KR100384031B1 - 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조 - Google Patents

시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 루프 사이드 레일에 수납되어 있는 에어백 쿠션의 하단을 와이어를 개재하여 시트벨트의 프리텐셔너와 연결시킴으로써, 차량의 충돌 사고시에 에어백 쿠션의 앞부분과 뒷부분을 동시에 신속하게 트림류 밖으로 인출시켜 에어백 쿠션의 전개위치를 정확하게 유도하여 외부 충격으로부터 승객을 최대한 보호할 수 있는 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조에 관한 것으로, 이 사이드 에어백 전개구조는 루프 사이드 레일(9)에 수납되어 있는 에어백 쿠션(10)과 작동적으로 연결되어 있는 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)와, 이들 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)의 하단이 고정되어 있는 커넥터(26)와, 이 커넥터(26)와 충돌사고시에 시트벨트(18)를 권취시키는 프리텐셔너(14)사이에 연결되어 있는 메인 와이어(24)를 포함하고 있다.

Description

시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조{STRUCTURE FOR MOUNTING CURTAIN AIR BAGS IN ROOF SIDE RAIL}
본 발명은 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 루프 사이드 레일에 수납되어 있는 에어백 쿠션의 하단을 와이어를 개재하여 시트벨트의 프리텐셔너와 연결시킴으로써, 차량의 충돌 사고시에 에어백 쿠션의 앞부분과 뒷부분을 동시에 전개되도록 구성한 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조에 관한 것이다.
자동차에는 사고시에 탑승자를 보호하기 위한 각종 안전장치가 구비되어 있다. 특히, 스티어링 휠과 대시보드 패널에는 충돌사고시에 운전자 및 조수석 시트의 탑승자를 보호하기 위한 운전석 및 조수석 에어백이 설치되어 있으며, 루프 사이드 레일에도 측면 충돌사고시에 탑승자의 측면으로 전개되면서 승객을 보호하기 위한 사이드(커튼) 에어백이 설치되어 있다.
사이드 에어백의 일예로서, 2000년 6월 13일 베이레이(Bailey) 등에게 허여된 미국특허 제 6,073,961호에는 팽창형 사이드 에어백 커튼 모듈이 개시되어 있다. 이 특허에 개시되어 있는 사이드 충격이나 전복으로부터 승객을 보호하기 위한 시스템은 차량의 2개의 필러 사이로 연장되기에 충분한 길이를 갖는 에어백을 포함하며, 이 에어백의 팽창시에 루프 레일로부터 탑승자의 무릎 상부까지 위치하도록연장되기에 충분한 길이를 갖는다. 또한, 이 시스템은 에어백을 팽창시키기 위한 에어백 수단까지 팽창 가스가 분배되도록 하는 다수의 개구를 갖는 플렉시블 튜브와 에어백을 팽창시키기 위한 인플레이터를 추가로 구비하고 있다. 또, 이 에어백에는 인플레이터에서 발생된 고압의 가스가 유입되어 팽창되는 에어백 쿠션 및 에어백 쿠션의 전개방향을 구속하기 위한 테더가 구비되어 있다.
따라서, 외부에서 인가된 점화전류에 의해 인플레이터가 작동하면, 에어백 쿠션의 내부로 가스가 충진되어 승객을 보호하게 된다. 이 특허'961호에 개시된 시스템은 가스를 분배하는 플렉시블 튜브가 구비되어 있어 제품의 길이가 과대해지며 제품의 운반시나 장착시에 취급이 어렵다. 또한, 가스 튜브가 스틸로 이루어져 있어 중량이 증가되며, 순수한 가스압력에 의해 에어백 쿠션이 전개되어야 하므로 위치결정에 시간지연이 발생하고, 재질선택이 제한적이므로 주변부품의 설계 자유도에 제약을 준다.
한편, 1999년 3월 23일 야마다(Yamada)에게 허여된 미국특허 제 5,884,937호에는 프론트(A)필러와 루프 레일에 수납되는 에어백 쿠션의 장착 수납성을 향상시키기 위한 에어백 장치가 개시되어 있다. 이것은 프론트 필러에 장착되는 프론트 필러 장착과 루프 사이드 레일에 장착되는 루프 사이드 레일 장착부가 동일한 직선상에 형성되고, 프론트 필러 장착부와 루프 사이드 레일 장착부의 하부에 커튼형상의 쿠션부가 형성된 에어백 쿠션을 구비하며, 상기 에어백 쿠션을 하방으로부터 상방으로 접은 다음, 프론트 필러와 루프 사이드 레일을 따라서 굴곡시켜 장착 수납한 구조를 갖는다.
이 특허'937호에 개시된 장치는 인플레이터 근접부(리어시트)와 프론트 시트 사이에서 에어백 쿠션의 전개 시간에 차이가 발생되며, 가스 분배 튜브를 적용하고 있지 않으므로 앞뒤간에 에어백이 불균일하게 전개되어 승객을 보호하는 효과가 저하되는 점 이외에도, 상술한 특허와 마찬가지로, 순수한 가스압력에 의해 에어백 쿠션이 전개되어야 하므로 위치결정에 시간지연이 발생하고, 재질선택이 제한적이므로 주변부품의 설계 자유도에 제약을 주는 문제점을 지니고 있다.
또한, 이들 2개의 특허는 모두 인플레이터와의 거리차에 의해 에어백 쿠션의 전개가 불균일하며, 중량증가 및 취급곤란과 함께 트림류의 설계 자유도에 제약을 받게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 시트벨트의 프리텐셔너를 이용하여 에어백 쿠션의 앞부분과 뒷부분을 동시에 신속히 트림류 외부로 인출시켜 에어백 쿠션이 정확한 위치로 전개되도록 유도하여 외부 충격으로부터 승객을 최대한 보호할 수 있는 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백의 장착상태를 보인 차량의 측면도,
도 2는 도 1에서 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 단면도,
도 3은 도 1에서 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도,
도 4는 도 1에서 선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 취한 단면도,
도 5a와 도 5b는 각각, 본 발명에서 채용한 프리텐셔너와 와이어의 결합상태를 보인 정면 단면도 및 측면 단면도,
도 6a와 도 6b는 각각, 본 발명에 따른 에어백의 작동전과 작동후의 상태를 보인 측면도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
2, 4, 6:A, B, C필러 10:에어백 쿠션
12, 13:와이어 홀더 14:프리텐셔너
15:케이싱 18:시트벨트
20, 22:제 1, 2분기 와이어 24:메인 와이어
26:커넥터 30:테더
32:인플레이터
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조는 루프 사이드 레일에 수납되어 있으며 C필러에 설치된 인플레이터로부터 유입되는 가스에 의해 팽창되면서 A필러에 고정된 테더의 안내로 차량의 측면으로 전개되어 탑승자를 보호하는 사이드 에어백에 있어서, 상기 루프 사이드 레일에 수납되어 있는 에어백 쿠션과 작동적으로 연결되어 있는 제 1 및 제 2분기 와이어와, 상기 제 1 및 제 2분기 와이어의 하단이 고정되어 있는 커넥터와, 상기 커넥터와 충돌사고시에 시트벨트를 권취시키는 프리텐셔너 사이에 연결되어 있는 메인 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백의 장착상태를 보인 차량의 측면도이고, 도 2 내지 도 4는 각각, 도 1에서 선 Ⅰ-Ⅰ, 선 Ⅱ-Ⅱ 및 선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 취한 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 차량의 측면 충돌사고시에 승객을 보호하기 위한 사이드 에어백의 구조를 보면, C필러(6)에는 외부에서 인가되는 점화전류에 의해 작동되는 인플레이터(32)가 설치되어 있으며, 중앙의 B필러(4)를 중심으로 양쪽 루프 사이드 레일(9)에는 2개의 에어백 쿠션(10)이 수납되어 있다. 또한, A필러(2)에는 가스 도입관(34)을 통해서 인플레이터(32)로부터 유입되는 고압의 가스에 의해서 팽창되는 에어백 쿠션(10)의 전개방향을 유도하기 위한 테더(30)가 고정되어 있다.
이러한 구조의 사이드 에어백에 있어서, 측면 충돌사고시에 에어쿠션(10)의 앞부분과 뒷부분이 동시에 전개되도록 유도하기 위한 방안으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 충돌사고시에 시트벨트를 강제로 권취시키는 프리텐셔너(14)에 의해 작동되는 다수의 와이어(20, 22, 24)를 이용한 전개구조를 예시하였다.
즉, 상기 루프 사이드 레일(9)에 수납되어 있는 에어백 쿠션(10)에는 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)가 작동적으로 연결되어 있으며, 이들 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)의 하단에는 커넥터(26)가 고정되어 있다. 또한, 이 커넥터(26)와 시트벨트(18)를 권취시키는 프리텐셔너(14)사이에는 메인 와이어(24)가 연결되어 있다.
여기에서, 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)는 각각, 와이어 홀더(12, 13)에 의해서 B필러(4)를 중심으로 좌우측에 배치되어 있는 에어백 쿠션에 연결되어 있다. 또한, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 메인 와이어(24)의 하단은 케이싱(15)내에 회전 가능하게 장착된 프리텐셔너(14)와 일체적으로 작동되도록 그와 결합되어 있다. 케이싱(15)의 하단에는 차체 고정용 볼트가 삽입되는 체결홀(15a)이 형성되어 있다.
다음에는 본 발명에 따른 사이드 에어백의 작동과정을 설명한다. 도 6a와 도 6b는 각각, 본 발명에 따른 에어백의 작동전과 작동후의 상태를 보인 측면도이다.
먼저, 측면 충돌사고 전에는 사이드 에어백이 작동하지 않게 되며, 수납된 에어백 쿠션(10)은 접철된 상태로 루프 사이드 레일(9)내에 수납되어 있다. 한편,상단에는 제 1 및 제 2분기 와이어(22, 24)가 연결되고 하단에는 메인 와이어(24)가 연결되어 있는 커넥터(26)는 프리텐셔너(14)로부터 소정의 간격을 두고 상승된 위치에 배치되어 있다.
다음에, 차량에 측면 충돌사고가 발생되어 사이드 에어백이 작동하게 되면, 인플레이터(32)가 작동하면서 고압의 가스가 에어백 쿠션(10)내로 공급됨과 동시에, 프리텐셔너(14)가 작동하면서 메인 와이어(24)를 당기게 된다. 그로 인해, 메인 와이어(24)는 커넥터(26)를 통해서 좌우측 제 1 및 제 2분기 와이어(22, 24)를 함께 당겨 도 6b에 도시한 바와 같이 동시에 전개되도록 하여 운전자와 뒷좌석 승객을 외부의 충격으로부터 보호하는 것이 가능하다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 루프 사이드 레일에 수납되어 있는 에어백 쿠션의 하단을 와이어를 개재하여 시트벨트의 프리텐셔너와 연결시킴으로써, 차량의 충돌 사고시에 에어백 쿠션의 앞부분과 뒷부분을 동시에 신속하게 트림류 밖으로 인출시켜 에어백 쿠션의 전개위치를 정확하게 유도하여 외부 충격으로부터 승객을 최대한 보호할 수 있다. 또한, 종래와 같이 별도의 금속성 가스 분배용 튜브를 적용하기 않으므로 경량화가 가능하고 시트 벨트의 프리텐셔너와 연동되도록 구성하여 별도의 작동기구가 불필요하며, 에어백 작동 후에도 와이어에 의한 상하방향의 장력유지로 전복사고시에 승객이 이탈하는 것을 막아 추가적인 부상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 루프 사이드 레일에 수납되어 있으며 C필러에 설치된 인플레이터로부터 유입되는 가스에 의해 팽창되면서 A필러에 고정된 테더의 안내로 차량의 측면으로 전개되어 탑승자를 보호하는 사이드 에어백에 있어서,
    상기 루프 사이드 레일(9)에 수납되어 있는 에어백 쿠션(10)과 작동적으로 연결되어 있는 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)와,
    상기 제 1 및 제 2분기 와이어(20, 22)의 하단이 고정되어 있는 커넥터(26)와,
    상기 커넥터(26)와 충돌사고시에 시트벨트(18)를 권취시키는 프리텐셔너(14)사이에 연결되어 있는 메인 와이어(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 연동형 사이드 에어백 전개구조.
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