KR20060010788A - 에어백 폴딩 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

에어백(18)은 에어백(18) 내부에 위치된 라인(14)을 에어백의 전방 측면으로 부착하고, 가이드(22)에 걸쳐서 라인(14)을 연장함으로써 접혀진다. 에어백(18)은 가이드(22)와 라인(14) 둘레에 압축되어 있다. 라인(14)은 센서(82)와 연결되어 위치된다. 라인(14)은 센서(82)에 의해 판독되는 광 패턴을 구비한 탄성 요소일 수 있다. 폴딩 과정 동안, 라인(14)은 센서 하우징(26) 내로 감겨질 수 있다.

Description

에어백 폴딩 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FOLDING AN AIRBAG CONTAINING SENSOR TAPES}
본 발명은 에어백 폴딩(folding) 방법에 관한 것이다.
차량 탑승자 억제 시스템은 차량 탑승자의 위치를 감지하고 이 위치를 근거로 최적의 레벨로 에어백을 팽창시키는 것으로 공지되어 있다. 미국 특허 제 6 129 379 호에 개시된 이러한 하나의 시스템은 에어백의 팽창률을 근거로 차량 탑승자의 위치를 결정한다. 적어도 하나의 센서 테이프(sensor tape)는 에어백 내부에 위치되며, 에어백의 전방 측면에 부착된다. 에어백의 전개시, 이러한 테이프는 에어백과 함께 연장된다. 에어백에 근접한 차량 탑승자는 에어백의 전방 측면 이동을 방해할 것이고, 그 결과 센서 테이프의 이동을 방해한다. 이러한 테이프의 이동 속도를 결정함으로써, 에어백 모듈 내의 센서는 차량 탑승자의 위치를 감지하고, 이러한 정보를 제어 유닛에 제공할 수 있다. 이에 따라 제어 유닛 시스템은 차량 탑승자의 위치를 수용하도록 에어백의 팽창 레벨을 조정할 수 있다.
이러한 시스템에서, 센서 테이프의 시작 위치는 에어백의 팽창 속도 및 이에 따른 차량 탑승자의 위치를 결정하는 것이 중요하다. 그러나, 에어백이 공지된 방법을 사용하여 접혀 있다면, 에어백은 센서 테이프 내에 바람직하지 않은 폴드(folds)를 형성할 수도 있다. 이러한 폴드는 에어백 내의 이러한 센서 테이프의 위치를 방해하며, 시스템이 에어백의 전개 속도를 정확하게 측정하는 것을 방해할 수 있다. 그 결과, 시스템은 차량 탑승자의 정확한 위치를 결정하지 못할 수 있다.
그러므로 에어백 내의 센서 테이프의 위치를 방해하지 않는 개선된 에어백 폴딩 장치 및 방법의 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명은 에어백을 수용하는 챔버를 구비한 에어백 폴딩 장치를 제공한다. 챔버는 에어백을 압축하기 위해 챔버 내에서 활주하는 벽을 갖는다. 가이드 부재는 각각의 센서 테이프를 수용하기 위해 챔버 내에서 이격된다. 가이드는 센서 테이프를 수용하는 슬롯을 형성하기 위해 이격된 2개의 연장된 부재를 구비할 수 있다. 폴딩 장치는 가이드를 따라 또는 에어백과 가이드의 양 측면으로부터 에어백의 압축을 허용할 수 있다. 각각의 센서 테이프는 가이드에 걸쳐서 연장되기 때문에, 센서 테이프의 본래 형태와 위치는 유지된다. 그 후에 에어백은 가이드와 둘러싸인 센서 테이프의 둘레에 접혀진다. 가이드를 따르는 센서 테이프의 연장 때문에, 에어백은 그 폴드 내에 센서 테이프를 감싸지 않고 접혀진다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 폴딩 장치의 단면도,
도 2는 도 1의 장치를 사용하는 에어백의 폴딩 상태를 도시한 도면,
도 3은 도 1 및 도 2의 장치에 의해 압축된 접힌 상태의 에어백을 도시한 도면,
도 4는 가이드와 센서 테이프를 강조한 도 1의 장치의 변형예의 도면,
도 5는 도 1, 도 2 및 도 4의 장치의 평면도,
도 6a는 도 1, 도 2 및 도 4의 본 발명의 가이드 내의 센서 테이프 교체의 사시도,
도 6b는 도 1, 도 2 및 도 4의 본 발명의 변형된 가이드 내의 센서 테이프 교체의 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 방법 및 장치가 사용된 센서 하우징을 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 방법 및 장치가 사용된 변형 센서 하우징을 도시한 도면,
도 9는 에어백을 접기 위한 변형 방법을 도시한 도면.
도 1은 에어백 폴딩 장치(10)의 단면도이다. 에어백(18)은 도시된 바와 같이 제 1 벽(12), 제 2 벽(13) 및 제 3 벽(15)을 갖는 폴딩 챔버(46) 내의 연장 위치에 도시된다. 2개의 다른 벽(도시하지 않음)은 제 1 벽(12), 제 2 벽(13) 및 제 3 벽(15)과 함께 협동하여 에어백(18)을 수용하기 위한 상자형의 챔버를 형성한다.
도면에 도시된 화살표(A) 방향으로 제 1 벽(12) 및 제 2 벽(13)을 따라 제 3 벽(15) 쪽으로 움직일 수 있는 가동성 플레이트(54)는 폴딩 챔버(46) 내에 위치된다. 플레이트(54)는 압축하는 데 사용되고 이에 의해 에어백(18)이 접혀진다. 푸시 로드(push rods)(36)는 플레이트(54)에 부착되고 플레이트를 도면에 나타난 화살표(A) 방향으로 움직이도록 한다. 플레이트(54)는 에어백(18)의 폴딩을 따라 도면에 도시된 화살표(D) 방향과 같이 반대 방향으로 푸시 로드(36)를 움직임으로써 폴딩 챔버(46)로부터 제거될 수 있다.
도시된 바와 같이, 에어백(18)은 에어백의 전방(19)에 부착된 에어백 내부에 라인(14)을 갖는다. 상세한 설명과 청구범위에 사용된 바와 같이, 에어백의 '전방'은 차량 탑승자와 충돌하도록 의도된 에어백의 측면이다. 라인(14)은 광학 패턴(optical pattern)(17)(도 4에 도시)을 갖는 탄성 요소와 같은 센서 테이프일 수 있으며, 센서 하우징(26) 내에 위치된 광센서에 의해 판독된다. 또한 라인(14)은 센서 하우징(26) 내에 위치된 센서 테이프에 부착한 테더(tether) 라인일 수 있다. 라인(14)이 센서 테이프인 경우, 라인은 에어백(18)의 전방(19)으로부터 센서 하우징(26)으로 연장될 수 있다. 라인(14)이 테더인 경우, 라인(14)은 에어백의 전방(19)으로부터 짧은 길이만큼만 연장된다. 도 4에서, 에어백(18)은 2개의 라인(14)으로 도시되지만, 더 많은 라인이 필요할 수 있다.
차량 충돌시 에어백(18)의 전개 속도를 정확하게 결정하고 그것에 의해 에어백에 대한 차량 탑승자의 위치를 판단하기 위해 센서 하우징(26) 내의 센서에 대해서 라인(14)의 위치를 아는 것이 중요하다. 플레이트(54)를 구비한 에어백(18)을 압축하는 것은 라인(14)을 에어백(18)의 폴드 내로 접을 수도 있다. 그러나, 기존의 에어백 폴딩 장치 및 방법과는 달리, 에어백 폴딩 장치(10)는 라인(14)을 에어백(18)의 폴드 내로 접히는 것으로부터 보호하기 위해 폴딩 챔버(46) 내에 배치된 가이드(22)를 구비한다. 결과적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(54)가 에어백(18)을 압축하기 위해 도면에 도시된 화살표(A) 방향으로 움직일 때, 폴드(30)는 라인(14)의 위치를 방해하지 않도록 형성된다. 에어백(18)이 에어백 폴드(30)를 형성하기 위해 압축된다면, 이러한 라인의 느슨함을 죄고 위치를 고정시키기 위해 라인(14)은 센서 하우징(26) 내로 공급된다. 에어백(18)이 플레이트(54)에 의해 압축되고 접혀질 때, 라인(14)은 센서 하우징(26) 내로 감겨진다.
에어백(18)이 완전히 접혀지고 압축된다면, 플레이트(54)는 푸시 로드(36)를 움직임으로써 폴딩 챔버(46)로부터 도면에 도시된 화살표(D) 방향으로 물러나게 된다. 또한, 가이드(22)는 에어백(18)의 외측으로 당겨진다. 그리고 나면 도 3에 도시된 바와 같이, 에어백(18)은 폴딩 챔버(46)로부터 제거되고, TYVEK (등록상표)로 공지된 상업적으로 이용 가능한 중합체 랩(polymer wrap)과 같은 커버(42)로 감싸진다. 그리고 나면 센서 하우징(26)과 라인(14)을 구비한 에어백(18)은 에어백 모듈의 일부로서 하우징 내에 삽입될 준비가 된다.
도 4는 에어백(18)의 폴드에 의해 방해받는 것으로부터 라인을 보호하기 위해 가이드(22)의 라인(14)을 감싸는 방법을 도시한다. 에어백(18)은 플레이트(54)와 폴딩 챔버의 제 3 벽(15) 사이에 위치된다. 4개의 라인(14)은 플레이트(54) 내의 개구부(opening)를 통해 연장되고, 이 라인은 에어백의 전방(19)에서 에어백(18)에 부착된다. 라인(14)은 에어백의 전개시 라인(14)의 연장률을 측정하는 센서 하우징(26) 내에 광센서를 허용하는 광학 패턴(17)을 구비한다. 에어백 폴드(30)에 의해 감싸지는 것으로부터 라인(14)을 보호하기 위해, 가이드(22)는 가이드(22)에 의해 보호되는 공간 내로 에어백 폴드가 침입하는 것을 방지하기 위해서 각각의 라인(14) 둘레에 위치된다. 따라서, 가이드(22)가 강성이기 때문에 에어백 폴드(30)가 도면에 도시된 화살표(B, C) 방향 내로 움직이는 것이 방지된다. 가이드는 에어백(18)의 이동에 대해 도면에 도시된 화살표(B, C) 방향으로 보호 슬리브(protective sleeve)를 형성한다. 에어백(18)이 화살표(A) 방향으로 압축될 때, 화살표(B, C) 방향으로 움직이는 에어백의 폴드(30)는 가이드(22)에 의해 보호되는 영역 내로 침입하지 않는다.
도 4 및 도 5는 폴딩 조건에서 에어백(18)을 유지하는 데 사용되는 유지 링(retaining ring)(34)을 도시한다. 유지 링(34)은 라인(14)을 수용하기 위해 라인에 부착된 센서 하우징(26)을 구비한다. 폴딩 과정시, 유지 링(34)은 플레이트(54)[여기에서는 도시를 위해 플레이트(54)로부터 제거되는 것으로 도시될지라도]와 함께 이동된다. 에어백(18)이 플레이트(54) 및 유지 링(34)에 의해 접혀지고 압축된다면, 라인(14)은 센서 하우징(26) 내에 화살표(D) 방향으로 공급된다. 이러한 방식으로, 라인(14)은 가이드(22)에 걸쳐서 팽팽하게 연장되어 유지될 수 있어서, 라인(14)은 가이드(22)의 외측으로 연장되지 않고 그것에 의해 에어백 폴드(30)와 함께 감싸진다.
도 5는 폴딩 챔버의 제 4 및 제 5 벽(21, 25)뿐만 아니라 제 1 및 제 2 벽(12, 13)을 도시하는 에어백 폴딩 장치(10)의 평면도이다. 이러한 유리한 점으로부터, 에어백 폴딩 장치(10)는 직사각형의 폴딩 챔버를 갖는 것으로 도시될 수 있다. 푸시 로드(36), 가이드(22), 유지 링(34), 유지 링(34)에 장착된 센서 하우징(26)과, 가이드(22) 내에 수용되고 센서 하우징(26) 내로 공급되는 라인(14) 및 유지 링 내의 절결부(cutout)를 통해 보이는 에어백(18)이 부착된 플레이트(54)는 직사각형의 폴딩 챔버 내에 수용된다.
도시된 바와 같이, 플레이트(54)는 가이드(22)뿐만 아니라 유지 링(34)을 플레이트 내에 수용하기 위한 절결부 공간을 갖는다. 가이드(22) 및 유지 링(34)는 그것이 플레이트에 영구히 부착되지는 않기 때문에, 플레이트(54)로부터 제거될 수 있다. 그러나, 유지 링(34)은 쿠션(cushion)(18)의 폴딩시, 유지 링이 플레이트(54)에 관련되어 이동하는 것을 방지하기 위해 전자석 또는 그립 장치(gripping device)의 사용을 통해 플레이트(54)에 일시적으로 부착된다. 가이드(22)는 유지 링(34)과 플레이트(54) 사이의 경계에서 형성되는 구멍(71)에 의해 도시된 바와 같이 x-y 평면에서의 이동에 대해 고정되어서, 이러한 각각의 구멍 부분은 각각의 유지 링과 플레이트 내에 형성된다. 가이드(22)는 다른 공지된 수단에 의해 이러한 평면 내에 고정될 수 있다. 가이드(22)는 폴딩 챔버(46)로부터 물러나는 것이 자유롭다. 폴딩 과정 및 압축 과정 후에, 플레이트(54)는 폴딩 챔버(42)로부터 제거될 수 있고, 유지 링(34)은 전자석 또는 그립 장치의 해제 이후에 플레이트(54)로부터 제거될 수 있다. 또한 가이드(22)는 폴딩 챔버 내의 에어백(18), 유지 링(34), 라인(14) 및 센서 하우징(26)만을 벗어나도록 제거될 수 있다.
도 6a에서, 가이드(22)는 제 1 가이드 요소(66) 및 제 2 가이드 요소(70)을 형성하기 위해 반원형의 단면을 갖는 로드와 유사하다. 에어백(18)을 접기 이전에, 제 1 가이드 요소(66) 및 제 2 가이드 요소(70)는 에어백 폴드(30)의 침입에 대하여 보호하기 위해 라인(14) 둘레에 배치된다. 제 1 가이드 요소(66)뿐만 아니라 제 2 가이드 요소(70)도 에어백 폴딩 장치(10)에 어떠한 특징을 부가하지 않는다. 이러한 방식으로, 제 1 가이드 요소(66) 및 제 2 가이드 요소(70)는 플레이트 및 유지 링에 의해 협동적으로 형성되는 구멍(71)을 통해 에어백(18)으로부터 라인(14)의 길이를 따라 이러한 구조체를 단순하게 물러남으로써 접힌 에어백(18)으로부터 물러날 수 있다. 평행한 측벽(100, 102) 세트는 2개의 가이드 요소(66, 70)를 분리하는 데 사용되어서, 가이드 요소가 테이프(14)를 압축할 수 없게 해서, 테이프가 접히는 것을 방지한다. 가이드(22)는 2개의 평행 바(bar), 2개의 삼각형 형상 바 등과 같은 다른 형상을 취할 수 있다. 이러한 변형 가이드는 도 6b에 도시되고, 가이드(22)는 측면 내로 절단된 슬롯(106)을 갖는 중공 튜브(104)의 형태를 취한다.
도 7 및 도 8은 가이드(22)의 간격 내에 라인(14)을 유지하는 것을 도울 수 있는 센서 하우징(26)의 2개의 다른 실시예를 도시한다. 도 7은 라인(14)이 센서 하우징(26) 내로 감겨질 수 있는 설계를 도시한다. 도 7의 센서 하우징(26)은 라인(14)을 수용하는 슬롯(76)을 구비한 중심축(central arbor)을 구비한다. 중심축(74)은 센서 하우징(26) 내로 라인(14)을 감기 위해 도면에 도시된 화살표(E) 방향인 시계 방향으로 감겨질 수 있다. 선택적으로, 중심축(74)은 라인(14) 둘레의 위치 내에 스냅될 수 있는 2개의 부품을 포함해서, 라인(14)은 축(74)에 견고하게 부착된다. 핑거 브레이크(finger brake)(78)는 스프링(80)에 부착되고, 스프링 자체는 센서 하우징(26)에 장착된다. 일단 라인(14)이 센서 하우징(26) 내로 완전하게 감겨지면, 핑거 스프링(80)은 센서 하우징(26) 내로 라인(14)을 유지하는 것을 돕는다. 센서(82), 여기서의 광센서는 라인(14)의 이동 속도를 판독한다.
도 8은 센서 하우징(26)을 위한 변형 설계를 도시하는데 센서 테이프(15)는 센서 하우징(26) 내에 지그재그 패턴으로 단순하게 저장된다. 라인(14)은 폴딩 후 에어백(18)의 외부로 테더 돌출되고, 그리고 나면 센서 테이프(15)에 부착된다.
도 9는 변형적인 에어백 폴딩 장치(90)를 도시한다. 이전의 설계와 같이, 에어백 폴딩 장치(90)는 에어백의 전방에 부착되는 라인(14)을 구비한 에어백(18)을 수용한다. 이러한 실시예에서, 가이드(92)는 이전의 실시예의 가이드(22)보다 더 짧으며, 사실상 접힌 에어백(18)의 높이이다. 에어백 폴딩 장치(90)는 에어백(18)을 접고 압축하는 2개의 플레이트(56, 57)를 갖는다. 각각의 플레이트(56, 57)는 상부로부터 보다 측면으로부터 에어백(18)을 압축하고 접는 플레이트를 허용하는 푸시 로드(36)를 갖는다. 플레이트(56)는 플레이트(57)가 에어백(18)을 압축하고 접기 위해 도면에 도시된 화살표(G) 방향으로 이동하는 반면에, 에어백(18)을 압축하고 접기 위해 도면에 도시된 화살표(F) 방향으로 이동할 수 있다. 가이드(92)는 라인(14)에 의해 점유된 공간 내로의 폴드(30)의 유입을 방지한다. 가이드(92)는 에어백 폴드(30)로부터 보호 슬리브를 제공해서, 라인(14)은 에어백(18) 내로 공지된 위치를 가질 수 있다. 이러한 설계는 에어백(18)이 접힐 때 센서 하우징(26) 내로 공급되는 라인(14)을 요구하지 않는다.

Claims (8)

  1. 에어백 폴딩 장치(airbag folding apparatus)(10)에 있어서,
    에어백(18)을 수용하는 챔버(chamber)(46)와,
    상기 에어백(18)을 압축하도록 상기 챔버(46) 내에서 이동 가능한 적어도 하나의 플레이트(54)와,
    상기 챔버(46) 내에서 이격되며, 라인(14)을 수용하도록 그 사이에 공간을 갖는 적어도 한 쌍의 연장된 가이드 부재(22)를 포함하는
    에어백 폴딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플레이트(54)가 제 1 표면 및 제 2 표면을 포함하고, 상기 적어도 하나의 방향은 제 1 방향(A) 및 제 2 방향(D)을 포함하는
    에어백 폴딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향(A)이 상기 제 2 방향(D)과 대체로 반대인
    에어백 폴딩 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 상기 에어백 폴딩 장치(10)를 사용하여 에어백(18)을 폴딩하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 에어백(18) 내부의 라인(14)을 상기 에어백(18)의 전방 측면에 부착하는 단계와,
    (b) 상기 가이드 부재(22)를 통해 상기 라인(14)을 연장하는 단계와,
    (c) 상기 가이드 부재(22)와 상기 라인(14) 둘레에 상기 에어백을 압축하고 접는 단계와,
    (d) 상기 라인(14)으로부터 분리된 에어백 폴드(folds)(30)를 형성하여, 상기 라인(14)이 상기 에어백 폴드(30) 내에 위치되지 않게 하는 단계와,
    (e) 상기 라인(14)을 상기 챔버(46) 내로 공급하는 단계와,
    (f) 상기 라인(14)을 센서(82)와 연결하여 위치시키는 단계를 포함하는
    에어백 폴딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단계 (e)가 상기 라인(14)을 상기 챔버(46) 내로 감는 단계를 포함하는
    에어백 폴딩 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어백을 압축하고 접는 단계는, 상기 라인(14)을 상기 챔버(46) 내로 공급하는 동안 실행되는
    에어백 폴딩 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 단계 (c)가 상기 단계 (e)와 함께 실행되는
    에어백 폴딩 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어백(18)을 커버(42)로 감싸는 단계 (g)를 더 포함하는
    에어백 폴딩 방법.
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