KR20000016636A - 무릎의 팽창성 백과 사용 방법 - Google Patents

Abstract

시트에 앉아있는 탑승자를 구속하기 위한 차량 시스템은 무릎 벨트(16)와 이 무릎 벨트(16)에 장착되고 팽창되었을 때 벨트에 의해 구속되는 팽창 부재(18)를 포함한다. 팽창 부재(18)는, 탑승자의 무릎과 그 아래 시트를 포함하는 대부분의 영역과 맞물림으로써 하나의 팽창 부재 표면(18a)이 팽창 부재 회전을 방지하도록 크기와 모양이 정해진다. 다른 후방 부재 표면(18b)은 탑승자의 몸통 운동을 억제한다. 벨트(16)는 팽창 부재 둘레 또는 관통하여 뻗어있다. 무릎 벨트 장치는 충돌 감지기와 가스 발생 장치를 포함한다.

Description

무릎의 팽창성 백과 사용 방법

충돌했을 때 벨트에 부하를 분배하기 위해서 차량 탑승자 가까이에, 팽창식 요소, 백 또는 벨트를 배치하는 것이 제안되었다(미국 특허 제 3,682,498 및 3,841,654).

공지 기술에 따른 구속 시스템은 무릎 및 어깨 성분을 포함한, 좌석 벨트를 팽창식 부재와 결합한다. 예를 들어, 자동차 에어백은 차량을 빠르게 감속시킬 때 펼쳐지도록 어깨 벨트와 무릎 벨트에 인접해 장착되는 것이 제안되어 왔다(미국 특허 제 5,062,662). 다른 공지 기술에 따른 팽창식 백 차량 구속 시스템은, 탑승자 앞에서 차량의 일부분, 즉 계기판이나 차륜 포스트 유니트에 의해 백을 유지시켜야 한다. 또, 종래 기술에 따른 무릎 벨트 장착 백은 탑승자의 벨트 앞에서 펼쳐질 수 있고 무릎 벨트는 백의 팽창에 의해 느슨함이 제거되도록 하지 못한다.

끝으로, 탑승자와 어깨 끈 사이에서 팽창시키기 위한 백을 제공하는 것이 제안되었다(미국 특허 제 3,971,569).

선행 기술은, 구속 시스템이 무릎 벨트 영역으로부터 펼쳐질 수 있고 억제되는 곳에서 적절히 보호하지 못한다.

도 1 은 팽창하기 전에 접혀진 에어백과 좌석 벨트를 가지는 앞 좌석의 탑승자의 사시도;

도 2 는 팽창하기 전에 파열성 주머니 내 접혀진 에어백을 나타내고 벨트가 느슨하게 메어져 있는 것을 나타내는 도 1과 유사한 사시도;

도 3 은 탑승자와 팽창된 에어백의 평면도;

도 4 는 처음 팽창되었을 때 백을 나타내는 도 1과 유사한 도면;

도 5 는 팽창한 후 탑승자의 몸통이 짧은 거리를 전진 운동하였을 때 도 4와 유사한 도면;

도 6 은 헤드 회전각을 감소시키기 위해서 부가 헤드 지지부의 상부 팽창부를 백이 포함하는, 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면;

도 7 은 접혀지기 전에 백의 하측면도;

도 8 은 일부 접혀진 백을 나타낸 도면;

도 9 는 에어백이 펼쳐지고 차량이 신속하게 감소했을 때 발생된 토크와 힘을 나타내는 도면;

도 10 은 무릎 벨트가 백 통로 내에 배치된 곳에서 백이 처음 팽창되었을 때 힘과 토크를 나타내는 도면;

도 11 은 팽창 부재를 포함하는 무릎 벨트 시스템에 팽창식 부재가 장착된 본 발명의 실시예의 정면도;

도 12 는 점선으로 나타낸 팽창 백의 정면도;

도 13 은 팽창하기 전에 상부 팽창 포켓을 가지는 팽창 백의 정면도;

도 14 는 팽창한 후에 도 12에 나타낸 백의 측면도;

도 15a 는 상부 팽창 포켓이 펼쳐졌을 때 도 13에 나타낸 백의 측면도;

도 15b 는 다른 포켓이 추가로 펼쳐졌을 때 도 15a와 유사한 도면;

도 15c 는 도 15a와 도 15b에 나타낸 백 포켓이 완전히 펼쳐진 측면도;

도 16a 는 측포켓이 펼쳐지지 않으면서 백이 팽창된 측포켓을 가지는 백의 정면도;

도 16b 는 측포켓이 펼쳐진 도 16a와 유사한 도면;

도 16c 는 머리지지 부분을 포함하는 백의 정면도;

도 17 은 팽창식 부재가 펼쳐지지 않았을 때 벨트, 텅 및 버클의 개략도;

도 18 은 도 17의 팽창식 부재와 텅 유닛의 단면도;

도 19 는 연결 가능한 텅 유닛과 버클에 팽창기를 가지는 벨트의 개략도;

도 20 은 텅 유닛에서 팽창기와 버클에 부착된 팽창식 부재를 나타내는 벨트의 개략도;

도 21 은 각각 트랜스포머(transformer)를 부착한 텅 유닛과 버클을 나타내는 사시도;

도 22 는 벨트 앵커의 분해도;

도 22a 는 벨트를 포함하는 도 22의 앵커 측면도;

도 22b 는 도 22a의 22b-22b선을 따라서 본 벨트의 단면도;

도 22c 는 기압에 의해 형성된 가스 통로를 가지는 벨트 부분을 가지는 도 22b와 유사한 도면;

도 23 은 중심에 배치된 무릎 벨트 버클과 텅을 조작하기 위해 개구부를 가지는 다른 실시예에 따른 백의 정면도;

도 24 은 무릎 벨트가 백 표면에 대해 배치된 다른 실시예에 따른 백의 측면도;

도 24a 는 탑승자의 몸통과 다리가 90。의 각도를 이룰 때 도 24의 백의 개략도;

도 24b 는 몸통과 다리가 90。 이상의 각도를 이룰 때 도 24a와 유사한 개략도;

도 24c 는 각도가 90。이고 백 부분이 이론적으로 겹쳐질 때 개략도.

본 발명은 탑승자 구속 시스템을 포함하는데 이 시스템에서 팽창식 에어 백은 무릎 벨트에 의해 유지된다. 이 무릎 벨트는 에어백에 이웃해 배치되거나 에어백의 통로에 배치되는데 상기 통로는 백의 팽창식 압력-유지 엔벨로프의 한 부분이다. 이 에어백은, 차량을 신속하게 감속할 때 앞으로 움직이는 경향이 있는 탑승자 몸통의 힘이, 탑승자 다리의 상부와 이 탑승자 다리 사이의 시트 표면으로 이루어진 충분히 큰 지지면과 맞물리는 에어백에 의해 억제되도록 크기와 모양이 정해진다. 벨트-수용 통로는, 에어백의 뒷부분이 벨트와 탑승자 사이에서 팽창할 수 있고 에어백의 나머지 부분은 몸통의 모든 회전 운동을 막기 위해서 벨트의 앞쪽으로 팽창할 수 있도록 배치될 수 있다.

벨트-정합 백 표면 및 벨트-수용 통로를 배치함으로써, 백의 뒷부분은 탑승자의 위쪽 허벅다리와 아래쪽 복부를 눌러줌으로써 팽창되었을 때 백의 뒷부분은 무릎 벨트를 단단히 죄어준다. 동시에 백의 앞쪽 부분은 탑승자 몸통의 회전 및 탑승자의 전진 운동을 방지하도록 팽창되어서 공기 보강 칼럼으로 사용된다.

본 발명에 따른 구속 시스템과 그것의 작동 방법은 무릎 벨트에서 펼쳐지는 에어백을 사용하는데 이 펼쳐진 백은 (1)무릎 벨트와 (2)탑승자가 착석한 면과 탑승자 다리를 포함한 면에 의해 완전히 지지되고 억제된다. 본 발명은 계기판 또는 차륜 포스트에 이웃하지 않은 시트에 착석한 탑승자에게 특히 유용하다. 승용차 뒷좌석의 탑승자와 비행기 탑승자는 본 발명의 구속 시스템을 사용해 쉽게 보호될 수 있다.

도 1, 3과 4에서, 시트 표면(12s)과 시트 뒷부분(12b)을 가지는 탑승자(0)의 시트(12)는 차량 바닥(13)에 장착된다. 무릎 벨트(16)가 탑승자(0)의 무릎을 가로지르고 있고 시트(12)에 착석한 탑승자(0)가 나타나 있다. 무릎 벨트 우측부(16a)는 벨트 익스텐션(24)에 맞물려지고 상기 벨트 익스텐션은 자동차 바닥(13)에서 우측 바닥 앵커(14)에 고정되고 좌측 벨트 부분(16b)은 우측 바닥 앵커(15)에 의해 차량 바닥(13)에 고정된다. 또, 무릎 벨트는 두 부분과 버클을 가진다.

도 3에서, 외부 팽창식 직물 몸체(19)를 가지는 백(18)은 가늘고 긴 구멍(21a,21b) 사이에 직물 통로(21)를 가지고 이 구멍을 통하여 무릎 벨트(16)가 통과한다. 직물 통로(21)와 함께 직물 몸체(19)는 백(18)의 압력-유지 엔벨로프(18e)를 포함하는데 이 엔벨로프(18e)로 기체가 유입되어 팽창된다. 무릎 벨트(16)는, 백(18)에서 기체가 배출되었을 때 통로(21)를 통하여 기체가 앞뒤로 쉽게 미끄럼 운동할 수 있다. 이 운동은 탑승자에 대해 백(18)을 조절할 수 있도록 한다. 백(18)의 기체 유입 넥(22)(도 7)은 바닥(13)과 같이 이격된 부분으로부터 뻗어있는 기체 도관(23)에 연결된다. 기체 도관(23)은 저장 기체 저장 부분이나 꽃불 기체 팽창기나 그 결합체로부터 기체를 공급받거나, 팽창원은 백(18) 내에 포함된다.

도 2에서는, 다른 실시예가 나타나 있는데 이 실시예에 따르면 파열성 주머니(20)는 접힌 백(18)을 덮고 있다. 탑승자가 편안하게 느끼도록 벨트(16)가 느슨하게 배치되고 전개-준비 위치에서 주머니(20)를 위치설정 하도록 접혀있는 백(18)이 나타나 있다. 다른 실시예에 따른 이 시스템은 백(18)이나 주머니(20)에 배치된 가스-발생 팽창기를 포함한다.

도 4는 도관(23)으로부터 넥(22)을 통해 팽창 기체를 유입하는 백(18)을 나타낸다. 팽창되었을 때, 백(18)은 위에서 보았을 때 원형이고(도 3) 측부에서 보았을 때 삼각형이다(도 4). 백(18)은 바닥 시트 표면과 다리를 고정하는 면(18a); 몸통 고정면(18b) 및 정면 비정합 표면(18c)을 가진다. 표면(18a,18b)은 탑승자의 허리선(WL)을 따라 교차한다. 벨트(16)는 탑승자의 허리선(WL)으로부터 거리(d)만큼 떨어져 백 통로(21)를 통과하고, 백(18)이 처음 팽창되었을 때(도 4와 5 참고) 벨트(16)의 뒷부분에 대해 백(18r)이 팽창하여 탑승자(0)를 시트에서 뒤로, 아래로 밀어준다. 이 작용은 느슨하게 착용되어서 벨트(16)에 존재할 수 있는 모든 느슨함을 제거한다. 또, 백(18)이 팽창되고 팽창된 백 공간(18)이 발생하면 탑승자의 흉부와 위쪽 다리를 향해 공간(18h,18i)에 대해 백을 움직인다. 정면 백 부분(18f)과, 백(18)의 나머지 부분은 벨트(16) 앞에 있다. 정면 백 부분(18f)은 차량의 감속력이 몸통(T)에 작용할 때 탑승자(O)의 몸통(T)회전을 방지하는 역할을 한다. 백(18)은 백(18)을 강화하는 보강 직물 패널(25)을 포함하는데 이것은, 차량이 감속할 때 탑승자 구속력과 팽창력을 견뎌야 하는 벨트-정합 영역이다.

백(18)의 팽창은 저장된 가스나 꽃불 또는 이 결합물의 팽창기를 사용해 충분히 신속하게 이루어지므로, 탑승자(O)의 몸통(T)에 감속력이 작용하기 전에 뒤쪽 백 부분(18r)의 팽창에 의해 탑승자의 무릎 벨트(16)는 죄어지고 상기 감속력은 벨트(16) 둘레에서 회전 운동하도록 몸통(T)을 앞쪽으로 움직인다는 것을 고려해야 한다. 단지 2-3도의 몸통(T) 회전은 백(18)의 압축에 의해 이루어진다. 또다른 몸통 회전은, 백(18)이 탑승자의 다리, 시트(12s)와 두 결합체에 배치되는지 아닌지에 관계없이 탑승자가 착석한 위치에 따라 달라진다. 도 5에 나타난 것처럼 백(18)은, 몸통(T)이 감속될 때 영역(12a)에 대해 시트(12s)와 정합한다. 몸통 회전은 수직축에 대해 10。 이하의 각도로 이루어진다. 그러나, 탑승자의 체격과 백의 크기 및 모양에 따라 몸통의 회전은 30。까지 이루어질 것이다.

도 9에 따르면 수평 방향으로 작용하는 힘(F)은 토크(T1)를 발생시키면서 무릎 벨트(16)로부터 X의 거리에서 탑승자의 몸통에 의해 부여된 힘을 나타낸다. 토크(T1)를 견딜 수 있도록 백(18)은 동일한 크기를 가지고 반대 방향으로 작용하는 토크(T2)를 생성한다. 토크(T2)는 힘(F2)와 거리(Y)를 곱한 값이다.

도 10은 벨트와 탑승자 사이에서 팽창하는 백 부분(18r)을 가지는 백을 벨트가 통과하는 실시예를 나타낸다. 초기 백 팽창에 의해 백은 수직선(V)에 대해 탑승자 등을 15。까지 밀 수 있다(도 9에서는 90。의 각을 이루고 도 10에서는 105。의 각을 이룬다). 백 부분(18i)은 탑승자를 시트에서 아래로 밀고 백(18h)은 탑승자를 시트에서 뒤로 밀어준다.

팽창되었을 때 백(18)은 무릎 벨트(16)에 의해 전진 운동을 구속한다. 백(18)은 탑승자의 몸통 감속력에 영향을 주므로 2-3도로 회전운동한다. 백(18)은 체격이 큰 어른을 포함해 모든 탑승자의 회전을 방지할 수 있도록 크기와 모양이 정해진다. 체격이 작은 탑승자는 보다 적은 회전 운동을 한다. 백(18)은 백 외부 표면(18a)을 가지는데 이 바깥쪽 표면은 탑승자의 허리와 무릎 사이의 시트 표면과 탑승자의 다리 부분과 정합한다. 백(18)은 허리에서 머리까지 몸통을 고정하기 위한 표면(18b)을 가진다. 백(18)은 탑승자의 머리를 지탱하도록 크기가 정해진다. 선호적으로, 백 표면(18a)은 탑승자의 위쪽 다리의 1/3 내지 2/3를 고정한다. 위쪽 다리는 히프와 무릎 사이의 다리를 뜻한다. 백 표면(18a)은 탑승자 다리 사이의 시트 표면적에 대해 시트 표면과 정합한다.

도 6에 나타낸 다른 실시예에서, 백(18)은 펼쳐질 수 있는 팽창부(34)를 포함한다. 탑승자(O)의 몸통(T)이 백(18)에 압축력을 가할 때 스티치가 팽창부(34)를 파열시키는 선택된 임계값으로 공압을 증가시키면 탑승자(O)와 머리(H)를 지지하도록 팽창한다.

도 6에서, 팽창되지 않은 백(18)은 바닥표면(31), 통로 배출 단부(21a,21b) 및 가스 유입구(22)를 가진다. 도 7은 바깥쪽 부분(28,29)이 중심 백 바닥 부분(30)과 인접한 위치로 접혀질 때 팽창되지 않은 백(18)을 나타내는데 상기 중심 부분(30)은 벨트(16)의 너비와 거의 같다.

도 11은 다양한 모양과 구조로 형성될 수 있는 팽창식 부재(36)가 무릎 벨트 시스템(38)에 접이식 장착되고 상기 무릎 벨트 시스템은 전체 팽창 부재를 내부에 위치 설정하는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 텅 유닛(39)은 텅 벨트(41)에 연결되고 상기 텅 벨트(41)는 텅 벨트 앵커(43)에 부착된다. 벨트 시스템(38)은 버클(45), 버클 벨트 부분(46) 및 버클 앵커(48)을 포함한다. 시트(49)에 착석한 탑승자(O)는 벨트 시스템(38)에 의해 구속된다. 팽창식 부재(36)를 팽창시켰을 때 탑승자는 아래에서 기술된 대로 보호된다.

도 12에서, 백(55) 형태인 팽창식 부재가 나타나 있는데 이 백(55)은 다리-고정 백 날개부(56,57)와 중심 팽창부(59)를 포함한 특정 형태를 가지고 상기 팽창부는 시트 표면(51)에 또는 시트 표면과 이웃해 아래쪽으로 뻗어있다. 팽창부(59)가 시트 표면(51)과 정합하는지 아닌지는, 처음에 탑승자가 다리를 벌린 정도 및 팽창되었을 때 백(55)의 팽창부(59)가 다리를 분리하는 정도에 따라 달라진다. 백 날개부(56,57)는 각각 너비 d1,d2로 위치하고 형성되어서, 그것은 체격이 크거나 작은 탑승자를 위해 적절히 사용된다.

도 13에서, 백(55')은 백 패널(60a,60b)과 함께 두 부분이 결합, 형성된 백 몸체(60)로 구성되는데 이것은 백(55')의 내부로 백 몸체 패널 재료를 밀어넣고 스티치된 수평 열(67,68,69)을 이웃한 백 패널로 상기 패널을 꿰매어줌으로써 형성된 두 개의 상부 백 몸체 포켓(64,65)을 포함한다. 백 몸체 포켓(64,65)은 백 모양과 크기를 증가시키기 위해서 아래에 기술한 선택된 조건하에서 펼쳐질 것이다.

도 14에서는 팽창부(59)를 포함하는 백(55)이 펼쳐진 것이 나타나 있다(도 12 참조). 탑승자(O)의 전진 운동은 점선으로 나타내었다.

도 15a-c에서, 탑승자-유도 내부 백 압력이 설정된 레벨에 도달할 때 백(55')이 팽창하는 동안 바디 포켓(64,65)이 펼쳐지는 단계를 나타내었다. 체격이 크고 키가 크며 몸무게가 많이 나가는 탑승자를 위해서 백(55')의 크기와 높이를 증가시키도록 포켓이 펼쳐진다. 백(55')이 충분한 크기로 팽창되었을 때, 백 압력을 증가시키는 몸통의 전진 운동을 비롯한 탑승자의 운동을 제어해야 하므로 백에 힘이 가해진다. 만일 탑승자(O)가 아주 크고 몸무게가 많이 나간다면, 스티치 열(67,68,69)이 연속적으로 파괴되도록, 백 부가물로서 바디 포켓(64,65)이 펼쳐지도록 백(55)에서 압력은 증가한다. 백(55')의 중심부에 보다 가까운 곳에서 스티칭 할 수 없다. 도 15c는 포켓(64,65)이 완전히 펼쳐져 있을 때 백(55')을 나타낸다. 백 크기가 포켓 전개에 의해 증가함에 따라 백 압력은 백에서 주어진 양의 가스에 대해 감소한다; 그러나, 힘이 작용하는 면이 증가하기 때문에 탑승자에게 작용하는 힘은 일정하게 유지될 수 있다.

도 16a는 일반적으로 수직 스티치 열(61a,62a)에 의해 생성된 사이드 포켓(61,62)의 용도를 보여준다. 스티칭 되지 않았으므로 포켓(61,62)이 펼쳐지는 것이 도 16b에 나타나 있다. 본 발명에 따르면 팽창하고 탑승자 구속에 의한 힘이 발생하는 동안 팽창식 부재 크기를 증가시키기 위해서 적절한 패턴을 사용해 백 패널을 스티치로 고정할 수 있다.

비신축성 팽창 부재 재료와 전술한 파괴 스티칭을 대체하여, 체격이 큰 탑승자에게 맞도록 더 큰 팽창 부재 체적의 전개는 팽창식 또는 신축성 재료로 이루어진, 백과 같은 팽창 부재를 가공함으로써 달성된다. 팽창되었을 때 그리고 팽창하는 동안 또는 그 후에 탑승자(O)에 의해 부가 힘이 가해질 때 신장되는 직물이나 다른 재료로 만들어진 부재는 단독으로 또는 비신축성 재료와 함께 사용된다.

벨트내에 위치설정된 팽창시스템은 충돌 감지기를 포함하는데 이 충돌 감지기는 신호를 개시기로 전송하고 상기 개시기는 기체를 팽창 부재로 신속하게 옮기도록 팽창기를 작동시킨다. 도 17 에서 벨트(41, 46), 버클(45), 텅(39)과 비팽창 부재(36)가 나타나 있다(도 11 참조).

도 18 에서, 텅 유닛(39)은 텅 하우징(70), 텅(71), 팽창기(72), 벨트(41)의 유효 길이를 조절하기 위한 롤러 클램프(73)를 포함한다. 또 텅 헤더(77)에 장착된, 텅 헤더 핀(76a, 76b)과 맞물리는 팽창 부재(36)의 팽창식 가요성 부재 패널(36a, 36b)이 나타나 있다. 헤더(77)는 헤더 잠금부분(78)을 포함한다. 패널(36a, 36b)이 핀(76a, 76b)이나 둘레에 배치된 후에 미끄럼 로크 부분(78)은 팽창식 부재 패널(36a, 36b)을 제자리에 유지하도록 한다. 또 기체 통로(82)에 내장된 파열성 다이어프램(81)이 나타나 있다.

도 19 에서, 팽창기(72)는 버클(45)에 배치되고 팽창기(72)를 작동시키는 전기신호원은 벨트의 텅에 위치설정된다. 직렬 연결된 와이어(85a, 85b)를 가지는 전기 와이어(85)는 충돌 감지기(도면에 나타나 있지 않음)로부터 벨트(41) 및 텅 유닛(39)을 통하여 버클(45)의 팽창기(72)까지 뻗어있다. 와이어(85b)는 소켓(79)을 포함하고 와이어(85a)는 전기 연결하기 위해 소켓(79)으로 들어가도록 점점 좁아지는 모양의 헤드(80)를 포함한다. 이것은 벨트(41)를 텅-버클 탈착식 연결시키는 역할을 하는 앵커에 충돌 감지기가 배치될 수 있도록 한다. 도 20 에서, 팽창기(72)는 텅 유닛(39)에 배치되고 팽창 부재(36)는 버클(45)에 장착된다. 팽창기(72)에서 생성된 가스는 가스 통로 부분(86, 87)으로 이동하는데 상기 가스 통로 부분은 니플(88)과 소켓(91)에 의해 탈착식으로 연결된다.

도 21 에서, 전기 신호는 텅 유닛(39)으로부터, 버클(45)에서 트랜스포머(93)의 한 부분(94)을 가지는 트랜스포머(93)를 적용하고 버클표면(45s)의 한 부분과 텅 유닛(39)에서 트랜스포머(93)의 다른 부분을 형성하며 텅 유닛 표면(39s)의 일부분을 형성하는 버클(45)까지 전송된다. 트랜스포머(94)에서 발생한 전기 신호는 이 신호가 트랜스포머(93)에서 발생하도록 한다. 이 신호 전달은 벨트 시스템의 한면에서 발생한 전기 신호가 벨트 시스템의 다른 면으로 전달되도록 허용하므로 충돌 감지기는 벨트 시스템(38)의 각 면에 배치된다. 도 21 에는 차량이 감속될 때 전기 신호를 발생시키도록 텅에 위치설정된 충돌 감지기(90)가 나타나 있다.

텅과 버클이 체결되고 풀릴 때, 무릎 벨트의 한쪽 측부에서 전술한 탈착식 연결부에 의해 작동되는 무릎 벨트의 다른쪽까지 전기와 기체가 공급된다.

도 22, 22a 와 22b 에서, 앵커(43)는 앵커 덮개(92) 및 개시기를 작동시키는 라디오파 또는 다른 파를 차단하기 위한 앵커 차단 하우징(97)을 포함한다. 또 앵커 선회 유닛(98)이 나타나 있다. 개시기(101)는 하우징(97)에 장착되고 팽창기는 선회 유닛(98)에 배치된다. 팽창기에 의해 선회 유닛에서 생성된 기체는 배출 넥(103), 연결기(105)를 통하여 벨트(104)로 통과하고 상기 벨트는 두 층(104a, 104b)으로 형성된다. 이 층(104a, 104b)은 기체 통로(106)를 형성하기 위해 공압을 적용할 때 분리된다. 벨트 층(104a, 104b)은 팽창되기 전에 함께 스티칭되거나 접착된다. 앵커(43)에 내장된 충돌 감지기는 배터리로 동력을 받는데 전압이 낮은 것은 빛이나 음향 신호에 의해 감지된다. 시스템을 작동하는데 필요한 전기 소모량은 작기 때문에, 앵커에 배치된 배터리는 5년 이상 경과한 후 교체하면 된다.

끝으로, 도 23 에서 다른 실시예에 따른 백이 나타나 있는데 여기에서 백(108)은 중심 개구부(107)를 가지고 이 개구부는 버클(45) 및 텅 유닛(39)이 탑승자 무릎의 중심에서 쉽게 작동할 수 있도록 한다. 중심 개구부(107)는 백 압력-유지 엔벨로프의 일부분을 형성하지 않는다. 이처럼, 전술한 대로 백 통로(102)도 백(108)의 압력-유지 엔벨로프의 일부분을 형성하지 않는다. 중심 개구부(107)는 다른 백 형태에 의해 도 23 에 나타난 것처럼 백(108) 중심의 각 면에 놓인다. 벨트(109)는 백 통로(102)를 통과하는데 이 통로는 102a, 102b 부분으로 나누어지고 이 부분(102a, 102b)은 백 중심 개구부(107)에 의해 분리된다.

끝으로, 또다른 실시예에 따른 백이 도 24, 24a-c 에 나타나 있는데, 이 백(110)은 상하부(111, 112)와 허리 부분(113)으로 구성되고 무릎벨트(116)는 선행 실시예에서 설명한 대로 백 통로 통과하기 보다는 백(110) 둘레에 배치된다. 벨트(110)는 충돌했을 때 백 허리부분(113)에 위치설정된다. 상부 백부분(111)은 탑승자의 몸통을 고정하고 하부 백 부분(112)은 탑승자의 다리와 좌석면에 배치되어 고정한다. 바깥쪽 면과 맞물리는 벨트(116)를 가지는 팽창식 벨트 부분(113)은 탑승자(O)의 허리선에서 거리 X만큼 이격되어 벨트(116)를 배치한다. 백(111, 112)은 선 L에서 정합하고 감속하는 동안 힘이 부가되며 팽창 백(111, 112)은 서로 밀고 있다.

도 24a 에서, 백(111, 112)은 탑승자(O)의 다리와 몸통 사이에 각 A(90°)를 이루도록 크기가 설정된다. 도 24b 는 섹션(111', 112')이 P점에서 접할 때 105° 또는 그이상의 각을 이루도록 크기가 정해진 백(110')을 나타낸다. 도 24c 에서 백(110")의 섹션(111", 112")은, 섹션(111", 112")이 압축됨에 따라 탑승자(O)에 의해 가해진 힘에 의해 변형되는 것이 나타나 있다. 체적 V는, 어떠한 백 섹션도 압축되지 않았다고 가정할 때 이 섹션(111", 112")이 이론적으로 겹쳐지는 체적을 나타낸다. 백 섹션(111")에 공급된 기체의 압력 및 부피는 백 섹션(112")에 공급된 기체의 압력 및 부피와 다르다.

본 발명은 항공기, 스쿨 버스, 승용차 및 그밖의 다른 차량에서 사용될 수 있다. 열지어배치된 시트를 가지는 항공기에 적용될 때 각 열은 분리된 충돌 감지기를 장착해야 한다.

Claims (32)

1. 급속 감속운동이 일어날 때 무릎 부분, 허리선, 몸통, 머리와 다리를 포함한 탑승자를 억제하기 위한 자동차 구속 시스템에 있어서,

   a) 차량 시트가 차량에 부착된 착석면을 가지는 차량 시트;

   b) 무릎 벨트;

   c) 상기 무릎 벨트를 고정하기 위해 차량에 부착된 앵커 수단;

   d) 무릎 부분 지지면을 형성하는 탑승자의 다리와 차량 착석면;

   e) 벨트로 구속하기 위해 무릎 벨트에 장착되고, 팽창성 엔벨로프를 가지는 팽창부재로 구성되고, 상기 팽창부재는

   i) 다수의 외부 부재; 및

   ii) 탑승자의 무릎과 벨트 사이에 배치되고 팽창되었을 때 탑승자의 무릎부분과 허리선에 힘을 가할 수 있는 충분한 크기를 가지는 부분을 포함하며;

   f) 상기 팽창부재는, 감속하는 동안 몸통의 회전을 막기 위해서 상기 외부 부재중 하나는 탑승자의 다리와 정합하고 다른 외부 부재는 탑승자의 몸통을 정합하도록 크기와 모양이 형성되는 차량 구속 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 팽창 부재는 압력 엔벨로프를 포함하고 내부 벨트-수용 통로를 가지며 상기 통로는 백 압력 엔벨로프의 한 부분을 구성하는 차량 구속 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 팽창부재는 몸통, 허리선과 다리부분을 포함하고 여기에서 벨트는 상기 팽창부재 둘레에 뻗어있고 팽창되었을 때 허리선에 인접해 연장되는 차량 구속 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 급속 감속될 때 몸통 회전은 10°이하로 일어나는 차량 구속 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 급속 감속될 때 몸통 회전은 0°내지 45°사이에서 일어나는 차량 구속 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 무릎 영역은 탑승자의 허리선과 무릎 사이의 위쪽 다리부분을 포함하는 차량 구속 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 몸통-고정 외부 부재 표면은 허리선에서 탑승자의 머리까지 몸통과 정합하는 차량 구속 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 몸통-고정 외부 부재는 탑승자의 머리를 유지하기 위한 부분을 구비하는 차량 구속 시스템.
9. 제 2 항에 있어서, 팽창하기 전에 부재 위치를 조절하기 위해서 탑승자의 허리선을 따라 무릎 벨트에서 부재의 미끄럼 운동이 나란히 일어나기에 충분히 큰 내부 통로를 팽창 부재가 포함하는 차량 구속 시스템.
10. 제 2 항에 있어서, 부재가 팽창되었을 때 무릎 벨트와 탑승자의 허리선 사이의 팽창 부재가 탑승자를 벨트로부터 이격시키도록 벨트에서 떨어져 위치한 내부 통로를 팽창 부재가 가지는 차량 구속 시스템.
11. a) 무릎, 몸통 및 다리를 가지는 탑승자를 위해 차량에 부착된 착석면을 가지는 차량 시트;

    b) 두 단부를 가지는 무릎 벨트;

    c) 각 무릎 벨트 단부를 고정하기 위해 차량에 부착된 앵커 수단;

    d) 팽창 엔벨로프를 가지는 백을 포함하고, 이 엔벨로프는

    (i) 외부 백 표면; 및

    (ii) 벨트를 수용하도록 내부 통로의 크기가 정해지고 유입부가 배치된 백 몸체에 두 개의 유입부를 가지는 내부 통로를 가져서;

    e) 팽창되었을 때 무릎 벨트와 탑승자의 무릎 사이에 후방팽창부를 가지고 무릎 벨트 앞에서 전방 팽창된 몸통-지지부분과 다리 정합 부분을 포함하는 차량 구속 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 백은 팽창하기 전에 일렬의 스티치로 팽창 백 엔벨로프에 고정된 다수의 백 몸체 부분을 포함하고 여러 열의 스티치는 설정된 백 내압에 의해 파괴되며 스티치가 파괴되고 백을 더 확장시킴으로써 각각의 백 몸체 부분이 작동되는 차량 구속 시스템.
13. 제 11 항에 있어서, 제 1 백 몸체 부분은 제 1 열의 스티치로 고정되고 제 2 백 몸체 부분은 제 2 열의 스티치로 고정되며, 제 1 열은 선택된 백 압력에서 분리되고 제 2 열은 선택된 백 압력보다 높은 압력에서 분리되어서 선택된 백 압력 이상으로 상승될 때 제 1 백 몸체 부분이 먼저 펼쳐지는 차량 구속 시스템.
14. 제 11 항에 있어서, 팽창되었을 때 탑승자의 몸통 회전을 막기에 충분한 크기의 뒷면을 백이 가지고 팽창되었을 때 벨트 둘레에서 백의 회전을 막기 위해서 탑승자의 다리와 착석면과 정합하기에 충분한 크기의 하부면을 백이 가지는 차량 구속 시스템.
15. 제 11 항에 있어서, 무릎 벨트가 통로를 관통하고 나머지 백 부분은 벨트에 대해 접혀져 있고 파열 외장내에 수용되도록 백이 위치설정되는 차량 구속 시스템.
16. 제 11 항에 있어서, 백은 벨트 통로 가까이의 백 압력-유지 엔벨로프에 부착된 보강 부분을 가지는 차량 구속 시스템.
17. 제 11 항에 있어서, 백-압력 유지 엔벨로프는 팽창부와 이 팽창부를 엔벨로프에 부착하기 위한 파열 고정 수단을 포함하므로 임계 압력에 도달했을 때 팽창부 부착 수단은 상기 엔벨로프에서 파열되고 팽창부는 팽창되어서 탑승자의 상체를 유지하는 차량 구속 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 팽창부 부착 수단은 스티칭(stitching)인 차량 구속 시스템.
19. 제 17 항에 있어서, 탑승자의 머리를 지지하기 위해서 팽창부가 펼쳐지는 차량 구속 시스템.
20. 1) 무릎과 몸통을 가지는 탑승자를 위한 차량 시트;

    2) 두 벨트 부분 및 탑승자의 무릎을 가로질러 두 부분과 연결하기 위한 분리할 수 있는 버클;

    3) a. 외부 백 몸체; 및

    b. 하나 이상의 벨트 부분을 수용하도록 크기가 정해진 백 몸체내 통로로 이루어진 팽창식 엔벨로프를 가지는 백으로 구성되고

    4) 팽창되었을 때 탑승자가 무릎 벨트로부터 떨어져 운동하도록 무릎 벨트와 탑승자 무릎 사이에 후방 팽창부를 백이 가지는 차량 구속 시스템.
21. 제 20 항에 있어서, 중심 통로 부분은, 백이 팽창되었을 때 백 몸체로부터 떨어져 배치되는 차량 구속 시스템.
22. 급속 감속할 때 무릎, 허리선, 몸체, 머리와 다리를 가지는 탑승자를 구속하는 방법에 있어서,

    착석면을 가지는 차량시트를 차량에 제공하고;

    탑승자를 가로질러 고정되어 있는 무릎 벨트를 제공하며;

    무릎 벨트에 팽창 부재를 장착하고 팽창되었을 때 다수의 외부 표면을 가지는 이 부재를 구속하며;

    팽창되었을 때 허리선 부분이 탑승자와 무릎 벨트가 벌어지도록 하고 한쪽 부재 표면은 대부분의 영역에 걸쳐 착석면과 탑승자 다리와 맞물리며 다른쪽 백 표면은 몸통 대부분과 맞물리도록 허리선 영역을 포함하는 부재의 크기를 정하고 부재를 형성하는 탑승자 억제 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 일렬의 스티치에 의해 백 몸체에 꿰매어진 다수의 부재 몸체 부분을 포함하는 부재 첨가물을 연속적으로 전개하기 위한 수단을 제공하는 단계를 포함하고 각 스티치 열은 상이한 압력에서 파괴되며 부재 압력이 증가함에 따라 각 열의 스티치는 연속적으로 파괴되므로 체격이 큰 탑승자로 팽창 부재에 의해 구속되는 방법.
24. 제 22 항에 있어서, 부재 벨트 통로는 허리선 영역 앞에 부재에 위치설정되고 이 허리선 영역은 무릎 벨트와 탑승자 사이에서 팽창하고 부재의 나머지 부분은 벨트 앞쪽으로 팽창하는 탑승자 억제 방법.
25. 제 22 항에 있어서, 히프와 무릎 사이의 탑승자 신체 부위에 배치되고 히프와 목사이의 몸통 부위에 배치되도록 부재가 형성되고 크기가 정해지는 탑승자 억제 방법.
26. 급속 감속할 때 차량 시트에 무릎과 몸통을 가지는 탑승자를 억제하는 방법에 있어서,

    차량에 고정된 시트를 제공하고;

    탑승자를 가로질러, 차량의 각 면에 고정되도록 무릎 벨트를 설치하며;

    외부 엔벨로프를 포함하는 엔벨로프와 유입구와 백 관통 중심 영역을 포함하는 내부 통로 부분을 가지는 팽창부재를 제공하는데 통로 중심 영역은 팽창되었을 때 후방 팽창 백부분을 형성하도록 엔벨로프와 이격되어 배치되고 백은 팽창되었을 때 전방 몸통 지지부를 포함하며;

    감속할 때 백을 팽창시키는 과정을 포함하여서;

    승객은 후방 팽창된 백 부분에 의해 무릎 벨트로부터 떨어지게 되고 전방 팽창된 백 부분은 탑승자 몸통 전진 운동을 감소시키는 탑승자 억제 방법.
27. 차량 탑승자를 보호하기 위한 차량 구속 장치에 있어서,

    탑승자의 무릎을 가로질러 배치된 무릎 벨트를 포함하는데 이 무릎벨트는 한쪽 단부에 제 1 고정 수단과 다른쪽 단부에 제 1 앵커를 가지는 제 1 벨트 부분; 한쪽 단부에 제 2 고정 수단, 다른쪽 단부에 제 2 앵커를 가지는 제 2 벨트 부분을 가지고;

    상기 무릎 벨트에 장착된 팽창 부재를 포함하며;

    차량 감속을 감지하고 무릎 벨트내에 놓인 팽창 부재를 팽창시키도록 가스를 발생시키는 장치를 가지는데 이것은

    a) 팽창 부재의 작동을 개시하기 위한 개시장치;

    b) 가스를 발생시키도록 무릎 벨트에 장착된 팽창 수단;

    c) 개시장치를 작동시키도록 신호를 발생시키는 충돌 감지 수단;

    d) 충돌 감지 수단으로부터 개시 수단까지 신호를 보내기 위한 전기 전도 수단; 및

    e) 팽창 수단으로부터 팽창 부재까지 가스를 흘러보내기 위한 도관을 포함하는 구속 장치.
28. 제 27 항에 있어서, 제 1 고정 수단은 버클이고 제 2 고정 수단은 버클과 탈착식으로 연결하기 위한 텅 유닛인 구속 장치.
29. 제 28 항에 있어서, 팽창 부재는 텅 유닛에 연결되고 팽창 수단은 텅 유닛에 배치되는 구속 장치.
30. 제 28 항에 있어서, 팽창 부재는 버클에 부착되고, 팽창 수단은 텅 유닛내에 배치되어 가스를 이동시키기 위한 도관은 팽창 수단에서 텅 유닛까지 뻗어있는 제 1 부분, 버클에 제 2 부분을 가지고 버클과 텅 유닛이 연결되고 분리될 때 버클 및 텅 유닛 사이에 탈착식 연결부를 제공하도록 제 1, 제 2 부분에 연결 수단을 포함하는 구속 장치.
31. 제 27 항에 있어서, 팽창 수단은 앵커에 배치되고 이 앵커 수단에 연결된 벨트 부분 팽창부재로 가스를 이동시키는 가스 도관을 가지는 구속 장치.
32. 제 27 항에 있어서, 전기 전도 수단은 제 1 부착 장치에 제 1 부분과 제 2 부착 장치에 제 2 부분을 포함하고 이 장치가 작동하는 동안 제 1, 제 2 부착장치가 연결되고 분리될 때 제 1, 제 2 부분을 탈착식으로 연결하기 위해서 이 부분의 단부에 연결 수단을 가지는 구속장치.