KR101502459B1 - 에어백, 에어백 모듈 및 차량 - Google Patents

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Abstract

정면 충돌시에 점유자를 보호하기 위한 보호 장치가 개시된다. 보호 장치는 지지 영역(A) 및 충격 영역(P)을 가지는 에어백을 포함하며, 지지 영역(A) 및 충격 영역(P)은 45°내지 135°사이의 제 1 각도를 포함한다. 또한 특히 에어백을 차량의 지붕에 부착할 수 있도록, 지지 영역(A)은 시이트(sheet)와 같은 디자인이고 완전히 연장된 에어백(10)은 지지 영역(A)으로부터, 지지 영역(A)에 반대로 놓인 단부로 테이퍼짐으로써 에어백(10)은 실질적으로 프리즘(prism)의 형상이다.

Description

에어백, 에어백 모듈 및 차량{Airbag, Airbag module and motor vehicle}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 개스 백, 제 9 항에 따른 개스백 모듈 및, 제 14 항에 따른 차량에 관한 것이다.
정면 충돌중에 또는 측방향으로 오프셋된 정면 충돌중에 운전자 또는 동승객을 보호하기 위한 소위 전방 개스백들은 널리 알려져 있으며 거의 그 어떤 현대의 차량에서도 발견될 수 있다. 운전자 개스백의 경우에 전방 개스 백은 대부분 조향 휘일에 배치되고, 동승객 개스 백의 경우에 그것은 계기 패널에 배치된다. 정면 충돌중에 또는 측방향으로 오프셋(offset)된 정면 충돌중에 개스백은 운전자 또는 동승객의 전방에 있는 개스 발생기의 도움으로 자체 팽창되어, 개별의 점유자는 개스백으로 파고들게 된다.
점유자를 향하는 개스백의 영역은 일반적으로 충격 영역 또는 충격 부위라고 불리운다. 자동차 부분, 예를 들면, 조향 휘일이나 계기 패널과 접촉하고, 점유자에 의해서 개스백으로 도입된 힘의 적어도 일부를 자동차로 통과시키는 영역은 지지 영역으로 불리운다. 위에서 설명된 바와 같이, 전방 개스 백의 경우에, 지지 영역은 실질적으로 충격 영역의 반대편에 위치된다.
정면 충돌중에 차량 전방에 있는 자동자 점유자 뿐만 아니라 자동차의 후방 에 있는 점유자도 보호하는데 이용될 수 있는 전방 개스백을 제작하려는 소망이 있다. 그러한 에어백은 일련의 자동차 생산에서 아직 도입되지 않았다. 그 이유는 다른 것들 중에서도 기하학적 조건들 때문인데, 전방 개스백에 적절한 보호 효과를 가지도록 배치하는 것이 명백하게도 매우 곤란하다. 원칙적으로 그러한 개스백을 전방 좌석들의 등받이 영역에 배치하는 것을 생각해볼 수 있다. 그러나, 다른 것들중에서, 등받이의 위치 및 방향은 기본적으로 조절될 수 있는 것이기 때문에, 결과적으로 개스백은 한정된 위치를 가지지 못한다는 점이 불리한 것이다.
일본 특허 JP 10264761A 를 통해서, 전방 개스백을, 보다 바람직스럽게는 후방 영역을 위해서, 차량의 지붕에 배치하는 가능성이 알려져 있다. 여기에 설명된 전방 개스백은 그것의 개스 발생기를 통하여 차량의 지붕에 고정되며, 그 지점으로부터 전방 개스백과 관련된 점유자의 방향으로 연장된다.
일본 특허 10264761 A 에 설명된 개스백은 여러 가지 관점에서 불리하며 본 발명의 목적은 일반적인 개스백을 향상시키는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항의 특징들을 가진 에어백에 의하여, 청구항 제 9 항의 특징들을 가진 에어백 모듈에 의하여, 그리고 청구항 제 14 항의 특징들을 가진 자동차에 의하여 달성된다. 정면 충돌중이나 또는 측방향으로 오프셋(offset)된 정면 충돌중에 점유자를 보호하는 역할을 하고, 천정으로부터 자동차의 내부로 자체 팽창되는 개스백의 기본적인 문제는, 개스백이 실질적으로 충격 영역에 반대편에 위치된 지지 영역을 포함할 수 없다는 것이다. 따라서, 점유자가 충격 영역에 부딪혔을 때 전체 개스백의 회피 운동을 방지하는 특별한 기하 형상이 선택되어야 한다.
본 발명에 따른 개스백의 지지 영역은 개스백이 전체로서 회전될 수 없도록 평탄하게 설계된다. 충격 영역 및 지지 영역은 따라서 실질적으로 평탄하며 서로에 대하여 대략 90°의 각도로 위치되는 것이 바람직스럽다. 그러나, 개스백이 매우 큰 체적을 가지는 것을 방지하기 위하여, 완전히 팽창된 개스백은 지지 영역으로부터 그 지지 영역의 반대편에 위치된 단부로 테이퍼짐으로써 개스백이 실질적으로 프리즘(prism)의 형상을 가지며, 즉, 개스백을 통한 길이 방향 단면은 실질적으로 삼각형의 섹션(section)을 가진다. 이것은 주행 방향에 반대로 향하는 소아용 좌석에 앉은 소아의 머리에 개스백이 닿지 않도록 개스백의 위치 및 형상이 선택될 수 있는 추가적인 장점을 가진다.
바람직한 구현예에 있어서, 개스백은 제 1 엔벨로프(envelope) 및, 충격 영역의 적어도 일부를 형성하고, 보다 바람직스럽게는 점유자의 머리와 관련되는 충격 영역의 일부를 형성하는, 제 1 엔벨로프상에 배치된 쿠션으로 이루어진다. 그러한 구성을 통해서, 머리가 부딪히는 충격 영역 부분에서의 직물 장력은 상당히 감소될 수 있으며, 이는 머리가 뒤로 과도하게 젖혀지는 것을 방지한다.
이미 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 개스백은 뒷좌석에 앉은 승객을 위한 전방 개스백으로서 중요한 적용예를 가진다. 그러나, 지지 영역이 실질적으로 충격 영역의 반대편에 배치되는 것을 방지하는 기하 형상이 있을 때 다른 적용예를 항상 생각해볼 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예들은 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명되는 예시적인 구현예 및 종속항들로부터 얻어진다.
도 1 은 차량의 후방 영역을 통한 길이 방향 부분으로서, 차량은 차량의 지붕으로부터 차량의 내부로 연장된 후방 좌석과 관련된 전방 개스백을 구비하고, 개스백은 그것이 완전히 팽창된 상태이고 점유자는 개스 백에 파고들지 않은 상태이다.
도 1a 는 도 1 의 X 부분에 대한 상세도이다.
도 2 는 자동차 점유자가 개스백의 충격 영역으로 파고들었을 때의 도 1 에 도시된 것을 나타낸다.
도 3 은 주행 방향에 반대로 지향된 소아용 좌석에 유아가 있는, 도 1 에 도시된 것을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d 는 도 1 내지 도 3 의 개스백의 절단부를 도시한다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 형태를 개략적인 단면도로 도시한다. 개스 백 모듈(gas bag module)은 자동차(D)의 지붕(D)에 고정된다. 도 1a 에 상세하게 도시된 개스 백 모듈은 개스 백(10), 하우징(26), 개스 발생기(22) 및 플레이트 형상의 편향기(24)를 구비한다. 하우징은 대면적의 저부(26a) 및 평탄한 가장자리(26b)를 가지며, 대면적의 저부(26a)는 차량의 길이 방향으로 대략 25cm 의 길이 및 대략 50 cm 의 폭을 가지고, 저부를 둘러싸는 평탄 가장자리(26b)는 수 센티미터의 높이 를 가진다. 가장자리는 하우징의 전방 단부에서 상승된다; 개스 발생기(22)는 여기에 고정된다. 개스 백 모듈은 후방 점유자와 관련된다면 바람직스럽게 되는데, 왜냐하면 개스 발생기를 하우징에서 차량 방향으로 전방에 배치하는데는 공간이 제한되는 조건이기 때문이다.
저부(26a)에 평행하게 플레이트 형상의 편향기(24)가 연장되며, 편향기의 길이 및 폭은 저부의 길이 및 폭보다 약간 작다. 전방 단부에서 편향기는 조립체 부분(24a)으로 접혀진다. 이러한 조립체 부분은 개스 발생기를 유지하며, 나사에 의해서 하우징(26)과 연결된다. 개스 백(10)은 조립체 부분(24a)과 하우징(26) 사이에 클램핑되고, 나사들이 조여지는 지점에서 제 1 고정 구멍들을 구비한다. 개스 발생기로부터 멀게 향하는 편향기의 단부에서, 개스 백이 나사 볼트(28)로 고정되며, 나사 볼트는 개스 백의 고정 구멍을 통해 더 통과한다. 따라서 개스 백은 넓은 부위를 통해 편향기에 장착되며, 결과적으로 확실하고 왜곡 없는 팽창 특성 및 팽창된 상태에서의 확실한 형상 안전성이 얻어진다. 팽창되는 동안 고정 구멍들의 영역에서 개스 백 직물의 파열을 방지하기 위하여, 개스 백이 우선적으로는 편향기의 영역에서 2 겹의 설계(미도시)이다. 완전히 팽창된 개스 백(10)은 전방 및 후방에서 하우징(26)으로부터 나오며, 이것은 개스 백이 하우징(26)의 가장자리(26b)로부터 돌출된다는 것을 의미한다.
완전히 팽창된 개스 백(10)(도 1)을 통한 단면은 실질적으로 3 각형의 형상을 가지며, 삼각형의 3 개 변들은 지지 영역(A), 충격 영역(P) 및 전방 영역(V)에 의해 형성된다. 완전히 팽창된 상태에서 지지 영역(A)은 부분적으로 하우징(26)의 저부(26a)와 접촉하고, 부분적으로 차량의 지붕 내부 구조와 접촉하며, 충격 영역(P)은 지지 영역(A)에 실질적으로 직각으로 위치되고, 즉, 차량 길이 방향 축에 직각으로 위치되고, 전방 영역(V)은 지지 영역(A)의 전방 단부로부터 지지 영역(A)의 반대편에 위치하는 개스 백(10)의 하단부(G)로 연장되고, 지지 영역과 대략 70°의 각도(α)를 포함한다. 개스 백(10)에 의해 형성된 동체의 기하학적 형상은 실질적으로 프리즘의 형상이다. 또한 지지 영역(A) 및 충격 영역(P)이 서로 직각으로 위치되지 않지만 90°와는 다른 각도를 함께 포함한다는 점도 이해할 수 있다. 더욱이, 지지 영역이 전적으로 하우징의 저부에서 자체 지지되거나 또는 거의 전적으로 차량 내부 구조의 영역에서 지지되는 구현예를 이해할 수 있다.
개스 백(10)은 제 1 엔벨로프(envelope, 12) 및 쿠션(14)을 구비한다. 쿠션(14)은 제 1 엔벨로프(12)와 연결되고, 보다 바람직스럽게는 꿰메어지는데, 제 1 엔벨로프(12)는 대형의 오버플로우 개구(overflow opening, 16)를 구비하여, 제 1 엔벨로프(12)와 쿠션(14)의 연결 라인이 오버플로우 개구 둘레에서 연장된다. 여기에서, 쿠션(14)의 가장자리는 오버플로우 개구(16)를 향한다. 이러한 구성을 통해서 직물의 스트레스(stress)가 제 1 엔벨로프(12)로부터 쿠션(14)으로 전달되는 것이 방지된다.
쿠션(14)의 전방은 충격 영역(P)의 실질적인 부분을 형성하고, 보다 바람직스럽게는 점유자(I)의 머리 영역과 관련 부분을 형성한다. 방금 설명된 쿠션의 구성을 통해서 신체의 작은 부위, 보다 바람직스럽게는 머리가 쿠션의 충격 영역(P)에 부딪힐 때조차도 스트레스가 발생되지 않는다. 상기 신체는 오직 개스 내부 압 력을 "실질적으로 감지"하며, 직물 스트레스는 오직 작은 정도로만 힘의 균형에 영향을 미친다.
도 2 는 전방 단부 충격 이후에 어떻게 성인 점유자(I)가 개스 백의 충격 영역에 부딪히는지를 도시한다. 위에서 설명된 쿠션(12)의 특성 때문에, 가슴 영역보다 큰 저항이 머리에 가해지지 않게 되며, 따라서 점유자는 균일하게 개스 백(10)에 파고 들어가서 머리가 뒤로 과도하게 젖혀지는 것이 발생되지 않는다. 쿠션(14)과 제 1 엔벨로프(12) 사이가 구분되는 것의 다른 장점은, 점유자가 쿠션 안으로 파고 들어가는 것을 통해서, 쿠션은 처음에 제 1 엔벨로프 없이 크게 변형하게 된다는 것이며, 제 1 엔벨로프는 쿠션을 지지하는 것으로 쿠션은 크게 변형된다. 따라서 쿠션(14)은 - 따라서 충격 영역(P)도 - 실질적인 시간의 기간 동안에 제위치에 유지되고, 제 1 엔벨로프(12)에 의해 지지되거나 또는 제 1 엔벨로프에 의해 감싸인 개스 공간에 의해 지지된다.
위에서 나타낸 바와 같이, 개스 백(10)은 넓은 부위에 걸쳐 편향기(24)에 의해 유지된다. 이러한 이유 때문에 점유자(I)의 충격시에 개스 백(10)은 멀리로 이탈될 수 없고, 따라서 그것의 제한 효과를 발휘할 수 있다. 이러한 형상의 안전성을 보장하기 위하여, 지지 영역은 특정한 최소 부위를 가져야한다. 우선적으로, 지지 영역(A)의 면적은 충격 영역(P)의 면적의 적어도 30 % 에 달해야만 한다.
도 3 은 성인 점유자(I) 대신에 소아 또는 유아(S)가 소아용 좌석(46)에 앉아있는 상황을 나타내는데, 소아용 좌석은 후방 좌석에 배치되어 있으며 운전 방향에 반대로 향하고 있다. 개스 백의 형상 때문에, 즉, 전방 부분(V)이 후방에 대하 여 경사지게 연장되기 때문에, 소아의 머리는 개스 백(10)에 의해서 부딪히지 않고 따라서 개스 백(10)은 그 어떤 위험도 소아에게 끼치지 않는다.
도 4a 내지 도 4d 는 4 개의 절단부(30,32,34,36)들은 도시하며, 이 절단부들로부터 개스 백(10)이 함께 접합되고, 보다 바람직스럽게는 함께 꿰메어진다. 이미 언급된 바와 같이, 개스 백(10)은 제 1 엔벨로프(12) 및 쿠션(14)으로 이루어진다. 제 1 엔벨로프(12)는 재킷을 형성하는 제 1 절단부(30), 제 2 절단부(32) 및 제 3 절단부(34)로부터 함께 꿰메어지고, 여기에서 제 2 및 제 3 절단부(32,34)는 측방향 부위를 형성한다. 제 1 절단부(30)에 대형의 오버플로우 개구(16)가 있으며, 오버플로우 개구 둘레에 제 4 절단부(36)가 꿰메어지고, 그것이 쿠션(14)을 형성한다. 더욱이, 고정 구멍(31)들이 도시되어 있다. 제 5 절단부(38)는 지지 영역(A)에서 제 1 절단부로 꿰메어질 수 있어서 상기 영역은 그에 대응하여 강화된다 (미도시). 도 4b 및 도 4c 로부터 명백한 바와 같이, 제 2 절단부 및 제 3 절단부(32,34)의 전방 부분(32',34')들은 위를 향한다. 이 때문에, 완전히 팽창된 상태에서 개스 백(10)은 지지 영역(A)의 범위에서 미리 응력을 받으며, 그 결과로서 회전 회피 운동의 방지가 추가적으로 지원된다. 이러한 형상화는, 전방에서 상승되는 하우징(26)의 가장자리(26b)를 넘어 개스 백이 돌출하여야 하기 때문에 유리하다. 제 2 절단부 및 제 3 절단부(32,34)는 각각 유출 개구(18)를 가진다.
이미 언급된 바와 같이, 위에 설명된 개스 백이 적용되는 중요한 부위는 자동차의 천정에 배치되는 것으로 이루어진다. 그러나, 다른 적용 가능성이 생각될 수 있으며, 예를 들면, 앞 유리창이 전방 좌석으로부터 멀리 떨어져서 지지 부위로 서 이용될 수 있다면 적용 가능하다.
<도면의 주요 번호>
10. 개스 백 12. 제 1 엔벨로프
14. 쿠션 16. 오버플로우 개구(overflow opening)
18. 유출 개구 22. 개스 발생기
24. 편향기 24a. 조립체 부분
26. 하우징 26a. 저부
26b. 가장자리 28. 나사 볼트
30. 제 1 절단부 31. 고정 구멍
32. 제 2 절단부 34. 제 3 절단부
36. 제 4 절단부 40. 후방 차량 좌석
42. 전방 차량 좌석 44. 전방 차량 좌석의 등받이
46. 소아용 좌석 A. 지지 영역
I. 점유자 P. 충격 영역
S. 유아 V. 전방 영역
본 발명은 자동차의 개스백으로서 이용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 하우징(26), 개스 발생기(22) 및, 개스백(10)을 구비하는 개스백 모듈로서,
    상기 개스백(10)은 정면 충돌중에 차량 점유자(I)의 보호를 위한 개스백(10)으로서, 개스백(10)은 지지 영역(A) 및 충격 영역(P)을 포함하고, 지지 영역(A) 및 충격 영역(P)이 45° 내지 135° 사이의 제 1 각도를 포함하고,
    지지 영역(A)은 평탄하게 설계되고, 완전하게 팽창된 개스백(10)은 지지 영역(A)으로부터 지지 영역(A)에 반대로 위치된 단부까지 테이퍼(taper)져서 개스 백(10)이 프리즘(prism)의 형상을 가지며,
    상기 하우징(26)은 넓은 부위의 저부 및 평탄한 가장자리(26b)를 가지는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    평탄한 형상 디자인의 편향기(24)는 저부(26a)에 평행하게 연장되도록 계속적으로 나타나고, 개스백(10)의 지지 영역(A)의 적어도 일부는 저부(26a)와 편향기(24) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    편향기(24)는 저부(26a)와 같은 면적을 포함하는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  13. 제 11 항에 있어서,
    편향기(24)는 개스백(10)을 관통하는 볼트들에 의해 복수개의 지점들에서 하우징(26)과 연결되는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  14. 제 9 항에 따른 개스백 모듈을 가진 차량.
  15. 제 14 항에 있어서,
    지지 영역(A)의 적어도 일부는 차량 내부 구조의 일부에서 자체를 지지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  16. 제 14 항에 있어서,
    지지 영역(A)은 개스백 모듈의 하우징에서 자체를 완전히 지지하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  17. 제 14 항에 있어서,
    개스백(10)은 적어도 간접적으로 차량의 지붕(D)에 고정됨으로써 개스백은 지붕으로부터 아래로 연장되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  18. 제 17 항에 있어서,
    개스백(10)은 적어도 하나의 후방 점유자와 관련되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  19. 제 18 항에 있어서,
    개스 발생기(22)는 하우징(26)에서 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  20. 제 17 항에 있어서,
    개스 백(10)은 적어도 후방 점유자에게 할당되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  21. 제 14 항에 있어서,
    개스 백(10)은 계기 패널(instrument panel)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  22. 제 9 항에 있어서,
    지지 영역(A)의 면적은 충격 영역(P)의 면적의 적어도 30 %를 포함하는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  23. 제 9 항에 있어서,
    제 1 각도는 90°인 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  24. 제 9 항에 있어서,
    충격 영역(P)의 반대편에 위치된 전방 영역(V)과 지지 영역(A)은 50°내지 90°사이의 제 2 각도(α)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  25. 제 9 항에 있어서,
    제 2 각도는 60°내지 80°사이인 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  26. 제 9 항에 있어서,
    상기 개스 백은 제 1 엔벨로프(12) 및, 상기 제 1 엔벨로프(12)의 오버플로우 개구(overflow opening, 16) 둘레에서 상기 제 1 엔벨로프(12)에 꿰메어진 쿠션(14)을 구비하고, 상기 쿠션(14)은 충격 영역(P)의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
  27. 제 26 항에 있어서,
    쿠션(14)은 점유자(I)의 머리와 관련되는 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈
  28. 제 26 항에 있어서,
    제 1 엔벨로프(12)의 지지 영역(A)의 적어도 일부는 2 겹의 디자인인 것을 특징으로 하는, 개스백 모듈.
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