KR20210122159A - Opw 에어백 - Google Patents

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KR20210122159A
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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, 종축 (LA)을 따라 배열되는 OPW 에어백 (LS)은 전방부 (VA), 중간부 (MA) 및 후방부 (HA)를 가지며, 바람직하게는 발생기 (G)를 수용하기 위한 발생기 입구 (GEM) 및 그에 인접하여 유입 영역 (ESB)이 전방부 (VA)에 배열되고, 상부 메인 챔버 (OK) 및 하부 메인 챔버 (UK)는 중간부 (MA)에 배열되며, 종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제1 복수 (EVZ)의 하부 보강 챔버 (UQVK)는 하부 직물 층 (UG) 및 중간 직물 층 (MG) 사이에 후방부 (HA)에 배열되고, 종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제2 복수 (ZVZ)의 상부 보강 챔버 (OQVK)는 중간 직물 층 (MG) 및 상부 직물 층 (OG) 사이 후방부 (HA)에 배열되고, 각 하부 보강 챔버 (UQVK)는 상기 하부 보강 챔버에 비해 더 좁은(narrower) 적어도 하나의 상부 보강 챔버 (OQVK)와 연관되고, 하부 보강 챔버 (UQVK)는 각 하부 직조 솔기(woven seams) (UWN)에 의해 이격되어 있고, 하부 직조 솔기 (woven seams) (UWN)를 덮는 브릿지 챔버 (BK)는 중간 직물 층 (MG) 및 상부 직물 층 (OG) 사이에 배열된다.

Description

OPW 에어백{OPW airbag}
본 발명은 적어도 3개의 직물 층, 하부 직물 층, 상부 직물 층 및 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.
US 10,525,927 82는 팽창된 상태에서 U자형 에어백을 중심부에 가지고 있는, 차량 탑승자를 보호하기 위한 장치를 개시한다. 이는 전개의 경우 차량 탑승자의 무릎 영역으로 확장되고, 하나 또는 복수의 고정 장치 또는 테더에 의해 제한되는 차량 탑승자 방향으로의 최대 확장(maximum expansion)은 차량 탑승자가 다치지 않도록 한다. 에어백은 미리 구성된 U자형 최종 형태로 팽창된다. 최종 형상은 여기에 자세히 설명된 대로 매우 복잡한 방식으로 직물의 조각을 함께 재봉하거나 용접하여 제조된다. 이 장치는 파 사이드(far-side) 전개 경우를 지원하는데 적합하지 않다.
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 에어백으로 달성되고, 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) 종축을 따라 배열되는 OPW 에어백은 전방부, 중간부 및 후방부를 가지며,
b) 바람직하게는 발생기를 수용하기 위한 발생기 입구 및 그에 인접하여 유입 영역이 전방부에 배열되고,
c) 상부 메인 챔버 및 하부 메인 챔버는 중간부에 배열되며,
d) 종축을 따라 횡 방향으로 연장되는 제1 복수의 하부 보강 챔버는 하부 직물 층 및 중간 직물 층 사이 후방부에 배열되고,
e) 종축을 따라 횡 방향으로 연장되는 제2 복수의 상부 보강 챔버는 중간 직물 층 및 상부 직물 층 사이 후방부에 배열되고,
f) 각 하부 보강 챔버는 상기 하부 보강 챔버에 비해 더 좁은(narrower) 적어도 하나의 상부 보강 챔버와 연관되고,
g) 하부 보강 챔버는 각 하부 직조 솔기(woven seams)에 의해 이격되어 있고,
h) 하부 직조 솔기 (woven seams)를 덮는 브릿지 챔버는 중간 직물 층 및 상부 직물 층 사이에 배열된다.
청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 OPW 에어백을 자카드 직기(jacquard loom)에서 제조하기 위한 유리한 방법으로서, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) 상부, 중간, 하부 직물 층을 위한 경사(warp thread)를 준비하는 단계,
b) OPW 에어백을 재료 길이로 직조하는(weaving) 단계,
c) 재료 길이에서 OPW 에어백을 잘라내는(cutting out) 단계.
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 상태에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백의 하부 및 중간 직물 층의 제1 실시예의 평면도를 나타내고, 명확성을 위해 상부 직물 층은 생략되었다.
도 2는 도 1에 따른 OPW 에어백의 평면도를 나타내고, 명확성을 위해 하부 직물 층은 생략하였다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 OPW 에어백의 평면도를 나타내고, 배향(orientation)을 위해 서로 겹쳐지는, 두 이전 도면의 직조된 솔기 및 챔버를 나타낸다.
도 4는 팽창되지 않은 상태에서 매우 단순화된 단면도이고, 중간 직물 층의 완전히 부유하는 경사는 OPW 에어백의 제1 부분 영역에 나타나고 직렬로 배열된 X-테더(X-tethers)는 중간부의 상부 메인 챔버에 나타난다.
도 5는 팽창되지 않은 상태에서 개별 챔버를 갖는 OPW 에어백의 후방부의 예시적인 단면도를 나타낸다. 직물 층의 실제 위치를 서로 관련하여 설명하기 위해, 약간 분리된 상태로 표시한다.
도 6은 후방부는 시계 방향으로 만곡되고 최외각 챔버는 중간부의 메인 챔버에 접하는, 팽창된 상태의 도 5에 따른 OPW 에어백의 후방부의 예시적인 단면도를 나타낸다.
도 7은 차량 탑승자와 접촉한, 측면에서 팽창된 상태의 OPW 에어백을 나타낸다.
상기 목적은 청구항 1항에 따른 에어백으로 달성되고, 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) 종축을 따라 배열되는 OPW 에어백은 전방부, 중간부 및 후방부를 가지며,
b) 바람직하게는 발생기를 수용하기 위한 발생기 입구 및 그에 인접하여 유입 영역이 전방부에 배열되고,
c) 상부 메인 챔버 및 하부 메인 챔버는 중간부에 배열되며,
d) 종축을 따라 횡 방향으로 연장되는 제1 복수의 하부 보강 챔버는 하부 직물 층 및 중간 직물 층 사이 후방부에 배열되고,
e) 종축을 따라 횡 방향으로 연장되는 제2 복수의 상부 보강 챔버는 중간 직물 층 및 상부 직물 층 사이 후방부에 배열되고,
f) 각 하부 보강 챔버는 상기 하부 보강 챔버에 비해 더 좁은(narrower) 적어도 하나의 상부 보강 챔버와 연관되고,
g) 하부 보강 챔버는 각 하부 직조 솔기(woven seams)에 의해 이격되어 있고,
h) 하부 직조 솔기 (woven seams)를 덮는 브릿지 챔버는 중간 직물 층 및 상부 직물 층 사이에 배열된다.
본 발명에 따른 OPW 에어백의 유리한 실시예에서, 유리하게는 팽창된 상태에서, 예를 들어 충돌의 결과로 측면으로 움직이는 차량 탑승자의 머리의 상당한 힘을 흡수할 수 있다. 이러한 비용을 절감하는 이점은 OPW 에어백이 종래기술에서 알려진 에어백에 존재하는 것과 같은 추가의 고정(anchoring) 또는 고정(fixing) 스트랩을 장착하지 않고도 나타난다. 이들은 에어백 생산(OPW 에어백으로 직조되거나 봉제 에어백(a sewn airbag)으로 제조된다) 이후 구성 측면에서 레트로피트(retrofitted) 되어야 한다. "직조(weaving)"하는 동안 본 발명에 따른 OPW 에어백은 즉시 사용 가능한 방식으로 생산된다. 본 발명에 따른 OPW 에어백을 팽창시키면, 후방부는 완충 구역(buffer zone) 또는 크럼플 구역(crumple zone)으로서 공극을 감싸는 원통형 형상으로 확장된다. 인접한 챔버를 통해, 브릿지 챔버는 후방부를 곡률로 밀어 넣어 상기 원통형 모양을 형성한다. 후방부의 후단은 중간부에서 지지된다. 본 발명에 따른 OPW 에어백을 사용할 때 추가적인 이점은 완충 구역으로 도달한 부피가 매질 (공기 또는 팽창 가스)로 완전히 채워질 필요가 없다는 점에 나타난다. 원통형 형상의 내부는 비어 있다. "팽창 부피(inflation volume)"가 세이브되어 차량 탑승자를 위한 보호 장치를 더 빨리 사용할 수 있다.
유리한 일 실시예에서, OPW 에어백은 3개의 상부 보강 챔버가 각각 하나의 하부 보강 챔버와 연관되는 것을 특징으로 한다. 이러한 유리한 배열의 결과로, 롤러(roller)의 외형은 더 균일하고 동시에 더욱 강화된다. 놀랍게도, 이러한 배열은 특히 유리한 것으로 입증되었다.
또 다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 종축을 따라 그에 대해 횡 방향으로 연장되는 제1 복수의 하부 보강 챔버 및 종축에 대해 횡 방향으로 연장되는 제2 복수의 하부 보강 챔버에 더하여, 바람직하게는 최대 8개의 추가의 제1 및 제2 복수의 보강 챔버가 종축을 따라 배열된다. 놀랍게도, OPW 에어백의 폭을 가로질러 서로 뒤에 배열된 더 많은 수의 더 짧은 보강 챔버는 단 하나의 더 긴 보강 챔버보다 에어백이 차량 탑승자에게 더 유연하게(flexibly) 몰딩(molding)되는 결과를 나타낸다.
또 다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 종축 (LA)에 대해 횡 방향으로 및/또는 평행하게 연장되는 X-테더 시리즈(XTK)가 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이 및/또는 상부 직물 층 (OG) 과 중간 직물 층 (MG) 사이, 중간부(MA)의 선택된 영역(selected region)에 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이러한 구성은 상부 및 하부 메인 챔버의 개별적으로 바람직한 형상의 정확한 제어를 가능하게 한다. 2개의 직물 층이 X-테더를 통해 함께 결합되는 선택된 영역에서, 에어백의 국부적 팽창 및 팽창 동안의 그 정도(extent)는 본 발명에 따라 의도적으로 제한된다.
또 다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 종축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보강 직조 솔기(stiffening woven seam) 가 중간 직물 층과 상부 직물 층 사이, 중간부에 배열되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 제공되는 종 방향 또는 횡 방향으로 연장된 직조 보강 솔기에 의해, 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.
또 다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 유입 영역, 메인 챔버, 보강 챔버 및 브릿지 챔버의 팽창 후, 특히 발생기 입구 위에서 원형으로 만곡되는 것을 특징으로 하며, 브릿지 챔버는 인접한 상부 보강 챔버를 밀어내고 하부 직조 솔기는 힌지(hinge) 처럼 작동한다.
다른 유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 OPW 에어백은 그 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.
청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 OPW 에어백을 자카드 직기(jacquard loom)에서 제조하기 위한 유리한 방법으로서, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) 상부, 중간, 하부 직물 층을 위한 경사(warp thread)를 준비하는 단계,
b) OPW 에어백을 재료 길이로 직조하는(weaving) 단계,
c) 재료 길이에서 OPW 에어백을 잘라내는(cutting out) 단계.
유리하게는, 이러한 몇 단계를 통해 본 발명에 따른 OPW 에어백은 외부 물질로 만들어지는 다른 어플리케이션에 대한 요구 없이 즉시 사용 가능하게 생산된다.
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 하부 직물 층 (UG) 및 중간 직물 층 (MG)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)을 형성한다.
OPW 에어백 (LS)은 전방부 (VA), 중간부 (MA) 및 후방부 (HA)로 구분된다. 중간 직물 층 (MG)은 관찰자(viewer)를 향한다. 하부 직물 층 (UG)는 관찰자로부터 멀어진다. 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. 이에 대한 세부 사항은 도 4에 나타난다. 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 제1부분 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)로부터 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)은 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.
(여기서 예시로서 제시되는) 두꺼운 검은색 대시로 그려진 (도 1에서 위에서 아래로 확장되는) 제1 복수 (EVZ)의 7개의 하부 직조 솔기 (UWN)는 후방부 (HA)에서 볼 수 있다. 중간 직물 층 (MG)은 이러한 하부 직조 솔기 (UWN) 영역에서 하부 직물 층 (UG)와 함께 직조된다. 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)는 각각의 경우 2개의 인접한 하부 직조 솔기 (UWN) 사이에 배치된다. 이 구성의 측면도는 도 5에서 볼 수 있다. 제1 복수 (EVZ)에 더하여, 5개의 추가의 제1 복수 (EVZ)의 하부 직조 솔기 (UWN)가 (도3의 오른쪽을 따라) 예시로서 도시된다. 각각은 또한 그들 사이에 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)를 포함(enclose)한다 (도 5 참조). 단일 층 영역 (EB)는 OPW 에어백 (LS)를 "직조 솔기"로 둘러싸고 있다. 소위 직조 솔기는 모든 경사 및 위사가 이 영역에서 하나의 직물 층으로 모이기 때문에 발생한다. 섹션 라인 IV-IV는 전방부 (VA)에 표시되어 있다. 이는 도 4의 설명에서 다룬다. 여기 표시된 OPW 에어백 (LS)은 외부 직조 솔기 (WNA)로 둘러싸여 있다.
도 2는 도 1에 따른 OPW 에어백의 평면도를 나타내고, 명확성을 위해 하부 직물 층이 생략되었다. 여기서, (예시로서 제시되는) 종 방향 타원형으로 그려진 (도 1에서 위에서 아래로 확장되는) 제2 복수 (ZVZ)의 30개의 상부 직조 솔기 (OWN)는 후방부 (HA)에서 볼 수 있다. 중간 직물 층 (MG)는 이러한 상부 직조 솔기 (OWN)의 영역에서 상부 직물 층 (OG)와 함께 직조된다. 도 2의 상단에서 카운트된 처음 3개의 상부 직조 솔기 (OWN)는 두 개의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)를 각각 둘러싼다. 제3 및 제4 상부 직조 솔기 (OWN)는 브릿지 챔버 (BK)를 둘러싼다. 제1 복수 (EVZ)의 아래쪽으로 향하는 추가 경로에서, 3개의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)는 4개의 상부 직조 솔기 (OWN)에 의해 둘러싸이고, 이어서 제2 브릿지 챔버 (BK) (위에서부터 카운트됨)가 이어진다. 패턴은 중간부 (MA) (3개의 상부 종 방향 보강 챔버 (OQVK)가 각각의 경우에 브릿지 챔버 (BK)에 의해 이어짐)까지 계속되고 두 개의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)로 끝난다.
또한 도 2를 통해 횡 방향으로 이어지는 4개의 직사각형(oblong rectangles) 그룹을 참조해야 한다. 도 2는 여기에서 예를 들어, X-테더 시리즈를 나타내기 위해 사용되며, 이러한 그룹은 상부 직물 층 (OG)와 중간 직물 층 (MG) 사이에 배치되고, 이들은 중간 직물 층 (MG)과 상부 직물 층 (OG) 사이에 위치하므로 현재의 도 2에서는 실제로 볼 수 없다.
마지막으로, 도 3은 실제로 보이지 않는 상부 직물 층 (OG)과 그 아래 놓인 중간 직물 층 (MG)을 도시하여 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)와 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK) 뿐만 아니라 브릿지 챔버 (BK) (도 5 참조)의 국부적인 상관관계를 나타낸다.
도 4는 위에서 팽창된 상태의 도 1로부터의 단면도 IV- IV의 개략적인 단면도를 나타내며, OPW 에어백 (LS)의 제1 부분 영역 (ETB)에는 중간 직물 층 (MG)의 자유 부유하는(free floating) 경사 (FF)가 나타난다. 3개의 직물 층은 팽창되지 않은 상태에서 서로 가깝게 놓여있고, 부유하는 경사 (FF)는 두 개의 외부 층, 상부 직물 층 (OG)과 하부 직물 층 (UG) 사이에 느슨하게 놓여있다는 점에 유의해야 한다.
도 4에서, 3 층의 직물 (도면에서)은 하부 직물 층 (UG), 상부 직물 층 (OG) 및 그 사이에 배치된 중간 직물 층 (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 않고, 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 5는 팽창되지 않은 상태의 개별 챔버를 갖는 OPW 에어백의 후방부 (HA)의 예시적인 단면도를 도시한다. 서로 관련하여 직물 층의 실제 위치를 설명하기 위해 약간 분리된 상태로 표시된다. 여기에 도시된 실시에는 도 1 내지 도3에 기술된 실시예와 다른 수의 상부 및 하부 챔버를 갖는다. 따라서, 여기 후방부 (HA)에서, 6개의 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)가 보여지며, 이는 하부 직조 솔기 (UWN)에 의해 서로 분리되어 있다. 그러나 상부 "수준(level)"에서, 좌측의 3개의 하부 횡 방향 보강 챔버 (UVQK)는 각각 하나의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)와 연관되는 반면, 우측의 3개의 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)는 각각 2개의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)와 연관된다. 이를 도 1내지 도 3에 따른 실시예와 비교한다. 여기서, 3개의 상부 횡단 보강 챔버 (OQVK)가 하나의 하부 횡단 보강 챔버 (UQVK)와 마주한다. 두 개의 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK) 사이에 배치된 소위 브릿지 챔버 (BK)를 특별히 참조해야 한다. 도 6에 상세히 도시된 바와 같이, 이 브릿지 챔버 (BK)는 본 발명에 따른 OPW 에어백이 팽창될 때, 후방부 (HA)가 만곡되도록 한다.
도 6은 팽창된 상태에 있는 도5에 따른 OPW 에어백의 후방부 (HA)를 나타내고, 후방부 (HA)는 화살표 (KR)에 따라 시계 방향으로 구부러지고, 가장 외각의 제1 챔버 (EK)는 중간부 (MA)(거의 도 6에서)의 하부 메인 챔버 (UK)와 접한다. OPW 에어백 (LS)가 팽창되면 모든 챔버가 채워진다. 브릿지 챔버 (BK)는 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)를 서로 멀어지게 하고 하부 직조 솔기 (UWN) 주위로 회전시켜 전체 후방부(HA)가 화살표 (KR)를 따라 시계 방향으로 곡선을 이루며 일종의 원통형 형상을 형성한다. 상부 횡 방향 보강 챔버 (OQVK)가 하부 횡 방향 보강 챔버 (UQVK)보다 짧기 때문에, 두 그룹은 곡률 형성을 지원한다.
도 7은 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 후방부 (HA)는 시계 방향으로 만곡되어 탑승자의 머리를 향해 원통형 모양을 형성하여 탑승자를 가상의 차량의 묵시적인 중심선(ML)으로부터 멀어지도록 밀어내어 보호하거나 차량 탑승자가 중심선 쪽으로 움직이거나 다른 차랑 탑승자 쪽으로 움직이지 않도록 방지한다.
EB 단일 층 영역
ESB 유입 영역
ETB 제1 부분 영역
EVZ 제1 복수(First plurality)
FF 부유하는 경사(Floating warp threads)
GEM 발생기 입구(Generator mouth)
HA 후방부
I 차량 탑승자
K 경사(warp) 방향 (화살표)
KF 경사(warp thread)
KR 곡률 화살표
LS OPW 에어백
OQVK 상부 횡 방향 보강 챔버
MA 중간부
MG 중간 직물 층
ML 중심선
OG 상부 직물 층
OWN 상부 직조 솔기(Upper woven seam)
S 위사(Weft) 방향 (화살표)
UG 하부 직물 층
UQVK 하부 횡 방향 보강 챔버
UWN 하부 직조 솔기(Lower woven seam)
VA 전방부
WN 직조된 솔기(Woven seam)
WNA 외부 직조 솔기(Outer woven seam)
X X-테더(X-tether)
XTK 테더 컬럼(Tether column)
ZTB 제2 부분 영역
ZVZ 제2 복수(Second plurality)

Claims (8)

  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) 종축 (LA)을 따라 배열되는 OPW 에어백 (LS)은 전방부 (VA), 중간부 (MA) 및 후방부 (HA)를 가지며,
    b) 바람직하게는 발생기 (G)를 수용하기 위한 발생기 입구 (GEM) 및 그에 인접하여 유입 영역 (ESB)이 전방부 (VA)에 배열되고,
    c) 상부 메인 챔버 (OK) 및 하부 메인 챔버 (UK)는 중간부 (MA)에 배열되며,
    d) 종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제1 복수 (EVZ)의 하부 보강 챔버 (UQVK)는 하부 직물 층 (UG) 및 중간 직물 층 (MG) 사이에 후방부 (HA)에 배열되고,
    e) 종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제2 복수 (ZVZ)의 상부 보강 챔버 (OQVK)는 중간 직물 층 (MG) 및 상부 직물 층 (OG) 사이 후방부 (HA)에 배열되고,
    f) 각 하부 보강 챔버 (UQVK)는 상기 하부 보강 챔버에 비해 더 좁은(narrower) 적어도 하나의 상부 보강 챔버 (OQVK)와 연관되고,
    g) 하부 보강 챔버 (UQVK)는 각 하부 직조 솔기(woven seams) (UWN)에 의해 이격되어 있고,
    h) 하부 직조 솔기 (woven seams) (UWN)를 덮는 브릿지 챔버 (BK)는 중간 직물 층 (MG) 및 상부 직물 층 (OG) 사이에 배열되는,
    OPW 에어백.
  2. 제1항에 있어서,
    3 개의 상부 보강 챔버 (OQVK)는 각 경우에 하나의 하부 보강 챔버 (UQVK)와 연관되는 것인, OPW 에어백.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제1 복수 (EVZ)의 하부 보강 챔버 (UQVK) 및 종축 (LA)을 따라 횡 방향으로 연장되는 제2 복수 (ZVZ)의 상부 보강 챔버 (OQVK)에 더하여, 바람직하게는 최대 8개의 추가의 제1 및 제2 복수의 보강 챔버 (UQVK, OQVK)가 종축 (LA)을 따라 배열되는 것인, OPW 에어백.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    종축(LA)에 평행하게 및/또는 횡 방향으로 연장되는 X-테더 시리즈(X-tether series) (XTK)는 중간 직물 층 (MG)과 하부 직물 층 (UG) 사이 및/또는 상부 직물 층 (OG) 과 중간 직물 층 (MG) 사이, 중간부 (MA)의 선택된 영역에 배열되는 것인, OPW 에어백.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    종축 (LA) 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보강 직조 솔기(stiffening woven seam) (WVN)는 중간 직물 층 (MG)과 상부 직물 층 (OG) 사이, 중간부 (MA)에 배열되는 것인, OPW 에어백.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    유입 영역 (ESB), 보강 챔버 (UQVK, OQVK), 메인 챔버 및 브릿지 챔버 (BK)의 팽창 후, 브릿지 챔버 (BK)가 인접한 상부 보강 챔버(OQVK)를 밀어내고 하부 직조 솔기 (UWN)가 힌지(hinge)처럼 작동하여, 상기 에어백은 특히 발생기 입구 (GEM) 위로 원형으로 만곡되는 것인, OPW 에어백.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 표면에 폴리머 층이 제공되는, OPW 에어백.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 OPW 에어백을 자카드 직기(jacquard loom)에서 제조하는 방법으로서,
    a) 상부, 중간, 하부 직물 층을 위한 경사(warp thread)를 준비하는 단계,
    b) OPW 에어백을 재료 길이로 직조하는(weaving) 단계,
    c) 재료 길이에서 OPW 에어백을 잘라내는(cutting out) 단계를 포함하는 것인, OPW 에어백 제조방법.

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