KR102067224B1 - 수동 통기 제어를 갖는 에어백 시스템 - Google Patents

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오토리브 에이에스피, 인크.
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Abstract

에어백 조립체 및 통기 조립체가 개시된다. 에어백 조립체는 에어백 쿠션; 및 통기부, 하나 이상의 전단 테더, 및 박리 테더를 포함하는 통기 조립체를 포함한다. 전단 테더(들)는 통기부를 제1 통기 상태로 구성하기 위해 에어백 쿠션의 확장에 의해 팽팽한 상태로 잡아당겨지도록 구성된다. 전단 테더(들)는 박리 테더에 해제가능하게 결합된다. 해제가능 커플링은 전단 테더(들)를 박리 테더에 해제가능하게 결합된 상태로 유지시키도록 구성된다. 박리 테더는 에어백 쿠션이 계속 확장됨에 따라 느슨한 상태로부터 팽팽한 상태로 전이되도록 구성된다. 팽팽하게 잡아당겨진 때, 박리 테더는 전단력을 가로지르는 박리력을 생성한다. 박리력은 해제가능 커플링이 해제되게 하고 박리 테더가 전단 테더(들)로부터 분리되게 하여, 통기부를 제2 상태로 전이시킨다.

Description

수동 통기 제어를 갖는 에어백 시스템{AIRBAG SYSTEMS WITH PASSIVE VENTING CONTROL}
본 발명은 일반적으로 자동차 보호 시스템의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 팽창가능 에어백 쿠션 조립체에 관한 것이다.
에어백은 차량 내에 장착되고, 충돌 사건 동안에 차량 탑승자를 차량 구조체와의 충돌로부터 보호하기 위해 전개될 수 있다. 몇몇 에어백은 하나 이상의 단점을 겪거나, 하나 이상의 면에서 최적에 미치지 못하게 작동할 수 있다. 본 명세서에 개시된 소정 실시예가 이들 문제 중 하나 이상을 해결할 수 있다.
본 명세서 내의 기재된 개시 내용은 비제한적이고 망라하지 않은 예시적인 실시예를 기술한다. 도면에 도시된 그러한 예시적인 실시예들 중 몇몇이 참조된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 조립체가 에어백 조립체의 전개 전에 계기판 내에 배치되고 탑승자가 명목적으로 차량 탑승자 위치에 있는 차량의 내부의 측면도.
도 1b는 에어백 조립체가 초기 전개 단계에 있는, 도 1a의 에어백 조립체를 갖는 차량의 내부의 측면도.
도 1c는 에어백 조립체가 실질적으로 완전히 전개된 그러나 탑승자가 에어백 조립체와 맞닿기 전의, 도 1a의 에어백 조립체를 갖는 차량의 내부의 측면도.
도 1d는 탑승자가 에어백 조립체에 맞닿은 상태의, 도 1a의 에어백 조립체를 갖는 차량의 내부의 측면도.
도 1e는 탑승자가 위치 이탈(out-of-position)(OOP) 조건에서 에어백 조립체에 맞닿은, 도 1a의 에어백 조립체를 갖는 차량의 내부의 측면도.
도 2a는 도 1b에 도시된 바와 같은 에어백 조립체와 실질적으로 유사하게, 에어백 조립체가 부분적으로 전개되고 제1 통기 상태에 있는, 도 1a의 에어백 조립체의 에어백 쿠션의 사시도.
도 2b는 에어백 쿠션이 전단 테더(shear tether)와 박리 테더(peel tether)를 포함한 통기 조립체에 의해 제1 통기 상태로 구성된, 도 2a의 에어백 쿠션의 절결 사시도.
도 2c는 에어백 쿠션이 제1 통기 상태로 구성된 그리고 박리 테더가 전단 테더를 분리시키기 시작하도록 구성된, 도 2a의 에어백 쿠션의 절결 사시도.
도 2d는 전단 테더가 분리되고 에어백 조립체가 제2 통기 상태로 구성된, 도 2a의 에어백 쿠션의 절결 사시도.
도 3은 에어백 쿠션이 적어도 부분적으로 팽창되고, 통기 조립체를 제1 통기 상태에 두도록 전단 테더를 구성하기 위한 해제가능 커플링을 갖는, 도 1a의 에어백 조립체의 에어백 쿠션의 절결 평면도.
도 4a는 실질적으로 팽창되고 통기 조립체에 의해 제1 통기 상태로 구성된 에어백 쿠션을 예시하는, 도 3의 에어백 쿠션의 절결 배면도.
도 4b는 박리 테더가 통기 조립체의 해제가능 커플링을 분리시켜 제2 통기 상태로 전이시키기 시작한, 도 4a의 에어백 쿠션의 절결 배면도.
도 4c는 해제가능 커플링이 완전히 분리되고 에어백 쿠션이 제2 통기 상태로 전이된, 도 4a의 에어백 쿠션의 절결 배면도.
도 4d는 전단 테더와 박리 테더가 통기 조립체로부터 후퇴된, 도 4a의 에어백 쿠션의 절결 배면도.
도 5a는 통기부(vent)가 실질적으로 폐쇄되어 아직 제1 통기 상태를 달성하지 않도록 에어백 조립체가 초기 전개 단계에 있는, 도 1a의 에어백 조립체의 통기부의 상세도.
도 5b는 통기부가 제1 통기 상태에 있는, 도 1b와 도 1e의 에어백 조립체의 통기부의 상세도.
도 5c는 통기부가 제2 통기 상태에 있는, 도 1c의 에어백 조립체의 통기부의 상세도.
도 5d는 통기부가 제3 통기 상태에 있는, 도 1d의 에어백 조립체의 통기부의 상세도.
쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 본 명세서에서 일반적으로 기술되고 도면에 도시된 바와 같이, 실시예의 구성요소가 매우 다양한 상이한 구성으로 배열되고 설계될 수 있다. 따라서, 도면에 나타내 바와 같은 다양한 실시예의 하기의 보다 상세한 설명은 청구된 바와 같은 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니라 단지 다양한 실시예를 나타내는 것이다. 실시예들의 다양한 태양이 도면에 제시되지만, 도면은 구체적으로 지시되지 않는 한, 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다.
또한, 어구 "~에 연결된" 및 "~에 결합된"은 본 명세서에서 그들의 통상적인 의미로 사용되며, 기계적, 유체, 및 열적 상호작용을 비롯한 둘 이상의 엔티티(entity) 사이의 임의의 적합한 결합 또는 다른 형태의 상호작용을 지칭하기에 충분히 넓다. 2개의 구성요소는 이들이 서로 직접 접촉하지 않을지라도 서로 결합될 수 있다. 어구 "~에 부착된"은 서로 직접 접촉하고/하거나 임의의 적합한 다양한 체결구(예컨대, 접착제, 스티칭(stitching) 등)에 의해서만 서로 분리되는 둘 이상의 엔티티 사이의 상호작용을 지칭한다.
에어백 쿠션 또는 에어백 조립체의 "통기 용량(venting capacity)"은 에어백 조립체가 팽창 가스로 하여금 에어백 조립체로부터 통기되거나 빠져나가게 하는 정도를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 에어백 쿠션 또는 에어백 조립체의 하나 이상의 통기부가 상당한 체적의 팽창 가스가 에어백 조립체로부터 대체로 방해받지 않는 방식으로 빠져나가거나 통기되게 하도록 구성될 때, 에어백 조립체는 비교적 큰 통기 용량을 포함할 수 있다. 역으로, 에어백 조립체의 하나 이상의 통기부는 팽창 가스가 에어백 조립체로부터 빠져나가지 못하게 보다 완전히 막을 수 있고, 이때 에어백 조립체는 비교적 낮은 통기 용량을 가질 수 있다. 달리 말하면, 에어백 조립체의 하나 이상의 통기부 또는 구멍은 에어백 조립체가 비교적 높은 통기 용량을 가질 때 더 적은 정도로 막힐 수 있는 반면, 하나 이상의 통기부 또는 구멍은 에어백 조립체가 비교적 낮은 통기 용량을 가질 때 더 큰 정도로 막힐 수 있다. 또한, 에어백 조립체는 에어백 조립체의 하나 이상의 통기부가 팽창 가스가 보다 높은 통기 용량과 보다 낮은 통기 용량 사이의 정도로 에어백 조립체로부터 빠져나가지 못하게 막을 수 있는 중간 또는 중간 정도의 통기 용량을 가질 수 있다. 에어백 또는 에어백 조립체의 통기 용량은 에어백 또는 에어백 조립체의 내부 내의(예컨대, 에어백에 의해 한정되는 팽창가능 챔버 내의) 공기 압력(예컨대, 팽창 가스의 압력)에 상응할 수 있다.
에어백 조립체의 통기 용량(예컨대, 최적 통기 용량)은 충돌 사건 동안에 에어백 조립체의 에어백 쿠션 내의 공기 압력(예컨대, 최적 공기 압력)에 상응할 수 있다. 예를 들어, 에어백 쿠션이 일부 충돌 조건에 응답하여 비교적 낮은 통기 용량을 그리고 다른 충돌 조건에 응답하여 비교적 높은 통기 용량을 갖는 것이 유리할 수 있다. 보다 구체적으로, 단지 부분적으로 팽창되거나 비교적 높은 통기 용량으로 구성되는 에어백은, 충돌 사건의 초기 단계 동안에, 위치 이탈("OOP") 조건에 있는 탑승자(OOP 탑승자) 또는 저-위험 전개(low-risk deployment, "LRD")가 바람직할 수 있는 다른 상황에 있는 탑승자를 위한 더욱 양호한 보호를 제공하고/하거나 그러한 탑승자의 부상 발생을 감소시킬 수 있다. OOP 조건 및 다른 LRD 상황의 예는 어린이, 후향 카 시트(rear-facing car seat) 내의 아기, 또는 에어백 쿠션에 너무 가깝게 위치된 성인이 에어백 조립체의 전개의 팽창과 확장 동안에 에어백 쿠션과 상호작용하는 충돌 사건을 포함한다. 다른 충돌 조건이 또한 LRD를 바람직하게 만들 수 있다.
특히 전방 에어백 조립체(예컨대, 전방 조수석 에어백 조립체)가 언급되지만, 개시된 원리와 특징은 무릎 에어백, 오버헤드 에어백(overhead airbag), 커튼 에어백 등을 비롯한 다양한 에어백 전개 시스템에 적용되고 그와 함께 사용될 수 있다. 전방 조수석 에어백 조립체의 일 실시예가 도면에 도시되지만, 본 발명이 이러한 특정 맥락으로 제한되지 않고, 본 명세서에 기술된 원리와 특징이 다양한 형상, 크기, 및 구성의 에어백 쿠션에 적용될 수 있음이 인식되어야 한다.
도 1a 내지 도 1e는 탑승자(10)가 시트(20) 상에/내에 앉아 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다. 차량(30)은 차량(30)의 계기판(60) 내에 장착되는, 일 실시예에 따른 팽창가능 에어백 조립체(100)를 포함한다. 도 1a는 에어백 조립체(100)의 전개 전에 팽창가능 에어백 조립체(100)가 비팽창(uninflated) 또는 집약(compact) 구성에 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다. 도 1b는 팽창가능 에어백 조립체(100)의 팽창가능 에어백 쿠션(110)이 부분적으로 팽창되고 제1 상태 또는 제1 통기 상태에 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다. 도 1c는 팽창가능 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창되고 제2 통기 상태 또는 폐쇄 통기 상태(closed venting state)에 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다. 도 1d는 팽창가능 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창되고 제3 통기 상태에 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다. 도 1e는 팽창가능 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창되고 탑승자(10)가 위치 이탈(OOP) 상태에 있는, 차량(30)의 내부의 측면도이다.
도 1a 내지 도 1e를 전반적으로 그리고 집합적으로 참조하면, 팽창가능 에어백 조립체(100)는 에어백 쿠션(110) 및 통기 조립체(120)를 포함할 수 있다. 에어백 쿠션(110)은 패키징된(예컨대, 말린(rolled), 절첩된(folded), 또는 달리 압축된) 상태로 유지될 수 있으며, 이때 에어백 하우징(106)이 차량 탑승자 위치(50) 전방에서 그리고 차량 탑승자 위치 반대편에서, 차량(30)의 계기판(또는 대시보드(dashboard))(60) 내에 배치된다. 차량 탑승자 위치(50)는 시트(20)에 의해 한정될 수 있고, 탑승자(10)가 충돌 사건 전에 그리고/또는 충돌 사건 동안에 앉아 있을 수 있는 위치, 또는 차량(30) 및/또는 시트(20)가 탑승자(10)를 운송하도록 설계되는 위치일 수 있다. 에어백 쿠션(110)은 팽창가능 챔버(112)를 한정하도록 구성되는 복수의 패널을 포함할 수 있다. 충돌 사건 동안에, 팽창기(inflator)(104)가 작동될 수 있으며, 이는 팽창가능 챔버(112)를 팽창 가스로 신속히 충전하여, 에어백 조립체(100)가 전개되게 한다. 에어백 조립체(100)의 전개 동안에, 에어백 쿠션(110)은 대체로 후방 방향으로, 또는 차량 탑승자 위치(50)를 향해 확장될 수 있다. 후방으로 전개되는 동안에, 에어백 조립체(110)는 또한 하향, 상향, 및 측방향으로 확장되어 차량 탑승자 위치(50)와 계기판/대시보드(60) 사이의 빈 공간(void)을 실질적으로 차지할 수 있다.
통기 조립체(120)는 제1 통기부(140), 제2 통기부(도 2b의 130 참조), 박리 테더(150) 및 전단 테더(160)를 포함할 수 있다. 제1 통기부(140)는 에어백 쿠션(110)의 제1(또는 인보드(inboard)) 패널(114)(예컨대, 제1 측부 패널)을 통한 슬릿 또는 구멍일 수 있고, 상이한 상태들(예컨대, 고 통기 상태, 저 통기 상태, 폐쇄 상태 등)로 구성가능할 수 있다. 제2 통기부(130)는 제2(또는 아웃보드(outboard)) 패널(도 2b의 115)을 통한 슬릿 또는 구멍일 수 있고, 마찬가지로 상이한 상태들로 구성가능할 수 있다. 도 1a 내지 도 1e에 대해, 제1 통기부(140)가 참조되지만, 제2 통기부(130)가 또한 제1 통기부(140)처럼 구성된다. 에어백 쿠션(110)의 초기 확장 동안에, 제1 통기부(140)는 추가로 후술되는 바와 같은 박리 테더(150)와 전단 테더(160)에 의해, 도 1b에 도시된 제1 통기 상태(고-용량 통기 상태)에서, 팽창 가스가 에어백 조립체(100)로부터 통기부(130, 140)를 통해 빠져나가거나 통기되게 하도록 구성될 수 있다. 에어백 조립체(100)로부터 팽창 가스의 통기는 팽창가능 챔버(112) 내의 압력을 감소시킬 수 있고, 에어백 쿠션(110)이 전방 방향(40)으로의(예컨대, 계기판/대시보드(60)를 향한) 탑승자(10)의 이동에 더 적은 초기 저항을 제공하게 할 수 있다. 제1 통기 상태의 통기 용량의 결과로서 팽창가능 챔버(112) 내의 팽창 가스의 비교적 낮은 압력은 에어백 쿠션(110)이 확장되게 하고 OOP 조건에 놓일 수 있는 탑승자(10)에게 비교적 낮은 초기 힘을 가하게 할 수 있다. 다시 말하면, 통기부(130, 140)의 제1 통기 상태는 에어백 쿠션(110)의 LRD를 가능하게 할 수 있다.
에어백 쿠션(110)의 초기 전개 또는 확장 후에, (도 4a 내지 도 4d에 묘사된 바와 같이) 전단 테더(160)가 제1 통기부(140)로부터 분리될 수 있고, 제1 통기부(140)가 제2 상태에서 에어백 조립체(100)의 통기 용량을 감소시키거나 제한하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 통기부(130, 140)는 도 1c에 예시된 바와 같이 실질적으로 폐쇄될 수 있다. 제2 상태에 있는 제1 통기부(140)는 미리 결정된 압력이 팽창가능 챔버(112) 내에서 달성될 때까지 에어백 쿠션(110) 밖으로의 팽창 가스의 유동을 실질적으로 제한할 수 있다(예컨대, 탑승자(10)가 에어백 쿠션(110)에 충돌하고 에어백 쿠션에 보다 큰 힘을 가함에 따라, 팽창가능 챔버(112) 내의 압력을 변화시킴). 도 1d에 도시된 바와 같은, 팽창 가스의 미리 결정된 가압이 팽창가능 챔버(112) 내에 존재할 때, 제1 통기부(140)는 탑승자(10)에 의한 내리 누름(ride down) 동안에 에어백 조립체(100)로부터의 팽창 가스의 제한된 유동을 허용할 수 있다(예컨대, 통기 용량을 증가시킴). 다시 말하면, 에어백 쿠션(110)이 특히 하향으로 확장함에 따라, 박리 테더(150)는 전단 테더(160)가 제1 통기부(140)로부터 분리되게 하고 제1 통기부(140)가 실질적으로 폐쇄되게 할 수 있다. 제1 통기부(140)를 실질적으로 폐쇄하는 것은 에어백 조립체(100)의 통기 용량을 감소시키거나, 통기 조립체(120)를 제2 통기 상태에 있게 하여, 팽창가능 챔버(112) 내의 압력이 현저히 증가할 수 있도록 한다. 감소된 통기 용량을 갖고서 구성되는 에어백 쿠션(110)은 도 1d에 도시된 바와 같이 에어백 조립체(100)와 충돌하는 탑승자(10)에게 비교적 높은 저항을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 팽창가능 챔버(112) 내의 비교적 높은 압력으로 인해, 에어백 쿠션(110)은 탑승자(10)에게 비교적 높은 초기 힘을 가하여 내리 누름 동안에 적절한 저항을 제공할 수 있다.
OOP 조건에 있는 탑승자(10)와의 충돌 사건 동안에, 에어백 조립체(100) 또는 에어백 쿠션(110)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 탑승자(10)와 맞닿도록 전개되고 확장될 수 있으면서, 통기부(140)는 여전히 제1 통기 상태에 있고 증가된 통기 용량 및 따라서 에어백 쿠션(110) 내의 감소된 압력을 제공한다. 에어백 조립체(100)의 증가된 통기 용량은 탑승자가 OOP 조건에 있는 경우에 탑승자(10)에 대한 과도한 충격을 회피하고/하거나 감소시킬 수 있다. 에어백 조립체(100) 및 보다 상세하게는 제1 통기부(140)는, 도 1e에 도시된 바와 같이, 탑승자(10)가 OOP 조건에서 유지되는 한, 증가된 통기 용량을 제공하기 위해 제1 통기 상태에서 유지될 수 있다. 다시 말하면, 탑승자(10)의 OOP 조건은 에어백 쿠션(110)이 박리 테더(150)가 전단 테더(160)를 제1 통기부(140)로부터 분리시키게 하기에 충분히 하향으로 확장되지 않도록 에어백 쿠션(110)의 확장을 억제함으로써, 증가된 통기 용량을 보존할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 다양한 전개 단계에 있는 도 1a 내지 도 1e의 팽창가능 에어백 조립체(100)의 사시도이다. 도 2a는 도 1b에서와 실질적으로 유사한 전개 단계에 있는 에어백 조립체(100)의 사시도이다. 도 2b는 도 2a에서와 실질적으로 유사한 전개 단계에 있는 에어백 쿠션(110)의 내부와 통기 조립체(120)의 테더(150, 160)들을 도시한, 에어백 조립체(100)의 부분 절결 사시도이다. 통기 조립체(120)는 전단 구성에 있다. 보다 상세하게는, 박리 테더(150)는 느슨하고, 전단 테더(160)는 팽팽하거나 거의 팽팽하다. 도 2c는 통기 조립체(120)가 박리 구성에 있는, 다른 전개 단계에 있는 에어백 조립체(100)의 절결 사시도이다. 이러한 전개 단계에서, 박리 테더(150) 및 전단 테더(160) 둘 모두가 팽팽하거나 거의 팽팽하다. 도 2d는 박리 테더(150)와 전단 테더(160)가 해제된 에어백 조립체(100)의 절결 사시도이다.
도 2a는 전개의 개시 직후의 에어백 쿠션(110)의 사시도이다. 에어백 쿠션(110)은 부분적으로 팽창되고 부분적으로 확장된다. 에어백 조립체(100)는 팽창가능 챔버(112)를 한정하는 적어도 인보드 패널(114), 아웃보드 패널(115), 후방 패널(116), 및 전방 패널(118)을 포함한 복수의 패널을 포함한다. 에어백 쿠션(110)은 적합한 재료의 하나의 단일 패널로 형성될 수 있거나, 팽창가능 챔버(112)를 한정하도록 시임(seam)들에서 결합되는 복수의 별개의 패널로 형성될 수 있다. 시임은 재봉, 접착제, 무선-주파수 용접, 테이핑(taping), 또는 임의의 다른 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 후방 패널(116)과 전방 패널(118)은 천(fabric)의 단일 연속편(contiguous piece)으로 형성되고 시임들에서 인보드 패널(114)과 아웃보드 패널(115)에 결합될 수 있다.
통기부는 에어백 쿠션(110)의 대향 패널(114, 115)들 내에 그리고 이들을 통해 배치될 수 있고, 제1 통기부(140)와 제2 통기부(도 2b의 130)를 포함할 수 있다. 통기부(130, 140)는 (예컨대, 탑승자(10)가 OOP 조건에 있는 경우에 바람직할 수 있을 바와 같이) 에어백 쿠션(110)의 LRD를 용이하게 하기 위해 통기 조립체(120)가 전단 구성에 있는 동안에 팽창 가스를 에어백 조립체(100)로부터 비교적 높은 속도로 통기시킨다.
도 2b는 도 2a에서와 실질적으로 유사한 전개 단계에 있는 에어백 쿠션(110)의 내부, 테더(150, 160)들, 및 통기 조립체(120)의 통기부(130, 140)를 도시한, 에어백 조립체(100)의 절결 사시도이다. 통기부(130, 140)들은 팽창 가스를 통기시키기 위해 그리고 OOP 탑승자(10)의 경우에 에어백 쿠션(110)의 LRD를 용이하게 하기 위해 각각 제1 및 제2 구멍(142, 132)들을 포함한다. 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 통기 조립체(120)는 전단 테더(160)와 박리 테더(150)를 포함한다. 박리 테더(150)는 제1 단부(도 2d의 158 참조), 제2 단부(156), 및 박리 세그먼트(152)를 포함한다. 박리 테더(150)의 제2 단부(156)는 에어백 쿠션(110)의 하부 범위의 내부 중점(119)에서 또는 그 부근에서 비-해제가능 앵커 커플링(anchor coupling)(154a)에 결합된다. 박리 테더(150)의 제1 단부(158)는 전단 테더(160)의 중점(166)(도 2d 참조) 부근의 세그먼트에서 비-해제가능 앵커 커플링(154b)에 결합된다. 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)는 박리 테더(150)의 제1 단부(158)에 인접하게 또는 그 부근에 위치된다. 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)는 해제가능 커플링(170)에서 전단 테더(160)에 결합된다. 박리 테더(150)는 에어백 쿠션(110)이 계속 확장됨에 따라 그리고 전단 테더(160)가 팽팽하게 잡아당겨진 후에 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성된다. 각각의 통기부(130, 140)는 각각 구멍(132, 142)을 포함한다. 각각의 구멍(132, 142)은 각자의 인보드 및 아웃보드 패널(114, 115)들 내의 슬릿 개구일 수 있다. 전단 테더(160)는 각각의 구멍(132, 142)의 상부 에지에 또는 그 부근에 결합된다. 전단 테더(160)는 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 그 자체에 그리고 해제가능 커플링(170)에서 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)에 해제가능하게 결합된다. 에어백 쿠션(110)이 측방향으로 확장됨에 따라, 전단 테더(160)가 팽팽하게 잡아당겨질 수 있고, 이어서 각각의 구멍(132, 142)의 상부 에지(134, 144)를 각각 내향으로 잡아당김으로써, 팽창 가스가 통기부(130, 140)를 통해 고 통기 용량으로 통기되게 하여 OOP 탑승자(10)의 경우에 에어백 쿠션(110)의 LRD를 용이하게 할 수 있다.
도 2b에서, 통기 조립체(120)는 전단 구성에 있으며, 이때 에어백 쿠션(110)은 전단 테더(160)와 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)를 팽팽한 상태로 잡아당긴다. 도 2b에 구성된 바와 같은 전단 테더(160)는 박리 테더(150)보다 짧아서, 박리 테더(150)가 여전히 느슨한 동안에 전단 테더(160)가 팽팽하게 잡아당겨질 수 있도록 하고, 전단 테더(160)는 팽창 동안에 에어백 쿠션(110)의 확장에 의해 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성된다. 전단 구성에서, 전단 테더(160)는 팽팽하고, 해제가능 커플링(170)은 전단력(예컨대, 도 3의 FS1, FS2 참조)에 저항하여 전단 테더(160)와 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)를 결합된 상태로 유지시킨다. 통기부(130, 140)들은 전단 테더가 팽팽한 상태로 잡아당겨짐에 따라 전단 테더(160)에 의해 패널(114, 115)들로부터 멀어지게 그리고 내향으로 잡아당겨질 수 있다. 전단 구성에서, 통기 조립체(120)는 통기부(130, 140) 및/또는 에어백 조립체(100)가 제1 상태, 예컨대 높은 또는 증가된 통기 상태에 있게 할 수 있으며, 이때 제1 면적 또는 큰 면적이 각각의 개구(132, 142)에 대응한다. 따라서, 전단 구성에 있는 통기 조립체(120)는 에어백 조립체(100)의 통기 용량을 증가시킬 수 있다. 달리 말하면, 전단 테더(160)는 팽팽하게 잡아당겨져 각각의 통기부(130, 140)를 제1 통기 상태로 구성할 수 있으며, 이는 각각의 구멍(132, 142)의 면적을 각각 증가시켜 통기부(130, 140)의 통기 용량을 증가시킬 수 있다.
통기 조립체(120)가 전단 구성에 있는 상태에서, 해제가능 커플링(170)은 전단 테더(160)가 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)에 해제가능하게 결합된 상태로 유지시킬 수 있다(또는 유지시키도록 구성될 수 있음). 해제가능 커플링(170)은 에어백 쿠션(110)의 확장에 의해 생성되는 전단력에 응답하여 또는 그 전단력의 존재시에 테더(150, 160)들의 해제가능 결합을 유지시킬 수 있으며, 전단력은 패널(114, 115)들에 수직인 방향으로 배향/지향된다. 도 3의 D1, D2, FS1, FS2를 참조한다.
도 2c는 박리 테더(150)가 팽팽한 상태에 있는, 다른 전개 단계에 있는 에어백 조립체(100)의 절결 사시도이다. 도 3을 위한 시야각(view angle)(3)이 또한 도시되어 있다. 통기 조립체(120)는 박리 구성에 있다. 통기 조립체(120)의 박리 구성은 도 2b의 전단 구성과 유사하게 팽팽한 상태에 있는 전단 테더(160)와 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)를 포함할 수 있으며, 이때 전단력 FS1, FS2가 여전히 존재한다. 통기 조립체(120)의 박리 구성은 에어백 쿠션(110)이 계속 확장됨에 따라 에어백 쿠션(110)이 박리 테더(150)를 느슨한 상태로부터 팽팽한 상태로 그리고 대체로 하향으로 잡아당기는 것을 포함할 수 있다. 박리 구성에 있는 통기 조립체(120)는 에어백 쿠션(110)이 통기 조립체(120) 상에 박리력(peel force)(예컨대, 도 4a의 FP 참조)을 생성하게 할 수 있다. 특히, 박리 구성에서, 에어백 쿠션(110)은 전단 테더(160) 상의 전단력 FS1, FS2를 대체로 측방향으로 가로지르고 대체로 하향으로 배향되는 박리 테더(150)의 그러한 부분을 통해 해제가능 커플링(170)에서 박리 세그먼트(152) 상에 박리력 Fp를 생성할 수 있다. 해제가능 커플링(170)은, 박리력 FP에 응답하여 또는 박리력의 존재시에, 전단 테더(160)를 그 자체로부터 그리고 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)로부터 해제시키기 시작하도록 구성될 수 있다. 달리 말하면, 전단력 FS1, FS2에 대체로 수직인 또는 그렇지 않으면 전단력을 가로지르는 방향으로의 박리력 FP는 해제가능 커플링(170)이 전단 테더(160)를 그 자체로부터 그리고 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)로부터 분리시키게 할 수 있다. 보다 상세하게는, 박리 테더(150) 상의 박리력 FP는 박리 세그먼트(152)가 전단 테더(160)로부터 박리되게 하여 해제가능 커플링(170)을 분리시키거나 해제시킬 수 있다.
도 2d는 박리 테더(150)와 전단 테더(160)가 해제된, 다른 전개 상태에 있는 에어백 조립체(100)의 절결 사시도이다. 도 2d에서, 에어백 쿠션(110)은 도 2c에 도시된 것보다 많이 확장되어 박리 테더(150)가 하향으로 더욱 잡아당겨지게 하였으며, 이는 해제가능 커플링(170)이 해제되게 하였다. 박리 테더(150)의 제1 단부(158)는 앵커 커플링(154b)에서 전단 테더(160)의 중점(166)에서 또는 그 부근에서 전단 테더(160)에 결합된 상태로 유지된다. 에어백 쿠션(110)이 계속 하향으로 확장됨에 따라, 박리 테더(150)는 전단 테더(160)가 통기부(130, 140)들로부터 분리되고 구멍(132, 142)들로부터 하향으로 또는 그로부터 멀어지게 잡아당겨지도록 전단 테더(160)를 하향으로 잡아당길 수 있다.
전단 테더(160)는 제1 단부(162) 및 제2 단부(164)를 포함한다. 에어백 조립체(100)의 조립 동안에, 전단 테더(160)의 제1 단부(162)는 제1 루프(loop)(190)(이하에서, 제1 테더 결합 루프)를 통과한 다음에 다시 전단 테더(160) 상으로 절첩될 수 있다. 제1 테더 결합 루프(190)는 에어백 쿠션(110)의 내부 표면에 결합될 수 있고, 제1 구멍(142)에 인접할 수 있다. 마찬가지로, 전단 테더(160)의 제2 단부(164)는 제2 루프(180)(이하에서, 제2 테더 결합 루프)를 통과한 다음에 다시 전단 테더(160) 상으로 절첩될 수 있다. 제2 테더 결합 루프(180)는 에어백 쿠션(110)의 내부 표면에 결합될 수 있고, 제2 구멍(132)에 인접할 수 있다. 전단 테더(160)의 제1 단부(162)는 전단 테더(160)의 제2 단부(164)와 중첩될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 테더 결합 루프(180)는 차량(30)에 대해 에어백 쿠션(110)의 인보드 측을 향해 배치될 수 있고, 제2 테더 결합 루프(190)는 차량(30)에 대해 에어백 쿠션(110)의 아웃보드 측을 향해 배치될 수 있다. 전단 테더(160)의 제1 및 제2 단부(162, 164)들뿐만 아니라 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)는 중첩될 수 있고, 해제가능 커플링(170)에서 함께 해제가능하게 결합될 수 있다. 전단 테더(160)와 박리 테더(150)는, 에어백 조립체(100)의 전개를 통해 해제가능 커플링(170)이 해제될 때까지, 해제가능 커플링(170)에서 명목적으로 그렇게 결합된 상태로 유지된다. 해제가능 커플링(170)이 해제될 때, 에어백 쿠션(110)의 특히 하향으로의 확장은, 전단 테더(160)의 제1 및 제2 단부(162, 164)들이 테더 결합 루프(180, 190)들로부터 그리고 통기부(130, 140)들로부터 멀어지게 후퇴되도록, 박리 테더(150)가 전단 테더(160)를 하향으로 잡아당기게 할 수 있다. 분리된 전단 테더(160)를 통기부(130, 140)들로부터 멀리 잡아당기는 박리 테더(150)의 동작은 전단 테더(160)의 부분들이 구멍(132, 142)들과 우발적으로 상호작용하는 것 및 팽창 가스의 예기치 않은 누설을 유발하는 것을 방지할 수 있다. 테더 결합 루프(180, 190)들로부터의 전단 테더(160)의 분리는 전단 테더(160)가 더 이상 통기부(130, 140)들의 구멍(132, 142)들을 잡아당겨 개방시키지 않는 배치를 생성한다. 따라서, 통기 조립체(120)는 제2 통기 상태를 달성할 수 있다. 제2 통기 상태 동안에, 통기부(130, 140)들은 실질적으로 폐쇄될 수 있으며, 이는 에어백 조립체(100)로부터 각각 구멍(132, 142)들을 통한 팽창 가스의 유동을 현저히 제한할 수 있다. 에어백 조립체(100)로부터 통기부(130, 140)들을 통한 팽창 가스의 유동을 제한하는 것은 에어백 쿠션(110) 내의 팽창 가스의 가압이 증가되게 할 수 있으며, 이는 충돌 사건 동안에 에어백 쿠션(110)이 탑승자(10)를 구속하고 보호하게 할 수 있다.
에어백 조립체(100)는 일부의 팽창 가스가 에어백 쿠션(110)으로부터 중간 속도로 통기되는 제3 통기 상태를 달성할 수 있다. 제한없이 예로서, 내리 누름 동안에, 탑승자(10)가 제2 통기 상태(본질적으로, 폐쇄된 통기부(130, 140))에서 에어백 쿠션(110)에 맞닿은 동안에, 에어백 쿠션(110) 내의 팽창 가스의 압력이 계속 증가할 수 있다. 통기부(130, 140)(및 다른 통기부)는, 후술되는 바와 같이, 일단 팽창 가스의 미리 결정된 압력이 달성되면 개방되거나 부분적으로 개방되도록 구성될 수 있다.
도 3은 에어백 쿠션(110)이 도 1b, 도 2a, 및 도 2b에서와 실질적으로 유사한 전개 단계에 있는 에어백 조립체(100)의 위에서 본 단면도이다. 도 4a의 시야각(4a)이 또한 도시되어 있다. 도 3에서, 통기 조립체(120)는 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)와 전단 테더(160)가 팽팽한 상태로 잡아당겨지는 전단 상태에 있고, 통기부(130, 140)들은 제1 통기 상태에 있다. 전단 테더(160)는 테더 결합 루프(180)에서 제2 통기부(130)에 결합된다. 테더 결합 루프(180)는 구멍(132) 위에, 예컨대 통기부(130)의 구멍(132)의 상부 에지(134)에 또는 그 부근에 배치될 수 있어, 전단 테더(160)가 상부 에지(134)를 반대편 측부 패널(114)을 향해 그리고 구멍(132)이 관통 한정된 측부 패널(115)로부터 멀어지게 잡아당길 수 있도록 한다. 유사하게, 전단 테더(160)는 테더 결합 루프(190)에서 제1 통기부(140)에 결합된다. 테더 결합 루프(190)는 구멍(142) 위에, 예컨대 구멍(142)의 상부 에지(144)에 또는 그 부근에 배치될 수 있어, 전단 테더(160)가 구멍(142)의 상부 에지(144)를 반대편 측부 패널(115)을 향해 그리고 구멍(142)이 관통 한정된 측부 패널(114)로부터 멀어지게 잡아당길 수 있도록 한다. 다시 말하면, 전단 테더(160)는, 에어백 쿠션(110)이 방향 D1 및 D2로 측방향으로 확장됨에 따라 상부 에지(134, 144)들이 서로를 향해 그리고 그들 각자의 측부 패널(115, 114)들로부터 멀어지게 잡아당겨지도록, 각각 구멍(132, 142)들의 상부 에지(134, 144)들에 또는 그 부근에 결합된다. 보다 상세하게는, 측부 패널(115)이 방향 D1로 확장함에 따라 상부 에지(134)가 방향 D2로 잡아당겨지고, 측부 패널(114)이 방향 D2로 확장됨에 따라, 상부 에지(144)가 방향 D1로 잡아당겨진다. 방향 D1, D2는 대체로 서로 반대이다. 에어백 쿠션(110), 및 특히 전단 테더(160)의 이러한 배치는 에어백 쿠션(110)의 초기 팽창 후에 또는 그 동안에 해제가능 커플링(170) 상에 방향 D1로의 전단력 FS1 및 방향 D2로의 전단력 FS2를 비롯한 전단력을 생성할 수 있다. 이러한 구성에서, 각각 통기부 구멍(132, 142)들의 상부 에지(134, 144)들은 내향으로 잡아당겨져, 통기부(130, 140)들을 개방시킨다. 이러한 구성은 팽창 가스가 통기부(130, 140)를 통해 빠져나가거나 통기되게 할 수 있다. 개방된 구멍(132, 142)들을 통한 팽창 가스의 통기는 각각 통기부(130, 140)들의 하부 에지(136) 및 하부 에지(146)가 외향으로 변형되게 하거나 허용할 수 있다. 커버 패널(138)이 측부 패널(115)의 외측 표면 상에 배치되고 통기부(130)를 덮어씌울 수 있다. 다른 커버 패널(148)이 유사하게 측부 패널(114)의 외측 표면 상에 배치되고 통기부(140)를 덮어씌울 수 있다. 커버 패널(138, 148)들은 또한 이러한 제1 통기 상태 동안에 외향으로 변형되거나 불룩해질 수 있다.
해제가능 커플링(170)은 스티칭, 하나 이상의 접착제, 테이핑, 용접(예컨대, 무선-주파수 용접), 열 밀봉, 또는 전단 테더(160)를 그 자체에 그리고 박리 테더(150)에 해제가능하게 결합시키기 위한 임의의 다른 적합한 기술 또는 기술들의 조합을 통해 형성될 수 있다. 해제가능 커플링(170)은 분리(파열 또는 다른 방법의 떨어짐)없이 전단력 FS1, FS2를 견디도록 구성되는 복수의 파단가능 스티치(172)를 포함할 수 있다. 따라서, 해제가능 커플링(170)은 전단 테더(160)의 제1 단부(162) 및 제2 단부(164)뿐만 아니라 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)를 함께 결합시킬 수 있다(도 4a 참조). 적어도 하나의 실시예에서, 해제가능 커플링(170), 특히 해제가능 커플링(170)의 스티치 패턴은 하트(heart) 형상의 형태를 취할 수 있는데, 이때 하트 형상의 정점(apex)(174)은 이러한 정점(174)에 있는 파단가능 스티치(들)(172)가 해제 임계치를 초과하는 박리력 FP에 응답하여 우선 파열되도록 박리 테더(150)의 제1 단부(158)에 대해 말단방향으로 배향된다. 해제가능 커플링(170)의 하트 형상은 높은 전단-대-박리 강도 비를 제공한다. 해제가능 커플링(170)의 형상은 또한 삼각형, 난형(oval), 또는 다양한 길이 또는 크기의 스티칭의 평행한 열(row)들과 같은 추가의 형상들 또는 형상들의 조합을 포함할 수 있다.
박리 테더(150)의 제1 단부(158)는 추가로 후술되는 바와 같이 앵커 커플링(154b)에서 전단 테더(160)에 결합된다.
도 4a 내지 도 4d는 상이한 해제 단계들에 있는 해제가능 커플링(170)의 상세 사항을 예시한, 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창된 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 도 4a 내지 도 4d의 시야각이 도 3에 4A로 표시되어 있다.
도 4a는 에어백 쿠션(110)이 도 1b, 도 2a 및 도 2b에서와 실질적으로 유사한 전개 단계에 있는 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 통기 조립체(120)는 제1 통기 상태에 있다. 전단 테더(160)는 테더 결합 루프(180)를 통과하는 제1 단부(162), 및 테더 결합 루프(190)를 통과하는 제2 단부(164)를 갖는 단일 패널 또는 스트랩(strap)을 포함하며, 이때 둘 모두의 단부(162, 164)들은 해제가능 커플링(170)에서 전단 테더(160)의 중점(166)에서 또는 그 부근에서 전단 테더(160)에 그리고 서로 결합된다. 다시 말하면, 전단 테더(160)의 제1 단부(162)는 제1 테더 결합 루프(180)를 통해 루프화되고(looped), 제1 단부(162)의 반대편의 제2 단부(164)는 제2 테더 결합 루프(190)를 통해 루프화된다. 적어도 일부 실시예에서, 해제가능 커플링(170)은 전단 테더(160)의 중점(166)에 또는 그 부근에 있는 결합 구역(167) 내에 위치된다. 다른 실시예에서, 결합 구역(167)은 전단 테더(160)의 중점(166) 부근 이외에 위치될 수 있다. 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)는 또한 해제가능 커플링(170)에서, 그리고 박리 테더(150)의 제1 단부(158)에 또는 그 부근에 있는 비-해제가능 앵커 커플링(154b)에서 전단 테더(160)에 결합된다. 해제가능 커플링(170)은 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)를 제1 및 제2 단부(162, 164)들과, 전단 테더(160)의 중점(166)에 또는 그 부근에 있는 전단 테더(160)의 세그먼트에 해제가능하게 결합시키도록 구성될 수 있다. 해제가능 커플링(170)은 각각 측부 패널(115, 114)들을 가로지르는 전단력 FS1, FS2에 저항하여 전단 테더(160)를 팽팽하게 잡아당겨진 상태로 유지시키도록 구성되는데, 전단력 FS1, FS2는 전단 테더(160)를 팽팽하게 잡아당기는 에어백 쿠션(110)의 확장에 의해 전단 테더(160)와 해제가능 커플링(170) 상에 생성된다. 해제가능 커플링(170)은 또한 전단력 FS1, FS2를 가로지르는 박리력 FP에 응답하여 해제되도록 구성된다. 박리력 FP는 박리 테더(150)를 팽팽하게 잡아당기는 에어백 쿠션(110)의 확장에 의해 박리 테더(150)와 해제가능 커플링(170) 상에 생성된다.
해제가능 커플링(170)은 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152), 전단 테더(160)의 제1 단부(162)와 제2 단부(164), 및 전단 테더(160)의 중점(166)에 또는 그 부근에 있는 세그먼트(또는 전단 테더(160)의 다른 중심 영역)를 비롯하여 4개의 층을 포함할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 해제가능 커플링(170)의 층 순서는 위로부터 아래로, 전단 테더(160)의 제1 단부(162), 이어서 전단 테더(160)의 제2 단부(164), 전단 테더(160)의 중점(166)에 또는 그 부근에 있는 전단 테더(160)의 세그먼트, 이어서 바닥에서, 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)이다. 해제가능 커플링(170)의 다른 층 순서가 실현가능하고 본 발명에 의해 고려된다. 통기부(130, 140)에 대한 전단 테더(160)의 결합은 제1 단부(162)를 테더 결합 루프(180)를 통해 통과시키고, 제2 단부(164)를 테더 결합 루프(190)를 통해 통과시킨 다음에, 제1 단부(162)와 제2 단부(164)를 해제가능 커플링(170)에서 전단 테더(160)와 박리 테더(150)에 결합시킴으로써 달성된다.
테더 결합 루프(180)는 측부 패널(115)의 내부 표면에서 구멍(132)의 상부 에지(134)에 또는 그 부근에 또는 그와 일체로 결합된다. 테더 결합 루프(190)는 유사하게 측부 패널(114)의 내부 표면에서 구멍(142)의 상부 에지(144)에 또는 그 부근에 또는 그와 일체로 결합된다. 에어백 쿠션(110)이 특히 방향 D1 및 D2로 확장됨에 따라, 전단 테더(160)의 결합과 배치가 구멍(132, 142)들의 상부 에지(134, 144)들을 내향으로 잡아당겨, 통기부(130, 140)들이 개방 상태를 획득하고 에어백 쿠션(110)을 제1 통기 상태에 두는 결과를 가져온다. 구멍(132, 142)들의 상부 에지(134, 144)들이 내향으로 잡아당겨지고 통기부(130, 140)들이 개방됨에 따라, 구멍(132, 142)들의 하부 에지(136, 146)들이 외향으로 배치되어 팽창 가스의 통기를 용이하게 할 수 있다. 다시 말하면, 통기되는 팽창 가스가 통기부 구멍(132, 142)들의 하부 에지(136, 146)들을 변형시킬 수 있다. 통기되는 팽창 가스는 또한 커버 패널(138, 148)들을 외향으로 배치하거나 밀어낼 수 있다. 전단 테더(160)의 이러한 배치는 각각 방향 D1 및 D2로의 전단력 FS1, FS2를 유발하거나 허용할 수 있다.
하향으로의 에어백 쿠션(110)의 확장(예컨대, 도 2c 참조)은 박리 테더(150)를 하향으로 잡아당겨서, 박리력 FP를 유발하거나 허용할 수 있다. 복수의 파단가능 스티치(172) 중 하나 이상은 박리력 FP가 해제 임계치를 초과할 때 파열되도록 구성될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 박리력 FP는 최소이고, 해제가능 커플링(170)에 영향을 미치지 않는다. 해제가능 커플링(170)은 해제가능 커플링(170)이 온전히 유지되고 통기 조립체(120)가 제1 통기 상태를 유지하도록 전단력 FS1, FS2를 극복하거나 그에 저항하도록 구성된다. 다시 말하면, 해제가능 커플링(170)의 스티치(172)는 이러한 단계에서 파단없이/파열없이 유지되고, 해제가능 커플링(170)은 제1 통기 상태가 유지되도록 온전히 유지된다.
도 4b는 해제가능 커플링(170)이 증가하는 박리력 FP의 결과로서 분리되기 시작한, 도 4a의 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 도 4b에 도시된 바와 같은 통기 조립체(120)는 도 4a에 도시된 것과 실질적으로 유사하다. 구멍(132, 142)들, 상부 에지(134, 144)들, 하부 에지(136, 146)들, 및 커버 패널(138, 148)들을 포함한 통기부(130, 140)들은 실질적으로 도 4a에서와 같이 구성된다. 전단 테더(160)는 계속 상부 에지(134, 144)들을 내향으로 잡아당긴다. 도 4b에서, 에어백 쿠션(110)은 박리력 FP가 증가되었고 해제가능 커플링(170)의 스티치(172)의 미리 결정된 파괴 강도(failure strength)를 초과하도록 계속 하향으로 확장되었다. 박리 테더(150)의 제1 단부(158)에 대해 가장 말단에 있는 스티치(172)가 172r에서 파괴되고 해제되어 해제가능 커플링(170)을 분리시키기 시작하였다. 다시 말하면, 박리 테더(150), 특히 박리 테더(150)의 박리 세그먼트(152)가 전단 테더(160)로부터 멀리 "풀리거나(unzip)" 박리되기 시작함과 동시에 전단 테더(160)의 제1 및 제2 단부(162, 164)들을 해제시키기 시작하도록 박리력 FP가 해제가능 커플링(170)의 스티치(172)의 강도를 극복하였다.
적어도 하나의 실시예에서, 해제가능 커플링(170)이 172r에서 분리되기 시작함에 따라, 전단력 FS1, FS2만으로도 해제가능 커플링(170)의 잔류 강도를 극복하기에 충분할 수 있어, 박리력 FP가 감소된 조건에서도 전단 테더(160)가 완전히 분리될 수 있도록 한다. 다시 말하면, 박리 테더(150)가 우연히 전단 테더(160)로부터의 "풀림" 또는 박리를 중단하는 경우에, 전단력 FS1, FS2는 남아 있는 스티치(172)의 강도를 극복하기에 충분할 수 있어, 해제가능 커플링(170)이 여전히 완전히 분리될 수 있도록 한다. 갑자기 감소된 박리력 FP의 존재시 분리되는 해제가능 커플링(170)의 능력은 박리력 FP가 해제가능 커플링(170)의 미리 결정된 부분이 분리되게 한 경우에만 전체 분리가 달성될 수 있도록 구성가능할 수 있다. 다시 말하면, 갑자기 감소된 박리력 FP의 존재시 분리되는 해제가능 커플링(170)의 능력을 사전-구성하는 것은 또한 제1 통기 상태로부터 제2 통기 상태로의 에어백 조립체(100)의 전이(또는 비-전이)를 구성할 수 있다.
도 4c는 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창되고 해제가능 커플링(170)이 완전히 분리되었으며 통기 조립체(120)가 제2 통기 상태로 전이된 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 제1 단부(162)와 제2 단부(164)는 더 이상 함께 결합되지 않는다. 전단 테더(160)가 더 이상 루프로 결합되지 않기 때문에, 전단력(도 4a, 도 4b의 FS1 및 FS2)이 소산되어, 상부 에지(134, 144)들이 각각 측부 패널(115, 114)들을 향해 되튀게 하거나 허용하여 통기부(130, 140)들의 구멍(132, 142)들을 폐쇄시키기 시작하도록 하였다. 에어백 쿠션(110) 내의 팽창 가스의 압력은 측부 패널(115, 114)들과 정렬되도록 상부 에지(134, 144)들을 각각 방향 D1 및 D2로 외향으로 밀어낼 수 있다. 상부 에지(134, 144)들이 폐쇄됨에 따라, 커버 패널(138, 148)들이 통기부(130, 140)들의 폐쇄와 제2 통기 상태로의 에어백 조립체(100)의 전이를 용이하게 할 수 있도록, 커버 패널(138, 148)들이 각각 방향 D2 및 D1로 측부 패널(115, 114)들을 향해 내향으로 잡아당겨질 수 있다. 에어백 쿠션(110)이 제2 또는 저 용량 통기 상태에 있는 경우에, 에어백 조립체(100)는 탑승자(10)의 내리 누름과 보호를 용이하게 할 수 있다.
도 4d는 에어백 쿠션(110)이 적어도 부분적으로 팽창된, 그리고 전단 테더(160)가 완전히 해제되고 통기부(130, 140)들로부터 멀리 잡아당겨진 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 에어백 쿠션(110)은 도 4c에서와 실질적으로 동일한 상태에 있다. 통기부(130, 140)들은 폐쇄될 수 있고, 에어백 조립체(100)는 제2 통기 상태에 있다. 전단 테더(160)의 제1 및 제2 단부(162, 164)들은 해제가능 커플링(170)이 해제된 후에 각각 테더 결합 루프(180, 190)들을 통해 루프화 해제되거나(unloop) 후퇴되도록 구성될 수 있다. 에어백 쿠션(110)은 계속 하향으로 확장되어, 박리 테더(150)에 박리력 FP를 가하였다. 전단 테더(160)와 박리 테더(150)는 박리력 FP가 해제가능 커플링(170)의 해제 임계치를 초과할 때 결합된 상태로 유지되는 고정된 스티칭 앵커 커플링(154b)에 의해 추가로 결합된다. 다시 말하면, 박리 테더(150)의 제1 단부(158)가 비-해제가능 앵커 커플링(154b)에서 전단 테더(160)에 결합된다. 박리력 FP의 영향에 의해, 박리 테더(150)는 전단 테더(160)의 제1 단부(162)를 테더 결합 루프(180)를 통해 하향으로 그리고 통기부(130)로부터 멀어지게 잡아당겼다. 유사하게, 박리 테더(150)는 전단 테더(160)의 제2 단부(164)를 테더 결합 루프(190)를 통해 하향으로 그리고 통기부(140)로부터 멀어지게 잡아당겼다. 전단 테더(160)의 제1 및 제2 단부(162, 164)들을 테더 결합 루프(180, 190)들을 통해 하향으로 잡아당기는 것은, 테더(150, 160)들이 통기부(130, 140)들과 우발적으로 상호작용하여 팽창 가스의 의도하지 않은 누설을 유발하지 않을 수 있도록, 전단 테더(160)와 박리 테더(150)가 통기부(130, 140)들로부터 떨어져 배치되게 한다.
도 5a 내지 도 5d는 통기 상태들 각각 동안에 통기부(140)의 상태를 예시한, 다양한 팽창 단계들에서의 에어백 조립체(100)의 통기부(140)의 상세도이다. 위에 언급된 바와 같이, 통기부(130, 140)들은 통기부(130)가 통기부(140)와 실질적으로 동일하게 작동하도록 유사하게 구성된다.
도 5a는 통기부(140)가 실질적으로 폐쇄되어 아직 제1 통기 상태를 달성하지 않도록 에어백 조립체(100)가 초기 전개 단계에 있는, 통기부(140)의 상세도이다. 전단 테더(160)는 테더 결합 루프(190)에서 결합된다. 테더 결합 루프(190)는 통기부(140)의 구멍(142)의 상부 에지(144)에 또는 그 부근에 결합된다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 에어백 조립체(100)는 전단 테더(160)를 팽팽하게 잡아당기기에 충분히 팽창되지 않아, 전단 테더(160)가 아직 통기부(140)의 구멍(142)의 상부 에지(144)를 내향으로 잡아당기지 않도록 한다. 이러한 조건에서, 구멍(142)은 아직 개방되지 않았고, 통기부(140)는 팽창 가스를 통기시키지 않는다. 커버 패널(148)은 측부 패널(114)에 맞대어져 평평하게 놓일 수 있고, 제1 통기 상태의 달성 전에 팽창 가스의 누설을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.
도 5b는 제1 통기 상태에 있는 통기부(140)의 상세도이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 에어백 조립체(100)는 전단 테더(160)를 팽팽하게 잡아당기기에 충분히 팽창되었다(도 1b 참조). 전단 테더(160)는 테더 결합 루프(190)를 통해 루프화되고, 테더 결합 루프(190)는 에어백 조립체(100)의 에어백 쿠션의 팽창가능 챔버 내의 내부 표면에서 통기부(140)의 구멍(142)의 상부 에지(144)에 또는 그 부근에 결합된다. 전단 테더(160)는 구멍(142)의 상부 에지(144)를 내향으로 잡아당겨 팽창 가스가 통기되게 함으로써, 에어백 조립체(100)를 제1 통기 상태에 두었다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 구멍(142)은 완전히 개방될 수 있고, 커버 패널(148)은 외향으로 팽창되어 팽창 가스의 통기를 위한 충분한 공간을 제공할 수 있다. 제1 통기 상태는 고 통기 용량을 가지며, 이는 에어백 쿠션(도 1b의 110 참조)이 계속 확장되게 하고, 또한 OOP 탑승자(도 1e의 30 참조)의 가능성에 대비하여 에어백 조립체(100)의 LRD 구성을 제공한다. 다시 말하면, 제1 통기 상태는 에어백 쿠션(110)이 계속 확장되게 하여 탑승자가 OOP 조건에 있지 않을 때 탑승자(10)를 구속 및 보호함과 동시에 탑승자(10)가 OOP 조건에 있는 경우에 LRD 구성을 제공한다. 적어도 일부 실시예에서, 탑승자(10)가 OOP 조건에 있는 충돌 사건 동안에, 에어백 조립체(100)는 제1 통기 상태를 넘어서는 전개 상태로 진행되지 않을 수 있다.
도 5c는 제2 통기 상태에 있는 통기부(140)의 상세도이다. 에어백 조립체(100)는 OOP 조건에 있는 탑승자(10)와 맞닿지 않았고, 에어백 쿠션(110)은 박리력(도 4c, 도 4d의 FP 참조)이 해제가능 커플링(도 4a 내지 도 4d의 170)이 분리되게 하도록 계속 확장되었다. 해제가능 커플링(170)이 분리된 상태에서, 전단 테더(160)가 또한 테더 결합 루프(190)로부터 분리되었고, 전단 테더(160)는 더 이상 구멍(142)의 상부 에지(144)를 내향으로 잡아당기지 않아, 통기부(140)가 폐쇄되게 하거나 실질적으로 폐쇄되게 하고, 커버 패널(148)이 측부 패널(114)에 맞닿아 평평해지거나 실질적으로 평평해지게 하거나 허용한다. 통기부(140)가 폐쇄된 상태에서, 에어백 조립체(100)는 에어백 쿠션(110)이 탑승자(10)를 수용, 지지, 및 보호하도록 구성될 수 있도록 통기 조립체(도 1b 내지 도 1e의 120 참조)가 팽창 가스를 실질적으로 통기시키지 않는 제2 통기 상태를 달성한다.
도 5d는 제3 통기 상태에 있는 통기부(140)의 상세도이다. 에어백 조립체(100)는 전술된 제2 통기 상태를 앞서 달성하였다. 전단 테더(160)는 전단 테더(160)가 통기부(140)를 통한 팽창 가스의 우발적인 누설을 초래하지 않을 수 있도록 박리력 FP(도 4d 참조)에 의해 통기부(140)로부터 멀어지게 잡아당겨졌다. 탑승자(10)(도 5d 참조)는 에어백 쿠션(110)과 맞닿았다. 탑승자(10)가 에어백 쿠션(110)에 하중을 가함에 따라, 에어백 쿠션(110) 내의 팽창 가스의 압력이 증가할 수 있다. 에어백 쿠션(110) 내의 팽창 가스의 압력이 미리 결정된 압력에 도달하거나 이를 초과하면, 통기부(140)가 강제로 개방되어 팽창 가스가 에어백 쿠션(110)으로부터 중간 속도로 통기되게 하여서 충돌 사건에 뒤이은 내리 누름 동안에 탑승자(10)를 지지하고 보호할 수 있다.
제2 통기 상태 동안에, 전술된 바와 같이, 커버 패널(148)은 측부 패널(114)에 맞닿아 평평해짐으로써 폐쇄되거나 실질적으로 폐쇄될 수 있다. 커버 패널(148)이 측부 패널(114)에 맞닿아 실질적으로 평평해진 상태에서, 커버 패널(148)은 통기부(140)의 폐쇄 상태를 지지할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 에어백 쿠션(110) 내의 압력이 증가함에 따라, 통기부(140)에 가해지는 그리고 특히 커버 패널(148)에 가해지는 압력이 증가할 수 있다. 통기부(140)와 커버 패널(148)에 가해지는 압력이 미리 결정된 압력에 도달하거나 이를 초과하면, 커버 패널(148)이 외향으로 변형되거나 밀려나기 시작하고 통기부(140)가 개방되게 하여 팽창 가스를 통기시킬 수 있다. 커버 패널(148)을 외향으로 팽창시키거나 밀어내는 데 필요한 팽창 가스의 압력은 커버 패널(148)을 미리 결정된 높이로 형성함으로써 설정가능할 수 있다. 제한없이 예로서, 도 5d에 도시된 커버 패널(148)은 도 5c의 커버 패널(148)에 비해 수직으로 짧다. 도 5c의 커버 패널(148)은, 도 5d의 보다 짧은 커버 패널(148)에 비해, 커버 패널(148)이 통기부(140)가 개방되게 하는데 보다 높은 압력을 필요로 할 수 있다. 제조시 커버 패널(148)의 높이를 조절함으로써, 제3 단계 통기를 위한 해제 압력은 탑승자(10)를 위한 최적의 지지 및 보호를 제공하기 위해 충돌 사건에 뒤이은 내리 누름 동안에 에어백 쿠션(110)으로부터의 팽창 가스의 통기를 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"의 언급은 그 실시예와 관련하여 기술된 특정 특징부, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 이 명세서 전체에 걸쳐 기술된 그러한 언급들은 모두, 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
유사하게, 실시예들의 상기 설명에서, 다양한 특징부들이 때때로 본 발명을 간소화할 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 설명으로 함께 그룹화되는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 본 발명의 이러한 방법은 임의의 청구항이 그 청구항에서 명시적으로 기술된 것보다 더 많은 특징부를 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 하기의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 태양들은 앞서 개시된 임의의 단일 실시예의 모든 특징부들보다 적은 것의 조합으로 존재한다. 따라서, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 이어지는 청구범위는 이로써 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 명백하게 포함되며, 각각의 청구항은 별개의 실시예로서 독립적이다. 본 발명은 독립항들과의 종속항들의 모든 치환을 포함한다.
특징부 또는 요소와 관련하여 청구항에서의 용어 "제1"의 기술은 반드시 제2의 또는 추가의 그러한 특징 또는 요소의 존재를 의미하는 것은 아니다. 본 발명의 기본 원리로부터 벗어남이 없이 전술된 실시예들의 상세 사항에 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 배타적인 권리 또는 특권이 청구되는 본 발명의 실시예들이 청구범위에서 다음과 같이 한정된다.

Claims (24)

  1. 에어백 조립체로서,
    에어백 쿠션으로서, 상기 에어백 쿠션을 팽창시키기 위한 팽창 가스를 수용하도록 구성되는 팽창가능 챔버를 한정하는 하나 이상의 패널들로 형성되는, 상기 에어백 쿠션;
    상기 에어백 쿠션의 상기 하나 이상의 패널들 중 제1 패널 내의 제1 통기부(vent)로서, 상기 제1 패널을 통해 한정되는 제1 구멍을 포함하는, 상기 제1 통기부;
    상기 에어백 쿠션의 상기 제1 패널에서 상기 팽창가능 챔버 내의 상기 에어백 쿠션의 내부 표면에 결합되는 제1 루프(loop);
    전단 테더(shear tether)로서, 제1 단부가 상기 제1 루프를 통해 루프화되고(looped), 상기 제1 단부의 반대편의 제2 단부가 제2 루프를 통해 루프화되며, 상기 전단 테더는 팽창 동안에 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성되는, 상기 전단 테더;
    박리 테더(peel tether)로서, 상기 박리 테더는 상기 박리 테더의 제1 단부에서 상기 전단 테더에 해제가능하게 결합되고, 상기 제1 단부의 반대편의 상기 박리 테더의 제2 단부는 상기 에어백 쿠션의 저부 부분에 결합되며, 상기 박리 테더는 상기 전단 테더가 팽팽하게 잡아당겨진 후에 상기 에어백 쿠션이 계속 확장됨에 따라 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성되는, 상기 박리 테더; 및
    상기 박리 테더의 상기 제1 단부를 상기 전단 테더의 상기 제1 및 제2 단부들에 해제가능하게 결합시키기 위한 해제가능 커플링(releasable coupling)으로서, 상기 해제가능 커플링은 상기 제1 패널을 가로지르는 전단력(shear force)에 저항하여 상기 전단 테더를 팽팽하게 잡아당겨진 상태로 유지시키도록 구성되고, 상기 전단력은 상기 전단 테더를 팽팽하게 잡아당기는 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 생성되며, 상기 해제가능 커플링은 또한 상기 전단력을 가로지르는 박리력(peel force)에 응답하여 해제되도록 구성되고, 상기 박리력은 상기 박리 테더를 팽팽하게 잡아당기는 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 생성되는, 상기 해제가능 커플링
    을 포함하는, 에어백 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 상기 하나 이상의 패널들 중 제2 패널 내의 제2 통기부로서, 상기 제2 패널을 통해 한정되는 제2 구멍을 포함하는, 상기 제2 통기부; 및
    상기 제2 패널에서 상기 팽창가능 챔버 내의 상기 에어백 쿠션의 다른 내부 표면에 결합되는 상기 제2 루프
    를 추가로 포함하는, 에어백 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 루프는 상기 에어백 쿠션의 인보드 측(inboard side)에 있고, 상기 제2 루프는 상기 에어백 쿠션의 아웃보드 측(outboard side)에 있는, 에어백 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 루프는 상기 제1 통기부 위에 배치되는, 에어백 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 해제가능 커플링은 상기 전단 테더의 상기 제1 단부, 상기 전단 테더의 상기 제2 단부, 및 상기 박리 테더를 결합시키는 하나 이상의 파단가능 스티치(breakable stitch)들을 포함하고,
    상기 하나 이상의 파단 스티치들은 상기 박리력이 해제 임계치를 초과할 때 파열되도록 구성되는, 에어백 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 해제가능 커플링의 상기 하나 이상의 파단 스티치들은 또한 상기 전단 테더의 중간 부분을 상기 박리 테더와 상기 전단 테더의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부와 결합시키는, 에어백 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 파단 스티치들은 하트(heart) 형상을 형성하는, 에어백 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하트형 파단 스티치들의 정점(apex)이 상기 박리 테더의 상기 제1 단부로부터 가장 멀리 떨어져 있는, 에어백 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 해제가능 커플링이 해제된 후에, 상기 전단 테더의 상기 제1 단부는 상기 제1 루프를 통해 루프화 해제되도록(unloop) 구성되고, 상기 전단 테더의 상기 제2 단부는 상기 제2 루프를 통해 루프화 해제되도록 구성되는, 에어백 조립체.
  10. 제5항에 있어서, 상기 전단 테더와 상기 박리 테더는 상기 박리력이 상기 해제 임계치를 초과할 때 결합된 상태로 유지되는 고정된 스티칭에 의해 추가로 결합되는, 에어백 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고정된 스티칭은 상기 하나 이상의 파단 스티치들보다 상기 박리 테더의 상기 제1 단부에 더 가깝게 배치되는, 에어백 조립체.
  12. 에어백 조립체로서,
    에어백 쿠션으로서, 상기 에어백 쿠션을 팽창시키기 위한 팽창 가스를 수용하도록 구성되는 팽창가능 챔버를 한정하는, 상기 에어백 쿠션;
    상기 에어백 쿠션을 통해 한정되는 제1 구멍을 포함하는 제1 통기부;
    상기 팽창가능 챔버의 제1 측에서 상기 제1 구멍에 인접하여 상기 에어백 쿠션에 결합되는 제1 루프;
    상기 팽창가능 챔버의 제2 측에서 상기 에어백 쿠션에 결합되는 제2 루프;
    전단 테더로서, 제1 단부가 상기 제1 루프를 통해 루프화되고, 제2 단부가 상기 제2 루프를 통해 루프화되며, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부는 결합 구역에서 중첩되고, 상기 전단 테더는 팽창 동안에 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성되는, 상기 전단 테더;
    제1 단부와 제2 단부를 포함하는 박리 테더로서, 상기 박리 테더의 상기 제1 단부는 상기 결합 구역에서 상기 전단 테더와 중첩되고, 상기 박리 테더의 상기 제2 단부는 상기 에어백 쿠션의 저부 부분에 결합되며, 상기 박리 테더는 상기 에어백 쿠션이 확장됨에 따라 팽팽하게 잡아당겨지도록 구성되는, 상기 박리 테더; 및
    상기 박리 테더의 상기 제1 단부를 상기 결합 구역에서 상기 전단 테더의 상기 제1 및 제2 단부들에 해제가능하게 결합시키기 위한 해제가능 커플링으로서, 상기 해제가능 커플링은 상기 제1 루프를 가로지르는 전단력에 저항하도록 구성되고, 상기 전단력은 상기 전단 테더를 팽팽하게 잡아당기는 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 생성되며, 상기 해제가능 커플링은 또한 상기 전단력을 가로지르는 박리력에 응답하여 해제되도록 구성되고, 상기 박리력은 상기 박리 테더를 팽팽하게 잡아당기는 상기 에어백 쿠션의 확장에 의해 생성되는, 상기 해제가능 커플링
    을 포함하는, 에어백 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 에어백 조립체는 상기 에어백 쿠션에서의 제2 통기부로서, 상기 에어백 쿠션을 통해 한정되는 제2 구멍을 포함하는, 상기 제2 통기부를 추가로 포함하고,
    상기 제2 루프는 상기 제2 구멍에 인접하여 상기 에어백 쿠션에 결합되는, 에어백 조립체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 전단 테더의 중간 부분이 상기 결합 구역에서 상기 전단 테더의 상기 제1 단부, 상기 전단 테더의 상기 제2 단부, 및 상기 박리 테더의 상기 제1 단부와 중첩되는, 에어백 조립체.
  15. 제12항에 있어서, 상기 해제가능 커플링은 상기 전단 테더의 상기 제1 단부, 상기 전단 테더의 상기 제2 단부, 및 상기 박리 테더를 결합시키는 하나 이상의 파단 스티치들을 포함하고,
    상기 하나 이상의 파단 스티치들은 상기 박리력이 해제 임계치를 초과할 때 파열되도록 구성되는, 에어백 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 해제가능 커플링의 상기 하나 이상의 파단 스티치들은 상기 전단 테더의 중간 부분을 상기 결합 구역에 추가로 결합시키는, 에어백 조립체.
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