KR20010042453A - 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치 - Google Patents

다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치 Download PDF

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KR20010042453A
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진허버루프레흐트
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볼프강 후텐로커
폭스바겐 악티엔 게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 차량의 충돌시 활성화 가능한 적어도 하나의 가스 발생기(15; 27; 43; 72; 92)에 의해 팽창 가능한 다중 챔버 에어백(2; 26; 42; 71; 91)을 구비한 자동차용 안전 장치(1; 25; 41; 70; 90)에 관한 것이다. 본 발명에 따라 다중 챔버 에어백(2; 26; 42; 71; 91)은 적은 에너지로 신속히 팽창 가능하며 터치 기능을 가진 적어도 하나의 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)을 포함하고, 이 터치 에어백은 적어도 하나의 다른 에어백 챔버(11, 12; 30, 31; 65, 66; 73; 94, 95)의 팽창 영역 내로 팽창될 수 있고 상기 영역에 있는 이탈 위치의 장애물(19; 38)을 터치에 의해 식별한다. 터치 인식 장치(16; 34; 53, 54, 55; 79, 80)가 상기 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)에 접속되고, 적어도 팽창 단계 동안 이용될 수 있는 제어 신호를 전달한다. 적어도 하나의 가스 발생기(15; 27; 43; 72; 92)가 가스 유입량 제어 장치를 포함한다. 상기 제어 장치는 터치 인식 장치(16; 34; 53, 54, 55; 79, 80)에 접속되고 제어 신호의 인가시 가스 발생기(15; 27; 43; 72; 92)의 부가 팽창 기능을 막거나 또는 적어도 감소시킨다.

Description

다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치 {SAFETY DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE WITH A MULTI-CHAMBER AIRBAG}
다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치는 일반적으로 상이한 실시예 및 상이한 장치로 공지되어 있다. 특히, 에어백 장치는 승객의 전방, 측면 및 머리 충돌 부분에서 공지되어 있다. 이러한 모든 에어백은 자동차의 충돌시 충돌 지연 및 충돌 방향에 따라 활성화 가능한 관련 가스 발생기를 통해 팽창됨으로써, 승객에 가해지는 충격을 감쇠시킨다.
이러한 장치의 문제점은 팽창하는 에어백이 팽창 영역에 있는 승객 또는 대상물을 바람직하지 않게 공격할 수 있다는 것이다. 특히, 이러한 문제점은 정상 위치 밖에 있는(이탈 위치에 있는 out of position; OOP) 승객, 예컨대 시트 앞에 서 있는 어린이 또는 앞쪽으로 기대어 앉은 성인 및 시트 위의 대상물, 예컨대 거기에 장착된 유아용 시트에서 발생한다.
에어백의 활성화시 이러한 이탈 상태를 검출하고 경우에 따라 에어백의 팽창을 막거나 또는 감소시키는 측정 장치가 이미 공지되어 있다. 특히, 적외선 및/또는 초음파 센서 및 중량 센서를 구비한 무접촉 작동 거리 측정 장치가 공지되어 있다. 그러나, 그러한 장치는 복잡하고 고가이다.
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치에 관한 것이다.
도 1은 핑거형 터치 에어백 및 측정 코드에 의한 터치 인식 장치를 구비한 다중 챔버 에어백의 제1 실시예의 단면도.
도 2는 터치 에어백의 영역에 배치된 터치 인식을 위한 스위칭 접점을 구비한 다중 챔버 에어백의 제2 실시예의 단면도.
도 3은 다수 터치 에어백을 구비한 다중 챔버 에어백의 제3 실시예의 단면도.
도 4는 3개의 팽창 가능한 핑거형 터치 에어백을 구비한 다중 챔버 에어백의 제4 실시예의 단면도.
도 5는 흉부 에어백 챔버 및 헤드 에어백 챔버를 구비한 다중 챔버 에어백의 제5 실시예의 단면도.
본 발명의 목적은 이탈 상태에 대한 간단하고 직접적인 검출에 의해 상기 공격성이 감소되도록 구성된, 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징에 의해 달성된다.
청구항 제1항에 따른 다중 챔버 에어백은 적은 에너지로 신속히 팽창 가능하고, 비교적 작은 체적과 터치 기능을 갖는 적어도 하나의 핑거형 터치 에어백을 포함하고, 이 핑거형 터치 에어백은 적어도 하나의 다른, 체적이 큰 에어백 챔버의 팽창 영역 내로 팽창 및/또는 도입될 수 있고, 거기서 상기 영역에 있는 장애물, 특히 이탈 위치의 승객 또는 대상물을 식별한다. 터치 에어백이 부딪칠 때 적어도 에어백 팽창 단계 동안 사용될 수 있는 제어 신호를 전달하는 터치 인식 장치가 상기 터치 에어백에 접속되거나 그 안에 통합된다. 따라서, 이러한 제어 신호의 발생은 에어백이 방해 없이 팽창되어야 하는 팽창 영역에 허용되지 않는 장애물, 즉 이탈 위치의 승객 또는 대상물이 있다는 것을 의미한다.
여기서, 가스 발생기는 터치 인식 장치에 접속된, 다중 챔버 에어백 내로 유입되는 가스량의 제어 장치를 포함한다. 전술한 제어 신호가 제어 장치에 인가되면, 상기 제어 신호에 의해 다중 챔버 에어백용 가스 발생기의 부가 팽창이 이루어지지 않거나, 적어도 감소된다.
이러한 터치 에어백에 의해 에어백의 팽창 영역이 직접 스캐닝된다. 비교적 작은 체적을 갖고 적은 에너지로 신속히 팽창 가능한 터치 에어백은 실제로 공격성을 갖지 않거나 또는 단지 작은 공격성만을 갖는다. 상기 터치 영역에서 장애물이 식별되지 않으면, 바로 관련 승객을 위해 부가의 에어백 윤곽이 팽창된다. 이에 반해, 주어진 스캐닝 영역에서 임계 장애물이 식별되면, 그로 인해 장치의 공격성이 제지되거나 또는 적어도 강력히 감소됨으로써, 부가의 에어백 윤곽이 팽창되지 않거나 또는 적어도 감소되어 팽창된다.
이러한 하나의 터치 에어백 또는 상이한 방향으로 팽창되는 다수의 터치 에어백은 모든 에어백 장치에서, 특히 전방, 측면 및 헤드 에어백에서 에어백의 자유로운 팽창 가능성을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
제1 실시예에서는 다중 챔버 에어백의 완전히 분리된 챔버를 터치 에어백으로 형성하고, 시간적으로 적어도 하나의 다른 에어백 챔버의 팽창 전에 상기 터치 에어백을 팽창시킨다. 하나 또는 다수의 이러한 터치 에어백에는 적은 에너지에 의한, 즉 적은 공격성을 갖는 신속한 팽창 과정을 위해 각각 하나의 가스 발생기 또는 다단 발생기 중 1 단이 할당된다.
또 다른 실시예에서는 적어도 하나의 터치 에어백이 큰 에어백 챔버 내에 통합되고 밴드의 배치에 의해 형성된다. 이를 위해, 밴드가 벽 영역에서 터치 에어백의 후방 영역 둘레에 배치됨으로써, 에어백 윤곽의 부분 가장자리 영역의 팽창이 제지되고 먼저 작은 체적을 가진 터치 에어백만이 팽창된다. 상기 밴드는 제한된 힘에 의한 파열 밴드로 형성된다. 즉, 상기 파열 밴드는 터치 에어백의 형성 후 부가의 압력 상승시 파열됨으로써 전체 에어백 윤곽이 완전히 팽창된다. 이러한 장치에서는 적은 수의 부가 수단 및 조치에 의해 터치 에어백이 형성될 수 있다. 이 경우, 전체적으로 대략 볼 형태로 팽창 가능한 에어백의 원형 부분 또는 링형 부분이 터치 에어백의 형성을 위해 사용된다.
구조 및 시간 경과와 관련해서 팽창 단계 동안 터치 에어백의 형성은 바람직하게는 밴드의 배치, 길이 및 파열 특성 그리고 가요성 칸막이 벽에 스로틀 통과구의 제공에 의해 개별적인, 그리고 차량 고유의 조건에 매칭될 수 있다.
바람직하게는 전술한 모든 실시예에서 다중 챔버 에어백 내로의 가스 유입은 (적어도 터치 에어백 영역 외부에서) 적어도 하나의 확산체를 통해 이루어진다. 상기 확산체는 가스 발생기 다음에 접속되며 반경 방향으로 방출된다. 그로 인해 이루어지는 에어백의 반경 방향 팽창에 의해 승객에 대한 에어백의 공격성이 감소된다. 상기 조치에 의하면, 터치 에어백의 기능과, 경우에 따라 적어도 하나의 발생기를 조정하고, 및/또는 다단 발생기가 부가 단계에서 점화하지 않도록 함에 의해서 에어백 장치의 공격성이 현저히 감소된다.
터치 에어백을 실시하기 위한 또 다른 실시예에서, 에어백의 적어도 하나의 메인 챔버의 부딪침면에는 대략 팽창 방향으로 승객을 향해서 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 핑거형 터치 에어백이 형성된다. 장치의 구조는 경우에 따라 전술한 조치와 함께 팽창 단계의 시작시 칸막이 벽, 파열 밴드 등에 의해 하나 또는 다수의 터치 에어백이 팽창되어 전체 윤곽의 팽창 영역까지 도입되도록 형성된다. 이 실시예에서는 전술한 실시예에서와는 달리 터치 에어백의 핑거형 구조가 밴드의 파열 후에 볼형 전체 구조로 되지 않고 그대로 유지된다. 다수의 상기 터치 에어백의 자유 단부의 공격성을 더욱 감소시키기 위해, 상기 자유 단부가 구멍 뚫린 박막 또는 그물에 의해 접속됨으로써 팽창력이 평면으로 분배된다.
터치 에어백을 실시하기 위한 또 다른 실시예에서는, 승객의 정상 위치 방향으로 비교적 넓게 하부로 팽창 가능한 제1 에어백 챔버가 터치 에어백으로 사용된다. 상기 터치 에어백이 장애물에 부딪치지 않고 완전히 팽창되면, 완전한 활성화 및 전체 에어백 윤곽의 형성을 위해 전방 영역에서 상기 제1 에어백 챔버 및 이것을 통해 상부로 이어지는 흉부 에어백이 팽창된다. 그리고 나서, 인접한 헤드 에어백 챔버가 팽창된다. 이러한 다중 챔버 시스템으로 인해, 여기서도 간단한 방식으로 전술한 조치에 의해 최종 상태의 외부 윤곽 구조 및 시간적 순서가 간단히 설계되고, 개별적인 그리고 차량 고유의 조건에 매칭될 수 있다.
터치 에어백의 전술한 모든 설계에서 팽창 영역에서 장애물에 부딪칠 때 터치 인식 장치가 필요하다.
터치 인식 장치의 제1 실시예에서는 터치 에어백의 팽창 속도 및/또는 가속도가 측정되고, 측정 결과가 한계치 장치에 공급된다. 상기 측정값의 갑작스런 감소는 장애물에 부딪쳤다는 것을 지시하므로, 가스 발생기가 조정되고, 및/또는 다단 발생기가 부가 단계에서 점화되지 않게 된다.
기본적으로 다수의 공지된 속도 측정 장치가 사용될 수 있다. 속도 측정을 위한 매우 간단한 장치는 바 코드를 가진 측정 코드 및 신호 평가 장치를 가진 광 배리어로 이루어진다. 측정 코드는 터치 에어백의 내부 전방 단부에 고정되고 터치 에어백의 팽창에 의해 광 배리어 및 거기에 장착된, 측정 코드를 잡아 당기는 코드 브레이크를 통해 당겨진다. 광 배리어를 통해 당겨진 바 코드가 측정 기술에 의해 검출되고 통과 속도를 제공한다. 또한, 경우에 따라 터치 에어백의 최종 위치가 검출되고, 상기 최종 위치에 따라 터치 에어백의 부딪침이 가스 발생기의 조정을 야기시키지 않는다.
전술한 속도 검출 장치의 대안으로서 또는 그에 부가해서, 터치 인식을 위해 터치 에어백의 전방 스캐닝 영역에 배치된 스위칭 접점이 사용될 수 있다. 상기 스위칭 접점은 장애물에 부딪칠 때 터치 에어백의 변형에 의해 그 출발 위치에 따라 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 바람직하게는 제어 신호의 전달을 위해 회로가 폐쇄된다. 상기 장치에서는 바람직하게는 에어백의 완전한 팽창시 회로의 폐쇄를 위한 접점 전달이 더 이상 불가능할 정도로 접점들이 멀리 떨어진다.
하나 또는 다수의 가스 발생기를 조정하기 위해 적어도 하나의 다단계로 제어 가능한 다단 발생기가 제공될 수 있다. 터치 에어백의 팽창을 위해 제1 단이 점화된다. 터치 식별 장치의 반응시 제어 장치의 적합한 알고리즘을 통해 부가 단이 점화되지 않거나 또는 경우에 따라 부가 단 중 감소된 수만이 점화된다. 다단 발생기는 조정 불가능한 발생기 및 제2 단으로서 조정 가능한 발생기로 이루어지거나, 또는 조정 가능한 발생기 및 제2 단으로서 조정 불가능한 발생기로 이루어질 수 있다.
이의 대안으로서 또는 부가로, 터치 인식 신호의 발생시, 바람직하게는 점화 기술로 작동 가능한 슬라이드 스크린에 의해 에어백에 대한 가스 유입구가 차페되고 동시에 바이패스가 개방되는 방식으로, 이미 점화된 가스 발생기에 대한 직접적인 작용이 이루어진다.
이하에서 도면을 참고로 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1에는 차량 충돌시 활성화될 수 있는 다중 챔버 에어백(2)을 구비한 자동차용 안전 장치(1)가 도시된다. 다중 챔버 에어백(2)은 에어백 활성화를 시작할 때 핑거형 터치 에어백이 터치 기능에 의해 적은 에너지로 신속히 팽창되도록 형성된다.
터치 에어백(3)은 한편으로는 차량에 고정되고 다른 한편으로는 팽창 방향을 향한, 터치 에어백(3)의 원형 부분 또는 링형 부분(6)에 장착된 밴드(4, 5)로 형성된다. 따라서, 팽창 과정을 시작할 때 벽 부분(7, 8)이 팽창되지 않고 터치 에어백(3)이 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 에어백(3)은 축방향 가스 흐름(9)에 의해 팽창되고 다중 챔버 에어백(2)의 링형 챔버[측면 에어백 챔버 부분(11) 및 측면 에어백 챔버 부분(12)]는 반경 방향 가스 흐름(10)에 의해 팽창된다. 축방향 및 반경 방향으로 상기 가스 흐름(9, 10)의 분배는 1단 가스 발생기(15) 다음에 접속된 확산체에 의해 이루어진다. 메인 가스 흐름이 바람직하게는 반경 방향으로 향하므로, 터치 에어백(3)이 적은 에너지로 덜 공격적으로 팽창되며 그것의 비교적 작은 체적으로 인해 신속히 팽창된다.
터치 인식 장치(16)가 터치 에어백(3)에 접속된다. 터치 인식 장치(16)는 바 코드를 가진 측정 코드(17)와, 이 측정 코드(17)에 고정된 광 배리어(18)와, 도 1에 도시되지 않은 한계치 장치를 가진 신호 평가 장치를 포함한다. 측정 코드(17)는 터치 에어백(3)의 전방 내부 단부에 고정되고 터치 에어백(3)의 팽창시 고정 광 배리어(18)에 의해 당겨진다. 측정 코드(17)의 통과 속도는 광 배리어(18)에 의해 바 코드의 스쳐 지남을 통해 광학적으로 검출되고 측정된다. 광 배리어(18)의 영역에서 일정한 비교적 작은 코드 인장을 보장하기 위해, 도 1에 도시되지 않은 코드 브레이크가 장착된다.
차량의 충돌시 터치 에어백(3)이 장애물로서 이탈 위치에 있는 승객에 부딪치면, 터치 에어백(3) 및 측정 코드(17)의 팽창 속도가 급감속된다. 측정 코드(17)의 팽창 속도 감소는 광 배리어(18)를 통해 신호 평가 장치에 의해 검출된다. 상기 신호 평가 장치는 예정된 속도 및/또는 가속도 설정값에 미달하는 경우 제어 신호를 불꽃 점화 부재(21)로 전달한다. 상기 제어 신호는 불꽃 점화 부재(21)가 접속된 슬라이드 스크린을 활성화시키게 한다. 상기 슬라이드 스크린은 가스 발생기(15)로부터 다중 챔버 에어백(2)으로의 가스 유입구를 차폐함으로써, 다중 챔버 에어백(2)의 부가 팽창을 막는다. 슬라이드 스크린의 전진 이동과 동시에 바이패스가 개방됨으로써, 이미 점화된 가스 발생기로부터 가스의 유출이 가능해진다. 이로 인해, 이탈된 위치에 있는 승객이 손상을 입지 않게 되는데, 그 이유는 도 1에 파선으로 표시된 최종 위치에서는 다중 챔버 에어백(2)의 팽창이 더 이상 이루어지지 않기 때문이다.
팽창 영역에 장애물이 없는 경우 다중 챔버 에어백(2)이 파선으로 표시된 그것의 볼형 최종 위치로 팽창될 수 있기 위해, 밴드(4, 5)가 제한된 힘의 설정 파괴점을 갖는다. 상기 설정 파괴점은 터치 에어백(3)의 설계에 따라 압력이 부가로 상승할 때 유입 가스에 의해 파열됨으로써 전체 에어백 챔버가 팽창된다. 밴드(4, 5)가 통과구를 가진 가요성 칸막이 벽으로 형성됨으로써, 파열 전에 신속한 형성을 위해 직접 터치 에어백(3) 내로 유입되는 가스와 인접한 측면 에어백 챔버 부분(11, 12) 사이의 스로틀 작용을 갖는다.
도 2에는 다중 챔버 에어백(26)을 구비한 자동차 안전 장치(25)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 안전 장치(25)는 기본적으로 도 1의 안전 장치(1)와 동일한 구성을 갖는다. 가스 발생기(27)에 의해 활성화 가능한 다중 챔버 에어백(26)은 밴드(32, 33)의 배치에 의해 도 1의 실시예와 유사한 방식으로, 에어백 활성화가 시작될 때 도시된 에어백 챔버(30) 및 에어백 챔버 부분(31)을 가진 링형 챔버와 터치 에어백(29)을 형성한다.
또한, 안전 장치(25)는 터치 인식 장치(34)를 포함한다. 상기 터치 인식 장치(34)는 스위칭 접점(35, 36, 37)으로 이루어진다. 상기 스위칭 접점 중 스위칭 접점(37)은 터치 에어백(29)의 전방 내부 단부에 배치되고, 2개의 다른 스위칭 접점(35, 36)은 터치 에어백(29)의 단부측 측면 영역에서 서로 마주 놓이게 배치된다. 스위칭 접점(35, 36)은 접점 링의 일부일 수도 있다. 터치 에어백(29)이 이탈 위치에 있는 장애물(38)인 승객에 부딪치면, 스위칭 접점(35, 36, 37)들 간의 상대 위치가 변하고, 스위칭 접점(37)이 스위칭 접점(35 및 36)에 접촉됨으로써 회로가 폐쇄된다. 이로 인해, 제어 신호가 제어 장치로 전달되고, 상기 제어 장치는 불꽃 점화 부재(28)를 제어한다. 불꽃 점화 부재(28)가 도 1의 실시예에 상응하게 슬라이드 스크린을 활성화시킨다. 상기 슬라이드 스크린은 다중 챔버 에어백(26) 내로의 가스 유입구를 차폐시킨다. 동시에, 가스 유출을 위한 바이패스가 개방된다. 스위칭 접점으로는 장애물에 부딪칠 때 접점 작동을 위해 파열되거나, 경우에 따라 폐쇄되는 스위칭 와이어 또는 스위치 박막이 사용될 수 있다.
여기서도 밴드(32, 33)가 부가의 압력 상승시 유입 가스에 의해 파열되므로 전체 에어백 챔버가 팽창된다. 도 2에 파선으로 도시된, 다중 챔버 에어백(26)의 최종 위치에서 스위칭 접점(35, 36, 37)은 회로의 폐쇄를 위한 접촉이 불가능하여 정확한 기능으로 발생기(27)의 조정이 불가능할 정도로 멀리 떨어진다.
도 3에는 다중 챔버 에어백(42)용 안전 장치(41)의 제3 실시예가 도시되어 있다. 상기 안전 장치(41)는 다단 발생기(43)를 포함한다. 상기 다단 발생기(43)는 제1단 가스 발생기(44) 및 제2단 가스 발생기(45)를 포함한다.
자동차 충돌시 다중 챔버 에어백(42)의 팽창 과정이 시작될 때, 여기에 도시되지 않는 에어백 커버의 개방 후에 제1단 가스 발생기(44)가 점화되고, 이로 인해 핑거형 터치 에어백(46, 47, 48)이 비교적 적은 에너지 및 비교적 작은 체적으로 팽창된다. 터치 에어백(46, 47, 48)은 여기서도 도 1 및 도 2의 실시예에 상응하게 다단 발생기(43)의 영역에 배치된 밴드(49, 50, 51, 52) 및 벽 폴딩에 의해 핑거형으로 형성되므로, 에어백의 벽 부분들이 처음에는 팽창되지 않는다.
터치 에어백(46 및 48)은 각각 한 측면 방향으로 향하므로, 이탈 위치의 승객 및 대상물도 검출된다. 터치 에어백(46, 47, 48)의 자유 단부는 도시된 바와 같이 박막 또는 그물에 의해 접속될 수 있다. 도시된 터치 에어백(46, 48)은 원형 링 챔버의 부분일 수도 있다.
각 상기 터치 에어백(46, 47, 48)에는 하나의 터치 인식 장치(53, 54, 55)가 할당된다. 터치 에어백(46)의 터치 인식 장치(53)는 바 코드를 가진 측정 코드(57)와, 이 측정 코드(57)에 할당된 고정 광 배리어(58)와, 도시되지 않은 한계치 장치를 갖는 신호 평가 장치를 포함한다. 측정 코드(57)는 터치 에어백(46)의 전방, 내부 단부에 고정되고 터치 에어백(46)의 팽창시 고정 장착된 광 배리어(58)를 스쳐 당겨진다. 따라서, 측정 코드(61) 및 고정 광 배리어(62)를 갖는 터치 에어백(47)의 터치 인식 장치(54)와, 측정 코드(63) 및 고정 광 배리어(64)를 갖는 터치 에어백(48)의 터치 인식 장치(55)가 구성된다.
터치 에어백(46, 47, 48)의 팽창 과정 동안 측정 코드(57, 61, 63)가 광 배리어(58, 62, 64)의 영역에 장착된 코드 브레이크에 의해 비교적 적게 인장되므로, 통과 속도가 스쳐 당겨지는 바 코드를 통해 광학적으로 검출되고 측정될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 다수의 터치 에어백(46, 47, 48)이 이탈 위치에 있는 승객에 부딪칠 때 측정 코드(57, 61, 63)의 팽창 속도가 강하하면, 예정된 속도 및/또는 가속도 설정값의 미달시 신호 평가 장치의 한계치 장치를 통해 제어 신호가 가스 발생기 제어 장치로 전달된다. 그러면, 가스 발생기 제어 장치가 제2단 가스 발생기 (45)를 더 이상 제어하지 않으므로, 다중 챔버 에어백(42)의 부가 팽창이 이루어지지 않는다.
터치 에어백(46, 47, 48)은 비교적 적은 에너지로 높은 팽창 속도를 갖는다. 따라서, 예컨대 비교적 적은 하중을 가진 승객 또는 유아용 시트가 터치 에어백(46, 47, 48)의 경사 위치에서도, 즉 이탈 위치에서도 검출된다.
승객이 이탈 위치에 배치되지 않는 경우에는 측정 코드(57, 61, 63)의 팽창 속도가 밴드(49, 50, 51, 52)의 파괴점에 도달되어야만 비로소 강하한다. 이 경우 가스 발생기 제어 장치로 전달되는 제어 신호가 제2 가스 발생기(45)를 점화시킨다. 상기 가스 발생기는 에어백 챔버(65, 66) 및 터치 에어백(46, 47, 48)을 더욱 팽창시키므로, 밴드(49, 50, 51, 52)가 파열되고 다중 챔버 에어백(42)이 그 최종 위치를 취할 수 있다.
도 3에 도시된 안전 장치(41)는 기본적으로 1 단 가스 발생기 및 적절하게 형성된 확산체에 의해 작동될 수 있으나, 이것은 여기에 도시되어 있지 않다. 이러한 1 단 가스 발생기에서는 도 1 및 도 2의 실시예에 상응하게 측정 코드(57, 61, 63)의 팽창 속도가 갑자기 감소하면 다중 챔버 에어백(42)의 부가 팽창이 불꽃 점화 부재에 의해 조정된다. 예컨대, 여기서는 슬라이드 스크린에 의해 다중 챔버 에어백(42) 내로의 가스 유입구가 폐쇄되는 동시에, 가스 유출을 위한 바이패스가 개방된다.
도 4에는 다중 챔버 에어백(71)을 구비한 안전 장치(70)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 안전 장치(70)는 다중 챔버 에어백(71)을 팽창시킬 수 있는 1 단 가스 발생기(72)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다중 챔버 에어백(71)의 활성화시 팽창 과정을 시작할 때 메인 챔버(73)의 부딪침 면에 대략 팽창 방향으로 향한 3개의 핑거형 터치 에어백(74, 75, 76)이 형성된다. 상기 터치 에어백은 상응하는 에어백 구조로 인해 팽창 단계의 시작시 함께 팽창된다.
안전 장치(70)는 바 코드를 가진 측정 코드(81)와, 이 측정 코드(81)에 할당된 고정 광 배리어와 그에 속한 신호 평가 장치를 포함하는 터치 에어백(74)용 제1 터치 인식 장치(79)를 구비한다. 또한, 안전 장치(70)는 터치 에어백(75 및 76)용 제2 터치 인식 장치(80)를 포함한다. 제2 터치 인식 장치(80)는 터치 에어백(75)용 제1 측정 코드(83) 및 터치 에어백(76)용 제2 측정 코드(84)를 포함한다. 상기 측정 코드(83, 84)에는 신호 평가 장치를 가진 고정 광 배리어(85)가 할당된다. 여기서도 광 배리어의 영역에 비교적 적은 코드 인장을 위한 코드 브레이크가 장착되므로, 측정 코드(81, 83, 84)의 바 코드가 광 배리어(82, 85)를 스쳐 당겨질 때 광학적으로 양호하게 검출 및 측정될 수 있다.
터치 에어백(74, 75, 76)이 비교적 적은 에너지로 메인 챔버(73)의 전방 필드를 스캐닝하고, 그것의 측정 코드(81, 83, 84)가 이탈 위치의 승객에 부딪칠 때 팽창 속도의 갑작스런 감소에 의해 광 배리어(82, 85)에 할당된 신호 평가 장치를 통해 하나의 신호가 불꽃 점화 부재(86)로 전달된다. 상기 불꽃 점화 부재(86)는 가스 유입구 앞에서 슬라이딩 가능한 슬라이드 스크린에 의해 다중 챔버 에어백(71) 내로의 부가 가스 공급을 중단시키므로, 이탈 위치에 있는 승객에 대한 다중 챔버 에어백(71)의 공격성이 현저히 감소된다.
도 4에 파선으로 도시된 바와 같이, 터치 에어백(74, 75, 76)의 자유 단부가 그물(87) 또는 구멍 뚫린 박막에 의해 접속되므로 국부적 핑거 공격성이 감소된다.
도 5에는 4 챔버 에어백으로 다중 챔버 에어백(91)을 구비한 안전 장치(90)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 1단 또는 다단 가스 발생기(92)를 포함하는 상기 안전 장치(90)에서 차량 충돌시 먼저 플랩의 개방을 위한 제1 에어백 가스 챔버(96) 및 터치 에어백(93)으로서 제2 에어백 챔버가 활성화된다. 상기 터치 에어백은 하부 영역에서 승객의 정상 위치 방향으로 팽창된다. 승객이 차량 내부에서 이탈 위치에 있으면, 전술한 도 1 내지 도 4의 실시예와 유사하게 가스 공급 및 그에 따른 다중 챔버 에어백(91)의 공격적인 완전한 팽창이 가스 발생기(92)의 조정 또는 불꽃 점화 부재의 활성화 조정에 의해 중단될 수 있다.
승객이 차량 내부에서 정상 위치에 있으면, 즉 이탈 위치에 있지 않고 부가의 장애물이 검출되지 않으면, 다중 챔버 에어백(91)이 완전히 팽창될 수 있다. 이를 위해 먼저 터치 에어백(93)의 전방 영역에서 상부로 이어지는 부가의 흉부 에어백 챔버(94)가 터치 에어백(93)을 통해 팽창된 다음, 터치 에어백(93) 및 흉부 에어백 챔버(94)를 통해 흉부 에어백 챔버(94)에 이어지는 헤드 에어백 챔버(95)가 팽창된다.

Claims (16)

  1. 차량의 충돌시 활성화될 수 있는 하나 이상의 가스 발생기에 의해 팽창될 수 있는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치에 있어서,
    다중 챔버 에어백(2; 26; 42; 71; 91)은 터치 기능을 갖고 적은 에너지로 신속히 팽창할 수 있으며 비교적 체적이 작은 하나 이상의 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)을 포함하고, 이 핑거형 터치 에어백은 지지 기능이 있고 체적이 큰 하나 이상의 상이한 에어백 챔버(11, 12; 30, 31; 65, 66; 73; 94, 95)의 팽창 영역 내로의 팽창과 도입의 양자 가운데 하나 이상이 가능하며, 상기 팽창 영역에서 상기 팽창 영역 내에 있는 장애물(19; 38), 특히 이탈 위치의 승객을 식별하고,
    상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)이 장애물에 부딪칠 때 적어도 에어백 팽창 단계 동안 사용될 수 있는 제어 신호를 전달하는 터치 인식 장치(16; 34; 53, 54, 55; 79, 80)가 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)에 접속되고,
    하나 이상의 가스 발생기(15; 27; 43; 72; 92)가 상기 다중 챔버 에어백(2; 26; 42; 71; 91) 내로 유입되는 가스량을 제어하는 가스량 제어 장치를 포함하고, 이 가스량 제어 장치는 상기 터치 인식 장치(16; 34; 53, 54, 55; 79, 80)에 접속되고 제어 신호의 인가시 상기 다중 챔버 에어백(2; 26; 42; 71; 91)용의 상기 가스 발생기(15; 27; 43; 72; 92)의 부가 팽창 기능을 막거나 또는 적어도 감소시키는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 상기 핑거형 터치 에어백(93)은 상기 다중 챔버 에어백의 별개의 챔버이고, 이 별개의 챔버는 하나 이상의 다른 에어백 챔버의 팽창 전에 팽창할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48)이 밴드(4, 5; 32, 33; 49, 50, 51, 52)에 의해 상기 체적이 큰 에어백 챔버(11, 12; 30, 31; 65, 66)에 형성되고, 상기 밴드(4, 5; 32, 33; 49, 50, 51, 52)는 벽 영역에서 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48)의 후방 영역 둘레에 배치되며, 거기서 적어도 부분 벽 영역이 팽창 과정시 그 팽창이 제지되므로 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48)이 먼저 팽창되고,
    상기 밴드(4, 5; 32, 33; 49, 50, 51, 52)가 하나 이상의 제한된 힘의 파괴점을 갖고, 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48)의 형성 후 부가의 압력 상승시 파열됨으로써 전체 에어백 챔버가 팽창되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  4. 제3항에 있어서, 최종 위치에서 대략 볼 형태로 팽창 가능한 상기 다중 챔버 에어백(2; 26; 42)에서 상기 밴드(4, 5; 32, 33; 49, 50, 51, 52)가 팽창 방향을 향한 하나 이상의 원형 또는 링형 부분(6)에 장착됨으로써, 이 원형 또는 링형 부분(6) 내부의 벽이 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48) 중 하나로 팽창될 수 있고,
    상기 원형 또는 링형 부분(6)에 인접한 벽 부분이 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48)의 형성 동안 이미 하나의 에어백 링으로 팽창될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 밴드(4, 5; 32, 33; 49, 50, 51, 52)가 통과구를 가진 가용성 칸막이 벽으로 형성됨으로써, 파열 전에 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48) 내로 직접 유입되는 가스와 인접한 상기 체적이 큰 에어백 챔버 부분(11, 12; 30, 31; 65, 66) 사이의 스로틀 작용을 갖는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중 챔버 에어백(2; 26) 내로의 가스 유입이 적어도 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29)의 영역 외부에서 확산체를 통해 반경 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 다중 챔버 에어백(71)의 하나 이상의 메인 챔버의 부딪침 면에서 대략 팽창 방향으로 향하는 하나 이상의 핑거형 터치 에어백(74, 75, 76)이 형성되고, 이 핑거형 터치 에어백은 팽창 단계의 시작시 함께 상응하는 구조로 팽창되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  8. 제7항에 있어서, 다수의 상기 핑거형 터치 에어백(74, 75, 76)의 자유 단부가 구멍 뚫린 박막 또는 그물(87)에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  9. 제1항에 있어서, 터치 에어백으로서 에어백 챔버(93)가 승객의 정상 위치의 방향으로 하부로 비교적 멀리 팽창되고 완전한 활성화를 위해 터치 에어백(93)의 전방 영역에서 상부로 이어지는 흉부 에어백 챔버(94)가 상기 터치 에어백(93)을 통해 팽창되고, 상기 흉부 에어백 챔버(94)에 후속해서 헤드 에어백 챔버(95)가 팽창되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  10. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)이 이탈 위치에 있는 장애물에 부딪칠 때 터치를 인식하기 위한 상기 터치 인식 장치(16; 34; 53, 54, 55; 79, 80)가 상기 핑거형 터치 에어백(3; 29; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)의 팽창에 대한 속도와 가속도의 양자 중 하나 이상의 측정 장치 및 후속 접속된 한계치 장치로 이루어지고, 이 한계치 장치는 예정된 속도와 가속도의 양자 중 하나 이상의 설정값의 미달시 가스 발생기 제어 장치용 제어 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 속도 측정 장치가 바 코드를 가진 측정 코드(17; 57, 61, 63; 81, 83) 및 신호 평가 장치를 가진 관련 광 배리어(18; 58, 62, 64; 82, 85)로 이루어지고, 상기 측정 코드(17; 57, 61, 63; 81, 83)의 한 단부가 각각의 상기 핑거형 터치 에어백(3; 46, 47, 48; 74, 75, 76; 93)의 전방 내부 단부에 고정되고 상기 다중 챔버 에어백(2; 42; 71; 91)의 팽창에 의해 인장된 상태로 당겨지고,
    상기 광 배리어(18; 58, 62, 64; 82, 85)는 고정 장착되고 이 광 배리어를 통해 상기 측정 코드(17; 57, 61, 63; 81, 83)가 상응하게 당겨지며, 스쳐 당겨지는 바 코드를 통해 통과 속도가 광학적으로 검출 및 측정될 수 있고 상기 광 배리어(18; 58, 62, 64; 82, 85)의 영역에서 비교적 작은 일정한 코드 인장을 보장하기 위해 코드 브레이크가 장착되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터치 인식 장치(34)는 상기 핑거형 터치 에어백(29)의 전방 영역에 있는 스위칭 접점(35, 36, 37)으로 이루어지고, 이들 스위칭 접점은 장애물(38)에 상기 핑거형 터치 에어백(29)이 부딪칠 때 그들 상대 위치를 변동시키고 제어 신호로서 회로를 개방시키거나 또는 바람직하게는 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 스위칭 접점(35, 36, 37)은 상기 다중 챔버 에어백(26)의 최종 위치에서, 회로를 폐쇄시키기 위한 접점 전달이 불가능할 정도로 서로 멀리 떨어지는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 발생기(43)는 제어 장치에 의해 제어 가능한 다단 발생기이고, 상기 터치 에어백(46, 47, 48)의 팽창을 위해 제1 단(44)이 점화되고, 상기 터치 인식 장치(53, 54, 55)의 반응시 제어 신호의 전달을 통해 부가 단(45)의 점화가 제어 장치에 의해 제지되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 1단 가스 발생기(15; 27; 72; 92)를 사용할 때 상기 터치 인식 장치(16; 34; 79, 80)의 반응시 제어 신호의 전달을 통해 상기 1단 가스 발생기(15; 27; 72; 92)가 상기 다중 챔버 에어백(2; 26; 71, 91) 내로 유입되는 가스량 제어 장치에 의해 차폐되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 가스량 제어 장치는 제어 신호에 의해 활성화 가능한, 불꽃 점화 부재(21; 28; 86) 및 이것에 접속된 슬라이드 스크린을 포함하고, 상기 슬라이드 스크린에 의해 상기 다중 챔버 에어백(2; 26; 71; 91) 내로의 가스 유입구가 차폐되고 동시에 바이패스가 개방되는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 에어백을 구비한 자동차용 안전 장치.
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