로 정의된다.

도 15에 도시된 배향에서, 제1 커버부(36)는 커버(35)의 일측(및 대략 절반)을 효과적으로 형성하는 한편, 제2 커버부(37)의 제2(골격화 되지 않은) 영역(26)은 커버(35)의 반대측 (및 대략 절반)을 효과적으로 형성하는 것을 알 수 있다. 또한, 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 커버부(36)를 이루는 펠트 재료 내에서의 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 상술한 융착으로 인해, 제1 커버부(36)가 미리 설정된 안정적인 3차원 형상을 가지며, 제2 커버부(37)의 가요성 재료(24)에 비하여 비교적 강성이다.

또한, 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)의 주요 영역(도 15에 보이지 않음)은 제1 커버부(36) 내에 매립되어, 제1 커버부(36)의 융착된 재료 내에 연관된다는 것에 주의한다. 2개의 커버부(36, 37)는 이에 따라 실질적으로 영구적으로 상호 연결된다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 커버부(37)의 웹(28)의 노출단은 제1 커버부(36)의 재료 내로부터 외측으로 연장된다. 웹(28)의 이러한 노출단은 힌지(38)를 효과적으로 정의하며, 힌지(38)를 중심으로 제2 커버부(37)가 에어백(1) 주위로 접혀, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 2개의 커버부(36, 37) 사이에서 에어백을 감쌀 수 있다.

도 16은, 도 15에 도시된 것과 동일한 배향으로, 상술되고 도 2에 도시된 에어백 패키지(9)와 조합된 에어백 커버(35)를 도시한다. 제2 커버부(37)(도 16에 보이지 않음)의 가요성 재료(24)에 형성된 각각의 위치 결정 개구(30)를 관통하는 계합을 위해, 인플레이터(7)의 장착 스피곳(8)이 하방으로 연장되는 배향으로, 제1 커버부(36)로부터 이격된 제2 커버부(37)의 영역 위에 에어백 패키지(9)가 위치된 상태로 도시된다.

도 17은, 초기 폐쇄 단계 이후의, 에어백 패키지(9) 및 에어백 커버(35)를 도시하며, 가요성 제2 커버부(37)가 패키지(9)의 에지 영역 주위에서 연장되고 에어백 패키지의 일측을 횡단하여 연장되도록 에어백 패키지(9)가 제1 커버부(36)를 향하여 말린다. 또한, 도 17은 제2 커버부(37)에 형성된 위치 결정 개구(30)를 통하여 연장되는 인플레이터의 장착 스피곳(8)을 명확하게 도시한다. 이 위치로부터, 에어백 패키지(9)는 그런 다음 그 상부에서 제1 커버부(36)를 향하여 말려, 도 18에 도시된 바와 같이, 패키지(9)가 이제 효과적으로 연결되는 제2 커버부(37)가 웹(28)의 노출단에 의해 정의된 힌지(38)를 중심으로 접힌다. 이 위치에 있을 때, 그런 다음, 도시된 바와 같이, 제1 커버부(36)의 정렬된 위치 결정 개구(23, 29, 32)를 통한 통로를 위해, 인플레이터(7)의 장착 스피곳(8)이 제공될 수 있다.

도 19 내지 도 21은 에어백 패키지(9) 및 그 주위에서 연장되는 에어백 커버(35)를 포함하는 본 발명의 완성된 에어백 유닛(39)을 도시한다. 융착된 펠트 재료로 형성되는 제1 커버부(36)가 에어백 패키지의 제1 측에 위치되고 제2 커버부(37)의 제2(골격화되지 않은) 영역(26)이 패키지(9)의 반대측에 위치되도록, 결과적인 에어백 커버(35)이 구성된다. 물론, 제1 커버부(36) 내에 매립된 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)이 이에 따라 제1 커버부(36)와 함께 에어백 패키지(9)의 제1 측에 위치되는 것이 이해될 것이다. 제1 커버부(36)의 융착된 펠트 재료 내로부터 돌출된 웹(28)의 노출단은 에어백 유닛(39)의 에지를 따라 위치되어, 에어백 패키지(9)가 그 사이에서 보일 수 있다. 웹(28)은 에어백 커버(35)의 비교적 약한 부분을 정의할 것이고, 이에 따라, 서로에 대한 이들의 인접한 위치 결정으로 인해, 커버(35)를 빠져 나오는 에어백의 전개를 가능하게 하기 위해 에어백(1)이 팽창됨에 따라 파열되거나 절치될 커버(35)의 비교적으로 기계적으로 약한 라인(40) 또는 소위 절취 시임(tear seam)을 종합적으로 정의할 수 있다.

도 22는 차량 좌석 구조의 등받이 사이드 프레임(41)과 함께 예시적인 에어백 유닛(39)을 도시한다. 사이드 프레임(41)은 외측으로 향하는 면에 만곡된 요홈(42)을 구비한다. 상술한 에어백 유닛(39)은 사이드 프레임(41)의 요홈(42)에 깔끔하게 맞는 형상 및 크기를 가질 수 있으며, 인플레이터(7)의 장착 스피곳(8)은 시트 프레임(42)에 형성된 대응 장착 개구(43)를 통과한다. 도 23은 좌석 프레임(42)에 대한 에어백 유닛(39)의 장착 위치를 도시하며, 에어백 유닛(39)은 장착 스피곳(8)과 각각의 너트의 나사 계합을 통해 이 위치에 고정될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 실제로, 장착 스피곳(8)을 통하여 에어백 유닛(39)을 좌석 프레임(43)에 장착하는 이러한 방법은 에어백 패키지(9) 주위에서 폐쇄된 에어백 커버(35)의 2개의 커버부(36, 37)를 그 내부에 유지하기에 충분할 것으로 예상된다.

도 24 및 도 25는 다른 실시예에 따른 에어백 커버(35)를 도시한다. 구체적으로, 도 24는 에어백 패키지(9)가 없는 개방 상태의 커버(35)를 도시하는 한편, 도 25는 완성된 에어백 유닛(39)을 정의하기 위해 에어백 패키지(9) 주위에서 폐쇄된 커버(35)를 도시한다. 도 24 및 도 25의 커버(35)가 제2 커버부(37)의 일부로서 제공되는 추가적인 요소(44)를 갖는 것을 제외하고는, 도 24 및 도 25에 도시된 커버는 모든 점에서 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 추가적인 요소(44)는 제2 커버부(37)의 나머지를 형성하는 가요성 재료(24)에 비하여 비교적 강성이며, 제1 커버부(36)와 동일하거나 유사한, 펠트와 같은, 연성 직물로 형성될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이 실시예의 일부 변형예에서, 추가적인 요소의 연성 직물은 제1 커버부(36)의 나머지를 형성하는 것과 반드시 동일할 필요는 없다는 점에 주의한다.

보다 상세하게는, 제1 커버부(36)와 실질적으로 동일한 방식으로 추가적인 요소(44)를 형성하는 것이 제안된다. 따라서, 연결 영역(25)과 관련하여 상술한 것과 유사한 방식으로, 일련의 개구를 갖는 제2 커버부(37)의 가요성 재료(24)의 제2 영역(26)의 영역을 형성하는 것이 제안된다. 따라서, 제2 커버부(37)의 개방된 영역의 각각의 반대측에 동일한 펠트 재료의 2개의 층을 위치 결정한 다음 위에서 제안한 것과 동일한 기법을 통하여 층들의 결과적인 적층체에 열 및 압력을 가하는 것에 의해, 추가적인 요소(44)가 형성될 수 있다. 따라서, 펠트 재료의 2개의 초기 층이 제2 커버부(37)의 가요성 재료(24)에 형성된 개구를 통하여 융착되어, 추가적인 요소(44)를 정의하는 융착된 펠트 재료의 결과적인 덩어리 내에 제2 커버부(37)의 영역을 매립할 것이다. 또한, 일부 실시예에서, 제1 커버부(36와 연관되어 상술한 것과 유사한 방식으로 단지 2개 보다 많은 펠트 재료의 층을 제공하는 것을 통해 추가적인 요소(44)가 형성될 수 있는 것으로 예상된다. 추가적인 요소(44)를 형성하는 데에 사용되는 연성 직물의 2개의 층이 반드시 서로 정확히 동일한 재료로 형성되지 않을 수 있는 변형예가 또한 예상된다. 예를 들면, 하나의 층의 섬유는 다른 층의 섬유와 상이한 중합체로 형성될 수 있고/있거나 하나의 층의 섬유가 다른 층의 섬유에 비하여 더 조밀하게 집중될 수 있는 변형예가 예상된다. 또한, 이중 성분 섬유에 대한 단일 성분 섬유의 비율이 2개의 층에서 상이할 수 있다.

그렇지 않으면 가요성 제2 커버부(37)의 일부로서 형성되는 상술한 타입의 추가적인 비교적 강성인 요소(44)는 에어백 유닛(39)에 추가적인 강성을 부가할 수 있기 때문에 일부 에어백 유닛 설치에 유용할 수 있다. 도 24 및도 25에 도시된 추가적인 요소(44)의 특정 구성은 대체로 평면의 형태이지만, 그럼에도 불구하고, 펠트 재료 내의 섬유의 융착으로부터 기인하는 미리 설정된 안정된 형상을 갖는다. 또한, 제1 커버부(36)와 관련하여 위에서 제안된 것과 유사한 방식으로 미리 설정된 안정적인 3차원 형상을 갖도록 추가적인 요소(44)가 형성될 수 있는 대안적인 실시예가 예상된다.

이제 도 26 및 도 27을 참조하여, 본 발명에 따른 에어백 유닛에서 사용하기에 적합한 에어백 커버의 대안적인 구성을 이제 설명한다. 설명될 에어백 커버는 이미 간략하게 언급된 타입으로, 전체 커버가 동일한 타입의 재료로 형성된다. 도 3 내지 도 25에 도시된 본 발명의 양태를 나타내기 위해 위에서 사용된 동일한 참조 번호가 이 실시예의 동일하거나 균등한 양태를 나타내는 데에 다시 사용된다.

도 26은 이에 따라 펠트 시트의 형태로 제공될 수 있는, 위에서 상세하게 설명된 타입의 연성 및 부직포의 단일 시트(45)를 도시한다. 상술한 방식으로 섬유를 함께 융착시키기 위해 열을 가하기 이전에, 시트는 자연적으로 가요성의 성질을 갖는다. 시트(45)는 2개의 영역(46, 47)을 가지며, 각각의 영역은 도시된 특정 배열에서 시트의 총 면적의 대략 절반을 나타낸다.

시트의 제1 영역(46)은 실제로 접힌 구성으로 도 26에 도시되며, 제1 영역(46)의 거울면 대칭의 라인을 정의할 수 있는 접힘 라인(48)을 따라 절반으로 접힌다. 도시된 접힌 구성에서, 제1 영역(46)은 이에 따라 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)으로 접힌다. 2개의 층(22, 31)은 각각 그를 관통하는 위치 결정 개구를 구비하며, 펠트 재료의 제1 영역의 접힘에 따라, 도시된 바와 같이, 2개의 층(22, 31)이 중첩될 때, 하부 층(22)의 위치 결정 개구가 상부 층(31)의 위치 결정 개구와 정렬되도록 위치 결정 개구가 위치된다.

도 26에 도시된 시트(45)의 제2 영역(47)은 대체로 직사각형 형상이지만, 다른 형상도 가능하다는 것이 이해될 것이다. 제2 영역(47)은 또한 전술한 실시예의 가요성 재료 시트(24)를 관통하여 구비되는 위치 결정 개구와 유사한 기능을 수행할 수 있는 한 쌍의 위치 결정 개구(30)를 구비한다.

도 26으로부터 알 수 있는 바와 같이, 펠트 재료를 관통하여 형성되는 다소 세장형인 개구(27)의 선형 어레이에 의해 형성되는 골격화된 영역(49)에 의해 시트(45)의 제1 및 제2 영역(46, 47)이 서로 분리된다. 잔류하는 펠트 재료의 일련의 얇은 웹(28)에 의해 개구(27)가 서로 분리되며, 이에 따라, 웹(28)은 골격화된 영역(49)을 횡단하여 시트(45)의 2개의 영역(46, 47)을 상호 연결하는 역할을 한다.

도 26에 도시되고 상술한 특정 시트(45)는 2개의 중첩된 층(22, 31)을 정의하기 위해 제1 영역(46)이 접힘 라인(48)을 중심으로 절반으로 접히도록 구성되지만, 각각의 개별적인 펠트 재료 시트에 의해 2개의 층(22, 31)이 대안적으로 구비될 수 있음이 예상된다. 따라서, 이러한 배열에서, 펠트 재료의 제1 층(22)을 정의하기 위해 시트(45)의 제1 영역이 제2 영역(47)에 비하여 다소 작을 수 있으며, 제1 층(22) 위에서 중첩된 펠트 재료의 개별적인 작은 시트에 의해 제2 층(31)이 정의될 수 있다. 또한, 상부 층(31)이 전체적으로 생략될 수 있으며, 명백해지듯이, 이는 훨씬 더 얇은 에어백 패키지의 생성을 용이하게 할 수 있는 것으로 예상된다.

펠트 재료의 시트(45)로 에어백 커버를 형성하기 위해, 시트(45)의 제 2 영역(47)에 열 또는 압축이 가해지지 않는 것을 확보하면서, 상술한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 펠트 시트(45)의 중첩된 하부 및 상부층(22, 31)을 동시에 가열하고 가압하는 것이 제안된다. 따라서, 시트(45)의 제2 영역(47)을 주형 캐비티(16)가 실질적으로 없도록 배치하면서, 각각의 위치 결정 개구(23)를 관통하여 수용된 하부 주형 부재(14)의 위치 결정 포스트(21)로, 2개의 중첩된 층(22, 31)을, 적층체로서, 상술한 주형 캐비티(16) 위에 느슨하게 놓는 것이 제안된다. 물론, 상술한 펠트 재료의 상부 층(31)이 생략된 경우라면, 시트(45)의 제1 영역에 의해 정의되는 단일층만이 이러한 방식으로 주형 캐비티(16)를 횡단하여 놓여질 것이다.

그런 다음, 프레스 장치(33)가 도 3 내지 도 25의 제안과 관련하여 상술한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 작동될 수 있다. 따라서, 상부 주형 부재(15)는 하부 주형 부재(14)와 계합될 것이고, 2개의 주형 부재는 서로를 향하여 압박되어, 골격화된 영역(49)의 일측에서 펠트 재료의 중첩된 층(22, 31)(또는 단일 층)을 압착할 것이다. 이러한 공정 중, 시트(45)의 제2 영역(47)은 프레스 장치(33) 및 그 주형 부재(14, 15)가 제거된 상태로 유지될 것으로 이해될 것이다. 2개의 주형 부재(14, 15) 사이에 배치된 펠트 재료를 압축하기 위해 프레스 장치(33)가 작동되는 동안, 펠트 시트(45)의 제1 영역(46)의 중첩된 층(22, 31)(또는 단일층)으로 열이 가해질 것이다.

펠트 재료의 2개의 층(22, 31)을 포함하는 적층체로 열 및 압력을 동시에 가하는 것은 이들 층 내의 펠트 재료가 압축됨에 따라 소성 변형되게 할 것이며, 2개의 층(22, 31)의 섬유가 함께 압축되어, 각 층(22, 31)의 펠트 재료가 보다 얇아지게 되고 도 11 및 도 12에 개략적으로 도시된 압축 구성을 취하게 된다. 보다 상세하게는, 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 용융점을 초과하는 온도로 열을 가하는 것은 외피(13)를 녹게 할 것이다. 펠트 재료 내의 섬유의 분포 전체의 위치에서는, 도 13의 34로 개략적으로 나타낸 바와 같이, 외피(13)가 이에 따라 함께 융착될 것이다. 그러나, 재료가 이중 성분 섬유(11b)의 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)의 전체 구조의 용융점 미만의 온도로 가열되기 때문에, 코어(12) 및 단일 성분 섬유(11a)는 고체 상태로 유지되며 이에 따라 함께 융착되지 않을 것이다. 그 결과, 외피(13)의 재료만 융착된다. 또한, 이해될 수 있는 바와 같이, 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)이 서로 밀접하게 접촉하도록 가압되기 때문에, 펠트 재료의 이중 성분 섬유(11b)의 외피(12)가 펠트 재료의 개별 층(22, 31) 각각의 내부에서 서로 융착될 뿐만 아니라, 2개의 층 사이에서 함께 융착될 것이므로, 펠트 재료의 2개의 층(22, 31)을 섬유의 밀착된 덩어리로서 서로 효과적으로 접합한다. 전술한 바와 같이, 상부 층(31)을 생략함으로써 형성된 실시예에서, 시트(45)의 제1 영역(46)에 의해 정의되는 단일층 내의 섬유가 그럼에도 불구하고 섬유의 (다소 보다 얇은) 밀착된 덩어리를 형성하도록 서로 융착될 것으로 이해될 것이다.

또한, 이해될 수 있는 바와 같이, 시트(45)의 제2 영역(47) 및 시트(45)의 골격화된 영역(49)을 횡단하여 연장되는 펠트 재료의 웹(28)도 실제로는 열 또는 압축을 받지 않기 때문에, 이들의 구성 섬유가 함께 융착되지 않을 것이라는 사실로 인해 제2 영역(47) 및 웹(28)이 이들의 초기 가요성을 유지할 것이다.

도 27은 하부 주형 부재(14)로부터 제거된 이후에 상술한 가열 및 가압 기법을 통해 형성된 결과적인 에어백 커버(35)를 도시한다. 주형 부재(14, 15) 사이에서 압축된 펠트 시트(45)의 영역(46) 전체에 걸쳐 분포된 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)의 상술한 융착은, 결과적인 에어백 커버(35)가 후속적으로 프레스(33)로부터 제거될 때, 프레스(33)에 의해 적층체에 부여된 가압된 3차원 형상을 유지하기에 효과적이고 충분하다. 에어백 커버(35)는 프레스(33)로부터 제거된 이후에 냉각될 수 있는 것으로 예상되며, 이는 상술한 가열 및 가압 기법을 통해 펠트 재료에 부여된 3차원 형상의 장기간의 보유를 보조하는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 결과적인 커버(35)는 개구(27) 및 웹(28)의 라인의 일측에서의 제1 커버부(36)와, 개구(27) 및 웹(28)의 라인의 반대측에서의 제2 커버부를 포함한다. 따라서, 이해될 수 있는 바와 같이, 제1 커버부(36)는 커버(35)의 일측을 효과적으로 형성하고 초기 시트(45)의 제1 영역(46)의 성형된 펠트 재료에 의해 정의되는 한편, 제2 커버부(37)는 커버(35)의 반대측을 효과적으로 형성하고 시트(45)의 성형되지 않은 제2 영역(47)에 의해 정의된다. 또한, 제1 커버부(36)의 펠트 재료 내에서의 외피(13) 및 이중 성분 섬유(11b)의 상술한 융착으로 인해, 제1 커버부(36)는 미리 설정된 안정적 3차원 형상을 가지며 제2 커버부(37)의 여전히 가요성인 펠트 재료 및 실제로 웹(28)에 비하여 비교적 강성이다.

전술한 실시예와 연관되어 도 16 내지 도 18을 참조로 상술한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 에어백 패키지(9)의 주위에서 본 실시예의 에어백 커버(35)를 감싸거나 폐쇄하는 것이 제안된다. 이와 관련하여, 펠트 재료의 웹(28)은 열 또는 압축을 받지 않았기 때문에, 이들의 초기 가요성을 유지하여, 전술한 바와 같이, 커버(35)가 에어백 패키지(9) 주위에서 폐쇄되도록 할 것이라는 것에 주의한다.

따라서, 이해되는 바와 같이, 도 26 및 도 27을 참조로 상술한 실시예는 상이한 가요성 재료(24)의 개별 시트를 생략한다는 점에서 전술한 실시예와 다르다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 커버부(36, 37)는 이에 따라 동일한 시트의 펠트 재료의 각각의 영역(46, 47)에 의해 정의되며, 따라서, 초기에 분리된 다음 이후에 서로 연결되지 않고 서로 일체로 형성된다.

도 26 및 도 27을 참조하여 상술한 실시예는 펠트 시트(45)의 제2 영역(47)의 선택된 영역을 가열하고 압축하는 것에 의해 더 변형되어, 그 영역 내의 섬유를 함께 융착시키고(제2 영역(47)의 나머지 부분 전체에서 섬유가 융착되지 않음), 이에 따라, 제2 커버부(37)의 특정 부분에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여한다는 것에 주의한다.

본 발명은 사이드 에어백을 특히 참조하여 상술되었지만, 본 발명은 다른 타입 및 구성의 에어백에 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 발명은 펠트 타입의 부직포 재료를 사용하는 실시예를 참조하여 상술되었지만, 부직포 재료를 사용하지 않는 본 발명의 변형예도 예상된다. 이와 관련하여, 상술한 부직포 펠트 재료의 연성 거동은 본 발명에서의 사용에 특히 적합하게 한다는 것에 주의한다. 따라서, 다른 연성 직물 타입이 또한 본 발명에 사용될 수 있고, 예를 들면, 직조될 수 있는 것으로 예상된다. 이와 관련하여, 연성 직물이라는 용어는 직물의 섬유에 이동성 또는 탄성 거동을 부여하는 재료 조성 또는 구성 섬유의 구조를 갖는 직물을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 이러한 거동은 방법의 가열 및 가압 단계 중 직물이 주형 캐비티(16)의 형태에 가깝게 부합할 수 있도록 한다.

본 명세서 및 청구의 범위에서 사용되는 경우, "포함한다" 및 "포함하는"이라는 용어 및 이들의 변형은 명시된 특징, 단계 또는 정수가 포함됨을 의미한다. 이 용어들은 다른 특징, 단계 또는 정수의 존재를 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

상술한 설명, 후술하는 청구범위 또는 첨부된 도면에 개시되고 특정 형태로 표현되거나 개시된 기능을 수행하는 수단으로서 표현된 특징 또는 개시된 결과를 얻기 위한 방법 또는 과정은, 적절하게, 별개로 또는 이러한 특징의 임의의 조합으로 본 발명을 다양한 형태로 실현하기 위해 활용될 수 있다.

본 발명은 상술한 예시적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 개시 내용이 제공될 때, 다수의 균등한 수정 및 변형이 당업자에게 명백 할 것이다. 따라서, 전술한 본 발명의 예시적인 실시예는 예시적인 것이며 제한적인 것으로 여겨지지 않는다. 설명된 실시예에 대한 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (15)

1. 자동차 안전 장치용 에어백 유닛(39)으로서,
   가요성 재료로 형성되며 말리고/말리거나 접힌 패키지(9)에 구비되는 팽창 가능 에어백(1); 및
   상기 패키지(9)의 적어도 일부 주위에서 연장되는 커버(35)를 포함하고,
   상기 커버(35)는 제1 커버부(36) 및 제2 커버부(37)를 포함하고;
   상기 제1 커버부(36)는 상기 패키지(9)의 제1 측에 위치되며, 적어도 상기 제2 커버부(37)의 제 2 영역(26)은 상기 패키지(9)의 제1 측에 반대인 상기 패키지(9)의 제2 측에 위치되고;
   상기 에어백 유닛(39)은, 상기 제2 커버부(37)가 실질적으로 가요성이고 상기 제1 커버부(36)에 연결되거나 일체로 형성되고;
   상기 제1 커버부(36)가 미리 설정된 안정적인 형상을 갖고, 상기 제2 커버부(37)에 비하여 비교적 강성이며 연성 직물 재료(10)로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어백 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커버부(36)는 복수의 중합체 섬유(11)를 포함하는 연성 직물 재료(10)로 형성되고, 상기 섬유(11) 중 적어도 일부는 상기 제1 커버부(36)에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되는, 에어백 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 중합체 섬유(11)는 복수의 코어-외피 이중 성분 섬유(11b)를 포함하고; 상기 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)는 상기 제1 커버부(36)에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되는, 에어백 유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 이중 성분 섬유(11b)는 각각 제1 용융점을 갖는 중합체 재료의 내측 코어(12) 및 제2 용융점을 갖는 중합체 재료의 외피(13)를 가지며, 상기 제2 용융점은 상기 제1 용융점에 비하여 낮은, 에어백 유닛.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연성 직물 재료(10)는 부직포 재료인, 에어백 유닛.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 커버부(36)는 상기 연성 직물 재료(10)의 적어도 2개의 층으로 형성되고, 상기 층들 중 하나로부터의 섬유(11)는 상기 층들 중 다른 하나로부터의 섬유(11)에 융착되는, 에어백 유닛.
7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 커버부(36, 37)는 모두 상기 연성 직물 재료(10)의 단일 시트의 제1 및 제2 영역의 각각에 의해 적어도 부분적으로 형성되고: 상기 제1 영역 내의 상기 섬유 중 적어도 일부는 상기 제1 커버부(36)에 미리 설정된 안정적인 형상 및 비교적 강성을 부여하도록 함께 융착되고; 상기 제2 영역 내의 상기 섬유의 적어도 일부는 함께 융착되지 않아, 상기 제2 커버부(37)가 상기 제1 커버부(36)에 비하여 비교적 가요성인, 에어백 유닛.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)이 상기 제1 커버부(36)에 연결되고 상기 패키지(9)의 상기 제1 측에 위치되는, 에어백 유닛.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 커버부(37)의 상기 연결 영역(25)은 상기 2개의 커버부를 상호 연결하도록 상기 제1 커버부(36) 내에 매립되는, 에어백 유닛.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커버부(36)는 복수의 중합체 섬유(11)를 포함하는 연성 직물 재료(10)로 형성되고, 상기 중합체 섬유(11) 중 적어도 일부는 상기 제1 커버부(36)에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되고,
    상기 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)이 상기 제1 커버부(36)에 연결되고 상기 패키지(9)의 상기 제1 측에 위치되고,
    상기 제2 커버부(37)의 상기 연결 영역(25)은 함께 융착된 상기 중합체 섬유(11)의 적어도 일부가 통과하여 연장되는 적어도 하나의 개구(27)를 형성하는, 에어백 유닛.
11. 제2항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 커버부(36)는 상기 연성 직물 재료(10)의 적어도 2개의 층으로 형성되고, 상기 층들 중 하나로부터의 중합체 섬유(11)는 상기 층들 중 다른 하나로부터의 중합체 섬유(11)에 융착되고,
    상기 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)은 함께 융착된 상기 중합체 섬유(11)의 적어도 일부가 통과하여 연장되는 적어도 하나의 개구(27)를 형성하고,
    상기 제2 커버부(37)의 상기 연결 영역(25)은 상기 제1 커버부(36)의 적어도 2개의 층(22, 31) 사이에 배치되고 상기 층들 중 하나로부터의 섬유와 상기 층들 중 다른 하나의 섬유의 융착에 의해 그 사이에서 유지되는, 에어백 유닛.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 커버부(37)의 일부는 미리 설정된 안정적인 형상을 가지며, 상기 일부는 상기 제2 커버부(37)의 나머지와 비교하여 비교적 강성인, 에어백 유닛.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커버부(36)는 복수의 중합체 섬유(11)를 포함하는 연성 직물 재료(10)로 형성되고, 상기 중합체 섬유(11) 중 적어도 일부는 상기 제1 커버부(36)에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되고,
    상기 제2 커버부(37)의 일부는 미리 설정된 안정적인 형상을 가지며, 상기 일부는 상기 제2 커버부(37)의 나머지와 비교하여 비교적 강성이고,
    상기 제2 커버부(37)의 상기 비교적 강성인 일부는, 상기 중합체 섬유(11)의 적어도 일부가 상기 제2 커버부(37)의 일부에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되는 상기 제2 커버부(37)의 영역에 의해 형성되는, 에어백 유닛.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 커버부(37)의 연결 영역(25)이 상기 제1 커버부(36)에 연결되고 상기 패키지(9)의 상기 제1 측에 위치되고,
    상기 제2 커버부(37)의 일부는 미리 설정된 안정적인 형상을 가지며, 상기 일부는 상기 제2 커버부(37)의 나머지와 비교하여 비교적 강성이고,
    상기 제2 커버부(37)의 일부는 복수의 중합체 섬유(11)를 포함하는 연성 직물 재료(10)로 형성되는 비교적 강성 요소(44)에 의해 형성되고, 상기 섬유(11)의 적어도 일부는 상기 강성 요소(44)에 미리 설정된 안정적인 형상을 부여하도록 함께 융착되는, 에어백 유닛.
15. 제14항에 있어서,
    상기 비교적 강성 요소(44)의 상기 복수의 중합체 섬유(11)는 복수의 코어-외피 이중 성분 섬유(11b)를 포함하고, 상기 이중 성분 섬유(11b)의 외피(13)는 상기 제2 커버부(37)의 상기 비교적 강성 요소(44)에 미리 설정된 안정적 형상을 부여하도록 함께 융착되는, 에어백 유닛.

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