KR20210122158A - Opw 에어백 - Google Patents

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KR20210122158A
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알비에즈 다니엘
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글로벌 세이프티 텍스타일즈 게엠베하
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Abstract

적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG) 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층 (MG)으로 함께 직조된 경사(warp thread) 및 위사(weft thread)를 갖는 OPW 에어백으로서,
a) 중간 직물 층 (MG)의 위사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역 (ETB)에서 상기 중간 직물 층 (MG)으로부터 나오고 부분적으로 상부 직물 층 (OG)에 연결되며 부분적으로 하부 직물 층 (UG)에 고정되고(tied)
b) 중간 직물 층 (MG)의 경사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역 (ETB)에 있는 상기 중간 직물 층 (MG)으로부터 나오고 하부 직물 층 (UG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에서 자유롭게 부유하고
c1) 중간 직물 층 (MG)의 위사 및 경사는 OPW 에어백의 제2 부분 영역 (ZTB)에서 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)에 통합되고(incorporated)
또는
C2) 중간 직물 층 (MG)의 위사 및 경사는 몇 개의 부착 지점 (AP)에서 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)에 고정된다.

Description

OPW 에어백{OPW airbag}
본 발명은 적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층, 상부 직물 층, 그 사이에 배치된 중간 직물 층을 갖는 OPW 에어백에 관한 것이다.
소위 프론트 센터(front-center) 에어백이라고도 하는 이른바 파 사이드(far-side) 에어백은 예를 들어, 조수석을 향한 측면의 자동차 운전석에 배치된다. 이 에어백은 향후 2020년에 시행될 것으로 예상되는 새로운 Euro NCAP 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 사용될 예정이다. 이에 대한 테스트 설명은 인터넷(예: "euro-ncap-far-side-test-and assessment-protocol-v10.pdf")에서 찾을 수 있다. 또한, www.euroncap.com.에 "European New Car Assessment Programme"을 참조하라.
이전에는, 매우 복잡한 절단, 밀봉 및 재봉 공정을 사용하여 위에서 언급한 에어백을 생산할 수 있었다. 많은 수의 직물 조각이 하나의 직물 길이 또는 복수의 직물 길이에서 절단되고 밀봉 화합물로 코팅되고 함께 재봉되어, 값비싸고 시간이 소요되는 공정으로 에어백을 형성한다. 차량 탑승자에게 최상의 보호를 보장하기 위해 이러한 에어백은 팽창 시 뚜렷한 모양과 매우 높은 강성(stiffness)을 가져야 한다.
이러한 목적으로 알려진 에어백은 복잡한 솔루션을 나타내며, 현재는 예를 들어, 평평한 실리콘 코팅 직물에서 두 개 이상의 동일하거나 부분적으로 동일하거나 상이한 생산 부품을 잘라내고, 밀봉 화합물 (예, 주변 비드 형태로)을 가장자리에 뿌리고, 두 개 이상의 직물 부품을 서로의 위에 배치하고 부품을 함께 접착 결합하는 것과 같은, 높은 수준의 제작 노력으로 생산된다. 또한, 직물 층은 접착 솔기의 충분한 강도를 보장하기 위해 재봉된다. 추가 구성요소, 예로 리바운드 스트랩, 스트랩 등은 성형(shaping)을 위한 추가 공정 단계에서 재봉해야 한다(밀봉 화합물의 유무와 무관하게). 이 공정은 매우 시간과 비용이 많이 들고 수동 공정(manual process) 단계를 요한다. 그러나, 차량 시트에서 전체 모듈을 위해 사용할 수 있는 설치 공간은 매우 제한적이다. 봉제된 파 사이드 에어백은 솔기와 여러 층의 천으로 인해 매우 부피가 커지므로 더 많은 공간이 필요하다.
EP 3 127 758 A1은 여러 번 재봉 되는 2층 에어백(a two-layer airbag)을 갖는 파 사이드 에어백 장치를 개시하며, 내부에 특별히 치수가 지정되고 위치가 지정된 재료의 다양한 조각들은 팽창 중에 원하는 공간 구조를 제어하기 위해 2층 에어백의 외부 층과 평행하게 재봉된다. 또한, 두 개의 외부 직물 층을 연결하기 위해 특정 연결 솔기가 생성된다. 특허 명세서는 파 사이드 에어백의 수고롭고 시간 소모적인 생산을 자세히 개시한다.
독일 실용 신안 명세서 DE 200 15 134 U1은 스페이서에 의해 함께 결합된 2개의 직물 층을 포함한 에어백을 갖는 헤드 사이드(head-side) 에어백 보호 장치를 설명하고, 스페이서는 팽창된 상태에서 직물 층 사이의 거리를 제한한다. 스페이서는 경사와 위사로 구성되며, 각 경우는 두 직물 층 중 하나로부터 미리 정해진 영역에서 국부적으로 나타나고, 다른 반대편 직물 층으로부터 연장되는 경사 및 위사로 소위 영역 (61)에서 서로 얽혀지고(interweaving) 다시 원래의 직물 층 또는 반대쪽 직물 층으로 돌아간다. 여기서 설명된 보호 장치는 설명된 스페이서를 특징으로 하지만 팽창된 상태에서 강성 측면에서 많은 것이 요구된다.
본 발명은 OPW 에어백을 제공하고자 한다. 본 발명의 목적은 종래 기술에서 알려진 단점을 회피하거나 적어도 크게 감소시키는 에어백을 제안하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1항에 따른 OPW 에어백으로 달성되며, 본 발명은 적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층, 상부 직물 층 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층으로 함께 직조된 경사(warp thread) 및 위사(weft thread)를 갖는 OPW 에어백으로서,
a) 중간 직물 층의 위사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역에서 상기 중간 직물 층으로부터 나오고 부분적으로 상부 직물 층에 고정되며 부분적으로 하부 직물 층에 고정되고(tied) 여기서
b) 중간 직물 층의 경사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역에 있는 상기 중간 직물 층으로부터 나오고 하부 직물 층과 상부 직물 층 사이에서 자유롭게 부유하고 여기서
c1) 중간 직물 층의 위사 및 경사는 OPW 에어백의 제2 부분 영역에서 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 통합되고(incorporated)
또는
C2) 중간 직물 층의 위사 및 경사는 몇 개의 부착 지점에서 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 고정된다(tied).
본 발명의 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해, 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 의해 간략하게 설명 될 것이다. 도면은 주로 개략적인 평면도 또는 단면도를 나타낸다.
도 1은 팽창되지 않은 상태의 OPW 에어백을 위에서 관찰한 매우 단순화된 개략도를 나타낸다.
도 2는 팽창되지 않은 상태에서 도 1의 매우 단순화된 단면도로서, OPW 에어백의 제1 부분 영역에서 중간 직물 층의 완전히 부유하는 경사(warp thread)를 나타낸다.
도 3은 팽창되지 않은 상태에서 OPW 에어백을 아래에서 관찰한 매우 단순화된 개략도를 나타낸다.
도 4a는 팽창되지 않은 상태의 개별 챔버를 갖는 OPW 에어백의 일부분의 매우 단순화된 도식적이고 예시적인 단면도를 나타낸다. 직물 층의 실제적인 위치를 서로 관련하여 설명하기 위하여, 약간 분리된 상태로 표시한다.
도 4b는 도 4a에 따른 OPW 에어백의 일부분에 대한 매우 단순화된 개략적인 단면도를 나타내나, 팽창된 상태이고 이에 상응하여 더 짧다.
도 4c는 팽창되지 않은 상태의 X-테더 및 보강 챔버를 갖는 OPW 에어백의 후방부의 매우 단순화된 개략적인 단면도를 나타낸다. 직물 층의 실제 위치를 서로 관련하여 설명하기 위해, 약간 분리된 상태로 표시한다.
도 4d는 도 4c와 유사한 X-테더 및 보강 챔버를 갖는 OPW 에어백의 후방부의 매우 단순화된 개략적인 단면도를 나타내나, 만곡된 후방부를 갖는 팽창된 상태이다.
도 5는 차량 탑승자와 접촉한, 측면에서 팽창된 상태의 OPW 에어백의 매우 단순화된 개략도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 OPW 에어백의 제2 부분 영역 실시예의 하부 직물 층 (UG) 및 상부 직물 층 (OG)의 매우 단순화된 세부사항을 나타낸다.
상기 목적은 청구항 1항에 따른 OPW 에어백으로 달성되며, 본 발명은 적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층, 상부 직물 층 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층으로 함께 직조된 경사(warp thread) 및 위사(weft thread)를 갖는 OPW 에어백으로서,
a) 중간 직물 층의 위사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역에서 상기 중간 직물 층으로부터 나오고 부분적으로 상부 직물 층에 고정되며 부분적으로 하부 직물 층에 고정되고(tied) 여기서
b) 중간 직물 층의 경사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역에 있는 상기 중간 직물 층으로부터 나오고 하부 직물 층과 상부 직물 층 사이에서 자유롭게 부유하고 여기서
c1) 중간 직물 층의 위사 및 경사는 OPW 에어백의 제2 부분 영역에서 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 통합되고(incorporated)
또는
C2) 중간 직물 층의 위사 및 경사는 몇 개의 부착 지점에서 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 고정된다(tied).
유리하게는, 중간 직물 층의 경사 및 위사는 제1 부분 영역에서 함께 직조되지 않고 결과적으로 폐쇄된 직물 표면을 형성하지 않는다. 제1 부분 영역의 위사는 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 통합되거나 몇 개의 부착 지점에서 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 부착되어, 부유하지 않기 때문에, 유리하게는 추가 공정 단계 (예, 와인딩(winding), 라미네이팅(laminating), 코팅(coating)) 중에 밀어 올려져 두꺼운 스팟 또는 돌출부(bulge)를 형성할 수 없다.
본 발명에 따른 실시예에 따르면, 2층에서 3층 영역으로의 전이(transition)를 형성하는 유입 영역에서, 중간 직물 층의 위사는 각각 유리하게, 예를 들어, 상부 직물 층 및 하부 직물 층에 동일한 몫으로 고정된다(tied). 사실, 또한 불평등한 몫으로 수행될 수도 있다. 중간 직물 층에서 나온 후, 중간 직물 층의 경사는 유입 영역에 인접한 제2 부분 영역의 상부 직물 층 또는 하부 직물 층에 통합되거나 고정될 때까지 전체 유입 영역에서 부유한다. 중간 직물 층의 위사를 제2 부분 영역의 외부 층에 고정하는 것(tying)은 유리하게는 유입 영역이 경사 또는 위사에 평행하게 배열된다는 점에서 가능하다.
위에서 설명한 설계를 이용하여 유입 영역에 직조된 3층 또는 다층 에어백을 팽창시키면 충전 매체 (팽창 가스)가 낮은 저항에 대하여 2층 발생기 입구 영역에서 3층 에어백 영역으로 흐르고, 중간 직물 층의 위사가 상부 직물 층 또는 하부 직물 층에 묶여 있기 때문에 결과적으로 충전 매체에 어떠한 "기계적" 저항을 제공하지 않는다.
본 발명의 또 다른 이점은 생산 공정 동안 중간 직물 층의 느슨한 위사가 돌출부(bulge)를 형성하는 것을 방지한다는 점에서 나타난다. 본 발명에 따르지 않는 실시예에서, 돌출부는 주로 세척 및 건조 공정 동안 발생하고, 그 후 권취 및 후속 공정 동안 주름(wrinkling)이 발생하여, 결과적으로 특히 라미네이션 및 코팅 동안 생산에 어려움을 겪고 폐기물이 증가한다. 이 문제는 본 발명에 의해 해결된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 단일 작업 실행으로 한 조각으로 직조된 원피스 직조 에어백(One Piece Woven)이며, 유리하게는 직조기에서 곧바로 직조된 상태로 이미 모든 기능적 특징을 갖추고 구성되어 있다. 지정된 서로 다른 누출 방지 요구 사항을 준수하는데 각 경우에 개별적으로 밀봉제(sealing agent)만을 제공하면 된다. 그 결과 종래 기술에서 알려진 에어백과 달리, 비용과 생산 시간이 크게 절약된다. OPW 에어백의 제1 부분 영역에서 중간 직물 층의 완전히 부유하는 경사 및 위사를 갖는 본 발명에 따른 구성은 또한 하부 직물 층과 중간 직물 층 사이에 배치된 챔버와 상부 직물 층과 중간 직물 층 사이에 배치된 챔버가 연통하도록(communicate) 한다.
이들 두 개의 챔버는 본 발명에 따른 직조 설계로 인해 직조 중에 생성된다. 즉, 상부 직물 층의 경사 부분과 하부 직물 층의 경사 부분이 이러한 방식으로 배열된다. 각각 선택된 영역에 이러한 직물 층을 남겨두고 제2 부분 영역의 중간 직물 층에 들어간다. 한 번의 팽창 과정에서 두 개의 챔버는 발생기(generator) 또는 팽창기(inflator)로 동시에 채워질 수 있으며 이미 안정적인 파 사이드(far-side) 에어백을 형성한다. 목표는 이 기본 설계로 Euro-NCAP의 요구 사항을 충족하는 것이다.
본 발명의 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 상부 직물 층에 평행한 내부 상부 직물 층에 있거나 하부 직물 층에 평행한 내부 하부 직물 층에 있는 부착 지점을 제외하고 OPW 에어백의 제2 부분 영역에서 중간 직물 층의 경사 및 위사가 통합되는 것을 특징으로 한다.
이 실시예는 중간 직물 층의 위사 및 경사가 상부 또는 하부 직물 층에 견고하게 통합되지 않고 오히려 예를 들어 평직으로 직조된 2 개의 별개의 추가 내부 직물 층을 형성한다는 이점을 갖는다. 두 내부 직물 층의 실 밀도(thread density)는 직물 층당, 예를 들어 나머지 에어백에 존재하는 중간 직물 층의 실 밀도의 대략 절반에 해당한다.
바람직한 실시예에서, 4 개의 직물 층이 이 영역에 형성된다. 2 개의 내부 직물 층, 상단(top) 및 하단(bottom)은 바람직하게는 연관된 하부 직물 층 또는 상부 직물 층에 각각 몇 개의 연결부(부착 지점)로 고정된다(tied).
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 상부 직물 층 및 중간 직물 층이 X- 테더를 통해 선택된 영역에서 함께 결합되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 이러한 구성은 상부 챔버의 개별적으로 바람직한 형상의 정확한 제어를 가능하게 한다.
2 개의 직물 층이 X-테더를 통해 함께 결합되는 선택된 영역에서, 에어백의 국부적 팽창 및 팽창 동안의 그 정도(extent)는 본 발명에 따라 의도적으로 제한된다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 하부 직물 층 및 중간 직물 층이 X- 테더를 통해 선택된 영역에서 함께 결합되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 이러한 구성은 하부 챔버 또는 양쪽 챔버의 개별적으로 바람직한 형상의 정밀한 제어를 가능하게 한다. 또한, X- 테더를 통해 2 개의 직물 층이 함께 결합되는 선택된 영역에서, 에어백의 국부적 팽창 및 팽창 동안의 그 정도가 본 발명에 따라 유리하고 의도적으로 제한될 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 전방부, 중간부 및 후방부를 포함하고, 전방부에는 발생기(generator)를 수용하기 위한 발생기 입구 및 그에 인접하여 제1 일부 영역에 유입 영역이 배치되고, 중간부에 하부 직물 층과 상부 직물 층 사이에 배치되고 후방부 방향으로 종 방향으로 연장되는 보강 챔버, 및 후방부에 배치되고 횡 방향으로 연장되는 보강 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 제공되는 종 방향 또는 횡 방향으로 연장되는 보강 챔버에 의해, 본 발명에 따른 OPW 에어백의 "더 단단하고" "덜 단단한" 부분을 표적 방식(targeted manner)으로 형성하고 따라서 종 방향 및/또는 또는 횡 방향 강성을 조정하기 위해, 방향에 관계없이 OPW 에어백에 보강 챔버를 배치하는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 X- 테더 시리즈가 중간 직물 층과 상부 직물 층 사이에 배열되고, 보강 챔버에 인접하고 평행하며, 중간 직물 층과 하부 직물 층 사이에서 횡 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다. 상기 시리즈 칼럼(column)의 폭은 횡 방향으로 연장되는 보강 챔버의 폭보다 작다. 본 발명에 따르면, 이 구성은 다른 것과 관련하여 에어백의 한 부분의 제어된 곡률(curvature)을 허용한다. 유리하게는, 여기서 에어백이 팽창될 때 X- 테더 시리즈 및 보강 챔버의 상이한 폭이 있다는 점에서 전방부 및 중간부와 관련하여 "3 차원으로" 직물 평면으로부터 후방부를 들어 올릴 수 있고, 그 결과 X-테더 시리즈가 위치한 쪽의 방향으로 후방부의 곡률이 발생한다. 이는 횡 방향으로 확장되는 보강 챔버의 너비보다 너비가 작은 X- 테더 시리즈가 반대쪽 보강 챔버 보다 외부 상부 직물 층을 더 많이 끌어 당기기 때문에 발생한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 중간부과 후방부 사이의 영역에서 횡 방향으로 연장하는 적어도 하나의 단일 층 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다. OPW 에어백의 선형 단일 층 영역은 항상 이러한 영역을 따라 에어백을 약간 구부리는 데 적합하다. 본 발명의 유리한 발전에 따라, 이는 구부러지는 것(bending)을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 중간부와 후방부 사이의 영역에 측면 리세스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 리세스는 또한 이 영역에서 에어백의 굽힘을 용이하게 하는 데 적합하다. 전개(deployment)의 경우, 즉 충돌에서, 본 발명에 따른 에어백이 갑자기 팽창된다. 이 경우, 이는 차량 탑승자와 흉부 부위에서 접촉한다. 본 발명에 따르면, 소위 후방부는 굽힘 선을 따라 구부러질 수 있고, 상기 언급된 "3 차원"에서의 곡률로 인하여 차량 탑승자의 머리와 접촉한다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, OPW 에어백은 외부 표면에 폴리머 층이 제공되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 밀봉 화합물로 코팅하면 유리하게는 직물 층의 공기에 대한 불투과성을 증가시키고 팽창 압력 하에서 에어백의 치수 안정성을 증가시킨다.
특히, 본 발명의 대상은 유로 NCAP 2020 가이드 라인에서 이러한 백이 요구되기 때문에 파 사이드 백 섹터에서 사용될 수 있다.
도 1은 팽창되지 않은 상태에서의 OPW 에어백 (LS)의 실시예를 위에서 관찰한 매우 단순화된 개략도를 나타낸다. OPW 에어백 (LS)은 경사와 위사로 한 조각(one piece)으로 직조된다. 경사(warp thread)는 화살표 (K)에 따라 경사 방향(warp direction)으로 진행된다. 위사(weft thread)는 화살표 (S)에 따라 위사 방향 (weft direction) 으로 진행된다. 다만, 방향은 구속력이 없다. 이들은 3개의 직물 층, 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG), 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층 (MG)를 형성한다.
OPW 에어백 (LS)은 전방부 (VA), 중간부 (MA) 및 후방부 (HA)로 구분된다. 상부 직물 층 (OG)는 관찰자(viewer)를 향한다. 하부 직물 층 (UG)는 관찰자로부터 멀어진다. 중간 직물 층 (MG) (큰 체크 무늬로 표시됨)은 OPW 에어백 (LS) 내부에 있기 때문에 이 도면에서 보이지 않는다. 에어백은 중간 직물 층 (MA)을 가로 질러 후방부 (HA)로부터 전방부 (VA)로 연장된다. 전방부(VA)에는 제 1 부분 영역 (ETB) (설명을 위해 작은 다이아몬드 체크 패턴이 표시됨)이 있으며, 여기서 중간 직물 층 (MG)의 경사 및 위사가 나온다. 경사는 하부 직물 층 (UG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에서 부유한다. 중간 직물 층의 위사는 제1 부분 영역 (ETB)에서 부분적으로 상부 직물 층 (OG)에 고정되고(tied) 부분적으로 하부 직물 층 (UG)에 고정된다.
당업자는 '고정되는(tied)"이 층 (여기서 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG))의 하나 또는 몇 개의 실에 걸쳐 루프(looping)되어 층에 결합하는 것을 의미한다는 것을 이해한다. OPW 에어백 (LS)의 전방부 (VA)의 작은 다이아몬드 체크 제1 부분 영역 (ETB)에 인접하여, 제2 부분 영역 (ZTB) (설명을 위한 더 큰 다이아몬드 체크 패턴으로 표시됨)이 있다. 제1 부분 영역 (ETB)에서 중간 직물 층 (MG)의 사전에 부유하는 경사 및 상술된 바와 같이 고정된(tied) 위사는 제1 부분 영역 (ETB)으로부터 두 개의 층으로 구성된 제2 부분 영역 (ZTB)으로의 전이(transition)에서 상부 직물 층 (OG) 또는 하부 직물 층 (UG)으로 들어간다. 제2 부분 영역 (ZTB)는 두 개의 층으로 구성되고, 즉, 상부 직물 층 (OG) 및 하부 직물 층 (UG)으로만 구성된다. 발생기 (G) (미도시)가 연결된 영역의 발생기 입구 (GEM) 또한 여기에 위치한다.
단일 층 영역 (EB)는 OPW 에어백 (LS)를 "직조 솔기(woven seam)"로 둘러싸고 있다. 소위 직조 솔기는 모든 경사 및 위사가 이 영역에서 하나의 직물 층으로 모이기 때문에 발생한다. 섹션 라인II-II는 전방부 (VA)에 표시되어 있다. 이는 도 2의 설명에서 다뤄진다.
섹션 라인 IV-IV는 후방부 (HA)에 표시되어 있다. 이는 도 4c 및 도 4d의 설명에서 더 자세히 다룬다. 그러나, 상부 직물 층 (OG)과 중간 직물 층 (MG) 사이에 배열되고 현재의 도 1에서는 실제로 볼 수 없는 가로로 이어지는 직사각형으로 표시된 X- 테더 시리즈 (XTK)를 참조해야 한다.
도 2는 상부에서 본 팽창된 상태의 도 1로부터의 개략적인 단면도 II-II를 도시하고, 여기서 중간 직물 층 (MG)의 자유 부유하는(free floating) 경사 (FK)가 OPW 에어백 (LS)의 제 1 부분 영역 (ETB)에 도시된다. 3 개의 직물 층은 팽창되지 않은 상태에서 서로 가깝게 놓여 있고, 부유하는 경사 (FK)는 두 개의 외부 층 (OG 및 UG) 사이에 느슨하게 놓여 있다는 점에 유의해야 한다.
도 2에서, 3층의 직물 (도면에서)은 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG) 및 그 사이에 배치된 중간층 (MG)으로 구성된다. 상부 챔버 (OK)는 상부 직물 층 (OG)과 중간 직물 층 (MG) 사이에 위치한다. 하부 챔버 (UK)는 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이에 위치한다. 중간 직물 층 (MG)은 제 1 부분 영역 (ETB)의 단부 사이에 배치되고 그곳에서 분해된다. 즉, 중간 직물 층 (MG)의 경사 및 위사가 제 1 부분 영역 (ETB)에서 함께 직조되지 않는 점에서, 이들 경사 및 위사는 중간 직물 층 (MG)으로부터 나온다. 경사는 하부 직물 층 (UG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에서 부유하고, 제 2 부분 영역 (ZTB)으로의 전이 시에 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)으로 들어가서 이들이 통합된다. 본 발명에 따른 구성의 특별한 특징은 중간 직물 층 (MG)이 더 이상 제 1 부분 영역 (ETB) 및 제 2 부분 영역 (ZTB)에 존재하지 않는다는 것이다.
인접한 직조 층으로 경사 및/또는 위사를 상호 교환하여 형성되는 소위 X- 테더로 구성된 몇 개의 테더 시리즈 (XTK)는 예를 들어 상부 챔버 (OK)에 표시된다. 테더 시리즈는 직렬로 나란히 배열된 복수의 X- 테더로 구성된다. X- 테더의 대상과 목적은 팽창하는 동안 각 직물 층의 팽창을 제한하거나 제어하는 것이다. 이는 당업자에게 개시되어 있다.
본 발명에 따른 OPW 에어백 (LS)의 전개(deployment)의 경우, 발전기 입구 (GEM)에서 시작하여 에어백을 팽창시키는 데 사용되는 매체 (이하 "팽창 공기"또는 "공기"로만 언급함)가 경사 및 위사들이 부유하는 유입 영역 (ESB)으로도 지칭되는 제1 부분 영역 (ETB)을 통해 제 1 부분 영역 (ETB) 이후에 시작되는 중간 직물 층 (MG)의 방향으로 2층(two-layer) 제2 부분 영역 (ZTB)에서 흘러 나온다.
공기가 가능한 한 적은 저항으로 유입될 수 있도록 의도된 이 유입 영역 (ESB)은 에어백 (LS) 또는 서로 위에 위치한 두 개의 공기 챔버 (OK 및 UK)를 각각 손상 없이 동적 충전하는데 필요하다. 유입 영역 (ESB)은 중간 직물 층 (MG)의 경사가 자유롭게 부유하도록 설계된다. 따라서 이 영역에는 실이 서로 얽혀있지 않다(no interweaving). 유입 영역(ESB)에서 경사는 에어백 (LS) 내부에서 말하자면 "느슨하다".
발생기도 연결되는 2층 제 2 부분 영역 (ZTB)에서, 중간 직물 평면 (MG)의 경사 및 위사는 또한 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)에 통합되거나 선택적으로 동일하거나 상이한 비율로 상부 직물 층 (OG) 및 하부 직물 층 (UG)의 내부에 부착된다. 유입 영역 (ESB)은 말하자면 2 층 발생기 입구 (GEM)와 에어백 (LS)의 챔버 (OK 및 UK) 사이에서 연결 부분을 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 OPW 에어백 (LS)을 아래에서 관찰한 것을 도시한다. 따라서 하부 직물 층 (UG)은 관찰자를 향한다. 상부 직물 층 (OG)는 관찰자로부터 멀어진다. 제1 부분 영역 (ETB)의 위치를 볼 수 있다. 이 도면은 보강 챔버 (QVK 및 LVK)를 설명하는 데 사용된다. 후방부 (HA)의 방향으로 종 방향으로 연장되는 보강 챔버 (LVK)는 중간부 (MA)에 배열된다. 이들은 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이에 직조된 솔기로서 적용되는 솔기(LN) 사이에 놓인다. 그것에 횡 방향으로 연장되는 보강 챔버 (QVK)는 후방부 (HA)에 배열된다.
이들은 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이에 직조된 솔기로서도 적용되는 솔기(QN) 사이에 있다. 두 유형의 챔버는 팽창 시 OPW 에어백 (LS)을 종 또는 횡 방향으로 보강하는데 사용된다.
후방부 (HA)와 중간부 (MA) 사이에는 중간 직물 평면 (MG)과 상부 직물 평면 (OG)을 함께 연결하는 직조된 접힌 솔기(folding seam) (KN)가 배열된다. OPW 에어백 (LS)의 외부 가장자리에 배열된 측면 리세스 (SEA)는 후방부(HA)를 지지하여 중간부 (MA)에 대해 구부러지거나 접힐 수 있다. 접힌 솔기 (KN)는 관절식 조인트(articulated joints)처럼 작동한다.
도 4a는 OPW 에어백이 팽창되었을 때 형상을 보여주기 위해 팽창되지 않은 상태의 개별 챔버 (EK)와 직조 솔기(WN)가 있는 간단한 2 층 OPW 에어백을 나타낸다. 이는 길이 A를 갖는다. 팽창되면 (도 4b 참조) 길이 B로 단축된다. 챔버 (EK)를 공기로 채우면 팽창한다. 에어백은 "3 차원으로" 되어 더욱 짧아진다.
예시로써 매우 개략적으로, 도 4c는 팽창되지 않은 상태의 도 1로부터의 단면도 IV-IV에서, 더 나은 이해를 위해 현실적인 치수에서 벗어나 후방부 (HA)에 3 개의 층으로 형성되고, 설명을 위해 위쪽과 아래쪽으로 약간 떨어져 있고 기준선 (GL)을 기준으로 하는, 본 발명에 따른 에어백 (LS)의 세부 사항을 도시한다. X- 테더로 형성되고 폭 (XTB)을 갖는 X- 테더 시리즈 (XTK)는 상부 직물 층 (OG)와 중간 직물 층 (MG) 사이에 배열된다. 폭 (VKB)을 갖는 횡 방향 보강 챔버 (QVK)는 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이에 배열된다. X- 테더 시리즈 (XTK)의 폭 (XTB)은 폭 결정으로 선택할 수 있는 Δ에 의해 횡 방향 보강 챔버 (QVK)의 폭 (VKB)보다 짧다.
도 4d는 여기에 도시된 OPW 에어백 (LS)을 팽창시킨 결과, 즉 에어백이 Δ로 인해 화살표 PK 방향으로 구부러지는 결과를 나타낸다. 횡 방향 보강 챔버 (QVK)는 X- 테더 컬럼 (XTK)보다 짧아진다. 도 4d의 오른쪽에서 볼 수 있듯이, 이로 인해 위쪽으로 구부러진다. 본 발명에 따른 OPW 에어백 (LS)은 다소 짧아진다. 이의 오른쪽 단부가 -X- 테더의 배열과 수에 의해 표적 방식(targeted manner)으로 제어되어-기준선 (GL)으로부터 위쪽으로 이동한다.
도 4c 및 4d에서 X- 테더 (X)가 어떻게 상부 직물 층 (OG)에서 나타나고 중간 직물 층 (MG)으로 들어가며, 그 반대의 경우도 어떻게 되는지 쉽게 알 수 있다. X- 테더 시리즈 (XTK)와 X- 테더의 x 자형 교차점도 개략적으로 표시된다. 물론 X- 테더의 수는 달라질 수 있다. 여기에는 몇 가지만 예시로 표시된다.
도 5는 전개의 경우, 즉 팽창 상황에 있는 본 발명에 따른 OPW 에어백을 도시한다. OPW 에어백 (LS)은 예를 들어 차량 탑승자 (I)의 골반 부분에 전방 영역 (VB)이 배치되고 팽창된 것으로 나타난다.
전방부 (VA)와 중간부 (MA)가 팔과 가슴 부분과 접촉하여 탑승자(I)를 보호한다. 또한 OPW 에어백 (LS)의 후방부는 접힌 솔기 (KN) 영역에서 구부러져 탑승자의 머리 쪽으로 기울어져 있음을 쉽게 알 수 있으며, 가상의 차량의 묵시적인 중심선(ML)으로부터 탑승자를 밀어냄으로써 보호한다.
도 6은 OPW 에어백의 제2 부분 영역의 하부 직물 층 (UG) 및 상부 직물 층 (OG)의 세부 사항을 도시한다. 단순화를 위해, 하부 직물 층 (UG) 및 상부 직물 층 (OG)는 평직 L 1/1로 표시된다. 작은 원으로 표시된 경사 (KF)의 단면은 선으로 표시된 (SF)에 의해 "루프"되어 있다 (물론 여기서 경사 (KF)와 위사 (SF)는 서로 바뀔 수 있다.)
도 6의 상단에서, 상부 직물 층 (OG)은 도 6 하부에 도시된 하부 직물 층 (UG)과 함께, 내부 상부 직물 층 및 내부 하부 직물 층 (IGLO 및 IGLU)을 둘러싸고, 이들은 차례로 제2 부분 영역 (ZTB)의 내부 (IR)를 에워싼다.
내부 상부 직물 층 및 내부 하부 직물 층 (IGLO 및 IGLU)의 위사 및/또는 경사는 선택된 위치에 "자신의" 직물 층 (IGLO 및 IGLU)을 남겨두고 상부 및 하부 직물 층 (OG 및 UG)에 들어가고, 부착 지점 (AP)에서 그 지점의 경사 주위를 둘러싼 다음, "자신의" 직물 층 (IGLO 및 IGLU)으로 돌아간다. 따라서, 예로서, 내부 상부 및 내부 하부 직물 층 (IGLO 및 IGLU)은 "외부"의 상부 직물 층 (OG) 및 하부 직물 층 (UG)에 고정된다(tied).
본 발명에 따른 이 실시예의 매우 특별한 이점은 후방부 (HA) 및 중간부 (MA)에 직조된 3 개의 직물 층 즉, 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG) 및 발생기 입구 (GEM)가 위치하는 OPW 에어백의 제2 부분 영역 (ZTB)에서 그 사이에 배열된 중간 직물 층 (MG)의 실 질량은 4 개의 직물 층(OG, IGLO, IGLU, UG)로 나뉘어져 있으므로, 중간 직물 층 (MG)의 위사 (SF)와 경사 (KF)는 상부 또는 하부 직물 층(OG 또는 UG)에 (확실하게) 통합되지 않고 오히려 2 개의 분리된, 예를 들어 평직 층을 형성하기 때문에, 소위 재감김 전도(re-coiling fell)가 방지된다. 2 개의 내부 직물 층의 실 밀도는 직물 층당 나머지 에어백에 존재하는 중간 직물 층 (MG)의 실 밀도의 절반에 해당한다. 따라서 이 영역에 4 개의 직물 층이 형성된다. 두 개의 내부 직물 층 상부 (IGLO) 및 하부 (IGLU)는 각각 연관된 하위 직물 층 (UG) 또는 상위 직물 층 (OG)에 고정되어(tied) 있고 부착 지점 (AP)에서 몇 개의 연결을 갖는다.
AP 부착 지점
EB 단일 층 영역
EK 단일 챔버
ESB 유입 영역(Inflow region)
ETB 제1 부분 영역
FK 부유하는 경사(Floating warp threads)
G 발생기(Generator)
GEM 발생기 입구(Generator mouth)
GL 기준선
HA 후방부
I 탑승자
IGLO 내부 상부 직물 층
IGLU 내부 하부 직물 층
IR 제2 부분 영역(ZTB)의 내부
K 경사(warp) 방향 (화살표)
KF 경사(warp thread)
KN 접힌 솔기(Folding seam)
KOG 상부 직물 층의 경사
KMG 중간 직물 층의 경사
KUG 하부 직물 층의 경사
L 공기 흐름 화살표
LN 종 방향 솔기(longitudinal seam)
LS OPW 에어백
LVK 보강 챔버
MA 중간부
MG 중간 직물 층
ML 중심선

Claims (9)

  1. 적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG) 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층 (MG)으로 함께 직조된 경사(warp thread) 및 위사(weft thread)를 갖는 OPW 에어백으로서,
    a) 중간 직물 층 (MG)의 위사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역 (ETB)에서 상기 중간 직물 층 (MG)으로부터 나오고 부분적으로 상부 직물 층 (OG)에 연결되며 부분적으로 하부 직물 층 (UG)에 고정되고(tied) 여기서
    b) 중간 직물 층 (MG)의 경사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역 (ETB)에 있는 상기 중간 직물 층 (MG)으로부터 나오고 하부 직물 층 (UG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에서 자유롭게 부유하고 여기서
    c1) 중간 직물 층 (MG)의 위사 및 경사는 OPW 에어백의 제2 부분 영역 (ZTB)에서 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)에 통합되고
    또는
    c2) 중간 직물 층 (MG)의 위사 및 경사는 몇 개의 부착 지점 (AP)에서 하부 직물 층 (UG) 또는 상부 직물 층 (OG)에 고정되는 것인, OPW 에어백.
  2. 제1항에 있어서,
    변형 c2)를 갖는 OPW 에어백에 있어서,
    중간 직물 층 (MG)의 위사 및 경사는 하부 직물 층에 평행한 내부 하부 직물 층 (IGLU) 또는 상부 직물 층에 평행한 내부 상부 직물 층 (IGLO)의 부착 지점 (AP)을 제외하고 OPW 에어백의 제2 부분 영역 (ZTB)에 통합되는 것인, OPW 에어백.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상부 직물 층 (OG) 및 중간 직물 층 (MG)은 X-테더(X-tether)(X)를 통해 선택된 영역에서 함께 결합되는 것인, OPW 에어백.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하부 직물 층 (UG) 및 중간 직물 층 (MG)는 X-테더 (X)를 통해 선택된 영역에서 함께 결합되는 것인, OPW 에어백.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    전방부(VA), 중간부(MA) 및 후방부(HA),
    전방부(VA)에 배치되는 발생기(G)를 수용하기 위한 발생기 입구(GEM) 및 그에 인접하여 제1 부분 영역 (ETB)에 배치되는 유입 영역(ESB),
    중간 직물 층(MG) 및 하부 직물 층(UG) 사이에
    -중간부(MA)에 배치되고, 후방부(HA) 방향으로 종 방향으로 연장되는, 보강 챔버(LVK), 및
    -후방부(HA)에 배치되고, 횡 방향으로 연장되는, 보강 챔버 (QVK),
    를 포함하는, OPW 에어백.
  6. 제5항에 있어서,
    중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이를 횡 방향으로 연장하는 보강 챔버(QVK)에 인접하고 평행한, X-테더 시리즈(XTK)가 중간 직물 층 (MG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에 배치되고, 상기 시리즈의 폭은 횡 방향으로 연장되는 보강 챔버(OVK)의 폭보다 작은 것인, OPW 에어백.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    중간부(MA) 및 후방부(HA) 사이의 영역에서, 횡 방향으로 연장되는, 적어도 하나의 실질적으로 선형인 단일 층 영역(EB)를 포함하는, OPW 에어백.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    중간부(MA) 및 후방부(HA) 사이 영역에 측면 리세스(lateral recesses)(SEA)를 포함하는, OPW 에어백.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 표면에 폴리머 층이 제공되는, OPW 에어백.


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