KR20010101935A - 측면 에어백 - Google Patents

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드레이어 론니 알
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Abstract

충돌시에 차량 탑승자를 보호하기 위한 측면 충격 또는 전복 에어백(20)은 팽창시에 차량 탑승자와 차량의 인접부 사이에 위치된 팽창가능한 쿠션(22, 24)을 가진다. 팽창가능한 큐션은 제 1 및 제 2 측면(50a, 50b), 상부(26) 및 하부(28)를 가진다. 팽창가능한 튜브(30, 31)는 쿠션의 완전한 전방 팽창 전에 팽창가능한 쿠션을 완전히 직립한 길이로 연장시키기 위해 팽창가능한 쿠션에 인접하게 위치된다.

Description

측면 에어백{SIDE AIRBAG SYSTEM}
측면 충돌 에어백 시스템을 다루는 다수의 발명이 제안되어 있다. 각각의 이러한 시스템은 인플레이터(inflator) 및 에어백을 포함한다. 에어백은 콤팩트하게 접히거나 마려진 상태로 설치된다. 충돌사고 센서 또는 가속도계와 같은 다양한 센서를 통하여 측면 충돌 사고의 발생을 감지할 때, 제어 신호가 인플레이터를 작동하도록 발생됨으로써 팽창 가스를 생성 또는 방출한다. 이러한 팽창 가스는 에어백이 팽창하도록 한다. 전형적으로, 측면 충돌 에어백은 차량 탑승자를 보호하도록 차량 탑승자의 측면과 차량의 인접 측면 사이에 위치된다. 또한, 차량 주행시에, 다수의 차량 탑승자, 특히 작은 어린이들은 벗어난 위치(out-of-position: "OOP")로 불려지는 정상이 아닌 좌석 위치에 위치될 수도 있다. 예를 들면, 이러한 벗어난 위치의 좌석 배향은 좌석의 외측 에지 및 차량의 인접 측면까지 형성된 코너내에 있는 어린이를 포함할 것이다. 팽창하는 측면 충격 에어백은 이러한 벗어난 위치에 있는 차량 탑승자에게 해로운 영향을 미치지 말아야 한다.
이러한 문제는 첨부된 청구범위 제 1 항에 따라서 충돌사고시에 차량 탑승자를 보호하기 위한 측면 에어백을 포함하는 본 발명에 의해 해결된다.
본 발명은 일반적으로 에어백 시스템에 관한 것으로, 특히 측면 충돌 차량 사고시에 차량 탑승자를 보호하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 형상부와 통합된 측면 충격 에어백의 측면도,
도 2는 도 1의 에어백의 주 패널의 평면도,
도 3은 쿠션 세퍼레이터(separator) 패널을 나타내는 도면,
도 4는 튜브 패널을 나타내는 도면,
도 5는 튜브 보강 패널을 나타내는 도면,
도 6은 부분적으로 구성된 에어백을 나타내는 도면,
도 7은 도 1의 7-7 섹션에 대한 단면도,
도 8은 차량 좌석으로부터 전개된 부분적으로 팽창된 에어백,
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 도면.
도 1은 상부 또는 헤드 챔버(22) 및 하부 또는 흉부 챔버(24)를 가진 멀티 챔버형 에어백(multi-chambered airbag)(20)의 평면도이다. 2개의 챔버(22, 24)는 세퍼레이터 패널(27)에 의해 분리되어 있다. 일반적으로 에어백(20)은 튜브(36)를형성하는 에어백의 상부(26)에서 하부(28)로 실질적으로 연장된 제 3 또는 후방 챔버(30)를 구비한다. 또한 결합된 헤드 및 흉부 챔버는 에어백의 쿠션 또는 쿠션부(34)로 불려진다. 인플레이터(40)가 튜브의 하부내에 위치된다. 추가의 선택적 패널(38)이 튜브(31)의 하부에 재봉되고, 열 차폐체로서 기능하게 된다.
도 2는 쿠션(34)을 형성하는 주 패널(50)의 형상부를 도시한 것이다. 주 패널은 중심선(52)을 중심으로 대체로 대칭을 이루는 측면 패널부(50a, 50b)를 구비한다. 2개의 분리된 측면 패널은 에어백을 형성하도록 이용될 수 있는 한편, 본 발명의 주 패널(50)은 그 안에 중심선 아래로 부분적으로 연장되고 주 패널을 패널부(50a, 50b)로 분리하는 큰 슬릿(53)을 가진다. 2개의 패널부는 주 패널의 공유부 또는 공동부(55)에서 연결되어 있다. 각각의 측면 패널부(50a, 50b)는 상부(26) 및 하부(28)를 구비한다. 패널 측면(50a)은 외측면(54b)을 구비하는 한편, 패널 측면(50b)은 외측면(54b)을 구비한다. 각각의 패널 측면(50a, 50b)은 다수의 관통 개구부(56)를 가지며, 바람직한 실시예에 있어서 개구부(56)는 인플레이터(40)의 대응하는 스터드(58) 주위에 배치되어 있다(도 1 참조). 도시된 바와 같이, 이러한 스터드 개구부(56)는 각각의 패널부(50a, 50b)의 하부 외측면 코너(62)에 각각 위치되어 있다. 이러한 코너는 대체로 직각으로(squared off) 되어 있는 한편, 패널(50a, 50b)의 다른 코너(60)는 만곡되어 있다(도 2 참조).
도 4는 중심선(100)을 중심으로 편평하게 놓인 튜브 패널(31)의 평면도이다. 패널은 측면(30a, 30b), 상부(26c) 및 상부 만곡된 코너(60a, 60b)[상부 코너(60)의 형상과 유사함]를 구비한다. 튜브(30)의 하부 측면(62a, 62b)은 주 패널(50)의하부 외측 코너(62)의 형상과 일치하도록 형성되어 있다. 튜브 패널(31)은 주 패널(50)의 구멍과 수 및 위치가 유사한 다수의 장착 구멍(56)을 부가적으로 구비한다. 게다가, 튜브는 팽창 가스를 쿠션(34)의 하측부에 연통하도록 이용되는 다수의 통기 구멍(72a 내지 72c)을 구비한다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브 패널은 큰 중앙 통기 구멍(72a), 작은 상측 통기 구멍(72b) 및 하측 통기 구멍(72c)을 구비한다. 이러한 통기 구멍 또는 통기 개구부의 측면은 각기 76mm, 25mm 및 10mm이다.
도 5는 추가 패널(38)의 평면도이다. 이러한 패널은 튜브 패널(31)의 하측부의 형상과 동일하고, 통기 구멍(72a, 72c) 및 다수의 스터드 개구부 또는 구멍(56)을 구비한다. 조립시에, 추가 패널(38)은 튜브 패널(31)의 하측부상에 배치된다. 이러한 배향은 도 4에 도시되어 있는데 추가 패널(38)이 가상선으로 도시되어 있다. 추가 패널(38)은 주변 봉합선(38a, 38b)을 따라서 튜브 패널에 재봉된다.
전술한 바와 같이, 에어백(20)은 도 3에 분리된 상태로 도시된 세퍼레이터 패널(27)을 구비한다. 보강 패널(26)은 좁고 만곡된 전방 단부(80), 보다 넓고 크게 만곡된 후방 단부(82) 및 측면(84a, 84b)을 가진 타원형이다. 세퍼레이터 패널은 그 안에 2개의 통기 구멍(86a, 86b)을 가진다. 단부(82)는 응력 경감 원(stress-relieving circle)(90)에서 종료된 슬릿(88)을 이용하여 분리된다. 슬릿(88)은 세퍼레이터 패널의 단부를 윙부(92a, 92b)로 분리한다.
조립시에, 세퍼레이터 패널(27)은 튜브 패널(31)에 고정된다. 세퍼레이터패널은 튜브 패널에 대해 개구부(90)가 튜브 패널(31)의 중심선(100)상에 놓이도록 위치된다. 그 후, 윙부(92a)는 재봉선(102a)을 따라서 튜브 패널(31)에 재봉된다. 마찬가지로, 윙부(92b)는 재봉선(102b)을 따라서 튜브 패널(31)의 다른 절반부에 재봉된다. 도 6은 튜브 패널(31)에 고정된 세퍼레이터 패널(27)을 도시한 것이다. 이제, 열 차폐 패널(38)도 도 6에 도시된 바와 같이 튜브 패널의 하측부에 고정된다.
세퍼레이터 패널(27)과 튜브 패널(31)은 주 패널(50)에 고정된다. 이것은, 예를 들면 세퍼레이터 패널의 측면(84b)을 점선(110)으로 도시한 [주 패널(50)에 대한] 소망 배향으로 정렬시킴으로써 달성된다(도 2 참조). 그 후, 세퍼레이터 패널의 측면(84b)은 시임부(seam)(112b)를 따라서 주 패널(50)의 측면에 재봉된다. 그 다음, 측면(84a)은 소망 배향[점선(110a)으로 도시됨]을 따라서 주 패널의 측면(50a) 다음에 위치되고, 세퍼레이터 패널(27)의 측면(84a)은 시임부(112a)를 따라서 패널의 측면(50a)에 재봉된다. 도 1을 다시 참조하면, 세퍼레이터 패널(27)을 주 패널(50)에 고정하도록 이용되는 시임부(112a, 112b)가 도시되어 있다. 그 후, 주 패널(52)은 그 중심선(52)을 중심으로 접히게 되고, 튜브 패널은 그 중심선(100)을 중심으로 접히게 된다. 이러한 작업에 의해, 튜브 패널의 측면(30a, 30b)이 주 패널의 측면(50a, 50b)에 중첩되어 정렬된다. 일반적으로 이러한 정렬에 의해 도 1에 도시된 구성이 이루어진다. 그 후, 주 패널(50)과 튜브 패널(31)은 점(114a)에서 개시되어 패널부 또는 측면(50a, 50b)과 결합된 연결부 또는 공동부(55) 바로 위의 점(114b)에서 종료되는 주변 시임부(114)를 따라서 함께 재봉된다. 주변 시임부는 공동부(55)의 하측 단부상의 점(114c)에서 계속되어 장착 구멍(56)에 근접한 점(114d)에서 종료한다. 도시된 바와 같이, 완성된 에어백은 세퍼레이터 패널(27)에 의해 분리된 전술한 상부 챔버(22) 및 하부 챔버(24)를 구비하고, 튜브(30)는 에어백(20)의 상부(26)에서 하부(28)로 연장된다. 시임부(114)는 장착 구멍(56)의 부근에 있는 에어백(20)의 부분을 가로질러 연장하지 않기 때문에, 출입구 또는 개구부(150)가 제공되며 그것을 통해 인플레이터(40)가 튜브 및 주 패널의 하측 단부상에 삽입된다. 도시된 실시예에 있어서, 튜브는 시임부(114)에 의해서 그 상부가 폐쇄된다. 인플레이터(40)는 주 패널[튜브 및 패널(38)]의 대향하는 하측 코너(62)에 의해 형성된 개구부(150)내에 위치된다. 도 1에 있어서, 화살표(120)는 에어백의 개구부(150)내에서의 인플레이터의 운동 라인을 나타낸 것이다. 그 후, 하측 코너(62)중 하나에 있는 일 세트의 장착 개구부(56)가 대응하는 스터드(58)에 대해 결합된다. 그 후, 다른 개구부(56)를 갖는 측면(56b)의 하측부의 대향하는 코너(62)는, 장착 스터드(58)가 그 안에 삽입되도록 측면(50a)의 하측부 위로 이동함으로써, 중첩 관계를 이루게 된다. 그 후에, 개구부(150)에 근접한 각 측면(50a, 50b)의 하측 단부(62)는, 각각의 나사산 스터드(58)의 주위에 너트(59)와 같은 나사산 고정구로 고정함으로써 인플레이터(40)상에 적소에 고정될 수 있다. 튜브 패널(31) [및 선택적 패널(38)]은 여러가지 방식으로 주 패널에 고정될 수 있다. 단일의 재봉된 시임부(114)를 이용하기 보다는, 튜브 패널의 각 측면은 주 패널의 대응하는 측면에 먼저 고정될 수 있다. 그 후, 이러한 공동 측면은 소망 배향을 이루도록 서로 연결될 수 있다.
인플레이터(40)는 벽 단부(208)내의 개구부(206)를 갖는 개방 측면형 크래들(cradle)(204)을 일 단부에 구비한 장착 리테이너(200)에 먼저 고정될 수 있다. 장착 리테이너는 크래들(204)로부터 연장되며 그것의 일부로서 일체로 형성된 얇은 지지바(support bar)(210)를 구비한다. 지지바는 다수의 장착 개구부(212)를 가지며, 그것을 통해 장착 스터드가 연장된다.
인플레이터(40)는 일 단부에 적어도 하나의 가스 출구 포트(41)를 갖는 얇은 중공 원통형 튜브를 포함할 수도 있다. 당해 분야에 공지된 바와 같이, 인플레이터는 가열될 때 팽창 가스를 생성하는 화학적 산화제(chemical propellant)를 이용하여 제조될 수 있거나 또는 인플레이터의 일부가 불활성 가스가 압력하에서 저장된 압력 용기와 같은 형태로 될 수 있다. 이러한 가스는 그 뒤 가열됨으로써 하나 또는 그 이상의 폭발 디스크(burst disks)가 개방되어 팽창 가스를 인플레이터의 최하단에 배치된 적어도 하나의 출구 포트에 연통시킨다. 인플레이터는 이것의 본체로부터 연장된 장착 스터드(58)를 가질 수도 있다. 인플레이터는 리테이너(200)내에 설치된다. 인플레이터(40)는 크래들(204)의 개구부(206)내에 수용되고 너트(47)에 의해 그 안에 고정된 나사산 스터드(45)를 구비한다. 인플레이터의 대향하는 단부는 원형 스트랩(214)에 의해서 바(210)에 고정될 수도 있다.
도 8은 에어백(20)이 차량 좌석(250)으로부터 전개될 때 부분적으로 팽창된 상태의 에어백(20)을 도시한 것이다. 인플레이터의 장착 스터드(58)는 파스너(59)에 의해 좌석의 프레임(130)에 고정된다. 인플레이터(40)의 작동 전에, 에어백은 좌석 등받이 내부의 인플레이터 주위에 콤팩트한 구조(compact configuration)로접히거나 말려지고, 폼(foam) 및 좌석의 외부 커버 재료에 의해 덮히게 된다. 인플레이터는 차량 좌석(132)의 장착 프레임(130)에 직접적으로 고정되거나, 또는 리테이너(200)와 같은 하우징내에 설치될 수도 있다. 에어백의 팽창시에, 팽창하는 에어백(20)이 시임부(134)를 통하여 폭발하도록 에어백은 좌석(250)의 바깥 시임부(134) 후방에 배치되어 있다. 에어백이 계속해서 팽창할 때, 에어백은 차량 탑승자의 측면과 차량의 인접 측면 사이에 위치된다.
본 발명에 있어서, 팽창 가스는 먼저 튜브(30)에 공급되어 하부 챔버(24) 및 상부 챔버(22)의 팽창 전에 튜브가 완전히 팽창하도록 한다. 팽창 가스가 튜브에 공급될 때, 튜브는 에어백이 펼쳐지도록 하고, 이 튜브는 도 8에 도시된 바와 같이 대체로 직립으로 위치됨으로써 에어백을 차량 탑승자의 바깥 어깨의 후방에 적절히 배향될 것이다. 팽창 가스는 동시에 유동 오리피스(72a 내지 72c)를 통하여 하부 챔버(24)로 공급됨으로써, 오리피스(72a 내지 72c)의 크기에 의해 조절되는 낮은 속도이지만 하부 챔버(24)를 직립의 튜브(30)로부터 외측으로 연장되도록 한다. 팽창 가스는 세퍼레이터 패널(27)내의 유동 개구부(86a, 86b)를 통하여 상부 챔버(22)로 유입된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이러한 실시예는 튜브(30)가 축소된 것을 제외하고는 도 1에 도시된 실시예와 동일하다. 도시된 바와 같이, 튜브 단부(33)는 [재료의 패치(patch)를 재봉하거나 삽입함으로써] 폐쇄된다. 본 실시예에 있어서, 상부 챔버(22)는 튜브의 상부 주위로 후방으로 연장된다.
도 10 및 도 11은 하부 챔버(24)의 하부 에지를 따라서 위치된 튜브(31a)를갖는 멀티 챔버형 에어백(20)을 도시한 것이다. 도 11은 튜브(31a)를 분리하여 도시한 것으로, 튜브(31a)의 우측 측면에서 인플레이터(40)를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 출구 포트 또는 포트들(41)은 인플레이터(40)내에 배치되어 가스를 튜브(31a)내로 배향시킨다. 또한, 튜브는 팽창 가스가 하부 챔버(24)로 유입되는 포트 또는 개구(72a, 72b)를 구비한다.
튜브는 멀티 챔버형 에어백 뿐만 아니라 단일 챔버형 에어백에도 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 튜브는 위에서 도시된 바와 같이 도면부호(114)와 같은 공동의 시임부에 의해 밀폐되거나 또는 쿠션내에 느슨하게 삽입되고 코너(62) 부근에 고정된 3차원 튜브로서 제조될 수 있다.

Claims (7)

  1. 측면 에어백(20)에 있어서,
    팽창 가스에 의해 팽창시에 차량 탑승자를 보호하도록 상기 차량 탑승자와 차량의 인접부 사이에 위치되고, 전방 및 후방 측면(50a, 50b), 상부(26) 및 하부(28)를 구비한 팽창가능한 쿠션(22, 24)과,
    팽창 가스에 의해서 상기 쿠션이 완전히 팽창하기 전에, 에어백의 적어도 일부를 크기를 따라서 연장하도록 하기 위해 상기 하부와 후방 측면중 하나에 인접하게, 상기 팽창가능한 쿠션부(22, 24)에 인접하게 위치된 팽창가능한 튜브(30, 31)와,
    입구부(120)를 포함하는
    측면 에어백.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팽창가능한 튜브(30, 31)는 상기 쿠션의 후방 패널과 하부중 하나를 형성하는 가요성 튜브 부분을 포함하는
    측면 에어백.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가요성 튜브 부분은 실질적으로 상기 에어백의 상부(26)로부터 하부 후방으로 연장되는
    측면 에어백.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가요성 튜브 부분의 단부(33)는 상기 에어백의 인접부로부터 이격되어 있는
    측면 에어백.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 쿠션(34)은 팽창가능한 상부 챔버(22)와 팽창가능한 하부 챔버(24)로 분할되고, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버는 유체 연통 관계로 되어 있고 상기 팽창가능한 튜브는 팽창 가스를 상기 하부 챔버로 공급하는
    측면 에어백.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 팽창가능한 튜브(30, 31)는 팽창 가스를 직접적으로 상기 상부 챔버로 공급하기 위한 유동 수단을 포함하는
    측면 에어백.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 챔버(22, 24)는 개구부(86a, 86b)를 가진 세퍼레이터 패널(27)에 의해서 분리됨으로써, 팽창 가스가 상기 챔버들 사이를 지나도록 하는
    측면 에어백.
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