KR20210088543A - 승차인 구속 장치 - Google Patents

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Abstract

에어백 팽창 전개시에 시트백이 리클라이닝 위치에 있는 경우에 있어서, 장력포에 의해 가압된 에어백에 의한 승차인에 대한 부하를 대폭으로 경감하는 것이 가능한 승차인 구속 장치를 제공한다.
본 발명에 관한 승차인 구속 장치의 구성은 승차인의 양측방으로 팽창 전개하는 에어백과, 좌석의 시트백 내로부터 시트 쿠션 내에 걸쳐서 수납되어 있는 장력포와, 시트백의 리클라이닝 각도를 검지하는 각도 검지 수단과, 리클라이닝 각도에 따라서 에어백의 팽창 전개시의 내압을 제어하는 내압 제어 수단을 구비하고, 장력포는 에어백의 팽창 전개에 의해 좌석 표피를 개열 함으로써 좌석의 측부로 전개하고, 에어백의 승차인 반대측 면을 보유 지지하며, 내압 제어 수단은 에어백의 팽창 전개시에 시트백의 리클라이닝 각도가 소정 각도 이상이라면 에어백 내압을 저하시키는 것을 특징으로 한다.

Description

승차인 구속 장치
본 발명은 차량의 좌석에 착석한 승차인을 구속하는 승차인 구속 장치에 관한 것이다.
최근 차량에는 에어백 장치가 대부분 표준 장비되어 있다. 에어백 장치는 차량 충돌 등의 긴급시에 작동하는 안전 장치로서, 가스압으로 팽창 전개하여 승차인을 받아내어 보호한다. 에어백 장치에는 설치 장소나 용도에 따라서 다양한 종류가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1의 승차인 구속 장치에서는 좌석 양측 측부에 승차인의 옆구리로 바로 팽창 전개하는 사이드 에어백이 설치되어 있다.
특히 특허문헌 1의 승차인 구속 장치에서는 에어백의 팽창 전개시에 장력이 부여되어 에어백과 시트 쿠션의 양측면 사이로 확장하는 장력포(張力布)를 설치하고 있다. 이것에 의해, 장력포에 의해 승차인으로부터 멀어지는 방향, 특히 좌우 방향으로의 에어백 이동을 규제할 수 있다. 따라서, 에어백에 의한 승차인 구속 성능을 높이는 것이 가능해진다.
특허문헌1 : 국제공개특허 제2016/039160호 공보
차량의 좌석은 일반적으로 시트 쿠션에 대하여 시트백을 경사지게 하는, 다시 말해 리클라이닝(reclining) 시키는 것이 가능하다. 이하, 시트백을 리클라이닝 시키지 않는(리클라이닝을 완전히 되돌린) 상태를 통상 위치라고 칭하고, 시트백을 리클라이닝 시키고 있는 상태를 리클라이닝 위치라고 칭한다.
특허문헌 1과 같이 장력포를 구비하는 구성에서는, 시트백이 통상 위치에 있는 경우에는, 장력포는 시트백과 시트 쿠션 사이에서 적절한 장력으로 건너지른다. 이 때문에 장력포는 적정한 강도로 에어백을 가압하고, 에어백의 내압은 적정한 범위로 유지된다. 이에 반해, 시트백이 리클라이닝 위치에 있는 경우, 장력포는 시트백과 시트 쿠션 사이에서 강하게 건너지르는 상태가 되고, 장력포의 장력이 높아진다. 이 때문에 장력포에 의해 강하게 가압된 에어백의 내압이 높아지고, 승차인에 대한 부하가 커지게 될 가능성이 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 에어백의 팽창 전개시에 시트백이 리클라이닝 위치에 있는 경우에 있어서, 장력포에 의해 가압된 에어백에 의한 승차인에 대한 부하를 대폭으로 경감하는 것이 가능한 승차인 구속 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 승차인 구속 장치의 대표적인 구성은 차량의 좌석에 착석한 승차인을 구속하는 승차인 구속 장치로서, 좌석의 시트백 내에 수납되어 있고, 좌석에 착석한 승차인의 측방으로 팽창 전개하는 에어백과, 수납되어 있는 에어백의 상기 승차인의 반대측을 통하여 좌석의 시트백 내로부터 시트 쿠션 내에 걸쳐 수납되어 있는 장력포와, 시트백의 리클라이닝 각도를 검지하는 각도 검지 수단과, 리클라이닝 각도에 따라서 에어백의 팽창 전개시의 내압을 제어하는 내압 제어 수단을 구비하고, 장력포는 에어백의 팽창 전개에 의해 좌석의 측부로 전개하고, 시트백에서부터 시트 쿠션까지 건너지르고 에어백의 승차인의 반대측 면을 보유 지지하며, 내압 제어 수단은 에어백의 팽창 전개시에 시트백의 리클라이닝 각도가 소정 각도 이상이면 에어백의 내압을 저하시키는 것을 특징으로 한다.
상기 소정 각도는 차량의 형태나 강성 등의 차량 본체의 제원(諸元) 및 NCAP 등의 자동차 안전 성능 평가 시험 등에 의거하며, 각 차량마다 요구되는 사양 및 성능 등으로부터, 차량마다 정해진다. 이 소정 각도란 예를 들어, 에어백의 팽창 전개시에 장력포에 의해 에어백 내압이 커지고, 승차인에 대한 부하가 커져서 승차인에 대한 손해의 영향을 무시할 수 없어지는 각도이다. 이것은 영향의 정도에 의해 다단계여도 된다. 소정 각도 이상이란, 상기 결정된 각도에서 시트백을 더 기울여 나간 상태를 나타낸다. 그리고 시트백이 시트 전방을 향하여 눌리고, 승차인을 지지(Hold) 가능한 상태에서, 시트백이 최고로 일어섰을 때의 시트백 경사 각도를 0도로 하고, 그곳에서 시트 후방으로 기울여 나갔을 때의 각도를 정방향(플러스 방향의 정수값)으로 보는 것으로 하고 있다. 따라서, 시트백을 최고로 기울였을 때의 경사 각도가 가장 큰 수치가 된다.
상기 구성에 의하면 에어백의 팽창 전개시에 시트백의 리클라이닝 각도가 소정 각도 이상이라면 내압 제어 수단은 에어백의 내압을 저하시킨다. 이것에 의해 장력포에 의한 에어백의 과도한 가압을 억제하고, 에어백의 구속력을 적정한 범위로 조정할 수 있다. 따라서, 에어백에 의한 승차인에 대한 부하를 대폭으로 경감할 수 있다.
상기 승차인 구속 장치는 에어백에 가스를 공급하는 제1 및 제2 인플레이터로 이루어지는 듀얼(dual) 인플레이터를 구비하고, 내압 제어 수단은 듀얼 인플레이터 중 제2 인플레이터의 가스 분출 타이밍을 제1 인플레이터 보다 늦춤으로써 에어백의 내압을 제어하면 된다. 이러한 구성에 의하면 듀얼 인플레이터의 제1 및 제2 인플레이터 가스 분출 타이밍을 동일하게 한 경우에 비하여 에어백의 내압이 저하한다. 따라서, 상술한 효과가 양호하게 얻어진다.
상기 승차인 구속 장치는 에어백에 형성되어 에어백 내외를 연통하는 벤트홀을 구비하고, 내압 제어 수단은 벤트홀의 개폐에 의해 에어백의 내압을 제어하면 된다. 이것에 의해 시트백이 통상 위치인 경우에는 벤트홀을 닫힌 상태로 하고, 시트백이 리클라이닝 위치인 경우에는 벤트홀을 개방 상태로 함으로써 에어백의 내압을 알맞게 조정하는 것이 가능해진다.
상기 내압 제어 수단은 에어백 내에 배치되어 벤트홀에 접속된 테더(tether)를 가지고, 테더를 절단함으로써 벤트홀을 열린 상태로 하면 된다. 이에 의해 테더를 절단함으로써 벤트홀을 확실하게 열린 상태로 하는 것이 가능해진다.
상기 장력포는 좌석의 표피를 개열(開裂) 함으로써 좌석의 측부로 전개하면 된다. 상기 승차인 구속 장치는 좌석의 측부에 배치되어 에어백, 장력포를 수용하는 케이스를 구비하고, 장력포는 케이스에서 좌석 측부로 전개하면 된다. 어느 구성에 의해서도 상술한 효과를 양호하게 얻는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면 에어백의 팽창 전개시에 시트백이 리클라이닝 위치에 있는 경우에 있어서, 장력포에 의해 가압된 에어백에 의한 승차인에 대한 부하를 대폭으로 경감하는 것이 가능한 승차인 구속 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 승차인 구속 장치를 예시하는 도이다.
도 2는 도 1의 좌석에 착석한 승차인(P)를 측방에서 관찰한 상태를 예시하는 도이다.
도 3은 도 1의 제1 실시예를 더욱 상세하게 나타내는 도이다.
도 4는 도 3의 듀얼 인플레이터의 다른 바리에이션을 예시하는 도이다.
도 5는 도 3의 내압 제어 수단에 의한 듀얼 인플레이터 제어 때의 에어백의 내압 커브(curve)를 예시하는 도이다.
도 6은 도 1의 시트백의 리클라이닝 자세를 예시하는 도이다.
도 7은 도 6의 각 리클라이닝 자세에 있어서의 내압 제어 수단에 의한 듀얼 인플레이터의 제어 때의 에어백 내압 커브를 예시하는 도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 관한 승차인 구속 장치를 예시하는 도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 관한 승차인 구속 장치를 예시하는 도이다.
도 10은 본 실시형태의 다른 예를 설명하는 도이다.
아래에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 알맞은 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태에 나타내는 치수, 재료, 기타 구체적인 수치 등은 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시에 불과하며, 특별히 설명하는 경우를 제외하고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 가지는 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략하고, 또한 본 발명에 직접 관계가 없는 요소는 도시를 생략한다.
또한 본 실시형태에 있어서는 승차인이 정규 자세로 좌석에 착석했을 때에 승차인이 향하고 있는 방향을 전방, 그 반대 방향을 후방으로 칭한다. 또한 승차인이 정규 자세로 좌석에 착석했을 때에 승차인의 우측을 우측 방향, 승차인의 좌측을 좌측 방향으로 칭한다. 나아가 승차인이 정규 자세로 착석했을 때에 승차인의 머리부 방향을 상방, 승차인의 허리부 방향을 하방으로 칭한다. 그리고 아래의 설명에 있어서 사용하는 도면에서는 필요에 따라서 상술한 승차인을 기준으로 한 전후 좌우 상하 방향을 Fr, Rr, L, R, Up, Down으로 나타낸다.
(승차인 구속 장치)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 승차인 구속 장치(100)를 예시하는 도이다. 이해를 용이하게 하기 위하여, 도 1에서는 좌석(110)의 내부에 수납되어 있는 부재를 가상선으로 나타내고 있다. 또한 도 1에서는 에어백(120a, 120b)이 비팽창 전개시의 좌석(110)을 예시하고 있다.
본 실시예의 승차인 구속 장치(100)는 좌석(110)에 착석한 승차인을 구속하기 위한 장치이다. 좌석(110)은 승차인의 상반신을 지지하는 시트백(112)을 구비한다. 시트백(112)의 하방에는 승차인이 착석하는 시트 쿠션(114)이 설치되어 있다. 시트백(112)의 상방에는 승차인의 머리부를 지지하는 헤드레스트(116)가 설치되어 있다.
도 1에 예시하는 바와 같이, 본 실시예의 승차인 구속 장치(100)는 한 쌍의 에어백(120a, 120b), 한 쌍의 장력포(130a, 130b), 각도 검지 수단(140) 및 내압 제어 수단(150)을 구비한다. 에어백(120a, 120b)(사이드 에어백)은 도 1에 예시한 바와 같이 좌석(110)의 시트백(112)의 좌우 양측 내부에 각각 수납되어 있다. 에어백(120a, 120b)은 차량의 충돌 등 때에 좌석(110)에 착석한 승차인의 양 측방으로 각각 팽창 전개한다.
도 2는 도 1의 좌석(110)에 착석한 승차인(P)을 측방에서 관찰한 상태를 예시한 도이다. 도 2(a)는 시트백(112)이 통상 위치(리클라이닝을 전혀 하고 있지 않은, 다시 말해 리클라이닝을 완전히 되돌린 위치)에 있는 경우를 예시하고 있고, 도 2(b)는 시트백(112)이 리클라이닝 위치에 있는 경우를 예시하고 있다. 또한 좌측 에어백(120a) 및 장력포(130a), 또한 우측 에어백(120b) 및 장력포(130b)는 좌우 대칭인 구성이기 때문에, 도 2에서는 좌측 에어백(120a) 및 장력포(130a)를 예시하여 설명한다.
도 1에 예시한 바와 같이, 본 실시예의 승차인 구속 장치(100)에서는 에어백(120a, 120b) 각각에 대하여 한 쌍의 장력포(130a, 130b)가 설치되어 있다. 장력포(130a, 130b)는 수납되어 있는 한 쌍의 에어백(120a, 120b) 각각의 승차인의 반대측을 통하여 좌석(110)의 시트백(112) 내로부터 시트 쿠션(114) 내에 거쳐 수납되어 있다.
도 2(a) 및 2(b)에 예시한 바와 같이, 에어백(120a)이 팽창 전개하면 장력포(130a)는 좌석(110)의 표피를 개열 함으로써 좌석(110)의 측부로 전개한다. 이에 의해, 장력포(130a)가 시트백(112)에서부터 시트 쿠션(114)까지 건너지르고, 에어백(120a)의 승차인(P)의 반대측 면이 장력포(130a)에 의해 보유 지지된다. 그리고 에어백(120a)이 장력포(130a)에 의해 승차인(P)에 대하여 가압됨으로써 에어백(120a)의 승차인 구속 성능을 높이는 것이 가능해진다.
도 1에 예시하는 각도 검지 수단(140)은 시트백(112)의 리클라이닝 각도를 검지한다. 구체적으로는 도 2(a)에 예시한 바와 같이, 시트백(112)이 리클라이닝 하지 않은 통상 위치에서는 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ는 0이다. 도 2(b)에 예시한 바와 같이, 시트백(112)이 시트 쿠션(114)에 대하여 기울어져 있는 리클라이닝 위치에서는 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ는 소정 각도가 된다.
도 2(a)에 예시한 바와 같이, 시트백(112)이 통상 위치에 있는 경우에는, 장력포(130a)는 시트백(112)과 시트 쿠션(114) 사이에서 적절한 장력으로 건너지른다. 따라서, 장력포(130a)는 적절한 강도로 에어백(120a)을 가압하고, 에어백(120a)의 내압은 적정한 범위로 유지된다.
도 2(b)에 예시한 바와 같이, 시트백(112)이 리클라이닝 위치에 있는 경우, 장력포(130a)는 시트백(112)과 시트 쿠션(114) 사이에서 강하게 건너지른 상태가 된다. 그러면 장력포(130a)의 장력이 높아지기 때문에 장력포(130a)에 의해 강하게 가압된 에어백(120a)의 내압이 높아진다. 이 때문에 에어백(120a)에 의한 구속시의 승차인(P)에 대한 부하가 커지게 되는 가능성이 있다.
그래서 본 실시예의 승차인 구속 장치(100)에서는 리클라이닝 각도 θ에 따라서 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개시의 내압을 제어하는 내압 제어 수단(150)을 설치하고 있다. 내압 제어 수단(150)은 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개시에 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 소정 각도 이상이라면 에어백(120a, 120b)의 내압을 저하시킨다.
상기 구성에 의하면 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개시에 시트 쿠션(114)에 대하여 시트백(112)이 소정 각도 이상 기울어져 있으면 내압 제어 수단(150)은 에어백(120a, 120b)의 내압을 저하시킨다. 이에 의해, 에어백(120a, 120b)의 구속력을 적정한 범위로 조정할 수 있고, 에어백(120a, 120b)에 의한 승차인(P)에 대한 부하를 대폭으로 경감할 수 있다.
상술한 각도 검지 수단(140) 중 하나로서는 엔코더(encoder)등의 회전각 센서를 예시할 수 있다. 회전각 센서를 좌석(110)의 리클라이너(도시 없음)의 회전부에 설치함으로써 시트백(112)의 리클라이닝 각도를 검지할 수 있다.
또한 각도 검지 수단(140)의 다른 예로서는 가속도 센서를 예로 들 수 있다. 가속도 센서를 시트백(112)에 설치하고, 시트백(112)의 이동 거리를 계측한다. 그리고 계측한 이동 거리를 각도로 변환함으로써 시트백(112)의 회전각을 검지할 수 있다. 또한 가속도 센서는 시트백(112)의 상부에 설치하는 것이 좋다. 이에 의해 시트백(112)의 이동 거리, 나아가 리클라이닝 각도를 정확하게 검지하는 것이 가능해진다.
또한 각도 검지 수단(140)의 다른 예로서는 자이로 센서를 예로 들 수 있다. 자이로 센서를 시트백(112)에 설치하고, 삼차원에서의 각속도 및 가속도를 계측한다. 그리고 그들을 각도로 변환함으로써 시트백(112)의 리클라이닝 각도를 검지할 수 있다. 또한 자이로 센서는 좌석(110)의 수평 회전 상태(배후 방향이나 가로 방향)의 검지에도 알맞게 사용하는 것이 가능하다.
(내압 제어 수단에 의한 에어백의 내압 제어)
이하, 도면을 사용하여 내압 제어 수단(150)에 의한 에어백(120a, 120b)의 내압 제어의 실시예에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1의 제1 실시예를 더욱 상세하게 나타내는 도이다. 도 3(a)는 좌석(110)에 있어서의 듀얼 인플레이터(160)의 배치를 예시하는 도이다. 도 3(b) 및 3(c)는 듀얼 인플레이터의 바리에이션을 예시하는 도이다.
도 3(a)에 예시한 바와 같이, 제1 실시예에서는, 승차인 구속 장치(100)에, 에어백(120a, 120b)에 가스를 공급하는 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)로 이루어진 듀얼 인플레이터(160)가 설치된다. 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)는 에어백(120a, 120b)에 인접하여 배치된다. 제1 인플레이터(162)는 긴급시에 먼저 점화되고, 제2 인플레이터(164)는 제1 인플레이터(162)의 점화에서 지연하여 점화된다.
도 3(b)에 예시하는 듀얼 인플레이터(160a)는 하나의 원통 형상 부재로 이루어진다. 제1 인플레이터(162a)와 제2 인플레이터(164a)는 서로 가로막혀 있고, 이들 사이에는 가스 분출 구멍(166a)이 형성되어 있다. 제1 인플레이터(162a)와 제2 인플레이터(164a)에는 각각 가스 발생제가 충전되어 있고, 각각에 점화기(도시 생략)가 접속되어 있다.
그리고 제1 인플레이터(162a)의 점화기에 의해 제1 인플레이터(162a)에 충전된 가스 발생제가 점화된다. 이에 의해 제1 인플레이터(162a)에 충전된 가스 발생제가 가스로 되어 가스 분출 구멍(166a)으로부터 분출된다. 그 다음 지연하여 제2 인플레이터(164a)의 점화기에 의해 제2 인플레이터(164a)에 충전된 가스 발생제가 점화된다. 이에 의해 제2 인플레이터(164a)에 충전된 가스 발생제가 가스로 되어 가스 분출 구멍(166a)으로부터 분출된다.
도 3(c)에 예시하는 듀얼 인플레이터(160b)에서는, 제1 인플레이터(162b) 및 제2 인플레이터(164b)는 각각의 다른 원통 형상의 부재로 이루어진다. 즉, 도 3ⓒ의 듀얼 인플레이터(160b)는 두 개의 원통 형상의 부재를 구비한다. 제1 인플레이터(162b) 및 제2 인플레이터(164b)는 각각 가스 발생제가 충전되어 있고, 각각에 점화기(도시 생략)가 접속되어 있다.
도 3(c)에 예시하는 듀얼 인플레이터(160b)에 있어서도 제1 인플레이터(162b)의 가스 발생제가 먼저 점화되고, 가스 분출 구멍(166c)으로부터 가스가 분출된다. 그 다음 제2 인플레이터(164b)의 가스 발생제가 지연하여 점화되고, 가스 분출 구멍(166b)으로부터 분출된다. 이것에 의해 듀얼 인플레이터(160b)에 있어서도, 가스가 2단계로 에어백(120a, 120b)에 공급된다.
도 4는 도 3의 듀얼 인플레이터의 다른 바리에이션을 예시하는 도이다. 도 4에 예시하는 듀얼 인플레이터(160c)는 좌석(110)의 시트백(112)의 내부에 배치되고, 내부에 제1 인플레이터(162c) 및 제2 인플레이터(164c)를 구비한다. 제1 인플레이터(162c) 및 제2 인플레이터(164c)는 서로 구획되어 있고, 각각에 가스 발생제가　충전되며, 각각에 점화기(도시 생략)가 접속되어 있다. 에어백(120a, 120b)의 근방에는 에어백(120a, 120b)에 대하여 가스를 공급하는 가스 공급관(168a, 168b)이 설치되어 있다. 가스 공급관(168a, 168b)과 듀얼 인플레이터(160c)는 연결관(169a, 169b)에 의해 연결되어 있다.
도 4의 듀얼 인플레이터(160c)에서는 먼저 제1 인플레이터(162c)의 가스 발생제가 먼저 점화된다. 가스는 연결관(169a, 169b)을 통하여 가스 공급관(168a, 168b)에 공급되고, 가스 공급관(168a, 168b)을 개재하여 에어백(120a, 120b)에 공급된다. 그 후 제2 인플레이터(164c)의 가스 발생제가 지연하여 점화된다. 가스는 연결관(169a, 169b)을 통하여 가스 공급관(168a, 168b)에 공급되고, 가스 공급관(168a, 168b)을 개재하여 에어백(120a, 120b)에 공급된다. 이와 같은 구성에 의해서도 가스가 2단계로 에어백(120a, 120b)에 공급된다.
도 5는 도 3의 내압 제어 수단(150)에 의한 듀얼 인플레이터(160) 제어시의 에어백의 내압 커브를 예시하는 도이다. 도 5(a)에서는 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [0＜θ＜α]일 때의 에어백 내압 커브, 및 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [α≤θ]일 때의 에어백 내압 커브를 예시하고 있다. 즉, 도 5(a)에서는 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ의 소정 각도를 α로 하고 있다. 내압 제어 수단(150)은 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개시에 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 소정 각도 α이상이라면 듀얼 인플레이터(160) 중 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 제1 인플레이터(162)보다 늦춤으로써 에어백(120a, 120b)의 내압을 제어한다.
시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [0＜θ＜α]인 경우에는 내압 제어 수단(150)은 듀얼 인플레이터(160)의 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 동일하게 한다. 한편, 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [α≤θ ]인 경우에는, 내압 제어 수단(150)은 듀얼 인플레이터(160)의 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164) 중 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 늦춘다(예를 들어 100 msec).
시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [α≤θ]일 때의 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력은 리클라이닝 각도 θ가 [0＜θ＜α]일 때의 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력보다도 낮다. 도 5(a)를 참조하여 명백한 바와 같이, 탱크 압력이 낮을 때, 듀얼 인플레이터(160)의 탱크(도시 없음)로부터 가스가 공급되는 에어백(120a, 120b)의 내압도 당연히 낮아진다. 이로써 듀얼 인플레이터(160) 중 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 제1 인플레이터(162)보다 늦추는 것이 에어백(120a, 120b)의 내압 저하, 나아가 승차인(P)에 대한 부하 경감에 유효하다는 것을 이해할 수 있다.
도 5(b)에서는 리클라이닝 각도 θ를 [0＜θ＜α], [α≤θ＜β], [β≤θ＜γ], [γ≤θ]의 네 가지 경우로 나누었을 때의 에어백 내압 커브를 예시하고 있다(α＜β＜γ). 즉, 도 5(b)에서는 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ의 소정 각도를 세 개로 설정했을 경우를 예시하고 있다. 승차인에 대한 영향 정도에 따라서 다단계로 제어하고 있다.
리클라이닝 각도가 [0＜θ＜α]일 때는 제1 인플레이터(162)와 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 동시로 하고 있다. 리클라이닝 각도가 [α≤θ＜β]일 때는 2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 30 msec 늦추고 있다. 리클라이닝 각도가 [β≤θ＜γ]일 때는 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 50 msec 늦추고 있다. 리클라이닝 각도 θ가 [γ≤θ]일 때는 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍을 100 msec 늦추고 있다. 상기 가스 분출 타이밍은 인플레이터의 특성이나 구속 시스템의 사양에 따라서 임의로 결정할 수 있다.
도 5(b)를 참조하여 명백한 바와 같이, 에어백 내부의 압력은 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍이 늦어짐에 따라 낮아진다. 이로써 리클라이닝 각도 θ에 있어서 여러 개의 소정 각도(역치)를 설정하고, 소정 각도 사이마다 에어백(120a, 120b)의 내압을 조정 가능하다는 것을 이해할 수 있다.
도 6은 도 1의 시트백(112)의 리클라이닝 자세를 예시하는 도로서, 도 6(a) ~ (c)는 도 1의 좌석(110)에 착석한 승차인(P))을 측방에서 관찰한 상태를 예시하고 있다. 도 6(a)에 예시하는 좌석(110)의 시트백(112)은 리클라이닝 각도 θ가 0＜θ＜α로서, 드라이빙(driving) 포지션에 위치한다.
도 6(b)에 예시하는 좌석(110)의 시트백(112)은 리클라이닝 각도 θ가 α≤θ＜β로서, 중간 상태의 리클라이닝 포지션에 위치한다. 도 6(c)에 예시하는 좌석(110)의 시트백(112)은 리클라이닝 각도 θ가 β≤θ 로서, 최대 리클라이닝 각도의 포지션에 위치한다.
본원 발명에 있어서의 '최대 리클라이닝 각도'란, 미니밴(minivan)(원 박스 카) 등에서 볼 수 있는 '풀 플랫 시트(시트 쿠션과 시트백을 대략 수평으로 연결하여 베드(bed)와 같이 된 시트의 배열 상태)'로 불리는 것과 같은 시트의 리클라이닝 상태를 포함하지 않고, 차량 주행 중에 통상의 착석 상태의 승차인에 대하여 시트 벨트가 소정 기능을 다할 수 있는 시트백의 최대 리클라이닝 각도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 각 리클라이닝 자세에 있어서의 내압 제어 수단(150)에 의한 듀얼 인플레이터(160) 제어시의 에어백 내압 커브를 예시하는 도이다. 도 7(a)에 예시하는 계열A는 제1 인플레이터(162)와 제2 인플레이터(164)의 가스 분출 타이밍(점화 타이밍)을 동시로 했을 경우의 에어백 내압 커브이다. 도 7(a)에 예시하는 계열B는 제1 인플레이터(162)만을 점화했을 경우의 에어백 내압 커브이다.
도 7(a)에 예시하는 계열C는 제1 인플레이터(162)를 점화한 후에 타이밍T1에서 제2 인플레이터(164)를 점화했을 경우의 에어백 내압 커브이다. 도 7(a)에 예시하는 계열D는 제1 인플레이터(162)를 점화한 후에 타이밍T2(타이밍T1보다도 지연한 타이밍)에서 제2 인플레이터(164)를 점화한 경우의 에어백 내압 커브이다.
제1 실시예의 승차인 구속 장치(100)에서는, 내압 제어 수단(150)은 각도 검지 수단(140)에 의해 검지된 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ를 참조한다. 내압 제어 수단(150)은 리클라이닝 각도 θ에 의해 시트백(112)의 리클라이닝 포지션을 판단한다.
내압 제어 수단(150)은 시트백(112)이 도 6(a)에 예시하는 드라이빙 포지션이라고 판단했을 경우에는 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)를 동시에 점화한다. 이에 의해 도 7(a)의 계열A와 같이 듀얼 인플레이터(160)의 출력은 최대 출력 레벨이 되고, 에어백(120a, 120b) 내압이 가장 높아진다. 따라서, 드라이빙 포지션에서 착석하고 있는 승차인(P)을 확실하게 구속할 수 있다.
내압 제어 수단(150)은 시트백(112)이 도 6(c)에 예시한 바와 같은 최대 리클라이닝 각도의 포지션이라고 판단했을 경우에는 제1 인플레이터(162)만을 점화한다. 이에 의해 도 7(a)의 계열B와 같이 듀얼 인플레이터(160)의 출력은 최저 출력 레벨이 되고, 에어백(120a, 120b)의 내압이 가장 낮아진다. 따라서, 장력포(130a, 130b)가 시트백(112)에서부터 시트 쿠션(114)까지 건너지를 때의 에어백(120a, 120b) 내압의 과도한 상승이 억제된다. 이에 의해 이 상태로 최대 리클라이닝 각도의 포지션에서 착석하고 있는 승차인(P)에 대한 부하를 대폭으로 경감할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 제1 인플레이터(162)만을 점화하는 경우(사용하는 경우)에는 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개가 완료하여 승차인(P) 구속이 끝난 후(예를 들어, 50 msec 후 정도)에 제2 인플레이터(164)를 점화하면 된다.
내압 제어 수단(150)은 시트백(112)이 도 6(b)에 예시하는 중간 상태의 리클라이닝 포지션(드라이빙 포지션과 최대 리클라이닝 각도의 포지션 사이)이라고 판단했을 경우에는 제1 인플레이터(162)를 먼저 점화한다. 그 후 내압 제어 수단(150)은 제2 인플레이터(164)를 지연하여 점화한다. 이에 의해 계열C 및 계열D에 예시한 바와 같이, 듀얼 인플레이터(160)의 에어백 내부의 압력은 계열A와 계열B 사이 정도가 된다. 이 때문에 에어백(120a, 120b)의 내압을 적절한 범위에서 제어하고, 중간 상태의 리클라이닝 포지션에서 착석하고 있는 승차인(P)을 알맞게 구속하는 것이 가능해진다.
특히, 도 7(a)에 예시한 계열C에서는 제2 인플레이터(164)를 타이밍T1에서 점화한다. 계열D에서는 제2 인플레이터(164)를 타이밍T2에서 점화한다. 이와 같이, 동일한 제2 인플레이터(164)를 사용하는 경우에 있어서도 타이밍을 상이하게 함으로써 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력을 변화시킬 수 있다. 따라서, 듀얼 인플레이터(160)의 출력을 더욱 세밀하게 최적화하는 것이 가능해진다.
도 7(b)에 예시하는 계열E는 제1 인플레이터(162)로서 고출력 인플레이터를 사용하고 있다. 도 7(b)에 예시하는 계열F는 제1 인플레이터(162)로서 저출력 인플레이터를 사용하고 있다. 계열E 및 계열F에서는 제1 인플레이터(162)를 점화한 후에 타이밍T3에서 제2 인플레이터(164)를 점화하고 있다. 도 7(b)에 예시하는 계열G는 제1 인플레이터(162)만을 점화했을 경우의 에어백 내압 커브이고, 제1 인플레이터(162)로서 계열B보다도 저압력 인플레이터를 사용하고 있다.
또한 계열E와 같이 제1 인플레이터(162)로서 고출력 인플레이터를 사용하면 계열F와 같이 제1 인플레이터(162)로서 저출력 인플레이터를 사용한 경우에 비하여 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력이 높아진다. 따라서, 제2 인플레이터(164)의 점화 타이밍을 소정 타이밍으로 고정했을 경우에 있어서도, 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력을 변화시킬 수 있다. 이에 의해 듀얼 인플레이터(160)의 출력을 더욱 세밀하게 최적화하는 것이 가능해진다.
또한 계열B 및 계열G에서는 제1 인플레이터(162)로서 출력이 상이한 인플레이터를 사용하고 있다. 이에 의해 계열B 및 계열G를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제1 인플레이터(162)만을 점화하는 경우에 있어서도 인플레이터의 출력에 의해 에어백 내부 압력을 더욱 세밀하게 제어 가능하다는 것을 이해할 수 있다.
또한 계열A, 계열E 및 계열F와 같이, 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)를 점화시키는 경우에 있어서, 어느 계열에 있어서도 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)의 합계 가스 발생제의 양은 동일한 양으로 하면 된다. 이에 의해 제1 인플레이터(162) 및 제2 인플레이터(164)의 타이밍을 상이하게 하여 점화하는 경우에, 듀얼 인플레이터(160)의 탱크 압력을 소정 타이밍T4에 있어서 동일하게 하는 것이 가능해진다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 관한 승차인 구속 장치를 예시하는 도이다. 도 8(a) 및 8(b)에서는 한 쌍의 에어백 중 좌측 에어백(220a)의 단면도를 예시하고, 설명에 필요하지 않은 부재에 대해서는 도시하지 않고 있다.
제2 실시예에서는 벤트홀(122)을 사용하여 에어백(220a)의 내압을 제어한다. 도 8(a)에 예시한 바와 같이, 에어백(220a)에는 에어백(220a) 내외를 연통하는 벤트홀(122)이 형성되어 있다. 벤트홀(122)에는 캡(170)이 끼워져 있고, 캡(170)에는 개폐 수단(172)이 접속되어 있다. 개폐 수단(172)은 내압 제어 수단(150)으로부터의 신호에 의해 동작한다.
제2 실시예에서는, 내압 제어 수단(150)은 벤트홀(122)의 개폐에 의해 에어백(220a)의 내압을 제어한다. 상세하게는 예를 들어, 리클라이닝 각도 θ가 [0＜θ＜α](시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 소정 각도 α미만)인 경우에는, 내압 제어 수단(150)은 개폐 수단(172)에로의 신호를 송신하지 않는다. 이것에 의해 도 8(a)에 예시한 바와 같이, 벤트홀(122)은 캡(170)에 의해 닫힌 상태를 유지한다. 따라서, 에어백(220a)에서는 승차인(P)을 구속하는 데 적절한 내압이 유지된다.
한편, 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [α≤θ](시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 소정 각도 α이상)인 경우에는, 내압 제어 수단(150)은 개폐 수단(172)에로의 신호를 송신한다. 이에 의해 도 8(b)에 예시한 바와 같이, 벤트홀(122)로부터 캡(170)이 벗겨지고, 벤트홀(122)이 열린 상태가 된다. 이에 의해 에어백(220a)의 과도한 내압 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 승차인(P)에 대한 부하를 억제하는 것이 가능해진다.
또한 제2 실시예에서는 개폐 수단(172)을 설치하는 구성을 예시했는데, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 에어백(220a)의 압력이 소정 압력에 도달했을 때에 캡(170)이 벤트홀(122)로부터 벗겨지는 구성으로 하여도 된다. 이러한 구성에 의하면 에어백(220a)의 내압은 한순간에 높아지지만 그 후에 캡(170)이 벗겨짐으로써 가스가 외부로 유출된다. 따라서, 에어백(220a)의 내압을 저하시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 관한 승차인 구속 장치를 예시하는 도이다. 도 9에 있어서도 좌측 에어백(320a)의 단면도를 예시하고, 설명에 필요하지 않은 부재에 대해서는 도시하지 않고 있다. 제3 실시예에서는 벤트홀(122) 및 테더(180)를 사용한 에어백(320a)의 내압 제어에 대하여 설명한다. 또한 도 8에 예시하는 제2 실시예와 공통된 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다.
도 9(a)에 예시한 바와 같이, 벤트홀(122)은 에어백(320a)의 팽창 전개시에는 커버(184)에 의해 덮여 있고, 커버(184)에는 테더(180)가 접속되어 있다. 또한 테더(180)의 단부 근방에는 테더 커터(182)가 배치되어 있다. 테더 커터(182)는 내압 제어 수단(150)으로부터의 신호에 의해 동작한다.
제3 실시예에서는, 내압 제어 수단(150)은 테더(180)를 절단함으로써 벤트홀(122)을 열린 상태로 한다. 상세하게는, 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [0＜θ＜α]인 경우에는 내압 제어 수단(150)은 테더 커터(182)에로의 신호를 송신하지 않는다. 이에 의해 도 9(a)에 예시한 바와 같이, 벤트홀(122)은 커버(184)에 의해 닫힌 상태가 유지된다. 따라서, 에어백(320a)에서는 승차인을 구속하는 데 적절한 내압이 유지된다.
한편, 시트백(112)의 리클라이닝 각도 θ가 [α≤θ]인 경우에는 내압 제어 수단(150)은 테더 커터(182)에로의 신호를 송신한다. 이에 의해 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 테더 커터(182)에 의해 테더(180)가 절단되고, 커터(184)가 벤트홀(122)로부터 벗겨져 벤트홀(122)이 열린 상태가 된다.
그 후 도 9(c)에 나타낸 바와 같이, 에어백(320a)의 가스가 벤트홀(122)에서 외부로 흘러들어감으로써, 커버(184) 및 테더(180)가 에어백(320a)의 외부로 밀려나오는 상태가 된다. 이러한 구성에 의하면 에어백(320a)의 과도한 내압 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 승차인(P)에 대한 부하를 억제하는 것이 가능해진다.
또한 제3 실시예에서는 테더 커터(182)를 설치하는 구성을 예시하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 테더(180)의 중도부에 취약부를 형성하고, 에어백(320a)의 압력이 소정 압력에 도달했을 때에 테더(180)가 취약부에 있어서 파단함으로써 캡(170)이 벤트홀(122)로부터 벗겨지는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성에 의하면 에어백(320a)의 내압은 한순간에 높아지는데, 그 후에 캡(170)이 벗겨짐으로써 가스가 외부로 유출된다. 따라서, 에어백(320a)의 내압을 저하시킬 수 있다.
도 10은 본 실시형태의 다른 예를 설명하는 도이다. 도 10에 예시하는 승차인 구속 장치(200)는 좌석(110)의 측부에 배치되는 케이스(118a, 118b)를 구비한다. 케이스(118a)는 에어백(120a, 120b)을 수용하는 케이스이고, 케이스(118b)는 장력포(130a, 130b)를 수용하는 케이스이다. 도 10에 예시하는 승차인 구속 장치(200)에서는 에어백(120a, 120b)의 팽창 전개시에 장력포(130a, 130b)는 케이스(118b)로부터 좌석(110)의 측부로 전개한다. 이와 같은 구성에 의해서도 상술한 승차인 구속 장치(100)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 알맞은 실시예에 대하여 설명했는데, 이상에서 서술한 실시형태는 본 발명의 알맞은 예로서, 이것 이외의 실시형태도 각종 방법으로 실시 또는 수행 가능하다. 특별히 본원 명세서 중에 한정된다는 주지의 기재가 없는 한, 이 발명은 첨부 도면에 나타낸 상세한 부품 형상, 크기 및 구성 배치 등으로 제약되는 것은 아니다. 또한 본원 명세서 중에 사용된 표현 및 용어는 설명을 목적으로 한 것으로서, 특별히 한정된다는 주지의 기재가 없는 한, 그것으로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 당업자라면 특허청구범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종 변형예 또는 수정예로 상정될 수 있는 것은 자명하며, 그것에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명은 차량 좌석에 착석한 승차인을 구속하는 승차인 구속 장치에 이용할 수 있다.
100 … 승차인 구속 장치,
110 … 좌석,
112 … 시트백,
114 … 시트 쿠션,
116 … 헤드레스트,
118a, 118b … 케이스,
120a, 220a, 320a … 에어백,
120b … 에어백,
122 … 벤트홀,
130a … 장력포,
130b … 장력포,
140 … 각도 검지 수단,
150 … 내압 제어 수단,
160, 160a, 160b, 160c … 듀얼 인플레이터,
162, 162a, 162b, 162c … 제1 인플레이터,
164, 164a, 164b, 164c … 제2 인플레이터,
166a, 166b, 166c … 가스 분출 구멍,
168a, 168b … 가스 공급관,
169a, 169b … 연결관,
170 … 캡,
172 … 개폐 수단,
180 … 테더,
182 … 테더 커터,
200 … 승차인 구속 장치,
P … 승차인

Claims (6)

  1. 차량 좌석에 착석한 승차인을 구속하는 승차인 구속 장치로서,
    상기 좌석의 시트백 내에 수납되어 상기 좌석에 착석한 승차인의 측방으로 팽창 전개하는 에어백과,
    상기 수납되어 있는 에어백의 상기 승차인 반대측을 통하여 상기 좌석의 시트백 내로부터 상기 시트 쿠션 내에 걸쳐서 수납되어 있는 장력포와,
    상기 시트백의 리클라이닝 각도를 검지하는 각도 검지 수단과,
    상기 리클라이닝 각도에 따라서 상기 에어백의 팽창 전개시의 내압을 제어하는 내압 제어 수단을 구비하고,
    상기 장력포는, 상기 에어백의 팽창 전개에 의해 상기 좌석의 표피를 개열 함으로써 상기 좌석의 측부로 전개하고, 상기 시트백에서부터 상기 시트 쿠션까지 건너질러 상기 에어백의 상기 승차인 반대측 면을 보유 지지하며,
    상기 내압 제어 수단은, 상기 에어백의 팽창 전개시에 상기 시트백의 리클라이닝 각도가 소정 각도 이상이면, 상기 에어백의 내압을 저하시키는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승차인 구속 장치는 , 상기 에어백에 가스를 공급하는 제1 및 제2 인플레이터로 이루어지는 듀얼 인플레이터를 구비하고,
    상기 내압 제어 수단은, 상기 듀얼 인플레이터 중 상기 제2 인플레이터의 가스 분출 타이밍을 상기 제1 인플레이터보다 늦춤으로써 상기 에어백의 내압을 제어하는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 승차인 구속 장치는, 상기 에어백에 형성되어 에어백 내외를 연통하는 벤트홀을 구비하고,
    상기 내압 제어 수단은, 상기 벤트홀의 개폐에 의해 상기 에어백의 내압을 제어하는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내압 제어 수단은, 상기 에어백 내에 배치되어 상기 벤트홀에 접속된 테더를 가지고, 상기 테더를 절단함으로써 상기 벤트홀을 열린 상태로 하는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장력포는, 상기 좌석 표피를 개열 함으로써 상기 좌석 측부로 전개하는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승차인 구속 장치는, 상기 좌석 측부에 배치되어 상기 에어백, 상기 장력포를 수용하는 케이스를 구비하고,
    상기 장력포는, 상기 케이스로부터 상기 좌석 측부로 전개하는 것을 특징으로 하는 승차인 구속 장치.
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