KR100190890B1 - 팽창가능한 차량 탑승자 구속장치 - Google Patents

팽창가능한 차량 탑승자 구속장치 Download PDF

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제이. 벌리 에드워드
씨. 볼레어트 매튜
알. 브라운 루이스
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루즈벨트 제임스 엠.
티알더블유 비히클 세이프티 시스템즈 인코오포레이티드
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Abstract

본 발명은 팽창식 차량 탑승자 보호체(12)에 관한 것으로서, 그 보호체는 제1 직물 판넬(60), 제 2 직물 판넬(62), 및 직물 판넬들(60,62)을 서로 고정시키는 봉합부(64)를 포함한다. 보호체(12)는 봉합부(64)를 중단시키는 배출 개구부(128)를 포함하고, 그 배출 개구부는 직물 판넬(60,62) 사이에서 보호체(12)로부터 팽창 유체를 배출한다. 보호체(12)는 차량 측면 충돌시 좌석(16)가 이에 근접한 문(18)사이에서 팽창되어, 좌석(16)에 앉은 탑승자가 문(18)과 강하게 부딪치는 것을 방지한다. 배출 개구부(128)는 측면 충돌시에 문(18)이 이동하는 방향에 수직한 방향을 따라 보호체(12)로부터 팽창 유체를 배출한다. 결과적으로, 배출 개구부(128)를 통해 배출되는 팽창 유체는 탑승자로부터 멀어지게 되며, 좌석(16)이나 문(18)에 의해 유동이 막히거나 방해받지 않는다.

Description

팽창 가능한 차량 탑승자 구속 장치
제1도는 차량 측면의 차량 도어와, 그 도어에 근접한 좌석 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 탑승자 구속 장치의 개략도.
제2도는 제1도는 선 2-2를 따라 취한 절취한 개략도.
제3도는 부품이 제2도와 상이한 위치에 있는 것을 도시한 개략도.
제4도는 부품이 제2도와 상이한 위치에 있는 것을 도시한 개략도.
제5도는 제1도에 개략적으로 도시한 팽창가능한 차량 탑승자 구속물을 나타내는 도면.
제6A도는 제5도에 도시한 구속물의 일부를 도시한 도면.
제6B도는 제6A도에 도시한 부분을 접은 상태로 도시한 도면.
제6C도는 제6B도에 도시한 부분의 분해도.
제6D도는 제6C도에 도시한 부분들의 부분적인 조립 관계를 나타낸 도면.
제7도는 제5도의 선 7-7을 따라 취한 단면도.
제8도는 제5도의 선 8-8을 따라 취한 단면도.
제9도는 제5도에 도시한 구속 장치의 일부 확대도.
제10도는 제9도의 선 10-10을 따라 취한 단면도.
제11도는 제1도의 구속 장치의 다른 부분을 도시한 부분 단면도.
제12도는 제11도의 선 12-12을 따라 취한 도면.
제13도는 제1도의 구속 장치의 다른 부분을 도시한 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차량 탑승자 구속 장치 12 : 구속물
14 : 에어백 모듈 16 : 좌석
18 : 도어 20 : 팽창기
22 : 매니폴드 24 : 충돌 센서
60 : 제1 패널 62 : 제2 패널
64 : 봉합부 126 : 제1 배기구
128 : 제2 배기구
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 에어백과 같은 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물에 관한 것이다.
에어백과 같은 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물은 차량 충돌시에 팽창된다. 이때, 팽창 유체는 공급원으로부터 에어백내로 유동한다. 팽창 유체는 에어백의 내부 압력을 증대시켜 그 에어백을 팽창 상태로 팽창시킨다. 에어백이 팽창 상태에 있을 때, 그 에어백은 차량 탑승자에 인접한 위치에서 차량 탑승자실 내로 연장한다. 팽창된 에어백에 의해 달성되는 내부 유체 압력은, 팽창된 에어백에 의해, 충돌의 결과로서 탑승자가 차량의 부품에 강하게 부딪치지 않게 차량 탑승자를 보호할 수 있도록 조절된다.
몇몇 용도에서, 에어백은 차량 측면의 도어가 충격을 받는 것과 같은 차량 측면 충돌시에 팽창된다. 측면 충돌에 의해, 차량 도어는 차량 중심부를 향해 침범할 수 있다. 에어백은 차량 도어과 그 차량 도어에 근접한 좌석에 앉아 있는 탑승자 사이의 위치에서 차량 탑승자실 내로 팽창한다. 그에 따라, 에어백은 차량 탑승자칸실로 팽창하여 탑승자가 침범한 차량 도어과 강하게 부딪치는 것을 방지한다.
전술한 바와 같이 차량 탑승자를 보호하기 위해 에어백이 팽창될 때, 에어백에는 에어백쪽으로 이동하는 차량 도어에 의한 힘과 탑승자쪽으로 이동하는 에어백에 의한 힘이 부가되어진다. 에어백에 가해지는 그러한 힘은 에어백 내부의 유체압력을 상당히 증대시킨다. 따라서, 에어백으로부터 팽창 유체를 배출시켜, 에어백 내부의 유체 압력을 조절하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명에 따라, 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물은 제1 직물 패널, 제2 직물 패널, 직물 패널들을 서로 결합시키는 봉합부를 형성하기 위한 수단을 포함한다. 본 발명의 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물은 팽창 유체가 상기 제1, 제2 직물 패널 사이에서 구속물을 빠져나갈 수 있게 하는 배기구를 형성하기 위해 상기 봉합부를 불연속되게 하는 배기 수단을 추가로 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 구속물은, 제1 직물 패널이 구속물로부터 주로 제1 방향으로 외측으로 면해 있는 팽창된 상태를 가진다. 이때, 제2 직물 패널은 구속물로부터 제1 방향에 반대되는 제2 방향을 따라 외측으로 면해있다. 배기구는 팽창 유체를 제1 및 제2 방향에 수직한 제3 방향을 따라 구속물로부터 배기 시킨다. 바람직한 실시예에서, 패널은 거의 원형이고, 제3 방향은 패널로부터 반경 방향 외측으로 연장한다. 봉합부는 패널의 둘레를 따라 연장하고, 배기 수단은 직경 방향에 대향된 위치에서 봉합부를 불연속되게 하는 한 쌍의 배기구를 형성하는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 구속물은 차량내 소정 위치에 지지되며, 구속물은 그 위치로부터 좌석과 그 좌석에 근접한 차량 도어 사이의 공간으로 팽창된다. 따라서, 구속물은 좌석에 앉아 있는 탑승자가 측면 충돌시에 탑승자를 향해 밀려 들어오는 차량 도어과 강하게 부딪치는 것을 방지할 수 있는 위치에 지지된다. 배기구는 구속물로부터 차량 도어가 탑승자를 향해 이동하는 방향에 수직인 방향으로 팽창 유체를 배기시킨다. 이는, 배기되는 팽창 유체가 탑승자를 향하지 않게 하고 또 좌석이나 도어에 의해 배기가 차단 또는 방해받지 않도록 하는데 도움이 된다.
당업자라면, 첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징들을 분명히 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 포함하는 차량 탑승자 구속 장치(10)가 제1도에 개략적으로 도시되어 있다. 차량(11)내에 장착되는 구속 장치(10)는 에어백으로 통칭되는 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물(12)을 포함한다. 에어백(12)은 에어백 모듈(module)(14)의 일부분이고, 그 에어백 모듈(14)은 차량(11) 측부의 도어(18)에 인접한 좌석(16)에 장착된다. 에어백 모듈(14)은 에어백(12) 뿐만 아니라 팽창기(20)와 매니폴드(manifold)(22)를 포함한다.
구속 장치(10)는 충돌 센서(24)를 추가로 포함한다. 충돌 센서(24)는 충격이 차량 도어(18)에 직접 가해지는 것과 같은 측면 충돌의 발생을 나타내는 상태를 탐지한다. 충돌 지시 상태가 선정된 한계치를 초과하면, 충돌 센서(24)는 팽창기(20)를 작동시킨다. 그에 따라, 팽창기(20)는 다량의 팽창 유체를 매니폴드(22)로 방출한다. 매니폴드(22)는 팽창 유체를 에어백(12)으로 향하게 하여, 그 에어백을 접혀져 저장된 상태로부터 팽창된 상태로 팽창시킨다. 제1도에 도시한 바와 같이, 에어백(12)이 팽창된 상태에 있을 때, 그 에어백은 좌석(16)과 도어(18) 사이로 연장하여 좌석(16)에 앉아 있는 탑승자가 도어(18)에 강하게 부딪치는 것을 방지한다.
제2도에 도시한 바와 같이, 차량 도어(18)은 외측 구조체 패널(26), 내측 구조체 패널(28), 및 내측 트림(trim) 패널(30)을 구비한다. 내측 구조체 패널(28)을 덮는 내측 트림 패널(30)은 팔걸이 구조체(32)를 포함한다.
좌석(16)은 좌석 등받이 조립체(40)와 좌석 쿠션 조립체(42)를 포함한다. 좌석 등받이 조립체(40)는 상부 프레임(44)과 패드(46)를 포함한다. 패드(46)는 공지된 방법에 따라 상부 프레임(44)상에 지지된다. 좌석 쿠션 조립체(42)는 하부 프레임(48)과 좌석 쿠션부(50)를 포함한다. 하부 프레임(48)은 공지된 방법에 따라 좌석 쿠션부(50)와 상부 프레임(44)을 지지한다. 한쌍의 궤도 조립체 (52)는 하부 프레임(48)을 차량 바닥(54)상에 지지한다. 각 궤도 조립체(52)는 각각의 베어링 조립체(56)를 포함한다. 베어링 조립체(56)는 하부 프레임(48)이 궤도 조립체(52)를 따라 활주할 수 있게 하여 좌석(16) 위치를 조정할 수 있게 한다. 그러한 궤도 조립체는 당업계에 공지되어 있다.
제5동에 도시한 바와 같이, 에어백(12)은 제1 패널(60)과 제2 패널(62)을 포함한다. 제1 및 제2 패널(60,62)은 공지된 직물로 형성되고, 주변의 봉합부(64)에 의해 서로 결합되어 에어백(12)의 본체(66)와 네크부(neck)(68)를 형성한다. 제5동에 도시한 바와 같이, 에어백(12)의 본체(66)는 원형 형상을 가지고 있지만, 팽창되었을 때에는 그 단면이 타원형(제4도 참조)이 된다. 에어백(12)의 관형 네크부(68)는 팽창 유체를 에어백(12)으로 향하게 하는 흡입 개구부(70)를 구비한다.
도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제1 패널(60)과 제2 패널(62)은 유사한 형태이지만, 서로 상이한 형태일 수도 있다. 제1 패널을 도시한 제6A, 6B도에 도시한 바와 같이, 각 패널(60,62)은 직물 재료로 이루어진 각각의 직물편(74)을 포함하며, 그 직물편은 패널(60)(또는 62)의 형상으로 접혀진다. 직물 재료로 된 각 직물편(74)은 둘레 연부(75)와, 한 쌍의 원형 대향 단부(76), 및 대향 단부들(76) 사이에 위치하는 사각형 중앙부(78)를 구비한다. 또한, 직물 재료로 된 각 직물편(74)은 종방향 중심선(80)과 횡방향 중심선(82)을 중심으로 대칭된다.
패널(60)(또는 62)은 직물 재료로 된 각 직물편(74)을 제6A도에 도시된 초기의 펼쳐진 상태로부터 제6B도에 도시된 접혀진 상태로 횡방향 중심선(82)에 대해 절반으로 접음으로서 형성된다. 그에 따라, 패널(60)은 원형 본체부(84)와 사각형 네크부(86)를 포함하고, 각 패널은 직물 재료로 된 2개의 층(88,90)으로 이루어진다. 패널(60) 본체부(84) 위치의 2개의 층(88,90)은 직물 재료로 된 접혀진 직물편(74)의 겹쳐지는 원형 단부(76)에 의해 형성된다. 페널 네크부(86) 위치의 2개의 층(88,90)은 직물 재료로 된 접혀진 직물편(74)의 사각형 부분(78)의 겹쳐지는 절반부에 의해 형성된다.
제1 패널(60)에 관하여 설명한 바와 같이 제1 및 제2 에어백 패널(60,62)을 절반으로 접었을 때, 그 패널들은 제6C도 및 제6D도에서 도시한 바와 같이 서로 겹쳐진다. 그 후에 2개의 패널들(60,62)은 서로 결합된다. 제6D도에 도시한 바와 같이, 패널들(60,62)은 그 패널들의 둘레부를 따라 연장하는 2열의 재봉선(96,98)에 의해 서로 체결되는 것이 바람직하다. 재봉선의 열(96,98)은 당업계에 공지된 로크 스티치(lock stitch)와 같은 적절한 형태의 스티치로 형성되며, 재봉용 실은 당업계에 공지된 어떠한 재봉실이라도 무방하다. 또한, 접착제와 같은 다른 체결 수단을 이용할 수도 있다.
제6D도에 도시되어 있는 체결된 패널 구조체는 뒤집어진 상태를 나타낸다. 제7도에 도시한 바와 같이, 직물편(74)의 둘레 연부(75)는 에어백(12)의 내측으로 위치한다. 재봉선의 열(96,98)도 에어백(12)의 내측으로 위치한다. 에어백(12)의 상단부를 재봉하여 봉합부(64)를 형성한다. 특히, 재봉선의 2개의 열(100,102)은 상기 열(96,98)로부터 내측으로 이격된 위치에 형성되며, 이것은 제7도에 도시되어 있다. 재봉선의 열(100,102) 또한 공지된 적절한 방법으로 형성될 수 있다.
제8도에 자세히 도시한 바와 같이, 에어백(12)의 네크부(68)는 인접하는 관형 내측부(112)상으로 접혀지는 관형 외측부(110)를 구비한다. 따라서, 네크부(68)는 유입 개구부(70)를 형성하는 접혀진 연부(114)를 구비한다. 사각형 유지링(116)은 네크부(68)의 내측부(112)와 외측부(110) 사이에 수납되고, 네크부(68)의 내측부(112)와 외측부(110)를 함께 체결하는 이중 봉합부 열(118,120)에 의해 네크부(68)내에 고정된다. 전술한 봉합부 열(96-102)과 마찬가지로, 이중 봉합부 열(118,120)은 당업계에 공지된 적절한 방법으로 형성될 수 있다. 다수의 개구부(122)는 리테이너(retainer)(116)를 통해 연장한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 에어백(12)은 1994년 6월 15일자로 출원되어 티알더불유 비히클 세이프티 시스템즈에 양도된 공동 계류중인 미국 특허 출원 제08/260,097호에 개시된 팽창 가능한 탑승자 구속물라는 명칭의 발명에 따라 구성된다. 본 발명에 따라, 에어백(12)은 제1 및 제2 배기구(126,128)(제5도 참조)를 구비한다. 배기구(126,128)는 에어백 패널(60,62)의 내측 연부에 의해 형성된다. 제1 패널(60)에 관하여 제6A도에 도시한 바와 같이, 직물 재료로 된 직물편(74)은 종방향 중심선(80)의 일측부상의 한쌍의 제1 내측 연부(130)와, 종방향 중심선(80)의 타측부상에서 직경 반대 방향에 위치하는 한쌍의 제2 내측 연부(132)를 구비한다. 각 내측 연부(130,132)는 평행한 직선부(134)와 중앙의 반원형부(136)로 이루어진다. 직물편(74)이 제6A도에 도시한 접혀지지 않은 상태에 있을 때, 내측 연부(130,132)의 직선부(134)는 중앙의 반원형으로부터 외측으로 연장한다.
전술한 바와 같이, 에어백 패널(60,62)이 절반으로 접혀지고 서로 고정되어 제6D도에 도시한 고정된 패널 구조체를 형성할 때, 2개의 패널(60,62)상의 제1 내측 연부들(130)은 서로 인접하고, 2개의 패널(60,62)상의 제2 내측 연부들(132)역시 서로 인접한다. 전술한 바와 같이 제6D도의 체결된 패널 구조체를 뒤집었을 때, 내측 연부(130,132)의 직선부(134)는 반원형부(136)로부터 내측으로 연장한다. 따라서, 제9,10도에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 배기구(126)는 2개의 패널(60,62)의 제1 내측 연부(130)의 반형원부(136)가 상접하는 것에 의해 원형으로 형성된다. 이와 유사하게, 제2 배기구(128)는, 종방향 중심선(8)의 타측부상에 위치하여 서로 인접하는 2개의 패널(60,62)의 제2 내측 연부(132)에 의해 원형으로 형성된다. 본 발명의 이러한 특징에 따라, 배기구(126,128)는 에어백(12)의 본체(66)에서 직경 방향을 따른 양 위치에 형성된다. 따라서, 배기구(126,128)는 에어백(12)의 본체(66)의 둘레부를 따라 원주 방향으로 연장하는 봉합부(64)의 직경 방향의 양 위치에 개재된다. 배기구(126,128)가 봉합부(64)를 불연속되게 하는 위치에서 에어백 보강을 위해 부가적인 재봉선을 형성한다. 제1 배기구(126)와 관련하여 제9,10도에 도시한 바와 같이, 부가적인 재봉선은 제1 패널(60)에서의 2개 이상의 재봉선 열(138,140)을 포함하고 제2 패널(62)에서의 2개 이상의 재봉선 열(142, 144)을 포함하는 것이 바람직하다. 제6B, 6C도에 도시한 바와 같이, 부가적인 재봉선 열(138,140,142,144)은 패널(60,62)이 봉합부(64)에서 재봉선 열(96-102)에 의해 서로 체결되기 전에 패널(60,62)에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 패널(60)의 부가적인 재봉선 열(138,140)은 각 직물편(74)의 겹쳐지는 층(88,90)을 제1 내측 연부(130)의 반원형부(136)의 길이를 따라 서로 체결한다. 이와 유사하게, 제2 페널(62)의 부가적인 재봉선 열(142,144)은 각 직물편(74)의 겹쳐지는 층(88,90)을 제1 내측 연부(130)의 반원형부(136)의 길이를 따라 서로 체결한다. 이와 동일한 방법으로, 에어백(12)은 제2 배기구(128)에서 부가적인 재봉선에 의해 추가로 보강된다. 또한, 봉합부(64)의 재봉선 열(96-102)은 제9도에 도시한 바와 같이 배기구(126,128)로부터 반전(反轉)되어 배기구(126,128)에서 에어백(120을 추가적으로 보강한다.
제11, 12도에 도시한 바와 같이, 팽창기(20)는 중심축(152)을 가지는 짧은 원통형 하우징(150)을 포함한다. 하우징(150)은 축(152)을 중심으로 하여 원주 방향으로 연장하는 열의 형태를 이루는 다수의 가스 배기구(154)를 구비한다. 점화 가능한 가스 발생 물질(도시 안됨)이 하우징(150)내에 저장되며, 그 가스 발생 물질은 점화되었을 때 다량의 가스를 발생시켜 에어백(12)을 팽창시킨다. 가스 발생 물질은 당업계에 공지된 적절한 조성을 가질 수 있으며, 한쌍의 리드 선(156)간을 전류가 통과할 때 점화한다. 비록 첨부 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예는 상기와 같은 점화기를 이용하여 에어백(12) 팽창 가스를 제공하지만, 압력하의 저장 가스 또는 저장 가스 및 점화 가능한 가스 발생 물질을 담고 있는 용기와 같은 소정의 공지된 팽창 유체 공급원을 이용할 수 있다.
매니폴드(22)는 상단 벽(160), 하단 벽(162), 및 한쌍의 대향 측벽(164,166)을 포함하는 상자형 구조체이다. 팽창기 하우징(150)은 매니폴드(22)의 상단벽(160)에 형성된 원형 개구부(167)를 통해 밀착되게 수납되며, 제11도에 도시한 바와 같이 하단 벽(162)과 이격된다. 따라서, 팽창기 하우징(150)내의 가스 배기구(154)는 매니폴드(22)내에 위치한다.
매니폴드(22)의 양 측벽(164,166)은 매니폴드(22)의 측부를 폐쇄하며, 중심축(152) 및 측벽(164,166)에 수직인 제1 매니폴드 축(168)을 따라 팽창기 하우징(150)과 이격된다. 매니폴드(22)의 단부 벽(170)은 중심축(152) 및 제1 매니폴드 축(168)에 수직한 제2 매니폴드 축(172)을 따라 팽창기 하우징(150)과 이격된다. 단부 벽(170)은 측벽(164)과 측벽(166) 사이에서 연장하고, 매니폴드(22)의 일단부를 폐쇄한다. 매니폴드(22)의 연부면(174)은 매니폴드(22)의 타단부에 사각형의 가스 배기구(176)를 형성한다. 가스 배기구(176)는 제2 매니폴드 축(172)에 중심 정렬되어 있으며, 그 축(172)을 따라 팽창기 하우징(150)과 이격된다.
에어백(12)은 한쌍의 조임 스트립(clamping strips)(180)에 의해 매니폴드(22)에 연결된다. 조임 스트립(180)들중 하나는 체결구(182)에 의해 매니폴드(22)의 상단 벽(160)에 고정되고, 나머지 다른 조임 스트립(180)은 체결구(184)에 의해 매니폴드(22)의 하단 벽(162)에 고정된다. 각 조임 스트립(180)은 다수의 조임 핑거(finger)(186)를 구비한다. 각 조임 스트립(180)상의 조임 핑거(186)는 다른 조임 스트립(180)상의 조임 핑거(186)를 향해 돌출하고, 그 조임 핑거(186)와 정렬된다. 각 조임 핑거(186)는 리테이너 링(116)내의 각 대응 개구부(122)를 통해 연장한다. 제11도에 도시한 바와 같이, 에어백(12)의 네크부(68)의 관형부(110,112)의 크기는 관형부(110,112)의 해당 부분이 조임 핑거(186)에 의해 개구부(122)를 통해 내측으로 끌어 당겨질 수 있도록 정해진다. 따라서, 조임스트립(180)은 에어백(12)의 네크부(68)를 매니폴드(22)에 연결하며, 이때, 에어백(120의 유입 개구부(70)는 매니폴드(22)의 가스 배기구(176)와 정렬된다.
전술한 바와 같이, 매니폴드(22)는 가스 유동 공간(188)을 형성하고, 가스 유동 공간은 팽창기 하우징(150)내의 가스 배기구(154)를 매니폴드(22)내의 가스 배기구(176)와 연통시킨다. 팽창기(20)가 작동되었을 때, 가스 발생 물질에 의해 발생되는 가스는 하우징(150)으로부터 원주 전체를 따라 배치된 가스 배기구들(154)의 열을 통해 반경 방향 외측으로 배기된다. 따라서, 가스는 가스 배기구(176), 측벽(164,166) 및 단부 벽(170)을 향해 가스 유동 공간(188)내로 유동한다. 매니폴드(22)는 가스 배기구(176)에서만 개방되어 있기 때문에, 매니폴드(22)는 모든 가스 배기구(154)로부터 배기되는 가스를 가스 배기구(176)를 통해 에어백(12)으로 유동하게끔 하여 에어백(12)을 팽창시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매니폴드(22)를 단부벽(170)으로부터 가스 배기구(176)를 향해 반전되는 가스를 발생시키기 위해 가스를 방향 조절하도록 유동시키게끔 형성할 수도 있다. 특히, 매니폴드(22)의 단부벽(170)은 한쌍의 만곡된 내측 벽면(190,192)을 형성하며, 그 내측 벽면은 매니폴드(22)내의 가스 유동 공간(188)의 일부를 형성한다. 각각의 만곡된 내측 벽면(190,192)은 매니폴드(22)의 다른쪽 단부에 있는 가스 배기구(176)쪽을 향하고 있으며, 가스 배기구(176)쪽에서 볼 때 오목한 형태를 취한다. 전술한 바와 같이 팽창기 하우징(150)으로부터 가스가 배기될 때, 가스 흐름의 일부는 제12도에 도시된 바와 같이 축(172)을 따라 적어도 부분적으로 왼쪽에서 오른쪽으로 연장하는 방향으로 단부벽(170)쪽으로 유동한다. 가스가 가스 압력에 의해 측벽들(164,166) 사이의 단부벽(170)을 따라 유동할 때, 만곡된 내측 벽면(190,192)은 축(172)을 따라 적어도 부분적으로 왼쪽으로 연장하는 방향으로 가스를 반전시키도록 유도한다. 즉, 만곡된 내측 벽면(190,192)은 단부 벽(170)으로부터 가스 배기구(176)로 반전하는 흐름으로 전개되도록 가스를 유도하게 된다.
제2 내지 4도에 도시된 에어백 모듈(14)은 브래킷(bracket)(194)에 의해 좌석 쿠션 조립체(42)의 하부 프레임(48)상에 지지된다. 브래킷(194)은 체결구(196)에 의해 하부 프레임(48)에 고정되고, 브래킷(194)과 매니폴드(22)간의 용접부(198)에 의해 에어백 모듈(14)에 고정된다. 다른 선택적인 구성으로서, 브래킷(194)은 상기 에어백 모듈(14)을 제2 매니폴드 축(172)이 수평선과 각을 이루어 상방으로 경사진 위치로 지지할 수도 있다. 첨부 도면에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제2 매니폴드 축(172)이 수평선과 이루는 각은 약 30°이나, 그 각은 다른 값을 취할 수도 있다. 따라서, 매니폴드(22)는 가스가 팽창기(20)로부터 수평선과 약 30°의 각을 이루어 상방으로 경사진 방향을 따라 에어백(12)으로 유동되게 한다.
제2도에 도시한 바와 같이, 접혀져 수납된 상태의 에어백(12)은 좌석 쿠션(50)의 전개 도어 부분(deployment door portion)(200)에 인접 배치되어 있다. 좌석 쿠션(50)의 힌지부(hinge portion)(202)는 차량(11)의 종축 방향을 따라 수평으로 연장하고, 전개 도어 부분(200)의 하부 연부를 형성한다. 좌석 쿠션(50)의 응력 집중부(204)는 힌지부(202)의 양측 단부들 사이에서 전개 도어 부분(200)의 둘레로 연장하고 그 전개 도어 부분(200)의 원주를 형성한다.
차량 탑승자 구속 장치(10)는 전기 회로(210)를 또한 포함한다. 제13도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 전기 회로(210)는 전력 공급원(212)을 포함하며, 그 전력 공급원은 차량 배터리 및/또는 축전지인 것이 바람직하다. 전기 회로(210)는 팽창기(20)와, 정상 개방형 스위치(214)를 포함한다. 스위치(214)는 충돌 센서(24)(제1도 참조)의 일부이다. 충돌 센서(24)는 에어백(12)이 팽창되어 좌석(16)에 앉아 있는 탑승자를 보호하여야 할 정도의 충돌을 나타내는 차량 상태를 감지한다. 앞에서 간단히 설명한 바와 같이, 측면 충돌 즉, 차량의 전방-후방 축을 횡단하는 방향으로 차량(11)에 대해 충격을 가하는 충돌의 발생시에 에어백(12)은 팽창되어 좌석(16)에 앉아 있는 탑승자를 보호한다. 따라서, 충돌 센서(24)가 감지하는 충돌을 나타내는 상태는, 예를 들어 차량 횡방향을 따른 소정량의 가속도 및/또는 차량의 도어(18)이나 다른 측부가 소정량 찌그러진 경우가 될 것이다. 스위치(214)가 폐쇄될 때, 전류는 리드 선(156)(제11도 참조) 사이에서 팽창기(20)를 통해 공급되어 팽창기(20)를 전기적으로 작동시킬 것이다.
팽창기(20)가 작동되었을 때, 팽창기(20)로부터 배기된 가스는 매니폴드(22)에 의해 에어백(12)을 향해 유동한다. 가스가 에어백(12)을 팽창시키고 에어백(12)내의 유체 압력을 증대시킴에 따라, 에어백(12)은 좌석 쿠션(50)(제2도 참조)의 전개 도어 부분(200)을 가압한다. 좌석 쿠션(50)의 응력 집중부(204)는 에어백(12)의 내부 유체 압력에 의해 발생하는 응력에 의해 판단된다. 응력 집중부(204)가 판단되므로써, 좌석 쿠션(50)으로부터 외측으로 팽창하는 에어백(12)에 의해 전개 도어 부분(200)은 폐쇄 위치(제2도 참조)로부터 개방 위치(제3도 참조)까지 힌지부(202)를 중심으로 선회 이동한다.
에어백(12)내로 유동하는 가스는 에어백(12)을 좌석 쿠션(50)으로부터 제4도에 도시된 팽창된 상태까지 외측으로 팽창시킨다. 그러나, 에어백(12)이 좌석(16)과 도어(18) 사이의 공간(220)으로 이동하고 에어백의 일부가 그 공간을 관통하도록, 좌석(16)에 에어백 모듈(14)을 지지하는 것이 바람직하다. 공간(220)의 용적은 에어백이 제4도에 도시된 팽창된 상태에 있을 때 점하는 용적보다 작다. 따라서, 에어백(12)이 제4도에 도시한 팽창된 상태로 팽창됨에 따라, 에어백(12)은 제3도에 도시한 바와 같이 도어(18)의 내측 트림 패널(30)과 접촉한다.
제3도에 도시한 바와 같이 에어백(12)이 도어를 향해 이동할 때, 도어(18)는 에어백(12)이 더이상 팽창하는 것을 방해한다.
좌석(16)과 도어(18)의 팽창 방해에 의해, 에어백(12)은 좌석(16)과 도어(18) 사이에서 압박(constrain)된다. 따라서 에어백(12)은 압박되고, 자유롭게 팽창하였을 때의 팽창 용적보다 적은 압박된 용적까지 팽창된다. 그 용적이 적음에 따라, 에어백(12) 내부의 유체 압력은 에어백(12)이 압박되지 않은 보다 큰 용적까지 자유롭게 팽창될 때의 내부 압력 증가 속도보다 빠르게 증가한다. 따라서, 에어백(12) 내부의 유체 압력이 급격히 증가하여 그 에어백(12)의 높은 내부 유체 압력값 까지 보다 신속히 도달한다.
전술한 바와 같이, 에어백 모듈(14)은 수평선과 약 30°의 각으로 경사져 좌석(16)에 지지되는 것이 바람직하다. 따라서, 에어백 모듈(14)은 에어백(12)을 좌석에 앉은 탑승자 하부의 골반 및 상부의 복부 영역에서부터 팽창되게 하는 것이 아니라 하부의 골반 지역에서부터 팽창하게끔 한다. 또한, 차량 충돌에 의해 도어(18)가 좌석(16)쪽으로 강하게 이동하여 에어백 모듈(14)이 상방으로 즉, 제2 내지 4도를 기준으로할 때 시계 방향으로 선회할 때, 팽창하는 에어백(12)의 초기 위치로 인해 에어백(12)은 탑승자 신체의 골반 지역에 근접한 곳에서 유지될 수 있다.
측면 충돌에 의해 도어(18)는 좌석(16)을 향하는 방향 즉, 제4도에 표시한 방향(D1)을 따라 탑승자실로 침범할 수도 있다. 에어백(12)이 전술한 바와 같이 팽창됨으로써, 좌석(16)에 앉아 있는 탑승자가 내측으로 이동하는 도어(18)와 강하게 부딪치는 것을 방지한다. 제4도에 도시한 바와 같이, 에어백(12) 본체(66)는 제1 및 제2 에어백 패널(60,62)에 의해 각각 형성되는 제1 및 제2 주요 외측면(230,232)을 포함한다. 에어백(12)이 팽창된 상태에 있을 때(제4도 참조), 제1 주요 외측면(230)은 제1 방향(D1)을 따라 주로 좌석(16)을 향해 면하고, 제2 주요 외측면(232)은 제1 방향과 반대되는 제2 방향(D2)을 따라 주로 도어(18)을 향해 면한다. 따라서, 팽창된 에어백(12)은 도어(18)와 좌석(16)에 앉아 있는 탑승자 사이에 위치하여, 차량 도어(18)가 제1 방향(D1)을 따라 침범하는 경우에도, 탑승자가 도어(18)에 강하게 부딪치는 것을 방지한다.
그러나, 팽창된 에어백(12)은 제2 에어백 패널(62)로 작용하는 도어(18)의 힘과, 제1 에어백 패널(60)로 작용하는 탑승자의 힘의 영향을 받는다. 에어백(12)에 가해지는 그러한 힘으로 인해, 팽창된 에어백(12) 내부의 유체 압력은 상당히 높아진다. 전술한 바와 같이 한정된 공간(220)내로 에어백(12)이 이동함에 따른 내부 압력 증가후에, 이러한 내부 유체 압력 증가가 발생한다.
본 발명에 따라, 배기구(126,128)는 팽창 유체의 일부를 에어백(12)으로부터 배기시켜 에어백(12)의 내부 유체 압력이 지나치게 높은 정도까지 상승하지 않게 한다. 본 발명의 이러한 특징에 따라, 배기구(126,128)는 에어백(12) 본체(66)로부터 외측 반경 방향으로 연장하는 방향을 따라 즉, 제4도에 표시된 방향(D1,D2)에 수직한 방향을 따라 에어백으로부터 팽창 유체를 배기시킨다. 배기구(126,128)를 따라 에어백(12) 외부로 유동하는 팽창 유체는 차량 탑승자로부터 떨어진 방향으로 진행되며, 그 유동은 좌석(16)이나 도어(18)에 의해 실질적으로 막히거나 방해받지 않는다.
본 발명에 관한 이상이 설명으로부터, 당업자는 본 발명의 개량 및 변형 실시예를 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 차량 좌석 쿠션 조립체와 이에 근접한 차량 도어 사이에서 팽창되는 에어백을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 고정된 측면 패널과 같은 차량 측부와 좌석의 다른 부분 사이, 또는 좌석의 다른 부분과 인접 도어 사이에서 팽창되는 에어백에 본 발명을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명을 차량의 전방과 같은 다른 위치에서 팽창되는 에어백이나 다른 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물에 이용할 수도 있다.
이외에도, 본 발명에 따른 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물에 마련되는 배기구의 형사, 크기 및 갯수는 상기 설명과 다를 수 있다. 당업계에서의 그러한 개량 및 변형 실시예는 후술하는 특허 청구의 범위내에 포함될 것이다.

Claims (12)

  1. 팽창 가능한 차량 탑승자 구속 장치로서,
    제1 직물 패널, 제2 직물 패널, 및 상기 제1 및 제2 직물 패널을 서로 결합시키는 봉합부를 형성하기 위한 수단을 구비하는 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물을 포함하며,
    상기 구속물은 팽창 유체가 상기 제1, 제2 직물 패널 사이에서 구속물을 빠져나갈 수 있게 하는 배기구를 형성하기 위해 상기 봉합부를 불연속되게 하는 배기 수단을 또한 포함하며,
    상기 배기구는 원형이고, 상기 배기 수단은 상기 배기구의 제1 절반부를 형성하는 상기 제1 직물 패널의 반원형 연부(椽部)와 상기 배기구의 제2 절반부를 형성하는 상기 제2 직물 패널의 반원형 연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구속물을 팽창된 상태를 가지며, 그 팽창된 상태에서 상기 제1 직물 패널은 상기 구속물로부터 주로 제1 방향을 따라 외측 방향으로 면하고, 상기 제2 직물 패널은 상기 구속물로부터 주로 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 외측 방향으로 면하여, 상기 배기구는 상기 구속물로부터 주로 상기 제1 및 제2 방향에 수직한 제3 방향을 따라 상기 팽창 유체를 배기하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 직물 패널은 대체로 원형이고, 상기 제3 방향은 상기 패널로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 팽장 가능한 탑승자 구속 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 봉합부는 상기 패널 둘레를 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 배기 수단은 상기 봉합부의 직경 방향을 따른 한쌍의 양측 위치에서 상기 봉합부 사이에 불연속하게 개재되어 상기 직경 방향을 따른 한쌍의 양측 위치에 한쌍의 배기구를 형성하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 직물 패널은 직물 재료로 된 제1 및 제2 직물편을 각기 구비하며, 상기 제1 직물 패널의 상기 반원형 연부는 직물 재료로 된 상기 제1 직물편의 겹쳐지는 층의 인접하는 반원형 연부를 구비하고, 상기 제2 직물 패널의 상기 반원형 연부는 직물 재료로 된 상기 제2 직물편의 겹쳐지는 층의 인접하는 반원형 연부를 구비하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  7. 팽창 가능한 차량 탑승자 구속 장치로서,
    제1 직물 패널, 제2 직물 패널, 및 상기 제1 및 제2 직물 패널을 서로 결합시키는 봉합부를 형성하기 위한 수단을 구비하는 팽창 가능한 차량 탑승자 구속물와;
    팽창 유체 공급원과;
    상기 팽창 유체 공급원으로부터 팽창 유체를 상기 구속물로 향하게 하여 상기 구속물을 팽창시키는 팽창 유체 안내 수단과;
    상기 구속물이 팽창시 차량 좌석과 차량 측부 사이의 공간으로 이동할 수 있게 하는 차량내 소정 위치에 상기 구속물을 지지하며, 차량 탑승자가 차량측부에 대해 차량 좌석으로부터 차량 측부를 향하는 제1 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있도록 상기 구조물을 안내하게 되는 지지 수단을 포함하며; 상기 구속물은 패창 유체가 상기 제1, 제2 직물 패널 사이에서 구속물을 빠져나갈 수 있게 하는 배기구를 형성하기 위해 상기 봉합부를 불연속되게 하는 배기 수단을 또한 포함하며,
    상기 배기구는 원형이고, 상기 배기 수단은 상기 배기구의 제1 절반부를 형성하는 상기 제1 직물 패널의 반원형 연부(椽部)와 상기 배기구의 제2 절반부를 형성하는 상기 제2 직물 패널의 반원형 연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 구속물은 대체로 원형인 팽창 가능한 본체부를 포함하고, 상기 봉합부는 상기 구속물의 본체부 둘레를 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배기 수단은 상기 구속물 본체부의 직경 방향 양측 위치에서 상기 봉합부 사이에 불연속하게 개재되어 상기 직경 방향 양측 위치에 한쌍의 배기구를 형성하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 구속물은 제1 및 제2 주요 외측면을 구비한 팽창 가능한 본체부를 포함하고, 상기 구속물이 팽창된 상태에 있을 때, 상기 본체부의 제1 주요 외측면은 주로 상기 제1 방향으로 면하고 상기 제2 주요 외측면은 주로 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 면하며, 상기 배기 수단은 상기 배기구를 통해 상기 구속물로부터 주로 제1 및 제2 방향에 수직한 제3 방향을 따라 상기 팽창 유체를 배기하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 직물 패널은 상기 제1 주요 외측면을 포함하고, 상기 제2 직물 패널은 상기 제2 주요 외측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 직물 패널은 직물 재료로 된 제1 및 제2 직물편을 구비하며, 상기 제1 직물 패널의 상기 반원형 연부는 직물 재료로 된 상기 제1 직물편의 겹쳐지는 층의 인접하는 반원형 연부를 구비하고, 상기 제2 직물 패널의 상기 반원형 연부는 직물 재료로 된 상기 제2 직물편의 겹쳐지는 층의 인접하는 반원형 연부를 구비하는 것을 특징으로 하는 팽창 가능한 탑승자 구속 장치.
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