[发明专利]安全气囊织物及由其形成的充气型元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆安全气囊的纬纱插入型经编织物(weftinserted warp knit fabric)，尤其是涉及一种提供稳定结构的车辆安全气囊用纬纱插入型经编织物，其具有与传统编织安全气囊织物相当的强度和稳定性，同时极大地减少了织物生产过程中的纱线用量。

背景技术

设置在支承结构如仪表盘、侧门或车体内与车辆座椅成相对关系的其它固定部分的可充垫体体形式的安全约束装置在防止车辆乘客因与车身发生碰撞而引起伤害的方面具有重要作用。通常，在碰撞过程中，从充气器中释放的反应气体的压力迅速将充气型垫体充气。这种气体的产生一般在当车辆减速超过某种水平时充气器中的气体发生剂被碰撞探测传感器所发出的碰撞信号激发而诱发化学反应的时候发生。然后发生器产生的气体进入充气型垫体，因垫体内充满气体而向外膨胀，在乘客和乘客可能要被抛向的车身部分之间形成保护屏障。

以前，充气型安全气囊系统就已经用于保护车辆驾驶员和乘客。用于保护车辆驾驶员的充气型垫体被安装在车辆的转向柱上，并采用直接向驾驶员展开的垫体结构。这些驾驶员侧的垫体通常以相对简单的结构制成，因此它们在驾驶员和转向柱之间的作用区域相当小且非常局限。用于保护乘客免于前面或侧面碰撞的充气型垫体一般必须具有更复杂的结构，因为车辆乘客的位置并不是固定良好的，在乘客和碰撞发生时乘客可能被抛向的车辆表面之间可能存在较大距离。帘型安全气囊在车辆乘客和车窗或可能弹出的其他点之间的位置上能充气较长的时间，已知其也用于在长时间翻车时保护乘客。

所有结构的安全气囊在正常情况下都包括一个或多个将织物片连接在一起的线迹。另外，帘型安全气囊经常包括在周长内侧的熔接或缝合线迹的排列形式。这些内侧线迹在相对的布料之间形成了所谓的零长度系绳，以便将充气区限制为需要的排列形式，同时保持基本扁平的充气外形。

以往的安全气囊结构依赖编织织物来提供多方向的强度。虽然这种编织结构的性能非常好，但也需要使用大量的纱线，由于纱线相互上下穿梭，因此可能有点厚，体积有点大。已经有人提议使用层压纬纱插入型经编结构(laminated weft inserted warp knit construction)替代传统的编织结构。仅作为例子，掺入了纬纱插入型经编结构的现有安全气囊织物公开在George M.Graham的美国专利第5,916,830号和第5,945,359号中，这两篇专利文献在此整体引入作为参考文献。

不管使用何种织物结构，邻近线迹的区带在充气和碰撞过程中要经受相当高水平的应力，因为由线迹固定在一起的布料会试图相互分离。由于这样的应力水平，紧邻线迹的区带要经受所谓的“精梳”，其中邻近线迹的纱线在压力下相互扯开，从而导致气体泄漏增加。在意外的情况下，由于应力和/缝纫针导致的损害，这种精梳作用也可能伴有局部的纱线破坏。为了减少线迹精梳和纱线破坏的不良后果，在实践中通常采用紧密的编织结构，其中形成织物的纱线相互交叉以相对高的密度捆扎在一起。这种结构能减少精梳，如果在织物中发生一处破缝，也能防止该破缝的继续扩大。

过去通常认为针织结构在安全气囊环境中的应用受到限制，因为这种结构因结构稳定性较差而容易发生精梳。而且，局部的纱线破坏可能引起织物的拆线，从而引起破缝扩大。在传统的纬纱插入型经编织物如George M.Graham的美国专利第5,916,830号和第5,945,359号所述的织物中，衬经纱层(layer of in-lay warp yarn)设置为越过插入纬纱层(layer of inserted weft yarn)，使得经纱位于第一平面且纬纱位于与其不同的第二平面上。经纱和纬纱通过较小的接结纱线或缝纫纱线系在一起，该接结纱线或缝纫纱线编织形成每排有一股缝线的线迹排列形式。在这些现有结构中，如果接结纱线被破坏，如当织物被割断或缝纫时，接结纱线(tying yarn)可以开始解编且衬经纱可以从纬纱内拉出。尽管通过使用两层或多层的层压织物可以至少部分解决这种解编问题，但这种层压结构过度地增加了复杂程度。而且，对于具有两层邻接的纬纱插入型经编织物层的多层结构来说，其总厚度和纤维需求量相对于传统的单层编织结构几乎没有什么改进。

发明内容