KR20120115241A - 랩 어라운드형 에어백 장치 - Google Patents

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KR20120115241A
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airbag
elbow
panel
tether
cushion chamber
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KR1020127014308A
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English (en)
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히로끼 다나까
조나단 데이비드 루디
데니스 에임 버튼
킴벌리 콜
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도요다 고세이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 에어백 하우징(12)에 부착되는 적어도 하나의 에어백 하우징 인터페이스 챔버(22)와, 적어도 하나의 인터페이스 챔버의 하류부의 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버(24)와, 하우징 인터페이스 챔버를 쿠션 챔버에 유체 연결하고, 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버(24)로의 가스 유입을 제어 가능하게 조절하도록 구성되는 엘보(26)를 포함하고, 엘보(26)는 엘보(26)와 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버(24) 사이의 전후 방향 가스 유동을 허용하는 적어도 하나의 개구부를 포함하고, 전개 시 쿠션 챔버의 하류 단부가 제1 방향으로 외향으로, 그 후 적어도 하나의 제2 방향으로 에어백 하우징(12)을 빠져나가도록 에어백 쿠션 챔버(24)의 방향 전개를 제어함으로써, 쿠션 챔버의 전개 방향이 방향 변경하는 것에 의해, 차량의 구조물의 적어도 일부분을 둘러싸고 임의의 착석자와 차량 구조물 사이에 쿠션 챔버를 적어도 일시적으로 개재하는 차량용 에어백 장치(10)에 관한 것이다.

Description

랩 어라운드형 에어백 장치 {WRAP-AROUND AIRBAG DEVICE}
본 발명은 그 내용이 참조로서 본원에 명백히 합체된, 2009년 11월 10일자에 출원된 미국 가출원 제61/259,864호의 출원 일자에 대한 이익을 주장한다.
본 발명은 대체로 랩 어라운드형 에어백 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어백이 처음에 하향 방향과 같은 제1 방향으로, 그리고, 후속하여 제2 방향으로 팽창하여, 상방으로 계기판 주위를 둘러싸도록 장착되는 무릎 보호 에어백 장치에 관한 것이다.
최근 에어백 기술 분야에 상당한 발전이 있었다. 관심을 받는 일 분야로는 무릎 에어백의 사용에 의한 착석자 다리의 보호를 들 수 있다. 그러한 에어백의 사용에 대한 하나의 접근책으로는, 보통 착석자의 다리와 대면 관계에 있는 계기판 조립체 내에 그들을 수납하는 것이다. 그러한 구성의 일 예가 참조로서 통합된 미국 특허 제6,715,789호 및 미국 특허 제7,434,837호에 기술되어 있다.
최근의 자동차 설계의 발달로 인해 무릎 에어백 하우징을 계기판의 착석자 대면 표면과 대체로 인접한 위치로부터 계기판의 바닥부 위치로 재배치할 필요가 있게 되었다. 예를 들어, 하나의 바람직한 접근책으로는 임의의 무릎 에어백 하우징이 계기판 아래에 위치되도록 또는 하우징이 에어백이 그를 통해 팽창하는 하향 개구부를 갖도록(따라서 하우징이 장식용 커버에 대한 요구를 피할 수 있도록) 차량 객실을 설계하는 것이다.
팽창 동안 에어백에 가해지는 힘이 상당하기 때문에, 그들의 구조적 형상에 무관하게 그러한 에어백은 바로 외향으로 팽창하려는 경향이 있다. 예를 들어, 팽창하는 동안, 에어백의 실질적 전체 체적은 실질적으로 동일한 내부 가스 압력을 동시에 받게 될 수 있다.
팽창을 방향적으로 제어하려는 노력은 복잡한 구조적 구성 없이는 불가능하다. 예를 들어, 상방으로 계기판 주위를 둘러싸도록 하는 요구를 충족시키기 위해, 참조로서 통합되는 공개된 미국 특허 출원 제2007/0246920호에 나타낸 바와 같이 (로드 체결 요소에 의해서와 같이)에어백을 에어백 하우징에 연결시키는 제어 요소를 통합시키고자는 노력이 있었다. 또 다른 접근책은 에어백에 대향한 구조적 차단 부재를 포함하는 것이며, 팽창하는 동안, 에어백은 이 구조적 차단 부제에 접촉 및 편향되며, 따라서 이 구조적 차단 부재는 에어백 팽창시 에어백을 방향적으로 안내한다. 예를 들어, 참조로서 통합되는 공개된 미국 특허 출원 제2007/0246920호는 백이 "상향 지향 충격"을 받도록 하는 수평 하우징 바닥부의 형태의 안내 설비의 사용을 예시하고 있다. 그러한 접근책은 잠재적으로 차량의 무게를 증가시키거나, 조립 단계를 추가하거나, 둘 다를 요하는 추가적인 구성 요소가 존재할 필요가 있어, 다양한 용례에 대한 장치의 매력이나 비용에 영향을 미친다. 에어백 전개를 위한 접근책의 또 다른 예시는 참조로서 통합된 DE 19946477A1에 나타나 있다.
향상된 랩 어라운드형 에어백 장치를 갖는 것은 이로울 것이다. 예를 들어, 하향 개구부를 통해 팽창할 수 있는 무릎 에어백 장치와 같은 에어백 장치를 갖는 것은 이로울 것이다. 그러한 향상된 무릎 에어백 장치가 상방으로 계기판 주위를 둘러싸는 것이 가능할 경우 특히 이로울 것이다. 또한 그러한 향상된 무릎 에어백 장치가 팽창을 방향적으로 제어하기 위해 백의 외부에 위치되는 안내 설비 또는 다른 구조적 구성에 대한 요구를 피할 수 있을 경우 특히 이로울 것이다.
본 발명은 에어백 하우징에 부착되는 적어도 하나의 에어백 하우징 인터페이스 챔버와, 적어도 하나의 인터페이스 챔버의 하류부의 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버(예를 들어, 다리 쿠션 챔버)와, 하우징 인터페이스 챔버를 쿠션 챔버에 유동적으로 연결하고, 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버로의 가스 유동을 제어 가능하게 조절하도록 (예를 들어, 패브릭 패널 구조물의 사용에 의해)내부적으로 구성되는 엘보를 포함하고, 엘보는 엘보와 적어도 하나의 에어백 다리 쿠션 챔버 사이의 전후방향으로의 가스 유동을 허용하는 적어도 하나의 개구부를 포함하고 전개 시 쿠션 챔버의 하류 단부가 제1 방향(예를 들어, 대체로 수평보다 아래쪽인 제1 축을 따른 하향 방향)으로 외향으로, 그리고 후속하여 적어도 하나의 제2 방향(예를 들어, 대체로 측방향 성분을 포함할 수 있는 제1 축과는 다르게 배향되는 제2 축을 따른 방향)으로 에어백 하우징을 빠져나가도록 에어백 쿠션 챔버의 방향 전개를 제어하는 내부 구조를 가짐으로써, 쿠션 챔버의 전개 방향이 변하는 것(예를 들어, 상향 방향으로 변하는 것)에 의해, 차량의 부품(예를 들어, 계기판)을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 임의의 착석자와 차량 부품 사이(예를 들어, 임의의 착석자의 다리와 계기판 사이)에 쿠션 챔버를 적어도 일시적으로 개재하는 차량용 에어백 장치를 제공하는 것에 의해 상술한 요구 중 일부 또는 모두를 충족시킨다.
본원의 에어백 장치는 에어백이 전개되는 동안 에어백 내의 가스 압력을 적절히 조절하는 내부 패널 구조를 유리하게 채용하기 때문에, 랩 어라운드를 달성하도록 돕기 위한 외부 안내 장치가 불필요하다. 또한 가스 유동을 제어하는 밸브 기구에 대한 요구를 피하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 이제 팽창 요구로 인해 이전에 비현실적이었던 차량 위치 내에 상대적으로 간단한 복잡성을 갖는 에어백 장치를 장착하는 것이 가능하다.
도 1은 팽창 상태에 있는 에어백을 나타내는 본 교시에 따른 장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1에서 원으로 표시된 부분의 확대도이다.
도 3a는 본 개시에 따른 장치의 정면도이다.
도 3b는 도 3a의 장치의 측단면도이다.
도 3c는 도 3a의 장치의 반대쪽 정면도이다.
도 4는 예시적인 테더 패널(tether panel)의 정면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 교시에 따른 팽창 방향 및 순서의 예를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
대체로, 본원의 교시는 차량용 에어백 장치에 관한 것이다. 에어백 장치는 하나 이상의 에어백을 포함할 수 있다. 에어백 장치는 하우징 구조물(이것은 부속 장착 설비를 가질 수 있음)을 포함할 수 있다. 하우징 구조물은 전개 이후 에어백의 쿠션 챔버(예를 들어 다리 쿠션 챔버)가 초기에 하우징을 빠져나가는 대체로 외향(예를 들어, 하향) 개구부(예를 들어, 적어도 하나의 피봇식으로 부착된 도어 또는 소정의 다른 패널에 의해 덮힐 수 있는 개구부)를 갖도록 구성될 수 있다. 에어백 장치는 적절한 팽창기를 가질 수 있다. 예를 들어, 차량 충돌과 같은 감지된 조건에 반응하여 작동될 경우 하나 이상의 에어백으로 가스를 방출시키는 용기를 포함할 수 있다.
하우징 구조물은 대체로 에어백이 둘러싸고자 하는 구조물 아래에 또는 다른 방식으로 그 인근에 부착될 수 있다. 예를 들어, 계기판의 바닥부(예를 들어, 바닥 모서리부) 상에 또는 인접하게 위치될 수 있다. 따라서, 하우징 구조물의 최저 부분은 계기판 바닥부 또는 바닥부 모서리부와 실질적으로 동일한 높이 또는 수직방향으로 위쪽에 있을 수 있다. 하우징 구조물은 하방을 향하도록 배향될 수 있다. 하우징은 소정의 구성을 갖는 비교적 강성의 구조물일 수 있다. 그것은 비교적 가요성의 구조물(예를 들어, 패브릭 하우징이 사용될 수 있음)일 수 있다.
도 1은 (하우징 내에 도시되었지만 적어도 부분적으로 하우징의 외부에 있을 수 있는)부속 팽창기(14)를 구비한 하우징(12)을 포함하는 에어백 장치(10)의 일 예를 나타내는 도면이다. 하우징(12)은 계기판(16)에 인접하여 위치되며, 도 1에는 계기판의 바닥 모서리부(18)와 대체로 정렬된 것으로 도시되었다.
에어백 장치의 에어백은 서로 연결되고 서로에 대해 분획될 수 있는 다수의 챔버(그 자체가 서브 챔버를 포함할 수 있음)를 포함할 수 있다. 에어백 챔버는 서로 간에, 그리고 팽창기와 유체 연통할 수 있다. 하나 이상의 챔버는 전개 도중에, 그러한 전개 후에 또는 둘 모두에 가스가 에어백을 빠져나갈 수 있는 개구부를 가질 수 있다.
에어백 장치는 에어백 하우징 구조물에 부착되는 적어도 하나의 에어백 하우징 인터페이스 챔버를 갖는 적어도 하나의 에어백을 포함하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버는 적어도 하나의 인터페이스 챔버의 하류부에 위치될 수 있다. 엘보는 하우징 인터페이스 챔버를 쿠션 챔버에 유체 연결한다. 엘보는 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버로의 가스 유입을 제어 가능하게 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 밸브 기구는 없지만, 여전히 가스 유동을 조절하는 (예를 들어, 패브릭 패널 구조물의 사용에 의한)구성을 갖는 내부 구조물을 가질 수 있다. 도 1을 참조하면, 예시적인 에어백(20)이 도시된다. 에어백은 하우징 인터페이스 챔버(22) 및 적어도 하나의 쿠션 챔버(24)[도 1에는 2개의 서브 챔버(24a, 24b)를 갖는 것으로 도시됨]를 포함한다. 엘보(26)는 하우징 인터페이스 챔버(22)를 다리 쿠션 챔버로서 도시된 적어도 하나의 쿠션 챔버(24)에 유체 연결한다.
예를 들어, 엘보는 전개 시 쿠션 챔버의 하류 단부가 [(예를 들어, 대체로 수평 아래쪽의 또는 수평 아래쪽으로 약 60°, 70°, 80°, 90°보다 큰 각도일 수 있는 제1 축을 따른)제1 하향 방향과 같은]제1 방향으로 외향으로, 그 후 적어도 하나의 제2 방향으로(예를 들어, 대체로 측방향 성분을 포함할 수 있는 제1 축과는 다르게 배향되는 제2 축을 따른 방향으로) 에어백 하우징을 빠져나가도록 에어백 쿠션 챔버의 방향 전개를 제어하는 내부 구성을 가짐으로써, 쿠션 챔버의 전개 방향이 방향적으로(예를 들어, 상향 방향으로) 변하는 것에 의해 차량의 구성물(예를 들어, 계기판)을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 착석자와 차량의 구성물 사이(예를 들어, 임의의 착석자의 다리와 계기판 사이)에 쿠션 챔버를 적어도 일시적으로 개재할 수 있다.
엘보는 대체로 오목할 수 있는 비교적 강성의 내부 편향면을 제공할 수 있어, 전개되는 동안 가스 유동을 적어도 하나의 제2 방향으로 이동시킨다. 따라서, 엘보는 적어도 하나의 제1 벽과, 적어도 하나의 대향 제2 벽을 가질 수 있다. 벽은 하나 이상의 테더에 의해 연결식으로 경계를 이룰 수 있고, 테더는 가스 유동이 테더를 통과하게 또는 지나가게 하는 하나 이상의 개구부 또는 다른 통로를 가질 수 있다.
더욱 상세하게, 팽창하는 동안 대향 패널 사이의 공간 거리를 유지하기 위해, 에어백은 그 패널들이 하나 이상의 테더에 의해 함께 연결될 수 있다. 적어도 2개의 대체로 대향하는 패널은 엘보를 형성하도록 적어도 하나의 테더로 함께 연결될 수 있고, 또한 테더는 엘보로부터 적어도 하나의 쿠션 챔버(예를 들어, 다리 쿠션 챔버)를 분리한다. 적어도 2개의 대체로 대향하는 패널은 일체로 엘보를 형성하도록 적어도 하나의 테더로 함께 연결될 수 있다. 또한, 엘보는 분리식으로 제조되고 쿠션 챔버(예를 들어, 다리 쿠션 챔버) 또는 하우징 인터페이스 챔버 중 어느 하나 또는 둘 다와 결합될 수 있다.
테더는 대체로 편평할 수 있다. 테더는 스트랩(strap)일 수 있다. 테더는 길이가 긴 패널일 수 있다. 테더는 코드(cord)일 수 있다. 테더는 직물 구조물일 수 있다. 예를 들어, 테더는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 대체로 길이가 길고 편평한 테더 패널(예를 들어, 패브릭)일 수 있다. 테더는 하나 이상의 개구부의 사용에 의해 그것을 가로지르는 가스의 통과를 제한하도록 구성될 수 있으며, 임의의 밸브 기구가 존재하지 않아도 된다(예를 들어, 테더는 임의의 일방향 밸브 기구 또는 체크 밸브 기구가 존재하지 않아도 된다). 따라서, 테더는 테더를 가로지르는 또는 테더를 통과하는 양방향 가스 유동이 가능하도록 될 수 있다. 따라서, 테더는 가스가 인접 챔버 내로 또는 외로의 제한 없는 유동에 자유로운 적어도 하나의 개구부를 포함할 수 있다.
엘보를 형성하기 위해, 그들 사이에 적어도 하나의 엘보 패널을 구비한 상류부 테더 및 하류부 테더를 채용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상류부 및 하류부의 대체로 길이가 길고 편평한 테더 패널(각각은 제1 단부 및 제2 단부를 구비함)은 착석자 대면벽을 형성하는 엘보 패널과 연결될 수 있다. 엘보 패널은 상류부 태더 패널에 상류부 테더 패널의 제2 단부 및 엘보 패널 상류 단부에서 연결될 수 있다. 엘보 패널은 하류부 테더 패널에 하류부 테더 패널의 제2 단부 및 엘보 패널 하류 단부에서 연결될 수 있다.
실례로서, 도 2는 제1 벽(28), 제2 벽(30) 및 [제1 단부(32a) 및 제2 단부(32b)를 갖는]한 쌍의 테더(32)를 도시한다. 각각의 테더(32)는 각각 적어도 하나의 개구부(34)를 갖는다(또한, 도 5a 내지 도 5c 참조). 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 벽(30)은 착석자 대면벽을 형성하는 외부면을 갖는 엘보 패널이다. 팽창 시 엘보의 내부는 대체로 오목할 수 있다.
본원에 기술된 장치의 에어백은 서로에 대해 적절하게 연결된 대향 패널에 의해 이루어질 수 있다. 적절한 천 또는 막(membrane)이 바느질되거나 그와는 다르게 그들의 주연부 주위에서 실질적으로 함께 결합될 수 있다. 에어백의 재료는 테더의 재료와 동일하거나 다를 수도 있다. 따라서, 본원에서 기술된 에어백은 쿠션 챔버, 하우징 인터페이스 챔버 또는 둘 다를 형성하도록 함께 연결된 적어도 2개의 대체로 대향하는 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대체로 대향하는 패널은 제1 패널(예를 들어, 차량의 전방을 향하는 무릎 에어백의 패널)과, 제1 패널에 연결되는 분리된 제2 패널(예를 들어, 차량의 후방을 향하는 무릎 에어백의 패널)을 포함할 수 있다. 도 3a 내지 도 3c는 에어백에 대해 가능한 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 제1 패널(36)은 제2 패널(40)에, 제1 패널의 주연부(38)의 적어도 일부분에 인접하고 또한 제2 패널의 주연부(42)의 적어도 일 부분에 인접하여 연결될 수 있다.
엘보의 일체로된 구성을 수용하기 위해서, 중간 부분(44)(예를 들어, 그 자체로 접힐 수 있는 추가의 에어백 재료의 부분)을 포함하는 것이 가능하다. 테더가 패널 사이에 부착되어, 대체로 패널의 폭에 걸쳐 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 3c에서 알 수 있는 바와 같이, 테더(32)가 도시된다.
패널은 반드시 분리된 구조물일 필요는 없다. 그들은, 예를 들어 단일의 시트를 접음으로써 형성될 수 있다. 3개 이상의 시트재가 대향 패널을 형성하도록 적절히 연결될 수 있다. 개개의 시트는 동일 또는 다른 재료이거나, 또는 동일한 또는 다른 재료 특성 및/또는 표면 처리를 가질 수 있다. 에어백은 대체로 직선이거나, 대체로 서로에 대해 평행이거나, 또는 둘 다인 하류부 단부(46) 및 상류부 단부(48)를 가질 수 있다. 하류부 단부의 폭은 상류부 단부의 폭보다 (예를 들어, 약 1배 초과, 약 1.2배, 약 1.5 또는 약 2배 초과만큼)클 수 있다. 상류부 단부와 하류부 단부 사이에 형성된 바와 같은 에어백의 측부 모서리부는 외향으로, 내향으로 또는 둘 다로 테이퍼링 될 수 있다. 측부 모서리부는 테이퍼링된 부분을 나타내지 않을 수 있다. 단부 중 적어도 하나, 측부 모서리부, 또는 그 각각은 하나 이상의 만곡부, 직선부 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 도 3a 및 도 3c에서 알 수 있는 바와 같이, 측부 모서리부는 하류 단부(46)에서 외향으로 테이퍼링되고, 그 후 상류 단부에서 내향으로 테이퍼링되는 대체로 아치형 경로를 따른다.
본원의 에어백에 대해 요구되는 팽창의 일련의 순서 및 방향을 용이하게 하기 위해, 엘보는 길이(A)를 갖는 패널(28)과, 길이(A)보다 적어도 약 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8배 긴 길이(C)를 갖는 패널(30)을 갖도록 구성될 수 있다. 패널(28)은 테더 길이(B)를 갖는 제1 테더와 길이(B)보다 긴 테더 길이(D)를 갖는 제2 테더에 의해 외향 패널에 결속될 수 있다. (D)의 테더 길이는 (B)의 테더 길이와 실질적으로 동일하거나, 크거나, 작을 수 있다. (B), (C) 및 (D)의 길이는 팽창되는 동안의 가스의 방향 경로를 생성하도록 서로에 대해 선택됨으로써, 가압시의 챔버 각도 및/또는 방향을 도출한다. 또한 패널(28)은 생략되거나 수렴점으로 축소될 수 있는 것이 가능하다. 따라서, 엘보는 패널(C)에 의해 형성되어 그 단부에서 수렴점으로 수렴하는 테더에 의해 경계를 이룰 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상류부 테더(32)는 에어백의 하향 이동(excursion)을 제한하도록 하는 치수로 구성될 수 있다. 패널(28)은 랩 어라운드를 얻기 위해 편향면을 형성하고, 하류부 테더(32)는 엘보에 누적된 가스의 쿠션 챔버로의 배출 경로를 제공한다. 팽창은 챔버를 분리하는 임의의 일방향 밸브 기구 없이 달성될 수 있다.
적어도 하나의 테더는 대향 패널을 연결하지만 가스가 챔버 사이를 통과 가능하게 하는 임의의 적절한 구조물을 포함할 수 있다. 테더는 임의의 일방향 밸브 기구 또는 체크 밸브 기구가 존재하지 않아도 된다. 예를 들어, 테더는 엘보를 빠져나와 쿠션 챔버(예를 들어, 다리 쿠션 챔버)로 유입될 때 가스가 통과하는 패널 내의 적어도 하나의 개구부를 갖는 길이가 긴 패널(예를 들어, 대체로 편평한 구조물)을 포함할 수 있다. 엘보를 형성하는 각각의 테더는 가스가 통과하는 패널 내의 적어도 하나의 개구부를 갖는 길이가 긴 패널(예를 들어, 대체로 편평한 구조물)을 포함한다. 쿠션 챔버(예를 들어, 다리 쿠션 챔버)와 인접한 엘보 테더의 개구부는 하우징 인터페이스 챔버에 인접한 임의의 엘보 테더의 개구부의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 테더는 대체로 직사각형의 외주를 가질 수 있다. 기류를 위한 통로가 모서리부(예를 들어, 측방향 주연부 모서리부)의 외측과 에어백 패널의 내측벽 사이에 형성되는 것이 가능하다.
각각의 테더 내의 개구부 크기의 비율은 쿠션 챔버가 팽창하기 전에 엘보가 실질적으로 전체적으로 팽창되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 개구부는 엘보가 팽창하는 동안 엘보 내로의 가스의 유입량이 엘보 챔버를 빠져나가는 가스의 유출량을 (예를 들어, 적어도 약 20％, 30％, 50％ 또는 더 높은 퍼센트만큼)초과하도록 될 수 있다. 따라서, 팽창되는 동안, 가스는 엘보가 실질적으로 전체적으로 팽창될 때까지 엘보에 축적되어 쿠션 챔버에서 보다 엘보에서 훨씬 더 높은 압력을 생성하고, 그 후 쿠션 내의 압력을 증가시키게 된다. 이것은 임의의 챔버 사이에 일방향 밸브 기구 또는 체크 밸브 기구의 사용 없이 얻어질 수 있다. 테더는 엘보의 각각의 단부 근방에 위치될 수 있고 각각은 가스가 통과하는 적어도 하나의 개구부를 구비하도록 구성된다. 예를 들어, 적어도 하나의 테더는 엘보의 각각의 단부 근방에 위치될 수 있고, 각각은 가스가 통과하는 적어도 하나의 개구부를 갖도록 구성되고, 가스 유동을 위한 개구부는 하우징 인터페이스 챔버에 인접한 엘보의 단부에서 보다 넓음으로써 가스가 엘보로 유입될 때 엘보 내에 일시적으로 축적되어 엘보가 단단해지게 됨으로써 가스의 유동을 쿠션 챔버로 효과적으로 편향시키게 된다.
하나 이상의 테더가 챔버를 분획하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 분획 테더가 다리 쿠션 챔버를 2 이상의 서브 챔버로 분리시키기 위해 채용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 예를 들어, 하나 이상의 분획 테더(32)가 다리 쿠션 챔버를 상류부 서브 챔버(24a) 및 하류부 서브 챔버(24b)로 분획할 수 있다. 패널을 연결시키거나, 챔버를 분획하거나 또는 둘 다를 위한 임의의 테더는 참조로서 통합된 미국 특허 제7,434,837호(예를 들어, 제6칼럼 제65행 내지 제7칼럼 제60행)에 기술된 바와 같은 구조물을 가질 수 있다. 따라서, 테더는 그 내에 하나 이상의 구멍을 갖는 대체로 길이가 긴 판 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 4는 치수(d)와 하나 또는 복수의 구멍(34)을 갖는 테더(32)에 대해 나타내는 도면이다. 하나 이상의 임의의 그러한 구멍은 순차적인 챔버 형성이 얻어지도록(예를 들어, 가스가 팽창기로부터 방출될 경우, 서브 챔버가 순차적으로 팽창기에 가장 가까운 서브 챔버로부터 시작해서 팽창하고, 그 후 각각의 인접한 하류부 서브 챔버에서 연속하여 펼쳐지도록) 가스의 통과를 허용하는 적절한 형상 및 크기일 수 있다. 또한, 임의의 그러한 구멍은 팽창하는 에어백의 외향 행정에 대한 적절한 한정을 보장하기에 충분한 크기 및 형상으로 될 수 있다. 구멍 형상의 예로는 원형, 난형, 타원형, 삼각형, 직사각형, 다른 다각형 또는 임의의 그들 조합을 들 수 있다.
실례로서, 도 5a 내지 도 5c는 에어백의 팽창 방향 및 순차적인 순서에 대한 하나의 가능한 예에 대해 도시한다. 도 5a는 초기 외향 전개 상태에 있는 에어백에 대해 나타내는 도면으로, 여기서 외향 전개 방향은 화살표 1의 방향으로 대체로 하향하는 방향이다. 도 5b는 제2 및 그 후속의 일부 전개 상태에 있는 에어백을 나타내는 도면으로, 여기서 엘보(26)가 팽창된다. 팽창하는 동안, 상류부 테터(32)는 내부적으로 에어백의 외향 행정을 제한하고, 그 결과 형성된 압력은 에어백이 화살표 2의 방향으로 대체로 측방향으로 펼쳐지게 한다. 도 5c는 완전히 전개된 에어백을 나타내는 도면으로, 어떠한 방식으로 그것이 계기판(16) 주위를 둘러싸는지에 대해 도시한다. 화살표 3에 의해 도시한 바와 같은 제3 방향으로의 팽창 경로가 후속된다. 압력이 엘보 내에 형성될 때 엘보의 초기 팽창과 쿠션 챔버(24)의 후속 팽창 사이에 지연이 발생한다. 그러나, 그 지연은 쿠션 챔버(24)가 감지된 충격이 있는 경우 착석자에게 쿠션을 제공하기에 충분한 시간이다.
상술한 바로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본원의 교시에 따르면 하나 이상의 다양한 이익을 얻을 수 있다. 예로서, 본원의 에어백 장치는 팽창을 방향적으로 제어하기 위해 에어백의 외부에 위치된 안내 설비 또는 다른 구조적 구성이 없어도 된다. 에어백 장치는 도어가 없어도 되고 또는 적어도 장식용 도어 또는 다른 커버가 없어도 된다. 에어백 장치는 주로 (예를 들어, 계기판의 착석자 대면측으로부터)측방향으로의 에어백의 전개를 위해 개방되는 하우징이 없어도 된다.
다른 설계 변경도 가능하다. 예로서, 완전히 전개된 상태에서, 운전자 측 시스템을 위해, 본원의 에어백(예를 들어, 다리 쿠션 챔버의 하류 단부)이 차량의 운전대의 수직 방향 아래 쪽에 있을 수 있다. 그러나, 에어백은 완전히 전개됐을 때 운전대를 둘러싸도록 구성되는 것이 가능하다. 예를 들어, 에어백의 하류 단부는 운전대를 위한 절결부를 가질 수 있다. 에어백 장치는 일방향 밸브 기구 또는 체크 밸브 기구가 없어도 된다(예를 들어, 인접하는 챔버 사이의 기류를 제어하기 위해 채용된 밸브 기구가 존재하지 않는다).
바람직한 적용례를 무릎 에어백으로서 나타내었지만, 에어백은 차량의 다른 적용을 위해 사용될 수 있다. 다른 적용례로는, 에어백의 전개가 반드시 처음에는 제1 외향(예를 들어, 하향) 방향으로, 그 후 가스 유동 방향(예를 들어, 측 방향, 상향 방향, 또는 둘 다)의 적어도 하나의 변화에 기인하여 그리고 그 내부 구조물에 기인하여 방향이 변함으로써, 에어백이 부품을 둘러싸는 것을 포함할 수 있다. 그 예로는 의자 뒷부분(seatback), 팔걸이, 콘솔(console), 머리받이(headliner), 계기판 또는 그 외의 것을 둘러싸는 에어백을 들 수 있다. 본원의 에어백 장치는 그 각각이 서로와 (예를 들어, 적어도 약 20°,30°, 45°, 60°, 90°, 또는 120°의 크기 만큼) 차이가 있는, 적어도 3개의 대체로 축 방향을 따라 에어백 하우징으로부터 팽창하도록 구성될 수 있다. 실례로서, 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 화살표 1과 화살표 2 사이의 각도 차이는 약 90°보다 크고, 화살표 2와 화살표 3 사이의 각도 차이도 마찬가지이다. 교시의 필수 요건은 아니지만, 본원의 개시는 본원의 랩 어라운드 각의 전체 합이 180°를 초과하도록 채용될 수 있음을 알 수 있다.
인접하는 챔버 사이의 개구부는 적어도 하나의 테더에 의해 형성될 수 있고 테더 내에 하나 이상의 구멍을 포함한다. 개구부는 테더의 단부와 챔버 내부의 주연부를 대체로 따라 연장하는 챔버의 내벽 사이에 형성되는 공간을 포함할 수 있다. 개구부는 만곡된 모서리, 편평한 모서리 또는 둘 다를 갖는 구멍을 포함할 수 있다. 개구부는 대체로 "D" 및/또는 "O"와 같은 형상을 가질 수 있다. 에어백은 하우징 내에 팽창기와 함께 내장되기 위해 말리도록, 포개지도록 및/또는 접히도록 될 수 있다. 팽창될 때의 챔버의 상부 및 하부 단부는 챔버의 가장 넓은 너비의 적어도 약 50％, 60％, 70％, 또는 80％ 보다 큰 너비(예를 들어, 약 그 중간 지점에서의 챔버의 너비)를 갖는다. 전체로서 에어백은 대체로 단일의 셀(cell) 구조물을 구성할 수 있다. 에어백은 복수의 개개로 결합된 에어백 셀의 조립체가 없어도 된다. 도면(예를 들어, 도 3a)에서 알 수 있듯이, 에어백을 팽창기에 부착하는 적절한 구조물이 있을 수 있다.
"대체로 제1 축을 따르고, 그 후 대체로 제2 축을 따르는 적어도 하나의 제2 방향으로"라는 행정 방향에 대한 언급은, 선형인 경로 행정을 필수적으로 요구하지 않고 또한 행정의 경로가 아치형 성분을 포함할 수 있다는 것을 제외시키는 것이 아니다. 그러한 행정은 아치형일 수 있어, 에어백의 행정의 전체 경로는 원호이거나 원호의 일부를 포함할 수 있다. 행정은 실질적으로 선형부와 아치형부를 포함할 수 있다. 그것은 실질적으로 동일하거나 다른 곡률 반경을 갖는 복수의 아치형부를 포함할 수 있다.
다른 언급이 없는 한, 모든 범위는 양 종점과 양 종점 사이의 모든 숫자를 포함한다. 범위와 관련하여 "약" 또는 "대략"의 사용은 범위의 양단에 적용된다. 따라서, "약 20 내지 30"은, 적어도 특정 종점을 포함하여 "약 20 내지 약 30"을 포함시키도록 의도된다.
특허 출원 및 공개를 포함하는 모든 글 및 참고 문헌의 개시는 여러 목적을 위해 참조로서 통합된다. 조합을 기술하기 위한 "~을 필수적으로 포함하는"이라는 언급은 기재한 요소, 성분, 부품 또는 단계와, 조합의 기본적 및 신규적 특성에 현저하게 영향을 미치지 않는 그와는 또 다른 요소, 성분, 부품 또는 단계를 포함할 것이다. 또한 본원의 요소, 성분, 부품 또는 단계의 조합을 기술하기 위한 "구성하는" 또는 "포함하는" 이라는 용어의 사용은 요소, 성분, 부품 또는 단계를 필수적으로 포함하는 실시예를 고려한 것이다.
복수의 요소, 성분, 부품 또는 단계는 단일의 통합된 요소, 성분, 부품 또는 단계에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 엘보는 하우징 인터페이스 챔버 또는 다리 쿠션 챔버 중 적어도 하나에 일체로 될 수 있다. 다르게는, 단일의 통합된 요소, 성분, 부품 또는 단계는 분리된 복수의 요소, 성분, 부품 또는 단계로 분할될 수 있다. 요소, 성분, 부품 또는 단계를 기술하기 위한 "단수" 또는 "하나"라는 기재는 추가적인 요소, 성분, 부품 또는 단계를 배제하는 것으로 의도되지 않는다. 유사하게, "제1" 또는 "제2" 항목에 관한 언급은 추가적인 항목(예를 들어, 제3, 제4 또는 더 많은 항목)을 배제하거나 특정 선호 또는 순서를 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 또한 다른 언급이 없는 한 그러한 추가적인 항목은 고려된다.
명백하게 언급하진 않았지만, 본원의 개시의 일부분인 도면에 도시된 크기, 기하학적 구조, 상대적 비율 및 치수로 그려질 필요는 없다. 그러나, 다른 언급이 없는 한, 본원의 개시는 도면에 도시된 기하학적 구조, 상대적 비율 및 치수로 제한되지 않는다.
본원에서 나타낸 설명례 및 실례는 본 기술 분야의 숙련자가 본 발명, 그 원리 및 그 실제 적용을 숙지하도록 의도된다. 본 기술 분야의 숙련자는 특정한 사용 요건에 가장 적합할 수 있도록 다양한 형태로 본 발명을 구성 및 적용할 것이다. 따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 특정 실시예는 본 발명을 실시예와 완전히 같아지게 또는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 본 발명의 범주는 상술한 상세한 설명을 참조하여 정해져서는 안 되며, 첨부된 청구 범위와 함께 그 등가물의 전체 범주를 참조하여 정해지는 것으로 의도되어야 한다. 또한, 기술된 상세한 설명에 참조로서 또한 통합된 이후의 청구 범위로부터 수집된 또 다른 조합이 가능하다.

Claims (20)

  1. 에어백 하우징에 부착되는 적어도 하나의 에어백 하우징 인터페이스 챔버와,
    적어도 하나의 하우징 인터페이스 챔버의 하류부의 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버와,
    적어도 하나의 하우징 인터페이스 챔버를 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버에 유체 연결하는 엘보로서, 엘보와 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버 사이의 전후 방향 가스 유동을 허용하는 적어도 하나의 개구부를 통해 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버로의 가스 유입을 제어 가능하게 조절하도록 구성되는 적어도 하나의 엘보를 포함하고,
    적어도 하나의 엘보는, 엘보와 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버 사이의 전후방향 가스 유동을 허용하는 적어도 하나의 개구부를 포함하고, 전개 시 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버의 하류 단부가 제1 방향으로 외향으로, 그 후 적어도 하나의 제2 방향으로 에어백 하우징을 빠져나가도록 적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버의 방향 전개를 제어하는 내부 구조를 가짐으로써, 쿠션 챔버의 전개 방향이 제1 방향과 제2 방향 사이에서 변화하는 것에 의해, 차량의 부품을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 착석자와 부품 사이에 쿠션 챔버를 적어도 일시적으로 개재하는
    차량용 에어백 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 에어백 쿠션 챔버는 에어백 다리 쿠션 챔버를 포함하고,
    부품은 계기판이고,
    제1 방향과 제2 방향 사이의 방향의 변화는 상향 방향을 포함하는
    차량용 에어백 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전개되는 동안, 엘보는 적어도 하나의 제2 방향으로 가스 유동을 이동시키는 대체로 오목한 상대적으로 강성의 내부 편향면을 제공하는
    차량용 에어백 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 적어도 하나의 에어백 다리 쿠션 챔버, 하우징 인터페이스 챔버 또는 둘 다를 형성하도록 함께 연결된 적어도 2개의 대체로 대향하는 패널을 포함하는
    차량용 에어백 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    대체로 대향하는 패널은 전방 패널과, 전방 패널에 연결되는 분리된 후방 패널을 포함하는
    차량용 에어백 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2개의 대체로 대향하는 패널은 적어도 하나의 테더로 함께 연결되어 엘보를 일체적으로 형성하는
    차량용 에어백 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2개의 대체로 대향하는 패널은 그 내에 개구부를 갖는 적어도 하나의 대체로 편평한 패널 테더로 함께 연결되어 엘보를 형성하고,
    또한 테더는 엘보로부터 적어도 하나의 다리 쿠션 챔버를 분리하는
    차량용 에어백 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘보는 길이 A를 갖는 내향 패널과, 길이 A의 적어도 약 1.5배보다 긴 길이 C를 갖는 외향 패널을 갖고,
    내향 패널은 테더 길이 B를 갖는 제1 테더와, 길이 B 보다 긴 테더 길이 D를 갖는 제2 테더에 의해 외향 패널에 결속되는
    차량용 에어백 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    엘보는 길이 A를 갖는 내향 패널과, 길이 A의 적어도 약 2배보다 긴 길이 C를 갖는 외향 패널을 갖는
    차량용 에어백 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어백 장치는 어떠한 밸브 기구도 존재하지 않는
    차량용 에어백 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 테더는 가스가 엘보를 빠져나와 다리 쿠션 챔버 또는 쿠션 챔버 내로 유입될 때 통과하는 패널 내의 적어도 하나의 개구부를 갖는 길이가 긴 패널을 포함하는
    차량용 에어백 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘보를 형성하는 각각의 테더는 가스가 인접하는 챔버 내로 또는 외로 자유롭게 통과하는 패널 내의 적어도 하나의 개구부를 갖는 길이가 긴 패널을 포함하는
    차량용 에어백 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 테더는 엘보의 각각의 단부에 근접하고,
    적어도 하나의 테더 각각은 가스가 통과하는 적어도 하나의 개구부를 구비하여 구성되는
    차량용 에어백 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 테더는 엘보의 각각의 단부에 근접하고,
    적어도 하나의 테더 각각은 가스가 통과하는 적어도 하나의 개구부를 구비하여 구성되고,
    가스 유동을 위한 개구부는 하우징 인터페이스 챔버에 인접하는 엘보의 단부에서 보다 넓음으로써, 가스가 엘보에 유입될 때, 엘보에 일시적으로 축적되어 엘보를 단단하게 하는 것에 의해 가스의 유동을 더 효과적으로 다리 쿠션 챔버 또는 쿠션 챔버로 편향시키는
    차량용 에어백 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘보는 하우징 인터페이스 챔버 또는 적어도 하나의 에어백 다리 쿠션 챔버 중 적어도 하나와 일체로 된
    차량용 에어백 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 팽창기와, 전개 이후 에어백의 적어도 하나의 에어백 다리 쿠션 챔버가 빠져나가는 개구부를 갖는 하우징을 포함하는 에어백 모듈의 일부분인
    차량용 에어백 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 전개 이후 에어백의 적어도 하나의 에어백 다리 쿠션 챔버가 처음에 하우징을 빠져나가는 대체로 하향 개구부를 구비한 하우징을 포함하는 에어백 모듈의 일부분인
    차량용 에어백 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘보 챔버는 어떠한 밸브 기구도 존재하지 않는 구조물에 의해 형성되는
    차량용 에어백 장치.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    엘보 챔버는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 대체로 길이가 길고 편평한 제1 상류 테더 패널과, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 대체로 길이가 길고 편평한 제2 하류 테더 패널과, 상류 테더 패널에 상류 테더 패널의 제2 단부와 엘보 패널 상류 단부에서 연결되고 하류 테더 패널에 하류 테더 패널의 제2 단부와 엘보 패널 하류 단부에서 연결되는 엘보 패널을 포함하는 구조물에 의해 형성되고,
    하류 테더 패널과 상류 테더 패널의 각각의 제1 단부는 서로 결합되는
    차량용 에어백 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 에어백 장치의 사용.
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