整体编织气囊的制作方法

专利名称：整体编织气囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于保护车辆乘员头部和颈部的安全装置。具体地讲，本发明涉及一种生产整体编织气囊的方法，并且涉及由一片编织织物制成的气囊。本发明的气囊特别适合用作汽车翻滚或侧面撞击场合的窗帘。
气囊安全约束装置业已成为现代车辆的常规配置。根据高速公路安全性保险研究所的数据，2001年1月，在美国道路上行驶的超过2.07亿辆汽车和轻型卡车中，超过1亿700万辆(52％)都配备了位于驾驶员一侧的气囊。其中的8100万辆(39.4％)具有乘客气囊。由于气囊的使用，使得正面撞车所导致的死亡显著减少。
最近，在机动车和飞行及其他用途中，在侧面和横向车辆碰撞期间对头部和上体保护的要求越来越高。在侧面碰撞事故中死亡的乘员通常具有使头部、颈部和上体受到损伤的较高的发生率。另外，随着运动型车辆(SUVs)生产和销售的增加，对于该行业来说，业已明确的是，这种车辆在避免碰撞时的稳定性可能是很低的。现有的驾驶员一侧的、乘客一侧的，以及最近的侧面碰撞缓冲垫有助于防止或限制损伤，但是现有的装置不是设计用于保护乘客的头部的，特别是在翻滚情况下或者受到来自另外车辆的侧面撞击的场合下。因此，很明显需要能够保护乘客的头部和上体的安全机构。
为了在翻滚状态下保护头部和上体，业已设计了气囊窗帘，这种窗帘通常安装在汽车的车顶或车顶支架上。当传感器受到触动以便启动该气囊窗帘时，所述窗帘就会膨胀，至少部分覆盖车辆的窗户部分，或者在某些场合下覆盖车辆的整个内部。被设计用于翻滚保护的气囊与常规的正面和侧面气囊的不同之处在于，这种气囊被设计成能保持充气状态更长的时间，如7秒钟。这一点与正面冲击气囊不同，该气囊根据用途，只需要保持充气状态50毫秒至2秒钟，并且在乘客与这种气囊碰撞期间优选能丧失一些空气，以便缓冲冲击力，从而不会将乘客从充气的气囊上反弹回来。有若干家汽车生产商目前业已在它们的2000年以及2000年以后生产的车辆上采用了翻滚气囊。
在过去，业已采用了若干种方法进行气囊设计。这些方法最近已经被使用在设计用于翻滚和侧面撞击保护的窗帘。其中的一种方法包括采用涂层的材料，并将其缝合成长方形的气囊结构形状。在授予Thornton等的US5073418和授予Iino等的US6142520中披露了这样的气囊。这种类型的技术的一个问题是，缝合设备(其中的一些是可编程的)非常昂贵，工作缓慢，并且笨重，因为需要很长的循环时间。另一个缺陷是，空气会通过缝合的接缝泄露。由于翻滚缓冲垫需要保持空气长达7秒钟，需要通过双线锁式线迹缝合所述缓冲垫，这种缝合方法速度慢、成本高，并且需要经常更换线轴。这种技术的其他障碍是，很多缝合部位需要使用硅氧烷或其他类型的粘接剂喷涂进行密封，以便对这种气囊进行适当密封。这样就增加了这种气囊缓冲垫的成本和重量，并且降低了该气囊在其外壳中的可包装性。较轻重量的涂层能使得具有用于储存目的的包装性或折叠性较高。
另一种技术包括整体编织或纺织(OPW)技术。这种技术诞生于欧洲，并且是由在那个时代以气囊国际(AIL)著称的集团开发的，该集团后来被瑞典的Autoliv Development AB所收购。采用这种技术的编织气囊的例子披露于授予Graham等的US5685347和5651395中。不幸的是，这种技术尚未被汽车行业所完全接受，因为与现有的低劳动力成本领域的缝合技术相比，它采用了提花编织而同时导致了成本负担的增加。由于这种新的翻滚缓冲垫或“窗帘”的体积较大，OPW技术使其与传统缝合技术相比占据了更有竞争力的地位。这种新型窗帘系统中的某一些能够延伸到覆盖车辆的整个窗户长度。用传统技术缝合和密封成本会非常高，并且要投入大量劳动力。采用OPW技术的一个优点是，可以对整个窗帘进行设计，并且通过提花机构编织，这种机构能够编织出复杂的流通空气导流部分或通道，正如在某些Autoliv的专利中所披露的，如授予Haland等的US5788270。现有OPW概念的问题是，它们不能在翻滚情况所需要的时间内保持空气。所述Autoliv OPW设计，目前在缓冲垫的外表面上使用一种涂层，以便满足7秒钟的时间要求，这就需要在缓冲垫的每一面涂敷2-3盎司的硅氧烷橡胶。这是因为从所述气囊的平织的部位到该气囊的接缝部位的过渡，通常是通过方平组织或斜纹编织的，同时将两层织物组合或结合在一起。在气囊充气时该过渡部位是问题的焦点，该过渡部位会使所述外部涂层与编织织物的表面分开，导致在所述气囊的接缝部位泄露。
本发明的一个目的是提供一种克服了本领域限制的改良的气囊。
本发明的另一个目的是提供一种适合用作翻滚缓冲垫的气囊。
本发明的另一个目的是提供一种能减少通过缝合接缝泄露空气而导致空气损失的气囊。
本发明的另一个目的是提供一种不使用昂贵的提花编织的整体气囊。
本发明涉及一种气囊和生产气囊的方法。所述生产气囊的方法包括生产一个整体编织织物袋，该袋包括一个上层，一个下层，以及一个连接所述上层和所述下层的结合边缘。所述上层和下层具有一个与它的一面结合的涂层或叠层。沿着所述结合边缘的至少一部分切割所述整体编织袋，以便沿切割部分将所述上层和下层分开。通过所述切割部分将所述袋的内部翻转到外面，以便所述上层和下层的涂层或叠层的一侧和所述结合边缘位于袋内部。然后封闭所述袋的切割部分。
所述方法还包括折叠袋的切割部分，以便形成一个折叠部分，并且通过该折叠部分封闭所述切割部分。可以将铆钉连接在所述折叠部分上。所述袋可以基本上是长方形形状的，并且所述结合边缘可以包括一个上部边缘，一个下部边缘和多个侧面边缘。所述方法还可以包括将所述袋的上部边缘连接在车辆的一部分上。所述折叠部分可以至少沿所述所述上部边缘或侧边缘分布。另外，可以将所述固定件安装在所述折叠部分上，并可以通过固定件将所述上部边缘连接到车辆的一部分上。
在一种实施方案中，可以通过缝合、胶粘、焊接或固定气囊的折叠部分，在所述切割部分对袋进行封闭。所述切割部分可以包括朝向所述第二层的涂层侧的第一层的涂层侧，并且所述封闭步骤可以包括缝合、胶粘、焊接或将所述第一和第二层的涂层侧固定在一起。
所述结合边缘是由编织的纱线构成的，以便将所述上层与下层结合在一起。所述结合边缘是通过采用至少一种下面的编织纱线形成的2×2方平组织编织、3×3方平组织编织、gegenschlauch编织或其他过渡编织，如斜纹或缎纹。所述编织织物可以用下列至少一种纱线制成尼龙6、尼龙6.6、聚丙烯或聚酯。
在本发明的一种实施方案中，所述方法包括在特定位置上将所述第一层和第二层连接在一起。所述连接步骤可以包括在所述特定部位上缝合多个接缝。可以用一种材料对所述接缝进行涂层，以便降低所述接缝的可渗透性。另外，或者作为补充，所述连接步骤可以包括在所述特定位置上，在所述上层和下层上连接至少一个系绳。
所述方法还可以包括在所述整体编织袋上切割一个开口，以便连接充气机构。
所述生产气囊的方法的另一种实施方案包括生产一片编织织物，该织物具有织物上层、织物下层，和将所述上层和下层连接在一起的结合边缘，在所述片材的两个外侧涂敷涂层或叠层，以便降低所述织物的可渗透性，将所述织物切割成需要的形状，沿着所述结合边缘沿切割部分切割所述袋，并且将袋的内部翻转到外面，以及封闭所述袋的切割部分。通过所述片材的结合边缘将袋切割成需要的形状，以便形成整体编织袋，通过所述结合边缘将所述上层和下层连接在一起。还要沿所述结合边缘的至少一部分切割所述袋，以便沿切割部分将所述上层与所述下层分开。通过所述切割部分将袋的内部翻转到外面，以便涂层和结合边缘位于袋内部。
所述方法还可以包括折叠所述袋的切割部分，以便形成折叠部分，并且通过缝合袋的折叠部分，由所述折叠部分封闭所述切割部分。所述切割部分可以包括朝向所述第二层的涂层侧的第一层的涂层侧，并且所述封闭步骤包括将所述第一和第二层缝合、焊接、胶粘或固定在一起中的至少一种形式。
所述气囊的理想形状可以是基本上为长方形的，而所述结合边缘可以包括一个上部边缘，一个下部边缘和侧面边缘。所述方法还可以包括将所述袋的上部边缘连接在车辆的一部分上。
所述方法的涂层步骤可以包括将硅氧烷橡胶、氨基甲酸乙酯、薄膜、叠层或粘接剂中的至少一种涂敷在所述片材侧面。
所述方法还包括在特定位置将所述第一层与所述第二层连接在一起。这种连接可以包括在所述特定位置缝合多个接缝，并且用一种材料涂敷所述接缝，以便降低所述接缝的可渗透性。另外，这种连接可以包括在所述上层和下层的特定位置上连接至少一个系绳。
本发明的气囊包括一种整体编织袋，它具有一个上层、一个下层，以及一个将所述上层与所述下层连接在一起的结合边缘。所述结合边缘位于所述整体编织袋内部。在所述上层和下层内部涂上一个涂层。所述涂层基本上覆盖了所述袋内部的整个表面。沿着所述整体编织袋的结合边缘的一部分设置一个第一开口，并且该开口是闭合的。沿着所述整体编织袋的结合边缘的一部分设置至少一个第二开口，并且该第二开口是用于与充气机构连接的。
可以将所述气囊的第一开口折叠成一个折叠部分，并且通过对所述折叠部分进行的处理实现封闭。所述处理可以包括焊接、缝合、胶粘或固定所述开口。另外，所述第一开口可以包括朝向所述第二层的涂层的第一层的涂层，并且所述第一开口被缝合、焊接、胶粘或固定封闭。所述气囊还可以包括多个通过气囊的上层和下层的缝合缝，以便形成导流部分。另外，或者作为补充，可以在所述上层和下层之间固定至少一个系绳，以便连接袋内部层。所述至少一个系绳包括第一端和第二端，所述第一端与所述上层连接，而第二端与所述下层连接。所述系绳的第一端可以缝合在所述上层上，而所述系绳的第二端可以缝合在所述下层上。另外，或者作为补充，所述编织导流部分可以设置在所述整体编织袋的上层和下层之间，以便形成导流部分。所述气囊可以是窗帘。
在本发明的另一种实施方案中，所述生产气囊的方法包括生产一个整体编织袋，该袋包括一个上层、一个下层、以及一个连接所述上层和下层的结合边缘，通过所述上层和下层中的至少一个切割所述整体编织袋，以便在所述上层上形成至少一个孔，或者在所述下层上形成至少一个孔，通过所述上层或下层上的至少一个孔，将所述整体编织袋的内部翻转到外面，通过连接一个补片覆盖所述至少一个孔来封闭所述切割部分。所述上层和下层具有与其至少一面结合的涂层。
所述方法还可以包括一个沿所述结合边缘切割的切割部分，所述切割部分基本上与所述上层和下层中的至少一个上的至少一个孔对齐。所述切割部分的结构和大小适合容纳用于连接所述补片的工具。可以通过所述上层和下层切割至少一个孔，以便形成一个通过所述气囊的通孔。可以将所述补片分别连接在所述上层和下层上，以便封闭所述通孔。
在所述方法的一种实施方案中，可以通过所述上层和下层切割至少两个孔，以便形成通过所述气囊的两个通孔，所述两个切割部分是沿所述结合边缘切割的，每一个切割部分与其中的一个通孔对齐。所述方法还包括沿着所述结合边缘的一部分切割所述整体编织袋，以便形成一个用于与吸气装置连接的吸气口。
在所述方法的另一种实施方案中，该方法包括生产一个材料环，将所述材料环安装在所述气囊内部，位于所述上层上的孔和所述下层上的孔之间的所述上层和下层之间，将所述上层补片放置在所述上层上，覆盖所述上层切割部分，并通过所述上层补片、上层和材料环连接所述上层补片，并且将所述下层补片放置在所述下层上，覆盖所述下层切割部分，并通过所述下层补片、下层和材料环连接所述下层补片。可以通过缝合、焊接、胶粘或固定中的一种方式，将所述补片连接在所述上层和材料环上。所述材料环可以在所述上层和下层之间起着系绳的作用。
在所述方法的另一种实施方案中，该方法还包括形成一个材料环，将所述材料环放置在所述气囊内部，靠近所述上层或下层的至少一个孔，将所述补片放置在所述至少一个孔上，并且连接所述补片以便覆盖所述孔，并且将所述材料环连接在所述上层和下层上。
本发明气囊的另一种实施方案包括一种整体编织袋，它具有一个上层、一个下层、以及一个连接所述上层或下层的结合边缘。所述结合边缘位于所述整体编织袋内侧。将一个涂层至少连接在所述上层和下层的内侧。所述涂层基本上覆盖所述内侧的整个表面。通过所述整体编织袋的所述上层和下层中的至少一个切割至少一个第一开口，并且有至少一个第二开口位于沿所述整体编织袋的结合边缘的至少一部分上。所述第二开口是用于与充气机构结合的。安装至少一个补片，用于覆盖所述至少一个开口，以便封闭所述开口。
所述至少一个第一开口可以包括一个通过所述上层和下层切割的一个孔，以便形成至少一个通孔。用补片覆盖所述上层上的第一开口和所述下层上的第一开口。所述气囊还可以包括沿所述结合边缘切割的至少一个切割部分。该切割部分的结构和大小适合容纳一个工具，并且基本上与所述至少一个通孔对齐。在一种实施方案中，提供了多个通孔，并且用多个补片覆盖所述上层和下层上的这些孔。切割部分可以与每一个通孔连接。可以将一个材料环放置在每一个通孔之间。
所述气囊可以包括一个通过所述上层补片、所述上层缝合而成的接缝。利用所述材料环密封所述上层上的所述至少一个孔。还可以通过所述下层补片、下层和所述材料环缝合一个接缝，以便封闭所述下层上的孔。所述材料环起着以系绳形式连接所述上层和所述下层的作用。
除了包括两个分别通过所述上层和下层的孔之外，本发明可以包括位于所述上层或下层上的一个孔。所述孔是利用一个补片封补的。
在附图中披露了本发明的特定特征，其中，在若干个附图中相同的参考编号表示类似的部件，其中

图1是本发明的生产气囊的方法的一部分的示意图；图2是用本发明的方法生产的气囊的侧视图，该气囊的结合边缘位于气囊的外部；图3是沿图2中的线3-3的图2所示气囊的横截面视图；图4是沿图2中的线4-4的图2所示气囊的横截面视图；图5是图2所示气囊的侧视图，表示在将气囊的内部翻转到外面以后的情况，因此所述结合边缘位于气囊内部，具有缝合在气囊侧面上的导流部分；图6是沿图5中的线6-6的图5所示气囊的横截面视图；图7是沿图5中的线7-7的图5所示气囊的横截面视图；图8是图5所示气囊的侧视图，表示气囊的切割部分处于折叠状态，具有沿着所述折叠部分安装的固定件和设置在气囊内部的交替的导流部分；图9是图5所示气囊的横截面视图，表示气囊内部的系绳缝合；图10是本发明气囊的另一种实施方案，表示位于气囊侧面的切割部分，具有设置在气囊侧面上的导流部分；图11是车辆内部的示意图，表示本发明的气囊被安装在车辆驾驶员一侧；图12是本发明气囊的另一种实施方案的侧视图，表示在该气囊的上层和下层侧面切割的孔，以及沿结合边缘切割的较小的切割部分；图13是图12所示气囊在通过气囊侧面上的孔将内部翻转到外面之后的侧视图，并且所述孔已经被封补上；和图14是图13所示被封补的孔的部分横截面视图，还显示包括一个系绳装置。
本发明涉及一种气囊和生产气囊的方法。本发明被认为适合多种用途，包括汽车、飞机和其他行业。本发明特别适合用作翻滚气囊窗帘，这种气囊在展开时能保持充气状态大约7秒钟或7秒钟以上时间。为了简便起见，以下的说明将集中在将本发明用作汽车工业的气囊窗帘的用途上，但不要忘记有多种用途都可以从本发明中受益。
参见图1，本发明的方法包括生产一片诸如编织织物的材料10，它包括一个上层12、一个下层14和一个结合边缘16。将所述上层12和下层14编织成薄片10，并且通过结合边缘16沿其周边将其连接在一起。结合边缘16覆盖材料片10的其余部分，以便将材料片10连接成除了上层12和下层14之外的单一的编织纱线层。上层12和下层14优选形成气囊形状，如气囊窗帘18。
材料片10可以是在提花类型的编织机21上编织的。优选的编织方法包括至少从三个侧面编织一个片材，包括作为第一侧面的所述上层，作为第二侧面的所述下层，以及作为第三层的所述结合边缘。在所述气囊充气时，该气囊实际上是呈四面气囊的形状，因为气囊的每一个末端形成了它本身的表面。例如，图11所示的气囊包括上层、下层和侧面层，它们是在该气囊充气以后形成的。
所述气囊的优选编织包括2×2方平组织编织，3×3方平组织编织，gegenschlauch编织，或其他过渡编织，如斜纹或缎纹。另外，材料片10或气囊20可以是用由电子或计算机控制的多臂机或综框调节器编织的，它能在中途从一种编织花样改换成另一种编织花样。能够以不同的形状和大小生产出一系列气囊，以便满足不同用途的特殊要求。所述单一气囊系列优选是以连续片材形式编织的，并且通过结合边缘16在共同一侧结合。另外，材料片10可以包括通过该材料片以重复形式提供的两个或两个以上气囊(未示出)。例如，用于每一个气囊的材料片10的宽度可以为20英寸，这样，对于三个同样大小的气囊来说，所述材料片的总宽度大约为60英寸。根据其用途也可以采用其他宽度，如适合30英寸宽度气囊的材料片。
用于所述方法的优选材料包括大约630-100旦尼尔材料范围内的多种旦尼尔。所述方法可用于多种纱线技术，并且由于该方法的性质以及有关系统的性质，并不局限于现有的尼龙6.6、6或PET技术。本发明与“冷气体”充气的适当充气技术结合，可以使用较低成本的纱线，如聚丙烯纱线，这种纱线在当今的气囊上通常是不使用的。
在生产出编织片材10之后，优选用一层材料22对所述片材的每一侧进行涂敷或层压，以便显著降低该材料片的空气渗透性。所述涂层可以使用图1所示的具有两个涂层头或层压台的一次通过型机械23涂敷，或者使用两次通过型机械(未示出)。本发明并不局限于用于生产材料片10的机械的特定类型。必需的是，所述片材是编织的，并且要将涂层或叠层涂在片材10的每一面的基本上整个表面上。涂层22可以是密封材料中的硅氧烷、氨基甲酸乙酯、丙烯酸、或粘接剂。
在涂敷涂层22之后，将材料片10切割成独立的气囊件20。可以采用常规的已知切割装置24切割材料片10。优选将独立的气囊件切割成使上层12和下层14基本上是沿其周边部分通过结合边缘16彼此结合在一起。所述结合边缘的宽度可以根据具体用途改变。所述切割装置24可以是激光、热刀具、热金属丝或从片材10上切割出单个气囊20的其他切割机构。使用能在切割部位发热的切割机构，如果该切割机构所发出的热量高到足以熔化所述编织材料的话，就会导致所述结合边缘沿切口密封。这样一来是有利的，因为它有助于避免在将气囊件20从所述片材上切割下来之后其松开。
在图2中示出了从本发明的材料片10上切割的气囊件20的一个例子。如图所示，气囊20包括一个上涂层12、一个下涂层14，以及一个周边涂层的结合边缘16。所述涂层或叠层22提供在该气囊件的外部。
同样优选的是，所述气囊件的至少一部分包括一个切割部分26，该部分不包括结合边缘16，以便上层12和下层14沿切割部分26不彼此连接。该切割部分26可以在将气囊件20从材料片10上切割下来的时候形成，这样，切割装置24切割气囊20上的结合边缘16内部的一部分，以便沿切割部分26没有结合边缘16将上层12和下层14连接在一起。另外，可以将气囊件20从材料片10上切割下来，使得结合边缘16位于气囊件20的整体周边周围。然后使用诸如剪刀或冲切机的非密封类型切割机构，还包括传统已知的非密封型切割机构，通过沿切割部分26将上层12和下层14彼此分开，切除切割部分26。在进行了已经完成的工艺的上述步骤之后，气囊件20包括在其周边的主要部分通过结合边缘16连接在一起的编织织物上层12和下层14，所述上层和下层以及结合边缘16的两侧被涂层或叠层。并且所述涂层或叠层位于气囊件20外面。如图3和4的横截面视图所示，结合边缘16位于气囊20的每一端的不包括切割部分26的部位上(图4)。相反，在图3中，所述气囊底部包括结合边缘16，而气囊顶部包括一个开口，以便上层12和下层14在切割部分26的部位彼此相对。
参见图5，一旦形成了切割部分26，就可以通过气囊20的切割部分26将气囊20的内部翻转到外面，或者倒转过来或反过来，以便上层12和下层14的涂层的表面22和结合边缘16位于气囊20内部，如图6和7所示。这样做的优点是，在生产气囊时可以使用较低的涂装量，因为进入该气囊的任何空气都会将涂层22压在气囊20的编织材料上。结合边缘16优选位于气囊20内部，以避免接触车辆乘员。结合边缘16通常是具有摩擦性的，并且在气囊激活期间会导致对车辆乘员的伤害。
可以沿气囊结合边缘16形成第二开口28，以便与充气装置29结合。该开口可以用与切割部分26相同的方式形成，或者可以在气囊件20与材料片10分开之后切割。相信本发明可以使用任意数量的充气机构，包括叠氮化钠或其他更廉价的烟火发生方法，本发明不针对或不局限于特定类型的充气装置。
在所述气囊的内部翻转到外面之后，通过多种方法中的任一种封闭切割部分26。在沿切割部分26封闭气囊时，一种方法是折叠切割部分26，以便形成如图8所示的多层。然后可以通过多种传统方法中的任意一种密封封闭折叠部分30，如缝合、焊接、胶粘、固定或其他已知技术。另外，可以通过简单地将上层12的涂层侧面22贴在下层14的涂层侧面22上，并通过采用缝合、焊接、胶粘、固定或其他已知封闭技术封闭切割部分26来简单地封闭气囊20。
如果需要，可以沿着气囊的一个边缘提供固定件32，利用它将气囊安装在诸如汽车支架的结构上。如图8所示，可以沿着折叠部分30的长度设置诸如铆钉的固定件，然后再安装到汽车车顶34上，如图1所示。固定件32优选沿着折叠部分30安装，该部分通过多层材料而得到加固。固定件32可以位于绕气囊20周边的任何理想位置上，所述位置不局限于上部边缘36或折叠部分。另外，如图10所示，切割部分26可以沿气囊20的一侧38分布，在封闭之后，可以连接在，例如，车顶支架40上。另外，可以沿气囊20的边缘设置多个诸如折叠部分30的加固部分(未示出)，用于将气囊连接在一种结构上。
如果需要，可以通过气囊的侧壁形成导流部分42，以便控制气囊20的形状。还可利用导流部分42控制在气囊20的设计之内的各部分的形状。
生产导流部分的一种技术，包括作为编织工艺的一部分将导流部分编织到气囊上，其中，编织的导流部分44与上层12和下层14的编织织物是一体化成型的，以便将上层和下层相互连接在一起。在图5中示出了这种类型的导流部分的一种例子。如果通过上层和下层缝合所述导流部分的话，这种类型的导流部分就会在气囊内形成“死角”。另外，可以在所述上层和下层之间编织收敛部分，以便在各个导流部分之间形成分隔线，这样就不会产生体积较大的死角。
如图8和10所示，还可以由通过气囊20侧面的缝合接缝46或焊接缝46形成导流部分42。为了精确缝合，可以使用诸如CNC缝纫机的可编程机械进行缝合。如图10所示，当利用连续的缝合或焊接线封闭气囊的一部分时，就会在气囊上产生“死角”，因为来自充气机构的空气不容易穿透接缝46将该缝合部位的内部充起。优选将所述缝合部位用作控制缓冲垫的放气速度的方法，可以通过设计线迹尺寸、每英寸线迹的数量和/或针的大小以及其他技术来实现所述控制。例如，如果气囊缓冲垫具有较低的要求，如1秒钟或3秒钟的气囊，就可以利用线迹尺寸、线迹的数量和/或针的大小来改变空气随时间泄露的量。如果需要所述缓冲垫完全保持空气7秒钟时间，就可以用硅氧烷、氨基甲酸乙酯或丙烯酸涂料涂敷所述缝合线迹，并且在传统空气固化系统中干燥，还可以采用其他缝合技术。与在气囊外部使用涂层的常规气囊相比，估计在本发明中所使用的硅氧烷的量会减少一半。正如上文所披露的，通过一种设计来生产多种缓冲垫的能力将节省时间、劳动力和设备。
用于控制气囊形状的另一种技术包括使用系绳60形成导流部分42。通过编织、缝合、焊接、胶粘或其他方法将系绳60固定在气囊20内部。每一根系绳70的一端缝合在上层12上，并且每一个系绳的另一端缝合在下层14上。
在特定气囊上可以使用多种不同的导流部分。例如，可以同时使用系绳和缝合导流部分使气囊成型。另外，预先编织的导流部分可以与焊接的导流部分组合使用等。
参见图11，所示出的窗帘18形式的气囊的一种实施方案是沿车辆的驾驶员一侧48安装的，以便覆盖车辆窗户50的至少一部分。其顶部折叠部分30包括固定铆钉32，利用它将窗帘18连接在车辆顶棚支架34上。通过窗帘18的侧壁形成导流部分42。另外，第二开口28与一个充气机构29连接，充气机构的一部分安装在车辆前部车顶支架52内。尽管没有示出，气囊20可以通过常规方法储存在汽车车顶上的储藏室中，并可以在传感器触发充气机构29时展开，以便对气囊进行充气。图11所示的窗帘18仅仅是用于举例目的的，并不是要将本发明局限于特定的设计类型。用于将气囊20连接在车辆上的连接结构可以分布在环绕气囊的任意数量的位置上。还可以在多个位置上提供，如沿气囊的侧面和顶部提供，并且储藏在，例如车顶内和车顶支架内。所述充气机构可以安装在任何数量的位置上，包括图11所示的位置。所述窗帘可以具有任何需要的大小和形状，并且还可用于仅覆盖一个窗户，或者一个窗户的一部分等。因此，本发明不被理解成局限于图11所示的实施方案。
本方法具有若干优点。具体地讲，气囊件20便于生产，并且因为可以使用较轻重量的涂层或叠层20而导致了成本的降低。因为所述涂层或叠层20位于气囊20的内部。本发明的编织气囊还可以通过使用切割部分26而便于翻转。翻转部分或切割部分26可以位于气囊20的任意一侧，并且可以通过具有折叠部分30而提供额外的强度，可以利用缝合、焊接、胶粘、或其他已知连接技术将折叠部分与气囊20的其余部分连接。如图11所示，加强部分30沿车顶支架34分布是特别有利的，一旦窗帘18接触乘员，这里的张力可能是最大的。这种类型的系统的另一个优点是，生产商没有必要针对特殊的汽车平台使用专门的织机。气囊20可以作为一个整体以外壳形式方便地生产。一旦对所述织物进行涂层并运送到缝合场所对气囊进行切割和翻转，就可以根据汽车平台产生多种设计和导流部分。这种总体上的设计概念，提供了对设备成本的大幅度节省，因为它不需要供应商更换短时间运行的机械。所述设计还可以在运输之前，在切割和缝合操作中“快速”改变。
在另一种实施方案中，可以使用氨基甲酸乙酯密封技术。使用氨基甲酸乙酯的一个优点是，气囊20的切割部分26可以通过焊接封闭，而不是通过缝合封闭。这样就消除了对随后的缝合步骤的需要，以及对在缝合线迹上的含有空气的喷涂的需要。不过，在某些场合下，焊接可能需要大量的氨基甲酸乙酯以便获得适当的剪切强度，并且可能导致过高的成本。
在图12-14所示的本发明的另一种实施方案中，使用整体编织技术制成了上文所述的三面气囊缓冲垫。该气囊首先以片材10形式编织，以便具有一个上层12、一个下层14和一个结合边缘16。对所述材料片的两面进行涂层或叠层，以便对上层12和下层14以及结合边缘16进行涂层。然后将气囊20从材料片10上切割下来，并且在气囊20的侧面，通过两层织物切出一个孔70，而不使用在前面的图1-11中所披露的实施方案中的沿结合边缘16的切割部分26。孔70可以在将气囊从材料片10上切割下来之后切割，如通过冲切切割。另外，孔70可以作为将气囊20从材料片10上切割下来的过程的一部分切割。孔70是在将涂层的织物翻转到气囊20内部之后用一个材料补片72密封的。
可以用类似于上层12和下层14的方式对补片72进行涂敷或叠层。如图14所示，补片70具有一个位于补片70内部的涂层，并且贴在上层12和下层14上。然后将补片72连接在孔70上，以便密封上层12和下层14上的孔。可以用本领域技术人员所公知的技术连接补片70，如缝合、焊接、胶粘或固定。在图13所示实施方案中，示出了焊接线74或缝合线74。图14表示使用线迹76将补片72连接在上层12和下层14上。
在一种优选实施方案中，在结合边缘16周围设置切割部分82，并且基本上类似于上述切割部分26。可以利用切割部分82将补片72缝合在孔70上面，因为该切割部分提供了使缝纫机可以进入气囊20内部的开口。例如，可以使用通过切割部分82插入的支柱或臂式缝纫机将补片72缝合在上层12和下层14上。如图13所示，可以提供一个以上的开口70。在提供一个以上开口70时，可以为每一个开口70提供一个切割部分，如图13所示。切割部分82优选与孔70对齐，以便缝纫机或其他连接机械能方便地进入。可以用上述切割部分26的方法通过折叠切割部分82形成突舌86来封闭切割部分82。可以使用上述用于切割部分26的任意一种技术连接突舌86(如图13中的虚线所示)，如通过缝合或焊接连接。在使用缝合或焊接以及其他技术连接时，通常可以在气囊20的外面看到连接线88。
在一种实施方案中，补片72的直径为X，开口70的直径为Z，而可以是缝合、焊接、或其他连接技术的连接线74的直径为Y。X可以为10英寸，Y可以为9英寸，而X可以为8英寸，不过，任何尺寸的组合都是可行的。可以用缝纫机通过锁式线迹连接补片72。
应当指出的是，尽管示出了两个孔70，但可以提供一个孔70，或者提供两个以上的孔。正如在下面将要更详细地说明的，优选利用封闭以后的孔70形成导流部分。因此，如果需要两个以上的导流部分的话，就使用两个以上的孔。另外，这种孔封堵技术可应用于上文所述的其他类型的导流部分。另外，所示出的孔是圆形，不过孔70不一定是圆的，并且可以是任何形状。为了避免通常位于拐角处的较高的张力负荷，通常需要圆形表面。
为了在切割开口70时作为参考，可以将窗玻璃图案缝合在所述材料片上。可以通过在缝合过程中，在均匀的间隔位置上改变线的颜色缝出窗玻璃图案，以便在所述织物上产生交叉平行的阴影效果。所述线的颜色的改变不会影响缝合的图案，这会改变材料片的外观。然后可以将交叉平行的阴影或窗玻璃图案，用作切割开口70或在补片72上缝合的参考。
可以在图14所示的补片上使用系绳78。系绳优选是一个材料环，该材料环与补片72的缝合线74同样宽或更宽，不过其宽度不同于孔70的系绳也可用于本发明的该实施方案中。系绳78可以是以环状形式预先缝合的，或者可以使用整体编织或其他技术制成一个部件。在将气囊20的内部翻到外面之后，系绳78位于气囊内部，因此，涂层22和结合边缘16位于气囊20内部。可以对系绳78进行涂层或叠层，或不进行涂层或叠层。图14所示系绳是没有进行过涂层的。
优选将系绳环78编织成材料片10上的废弃部分84(该部分不包括气囊)。可以采用传统已知的切割技术将系绳78从材料片10上切割下来，包括上文所述的切割技术。例如，可以在废弃部分84上形成一个材料环，并且用激光将该材料环从材料片10上切割下来。可以用这种方法形成一个连续的环，而没有必要独立于所述材料片的生产之外缝制所述环。另外，环78可以独立于所述材料片生产。另外，所述环不一定是用与所述材料片相同的材料制成。
在将系绳78缝合到补片72上时，切割部分82特别有用，因为切割部分使得诸如缝纫机或焊接机械的连接装置，可以通过切割部分82进入气囊20内部。如上文所述，可以通过折叠切割部分82来封闭切割部分82。
所述气囊可以包括悬挂夹子80，用于将制造完毕的气囊悬挂在一种结构上，如悬挂在图11所示的汽车内部。可以将本领域技术人员所公知的其他连接技术用于本发明中，本发明并不局限于特定的连接技术。
与结合图1-11所述的本发明的第一种实施方案相比，本实施方案的补片封堵方法具有两个优点。首先，所述涂层能够仍然被翻转到气囊内部。其次，可以保持完整的整体编织结合边缘16，其结果是，不会在气囊20周围产生高张力区。另外，孔设计的改变，为生产商提供了将所述翻转孔设置在多个位置上的可能性，并且所更换的补片是作为一种导流设计缝制的，它覆盖气囊的两侧。这种设计的缺陷是，它需要缝合操作者盲目地将所述补片缝合在气囊上，因为操作者在缝合时看不见线迹。可以用诸如支柱或臂式缝纫机类型的机械缝合所述补片。
应当指出的是，业已披露的材料片10是作为织物片材编织的。不过，本发明所使用的术语织物并不是要将本发明局限于特定类型的材料或织物。相信任何类型的片状材料都可从本发明中受益，本发明并不受这方面的限制。另外，在权利要求书中所使用的术语“织物”，其含义比该术语的词典定义更广义。术语“织物”表示包括能够以片材形式生产的任何类型的材料。
尽管上面业已披露了本发明的各种说明、实施方案和方面，应当理解的是，所述各种特征可以单独使用或者以其任意组合形式使用，附图中的每一种独立的实施方案，可以与其他实施方案组合使用或平行使用。因此，本发明并不仅仅局限于本文所示出的具体的优选实施方案。
另外，应当理解的是，本发明所属技术领域的技术人员可以在本发明的构思和范围内进行改变和改进。因此，由熟悉本领域的人员根据本文所提供的说明能方便地实现的所有简单改进都属于本发明的范围和构思，这些改进被收作本发明的其他实施方案。
权利要求
1.一种生产气囊的方法，包括生产一个整体编织织物袋，该袋包括一个上层，一个下层，以及一个连接所述上层和所述下层的结合边缘，所述上层和下层具有一个与它的至少一面结合的涂层；沿着所述结合边缘的至少一部分切割所述整体编织袋，以便沿切割部分将所述上层和下层分开；通过所述切割部分将所述袋的内部翻转到外面，以便所述上层和下层的涂层的一侧和所述结合边缘位于袋内部；和封闭所述袋的切割部分。
2.如权利要求1的方法，还包括折叠袋的切割部分，以便形成一个折叠部分，并且通过该折叠部分封闭所述切割部分。
3.如权利要求1或2的方法，其中，所述密封步骤包括缝合、胶粘、焊接或固定所述袋的折叠部分中的至少一种。
4.如权利要求1、2或3任一项的方法，其中，所述切割部分包括朝向所述第二层的涂层侧的第一层的涂层侧，并且所述封闭步骤可以包括缝合、胶粘、焊接或将所述第一和第二层的涂层侧固定在一起中的至少一种。
5.如权利要求1、2或3任一种的方法，还包括将铆钉连接在所述袋的折叠部分上。
6.如权利要求1-5中任一项的方法，其中，所述袋基本上是长方形形状的，并且所述结合边缘可以包括一个上部边缘，一个下部边缘和一个侧面边缘，还包括将所述袋的上部边缘连接在车辆的一部分上。
7.如权利要求6的方法，其中，所述折叠部分至少沿所述上部边缘设置。
8.如权利要求6的方法，其中，所述折叠部分至少沿所述侧边缘中的一个设置。
9.如权利要求7的方法，其中，还包括将固定件安装在所述折叠部分上，并通过该固定件将所述上部边缘连接到车辆的一部分上。
10.如权利要求1-9中任一项的方法，其中，所述结合边缘是由编织的纱线构成的，以便将所述上层与下层结合在一起。
11.如权利要求10的方法，其中，所述结合边缘是通过采用至少一种下面的编织纱线形成的2×2方平组织编织、3×3方平组织编织、gegenschlauch编织或过渡编织。
12.如权利要求1-11中任一项的方法，其中，所述编织气囊可以用下列至少一种纱线制成尼龙6、尼龙6.6、聚丙烯或聚酯。
13.如权利要求1-11中任一项的方法，其中，所述方法还包括在特定位置上将所述第一层和第二层连接在一起。
14.如权利要求13的方法，其中，所述连接步骤包括在所述特定部位上缝合多个接缝。
15.如权利要求14的方法，还包括用一种材料对所述接缝进行涂层，以便降低所述接缝的可渗透性。
16.如权利要求13的方法，其中，所述连接步骤包括在所述特定位置上，在所述上层和下层上连接至少一个系绳。
17.如权利要求1-16中任一项的方法，还包括在所述整体编织气囊上切割一个开口，以便连接充气机构。
18.一种生产气囊的方法，包括生产一片编织织物，该织物具有织物上层，织物下层，和将所述上层和下层连接在一起的结合边缘；在所述片材的两个外侧涂敷涂层，以便降低所述织物的可渗透性；通过所述编织织物片材的结合边缘切割成需要的形状，以便形成整体编织袋，使得通过所述结合边缘将所述上层和下层连接在一起；沿所述结合边缘的至少一部分切割所述整体编织袋，以便沿切割部分将所述上层与所述下层分开；通过所述切割部分将整体编织袋的内部翻转到外面，以便涂层和结合边缘位于整体编织袋内部；和封闭所述袋的切割部分。
19.如权利要求18的方法，还包括折叠所述袋的切割部分，以便形成折叠部分，并且通过缝合袋的折叠部分，由所述折叠部分封闭所述切割部分。
20.如权利要求18或19的方法，其中，所述切割部分包括朝向所述第二层的涂层侧的第一层的涂层侧，并且所述封闭步骤包括将所述第一和第二层缝合、焊接、胶粘或固定在一起中的至少一种形式。
21.如权利要求18、19或20中任一项的方法，其中，所述气囊的理想形状可以基本上是长方形的，而所述结合边缘可以包括一个上部边缘，一个下部边缘和侧面边缘，并且还包括将所述气囊的上部边缘连接在车辆的一部分上。
22.如权利要求18、19、20或21中任一项的方法，其中，所述涂层步骤包括将硅氧烷橡胶、氨基甲酸乙酯、薄膜、叠片层或粘接剂中的至少一种涂敷在所述片材侧面。
23.如权利要求18-22中任一项的方法，还包括在特定位置将所述第一层与所述第二层连接在一起。
24.如权利要求23的方法，其中，所述连接步骤包括在所述特定位置缝合多个接缝，并且用一种材料涂敷所述接缝，以便降低所述接缝的可渗透性。
25.如权利要求23的方法，其中，所述连接步骤可以包括在所述上层和下层的特定位置上连接至少一个系绳。
26.一种气囊，包括具有一个上层、一个下层，以及一个将所述上层与所述下层连接在一起的结合边缘的整体编织袋，其中，所述结合边缘位于所述整体编织气囊内部；至少与所述上层和下层内部侧面结合一个涂层，其中，所述涂层基本上覆盖了所述袋内部侧面的整个表面；沿着所述整体编织袋的结合边缘的一部分设置一个第一开口，所述第一开口被封闭；沿着所述整体编织袋的结合边缘的一部分设置至少一个第二开口，所述第二开口是用于与充气机构连接的。
27.如权利要求26的气囊，其中，将所述气囊的第一开口折叠成一个折叠部分，并且通过对所述折叠部分进行的处理实现封闭。
28.如权利要求27的气囊，其中，所述所述折叠部分通过焊接、缝合、胶粘或固定进行封闭。
29.如权利要求26的气囊，其中，所述第一开口可以包括朝向所述第二层的涂层的第一层的涂层，并且通过缝合、焊接、胶粘或固定进行封闭所述第一开口。
30.如权利要求26、28或29中任一项的气囊，其中，还包括多个通过所述整体编织气囊的上层和下层的缝合缝，以便形成导流部分。
31.如权利要求26、27、28、29或30中任一项的气囊，还包括在所述上层和下层之间固定至少一个系绳，以便连接气囊上下层的内部。
32.如权利要求31的气囊，其中，所述至少一个系绳包括第一端和第二端，所述第一端与所述上层连接，而第二端与所述下层连接。
33.如权利要求31或32的气囊，其中，所述系绳的第一端可以缝合在所述上层上，而所述系绳的第二端可以缝合在所述下层上。
34.如权利要求26-33中任一项的气囊，还包括设置在所述整体编织气囊的上层和下层之间的至少一个编织导流段，以便形成导流部分。
35.如权利要求26-34中任一项的气囊，其中，所述气囊是一种窗帘。
36.一种生产气囊的方法，包括生产一个整体编织袋，该袋包括一个上层、一个下层、以及一个连接所述上层和下层的结合边缘，其中，所述上层和下层具有与其至少一面结合的涂层；通过所述上层和下层中的至少一个切割所述整体编织袋，以便在所述上层上形成至少一个孔，或者在所述下层上形成至少一个孔；通过所述上层或下层上的至少一个孔，将所述整体编织袋的内部翻转到外面；通过连接一个补片覆盖所述至少一个孔来封闭所述切割部分。
37.如权利要求36的方法，还包括一个沿所述边缘切割的切割部分，所述切割部分基本上与所述上层和下层中的至少一个上的至少一个孔对齐，所述切割部分的结构和大小适合容纳用于连接所述补片的工具。
38.如权利要求37的方法，其中，通过所述上层和下层切割至少一个孔，以便形成一个通过所述气囊的通孔，并且将所述补片分别连接在所述上层和下层上，以便封闭所述通孔。
39.如权利要求36-38中任一项的方法，其中，通过所述上层和下层切割两个孔，以便形成通过所述气囊的两个通孔；并且所述两个切割部分是沿所述结合边缘切割的，每一个切割部分与其中的一个通孔对齐。
40.如权利要求36-38中任一项的方法，还包括沿着所述结合边缘的一部分切割所述整体编织气囊，以便形成一个用于与充气装置连接的充气口。
41.如权利要求36或37的方法，还包括生产一个材料环；将所述材料环安装在所述气囊内部，置于所述上层上的孔和所述下层上的孔之间的所述上层和下层之间；将所述上层补片放置在所述上层上，覆盖所述上层切割部分，并通过所述上层补片、上层和材料环连接所述上层补片；和将所述下层补片放置在所述下层上，覆盖所述下层切割部分，并通过所述下层补片、下层和材料环连接所述下层补片。
42.如权利要求41的方法，其中，通过缝合、焊接、胶粘或固定中的一种方式，将所述补片连接在所述上层和材料环上。
43.如权利要求41或42的方法，其中，所述材料环在所述上层和下层之间起着系绳的作用。
44.如权利要求36-38中任一项的方法，还包括形成一个材料环；将所述材料环放置在所述气囊内部，靠近所述上层或下层的至少一个孔；将所述补片放置在所述至少一个孔上；和连接所述补片以便覆盖所述孔，并且将所述材料环连接在所述上层和下层上。
45.一种气囊，包括具有一个上层、一个下层、以及一个连接所述上层或下层的结合边缘的整体编织袋，其中，所述结合边缘位于所述整体编织袋内部；将一个涂层至少连接在所述上层和下层的内侧，所述涂层基本上覆盖所述内侧的整个表面；通过所述整体编织袋的所述上层和下层中的至少一个切割至少一个第一开口；有至少一个第二开口位于沿所述整体编织袋的结合边缘的至少一部分上，所述第二开口是用于与充气机构结合的；用至少一个补片覆盖所述至少一个开口，以便封闭所述开口。
46.如权利要求45的气囊，其中，所述至少一个第一开口可以包括一个通过所述上层和下层切割的一个孔，以便形成至少一个通孔，并且用补片覆盖所述上层上的第一开口和所述下层上的第一开口；并且还包括沿所述结合边缘切割的至少一个切割部分，该切割部分的结构和大小适合容纳一个工具，并且基本上与所述至少一个通孔对齐。
47.如权利要求45或46的气囊，其中，提供了多个通孔，并且用多个补片覆盖所述上层和下层上的这些孔，并且切割部分可以与每一个通孔连接。
48.如权利要求45的气囊，还包括放置在每一个通孔之间的一个材料环。
49.如权利要求45-48中任一项的方法，还包括一个通过所述上层补片、所述上层和所述材料环缝合而成的接缝，以便封闭所述上层上的所述至少一个孔。
50.如权利要求45-49中一项的方法，还包括通过所述下层补片、下层和所述材料环缝合一个接缝，以便封闭所述下层上的孔，所述材料环起着以系绳形式连接所述上层和所述下层的作用。
全文摘要
本发明的气囊包括一个整体编织袋，它具有一个上层(12)，一个下层(14)和一个结合边缘(16)。有一个涂层和叠层(22)与所述上层和下层(12，14)的内部结合，而所述结合边缘(16)位于所述袋内部。沿着所述袋的结合边缘(16)的一部分设置有一个第一开口(26)和第二开口。所述第一开口(26)是闭合的，而第二开口(28)与一个充气机构连接。在本发明的另一种安全气囊中，提供一个通过上层和下层(12，14)的开口(70)，而开口(70)是用补片封闭的(72)。一种生产气囊的方法，包括生产一个整体袋，切割所述袋，将所述袋的内部翻转到外面，以及封闭所述袋。所述袋包括一个上层(12)、一个下层(14)和一个用于连接所述上层和下层的结合边缘(16)。
文档编号B60R21/2338GK1463232SQ02801938
公开日2003年12月24日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年3月29日
发明者A·W·小贝斯利 申请人:里夫斯兄弟公司