KR100291064B1

KR100291064B1 - 하이브리드형에어백장치의인플레이터구조

Info

Publication number: KR100291064B1
Application number: KR1019980035562A
Authority: KR
Inventors: 임찬규
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2001-07-12
Also published as: KR20000015546A

Abstract

본 발명은 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조에 관한 것으로, 기폭제의 폭발에 따른 가스봄브내의 불활성가스가 매니폴드의 가스분사구멍을 통해 에어백의 내부로 유입됨에 있어 불활성가스의 유동방향을 탑승자의 정면으로 유도시킴으로써, 에어백의 초기전개시 탑승자의 구속을 보다 더 효과적으로 수행하여 승객의 상해치를 줄이면서 안전을 도모할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 인가전원을 받아 점화되는 기폭제(9)와 가스발생제를 수용하는 저장부(10)와, 이 저장부(10)에 결합되면서 고압으로 압축된 불활성가스(11)를 저장하는 가스봄브(12) 및, 이 가스봄브(12)와 결합되면서 원주상으로 다수개의 가스분사구멍(13)을 갖춘 매니폴드(14)로 이루어진 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터에 있어서, 상기 매니폴드(14)의 내부에는 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 배출되는 압축가스가 편향되지 않도록 꼭지점이 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 향하는 둘레면(22)과, 이 둘레면(22)의 저면(21)을 마운팅볼트(15)측에 고정시키는 연결부(23)를 일체로 갖춘 원추형상의 반사체(20)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조{INFLATER STRUCTURE OF HYBRID TYPE AIR BAG DEVICE}

본 발명은 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조에 관한 것으로, 특히 자동차의 충돌사고시 조수석에 탑승한 승객을 향해 전개되는 에어백의 전개방향을 충돌의 대응에 유리한 방향으로 유도하여 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있도록 된 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 충돌시 탑승객에 대한 안전장치의 일환으로 시트벨트와 함께 에어백장치를 구비하고 있는 바, 이 에어백장치는 차실내 전방좌석(운전석과 조수석)과 후방좌석으로 각각 구분되게 설치되어 있어서 충돌시 발생하는 충격에 의한 상해로부터 각 좌석에 탑승한 승객을 보호하도록 되어 있으며, 근래에 들어서는 충돌시 에어백모듈과 시트벨트의 장력을 동시에 제어하는SRS(Supplemental Restraint System)방식의 에어백장치가 널리 통용되고 있는 실정이다.

즉, 상기 언급한 에어백장치중에서 차실내의 전방좌석측으로 설치되는 전방 에어백장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 운전석 조향휠(1)의 중앙 내측으로 장착된 운전석 에어백모듈(2)과, 조수석의 전방측 대쉬보드(3)상에 내장된 조수석 에어백모듈(4)로 이루어지는 바, 상기 운전석과 조수석의 에어백모듈(2,4)은 각각 센타플로어콘솔의 저면부에 설치된 엔진제어유니트(5)와 와이어하네스(6)를 매개로 결선되어 연결되고, 이 엔진제어유니트(5)는 차량내 탑재된 배터리(7)로부터 전원을 공급받도록 역시 와이어하네스(6)를 매개로 이와 연결되어 있다.

여기서, 상기 엔진제어유니트(5)는 내부에 주행중 자동차의 주행속도의 변화를 감지하는 가/감속도센서(도시안됨)를 구비하고 있는데, 이 가/감속도센서는 주행중인 차량에서 가/감속의 정도변화를 감지하고서 감지된 가/감속의 정도가 일정기준이상일 경우, 즉 주행중인 차량이 충돌사고를 유발했다고 판단될 경우에 한정해서 상기 운전석과 조수석의 에어백모듈(2,4)로 전개신호를 인가시키도록 되어 있다.

한편, 상기 조수석 에어백모듈(4)은 운전석 에어백모듈(2)과는 달리 충돌에 따른 전개시 탑승자와의 거리가 다소 먼 관계로 내부에 작약과 점화제 및 가스발생제 그리고 디퓨저 스크린(이상 도시안됨)등을 갖춘 인플레이터를 다수개로 구비하여 에어백의 내부로 주입되는 가스가 단시간내에 신속하게 유입되도록 하고 있는 바, 이와 같이 다수개의 인플레이터를 구비한 조수석의 에어백모듈은 고가이므로인해, 최근에 들어서는 점화에 의해 발생되는 가스와 더불어 고압으로 압축된 가스를 이용하여 에어백을 단시간내에 전개시키는 비교적 저가형이면서 통상 하이브리드형(Hybrid Type)이라 지칭되고 있는 에어백모듈을 탑재하고 있는 실정이다.

즉, 상기와 같이 조수석 에어백모듈(4)에 사용되고 있는 하이브리형의 에어백모듈은 도 2에 도시된 바와 같이 대쉬보드(3)내에 장착되어 있는 바, 이 조수석 에어백모듈(4)에서 충돌사고시 에어백의 내부로 연소가스와 고압의 압축가스를 주입시켜 이를 전개시키도록 된 인플레이터(8)는, 측부에 엔진제어유니트(5)로부터 연결된 와이어하네스(6)를 매개로 배터리(7)의 인가전원을 공급받아 점화되는 기폭제(9)와 내부에 가스발생제를 수용하고 있는 저장부(10)와, 이 저장부(10)의 외부에 결합되면서 내부에 고압으로 압축된 아르곤류의 불활성가스(11)를 저장하고 있는 가스봄브(Gas Bombe;12) 및, 이 가스봄브(12)와 결합되면서 원주상으로 다수개의 가스분사구멍(13)을 갖춘 매니폴드(14)로 이루어진다.

그리고, 상기 매니폴드(14)와 대향된 가스봄브(12)의 측부에는 파열판(12a)이 장착되어 있어 충돌시 고압으로 압축된 불활성가스(11)가 이 파열판(12a)을 깨트리고서 매니폴드(14)를 통해 에어백의 내부로 유입되고, 상기 매니폴드(14)의 측부에는 저장부(10)와 가스봄브(12) 및 매니폴드(14)를 일체로 대쉬보드(3)내에 고정시켜 장착시키기 위한 마운팅볼트(15)를 고착시키고 있다.

한편, 상기 조수석 에어백모듈(4)의 에어백은 도 2에서는 도시되지 않았지만 상기 저장부(10)와 가스봄브(12) 및 매니폴드(14)를 내부에 수용하도록 이들과의 기밀성이 있도록 외부에 장착된다.

이에 따라, 자동차의 충돌사고시 차량의 가/감속도가 일정기준이상으로 변화되면, 이를 상기 엔진제어유니트(5)의 가/감속도센서가 감지하고서 배터리(7)의 전원을 운전석 에어백모듈(2)과 조수석 에어백모듈(4)로 각각 인가하게 되어 에어백이 전개되는 바, 특히 조수석의 하이브리형 에어백모듈(4)의 에어백은 와이어하네스(6)를 통해 배터리(7)의 인가전원을 받은 기폭제(9)가 폭발하면서 저장부(10)내의 가스발생제를 연소시키고, 이후 가스발생제의 연소에 따라 부피가 팽창된 가스는 가스봄브(12)내의 고압으로 압축된 불활성가스(11)를 가압시키게 되며, 이 가압된 가스봄브(12)내의 불활성가스(11)는 일측부의 파열판(12a)을 깨트리고서 매니폴드(14)내로 유입되어 가스분사구멍(13)을 통해 에어백의 내부로 유입되는데, 이와 같이 에어백의 내부로 유입된 불활성가스(11)는 에어백을 단시간내에 전개시키게 되어 조수석의 탑승자에 가해지는 충격을 완충시키게 된다.

그런데, 종래의 하이브리형의 조수석 에어백장치에서는 차량의 충돌에 따른 에어백의 전개시 매니폴드(14)의 가스분사구멍(13)을 통해 에어백의 내부로 유입되는 고압의 압축 불활성가스(11)가 도 2에 도시된 바와 같이, 매니폴드(14)의 내부에서 마운팅볼트(15)의 장착부위에까지 유동된 다음 반사된 상태에서 가스분사구멍(13)을 통해 배출되는, 즉 매니폴드(14)의 가스분사구멍(13)을 통해 배출되는 불활성가스(11)의 유동방향이 도 3에 도시된 바와 같이, 차체와 탑승자의 기준지점에 대해 대략 "θ" 만큼 편향된 각도로 배출되는데, 이때 상기 가스분사구멍(13)과 마운팅볼트(15)가 장착된 위치까지의 이격거리가 있고, 또한 상기 마운팅볼트(15)의 장착부위에서 반사된 다음 가스분사구멍(13)으로 배출되는불활성가스(11)의 유동방향이 다소 경사진 상태가 되므로 인해 충돌후 에어백(16)의 내부로 유입되는 불활성가스(11)의 유동이 한쪽방향으로 치우치게 되며, 이에 따라 에어백(16)이 조수석에 탑승한 승객(17)의 한쪽방향으로 편향되게 전개되어 초기 전개시 승객(17)을 완벽하게 구속하여 완충시킴으로써 안전도모를 꾀하는데 장애가 있는 단점이 있어 왔다.

도면중 미설명부호 18는 조수석의 등받이시이트이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 기폭제의 폭발에 따른 가스봄브내의 불활성가스가 매니폴드의 가스분사구멍을 통해 에어백의 내부로 유입됨에 있어 불활성가스의 유동방향을 탑승자의 정면으로 유도시킴으로써, 에어백의 초기전개시 탑승자의 구속을 보다 더 효과적으로 수행하여 승객의 상해치를 줄이면서 안전을 도모할 수 있도록 된 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인가전원을 받아 점화되는 기폭제와 가스발생제를 수용하는 저장부와, 이 저장부에 결합되면서 고압으로 압축된 불활성가스를 저장하는 가스봄브 및, 이 가스봄브와 결합되면서 원주상으로 다수개의 가스분사구멍을 갖춘 매니폴드로 이루어진 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터에서, 상기 매니폴드의 내부에는 가스분사구멍을 통해 에어백의 내부로 배출되는 압축가스가 편향되지 않도록 꼭지점이 가스봄브의 파열판을 향하는 둘레면과, 이 둘레면의 저면을 마운팅볼트측에 고정시키는 연결부를 일체로 갖춘 원추형상의 반사체가 설치되어 이루어진다.

도 1은 종래 자동차에 일반적인 형태의 에어백장치가 장착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 에어백장치중에서 조수석의 대쉬보드내에 장착된 에어백모듈에서 인플레이터의 구조를 도시한 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 인플레이터를 갖춘 조수석 에어백이 충돌사고시 전개되는 상태를 도시한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 조수석의 대쉬보드내에 장착된 에어백모듈에서 인플레이터의 구조를 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 요부를 확대도시한 사시도,

도 6은 도 4에 도시된 인플레이터를 갖춘 조수석 에어백이 충돌사고시 전개되는 상태를 도시한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 조향휠 2 - 운전석 에어백모듈

3 - 대쉬보드 4 - 조수석 에어백모듈

5 - 엔진제어유니트 6 - 와이어하네스

7 - 배터리 8 - 인플레이터

9 - 기폭제 10 - 저장부

11 - 불활성가스 12 - 가스봄브

13 - 가스분사구멍 14 - 매니폴드

15 - 마운팅볼트 16 - 에어백

17 - 승객 18 - 등받이시이트

20 - 반사체 21 - 저면

22 - 둘레면 23 - 연결부

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 조수석의 대쉬보드내에 장착된 에어백모듈에서 인플레이터의 구조를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 요부를 확대도시한 사시도이며, 도 6은 도 4에 도시된 인플레이터를 갖춘 조수석 에어백이 충돌사고시 전개되는 상태를 도시한 개략도인 바, 종래 에어백장치의 구성을 도시한 도 1 내지 도 3에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하면서 그에 따른 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 자동차의 충돌사고시 온(On)되는 가/감속도센서를 포함하는 엔진제어유니트(5)에 의해 점화전류를 인가받아 연소되어 발생되는 가스와 더불어 고압으로 압축된 불활성가스(11)를 이용하여 에어백(16)을 단시간내에 전개시키는 하이브리드형의 조수석 에어백모듈(4)이 충돌사고시 매니폴드(14)의 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 유입시키는 불활성가스(11)의 유동방향을 편향되지 않도록 하여 조수석에 탑승한 승객(17)의 안전을 도모하도록 구성된다.

이를 위해 상기 하이브리드형의 조수석 에어백모듈(4)에서 인플레이터(8)를 구성하고 있는 매니폴드(14)의 내부에는 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 배출되는 불활성가스(11)의 분사각이 편향되지 않도록, 즉 불활성가스(11)가 매니폴드(14)의 가스분사구멍(13)을 통해 수직한 방향으로 배출되어 에어백(16)의내부로 유입되도록 조절하는 반사체(20)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 반사체(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 원추형상을 이루면서 저면(21)에 대한 둘레면(22)의 형성각이 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 통해 매니폴드(14)의 일측인 마운팅볼트(15)의 장착부위로 분사되어 오는 불활성가스(11)를 매니폴드(14)의 외주면상에 다수개로 형성된 가스분사구멍(13)을 향해 수직한 방향으로 안내시킬 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

이를 위해 상기 반사체(20)는 매니폴드(14)의 내부에서 둘레면(22)이 이루는 이의 꼭지점이 상기 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 향하도록 배치되고, 상기 반사체(20)의 저면(21)은 매니폴드(14)내의 마운팅볼트(15)의 장착부위를 향하도록 배치되어야함은 물론이다.

또한, 상기 매니폴드(14)내에 설치되는 반사체(20)는 마운팅볼트(15)와 일체로 형성될 수도 있으며, 이와는 별개로 매니폴드(14)내에 설치되어 장착될 수도 있는데, 본 발명의 실시예에서는 반사체(20)의 저면(21)에 연결부(23)가 마운팅볼트(15)의 머리부(15a)와 일체로 연결되도록 형성되어 있다.

따라서, 자동차의 충돌사고시 차량의 가/감속도가 일정기준이상으로 변화되면, 상기 엔진제어유니트(5)내 가/감속도센서가 이를 감지하여 배터리(7)의 전원을 조수석 에어백모듈(4)의 기폭제(9)로 인가하게 되고, 이에 따라 상기 기폭제(9)가 폭발하면서 저장부(10)내의 가스발생제를 연소시키게 되며, 이후 가스발생제의 연소에 따라 부피가 팽창된 가스는 가스봄브(12)내의 고압으로 압축된 불활성가스(11)를 가압시키게 되는 한편, 상기 가스봄브(12)내에서 가압된 불활성가스(11)가 일측부의 파열판(12a)을 깨트리고서 매니폴드(14)내로 유입되어 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 유입되는데, 이때 상기 매니폴드(14)의 내부에서 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 향해 설치된 반사체(20)는 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 유입되는 압축가스의 배출각도를 편향되지 않도록 해 줌으로써, 상기 대쉬보드(3)상에 내장된 조수석의 에어백(16)은 승객(17)의 전면으로 골고루 전개되므로 전개초기에 에어백(16)과 승객(17)과의 충분한 접촉면이 확보되므로 효과적인 충격완충이 이루어질 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조에 의하면, 조수석 에어백모듈의 인플레이터에서 매니폴드의 내부로 가스봄브의 파열판을 향해 반사체가 설치되어 차량의 충돌시 차실내의 대쉬보드상에 내장된 조수석의 에어백이 상기 반사체를 매개로 매니폴드의 내부로부터 에어백의 내부로 편향되지 않고 배출되는 압축가스에 의해 승객의 전면을 향해 최적상태에서 전개됨에 따라, 에어백의 초기전개시 승객에 대한 구속력이 향상되므로 승객의 안전성을 증진시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

(정정)인가전원을 받아 점화되는 기폭제(9) 및 가스발생제를 수용하는 저장부(10)와, 이 저장부(10)에 결합되면서 고압으로 압축된 불활성가스(11)를 저장하도록 된 가스봄브(12)와, 이 가스봄브(12)와 결합되면서 원주상으로 다수개의 가스분사구멍(13)을 갖춘 매니폴드(14)로 이루어진 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터에 있어서,

상기 매니폴드(14)의 내부에는, 상기 가스분사구멍(13)을 통해 에어백(16)의 내부로 배출되는 압축가스가 편향되지 않도록 꼭지점이 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 향하는 둘레면(22)과, 이 둘레면(22)의 저면(21)을 마운팅볼트(15)측에 고정시키는 연결부(23)를 일체로 갖춘 원추형상의 반사체(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조.
(정정)제 1항에 있어서, 상기 둘레면(22)의 형성각이, 상기 가스봄브(12)의 파열판(12a)을 통해 매니폴드(14)내로 유입되는 압축가스를 수직한 방향으로 가스분사구멍(13)을 통해 배출시키도록 설정된 것을 특징으로 하는 하이브리드형 에어백장치의 인플레이터구조.