OPW气囊的制作方法

opw气囊
技术领域
1.本发明涉及opw气囊，其具有至少三个织造织物层，即一个下织物层、一个上织物层和设于两者间的一个中间织物层。


背景技术：

2.所谓的远侧安全气囊(也称为前中心安全气囊)例如在朝向副驾的一侧安置在机动车的司机座中。该安全气囊未来应被用于满足预计在2020年生效的欧洲ncap新检查要求。例如在互联网中在“欧洲ncap远侧试验和评估协议v10.pdf”中能找到其试验条件。也在www.euroncap.com中参见“欧洲新车评估程序”。
3.上述气囊迄今只能很费事地以所谓的裁
‑
剪
‑
缝方法来制造。在此，从一个或多个织物幅材上裁剪出许多织物件，涂覆上密封物质并且成本高昂且费时地缝合成气囊。为了能保证尽量最佳的对车辆乘客的保护作用，这种气囊必须在充气状态下具备醒目的造型和很高的刚性。用于所述应用目的的已知气囊是复杂的解决方案并且目前以高昂的成衣裁缝技术成本来制造，做法是例如由涂覆有硅氧烷的扁平织物裁剪出两个以上的相同的或部分相同的或不同的成品件，在边缘处例如呈环绕松绒绳形式喷涂上密封物质，接着将两个以上的织物件重叠，以及接着将这些部分粘接接合。另外，这些织物层具有缝以保证粘接缝有足够强度。必须在另一个工序中缝上其它组成部件例如阻拦带、接板等以获得造型(具有或不具密封物质)。该方法很费时且是成本密集的并且需要大量的人工工序。但是，可供整个模块所用的车座内结构空间是有限的。缝制的远侧气囊因为接缝和多个织物层很鼓而决定了更高的结构空间需求。
4.从ep3127758a1中知道了远侧气囊设备，其具有多重缝合的双层气囊，在其内室中，为了控制此外双层气囊的在充气时力求的立体结构而将各种不同的平行于外层安放的有目的地设定尺寸和定位的织物件缝合。另外，设置用于连接两个外织物层的目的明确的连接缝。从那里的描述中知道了远侧气囊的艰辛费时的制造。
5.德国实用新型出版物de20015134u1描述了头侧气囊保护装置，其具有包括两个织物层的气囊，所述织物层通过间隔件相互连接，其中间隔件在充气状态下限制织物层的相互间距。间隔件由经纱和纬纱组成，它们分别在预定区域内在局部从两个织物层之一露出并且在所谓的区域61中在与从其它的对置织物层延伸的经线和纬线编织之后，又回到其初始织物层或延伸入对置的织物层。在此所述的保护装置的特点是所述的间隔件，但关于充气状态下的刚性没什么想法。


技术实现要素：

6.本发明的任务是提出一种气囊，借此避免或至少显著减少从现有技术中知道的缺点。
7.该任务通过一种opw气囊、即一种具有经纱和纬纱的opw气囊完成，它们以至少三个织造的织物层、即一个下织物层、一个上织物层和设于两者间的一个中间织物层编织而
成，其特点是，
8.a)中间织物层的纬纱在opw气囊的第一局部区域从中间织物层露出，并且部分附接(angeheftet)在上织物层且部分附接在下织物层上，
9.b)中间织物层的经纱在opw气囊的第一局部区域从中间织物层露出并且在下织物层和上织物层之间自由浮现，并且
10.c1)在opw气囊的第二局部区域内将中间织物层的纬纱和经纱织入(eingebunden)下织物层或上织物层，
11.或者
12.c2)在少量的接合点处被附接在下织物层或上织物层上。
13.有利的是，该中间织物层的经纱和纬纱不在第一局部区域内相互交织并因此未形成完整的织物表面。由于纬纱在第一局部区域内未浮现(因为纬纱被织入下织物层或上织物层，或者在不太多的接合点处被附接在下织物层或上织物层上)，故它们可以有利地在进一步加工步骤(如卷绕、层压、涂覆)中不会移动成较厚部位或隆起。
14.根据本发明的实施方式，在形成从双层区域到三层区域的过渡部的流入区中，中间织物层的纬纱有利地例如相对于相同的部分被附接到上织物层和下织物层。实际上，这能相对于不同的部分来进行。中间织物层的经纱在离开中间织物层之后在整个流入区中浮现，直到它们在与流入区相接的第二局部区域中被织入或接合入上织物层或下织物层。在第二局部区域将中间织物层纬纱附接在外层上有利地可以如此实现，即，流入区最好以经纱平行或纬纱平行的方式布置。
15.当借助上述结构在流入区中被编织的三层气囊或更多层气囊充气时，填充介质(充气气体)从双层发生器口区域克服较小阻力地流入三层气囊区域，因为中间织物层的纬纱被附接到上织物层或下织物层并且它们由此未对填充介质施以“机械”阻力。
16.如此得到本发明的另一个优点，在加工过程期间避免中间织物层的松弛的纬纱移动成为隆起。这在并非按照本发明的设计中主要在清洗和干燥过程中发生，并且因此在卷起和后续过程中导致形成褶皱，进而尤其在层压和涂覆时导致加工难度和更高的废品率。所述问题因为本发明而得到解决。
17.根据本发明的opw气囊有利的是在唯一一道工序中被一件式织造(一体式织造)的气囊，其来自织机地固定及可完成地织成，有利地已经配备且配置有所有其功能特征。为了满足前述的不同密封性要求，它分别个别地仅还具有密封剂。因此，不同于从现有技术中知道的气囊，得到了显著的成本和制造时间的节约。根据本发明的、中间织物层的经纱和纬纱在opw气囊的第一局部区域中完全浮现的配置还允许设置在下织物层和中间织物层之间的腔室的和设置在上织物层和中间织物层之间的腔室的连通。基于本发明的织造结构，即上织物层经纱的一部分和下织物层经纱的一部分被布置成它们分别在所选区域离开该织物层并且在第二局部区域进入中间织物层，故在织造时出现这两个腔室。这两个腔室能在一个充气过程中被一个发生器或充气装置同时填充并且已经形成一个稳定的远侧气囊。目标是利用该基本结构来满足欧洲ncap要求。
18.在本发明的一个有利设计中，opw气囊的特点是，中间织物层的纬纱和经纱在opw气囊的第二局部区域中在外侧在接合点被织入平行于下织物层的内部下织物层或平行于上织物层的内部上织物层中。
19.该设计的优点是，中间织物层的纬纱和经纱未被牢固地织入上或下织物层中，而是形成两个自己的例如按平纹组织交织的附加内织物层。两个内织物层的纱线密度于是对于每个织物层例如大致相当于在气囊余部中存在的中间织物层的纱线密度的一半。在一个优选实施例中，在该区域中出现四个织物层。于是，这两个内织物层在上下最好以不太多的连接(接合点)被附接在各自所属的下织物层或上织物层。
20.在本发明的另一个有利设计中，opw气囊的特点是，上织物层和中间织物层在所选区域通过x系结相互连接。根据本发明的这个配置允许目标准确地掌控上腔室的个别期望的形成。在两个织物层通过x系结相互连接的所选区域中，根据本发明如所希望的那样限制充气时的气囊局部伸展及其程度。
21.在本发明的另一个有利设计中，opw气囊的特点是，下织物层和中间织物层在所选区域中通过x系结相互连接。本发明的配置容许目标准确地掌控下腔室或两个腔室的个别期望的形成。在这里也适用的是，在两个织物层通过x系结相互连接的所选区域中，能根据本发明有利地如所希望的那样限制充气时的气囊局部伸展及其程度。
22.在本发明的又一个有利设计中，opw气囊的特点是，它具有前部段、中间部段和后部段，其中，在前部段内设有用于容纳发生器的发生器口，与之相接地在第一局部区域中设有流入区，其中在中间织物层和下织物层之间在中间部段内设有在后部段方向上纵向延伸的加强腔室，并且在后部段内设置沿其横向延伸的加强腔室。借助本发明所设定的纵向延伸或横向延伸的加强腔室，可以有目的地形成本发明的opw气囊的“较硬”部分和“不太硬”部分，因而调节纵向刚性和/或横向刚性，其中该opw气囊内的加强腔室可以与方向无关地布置。
23.在本发明的另外一个有利设计中，opw气囊的特点是，在中间织物层和上织物层之间，与在中间织物层和下织物层之间横向延伸的加强腔室相邻且平行地设置有x系结列，x系结列的宽度小于横向延伸的加强腔室的宽度。根据本发明，这种配置现在允许气囊的一部分相对于另一部分可控弯曲。在这里，该后部段可以有利地相对于前部段和中间部段从织物平面突出至“第三维度”，做法是在气囊充气时的x系结列和加强腔室的不同宽度造成后部段朝向x
‑
系结列所在的侧面弯曲。这是如此造成的，即，其宽度小于横向延伸的加强腔室的宽度的x系结列与其相对侧的加强腔室所为相比更多地收紧外部上织物层。
24.在本发明的另外一个有利设计中，opw气囊的特点是，它在中间部段与后部段之间区域内具有至少一个横向延伸的单层区域。在opw气囊中的线性单层区域总是适于使气囊容易沿该区域弯折。这在本发明的有利改进方案中导致允许弯折。
25.在本发明的又一个不同的有利设计中，opw气囊的特点是，它在所述中间部段和后部段之间的区域内具有侧向缺口。这样的缺口也适于使气囊在此区域中弯折变得容易。在使用状况下，即在碰撞情况下，本发明的气囊突然充气。在此情况下，它在胸部区域贴靠车辆乘客。其所谓的后部段可以根据本发明沿着弯折线弯曲并且也因为所谓的弯曲向“第三维度”而贴靠车辆乘客的头部。
26.最后，在本发明的又一个有利设计中，opw气囊的特点是，它在其外表面具有聚合物层。以这样的密封物质的涂覆有利地提高了织物层的不透气性和进而处于充气压力下的气囊的形状稳定性。
27.特别是，本发明的主题可被用在远侧气囊区域中，因为这就像在欧洲指南
ncap2020中要求的那样。
附图说明
28.为了更好理解，以下将结合实施例并参照附图来简介本发明。附图大多示出示意性的俯视图或截面图。
29.图1从上方非常示意性地示出处于未充气状态的opw气囊。
30.图2非常简化地示出处于未充气状态的图1的截面图，其中在opw气囊的第一局部区域中示出中间织物层的全浮现的经纱。
31.图3从下方非常示意性地示出处于未充气状态的图1的opw气囊。
32.图4a以截面图非常示意性地举例示出处于未充气状态的具有几个腔室的opw气囊的部段。为了显示织物层的相互当前位置，它们被略微拉分开地示出。
33.图4b以截面图非常示意性地示出根据图4a的opw气囊的部段，但处于充气状态且相应变短。
34.图4c以截面图非常示意性地示出处于未充气状态的具有x系结和加强腔室的opw气囊的后部段。为了显示织物层的相互当前位置，它们被略拉分开地示出。
35.图4d以截面图非常示意性地示出根据图4c的opw气囊的后部段，其具有类似于图4c的x系结和加强腔室，但在充气状态下具有弯曲的后部段。
36.图5从侧面非常示意性地示出处于充气状态且贴靠车辆乘客的opw气囊。
37.图6非常示意性地示出本发明opw气囊的第二局部区域的一个实施方式的下织物层ug和上织物层og的局部。
38.附图标记列表
39.ap
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接合点
40.eb
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单层区域
41.ek
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单独腔室
42.esb
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流入区
43.etb
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第一局部区域
44.fk
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浮现的经纱
45.g
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发生器
46.gem
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发生器口
47.gl
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基准线
48.ha
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后部段
49.i
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乘客
50.iglo
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内部上织物层
51.iglu
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内部下织物层
52.ir
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第二局部区域ztb的内部空间
53.k
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经向
54.kf
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经纱
55.kn
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弯折缝
56.kog
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上织物层的经纱
57.kmg
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中间织物层的经纱
58.kug
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下织物层的经纱
59.l
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空气流的箭头
60.ln
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纵缝
61.ls
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opw气囊
62.lvk
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加强腔室
63.ma
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间部段
64.mg
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中间织物层
65.ml
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中心线
66.og
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上织物层
67.pk
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弯曲箭头
68.qn
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横缝
69.qvk
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加强腔室
70.s
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纬向
71.sea
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侧向缺口
72.sf
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纬纱
73.smg
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纬纱
74.ug
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下织物层
75.va
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前部段
76.wn
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
织缝
77.x
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x系结
78.xtk
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系结列
79.zl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
双层区域
80.ztb
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第二局部区域
具体实施方式
81.图1从上方非常示意性地示出处于未充气状态的opw气囊ls的一个实施例。opw气囊ls由经纱和纬纱一件式织造。经纱在根据箭头k的经向上延伸。纬纱在根据箭头s的纬向上延伸。但延伸方向不是约束性的。它们形成三个织物层，即一个下织物层ug、一个上织物层og和设于两者间的一个中间织物层mg。
82.opw气囊ls被分为前部段va、中间部段ma和后部段ha。上织物层og面向观看者。下织物层ug背对观看者。在此图示中看不到中间(在此以粗菱形勾勒的)织物层mg，因为它位于opw气囊ls内。它从后部段ha经中间部段ma一直延伸入前部段va。第一局部区域etb位于前部段va内(仅为了显示而被细菱形勾勒)，在第一局部区域中，中间织物层mg的经纱和纬纱从中露出。经纱浮现在下织物层ug和上织物层og之间。中间织物层的纬纱在第一局部区域etb部分附接在上织物层og且部分附接在下织物层ug。“附接”被技术人员理解为以在所述层的一根或几根纱线上的圈套形式织入该层(在此是下织物层ug或上织物层og)中。与opw气囊ls的前部段va的细菱形第一局部区域etb相接地存在一个(仅为了显示而用粗菱形勾勒的)第二局部区域ztb。在从第一局部区域etb至双层设计的第二局部区域ztb的过渡部
中，原先在第一局部区域etb内浮现的经纱以及中间织物层mg的如前所述的附接纬纱进入上织物层og或下织物层ug。第二局部区域ztb以双层形式配置，即它仅由上织物层og和下织物层ug组成。发生器口gem也位于这里，在其区域中接有一个(未示出)发生器g。
83.单层区域eb作为“织缝”包围opw气囊ls。因为在一个织物层内的所有经纱和纬纱在此区域中会聚，故存在所谓的织缝。在前部段va中画出剖切线ii
‑
ii。在图2的说明中将对此加以介绍。
84.在后部段ha中画出了剖切线iv
‑
iv。在图4c和图4d的说明中将对此进一步介绍。但应该指出由横向延伸的矩形表示的x系结列，它们布置在上织物层og和中间织物层mg之间并且在当前的图1中实际上看不到。
85.图2从上方示出处于充气状态的图1的剖视示意图ii
‑
ii，在这里，在opw气囊ls的第一局部区域etb中示出了中间织物层mg的自由浮现的经纱fk。人们注意到，这三个织物层在未充气状态下彼此紧挨着，其中浮现的经纱fk松弛地位于两个外层og和ug之间。
86.在图2中能看到(在绘图中)来自上方的三层织物，其由下织物层ug、上织物层og和设于两者之间的中间织物层mg构成。在上织物层og与中间织物层mg之间有上腔室ok。在中间织物层mg和下织物层ug之间有下腔室uk。设于两者间的中间织物层mg结束于第一局部区域etb且在那里如此有一定程度的松解，即，中间织物层mg的经纱和纬纱在第一局部区域etb内未编织在一起，从而它们从中间织物层mg露出。经纱浮现在下织物层ug与上织物层og之间并且在至第二局部区域ztb的过渡部处进入下织物层ug或上织物层og，它们在此处接着被织入。本发明的配置的特点在于，在第一局部区域etb和第二局部区域ztb内不再存在中间织物层mg。
87.在上腔室ok内例如示出几个系结列xtk，它们由所谓的x系结x构成，x系结又因为经纱和纬纱互换到相邻织物层中而出现。一个系结列由多个并排设于一列中的x系结构成。x系结的方向和目的在于限制或控制各自织物层的充气时鼓起。这被技术人员所知晓。
88.从发生器口gem起，在本发明的opw气囊ls的使用情况下，被用于气囊充气的介质(以下仅还称为充气空气或空气)从双层的第二局部区域ztb经过也称为流入区esb的、经纱和纬纱在此浮现的第一局部区域etb流向在第一局部区域etb之后开始的中间织物层mg。
89.为了做到气囊ls或者说两个重叠的空气腔室ok和uk的动态填充而不使其受损，流入区esb应该允许空气尽量无阻力地流入。流入区esb在结构侧如此构造，即，中间织物平面mg的经纱自由浮现。因此在此位置上不存在纱线编织。经纱在流入区esb中可以说松弛地位于气囊ls内。
90.中间织物平面mg的经纱和纬纱于是在发生器也接入其中的双层第二局部区域ztb中也可选择地相对于相同的或不同的部分被织入下织物层ug或上织物层og中，或者在内侧被附接到上织物层og和下织物层ug。可以说，流入区esb形成双层的发生器口gem和气囊ls的腔室uk、ok之间的连接件。
91.图3从底侧示出本发明的opw气囊ls。因此，下织物层ug朝向观看者。上织物层og背对观看者。能看到第一局部区域etb的位置。该图示首先用于描述加强腔室qvk和lvk。在中间部段ma中设置由在后部段ha方向上纵向延伸的加强腔室lvk。它们位于缝ln之间，所述缝以织缝形式布置在中间织物层mg和下织物层ug之间。在后部段ha中设有沿其横向延伸的加强腔室qvk。它们位于缝qn之间，所述缝也作为织缝布置在中间织物层mg和下织物层ug之
间。两种腔室类型在纵向或横向上用于加强处于充气状况的opw气囊ls。
92.在后部段ha与中间部段ma之间设置织造的弯折缝kn，其将中间织物平面mg和上织物平面og相互连接。在设于opw气囊ls的外边缘处的侧缺口sea的支持下，允许后部段ha相对于中间部段ma弯曲或弯折。弯折缝kn起到铰链作用。
93.在图4a中，为了表明在opw气囊充气时的几何形状，示出了处于非充气状态下的具有一些腔室ek和织缝wn的简单双层的opw气囊。它具有长度a。如果它被充气，见图4b，则它缩短至长度b。由于腔室ek被填充空气，故它鼓起。气囊转入“第三维度”且变短。
94.图4c以图1的截面图iv
‑
iv示例性且很示意性地(为了更易于理解而与现实尺寸不同)示出处于未充气状态的根据本发明的在后部段ha呈三层状构成的气囊ls，但出于显示考虑而在基准线gl处略微向上和向下拉分开。在上织物层og和中间织物层mg之间设有由x系结构成的具有宽度xtb的x系结列xtk。在中间织物层mg和下织物层ug之间设有具有宽度vkb的横向加强腔室qvk。x系结列xtk的宽度xtb比横向加强腔室qvk的宽度xtb短了能以宽度规定所选择的δ。
95.图4d现在示出在在此所示的opw气囊ls充气时出现的结果，即，气囊因为所述δ而言箭头pk方向弯曲。横向加强腔室qvk比x
‑
系结列xtk更少地缩短。如图所示，在图4d的右侧出现向上弯曲。本发明的opw气囊ls略微变短。其右端从基准线gl起向上移动，这受到x系结的布置和数量的控制。
96.在图4c和图4d中也能清楚看到x系结x如何从上织物层og露出且进入中间织物层mg并返回。x系结列xtk和x系结的x形交叉也被示意性示出。自然，x系结的数量是可变的。在此仅示例性地示出几个。
97.在图5中示出了处于使用状况、即充气状况下的本发明的opw气囊。opw气囊ls被示出例如以其前区域vb设置在车辆乘客的骨盆区域中并充气。
98.它以其前部段va和其中间部段ma贴靠手臂并且在胸部区域挡住胸部地贴靠车辆乘客i。还能清楚看到opw气囊ls的后部段在弯折缝区域kn弯折并且相对于乘客头部倾斜，在这里，它起到保护作用地使头部离开假想车辆的所示中心线ml。
99.图6示出opw气囊的第二局部区域的下织物层ug和上织物层og的局部。为了简单起见，下织物层ug和上织物层og作为平纹组织l1/1被示出。纬纱sf的以小圈形式示出的横截面被以线的形式示出的sf“圈住”(人们在此显然可能混淆经纱kf和纬纱sf)。在图6中的上方能看到上织物层og，其与在图6中的下侧所示的下织物层ug包夹内部上织物层iglo和内部下织物层iglu，连同内部上织物层iglo和内部下织物层iglu它们又包夹第二局部区域ztb的内部空间ir。
100.内部上织物层iglo和内部下织物层iglu的纬纱和/或经纱在所选地点离开“它”的织物层iglo和iglu并且进入上织物层og和下织物层ug，在那里在接合点ap圈套住一根经纱且随后返回“它”的织物层iglo和iglu。因此，例如内部上织物层iglo和内部下织物层iglu被附接在“外部的”上织物层og和下织物层ug上。
101.根据本发明的实施方式的一个特别优点在于，在后部段ha和中间部段ma中织造的三个织物层、即下织物层ug、上织物层og和设于两者间的中间织物层mg的纱线质量在opw气囊的第二局部区域ztb(发生器口gem也在此处)中被分散给四个织物层og、iglo、iglu、ug，并且因而由此防止所谓的前片，因为中间织物层mg的纬纱sf和经纱kf未被(固定)织入og或
者ug，而是相反形成两个自己的例如平纹组织层。两个内织物层的纱线密度对于每一层相当于存在于气囊余部中的中间织物层mg的纱线密度的一半。因此在该区域中出现四个织物层。这两个内织物层、即上iglo和下iglu通过不太多的连接在接合点ap处被附接到各自所属的下织物层ug或上织物层og。