车内乘员保护系统用的气囊和制做气囊的织物技术方案

一种车内乘员保护系统用的气囊，它有由多个熔合在一起的未覆织物组成的囊壁，其面向车辆使用者的织物部分至少比背向车辆使用者的一部分织物具有明显低的透气性，其特征在于整个囊壁的透气率， ａ）随着压强增大到近似１０ｋｐａ的表计压强而增加到一个在近似０．４ｍ↑［３］／ｓ与所似１．０ｍ↑［３］／ｓ之间的值， ｂ）在近似１０ｋｐａ与近似２０ｋｐａ的表计压强等级间，它进一步增加，达到一个最大值后再减小， ｃ）超过近似２０ｋｐａ至少近似于４０ｋｐａ的表计压强，它不再明显地增加。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车内乘员保护系统用的气囊，它有一个由多个未覆织物部分熔合在一起组成的囊壁，其面向车辆使用者的织物部分至少比一部分背向车辆使用者的织物具有明显低的透气性。另外，本专利技术还涉及制做这种气囊用的织物。气囊所能产生的保护作用特别其它在充气状态下的硬度有关。一只柔软气囊，只要它不因猛烈的正面碰触或重体乘客的撞击被戳破，就能使受到伤害的危险减至最小程度。由于一旦乘客压在气囊上，其容积就要减小，内部压力随之增大，因而使气囊的硬度同时增大。不过，对于普通的气囊而言，所希望的效果会被大大地削弱了，因为这种被增大的内部表计压强促成气体透过逸孔或气囊的可透气囊壁部分的流出。根据这个领域中通行的概念，通过逸孔或可透气织物的气流实际上是内部表计压强的线性函数。本专利技术旨在提供一种车内乘员保护系统用的气囊，其硬度可自动受到调整，而且在诸如撞击强度、车辆使用者的重量或者与温度有关的发动机特性等相关参数的很宽范围内，该硬度具有对于最优保护作用所必须的值。可以以根据内部表计压强控制囊壁透气性的方式实现气囊的这种自调整性质。这种表示通过整个囊壁的气流与内部表计压强函数关系的透气率曲线，实际上必然与一般的概念不一致，按照那种一般概念，透气率大致随内部表计压强成线性地增大。实际上，在达到近似20kpa程度的最大值后，透气率应平滑地减小。按照本专利技术，随着压强增大至近似10kpa的表计压强，整个囊壁的透气率必得增大到近似0.4m3/s与近似1.0m3/s之间的一个值。在近似10kpa与近似20kpa的表计压强等级之间，透气率将进一步增大，会达到一个最大值，随后就会减少。超过近似20kpa的表计压强，直到起码近于40kpa，透气率应是基本上不增大会取平滑地显现出清晰地减小趋向。由于这种透气率曲线的样式，在最初的表计压强上升段，气囊应为相对地柔软一些，以便在轻微撞击的情况下，将受伤的危险减至最低限度。在比较高的表计压强时，比如车辆使用者未扣紧他的座椅带时，就会有一猛烈的撞击。由于在这个范围内，气囊壁的透气率不会再继续增大，而将平滑地减小，所以这时气囊将具有所需的真正硬度。本专利技术的另一种有益的改进在于，气囊壁的所有织物部分均由一种织物构成，具有一样的织物密度和复丝。对于具有不同透气性的各织物部分采用同种织物是一很大的便利，因为所有的织物部分会有相同的结构强度，而且织物部分之间的接缝连接就不成问题。使同种织物能适合于实质上具有不同透气率数值的各织物部分这件事本身就是本专利技术的涂层概念。一方面，已经发现，给定织物的透气率极为不同地依赖于是否沿其纬向或经向存在较大的伸长。在以简单的几何形状为基础的普通圆柱形气囊的情况下，沿圆周方向的伸长将是沿轴向之两倍那样大。若使经向和纬向分别对准轴向或圆周方向，则沿经向和纬向的伸长值之间必然有1与2的伸长关系。对于面向车辆使用者的织物部分，也就是普通圆柱形气囊的周围部分而言，设计者将考虑选择经向和定向纬向定向，使之产生较低的透气率。对于其余的织物部分而言，应该具有明显较大的透气率，则经纬定向就是无关紧要的了，因为由于气囊的这种几何形状的缘故，在任何情况下是含有1与1的伸长比。在普通圆柱形气囊情况下，这便是侧面部分；而在气球形或者垫子状的气囊情况下，作为一级近似，在任何情况下都会具有到处是1与1的伸长比。另一方面，已经发现，气囊壁的透气性具有明显的动态特性。按照常规的工艺规程，是在5oopa的恒定压差下测定气囊织物的透气率的。不过，本专利技术是以一种深层的概念为基础的，即在接近气囊乘员保护系统启动时的动态条件下未覆气囊织物可以具有透气性，这实质上与根据恒定压差下所做测量为基础的预期值是不一致的。因此，在确定气囊织物的透气率时，优先选用的是模拟如同启动气囊乘员保护系统过程中所通行的动态条件。按照由充气气囊的形状决定伸长分布的方法，对于充气的气囊，将其各个织物部分中经向、纬向在织物中的定向选择成按照实际所要求的压差变化产生各织物部分的预定透气率。因而，使用一种同样的织物是能够给出互不相同、容易重复出现的透气率数值的。在做未覆气囊织物透气性率动态试验过程中，发现通过改变诸如在织物交叉点处的编织样式及波纹样式等常规制作参数，可以得到透气率曲线的形状非常接近理想情况，具体地说，由于超过在近似20kpa处的透气率最大值，织物就“关闭”了，也就是说表现出与按常规想法所期望者完全不同的情况。系统地改变所说的参数，就能得出所要求之透气性特点的织物。本专利技术还提出两种用于制作本专利技术的气囊的织物。有一种织物拟用于面向车辆使用者的织物部分，所以应该是相对在“致密”的，其特征在于随着压强增大到近于20kpa的表计压强，其透气率增大至低于近似0.4m3/s的最大值，此后再减小，而且当超过近似30kpa表计压强后，它实际上不再增大。第二类织物拟用于背向车辆使用者的织物部分，其特征是随着压强直至近似10kpa的表计压，其透气率增加到近似0.3m3/s到近似0.8m3/s间的一个值；随着压强在近似10kpa至近似20kpa的表计压强值之间增加，透气率达到一个最大值，随后则减小，而且表计压强超过近似20kpa，直到起码近似于40kpa，透气率实质上不再增加，最好是平滑地减小。气囊的总透气率是这两种织物的两种透气率曲线对面积按比例加权的和。通过以下结合附图的详细描述，可进一步理解本专利技术的特点及优点。附图说明图1是动态情况下理想气囊的透气率曲线；图2是关于相对致密型织物的相应曲线；图3是关于相对地透气织物的相应曲线；图4a至4d是在未覆情况下和伸长情况下不同织法和波纹状态的图示。图1表示描述通过气囊壁的总气流与表计压强函数关系的曲线。对于一个理想的气囊，其透气率曲线处于图1中上面曲线Gmax与下面曲线Gmin之间。这两条曲线形成一个狭长区域，理想气囊的透气率曲线应该位于其中。对图1所示两条曲线应作如下的理解当气囊被打开时，里面就产生一个迅速增大的表计压强，这已成为气囊在几毫秒内被完全展开的结果。这个被称之为充气时间的取决于气囊的尺寸，而且等于大约20至35毫秒之间的值。当车辆使用者倒伏在气囊上时，气囊的内部表计压强达到最大值。气囊的起作用的硬度由它的蒙皮或者囊壁的透气性来决定，作为特定情况下内部表计压强的函数。在表计压强形成的最初阶段内，气囊应当是软的，可将轻微撞击情况下的受伤害危险减至最小程度。当有较大的这种内部表计压强值发生时，譬如车辆使用者未戴座椅安全带的情况，则撞击将是猛烈的。为防止由气囊引致乘员的冲击，气囊必须得坚固。通过选择透气率对表计压强的函数关系，可得到如图1所表示的所需要的气囊自调整特性。由曲线Gmax和Gmin之间的最佳透气率曲线的形状确定几个参数，特别是车型、气体发生器、气囊的尺寸和形状以及所达到的温度。进一步发现，总的说来，可由未覆纺织物制成的气囊壁来得到理想的气囊透气性曲线，这不是按照现有技术的通常作法。现有技术中是根据其透气性来选择适于作气囊的织物的，所说的透气率是对于一个固定的预先规定的500pa压差静态地测得的。于是，预先提出通过织物的气流与这样的压强差成线性关系。随压强线性增加的透气率由过零直线表示成如图1所示的曲线，其实，穿行于曲线Gmax与Gmin之间的理想透气率曲线可做如下的理解。a)一直到近似1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特·埃伦伯克，
申请(专利权)人：TRW莱帕有限公司，
类型：发明
国别省市：