KR0183179B1 - 차량 탑승자 구속 시스템 - Google Patents

차량 탑승자 구속 시스템 Download PDF

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KR0183179B1
KR0183179B1 KR1019950022045A KR19950022045A KR0183179B1 KR 0183179 B1 KR0183179 B1 KR 0183179B1 KR 1019950022045 A KR1019950022045 A KR 1019950022045A KR 19950022045 A KR19950022045 A KR 19950022045A KR 0183179 B1 KR0183179 B1 KR 0183179B1
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에스. 에맘바크쉬 알
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제임스 엠. 루즈벨트
티알더블유 비히클 세이프티 시스템즈 인코오포레이티드
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Abstract

본 발명은 팽창가능한 에어백(12)과, 그 에어백이 저장되는 내부챔버(chamber)(25)를 형성하는 벽을 구비한 에어백 캐니스터(canister)(25)와, 에어백을 팽창시키는 팽창유체 공급원(20)을 포함한 차량 탑승자 보호 시스템에 관한 것이다. 팽창유체 공급원 (i) 대향 단부들을 구비한 팽창기 본체(21)와 (ii) 그 팽창기 본체의 일 단부에 배치된 노즐 개구부(23)를 포함한다. 에어백에 변류 판넬(deflector panel)이 부착된다. 그 변류 판넬은 에어백을 팽창시키는 팽창유체가 관통하여 유동하는 개구부(45)를 형성한다. 변류 판넬은 노즐 개구부(23)로 부터의 팽창유체 유동을 변류시켜 개구부(45)를 통과하게 한다.

Description

차량 탑승자 구속 시스템
제1도는 본 발명에 따른 편향 패널을 포함한 차량 탑승자 구속 시스템의 개략도.
제2도는 제1도의 2-2 선을 따라 절취한 단면도.
제3도는 제1도의 일부를 확대한 확대도.
제4도는 제1도의 편향 패널을 형성하기 위하여 접혀지기 전의 상태를 도시한 예비성형된 재료편의 평면도.
제5도는 제4도의 예비성형된 재료편으로 형성된 제2도의 편향 패널의 확대도.
제6도는 제5도의 6-6 선 방향에서 본 도면.
제7도는 제6도의 7-7 선 방향에서 본 도면.
제8도는 제6도의 8-8 선 방향에서 본 도면.
제9도는 제3도의 9-9 선을 따라 절취하여 팽창유체가 팽창성 차량 탑승자 구속체로 유동하는 것을 대략적으로 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 차량 탑승자 구속 시스템 12 : 에어백
14 : 주 본체부 16 : 네크부
20 : 팽창기 23 : 노즐 개구부
40 : 직물 패널 45 : 편향 개구부
50 : 편향 패널 71 : 제1 편향면
72 : 제2 편향면
본 발명은 차량 탑승자 구속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 유체 공급원으로부터 팽창가능한(팽창식) 차량 탑승자 구속체(restraint)로 향하는 팽창유체의 유동을 제어하는 장치에 관한 것이다.
팽창가능한 에어백을 구비한 차량 탑승자 구속 시스템은 공지되어 있다. 통상적으로, 팽창유체 공급원은 발화성(pyrotechnic)가스 발생제와, 저장된 가스 공급체, 또는 그 2가지를 결합한 것을 포함하며, 적어도 미리 설정된 정도의 차량 감속을 나타내는 신호에 반응하여 팽창유체를 방출한다. 팽창유체는 팽창 유체 공급원으로부터 에어백으로 향해 에어백을 팽창시킨다.
팽창 유체 공급원 중의 한 종류는 유체 공급원의 한쪽 단부에 위치한 다수의 노즐 개구부(nozzle openings)를 구비한다. 비록 노즐 개구부들이 유체 공급원의 한쪽 단부에 위치하지만, 팽창 유체가 에어백 속으로 비교적 균일하게 유동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 차량 탑승자 구속 시스템은 팽창 가능한 에어백과, 그 에어백이 저장되는 내부 챔버(chamber)를 형성하는 벽을 구비한 에어백 캐니스터(canister)와, 에어백 팽창을 위한 팽창유체 공급원을 포함한다. 팽창유체 공급원은 대향하는 단부를 갖는 팽창기 본체를 포함한다. 팽창유체 공급원은 팽창기 본체의 한쪽 단부에 배치된 노즐 개구부를 구비한다. 에어백에는 편향 패널(deflector panel) 수단이 부착되고, 이 편향 패널 수단은 팽창유체가 통과하는 개구부를 형성하는데, 팽창유체는 이 개구부를 통해 에어백 속으로 유동하여 에어백을 팽창시킨다. 그 편향 패널 수단은 팽창유체 공급원으로부터의 팽창유체 유동의 일부의 경로에 있으며, 그 편향 패널 수단에 의해 형성된 개구부를 통해 유동하는 팽창유체의 일부를 편향(偏向)시킨다. 이러한 편향 패널은 에어백에 꿰매는 것이 바람직하다.
첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터, 당업자는 본 발명의 전술한 특징들 및 다른 특징들을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 팽창가능한 에어백과 같은 팽창식 차량 탑승자 구속체를 구비한 차량 탑승자 구속 시스템에 관한 것이다. 그러한 차량 탑승자 구속 시스템의 구조는 다양할 것이다. 본 발명의 일 실시예로서, 차량 탑승자 구속 시스템(10)을 제1도에 도시하였다. 그 차량 탑승자 구속 시스템(10)은 승객용 좌석(15)을 구비한 차량내에 있다. 그 차량의 전방 이동 방향을 화살표(A)로 나타냈으며, 후방 이동 방향은 화살표(B)로 나타냈다. 승객용 좌석(15)은 내측부(inboard side)(제1도에 도시됨)와 차량문에 근접한 외측부(outboard side)를 구비한다.
제1도 내지 제3도에 관해 설명하면, 차량 탑승자 구속 시스템(10)은 좌석(15)에 앉아 있는 탑승자를 구속하기 위한 팽창성 에어백(12)을 구비한다. 차량이 충돌하였을때, 에어백(12)에는 팽창기(20)와 같은 팽창유체 공급원으로부터 팽창유체가 신속히 유입되어, 에어백은 접혀지고 납작한 상태에서 확장된 상태로 팽창된다. 에어백(12)이 팽창된 상태(제1도에서 점선으로 도시함)에 있을때, 그 에어백은 좌석(15)에 앉아 있는 탑승자의 이동을 구속하여 충돌 중에 탑승자가 차량 내부의 부분들과 심하게 부딪히는 것을 방지한다. 그리고 나서, 탑승자가 차량에서 자유롭게 빠져 나올수 있도록, 에어백(12)은 신속히 납작해진다.
제3도에 잘 도시된 바와 같이, 에어백(12)은 주 본체부(14)와, 그 주 본체부(14)에 공지된 방법으로 꿰매진 네크부(neck portion)(16)를 포함한다. 제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 네크부(16)는 주 본체부(14)의 중심에 위치하지 않는다. 네크부(16)는 에어백(12)의 중심으로부터 승객용 좌석(15)의 외측부 쪽으로(즉, 차량의 문쪽으로) 편향되어 있다. 네크부(16)는 링(29)을 둘러싸며, 반응 캐니스터(24)내의 개구부와, 에어백(12) 재료와, 링(29)을 관통하여 연장되는 파스너(도시 않됨)를 이용하는 것과 같은 공지된 방법으로 강성 금속재 반응 캐니스터(24)에 고정된다. 반응 캐니스터(24)는 접혀진 에어백(12)이 저장되는 내부 챔버(25)를 형성하는 벽을 구비한다. 반응 캐니스터(24)는 차량 계기판(13)(제1도 참조) 내에 위치한다. 반응 캐니스터(24)를 계기판(13)내에 위치한 별도의 구조물로 도시하여만, 선택적으로, 그 반응 캐니스터는 계기판 자체의 표면에 의해 형성될 수도 있다.
제9도에는, 보강형(augment type) 팽창기(20)가 도시되어 있다. 팽창기(20)는 저장 챔버내에 저장된 압축 가스와, 점화되었을 때 저장 가스를 가열하는 점화 물질을 포함한다. 따라서, 가스가 가열됨에 따라 그 가스의 압력은 높아진다. 그리고 나서, 팽창기(20)의 저장 챔버내의 압축 가스는 방출되어 에어백(12)을 팽창시킨다.
제9도에 도시된 보강형 팽창기는 가스가 저장된 본체부(21)와, 그 본체부(21)의 한쪽 단부에 있는 다수의 노즐 개구부(23)를 구비한다. 보강형 팽창기(20)는, 노즐 개구부(23)가 좌석(15)의 내측부보다 좌석(15)의 외측부에 근접되도록 반응 캐니스터(24)내에 위치된다. 보강형 팽창기(20)로부터 팽창유체가 유동하여 에어백(12)을 차량 탑승자칸으로 팽창시킨다. 보강형 팽창기(20)는 차량 충돌을 나타내는 차량 감속 감지기(도시 않됨)로부터의 신호에 반응하여 작동한다.
제1도 내지 제3도 및 제9도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따라, 차량 탑승자 구속 시스템(10)은 편향 패널(50)을 구비한다. 편향 패널(50)은 네크부(16)가 에어백(12)의 주 본체부(14)에 꿰매어지는 위치에 근접하여 에어백(12)의 네크부(16)에 부착된다. 바람직하게는, 편향 패널(50)은 에어백(12)의 네크부(16)와 주 본체부(14) 양쪽에 꿰매진다.
제4도 내지 제8도에는 본 발명에 따른 편향 패널(50)의 구조가 도시되어 있다. 제4도에 도시된 바와 같이, 편향 패널(50)은 2개의 직물 패널(40)로 형성된다. 각 패널(40)은 420 데니어(denier) 굵기의 6/6 나이론으로 제작되는 것이 바람직하다.
제4도에 도시된 바와 같이, 각 패널(40)은 평평하며 주 측면(39)을 구비한다. 각 패널(40)은 다수의 개구부와, 노치(notch)와, 슬릿(slit) 형태로 천공된다. 제4도에 도시된 바와 같이, 패널(40)은 한쌍의 제1삼각형 노치부(41)와, 한쌍의 제2사각형 노치부(42)와, 한쌍의 제3삼각형 노치부(43)와, 한쌍의 제4사각형 노치부(44)와, 중앙 개구부(45)와, 제1슬릿(46)과, 제2슬릿(47)과, 제3슬릿(48)과, 제4슬릿(49)을 구비한다. 제1 및 제2슬릿(46, 47)과 한쌍의 제1노치부(41) 및 한쌍의 제2노치부(42)는 패널(40)의 일단부에 근접하여 위치한다. 제3 및 제4슬릿(48, 49)과 한쌍의 제3노치부(43) 및 한쌍의 제4노치부(44)는 패널(40)의 타단부에 근접하여 위치한다. 제1 및 제2슬릿(46, 47)은 그 사이에 제1단부 플랩(flap)(55)을 형성한다. 이와 유사하게, 제3 및 제4슬릿(48, 49)은 그 사이에 제2단부 플랩(57)을 형성한다.
제5도 내지 제8도에 도시된 편향 패널(50)을 형성하기 위해, 제4도의 2개의 패널(40)은 서로 근접하여 서로 겹쳐진다. 그 2개의 패널(40)은 접혀지고 서로 고정되어 편향 패널(50)을 형성한다.
제3도 및 제9도에서 알 수 있는 바와 같이, 조립된 편향 패널(50)은 상부가 개방된 상자 모양이다. 그러한 상자 모양을 만들기 위해, 한쌍의 제1삼각형 노치부(41)가 서로 겹쳐져 정렬되도록, 2개의 패널(40)은 제1슬릿(46) 부근에서 접혀진다. 또한, 한쌍의 제2사각형 노치부(42)가 서로 겹쳐져 정렬되도록, 2개의 패널(40)은 제2슬릿(47) 부근에서 접혀진다. 제7도에 잘 도시한 바와 같이, 한쌍의 제1노치부(41)가 서로 겹쳐지게 정렬되고 한쌍의 제2노치부(42)가 서로 겹쳐지게 정렬된 후에, 단부 플랩(55)을 따라 제1단일 봉재선(51)과 제2단일 봉재선(52)이 꿰매어진다. 봉재선(51, 52)은 단부 플랩(55)을 제1 및 제2슬릿(46, 47)에 의해 단부 플랩(55)과 분리된 패널(40) 부분으로된 재료층과 겹쳐지게 고정시킨다.
이와 유사하게, 한쌍의 제3삼각형 노치부(43)가 겹쳐지게 정렬되도록, 2개의 패널(40)은 제3슬릿(48) 부근에서 접혀진다. 또한, 한쌍의 제4사각형 노치부(44)가 서로 겹쳐져 정렬되도록, 2개의 패널(40)은 제4슬릿(49) 부근에서 접혀진다. 제8도에 잘 도시한 바와 같이, 한쌍의 제3노치부(43)를 서로 겹쳐지게 정렬하고, 한쌍의 제4노치부(44)를 서로 겹쳐지게 정렬한 후에, 단부 플랩(57)을 따라 제3단일 봉재선(53)과 제4단일 봉재선(54)이 꿰매어진다. 봉재선(53, 54)은 단부 플랩(57)을 제3 및 제4슬릿(48, 49)에 의해 단부 플랩(57)과 분리된 패널(40) 부분으로된 재료층과 겹쳐지게 고정시킨다.
제1, 제2, 제3, 제4 봉재선(51, 52, 53, 54)이 꿰매어진 후에, 편향 패널(50)을 제공하기 위한 사각형 상자 모양의 구조물이 형성된다. 상자형 구조물의 하단에 개구부(45)가 형성된다. 편향 패널(50)은 개구부(45)의 일단부에 위치한 제1편향면(71)과 개구부(45)의 타단부에 위치한 제2편향면(72)을 구비한다. 개구부(45)와 제1 및 제2편향면(71, 72)은 동일평면 상에 있다.
제1 및 제2편향면(71, 72)은 주 측면(39)의 부분이며 팽창기(20)내의 노즐 개구부(23) 쪽을 향해 있다. 제1편향면(71)은 제2편향면(72)의 면적보다 훨씬 큰 면적을 가진다. 내마모성 및 내열성을 위해, 제1 및 제2편향면(71, 72)에 실리콘 피복을 하는 것이 바람직하다.
제3도 및 제9도에 잘 도시된 바와 같이, 편향 패널(50)은 에어백(12)의 주 본체부(14)와 에어백(12)의 네크부(16)에 꿰매어 진다. 특히, 편향 패널(50)은 에어백(12)의 네크부(16) 및 주 본체부(14)의 개구부 둘레 전체에 걸쳐서 단일 봉재선(61)에 의해 에어백(12)의 네크부(16)에 꿰매어 진다. 선택적으로, 편향 패널(50)은 에어백(12)의 네크부(16) 및 주 본체부(14)의 개구부 둘레 전체에 걸쳐서 이중 봉재선(도시 않됨)에 의해 에어백(12)의 네크부(16) 및 주 본체부(14)에 꿰매어질 수도 있다.
제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 편향 패널(50)은 에어백(12)의 중심에서부터 편향되어 승객용 좌석(15)의 외측부에 좀더 가까운 곳에 위치한다. 제1편향면(71)은 좌석(15)의 외측부 쪽에 위치하며, 제2편향면(72)은 좌석(15)의 내측부 쪽에 위치한다. 승객용 좌석(15)의 외측부는 제2도의 왼쪽에 있으며 좌석(15)의 내측부는 제2도의 오른쪽에 있다.
차량 충돌에 반응하여 보강형 팽창기(20)가 작동될 때, 제9도의 화살표(73)로 나타낸 바와 같이, 노즐 개구부(23)로부터 유동하는 팽창유체의 일부는 개구부(45)를 직접 통과하여 에어백(12)의 주 본체부(14)내로 유동한다. 또한 제9도의 화살표(75)로 도시한 바와 같이, 노즐 개구부(23)로부터 유동하는 팽창유체의 일부는 편향 패널(50)의 제1편향면(71)을 향해 유동한다. 그러한 팽창유체 유동의 일부는 제1편향면(71)에서 반사된다. 제1편향면(71)으로부터 반사된 팽창유체의 유동을 제9도의 화살표(76)로 나타냈다.
화살표(76)로 나타낸 반사된 팽창유체 유동은 에어백(12) 내부로 편향 패널(50)내의 개구부(45)를 향해 다시 방향 전환되어 에어백(12)을 팽창시킨다. 방향이 전환된 이러한 팽창유체 유동은 제9도에서 화살표(77)로 나타냈다. 반사된 팽창유체의 유동(화살표(76)로 나타냄)은 보강형 팽창기(20)의 본체부(21)에 의해서 그리고 그 보강형 팽창기(20)의 작동에 기인하여 발생된 유체 압력 기울기에 의해서 편향 패널(50)의 개구부(45)를 향하는 팽창유체 유동(화살표(77)로 나타냄)으로 방향이 전환된다.
동시에, 제9도에서 화살표(78)로 나타낸 바와 같이, 팽창유체의 일부는 팽창기 본체(21)의 일단부의 노즐 개구부(23)로부터 그 팽창기 본체(21)으 타단부 쪽으로 유동한다. 이러한 팽창유체 유동의 일부는 반응 캐니스터(24)의 면(85)에서 반사된다. 면(85)에서 반사된 팽창유체 유동을 제9도의 화살표(79)로 나타냈다. 반사된 팽창유체의 유동(화살표(79)로 나타냄)은 에어백(12)의 내부를 향해 개구부(45) 쪽으로 방향이 전환되어, 에어백을 팽창시킨다. 제9도에서 화살표(79)로 나타낸 팽창유체 유동 중 일부는 편향 패널(50)의 제2편향면(72)에서 반사되어, 편향 패널(50)의 제1편향면(71)에 관하여 전술한 바와 같이 개구부(45) 쪽으로 방향이 전환된다.
본 발명에 따른 구조의 편향 패널(50)을 이용하는 경우, 에어백(12)의 내부로 향하는 팽창유체 유동이 편향 패널(50)이 없는 경우보다 더 양호하게 분배된다는 이점이 있다. 편향 패널(50)이 승객용 좌석(15)의 외측부면 쪽으로 편의되어 있고, 비교적 큰 제1편향면(71)은 승객용 좌석(15)의 외측부 쪽에 위치하기 때문에, 에어백(12) 내부를 향한 팽창유체 유동은 더욱 양호하게 분배된다. 제1편향면(71)은 제2편향면(72) 보다 비교적 크고 좌석(15)의 외측부 쪽에 위치하기 때문에, 보강형 팽창기(20)로부터의 팽창유체는 에어백(12)의 내부 중심을 향해 유동한다. 팽창유체가 에어백(12) 내부의 중심을 향해 유동할 때, 팽창 중의 에어백(12) 궤도는 보다 중심에 근접하게 된다.
당업자라면, 이상의 설명으로부터 본 발명의 개량, 개선 및 변형 실시예를 인식할 수 있을 것이다. 본 발명과 관련한 그러한 개량, 개선 및 변형 실시예는 첨부하는 특허청구의 범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 팽창 가능한 에어백과 ; 상기 에어백을 팽창시키는 팽창유체를 공급하는 팽창유체 공급원으로서, (i) 대향 단부들을 구비한 팽창기 본체와, (ii) 상기 팽창기 본체의 일단부에 배치된 노즐 개구부를 구비하는 팽창유체 공급원과 ; 상기 에어백에 부착되어, (i) 상기 에어백을 팽창시키기 위해 팽창유체를 상기 에어백 속으로 통과시키는 편향 개구부를 형성하고, (ii) 상기 팽창기 본체의 일단부에 배치된 노즐 개구부로부터의 팽창유체의 일부를 상기 편향 개구부를 통해 유동하도록 편향시키는 편향 패널 수단을 포함하고, 상기 편향 패널 수단은 상기 편향 개구부의 일측부 상에 위치된 제1편향면과, 상기 편향 개구부의 타측부 상에 위치된 제2편향면을 구비하며, 상기 제2편향면의 면적은 상기 제1편향면의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팽창유체 공급원은 상기 팽창기 본체의 일단부에만 노즐 개구부들을 구비하는 보강형 팽창기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편향 패널 수단은, 접혀져서 상기 편향 패널 수단을 형성하는 하나 이상의 직물 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 편향 패널 수단의 하나 이상의 주 측면은 실리콘으로 피복되며, 이 직물층의 실리콘 피복된 주 측면은 상기 팽창유체 공급원 쪽으로 향해 있어 상기 팽창유체 공급원으로부터의 팽창유체 유동을 편향시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 편향 패널 수단은 420 데니어 굵기의 6/6 나이론으로 제조되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 편향 패널 수단을 상기 에어백에 부착하는 부착 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 에어백은 주 본체부와, 그 주 본체부에 부착되는 네크부를 포함하며, 상기 편향 패널 수단은 상기 네크부가 상기 주 본체부에 부착되는 위치에 근접하여 상기 에어백의 네크부에 부착되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1편향면은 승객용 좌석의 외측부(outboard side)에 근접하여 위치하고, 상기 제2편향면은 승객용 좌석의 내측부(inboard side)에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 편향 패널 수단은 상자 모양 구조물이고, 상기 개구부는 상기 상자 모양 구조물의 바닥에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 개구부와 상기 제1 및 제2편향면은 실질적으로 동일한 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
  11. 팽창 가능한 에어백과 ; 상기 에어백을 팽창시키는 팽창유체를 공급하며, 노즐 개구부를 구비한 팽창기 본체를 포함하는 팽창유체 공급원과 ; 상기 에어백에 꿰매어져서, (i) 에어백을 팽창시키기 위해 팽창유체를 에어백 속으로 유입시키는 편향 개구부를 형성하고, (ii) 노즐 개구부로부터의 팽창유체의 일부를 상기 편향 개구부를 통해 유동하도록 편향시키는 편향 패널 수단을 포함하고, 상기 편향 패널 수단은 상기 개구부의 일측부에 위치한 제1편향면과, 상기 개구부의 타측부에 위치된 제2편향면을 구비하며, 상기 제2편향면의 면적은 상기 제1편향면의 면적보다 작고, 상기 제1편향면은 승객용 좌석의 외측부에 근접 위치하고, 상기 제2편향면은 승객용 좌석의 내측부에 근접 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 시스템.
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