KR100391610B1 - 폭발 소음 저감형 에어백 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐된 차량의 실내에서 에어백이 폭발하는 경우 발생하는 폭발음으로부터 탑승자를 청각을 보호하도록 하기 위한 것으로서, 점화약(11,21)과 개스발생약(12,22)으로 이루어진 개스발생모듈(10,20)이 다수 적층되고, 상기 다수의 적층된 점화약(11,21)에 일정시간 지연된 순차적인 점화신호를 보내는 컨트롤모듈(30)을 포함하여 구성된 폭발 소음 저감형 에어백 시스템을 제공하여, 에어백(100)이 작동할 때 다수의 개스발생모듈(10,20)에서 발생되는 폭발음들이 서로 일정한 지연시간을 두고 발생되도록 하여 이들 폭발음이 서로 상쇄되도록 함으로써, 밀폐된 차량의 실내에서 에어백(100)의 폭발음에 의하여 운전자 및 승객의 청각이 손상되는 것을 방지하도록 된 것이다.

Description

폭발 소음 저감형 에어백 시스템{AN AIR-BAG SYSTEM OF EXPLOSION REDUCING TYPE}

본 발명은 자동차 사고시 탑승자의 안전을 도모하기 위하여 설치되는 에어백에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어백의 폭발시 발생하는 폭발음으로부터 탑승자의 청각을 보호하도록 하기 위한 폭발 소음 저감형 에어백 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 운전자 및 탑승자의 안전을 위한 각종 안전 장치가 설치되는 바, 대표적인 것으로 안전 벨트와 에어백 시스템이 있다.

이들 중 상기한 에어백 시스템은 차량의 충돌시 신속히 부풀어오르는 에어백에 의하여 운전자와 탑승자가 받는 충격력을 완화시켜 인명을 보호하는 역할을 한다.

일반적으로 상기한 에어백 시스템은 차량의 충돌 상태를 감지하는 센서와, 상기한 센서의 정보를 전달받고 에어백의 작동을 결정하는 컨트롤모듈과, 상기한 컨트롤모듈의 신호를 전달받아 에어백을 작동하는 에어백모듈로 구성되어 있다.

상기와 같은 에어백 시스템은 상기 센서에서 차량의 충돌이 감지되면, 그 신호가 상기 컨트롤모듈로 전해지고, 상기 컨트롤모듈은 트리거신호를 발생시켜 에어백모듈의 에어백 전개장치로 전달되며, 에어백 전개장치에서는 상기 트리거 신호에 의해 점화약이 점화되어 3/1000초 이내에 개스를 발생시켜 에어백을 팽창시키기 시작하며, 충돌후 약 40/1000초 이내에는 완전한 팽창이 이루어져 승객의 안면 및 가슴부위 등과 접촉하면서 충격이 완화되도록 한다.

도 1에 도시된 에어백모듈의 간략화한 구조도를 참조하여 상기 에어백(100)을 전개시키는 데에 필요한 팽창개스의 발생과정을 상세히 살펴보면, 점화신호를 받은 착화기(inflater squib)가 점화약(booster:102)을 점화시켜 점화약(102)이 개스발생약(propellant:104)을 점화/연소시킴으로써 에어백(100)을 팽창시키는 데에 필요한 개스를 발생시킨다.

이때, 상기 팽창개스의 발생과정에서는 팽창개스의 온도가 높고, 상기 개스발생약(104)의 연소후 잔류 화학성분(NaOH) 입자가 실내에 비산될 수 있는 바, 도시된 바와 같이 필터(106)를 설치하여 팽창개스가 에어백(100)내로 팽창할 때 개스의 냉각 및 비산입자 필터링을 도모하고 있다.

그런데, 에어백(100)의 팽창시에는 상기한 바와 같은 팽창개스의 높은 온도나 비산입자 뿐만 아니라, 상기 점화약(102) 및 개스발생약(104)의 순간적인 점화/연소에 의해 폭발음이 발생되는데, 이는 밀폐공간인 차량의 실내에서 발생되므로 운전자 및 승객의 고막손상을 유발할 가능성이 높다는 문제점이 있었다.특히, 최근에는 에어백이 운전석뿐만 아니라 차내의 다양한 위치에 설치되고 있는 추세이어서 이들 에어백이 동시에 폭발할 경우 그 폭발음은 승객의 청각을 크게 손상시킬 염려가 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밀폐된 차량의 실내에서 에어백이 폭발하는 경우 그 폭발음에 의하여 운전자 및 승객의 청각이 손상되는 것을 방지하도록 하는 폭발 소음 저감형 에어백 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 에어백 시스템의 에어백모듈을 개략적으로 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 에어백모듈의 구성도,

도 3은 도 2의 에어백모듈을 채택한 본 발명 에어백 시스템의 구성도,

도 4는 종래 기술에 의한 에어백 시스템의 작동시에 발생되는 폭발음의 파형을 시간에 대하여 도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 의한 에어백 시스템의 작동시에 발생되는 폭발음의 파형을 시간에 대하여 도시한 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 제1개스발생모듈 11: 제1점화약

12: 제1개스발생약 20: 제2개스발생모듈

21: 제2점화약 22: 제2개스발생약

30: 컨트롤모듈 40; 센서

100: 에어백 106: 필터

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 폭발 소음 저감형 에어백 시스템은, 점화약과 개스발생약으로 이루어진 개스발생모듈이 다수 적층되고, 상기 다수의 적층된 점화약에 일정시간 지연된 순차적인 점화신호를 보내는 컨트롤모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

아울러, 종래 기술의 설명에 사용된 것과 동일한 부품의 명칭 및 기호는 동일하게 사용하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 폭발 소음 저감형 에어백 시스템의 에어백 모듈을 도시한 것으로서, 점화약과 개스발생약으로 이루어진 제1,2개스발생모듈(10,20)이 두 개층으로 적층되어 있고, 그 상측에는 상기 점화약 및 개스발생약의 점화/연소에 따른 팽창개스의 높은 온도를 저감시키고 발생되는 비산입자를 필터링하기 위한 필터(106)가 설치되어 있으며, 그 상측에 실질적으로 부풀어올라 승객의 충격을 완화하기 위한 에어백(100)이 마련되어 있다.

한편, 상기 적층된 제1,2개스발생모듈(10,20)은 그 상측에 마련된 것이 제1점화약(11) 및 제1개스발생약(12)으로 이루어지며, 그 하측에 설치된 것이 제2점화약(21) 및 제2개스발생약(22)으로 구성되어 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이 각각 컨트롤모듈(30)에 연결되어 여기에서 제공되는 점화신호에 의해 점화되도록 되어 있는 바, 상기 컨트롤모듈(30)은 센서(40)로부터 신호를 받아 상기 적층된 점화약(11,21) 사이에 일정시간 지연된 순차적인 점화신호를 보내도록 되어 있는데, 본 실시예에서는 상기 순차적인 점화신호를 제1점화약(11)과 제1개스발생약(12)의 폭발시에 발생되는 폭발음의 1/2주기만큼 지연되어 상기 제2점화약(21)에 제공되도록 하였다.

이는, 도 4에 도시된 것과 같이 종래 하나의 개스발생모듈을 가진 에어백의 폭발실험에 의해 얻어지는 폭발음(S)의 시간 경과에 따른 파형의 그래프로부터 상기 파형의 1/2주기만큼의 지연시간을 계산하여 미리 상기 컨트롤모듈(30)에 입력시켜, 컨트롤모듈(30)이 센서(40)로부터의 신호에 의해 상기 제1점화약(11)에 점화신호를 보낸 후 상기 입력된 지연시간 만큼 경과된 후에 제2점화약(21)에 두 번째 점화신호를 보내도록 하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량의 주행중 에어백 시스템이 작동할 정도의 충격이 차체에 전해지면 상기 센서(40)는 그 상태를 상기 컨트롤모듈(30)에 전달하는 바, 상기와 같이 전달된 차량의 충돌에 대한 정보에 의해 상기 컨트롤모듈(30)은 상기 제1점화약(11)에 점화신호를 보내어 점화가 이루어지도록 한다.

따라서, 상기 제1점화약(11)은 제1개스발생약(12)을 점화/연소시켜 팽창개스를 발생하도록 하는데, 이때 발생되는 폭발음(S1)은 도 5에 도시되어 있으며, 이와 같은 제1점화약(11) 및 제1개스발생약(12)의 작동이 일어난 후 상기 폭발음의 1/2주기 후에는 상기 컨트롤모듈(30)이 다시 상기 제2점화약(21)에 점화신호를 보내어 상기 제2점화약(21) 및 제2개스발생약(22)이 폭발하면서 폭발음(S2)을 발생시키도록 하는 바, 이 폭발음(S2)의 파형은 도 5에 도시된 것처럼 상기 제1점화약(11) 및 제1개스발생약(12)에 의해서 발생된 폭발음(S1)과 서로 상쇄되도록 형성되어 그 합성된 폭발음(SC)은 점선으로 도시된 것과 같은 형태가 된다.

즉, 상기 점선으로 도시된 것과 같은 폭발음(SC)의 파형은 종래 단일의 점화약과 개스발생약의 폭발에서 발생했던 폭발음(S)의 파형보다 그 진폭이 현저히 감소되므로 그 에너지가 매우 작아져서 운전자나 승객에게 커다란 충격음으로 공급되지 않으므로, 청각에 장애를 초래할 정도의 소음영역의 이하로 그 폭발음이 저감되도록 하는 것이다.

물론, 상기한 바와 같은 에어백모듈의 개스발생모듈은 더욱 많은 층으로 적층된 구조를 취하고 그 폭발의 시간 또한 다양한 시간차로 이루어지도록 하여 보다 좋은 소음저감 효과를 얻도록 할 수도 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 에어백이 작동할 때 다수의 개스발생모듈에서 발생되는 폭발음들이 서로 일정한 지연시간을 두고 발생되도록 하여 이들 폭발음이 서로 상쇄되도록 함으로써, 밀폐된 차량의 실내에서 에어백의 폭발음에 의하여 운전자 및 승객의 청각이 손상되는 것을 방지하도록 한다.

Claims (2)

1. 점화약(11,21)과 개스발생약(12,22)으로 이루어진 개스발생모듈(10,20)이 다수 적층되고, 상기 다수의 적층된 점화약(11,21)에 일정시간 지연된 순차적인 점화신호를 보내는 컨트롤모듈(30)을 포함하여 구성된 폭발 소음 저감형 에어백 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤모듈(30)이 점화약(11,21)에 보내는 순차적인 점화신호는 점화약(11,21)과 개스발생약(12,22)의 폭발시에 발생되는 폭발음의 1/2주기만큼 지연되어 제공되도록 된 것을 특징으로 하는 폭발 소음 저감형 에어백 시스템.