KR20210030448A - 무릎 에어백 조립체 - Google Patents

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제임스 어니 제이콥슨
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오토리브 에이에스피, 인크.
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Abstract

가요성 하우징을 갖는 팽창성 무릎 에어백이 개시된다. 팽창성 무릎 에어백은 차량 충돌 사건에서 탑승자의 하부 해부학적 구조에 대한 보호를 제공할 수 있다. 개시된 팽창성 무릎 에어백은 강성 또는 반강성 장착 플레이트에 의해 지지되는 가요성 하우징 내에 팽창성 에어백 쿠션, 팽창기 등과 같은 구성요소들을 포함할 수 있다. 가요성 하우징은 봉입된 구성요소들의 형상에 순응할 수 있고, 봉입된 구성요소들을 지지 및 보호할 수 있다. 가요성 하우징은 종래의 하우징 방법들보다 더 경량이고 더 비용 효율적일 수 있다.

Description

무릎 에어백 조립체
관련 출원
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 2018년 8월 27일자로 출원된, 발명의 명칭이 "무릎 에어백 조립체(knee airbag assembly)"인 미국 특허 출원 제16/114,026호에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 대체적으로 차량 탑승자를 위한 보호 시스템의 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 에어백 조립체, 예컨대 가요성 하우징을 갖고 충돌 사건에 응답하여 전개되도록 구성된 팽창성 무릎 에어백 조립체에 관한 것이다.
보호 시스템은 충돌 사건 동안 탑승자를 보호하기 위해 차량 내에 설치되었다. 몇몇 보호 시스템은 하나 이상의 단점을 겪거나, 하나 이상의 관점에서 최적에 미치지 못하게 작동될 수 있다. 본 명세서에 개시된 소정 실시예가 이들 문제 중 하나 이상을 해결할 수 있다.
본 명세서 내의 기재된 개시 내용은 비제한적이고 망라하지 않은 예시적인 실시예를 기술한다. 도면에 도시된 그러한 예시적인 실시예들 중 몇몇이 참조된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 에어백 조립체가 결합된 차량의 계기판(instrument panel) 및/또는 대시보드의 일부분의 사시도이다.
도 2는 도 1의 에어백 조립체 및 지지 부재의 부분 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 및 도 2의 에어백 조립체의 부분 분해도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 조립된 에어백 조립체의 사시도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체의 팽창성 에어백 쿠션의 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체의 탭의 평면도이다.
도 6b는 제2 단부의 근위에 있는 복수의 절첩부를 갖는, 도 6a의 탭의 측면도이다.
도 6c는 탭을 함께 결합시키는 복수의 시임(seam)을 갖는, 도 6a의 탭의 측면도이다.
도 6d는 탭이 장착 플레이트 및 가요성 하우징 내로 삽입되어 있을 때의 도 6a의 탭의 측면도이다.
도 6e는 도 6c의 장착 플레이트 및 가요성 하우징에 결합된 도 6a의 탭의 측면도이다.
도 6f는 에어백 조립체가 전개된 상태에 있을 때의 도 6a의 탭의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체의 장착 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 가요성 하우징을 단면으로 도시하는 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체의 정면도이다.
도 9a는 차량 내에 배치된, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체의 개략적인 측면도이다.
도 9b는 팽창성 에어백 쿠션이 적어도 부분적으로 전개된 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 9a의 에어백 조립체의 개략적인 측면도이다.
에어백 조립체와 같은 탑승자 보호 시스템은 충돌 사건 동안 탑승자 부상을 감소시키거나 최소화하기 위해 차량 내의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 하기의 개시 내용에서, 차량 착석 위치에 앉은 탑승자의 무릎 영역의 방향으로 전개되도록 설계되는 에어백 조립체를 특정하여 언급하지만, 본 명세서에서 논의된 원리는 탑승자의 다른 부분을 완충하도록 설계되는 다른 유형의 에어백 조립체에 적용될 수 있다.
에어백 조립체는 대체적으로 에어백 쿠션을 포함한다. 에어백 쿠션은, 전형적으로, 패키징된 상태(예를 들어, 롤링됨, 절첩됨, 및/또는 달리 압축됨)로 하우징 내에 배치되고, 커버 뒤에 패키징된 상태로 보유될 수 있다. 충돌 사건 동안, 팽창기가 트리거(trigger)될 수 있으며, 이는 에어백 쿠션에 팽창 가스를 급속히 공급한다. 팽창 가스는 에어백 쿠션이 조밀하게 패키징된(즉, 전개되지 않은) 상태로부터 확장된 또는 전개된 상태로 신속하게 전이되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 확장되는 에어백 쿠션은 (예를 들어, 미리정의된 인열 시임을 통해 인열시키거나 도어형 구조를 개방함으로써) 에어백 커버를 개방하여 하우징을 빠져나간다. 팽창기는 임의의 적합한 디바이스 또는 시스템에 의해 트리거될 수 있고, 트리거링은 하나 이상의 차량 센서에 응답하고/하거나 그에 의해 영향을 받을 수 있다.
에어백 조립체는 충돌 사건 동안 탑승자의 무릎 및/또는 하부 다리를 보호하기 위해 무릎 구속부(restraint) 또는 무릎 에어백을 포함할 수 있다. 그러한 무릎 구속부는, 특히 무릎의 전방(forward) 이동(또는 전방 대각선 이동)의 구속 또는 제한에 의하여 하부 몸통을 구속함으로써, 충돌 사건 동안 탑승자의 충격 에너지 중 적어도 일부를 흡수할 수 있다. 일부 실시예에서, 무릎 구속부는 충돌 사건 동안 탑승자의 무릎과 접촉하여 이를 완충하는 에어백 쿠션을 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 에어백 조립체의 일부 실시예는 차량의 전방 시트에 앉은 탑승자를 보호하는 데 유용할 수 있다. 본 명세서에 개시된 에어백 조립체의 다른 실시예는 차량의 전방 시트의 후방에 앉은 탑승자를 보호하는 데 특히 유용할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 에어백 조립체는 비교적 낮은 위치에서 탑승자의 바로 앞의 위치로부터 전개되는 에어백 쿠션을 포함한다. 예를 들어, 에어백 쿠션은 전방 또는 후방 시트에 착석한 탑승자의 무릎의 위치와 동일한 수준에 있거나 그보다 낮은 위치에서 계기판 또는 시트백(seat back)으로부터 전개될 수 있다.
본 명세서에서 대체적으로 기술되고 도면에 도시된 바와 같은 실시예의 구성요소들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열되고 설계될 수 있다. 따라서, 도면에 표현된 바와 같은 다양한 실시예의 하기의 더 상세한 설명은 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니라 단지 다양한 실시예를 표현하는 것이다. 실시예들의 다양한 태양이 도면에 제시되지만, 도면은 구체적으로 지시되지 않는 한, 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다.
또한, 용어 "~에 결합된"은 그것의 통상적인 의미로 사용되며, 기계적 상호작용을 비롯한 둘 이상의 실체(entity)들 사이의 임의의 적합한 결합 또는 다른 형태의 상호작용을 지칭하도록 하기에 충분히 넓다. 2개의 구성요소는 이들이 서로 직접 접촉하지 않을지라도 서로 결합될 수 있다. "부착"은 서로 직접 접촉하고/하거나 임의의 적합한 다양한 체결구(예컨대, 장착용 하드웨어 또는 접착제)에 의해서만 서로 분리되는 둘 이상의 실체들 사이의 상호작용을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "전방"과 "후방"은 관련 차량의 앞과 뒤를 참조하여 사용된다. 예를 들어, 후방 방향으로 전개되는 에어백 쿠션은 차량의 뒤를 향해 전개된다.
방향성 용어 "근위" 및 "원위"는 에어백 쿠션 상의 서로 반대인 위치들을 지칭하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 에어백 쿠션의 근위 단부는 에어백 쿠션이 완전히 팽창될 때 팽창기에 가장 근접한 에어백 쿠션의 단부이다. 에어백 쿠션의 원위 단부는 에어백 쿠션의 근위 단부의 반대편 단부이다. 다시 말하면, 용어 "근위" 및 "원위"는 부착 지점을 참조하는데, 예컨대 에어백 조립체 하우징에서의 에어백 쿠션의 부착 지점 및 에어백이 전개되는 시트백에서의 에어백 조립체의 부착 지점을 참조한다. 구체적으로, "근위"는 그러한 부착 지점을 향해 위치되고, "원위"는 그러한 부착 지점으로부터 멀리 위치된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "시트"는 탑승자가 차량 내에서 수송을 위해 그 상에/그 내에 앉을 수 있도록 설치된 차량의 객실 내의 구조물을 지칭한다.
"차량 착석 위치"는 차량의 시트(예를 들어, 전방 승객 시트, 전방 운전자 시트, 후방 시트)에 의해 정의될 수 있다. 차량 착석 위치는 탑승자가 차량의 시트에 앉을 때 대체적으로 위치되는 위치일 수 있다. 차량 착석 위치는, 또한, 탑승자가 충돌 사건 전에 그리고/또는 충돌 사건 동안 앉아 있을 수 있는 위치, 또는 차량 및/또는 시트가 탑승자를 수송하도록 설계되는 위치일 수 있다.
용어 "차량"은 자동차, 트럭, 버스, 항공기 등과 같은 임의의 차량을 지칭할 수 있다.
용어 "탑승자"는 대체적으로 차량 내의 사람을 지칭한다. 용어 "탑승자"는 또한 차량 내의 충돌 테스트용 인형(crash test dummy)을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 차량의 계기판(12)(예를 들어, 대시보드)의 일부분 및 계기판(12)에 결합된 에어백 조립체(100)의 사시도이다. 차량 전방 방향(VF) 및 차량 후방 방향(VR)을 나타내는 화살표들이 도 1 및 다양한 다른 도면들을 참조하여 도시되어 있다. 본 발명의 에어백 조립체(100)는 무릎 팽창성 에어백 조립체 또는 임의의 다른 적합한 에어백 조립체일 수 있다. 지지 부재(14)는 계기판(12)과 일체일 수도 있고, 차량의 계기판(12)에 결합될 수도 있다. 에어백 조립체(100)는, 본 명세서에 추가로 기술된 바와 같이, 지지 부재(14)에 결합될 수 있다.
도 2는 도 1의 에어백 조립체(100) 및 지지 부재(14)의 부분 분해도이다. 지지 부재(14)의 에어백 조립체 수용기(16)는 에어백 조립체(100)를 수용하도록 구성될 수 있다. 지지 부재(14)의 에어백 조립체 수용기(16)는 에어백 조립체(100)를 지지 부재(14)에 결합시키기 위한 적어도 3개의 부착 개구부(18)를 포함할 수 있다.
에어백 조립체(100)는 가요성 하우징(110), 팽창기(도시되지 않지만, 예를 들어, 도 3의 팽창기(120) 참조), 및 팽창성 에어백 쿠션(도 3의 팽창성 에어백 쿠션(150) 참조)을 포함할 수 있다. 가요성 하우징(110)은 팽창성 에어백 쿠션(150)에 결합되는 탭(140)을 수용하기 위한 적어도 2개의 탭 슬롯(116)을 포함할 수 있다.
복수의 부착 스터드(123, 124, 134)는 가요성 하우징(110)으로부터(또는 그를 통해) 돌출될 수 있다. 스터드들(123, 124, 134)은 각각 에어백 조립체 수용기(16)의 대응하는 부착 개구부(18)를 통과할 수 있다. 각각의 스터드(123, 124, 134)는 고정용 하드웨어(125)에 의해 에어백 조립체 수용기(16)에 고정될 수 있다. 예시적인 고정용 하드웨어(125)는 너트, 스피드 너트(speed nut), 푸시 너트 등을 제한 없이 포함할 수 있고, 스터드(123, 124, 134)를 에어백 조립체 수용기(16)에 부착하는 데 사용될 수 있다.
각각의 탭(140)은 팽창성 에어백 쿠션(도 7 및 도 8의 팽창성 에어백 쿠션(150) 참조)에 결합될 수 있고, 가요성 하우징(110)의 대응하는 탭 슬롯(116)을 통과할 수 있다. 지지 부재(14)는 에어백 조립체(100)에 대한 반작용 표면으로서의 역할을 할 수 있다. 다시 말하면, 에어백 조립체(100)는 차량의 지지 부재(14)를 포함하는 반작용 표면에 결합될 수 있다. 더 구체적으로, 에어백 조립체 수용기(16)는 탑승자에 의한 그리고 눌림(ride down)을 통한 맞물림을 포함하는 충돌 사건 동안 전개된 에어백 조립체(100)를 고정시키는 역할을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 및 도 2의 에어백 조립체(100)의 부분 분해도이다. 팽창성 에어백 쿠션(150), 팽창기(120), 및 장착 플레이트(130)는 가요성 하우징(110) 내에 배치될 수 있다.
가요성 하우징(110)은 복수의 중합체 섬유(111)를 포함하는 연성 직물 재료를 포함할 수 있으며, 여기서 중합체 섬유들(111) 중 적어도 일부는 특정한 안정적인 형상을 부여하도록 동시에 가열하고 압력을 가함으로써 함께 융합될 수 있다. 형상은 미리결정된 형상일 수 있다. 도 4는 중합체 섬유들(111)이 함께 융합되어 압축된 상태로 에어백 조립체(100)에 순응하는 형상을 형성하는 것을 도시한다. 가능한 형상은 대체로 직사각형 형상, 난형, 타원형, 삼각형 등을 포함할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은, 팽창되지 않은 상태에서, 팽창기(120), 장착 플레이트(130), 및 탭(140) 등과 조립되고, 압축되고, 이어서 초기 연성 직물(예를 들어, 초기 가요성 커버)로 랩핑되어, 중간 패키지를 형성할 수 있게 된다. 에어백 조립체(100)에는, 이어서, 적절한 양의 열 및 압력이 가해져서, 연성 직물을 압축된 팽창성 에어백 쿠션/팽창기/탭(150/120/140)의 형상에 순응시키고, 연성 직물의 섬유들(111) 중 적어도 일부를 함께 융합시켜 열 융합 공정 동안 달성되는 형상을 유지하도록 하여, 압축된 패키지를 형성할 수 있다. 융합 공정 후에, 가요성 하우징(110)은 강성, 반강성, 또는 준강성(quasi-rigid) 상태를 획득할 수 있다. 가요성 하우징(110)은 에어백 조립체(100)를 지지할 뿐만 아니라 (예를 들어, 먼지, 진흙 등과 같은) 지역적 환경에의 노출로부터 에어백 조립체(100)를 보호할 수 있다.
팽창기(120)는 팽창기 커넥터 단부(122), 제1 스터드(123), 및 제2 스터드(124)를 포함한다. 팽창기(120)는 예시된 2개의 스터드(123, 124)보다 더 많거나 더 적게 포함할 수 있다. 팽창기(120)는 팽창기 개구부(162)를 통해 팽창성 에어백 쿠션(150) 내로 부분적으로 삽입되어, 적어도 팽창기 커넥터 단부(122)가 에어백 쿠션(150) 외부에 노출된 상태로 유지될 수 있게 할 수 있다. 팽창기 개구부(162)는 팽창성 에어백 쿠션(150) 내로의 제1 스터드(123)의 통과를 수용하도록 구성될 수 있다. 이어서, 제1 스터드(123)는 팽창성 에어백 쿠션(150)의 팽창기 스터드 개구부(164)를 통과할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 스터드(123) 및 제2 스터드(124) 둘 모두는 팽창성 에어백 쿠션(150) 내의 개구부를 통과할 수 있다.
장착 플레이트(130)는 적어도 2개의 스터드 개구부(136), 2개의 탭 슬롯(138), 및 적어도 하나의 스터드(134)를 갖는 긴 부재를 포함할 수 있다. 장착 플레이트(130)는 2개 초과의 또는 2개 미만의 스터드 개구부(136) 및 2개의 탭 슬롯(138)을 포함할 수 있다. 팽창기(120)가 팽창성 에어백 쿠션(150) 내로 삽입되면, 스터드(123, 124)는 장착 플레이트(130)의 대응하는 스터드 개구부(136)를 통과할 수 있다. 각각의 탭(140)은 제1 단부(142) 및 제2 단부(143)를 포함할 수 있다. 각각의 탭(140)의 제2 단부(143)는 장착 플레이트(130)의 대응하는 탭 슬롯(138)을 통과할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150) 및 팽창기(120)가 장착 플레이트(130)에 조립된 상태에서, 스터드(123, 124, 134) 및 탭(140)의 제2 단부(143)는 가요성 하우징(110)의 대응하는 스터드 개구부(114) 및 탭 슬롯(116)을 통과할 수 있다.
일부 실시예에서, 팽창성 에어백 쿠션(150), 팽창기(120), 및 장착 플레이트(130)를 가요성 하우징(110)에 조립하는 것은 가요성 하우징(110)에 일정 형상을 부여하기 위한 성형/융합 공정 전에 달성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 가요성 하우징(110)은 탭 슬롯(116)을 갖지 않을 수 있고, 각각의 탭(140)의 제2 단부(143)는, 조립된 에어백 조립체(100)에서, 장착 플레이트(130)와 가요성 하우징(110)의 내부 상부 표면 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 팽창기 에어백 쿠션(150), 팽창기(120), 및 장착 플레이트(130)는, 팽창기 커넥터 단부(122)가 팽창기 커넥터 개구부(112)에서 또는 그를 통해 노출되도록 가요성 하우징(110) 내에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 가요성 하우징(110)에 바람직한 형태를 부여하기 위한 열 및/또는 압력의 인가 전에, 가요성 하우징(110)은 팽창기 커넥터 단부(122)가 가요성 하우징(110)의 팽창기 커넥터 개구부(112)에서 노출되거나 그를 통해 돌출하는 것을 보장하도록 절첩되거나 달리 조작될 수 있다.
조립 전에, 팽창성 에어백 쿠션(150)은 도 3에 도시된 바와 같이 조밀한 상태로 롤링되거나 절첩될 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)이 롤링된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은, 예컨대 롤링, 절첩 등과 같은, 팽창성 에어백 쿠션(150)을 조밀하게 하는 다른 방법을 예상한다. 각각의 탭(140)의 제1 단부(142)는 전개 동안 팽창성 에어백 쿠션(150)을 적절하게 배치하는 것을 돕도록 팽창성 에어백 쿠션(150)에 결합될 수 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 조립된 에어백 조립체(100)의 사시도이다. 장착 플레이트(130) 및 팽창기(120)는 가요성 하우징(110)에 그리고 그 내부에 조립된 상태로 도시되어 있다. 팽창기 커넥터 단부(122)는 가요성 하우징(110)의 팽창기 커넥터 개구부(112)를 통해 노출되는 것으로 도시되어 있다. 팽창기 스터드(123, 124) 및 장착 플레이트 스터드(134) 각각은 가요성 하우징(110)의 대응하는 스터드 개구부(114)를 통해 돌출한다. 탭들(140)은 각각 가요성 하우징(110)의 대응하는 탭 슬롯(116)을 통과한 것으로 도시되어 있다. 스터드들(123, 124, 134) 각각은 동일한 방향으로 배향되고 장착 플레이트(130)에 대해 직교한다. 하나의 실시예에서, 스터드들(123, 124, 134)은 상이한 방향들로 배향될 수 있고/있거나 장착 플레이트(130)에 대해 직교하지 않을 수 있다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체(100)의 팽창성 에어백 쿠션(150)의 평면도이다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은 임의의 적합한 직물로 형성될 수 있으며, 그러한 직물의 단일의 통합형 패널로, 또는 그러한 직물의 다수의 패널로 형성될 수 있다. 직물은 팽창성 챔버를 형성하도록 절첩되거나, 절단되거나, 재봉되거나, 등일 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은 제1 패널(152) 및 제2 패널(154)을 포함한다. 제한 없이 예로서, 적합한 직물의 패널이 중간선(155)을 따라 절첩되고 패널 커플링(158)에서 함께 결합되어 팽창성 챔버를 형성할 수 있다. 패널 커플링(158)은 시임일 수 있다. 시임은 재봉, 무선 주파수(RF) 용접, 접착제, 테이핑(taping), 또는 임의의 적합한 방법 또는 적합한 방법들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은, 팽창기 개구부(162) 및 팽창기 스터드 개구부(164)를 갖는 팽창기 영역(160)을 추가로 포함한다. 조립 동안, 팽창기(도 3의 팽창기(120) 참조)는 팽창기 개구부(162)를 통해 부분적으로 삽입되어, 제1 팽창기 스터드(123)가 팽창기 스터드 개구부(164)를 통과할 수 있게 할 수 있다.
탭들(140) 각각은 팽창기 영역(160) 부근에서 팽창성 에어백 쿠션(150)의 측방향 부분에 결합될 수 있다. 각각의 탭(140)의 제1 단부(142)는 탭 커플링(156)에서 팽창성 에어백 쿠션(150)에 결합된다.
도 6a 내지 도 6f는 탭(140)을 장착 플레이트(130) 및 가요성 하우징(110)에 결합시키는 방법을 예시한다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 5의 에어백 조립체(100)의 탭(140)의 평면도이다. 각각의 탭(140)은 직물 패널(141)로 형성될 수 있다.
도 6b는 제2 단부(143)의 근위에 있는 복수의 절첩부(144)를 갖는 탭(140)의 측면도이다. 각각의 절첩부(144)는 시임(145a, 145b)에 의해 고정될 수 있다. 다시 말하면, 각각의 절첩부(144)의 반대편 측부들은 시임들(145a, 145b)에 의해 함께 결합될 수 있다. 더 구체적으로, 중심 시임(145a)이 직물 패널(141)의 절첩부들(144) 사이의 중간 또는 거의 중간 위치에 배치될 수 있다. 보조 시임(145b)은 직물 패널(141)의 제1 단부(142)의 원위에 있는 절첩부(144)에 또는 그 부근에 배치될 수 있다.
도 6c는 추가의 보조 시임들(145c, 145d)을 갖는 탭(140)의 측면도이다. 탭(140)의 제1 단부(142)는 중심 시임(145a)으로부터 직교로 배치된 것으로 예시된다. 보조 시임(145c)은 중심 시임(145a)에 인접하게 배치될 수 있다. 다른 보조 시임(145d)이 도 6b의 보조 시임(145b)의 원위에 배치될 수 있다.
복수의 절첩부(144) 및 시임(145a, 145b, 145c, 145d)은, 탭(140)이 제1 단부(142)의 일 측부에 배치되는 제1 윙(146), 및 제1 단부(142)의 반대편 측부에 배치되는 제2 윙(148)을 갖도록 구성할 수 있다. 바꾸어 말하면, 탭(140)은 제1 단부(142) 및 제2 단부(143)를 포함할 수 있으며, 제2 단부(143)는 제1 윙(146) 및 제2 윙(148)을 갖는다. 제1 윙(146)은 제1 두께(147)를 갖는다. 제2 윙(148)은 제2 두께(149)를 갖는다. 일부 실시예에서, 제1 윙(146)은 제2 윙(148)의 두께보다 작은 두께를 갖는다.
도 6d는 도 1 내지 도 5의 에어백 조립체(100)에 대한 조립 동안의 탭(140)의 측면도이다. 탭(140)의 제2 단부(143)의 제2 윙(148)은 장착 플레이트(130)의 탭 슬롯(138)을 통과할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제2 윙(148)은 가요성 하우징(110)의 탭 슬롯(116)을 통과할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(도 3의 팽창성 에어백 쿠션(150) 참조)은 도시되어 있지 않지만: 제1 단부(142)는 팽창성 에어백 쿠션(150)에 이전에 결합되었을 것이다. 가요성 하우징(110)의 탭 슬롯(116) 및 장착 플레이트(130)의 탭 슬롯(138)은 각각 제2 윙(148)의 제2 두께(149)를 수용하기 위한 치수를 가질 수 있지만, 제1 윙(146)의 제1 두께(147)와 조합된 제2 윙(148)의 제2 두께(149)보다 작은 치수를 가질 수 있다. 탭(140)의 제2 단부(143)는 탭 슬롯(116, 138)을 통해 탭(140)의 제1 윙(146)을 끌어당기기에 충분하게 탭 슬롯(116, 138)을 통해 전진될 수 있다.
도 6e는 일단 도 1 내지 도 5의 에어백 조립체(100)가 차량(도시되지 않음)에 장착된 상태에서의 탭(140)의 측면도이다. 제1 윙(146) 및 제2 윙(148)을 포함하는 제2 단부(143)는 장착 플레이트(130) 및 가요성 하우징(110) 각각의 탭 슬롯(138, 116)을 통해 끌어당겨졌다. 탭(140)의 제1 윙(146) 및 제2 윙(148)은 탭 슬롯들(138, 116)의 반대편 측부들에 배치될 수 있고, 지지 부재(14)의 내부 표면과 맞물릴 수 있다. 도 6d에서와 같이, 탭(140)의 제1 단부(142)는 팽창성 에어백 쿠션(도 3의 팽창성 에어백 쿠션(150) 참조)에 결합된다.
도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 5의 에어백 조립체(100)의 전개된 구성의 탭(140)의 측면도이다. 팽창성 에어백 쿠션(도 3 및 도 9b의 팽창성 에어백 쿠션(150) 참조)이 전개된 상태에서, 제1 단부(142)는 탭(140)을 하향으로 끌어당길 수 있다. 탭(140)이 하향으로 끌어당겨짐에 따라, 제1 및 제2 윙들(146, 148)이 함께 끌어당겨진다. 가요성 하우징(110) 및 장착 플레이트(130)의 탭 슬롯들(116, 138)이 제1 두께(147)와 제2 두께(149)의 조합보다 좁기 때문에, 탭(140)의 제2 단부(143)는 탭(140)이 탭 슬롯들(116, 138)을 통해 당겨지는 것을 방지하기 위해 스토퍼 노트(stopper knot)로서 기능할 수 있다. 이는 충돌 사건 동안에 탑승자의 하부 해부학적 구조와 맞물리도록 팽창성 에어백 쿠션(150)을 배치하는 것을 탭(140)이 도울 수 있게 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4의 에어백 조립체(100)의 장착 플레이트(130)의 사시도이다. 장착 플레이트(130)는 압축된 상태의 팽창성 에어백 쿠션(150)의 길이 및 폭과 대략 동일한 길이 및 폭을 갖는 긴 부재이다. 장착 플레이트(130)는 금속, 금속 합금, 플라스틱, 또는 이들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 장착 플레이트(130)는 조립된 에어백 조립체(100)를 지지하고/하거나 그에 형태를 부여하기 위해 강성 또는 대체로 강성일 수 있다. 장착 플레이트(130)는 긴 부재의 반대편 단부들에서 2개의 아암(132)을 포함할 수 있으며, 이때 각각의 아암(132)은 긴 부재의 종축에 대해 횡방향으로 배향된다. 장착 플레이트(130)는 적어도 하나의 장착 스터드(134, 135)를 추가로 포함할 수 있다. 도 3에 예시된 장착 플레이트(130)는 단일 스터드(134)를 예시한다. 그러나, 장착 플레이트(130)는 도 7에 점선으로 도시된 장착 스터드(135)와 같은 것을 더 포함할 수 있다. 장착 플레이트(130)는 긴 부재의 양 반대편 단부 근처에 탭 슬롯(138)을 추가로 포함한다. 더 구체적으로, 탭 슬롯(138)은 각각의 아암(132) 내에 그리고 장착 플레이트(130)의 긴 치수에 대해 횡방향으로 배치될 수 있다. 장착 플레이트(130)는, 또한, 팽창기 스터드(도 2 내지 도 4의 팽창기 스터드(123, 124) 참조)를 수용하기 위해 그리고 지지 부재의 에어백 조립체 수용기(도 1 및 도 2의 에어백 조립체 수용기(16) 및 지지 부재(14) 참조))에 에어백 조립체(100)를 장착하는 것을 용이하게 하기 위해 2개의 스터드 개구부(136)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장착 플레이트(130)는 2개 초과의 또는 2개 미만의 스터드 개구부(136)를 가질 수 있고, 스터드 개구부(136)의 개수는 팽창기(120)의 스터드의 수에 대응할 수 있다. 장착 플레이트(130)는 에어백 조립체에 구조를 제공할 수 있고, 차량에 설치한 후에 에어백 조립체의 처짐(sagging)을 방지할 수 있다.
도 8은 선 8-8을 따라 취해진 도 4의 에어백 조립체(100)의 단면도이다. 팽창성 에어백 쿠션(150)이 팽창기(120)와 함께 도시되어 있다. 팽창기(120)의 제1 및 제2 스터드들(123, 124) 및 장착 플레이트(130)의 스터드(134)가 참고로 도시된다. 가요성 하우징(110)은 내부에 팽창기(120)가 부분적으로 배치되는 조밀한 팽창성 에어백 쿠션(150) 둘레에 근접하게 배치된다. 팽창기(120)의 커넥터 단부(122)는 가요성 하우징(110)의 팽창기 커넥터 개구부(112)를 통해 노출되거나 돌출된다. 2개의 탭(140)이 장착 플레이트(130)의 반대편 단부들을 향해, 따라서 에어백 조립체(100)의 가요성 하우징(110)의 반대편 단부들을 향해 배치되는 것으로 도시되어 있다. 각각의 탭(140)의 제1 단부(142)는 팽창성 에어백 쿠션(150)에 결합된다. 각각의 탭(140)의 제2 단부(143)는 장착 플레이트(130) 및 가요성 하우징(110) 각각의 탭 슬롯(138, 116)을 통과하였고, 제2 단부(143)는 가요성 하우징(110)의 외부 부분에 배치된다.
도 9a는 차량 내에 배치된, 본 발명의 일 실시예에 따른, 에어백 조립체(100)의 개략적인 측면도이다. 계기판/대시보드(12) 및 지지 부재(14)는 참고로 도시된다. 에어백 조립체(100)는 지지 부재(14)의 에어백 조립체 수용기(16)에 결합된 것으로 도시되어 있다.
팽창기(120)의 제1 스터드(123) 및 장착 플레이트(130)의 스터드(134)는 에어백 조립체(100)를 에어백 조립체 수용기(16)에 결합시키고, 고정용 하드웨어(125)에 의해 제위치에 고정된다. 제2 팽창기 스터드(도시되지 않지만, 도 2 및 도 3의 팽창기 스터드(124) 참조)는, 유사하게, 에어백 조립체(100)를 에어백 조립체 수용기(16)에 결합시킨다. 다시 말하면, 적어도 3개의 부착 스터드(123, 124, 134)는 에어백 조립체(100)를 지지 부재(14)의 에어백 조립체 수용기(16)에 결합시킨다. 적어도 3개의 스터드들(123, 124, 134) 중 적어도 하나는 팽창기 스터드(123, 124)일 수 있다. 적어도 3개의 스터드들(123, 124, 134) 중 적어도 하나는 장착 플레이트(130)의 스터드(134, 135)일 수 있다. 스터드(123, 124, 134)는 에어백 조립체 수용기(16)와 가요성 하우징(110) 사이에서 각각의 탭(140)의 제2 단부(143)를 단단히 결합시키도록 에어백 조립체 수용기(16)를 통해 지지 부재(14)에 고정될 수 있다. 다시 말하면, 고정용 하드웨어(125)는 에어백 조립체 수용기(16)와 가요성 하우징(110) 사이에 각각의 탭(140)의 제2 단부(143)를 견고하게 부착하기 위해 스터드(123, 124, 134) 및 이에 따라 장착 플레이트(130)를 에어백 조립체 수용기(16)에 대하여 단단히 끌어당길 수 있다.
가요성 하우징(110)은 인열 바이어스(tear bias)(118)를 포함할 수 있다. 인열 바이어스(118)는, 가요성 하우징(110)이 압축된 팽창성 에어백 쿠션(150)에 열 성형되기 전에, 예를 들어 제한 없이, 인열 바이어스(118) 위치에서 가요성 하우징(110)을 크림핑(crimping)함으로써 형성될 수 있다. 인열 바이어스(118)는, 전개 및 팽창 동안 팽창성 에어백 쿠션(150)을 배치하는 것을 돕기 위해 가요성 하우징(110)이 원하는 위치에서, 그 부근에서, 또는 원하는 위치를 따라 인열 개방 또는 파열되게 할 수 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 적어도 부분적으로 전개된 상태에 있는 도 9a의 에어백 조립체(100)의 개략적인 측면도이다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은 제1 패널(152) 및 제2 패널(154)을 포함한다. 제1 패널(152) 및 제2 패널(154)은 팽창성 에어백 쿠션(150) 내에 팽창성 챔버를 한정하도록 패널 커플링(156)에 결합될 수 있다.
팽창기(120)는 팽창 가스를 팽창성 에어백 쿠션(150) 내로 공급하도록 활성화되었다. 팽창성 에어백 쿠션(150)이 팽창하기 시작함에 따라, 팽창성 에어백 쿠션(150)은 팽창되기(롤링된 경우, 롤링해제되기; 절첩된 경우, 절첩해제되기; 등을 하기) 시작할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)의 확장은 가요성 하우징(110)이 파열되게 할 수 있다. 특히, 가요성 하우징(110)은 인열 바이어스(도 9a의 인열 바이어스(118) 참조)를 따라 또는 그 근처에서 파열될 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)의 계속되는 확장은 팽창성 에어백 쿠션(150)이 초기에 하향 후방 궤적으로 전개되게 할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(150)은, 일단 팽창성 에어백 쿠션(150)이 가요성 하우징(110)을 빠져나가면 팽창성 에어백 쿠션(150)이 선회(turn)하여 후방으로 그리고 상향으로 전개되게 하도록 절첩부, 시임 등(도시되지 않음)을 통해 구성될 수 있다. 탭(140)은 전개 및 팽창 동안 팽창성 에어백 쿠션(150)을 적절하게 배치하는 것을 도울 수 있다.
팽창성 에어백 쿠션(150)이 후방으로 그리고 상향으로 전개됨에 따라, 팽창성 에어백 쿠션(150)의 제1 패널(152)은 계기판(12)(및/또는 대시보드)의 일부분과 맞물릴 수 있다. 계기판(12)은 지지 부재(14)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 계기판(12)은 팽창성 에어백 쿠션(150)이 탑승자(도시되지 않음)에 의해 맞물림에 따라 팽창성 에어백 쿠션(150)을 지지하기 위한 반작용 표면으로서의 역할을 할 수 있다. 특히, 팽창성 에어백 쿠션(150)은, 충돌 사건 동안, 탑승자의 하부 해부학적 구조(즉, 다리)의 적어도 일부분을 수용하고 눌림 동안 탑승자의 하부 해부학적 구조의 일부분을 지지하기 위해 배치될 수 있다.
가요성 하우징(110) 및 장착 플레이트(130)를 갖는 에어백 조립체(100)의 구성은, 에어백 조립체(100)가 종래의 강성 하우징으로 가능할 수 있는 것보다 더 작고/작거나 더 경량이도록 허용할 수 있다. 가요성 하우징(110)은 팽창성 에어백 쿠션(150) 및 에어백 조립체(100)의 다른 구성요소에 종래의 강성 하우징과 유사한 방식으로 주변환경으로부터의 보호를 제공할 수 있다. 장착 플레이트(130)는 전개되지 않은 상태에서 에어백 조립체(100)에 대한 지지를, 그리고 특히, 충돌 사건 동안 팽창성 에어백 쿠션(150)에 대한 지지를 제공할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 에어백 조립체(1000)의 분해 사시도이다. 에어백 조립체(1000)는 많은 점에서 본 발명의 도 3의 실시예와 유사할 수 있다. 팽창성 에어백 쿠션(1050), 팽창기(1020), 장착 플레이트(1030), 가요성 하우징(1010) 및 가요성 하우징(1010)의 중합체 섬유(1011)가 참고로 도시되어 있다. 팽창기 커넥터 단부(1022), 제1 스터드(1023), 제2 스터드(1024), 팽창성 에어백 쿠션(1050)의 팽창기 스터드 개구부(1064), 및 팽창성 에어백 쿠션(1050)의 팽창기 개구부(1062)가 또한 도시되어 있다. 탭(1040), 및 탭(1040)의 제1 단부(1042) 및 제2 단부(1043)가 도시되어 있다.
도 10의 에어백 조립체(1000)의 실시예에서, 가요성 하우징(1010)은 스터드 개구부(1014), 탭 슬롯(1016), 및 장착 아암 슬롯(1088)을 포함한다. 장착 플레이트(1030)는 스터드(1034), 2개의 스터드 개구부(1036), 2개의 탭 슬롯(1038), 부착 개구부(1072), 및 부착 개구부(1084)를 갖는 장착 아암(1082)을 포함한다. 장착 플레이트(1030)는 압축된 구성의 팽창성 에어백 쿠션(1050)의 대응하는 치수보다 큰 치수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 장착 아암(1082)을 포함하는 장착 플레이트(1030)는 압축된 팽창성 에어백 쿠션(1050)보다 넓을 수 있다.
팽창성 에어백 쿠션(1050), 팽창기(1020), 장착 플레이트(1030), 및 가요성 하우징(1010)은 도 3과 관련하여 위에서 논의된 실시예와 유사한 방식으로 함께 조립될 수 있다. 또한, 장착 플레이트(1030)의 장착 아암(1082)은 가요성 하우징(1010)의 장착 아암 슬롯(1088)을 통과할 수 있다. 조립된 에어백 조립체(1000)는, 부착 개구부(18)를 통해 스터드(1023, 1024, 1034)를 가압하고 고정용 하드웨어(125)를 통해 스터드(1023, 1024, 1034)를 제위치에 고정시킴으로써 지지 부재(16)에 결합될 수 있다. 도 10의 실시예에서, 지지 부재(16)는 스터드(1070) 및/또는 스터드(1080)를 포함할 수 있다. 스터드(1070)는 가요성 하우징(101)의 스터드 개구부(1014)를 통과할 수 있고, 부착 개구부(1072)에 결합될 수 있다. 스터드(1080)는 부착 아암(1082)의 부착 개구부(1084)를 통과할 수 있고, 고정용 하드웨어(1086)에 의해 고정될 수 있다.
본 발명은 다른 유사한 실시예들을 예상한다. 예를 들어, 스터드(1034)는 부착 개구부(1072)와 유사한 부착 개구부에 의해 대체될 수 있고, 지지 부재(16)는 스터드(1034) 대신에 배치된 부착 개구부를 통과하는 스터드(1070)와 유사한 대응하는 스터드를 포함할 수 있다. 유사하게, 장착 플레이트(1030)의 부착 개구부(1072) 및 지지 부재(16)의 스터드(1070)는 스터드가 부착 개구부(1072)를 대체하고 부착 개구부가 스터드(1070)를 대체하도록 역전될 수 있다. 지지 부재(16)의 스터드(1080) 및 부착 아암(1082)의 부착 개구부(1084)에 대해서도 마찬가지이다.
본 명세서에 개시된 임의의 방법은 기술된 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 동작들은 서로 상호교환될 수 있다. 다시 말하면, 단계들 또는 동작들의 특정 순서가 실시예의 적절한 작동에 대해 요구되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 사용은 수정될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 방법의 서브 루틴 또는 단지 일부분이 본 발명의 범주 내에서 별개의 방법일 수 있다. 달리 말하면, 일부 방법은 더 상세한 방법에서 기술된 단계들의 일부분만을 포함할 수 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"의 언급은 그 실시예와 관련하여 기술된 특정 특징부, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 언급된 바와 같은 인용된 문구 또는 그의 변형은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
유사하게, 실시예들의 상기 설명에서, 다양한 특징부들이 때때로 본 발명을 간소화할 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 그의 설명으로 함께 그룹화되는 것이 본 발명의 이득을 갖는 당업자에 의해 이해되어야 한다. 그러나, 본 발명의 이러한 방법은 임의의 청구항이 그 청구항에서 명시적으로 언급된 것보다 더 많은 특징부를 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 하기의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 태양들은 앞서 개시된 임의의 단일 실시예의 모든 특징부들보다 적은 것의 조합으로 존재한다. 따라서, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 이어지는 청구범위는 이로써 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 명백하게 포함되며, 각각의 청구항은 별개의 실시예로서 독립적이다. 본 발명은 독립항들과의 종속항들의 모든 치환을 포함한다.
특징부 또는 요소와 관련하여 청구항에서의 용어 "제1"의 언급은 반드시 제2의 또는 추가의 그러한 특징부 또는 요소의 존재를 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 기본 원리로부터 벗어남이 없이 전술된 실시예들의 상세사항에 대해 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 배타적인 권리 또는 특권이 청구되는 본 발명의 실시예들이 다음과 같이 정의된다.

Claims (13)

  1. 에어백 조립체로서,
    가요성 하우징;
    상기 가요성 하우징 내에 압축된 구성으로 배치되는 팽창성 에어백 쿠션;
    팽창 가스를 상기 팽창성 에어백 쿠션에 공급하기 위한 팽창기 - 상기 팽창기는 상기 가요성 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치됨 -; 및
    상기 가요성 하우징에 결합되는 장착 플레이트 - 상기 장착 플레이트는 상기 에어백 조립체를 차량의 반작용 표면에 결합시키기 위한 부착 지점을 포함함 - 를 포함하는, 에어백 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부착 지점은 상기 차량의 반작용 표면으로부터 돌출하는 부착 스터드를 수용하기 위한 개구부를 포함하는, 에어백 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부착 지점은 상기 에어백 조립체를 상기 차량의 반작용 표면에 결합시키기 위해 상기 장착 플레이트로부터 돌출하는 부착 스터드를 포함하는, 에어백 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 부착 지점은 상기 차량의 반작용 표면으로부터 돌출하는 부착 스터드를 수용하기 위한 개구부, 또는 상기 에어백 조립체를 상기 차량의 반작용 표면에 결합시키기 위해 상기 장착 플레이트로부터 돌출하는 부착 스터드 중 하나를 포함하는, 에어백 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 장착 플레이트는 상기 팽창기의 장착 스터드를 통과시키는 개구부를 포함하는 부착 지점을 포함하고, 상기 팽창기의 장착 스터드는 상기 장착 플레이트의 상기 개구부를 통해 연장되도록 그리고 상기 에어백 조립체를 상기 반작용 표면에 결합시키도록 구성되는, 에어백 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 팽창기는 2개의 스터드를 포함하고, 각각의 스터드는 상기 장착 플레이트 내의 개구부를 통해 그리고 상기 가요성 하우징을 통해 연장되어 상기 에어백 조립체를 상기 반작용 표면에 결합시키도록 구성되는, 에어백 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장착 플레이트의 치수는 상기 압축된 구성에서 상기 에어백 쿠션의 대응하는 치수보다 크고, 적어도 하나의 부착 지점은 상기 압축된 구성에서 상기 에어백 쿠션에 대해 측방향으로 있는 상기 장착 플레이트의 일부분에 배치되는, 에어백 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 복수의 탭들을 추가로 포함하며, 각각의 탭의 제1 단부는 상기 에어백 쿠션에 결합되고, 각각의 탭의 제2 단부는 상기 장착 플레이트의 개구부를 통해 연장되는, 에어백 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 탭의 상기 제2 단부는:
    상기 장착 플레이트의 개구부를 통해 연장되고 상기 장착 플레이트와 상기 하우징의 일부분 사이에 배치되도록 구성되거나;
    상기 장착 플레이트의 개구부 및 상기 하우징의 개구부를 통해 연장되고 상기 하우징과 상기 반작용 표면 사이에 배치되도록 구성되는, 에어백 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 장착 플레이트는 상기 가요성 하우징 내에 배치되는, 에어백 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 장착 플레이트는 적어도 3개의 부착 지점들을 포함하는, 에어백 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 3개의 부착 지점들은 상기 장착 플레이트 내에 적어도 2개의 개구부들 - 각각의 개구부는 하나의 스터드를 수용함 - 을 포함하는, 에어백 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 장착 플레이트 내의 상기 적어도 2개의 개구부들 각각은 상기 반작용 표면에 결합된 하나의 스터드를 수용하는, 에어백 조립체.
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