KR20130120475A - 단일 리트랙터 공기팽창식 벨트 시스템 - Google Patents

단일 리트랙터 공기팽창식 벨트 시스템 Download PDF

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KR20130120475A
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키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 시트 벨트(51) 및 팽창 가능한 에어백(200)을 가지며, 에어백은 제 1 및 제 2 대향 패널(220, 222)을 포함하며, 제 1 패널은 하나 이상의 루프(234) 및 슬롯(232)을 포함하여 시트 벨트(51)를 수용하며, 에어백 및/또는 시트 벨트는 시트 벨트의 길이를 따라 서로 상대적으로 미끄러지도록 구성된 안전 구속 시스템을 제공한다.

Description

단일 리트랙터 공기팽창식 벨트 시스템{SINGLE RETRACTOR INFLATABLE BELT SYSTEM}
본 출원은 2010년 10월 28일에 출원된 미국 가출원 제 61/407,678 호에 대해 우선권을 주장한다. 상기 출원의 개시 내용은 본원에 참조로 관련되어 있다.
본 발명은 적어도 하나의 공기팽창식 구성요소를 포함하는 3점식(three-point) 시트 벨트 시스템에 관한 것이다.
선행 기술은 다수의 공기팽창식 시트 벨트 시스템을 도시하며, 하나의 이러한 시스템이 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에 도시된다. 이 시스템은 2개의 리트랙터를 갖고 있고, 1개는 어깨(shoulder) 벨트를 집어넣기 위함이고 다른 하나는 허리(lap) 벨트를 집어넣기 위함이다. 어깨 벨트 및 허리 벨트의 단부들은 텅(tongue)에 단단히 체결되고, 어깨 벨트는 공기팽창식 에어백을 포함한다. 이 시스템은 뛰어난 성능을 발휘하며, 팽창 가스가 관통되어 공기팽창식 에어백에 유입되는 텅/버클 조합체를 활용한다.
다른 시스템은 단일 리트랙터 시스템의 사용을 제안해왔지만, 이러한 시스템의 성능은 충분하지 않음이 발견되어 왔다. 예를 들어, 만약 공기팽창식 벨트가 어깨 벨트의 일부분으로서 합체된다면, 이 조합체의 두께는 종래의 어깨 벨트 단독의 두께와 비교하여 상당히 증가된다. 이러한 유형의 시스템에서, 공기팽창식 벨트/어깨 벨트 조합체가 D-링으로 언급되는 어깨 높이의(shoulder-high) 벨트 루프(loop)를 넘어 가로지르도록 허용하는 것이 어렵고 그렇지 않다면 불가능한 것이 입증되어 왔다.
본 발명은 공기팽창식 백을 가지는 비용 효율적인 단일 리트랙터 안전 벨트 시스템을 제공하며, 이 백은 어깨 벨트가 리트랙터로부터 연장되고 리트랙터에 회수되는 기능을 방해하지 않는다. 보다 상세하게, 본 발명은 에어백 및 시트 벨트 조합체를 포함하며, 시트 벨트에 따른 에어백의 상대적인 이동이 허용된다. 또한, 본 발명은 다중 리트랙터의 사용을 방해하지 않는다.
본 발명은 공기팽창식 에어백 및 공기팽창식 안전벨트(restraint) 시스템을 포함하며, 상기 에어백은 제 1 및 제 2 대향 패널을 포함하고, 제 1 패널은 슬롯을 포함하며, 이들 중 일부는 시트 벨트를 수용하기 위한 루프를 형성하며, 상기 에어백 및 시트 벨트는 각각 서로 상대적으로 이동하도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 주요 구성요소를 도시하는 등각도이다.
도 2는 공기팽창식 시트 벨트 시스템용 선행 기술 텅을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명용 텅의 분해도이다.
도 4는 조립된 텅을 도시하는 도면이다.
도 5는 에어백 팽창기 뿐만 아니라 텅/버클 조립체를 도시하는 도면이다.
도 6은 시트 벨트 상에 미끄러지기 쉽게 장착된 본 발명의 텅을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명과 함께 사용 가능한 에어백의 평면도이다.
도 7a는 에어백의 다른 실시예의 평면도이다.
도 8은 시트 벨트와 관련한 텅의 또 다른 도면이다.
도 9는 도 7의 섹션 9-9를 통한 단면도이다.
도 10은 도 7의 에어백 및 그것을 통해 생성된 시트 벨트를 함께 도시하는 도면이다.
도 11은 도 10의 섹션 11-11을 통한 단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
도 14는 공기압축식 에어백 및 그곳을 통과하여 끼워진 시트 벨트의 섹션을 함께 도시하는 도면이다.
도 15는 가요성 튜브에 의해 감싸지는 이러한 조합체와 함께 시트 벨트의 일부분을 중심으로 접힌 에어백을 도시하는 단면도이다.
도 16은 튜브 및 에어백을 통해 미끄러지기 쉽게 연장한 시트 벨트의 일부분과 함께 접혀진 에어백 주변의 튜브를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 17은 도 15의 튜브의 개방 단부에 삽입가능한 선택적인 중공 플러그를 도시하는 도면이다.
도 18은 도 1에 도시된 탑승자 보호 상태(occupant protecting condition)로부터 탑승 상태(stowed condition)로 변화될 때의 3점식 시트 벨트 시스템을 도시하는 도면이다.
도 19는 탑승자 보호 위치에서의 공기팽창식 에어백을 도시하는 도면이다.
도 20 내지 도 23e는 본 발명의 변형 실시예를 도시하는 도면이다.
이 명세서에 합체되고 명세서의 일부로서 구성되는 첨부 도면은, 상기 제시된 본 발명의 일반적인 설명 및 하기 제시된 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 도시하며 본 발명을 설명하기에 적합하다.
도 1은 시트 등받이(24), 시트 쿠션(26), 및 프레임(28)을 포함하는 차량 시트(22)를 중심으로 위치되는 공기팽창식 시트 벨트 시스템(20)을 도시한다. 상기 쿠션의 프레임 부분만 도시된다.
시스템(20)은 텅(30)과, 버클(40)과, 시트 벨트 서브시스템(50)을 포함하는 3점식 시트 벨트 시스템을 형성하며, 상기 시트 벨트 서브시스템(50)은 어깨 벨트(52) 및 허리 벨트(54)를 갖는 단일 시트 벨트(51)를 구비한다. 어깨 벨트(52)의 말단 단부는 시트 벨트 리트랙터(60)로부터 연장된다. 탑승자가 시트에 대해서 전방 및 후방으로 이동함에 따라, 어깨 벨트는 종래의 방법으로 리트랙터에서 나왔다가 리트랙터로 다시 들어간다. 허리 벨트의 말단 단부는 앵커(62)에 의해 차량 바닥 또는 시트 프레임에 고정된다.
시트 벨트(51)는 리트랙터(60)로부터 웨브 가이드(web guide)(70)의 슬롯을 통과하여 연장하며, 텅(30)의 개구 또는 슬롯(44)을 통과하여 앵커(62)로 들어간다. 본 발명의 제 1 실시예에서 텅(30)은, 본원에 참조로 인용되어 있는 상술된 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에서 도시된 텅의 변형물이다. 텅(30)은 팽창 가스를 수용하도록 구성되며, 또한 시트 벨트(51)가 그곳을 통과하여 미끄러지도록 허용하는 슬립-텅(slip-tongue)으로서 구성된다. 제 1 실시예에서 버클(40)은 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에서 개시된 것과 동일한 버클이다. 각종 화살표(72, 74, 76, 78)는 시트 벨트(51)의 다양한 부분의 이동을 도시한다. 슬립 텅은 대체로 시트 벨트를 따라 쉽게 미끄러질 수 있는 텅으로서 고려된다.
상기의 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에 도시된 텅을 도시한 도 2를 간단하게 참고한다. 텅(220)은 대향 레그(252)로 종단되는 루프형 부분(250)을 포함한다. 각각의 레그(252)는, 관형 부분(240)과 협동하여, 상기 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에 도시된 버클의 래칭 부재(latching members)를 수용하기 위한 개구를 형성하는 노치(254)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 도시된 실시예에서, 버클(40)은 국제출원 공개 제 WO 2009/155534 A1 호에 도시된 버클과 동일하다. 각각의 레그 상의 평판 부분(flat portion)(256)은 관형 부분(240)의 대향 측면에 고정된다. 튜브(240)는 중공형이며, 튜브의 하부 에지(244)는 부서지기 쉬운 플라스틱 밀봉부(246)로 밀폐된다. 튜브(240)의 상부 단부(260)는 보다 넓은 직경의 중공 부분을 포함한다.
본 발명에 사용된 텅(30)의 특징부를 도시한 도 3을 참조한다. 본 발명에서, 헤드(42)는, 루프형 부분이 헤드(42) 내의 슬롯(44)의 형성부가 시트 벨트(51)를 수용할 수 있는 충분한 크기를 갖는 것으로 가정하면, 텅(220)의 루프형 부분(250) 상에 성형될 수 있다. 변형 실시예에서, 텅(210)의 루프형 부분(250)은 제거될 수 있고, 헤드(42)는 레그(252) 상에 성형된다. 헤드(42)는 시트 벨트(51)가 미끄러져 통과하는 슬롯(44)을 포함한다. 시트 벨트(51)는 도 3에는 도시되지 않으나, 도 1 및 도 6에는 도시되어 있다. 헤드(42)는 도 3 뿐만 아니라 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 도 6에서, 헤드(42)는 레그(252) 및 루프(250)에 대해 몰딩된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 4는 레그(252)가 헤드(42)에 리벳결합된(riveted) 변형 실시예를 도시한다.
도 5 및 도 6을 간단하게 참조한다. 도 5에서, 텅(30)은 버클(40) 내에 삽입되어 있다. 또한, 도 5에 출구 포트(82)를 포함하는 팽창기(80)가 도시되어 있다. 팽창기(80)는 도관(90)의 중공 통로 안에 수용된다. 도관(90)은 일괄적으로 도면부호(94)로 도시된 출구 통로를 포함하며; 출구 통로는 다수의 출구 포트(96)를 포함한다. 출구 통로(94)는 버클(40) 내의 보어 또는 통로(98) 내에 삽입된다. 통로(98)는 패스너(fastener)(100) 및/또는 개별 밀봉부에 의해 한쪽 측면 상에 밀폐되며, 패스너(100)는 통로(94)의 나사산이 있는 단부(102) 내에 수용된다. 통로(98)의 다른 측면은 통로(94)에 대해 형성된 플랜지(104)에 의해 밀폐된다. 팽창기(80)는 도 1에 도시된 바와 같은 시트의 일부분 내의 프레임(28)에 고정되거나, 바닥 또는 구조적 기둥과 같은 차량의 일부분에 고정된다. 탑승자 보호 시스템과 관련된, 충돌을 감지하는, 하나 이상의 센서는 팽창기(80)가 작동하도록 야기하며, 이로 인해 팽창 가스가 다양한 통로를 통해 도관(90)으로 유입되도록 하며, 다음에 버클(40)로 유입 및 통과하고, 텅(30)을 통과하여 에어백으로 들어가 에어백을 팽창시킨다.
도 7은 본 발명과 함께 사용 가능한 에어백(200)의 한 형태를 도시한다. 에어백(200)은 단부(204)를 갖는 좁아지는 네크부(neck)와 같은 입구 통로를 포함한다. 단부(204)는 전형적으로 도 8에 도시된 바와 같이 텅(30)의 튜브(240)의 넓어진 팁(260)으로 수용된다. 단부(204)는 공지된 변형예의 클램프(260)에 의해 팁(260)에 고정된다. 에어백(200)은 더 큰 팽창 가능한 부분(210)과 이 둘레의 경계면을 포함하며, 경계면의 일부분은 팽창 불가능한 단부 경계 또는 단부(206)를 형성한다. 에어백은 도면부호(212, 214)와 같은 하나 이상의 주변 시임(seams)을 포함하며; 경계면은 이러한 시임의 외부면이다. 에어백은 두 개의 대향 패널(220 및 222)이 직조장치(loom) 상에서 일체적으로 형성된 시임(212, 214)과 함께 동시에 형성되는 것을 포함해서 다양한 방법으로 제작될 수 있으며; 일부 에어백 제조자들이 일체형 직조(one-piece-woven) 프로세스 또는 에어백으로서 이러한 방법을 따른다. 에어백(200)은 종래의 재봉 기술을 사용하여 만들어질 수 있는데, 직조된 재료(220, 222)의 두 개의 거의 동일한 패널이 접합선(212, 214)의 위치에서 함께 재봉된다.
에어백(200)은 다수의 조인트 또는 형성부(230)를 포함한다. 이러한 형성부(230)는 다양한 위치에서 패널(220, 222)을 함께 연결한다. 이러한 형성부(230)는 일체형 직조 기술을 사용하여 형성하거나 또는 스티치(stitch)로 재봉된 다수의 시임에 의해 형성될 수 있다(도 12 참조). 이러한 형성부(230)의 주 목적은 밀봉부로서 작용하여, 각각의 형성부(230) 내에서 형성되거나 또는 각각의 형성부(230)로부터 절개된 각각의 슬릿들(232, 232a, 232b)을 통해 에어백 내의 가스가 이동하는 것을 방지한다. 도 7, 도 7a, 도 10, 도 12 및 도 14에서, 슬롯 또는 슬릿(232)(이들은 호환성 있게 사용이 가능하다)은 짝을 이뤄 루프(234)를 형성한다. 슬롯(232a, 232b)은 또한 다른 루프(234)를 형성하며, 이것은 도시된 바와 같이 사용되지 않을 수도 있다. 슬롯(232a, 232b)은 함께 또는 분리되어 사용될 수 있다. 시트 벨트(51), 그리고 더 상세하게는 어깨 벨트는 다양한 루프(234)의 아래 또는 위로 지나갈 수 있다. 슬롯(232, 232a 및/또는 232b)을 선택함에 따라, 시트 벨트의 일부분은 에어백의 네크부의 아래 또는 위에, 또는 백(bag)의 후방부(rear)의 위 또는 아래에 위치할 수 있다. 도 7a에 도시된 에어백(200)은 백의 후방 단부에 단지 하나의 슬롯을, 루프(234)를 형성하는 공간에는 두 개의 슬롯(232)을, 그리고 네크부 단부 가까이에 단일 슬롯(232b)을 포함한다. 이러한 구성에서, 시트 벨트는 네크부의 에어백 아래로 그리고 후방 단부 아래로 나간다(도 23a 참조).
도 7의 에어백(200) 또는 여기에 개시된 모든 것은, 나일론 또는 폴리에스터와 같은 직조된 재료로 구성되어 있을 수도 있다. 또한, 에어백(200) 또는 여기에 개시된 모든 것은 필름으로서 형성될 수 있다. 직조된 재료는 실리콘과 같은 불침투성 재료로 코팅되지 않거나 또는 코팅될 수 있다. 전형적으로, 에어백이 코팅되지 않은 직조 재료로 구성되면, 개별 가닥(tread)의 데니어(denier)는 약 210d 내지 315d의 범위로 비교적 낮다. 코팅된 에어백에서, 코팅이 가닥 사이(inter-thread) 공간(도시하지 않음)을 덮거나 입힘으로써, 데니어는 얇은 가닥에서부터 두꺼운 가닥의 범위일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구별되는 특징 중 하나는, 여기에 개시된 에어백이 시트 벨트에 대해 이동할 수 있거나, 시트 벨트에 영구적으로 또는 재봉되는 것처럼 영구적이지 않게 처음에 고정되는 것이다. 각각의 형성부 사이에 위치되고 또한 에어백의 단부(236)를 향해 연장되는 점구름(cloud of dot)을 참조한다. 이들 점들은 에어백(200)의 저마찰 구역 또는 구역들의 위치를 개략적으로 식별한다. 이러한 저마찰 구역들을 포함함으로써, 에어백 및 시트 벨트는 자유롭게 미끄러질 수 있다. 예를 들어, 이러한 구역에서 에어백(200)은 테플론으로 코팅되거나, 테플론 코팅된 섬유로 구성되거나, 또는 다른 미끄러운 재료로 구성될 수 있다. 또한, 저마찰 영역은 루프(234)의 하부측 뿐만 아니라 에어백 및 시트 벨트가 패널(220 및 222) 상에서 서로 접촉하는 임의의 다른 구역들을 포함할 수 있다. 만약 에어백이 함께 재봉되어 있는 두 개의 분리형 패널을 사용해 만들어진다면, 도면부호(222)와 같은 패널 중 하나는 패널(220)에 그리고 루프(234) 아래에 재봉된 테플론이 스며든 섬유 또는 테플론 필름의 하나 이상의 스트립(236a)(예를 들어 도 12 참고)과, 패널(222)의 다른 접촉 영역을 포함할 수 있다. 이러한 위치에 저마찰 영역을 마련함으로써 시트 벨트(51) 및 에어백(200)이 서로 더 잘 미끄러질 수 있도록 허용할 것이다.
만약 에어백 재료 또는 시트 벨트 재료의 유효 마찰 계수가 충분히 낮고 미끄러우면, 저마찰 재료의 추가 코팅이 요구되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예는 저마찰 영역이 내측 슬리브를 사용하여 성취될 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 하나의 내측 슬리브는, 도 22에서와 같이 개방 측면형 U자형 또는 V자형 튜브인 슬리브 또는 트로프(500), 또는 도 21에서와 같이 폐쇄 측면형 튜브인 슬리브 또는 트로프(510)를 형성하는 테플론 또는 다른 재료의 영구적으로 굽혀진 시트의 사용을 포함한다. 각각의 슬리브는 에어백이 누출하는 것을 야기하지 않으면서 시트 벨트가 그들을 통해 미끄러지도록 하는 방식으로 에어백에 고정된다. 이러한 구성은 슬리브의 단부(500 또는 510)가 외부 경계면과 같은 에어백의 팽창 불가능한 부분에 고정되도록 한다. 도시된 바와 같이, 튜브(500 또는 510)는 루프(234) 및 슬롯을 통과하여 끼워지며; 시트 벨트(51)는 내측 튜브, 슬리브 또는 트로프(500 또는 510) 내로 미끄러진다. 백의 상부 및 바닥 에지는 도 12, 도 14, 및 도 15에 도시된 바와 같이 도면부호(253 및 255)에 의해 도시된다.
도 10 및 도 11을 참조하며; 도 10에 도시된 에어백은 도 7에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 이 예시적인 도면에서, 시트 벨트(51)는 각각의 형성부(230) 내에 있는 루프(234)를 통과하여 끼워진다. 루프(234)는 각각의 형성부(230) 내에 두 개의 슬릿(232)을 마련함으로써 형성될 수 있다. 에어백(200) 및 시트 벨트(51)는 상대적으로 이동이 가능하다. 추가로, 도 10은 시트 벨트(51)와 에어백의 저 마찰 구역(236) 사이의 관계를 도시한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 시트 벨트(51)는 루프(234)를 통과하고 다른 접촉 구역(236)을 가로질러 미끄러지며, 다른 접촉 구역(236)은 상이한 재료 또는 도 23 내지 도 23e에 도시된 슬리브(500 또는 510)에 의해 형성될 수도 있다. 도 11은 대향 패널(220 및 222)을 도시하는 단면도이며, 시트 벨트(51)는 루프(234) 중 하나에 의해 패널(222) 가까이에 유지된다.
도 12 및 도 13을 간단히 참조하면, 이들은 본 발명의 변형 실시예를 도시한다. 에어백(200')은 두 개의 분리된 패널(220)을 이용하여 형성되며, 이들은 한 개의 주변부 접합선(seam)을 이용하여 종래의 방법으로 함께 재봉되어 에어백의 팽창 불가능한 부분에 근접하여 경계면을 형성한다. 슬릿-형성부(230)는 우선 타원 형상의 시임(250)의 쌍에 의해 형성된다. 슬롯(232, 232a, 232b)은 접합선(250)과 함께 위치하여 루프(234)를 형성한다. 양 패널은 각각의 시임(250)의 내부가 절취되며; 각 절취부는 도면부호(232, 232a 및/또는 232b)에 의해 도시된다. 시트 벨트는 원하는 바와 같이 하나 이상의 루프 및 슬릿을 통과하여 끼워진다. 이러한 실시예에서, 벨트(51)는 백의 네크부 아래로 하여 백을 나가지만, 슬릿의 또 다른 쌍을 선택함으로써 벨트는 네크부(204)의 상단부로 나갈 수 있다.
도 14는 본 발명의 장점 중 하나를 도시한다. 도 14는, 팽창된 상태에서 시트 벨트(51)가 다양한 루프(234) 및 슬릿(232, 232a 및/또는 232b) 내에 잡혀있는 에어백(200')을 도시한다. 에어백(200')은 평평한 표면(258)위에 놓여진 팽창된 상태로 도시된다. 에어백이 팽창되지 않고 표면(258)위에 평평하게 놓여있으면, 선(360)은 시트 벨트(51) 상의 한 지점(A1)의 위치를 나타낸다. 에어백(200')이 팽창된 후, 시트 벨트(51)는 도시된 바와 같이 에어백(200')의 곡선의 팽창된 형태를 따른다. 화살표(362)는 이 도면에서 지점(A1)이 오른쪽으로 이동된 이후 지점(A1)의 최종 위치 팽창 지점을 도시한다. 시트 벨트(51)의 이동은 설명된 바와 같이 에어백(200') 및 시트 벨트(51)의 조합체가 차량에 설치되고, 텅(30)이 버클에 체결되며 리트랙터(60)가 체결될 때 발생한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 에어백(200')이 팽창함에 따른 시트 벨트(51)의 상대적인 움직임은 탑승자 근처의 시트 벨트(51)의 늘어짐을 효과적으로 제거한다. 시트 벨트 시스템(50) 내의 늘어짐의 이러한 제거는 전형적으로는 프리텐셔너(pretensioner)(80)(본 기술 분야에 벨트-조임기로서 또한 언급되는)에 의해 성취되며, 이러한 프리텐셔닝 동작이 본 발명에 의해 지금 성취된다.
여기에 설명된 다양한 에어백(200, 200')은 시트 벨트(51)를 직접적으로 둘러싼다. 루프(234)를 통하여 제 위치에 끼워진 시트 벨트(51)가 슬롯(232a 또는 233b) 내로 삽입되면, 에어백의 측면(253, 255)은 시트 벨트(51) 위로 각각 접혀서 도 15에 도시된 것처럼 일반적인 구성을 성취한다. 도 15는 이러한 접힌 구성을 도시하는 단면도이다. 이제 좁아지고 접힌 에어백 및 시트 벨트(51)는 직조된 대체로 편평한 튜브(400) 내에 삽입되며, 또한 튜브(400)는 외부 튜브라고도 한다. 도 15에서, 튜브(400)는 설명의 목적을 위해 단면에서 대체로 타원형으로 도시된다. 튜브는 시트 벨트(51)와 동일한 재료 및 색상이 바람직하다. 튜브(400)는 도 16에 도시된 그 길이로 이동하는 부서지기 쉬운 에지(402)와, 단부(404 및 406)를 포함한다.
도 16은, 이 튜브(400) 내에 위치되고 시트 벨트가 접혀진 에어백 및 튜브를 통해 연장되는, 튜브(400)를 도시하는 평면도이다. 도면부호(51a, 51b)는 튜브/에어백 조합체로부터 연장되는 시트 벨트(51)의 부분을 도시한다. 추가적으로, 좁아진 단부(204)는 시트 벨트(51)의 부분(51b) 위에 위치된 것으로 도시되어 있다. 도 20 내지 도 23e에 도시된 다른 실시예에서, 시트 벨트는 우선 가요성의 반강성 제 2 또는 내측 튜브(500 또는 510) 내에 끼워 맞춰진다. 백은 내측 튜브(500 또는 510)를 중심으로 접혀지며, 제 2 또는 내측 튜브의 접혀진 백 및 시트 벨트의 이러한 조합체는 외측 튜브(400)를 통과하여 적절하게 끼워진다.
에어백을 보호하는 도 15 및 도 16의 외측 튜브(400)는, 탑승자 또는 그 사용자에 의해 노출되고 보이는 곳이다. 이러한 실시예에서, 제 1 또는 외측 튜브(400)가 에어백, 시트 벨트 또는 내측 튜브(후술함)에 대해서 이동되지 않아야 하는 것이 바람직하다. 튜브(400)의 하나 또는 양 단부는 에어백 및 또는 텅에 고정되어야만 한다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 튜브(400)의 단부(404)는 에어백(200)의 단부(204)에 대해서 고정된다. 이것은 튜브(400)의 일부분을 단부(204)에 근접한 에어백(200)의 팽창 불가능한 부분에 또는 슬롯(232b)에 근접한 팽창 불가능한 부분에 시침질함으로써 이뤄진다. 점선으로 된 선(410)은 도 16에 명확하게 도시된 바와 같이 튜브(400)를 에어백(200)에 고정하는 시임을 도시한다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 우선 에어백(200)의 단부(204)는 텅(30)의 넓어진 단부(260)를 중심으로 위치되며; 따라서, 튜브(400)의 단부(404)는 단부(204)를 중심으로 위치된다. 단부(404) 및 단부(204) 양자는 클램프(261)에 의해 텅(30)에 고정된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 시트 벨트(51)는 에어백에 대해서 여전히 미끄러질 수 있다. 이러한 바람직한 관계는 도 8에 도시된다. 외측 슬리브(400)의 단부(406)는 도 16에 도시된 바와 같이 에어백의 팽창 불가능한 단부에 시침질되고, 바느질되고 또는 달리 고정될 수 있다. 또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 튜브(400)의 단부(406)는 튜브(400) 내에 위치한 에어백(200)의 영역 뿐만 아니라 시트 벨트(51)를 중심으로 위치된다. 튜브(400)의 단부(406)는 시트 벨트 시스템에 일반적으로 사용되는 D-링 또는 웨브 가이드(70)를 향해 움직이거나, 또는 그로부터 멀어지도록 움직일 수 있다. 시간이 흐르면서, 에어백과 D-링의 계속적인 접촉은 만약 보호되지 않으면 에어백의 단부(406)의 마모를 야기할 수도 있다.
단부(406)의 마모를 저감하기 위해, 단부(406)는 중공 칼라(420)로 덮여질 수도 있다. 단면도에서, 칼라(420)의 형상은 접힌 에어백(200 및 200')의 단면과 거의 유사한 직사각형 또는 타원형과 같이 납작하다. 칼라(420)는 도 17에 도시된다. 칼라(420)는 관형 커넥터 부분(422)을 포함한다. 또한, 커넥터 부분(422)은 원통형 형상의 중공 및 타원형이며, 단부(406)를 보호하는 외측 튜브(400)의 단부(406)의 내부 또는 단부(406)의 부근에 위치된다. 칼라(420)는 도 16에 개략 도시된다. 에어백(200)이 팽창될 때, 튜브(400)는 시트 벨트(51)를 중심으로 루프화되어 유지되는 칼라(420)로부터 분리된다. 칼라(420)는 바느질, 접착제, 용접에 의해 단부(406)에 고정된다(일반적으로 튜브는 에어백과 마찬가지로 중합체(polymer) 또는 공중합체(copolymer)로 만들어진다).
도 1 및 도 18을 참조한다. 도 1은 버클이 채워진 상태의 위치에서의 시스템(20)을 도시한다. 탑승자가 도시되지 않았지만 이러한 위치에서 시스템(20)은 모든 종래의 3점식 시트 벨트 시스템과 동일한 방식으로 탑승자를 보호하는 것을 이해할 수 있다. 이러한 위치에서, 여기에 설명된 모든 에어백 실시예에서 에어백(200 및 200')과, 외측 튜브(400) 및 어깨 벨트(52)는 탑승자의 가슴을 가로질러 연장된다. 이러한 배향에서, 이러한 조합은 탑승자의 위쪽 몸통을 보호하도록 제공한다. 에어백이 작동되지 않는 충돌에 대해서, 이러한 보호는 주로 어깨 벨트(52)에 의해 제공된다. 허리 벨트(54)는 대체로 탑승자의 엉덩이 위를 가로지르며, 탑승자가 시트의 앞쪽으로 미끄러지는 것을 방지한다. 상술한 바와 같이, 여기서 개시된 모든 에어백(200, 200') 등도 시트 벨트(51)에 대해 이동이 가능하도록 구성되며, 이러한 특징은 도 1 및 도 18과 연관되어 설명된다.
도 18에서, 텅(30)은 버클(40)로부터 탈착되어 있다. 리트랙터(60)는 리트랙터(60) 내의 스풀(spool)상에 시트 벨트(51)를 되감기 시작한다. 시트 벨트(51)가 되감아 짐에 따라, 텅(30)이 위쪽 방향으로 D-링(70)을 향해 움직여서 텅(30), 접힌 에어백(200, 200'), 만약 사용된다면 내부 튜브(500, 510)를 가지는 튜브, 및 시트 벨트(51)를 함께 지지한다. 시트 벨트, 에어백 및 슬리브 또는 슬리브들의 이러한 안쪽방향 및 위쪽방향의 이동이 화살표(440)에 의해 도시된다. 추가로, 텅이 상술한 방식으로 이동함에 따라, 리트랙터의 되감기 스프링의 작동 하에서 시트 벨트(51)는 또한 에어백(200)을 통해 미끄러진다. 저마찰 접촉 표면이 사용된다는 측면에서, 백을 통과하는 시트 벨트의 미끄럼 운동은 저해되지 않으며; 에어백은 텅(30)에 고정되어 유지된다. 일부 순간에, 튜브(400)의 단부(406) 또는 대안적으로 칼라(420)는 D-링(70)에 충격을 가할 것이다. 시트 벨트(51)가 에어백 및 튜브(400)로부터 분리되기 때문에, 시트 벨트(51)는 모든 시트 벨트(51)가 리트랙터의 스풀 근처에 감길 때까지, 에어백 및 튜브(400) 내에서 계속해서 미끄러질 것이다. 이러한 지점에서, 상술한 바와 같이 슬립 텅인 텅(30)은 시트 벨트(51)로 미끄러져 내려오고, 정지 메커니즘(441)에 멈출 수 있다(종래의 시트 벨트 시스템에 사용됨). 종래 기술에서, 이러한 정지 메커니즘(441)은 시트 벨트(51)에 끼우는 버튼 또는 다른 방해물로서 형성된다. 이러한 지점에서, 시트 벨트(51), 에어백(200) 및 튜브(400)는 그들 각각이 놓이거나 또는 실린 위치에 있으며, 대체로 D-링(70)으로부터 리트랙터(60)의 위치에 이르는 가상선과 일치하고 있다.
시트 벨트(51), 에어백 및 튜브를 탑승자 근처에 다시 위치시키도록 원할 때, 탑승자는 텅(30) 또는 외측 튜브를 잡고, 텅을 버클 근처에 재위치시킨 다음, 텅을 버클에 삽입한다. 이렇게 하면, 시트 벨트(51)는 리트랙터로부터 당겨져 나온다. 시트 벨트(51)는 텅(30)의 슬롯(44)을 통과하여 미끄러지고, 접힌 에어백 및 외측 튜브(400)를 통과하여 미끄러질 것이다.
비상 사태 동안에는, 팽창기(80)가 작동하여 에어백(200 또는 200')이 팽창하기 시작하게 한다. 에어백(200 및 200')이 팽창함에 따라, 튜브(400)가 부서지기 쉬운 에지 시임(402)을 따라 찢어진다. 팽창된 에어백은 대체로 도 19에 도시된 위치로 이동될 것이다. 이러한 실시예에서, 에어백은 시트 벨트(51)가 팽창된 에어백의 외측 측면상에 위치된 상태로 탑승자에 대항하여 위치된다. 다양한 도면으로부터 볼 수 있듯이, 텅(30) 근처의 시트 벨트(51)는 에어백의 네크부(204) 아래에, 탑승자를 보호하기 위해 탑승자의 엉덩이 내측 가까이에 위치한다. 슬립(232)의 구성에 따라, 탑승자의 외측 어깨 근처의 시트 벨트는 에어백의 후방 단부 아래 또는 위쪽일 수 있다.
이제 본 발명의 변형 실시예를 도시하는 도 20 내지 도 23e를 참조한다. 이 실시예에서, 도 7a에 도시된 에어백(200a)이 사용되지만, 모든 에어백(200 및 200')이 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 저마찰계수를 갖는 튜브, 슬리브 또는, 트로프(500 또는 510)는 도 20에 도시된 바와 같이 루프를 통해 그리고 에어백(200a)의 다양한 슬롯(232, 232a 및/또는 232b)의 안과 밖을 통과하여 끼워진다. 언급된 바와 같이, 슬리브(500 및/또는 510)는 내측 튜브, 슬리브 또는 트로프로도 언급된다. 에어백이 그 근처에서 접힌 후, 슬리브도 또한 외측 슬리브(400) 안으로 삽입된다. 각각의 슬리브(500 및 510)는 유연성이 있어서, 에어백이 팽창함에 따라 그 종축을 중심으로 굽힘이 가능하다. 각각의 슬리브는 가급적 충분히 단단하여, 안쪽 방향의 힘 또는 힘들이 슬리브의 위와 아래 측면(512, 514)에 작용할 때 붕괴되지 않을 것이다. 튜브 또한 마찬가지로 충분히 단단하여, 힘 또는 힘들이 벨트에 맞서 작용하는 핀칭(pinching) 내의 튜브의 측면(516 및/또는 518)에 작용할 때 압축되지 않을 수 있다.
도 22 및 도 23에 도시된 실시예에서, 슬리브(510)가 폐쇄된 단면을 가지는 반면, 상기 슬리브(500)는 U자 또는 V자 형상과 같은 개방된 단면을 가진다. 도 23c를 보면, 슬리브 양자는 상대적으로 평평하여 납작해진 타원형 또는 직사각형 모양의 시트 벨트에 부합한다. 바람직하게, 슬리브가 상술한 바와 같이 에어백 상에 또는 에어백 내에 위치된 후에, 시트 벨트(51)는 어느 하나의 슬리브(500 또는 510)를 통과하여 삽입된다. 슬리브도 테플론, HDPE, 나일론 또는 심지어 폴리프로필렌과 같은 저마찰 재료로 제작될 수 있어서, 벨트(51)가 그곳을 통해 쉽게 미끄러지도록 허용한다. 상술한 소망의 물리적 특성은 적절한 재료 선택에 의해 또는 튜브의 다양한 영역의 두께, 예를 들면 측면(516 및 518) 또는 상부 및 하부(512 및 514)의 두께를 조절함으로써 얻어질 수 있다.
도 23d는 슬리브(500)의 하나의 평면도이다. 측면(516 및 518)은 평평한 것과 같은 균일한 밀도일 수 있고, 이들 도면들에 도시된 슬리브(510)의 형태로 도시된 어떠한 개구 또는 슬롯(520)도 포함하지 않는다. 슬리브(510)는 대체로 상부 또는 바닥(512 및 514) 또는 그곳 근처까지 움직이는 다수의 슬롯 또는 그루브(520)를 포함한다. 슬리브(51)의 측면(516)의 단부에 가까운 외측 구역(515, 517)은 슬롯을 포함할 필요가 없다. 슬롯이 없는 단부 구역(515, 517)을 구비하면 슬리브(500 또는 510)를 에어백에 또는 텅에 고정하는 것이 보다 용이해진다(이러한 경우에 슬리브는 텅 튜브에 도달하도록 또는 예를 들면 시트 벨트의 길이와 같은 연장부를 포함하도록 충분히 길 필요가 있다). 이들 슬롯(520)은 슬리브(510)가 그 종축을 따라 구부러지는 것을 보다 용이하게 한다. 도시된 위치의 실시예에서, 슬롯(520)을 가지는 측면(516)이 탑승자와 마주하면 이 내측 튜브, 슬리브, 또는 트로프(510)가 팽창한 에어백에 대해서 구부러지는 것을 더 쉽게 만들어주며 탑승자가 상기 에어백을 장착할 때 보다 쉽게 변형되게 한다. 슬롯은 측면(518)을 가로질러서도 또한 형성될 수 있다. 슬롯은 슬리브(500)에도 또한 형성될 수 있다. 도 18 및 도 19에 도시된 실시예에서, 대부분의 부분의 시트 벨트(51)는 에어백의 외측 측면 상에 위치된다.
본 발명의 상기 설명된 실시예에서 많은 변화 및 수정은 당연히 가능하며, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 수행된다. 따라서, 그 범위는 첨부된 특허청구범위의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.
본 발명이 여기서 제공한 상세 설명의 관점에서 본 발명 내의 변화가 가능하다. 특정 변형 실시예 및 세부 사항이 주된 발명을 도시하는 목적으로 도시되어왔지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 본 주된 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 발생 가능하다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 그러한 변화들이 상술된 특정 실시예에서 발생할 수 있다는 것이 이해되어져야 하며, 이는 하기의 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 바와 같은 본 발명의 완전히 의도된 범위 내에 있음을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 시트 벨트 및 팽창 가능한 에어백을 구비하는 안전 구속 시스템에 있어서,
    상기 에어백 및 시트 벨트는 상기 시트 벨트의 길이를 따라 상기 에어백의 상대적인 이동을 허용하도록 미끄러지게 부착 및 구성된 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백은 제 1 및 제 2 대향 패널을 포함하며, 상기 제 1 패널은 시트 벨트를 수용하기 위한 루프를 포함하며, 상기 에어백은 상기 시트 벨트의 길이를 따라 상대적으로 미끄러지도록 구성된 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 패널은 제 1 패널의 루프와 정렬된 루프를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 패널은 그들의 각각의 루프의 각각의 측면 상에 절삭된 슬릿 또는 슬롯을 가지며, 양 패널의 각 슬릿 또는 슬롯의 주변 경계부는 에어백을 밀봉하도록 함께 재봉되거나 달리 고정되며, 상기 시트 벨트는 벨트를 에어백에 고정하는 루프를 통해 통과되며, 상기 벨트 및 에어백은 다른 것에 대해서 이동 가능한 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에어백은 상기 시트 벨트가 통과되어 보유되는 3개 또는 그 이상의 루프를 구비하는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어백은, 상기 에어백이 시트 벨트를 따른 미끄러짐을 용이하게 하도록 상기 시트 벨트가 위치되는 위치에 매끄러운 표면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 루프가 상기 시트 벨트를 접촉하기 위한 매끄러운 표면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 안전 구속 시스템은 내측 슬리브를 더 포함하며, 상기 내측 슬리브는 에어백의 팽창 불가능한 부분을 따라 상기 에어백에 고정된 저마찰 재료이며, 상기 시트 벨트는 상기 슬리브 내측에서 미끄러지는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬리브는 "V자" 또는 "U자"의 형상으로 접혀지는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬리브는 폐쇄된 측면 튜브인 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬리브는 트로프(trough)인 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬리브의 재료는 테플론 시트, 또는 다른 매끄러운 플라스틱 또는 직조된 재료인 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백은 튜브의 형태로 텅을 향해 연장되는 좁은 네크부 부분을 구비하며, 팽창 가스는 에어백을 충전하도록 상기 네크부 부분을 통해 지향되는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 네크부 구역 또는 상기 네크부 부분 근처의 영역은 상기 시트 벨트에 부착되는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    외측 튜브를 더 포함하며, 상기 시트 벨트는 에어백을 통해 루프화되며, 상기 에어백의 길이를 따라 상기 시트 벨트 둘레에 접혀진 후에 상기 에어백은 상기 튜브 내에 위치되는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 외측 튜브는 상기 튜브의 길이를 따라 상기 튜브의 각각 단부까지 이동하는 부서지기 쉬운 에지를 구비하는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 튜브의 한쪽 또는 양 단부는 에어백 또는 에어백 및 텅에, 또는 텅에 박음질 또는 달리 고정되는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 에어백은 좁은 단부를 가지며, 상기 좁은 단부는 텅의 넓어진 단부를 중심으로 위치되며, 상기 튜브의 양 단부 및 에어백은 텅에 클램프에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 외측 튜브의 양 단부는 에어백의 팽창 불가능한 단부에 시침질, 박음질, 또는 달리 고정되는
    안전 구속 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 튜브의 한 단부는 구속 시스템의 D-링 또는 웨브 가이드를 향해 또는 그로부터 멀어지도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    중공 칼라가 튜브의 단부에 고정되며 그리고 튜브의 단부를 커버 또는 씌워져서 마모를 방지하는 것을 특징으로 하는
    안전 구속 시스템.
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