[发明专利]车辆乘员保护系统的气囊及制造气囊的蒙皮布

说明书

本发明涉及一种车辆乘员保护系统的气囊，该气囊具有用无涂层蒙皮布制成的蒙皮。本发明还涉及制造上述气囊的蒙皮布。

为了避免在常规气囊设计中由于采用在其内部涂敷丁基橡胶的聚酰胺蒙皮布而带来的困难，在欧洲专利EP0454213A1中提出了用无涂层蒙皮布来制造气囊。蒙皮布所需的低透气率可通过对蒙皮布进行固结的办法，具体说就是对蒙皮布进行收缩、热固和砑光的办法来达到。在气囊的下部用低缩率纱，而在其上部用高缩率纱，可以使气囊充气后其下部的透气率高于其上部的透气率，这样，就可以在车辆乘员与气囊碰撞时产生一个确定的从气囊往外的气流。然而，经验表明，在批生产中，无涂层蒙皮布的透气率有着很大的波动。因此，要求具有互不相同的透气率的气囊的各部分必须用不同类型的蒙皮布来制造，具体说来，就是采用具有不同纱线密度的不同复纱类型（收缩率有差异）的蒙皮布来制造。但是，用不同类型的蒙皮布来制造一种气囊是成问题的，因为不同类型的蒙皮布的缝合连接会降低其设计强度，而且在批生产中难以缝合。

本发明提供一种用具有恒定透气率的无涂层蒙皮布制成的气囊，其特征在于，要求透气率不相同的各蒙皮布件可以采用一种完全相同类型的蒙皮布来制造，具体说来，该蒙皮布织品至少具有大致相同的纱线密度并且至少由大致相同的复纱织成。本发明基于一种认识，即一种蒙皮布的透气率在很大的程度上取决于在胀开的气囊中其经纱方向和纬纱方向有着多高的拉力。透气率首先与一个方向或另一个方向的拉力绝对值有密切的关系，其次与经纱方向对纬纱方向的拉力也有明显的关系。根据上述的认识，本发明提出，对于制造气囊各部分的蒙皮布料建立透气率与经纱方向对纬纱方向的各种拉力比的关系。现有技术要求在恒定压差500巴下测量气囊蒙皮布的透气率，而本发明则进一步根据这样一种认识，即无涂层蒙皮布在类似于气囊保护系统发生动作的情况的动态条件下可具有极不同于在恒定压差下测量出的透气率。这就是为什么在确定气囊蒙皮布的透气率时最好模拟气囊保护系统致动时主要的动态条件的原因。根据由胀开的气囊的形状所造成的各部分蒙皮布中拉力分布的差异来选择胀开的气囊各部分蒙皮布中的经纱和纬纱的取向，使每部分蒙皮布在由实践中预测的压差条件下形成预定的透气率，虽然采用完全相同类型的蒙皮布，但是气囊的不同区域具有不相同的透气率，这些透气率的值十分恒定，而且有良好的再现性。

一个胀开的气囊的拉力分布状况与其几何形状有关。在气囊胀开时为球状这样一种极端的情况下，其经纱拉力与纬纱拉力之比为1∶1，因为其拉力分布是均匀的。因此，气囊上经纱和纬纱的取向可以是任意的。通过仔细选择所用织物的编织法，使织物的经纬密度或纱线密度至少大致相同，并采用大致相同类型的复纱，可调整蒙皮布各部分的透气率。就是说，经验已经表明，对于给定的蒙皮布类型和给定的经纱方向与纬纱方向的拉力比，织纹的性质密切地影响着其透气率，并且具有良好的再现性。对于所述的各类织纹，可由编织参数和织物整理参数系统地确定其透气率与经纱方向的拉力和纬纱方向的拉力的关系。

在气囊胀开后为圆筒形的另一种极端的情况下，蒙皮部件中圆周方向拉力与轴向方向拉力之比为2∶1，而在端件中为1∶1。在这种情况下，气囊的各部分也都能用同一种织品来制造。只要使其端件的透气率明显地高于蒙皮部件，那么蒙皮部件的经纱取向或者纬纱取向都可沿胀开气囊的圆周方向，而在端件中经纱和纬纱的取向则可以是任意的，因为其拉力比为1∶1。蒙皮部件的织品类型和经纬纱取向可以根据透气率与各种条件下经纱方向与纬纱方向上的拉力比的关系曲线来选择。

按照本发明的再一个特别优选的实施例，至少有一部分用来编织气囊蒙皮布的复纱含有空心纤维。采用这种空心纤维可以显著改变蒙皮布的透气率与拉力比的关系。空心纤维在压力下可以比实心纤维有更大程度的压扁。但是，在压力作用下压扁复纱是造成透气率随经纱方向或纬纱方向的拉力而变化的原因之一。由至少含部分空心纤维纺成的复纱织成的蒙皮布可以通过改变编织法来适应在透气率特性方面很不相同的使用条件，所以，尽管采用完全相同的蒙皮布，仍然可获得极不相同的透气率特性。

下面将参考附图叙述本发明的更多的特征和优点，附图中：

图1a、1b和1c是表示各种具有大致相同的密度并含有大致相同的复纱的蒙皮布的透气率在不同的经纱方向对纬纱方向的拉力比的条件下它与拉力的关系曲线图;

图2a和2b是一种胀开后大致成球状气囊的侧视图和从气体发生器一侧看的视图;

图3是一种胀开后大致成圆筒形的气囊的透视图;