KR20010021528A - Reduced stress inflatable band for vehicle occupant restraint system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 팽창 및 2차 충돌 중에 밴드 직물에 의해 야기된 응력을 감속시키도록 형성되어 있는 팽창 가능한 밴드를 포함하는 보호 장치용 팽창 가능한 밴드에 관한 것이다. 이러한 응력 감소는 팽창시 밴드의 이상적인 곡률 반경에 가장 근사한 패턴의 주름을 구비하게 하고, 또 작은 반경의 고정부를 이용하여 시트 벨트에 밴드를 고정시키고, 그리고 밴드의 중앙이 봉제되지 않도록 유지한 상태에서 밴드의 주름진 부분을 봉제시킴으로써 달성된다.The present invention relates to an expandable band for a protective device that includes an expandable band that is formed to slow down the stress caused by the band fabric during expansion and secondary impact. This reduction in stress results in a fold in the pattern that most closely approximates the ideal radius of curvature of the band upon inflation, fastening the band to the seat belt using a small radius fixation, and keeping the center of the band unsewn. Is achieved by sewing the pleated portion of the band.
Description
팽창 가능한 밴드형 보호 장치는 점차적으로 안전 및 비용 측면에서 자동차의 에어백 및 시트 벨트 보다 유리한 것으로 인식되고 있다. 팽창 가능한 밴드형 보호 장치는 통상 3위치 고정식 시트 벨트 장치에 설치되어, 에어백 보호 장치와 마찬가지로 충돌시 팽창하여 승객을 보호한다. 그러나, 팽창 가능한 밴드는 에어백과는 달리 통상의 시트 벨트 장치와 유사한 방법으로 팽창전에 승객에 접촉된 상태로 있게 된다. 이러한 접촉은 실질적으로 팽창과 승객 보호 장치간의 시간 지연을 없애준다.Expandable band-type protective devices are increasingly recognized as being more advantageous than airbags and seat belts in automobiles in terms of safety and cost. An inflatable band-type protection device is usually installed in a three-position stationary seat belt device, like the airbag protection device, to inflate during a collision to protect the passenger. However, the inflatable bands remain in contact with the passenger prior to inflation in a manner similar to conventional seat belt arrangements, unlike airbags. This contact substantially eliminates time delays between inflation and passenger protection.
에어백 장치는 충돌시 차량이 감속하는 동안 승객이 대시보드(dashboard)로 돌진할 때 승객의 최초 위치와 대시보드 사이의 소정 위치에서 접촉시켜 승객을 감속시킨다. 이와 대조적으로, 팽창 가능한 밴드는 동시적으로 벨트를 긴장시켜 승객을 제자리에 구속하여 차량 자체의 감속에 가까운 속도, 즉 승객의 부상 위험을 줄일 수 있을 정도의 속도로 감속시킨다. 팽창된 밴드는 감속 중에 차량으로 돌진하지 못하도록 승객의 머리, 상체, 가슴을 구속한다. 밴드의 큰 접촉 부위는 머리 보다 덜 부상을 입기 쉬운 몸체 부위에 그 감속력을 더 고루 분포시키게 된다.The airbag device decelerates the passenger by contacting the passenger's initial position and a predetermined position between the dashboard when the passenger rushes to the dashboard while the vehicle decelerates in a crash. In contrast, the inflatable band simultaneously tensions the belt and constrains the passenger in place, slowing it down to a speed close to the deceleration of the vehicle itself, ie to reduce the risk of injury to the passenger. The inflated band restrains the passenger's head, upper body and chest to prevent them from rushing into the vehicle during deceleration. The large contact area of the band distributes its deceleration more evenly on the part of the body that is less prone to injury than the head.
팽창 가능한 시트형 밴드와 관련한 문제점들 중 하나는, 몸체의 충돌로 야기된 축방향의 부하에 추가하여 내압에 의한 연결 영역에서의 높은 응력이 발생한다는 데 있다. 과거에는, 팽창 가능한 밴드의 강도를 높이기 위해 부피 및 강도를 더 크게 한 직물을 사용하여 해결하려고 노력하였다. 이렇게 부피가 큰 직물은 밴드의 비팽창 상태로 "시트 벨트" 기능을 위해 평탄하고 얇은 형상으로 봉제할 때 콤팩트하게 될 수 없고, 그 결과 전개시 절단 및 마모를 유발하게 된다.One of the problems associated with inflatable sheet-like bands is that in addition to the axial load caused by the impact of the body, high stresses occur at the connection area due to internal pressure. In the past, efforts have been made to use fabrics of greater volume and strength to increase the strength of the expandable band. This bulky fabric cannot become compact when sewn into a flat, thin shape for the "seat belt" function in the unexpanded state of the band, resulting in cutting and wear during deployment.
전술한 점을 감안해 볼 때, 밴드 연결 영역에서 나타나는 응력 및 변형을 감소시키도록 구조적으로 더욱 효과적으로 설계하여, 경량이고 더 연질의 직물을 사용할 수 있게 한 팽창 가능한 밴드가 요구되었다.In view of the foregoing, there is a need for an expandable band that is designed to be more structurally effective to reduce the stresses and strains present in the band connection area, allowing for the use of lighter, softer fabrics.
본 발명은 차량 승객 보호 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 팽창 가능한 밴드 재료의 응력 및 변형을 감소시킬 수 있는 형상으로 된 팽창 가능한 밴드형 보호 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle passenger protection device. More specifically, the present invention relates to an inflatable band-shaped protective device in a shape capable of reducing stress and deformation of the inflatable band material.
도 1은 종래의 팽창 가능한 밴드의 단면도이며,1 is a cross-sectional view of a conventional inflatable band,
도 2는 팽창 가능한 밴드의 이상적인 전개 상태를 도시한 도면이고,2 shows an ideal deployment state of the inflatable band,
도 3은 종래의 팽창 가능한 밴드의 전개된 상태에서의 실제 궤도 길이를 도시한 도면이며,3 is a diagram showing the actual track length in the deployed state of a conventional inflatable band,
도 4는 본 발명에 따른 팽창 가능한 밴드의 부분 단면도이고,4 is a partial cross-sectional view of an inflatable band according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 팽창 가능한 밴드의 단면도이며,5 is a cross-sectional view of the inflatable band according to the invention,
도 6은 종래의 팽창 가능한 밴드의 양호한 봉제 위치를 도시한 도면이고,6 is a view showing a good sewing position of a conventional inflatable band,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양호한 고정부 형상을 도시한 도면이며,7 is a view showing a good fixing shape according to another embodiment of the present invention,
도 8은 양호한 고정부 형상의 세부도이고,8 is a detail view of a good fixing portion shape,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 밴드의 접힌 두께를 도시한 그래프이다.9 is a graph showing the folded thickness of the band according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 특징 및 목적은 후술하는 설명과 본 발명의 구체적인 실시 태양으로부터 더욱 명백해질 것이다. 특히, 본 발명의 특징 및 목적은 첨부된 청구범위에 기재된 구성 및 그들의 조합에 의해 구현될 것이다.The features and objects of the present invention will become more apparent from the following description and specific embodiments of the present invention. In particular, the features and objects of the invention will be realized by the constructions and combinations thereof described in the appended claims.
본 발명의 목적과 관련한 장점은 본 명세서에 개괄적이고 또 구체적인 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 중심면 및 이 중심면에 수직한 대칭면을 포함하는 차량 승객 보호 장치용 팽창 가능한 밴드를 제공하는 데 있다. 제1 내측 주름 및 제2 내측 주름이 또한 포함되며, 제2 내측 주름은 대칭면으로부터 더 멀리 떨어져 있지만 제1 내측 주름 보다 중심면에 더 근접해 있다.An advantage associated with the object of the present invention is to provide an inflatable band for a vehicle passenger protection device comprising a center plane and a plane of symmetry perpendicular to the center plane, as outlined herein and described through specific embodiments. A first inner pleat and a second inner pleat are also included, wherein the second inner pleat is further away from the plane of symmetry but closer to the center plane than the first inner pleat.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 복수개의 주름 쌍으로 된 재료의 팽창 가능한 밴드를 구비하는 팽창 가능한 승객 보호 장치를 제공한다. 각각의 주름 쌍은 내측 주름과 외측 주름으로 이루어져 있으며, 이 외측 주름은 제1 폭을 갖는 내부-주름 스팬(intra-pleat span)의 재료에 의해 내측 주름으로부터 이격되어 있다. 인접한 주름 쌍들은 제2 폭을 갖는 중간-주름 스팬(inter-pleat span)의 재료에 의해 상호 연결되어 있다. 중간 주름 스팬의 재료의 제2 폭은 내부-주름 스팬의 재료의 제1 폭 보다 더 넓다.According to another aspect of the invention, there is provided an inflatable passenger protection device having an inflatable band of a plurality of pleated pairs of material. Each pair of pleats consists of an inner pleat and an outer pleat, which are spaced apart from the inner pleat by a material of an intra-pleat span having a first width. Adjacent corrugated pairs are interconnected by a material of inter-pleat span having a second width. The second width of the material of the middle pleat span is wider than the first width of the material of the inner-pleat span.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 복수개의 내측 주름과 외측 주름과, 봉제 패턴을 포함하며, 봉제 패턴의 곡률이 밴드의 연결 영역에서 밴드의 팽창된 부분의 곡률과 일치하게 되어 있는 팽창 가능한 승객 보호 장치를 제공한다.According to another aspect of the invention, an inflatable passenger protection comprising a plurality of inner pleats and outer pleats and a sewing pattern, the curvature of the sewing pattern being matched to the curvature of the inflated portion of the band in the connection region of the band Provide the device.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 중심선의 일측에 놓인 제1 복수개의 내측 주름 및 외측 주름과, 중심선의 다른측에 놓인 제2 복수개의 내측 주름 및 외측 주름을 구비하는 승객 보호 장치용 팽창 가능한 밴드를 제공한다. 팽창 가능한 밴드는 상기 주름들에서 접히고 봉제에 의해 벨트에 고정되는데, 상기 봉제는 제1 및 제2 내측 주름 사이의 영역이 봉제되지 않도록 내측 주름과 외측 주름 사이에 있는 밴드 부분을 관통하여 행해진다. 상기 밴드는 또한 고정을 위해 봉제를 행하는 대신에, 또는 이와 조합하여 접착제를 사용할 수 있다.According to another aspect of the invention, an inflatable band for a passenger protection device having a first plurality of inner and outer folds lying on one side of the centerline and a second plurality of inner and outer folds lying on the other side of the centerline To provide. The inflatable band is folded in the pleats and secured to the belt by sewing, which is done through the band portion between the inner pleats and the outer pleats such that the area between the first and second inner pleats is not sewn. . The band may also use an adhesive instead of, or in combination with, sewing for fixation.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 벨트와, 팽창 가능한 밴드의 팽창시의 곡률 반경과 동일하거나 더 적은 반경을 갖는 오목한 고정 영역에서 벨트에 고정되어 있는 팽창 가능한 밴드를 포함하는 차량 승객 보호 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle passenger protection device comprising a belt and an inflatable band fixed to the belt in a concave fixed area having a radius equal to or less than the radius of curvature of the inflatable band upon inflation of the inflatable band. do.
전술한 설명과 이하의 상세한 설명 모두는 단지 본 발명의 예시를 위한 것이지 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해 한정된다.The foregoing description and the following detailed description are all intended to be illustrative of the invention only, and not intended to be limiting, the scope of the invention being defined by the appended claims.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 양호한 실시예를 통해 상세히 설명될 것이다. 전체 도면을 통해 사용한 동일한 도면 부호는 가능한 한 동일하거나 또는 유사한 구성 요소들을 나타낸다.The invention will be described in detail through the preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. The same reference numerals used throughout the drawings represent the same or similar components as much as possible.
종래의 팽창 가능한 밴드는, 도 1에 도시된 바와 같이 그 밴드를 시트 벨트와 닮은 콤팩트하고 평탄한 형상으로 접기 위해 간단히 접힌 구조를 적용하고 있다. 외측 주름(1-6)은 하나 위로 다른 하나가 포개져 쌓인 상태로 있으며, 내측 주름(11-15)도 이와 유사하게 밴드가 팽창되지 않을 때 쌓인 상태로 있게된다. "시트 벨트" 형상을 유지하기 위해, 외측 주름과 내측 주름(11-15)을 소정의 거리, 즉 내측 및 외측 주름간의 거리(f) 만큼 연결하는 직물의 스팬은 서로 접혀 있고, 전체 밴드는 밴드의 내부를 통해 연장하는 시트 벨트(도시 생략)에 봉제되어 있다.Conventional expandable bands employ a simply folded structure to fold the band into a compact, flat shape resembling a seat belt as shown in FIG. The outer pleats 1-6 are stacked one on top of the other, and the inner pleats 11-15 are similarly stacked when the band is not inflated. In order to maintain the "seat belt" shape, the spans of the fabric that connect the outer pleats and inner pleats 11-15 by a predetermined distance, i.e., the distance f between the inner and outer pleats, are folded together and the entire band is a band It is sewed on a seat belt (not shown) extending through the interior of the.
팽창 가능한 밴드형 보호 장치의 초기 팽창 중에 발생된 응력을 조사한 바에 따르면, 본 발명자는 밴드 재료의 주름 구조가 응력 분포에 큰 영향을 끼친다는 것을 발견하였다. 구체적으로, 내측 주름은 밴드 재료의 다른 부분보다 더 높은 응력을 받게된다. 이러한 응력 발생 원인이 도 2 및 도 3에 예시되어 있다.Investigating the stresses generated during the initial expansion of the expandable band-shaped protection device, the inventors found that the corrugated structure of the band material had a significant effect on the stress distribution. Specifically, the inner folds are subjected to higher stress than other parts of the band material. The causes of such stress generation are illustrated in FIGS. 2 and 3.
밴드의 이상적인 팽창 상태가 도 2에 도시되어 있다. 이상적인 밴드는 외측 주름(1-6)과 내측 주름(11-15) 모두가 반경이 R 인 동일한 원상에 놓이게 되도록 벨트(7)를 에워싸는 실린더 내로 팽창하게 된다.The ideal expanded state of the band is shown in FIG. The ideal band would expand into the cylinder surrounding the belt 7 such that both the outer pleats 1-6 and the inner pleats 11-15 lie on the same circle with a radius of R.
종래의 밴드의 경우, 실제의 팽창 상태가 도 3에 도시되어 있다. 직물의 스팬의 폭(f)은 전개 중심점을 상이하게 만드는데, 즉 외측 주름의 중심점은 R'로, 내측 주름의 중심점은 R로 각각 되게 한다. 이러한 형상에서, 내측 주름(11-15)은 부하의 대부분을 받게되는 반면, 외측 주름(1-6)은 이 부하의 지탱을 위해 중대한 역할을 하지 않는다. 따라서, 내측 주름 재료에 걸리는 응력 및 변형은 밴드의 다른 부분에 걸리는 것보다 훨씬 더 높으며, 밴드가 고정하게 될 시트 벨트의 웨빙(webbing; 7)에는 큰 중심선 방향의 부하가 걸리게 된다.In the case of a conventional band, the actual expanded state is shown in FIG. 3. The width f of the span of the fabric makes the development center point different, ie the center point of the outer pleats is R 'and the center point of the inner pleats is R, respectively. In this configuration, the inner pleats 11-15 are subjected to most of the load, while the outer pleats 1-6 do not play a significant role for the bearing of this load. Thus, the stresses and strains on the inner corrugated material are much higher than those on other parts of the band, and the webbing 7 of the seat belt to which the band is to be secured is subject to a large centerline load.
도 4에는 본 발명의 일실시 태양에 따른 팽창 가능한 밴드의 주름 형상이 도시되어 있다. 팽창 가능한 밴드 재료는 내측 주름(11'-15')과 외측 주름(1'-6')으로 이루어진 복수개의 주름 쌍을 포함한다. 상기 외측 주름(1'-6')은 내측 주름(11'-15')으로부터 스팬 재료(21-25, 31-35) 만큼 이격되어 있다. 각각의 주름 쌍들 내부에서, 내측 주름들은 외측 주름으로부터 내부-주름 스팬(21-25)에 의해 이격되어 있다. 인접한 주름 쌍들은 중간-주름 스팬 재료(31-35)에 의해 서로 연결되어 있다. 중간-주름 스팬 재료(31-35)의 폭은 내부-주름 스팬 재료(21-25) 보다 더 넓다. 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 주름은 예컨대 외측 주름(1')과, 내부-주름 스팬 재료(21)에 의해 상호 이격되어 있는 내측 주름(11')으로 이루어져 있다. 인접하는 주름 쌍들은 외측 주름(2')과, 내부-주름 스팬 재료(22)에 의해 상호 이격되어 있는 내측 주름(12')으로 이루어져 있다. 2쌍의 인접하는 주름들은 내부-주름 스팬 재료(31)에 의해 서로 연결되어 있다.Figure 4 shows the corrugated shape of the expandable band according to one embodiment of the present invention. The expandable band material includes a plurality of pairs of pleats made up of inner pleats 11'-15 'and outer pleats 1'-6'. The outer pleats 1'-6 'are spaced apart from the inner pleats 11'-15' by the span material 21-25, 31-35. Inside each pair of pleats, the inner pleats are spaced apart by the inner-pleat span 21-25 from the outer pleats. Adjacent corrugated pairs are connected to each other by medium-pleat span materials 31-35. The width of the mid-pleat span material 31-35 is wider than the inner-pleat span material 21-25. As shown in FIG. 4, the pair of pleats consists of, for example, an outer pleat 1 ′ and an inner pleat 11 ′ spaced apart from each other by the inner-pleat span material 21. Adjacent pleat pairs consist of an outer pleat 2 ′ and an inner pleat 12 ′ spaced from each other by an inner-pleat span material 22. Two pairs of adjacent corrugations are connected to each other by an inner-pleat span material 31.
이러한 패턴은 대칭면(8)과 밴드의 중심면(9)의 다른쪽에도 대칭적으로 형성될 수 있다. 비록 도 4에는 벨트(7)에 직접 인접하는 주름이 다른 주름 보다 더 작게되어 있는 형상인 턱시도(tuxedo) 패턴으로 도시되어 있지만, 이들 주름 모두는 일반적으로 동일한 크기로 될 수 있다.This pattern can also be formed symmetrically on the symmetry plane 8 and on the other side of the center plane 9 of the band. Although FIG. 4 shows a tuxedo pattern in which the pleats directly adjacent the belt 7 are smaller than other pleats, all of these pleats can generally be the same size.
도 5에는 완성된 밴드가 도시되어 있다. 내측 주름은 대칭면으로부터 더 멀어질수록 벨트의 중심면(9)에 더 가까워져 "턱시도 중첩부(tuxedo fold)" 형상을 만든다. 내측 주름을 외측으로 이동시킴으로써 내측 주름과 외측 주름의 반경방향으로의 확장 위치간의 차이를 줄이게 된다. 이러한 차이는 대칭면에 근접할수록 더 작아지는 경향이 있다. 이와 유사하게, 외측 주름은 대칭면(8)으로부터 더 멀어질수록 벨트의 중심면(9)에 더 근접하게 된다. 또한, 고정력은 시트 벨트의 웨빙의 폭 전체에 고루 분포되어 응력 집중을 낮추게 한다.5 shows the completed band. The inner folds are closer to the center plane 9 of the belt as they are farther from the plane of symmetry, creating a "tuxedo fold" shape. Moving the inner pleats outwards reduces the difference between the radially expanding positions of the inner pleats and the outer pleats. This difference tends to get smaller as it gets closer to the plane of symmetry. Similarly, the outer folds are closer to the center plane 9 of the belt the further away from the plane of symmetry 8. In addition, the clamping force is evenly distributed throughout the width of the webbing of the seat belt to lower the stress concentration.
도 4에 도시된 밴드의 폭은 약 2인치이기 때문에, X는 약 1인치로 된다. 인접한 주름들은 대칭면(8)에 더 근접할수록 소정의 거리(x), 즉 약 1/8인치 만큼 연장하게 된다. 1/8인치의 중첩부는 대칭면 아래로 반복된다. 그러나, 상기 거리(x)는 동일한 거리를 가질 필요는 없고, 예컨대 X1, X2, X3, X4 등 다양한 길이로 될 수 있다. 밴드가 확장함으로써 덜 들쭉날쭉한 외형으로 되거나 또는 도 3에 도시된 것 보다 실린더의 큰 체적의 팽창에 더욱 근사한 형상으로 되어, 본 발명에 따른 밴드는 보다 유연한 굴곡 근사치를 나타내게 된다. 다시 말해서, 도 4 및 도 5에 도시된 턱시도 중첩부는 접힌 직물을 매우 균일한 길이로 팽창된 실린더의 외주부에 유지시키게 된다.Since the width of the band shown in FIG. 4 is about 2 inches, X is about 1 inch. Adjacent corrugations extend closer to the plane of symmetry 8 by a predetermined distance x, i.e. about 1/8 inch. The 1/8 inch overlap is repeated below the plane of symmetry. However, the distance x does not need to have the same distance, but may be of various lengths such as X1, X2, X3, X4, and the like. Expanding the band results in a less jagged appearance or a shape more approximating the expansion of the large volume of the cylinder than shown in FIG. 3, resulting in a more flexible flexion approximation. In other words, the tuxedo overlap shown in FIGS. 4 and 5 keeps the folded fabric at the outer periphery of the inflated cylinder with a very uniform length.
양호하게는, 벨트(7)는 대칭면에 위치한다. 본 명세서에서 사용된 "벨트" 라는 용어는 넓은 의미로 밴드의 위치를 유지하기 위해 사용된 재료를 총칭한다. 예컨대, 벨트는 밴드의 중심 혹은 밴드 내부에서 연장이 끝나는 재료의 섹션으로 칭할 수 있는 부분을 완전히 관통하여 연장하고, 밴드를 승객의 상체(어깨 혹은 머리) 근처의 정위치에 고정시키거나 또는 밴드를 차량의 바닥 근처의 정위치에 정착시키는 종래의 시트 벨트와 유사할 수 있다.Preferably, the belt 7 is located in the plane of symmetry. The term "belt" as used herein refers broadly to the materials used to maintain the position of the band. For example, the belt extends completely through the center of the band, or a section of material that ends in the band, and can be fixed in place near the passenger's upper body (shoulder or head), or the band It may be similar to a conventional seat belt that anchors in place near the floor of a vehicle.
만약 벨트가 팽창 가능한 밴드의 중심으로 통해 연장할 경우, 밴드의 중간은 주름에서 접히고, 또 중심면에 가장 가까운 내측 주름 사이의 영역이 봉합되지 않도록 내측 주름과 외측 주름(40) 사이에 있는 밴드 부분을 통해 관통하는 봉제(41)에 의해 벨트에 고정될 수 있다. 이러한 봉제 형상은 턱시도 중첩부나 도 6에 도시된 종래의 중첩부와 함께 사용될 수 있다. 턱시도 중첩부에 따르면, 봉제 구조는 최내측 내부 주름(11', 11", 11"', 11"")들 사이의 2층의 직물 영역(42)에는 존재하지 않는다. 이러한 봉제 대신에 또는 이와 조합하여 접착제가 사용될 수 있다.If the belt extends through the center of the inflatable band, the middle of the band folds in the pleats and the band between the inner pleats and the outer pleats 40 so that the area between the inner pleats closest to the center plane is not sealed. It can be secured to the belt by sewing 41 penetrating through the portion. This sewing shape can be used with a tuxedo overlap or with the conventional overlap shown in FIG. According to the tuxedo overlap, no sewing structure is present in the two layers of fabric area 42 between the innermost inner pleats 11 ', 11 ", 11"', 11 "". An adhesive may be used instead of or in combination with such sewing.
본 발명자는 팽창 가능한 밴드의 단부들 중 어느 단부를 벨트에 고정시킴으로써, 팽창 가능한 밴드형 보호 장치의 전체적인 일체성에 지대한 역할을 하는 것을 발견하였다. 종래의 밴드는 평탄한 고정 부위, 또는 볼록한 봉제 패턴, 즉 팽창 가능한 밴드로부터 멀어지는 방향으로 구부리는 봉제를 이용하는 "크라운 봉제 패턴" 에 의해 고정된다. 그러나, 본 발명자는 이러한 종래의 고정 형태가 고정 영역에서 봉제 및/또는 밴드 및/또는 벨트의 파손을 증진시킨다는 것을 발견하였다. 이러한 파손은 팽창 가능한 밴드의 실제 사용이 승객 보호 장치로부터의 축방향 부하에 노출되기 때문에 고정 영역에서 불균일한 응력을 발생시키는 원인이 된다는 것이 밝혀졌다. 이러한 축방향의 부하는 팽창 가능한 밴드의 반경을 효과적으로 감소시켜 고정 부위에서의 응력 및 변형을 변화시키게 된다.The inventors have found that by securing either of the ends of the inflatable band to the belt, it plays a significant role in the overall integrity of the inflatable band-shaped protection device. Conventional bands are secured by a flat anchoring site, or a "crown sewing pattern" using a convex sewing pattern, ie, sewing that bends away from the inflatable band. However, the inventors have found that this conventional fixation form enhances sewing and / or breakage of the band and / or belt in the fixation zone. This breakdown has been found to cause non-uniform stress in the fixed area since the actual use of the inflatable band is exposed to axial load from the passenger protection device. This axial load effectively reduces the radius of the expandable band to change the stress and strain at the anchoring site.
고정 부위에서 발생하는 불균일한 응력을 개선하기 위해, 도 7 및 도 8에 도시된 오목한 고정 영역에서 팽창 밴드를 벨트에 고정할 수 있다. 굴곡된 고정 영역의 반경을 팽창 가능한 밴드의 팽창시의 곡률 반경(R)과 동일하거나 그 보다 작게하여, 팽창 가능한 밴드가 승객을 구속함으로써 야기되는 부하와 같은 축방향 부하에 노출될 때 팽창 가능한 밴드의 감소된 반경을 보상한다. 여기서, 고정 영역이란 밴드가 벨트에 고정되는 영역의 선단 연부를 의미한다. 이 선단 연부(즉, 도 8의 봉제 영역의 우측)는 고정 부분에서의 변형중 대부분을 지지하기 때문에 더 중요한 부분이 된다. 상기 영역의 좌측은 또한 소정의 곡률 반경을 갖는 것으로 되어 있지만, 그렇지 않은 형상도 본 발명의 범위에 속한다. 오목한 고정 영역의 곡률 반경은 원, 포물선, 또는 전개 중에 축방향으로 부하가 가해진 팽창된 밴드의 실제 반경에 근사한 다른 굴곡된 형상의 원호에 해당하는 반경일 수 있다.In order to improve the non-uniform stress occurring at the fixing site, the expansion band can be fixed to the belt in the concave fixing area shown in FIGS. 7 and 8. The radius of the curved fixed region is equal to or less than the radius of curvature R at the inflation of the inflatable band, such that the inflatable band is exposed when exposed to an axial load, such as a load caused by restraining the passenger. To compensate for the reduced radius. Here, the fixed area means the leading edge of the area where the band is fixed to the belt. This tip edge (i.e., the right side of the sewing area in Fig. 8) becomes more important because it supports most of the deformation in the fixed portion. The left side of the region is also supposed to have a predetermined radius of curvature, but shapes that do not are within the scope of the present invention. The radius of curvature of the concave fixed region may be a circle, parabola, or a radius corresponding to an arc of another curved shape that approximates the actual radius of the expanded band loaded axially during deployment.
상기 고정 영역의 곡률 반경과 팽창 가능한 밴드의 곡률 반경의 차이 정도는 벨트/밴드 시스템이 축방향으로 받는 응력에 따라 결정된다. 예컨대, 벨트가 밴드의 내부를 완전히 관통하여 연장하도록 되어 있는 구조에서는, 벨트가 밴드를 보강할 것이다. 따라서, 최종적으로 생성된 밴드의 축방향 "긴장(stretching)" 은 벨트가 밴드를 통해 연장하지 않는 시스템에서 보다 더 적게 된다. 따라서, 곡률 반경의 차이는 벨트가 밴드를 통해 연장하지 않는 시스템이나, 혹은 더 큰 축방향 변형을 받게 되는 경향이 있는 다른 구조에서는 더 커질 수 있다.The degree of difference between the radius of curvature of the fixed area and the radius of curvature of the expandable band is determined by the axial stress of the belt / band system. For example, in a structure where the belt is adapted to extend completely through the interior of the band, the belt will reinforce the band. Thus, the axial "stretching" of the resulting band is less than in a system where the belt does not extend through the band. Thus, the difference in radius of curvature can be greater in systems where the belt does not extend through the band, or in other structures that tend to be subjected to greater axial deformation.
밴드는 봉제, 접착제 혹은 이들의 조합에 의한 여러 수단에 의해 벨트에 고정될 수 있으며, 또 밴드는 상기의 구조를 적용하여 양단부나 혹은 일단부에서 벨트에 고정될 수 있다.The band may be fixed to the belt by various means by sewing, adhesives or a combination thereof, and the band may be fixed to the belt at both ends or at one end by applying the above structure.
턱시도 중첩부는 도 9(시트 벨트의 웨빙이 없는 것으로 도시)에 도시된 바와 같이 밴드의 폭에 걸쳐 불균일한 직물 두께 분포를 생성하며, 도 9의 눈금은 직물 두께에 의해 조절될 수 있다. 통상적으로 축적되는 층의 수는 12층이다. 이러한 프로파일은 주조될 수 있거나, 그렇지 않으면 벨트를 밴드에 고정시키는 데 사용되는 클립(clip) 구조로 성형될 수 있으며, 또는 통상의 시트 벨트에 사용되는 것과 유사한 D형 벨트 루팅 클립(routing clip)으로 성형될 수 있다. 이러한 프로파일은 턱시도 중첩부의 주름이 적정한 위치에 있게 하고 또 도 9에 도시된 형상으로 변형할 수 있게 해준다.The tuxedo overlap creates a non-uniform fabric thickness distribution over the width of the band as shown in FIG. 9 (shown without webbing of the seat belt), with the scale of FIG. 9 being adjustable by the fabric thickness. Typically, the number of layers accumulated is 12 layers. Such a profile can be cast or otherwise molded into a clip structure used to secure the belt to the band, or with a D-shaped belt routing clip similar to that used for conventional seat belts. Can be molded. This profile allows the pleats of the tuxedo overlap to be in place and deform into the shape shown in FIG. 9.
본 발명은 이하의 본 발명을 대표하는 실시예들을 통해 더욱 명백해질 것이다.The invention will become more apparent through the following examples which represent the invention.
실시예 1Example 1
본 발명자는 초기 팽창으로부터 발생된 응력을 비교하기 위해 통상적으로 접혀 주름진 밴드와 턱시도 중첩부 형상을 적용한 밴드의 비교 분석을 유한 요소법으로 행하였다. 분석 결과 턱시도 중첩부 패턴에 의해 얻을 수 있는 개선점을 밝혀내었다. 이러한 구조는 밴드의 중심에서의 두께가 통상적인 주름진 중첩부 패턴(벨트의 각 측면에 7개의 층이 형성된 패턴)과 유사한 두께를 가진다.In order to compare the stresses generated from the initial swelling, the inventors conducted a comparative analysis of the bands with the folded corrugated bands and the tuxedo superimposition shape by the finite element method. The analysis revealed the improvements that can be achieved by the tuxedo overlap pattern. This structure has a thickness similar to that of the conventional corrugated overlap pattern (pattern with seven layers formed on each side of the belt) at the center of the band.
턱시도 중첩부의 분석 모델은 10,148 매듭(node)과 10,128 막 요소 (membrane elements)로 구성된다. 통상의 주름진 밴드 분석에 사용된 부하와 유사한 부하를 상기 모델에 적용하여 그 결과를 직접 비교하였다(피크 팽창에서는 20psi).The analytical model of the tuxedo overlap consists of 10,148 nodes and 10,128 membrane elements. Loads similar to those used for conventional corrugated band analysis were applied to the model and the results compared directly (20 psi in peak expansion).
모든 날실(warp) 및 필(fill) 결과를 직물의 용량으로, 그리고 직물 두께를 칼라 할당 인자로 나타내었다. 이는 직물 강도의 비교를 위해 통상 사용되는 단위, 즉 lb/in 로서 직물 용량의 비율로 직접 입력하였다.All warp and fill results are presented as the capacity of the fabric and the fabric thickness as the color assignment factor. This was entered directly as a percentage of the fabric capacity in units commonly used for comparison of fabric strength, ie lb / in.
외측 직물의 분석 결과Analysis result of outer fabric
턱시도 중첩부 및 주름진 중첩부 모두에 대한 전단력을 결정하였다. 턱시도 중첩부는 전단력을 41 lb/in 에서 29 lb/in 로 감소시켰지만, 더 중요하게는 전단력이 나타나는 직물에서의 영역을 감소시켰다. 외측 직물의 최대 변형은 턱시도 중첩부에서는 10.8% 에서 7.7% 로 감소되었고, 광범위한 변형은 7-8% 범위에서 6-6.3% 범위로 감소되었다. 최대 필 응력(fill stress) 분포는 220 lb/in 에서 150 lb/in 로 유사하게 감소된 것으로 나타났다.Shear forces for both tuxedo overlap and corrugated overlap were determined. The tuxedo overlap reduced the shear force from 41 lb / in to 29 lb / in, but more importantly, the area in the fabric where the shear force appeared. The maximum strain of the outer fabric was reduced from 10.8% to 7.7% in the tuxedo overlap, and the broad strain was reduced from 7-8% to 6-6.3%. The maximum fill stress distribution was found to be similarly reduced from 220 lb / in to 150 lb / in.
날실 방향에 있어서, 주름진 중첩부에 대해서는 42 lb/in 감소, 그리고 턱시도 중첩부에 대해서는 34 lb/in 감소를 나타내었다.In the warp direction, there was a 42 lb / in reduction for the corrugated overlap and a 34 lb / in reduction for the tuxedo overlap.
직물의 상층에 있어서의 변형은 주름진 중첩부 및 턱시도 중첩부 모두에 대해 밴드의 구형 섹션을 가로질러 구조체의 원통형 부분을 향해 연장하였다. 이러한 직물의 부분은 2차 충돌에 의해 가장 적극적으로 부하가 가해지는데, 그 이유는 이들 영역에는 주름이 없고 직물은 본질적으로 팽창시에만 팽팽해지기 때문이다. 턱시도 중첩부는 6% 대역의 직물 변형을 받게되는 반면, 주름진 중첩부는 더 큰 8.8% 대역의 변형을 받게된다. 이는 동적 부하에 대해 잠재적인 파손 현장(failure site)이며, 그리고 턱시도 중첩부의 상당한 개선을 나타내었다.Deformation in the upper layer of the fabric extended across the spherical section of the band toward both the corrugated and tuxedo overlaps towards the cylindrical portion of the structure. This portion of the fabric is most actively loaded by the secondary impact, since there are no wrinkles in these areas and the fabric is essentially taut only upon expansion. The tuxedo overlap is subject to 6% band fabric deformation, while the pleated overlap is subjected to a greater 8.8% band deformation. This is a potential failure site for dynamic loading, and has shown a significant improvement in tuxedo overlap.
상기 분석 결과를 요약하자면, 턱시도 중첩부 구조에서는, 중심선상의 직물 외층에 있어서의 응력 감소가 주름진 중첩부의 것보다 약 2/3 배 이었다.In summary, in the tuxedo overlapping structure, the stress reduction in the center layer of the fabric outer layer was about 2/3 times that of the corrugated overlapping portion.
내측 주름의 분석 결과Analysis result of medial wrinkle
턱시도 중첩부는 피크 필 부하가 308 lb/in 에서 236 lb/in 으로 감소시켰다. 날실 응력은 주름이 충전되지 않기 때문에 이 영역에서 낮아지고, 결국 그 응력 수치는 무의미해지게 된다. 주름내의 변형은 필과 마찬가지로 턱시도 중첩부의 경우 16.6% 의 변형이 12.7% 로 감소되었다. 더 광범위한 결과는, 턱시도 중첩부가 사용될 경우 11% 의 변형이 약 6-8% 로 감소될 수 있다는 것을 나타내었다.The tuxedo overlap reduced the peak fill load from 308 lb / in to 236 lb / in. The warp stress is lowered in this area because the wrinkles are not filled, and the stress value becomes meaningless. Deformation in the folds, like the fill, was reduced by 16.6% in the tuxedo overlap to 12.7%. More extensive results showed that 11% strain could be reduced to about 6-8% when tuxedo overlap was used.
이러한 분석을 요약하자면, 턱시도 중첩부는 내측 주름의 응력을 약 1/3 배 정도 감소시키는 것으로 밝혀졌다.Summarizing this analysis, the tuxedo overlap was found to reduce the stress of the inner fold by about one third.
당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 팽창 가능한 밴드 및 보호 장치 그리고 전술한 밴드 및 시스템의 구조를 다양하게 변형할 수 있다는 것이 명백하다. 예컨대, 주름, 스팬 섹션, 이음부의 수는 상기 예시된 실시예의 것과 상이할 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made to the structure of the expandable band and the protective device and the band and system described above without departing from the scope of the invention. For example, the number of pleats, span sections, and seams may differ from that of the illustrated embodiment.
본 발명의 다른 실시예는 상기 기재된 본 발명의 실시 태양으로부터 당업자에 의해 용이하게 추정해낼 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 본 명세서에서 기재된 실시예에 한정되어서는 안되며, 후술하는 청구의 범위에 의해 정해져야 한다.Other embodiments of the invention may be readily estimated by those skilled in the art from the embodiments of the invention described above. The scope of the invention should not be limited to the embodiments described herein, but should be defined by the claims that follow.
Claims (17)
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