KR100761775B1 - 에어백 - Google Patents

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KR100761775B1
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Abstract

에어백 조립체(20)는 팽창가능한 영역 둘레에 위치되는 복수의 규제부(120)를 구비하며, 복수의 규제부는 팽창가능한 영역 둘레 주위에 위치되고, 규제부에 근접한 에어백의 팽창 정도를 제한하도록 구성되며, 에어백의 팽창가능한 영역을 복수의 규제부의 내부의 영역에 최대 팽창을 성취하도록 구성된다.

Description

에어백{SIDE IMPACT AIRBAG WITH HEAD PROTECTION REGION}
본 발명은 측면 충격 커튼 에어백에 관한 것이다.
많은 차량들은 팽창시에 차량 탑승자의 상체 및 머리를 보호하도록 승객실의 측면에 근접하게 위치된 박형의 팽창가능한 에어백을 이용하고 있다. 이들 에어백은 "커튼" 에어백으로 불리며, 일반적으로 차량의 루프 레일에 근접하게 장착된다. 에어백의 길이는 적용에 따라서 변경될 것이다. 몇몇의 커튼 에어백은 윈도우를 덮기에 충분히 길기만 한 반면에, 다른 것은 차량의 A, B, C 및/또는 D 필러(pillar)와 같은 커버 인접형 차량 지지 구조체와 윈도우 세트 사이에서 연장된다.
발명의 요약
커튼 에어백은 종래의 에어백 팽창기에 의해 팽창된다. 팽창기는 종래의 방식으로 에어백의 입구와 연통한다.
커튼 에어백은 다수의 기술을 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 2개의 별개인 패널이 함께 직조될 수 있거나, 또는 패널은 무선 주파수 용접 또는 그와 유사한 기술에 의해 결합될 수 있다. 에어백은 공지된 자카드 직조 공정(Jacquard weaving process)을 이용하여 원피스, 즉 일체형으로 직조된 에어백으로서 구성될 수 있다. 상기한 기술 각각은 본 발명에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 에어백의 평면도,
도 2는 도 1의 에어백의 일부 확대도,
도 3은 팽창된 상태의 에어백을 도시한 도면,
도 4는 도 3의 4-4선으로 취한 단면도,
도 5는 도 3의 5-5선으로 취한 단면도,
도 5a는 도 3의 5a-5a선으로 취한 단면도,
도 6은 도 3의 6-6선으로 취한 단면도,
도 7은 복수의 에어백 입구로의 단일 팽창기의 연결부의 확대도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 변형 실시예를 도시한 도면,
도 10은 차량의 루프 레일에 근접하게 장착된 폴드식 커튼 에어백 조립체를 도시한 도면.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 조립체(20)의 일부를 도시하고 있다. 에어백 조립체(20)는 에어백(30)을 구비한다. 바람직하게, 에어백(30)은 자카드 직조기를 이용하여 제조된다. 자카드 직조기를 이용하는 이점은, 에어백(30)에 있어서 에어백의 경계부를 손질하고 에어백의 입구(들)를 가르거나 또는 개방할 필요 없이 직조기로부터 배출되기 때문에 거의 완전하게 형성(마무리)된다는 점이다. 변형예로서, 에어백(30)은 2개의 별개인 패널의 재료를 함께 결합하도록 무선 주파수 용접 기술을 재봉 또는 이용함으로써 구성될 수 있다.
도 1은 팽창되지 않은 상태의 에어백(30)을 도시하고 있는 한편, 도 3은 차량의 측면(204)에 인접한 차량(200)의 승객실(202) 내에 팽창 및 위치된 에어백(30)을 도시하고 있다. 측면(204)은 차량 승객측을 나타낸다. 또한, 유사하게 구성된 커튼 에어백은 차량의 반대 측면을 따라 위치설정될 것이다.
에어백(30)은 적어도 하나의 팽창가능한 영역(32)과, 입구에서 수용된 팽창 가스를 팽창가능한 영역(32)에 연통하도록 구성된 적어도 하나의 입구(35)를 구비한다. 팽창시에 팽창가능한 영역(34)은 도 4에 도시한 바와 같이 차량의 전면 윈도우(216)를 가로지른다. 일 실시예에 있어서, 커튼 에어백(30)은 또다른 또는 제 2 주요 팽창가능한 영역(34)을 구비한다. 팽창가능한 영역(32, 34)은 팽창되지 않는 영역 또는 구역(36)의 어느 측면에 위치설정된다. 추가적인 팽창가능한 영역 및 팽창되지 않는 영역이 에어백에 추가될 수 있다. 도시한 실시예에 있어서, 에어백(30)은 팽창가능한 영역(34)과 연통한 상태에 있는 제 2 입구(38)를 더 구비한다. 영역(32, 34, 36)의 구성 및 위치설정은 팽창된 에어백(30)의 단면도인 도 4에 보다 명확하게 도시하고 있다. 주요 팽창가능한 영역(32, 34) 각각은 직물의 2개의 대향하는 패널(42, 44)에 의해 형성된다. 에어백(30)은 자카드 직조기를 이용하는 원피스 직조 기술을 이용하여 구성되는 것이 바람직하다. 자카드 직조기의 경우, 패널(40, 42)은 직조 공정 동안에 자동적으로 형성되고, 에어백의 경계 영역 및 팽창되지 않는 영역과 같은 에어백(30)의 결합된 영역에서보다 적은 바느질을 갖는다. 패널을 통한 소정의 투과성에 따라서, 에어백은 직조된 후에 우레탄, 실리콘 또는 유사 물질로 피복될 수 있거나, 또는 각각의 패널은 서로 부착하기 전에 피복될 수 있다.
도 1에 있어서, 점선(50, 52)은 별개의 직물 패널(54, 56)을 에어백(30)의 선택된 부분(58, 60)에 부착하는데 이용되는 직조형 시임의 위치를 나타낸다. 패널(54, 56)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 에어백의 선택된 부분(50, 52)을 차량(200)의 협력부에 연결하도록 고정 장치(anchor) 또는 테더(tether)로서 작동한다. 패스너(70, 72)는 패널(54, 56) 각각을 차량 프레임의 일부에 고정하는데 이용될 수 있다.
각각의 삼각형 테더 또는 고정 패널(54)은 시임(50)을 따라 에어백(30)에 직조된다. 패널(54)의 대향 단부(55)는 차량의 A-필러(210)에 고정된다. 패널(56)은 삼각형이고, 패널(56)의 단부(57)는 차량의 C-필러(212)에 고정된다. 도시한 실시예에 있어서, 패널(56)의 단부는 팽창되지 않는 영역(36)의 측면(37)에 근접하게 고정된다. 도 4에 있어서, 테더 또는 고정 패널(56)은 제 2 팽창가능한 지대(34)를 형성하는 에어백의 부분 사이에 위치설정된다. 팽창시에, 고정 패널(56)은 도 4에 도시한 바와 같이 차량 윈도우(214)의 전방에 위치설정될 것이다. 패널(56)은 차량 탑승자가 차량으로부터 빠져나오는 것을 방지하는 네트(net) 또는 배리어(barrier)로서 기능한다. 테더 패널은 에어백의 측면(64)을 향하는 후방의 단부에 위치될 수도 있다.
도 1에 있어서, 복수의 탭(80)은 에어백(30)의 상측 경계부(82)의 일부로서 형성된다. 각각의 탭(80)은 2개의 대향측 영역(86)뿐만 아니라 상측 경계부(82)에 연결된 중앙 영역(84)을 구비한다. 각각의 탭(80)의 측면 영역(86) 각각은 탭(80)의 대응하는 중앙 영역(84)에 연결되지만, 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 측면 영역은 상측 경계부(82)로부터 분리된다. 탭(80)의 측면 영역(86) 각각은 대응하는 접힘선(87) 둘레에 접히고, 탭(80)의 중앙부(84) 뒤에 위치된다. 중앙부(84) 및 2개의 접힌 배면측 영역(86)은 탭(80)의 유지 강도를 증대시키는 3개의 재료 층을 형성한다. 도 3은 차량의 루프 레일(220)에 장착된 복수의 탭(80)과, 탭 재료의 3배 두께를 통해 삽입되고 난 다음 루프 레일에 고정되거나, 루프 레일 내에 삽입되기 전의 트레드 연결부를 정합하는 개별적인 패스너를 도시하고 있다. 도 1에 있어서, 최후방의 탭(80a)은 중앙부(84)와 하나의 측방향 탭(86)을 구비하며, 패스너(90)를 받아들이기 전에 접힘선(86) 둘레에 후방으로 접힌다.
에어백(30)은 2개의 입구(35, 38)를 갖는다. 도 7은 에어백(30)의 입구 영역의 확대부를 도시하고 있고, 보다 상세하게는 2개의 입구(35, 38)의 연결부 및 팽창기(100)를 도시하고 있다. 팽창기(100)는 각종 공지된 에어백 팽창기 중 임의의 것일 수 있고, 하나 또는 그 이상의 출구 포트(102)를 갖는다. 출구 포트(102)는 연결 튜브(104)를 통해 T형 연결부(108)의 입구(106)와 연통한다. T형 연결부(108)는 에어백의 입구(35, 36) 중 하나와 연통하는 출구(110a, 110b)를 갖는다.
도 1에 있어서, 에어백(30)은 하나의 팽창가능한 영역(32)을 구비하거나, 또는 도시한 바와 같이, 팽창되지 않는 영역(36)에 의해 분리된 복수의 팽창가능한 영역(32, 34)을 구비한다. 영역(32, 34)의 일부는 직조 공정시에 자카드 직조기 상에 일체식으로 형성되는 경계부(46, 46a, 46b, 82)에 의해 부분적으로 형성된다. 팽창가능한 영역(32)은 하측 경계부(46)로부터 상측으로 연장되고 직조 공정시에 형성되는 복수의 규제부(120)를 구비한다. 규제부(120) 각각은 소형의 팽창가능한 영역을 형성하고 영역(36)과 동일한 방식으로 형성된다. 규제부(120) 각각의 목적은 패널(40, 42)의 하부 사이의 거리를 좁혀서, 팽창가능한 영역(32)의 하부를 좁히는 것이다.
팽창가능한 영역(32)은 측면 경계부(46a 또는 46b) 및/또는 상측 경계부(82)로부터 연장되고 팽창가능한 영역(32)의 상부를 따라 대체로 위치설정되는 또 다른 세트의 규제부(124)를 구비한다. 영역(32)은 상측 경계부(82)로부터 연장되지 않지만 팽창가능한 영역(32)의 상측 말단부에 패널(40, 42)을 연결하는 또 다른 타입의 규제부(126)를 구비할 수 있다. 규제부(126)는 입구(35) 근방에 위치설정되고 입구(35)로부터 팽창가능한 영역(32)까지의 팽창 가스의 흐름을 지향시키는 복수의 흐름 경로(130)를 규정한다. 에어백(30)은 규제부(120, 124, 126)를 대체로 주변 경계부로부터 팽창하게 할 수 있다. 설명을 위해서만, 도 1은 영역(32)의 측면 경계부로부터 연장되는 추가적인 규제부(120')를 도시하고 있다.
도 2는 규제부(120, 120', 124, 126) 중 하나의 구성을 도시하고 있다. 규제부 각각은 인접한 경계부 영역(46, 48a, 48b, 82)으로부터 연장되는 스템(stem)(140)을 구비한다. 규제부(120)는 확대된 영역 또는 헤드(142)를 구비한다. 바람직한 실시예에 있어서, 스템(140)의 두께는 대략 3 내지 5mm인 반면, 헤드(142)는 대략 30nm의 범위 내에 있다. 스템은 에어백의 경계부 영역으로부터 연장되는 반원 또는 원호 형상의 기부(144)를 구비한다. 원호 형상의 기부(144)는 좁은 영역 내로 응력 집중을 회피한다. 바람직하게, 에어백(30)은 자카드 직조기를 이용하여 제조되고, 그 결과 규제부는 직조하여 짜맞춘 구조체이다. 변형예로서, 규제부(120, 124, 126)는 에어백 내로 직조되어, 대향하는 패널(40, 42)을 함께 결합할 수 있다. 직조된 시임이 사용된 경우, 시임의 형상은 도 1 및 도 2에 도시한 각각의 규제부의 스템 및 헤드의 형상에 따라 다르다. 확대된 헤드는 내부압력이 증가함에 따라 에어백을 손상시킬 수 있는 에어백의 좁은 부분 상의 응력 집중을 회피하는 압력 완화 기구로서 기능한다.
도 5 및 도 5a에 있어서, 패널(40, 42) 사이의 가장 큰 분리점은 팽창가능한 영역(32)의 중앙부에 있으며, 설계에 의해 착석한 탑승자의 위치에 대응할 것이다. 예를 들면, 지점(150, 152, 154)은 5%, 50% 및 95%의 탑승자로서 각각 분류된 탑승자의 머리의 충격 지점을 나타낸다.
또한, 규제부(120, 124, 126)는 팽창된 에어백의 형성을 규정하는데 조력한다. 에어백(30)이 주변의 연장되는 규제부를 구비하지 않는 경우, 팽창시에 영역(32)은 원형 실린더의 형상에 가까울 것이다. 에어백이 보다 팽창됨에 따라, 에어백의 하측 에지는 영역이 보다 원형의 팽창된 형상을 나타냄에 따라 상측으로 이동할 것이다. 이러한 상측 운동은 탑승자를 효과적으로 보호하지 못하도록 에어백을 충분히 변위시킬 수 있다. 대부분의 규제부(120, 122, 124)는 팽창가능한 영역(32)의 중앙으로 팽창가능한 부분(160)을 면한다. 이러한 구성은 인접한 규제부 사이의 부분(162)을 신속하게 충전하게 한다.
후방의 팽창가능한 영역(34)은 전방의 팽창가능한 영역(32)과 유사한 구성을 갖는다. 영역(34)은 복수의 규제부(120, 124)와, 영역(34a)의 중앙에 근접한 주요 팽창가능한 영역(164)과, 인접한 규제부와 경계부 사이에 위치된 복수의 작은 팽창되지 않은 영역(166)을 구비한다.
도 1 또는 도 3에 있어서, 팽창가능한 영역(32, 34)은 팽창가능한 영역(32, 34) 사이에서 팽창 가스의 교환을 촉진시키도록 팽창되지 않는 영역(36) 아래에 위치된 공통의 통로(170)에 의해 연결된다. 통로(170)는 차량 탑승자에 의해 반응되는 임의의 팽창가능한 영역으로부터의 팽창 가스의 흐름을 촉진시키는 팽창되지 않는 영역의 일부 내에 위치된 보다 큰 부분(172)의 일부이다.
도 8은 변형된 에어백(30a)을 도시하고 있다. 이러한 에어백은 또한 각각의 팽창가능한 영역 주변으로 연장되는 복수의 규제부 뿐만 아니라 2개의 팽창가능한 영역(32, 34) 및 팽창되지 않는 영역(36)을 구비한다. 에어백(30a)의 측방향 경계부(46a, 46b)는 에어백(30)에서보다 현저하게 만곡되어 있다. 에어백(30)은 팽창 가스원(도시하지 않음)과 연통되는 단일의 입구(35)의 사용을 도시하고 있다. 팽창되지 않는 영역(36)은 좁은 통로(180)를 형성하도록 구성되어, 입구로부터 팽창되지 않은 영역 각각으로의 팽창 가스를 연통하는데 조력한다. 변형예로서, 금속, 플라스틱 또는 직물로 이루어진 분배 튜브(182)는 입구 내에 삽입되어 가스를 팽창가능한 영역(32, 34)으로 분배하도록 팽창기(도시하지 않음)에 연통될 수 있다. 후방의 팽창가능한 영역(34)은 상술한 방식으로 패널(56)에 의해 또는 얇은 띠 또는 코드(56a)에 의해 인접한 차량 필러에 고정될 수 있다.
도 9는 단일의 팽창가능한 영역(32)을 갖는 에어백(30)을 도시하고 있다. 팽창가능한 영역(32)은 인접한 차량 윈도우(216)의 전방에 위치설정된다. 에어백은 차량의 루프 레일 근방에 백을 장착하도록 복수의 탭(80)을 구비한다. 팽창가능한 영역(32)은 참조부호(120, 124, 126)로 도시한 복수의 규제부, 시임 또는 조인트에 의해 부분적으로 형성된다. 규제부(120, 124, 126) 각각은 대체로 팽창가능한 영역(32)의 주변부로부터 멀리 연장되고, 이전 도면에 도시한 방식으로 팽창가능한 영역(32)의 중심쪽으로 연장된다. 도 9에 도시한 규제부는 도 2에 도시한 규제부의 형상보다 구근 형상(bulbous shape)이다. 도 9의 규제부는 보다 넓고 보다 짧은 스템(140) 및 비교적 큰 헤드(142)를 구비한다. 이러한 타입의 규제부, 시임 또는 조인트(120, 124, 126)의 이점은 보다 낮은 응력이다.
도 10은 루프 레일(220)에 근접한 차량에 접혀 장착된 에어백(30)의 단면도이다. 대체로 평면인 에어백(30)은 아코디언 주름(190)의 수만큼 접혀 있다. 각각의 주름은 에어백의 전단부로부터 후단부까지 연장된다. 에어백이 접혀진 후에는, 작은 D/L(접혀진 직경 대 길이)비를 갖는 얇은 실린더와 유사하다. 예를 들면, 접혀진 에어백의 직경은 약 38mm 내지 약 76mm일 수 있다. 접혀진 에어백(30)은 길고, 얇으며, 찢어지기 쉬운, 가요성의 직물 또는 가요성의 플라스틱 케이싱(192) 내에 위치될 수 있다. 에어백의 탭(80)은 케이싱(192) 내의 개구를 통해 연장된다. 케이싱 및 접혀진 에어백은 클램쉘 하우징(clamshell housing)(194) 내에 보호적으로 둘러싸인다. 하우징(194), 케이싱(192) 및 에어백(30)은 패스너(90)에 의해 루프 레일(20)에 근접하게 고정되며, 각각은 대응하는 탭(80)을 통해 수용된다. 에어백(30)이 가스로 팽창됨에 따라, 에어백이 팽창하여 케이싱을 파열시키고 하우징(194)을 개방시킨다. 하우징(194)의 개구 방향은 화살표(196)로 도시되어 있다. 하우징(194)은 보통 에어백을 숨기는 패시아(fascia)(198)를 밀어 제침으로써, 에어백을 팽창시켜서 승객실의 측면을 따라 위치되게 한다.

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  13. 팽창가능한 영역(32, 34)을 포함하는 에어백(30)에 있어서,
    상기 팽창가능한 영역의 주변부의 일부로부터 상측으로 연장되는 제 1 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(120)와, 상기 팽창가능한 영역의 주변부의 대향 부분으로부터 하측으로 연장되며 각각 서로 이격되는 제 2 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(124)를 구비하고,
    상기 제 1 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(120)는 상기 제 2 세트의 대향하는 규제부, 시임 또는 조인트(124)에 대해 수평방향으로 정렬되지 않고, 상기 대향되고 이격된 규제부, 시임 또는 조인트(120, 124)는 인접한 규제부, 시임 또는 조인트(120 ,124) 사이의 상기 팽창가능한 영역의 팽창을 국부적으로 규제하도록 구성되며, 상기 팽창가능한 영역(32, 34)이 대향하는 규제부, 시임 또는 조인트(120, 124) 사이의 최대 폭을 성취하도록 구성되는
    에어백.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(120) 중 몇몇의 단부 지점으로부터 개시되고 상기 제 2 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(124) 중 몇몇 쪽으로 연장되는 가상의 수직선이, 상기 2 세트의 규제부, 시임 또는 조인트(124) 중 2개 사이에 위치설정되는
    에어백.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 에어백(30)은 상기 팽창가능한 영역(32, 34)을 형성하도록 구성된 내측 패널(40) 및 외측 패널(42)을 구비하며, 상기 내측 패널(40) 및 외측 패널(42)이 상기 복수의 규제부, 시임 또는 조인트(120, 124)를 따라 함께 결합되는
    에어백.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 내측 패널(40), 상기 외측 패널(42) 및 상기 복수의 조인트는 일체로 직조된 부품으로서 형성되는
    에어백.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    팽창 가스원을 수용하도록 상기 팽창가능한 영역의 주변부를 따라 형성된 입구(106)를 더 구비하는
    에어백.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 내측 패널(40) 및 외측 패널(42)은 그들을 통한 가스 흐름에 대한 투과성을 감소시키도록 피복되는
    에어백.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 규제부, 시임 또는 조인트(120, 124) 각각은 응력 감소 구조체(142) 내에서 종결되는
    에어백.
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