KR20210123368A - 운전석 에어백 - Google Patents

Abstract

접촉 범위가 좁은 스티어링 휠에 적용한 경우에도 승차인을 완전하게 구속하는 운전석용 에어백.
운전석용 에어백(100)은 차량의 스티어링 휠(106)과, 스티어링 휠(106)에 수용되는 인플레이터(112)와, 인플레이터(112)와 함께 스티어링 휠(106)에 수용되어 팽창 전개하여 승차인(138)을 구속하는 쿠션(104)을 구비한다. 쿠션(104)은 스티어링 휠(106)측에 위치하는 스티어링측 패널(122)과, 승차인(138)측에 위치하는 승차인측 패널(120)과, 스티어링측 패널(122) 가장자리와 승차인측 패널(120) 가장자리를 연결하고 있고 쿠션(104)의 측부를 구성하는 사이드 패널(124)을 포함한다. 승차인측 패널(120)은 스티어링측 패널(122)보다도 면적이 넓고, 팽창 전개한 쿠션(104)의 상부(104a)는 쿠션(104)의 하부(104b)에 비해 차량 전후 방향으로 두꺼운 것을 특징으로 한다.

Description

운전석 에어백

본 발명은 긴급 시에 승차인을 구속하는 운전석용 에어백에 관한 것이다.

현재 차량의 스티어링 휠에는 운전석용 에어백이 대부분 표준 장비되어 있다. 운전석용 에어백의 에어백 쿠션은 주로 스티어링 휠의 중앙 허브(Hub)에 수용되어 있고, 승차인으로부터 보아 원형으로 팽창 전개한다(예를 들어, 특허문헌 1). 통상, 스티어링 휠은 상측이 차량 전방으로 기울어진 자세로 되어 있다. 특허문헌 1의 에어백(1)은 상부를 차량 전후 방향으로 두껍게 함으로써, 기울어진 스티어링 휠로부터 팽창 전개했을 시에도 프론트(Front)면(1f)(승차인 구속면)이 연직이 되는 구성으로 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제3991739호 공보

최근 전기적인 신호를 개재하여 조타력을 휠(Wheel)에 전달하는 새로운 스티어링 휠이 개발되고 있으며, 스티어링 휠의 디자인이 다양화하고 있다. 특히, 전기적으로 접속되는 새로운 스티어링 휠은, 스티어링 샤프트를 개재하여 조타력을 물리적으로 전달하는 종래의 스티어링 휠과 달리, 크게 회전시킬 필요가 없다. 구체적으로는, 새로운 스티어링 휠의 그립(Grip)은 종래의 림(Rim)과 같이 좌우 손으로 바꿔 쥐면서 180° 이상으로 회전시키는 조작이 불필요하기 때문에 고리 형상일 필요가 없다. 따라서, 새로운 스티어링 휠은 예를 들어 중앙 허브에 대하여 좌우로만 그립이 존재하는 등, 고리 이외의 이형 디자인을 채용하는 것이 가능하게 되어 있다(이하, 고리 이외의 그립을 구비한 스티어링 휠을 '이형 스티어링 휠'이라고 호칭한다).

상기 인용문헌 1에 개시된 에어백(1)은 상부의 두께를 확보하기 위하여 후면 패널(rear panel)(7)이 프론트 패널(8)보다도 크게 되어 있다. 스티어링 휠(4)이 종래의 고리 형상의 림을 구비한 것이면, 큰 지름의 후면 패널(7)은 스티어링 휠(4)에 알맞게 접촉하고, 에어백(1)은 스티어링 휠(4)로부터 반력을 얻으면서 승차인을 완전하게 구속할 수 있다. 그러나 상술한 이형 스티어링 휠이면, 일반적으로 종래의 스티어링 휠보다도 소형이며 기울어진 형상으로서, 에어백 쿠션과의 접촉 범위가 줄어든다. 이와 같은 접촉 범위가 좁은 스티어링 휠에 적용하는 경우, 인용문헌 1의 큰 지름 후면 패널(7)을 구비한 에어백(1)에서는 형상에 낭비가 많기 때문에 개량의 여지가 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 접촉 범위가 좁은 스티어링 휠에 적용한 경우에도 승차인을 완전하게 구속 가능한 운전석용 에어백을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 운전석용 에어백의 대표적인 구성은, 차량의 스티어링 휠과, 스티어링 휠에 수용되는 인플레이터와, 인플레이터와 함께 스티어링 휠에 수용되고, 팽창 전개하여 승차인을 구속하는 에어백 쿠션을 구비한 운전석용 에어백으로서, 에어백 쿠션은 스티어링 휠측에 위치하는 스티어링측 패널과, 승차인측에 위치하는 승차인측 패널과, 스티어링측 패널의 가장자리와 승차인측 가장자리를 연결하고 있고 에어백 쿠션의 측부를 구성하는 사이드 패널을 포함하고, 승차인측 패널은 스티어링측 패널보다도 면적이 넓고, 팽창 전개한 에어백 쿠션의 상부는 에어백 쿠션의 하부에 비해 차량 전후 방향으로 두꺼운 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 에어백 쿠션은, 상부가 차량 전후 방향으로 두껍고, 하부의 두께가 줄어든 형상으로 되어 있다. 따라서 에어백 쿠션의 상부는 그 두께를 가지고 승차인의 머리부를 완전하게 구속하는 것이 가능하며, 하부는 스티어링 휠과 승차인의 복부의 좁은 공간에 들어가기 쉽게 되어 있다. 특히, 에어백 쿠션의 하부가 스티어링 휠과 복부에 의해 끼워짐으로써, 에어백 쿠션은 자세가 무너지기 어려워지고, 상부에 의한 머리부의 구속 성능도 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 에어백 쿠션이라면 승차인의 복부 방향으로 조기에 전개를 개시하고, 승차인에 대하여 복부로부터 초기 구속을 개시하는 것이 가능해진다.

상기 구성의 에어백 쿠션은, 승차인 구속면이 되는 승차인측 패널이 넓고 스티어링 휠로부터 반력을 얻는 스티어링측 패널이 좁은 구성으로 되어 있다. 상술한 바와 같이 상기 에어백 쿠션은 하부가 스티어링 휠과 복부에 의해 끼워져 지지됨으로써 자세가 안정된다. 그 때문에 상기 에어백 쿠션은 승차인 구속력을 낮추는 일 없이 스티어링측 패널을 면적이 좁은 것으로 할 수 있다. 이에 의해 스티어링측 패널 중 스티어링 휠에 접촉하지 않은 부분을 줄이고, 재료의 사용량을 감소시키거나 에어백 쿠션의 가스 용량을 억제하는 등, 비용 삭감에 이바지 할 수 있다. 가스 용량을 억제하는 것은 에어백 쿠션의 팽창이 완료할 때까지 걸리는 시간을 앞당기게 되기 때문에 승차인 구속 성능의 향상으로도 이어진다.

상기 스티어링 휠은, 인플레이터 및 에어백 쿠션을 수용하는 중앙의 허브와, 허브를 중심으로 하여 회전하는 그립을 포함하고, 그립은 고리 이외의 다른 형상이어도 된다.

최근 개발이 진행되고 있는 새로운 스티어링 휠에는 종래와 같은 고리 형상의 림이 아닌 것이 많고, 허브의 좌우에만 그립이 설치되는 등, 다양한 디자인이 존재한다. 이들 고리 이외의 그립을 구비한 이형 스티어링 휠은 원형 형상의 림을 구비한 종래의 스티어링 휠에 비하여 에어백 쿠션과의 접촉 범위가 좁다. 이와 같은 이형 스티어링 휠에 대해서도 상기 구성의 에어백 쿠션이라면 알맞게 적용할 수 있다. 특히, 면적이 작은 스티어링측 패널을 채용함으로써 상기 에어백 쿠션은 더욱 작은 수용 형태로 접히는 등 할 수 있고, 수용 공간이 한정된 이형 스티어링 휠에도 용이하게 장착하는 것이 가능하다.

상기 팽창 전개한 에어백 쿠션은, 승차인측 패널의 중앙이 스티어링측 패널의 중앙보다도 상방에 위치해도 된다. 승차인측 패널을 스티어링측 패널에 대하여 상방에 가깝게 배치함으로써 승차인의 상반신을 구속하기 쉬워진다.

상기 사이드 패널은 평면 상에 펼친 상태에 있어서 포물선을 그리는 띠 형상으로서, 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙은 팽창 전개한 에어백 쿠션의 상부에 위치하고, 길이 방향의 양단은 에어백 쿠션의 하부에 위치하고, 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙은 길이 방향의 양단보다도 폭이 넓어도 된다. 이 구성에 의하면 차량 전후 방향에 있어서 상부의 폭이 하부의 폭보다도 두꺼운 에어백 쿠션을 알맞게 실현할 수 있다.

상기 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 양단은 팽창 전개한 에어백 쿠션의 하부에서 서로 접속되어 있고, 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙 폭은, 길이 방향의 양단 폭에 비해 1.1배 내지 2.7배여도 된다. 이 구성에 의해서도 차량 전후 방향에 있어서 상부의 폭이 하부의 폭보다도 두꺼운 에어백 쿠션을 알맞게 실현할 수 있다.

상기 사이드 패널은 스티어링측 패널 가장자리의 전 둘레와 승차인측 패널 가장자리의 전 둘레 사이에 설치되어 있어도 된다. 이와 같이 스티어링측 패널과 승차인측 패널이 직접 봉제되지 않은 구성으로 하면 에어백 쿠션을 주머니 형상으로 형성함과 더불어 봉제가 실시하기 쉬워져 유익하다.

상기 사이드 패널은 스티어링측 패널 가장자리 중 적어도 일부 또는 승차인측 패널 가장자리 중 적어도 일부에 연속하고 있어도 된다. 이와 같이 사이드 패널과 스티어링측 패널 또는 승차인측 패널이 일체가 된 구성이어도 상기 에어백 쿠션을 알맞게 형성할 수 있다.

상기 팽창 전개한 에어백 쿠션을 차량 폭 방향에서 보았을 때, 사이드 패널과 승차인측 패널의 경계는 상방으로 연장하거나 또는 상방을 향할수록 차량 후방으로 기울어져 연장하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면 에어백 쿠션의 형상을, 상부가 승차인의 머리부를 받아내기 쉽고 하부가 스티어링 휠과 승차인의 복부 사이에 들어가기 쉬운 것으로 할 수 있다.

상기 스티어링측 패널은, 원형으로서, 원형의 스티어링측 패널은 스티어링 휠에 고정되는 고정 영역을 가지고, 고정 영역은 원형의 스티어링측 패널 중앙 혹은 중앙보다도 상측에 설치되어 있어도 된다. 고정 영역이 중앙 또는 상측에 있음으로써 스티어링측 패널 및 쿠션의 전체 위치를 낮추고, 쿠션의 하부를 스티어링 휠과 복부 사이에 들어가기 쉽게 할 수 있다.

상기 팽창 전개한 에어백 쿠션의 승차인측 패널의 상단은 성인 남성의 머리부 중심의 ±100 mm의 범위 내의 높이에 위치하면 된다. 승차인측 패널이 턱이나 이마 등 머리부의 상하 단에 위치하는 부위로부터 접촉하면 머리부에 앞으로 구부리거나 뒤로 구부리는 등의 회전 동작을 발생시킬 우려가 있다. 이들 머리부가 앞으로 구부리거나 뒤로 구부리는 것은 인체의 구조 상 상해값이 높아지기 쉽다. 상기 구성에서는 머리부의 중심 위치(코 부근)로부터 승차인측 패널을 접촉시키고, 상해값을 억제하는 것이 가능해진다.

상기 에어백 쿠션은 사이드 에어백에 뚫려서 가스를 배출하는 제1 벤트홀(Vent Hole)을 가지고 있어도 된다. 사이드 패널에 설치된 제1 벤트홀이면 승차인이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

상기 에어백 쿠션은 사이드 패널과 스티어링측 패널의 경계 일부를 개방한 상태로 되어 있고, 가스를 배출하는 제2 벤트홀을 가져도 된다. 이 제2 벤트홀에 의해서도 승차인이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

에어백 쿠션은 스티어링측 패널에 뚫려서 가스를 배출하는 제3 벤트홀을 가져도 된다. 이 제3 벤트홀에 의해서도 승차인이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

상기 에어백 쿠션은 승차인측 패널과 스티어링측 패널 사이에 건너지르는 하나 또는 여러 개의 테더(Tether)를 더 포함하고, 테더는, 에어백 쿠션이 팽창 전개했을 때에 긴장하여 승차인측 패널을 스티어링측 패널측으로 잡아당기는 치수를 가져도 된다. 이 테더에 의하면 승차인측 패널의 형상을 변형시켜, 승차인 구속 성능을 높이거나 상해값을 억제하는 것이 가능해진다.

상기 에어백 쿠션은 승차인측 패널의 내측에 원형 봉제에 의해 접속되는 소정 면적의 중앙 패널을 더 가지고, 테더는, 여러 개 설치되어 있으며, 여러 개의 테더는, 중앙 패널의 여러 곳으로부터 스티어링측 패널을 향하여 연장하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면 승차인측 패널의 형상을 억제하고, 목적으로 하는 형상으로 팽창시키는 것이 가능해진다.

상기 여러 개의 테더는 중앙 패널의 좌우 대칭의 부분으로부터 연장하고 있어도 된다. 이 구성에 의해 승차인측 패널의 형상을 억제하기 쉬워진다.

상기 중앙 패널은 승차인측 패널의 하측으로 기울어진 위치에 접속되어 있어도 된다. 승차인측 패널의 하부 팽창을 억제함으로써 승차인측 패널의 하부를 스티어링 휠과 승차인의 복부 사이에 들어가기 쉽게 할 수 있다.

상기 테더는 승차인측 패널의 중앙 하측에 접속되어 있다. 승차인측 패널의 하부 팽창을 억제함으로써 승차인측 패널의 하부를 스티어링 휠과 승차인의 복부 사이에 들어가기 쉽게 할 수 있다.

상기 테더는 승차인측 패널의 중앙 상측에 접속되어 있다. 승차인측 패널의 상측 팽창을 억제함으로써 승차인의 머리부에 대한 상해값을 억제하는 것이 가능해진다.

상기 인플레이터의 일부는 스티어링측 패널로부터 에어백 쿠션 내에 삽입되어 있고, 일부에는 소정의 가스 배출구가 형성되어 있으며, 에어백 쿠션은, 스티어링측 패널에 접속되어 있으며 인플레이터의 일부를 덮는 정류포를 더 가지고, 정류포는 인플레이터 일부의 하방에 개구부를 가지고 있어도 된다.

상기 정류포라면, 인플레이터로부터 공급되는 가스를 개구부를 통하여 하방으로 흐르게 할 수 있어, 에어백 쿠션을 하부측으로부터 팽창시킬 수 있다. 따라서 에어백 쿠션은 승차인의 복부 방향으로 조기에 전개를 개시해, 스티어링 휠과 승차인의 복부 사이에 신속하게 들어가, 복부로부터 초기 구속을 개시하는 것이 가능해진다.

상기 에어백 쿠션은 가스 용량이 50리터 내지 60리터의 범위여도 된다. 이 범위의 가스 용량이라면 고출력 인플레이터는 불필요하며, 되도록이면 소형이면서 저렴한 인플레이터를 채용하는 것이 가능해진다.

상기 인플레이터는 출력이 200 kPa 내지 230 kPa의 범위이면 된다. 이 출력의 인플레이터라면 소형이면서 저렴하기 때문에 경량화나 비용 삭감의 면에서 유익하다.

본 발명에 의하면 접촉 범위가 좁은 스티어링 휠에 적용한 경우에도 승차인을 완전하게 구속하는 것이 가능한 운전석용 에어백을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 운전석용 에어백의 개요를 예시하는 도이다.
도 2는 도 1(b)의 팽창 전개 시의 쿠션을 각 방향으로부터 예시한 도이다.
도 3은 도 2(b)의 쿠션을 구성하는 각 패널을 예시하는 도이다.
도 4는 도 2(b)의 쿠션과 좌석에 착석한 승차인을 예시한 도이다.
도 5는 도 2(b)의 쿠션 내부 구조를 예시한 도이다.
도 6은 도 4의 쿠션의 변형예를 예시한 도이다.
도 7은 도 3(b)의 스티어링측 패널의 변형예를 예시한 도이다.
도 8은 도 3의 각 패널의 변형예를 예시한 도이다.
도 9는 도 2(c)의 벤트홀의 변형예를 예시한 도이다.
도 10은 도 5(a)의 테더의 변형예를 예시한 도이다.
도 11은 도 2(a)의 쿠션의 내부 구조의 변형예를 예시한 도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞은 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이러한 실시형태에 나타낸 치수, 재료, 그 외의 구체적인 수치 등은 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 불과하며, 특별히 밝히는 경우를 제외하고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서 본질적으로 동일한 기능, 구성을 가지는 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략하고, 또한 본 발명에 직접적인 관계가 없는 요소는 도시를 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 운전석용 에어백(100)의 개요를 예시하는 도이다. 도 1a는 운전석용 에어백(100)의 가동 전 차량을 예시한 도이다. 이후, 도 1 그 외의 도면에 있어서 차량 전후 방향을 각각 화살표 F(Forward), B(Back), 차량 폭 방향의 좌우를 각각 화살표 L(Left), R(Right), 차량 상하 방향을 각각 화살표 U(up), D(down)로 예시한다.

본 실시형태에서는 운전석용 에어백(100)을 좌측 핸들 차량에 있어서의 운전석용(전열 좌측의 좌석(102))의 것으로 하여 실시하고 있다. 이하에서는 전열 우측 좌석(102)을 상정하여 설명을 실시하고 있기 때문에 예를 들어, 차량 폭 방향 차 외측(이하, 차량 외측)이란 차량 좌측을 의미하고, 차량 폭 방향 내측(이하, 차량 내측)이란 차량 우측을 의미한다. 또한 본 실시형태에 관해서는 좌석(102)에 정규로 착석한 승차인으로부터 보아 정면 방향을 '전'으로 하고, 등측 방향을 '후'로 기재한다. 마찬가지로, 정규로 착석한 승차인 우측 방향을 '우'로 하고, 좌측 방향을 '좌'로 기재한다. 나아가 이때의 승차인의 신체 중심에 대하여 머리부를 향하는 방향을 '상'으로 하고, 다리부를 향하는 방향을 '하'라고 한다.

운전석용 에어백의 에어백 쿠션(이하, 쿠션(104)(도 1(b) 참조))은 접거나 권회 등이 된 상태로 좌석(102)의 착석 위치 전방에서 스티어링 휠(후술하는 이형 스티어링 휠(106))의 중앙 허브(108) 내부에 수용되어 있다. 허브(108)는 쿠션(104)을 수용하는 하우징(도시 생략) 및 커버(110) 등을 포함하여 구성되어 있다. 허브(108)의 내부에는 쿠션(104)과 함께 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)도 수용되어 있다.

본 실시형태에서 쿠션(104)을 설치하는 이형 스티어링 휠(106)은 승차인의 조작을 전기적인 신호로 변환하여 휠에 전달하는 구성인 것을 상정하고 있다. 이형 스티어링 휠(106)은 고리 이외의 형상의 그립(114)을 구비하고 있고, 종래의 고리 형상 림을 구비한 스티어링 휠과는 형상이 상이하다. 그립(114)은 중앙 허브(108)를 중심으로 하여 회전시키는 조작을 접수하는데, 종래의 고리 형상 림과는 달리 큰 각도로 회전시키는 조작은 불필요하기 때문에, 좌우 손으로 바꿔 잡을 필요가 없다. 그 때문에 그립(114)은 허브(108)의 좌우 및 하측에만 존재하는 형상으로 되어 있고, 허브(108)의 상측에는 구조물이 존재하지 않는다.

도 1(b)는 운전석용 에어백의 쿠션(104)의 팽창 전개 후의 차량을 예시한 도이다. 쿠션(104)은 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)로부터의 가스에 의해 커버(110)를 개열(開裂)하면서 팽창을 개시하고, 좌석(102)의 착석 위치 전방에 주머니 형상으로 팽창 전개하며, 전방으로 이동하려고 하는 승차인의 상반신이나 머리부를 구속한다. 쿠션(104)은 착석 위치측에서 보아 원형이며, 그 표면을 구성하는 여러 개의 패널을 겹쳐서 봉제 또는 접착함으로써 형성되어 있다.

도 2는 도 1(b)의 팽창 전개 시의 쿠션(104)을 각 방향에서 예시한 도이다. 도 2(a)는 도 1(b)의 쿠션(104)을 차량 외측의 조금 상방에서 보고 예시하고 있다. 도 2(a)에서는 쿠션(104)을 구성하는 패널의 일부를 절단하여 내부의 인플레이터(112)를 노출시키고 있다.

본 실시형태에 있어서의 쿠션(104)은 특징적인 형상으로서 이형 스티어링 휠(106)측(도 1(a) 참조)에서 승차인측(차량 후방측)을 향하여 지름이 넓어지는 원추대에 가까운 형상으로 되어 있다.

인플레이터(112)는 가스를 공급하는 장치로서 본 실시예에서는 디스크 형상(원반 형상)인 것을 채용하고 있다. 인플레이터(112)는 가스 배출구(116)가 형성된 일부가 스티어링측 패널(122)로부터 쿠션(104) 내에 삽입되어 있고, 도시하지 않은 센서로부터 보내지는 충격 검지 신호에 기인하여 가동하며, 쿠션(104)에 가스를 공급한다. 인플레이터(112)는 여러 개의 스터드 볼트(Stud bolt)(118)가 설치되어 있다. 스터드 볼트(118)는 쿠션(104)의 스티어링측 패널(122)을 관통하고, 상술한 이형 스테어링 휠(106)(도 1(a) 참조)의 허브(108) 내부에 체결된다. 이 스터드 볼트(118)의 체결에 의해 쿠션(104)도 허브(108)의 내부에 고정되어 있다.

또한 현재 보급하고 있는 인플레이터에는 가스 발생제가 충전되어 있어 이것을 연소시켜 가스를 발생시키는 타입이나 압축 가스가 충전되어 있어 열을 발생시키는 일 없이 가스를 공급하는 타입, 또는 연소 가스와 압축 가스를 양방 이용하는 하이브리드 타입의 것 등이 있다. 인플레이터(112)로서는 어느 타입도 이용 가능하다.

도 2(b)는 도 2(a)의 쿠션(104)을 차량 폭 방향 좌측에서 예시한 도이다. 쿠션(104)은 여러 개의 패널로부터 형성되어 있고 승차인측에 위치하는 승차인측 패널(120)(승차인으로부터 보아 바로 앞에 위치하기 때문에 프론트 패널이라고도 호칭한다), 이형 스티어링 휠(106)측(도 1(a) 참조)에 위치하는 스티어링측 패널(122)(승차인으로부터 보아 안쪽에 위치하기 때문에 후면 패널이라고도 호칭한다), 및 이들 승차인측 패널(120)과 스티어링측 패널(122)을 연결하여 쿠션(104) 측부를 구성하고 있는 사이드 패널(124)을 포함하고 있다. 상기 도 2(b)에서는 승차인측 패널(120) 및 스티어링측 패널(122) 안쪽 가장자리를 각각 파선으로 예시하고 있다.

팽창 전개한 쿠션(104)은 원추대를 따르는 형상이면서도 전체적으로 조금 기울어진 형상으로 되어 있다. 구체적으로는, 승차인측 패널(120)의 높이 방향 중앙(P1)이 스티어링측 패널(122)의 높이 방향 중앙(P2)으로부터 수평으로 연장한 가상선(L1)에 대하여 상방에 위치하도록 기울어진 형상으로 되어 있다. 또한 쿠션(104)이 팽창 전개했을 때, 승차인측 패널(120)은 대략 연직으로 연장하도록 배치되어 있는데, 스티어링측 패널(122)은 상부가 차량 전방측(도 2(b) 중 좌측)으로 쓰러지도록 기울어져 배치되어 있다. 이것에 의해 차량 전후 방향에 있어서 팽창 전개한 에어백 쿠션(104)의 상부(104a)의 폭(W1)은 에어백 쿠션(104)의 하부(104b)의 폭(W2)에 비해 두꺼운 구성으로 되어 있다.

도 2(c)는 도 2(a)의 쿠션(104)을 상방에서 예시한 도이다. 쿠션(104)은 상방에서 보면 대략 좌우 대칭인 원추대 형상으로 되어 있다. 사이드 패널(124)에는, 가스를 배출하는 두 개의 제1 벤트홀(126a, 126b)이 뚫려 있다. 벤트홀(126a, 126b)은 사이드 패널(124) 중 상측 좌우 두 곳에 설치되어 있다. 이 위치의 벤트홀(126a, 126b)이라면 쿠션(104)의 팽창 전개 시에 있어서 승차인이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능하다.

도 3은 도 2(b)의 쿠션(104)을 구성하는 각 패널을 예시한 도이다. 도 3에서는 각 패널을 평면 상에 펼친 상태로 예시하고 있다. 도 3(a)는 도 2(b)의 승차인측 패널(120)을 예시한 도이다. 승차인측 패널(120)은 원형으로서, 쿠션(104)의 팽창 전개 시에는 승차인을 구속하는 승차인 구속면으로서 기능한다. 승차인측 패널(120)의 중앙 및 그 네 모퉁이에는 후술하는 내부 테더(144)(도 5(a) 참조)와의 봉제(S1)가 존재하고 있다.

도 3(b)는 도 2(b)의 스티어링측 패널(122)을 예시한 도이다. 스티어링측 패널(122)은 원형으로서, 쿠션(104)(도 1(b) 참조)의 팽창 전개 시에는 이형 스티어링 휠(106)(도 1(a) 참조)로부터 반력을 얻는 반력면으로서 기능한다. 상기 쿠션(104)은 승차인측으로 펼쳐지는 원추대 형상으로 팽창 전개하기 때문에, 스티어링측 패널(122)은 승차인측 패널(120)(도 3(a) 참조)보다도 면적이 좁은 구성으로 되어 있다. 스티어링측 패널(122)의 중앙에는 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)를 삽입해 허브(108) 내부에 고정되는 고정 영역(128)이 형성되어 있다.

도 3(c)는 도 2(b)의 사이드 패널(124)을 예시한 도이다. 사이드 패널(124)은 평면 상에 펼쳐진 상태에 있어서, 포물선을 그리는 띠 형상으로 되어 있다. 두 개의 포물선(130, 132) 중 큰 지름측 포물선(130)은 승차인측 패널(120)의 가장자리에서 봉제에 의해 접합되고, 작은 지름측 포물선(132)은 스티어링측 패널(122)의 가장자리에서 봉제에 의해 접합된다.

사이드 패널(124)의 두 개의 포물선(130, 132)은 스티어링측 패널(122)의 가장자리 전 둘레와, 승차인측 패널(120)의 가장자리 전 둘레에 접합된다. 즉, 본 실시형태의 쿠션(104)은, 승차인측 패널(120)과 스티어링측 패널(122) 사이에는 전체에 걸쳐 사이드 패널(124)이 개재되어 있어, 스티어링측 패널(122)과 승차인측 패널(120)이 직접 봉제되는 부분이 존재하지 않는다. 또한 쿠션(104)에는 합계 세 장의 패널이 겹쳐져 동시에 봉제되는 부분도 존재하지 않는다. 이러한 구성에 의해 쿠션(104)을 주머니 형상으로 효율 좋게 봉제하여 제조하는 것이 가능하게 되어 있다.

쿠션(104)(도 2(a) 참조)을 형성할 때에 있어서, 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널(124)은 그 길이 방향 중앙(134)이 팽창 전개한 쿠션(104) 상부에 위치하고, 길이 방향의 양단(136a, 136b)이 쿠션(104)의 하부에 위치하도록 배치된다. 특히, 양단(136a, 136b)은 팽창 전개한 쿠션(104)의 하부에서 서로 접속된다.

사이드 패널(124)의 두 개의 포물선(130, 132)은 곡률이 상이하고, 큰 지름측 포물선(130)은 작은 지름측 포물선(132)보다도 곡률이 조금 크다. 이에 의해 사이드 패널(124)의 길이 방향 중앙(134)의 폭(W3)은 길이 방향의 양단(136a, 136b)의 폭(W4)보다도 넓어지고 있다. 일례로서 길이 방향 중앙(134)의 폭(W3)은 양단(136a, 136b)의 폭(W4)에 비해 1.1배 내지 2.7배로 설정하는 것이 가능하다. 이 구성에 의해 도 2(b)에 예시한 바와 같이, 차량 전후 방향에 있어서의 쿠션(104)의 차량 전후 방향에 있어서의 상부(104a)의 폭을, 하부의 폭보다도 두껍게 형성하는 것이 가능하게 되어 있다.

도 4는 도 2(b)의 쿠션(104)과 좌석(102)에 착석한 승차인(138)을 예시한 도이다. 도 4는 쿠션(104) 및 승차인(138)을 차량 폭 방향 좌측에서 보고 예시하고 있다.

본 실시예에서는 도 2(b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 팽창 전개한 쿠션(104)의 상부(104a)는 쿠션(104)의 하부(104b)에 비해 차량 전후 방향으로 두꺼운 구성으로 되어 있다. 특히, 팽창 전개한 쿠션(104)은 차량 폭 방향에서 보았을 때, 사이드 패널(124)과 승차인측 패널(120)의 경계(L2)가 상방으로 연장하도록 하는 자세로 설치되어 있다. 긴급 시에 있어서 차량 전방으로 이동하려고 하는 승차인(138)은 쿠션(104)의 상부(104a)로부터 조기에 접촉한다. 그리고 쿠션(104)의 상부(104a)는 그 두께를 가지고 승차인(138)의 머리부(140)로부터의 하중을 흡수한다.

도 2(b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 쿠션(104)의 하부(104b)의 차량 전후 방향의 폭(W2)은 상부(104a)의 폭(W1)에 비해 조금 작다. 일반 차량에서는, 스티어링 휠은 차량 전방측으로 약 20° 내지 25° 정도의 각도로 기울어져 있고, 스티어링 휠과 승차인(138) 사이의 공간은 하방의 복부(142)측을 향하여 차량 전후 방향으로 좁아지고 있다. 본 실시예의 쿠션(104)이라면 하부(104b)를 향할수록 차량 전후 방향의 폭은 감소해 가기 때문에, 하부(104b)가 이형 스티어링 휠(106)과 복부(142) 사이의 좁은 공간에 들어가기 쉽도록 되어 있다.

상기 구성에 의하면 쿠션(104)의 하부(104b)가 이형 스티어링 휠(106)과 복부(142)에 의해 끼워짐으로써, 쿠션(104)의 자세가 무너지기 어렵게 되어 있다. 또한 이것에 의해 쿠션(104)의 상부(104a)의, 승차인(138) 머리부(140)에 대한 구속 성능도 향상하는 구성으로 되어 있다. 특히, 쿠션(104)의 자세가 안정됨으로써 승차인(138)의 머리부(140)가 앞으로 구부리거나 뒤로 구부리는 등, 상해값이 높아지기 쉬운 머리부(140)의 움직임을 막아내는 것이 가능해진다.

도 12를 참조하여 쿠션(104)의 형상에 대하여 상세하게 설명한다. 도 12는 도 4의 쿠션(104) 개요를 예시한 도이다. 도 12에 예시한 바와 같이 승차인을 구속하기 전의 상태에 있어서의 팽창 전개한 쿠션(104)은 하부(104b)의 전후 두께(D2)가 상부(104a)의 두께(D1)보다도 작게 되어 있다. 두께(D1) 및 두께(D2)는 스티어링 휠(106)의 림의 승차인측 표면(106a)으로부터 계측된, 스티어링 휠(106)의 회전축(M)과 평행한 방향에 있어서의 쿠션(104)의 상단부(최고부)(104U)의 두께 및 하단부(최하부)(104L)의 두께로 규정할 수 있다. 이때, 쿠션(104)의 상단부(104U) 및 하단부(104L)는 스티어링 휠(106)의 회전축(M)과 수직인 방향에서, 상기 회전축(M)으로부터 상방, 하방의 가장 먼 지점이다.

팽창 전개한 쿠션(104)은 스티어링 휠(106)의 회전축(M)보다도 하측 부분 상하 길이(H2)가, 회전축(M)보다도 상측 부분 상하 길이(H1)에 비해 길어지도록 구성되어 있다. 이때, 길이(H1, H2)는 팽창 전개한 쿠션(104)을 측방에서 보았을 때에 스티어링 휠(106)의 회전축(M)과 직교하여, 스티어링 휠(106)의 림 표면(106a)과 평행으로 연장하는 방향에 있어서의 길이로 규정할 수 있다.

승차인을 구속하기 전의 상태에 있어서의 팽창 전개한 쿠션(104)의 두께(D0)는 스티어링 휠(106)의 림의 승차인측 표면(106a)으로부터 계측된, 상단부(104U)와 하단부(104L) 사이에 있어서의 승차인측 패널(120)의 후단(승차인측의 단부)까지의 두께이다. 쿠션(104)에서는, 소정의 위치보다도 상측에서는 D0 > D1 > D2가 되도록 설정되고, 상기 위치보다도 하측에서는 D1 > D0 > D2가 되도록 설정되어 있다.

또한 상단부(104U)가 상기 쿠션(104)의 최고부이면서 동시에 최후부(승차인측과 가장 가까운 부분)인 경우, 쿠션(104)은 전체적으로 D1 > D0 > D2가 되도록 구성해도 된다. 이와 같은 설정을 적용함으로써 쿠션(104)의 전개 형상이 비교적 매끄러워지고, 쿠션(104)의 용량 증대를 억제할 수 있다. 이러한 구성을 가지는 쿠션(104)에 의하면 승차인(138)의 복부(142) 방향으로 조기에 전개를 개시하고, 승차인(138)에 대하여 복부(142)로부터 초기 구속을 개시하는 것이 가능해진다.

상술한 바와 같이 본 실시예의 쿠션(104)은 승차인 구속면을 이루는 승차인측 패널(120)의 면적이 넓고, 이형 스티어링 휠(106)로부터 반력을 얻는 스티어링측 패널(122)의 면적이 좁은 구성으로 되어 있다. 이형 스티어링 휠(106)은 종래의 원형 스티어링 휠에 비하여 에어백 쿠션과의 접촉 범위가 좁다. 스티어링측 패널(122)은 이형 스티어링 휠(106)에 접촉하지 않는 부분을 생략하도록, 이형 스티어링 휠(106)에 따른 치수로 설정할 수 있다. 이에 의하여 스티어링측 패널(122)을 구성하는 재료의 사용량을 줄이거나 쿠션(104)의 가스 용량을 억제하는 것이 가능해지고, 비용 삭감에 이바지 할 수 있다.

본 실시형태의 쿠션(104)은 작은 지름의 스티어링측 패널(122)을 채용함으로써 가스 용량이 50리터 내지 60리터의 범위 내로 설정할 수 있다. 이에 의하면 쿠션(104)을 구성하는 패널의 양을 억제할 수 있으므로, 쿠션(104)은 더욱 작은 수용 형태로 접는 등 할 수 있으며, 수용 공간이 한정된 이형 스티어링 휠(106)에도 용이하게 장착하는 것이 가능해진다.

상기 범위 내의 가스 용량이라면 고출력 인플레이터는 불필요하고, 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)로서 되도록 소형이면서 저렴한 것이 채용 가능해진다. 예를 들어, 인플레이터(112)에는 출력이 200 kPa 내지 230 kPa 범위인 것을 채용할 수 있다. 이 출력의 인플레이터라면 소형이면서 저렴하고 경량화나 비용 삭감의 면에서 유익하다. 또한 쿠션(104)의 가스 용량을 억제하는 것은 쿠션(104)의 팽창이 완료할 때까지 걸리는 시간을 앞당기기 때문에, 승차인 구속 성능의 향상에도 이어진다.

본 실시형태에서는 팽창 전개한 쿠션(104)의 승차인측 패널(120)의 상단(120a)은 성인 남성의 머리부 중심의 ±100 mm의 범위 내의 높이에 위치하도록 설정하고 있다. 예를 들어, 도 4의 승차인(138)은 평균적인 미국 성인 남성의 50%에 적합한 체격을 본뜬 시험용 더미 인형(Crash Test Dummies ) AM50(50^th percentile 남성 상당의 신체 175 cm, 체중 78 kg)을 상정한 것이다. 쿠션(104)의 승차인측 패널(120)의 상단(120a)은, 이 AM50의 머리부 중심(P3)의 ±100 mm의 범위 내의 높이에 위치하도록 설정하고 있다.

승차인(138)의 머리부(140)는 승차인측 패널(120)에 대하여 턱이나 이마 등으로부터 접촉하면 앞으로 구부리거나 뒤로 구부리는 등의 회전 동작을 발생시킬 우려가 있다. 상술한 바와 같이 머리부(140)가 앞으로 구부리거나 뒤로 구부리는 것은 인체의 구조 상 상해값이 높아지기 쉽다. 본 실시형태의 쿠션(104)은 머리부 중심(P3)의 위치로부터 승차인측 패널(120)을 접촉시키고, 머리부(140)를 과도하게 움직이는 일 없이 구속하며, 상해값을 억제하는 것을 가능하게 하고 있다.

도 5는 도 2(a)의 쿠션(104) 내부 구조를 예시한 도이다. 도 5(a)는 도 2(a)의 쿠션(104)의 각 패널을 투과하여 내부 구조를 예시하고 있다.

도 5(a)에 예시한 바와 같이 쿠션(104)은 승차인측 패널(120)과 스티어링측 패널(122)에 건너지르는 내부 테더(144)를 구비하고 있다. 내부 테더(144)는 쿠션(104)의 팽창 전개 시에 승차인측 패널(120)의 형상을 제어하는 부재이다. 또한 쿠션(104)의 내부에는 내부 테더(144)의 기능을 보조하는 두 개의 보조 테더(146a, 146b)도 설치되어 있다.

도 5(b)는 도 5(a)의 내부 테더(144)를 평면 상에 펼친 도이다. 내부 테더(144)는 소정 면적의 원형 중앙 패널(148)과, 중앙 패널(148)의 좌우 양 가장자리로부터 연장한 테더(150a, 150b)를 구비하고 있다. 중앙 패널(148)은 승차인측 패널(120) 내측에 원형 봉제(S1)에 의해 접속된다. 테더(150a, 150b)는 중앙 패널(148)의 좌우 양 가장자리에 대칭되게 설치되어 있고, 스티어링측 패널(122)을 향하여 연장한다.

테더(150a, 150b)의 길이는 쿠션(104)이 팽창 전개했을 때에 긴장하고, 중앙 패널(148)을 개재하여 승차인측 패널(120)을 스티어링측 패널(122)측으로 잡아당기는 치수로 설정되어 있다. 이러한 테더(150a, 150b)에 의하면 승차인측 패널(120)의 형상을 변화시켜 승차인 구속력을 높이거나 상해값을 억제하는 것이 가능해진다. 특히, 테더(150a, 150b)는 중앙 패널(148)의 좌우 대칭인 부분으로부터 연장하고 있기 때문에 중앙 패널(148)을 개재하여 승차인측 패널(120)의 형상을 효율 좋게 억제할 수 있다.

도 5(c)는 도 5(a)의 보조 테더(146a)를 평면 형상으로 펼친 도이다. 보조 테더(146a, 146b)는 동일 구성이기 때문에 보조 테더(146a)만을 예로 들었다. 보조 테더(146a)는 두 개의 변이 한 곳에서 교차한 형상으로 되어 있고, 두 개의 단부(152a, 152b)에서 승차인측 패널(120)에 접속되고, 굴곡부(154)에서 테더(150a)에 접속된다. 쿠션(104)의 팽창 전개에 있어서 상술한 테더(150a, 150b)가 긴장하면 이들 테더(150a, 150b)를 통하여 보조 테더(146a, 146b)도 스티어링측 패널(122)측으로 잡아당겨진다. 보조 테더(146a, 146b)를 구비함으로써 승차인측 패널(120)의 형상을 효율 좋게 제어하고 목적으로 하는 형상으로 팽창시키는 것이 가능해진다.

또한 중앙 패널(148)은 승차인측 패널(120)의 하측으로 기울어진 위치에 접속되어 있어도 된다. 중앙 패널(148)을 통하여 승차인측 패널(120)의 하부(104b)의 팽창을 억제함으로써 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 승차인측 패널(120)의 하부(104b)를 이형 스티어링 휠(106)과 승차인(138)의 복부(142) 사이에 들어가기 쉽게 할 수 있다. 또한 테더(150a, 150b)는 본 실시형태에서는 중앙 패널(148)의 좌우로부터 연장하는 구성으로 하고 있는데, 상하로부터 연장하는 구성으로 하는 것도 가능하고, 또한 개수를 늘리는 것도 가능하다. 여러 개의 테더를 설치하는 경우는 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)로부터의 가스가 직접적으로 닿지 않는 부분에 설치하면 알맞다.

(변형예)

이하, 상술한 운전석용 에어백(100)의 각 구성 요소의 변형예에 대하여 설명한다. 이후의 도 6부터 도 11에 예시하는 각 변형예에 있어서, 이미 설명한 구성 요소와 동일한 것에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다. 또한 이미 설명한 구성 요소와 동일한 명칭인 것에 대해서도, 설사 상이한 부호를 붙이고 있어도 특별히 명기하지 않는 경우는 동일 기능을 가지는 것으로 한다.

도 6은 도 4의 쿠션(104)의 변형예(쿠션(200))를 예시한 도이다. 쿠션(200)은 팽창 전개한 상태에 있어서 차량 폭 방향에서 보았을 때, 사이드 패널(202)과 승차인측 패널(120)의 경계(L3)가 상방을 향할수록 차량 후방, 즉 승차인(138)측으로 기울어져 연장하고 있다. 이 구성에 의하면 쿠션(200)의 상부(200a)가 다른 부위보다 먼저 승차인(138)에 접촉하게 되고, 머리부(140)의 조기 구속을 달성하는 것이 가능해진다. 또한 상부(200a)가 승차인(138)측으로 돌출하는 것에 반비례하여 쿠션(200)의 하부(200b)의 차량 전후 방향 두께는 억제되기 때문에 하부(200b)가 승차인(138)의 복부(142) 사이에 들어가기 쉽게 되어 있다.

도 7은 도 3(b)의 스티어링측 패널(122)의 변형예(스티어링측 패널(220))를 예시한 도이다. 스티어링측 패널(220)은 도 3(b)의 스티어링측 패널(122)에 비해 고정 영역(222)이 상기 스티어링측 패널(220)의 중앙(P4)보다도 상측에 설치되어 있다.

스티어링측 패널(220)은 고정 영역(222)이 상측에 있음으로써 이형 스티어링 휠(106)(도 4 등 참조)에 장착했을 때, 이형 스티어링 휠(106)에 대하여 하측에 가까운 위치에 배치되게 된다. 그리고 스티어링측 패널(220)과 함께 쿠션(200) 전체도 조금 하방에 배치된다. 이에 의해 쿠션(200)은 승차인(138)의 복부(142) 전방에 위치하기 쉬워지고, 쿠션(200)의 형상을 변화시키는 일 없이 이형 스티어링 휠(106)과 복부(142)에 의해 쿠션(200)을 끼워 지지하기 쉬울 수 있다.

도 8은 도 3의 각 패널의 변형예를 예시한 도이다. 도 8(a)는 도 3(c)의 사이드 패널(124)과 도 3(b)의 스티어링측 패널(122)이 일체로 된 구성(제1 일체형 패널(240))을 예시하고 있다. 일체형 패널(240)에서는 사이드 패널(242)의 작은 지름측 포물선과 스티어링측 패널(244)의 가장자리 일부가 연속하고 있고, 상기 사이드 패널(124)과 스티어링측 패널(122)이 한 장의 패널로 실현되어 있다. 이 일체형 패널과 도 3(a)의 승차인측 패널을 합침으로써도, 상술한 원추대 형상의 쿠션(104)을 알맞게 실현하는 것이 가능하다.

도 8(b)는 도 3(c)의 사이드 패널(124)과 도 3(a)의 승차인측 패널(120)이 일체가 된 구성(제2 일체형 패널(260))을 예시하고 있다. 일체형 패널(260)에서는 사이드 패널(262)의 큰 지름측 포물선과 승차인측 패널(264)의 가장자리 일부가 연속하고 있고, 상기 사이드 패널(124)과 승차인측 패널(120)이 한 장의 패널로 실현되어 있다. 이 일체형 패널(260)과 도 3(b)의 스티어링측 패널(122)을 합침으로써도, 상술한 원추대 형상 쿠션(104)을 알맞게 실현하는 것이 가능하다.

도 9는 도 2(c)의 벤트홀(126a, 126b)의 변형예를 예시한 도이다. 도 9(a)는 도 2(c)의 벤트홀(126a, 126b)의 제1 변형예(제2 벤트홀(280a, 280b))를 예시하고 있다. 이 벤트홀(280a, 280b)은 사이드 패널(124)과 스티어링측 패널(122)의 경계(282) 일부를 개방함으로써 형성되어 있다. 사이드 패널(124)과 스티어링측 패널(122)의 경계는 차량 전방측에 위치하고 있고, 특히 상측이라면 주위에 승차인(138)(도 4 참조)의 신체는 위치하지 않는다. 그래서 사이드 패널(124)과 스티어링측 패널(122)의 경계(282)의 상측 일부를 개방하여 벤트홀(280a, 280b)로 함으로써 승차인(138)이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

도 9(b)는 도 2(c)의 벤트홀(126a, 126b)의 제2 변형예(제3 벤트홀(300a, 300b))를 예시하고 있다. 이 벤트홀(300a, 300b)은 스티어링측 패널(122)에 설치되어 있다. 스티어링측 패널(122) 중 이형 스티어링 휠(106)(도 4 등 참조)과는 접촉하지 않는 부분에 벤트홀(300a, 300b)을 뚫는 것에 의해서도, 승차인(138)이 존재하지 않는 방향으로 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

또한 상술한 제1 벤트홀(126a, 126b), 제2 벤트홀(280a, 280b) 및 제3 벤트홀(280a, 280b)은 하나의 에어백 쿠션에 대하여 동시에 실시하는 것도 가능하다. 에어백 쿠션은 승차인과의 위치 관계나 주위의 구조물 배치에 따라서 이들 각 벤트홀을 적절히 실시하는 것이 가능하다.

도 10은 도 5(a)의 테더(150a, 150b)의 변형예를 예시한 도이다. 도 10(a)는 도 5(a)의 테더(150a, 150b)의 제1 변형예(테더(320))를 예시한 도이다. 테더(320)는 쿠션(104) 내부에 하나만 설치되어 있고, 승차인측 패널(120) 중앙 하측과 스티어링측 패널(122) 하측에 접속되어 있다. 테더(320)의 치수도 또한 쿠션(104)의 팽창 전개 시에 긴장하여 승차인측 패널(120)을 스티어링측 패널(122)측으로 잡아당기는 길이로 설정되어 있다. 테더(320)를 구비함으로써 승차인측 패널(120)의 하부(104b)의 팽창을 억제하고, 쿠션(104)을 승차인(138)(도 4 참조)의 복부(142) 전방으로 들어가기 쉽게 할 수 있다.

도 10(b)는 도 5(a)의 테더(150a, 150b)의 제2 변형예(테더(340))를 예시한 도이다. 테더(340)도 또한 쿠션(104) 내부에 하나만 설치되어 있고, 승차인측 패널(120) 중앙 상측과 스티어링측 패널(122) 상측에 접속되어 있다. 테더(340)의 치수도 또한 쿠션(104)의 팽창 전개 시에 긴장하여 승차인측 패널(120)을 스티어링측 패널(122)측으로 잡아당기는 길이로 설정되어 있다.

테더(340)에 의하면 승차인측 패널(120)의 상부 팽창을 억제할 수 있다. 예를 들어, 승차인측 패널(120)에 홈을 형성하고, 이 홈에 의해 승차인(138)(도 4 참조)의 머리부(140)에 대한 부하를 저감할 수 있다. 특히 승차인(138)이 비정규 착석 위치(통칭, 아웃 오브 포지션)에 있던 경우, 승차인(138)의 승차인측 패널(120)에 대한 접촉 시의 하중이 커질 우려가 있다. 이 경우에 테더(340)에 의해 승차인측 패널(120) 중 머리부(140)가 접촉할 것 같은 부분의 팽창을 억제함으로써 머리부(140)에 대한 상해값을 억제하는 것이 가능해진다.

또한 상술한 제1 변형예의 테더(320) 및 제2 변형예의 테더(340)는 하나의 에어백 쿠션에 대하여 동시에 실시하는 것도 가능하다. 이 구성에 의해 에어백 쿠션은 하부를 승차인의 복부 전방에 들어가게 하면서 상부에서는 홈을 형성하여 머리부에 대한 부하를 억제하는 것이 가능해진다.

도 11은 도 2(a)의 쿠션(104) 내부 구조의 변형예를 예시한 도이다. 도 11(a)는 도 2(a)의 쿠션(104)의 각 패널을 투과하여 내부 구조를 예시하고 있다. 쿠션(104)에는 새로운 내부 구조로서 정류포(360)가 구비되어 있다.

정류포(360)는 인플레이터(112)(도 2(a) 참조)의 가스를 특정 방향으로 인도하는 부재로서, 쿠션(104) 내부에서, 삽입된 인플레이터(112)의 가스 배출구(116)를 가지는 부분을 덮은 상태로 스티어링측 패널(122)에 접속되어 있다. 정류포(360)는 인플레이터(112)의 하방에 가스를 배출하는 개구부(364)를 가지고, 측부에도 가스를 배출하는 작은 지름의 배기구(366a, 366b)(도 11(c) 참조)를 가지고 있다.

도 11(b)는 도 11(a)의 정류포(360)를 측방에서 예시한 도이다. 정류포(360)는 봉제에 의해 주머니 형상으로 형성되어 있고, 하방측 가장자리가 개방되어 개구부(364)가 형성되어 있다.

도 11(c)는 도 11(b)의 정류포(360)의 봉제를 풀어 평면 상에 펼친 상태를 예시하고 있다. 정류포(360)는 중앙에 인플레이터(112)(도 2(a) 참조) 일부가 삽입되는 삽입구(368)가 설치되어 있고, 인플레이터(112)의 스터드 볼트(118)에 의해 스티어링측 패널(122)과 함께 허브(108)(도 1(a) 참조) 내부에 고정된다. 배기구(366a, 366b)는 좌우 두 곳에 설치되어 있고, 가스를 쿠션(104)의 중앙 부근으로 공급한다. 개구부(364)는 배기구(366a, 266b)보다도 큰 지름으로 형성되고, 배기구(366a, 266b)보다도 가스의 통과량이 많다.

상기 정류포(360)에 의해 인플레이터(112)로부터 공급되는 가스는 개구부(364)를 통하여 쿠션(104)(도 11(a))의 하부(104b)로 우선적으로 공급된다. 이에 의해 쿠션(104)은 하부(104b)측으로부터 승차인의 복부 방향을 향하여 조기에 전개를 개시한다. 이 구성에 의하면 쿠션(104)은 하부(104b)를 조기에 이형 스티어링 휠(106)(도 4 참조)과 승차인(138)의 복부(142) 사이에 들어가게 하고, 승차인(138)에 대하여 복부(138)로부터 초기 구속을 개시하면서, 하부(104b)를 이형 스티어링 휠(106)과 복부(142)에 끼워 지지시켜 전체 자세를 안정시키는 것이 가능해진다.

또한 정류포(360)는 상술한 내부 테더(144) 등의 각 테더와도 동시에 실시하는 것이 가능하다. 이때, 각 테더는 정류포(360)의 개구부(364)로부터의 가스의 흐름을 방해하지 않는 위치에 설치하면 알맞다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞은 실시예에 대하여 설명했는데, 이상에서 서술한 실시형태는 본 발명의 알맞은 예로서 이것 이외의 실시양태도 각종 방법으로 실시 또는 수행 가능하다. 특별히 본원 명세서 중에 한정된다는 주지의 기재가 없는 한, 이 발명은 첨부 도면에 나타낸 상세한 부품의 형상, 크기 및 구성 배치 등에 제약되는 것은 아니다. 또한 본원 명세서 중에 사용된 표현 및 용어는 설명을 목적으로 한 것이며, 특별히 한정된다는 주지의 기재가 없는 한, 그것에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 당업자라면 특허청구범위에 기재된 범주 내에 있어서 각종 변형예 또는 수정예로 상정할 수 있는 것은 자명하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

본 발명은 긴급 시에 승차인을 구속하는 운전석용 에어백에 이용할 수 있다.

100…운전석용 에어백, 102…좌석,
104…쿠션, 104a…쿠션의 상부,
104b…쿠션의 하부, 104L…쿠션의 하단부,
104U…쿠션의 상단부, 106…이형 스티어링 휠,
106a…스티어링 휠의 표면, 108…허브,
110…커버, 112…인플레이터,
116…가스 배출구, 118…스터드 볼트,
120…승차인측 패널, 120a…승차인측 패널의 상단,
122…스티어링측 패널,
124…사이드 패널, 126a, 126b…제1 벤트홀,
128…고정 영역, 130…큰 지름측 포물선,
132…작은 지름측 포물선, 134…사이드 패널의 중앙,
136a, 136b…사이드 패널의 양단,
138…승차인, 140…머리부,
142…복부, 144…내부 테더,
146a, 146b…보조 테더, 148…중앙 패널,
150a, 150b…테더, 152a, 152b…보조 테더의 단부,
154…굴곡부, 200…변형예의 쿠션,
200a…쿠션의 상부, 202…사이드 패널,
220…스티어링측 패널, 222…고정 영역,
240…제1 일체형 패널, 242…사이드 패널,
244…스티어링측 패널, 260…제2 일체형 패널,
262…사이드 패널, 264…승차인측 패널,
280a, 280b…제2 벤트홀,
282…사이드 패널과 스티어링측 패널의 경계,
300a, 300b…제3 벤트홀, 320…제1 변형예의 테더,
340…제2 변형예의 테더, 360…정류포,
364…개구부, 366a, 366b…배기구,
368…삽입구, D0…쿠션 중앙의 두께,
D1…쿠션 상부의 두께, D2…쿠션 하부의 두께,
H1…쿠션 상측의 상하 치수,
H2…쿠션 하측의 상하 치수,
L1…스티어링측 패널의 중앙에서 연장한 가상선,
L2…사이드 패널과 승차인측 패널의 경계,
L3…사이드 패널과 승차인측 패널의 경계,
M…스티어링 휠의 회전축,
P1…승차인측 패널의 중앙,
P2…스티어링측 패널의 높이 방향의 중앙,
P3…머리부 중심,
S1…승차인측 패널과 내부 테더의 봉제,
W1…쿠션 상부의 폭, W2…쿠션 하부의 폭,
W3…사이드 패널의 길이 방향 중앙의 폭,
W4…사이드 패널의 양단의 폭

Claims (20)

1. 차량의 스티어링 휠과,
   상기 스티어링 휠에 수용되는 인플레이터와,
   상기 인플레이터와 함께 상기 스티어링 휠에 수용되어 팽창 전개하여 승차인을 구속하는 에어백 쿠션을 구비한 운전석용 에어백으로서,
   상기 에어백 쿠션은,
   상기 스티어링 휠측에 위치하는 스티어링측 패널과,
   상기 승차인측에 위치하는 승차인측 패널과,
   상기 스티어링측 패널의 가장자리와 상기 승차인측 패널의 가장자리를 연결하고 있고, 상기 에어백 쿠션의 측부를 구성하는 사이드 패널을 포함하고,
   상기 승차인측 패널은 상기 스티어링측 패널보다도 면적이 넓고,
   상기 팽창 전개한 에어백 쿠션의 상부는 상기 에어백 쿠션의 하부에 비해 차량 전후 방향으로 두꺼운 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스티어링 휠은,
   상기 인플레이터 및 에어백 쿠션을 수용하는 중앙의 허브와,
   상기 허브를 중심으로 하여 회전하는 그립을 포함하고,
   상기 그립은 고리 이외의 이형인 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 팽창 전개한 에어백 쿠션은 상기 승차인측 패널 중앙이 상기 스티어링측 패널 중앙보다도 상방에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사이드 패널은 평면 상에 펼친 상태에 있어서, 포물선을 그리는 띠 형상으로서,
   상기 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙은 상기 팽창 전개한 에어백 쿠션의 상부에 위치하고, 길이 방향의 양단은 상기 에어백 쿠션의 하부에 위치하며,
   상기 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙은 길이 방향의 양단보다도 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
5. 제4항에 있어서,
   상기 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 양단은 상기 팽창 전개한 에어백 쿠션의 하부에서 서로 접속되어 있고,
   상기 포물선을 그리는 띠 형상의 사이드 패널의 길이 방향 중앙의 폭은 길이 방향의 양단의 폭에 비하여 1.1배에서 2.7배인 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사이드 패널은 상기 스티어링측 패널의 가장자리 전 둘레와 상기 승차인측 패널 가장자리의 전 둘레 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사이드 패널은 상기 스티어링측 패널 가장자리 중 적어도 일부 또는 상기 승차인측 패널 가장자리 중 적어도 일부에 연속하고 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 팽창 전개한 에어백 쿠션을 차량 폭 방향에서 보았을 때, 상기 사이드 패널과 상기 승차인측 패널의 경계는 상방으로 연장하거나 또는 상방으로 향할수록 차량 후방으로 기울어져 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스티어링측 패널은 원형으로서,
   상기 원형의 스티어링측 패널은 상기 스티어링 휠에 고정되는 고정 영역을 가지고,
   상기 고정 영역은 상기 원형의 스티어링측 패널 중앙 혹은 상기 중앙보다도 상측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창 전개한 에어백 쿠션의 상기 승차인측 패널의 상단은 성인 남성의 머리부 중심의 ±100 mm의 범위 내의 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 상기 사이드 패널에 뚫려서 가스를 배출하는 제1 벤트홀을 가지는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 상기 사이드 패널과 상기 스티어링측 패널의 경계의 일부를 개방한 상태로 되어 있고, 가스를 배출하는 제2 벤트홀을 가지는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 상기 스티어링측 패널에 뚫려서 가스를 배출하는 제3 벤트홀을 가지는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 상기 승차인측 패널과 상기 스티어링측 패널에 건너지르는 하나 또는 여러 개의 테더를 더 포함하고,
    상기 테더는 상기 에어백 쿠션이 팽창 전개했을 때에 긴장하여 상기 승차인측 패널을 상기 스티어링측 패널측으로 잡아당기는 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
15. 제14항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 상기 승차인측 패널 내측에 원형 봉제에 의해 접속되는 소정 면적의 중앙 패널을 더 가지고,
    상기 테더는 여러 개 설치되어 있고,
    상기 여러 개의 테더는 상기 중앙 패널의 여러 곳으로부터 상기 스티어링측 패널을 향하여 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
16. 제15항에 있어서,
    상기 여러 개의 테더는 상기 중앙 패널의 좌우 대칭의 부분으로부터 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 중앙 패널은 상기 승차인측 패널의 하측으로 기울어진 위치에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
18. 제14항에 있어서,
    상기 테더는 상기 승차인측 패널 중앙 하측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
19. 제14항에 있어서,
    상기 테더는 상기 승차인측 패널 중앙 상측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인플레이터의 일부는 상기 스티어링측 패널로부터 상기 에어백 쿠션 내에 삽입되어 있고, 상기 일부에는 소정의 가스 배출구가 형성되어 있고,
    상기 에어백 쿠션은 상기 스티어링측 패널에 접속되어 있으며 상기 인플레이터의 일부를 덮는 정류포를 더 가지고,
    상기 정류포는 상기 인플레이터의 일부의 하방에 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 운전석용 에어백.

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