KR20070022808A - 무릎 에어백을 가진 자동차 - Google Patents

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Abstract

무릎 에어백이 개시되는데, 이것은 전방 좌석(S)의 앞에서 발 아래 공간에 위치되며, 상기 발 아래 공간은 제 1 측에서 자동차의 내측 구조물(F)에 의해 형성되고 상기 제 1 측에 반대편인 제 2 측에서는 중앙 콘솔(M)에 의해서 형성된다. 상기 무릎 에어백(10)은 외력에 무관하게 완전히 팽창되었을 때, 자동차(f)의 길이 방향 축에 대하여 직각인, 주어진 최대의 수평 방향 축(b)을 가진다. 본 발명에 따르면, 측방향으로 오프셋된 전방의 충격에 대한 안전이 향상될 수 있으며, 무릎 에어백의 최대 폭(b)이 자동차 내측 구조물(F)과 중앙 콘솔(M) 사이에서 가능한 거리(a) 보다 크도록 무릎 에어백(10)이 발 아래 공간에 배치된다.

Description

무릎 에어백을 가진 자동차{Motor vehicle with knee airbag}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 적어도 하나의 무릎 에어백을 가진 자동차에 관한 것이다.
자동차에서 무릎 에어백을 이용하는 것이 공지되어 있다. 그러한 에어백은 운전자 또는 탑승객 에어백 및 좌석 안전 벨트와 함께, 정면 충돌 또는 측면 전방 충돌의 경우에 자동차 승객을 보호하는 역할을 한다. 그러한 경우에, 무릎 에어백은 2 가지 주된 기능을 가진다. 한편으로, 이것은 승객의 무릎 부위가 자동차의 내부 구조물과 부딪히는 것을 방지하여야 한다. 또한, 무릎 에어백은 정면 충격의 경우에 그 또는 그녀의 좌석 위치를 유지하는 기능을 가진다. 정상적으로는 이러한 기능이 좌석 벨트 시스템과 공유된다. 그러나 무릎 에어백은 승객이 좌석 벨트를 착용하지 않은 경우일지라도, 적어도 제한된 범위에서는 승객을 정위치에 유지하는 것에 성공하는 방식으로 설계되는 것이 이상적이다.
현재까지 존재하였던 무릎 에어백은 주로 승객을 자동차의 길이 방향에서 유지하기 위하여 설계되었다. 이러한 목적을 위해서, 에어백이 완전히 충전되었을 때, 에어백의 충격 표면이 표준 위치에 있는 표준적인 마네킹의 무릎 부위의 전방으로부터 짧은 거리에 있거나, 또는 그 부분을 약간 접촉하는 방식으로 무릎 에어 백의 치수가 전체적으로 정해지고 에어백이 배치되었다. 이것이 의미하는 것은 무릎-정강이 부위가 무릎 에어백 자체로부터 단지 가벼운 하중만을 받으며, 상대적으로 작은 에어백의 체적만이 필요하다는 것이다. 그러한 구성의 단점은 측방향 전방의 충돌의 경우에 만족스러운 보호 효과를 가져오지 못한다는 점이다. 따라서, 승객의 무릎이 무릎 에어백의 충격 표면을 따라서 미끄러져 이탈하여 자동차의 내부 구조물과 접촉하게 되는 경우가 발생될 수 있다. 더욱이, 그러한 에어백은 대각선 충격의 경우에 상체와 골반의 변위를 부적절하게 방지함으로써, 예를 들면, 최악의 경우에는 머리가 A 기둥(A pillar)과 부딪히게 될 수도 있다. 이러한 문제는 특히 좌석 벨트를 착용하지 않은 자동차 승객의 경우에 발생된다.
DT 2 109 637 C3 는 여러 가지들 중에서 자동차 승객의 거의 전체적인 무릎-정강이 부위를 감싸도록 자동차의 내부로 팽창되는 무릎 에어백을 개시한다. 비록 그러한 무릎 에어백이 특히 우수한 유지 효과를 부여할지라도, 에어백 자체 때문에 무거운 중량이 승객에게 가해진다는 사실을 받아들여야 한다. 또한 그러한 커다란 체적의 에어백을 충전하는 것도 곤란하다.
이제부터, 본 발명의 목적은, 측방향 전방의 충격의 경우에 향상된 보호 효과가 단순한 수단을 이용하여 달성되는 방식으로, 적어도 하나의 무릎 에어백을 가진 자동차를 향상시키는 것이다.
상기 목적은 청구항 제 1 항의 특징을 가진 자동차에 의해서 이루어진다.
대부분의 자동차에서, 전방에 앉아있는 자동차 승객에게 할당된 발 아래 공간, 즉, 전방 좌석의 앞에 있는 자동차의 부위는 한쪽 측부에서는 자동차의 내부 구조물에 의해 제한되고, 다른 측부에서는 중앙 콘솔(center console)에 의해서 제한된다. 본 발명에 따르면, 무릎 에어백이 제한되지 않고 팽창된 경우에, 무릎 에어백의 폭이 예를 들면 운전자/승객의 도어와 같은 자동차 내부 구조물과 중앙 콘솔 사이에서 가능한 공간보다 크게 되는 방식으로, 무릎 에어백이 형성된다. 따라서 무릎 에어백의 여분 체적은 내측으로 나가게 되어, 받침 형상의 부위들이 측부상에 형성됨으로써, 그것이 무릎을 측방향에서 유지하게 된다. 따라서, 에어백 외피를 복잡하게 형상화시킬 필요 없이, 팽창된 무릎 에어백은 윤곽을 가지게 된다. 소망되는 윤곽 효과(contouring effect)는 에어백을 통해서 연장되는 줄(tether)의 이용에 의해 더욱 향상될 수 있다.
받침 형상 부위들이 자동차의 내측 구조물과 중앙 콘솔상에서 지지되기 때문에, 매우 우수한 형상의 안정성이 초래된다. 무릎 에어백은 빠져나갈 수 없기 때문에, 승객의 무릎-정강이 부위를 통하여 가로질러서 전방으로 진행하는 충격의 영향이 있는 경우에 우수한 유지 효과가 있게 된다.
또한 무릎 에어백이 죄여든다는 사실은, 무릎이 에어백과 측면 구조물 벽 사이를 통해서 부딪히는 것을 방지하게 된다.
바람직한 구현예에서, 할당된 자동차 승객의 무릎-정강이 부위가 에어백의 충격 표면에 의해 감싸이는 방식으로 무릎 에어백의 치수가 정해지고 위치가 정해진다. 특히, 그러한 자동차는 청구항 제 4 항 및 제 5 항에 기재된 것과 같이 설계된다.
본 발명은 이제 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 발 아래 공간에서 완전하게 팽창된 무릎 에어백을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 는 자동차 점유자의 무릎 위치를 포함하는, 무릎 에어백의 바람직한 구현예에 대한 개략적인 도면이다.
도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 무릎 에어백을 나타낸 것이다.
도 1 은 전방 좌석(S)의 일부와, 전방 좌석 앞의 발 아래 공간을 나타낸 것으로서, 무릎 에어백(10)이 수평의 부분에 있다. 도시되지 않은 개스 발생기에 의해 팽창된 무릎 에어백(10)은 완전히 팽창되어 있다. 도시된 바와 같이, 무릎 에어백(10)은 그것의 측부에 받침 형상 부위(bolster shaped area, 14)를 형성한다. 이러한 받침 형상 부위들은, 무릎 에어백이 자유롭게 펼쳐질 수 있는 경우에 무릎 에어백(10)이 가지게 되는 최대의 폭(b)이 자동차 내측 구조물(F)과 중앙 콘솔(M)의 내측부 사이에서 이용될 수 있는 공간 보다 크기 때문에 발생한다. 무릎 에어백이 자유롭게 펼쳐질 수 있다면 무릎 에어백(10)이 가지게 되는 형상은 점선으로 도시되어 있다. 바람직스럽게는, 무릎 에어백의 폭(b)이, 가능한 거리보다 30 내지 100 mm 크게 되어 있다.
형성된 받침 형상 부위(14)는 탑승자가 가로지르는 방향으로 움직일 때 양호하게 지지할 수 있는데, 이것은 한편으로는 무릎이 중앙의 콘솔이나 또는 차량의 내측 구조물과 접촉하는 것을 방지하고, 무릎 에어백과, 예를 들면 도어의 내장부 사이를 통한 측방향의 미끄러짐을 방지하며, 또한 특히 차량의 탑승자가 좌석 벨트를 착용하고 있지 않다면 머리가 A 기둥(A-pillar)과 접촉할 위험성을 감소시킨다.
중앙 부위에서 받침 형상 부위(14)의 형성을 향상시키기 위하여, 줄(16)들이 무릎 에어백(10)의 베이스 표면(11)으로부터 충격 표면(12)으로 연장된다. 줄은 중앙 부위에서 무릎 에어백(10)의 두께를 제한한다. 줄(16)이 없으면, 단지 작은 받침이 형성되거나, 또는 전체적인 무릎 에어백(10)의 두께가 증가된다. 다른 장점들, 특히 우수한 측부 지지와, 측부에서의 미끄럼 방지는 유지된다.
본 발명의 바람직한 구현예는 도 2 에 도시되어 있다. 무릎 에어백(10)의 폭은 차량의 내부 구조(F)와 중앙 콘솔(M) 사이에서 가능한 거리보다 크게 선택되는데, 상기 내부 구조(F)는 여기에서 주로 내측의 도어 내장부로 형성된 것이다. 더욱이, 무릎 에어백은 표준적인 좌석 위치에 있는 차량 탑승자 다리(B)의 무릎-정강이 부위를 적어도 부분적으로 외측에서 둘러싸는 방식으로 치수가 정해지고 위치된다. 이러한 둘러쌈은 내측과 외측의 무릎-정강이 부위들 양쪽에 대하여 이상적으로 발생된다. 최고의 가능한 결과를 달성하기 위하여, 다리가 감싸여지는 정도는 특정한 범위내에 있어야 한다. 이러한 감쌈(embrace)의 정도는 표준적인 좌석 위치에서 50 % H III 마네킹(dummy)의 보조로 정해지는데, 여기에서 마네킹은 소위 H 위치라고 불리우는 곳에 앉아있게 된다.
도 2 는 상기에 설명된 마네킹의 무릎-정강이 부위를 도시한 것이다. 감쌈의 정도를 정하기 위하여 직선(g)이 이용되는데, 이것은 길이 방향의 차량 축(f)에 대 하여 수직으로 수평면상에서 연장된다. 각도(α)는 이제 감쌈의 정도를 측정하도록 이용되는데, 이것은 가상의 접선 평면(15,15')이 직선(g)에 대하여 형성하는 각도이다. 이러한 접선 평면들은 충격 표면(12)이 무릎-정강이 부위에서 접촉되기 시작하는 직선을 따라서 충격 표면의 배향을 가지는 것으로 정의된다. 각도(α1)는 외측의 무릎-정강이 부위에 영향을 미치는 접선 표면들의 교차 각도를 나타내고, 각도(α2)는 내측의 무릎-정강이 부위에 영향을 미치는 접선 표면들의 교차 각도를 나타낸다.
여기에 도시된 구현예에서, 무릎 에어백(10)은 대칭적으로 형성되는데, 이는 다리(Ba)(자동차 외측에 가까운 다리)에 영향을 미치는 각도(α)가 다리(Bi)(중앙 콘솔에 가까운 다리)에 영향을 미치는 각도(α)와 같게 된다는 것을 의미한다. 각도(α1)(무릎-정강이 부위의 외측)는 15°내지 75°사이이며, 바람직스럽게는 35°내지 55°사이이다. 각도(α2)(무릎-정강이 부위의 내측)는 각도(α1)와 같은 범위에 있으며 바람직스럽게는 같은 크기이다. 정강이에 대한 부하를 경감시키기 위하여, 감쌈의 각도는 정강이의 하부 부분을 향하여 감소되어야 한다.
본 발명에 따른 기술은 본원 발명에서 설명된 개량 사항을 보다 명확하게 나타내기 위하여 도 3 및 도 4 에 도시되어 있다. 지금까지, 전체적인 무릎-정강이 부위를 강하게 감싸거나 (도 3), 또는 감싸는 것을 다소 완전하게 회피하는 것(도 4)이 제안되었다.
10. 무릎 에어백 11. 베이스 표면
12. 충격 표면 14. 측부 표면
15.15' 접선 표면 16. 포획 테이프
F. 자동차 내측 구조물 M. 중앙 콘솔의 내측부
S. 전방 좌석 a. 거리
b. 폭 B. 다리
f. 길이 방향 차축 g. 직선
α. 각도
본 발명은 자동차에서 무릎 에어백으로서 이용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 2 개의 전방 좌석으로서, 각각의 전방 좌석(S)의 앞에 위치한 발 아래 공간은 제 1 측부에서 자동차의 내측 구조물(F)에 의해서 제한되고 제 1 측부의 반대편에 놓인 제 2 측부에서는 중앙의 콘솔(M)에 의해서 제한되는, 2 개의 전방 좌석;
    발 아래 공간에 위치된 적어도 하나의 무릎 에어백(10)으로서, 외력이 가해지지 않은 상태에서 완전하게 충전된 무릎 에어백이 자동차(f)의 길이 방향 축에 대하여 직각으로 수평면에서 특정의 최대 폭(b)을 나타내는, 무릎 에어백(10)을 가지는 자동차로서,
    무릎 에어백이 팽창된 상태에서 최대의 폭(b)이 자동차 내측 구조물(F)과 중앙 콘솔(M) 사이에서 가능한 거리(available separation; a)보다 크게 되는 방식으로, 무릎 에어백(10)이 발 아래 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    최대 폭은 가능한 거리보다 적어도 30 mm 큰 것을 특징으로 하는, 자동차.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    무릎 에어백이 완전히 팽창된 상태에서, 그것의 충격 표면(12)은 관련된 자동차 탑승자의 무릎-정강이 부위를 적어도 외측에서 적어도 부분적으로 감싸는 방식으로 무릎 에어백이 형성되어 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  4. 제 3 항에 있어서,
    표준 좌석 위치에서 50 % 의 H III 마네킹의 경우에, 외측 상부의 무릎-정강이 부위에 각각 할당된 충격 표면(12)의 적어도 접선 평면(15)들이, 자동차 길이 방향 축(f)에 직각으로 수평면상에서 연장되는 직선과 15°내지 75°사이의 제 1 각도(α1)를 가지는 방식으로 무릎 에어백(10)이 형성되어 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    표준 좌석 위치에서 50 % 의 H III 마네킹의 경우에, 충격 표면이 내측의 무릎-정강이 부위들을 감싸는 방식으로 무릎 에어백이 형성되어 위치되는 것을 특징으로 하는, 자동차.
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