KR100445305B1 - 측면 에어백 - Google Patents

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KR100445305B1
KR100445305B1 KR10-2001-7009745A KR20017009745A KR100445305B1 KR 100445305 B1 KR100445305 B1 KR 100445305B1 KR 20017009745 A KR20017009745 A KR 20017009745A KR 100445305 B1 KR100445305 B1 KR 100445305B1
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토비안로버트
도미니시니데이빗엘
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키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
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Abstract

충돌시에 차량 탑승자를 보호하기 위한 측면 충격 또는 전복 에어백(20)은 팽창시에 차량 탑승자와 차량의 인접부 사이에 위치된 팽창가능한 쿠션(22, 24)을 가진다. 팽창가능한 큐션은 제 1 및 제 2 측면(50a, 50b), 상부(26) 및 하부(28)를 가진다. 팽창가능한 튜브(30, 31)는 쿠션의 완전한 전방 팽창 전에 팽창가능한 쿠션을 완전히 직립한 길이로 연장시키기 위해 팽창가능한 쿠션에 인접하게 위치된다.

Description

측면 에어백{SIDE AIRBAG SYSTEM}
측면 충돌 에어백 시스템을 다루는 다수의 발명이 제안되어 있다. 각각의 이러한 시스템은 인플레이터(inflator) 및 에어백을 포함한다. 에어백은 콤팩트하게 접히거나 감겨진 상태로 설치된다. 충돌 센서 또는 가속도계와 같은 다양한 센서를 통하여 측면 충돌 사고의 발생을 감지할 때, 제어 신호가 인플레이터를 작동하도록 발생됨으로써 팽창 가스를 생성 또는 방출한다. 이러한 팽창 가스는 에어백을 팽창시킨다. 이상적으로, 측면 충격용 에어백은 차량 탑승자를 보호하도록 차량 탑승자의 측면과 차량의 인접 측면 사이에 위치된다. 또한, 차량 주행시에, 다수의 차량 탑승자, 특히 작은 어린이들은 벗어난 위치(out-of-position: "OOP")라 칭해지는 표준 좌석 위치에서 벗어난 위치에 있을 수도 있다. 예를 들면, 이러한 벗어난 위치의 좌석 배향은, 좌석의 외측 가장자리 및 차량의 인접 측면에 의해 형성되는 모서리부내에 있는 어린이를 포함할 수도 있다. 팽창하는 측면 충격용 에어백은 이러한 벗어난 위치에 있는 차량 탑승자에게 해로운 영향을 미치지 않아야 한다.
이러한 문제는 첨부된 청구범위 제 1 항에 따라서 충돌사고시에 차량 탑승자를 보호하기 위한 측면 에어백을 포함하는 본 발명에 의해 해결된다.
본 발명은 일반적으로 에어백 시스템에 관한 것으로, 특히 측면 충돌 차량 사고시에 차량 탑승자를 보호하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 형상부를 통합한 측면 충격용 에어백의 측면도,
도 2는 도 1의 에어백의 주 패널의 평면도,
도 3은 쿠션 분리(separator) 패널을 나타내는 도면,
도 4는 튜브 패널을 나타내는 도면,
도 5는 튜브 보강 패널을 나타내는 도면,
도 6은 부분적으로 구성된 에어백을 나타내는 도면,
도 7은 도 1의 7-7 부분을 절단한 단면도,
도 8은 차량 좌석으로부터 전개하는 부분적으로 팽창된 에어백,
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 도면.
도 1은 상부 또는 헤드 챔버(22) 및 하부 또는 흉부 챔버(24)를 갖는 멀티 챔버형 에어백(multi-chambered airbag)(20)의 평면도이다. 2개의 챔버(22, 24)는 분리 패널(27)에 의해 분리되어 있다. 에어백(20)은 실질적으로 에어백의 상부(26)에서 하부(28)까지 실질적으로 연장되어 튜브(36)를 형성하는 제 3 또는 후방 챔버(30)를 구비한다. 조합된 헤드 및 흉부 챔버는 에어백의 쿠션 또는 쿠션부(34)라고도 칭한다. 인플레이터(40)가 튜브의 하부내에 위치된다. 추가의 선택적 패널(38)이 튜브(36)의 하부에 봉합되고, 열 차폐부로서 기능하게 된다.
도 2는 쿠션(34)을 형성하는 주 패널(50)의 형상부를 도시한 것이다. 주 패널은 중심선(52)을 중심으로 대체로 대칭을 이루는 측면 패널부(50a, 50b)를 구비한다. 2개의 별개의 측면 패널을 이용하여 에어백을 형성할 수 있지만, 본 발명의 주 패널(50)은, 중심선을 따라 하방으로 연장되고 주 패널을 패널부(50a, 50b)로 분리하는 큰 슬릿(53)을 갖는다. 2개의 패널부는 주 패널의 공유부 또는 공통부(55)에서 연결되어 있다. 각각의 측면 패널부(50a, 50b)는 상부(26) 및 하부(28)를 포함한다. 측면 패널부(50a)는 외측면(54a)을 포함하는 한편, 측면 패널부(50b)는 외측면(54b)을 포함한다. 각각의 측면 패널부(50a, 50b)는 다수의 관통 개구부(56)를 가지며, 바람직한 실시예에 있어서 개구부(56)는 인플레이터(40)의 대응하는 스터드(58) 주위에 배치되어 있다(도 1 참조). 도시된 바와 같이, 이러한 스터드 개구부(56)는 각 패널부(50a, 50b)의 하부 외측 모서리(62)에 각각 위치되어 있다. 이러한 모서리는 대체로 직각으로 절단(squared off) 되어 있는 한편, 패널(50a, 50b)의 다른 모서리(60)는 만곡되어 있다(도 2 참조).
도 4는 중심선(100)을 중심으로 편평하게 놓인 튜브 패널(31)의 평면도이다. 이 패널은 측면(30a, 30b), 상부(26c) 및 상부의 만곡된 모서리(60a, 60b)[상부 모서리(60)의 형상과 유사함]를 구비한다. 튜브(30)의 하부 측면(62a, 62b)은 주 패널(50)의 하부 외측 모서리(62)의 형상과 일치하도록 형성되어 있다. 튜브 패널(31)은 주 패널(50)의 구멍과 수 및 위치가 유사한 다수의 장착 구멍(56)을 부가적으로 구비한다. 게다가, 튜브는 팽창 가스를 쿠션(34)의 하측부에 이송하는데 사용되는 다수의 통기 구멍(72a 내지 72c)을 구비한다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브 패널은 큰 중앙 통기 구멍(72a), 작은 상측 통기 구멍(72b) 및 하측 통기 구멍(72c)을 구비한다. 이러한 통기 구멍 또는 통기 개구부의 측면은 각기 76mm, 25mm 및 10mm이다.
도 5는 추가 패널(38)의 평면도이다. 이러한 패널은 튜브 패널(31)의 하측부의 형상과 동일하고, 통기 구멍(72a, 72c) 및 다수의 스터드 개구부 또는 구멍(56)을 구비한다. 조립시에, 추가 패널(38)은 튜브 패널(31)의 하측부상에 배치된다. 이러한 배치는 추가 패널(38)을 가상선으로 도시하는 도 4에 도시되어 있다. 추가 패널(38)은 주변 봉합선(38a, 38b)을 따라서 튜브 패널에 봉합된다.
전술한 바와 같이, 에어백(20)은 도 3에 단독으로 도시된 분리 패널(27)을 구비한다. 보강 패널(27)은 좁고 만곡된 전방 단부(80), 보다 넓고 크게 만곡된 후방 단부(82) 및 측면(84a, 84b)을 갖는 타원형이다. 분리 패널은 그 안에 2개의 통기 구멍(86a, 86b)을 갖는다. 단부(82)는 응력 제거 원형부(stress-relieving circle)(90)에서 종단하는 슬릿(88)을 이용하여 분리된다. 슬릿(88)은 분리 패널의 단부를 날개부(92a, 92b)로 분리한다.
조립시에, 분리 패널(27)은 튜브 패널(31)에 고정된다. 분리 패널은 튜브 패널에 대해, 개구부(90)가 튜브 패널(31)의 중심선(100)상에 위치하도록 배치된다. 그 후, 날개부(92a)는 봉합선(102a)을 따라서 튜브 패널(31)에 봉합된다. 마찬가지로, 날개부(92b)는 봉합선(102b)을 따라서 튜브 패널(31)의 다른 절반부에 봉합된다. 도 6은 튜브 패널(31)에 고정된 분리 패널(27)을 도시한 것이다. 이제, 열 차폐 패널(38)도 도 6에 도시된 바와 같이 튜브 패널의 하측부에 고정된다.
분리 패널(27)과 튜브 패널(31)은 주 패널(50)에 고정된다. 이것은, 예를 들면 분리 패널의 측면(84b)을 [주 패널(50)에 대하여] 점선(110)으로 도시한 소망의 배향으로 정렬시킴으로써 달성된다(도 2 참조). 그 후, 분리 패널의 측면(84b)은 시임부(seam)(112b)를 따라서 주 패널(50)의 측면에 봉합된다. 그 다음, 측면(84a)은 소망 배향[점선(110a)으로 도시됨]을 따라서 주 패널의 측면(50a)에 인접하게 위치되고, 분리 패널(27)의 측면(84a)은 시임부(112a)를 따라서 패널의 측면(50a)에 봉합된다. 도 1을 다시 참조하면, 분리 패널(27)을 주 패널(50)에 고정하도록 이용되는 시임부(112a, 112b)가 도시되어 있다. 그 후, 주 패널(50)은 그 중심선(52)을 중심으로 접히게 되고, 튜브 패널은 그 중심선(100)을 중심으로 접히게 된다. 이러한 작업에 의해, 튜브 패널의 측면(30a, 30b)이 주 패널의 측면(50a, 50b)에 중첩되어 정렬된다. 일반적으로 이러한 정렬에 의해 도 1에 도시된 구성이 이루어진다. 그 후, 주 패널(50)과 튜브 패널(31)은 점(114a)에서 개시되어 패널부 또는 측면(50a, 50b)과 결합된 연결부 또는 공통부(55) 바로 위의 점(114b)에서 종료되는 주변 시임부(114)를 따라서 함께 봉합된다. 주변 시임부는 공통부(55)의 하측 단부상의 점(114c)에서 계속되어 장착 구멍(56)에 근접한 점(114d)에서 종료한다. 도시된 바와 같이, 완성된 에어백은 분리 패널(27)에 의해 분리된 전술한 상부 챔버(22) 및 하부 챔버(24)를 구비하고, 튜브(30)는 에어백(20)의 상부(26)에서 하부(28)까지 연장된다. 시임부(114)는 장착 구멍(56)의 부근에 있는 에어백(20)의 부분을 가로질러 연장하지 않기 때문에, 출입구 또는 개구부(150)가 제공되며 그것을 통해 인플레이터(40)가 튜브 및 주 패널의 하측 단부상에 삽입된다. 도시된 실시예에 있어서, 튜브는 시임부(114)에 의해서 그 상부가 폐쇄된다. 인플레이터(40)는 주 패널[튜브 및 패널(38)]의 대향하는 하측 모서리(62)에 의해 형성된 개구부(150)내에 위치된다. 도 1에 있어서, 화살표(120)는 에어백의 개구부(150)내로의 인플레이터의 이동 라인을 나타내고 있다. 그 후, 하측 모서리(62)중 하나에 있는 한 세트의 장착 개구부(56)가 대응하는 스터드(58)의 둘레에 끼워진다. 그 후, 다른 개구부(56)를 갖는 측면(56b)의 하측부의 대향하는 모서리(62)가 측면(50a)의 하측부 위로 이동하여 장착 스터드(58)가 다른 개구부 안에 삽입되어, 중첩 관계를 이루게 된다. 그 후에, 개구부(150)에 근접한 각 측면(50a, 50b)의 하측 단부(62)는, 각각의 나사산 스터드(58)의 주위에 너트(59)와 같은 나사산 고정구로 고정함으로써 인플레이터(40)상에 적소에 유지될 수 있다. 튜브 패널(31) [및 선택적 패널(38)]은 여러가지 방식으로 주 패널에 고정될 수 있다. 단일의 봉합된 시임부(114)를 이용하기 보다는, 튜브 패널의 각 측면은 주 패널의 대응하는 측면에 먼저 고정될 수 있다. 그 후, 이러한 공동 측면은 소망 배향을 이루도록 서로 연결될 수 있다.
인플레이터(40)는 벽 단부(208)에 개구부(206)를 갖는 측면 개방형 크래들(cradle)(204)을 일 단부에 구비한 장착 리테이너(200)에 먼저 고정될 수 있다. 장착 리테이너는 크래들(204)로부터 연장되며 그것의 일부로서 일체로 형성된 얇은 지지 바(support bar)(210)를 구비한다. 지지 바는 다수의 장착 개구부(212)를 가지며, 그것을 통해 장착 스터드가 연장된다.
인플레이터(40)는 일 단부에 적어도 하나의 가스 출구 포트(41)를 갖는 얇은 중공 원통형 튜브를 포함할 수도 있다. 당해 분야에 공지된 바와 같이, 인플레이터는 가열될 때 팽창 가스를 생성하는 화학적 추진제(chemical propellant)를 이용하여 제조될 수 있거나 또는 인플레이터의 일부가 불활성 가스가 가압 상태로 저장된 압력 용기로서 형성될 수 있다. 이러한 가스는 그 뒤 가열됨으로써 하나 또는 그 이상의 폭발 디스크(burst disks)가 개방되어 팽창 가스를 인플레이터의 최하단에 배치된 적어도 하나의 출구 포트에 전송한다. 인플레이터는 이것의 본체로부터 연장된 장착 스터드(58)를 가질 수도 있다. 인플레이터는 리테이너(200)내에 설치된다. 인플레이터(40)는 크래들(204)의 개구부(206)내에 수용되고 너트(47)에 의해 그 안에 고정된 나사산 스터드(45)를 구비한다. 인플레이터의 대향하는 단부는 원형 스트랩(214)에 의해서 바(210)에 고정될 수도 있다.
도 8은 에어백(20)이 차량 좌석(250)으로부터 전개될 때 부분적으로 팽창된 상태의 에어백(20)을 도시한 것이다. 인플레이터의 장착 스터드(58)는 파스너(59)에 의해 좌석의 프레임(130)에 고정된다. 인플레이터(40)의 작동 전에, 에어백은 좌석 등받이 내부에서 인플레이터 주위에 콤팩트한 형상(compact configuration)으로 접히거나 말려지고, 발포재(foam) 및 좌석의 외측 커버 재료로 덮혀 있다. 인플레이터는 차량 좌석(132)의 장착 프레임(130)에 직접적으로 고정되거나, 또는 리테이너(200)와 같은 하우징내에 설치될 수도 있다. 에어백의 팽창시에, 팽창하는 에어백(20)이 시임부(134)를 통하여 터지도록 에어백은 좌석(250)의 바깥 시임부(134) 후방에 배치되어 있다. 에어백이 계속해서 팽창할 때, 에어백은 차량 탑승자의 측면과 차량의 인접 측면 사이에 위치된다.
본 발명에 있어서, 팽창 가스는 최초로 튜브(30)에 공급되어 하부 챔버(24) 또는 상부 챔버(22)의 팽창 전에 튜브가 완전히 팽창하도록 한다. 팽창 가스가 튜브에 공급됨에 따라, 튜브는 에어백을 펼쳐지게 하고, 그리고 튜브는 도 8에 도시된 바와 같이 대체로 직립방향으로 위치됨으로써 에어백을 차량 탑승자의 외측 어깨의 후방에 적절히 배향시킬 것이다. 동시에, 팽창 가스는 유동 구멍(72a 내지 72c)을 거쳐 하부 챔버(24)에 공급됨으로써, 구멍(72a 내지 72c)의 크기에 의해 조절되는 낮은 속도이기는 하지만 하부 챔버(24)를 직립한 튜브(30)로부터 외측으로 확장시킨다. 팽창 가스는 분리 패널(27)내의 유동 개구부(86a, 86b)를 통하여 상부 챔버(22)로 유입된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이러한 실시예는 튜브(30)가 축소된 것을 제외하고는 도 1에 도시된 실시예와 동일하다. 도시된 바와 같이, 튜브 단부(33)는 [재료의 패치(patch)를 봉합하거나 삽입함으로써] 폐쇄된다. 본 실시예에 있어서, 상부 챔버(22)는 튜브의 상부 주위로 후방으로 연장된다.
도 10 및 도 11은 하부 챔버(24)의 하부 에지를 따라서 위치된 튜브(31a)를 갖는 멀티 챔버형 에어백(20)을 도시한 것이다. 도 11은 튜브(31a)를 분리하여 도시한 것으로, 튜브(31a)의 우측 측면에서 인플레이터(40)를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 출구 포트(41)는 인플레이터(40)내에 배치되어 가스를 튜브(31a)내로 배향시킨다. 또한, 튜브는 팽창 가스가 하부 챔버(24)로 유입되는 포트 또는 개구(72a, 72b)를 구비한다.
튜브는 멀티 챔버형 에어백 뿐만 아니라 단일 챔버형 에어백에도 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 튜브는 위에서 도시된 바와 같이 도면부호(114)와 같은 공동의 시임부에 의해 밀폐되거나 또는 쿠션내에 느슨하게 삽입되고 모서리(62) 부근에 고정된 3차원 튜브로서 제조될 수 있다.

Claims (11)

  1. 사고시에 차량 승객을 보호하기 위한 측면 에어백에 있어서,
    차량 승객과 차량의 측면 사이에 위치될 때 수축된 상태로 저장되고, 제 1 측면 패널, 제 2 측면 패널, 튜브 패널 및 분리 패널을 포함하는 팽창 가능한 에어백을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 측면 패널은 상기 에어백의 외부를 형성하도록 함께 접합되고,
    상기 제 1 및 제 2 측면 패널의 후방 가장자리는 에어백의 후방을 형성하도록 함께 고정되고, 상기 제 1 및 제 2 측면 패널의 하부 가장자리는 에어백의 하부를 형성하도록 함께 고정되며,
    상기 튜브 패널의 측면은 에어백의 후방을 따라 에어백의 하부로부터 상부로 연장되는 튜브를 형성하도록 상기 제 1 및 제 2 측면 패널의 대응하는 부분에 고정되고, 상기 튜브의 하측부는 팽창 가스를 튜브의 하측부에 전송하는 인플레이터를 수용하도록 개방되고,
    상기 분리 패널은 제 1 및 제 2 측면 패널과 튜브 패널에 고정되어 튜브의 전방의 에어백의 이들 부분을 상부 챔버 및 하부 챔버로 분할하는
    측면 에어백.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브는 에어백의 하부로부터 에어백의 상부까지 연장되고, 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버는 튜브로부터 전방으로 연장되는
    측면 에어백.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브의 상부는 에어백의 상부로부터 이격되고, 상기 상부 챔버는 상기 튜브와 에어백의 상부 사이의 공간 내로 연장되는
    측면 에어백.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백의 후방의 하측부가 개방되고, 튜브의 하측부에 인접한 에어백의 상기 하측부에 인플레이터가 수용되는
    측면 에어백.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인플레이터는 원통 형상이고, 그리고 그 종축이 튜브의 종축에 평행하도록 배열되는
    측면 에어백.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 인플레이터는 원통형이고 소정 길이를 가지며, 상기 튜브의 하부로부터 상부까지의 길이가 인플레이터의 길이보다 긴
    측면 에어백.
  11. 제 1 항에 있어서,
    에어백이 팽창함에 따라, 상기 인플레이터에 근접한 튜브의 하측부가 인플레이터로부터 이격되는
    측면 에어백.
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