KR20230137977A - 무릎 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

팽창 전개 시에 에어백 쿠션이 승차인의 무릎 사이로 들어가기 어렵고, 앞측으로부터 무릎부를 안정적으로 구속 가능한 무릎 에어백 장치를 제공한다.
무릎 에어백 장치(10)는 에어백 쿠션(11)과, 팽창 전개하는 에어백 쿠션(11)이 튀어 나오는 가로로 긴 개구부(16)가 형성된 수납 케이스(15)와, 수납 케이스(15) 내에 에어백 쿠션(11)이 보유 지지되도록 개구부(16)로부터 노출하는 에어백 쿠션(11)을 덮고, 팽창 전개 중의 에어백 쿠션(11)에 의해 압압되면 파단하는 제1 취약부(31)를 가지는 제1 플랩(21)과, 제1 플랩(21)보다도 길이 방향의 치수가 크고, 에어백 쿠션(11)의 가로 방향의 중앙부(11c)를 개구부(16)의 짧은 쪽 방향으로 횡단하도록 제1 플랩(21)의 외면을 덮는 부품인, 제1 취약부(31)가 파단한 후에 에어백 쿠션(11)에 의해 압압되면 파단하는 제2 취약부(32)를 가지는 제2 플랩(22)을 구비하고 있다.

Description

무릎 에어백 장치

본 발명은 승차인의 무릎부를 보호하기 위한 무릎 에어백 장치 등에 관한 것이다.

종래부터 차량의 충돌 시 등 차량에 충격이 가해졌을 때에 승차인의 무릎부를 보호하는 에어백 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에는 이러한 종류의 장치로서 무릎 보호용 장치가 기재되어 있다.

구체적으로 특허문헌 1에 기재된 무릎 보호용 장치는 에어백 및 인플레이터를 수납하는 케이스와, 케이스의 차량 후방 측을 덮는 커버를 구비하고, 운전자의 무릎 전방 측의 스티어링 칼럼의 하방에 탑재되어 있다. 이 장치에서는 인플레이터로부터 토출된 팽창용 가스가 에어백 내에 유입하면 에어백이 팽창한다. 이때 에어백은 커버의 도어부를 눌러 파단 예정부를 파단시켜 도어부를 열게 한다. 에어백은 칼럼 커버의 하면을 따르도록 팽창 전개한다.

특허문헌 1: 일본특허공개2003-205814호 공보

그런데, 무릎 에어백 장치는 차량의 인테리어 구조 상의 제약 등에 의해 에어백 쿠션의 폭 방향 치수를 크게 하는 것이 어렵기 때문에 에어백 쿠션의 폭 방향 치수가 승차인의 무릎 사이와 동일한 정도 또는 무릎 사이보다도 작아지는 경우가 있다. 또한 승차인의 무릎 앞의 공간은 에어백 쿠션의 팽창 전개 공간으로서는 비교적 좁다. 이 때문에 종래에는, 승차인의 다리부 위치에 따라서는 승차인의 무릎 앞에서 에어백 쿠션이 전개하지 못하고 무릎 사이로 들어가 원하는 구속 성능이 발휘되지 않을 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며 팽창 전개 시에 에어백 쿠션이 승차인의 무릎 사이로 들어가기 어렵고, 앞측으로부터 무릎부를 안정적으로 구속 가능한 무릎 에어백 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 승차인의 무릎부를 보호하기 위한 무릎 에어백 장치로서, 승차인의 무릎부의 전방에 수납되어 무릎부 측을 향하여 팽창 전개하는 에어백 쿠션과, 에어백 쿠션을 팽창시키는 팽창 가스를 분사하는 인플레이터와, 에어백 쿠션을 수납하고 팽창 가스에 의해 팽창 전개하는 에어백 쿠션이 튀어나오는 개구부가 형성된 수납 케이스와, 수납 케이스 내에 에어백 쿠션이 보유 지지되도록 개구부로부터 노출하는 에어백 쿠션을 덮고, 팽창 전개 중의 에어백 쿠션에 의해 압압되면 파단하는 제1 취약부를 가지는 제1 플랩과, 제1 플랩보다도 길이 방향의 치수가 크고 에어백 쿠션의 가로 방향의 중앙부를 상하 방향 또는 전후 방향으로 횡단하도록 제1 플랩의 외면부를 덮는 부품인 제1 취약부가 파단한 후에 에어백 쿠션에 의해 압압되면 파단하는 제2 취약부를 가지는 제2 플랩을 구비하고 있다. 또한 '상하 방향 또는 전후 방향'에 대하여 사선 방향으로 기운 각도가 45도인 경우에는 상하 방향이라고도, 전후 방향이라고도 할 수 있으며 경사 각도가 45도 이외의 경우에는 경사 각도가 0도에 가까운 경우 전후 방향이라고 할 수 있고 경사 각도가 90도에 가까운 경우에는 상하 방향이라고 할 수 있다.

본 발명에 대하여, 제2 플랩 중 중앙부를 횡단하는 횡단부에 있어서 폭 방향의 양측에, 폭 방향의 중앙을 향하여 오목한 노치가 형성되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 노치가 개구부의 정면도에 있어서, 폭 방향의 중앙을 향하여 곡선 형상으로 오목한 형상으로 형성되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제2 플랩은, 상기 제2 플랩을 차량 측에 설치하기 위한 한 쌍의 설치부와, 한 쌍의 설치부 사이를 연장하여 중앙부를 횡단하는 횡단부를 가지고, 또한 한 쌍의 설치부의 한쪽은 수납 케이스에 있어서 횡단부의 횡단 방향의 한쪽측에 설치된 제1 플랩 설치부에 설치되고 또한 한 쌍의 설치부의 다른쪽은 수납 케이스에 있어서의 횡단 방향의 다른 한쪽측에 설치된 제2 플랩 설치부에 설치되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제1 플랩 설치부에는 제1 플랩의 일단 측도 설치되고 또한 제2 플랩 설치부에는 제1 플랩의 타단 측도 설치되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제1 플랩 설치부 및 제2 플랩 설치부 중 적어도 한쪽은 개구부의 가장자리부 근방에 배치되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제2 플랩은 제1 플랩 설치부에 설치되는 제1 직물과, 제2 플랩 설치부에 설치되는 제2 직물이 일체화됨으로써 구성되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제1 플랩 설치부는 개구부를 횡단하도록 설치되고 또한 제1 플랩의 횡단 방향에 있어서 제1 취약부는 개구부의 중앙 또는 그 근방에 위치하고 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여 제2 취약부는 개구부의 가장자리부 근방에 위치하고 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 제2 플랩에서는 중앙부를 횡단하는 횡단부에, 길이 방향으로 여러 번 되접혀 횡단부들이 서로 겹쳐지는 중복부가 설치되어 있는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에 대하여, 중복부에는 되접은 상태가 보유 지지되도록 서로 겹쳐지는 횡단부의 직물을 함께 봉제하는 봉제부가 설치되어 있고 또한 봉제부는 제2 취약부보다도 먼저 파단하는 구성을 채용해도 된다.

본 발명에서는 수납 케이스 내에 에어백 쿠션을 보유 지지하는 제1 플랩과, 에어백 쿠션의 가로 방향의 중앙부를 상하 방향 또는 전후 방향으로 횡단하도록 제1 플랩의 외면부를 덮는 제2 플랩이 설치되어 있다. 인플레이터로부터 팽창 가스가 분사되면 에어백 쿠션의 팽창 전개가 개시되고 제1 플랩이 제1 취약부에서 파단한다. 그러면 제2 플랩이 펼쳐져 제2 취약부에서 파단할 때까지 동안 제2 플랩에 의해 에어백 쿠션의 중앙부의 전개가 억제된다. 이에 따라 에어백 쿠션은 무릎부 측으로의 전개가 억제되고 가로 방향 외측(예를 들어 차량의 좌우 방향)으로의 전개가 촉진된다. 제2 플랩을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에 비해 에어백 쿠션은 가로 방향으로 펼쳐진다.

또한 본 발명에서는 제2 플랩에 더하여 제1 플랩을 설치하고 있다. 여기서 통상적으로 에어백 쿠션은 접힌 압축 상태로 수납 케이스에 수납된다. 이 때문에 가령 제1 플랩이 없는 경우, 제2 플랩은 에어백 쿠션의 압축 반력에 의해 압압된 상태가 된다. 한편 제2 플랩의 길이는 제1 플랩보다도 길고 예를 들어 되접음부 등의 길이 조절부를 설치하여 비교적 느슨하게 당기거나 또는 늘어진 상태로 설치된다. 그 때문에 상술한 압축 반력에 의해 압압되면 제2 플랩이 더욱 느슨해지고 파단 예정 위치 또는 그 근방에서 제2 취약부가 파단되지 않고 상술한 전개 억제가 유효하게 이루어지지 않을 우려가 있다. 이에 반해, 본 발명에 의하면 제1 플랩을 설치함으로써 상술한 압축 반력에 의해 제2 플랩이 압압되어 느슨해지는 것을 억제할 수 있다. 따라서 팽창 전개 시에 에어백 쿠션이 승차인의 무릎 사이로 들어가기 어렵고, 앞측으로부터 무릎부를 안정적으로 구속 가능한 무릎 에어백 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치가 차량에 설치된 상태를 나타내는 개략구성도이다.
도 2는 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 실시형태에 관한 무릎 에어백에 대하여 개구부 측으로부터 본 개략 구성도이다.
도 4(a)는 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치의 제1 플랩의 평면도이고 도 4(b)는 제2 플랩의 평면도이다.
도 5는 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치에 대하여 제1 플랩 및 하부 패널의 파단 직후 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6은 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치에 대하여 에어백 쿠션이 승차인의 경(室)부에 도달한 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7은 실시형태에 관한 무릎 에어백에 대하여 제2 취약부의 파단 직후 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 8(a)는 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치에 대하여, 에어백 쿠션의 팽창 전개가 완료한 상태를 측면으로부터 본 도이고, 도 8(b)는 제2 플랩을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에 대하여 에어백 쿠션의 팽창 전개가 완료한 상태를 측면으로부터 본 도이다.
도 9(a)는 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치에 대하여, 에어백 쿠션의 팽창 전개가 완료한 상태를 상방으로부터 본 도이고, 도 9(b)는 제2 플랩을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에 대하여 에어백 쿠션의 팽창 전개가 완료한 상태를 상방으로부터 본 도이다.
도 10은 실시형태의 제1 변형예에 관한 무릎 에어백에 대하여 개구부 측으로부터 본 개략 구성도이다.
도 11은 실시형태의 제2 변형예에 관한 무릎 에어백 장치에 대하여 제1 직물과 제2 직물을 일체화하기 전의 제2 플랩의 평면도이다.
도 12는 실시형태의 제3 변형예에 관한 무릎 에어백 장치의 제2 플랩의 평면도이다.
도 13(a)는 실시형태의 제4 변형예에 관한 무릎 에어백 장치가 차량에 설치된 상태를 나타내는 개략구성도이고, 도 13(b)는 무릎 에어백 장치를 확대시킨 개략 구성도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한 이하의 실시형태는 본 발명의 일례로서 본 발명, 그 적용물 혹은 그 용도의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.

본 실시형태는 자동차 등의 차량의 좌석(1)에 착석한 승차인(5)의 무릎부(5a)를 보호하기 위한 무릎 에어백 장치(10)이다. 도 1에 나타내는 무릎 에어백 장치(10)는 운전석에 대하여 설치된 것이다. 단, 무릎 에어백 장치(10)는 조수석 등 다른 좌석에 대하여 설치해도 된다. 무릎 에어백 장치(10)는 차량의 인스트루먼트 패널(8) 내에 배치되고 충돌 시 등 차량에 충격이 가해졌을 때에 에어백 쿠션(11)이 승차인(5) 측으로 팽창 전개하여 승차인(5)의 무릎부(5a)를 구속한다.

또한 본 명세서에 있어서 '상', '상측'이란 좌석(1)의 정규 위치에 착석한 승차인(5)의 머리부 방향을, '하', '하측'이란 승차인(5)의 발밑 방향을 의미하는 경우가 있다. 여기서 '정규 위치'란 좌석(1)에 있어서의 시트 쿠션(2)의 좌우 방향의 중심 위치이며, 등받이부(3)에 승차인(5)의 등이 상하에 걸쳐 접하는 위치를 말한다. 또한 '전', '전측'이란 좌석(1)의 정규 위치에 착석한 승차인(5)의 정면 방향을, '후', '후측'이란 승차인(5)의 배면 방향을 의미하는 경우가 있다. 또한 '좌', '좌측'이란 좌석(1)의 정규 위치에 착석한 승차인(5)의 좌측 방향을, '우', '우측'이란 승차인(5)의 우측 방향을 의미하는 경우가 있다. 또한 승차인(5)은 WorldSID(국제통일측면충돌더미: World Side Impact Dummy)의 AM50(미국인 성인 남성의 50 퍼센타일)을 상정한 것이다.

[무릎 에어백 장치의 구성]

무릎 에어백 장치(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이 인스트루먼트 패널(8) 중 승차인(5)의 경부(5b)의 전방에 위치하는 하부 패널(8a)의 뒤측에 배치되어 있다. 여기서 하부 패널(8a)은 단면도에 있어서 전방 경사진 하방으로 연장하고 있다. 하부 패널(8a)의 뒷면으로부터는 제1 설치용 부재(9a) 및 제2 설치용 부재(9b)가 전방으로 돌출하고 있다. 제1 설치용 부재(9a) 및 제2 설치용 부재(9b)는 판 형상으로 형성되고 대략 수평으로 연장하고 있다. 제1 설치용 부재(9a) 및 제2 설치용 부재(9b)는 상하 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 무릎 에어백 장치(10)는 제1 설치용 부재(9a) 및 제2 설치용 부재(9b)에 설치되어 있다.

무릎 에어백 장치(10)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 승차인(5)의 무릎부(5a)의 전방에 수납되어 무릎부(5a) 측을 향하여 팽창 전개하는 쿠션(11)과, 에어백 쿠션(11)을 팽창시키는 팽창 가스를 분사하는 인플레이터(12)와, 에어백 쿠션(11)을 수납하는 수납 케이스(15)와, 수납 케이스(15)의 개구부(16)로부터 노출하는 에어백 쿠션(11)을 덮는 제1 플랩(접음 보유 지지 플랩)(21)과, 제1 플랩(21)의 외면을 피복하는 제2 플랩(무릎 간 전개 억제 플랩)(22)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 수납 상태의 에어백 쿠션(11)에 대하여 제1 플랩(21)과 제2 플랩(22)이 2중으로 설치되어 있다.

수납 케이스(15)는 팽창 가스에 의해 팽창 전개하는 에어백 쿠션(11)이 튀어나오는 가로로 긴 개구부(16)가 형성된 상자체이다. 수납 케이스(15)는 개구부(16)가 하부 패널(8a)의 뒷면에 대향하도록 하부 패널(8a)의 뒤측에 설치되어 있다. 하부 패널(8a)의 뒷면에는 에어백 쿠션(11)의 팽창압에 의해 압압되어 파단하는 취약부(8b)가 형성되어 있다. 취약부(8b)는 하부 패널(8a)에 있어서 다른 부분보다 강도가 약하고 예를 들어 좌우 방향으로 연장하는 직선 형상의 홈에 의해 형성할 수 있다.

수납 케이스(15)는 상면 판(26)과, 상면 판(26)과 대면하는 하면 판(27)과, 상면 판(26)의 전단부와 하면 판(27)의 전단부 사이를 연장하는 바닥면 판(28)과, 좌우 방향에 있어서 상면 판(26)의 단부와 하면 판(27)의 단부 사이를 연장하는 한 쌍의 측면 판(25)을 구비한 상자체이다. 개구부(16)는 단면도에 있어서 상면 판(26)의 후단부와 하면 판(27)의 후단부 사이에 형성되어 있다. 상면 판(26)과 하면 판(27)은 평면도에서 직사각 형상으로 형성되어 있다. 상면 판(26)과 하면 판(27)에서는 전후 방향의 길이가 상면 판(26) 쪽이 길다.

수납 케이스(15)는 가로로 긴 개구부(16)를 가지는 상자체이며 도 3에 나타낸 바와 같이 하부 패널(8a)의 뒤측에 설치한 상태를 개구부(16) 측으로부터 본 경우에 있어서, 좌우 방향의 길이는 상하 방향의 길이보다도 길다. 이하, 수납 케이스(15)에 대하여 개구부(16) 측으로부터 본 정면도에 있어서의 좌우 방향을 긴 쪽 방향, 개구부(16) 측으로부터 본 정면도에 있어서의 상하 방향을 짧은 쪽 방향이라고 하는 경우가 있다.

수납 케이스(15)에서는 상면 판(26)의 외면 및 하면 판(27)의 외면에 각각 여러 개의 훅(Hook)(26a, 27a)이 설치되어 있다. 각 훅(26a, 27a)은 선단이 바닥면 판(28) 측(전방)을 향하도록 형성되고(도 2 참조) 개구부(16)의 가장자리부의 외측 근방에 배치되어 있다. 수납 케이스(15)는 상면 판(26)의 여러 개의 훅(26a)에 의해 제1 설치용 부재(9a)에 설치되고 하면 판(27)의 여러 개의 훅(27a)에 의해 제2 설치용 부재(9b)에 설치되어 있다. 제1 설치용 부재(9a)에는 설치 때에 여러 개의 훅(26a)이 삽입 통과되는 여러 개의 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 제2 설치용 부재(9b)에는 설치 때에 여러 개의 훅(27a)이 삽입 통과되는 여러 개의 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다.

또한 상면 판(26)의 여러 개의 훅(26a)은 제2 플랩(22)의 제1 설치부(36)가 설치되는 제1 플랩 설치부를 구성하고 있다. 하면 판(27)의 여러 개의 훅(27a)은 제2 플랩(22)의 제2 설치부(37)가 설치되는 제2 플랩 설치부를 구성하고 있다. 제1 플랩 설치부인 여러 개의 훅(26a)에는 제1 플랩(21)의 일단 측도 설치되고 제2 플랩 설치부인 여러 개의 훅(27a)에는 제1 플랩(21)의 타단 측도 설치된다. 본 실시형태에서는 각 훅(26a, 27a)이 개구부(16)의 가장자리부의 외측 근방에 배치되어 있기 때문에 각 플랩(21, 22)의 설치가 용이하다.

바닥면 판(28)에는 스터드 볼트(29)에 의해 에어백 쿠션(11)과 인플레이터(12)와 정류판(13)이 설치되어 있다. 인플레이터(12)와 정류판(13)은 에어백 쿠션(11) 내측에 배치되어 있다. 인플레이터(12)는 정류판(13) 내에 배치되어 있다. 정류판(13)은 인플레이터(12)로부터 분사된 가스의 흐름을 에어백 쿠션(11)의 백 본체부(11a) 측에 정류하는 판재이다. 정류판(13)은 스터드 볼트(29)에 의한 설치 장소로부터 백 본체부(11a) 측을 향하여 확장하고 있다.

수납 상태의 에어백 쿠션(11)은 접힌 상태에서 수납 케이스(15) 내의 개구부(16) 측에 배치된 백 본체부(11a)와, 백 본체부(11a)로부터 바닥면 판(28) 측으로 연장하는 백 단부(11b)를 구비하고 있다(도 2 참조). 백 본체부(11a)는 단면도에 있어서 개구부(16)로부터 조금 돌출하고 있다. 백 본체부(11a)는 제1 플랩(21)에 의해 수납 케이스(15) 내에 압압 고정되어 있다. 에어백 쿠션(11)에서는 백 단부(11b)가 스터드 볼트(29)에 의해 바닥면 판(28)에 고정되어 있다.

제1 플랩(21)과 제2 플랩(22)의 구성을 더욱 상세하게 설명한다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 제1 플랩(21), 제2 플랩(22)을 각각 펼쳐서 평탄면에 평평하게 놓은 상태를 나타내고 있다.

제1 플랩(21)은 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 폭 방향과 길이 방향으로, 각각 필요한 길이를 가지는 띠 형상의 직물재이다. 여기서 제1 플랩(21)의 폭 방향이란 제1 플랩(21)을 수납 케이스(15)에 설치했을 때에 수납 케이스(15)의 긴 쪽 방향과 방향을 맞추는 방향이다. 제1 플랩(21)의 길이 방향이란 제1 플랩(21)을 수납 케이스(15)에 설치했을 때에 수납 케이스(15)의 짧은 쪽 방향과 방향을 맞추는 방향이다. 이들 폭 방향 및 길이 방향에 관한 정의는 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 제2 플랩(22)에 대해서도 동일하다.

제1 플랩(21)은 수납 상태의 에어백 쿠션(11)의 위치 및 형상을 보유 지지하기 위한 직물재(예를 들어 비 신축성 소재)이다. 제1 플랩(21)은 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 일직선인 띠 형상으로 형성되어 있다. 제1 플랩(21)의 폭은 일정하다. 제1 플랩(21)의 길이는 수납 케이스(15)의 짧은 쪽 방향의 치수와 대략 동일한 길이이다. 여기서 '대략 동일한 길이'란 수납 케이스(15)의 짧은 쪽 방향의 치수에 대하여 +10% 이내의 범위이다. 제1 플랩(21)은 개구부(16)를 덮도록 설치되어 수납 케이스(15) 내에 에어백 쿠션(11)을 보유 지지한다.

제1 플랩(21)의 각 단부에는 폭 방향으로 나열된 여러 개의 관통 구멍(21a, 21b)이 형성되어 있다. 제1 플랩(21)은 일단부의 여러 개의 관통 구멍(21a)에 상면 판(26)의 여러 개의 훅(26a)을 삽입 통과시키고 타단부의 여러 개의 관통 구멍(21b)에 하면 판(27)의 여러 개의 훅(27a)을 삽입 통과시킴으로써 수납 케이스(15)에 설치되어 있다. 제1 플랩(21)은 수납 상태의 에어백 쿠션(11)의 후부에 접촉하도록 개구부(16)를 상하 방향(짧은 쪽 방향)으로 횡단하고 있다.

제1 플랩(21)은 에어백 쿠션(11)에 의해 압압되면 파단하는 제1 취약부(31)를 가진다. 제1 취약부(31)는 여러 개의 슬릿(31a)에 의해 구성되어 있다. 각 슬릿(31a)은 가늘고 긴 관통 구멍이며 제1 플랩(21)의 폭 방향으로 연장하고 있다. 여러 개의 슬릿(31a)은 제1 플랩(21)의 폭 방향으로 거리를 두고 나열되어 있다. 제1 플랩(21)에서는 제1 취약부(31)의 강도가 다른 부분보다도 약하고 팽창 전개 중의 에어백 쿠션(11)에 의해 압압되면 제1 취약부(31)가 파단한다. 제1 플랩(21)이 수납 케이스(15)에 설치된 상태에서는 개구부(16)의 짧은 쪽 방향(횡단 방향)에 있어서 개구부(16)의 중앙 또는 그 근방에, 제1 취약부(31)는 위치하고 있다. 그 때문에 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개 개시로부터 신속하게 제1 취약부(31)가 파단한다.

제2 플랩(22)은 팽창 전개하는 에어백 쿠션(11) 중 중앙부(11c)(도 3 참조)의 승차인(5) 측으로의 전개를 일시적으로 규제하기 위한 직물재(예를 들어 비 신축성 소재 또는 신축성 소재)이다. 제2 플랩(22)은 1장의 직물재에 의해 구성되어 있다. 제2 플랩(22)은 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 일직선의 띠 형상으로 형성되어 있다. 제2 플랩(22)은 에어백 쿠션(11)의 가로 방향의 중앙부(11c)를 개구부(16)의 짧은 쪽 방향(상하 방향)으로 횡단하도록 제1 플랩(21)의 외면을 덮는다.

제2 플랩(22)은 여러 개의 관통 구멍(22a)이 형성된 제1 설치부(36)와, 여러 개의 관통 구멍(22b)이 형성된 제2 설치부(37)와, 한 쌍의 설치부(36, 37) 사이를 연장하여 에어백 쿠션(11)의 중앙부(11c)를 횡단하는 횡단부(38)를 가진다. 제2 플랩(22)은 제1 설치부(36)의 여러 개의 관통 구멍(22a)에 상면 판(26)의 여러 개의 훅(26a)을 삽입 통과시키고 제2 설치부(37)의 여러 개의 관통 구멍(22b)에 하면 판(27)의 여러 개의 훅(27a)을 삽입 통과시킴으로써 수납 케이스(15)에 설치되어 있다. 또한 제2 플랩(22)의 관통 구멍(22a, 22b)은 제1 플랩(21)의 관통 구멍(21a, 21b)보다도 크다. 그 때문에 수납 케이스(15)에 대한 제2 플랩(22)의 설치가 용이하다.

횡단부(38)의 폭 방향의 양측에는 폭 방향의 중심 위치를 지나는 중심선에 대하여 대칭으로, 폭 방향의 중앙을 향하여 오목한 한 쌍의 노치(39)가 형성되어 있다. 각 노치(39)는 제2 플랩(22)의 폭 방향으로 상부 바닥과 하부 바닥이 대향하여 폭 방향의 중앙 측을 향하여 좁아지는 대략 등변사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 수납 케이스(15)에 제2 플랩(22)을 설치한 상태에서의 개구부(16)의 정면도에서는 각 노치(39)가 폭 방향의 중앙을 향하여 곡선 형상으로 오목한 형상을 가진다(도 3 참조). 횡단부(38)는 폭이 일정한 횡단부 본체(38a)와, 횡단부 본체(38a)의 각 단부에 연속하여 설치부(36, 37)에 가까워짐에 따라 폭이 넓어지는 한 쌍의 접속부(38b)에 의해 구성되어 있다.

제2 플랩(22)은 그 길이 방향으로 여러 번(짝수 회) 되접혀 횡단부(38)들이 서로 겹쳐지는 중복부(40)를 설치함으로써(도 2 참조) 제1 플랩(21)과 대략 동일한 길이로 조절되어 있다. 중복부(40)를 설치하기 전의 제2 플랩(22)은 길이 방향의 치수가 제1 플랩(21)보다도 크다. 제2 플랩(22)은 길이 방향의 치수는, 바람직하게는 제1 플랩(21)의 길이 방향의 치수의 1.2배 이상이며 더욱 바람직하게는 1.8배 이상(예를 들어2배)이다. 중복부(40)에는 되접힌 상태를 보유 지지하는 보유 지지부(41)가 설치되어 있다. 보유 지지부(41)는 서로 겹쳐지는 횡단부(38)의 직물(가장 앞측의 직물부터 가장 뒤측의 직물)을 함께 봉제한 봉제부에 의해 구성되어 있다. 중복부(40)에서는 보유 지지부(41)가 가로 방향으로 연장하고 있다. 보유 지지부(41)는 제1 취약부(31)의 파단 후이며 제2 취약부(32)의 파단 전에 파단한다. 또한 보유 지지부(41)는 봉제부 이외의 구성이어도 된다.

제2 플랩(22)은 제1 취약부(31)가 파단한 후에 에어백 쿠션(11)에 의해 압압되면 파단하는 제2 취약부(32)를 가진다. 제2 취약부(32)는 여러 개의 슬릿(32a)에 의해 구성되어 있다. 각 슬릿(32a)은 가늘고 긴 관통 구멍이며 제2 플랩(22)의 폭 방향으로 연장하고 있다. 여러 개의 슬릿(32a)은 제2 플랩(22)의 폭 방향으로 거리를 두고 나열되어 있다. 제2 플랩(22)에서는 제2 취약부(32)의 강도가 다른 부분보다도 약하고 에어백 쿠션(11)의 팽창압에 의해 압압되면 제2 취약부(32)가 파단한다. 제2 플랩(22)이 수납 케이스(15)에 설치된 상태에서는 개구부(16)의 짧은 쪽 방향에 있어서 상면 판(26) 근방(개구부(16)의 가장자리 부근)에, 제2 취약부(32)가 위치하고 있다. 제2 취약부(32)는 제2 플랩(22) 중에서 폭이 넓은 부분에 형성되어 있다. 구체적으로 본 실시형태에서는, 제2 취약부(32)는 폭이 좁은 횡단부(38)가 아니라 횡단부(38)보다도 폭이 넓은 제1 설치부(36)에 형성되어 있다. 제2 취약부(32)는 제1 설치부(36)에 있어서 폭 방향으로 설치한 여러 개의 관통 구멍(22a)의 나열 하측에 형성되어 있다.

개구부(16)의 정면도에 있어서의 가로 방향 치수에 대하여 수치 범위의 일례를 기재한다. 수납 케이스(15)의 개구부(16) 및 수납 상태의 에어백 쿠션(11)의 치수는 예를 들어 20 cm~30 cm이다. 제2 플랩(22)의 횡단부 본체(38a)의 치수(폭)(W1)는 5 cm~10 cm이고 수납 상태의 에어백 쿠션(11)의 1/6~1/3이다. 또한 횡단부 본체(38a)로 덮여 있지 않은 개방 부분의 치수(W2)는 좌우 모두 5 cm~10 cm이다.

[무릎 에어백 장치의 동작 및 실시형태의 효과］

도 5~ 도 9를 참조하면서 무릎 에어백 장치(10)의 동작 및 실시형태의 효과에 대하여 설명한다. 예를 들어 차량의 충돌 시 등 차량에 충격이 가해졌을 때에 센서로부터의 신호를 받은 인플레이터(12)가 팽창 가스를 분사함으로써 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개가 개시된다. 무릎 에어백 장치(10)에서는 먼저 제1 플랩(21)이 에어백 쿠션(11)의 팽창압에 의해 외측으로 압압되어 제1 취약부(31)에서 파단한다. 나아가 하부 패널(8a)이 에어백 쿠션(11)의 팽창압에 의해 외측으로 압압되어 취약부(8b)에서 파단한다. 그리고 하부 패널(8a)이 에어백 쿠션(11)의 팽창에 따라 열려 가며 에어백 쿠션(11)이 하부 패널(8a)의 개구부로부터 외측으로 팽출해 간다. 도 5는 제1 플랩(21) 및 하부 패널(8a)의 파단 직후 상태를 나타낸다.

또한 제1 취약부(31)가 파단하면 에어백 쿠션(11)의 팽창압에 의해 제2 플랩(22)이 외측으로 압압된다. 이에 따라 봉제부에 의해 구성된 보유 지지부(41)가 파단한다. 제2 플랩(22)은 도 6에 나타낸 바와 같이 되접힌 곳이 서서히 늘어나 외측으로 펼쳐져 간다. 그리고 제2 플랩(22)이 어느 정도 전부 늘어난 상태가 되면 제2 플랩(21)에 의해 에어백 쿠션(11)의 중앙부(11c)의 전개가 억제된다.

또한 제2 취약부(32)에 작용하는 인장력이 증가한다. 그 때문에 중앙부(11c)의 전개 억제 개시부터 조금 시간이 경과하면 도 7에 나타낸 바와 같이 제2 플랩(22)은 제2 취약부(32)에서 파단한다. 제2 플랩(22)은 에어백 쿠션(11)이 경부(5b)에 충돌하는 타이밍과 거의 동시에 파단한다. 이 파단까지 사이에 제2 플랩(21)에 의한 중앙부(11c)의 전개 억제는 단면도에 있어서 하부 패널(8a)의 설치 위치부터 경부(5b)까지 영역에서 이루어진다. 무릎 에어백 장치(10)에서는 제2 플랩(22)이 파단하면 그 직후에 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개는 완료하고 좌우의 무릎부(5a)가 에어백 쿠션(11)에 의해 구속된다.

본 실시형태에서는 제2 플랩(22)이 펼쳐져 제2 플랩(22)이 파단할 때까지 동안 제2 플랩(21)의 횡단부(38)에 의해 에어백 쿠션(11)의 중앙부(11c)의 전개가 억제된다. 이에 따라 에어백 쿠션(11)은 무릎부(5a) 측으로의 전개가 억제되고 차량의 좌우 방향으로의 전개가 촉진된다. 제2 플랩(22)을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에 비해 에어백 쿠션(11)은 가로 방향으로 펼쳐진다. 또한 제2 플랩(22)의 횡단부(38)에서는 폭 방향의 양측에 곡선 형상으로 오목한 노치(39)가 형성되어 있고 노치(39)에 의해서도 에어백 쿠션(11)이 가로 방향으로 펼쳐지는 것이 촉진된다.

여기서 도 8(a) 및 도 9(a)는 본 실시형태에 관한 무릎 에어백 장치(10)에 있어서 팽창 전개가 완료한 상태를 나타내고 도 8(b) 및 도 9(b)는 제2 플랩(22)을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에 있어서 팽창 전개가 완료한 상태를 나타낸다. 제2 플랩(22)을 가지지 않은 무릎 에어백 장치에서는 승차인(5)의 무릎부(5a) 간에 에어백 쿠션(11)이 들어가고 에어백 쿠션(11)이 무릎부(5a)의 앞측에서 충분히 전개할 수 없어 에어백 쿠션(11)에 의해 승차인(5)의 무릎부(5a)를 구속 불가능한 우려가 있다. 이와 같은 사태는 수납 케이스의 개구부(16)의 가로 폭(20 cm~30 cm)이 무릎부(5a) 간의 거리보다도 짧은 소형 무릎 에어백 장치(10)에서 발생하기 쉽다. 또한 승차인(5)의 무릎부(5a) 간의 거리는 30 cm가 되는 경우가 많다.

그에 반해, 본 실시형태에 의하면 에어백 쿠션(11)이 가로 방향으로 펼쳐진다. 그 때문에 소형 무릎 에어백 장치(10)였다고 해도 팽창 전개 시에 에어백 쿠션(11)이 승차인(5)의 무릎부(5a) 간에 들어가기 어렵고, 무릎부(5a)의 앞측에서 안정적으로 에어백 쿠션(11)을 전개시킬 수 있으며 앞측으로부터 무릎부(5a)를 안정적으로 구속할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 제2 플랩(22)에 더하여 제1 플랩(21)을 설치하고 있다. 그 때문에 상술한 바와 같이 수납 상태의 에어백 쿠션(11)의 압축 반력에 의해 제2 플랩(22)이 압압되어 느슨해지는 것을 억제할 수 있다. 따라서 적어도 2장의 플랩(21, 22)을 설치함으로써 앞측으로부터 무릎부(5a)를 더 안정적으로 구속할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 제2 플랩(22)의 길이가 제1 플랩(21)보다도 길다. 여기서 가령 제2 플랩(22)의 길이가 제1 플랩(21)과 같은 경우, 제2 플랩(22)에 의한 중앙부(11c)의 전개 억제 타이밍이 너무 빠르게 되어 개구부(16)에 가까운 측에서 에어백 쿠션(11)이 가로 방향으로 펼쳐진다. 그 때문에 에어백 쿠션(11)이 인스트루멘트 패널(8)에 간섭할 우려가 있다. 그에 반해, 본 실시형태에서는 제2 플랩(22)이 긴 만큼 상술한 전개 억제 타이밍이 지연되기 때문에 무릎부(5a)에 가까운 측에서 에어백 쿠션(11)이 가로 방향으로 펼쳐져 상술한 간섭이 억제된다. 제2 플랩(22)은 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개 시에 하부 패널(8a)의 설치 위치(취약부(8b)가 파단하기 전의 위치)로부터 백 본체부(11a)가 튀어나온 후에 제2 취약부(32)가 파단하는 길이 치수를 가지고 있다. 본 실시형태에 의하면 에어백 쿠션(11)이 가로 방향으로 원활하게 펼쳐지는 무릎 에어백 장치(10)를 제공할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 각 플랩 설치부(26a, 27a)가 제1 플랩(21) 및 제2 플랩(22)으로 겸용되어 있다. 또한 각 플랩 설치부(26a, 27a)는 수납 케이스(15)의 차체 측에 대한 설치에도 이용되고 있다. 그 때문에 무릎 에어백 장치(10)의 구성을 간소화 가능하다. 또한 각 플랩 설치부(26a, 27a)는 3개 이상의 훅에 의해 구성되어 있기 때문에 에어백 쿠션(11)에 의해 각 플랩(21, 22)이 압압되었을 때에 변형이 발생하기 어렵고 파단 예정 위치 또는 그 근방에서 각 취약부(31, 32)의 파단을 안정기에 발생시킬 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 제2 취약부(31)가 개구부(16)의 가장자리부 근방에 위치하고 있다. 그 때문에 제2 플랩(22)에서는 제2 취약부(31)로부터 하면 판(27) 측의 길이가 길어지고 중복부(40)를 설치하기 쉽다. 또한 본 실시형태에서는 중복부(40)가 한 곳이다. 본 실시형태에서는 제2 플랩(22)의 길이 조절 작업이 용이하다.

[실시형태의 제1 변형예]

본 실시예에서는 도 10에 나타낸 바와 같이 제2 플랩(22)의 보유 지지부(41)가 두 곳의 봉제부에 의해 구성되어 있다. 각 보유 지지부(41)는 제2 플랩(22)의 횡단 방향으로 연장하고 있다. 각 보유 지지부(41)는 중복부(40)와 그 상측의 비중복부에 걸쳐 설치되어 있다. 각 보유 지지부(41)는 제2 플랩(22)의 폭 방향으로 필요한 거리를 두고 설치되어 있다.

[실시형태의 제2 변형예］

본 실시예에서는 도 11에 나타낸 바와 같이 제2 플랩(22)이 여러 장의 직물(46, 47)을 일체화함으로써 구성되어 있다. 구체적으로 제2 플랩(22)은 제1 플랩 설치부(26a)에 설치되는 제1 직물(46)과, 제2 플랩 설치부(27a)에 설치되는 제2 직물(47)에 의해 구성되어 있다. 제1 직물(46)과 제2 직물(47)은 예를 들어 봉제부에 의해 일체화된다. 봉제부는 제1 직물(46)의 단부와 제2 직물(47)의 단부를 서로 겹친 곳에 설치된다.

[실시형태의 제3 변형예］

본 실시예에서는 도 12에 나타낸 바와 같이 제2 플랩(22)에 있어서 횡단부 본체(38a)에 제2 취약부(32)가 형성되어 있다. 제2 취약부(32)는 예를 들어 제1 설치부(36) 측에 설치할 수 있다. 단, 제2 취약부(32)는 본 변형예와는 상이한 곳에 형성해도 된다.

[실시형태의 제4 변형예］

본 변형예에서는 도 13에 나타낸 바와 같이 무릎 에어백 장치(10)가 로우 마운트 타입의 장치이다. 수납 케이스(15)의 개구부(16)는 하방을 향하고 있고 전후 방향으로 연장하는 하부 패널(8a)의 뒷면과 대향한다. 제1 플랩(21)은 전후 방향으로 개구부(16)를 횡단하고 있다. 또한 제2 플랩(22)은 에어백 쿠션(11)의 가로 방향의 중앙부(11c)를 전후 방향으로 횡단하고 있다.

본 변형예에서도 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개 개시 후에 제1 취약부(31), 보유 지지부(봉제부)(41) 및 제2 취약부(32)가 이 순서로 파단한다. 그리고 제2 플랩(22)이 펼쳐져 제2 취약부(32)가 파단할 때까지 동안 제2 플랩(21)의 횡단부(38)에 의해 에어백 쿠션(11)의 중앙부(11c)의 전개가 억제된다. 이에 따라 에어백 쿠션(11)은 가로 방향으로 펼쳐진다.

[기타 변형예］

상술한 실시형태에 있어서 제1 플랩(21)과 제2 플랩(22)은 수납 케이스(15)에 있어서 서로 상이한 부위에 설치해도 된다.

상술한 실시형태에 있어서 제2 플랩(22)은 노치(39)가 없는 직물재(예를 들어 폭이 일정한 직물재)여도 된다.

상술한 실시형태에서는 제1 플랩 설치부(26a) 및 제2 플랩 설치부(27a)의 양쪽 모두 개구부(16)의 가장자리부 근방에 배치하였는데, 제1 플랩 설치부(26a) 및 제2 플랩 설치부(27a) 중의 한쪽만을 개구부(16)의 가장자리부 근방에 배치해도 된다.

상술한 실시형태에 있어서 제1 취약부(31)는 슬릿 이외의 구성(예를 들어 봉제부)여도 된다.

상술한 실시형태에 있어서 제2 취약부(32)는 슬릿 이외의 구성(예를 들어 봉제부)여도 된다. 예를 들어 제2 변형예와 같이 봉제부에 의해 2장의 직물(46, 47)을 일체화하는 경우에 여러 개의 슬릿(32a)을 설치하지 않고 봉제부에 의해 제2 취약부(32)를 구성해도 된다. 이 경우, 2장의 직물(46, 47)을 일체화하는 봉제부의 강도는 제2 플랩(21)에 의해 에어백 쿠션(11)의 중앙부(11c)의 전개가 억제된 후, 에어백 쿠션(11)의 팽창 전개가 진행되어 제2 취약부(32)(봉제부)에 작용하는 인장력이 증가했을 때에 에어백 쿠션(11)이 경부(5b)를 구속하는 것과 거의 동시에 파단할 정도의 강도로 한다.

본 발명은 승차인의 무릎부를 보호하기 위한 무릎 에어백 장치 등에 적용 가능하다.

1 좌석
5 승차인
5a 무릎부
10 무릎 에어백 장치
11 에어백 쿠션
12 인플레이터
15 수납 케이스
16 개구부
21 제1 플랩
22 제2 플랩
31 제1 취약부
32 제2 취약부

Claims (11)

1. 승차인의 무릎부를 보호하기 위한 무릎 에어백 장치로서,
   승차인의 무릎부의 전방에 수납되어, 상기 무릎부 측을 향하여 팽창 전개하는 에어백 쿠션과,
   상기 에어백 쿠션을 팽창시키는 팽창 가스를 분사하는 인플레이터와,
   상기 에어백 쿠션을 수납하고, 상기 팽창 가스에 의해 팽창 전개하는 에어백 쿠션이 튀어나오는 개구부가 형성된 수납 케이스와,
   상기 수납 케이스 내에 상기 에어백 쿠션이 보유 지지되도록, 상기 개구부로부터 노출하는 에어백 쿠션을 덮고, 상기 팽창 전개 중의 상기 에어백 쿠션에 의해 압압되면 파단하는 제1 취약부를 가지는 제1 플랩과,
   상기 제1 플랩보다도 길이 방향의 치수가 크고 상기 에어백 쿠션의 가로 방향의 중앙부를 상하 방향 또는 전후 방향으로 횡단하도록 상기 제1 플랩의 외면을 덮는 부품인, 상기 제1 취약부가 파단한 후에 상기 에어백 쿠션에 의해 압압되면 파단하는 제2 취약부를 가지는 제2 플랩을 구비하고 있는 무릎 에어백 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 플랩 중 상기 중앙부를 횡단하는 횡단부에 있어서 폭 방향의 양측에, 상기 폭 방향의 중앙을 향하여 오목한 노치가 형성되어 있는 무릎 에어백 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 노치는 상기 개구부의 정면도에 있어서, 상기 폭 방향의 중앙을 향하여 곡선 형상으로 오목한 형상으로 형성되어 있는 무릎 에어백 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 플랩은 상기 제2 플랩을 차량 측에 설치하기 위한 한 쌍의 설치부와, 상기 한 쌍의 설치부 사이를 연장하여 상기 중앙부를 횡단하는 횡단부를 가지고,
   상기 한 쌍의 설치부의 한쪽은 상기 수납 케이스에 있어서 상기 횡단부의 횡단 방향의 한쪽측에 설치된 제1 플랩 설치부에 설치되고,
   상기 한 쌍의 설치부의 다른쪽은 상기 수납 케이스에 있어서의 상기 횡단 방향의 다른 한쪽측에 설치된 제2 플랩 설치부에 설치되어 있는 무릎 에어백 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 플랩 설치부에는 상기 제1 플랩의 일단 측도 설치되고,
   상기 제2 플랩 설치부에는 상기 제1 플랩의 타단 측도 설치되어 있는 무릎 에어백 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 제1 플랩 설치부 및 상기 제2 플랩 설치부 중 적어도 한쪽은 상기 개구부의 가장자리부 근방에 배치되어 있는 무릎 에어백 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 플랩은 상기 제1 플랩 설치부에 설치되는 제1 직물과, 상기 제2 플랩 설치부에 설치되는 제2 직물이 일체화됨으로써 구성되어 있는 무릎 에어백 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 플랩은 상기 개구부를 횡단하도록 설치되고,
   상기 제1 플랩의 횡단 방향에 있어서 상기 제1 취약부는 상기 개구부의 중앙 또는 그 근방에 위치하고 있는 무릎 에어백 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 취약부는 상기 개구부의 가장자리부 근방에 위치하고 있는 무릎 에어백 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 플랩에서는 상기 중앙부를 횡단하는 횡단부에, 길이 방향으로 여러 번 되접혀 상기 횡단부들이 서로 겹쳐지는 중복부가 설치되어 있는 무릎 에어백 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 중복부에는 되접힌 상태가 보유 지지되도록, 서로 겹쳐지는 상기 횡단부의 직물을 함께 봉제하는 봉제부가 설치되어 있고,
    상기 봉제부는 상기 제2 취약부보다도 먼저 파단하는 무릎 에어백 장치.