KR101940201B1 - 차량용 사이드 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

어깨 보호부와 가슴 보호부를 포함하고, 어깨 보호부로 어깨부를 보호하면서 충돌 상태에 따라 필요에 의해 팔부를 튀어오르게 하는 일 없이, 부드럽게 들어올리는 가슴 보호부로 가슴부를 보호하는 것이 가능한 차량용 사이드 에어백 장치를 제공한다. 사이드 에어백(1)이 좌석(2)에 설치되고 또한 비팽창 상태에서 평평하게 전개되었을 때, 해당 사이드 에어백의 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 외형 형상은, 어깨 보호부(X)에서 어깨 보호부(Y)에 이르는 중간에, 구부러짐이 변화하는 변곡 부위(C)를 가짐과 동시에, 변곡 부위에서 상방을 향하는 윗변 라인(U)과 변곡 부위에서 하방을 향하는 아랫변 라인(L)을 포함하고, 변곡 부위는 승차인(P)의 상완부(A)를 해당 상완부의 길이 방향을 따라 연장하는 상하로 나뉘는 중심선(F)에 대하여, 어깨 보호부의 전방 또는 중심선보다도 상방에 위치되고, 아랫변 라인은 중심선에 대하여 상방에서 하방을 향하여 교차되고, 승차인의 상완부의 하단부 위치(Au)에서 중심선보다도 하측에 위치시킨다.

Description

차량용 사이드 에어백 장치

본 발명은 어깨 보호부와 가슴 보호부를 포함하고, 어깨 보호부로 어깨부를 보호하면서 충돌 형태에 따라 적절히 가슴부를 보호 가능한 차량용 사이드 에어백 장치에 관한 것이다.

차량용 사이드 에어백 중에는 어깨부나 상완부(Brachial)에 대한 대응을 고려한 기술이 여러모로 알려져 있다. 특허문헌 1의 ‘사이드 에어백 장치의 에어백’에서는, 에어백은 후부측에 배치되고, 전개 팽창 시에 팽창용 가스의 상류측이 되는 기부(基部)와 기부의 전방측에 배치되는 본체부를 구비한다. 본체부는 전개 팽창 시, 승차인의 어깨부 부근에 대응하는 위치에, 후방으로 오목한 오목부를 구비함과 동시에 기부를 교차부위로 하여 기부에서 양갈래상(Bifurcate)으로 연장하고, 승차인의 가슴부와 머리부의 측방에 배치되는 하,상 팽창부를 구비한다. 기부 내부에는 차량 내측면과 차량 외측면을 연결하는 띠상의 테더(Tether)가 배치 및 설치된다. 테더 윗변측의 상측 유로의 최소 개구 면적은 테더 아랫변측의 하측 유로의 최소 개구 면적보다 작게 설정되어 있다.

특허문헌 2의 ‘사이드 에어백 장치’에서 사이드 에어백 장치는 접힌 에어백이 시트백의 차량 외측 측면에 전개 팽창 가능하게 수납된다. 에어백은 전개 팽창 시의 팽창용 가스 상류측이 되는 기부와 전개 팽창 시의 기부 전방에 배치되는 본체부를 구비한다. 본체부는 전개 팽창 시의 기부 전방에 배치되는 하(下) 팽창부와 하 팽창부 상부와 연통하는 상(上) 팽창부를 구비한다. 에어백은 평평하게 전개한 상태에서 상 팽창부를 하 팽창부 내에 접어넣고, 기부 상방 위치를 중심으로 한 방사형의 접는 선을 만들어, 윗변측에서 기부 측으로 접근하도록 차량 내측으로 감는 내측 롤 접기로 접혀져 수납되어 있다. 특허문헌 2에서는 승차인의 팔이 시트백 좌우 방향의 테두리 부근에 배치되어 있어도 차량 외측을 향한 위치 엇갈림 을 통하여 에어백을 극력 승차인의 팔에 간섭시키지 않고 전개 팽창시킬 수 있도록 하고 있다.

특허문헌 3의 ‘차량용 사이드 에어백 장치’는 에어백이 어깨 구속부보다 차량 전방측에서 승차인의 옆구리보다 낮은 위치에 있고 승차인의 상완부가 얹히는 암 서포트 테두리를 구비하고 있다. 그 때문에 에어백이 전개 완료하여 승차인의 상완부가 에어백에 닿았을 때, 승차인의 상완부는 에어백을 따라 미끄러져 올라가 암 서포트 테두리에 얹힌다. 그 때문에 종래와 비교하여 차폭 방향에서 보았을 때, 승차인의 상완부와 가슴부의 랩 양을 저감할 수 있고, 승차인의 상완부가 승차인의 가슴부와 에어백 사이에 개재하는 것을 억제할 수 있다.

특허문헌 4의 ‘사이드 에어백’은 좌석 측부에서 승차인과 도어 트림 사이에 전개 팽창하는 사이드 에어백으로서, 차량 상하 방향에서 승차인의 허리부부터 옆구리에 걸쳐 팽창 전개하도록 형성되어 있고, 해당 사이드 에어백은 그 상부에서 승차인의 상완의 하측을 따르도록 차량 후방에서 차량 전방을 향하여 하방으로 경사진 경사면을 구비한다.

특허문헌 5의 ‘사이드 에어백 장치’는 어깨보다 아래의 동체를 보호하는 에어백에 의해 승차인과 차량 측벽 사이에서 승차인을 보호한다. 에어백은 대향하는 기포(基布)를 접합하여 형성된 팽창부와 입체 형상부를 가진다. 대향하는 기포는 각 주변부(周緣部)의 일부에서 서로 겹쳐진 위치에 형성되고, 팽창부의 두께 방향으로 연장된 상태로 접합된 한 쌍의 노치부를 가진다. 입체 형상부는 팽창부의 주변부에 위치하고, 접합된 한 쌍의 노치부에 의해 팽창부의 두께 방향으로 입체적으로 형성된다. 특허문헌 5에서는 에어백이 동체의 측방으로 전개하기 때문에, 전개 중의 에어백이 승차인의 상완을 튀어오르게 하는 것을 억제 가능하다.

특허문헌 6의 ‘사이드 에어백 장치’는 차량 측면 충돌 시에 좌석에 앉은 승차인과 문 사이의 공간에 전개되는 에어백과 에어백에 가스를 공급하는 인플레이터를 구비한 사이드 에어백 장치로서, 에어백은 적어도 인플레이터로부터 직접적으로 가스가 공급되어 승차인의 어깨부 측방으로 전개하는 제1 챔버와, 제1 챔버에 공급된 가스가 공급되어 승차인의 상완부 하방으로 전개하는 제2 챔버와, 제2 챔버의 하방에 설치되어 제2 챔버에 공급된 가스가 공급되어 전개하는 제3 챔버로 구획되어 있다.

특허문헌 7의 ‘사이드 에어백’은 팽창으로 기인하여 팔부가 가슴부를 누르는 것을 억제하면서 가슴부로 향하는 충격을 충분히 흡수할 수 있는 사이드 에어백을 제공하는 것으로서, 사이드 에어백은, 전개한 상태에서 승차인의 팔부와 대향하는 팔 대향부는 오목한 형상임과 동시에 팔부를 승차인의 가슴부와 겹치지 않는 위치까지 밀어올린다.

특허문헌 8의 ‘차량용 사이드 에어백 장치’는, 사이드 에어백 장치에서는 먼저 사이드 에어백의 메인 백부가 승차인의 상완부의 차량 후방 측으로 팽창 전개하여 승차인의 어깨부, 가슴부 및 허리부와 사이드 도어 사이에 개재함과 동시에, 전개하지 않은 서브 백부가 상완부의 후면과 대향한다. 이 서브 백부는 메인 백부의 팽창 전개 완료 후의 내압 상승에 따라 에어백의 봉제부가 파단함으로써 팽창 전개하여 상완부를 밀어올린다. 이때 에어백으로부터의 힘이 상완골을 개재하여 가슴부(늑골)에 가해지지 않도록 할 수 있으므로, 에어백의 내압을 승차인의 늑골 내성에 의거하여 설정하는 것이 가능해진다.

특허문헌 1: 일본특허공개 제2001-114060호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 제2001-171468호 공보 특허문헌 3: 일본특허공개 제2010-132072호 공보 특허문헌 4: 일본특허공개 제2013-147119호 공보 특허문헌 5: 일본특허공개 제2013-216211호 공보 특허문헌 6: 일본특허공개 제2014-88073호 공보 특허문헌 7: 일본특허공개 재공표 제2011-087026호 공보 특허문헌 8: 일본특허공개 제2013-154786호 공보

차체 문 등, 차체 측부에 대한 충돌이 있을 때에는 차체 측부가 파이는 등 변형이 발생하고, 이것에 의해 도어 트림 등이 차체 내부에 진입해온다. 이때 사이드 에어백이 승차인의 측방에서 전개 팽창하여 승차인 보호 기능을 발휘하는데, 상기 특허문헌 몇몇에 서술되어 있는 것처럼, 승차인의 팔부가 가슴부와 팽창한 사이드 에어백 사이에 끼여, 그 때문에 팔부가 가슴부를 눌려 가슴부가 부상을 입게 될 우려가 있다. 이와 같은 상황을 피하기 위해 승차인의 팔부를 들어올리는 구성의 각종 사이드 에어백이 제안되고 있다.

그러나 팔부를 들어올릴 필요 없는 충돌 상황이어도 사이드 에어백의 전개 팽창 완료에 의해 팔부를 들어올릴 수 있다는 것은 도리어 승차인 부상값을 높이게 될 우려가 있었다. 다시 말해 완부를 튀어오르지 않도록 하여 사이드 에어백으로 보호하는 것이 바람직한 경우도 있었다.

또한 승차인의 어깨부를 보호하는 것도 중요하고, 필요에 따라 팔부가 튀어오르는 것에 의한 가슴부 보호와 어깨부 보호를 양립하는 것이 가능한 사이드 에어백의 고안이 요망되고 있다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 감안하여 창안된 것으로서, 어깨 보호부와 가슴 보호부를 포함하고, 어깨 보호부로 어깨부를 보호하면서 충돌 상황에 따라 필요에 의해 팔부가 튀어오르는 일 없이 부드럽게 들어올리는 가슴 보호부로 가슴부를 보호하는 것이 가능한 차량용 사이드 에어백 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 차량용 사이드 에어백 장치는 좌석에 설치되고, 해당 좌석에 정상적으로 앉은 승차인의 어깨부를 보호하는 어깨 보호부와 해당 어깨 보호부 하방에서 해당 승차인의 가슴부를 보호하는 가슴 보호부를 적어도 가지고, 인플레이터 가스에 의해 해당 좌석과 해당 좌석 측방 차체 부재 사이에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 전개 팽창되는 사이드 에어백을 구비하는 차량용 사이드 에어백 장치로서, 상기 사이드 에어백이 상기 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때, 차체의 차폭 방향에서 보아 해당 사이드 에어백의, 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 외형 형상은 상기 어깨 보호부부터 상기 가슴 보호부에 이르는 중간에 굴곡이 변하는 변곡 부위를 가짐과 동시에, 해당 변곡 부위에서 상방으로 향하는 윗변 라인과 해당 변곡 부위에서 하방으로 향하는 아랫변 라인을 포함하고, 상기 변곡 부위는 차체의 차폭 방향에서 보아 상기 승차인의 상완부를 해당 상완부의 길이 방향을 따라 연장하여 상하로 나뉘는 중심선에 대하여, 상기 어깨 보호부의 전방 또는 해당 중심선보다도 상방에 위치하고, 상기 아랫변 라인은 상기 중심선에 대하여 상방에서 하방을 향하여 교차되며, 상기 승차인의 상기 상완부의 하단부 위치에서 해당 중심선보다도 하측에 위치시키는 것을 특징으로 한다.

상기 사이드 에어백은 전개 팽창 완료 상태에서 변위가 발생한 상기 차체 부재로 압박되어 변형을 발생하고, 해당 변형에 의해 적어도 상기 변곡 부위에서 상기 아랫변 라인에 걸치는 상기 가슴 보호부에 상향 변위가 발생하는 것이 바람직하다. 상기 아랫변 라인은 상기 변곡 부위 근방에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 하향 경사부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 사이드 에어백은 상기 승차인을 상정하여 실험용 더미 인형을 대상으로 하여, 해당 실험용 더미 인형의 사이즈에 따라 설계되는 것이 바람직하다. 상기 변곡 부위는 상기 어깨 보호부의 하단부 부근에 설정되는 것이 바람직하다. 상기 윗변 라인에는 상기 변곡 부위에 도달하는 제1 곡선이 적어도 포함되고, 상기 아랫변 라인에는 상기 변곡 부위에 도달하는 제2 곡선이 적어도 포함되는 것이 바람직하다.

상기 사이드 에어백의 상기 외형 형상은 해당 사이드 에어백을 형성하는 봉제 라인에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 봉제 라인은 상기 사이드 에어백이 전개 팽창을 완료했을 때 볼록상으로 나타나는 능선인 것이 바람직하다.

상기 사이드 에어백 내부에는 이너백이 설치되고, 해당 이너백은 전개 팽창 시에 주요 부분이 상기 좌석 내부에 위치하도록 차체 전후 방향 후방으로 배치되고, 상기 이너백 내부에 인플레이터가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 이너백은 상기 승차인이 비정상 위치에 있을 때 내부에 충만되는 인플레이터 가스의 흐름을 상기 사이드 에어백에 형성되는 벤트 홀로 지향시키는 것이 바람직하다. 상기 이너백은 차체의 상하 방향을 따라 세로로 긴 형상으로서, 또한 하방을 향하여 차체 전후 방향으로 넓어지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 차량용 사이드 에어백 장치에서는 어깨 보호부와 가슴 보호부를 포함하고, 어깨 보호부로 어깨부를 보호하면서 충돌 형태에 따라 필요에 의해, 팔부(상완부)를 튀어오르게 하는 일 없이 부드럽게 들어올리는 가슴 보호부로 가슴부를 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 차량용 사이드 에어백 장치의 호적한 일 실시형태로서, 사이드 에어백이 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때의 모습을 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이다.
도 2는 차체의 문이 변위를 발생시키지 않는 경우에 따른, 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 차체의 전후 방향 전방에서 본 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 이점쇄선으로 나타낸, 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이다.
도 4는 차체의 문이 변위된 경우에 따른, 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 차체의 전후 방향 전방에서 본 정면도이다.
도5는 본 발명에 관한 차량용 사이드 에어백 장치의 변형예로서, 사이드 에어백이 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때의 모습을 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 이너백을 구비한 경우의 이너백 내부 및 사이드 에어백 내부 압력의 시간적 변화를 나타낸 그래프도이다.

이하에서 본 발명에 관한 차량용 사이드 에어백 장치의 호적한 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 소상하게 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치로서, 사이드 에어백이 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때의 모습을 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이고, 도 2는 차체의 문이 변위를 발생시키지 않은 경우에 따른 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 차체의 전후 방향 전방에서 본 정면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 이점쇄선으로 나타낸, 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이고, 도 4는 차체의 문이 변위된 경우에 따른 도 1에 나타낸 사이드 에어백의 전개 팽창 완료 상태를 차체의 전후 방향 전방에서 본 정면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치는 사이드 에어백(1)을 구비한다. 사이드 에어백(1)은 종래 주지한 바와 같이, 차체 내부에 설치되는 좌석(2)에 수납하여 설치되고, 인플레이터 가스에 의해, 좌석(2)과 좌석 측방의 차체 부재(3), 예를 들어 문 사이에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 전개 팽창되어 문 측으로부터 입력되는 충격에 대하여 승차인(P)을 보호한다. 인플레이터 가스는 좌석(2)에 설치 고정되고, 사이드 에어백(1) 내부에 수용된 인플레이터(4)에서 분출된다.

사이드 에어백(1)은 그 외형 형태의 설계에 의해, 좌석(2)에 정상적으로 착좌한 승차인(P)의 어깨부를 보호하는 어깨 보호부(X)(도 중, ○를 분포시킨 범위로 나타냄)와 어깨 보호부(X) 하방에서 승차인(P)의 가슴부를 보호하는 가슴 보호부(Y)(도 중, 도트(.)를 분포시킨 범위로 나타냄)를 적어도 가지는 외에, 가슴 보호부(Y) 아래에 허리부 및 그 주변을 보호하는 허리 보호부(Z) 등을 구비한다.

사이드 에어백(1)은 또한 종래 주지한 바와 같이, 서로 대향한 기포의 주변이 서로 봉제 등에 의해 접합되어 주머니상으로 형성되고, 접는 등에 의한 수납 상태에서 내부에 인플레이터 가스가 충만됨으로써 전개 팽창된다.

이하에 설명하는 사이드 에어백(1)의 상세한 규정은 승차인(P)을 상정하는 실험용 더미 인형을 대상으로 하여, 해당 실험용 더미 인형의 치수에 따라 설계하는 경우에 적용된다. 실험용 더미 인형으로서는 예를 들어,「Hybrid-III50th, Hybrid-III5th, Hybrid-III95th LM, BioRID-II, RID-2, SID, EuroSID-1, SID-IIs, ES-2, ES-2re, P-series, CRABI, Hy3Y0, Q3, Hy6yo, 3Y0, Pedestrian, FAA, WorldSID50th」가 알려져 있다. 그러나 본 실시형태에 관한 사이드 에어백(1)은 이들 실험용 더미 인형에 한해 규정되어 설계된 것이 아니라 모든 실형용 더미 인형 각각에 대하여 개별적으로 설계하는 것이 가능하고, 이들 실험용 더미 인형 각각의 치수에 따라 규정된다. 이하의 설명에서는 승차인(P)과 실험용 더미 인형은 동일한 의미이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 사이드 에어백(1)을 차체의 차폭 방향에서 본 외형 형태는 사이드 에어백(1)을 좌석(2)에 설치 고정하고, 또한 인플레이터 가스를 충만시키는 일 없이 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개했을 때의 하기 위치 관계로 규정된다. 따라서 사이드 에어백(1)이 인플레이터 가스에 의해 전개 팽창을 완료한 상태에 따른 위치 관계와는 상이하다.

(1) 차체의 전후 방향에 있어서의, 평평하게 전개된 사이드 에어백(1)의 외형 형상에는 변곡 부위(C)와 윗변 라인(U)과 아랫변 라인(L)이 포함된다. 윗변 라인(U)은 어깨 보호부(X)의 차량 전후 방향 전방에 위치된다. 아랫변 라인(L)은 가슴 보호부(Y)의 차량 전후 방향 전방에 위치된다. 따라서 윗변 라인(U)은 어깨 보호부(X)에 속하고 아랫변 라인(L)은 가슴 보호부(Y)에 속한다.

이들 윗변 라인(U) 및 아랫변 라인(L)은 변곡 부위(C) 근방에서, 곡선상이어도 되고 직선상이어도 된다. 어깨 보호부(X)에서 가슴 보호부(Y)에 이르는 중간, 다시 말해 윗변 라인(U)의 하단과 아랫변 라인(L)의 상단이 이어진 위치에 변곡 부위(C)가 위치한다.

변곡 부위(C)란, 구부러짐(직선상인 경우에는 수평 방향에 대한 경사)이 서로 상이한 윗변 라인(U)과 아랫변 라인(L)이, 구부러짐이 상이한(직선상인 경우에는 경사가 상이함) 상태로 연결되고, 구부러짐(경사)이 극단적으로 변화하여 연속되는 부분을 말한다. 윗변 라인(U)은 변곡 부위(C)에서 어깨 보호부(X)의 앞 테두리로서 상방을 향하고, 아랫변 라인(L)은 변곡 부위(C)에서 가슴 보호부(Y)의 앞 테두리로서 하방을 향한다.

(2) 승차인(P)의 상완부(A)에 대해서는, 변곡 부위(C)는 다음과 같은 위치된다. 상완부(A)란 어깨 관절부터 팔꿈치 관절까지의 팔 부분을 뜻하고, 그 길이 방향이란 어깨 관절부터 팔꿈치 관절로 향하는 방향을 가리킨다. 상완부(A)에 차체의 차폭 방향에서 보았을 때, 해당 상완부(A)의 길이 방향을 따라 연장하는 중심선(F)이 상정되고, 이 중심선(F)을 기준으로 상완부(A)가 상향면 측(As)과 하향면 측(At)으로 분리된다.

차량 전후 방향 전방에 위치하는 변곡 부위(C)는 차체의 차폭 방향에서 보았을 때, 어깨 보호부(X)의 전방, 또한 중심선(F)보다도 상방에 위치한다. 따라서 변곡 부위(C)는 어깨 보호부(X)로 보호되는 승차인(P)의 어깨부보다도 전방이며, 승차인(P)의 상완부(A)의 상향면 측(As)에 대하여, 차체의 차폭 방향 측방과 인접하도록 위치한다.

(3) 승차인(P)의 상완부(A)에 대하여, 아랫변 라인(L)은 다음과 같이 위치한다. 아랫변 라인(L)은 중심선(F)에 대하여 상방에서 하방을 향하여 교차하도록 위치한다. 따라서 아랫변 라인(L)은 승차인(P)의 상완부(A)의 상향면 측(As)에서 하향면 측(At)으로 경과하도록 하고, 상완부(A)에 대하여 차체의 차폭 방향 측방과 인접하도록 위치한다. 또한 아랫변 라인(L)은 승차인(P)의 상완부(A)의 하단부 위치(팔꿈치 관절 위치)(Au)인, 중심선(F)보다도 하측에 위치한다. 이것에 의해 아랫변 라인(L)은, 팔꿈치 관절 위치에서는 상완부(A) 아래로 잠복 가능하게 위치된다.

변곡 부위(C)는 어깨 보호부(X)에 의한 어깨 보호 작용과, 후술하는 가슴 보호부(Y)의 상향 변위에 따른 상완부(A)를 들어올리는 거동이 상호 방해하지 않도록, 어깨 보호부(X)의 하단부 부근에 설정된다.

본 실시형태에서는 윗변 라인(U)에는 변곡 부위(C)에 도달하는 제1 곡선이 적어도 포함되고, 아랫변 라인(L)에는 변곡 부위(C)에 도달하는 제2 곡선이 적어도 포함되며, 이것에 의해 변곡 부위(C)가 구부러지는 변화, 곡률 반경의 변화로 이어지고 있다. 이것에 의해 변곡 부위(C) 주변에 따른 원활한 팽창 형태가 확보된다.

사이드 에어백(1)을 차폭 방향에서 본 외형 형태로서, 아랫변 라인(L)과 연결된 차체의 상하 방향 하방이나 차체의 전후 방향 후방은 적당한 형상으로 형성되면 되고, 윗변 라인(U)과 연결된 차체의 상하 방향 상방에는 적어도 승차인(P)의 어깨부 및 그 주변으로 넓어지는 형태로 어깨 보호부(X)가 형성된다. 어깨 보호부(X)의 상단은 승차인(P)의 턱 하방부터 어깨부 상단까지 사이에 설정하는 것이 바람직하다.

일례로 실험용 더미 인형(WorldSID50th) 부위로 설명하면, 변곡 부위(C)는 어깨 리브(5)와 어퍼 가슴 리브(6) 사이로서, 어퍼 가슴 리브(6)의 차체 전후 방향 전단보다도 차체 후방 측에 위치되고, 아랫변 라인(L)은 어깨 리브(5)와 어퍼 가슴 리브(6) 사이에서, 상완부(A)의 하단부 위치(Au)에서 중심선(F) 아래와 해당 하단부 위치(Au)의 하방 부근 사이까지 설정하는 것이 바람직하다.

아랫변 라인(L)의 상세한 설명에는 변곡 부위(C) 근방에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 볼록상으로서, 상완부(A)를 따라 하향 경사부(7)를 포함한다. 하향 경사부(7)는 상완부(A)를 따라 설치되어 있으므로, 사이드 에어백(1)의 전개 시에 상완부(A)의 하단부 위치(팔꿈치 관절 위치)(Au)에서 상완부(A) 아래로 잠복 가능해지고, 아랫변 라인(L)의 잠복 거동을 원활하게 한다.

사이드 에어백(1)은 도 3에 실선으로 나타낸 바와 같이, 사이드 에어백(1)을 좌석(2)에 설치한 상태로 팽창하지 않고 또한 접기 전 상태인 해당 사이드 에어백(1)이 점하는 위치에 대하여, 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 인플레이터 가스의 충만에 따라 전개 팽창하고, 약간 차체의 전후 방향 전방 측으로 이동하는 경향이 있다. 그런 다음 사이드 에어백(1)은 문 등의 차체 부재(3)에 발생하는 변위로 전체가 상방으로 밀려올라간다. 그러므로 상기 (1) ~ (3)의 규정에서는 사이드 에어백(1)을 좌석(2)에 설치한 상태로 팽창하지 않고 또한 접히기 전 평평하게 전개한 상태로 해당 사이드 에어백(1)이 점하는 위치에 대하여, 사이드 에어백(1)의 형상이 설정되어 있다.

이와 같이 설정되는 전개하지 않은 상태의 사이드 에어백(1)의 외주 형상에 의해, 상술한 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 사이드 에어백(1)의 외형 형상이 상기 규정을 만족시키고 있는지 여부가 확인된다.

사이드 에어백(1)의 외형 형상은 사이드 에어백(1)을 형성하는 봉제 라인에 의해 형성된다. 이것에 의해 특단의 구조를 첨가하는 일 없이, 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 사이드 에어백(1)의 외형 형상이 상기 규정을 만족시키고 있는지 여부가 확인된다.

사이드 에어백(1)은 두께 방향(차체의 차폭 방향)으로 압압되면, 납작하게 눌린 변형이 발생한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 변위가 발생한 문 등의 차체 부재(3)가 차체의 차폭 방향으로 차체 내부를 향하여 진입하면, 사이드 에어백(1)은 도어 트림 등의 차체 부재(3)와 승차인(P) 사이가 압박되고, 해당 사이드 에어백(1)에는 차체의 상하 방향 상방으로 밀려올라가면서(도 3 중, 화살표 D1 참조) 납작하게 눌리는 변형이 발생한다.

이 변형에 의해 적어도 변곡 부위(C)부터 아랫변 라인(L)에 걸치는 가슴 보호부(Y)에 상향 변위가 발생한다(도 3 중, 화살표 D2 참조).

사이드 에어백(1)의 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 상술한 외형 형상은 봉제 라인에 의해 형성되고, 봉제 라인은 사이드 에어백(1)이 전개 팽창을 완료했을 때 사이드 에어백(1)의 주변을 따라 바깥을 향해 볼록상으로 나타나는 능선(8)을 형성한다. 즉 봉제 라인이, 사이드 에어백(1)의 전개 팽창　완료시에 볼록상으로 나타나는 능선(8)이다.

이어서 본 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치의 작용에 대하여 설명한다. 상기 구성을 구비하는 사이드 에어백(1)은 차량 충돌 시에 도 2에 나타낸 바와 같이, 인플레이터 가스에 의해 승차인(P)의 측방으로 승차인(P)과 문 등의 차체 부재(3) 사이에 전개 팽창할 수 있다.

사이드 에어백(1)이 전개 팽창을 완료했을 때, 도어 트림 등의 차체 부재(3)의 차체 내부에의 진입이 얕을 경우에는 사이드 에어백(1)을 납작하게 누르는 압박이 사이드 에어백(1)에 더해지지 않는다.

사이드 에어백(1)에, 압박에 의한 변형이 발생하지 않는 경우에는, 가슴 보호부(Y)의 아랫변 라인(L)은 승차인(P)의 상완부(A) 아래로 근소하게 잠복하고, 사이드 에어백(1)의 가슴 보호부(Y)는 그 일부가 승차인(P)의 상완부(A)를 하방에서 지지하거나 혹은 근소하게 들어올릴 수 있다. 변곡 부위(C)보다도 상방의 윗변 라인(U)을 포함하는 어깨 보호부(X)는 승차인(P)의 어깨부를 측방(차체의 차폭 방향)에서 덮어 보호할 수 있다.

한편으로, 사이드 에어백(1)이 전개 팽창을 완료했을 때, 도어 트림 등의 차체 부재(3)가 차체 내부에 깊이 진입했을 경우에는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 사이드 에어백(1)을 납작하게 누르는 압박이 사이드 에어백(1)에 가해진다.

사이드 에어백(1)은 도어 트림 등의 차체 부재(3)로 압박되어 변형되면, 차체의 상하 방향 상방으로 밀려올라가게 되고(화살표 D1 참조), 변형 부위(C)부터 아랫변 라인(L)에 걸치는 가슴 보호부(Y)에 상향 변위가 발생한다(화살표 D2 참조). 아랫변 라인(L)은 상향 변위에 의해 승차인(P)의 상완부(A) 아래로 잠복할 뿐만 아니라 상완부(A)를 상방으로 순간적으로 튀어오르게 하는 일 없이 승차인(P)의 어깨부 높이 위치 정도까지 밀려올리고, 게다가 부드럽게 들어올릴 수 있다. 이 들어올리는 동작에서는 아랫변 라인(L)의 하향 경사부(7)에 의해 상완부(A)를 튀어오르게 하는 일 없이 해당 아랫변 라인(L)의 잠복 거동이 원활하게 되고, 원활하고 확실하게 상완부(A)를 밀어올릴 수 있다.

상완부(A)가 튀어올라가면 전개 팽창 중인 사이드 에어백(1)이 차체 부재(3)에 눌리면서 승차인(P)의 가슴부 측면에 직접 닿아 해당 가슴부에 대미지가 가해질 가능성이 높아지지만, 이 상완부(A)의 부드럽게 들어올리는 동작에 의해 승차인(P)의 상완부(A)가 가슴부에 눌려지게 되는 일이 없어지고, 또한 사이드 에어백(1)이 닿는 일도 없어지며, 가슴부에 손상이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 변곡 부위(C)보다도 상방의 윗변 라인(U)을 포함하는 어깨 보호부(X)는 도어 트림 등의 차량 부재(3)의 진입이 얕은 경우와 동일하게, 승차인(P)의 어깨부를 측방(차체의 차폭 방향)에서 덮어 보호할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치에서는 도어 트림 등의 차체 부재(3)의 차체 내방으로의 진입이 많고, 상완부(A)를 들어올리는 것이 바람직한 충돌 형태에서는 사이드 에어백(1)이 눌려 변형량이 많은 것을 이용하여, 적어도 변곡 부위(C)부터 아랫변 라인(L)에 걸치는 가슴 보호부(Y)에 발생하는 상향 변위에 의해, 아랫변 라인(L)에 의해 바람직하게 승차인(P)의 상완부(A)를 밀려올릴 수 있음과 동시에, 도어 트림 등의 차체 부재(3)의 차체 내방으로의 진입이 적고, 상완부(A)를 들어올릴 필요가 없는 충돌 형태에서는 아랫변 라인(L)이 승차인(P)의 상완부(A) 아래 주변에 배치 가능하다고 하는 위치 관계를, 사이드 에어백(1)에 대하여 규정하고, 덧붙여 윗변 라인(U)을 어깨 보호부(X)로 승차인(P)의 어깨부를 상시 보호 가능하도록 사이드 에어백(1)에 규정하며, 또한 변곡 부위(C)에 의해 윗변 라인(U)과 아랫변 라인(L)을 사이에 두도록 하고, 윗변 라인(U) 측의 어깨 보호부(X) 및 아랫변 라인(L) 측의 가슴 보호부(Y)의 승차인 보호 작용이 상호 간섭하지 않도록 하며, 충돌 상태에 따라 필요에 따른 상완부(A)를 들어올림으로써 가슴부 보호와 어깨 보호부(X)에 의한 어깨부 보호를 양립할 수 있다.

사이드 에어백(1)은 전개 팽창 완료 상태에서 변위가 발생한 문 등의 차체 부재(3)로 압박되어 변형이 발생하고, 적어도 변곡 부위(C)부터 아랫변 라인(L)에 걸치는 가슴 보호부(Y)에 상향 변위가 발생하므로, 차체 부재(3)에 의한 사이드 에어백(1)의 압박 상태에 의해, 상완부(A)를 들어올리는지 아닌지 여부를 제어하고, 불필요하게 상완부(A)가 튀어오르게 하지 않고 필요한 충돌 상태에서만 상완부(A)를 들어올릴 수 있다.

아랫변 라인(L)은 변곡 부위(C) 근방에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 하향 경사부(7)를 포함하므로, 상완부(A) 아래로 잠복 가능한 아랫변 라인(L)의 잠복 거동을 원활하게 할 수 있다.

사이드 에어백(1)은 승차인을 상정하는 실험용 더미 인형을 대상으로 하고, 해당 실험용 더미 인형의 치수에 따라 설계되므로, 모든 실험용 더미 인형 각각의 외형 치수에 따라서, 상기 (1) ~ (3)의 조건을 만족시키는 사이드 에어백(1)을 제작할 수 있다. 바람직하게는 실험용 더미 인형 중, WorldSID50th에 적합하도록 하면 보다 많은 정황에 대하여, 적절히 승차인 구속 성능을 얻을 수 있다.

변곡 부위(C)는 어깨 보호부(X)의 하단부 부근에 설정되어 있으므로, 어깨 보호부(X)에 의한 어깨부 보호 작용과 가슴 보호부(Y)의 상향 변위에 따른 상완부(A)를 들어올리는 거동이 상호 방해하는 것을 피할 수 있다.

윗변 라인(U)에는 변곡 부위(C)에 도달하는 제1 곡선이 적어도 포함되고, 아랫변 라인(L)에는 변곡 부위(C)에 도달하는 제2 곡선이 적어도 포함되어 있으므로, 변곡 부위(C)가 구부러지는 변화, 곡률 반경의 변화로 이어지고, 변곡 부위(C) 주변에 따른 원활한 팽창 형태를 확보할 수 있다.

사이드 에어백(1)의 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 외형 형상은 팽창하지 않은 상태의 접기 전 상태로 설계된다. 사이드 에어백(1)이 전개 팽창을 완료했을 때는 봉제 라인에 의해 볼록상으로 나타나는 능선(8)으로 외형 형상이 규정된다.

능선(8)은 사이드 에어백(1)을 형성하는 봉제 라인에 의해 형성되고, 팽창하지 않은 상태에서 전개 팽창 완료 후의 형상도 어느 정도 예측되므로 사이드 에어백(1)의 적확한 설계 및 제작을 용이하게 할 수 있다.

도 5 및 도 6에는 상기 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치의 변형예가 나타나 있다. 이 변형예에서는 사이드 에어백 내부에 이너백(9)이 설치된다. 도 5는 사이드 에어백이 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때의 모습을, 차체의 차폭 방향에서 본 측면도이고, 도 6은 이너백을 구비했을 경우의 이너백 내부 및 사이드 에어백 내부 압력의 시간적 변화를 나타내는 그래프도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이너백(9)은 사이드 에어백(1)을 차체의 전후 방향 전방과 후방으로 나눈 경우에, 많은 부분이 후방측의 좌석(2) 내부에 위치하도록 차체의 전후 방향 후방에 배치하고, 사이드 에어백(1) 내부에 설치된다. 이것에 의해 사이드 에어백(1)을 보다 안전하고 안정적으로 전개시킬 수 있다.

이너백(9)도 사이드 에어백(1)과 동일하게, 대향하는 기포의 주변이 서로 봉제 등에 의해 접합되어 주머니상으로 형성되고, 내부에 인플레이터 가스가 충만됨으로써 전개 팽창된다. 인플레이터(4)는 이너백(9) 내부에 설치된다.

이너백(9)에는 내압이 높아지면 개방되고, 이너백(9) 내부와 사이드 에어백(1) 내부를 연통하는 벤트 밸브(10)가 설치되며, 이너백(9)에 도입된 인플레이터 가스가 시간 지연으로 사이드 에어백(1)에 도입된다. 따라서 이너백(9)은 사이드 에어백(1)의 전개 팽창 완료에 선행하여 전개 팽창이 완료된다.

이너백(9)을 구비함으로써, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이 이너백 내부에서는 순간적으로 높은 이너백 내압(Q1)이 발생하고, 그 후 이너백 내압(Q1)이 점차 하강하는 한편, 사이드 에어백(1) 내부에서는 이너백 내압(Q1)보다도 낮은 사이드 에어백 내압(Q2)이 얻어진다.

따라서 이너백(9)의 배치 방식에 의해, 사이드 에어백(1)의 전개 시에 제대로 정상적으로 착좌하지 않은 승차인(P)에 대하여 발생하는 가해성을 컨트롤할 수 있다. 또한 이너백(9)의 채용에 의해 사이드 에어백(1) 자체의 전개성을 향상시킬 수 있다.

본 변형예에서는, 이너백(9)은 사이드 에어백(1)의 전개 팽창 시에 해당 이너백(9)의 주요 부분이 좌석 내부에 위치된다. 도시예에서는, 이너백(9)은 차체의 상하 방향을 따라 세로로 긴 형상으로서, 또한 하방을 향하여 차체 전후 방향으로 넓어지는 형상, 예를 들어 측면에서 보아 대략 삼각 형상으로 형성되어 있으며, 그 일부가 차체의 전후 방향 전방으로 밀려나와 배치되어 있다. 이것에 의해 정상적으로 착좌하고 있지 않은 승차인(P)에 대한 가해성을 저감하고, 또한 좌석(2)에 착좌하고 있는 승차인(P)의 허리부 주변부터 가슴부 주변을 순간적이고 또한 적정한 내압으로 이너백(9)에 의해 지지할 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이너백(9)의 벤트 밸브(10)는 승차인(P)이 비정상적인 위치에 있을 때, 내부에 충만되는 인플레이터 가스의 흐름을 사이드 에어백(1)에 형성되는 벤트 홀(11)에 지향(指向)시키도록 형성된다. 벤트 홀(11)은 사이드 에어백(1)의 전개 팽창 완료 후에 인플레이터 가스를 방출하기 위해 설치되어 있다.

벤트 밸브(10)로부터의 인플레이터 가스의 흐름을 벤트 홀(11)에 지향시킴으로써, 단적으로는 벤트 밸브(10)를 벤트 홀(11)과 대향하도록 배치하는 등, 이너백(9)에서 벤트 밸브(10)를 개재하여, 사이드 에어백(1)으로 유입하는 인플레이터 가스를 벤트 홀(11)에서 즉시 직접 방출 가능하고, 사이드 에어백(1)의 전개 팽창력을 약하게 할 수 있으며, 비정상적인 위치에 존재하는 승차인(P)에 대하여 사이드 에어백(1)의 구속력이 과도하게 작용하는 것을 피할 수 있다.

사이드 에어백(1) 내부에 이너백(9)을 내장한 변형예라고 해도 상기 실시형태에 관한 차량용 사이드 에어백 장치와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다는 것은 당연하다.

이상으로 서술한 차량용 사이드 에어백 장치는 본 발명의 바람직한 예로서, 기타 실시형태예도 각종 방법으로 실시 및 수행할 수 있다. 특히 본 출원 명세서 중에 한정되는 주지 기재가 없는 한, 이 발명은 첨부 도면에 나타내는 소상한 부품 형상, 크기 및 구성 배치 등에 제약되는 것은 아니다. 또한 본 출원 명세서 중에 이용된 표현 및 용어는 설명을 목적으로 한 것이며, 특별히 한정된다는 주지의 기재가 없는 한 그것으로 한정되는 것은 아니다.

1 사이드 에어백
2 좌석
3 차체 부재
4 인플레이터
7 하향 경사부
8 능선
9 이너백
11 벤트 홀
A 승차인의 상완부
Au 상완부의 하단부 위치
C 변곡 부위
D2 상향 변위
F 중심선
L 아랫변 라인
P 승차인
U 윗변 라인
X 어깨 보호부
Y 가슴 보호부

Claims (11)

1. 좌석에 설치되어, 해당 좌석에 정상적으로 착좌한 승차인의 어깨부를 보호하는 어깨 보호부와, 해당 어깨 보호부 하방에서 해당 승차인의 가슴부를 보호하는 가슴 보호부를 적어도 가지고, 인플레이터 가스에 의해 해당 좌석과 해당 좌석 측방의 차체 부재 사이에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 전개 팽창되는 사이드 에어백을 구비하는 차량용 사이드 에어백 장치로서,
   상기 사이드 에어백이 상기 좌석에 설치되고 또한 팽창하지 않은 상태에서 평평하게 전개되었을 때, 차체의 차폭 방향에서 보아 해당 사이드 에어백의, 차체의 전후 방향 전방에 있어서의 외형 형상은 상기 어깨 보호부부터 상기 가슴 보호부에 이르는 중간에, 구부러짐이 연속하여 변화하여 원활한 팽창상태를 확보하는 변곡 부위를 가짐과 동시에, 해당 변곡 부위에서 상방을 향하는 윗변 라인과 해당 변곡 부위에서 하방을 향하는 아랫변 라인을 포함하고,
   차체의 폭방향에서 보아, 상기 승차인의 상완부에 그 상완부의 길이 방향을 따라 연장하여 상하로 나누는 중심선을 기준으로 하여, 상기 상완부가 상향면 측과 하향면 측으로 나뉘어 있으며,
   상기 변곡 부위는, 차체의 차폭 방향에서 보아 상기 중심선에 대하여, 상기 어깨 보호부의 전방 및 해당 중심선보다도 상방에 위치되고, 상기 상완부의 상기 상향면 측에, 차체의 폭방향으로부터 인접하도록 위치되며,
   상기 아랫변 라인은, 상기 중심선에 대하여 상방에서 하방을 향하여 교차되고, 상기 상완부의 상기 상향면 측으로부터 상기 하향면 측으로 경과하도록 하고, 상기 상완부에 차체의 폭방향의 측방으로부터 인접하도록 위치되며, 상기 승차인의 상기 상완부의 하단부 위치인 팔꿈치 관절 위치에서 해당 중심선보다도 하측이며 상기 승차인의 팔꿈치 관절 위치보다 차체의 전후 방향 후방에 위치시키고,
   상기 사이드 에어백은, 팽창 전개시에, 상기 아랫변 라인이 상기 승차인의 팔꿈치 관절 위치에서는 상기 상완부의 아래로 잠복 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 사이드 에어백은 전개 팽창 완료 상태에서 변위를 발생시킨 상기 차체 부재로 압박되어 변형을 발생시키고, 해당 변형에 의해 적어도 상기 변곡 부위에서 상기 아랫변 라인에 걸치는 상기 가슴 보호부에 상향 변위가 발생하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 아랫변 라인은 상기 변곡 부위 근방에서 차체의 전후 방향 전방을 향하여 하향 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 사이드 에어백은, 상기 승차인을 상정하는 실험용 더미 인형을 대상으로 하여, 해당 실험용 더미 인형의 치수에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 변곡 부위는 상기 어깨 보호부의 하단부 부근에 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 윗변 라인에는 상기 변곡 부위에 도달하는 제1 곡선이 적어도 포함되고, 상기 아랫변 라인에는 상기 변곡 부위에 도달하는 제2 곡선이 적어도 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 사이드 에어백의 상기 외형 형상은 해당 사이드 에어백을 형성하는 봉제 라인에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 봉제 라인은 상기 사이드 에어백이 전개 팽창을 완료했을 때, 볼록상으로 나타나는 능선인 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 사이드 에어백 내부에는 이너백이 설치되고,
   해당 이너백은 전개 팽창 시에 주요 부분이 상기 좌석 내부에 위치하도록 차체의 전후 방향 후방에 배치되며,
   상기 이너백 내부에 인플레이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 이너백은 상기 승차인이 비정상적인 위치에 있을 때, 내부에 충만되는 인플레이터 가스의 흐름을, 상기 사이드 에어백에 형성되는 벤트 홀에 지향시키는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 이너백은 차체의 상하 방향을 따라 세로로 긴 형상이고, 또한 하방을 향하여 차체 전후 방향으로 넓어지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드 에어백 장치.

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