KR20040077697A

KR20040077697A - 패브릭 밸브

Info

Publication number: KR20040077697A
Application number: KR10-2004-7010213A
Authority: KR
Inventors: 더글라스 디. 윌리베이
Original assignee: 시뮬라, 인코포레이티드
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-09-06
Also published as: JP2005514255A; US6715786B1; CA2467744A1; AU2002357061A1; EP1461233A1; WO2003057540A1; BR0214532A; NO20043048L

Abstract

축선을 따라 일방향(350)으로의 유체의 흐름을 촉진시키지만 상기 축선을 따라 역방향으로의 흐름을 방지하는 유형으로 접히는 패브릭 블랭크(210)로 제조되는 패브릭 밸브(200)가 개시된다. 상기 패브릭 밸브(200)는 구성하기 용이하고, 일련의 접힘부(218, 220, 222)에 의해 제조된다. 패브릭 밸브(200)는 압력이 백에 가해질 때 주어진 에어백으로부터 가스의 역류를 방지하기 위해 에어백 및 에어커튼과 같은 차량에 사용되는 팽창식 안전 장치(530)와 함께 사용하기에 특히 적합하다. 패브릭 밸브(200) 제조 방법 및 패브릭 밸브(200)와 연합하는 시스템도 개시된다.

Description

패브릭 밸브 {FABRIC VALVE}

현대의 승용 차량은 사고시 승객의 부상을 최소화하도록 설계되는 수많은 안전 장비를 구비하여 제조된다. 이러한 장비들은 예를 들어, 로울오우버 바아(rollover bar), 단일 차체 구조, 안전 벨트, 및 예를 들어 에어백 및 에어커튼(air curtain)과 같은 팽창식 장치(inflatable device)를 포함한다. 충격 또는 다른 물리적 자극으로 인해 이러한 장치가 사고 과정에서 승객을 보호하기 위해 팽창될 때까지 팽창식 장치는 일반적으로 비작동 압착 상태로 유지된다.

따라서, "팽창식 장치"라는 용어는 본 원 전체에서, 어떠한 자극이 상기 장치가 팽창되도록 가해질 때까지 일반적으로 비작동 압착 상태에 있는 장치를 설명하기 위해 사용될 것이다. 이러한 장치는 비록 제한적인 것은 아니지만, 에어백, 에어커튼, 팽창식 관형 구조물, 및 에어벽을 포함한다. 팽창식 장치는 일반적으로 팽창식 구조를 가지며, 상기 팽창식 구조는 작동시에 가스를 팽창식 구조내로 배출하는 가스 발생기 또는 압축 가스 공급원과 유체 연결된다.

몇몇 종래의 에어백 시스템은 다중백 및 가스 팽창식 구획실을 구비하며, 따라서 승객의 가벼운 충돌 및 심각한 충돌을 조정하기 위해 상이한 그리고 통상적으로 층을 이룬 쿠션 영역(cushion zone)을 갖출 수 있다. 밸브가 상기 영역 사이에 통과 가능한 가스의 양을 조절하기 위해 이러한 상이한 쿠션 영역 사이에서 사용될 수 있다. 이러한 밸브는 설계상 간단한 일방향 밸브일 수 있으나, 고압 가스 쿠션 영역에서 저압 가스 쿠션 영역으로의 가스의 역류를 억제함에 있어 완벽하게 성공적일 수는 없다. 따라서, 일방향으로 가스의 흐름을 제한하기 위해 일방향 밸브로서 작용하는 장치에 대한 필요성이 있다.

본 발명은 패브릭 밸브에 관한 것이며, 더 상세하게는 에어백(air bag) 또는 유사한 차량용 안전 장치에 사용하기 위한 패브릭 밸브에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 전형적인 실시예의 등축도를 도시하는 개략도이며,

도 2a 내지 도 2 e는 도 1에 도시된 패브릭 밸브를 만드는 방법을 설명기 위한 설명적 도면이며,

도 2aa 내지 도 2dd는 각각 도 2a 내지 도 2d의 측면 단면도이며,

도 3은 도 1에 도시된 패브릭 밸브가 팽창식 관형 구조에 부착될 수 있는 방법을 도시하는 개략도이며,

도 4는 도 3에서 지시된 영역(400)의 확대도이며,

도 5는 팽창식 차량용 안전 장치의 2개의 가스 챔버 사이에서의 패브릭 밸브의 개략도이며,

도 6은 본 발명의 또 다른 전형적인 실시예이다.

본 발명은 패브릭 밸브의 축선을 따라 일방향으로 유체의 흐름을 촉진시키지만 동일한 축선을 따라 반대 방향으로의 흐름을 억제하는 유형으로 접히는 패브릭 블랭크로 제조되는 패브릭 밸브이다. 상기 밸브는 예를 들어, 직사각의 패브릭 시트로 제조된다. 일련의 간단한 접힘(fold)이 가스가 일방향으로만 안내되도록 입구 튜브 내로 부착되는 패브릭 밸브를 발생시키기 위해 사용된다. 패브릭 밸브는 고압이 밸브상의 무빙 립 기구(moving lip mechanism)의 하류 부분으로 감지되는 때 밸브를 봉인하는 패브릭의 벽을 발생시킴으로써 밸브를 지나 역으로 흐르는 가스의 역류를 방지한다.

본 발명을 실행하는 전형적인 패브릭 밸브는 상부 엣지, 좌측 엣지, 바닥 엣지, 및 우측 엣지를 구비하는 패브릭 블랭크(fabric blank)를 포함한다. Z자 접힘은 우측 엣지를 따라 발생되며 따라서, Z자로 접히는 패브릭 블랭크가 된다. Z자로 접히는 패브릭 블랭크는 상기 상부 엣지 및 바닥 엣지와 평행인 제 1 횡방향 접힘 라인을 따라 절반으로 접혀 두겹의 패브릭 블랭크가 된다. 두겹의 패브릭 블랭크는 상부 엣지, 하부 엣지 및 상기 제 1 횡방향 접힘 라인에 평행인 제 2 횡방향 접힘 라인을 따라 또 절반으로 접혀 네겹의 패브릭 블랭크가 된다. 패브릭 밸브는 제 2 횡방향 접힘 라인에 평행한 제 1 스티치 라인을 더 가진다. 제 1 스티치 라인은 제 2 횡방향 접힘 라인에서 Z자 접힘의 일부분을 고정한다. 패브릭 블랭크는 또한 제 1 스티치 라인에 평행한 제 2 스티치 라인을 갖는다. 제 2 스티치 라인은 제 1 횡방향 접힘 라인, 상부 엣지, 및 바닥 엣지에서 Z자 접힘의 다른 부분을 고정한다. 유체는 네겹으로 접히는 패브릭 블랭크를 지나 좌측 엣지로부터 우측 엣지로의 방향(그리고 역으로는 성립 않함)으로만 흐르도록 제한된다.

본 발명의 또 다른 전형적인 실시예는 패브릭 밸브를 제조하기 위한 방법을 따르기에 용이한 것이다. 먼저, 상부 엣지, 우측 엣지, 바닥 엣지, 및 좌측 엣지를 가지는 패브릭 블랭크가 선별된다. Z자 접힘은 우측 엣지를 따라 발생되어 Z자로 접히는 블랭크가 된다. Z자로 접히는 블랭크는 Z자 접힘에 수직한 제 1 횡방향 라인을 따라 절반으로 접혀 절반 크기의 Z자로 접힌 블랭크가 된다. 절반 크기의 Z자로 접힌 블랭크는 Z자 접힘에 수직인 제 2 횡방향 라인을 따라 절반으로 접혀 4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크가 된다. 4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크는 Z자 접힘의 폭을 가로질러 우측 엣지로부터 제 2 횡방향 라인을 따라 고정된다. 4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크는 우측 엣지로부터 좌측 엣지로 제 1 횡방향 엣지를 따라 고정된다.

그러나, 본 발명의 또 다른 전형적인 실시예는 일방향으로의 가스 흐름을 촉진시키고 반대 방향으로의 가스 흐름을 억제하는 패브릭 밸브를 포함하는 팽창식 차량용 안전 시스템이다. 상기 시스템은 가스 발생기로부터 가스를 수용하는 제 1 챔버를 포함한다. 또한 상기 시스템은 Z자 접힘 부재 및 바디 부재를 가지는 패브릭 밸브를 포함한다. 바디 부재는 4개의 패브릭 블랭크 층을 포함하고 제 1 챔버로부터 가스의 일부를 수용하고, Z자 접힘 부재로부터 가스의 상기 일부를 배출하도록 적용된다. Z자 접힘 부재는 12개의 패브릭 블랭크 층을 포함한다. 또한, 상기 시스템은 패브릭 밸브가 부착되는 제 2 챔버를 포함하며, 여기서 제 2 챔버는 패브릭 밸브를 통해 제 1 챔버로부터 가스의 상기 일부를 수용한다. 제 1 챔버에 압력 저하가 발생될 때, Z자 접힘 부재는 제 2 챔버 내의 가스의 상기 일부가 제 1 챔버에 복귀하는 것을 방지한다.

본 발명의 전형적인 실시예는 에어백 또는 유사한 차량용 안전 장치와 관련하여 사용하기 위한 패브릭 밸브이다. 본 발명에 사용을 위한 통상적인 차량용 안전 장치는 아리조나주 피닉스의 시물라 사(Simula, Inc. of Phoenix, Arizona)에 의해 제조되는 팽창식 관형 구조물(Inflatable Tubular Structure)["ITS"("아이티에스")]이다. 팽창식 관형 구조물은 미국 특허 제 5,322,322 호 및 제 5,480,181 호[둘다 바아크(Bark) 등에 허여됨]에 충분히 개시되며, 상기 각각의 인용 문헌은 본 원의 참조로서 활용될 수 있다.

본 발명은 두개 이상의 공기 챔버를 구비하는 다른 차량용 안전 장치와 함께 사용하기 위해 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 소정의 다중 챔버형 팽창식 장치(multichambered inflatable device)에 사용될 수 있으며, 여기서 가스는 챔버를 지나 흐르고 각각의 챔버 내에서 서로 다른 압력으로 존재한다. 본 발명에 따른 패브릭 밸브는 챔버 사이의 역류를 제한하는데 적절할 수 있다.

본 발명의 전형적인 실시예는 단식 가스 발생기가 입구 채움 튜브(inlet fill tube)를 지나 팽창식 관형 구조물을 채우고 또한 별도의 커튼형 에어백을 채우는 에어백 시스템에 사용하기 위해 설계되는 패브릭 밸브이다. 가스는 채움 튜브 및 패브릭 밸브를 통해 팽창식 관형 구조물의 블래더(bladder)를 삽입함으로써 팽창식 관형 구조물을 채우지만, 패브릭 밸브에 의해 블래더로부터 거슬러 흐르는 것을 억제한다. 통상적으로, 에어백은 1초 이하 동안만 팽창된 상태를 유지하고,반면에 팽창식 관형 구조물은 바람직하게는 더 긴 시간동안 팽창된 상태를 유지한다. 이러한 시스템에서, 커튼형 에어백은 팽창식 관형 구조물보다 더 높은 속도로 누출될 수 있으며, 이로써 가스가 팽창식 관형 구조물로부터 흘러나와 커튼 백으로 되돌아가는 원인이된다. 따라서, 본 원에서 설명되는 패브릭 밸브와 같이 역류를 방지하는 밸브는 이러한 에어백 시스템에서 팽창식 관형 구조물의 팽창되어 있는 시간을 증가시키기 위해 요구될 수 있다.

도 1은 본 발명의 전형적인 실시예의 등축도를 도시하는 개략도이다. 패브릭 밸브(100)는 상기 밸브(100)가 설계 되는 에어백에 가장 유리한 독특한 형상으로 접힌다. 패브릭 밸브(100)는 실직적으로 평면인 하나 이상의 패브릭 시트(sheet)(110)를 포함한다. 패브릭 밸브(100)는 함께 부착되는 다수의 별개의 시트(110)이거나 여러겹으로 접혀진 단일 시트(110)일 수 있는 다중층(121)으로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 전형적인 실시예는 여러겹으로 접혀진 단일 시트이지만, 예를 들어 실, 접착제, 클립 등과 같은 적합한 접착 수단에 의해 함께 부착되는 다수의 별개의 시트도 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 전형적인 실시예에서, 단일 시트(110)는 접혀진 단부(122) 및 두개 이상의 자유 단부(120)를 형성하도록 접힌다. 패브릭 밸브(100)는 입구 단부(125) 및 출구 단부(126), 상단면(140) 및 바닥면(145)을 구비한다. 출구 단부(126)에는 다중 접힘부(130)를 가지는 다중 접힘 영역이 존재할 수 있다. 패브릭 밸브(100)의 다중층은 예를 들어, 실, 접착제, 클립 등과 같은 접착 수단을 통해 함께 접착될 수 있다. 도시된 전형적인 실시예에서, 상단 스티치(stitch)(150)는 패브릭 밸브(100)의 상단면을 고정하고 바닥 스티치(160)는 패브릭 밸브의 바닥면을 고정시킨다. 다른 스티치 또한 사용될 수 있다. 스티치는 고압에서 밸브의 붕괴를 방지함으로써 패브릭 밸브의 구조적 안정성을 제공하고, 또한 이하 더 상세하게 설명되는 것처럼, 고압이 밸브의 하류 부분에 존재할 때 상기 밸브를 닫혀진 상태로 유지하도록 한다.

패브릭 밸브(100)는 한 조각의 접혀진 패브릭이고 팽창식 관형 구조물 채움 튜브의 단부에 부착된다. 패브릭 밸브(100) 상의 스티칭 및 접힘 유형은 하나 이상의 요소에 의존한다. 상기 요소들은 예를 들어, 과정 동안 직면할 수 있는 예상 유동 온도와 압력, 사용된 패브릭의 특성 및 밸브에 요구되는 강성이다. 예를 들어, 고 밀도 스티칭은 고 강도 패브릭용으로 더 바람직할 것이다. 이러한 패브릭은 비록 제한적인 것은 아니지만, 에어백 또는 에어 커튼 구조에 사용되는 것과 동일한 유형의 패브릭으로 구성될 수 있다. 따라서, 실리콘-코팅된 나일론 패브릭(silicone-coated nylon fabric)이 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 더 무거운 패브릭(heavier fabric)은 이중면 실리콘-코팅된 나일론을 포함한다. 더 무거운 패브릭을 위해, 스티칭은 패브릭 밸브의 본래의 형상을 유지하기 위해 일반적으로 더 촘촘히 이루어진다. 밸브 재료 및 형상은 에어백 시스템 내에 사용되는 가스 발생기에 의존한다. 가스의 압력 및 온도는 패브릭 무게, 코팅 무게, 실 재료, 및 바느질 형상을 결정한다. 다중 패브릭, 실 재료, 및 스티치 밀도는 각각의 적용예에 따라 밸브를 구성하기 위해 사용될 수 있다.

패브릭 밸브(100)의 전형적인 실시예를 구성하는데 필요로될 수 있는 재료는 비록 제한적인 것은 아니지만, 패브릭, 패브릭 코팅, 및 실을 포함한다. 패브릭은예를 들어, 약 420 데니어(denier) 내지 약 840 데니어의 나일론일 수 있다. 패브릭 코팅은 패브릭의 단일면 또는 양면에 적용될 수 있다. 이러한 패브릭 코팅은 예를 들어, 실리콘, 네오프렌, 또는 다른 코팅일 수 있다. 패브릭을 스티치하기 위해 사용된 실은 예를 들어, 나일론, 폴리에스터, 파라아라미드(paraaramid)[케블라(KEVLAR)] 또는 다른 이러한 실일 수 있다.

패브릭 밸브(100)의 시임(seam)은 다양한 스티치 밀도를 가질 수 있다. 예를 들어, 인치당 약 6 스티치 내지 약 20 스티치의 스티치 밀도가 사용될 수 있다. 하나 이상의 바늘이 시임을 꿰매기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이중 바늘이 두개의 평행 시임이 생기도록 사용될 수 있다. 실리콘 밀봉제(silicone sealant)가 스티치 점에서 실을 봉하기 위해 사용될 수 있다. 그와 달리, 접착제가 스티치의 시일을 증강시키기 위해 또는 패브릭 층들을 함께 접착하기 위해 사용될 수 있다.

접힘 형상은 본 발명의 범위 및 취지에 어긋나지 않게 도 1에 도시된 전형적인 실시예로부터 변경될 수 있다. 예를 들어, 대안적인 접힘 형상은 본 발명의 범위 및 취지에 벗어남이 없이, 상이한 길이의 조각들, 층의 수를 달리하는 것, 횡방향 접힘의 상이한 위치 및 개수, 연속적인 접힘의 개수, 접힘부의 상이한 면 상의 재료의 상이한 길이, 및 접힘부의 상이한 폭 등을 가질 수 있다.

위에서 설명된 변형예들은 요구되는 필요성에 기초한 밸브 설계를 개조하기 위해 사용될 수 있는 조정 매개 변수(tuning parameter)이다. 예를 들어, 높은 온도 및 압력 가스는 더 두꺼운 코팅을 구비하는 높은 데니어 패브릭 및 밀봉제를 구비하는 이중 바늘 시임을 요구할 수 있다. 작동 압력에 기초하여, 접힘 형상(길이, 접힘부의 개수 등)는 변경될 수 있다.

도 2a 내지 도 2d, 및 도 2aa 내지 도 2dd는 도 2e에 도시된 패브릭 밸브(200)가 제조되는 방법을 보여주기 위한 설명적 도면이다. 패브릭 밸브(200)는 상응하는 팽창식 관형 구조물(도시되지 않음)과 연결하기 위해 적합한 크기와 재료일 수 있는 패브릭 블랭크(fabric blank)(210)로 구성된다. 바람직하게는, 패브릭 블랭크(210)는 상부 엣지(202), 바닥 엣지(204), 좌측 엣지(208), 및 우측 엣지(206)를 구비하는 직사각의 모양을 갖는다. 예를 들어, 좌측 엣지(208) 및 우측 엣지(206)의 각각은 약 260 mm의 길이이며, 상부 엣지(202) 및 바닥 엣지(204)의 각각은 약 140 mm 의 폭이다. 접힘부의 개수, 접힘부의 길이, 및 시임 형상에 의존하기 때문에, 이러한 치수는 폭에 있어서 약 60 mm 내지 약 600 mm까지 일 수 있고, 길이에 있어서 약 200 mm 내지 약 500 mm까지 일 수 있다.

Z자 접힘부(218)는 우측 엣지(206)(도 2b 및 도 2bb)를 따라 발생된다. 예를 들어, Z자 접힘부(218)는 우측 엣지(206)로부터 대략 15 mm 떨어져 위치된다. 이로 인해, 결과적으로 접히지 않은 패브릭 블랭크(210)보다 약 50 mm 폭이 더 좁은 약 90 mm의 폭을 가지는 Z자로 접힌 패브릭 블랭크(230)가 된다. "사라진" 50 mm는 Z자 접힘부(218) 내부에서 겹치게 된다. 다시 말해, 제 1 Z자 라인(212)은 좌측 엣지(208)로부터 약 75 mm 떨어져 위치되어 패브릭 블랭크(210)가 제 1 Z자 접힘 라인(212)을 따라 하향으로 접히는 것이 용이하게 된다. 제 2 Z자 접힘 라인(214)은 제 1 Z자 접힘 라인(212)의 좌측으로 약 25 mm 떨어져 위치되어 패브릭 블랭크(210)가 제 2 Z자 접힘 라인(214)을 따라 하향으로 접히는 것이 용이하도록 한다. 우측 엣지(206)에 가장 가까운 패브릭 블랭크의 나머지 15 mm는 제 1 Z자 접힘 라인(212)의 우측에 노출된다. 도 2b 및 도 2bb에서 도시된 것처럼, 제 1 Z자 접힘 라인(212)은 라인(216) 위에 있다.

Z자 접힘 라인(218)은 비록 전형적인 실시예가 25 mm의 폭을 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 약 15 mm 내지 약 75 mm 까지의 폭일 수 있다. 도면에서, Z자 접힘부(218)의 우측으로 노출된 재료는 약 10 mm 내지 약 50 mm 일 수 있다.

다음으로, Z자로 접힌 패브릭 블랭크(230)는 상부 엣지(202) 및 하부 엣지(204)에 평행인 제 1 횡방향 접힘 라인(220)(도 2b 및 도 2bb에 도시됨)을 따라 절반으로 접힌다. 제 1 횡방향 접힘 라인(220)은 Z자로 접힌 패브릭 블랭크(230)을 이등분하여 상단 반쪽부(232) 및 하단 반쪽부(234)를 발생시킨다. 상단 반쪽부(232)는 바닥 반쪽부(234) 아래에 위치되도록 접혀 결과적으로 도 2c 및 도 2cc에 도시된 이중으로 접힌 패브릭 블랭크(250)가 된다.

이중으로 접힌 패브릭 블랭크(250)는 절반으로 또 접혀서 도 2c 및 도 2cc에서 도시된 것과 같은 제 2 횡방향 접힘 라인(222)을 따라 4분의 1로 접힌 블랭크(270)을 발생시키며, 상기 제 2 횡방향 접힘 라인(222)은 제 1 횡방향 접힘 라인(220) 및 상부 엣지(202) 및 하부 엣지(204)와 평행이다. 제 2 횡방향 접힘 라인(222)은 이중으로 접힌 패브릭 블랭크(250)를 이등분하여 상단 4분의 1 부분(252) 및 하단 4분의 1 부분(254)을 발생시킨다. 상단 4분의 1 부분(252)은 바닥 4분의 1 부분(254) 아래 위치되도록 접혀 도 2d 및 도 2dd에서 도시된 4분의1로 접힌 패브릭 블랭크(270)가 된다.

최종적으로, 4분의 1로 접힌 패브릭 블랭크(270)는 예를 들어, 제 1 스티치 라인(242) 및 제 2 스티치 라인(244)과 같은 하나 이상의 스티치 라인을 사용하여 패브릭 밸브(200)를 형성하고 고정시키기 위해 제 위치에 꿰매질 수 있다. 스티치 라인(242, 244)은 예를 들어, 감칠질(lock stitch)과 같은 소정의 적합한 스티치 형상일 수 있다. 예를 들어, 140/22 바늘과 같은 단일 바늘이 감칠질을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 감칠질의 개시 및 종료는 4분의 1로 접힌 패브릭 블랭크(270)의 상부 및 하부 엣지로부터 약 2 mm 떨어져 있을 수 있다. 스티치 밀도는 예를 들어, 25 mm 당 약 10 내지 12 땀(thread) 일 수 있고, 예를 들어 이아우 패드 에스티디 751 에이 타입(IAW FED STD 751A TYPE)(301)을 사용할 수 있다. 스티치 라인(242, 244)은 밸브의 내부 압력을 조정하기에 적합한 구조일 수 있다. 예를 들어, 도 6은 상이한 스티치 라인 형상을 도시한다.

패브릭 밸브(200)는 도 3에서 도시된 것과 같은 팽창식 관형 구조물(310)에 관한 일정 위치에 부착될 수 있다. 예를 들어, 패브릭 밸브(200)는 바느질에 의해 팽창식 관형 구조물(310)에 부착될 수 있다. 팽창식 관형 구조물(310)은 가스가 화살표 방향(350)으로 입구 튜브(320) 및 패브릭 밸브(200)를 지나 팽창식 관형 구조물(310)로 진입함에 따라 팽창하는 팽창부(330)를 구비하는 블래더(bladder)를 가질 수 있다. 일단 가스가 화살표(350)로 도시된 것과 같이 팽창식 관형 구조물(310) 내로 진입되면, 가스는 가스가 역류하는 것을 억제하는 패브릭 밸브(200)에 의해 입구 튜브(320)로부터 역으로 배출되는 것이 억제된다.

스티치 라인(242, 244)은 예를 들어, 바느질에 의해 팽창식 관형 구조물(310) 상에 부착된다. 입구 튜브(320)는 패브릭 밸브(200)에 의해 발생되는 구멍 내의 바디 부재(420) 내부로 삽입된다. 입구 튜브(320)는 Z자 접힘 부재(410)에 방해가 되지 않는 깊이까지 패브릭 밸브(200) 내로 삽입된다. 특히, Z자 접힘 부재(410)의 무빙 립 기구(moving lip mechanism)(도 4)는 입구 튜브(320)에 의해 방해 받지 않는다.

도 4를 참조하여, 제 1 스티치 라인(242)은 접힘 라인(222)로부터 약 2 mm 내지 약 15 mm 예를 들어, 대략 5 mm 떨어져 있을 수 있다. 제 1 스티치 라인(242)의 길이는 Z자 접힘부(218)의 길이에 의존하고, 라인(214)을 지나 연장되어야 한다. 예를 들어, 제 1 스티치 라인(242)은 약 50 mm의 길이일 수 있으며, 상향으로 경사져 접힘 라인(222)에서 종결될 수 있다. 제 1 스티치 라인(242)은 길이에 있어 약 25 mm 내지 약 125 mm 일 수 있다.

제 2 스티치 라인(244)의 위치는 시임의 형상에 의존하지만, Z자 접힘 부재(410) 내에서 바닥 엣지(204)로부터 약 10 mm 내지 약 20 mm 까지 예를 들어, 약 12 mm 떨어져 있어야 한다. 제 2 스티치 라인(244)의 길이는 시임의 형상 및 부재(410 및/또는 420)의 길이에 의존한다. 제 2 스티치 라인(244)은 예를 들어, 바닥 엣지(204)를 따라 우측 엣지(206)로부터 대략 75 mm 연장될 수 있으며, 이는 상향 경사 및 라인(326, 324)에 못미치는 길이이며 입구 튜브(320)와 연결되기 전이다. 바디 부재(420) 내에서, 제 2 스티치 라인(244)의 위치는 밸브 및 시임 형상에 의존한다. 제 2 스티치 라인(244)은 비록 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약75 mm까지 떨어져 있을 수 있으나, 예를 들어 약 24 mm일 수 있다.

비록, 도 2 내지 도 4의 설명이 특정 치수로 이루어질 수 있으나, 이러한 치수는 단지 예시적인 것이고, 한정하려는 의도는 아니다. 따라서, 당업자는 입구 튜브 또는 팽창식 관형 구조물의 특수한 형상에 적합한 치수로 변경할 수 있다.

패브릭 밸브(200)는 여러 방식 중의 하나로 입구 튜브(320) 내로 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 도시된 것처럼, 패브릭 밸브(200)는 입구 튜브(320)에 대해 패브릭 밸브(200)의 상대적 이동을 방지하는 다양한 스티치(324, 326)를 통해 입구 튜브(320)에 고정될 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 입구 튜브(320)의 전면 엣지(322)는 Z자 접힘 라인(214)에 못미쳐 멈추며, 따라서 입구 튜브(320) 및 패브릭 밸브(200)의 무빙 립 기구 사이에 어떠한 방해도 제거한다. 클램프, 리벳, 및 다른 체결 수단이 패브릭 밸브(200)를 입구 튜브(320) 내로 고정하도록 사용될 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 전형적인 실시예를 제조하기 위한 전형적인 방법은 다음의 단계를 포함한다. 밸브는 적용을 위해 적당한 크기의 재료의 플랫 블랭크(flat blank)로 출발한다. 단일 Z자 접힘이 제조되고 임시로 패브릭 블랭크의 일단부에 고정된다. 그 후, 블랭크는 처음 Z자 접힘에 수직하게 절반으로 접히고, 그 후 다시 절반으로 접혀 처음 Z자로 접힌 블랭크의 4 분의 1 크기의 블랭크가 된다. 최종적으로, 밸브는 특별한 적용예에 따른 형상으로 꿰매진다.

밸브는 가스의 역류에 대한 저항을 발생시킴으로써 작동한다. 이러한 저항은 무빙 립 시일 기구에 의해 발생되며, 이는 압력이 밸브의 하류측에 적용될 때닫히는 조임(pinching)에 의해 단일 방향의 흐름을 허용한다. 밸브 재료의 접힘 및 바느질은 상류측으로부터 압력으로 개방되지만, 하류방향 압력이 상류 방향 압력을 초과하는 때에 닫힌다.

도 5에서 도시된 것처럼, 팽창식 차량용 안전 시스템(500)은 통상적으로 압축 가스 또는 가스 발생기발생기급원(510)을 포함한다. 충격을 감지하자마자, 신호는 가스 공급원(510)으로부터 가스 도관(520)을 지나 챔버(530)로 가스의 배출을 촉발시키며, 이는 예를 들어, 커튼형 에어백 등과 같은 팽창식 안전 장치일 수 있다. 또 다른 챔버(560)가 챔버(530)와 연결될 수 있다. 제 2 챔버(560)는 예를 들어, 팽창식 관형 구조물 또는 다른 팽창식 구조일 수 있다. 가스는 채움 튜브(540)을 지나 제 2 챔버(560)에 들어갈 수 있다. 채움 튜브(540)에 부착되는 것은 위에서 설명된 것처럼 패브릭 밸브(550)일 수 있다. 작동동안, 압축 가스는 가스 공급원(510)으로부터 배출되며, 따라서 챔버(530, 560) 모두에 흘러들어 양 챔버 모두를 팽창시킬 수 있다. 챔버(530) 내의 가스는 가스 배출점(570)을 지나 주변 환경으로 화살표(571) 방향으로 배출될 수 있다. 따라서, 챔버(530) 내의 가스는 상대적으로 짧은 시간동안 주변 압력보다 큰 상태를 유지한다. 예를 들어, 종래 에어백은 수축되기 전에 약 1 초동안 팽창된 상태를 유지한다. 그러나, 채움 튜브(540)를 지나 챔버(560)로 들어가는 가스는 위에서 설명된 것처럼, 패브릭 밸브(550)에 의해 누출되는 것이 억제된다.

비록 상기 시스템 및 패브릭 밸브가 차량용 안전 장치와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 차량에만 한정되는 것이 아니고, 이러한 팽창형 시스템이 사용될수 있는 곳이면 어디라도 사용될 수 있다. 추가적으로, 이러한 패브릭 밸브 및 시스템은 요구되지 않은 경로로 가스의 역류를 방지하도록 사용될 수 있다.

더 나아가, 도 1 내지 도 4에서 도시된 상기 밸브 형상은 단지 전형적인 것이며 본 설명을 제한하려는 의도는 아니다. 예를 들어, 도 6에서 도시된 밸브는 밸브의 또 하나의 전형적인 실시예이고, 밸브 바디의 일측면 상에 경사부(610)를 구비하는 것으로 도시된다. 위에서 설명된 밸브의 기능과 동일한 기능을 실질적으로 수행하는 밸브를 위한 다른 형상은 또한 본 발명의 범위 내에 있다.

본 발명의 대표적인 실시예를 설명함에 있어, 명세서는 단계들의 특수한 순서로서 발명의 프로세스 및/또는 방법을 나타낼 수 있다. 그러나, 상기 방법 또는 프로세스가 본 원에서 설명되는 단계의 특수한 순서에 의존하지 않는 범위에서, 상기 방법 또는 프로세스는 위에서 설명된 단계의 특수한 순서에 한정되지 말아야 한다. 당업자 입장에서 고려해 보면, 단계들의 다른 순서가 가능할 수 있다. 따라서, 명세서에서 설명된 단계의 특수한 순서는 청구항에 대한 제한으로 간주되어서는 않된다. 추가적으로, 본 발명의 방법 및/또는 프로세스에 관한 청구항은 기술된 순서로 단계들의 실행을 제한하여서는 않되며, 당업자는 본 발명의 범위와 취지 내에서 변경될 수 있는 순서를 용이하게 고려할 수 있다.

본 발명의 실시예에 대한 상기 개시는 설명 및 예증의 목적으로 개시되었다. 그것은 개시된 정확한 형태로 본 발명을 제한하거나 구체화하려는 것은 아니다. 본 원에서 설명된 실시예의 많은 변형과 개조가 상기 설명의 관점에서 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부되는 청구항 및 그 균등물에 의해서만 한정될 것이다.

Claims

상부 엣지, 좌측 엣지, 바닥 엣지, 및 우측 엣지를 구비하는, 패브릭 블랭크,

제 2 횡방향 접힘 라인에 평행한, 제 1 스티치 라인, 및

상기 제 1 스티치 라인에 평행한, 제 2 스티치 라인을 포함하며,

상기 패브릭 블랭크는, 상기 우측 엣지를 따라 Z자 접힘이 발생되어 Z자로 접힌 패브릭 블랭크가 되며, 상기 Z자로 접힌 패브릭 블랭크는 상기 상부 및 바닥 엣지에 평행한 제 1 횡방향 접힘 라인을 따라 절반으로 접혀 두겹으로 접힌 패브릭 블랭크가 되며, 상기 두겹으로 접힌 패브릭 블랭크는 상기 상부 및 바닥 엣지와 상기 제 1 횡방향 접힘 라인에 평행한 제 2 횡방향 접힘 라인을 따라 추가로 절반으로 접혀 네겹으로 접힌 패브릭 블랭크가 되며,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 Z자 접힘 부분을 상기 제 2 횡방향 접힘 라인에 고정되며,

상기 제 2 스티치 라인은 또 다른 Z자 접힘 부분을 상기 제 1 횡방향 접힘 라인, 상기 상부 엣지, 및 상기 바닥 엣지에 고정하며,

상기 네겹으로 접힌 패브릭 블랭크를 지나 실질적으로 일방향으로만 유체가 흐르도록 제한되는,

패브릭 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 Z자 접힘부는 폭이 약 15 mm 내지 약 75 mm인,

패브릭 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 Z자 접힘은 폭이 대략 25 mm인,

패브릭 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인 및 상기 제 2 스티치 라인 중 하나는 감침질을 포함하는,

패브릭 밸브.
4개의 패브릭 블랭크 층을 가지는, 바디 부재,

12개의 패브릭 블랭크 층을 가지는 Z자 접힘 부재로서, 상기 12개의 패브릭 블랭크 층 중 4개의 층은 상기 바디 부재의 연장부인, Z자 접힘 부재,

상기 Z자 접힘 부재의 상단부를 따라 연장되는, 제 1 스티치 라인, 및

상기 Z자 접힘 부재 및 상기 바디 부재의 바닥부를 따라 연장되는, 제 2 스티치 라인을 포함하며,

유체가 상기 바디 부재로부터 상기 Z자 접힘 부재로 흐르도록 제한되는,

패브릭 밸브.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 상부 엣지로부터 약 2 mm 내지 약 15 mm 떨어져 위치되는,

패브릭 밸브.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 상기 상부 엣지로부터 대략 5 mm 떨어져 위치되는,

패브릭 밸브.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 길이가 약 25 mm 내지 약 125 mm인,

패브릭 밸브.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 길이가 대략 50 mm인,

패브릭 밸브.
제 5 항에 있어서,

상기 제 2 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 바닥 엣지를 따라 위치되며, 상기 제 2 스티치 라인은 상기 Z자 접힘 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약 20 mm 떨어져 있고, 상기 바디 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약 75 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2 스티치 라인은 상기 Z자 접힘 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 대략 12 mm 떨어져 있고, 상기 바디 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 대략 24 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.
상부 엣지, 우측 엣지, 바닥 엣지, 및 좌측 엣지를 구비하는, 패브릭 블랭크를 선별하는 단계,

Z자로 접힌 블랭크가 되도록 상기 우측 엣지를 따라, Z자 접힘을 형성하는 단계,

절반 크기의 Z자로 접힌 블랭크가 되도록 상기 Z자 접힘에 수직한 제 1 횡방향 라인을 따라, 상기 Z자로 접힌 블랭크를 절반으로 접는 단계,

4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크가 되도록 상기 Z자 접힘에 수직한 제 2횡방향 라인을 따라, 상기 절반 크기의 Z자로 접힌 블랭크를 절반으로 접는 단계,

적어도 상기 Z자 접힘의 폭을 가로질러 상기 우측 엣지로부터 상기 제 2 횡방향 라인을 따라, 상기 4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크를 고정하는 단계, 및

적어도 상기 Z자 접힘의 폭을 가로질러 상기 제 1 횡방향 라인을 따라, 상기 4분의 1 크기의 Z자로 접힌 블랭크를 고정하는 단계를 포함하는,

패브릭 밸브 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 고정 단계는 감침질을 사용하는,

패브릭 밸브 제조 방법.
가스 발생기로부터 가스를 수용하는, 제 1 챔버,

바디 부재 및 Z자 접힘 부재를 가지는, 패브릭 밸브, 및

상기 패브릭 밸브와 유체 연결되는, 제 2 챔버를 포함하며,

상기 바디 부재는 상기 제 1 가스 챔버로부터 가스의 일부를 수용하고 상기 Z자 접힘 부재로부터 상기 가스의 일부를 배출하며,

상기 제 2 챔버는 상기 패브릭 밸브를 지나 상기 제 1 챔버로부터 상기 가스의 일부를 수용하며,

상기 제 1 챔버의 압력이 강하될 때, 상기 Z자 접힘 부재는 상기 제 2 챔버내의 가스가 상기 제 1 챔버로 복귀하는 것을 방지하는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 제 1 챔버는 커튼형 에어백인,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 제 2 챔버는 팽창식 관형 구조물인,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 패브릭 밸브는 상기 패브릭 밸브의 상부 엣지로부터 약 2 mm 내지 약 15 mm 떨어져 위치되는 제 1 스티치 라인 및 상기 패브릭 밸브의 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약 75 mm 떨어져 위치되는 제 2 스티치 라인을 포함하는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 상부 엣지로부터 대략 5 mm 떨어져 있고, 상기 제 2 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 바닥 엣지로부터 대략 12 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.
제 14 항에 있어서,

상기 패브릭 밸브는 하나 이상의 감침질을 사용하여 상기 바디 부재에서 상기 제 2 가스 챔버에 부착되는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 바디 부재는 4개의 패브릭 블랭크 층을 포함하는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 Z자 접힘 부재는 12 개의 상기 패브릭 블랭크 층을 포함하는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 Z자 접힘 부재는 약 25 mm의 폭을 가지는,

팽창식 차량용 안전 시스템.
패브릭 블랭크의 제 1 다수층을 가지는, 바디 부재,

상기 패브릭 블랭크의 제 2 다수층을 가지는, Z자 접힘 부재,

상기 Z자 접힘 부재의 상단부를 따라 연장되는, 제 1 스티치 라인,

상기 바디 부재 및 상기 Z자 접힘 부재의 바닥부를 따라 연장되는, 제 2 스티치 라인을 포함하며,

상기 제 2 다수층의 일부는 상기 바디 부재의 상기 제 1 다수층의 연장부를 포함하며,

상기 바디 부재로부터 상기 Z자 접힘 부재로 유체가 흐르도록 제한되는,

패브릭 밸브.
제 23 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 상부 엣지로부터 약 2 mm 내지 약 15 mm 떨어져 위치되는,

패브릭 밸브.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 상기 상부 엣지로부터 대략 5 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 길이가 약 25 mm 내지 약 125 mm인,

패브릭 밸브.
제 26 항에 있어서,

상기 제 1 스티치 라인은 길이가 대략 50 mm인,

패브릭 밸브.
제 23 항에 있어서,

상기 제 2 스티치 라인은 상기 패브릭 밸브의 바닥 엣지를 따라 위치되며, 상기 제 2 스티치 라인은 Z자 접힘 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약 20 mm 떨어져 있고, 상기 바디 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 약 10 mm 내지 약 75 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.
제 28 항에 있어서,

상기 제 2 스티치 라인은 상기 Z자 접힘 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 대략 12 mm 떨어져 있고, 상기 바디 부재 내에서 상기 바닥 엣지로부터 대략 24 mm 떨어져 있는,

패브릭 밸브.