KR102403511B1

KR102403511B1 - 에어백 장치

Info

Publication number: KR102403511B1
Application number: KR1020200092184A
Authority: KR
Inventors: 나까지마 유타까; 나까시마 아쯔시; 시미즈 나까유끼
Original assignee: 아우토리브 디벨롭먼트 아베
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2022-05-31
Also published as: CN112339698A; EP3772438A1; CN112339698B; US11338759B2; US20210039581A1; KR20210018065A

Abstract

충돌시 착석한 승차인의 어깻죽지와 통상 세팅 상태의 시트 벨트 사이에 후드형의 에어백을 확실하게 끼운 상태로 팽창 전개시켜, 시트 벨트 등의 에어백 이외의 장치에 의한 승차인에 대한 대미지를 경감하는 것을 과제로 한다. 착석한 승차인(2)의 두부(2a)와 측방부를 일체적으로 덮는 에어백(12)과 인플레이터(13)를 구비한 에어백 장치(11)이다. 접기 전 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)은 길이 방향으로 구획된 복수의 챔버(12c)를 가진다. 챔버(12c)는 시트(1)의 등받이부(1b)의 상부에 수용되는 두부 보호 챔버(12ca)와 등받이부(1b)의 좌우 양측부의 차량 폭 방향으로 이간한 대향 위치에 수용되는 한 쌍의 측부 보호 챔버(12cb)를 가진다. 팽창 전개시 측부 보호 챔버(12cb)가 시트 벨트(3)와 승차인(2) 사이에서 팽창 전개하고 시트 벨트(3)가 지나는 위치에 전개한 에어백(12)과 승차인(2) 사이에 공간(S)을 형성 가능하도록 에어백(12)을 구성했다.

Description

에어백 장치{AIRBAG APPARATUS}

본 발명은 예를 들어 차량의 충돌시, 차량용 시트에 착석한 승차인의 두부와 해당 승차인의 견부, 상완부, 흉부의 측방부와 전방의 일부 및 경우에 따라서는 해당 승차인의 복부와 요부의 측방부까지를 보호하는 에어백 장치에 관한 것이다.

이하, 본 출원에 있어서 '상', '상방'이란 정규 상태에서 시트에 착석한 승차인의 두부 방향을, '하', '하방'이란 동일한 상황에서의 발밑 방향을 의미한다. 또한 '전', '전방'이란 정규 상태에서 시트에 착석한 승차인의 정면 방향을, '후', '후방'이란 동일한 상황에서의 뒤쪽 방향을 의미한다. 또한 '좌', '좌측'이란 정규 상태에서 시트에 착석한 승차인의 좌측 방향을, '우', '우측'이란 동일한 상황에서의 우측 방향을 의미한다. 한편 예를 들어, 기포를 주머니체로 봉제한 에어백을 접기 전의 평평하게 놓인 상태에서는 두부 보호 챔버와 측부 보호 챔버가 나열하는 방향을 좌우 방향으로 하고, 동일 평면 내에서 해당 좌우 방향과 직교하는 방향을 상하 방향으로 한다. 그리고 시트에의 설치용 탭이 설치되어 있는 가장자리부측(緣部側)이 '상'방향, 그 반대측이 '하'방향을 의미한다.

근년에 예를 들어, 차량의 충돌시에 시트에서 튀어나온 후드(hood)형(셸 형상)의 에어백이 시트에 착석한 승차인의 두부와 해당 승차인의 견부, 상완부, 흉부의 측방부를 덮어 보호하는 에어백 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

상기 에어백 장치의 경우 예를 들어, 시트에 착석한 승차인이 차체에 설치된 시트 벨트를 통상 대로 세팅한 상태에서 후드형의 에어백이 팽창 전개했을 때, 상기 에어백이 승차인의 어깻죽지와 시트 벨트 사이에 끼운 상태가 되는 것이 바람직하다.

그 이유는 에어백, 시트 벨트와 승차인의 상대 위치가 상기 위치 관계의 경우, 전면 충돌시, 시트 벨트에 의한 승차인의 흉부가 휘어지는 정도가 감소하고, 결과로서 승차인의 구속 성능을 만족시키면서 승차인에 대한 가해성(흉부가 휘는 정도)을 감소 가능하기 때문이다. 또한 '흉부가 휘는 정도'란 흉부 늑골과 등뼈 사이의 상대 변위량을 말하며, 오프셋 전면 충돌 기준에 있어서 흉부 상해의 평가 지표로서 사용되는 값이다.

또한 비스듬한 충돌 등의 때에는 시트 벨트가 상기 에어백 전체에의 반력으로서 작용하는 것이 가능하고, 좌우 어느 쪽의 경사 전방 방향으로 승차인이 이동해도 시트 벨트가 제한적으로 작용하고, 후드형의 에어백 전체의 구속력을 높일 수 있다.

예를 들어 비스듬한 충돌시, 파 사이드(far side)의 충돌 형태에 대해서는 승차인의 파 사이드의 어깻죽지를 통하여 세팅하는 시트 벨트가 이상적이다. 그러나, 승차인의 니어 사이드(near side) 어깻죽지를 통하여 세팅하는 시트 벨트의 경우에도 해당 시트 벨트에 의해 에어백의 니어 사이드측이 헤드레스트와 시트의 상단부에 구속되므로, 에어백의 파 사이드측이 크게 변형하는 것을 방지 가능하다. 이것에 의해 파 사이드의 충돌이어도 승차인의 니어 사이드의 어깻죽지를 지나가는 시트 벨트로서 승차인을 유효하게 보호할 수 있다. 차량의 폭 방향으로 나란히 설치된 시트 중 일방의 시트에 대하여 보았을 때, '파 사이드(far side)'란 해당 시트에 착석하는 승차인에게 근접하는 사이드 도어에서 먼 측을, '니어 사이드(near side)'란 해당 승차인에게 근접하는 사이드 도어측을 말한다.

그러나 예를 들어, 충돌시 시트에 착석한 승차인의 어깻죽지와 통상 대로 세팅된 상태의 시트 벨트 사이에 후드형의 에어백이 확실하게 끼운 상태로 팽창 전개하는 것에 착안한 에어백 장치는 현재는 제안되어 있지 않다.

특허문헌1 : 일본특허 특개2018-83554호 공보

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 아래의 두 가지이다.

충돌시(특히 측면 충돌시나 비스듬한 충돌시)에 시트에 착석한 승차인이 장착한 시트 벨트에 의해 가해지는 흉부가 휘는 정도를 감소시키면서 측면 충돌 등에 의해 승차인의 두부에서 요부에 직접 가하는 대미지(damage)도 동시에 경감하는 것이 필요하다.

시트에 착석한 승차인의 두부부터 요부의 측방부까지를 일체적으로 덮는 후드형의 에어백의 경우, 충돌시 승차인의 어깻죽지와 통상 대로 세팅된 상태의 시트 벨트 사이에 해당 에어백이 확실하게 끼운 상태로 팽창 전개하는 것이 필요하다.

본 발명은 상기 과제를 해결하고, 충돌시 시트에 착석한 승차인의 어깻죽지와 통상 세팅 상태인 시트 벨트 사이에 후드형의 에어백을 확실하게 끼운 상태로 팽창 전개시키는 것을 목적으로 하고 있다. 그리고 이 목적을 달성함으로써 에어백 이외의 세트 벨트 등에 의한 승차인에 대한 대미지를 경감(예를 들어, 흉부가 휘는 정도를 감소)할 수 있다.

즉, 본 발명은 차량용 시트에 착석한 승차인의 두부와 측방부를 일체적으로 덮는 에어백과 해당 에어백에 가스를 공급하는 인플레이터를 구비한 에어백 장치이며, 이하의 구성을 주요 특징으로 하고 있다.

예를 들어, 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈（Bellows）상(蛇腹狀)으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태의 상기 에어백은 길이 방향으로 구획된 복수의 챔버를 가지고, 이들 챔버는 승차인의 두정부(頭頂部)부터 측두부를 덮는 두부 보호 챔버와 승차인의 측방부를 덮는 측부 보호 챔버를 가지고 있다. 상기 두부 보호 챔버는 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백 좌우 방향 중앙부측에, 상기 측부 보호 챔버는 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백 좌우 방향 양측에 배치된다. 또한 상기 에어백은 상기 평평하게 놓인 상태의 상연(上緣)에 복수의 탭(tab)이 설치되어 있다.

그리고 상기 에어백은 시트의 등받이부의 일방측부에서 상부를 경유하여 타방측부에 걸쳐, 예를 들어 상기 롤 형상으로 감기거나 벨로즈상으로 접은 상태로 수용된다. 구체적으로는 한 쌍의 측부 보호 챔버는 시트의 등받이부의 좌우 양측부의 차량 방향으로 이간(離間)한 대향 위치에 수용되고, 두부 보호 챔버는 등받이부의 상부에 수용된다. 또한 시트의 등받이부의 상부란 헤드레스트를 일체적으로 형성하고 있는 경우에는 헤드레스트의 상부를 의미한다.

이렇게 함으로써 전개시 두부 보호 챔버는 시트의 등받이부의 상부에서 헤드레스트를 뛰어넘거나 혹은 시트의 등받이부의 상부에서 전방을 향하여 팽창 전개한다. 한편, 측부 보호 챔버는 시트의 등받이부의 좌우 양측부에서 전방을 향하여 팽창 전개한다.

그때 상기 측부 보호 챔버가 통상 세팅 상태인 시트 벨트와 상기 승차인 사이에서 팽창 전개하고, 상기 시트 벨트가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백과 승차인 사이에 공간을 형성 가능하도록 상기 에어백을 구성한다. 구체적으로는 승차인의 니어 사이드의 어깻죽지를 지나는 시트 벨트의 경우 정규 위치에 착석하고 있는 승차인의 사이드 도어측의 측두부(또는 헤드레스트의 사이드 도어측의 상단부)와 견부의 사이드 도어측의 상단부(또는 등받이부의 사이드 도어측의 상단부) 사이에서 상기 측부 보호 챔버가 팽창 전개하고, 상기 공간을 형성 가능하도록 에어백을 구성한다.

상기 구성의 본 발명의 에어백 장치는 시트에 착석한 승차인의 목부와 시트 벨트가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백 사이에 공간이 형성된다. 따라서, 팽창 전개하는 에어백이 장착 상태의 시트 벨트에 의해 압박되어도 상기 승차인에 대한 에어백의 상대적인 이동이 용이해지고, 팽창 전개한 에어백으로 상기 승차인의 견부를 덮을 수 있다. 또한 시트 벨트가 긴장했을 때도 팽창 전개한 에어백은 상기 승차인의 견부와 시트 벨트에 의해 끼운 상태가 되어 시트 벨트가 상기 승차인의 목부에 맞닿는 것을 억제 가능하고, 시트 벨트에 의한 상기 승차인의 목부에 대한 대미지가 작아진다. 동시에 팽창 전개한 에어백에 의해 상기 승차인의 흉부 중 적어도 상부 근방에서는 시트 벨트가 뜬 상태가 되는 한편, 시트 벨트의 하부가 상기 승차인의 복부보다 아래 부분을 적절히 구속 가능하게 되어 흉부가 휘는 정도가 감소한다. 다시 말해, 전체적으로 시트에 착석한 승차인에게 가해지는 불필요한 힘을 최소한으로 할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 공간을 형성하기 위해서는 에어백의 팽창 전개시, 시트 벨트가 지나는 위치에 상기 인플레이터에서 상기 측부 보호 챔버에 분출하는 가스의 출구 근방에 위치하도록 에어백을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 위치 관계로 하려면 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태의 에어백의 상연부 내에 삽입한 인플레이터의 좌우 양측의 에어백의 상연부에 상기 탭을 설치하고, 이들 탭과 인플레이터에 설치한 스터드 볼트로 시트에 설치하면 된다. 이것에 의해 에어백의, 승차인의 어깨와 시트 벨트로 끼운 영역에 높은 가스 압력이 가해지고 시트 벨트를 밀어 올리면서 에어백이 팽창 전개한다.

또한 본 발명에 있어서 상기 공간을 형성하기 위해서는 상기 측부 보호 챔버는 승차인의 견부와 흉부를 덮는 견흉(肩胸)부 보호부와 승차인의 요부를 덮는 요부 보호부를 가지고, 팽창 전개시 시트 벨트가 지나는 위치에 상기 견흉부 보호부를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 견흉부 보호부는 팽창 전개시, 시트 벨트와 접촉하여 상기 승차인의 전방으로 돌아 들어가도록 견흉부 보호부의 시트 벨트가 지나는 부분을 상기 측부 보호 챔버의 다른 부분보다도 차량 전방(예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상（Bellows）으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서의 하방)으로 연장하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 하면 에어백이 승차인의 전방으로 돌아 들어가는 범위가 더욱 넓어지고 승차인의 구속 성능이 더욱 향상한다.

또한 상기 견흉부 보호부에 더하여 두부 보호 챔버도 차량 전방(예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서의 하방)으로 연장한 경우는 승차인 두부의 전방도 에어백으로 덮을 수 있으므로 승차인의 구속 범위가 더욱 넓어진다. 이 경우 승차인의 흉부의 이동량은 프론트 에어백이 없어도 프론트 에어백과 시트 벨트에 의한 승차인 구속의 경우와 동일 정도가 된다.

본 발명에서는 시트에 착석한 승차인의 목부와 시트 벨트가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백 사이에 공간이 형성되므로 시트 벨트에 의한 상기 승차인의 목부에 대한 대미지가 작아짐과 동시에 흉부가 휘는 정도가 감소한다. 다시 말해, 전체적으로 시트에 착석한 승차인에게 가해지는 불필요한 힘을 최소한으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 에어백 장치를 설명하는 도이고, (a)는 시트에 착석한 승차인을 에어백이 덮는 범위의 일례를 나타내는 측면에서 본 도, (b)는 에어백의 팽창 전개 후의 상태를 왼쪽 경사진 전방에서 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 에어백 장치의 에어백 제1 실시예를 나타내고, 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태의 도이다.
도 3은 본 발명의 에어백 장치를 수용한 시트에 착석한 승차인의 시트 벨트 장착 상태를 정면에서 본 도이고, (a)는 에어백의 팽창 전개 전, (b)는 에어백의 팽창 전개 개시부터 20 ms 후, (c)는 에어백의 팽창 전개 후를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 에어백 장치의 에어백 팽창 전개 개시부터 15 ms 후에 있어서 시트에 착석한 승차인의 목부와 시트 벨트가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백 사이에 형성된 공간을 설명하는 도이고, 정면에서 본 도이다.
도 5는 본 발명의 에어백 장치의 에어백과 함께 시트에 착석한 승차인을 지지하는 시트 벨트를 지나는 위치를 설명하는 도이고 측면에서 본 도이다.
도 6은 전면 충돌에 있어서의 본 발명의 에어백 장치의 효과를 설명하는 도이고, (a)는 프론트 에어백과 시트 벨트만인 경우, (b)는 프론트 에어백과 시트 벨트와 본 발명의 에어백 장치를 병용한 경우이며, 각각 에어백의 팽창 전개 개시부터 80 ms 후를 나타내는 도이다.
도 7은 측면 충돌 시에 있어서의 본 발명의 에어백 장치의 효과를 설명하는 도이고, (a)는 시트 벨트가 없는 경우, (b)는 시트 벨트와 본 발명의 에어백 장치를 병용한 경우이며, 각각 가로 방향으로 승차인이 이동한 상태를 나타내는 도이다.
도 8은 (a)는 본 발명의 에어백 장치의 에어백 제2 실시예에 대하여 나타낸 도 2와 동일한, 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전 평평하게 놓인 상태의 도, (b)는 (a)에 나타낸 에어백의 팽창 전개 상태를 정면에서 본 도이다.
도 9는 (a)는 본 발명의 에어백 장치의 에어백 제3 실시예에 대해 나타낸 도 2와 동일한, 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전 평평하게 놓인 상태의 도, (b)는 (a)에 나타낸 에어백의 팽창 전개 상태를 정면에서 본 도이다.
도 10은 (a)는 본 발명의 에어백 장치의 에어백 제4 실시예에 대해 나타낸 도 2와 동일한, 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전 평평하게 놓인 상태의 도, (b)는 (a)에 나타낸 에어백의 팽창 전개 상태를 정면에서 본 도이다.
도 11은 (a) ~ (d)는 본 발명의 에어백 장치의 에어백으로 승차인의 측방 부분을 덮는 범위를 설명하는 도이다.

충돌시 시트에 착석한 승차인의 어깻죽지와 통상 대로 세팅된 상태의 시트 벨트 사이에 후드형 에어백을 확실하게 끼운 상태로 팽창 전개하는 것에 착안한 에어백 장치는 현재 제안되어 있지 않다.

본 발명은 충돌시 측부 보호 챔버가 통상 대로 세팅된 상태의 시트 벨트와 시트에 착석한 승차인의 어깻죽지 사이에서 팽창 전개하고, 상기 승차인의 어깻죽지와 상기 시트 벨트 사이에 공간을 형성 가능하도록 상기 에어백을 구성하고 있다. 그리고 이와 같이 함으로써 시트 벨트 등을 포함하는 안전 장비에 의한 승차인에 대한 대미지를 경감(예를 들어 흉부가 휘는 정도를 감소)하는 것이다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예를 도 1 ~ 도 11을 이용하여 설명한다.

에어백 장치(11)는 도 1에 나타낸 바와 같이 차량용 시트(1)에 착석한 승차인(2)의 두부(2a)와 목부(2b), 견부(2c), 상완부(2d), 흉부(2e), 요부(2f)라고 하는 측방부와 전방의 일부를 덮는 에어백(12)을 구비하고 있다. 이 에어백(12)은 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태를 나타내는 도 2에 나타낸 바와 같이 그 내부에 가스를 분출하는 인플레이터(13)를 구비하고 있다.

차량용 시트(1)는 시트 쿠션(1a)과 등받이부(1b)를 구비하고 있고 등받이부(1b)는 그 상부에 헤드레스트(1c)가 일체로 형성되어 있거나(도 1(a)를 참조) 혹은 별도로 설치되어 있다. 상기 시트 쿠션(1a) 및 상기 등받이부(1b)는 프레임(1d)에 의해 지지되어 있다.

상기 인플레이터(13)는 통 형상으로 형성되고 그 외측면에서 가스를 분출하는 구성이며, 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 평평하게 놓인 상태의 상기 에어백(12)의 상연부의 좌우 양측에 각각 한 개 설치되어 있다. 이들 인플레이터(13)의 외주에는 상기 인플레이터(13)의 축 방향에 예를 들어 두 개의 스터드 볼트(13a)가 설치되고, 이들 스터드 볼트(13a)에 의해 차량용 시트(1)에 설치된다(도 1a를 참조).

상기 평평하게 놓인 상태의 상기 에어백(12)은 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 상하 방향보다도 좌우 방향이 긴 형상이고 동일한 두 장의 시트(12a, 12b)를 겹쳐서 외주부와 내부의 적절한 위치를 봉제함으로써 좌우에 동일 형상의 팽창 가능한 챔버(12c)를 형성하고 있다. 도 2 중의 14는 외주부의 봉제를 나타낸다.

그리고 상기 챔버(12c)는 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)의 좌우 방향 중앙부측에 위치하는 두부 보호 챔버(12ca)와 에어백(12)의 좌우 방향 양측에 위치하는 측부 보호 챔버(12cb)로 구획되어 있다. 본 실시예에서는 상기 두부 보호 챔버(12ca)는 상기 외주부의 봉제(14)와 상기 봉제(14)의 좌우 방향 중앙부측의 단부에서 연속하는 봉제(15)와 상기 봉제(14)에서 독립한 봉제(16)에 의해 형성하고 있다. 또한 상기 측부 보호 챔버(12cb)는 상기 외주부의 봉제(14)와 상기 독립한 봉제(16)에 의해 형성하고 있다.

상기 두부 보호 챔버(12ca)는 승차인(2)의 두정부에서 측두부를 덮는 것이다. 또한 상기 측부 보호 챔버(12cb)는 승차인(2)의 측방부를 덮는 것이다. 도 2에서는 상기 측부 보호 챔버(12cb)를 상기 두부 보호 챔버(12ca)와 인접하는 견흉부 보호부(12cba)와 상기 견흉부 보호부(12cba)의 두부 보호 챔버(12ca)의 반대측에 위치하는 요부 보호부(12cbb)로 상기 봉제(16)에 의해 구획한 것을 나타내고 있다.

또한 도 2에서는 상기 봉제(16)의 상기 봉제(15)측의 단부를 상기 외주부의 봉제(14)와 연속시키지 않음으로써 두부 보호 챔버(12ca)와 측부 보호 챔버(12cb) 사이에 통기구(17)를 형성하고 있다. 이 통기구(17)는 측부 보호 챔버(12cb)의 팽창 전개가 완료했을 때, 측부 보호 챔버(12cb)에서 두부 보호 챔버(12ca)에 가스를 유입시키고 두부 보호 챔버(12ca)에의 가스 공급을 보충하는 것이다.

또한 도 2에서는 상기 에어백(12)은 상기 좌우 챔버(12c)의 상연부의 상기 평평하게 놓인 상태의 좌우 방향 중심의 선대칭 위치에 각각 인플레이터(13)의 삽입부(12e)를 형성하고 있다. 그리고 이들 삽입부(12e)에 인플레이터(13)를 삽입하고 이들 인플레이터(13)에서 상기 좌우 챔버(12c)에 각각 가스를 공급하는 구성으로 되어 있다. 또한 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)의 상연의 상기 각각의 인플레이터(13)의 좌우 양측에는 탭(12f)이 설치되고 이들 탭(12f)과 상기 스터드 볼트(13a)를 사용하여 에어백(12)은 차량용 시트(1)에 설치된다(도 1(a)를 참조).

또한 도 2에서는 상기 인플레이터(13)의 수용부에 대략 Y자 형상으로 형성된 가스 가이드(18)를 설치하고 있다. 이 가스 가이드(18)는 인플레이터(13)를 삽입하는 입구(18a)와 인플레이터(13)에서 분출한 가스를 측부 보호 챔버(12cb)에 안내는 제1 출구(18b)와, 두부 보호 챔버(12ca)에 안내하는 제2 출구(18c)를 가지고 있다. 제1 출구(18b)와 제2 출구(18c)의 단면적은 측부 보호 챔버(12cb)와 두부 보호 챔버(12ca)에 공급하는 가스량에 의해 적절히 결정한다.

본 발명에서는 상기 에어백(12)을 시트(1)의 등받이부(1b)의 일방측부로부터 상부를 경유하여 시트(1)의 등받이부(1b)의 타방측부에 걸쳐 예를 들어 롤 형상으로 감은 상태이거나 벨로즈상으로 접은 상태로 수용한다. 구체적으로는 에어백(12)을 구성하는 한 쌍의 측부 보호 챔버(12cb)를 시트(1)의 등받이부(1b)의 좌우 양측부의 차량 폭 방향으로 이간한 대향 위치에 두부 보호 챔버(12ca)를 등받이부(1b)의 상부에 각각 수용한다.

상기 수용 상태의 본 발명의 에어백 장치(11)의 경우 예를 들어 충돌시 센서로부터의 신호로 인플레이터(13)에서 분출한 가스에 의해 도 3(a)의 수용 상태에서 도 3(b), (c)에 나타낸 바와 같이 에어백(12)이 팽창하여 전개한다. 구체적으로는 두부 보호 챔버(12ca)는 시트(1)의 등받이부(1b)의 상부에서 예를 들어 헤드레스트(1c)를 뛰어넘어 전방을 향하여 팽창 전개한다. 한편, 측부 보호 챔버(12cb)는 시트(1)의 등받이부(1b)의 좌우 양측부에서 전방을 향하여 팽창 전개한다.

이때 시트 벨트(3)가 지나는 측의 상기 측부 보호 챔버(12cb)는 상기 시트 벨트(3)와 상기 승차인(2) 사이에서 팽창 전개한다. 그리고 이 측부 보호 챔버(12cb)의 팽창 전개에 의해 도 4에 나타낸 바와 같이 시트 벨트(3)가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백(12)과 승차인(2) 사이에 공간(S)이 형성된다. 구체적으로는 시트(1)의 정규 위치에 착석하고 있는 승차인(2)의 시트 벨트(3)가 지나는 측의 측두부와 견부(2c)의 상단부 사이에 공간(S)이 형성된다. 승차인의 니어 사이드의 어깻죽지를 지나는 시트 벨트(3)의 경우 승차인(2)의 상기 측두부는 헤드레스트(1c)의 사이드 도어측의 상단부에 상당하는 위치이다. 또한 승차인(2)의 상기 견부(2c)의 상단부는 등받이부(1b)의 사이드 도어측의 상단부에 상당하는 위치이다.

상기 공간(S)을 형성하기 위해서는 팽창 전개시 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)의 시트 벨트(3)가 지나는 위치에 인플레이터(13)에서 측부 보호 챔버(12cb)에 분출하는 가스의 출구 근방에 위치시키는 것이 바람직하다.

구체적으로는 측부 보호 챔버(12cb)가 도 2에 나타낸 바와 같이, 승차인(2)의 견부(2c)와 흉부(2e)를 덮는 견흉부 보호부(12cba)와 승차인(2)의 요부(2f)를 덮는 요부 보호부(12cbb)로 이루어지는 경우 팽창 전개시 시트 벨트(3)가 지나는 위치에 견흉부 보호부(12cba)를 형성하는 것이 바람직하다.

팽창 전개시 시트 벨트(3)를 지나는 위치에 견흉부 보호부(12cba)를 형성하는 데는 예를 들어 양 인플레이터(13) 사이에 에어백(12)의 좌우 방향 중심측의 탭(12f)을, 착석한 승차인(2)의 두부(2a) 근방의 시트(1) 부분에 설치한다. 한편, 인플레이터(13)는 착석한 승차인(2)의 흉부(2e) 근방의 시트(1) 부분에 설치한다. 또한 양 인플레이터(13)의 에어백(12)의 좌우 방향 양측의 탭(12f)은 착석한 승차인(2)의 요부(2f) 근방의 시트(1) 부분에 설치한다(도 1(a)를 참조).

이것에 의해 에어백(12)의 팽창 전개 초기에 있어서 높은 가스 압력이 에어백(12)의 승차인(2)의 어깨와 시트 벨트(3)로 끼운 영역(두부 보호 챔버(12ca)와 측부 보호 챔버(12cb)의 요부 보호부(12cbb)를 연결하는 덕트 부분)에 가해진다. 따라서, 시트 벨트(3)를 밀어 올리면서 에어백(12)을 팽창 전개할 수 있다.

이와 같은 에어백(12)의 경우 팽창 전개시 승차인(2)의 두부(2a)의 중심과 견부(2c)의 중심을 연결하는 측면에서 보아 상부 선(PL) 근방을 지나는 시트 벨트(3)(도 5 참조)와 승차인(2)의 목부(2b) 사이에 공간(S)이 형성된다.

본 발명에서는 상기 공간(S)에 의해 팽창 전개한 에어백(12)의 승차인(2)에 대한 상대적인 이동이 용이하게 실시되게 되고, 팽창 전개한 에어백(12)로 승차인(2)의 견부(2c)를 덮을 수 있게 된다. 따라서, 시트 벨트(3)가 긴장했을 때에도 도 3(c)에 나타낸 바와 같이 팽창 전개한 에어백(12)은 승차인(2)의 견부(2c)와 시트 벨트(3)로 끼운 상태가 되어 시트 벨트(3)가 승차인(2)의 목부(2b)에 맞닿는 것을 억제 가능하고 승차인(2)의 목부(2b)에 대한 대미지가 작아진다.

동시에 팽창 전개한 에어백(12)에 의해 승차인(2)의 흉부(2e)의 적어도 상부 근방에서는 시트 벨트(3)가 뜨는 상태가 된다. 한편, 시트 벨트(3)의 하부가 승차인(2)의 복부보다 아래 부분을 적절하게 구속 가능하게 되어 흉부가 휘는 정도가 감소한다(도 1(a) 참조).

다시 말해 본 발명에 의하면 전체적으로 승차인(2)에게 가해지는 불필요한 힘을 최소한으로 할 수 있다. 또한 전면 충돌시에 있어서의 승차인(2)의 전방에의 이동은 도 6(a)에 나타내는 시트 벨트(3)와 프론트 에어백(4)만으로 구속하는 경우와 비교하여 억제할 수 있다.(도 6(b) 참조).

또한 측면 충돌의 충돌 초기시는 승차인(2)에게는 관성력이 작동하기 때문에 충돌된 측으로 이동하도록 한다. 그때 차체 측부로부터의 반력에 더하여 시트 벨트(3)로부터의 반력도 에어백(12)에 가해져 승차인(2)을 구속할 수 있으므로 도 7(a)에 나타내는 시트 벨트(3)가 없는 경우에 비해 승차인(2)의 가로 방향에의 이동을 억제 가능하다(도 7(b) 참조). 또한 특별히 도시하지 않았는데 두부 보호 챔버(12ca)와 측부 보호 챔버(12cb)가 일체적으로 연결하여 설치되어 있는 경우 상기 충돌 초기에 충돌측과는 반대측의 파 사이드에 착석하고 있는 승차인(2)에 대해서는 시트 벨트(3)가 팽창 전개한 에어백(12)을 압박한다. 따라서 두부 보호 챔버(12ca)와 측부 보호 챔버(12cb)가 일체적으로 연결되어 있는 에어백(12) 전체가 파 사이드측으로 이동하도록 하는 것을 억제 가능하다. 다시 말해 승차인(2)이 차량 폭 중앙 방향으로 이동하려고 하는 것에 대해서도 시트 벨트(3)에 의한 에어백(12)의 구속 효과에 의해 승차인(2)의 파 사이드측에의 이동(충돌)에 대한 보호 성능도 향상 가능하다. 이것은 충돌 후기에 있어서의 니어 사이드측과 파 사이드측의 승차인(2)에 대하여 작용하는 힘의 방향이 반대 방향이 되거나 롤 오버 등일 때에도 동일하다. 즉, 본 발명에 있어서는 측면 방향의 충돌에 있어서는 모든 사상(事象)에 있어서 승차인(2)의 구속, 보호 성능의 향상이 예상된다.

상기 에어백(12)은 도 1 ~ 도 7을 사용하여 설명한 제1 실시예에 한정되지 않고, 도 8 ~ 도 9에 나타내는 제2 실시예 ~ 제4 실시예와 같은 구성이어도 된다.

도 8은 상기 에어백(12)의 제2 실시예를 나타낸 것이다. 이 제2 실시예는 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 밸로즈 형상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서 챔버(12c)의 시트 벨트(3)가 지나는 측의 두부 보호 챔버(12ca)와 견흉부 보호부(12cba)의 팽창 부분을 다른 챔버의 팽창 부분보다도 하방으로 연장시킨 것이다(도 8(a) 참조). 이 경우 도 8(b)에 나타낸 바와 같이 에어백(12)의 팽창 전개시, 시트 벨트(3)과의 접촉에 의해 두부 보호 챔버(12ca)와 견흉부 보호부(12cba)의 연장부(12d)가 승차인(2)의 전방으로 돌아 들어가게 된다.

또한 도 9는 상기 에어백(12)의 제3 실시예를 나타낸 것이다. 이 제3 실시예는 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서 측부 보호 챔버(12cb)의 시트 벨트(3)가 지나는 견흉부 보호부(12cba)에만 상기 연장부(12d)보다도 더욱 하방으로 연장시킨 연장부(12cc)를 형성한 것이다(도 9(a) 참조). 이 경우 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 시트 벨트(3)와의 접촉에 의해 에어백(12)이 승차인(2)의 전방으로 돌아 들어가는 범위가 더욱 넓어지고 승차인(2)의 구속 성능이 더욱 향상한다.

또한 도 10은 상기 에어백(12)의 제4 실시예를 나타낸 것이다. 이 제4 실시예는 예를 들어 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서 도 9에 나타낸 견흉부 보호부(12cba)에 더해 두부 보호 챔버(12ca)에도, 더욱 하방으로 연장시킨 연장부(12cd)를 형성한 것이다(도 10(a) 참조). 이 경우 도 10(b)에 나타낸 바와 같이 승차인(2)의 두부(2a)의 전방도 에어백(12)으로 덮는 것이 가능하므로 승차인(2)의 구속 성능이 더욱 향상한다.

본 발명은 상기의 예로 한정되지 않고 각 청구항에 기재된 기술적 사상의 범위라면 적절히 실시형태를 변경해도 되는 것은 말할 것도 없다.

즉, 이상에서 서술한 에어백 장치는 본 발명의 바람직한 예로서, 이것 이외의 실시형태도 각종 방법으로 실시 또는 수행 가능하다. 특히 본원 명세서 중에 한정한다는 주지의 기재가 없는 한, 본 발명은 첨부 도면에 기재한 부품 형태, 크기 및 구성 배치 등으로 제약 받는 것은 아니다. 또한 본원 명세서 중에 사용된 표현 및 용어는 설명을 목적으로 한 것이며, 특별히 한정된다는 주지가 없는 한 그것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 도 8(a)에 나타내는 에어백(12)은 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태에 있어서 시트 벨트(3)가 지나는 측의 두부 보호 챔버(12ca)와 견흉부 보호부(12cba)를 하방으로 연장시키고 있지만, 견흉부 보호부(12cba)만을 하방으로 연장시킨 것도 된다.

또한 에어백(12)으로 덮는 승차인(2)의 측방 부분은 도 2, 도 8 ~ 도 10에 나타낸 바와 같이 승차인(2)의 두부(2a) ~ 요부(2f)를 덮는 것으로 한정되지 않고 승차인(2)의 두부(2a)의 중심과 견부(2c)의 중심을 연결하는 측면에서 보아 선(PL) 부분을 보호 가능한 것이면 된다. 예를 들어 도 11(a)에 나타낸 바와 같이 승차인(2)의 두부(2a), 목부(2b), 견부(2c), 상완부(2d)에 더하여 흉부(2e)를 덮는 것이면 된다. 또한 도 11(c)에 나타낸 바와 같이 승차인(2)의 두부(2a)와 목부(2b)만을 덮는 경우에도 시트 벨트(3)가 지나는 위치의 에어백(12)과 승차인(2)의 목부(2b) 사이에 공간(S)이 형성된다면 도 11(a), (b)에 나타낸 것보다도 효과는 적으나 승차인(2)의 구석 성능은 종래보다도 향상한다. 나아가 도 11(d)에 나타낸 바와 같이 시트 벨트(3)가 지나는 위치에 비팽창부(해칭을 한 부분)가 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는 승차인(2)의 팔(특히 상완부(2d)) 주변의 에어백(12b)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 승차인(2)의 자세에 관계없이 측부 보호 챔버(12cb)의 팽창 전개 속도를 빠르게 할 수 있다.

또한 에어백(12)은 두 장의 시트를 봉제하여 형성한 것으로 한정하지 않고 이른바 '원피스 웨빙(one-piece weaving)'기술을 사용하여 형성한 것이어도 된다.

또한 도 2, 도 8 ~ 도 10에 나타낸 에어백(12)은 모두 가스 가이드(18)를 설치하고 있는데 인플레이터(13)의 가스가 측부 보호 챔버(12cb), 두부 보호 챔버(12ca)에 확실하게 인도된다면 가스 가이드(18)는 없어도 된다.

또한 상기 설명에서는 니어 사이드에 설치한 시트 벨트(3)에 적용하는 에어백 장치(11)에 대하여 설명했는데 본 발명의 에어백 장치(11)는 파 사이드에 설치한 시트 벨트(3)에도 적용 가능하다. 당연히 니어 사이드와 파 사이드 양방에 설치한 시트 벨트에도 적용 가능하다. 또한 본 발명의 에어백 장치(11)의 적용이 가능한 시트 벨트(3)는 차량용 시트(1)의 가로 근방에 고정되어 있는 것으로 한정하지 않으며 스포츠카와 같은 차량용 시트의 후방에 고정되는 것이어도 된다.

또한 제1 실시예 ~ 제4 실시예에서는 롤 형상으로 감기 전이나 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)의 상연부에 인플레이터(13)를 설치하고 있는데 상기 평평하게 놓인 상태의 에어백(12)의 좌우 양측에 인플레이터(13)를 설치해도 된다.

1 차량용 시트
1b 등받이부
1c 헤드레스트
2 승차인
2a 두부
2b 목부
3 시트 벨트
11 에어백 장치
12 에어백
12c 챔버
12ca 두부 보호 챔버
12cb 측부 보호 챔버
12cba 견흉부 보호부
12cbb 요부 보호부
12cc 연장부
12cd 연장부
12d 연장부
12f 탭
13 인플레이터
13a 스터드 볼트
S 공간

Claims

차량용 시트에 착석한 승차인의 두부와 측방부를 일체적으로 덮는 에어백과 상기 에어백에 가스를 공급하는 인플레이터를 구비한 에어백 장치로서,
롤 형상으로 감거나 또는 벨로즈상으로 접기 전의 평평하게 놓인 상태의 상기 에어백은 길이 방향으로 구획된 복수의 챔버를 가지고,
이들 챔버는,
상기 시트의 등받이부의 상부에 수용되고 승차인의 두정부부터 측두부를 덮는 두부 보호 챔버와,
상기 등받이부의 좌우 양측부의 차량 폭 방향으로 이간한 대향 위치에 수용되고 승차인의 측방부를 덮는 측부 보호 챔버를 가지고,
상기 두부 보호 챔버는 상기 등받이부의 상부에서 헤드레스트를 뛰어넘거나 혹은 상기 등받이부의 상부에서 전방을 향하여 팽창 전개하는 한편, 상기 측부 보호 챔버는 상기 등받이부의 좌우 측부에서 전방을 향하여 팽창 전개할 때, 상기 측부 보호 챔버가 통상 세팅 상태인 시트 벨트와 상기 승차인 사이에서 팽창 전개하고, 상기 시트 벨트가 지나는 위치에 팽창 전개한 에어백과 승차인 사이에 공간을 형성 가능하도록 상기 에어백을 구성한 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 공간은 상기 차량용 시트의 정규 위치에 착석하고 있는 승차인의 측두부와 견부의 상단부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어백의 상기 시트 벨트가 지나는 위치는 팽창 전개시, 상기 인플레이터에서 상기 측부 보호 챔버에 분출하는 가스의 출구 근방인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측부 보호 챔버는 승차인의 견부와 흉부를 덮는 견흉부 보호부와 승차인의 요부를 덮는 요부 보호부를 가지고, 상기 견흉부 보호부는 팽창 전개시 상기 시트 벨트가 지나는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제4항에 있어서,
상기 평평하게 놓인 상태에 있어서 상기 견흉부 보호부는 상기 측부 보호 챔버의 다른 부분보다도 상기 에어백의 하방으로 연장한 연장부를 가지는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제5항에 있어서,
상기 견흉부 보호부에 더해 두부 보호 챔버도 상기 에어백의 하방으로 연장한 연장부를 가지는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 등받이부에 대한 상기 에어백의 설치는 상기 평평하게 놓인 상태에 있어서, 상기 에어백의 상연부의 좌우 혹은 에어백의 좌우 양측에 설치한 상기 인플레이터에 설치한 스터드 볼트와, 상기 에어백의 상연에 있어서의 상기 인플레이터의 좌우 양측 혹은 상기 에어백의 좌우 양측에 있어서의 상기 인플레이터의 상하에 설치한 탭에 의해 실시되고,
상기 에어백의 좌우 방향 중심측 혹은 상기 에어백의 상부측의 상기 탭은 착석한 승차인의 두부 근방에서, 상기 인플레이터는 상기 승차인의 흉부 근방에서, 상기 에어백의 좌우 방향 양측 혹은 상기 에어백의 하부측의 상기 탭은 상기 승차인의 요부 근방에서 설치되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.