KR100448813B1 - impact and impulsive load sensor of air bag - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서에 관한 것으로서, 케이스(22)와, 상기 케이스의 내부에 회전가능케 결합된 회전축(24)과, 차량의 충돌시 그 관성력에 의해 회전하도록 상기 회전축에서 반경방향으로 돌출하여 고정된 충돌 회전체(26)와, 평상시 상기 충돌 회전체가 회전하지 않도록 탄성력을 가하는 탄성부재(28)와, 상기 회전축의 회전에 따라 전류를 발생시키는 전류발생수단(30)을 포함하고 있으므로, 구조가 간단하고 부품수가 절감될 뿐만 아니라 전자파의 영향을 받지 않으며 진동이나 외부의 미소한 충격에 의해 오동작되지 않게 되어 에어백의 작동의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.The present invention relates to a collision and collision amount detection sensor of the airbag, the case 22, the rotary shaft 24 rotatably coupled to the inside of the case, and the radius at the rotary shaft to rotate by the inertial force when the collision of the vehicle A collision rotor 26 projecting in a fixed direction, an elastic member 28 for applying an elastic force so that the collision rotor does not rotate normally, and a current generating means 30 for generating a current according to the rotation of the rotation shaft. Since it is included, the structure is simple, the number of parts is not only reduced, it is not affected by electromagnetic waves, and it is not malfunctioned by vibration or external small impact, thereby improving the reliability of the operation of the airbag.
Description
본 발명은 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서에 관한 것이다.The present invention relates to a collision and collision amount detection sensor of the airbag.
일반적으로 자동차에는 충돌 사고시에 탑승자를 안전하게 보호하기 위한 시트벨트의 보조장치로서 에어백 시스템이 장착되어 있는 데, 이 에어백 시스템은 에어백과 가스발생기 및 패트 커버를 갖춘 에어백 모듈과, 충돌감지센서, 가속도센서, 컨트롤러를 가진 제어모듈 등으로 구성되어 있다.In general, automobiles are equipped with an airbag system as a seat belt auxiliary device to protect passengers in the event of a crash, which includes an airbag module with an airbag, a gas generator and a pad cover, a collision detection sensor and an acceleration sensor. It consists of a control module with a controller.
이에 따라 자동차가 일정속도 이상으로 주행 중에 다른 차량 등과 충돌하게 되면, 충돌 감지센서에 의한 충돌신호 및 가속도센서에 의한 충돌량 신호가 컨트롤러에 전달되어 가스발생기가 트리거링(triggering)됨과 더불어 이 가스발생기에서 발생하는 가스가 에어백에 주입되면서 에어백이 급속히 팽창하여 사용자의 안면부를 보호하게 되어 있다.Accordingly, when the vehicle collides with another vehicle while driving at a certain speed, the collision signal by the collision sensor and the acceleration signal by the acceleration sensor are transmitted to the controller, and the gas generator is triggered. As the generated gas is injected into the airbag, the airbag expands rapidly to protect the face of the user.
상기 에어백은 고무가 코팅된 나일론 섬유제의 원판형 주머니로서 대개 그 용량이 50~60ℓ정도이고, 접혀진 상태에서 가스 발생기 위에 설치되어, 가스발생기로부터 질소가스를 공급받아 급속하게 팽창하게 되어 있다.The airbag is a disc-shaped bag made of rubber-coated nylon fiber, and generally has a capacity of about 50 to 60 l, and is installed on a gas generator in a folded state, and is rapidly inflated by receiving nitrogen gas from the gas generator.
종래 리이드 스위치를 구비한 충돌감지센서는 도1에 도시한 바와 같이, 케이스(12)의 내부 일측에는 리이드 스위치(14)가 설치되고, 상기 케이스(12)의 내부 타측에는 자석부재(16)가 슬라이딩 가능케 설치되며, 상기 리이드 스위치(14)와 상기 자석부재(26) 사이에는 상기 자석부재(26)에 탄성력을 가하는 스프링(18)이 결합된 구조이다.As shown in FIG. 1, in the conventional collision detection sensor having a lead switch, a lead switch 14 is installed at one side of the case 12, and a magnet member 16 is disposed at the other side of the case 12. Slidably installed, a spring 18 for applying an elastic force to the magnet member 26 is coupled between the lead switch 14 and the magnet member 26.
차량이 충돌하여 관성력에 의해 자석부재(16)가 스프링(18)의 탄성력을 이기고 소정거리 이동하면, 상기 자석부재(16)의 자화력에 의해 리이드 스위치(14)의 접점(14a)이 닫혀 전기신호가 컨트롤러에 전달하게 된다.When the vehicle collides and the magnet member 16 overcomes the elastic force of the spring 18 by the inertia force and moves a predetermined distance, the contact 14a of the lead switch 14 is closed by the magnetization force of the magnet member 16 to close the electricity. The signal is passed to the controller.
종래 가속도 센서는, 케이스의 내부에 고정된 고정판과, 상기 고정판과 소정의 간격을 두고 이동가능케 설치된 이동판을 구비한 구조로서, 차량이 충돌하여 이동판이 이동함에 따라 상기 고정판과 이동판 사이의 간격이 변화하여 생기는 정전용량의 차이로 충돌량을 감지하는 구조이다.Conventional acceleration sensor has a fixed plate fixed to the inside of the case and a moving plate installed so as to be movable at a predetermined interval with the fixed plate, the gap between the fixed plate and the moving plate as the vehicle moves due to the collision of the vehicle. It is a structure that detects the amount of collision due to the difference in capacitance generated by this change.
그런데, 종래 에어백의 센서는 차량의 충돌시 충돌을 감지하는 충돌센서와, 차량의 충돌시 그 충돌량을 감지하는 가속도 센서가 각각 별개로 설치되므로 에어백 시스템의 구조가 복잡하고 부품이 많이 들며, 외부충격에 약한 구조로 되어 있으므로 오동작의 우려가 있다는 문제점이 있었다.However, the conventional airbag sensor has a collision sensor for detecting a collision in a vehicle collision, and an acceleration sensor for detecting the collision amount in a collision of the vehicle is separately installed, so the structure of the airbag system is complicated and requires a lot of parts. There is a problem that there is a risk of malfunction because the structure is weak to impact.
특히 최근의 자동차는 차량 네비게이션 시스템, 무선 로킹 시스템 등이 장착되어 전자파에 의해 무선으로 작동하는 제어시스템을 구비하고 있는데, 종래 가속도 센서는 전자파의 영향을 받게 되므로, 이러한 전자파의 영향으로 인하여 자동차의 충돌사고가 발생하지 않았는데도 가속도 센서로부터 전기신호가 발생하여 에어백을 오동작시킨다는 문제점이 있었다.In particular, recent automobiles are equipped with a vehicle navigation system, a wireless locking system, and the like, and have a control system that operates wirelessly by electromagnetic waves. Since the conventional acceleration sensor is affected by electromagnetic waves, the impact of the electromagnetic waves causes a collision of automobiles. Even though no accident occurred, there was a problem in that an electric signal was generated from the acceleration sensor to malfunction of the airbag.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 부품수가 절감될 뿐만 아니라 전자파의 영향을 받지 않으며 진동이나 외부의 미소한 충격에 의해 오동작되지 않는 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is not only the structure is simple and the number of parts is reduced, but also is not affected by electromagnetic waves and collision of airbags that are not malfunctioned by vibration or external small impact and The present invention provides a collision detection sensor.
도1은 종래 에어백의 충돌감지센서를 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing a collision detection sensor of a conventional airbag;
도2는 본 발명에 의한 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서를 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a collision and collision detection sensor of the airbag according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
22 : 케이스 24 : 회전축22: case 24: rotation axis
26 : 충돌 회전체 28 : 탄성부재26 impingement rotating body 28 elastic member
30 : 전류발생수단 36 : 터미널30: current generating means 36: terminal
38 : 중간 지지대 40, 44 : 지지대38: intermediate support 40, 44: support
42 : 자석부재 46 : 코일42: magnet member 46: coil
48 : 신호선48: signal line
본 발명에 의한 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서는, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 회전가능케 결합된 회전축과, 차량의 충돌시 그 관성력에 의해 회전하도록 상기 회전축에서 반경방향으로 돌출하여 고정된 충돌 회전체와, 평상시 상기 충돌 회전체가 회전하지 않도록 탄성력을 가하는 탄성부재와, 상기 회전축의 회전에 따라 전류를 발생시키는 전류발생수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The collision and collision amount sensor of the airbag according to the present invention includes a case, a rotary shaft rotatably coupled to the inside of the case, and a collision fixed by protruding radially from the rotary shaft so as to rotate by the inertial force when the vehicle collides. It characterized in that it comprises a rotating body, an elastic member for applying an elastic force so that the impingement rotating body does not rotate normally, and current generating means for generating a current in accordance with the rotation of the rotary shaft.
상기 전류발생수단은 상기 회전축에 고정된 자석부재와, 상기 자석부재의 회전에 따라 유도전류가 발생하도록 상기 자석부재의 외측에 설치된 코일로 이루어져 있다.The current generating means is composed of a magnet member fixed to the rotating shaft, and a coil provided on the outside of the magnet member to generate an induced current according to the rotation of the magnet member.
상기 탄성부재는 상기 회전축의 외주면에 내측부가 고정되고 외측부가 지지대에 의해 상기 케이스에 고정된 스파이어럴 스프링으로 되어 있는 것이 바람직하다. 상기 탄성부재는 비틀림 코일 스프링으로 이루어질 수도 있다.Preferably, the elastic member is a spiral spring having an inner side fixed to the outer circumferential surface of the rotating shaft and the outer side fixed to the case by a support. The elastic member may be made of a torsion coil spring.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2에 도시한 바와 같이, 케이스(22)의 내부 중간에는 길이 방향으로 따라 회전축(24)이 결합되고, 상기 회전축(24)의 외주면에는 차량의 충돌시 그 관성력에 의해 회전하도록 반경방향으로 돌출된 충돌 회전체(26)가 고정되는 한편 평상시 상기 회전체(26)가 회전하지 않도록 탄성력을 가하여 구속하는 탄성부재(28)가 고정된다. 또한 상기 회전축(26)에는 이 회전축의 회전에 따라 전류를 발생시키는 전류발생수단(30)이 고정된다.As shown in Fig. 2, the inner shaft of the case 22 is coupled to the rotary shaft 24 along the longitudinal direction, and the outer peripheral surface of the rotary shaft 24 protrudes radially to rotate by the inertia force when the vehicle collides. While the impact rotor 26 is fixed, the elastic member 28 which is restrained by applying an elastic force is fixed so that the rotor 26 does not rotate. In addition, the rotating shaft 26 is fixed to the current generating means 30 for generating a current in accordance with the rotation of the rotating shaft.
상기 케이스(22)는 원통형, 사각통형 등 다양한 형태로 이루어지며, 그 외주면에는 상기 전류발생수단(30)에 연결되는 후술하는 신호선이 접속된 터미널(36)이 고정된다.The case 22 is formed in various forms such as cylindrical, rectangular, and the like, and a terminal 36 to which a signal line, which will be described later, connected to the current generating means 30 is connected is fixed to the outer circumferential surface thereof.
상기 회전축(24)의 양단은 지지블록(32, 34)에 의해 회전가능케 지지되어 있다. 상기 회전축(24)의 양단은 상기 지지블록(32, 34)에 결합된 베어링에 의해 지지되거나 슬라이딩면으로 지지된다. 상기 지지블록(32, 34)은 도시하지 않은 체결부재에 의해 상기 케이스(22)의 내면에 고정된다.Both ends of the rotary shaft 24 are rotatably supported by the support blocks 32 and 34. Both ends of the rotary shaft 24 are supported by bearings coupled to the support blocks 32 and 34 or supported by sliding surfaces. The support blocks 32 and 34 are fixed to the inner surface of the case 22 by fastening members (not shown).
상기 회전축(24)의 중간부는 차량의 강한 충격에도 견딜 수 있도록 중간 지지대(38)에 의해 지지된다. 상기 중간 지지대(38)는 회전축의 외주면에 접촉하는 링부(38a)와, 상기 링부(38a)의 외주면와 상기 케이스(22)의 내면을 연결하도록 방사상으로 배치된 다수의 로드부(38b)로 이루어진다. 상기 다수의 로드부 대신에 하나의 판형태로 대치될 될 수도 있다. 상기 링부(38a)와 회전축(24) 사이에는 마찰력을 줄이도록 윤활유가 개재된다.The intermediate portion of the rotating shaft 24 is supported by the intermediate support 38 to withstand the strong impact of the vehicle. The intermediate support 38 includes a ring portion 38a in contact with the outer circumferential surface of the rotating shaft, and a plurality of rod portions 38b disposed radially to connect the outer circumferential surface of the ring portion 38a and the inner surface of the case 22. It may be replaced by one plate instead of the plurality of rods. Lubricant is interposed between the ring portion 38a and the rotation shaft 24 to reduce friction.
상기 충돌 회전체(26)는 상기 회전축(24)의 외주면 일측에서 반경방향으로 돌출된 돌출로드(26a)의 단부에 소정의 질량을 가진 중량부(26b)가 부착된 구조이다.The collision rotating body 26 has a structure in which a weight part 26b having a predetermined mass is attached to an end portion of the protruding rod 26a protruding radially from one side of the outer circumferential surface of the rotating shaft 24.
상기 탄성부재(28)는 스파이어럴 스프링으로 되어 있고, 지지대(40)에 의해 지지되는데, 탄성부재(28)의 내측부는 회전축(24)의 외주면에 고정되고, 상기 탄성부재(28)의 외측부에 지지대(40)의 일단이 고정되고, 케이스(22)이 내측면에 지지대(40)의 타단이 고정된다. 상기 탄성부재(28)는 비틀림 코일스프링으로 이루어질 수도 있다. 상기 지지대(40)는 원주방향으로 따라 소정의 간격으로 설치된 다수의 로드이다.The elastic member 28 is made of a spiral spring, supported by the support 40, the inner portion of the elastic member 28 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 24, the outer portion of the elastic member 28 One end of the support 40 is fixed, and the other end of the support 40 is fixed to the inner surface of the case 22. The elastic member 28 may be made of a torsion coil spring. The support 40 is a plurality of rods installed at predetermined intervals along the circumferential direction.
상기 전류발생수단(30)은 상기 회전축(24)의 외주면에 고정된 자석부재(42)와, 상기 자석부재(42)의 회전에 따라 유도전류가 발생하도록 상기 자석부재(42)의외측에 위치하여 지지대(44)에 의해 지지설치된 코일(46)로 이루어져 있다. 상기 코일(46)에서 발생한 전류는 신호선(48)에 의해 상기 터미널(36)로 통하게 되어 있다. 본 실시예에서는 지지대가 하나로 되어 있으나 코일의 길이방향을 따라 다수개가 설치된다.The current generating means 30 is located outside the magnet member 42 so as to generate an induction current according to the rotation of the magnet member 42 and the magnet member 42 fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 24 It consists of a coil 46 supported by the support 44. The current generated in the coil 46 is led to the terminal 36 by the signal line 48. In this embodiment, the support is one, but a plurality of supports are installed along the longitudinal direction of the coil.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서에서, 자동차의 충돌사고가 발생하게 되면, 충돌 회전체(26)가 관성력에 의해 탄성부재28)의 탄성력을 이기고 회전하게 되어, 회전축(24)이 회전한다.In the collision and collision amount detection sensor of the airbag according to the present invention configured as described above, when a collision accident of the vehicle occurs, the collision rotating body 26 is rotated to overcome the elastic force of the elastic member 28 by the inertial force, 24) rotates.
상기 회전축(24)이 회전하면, 이 회전체(24)에 고정된 자석부재(42)가 회전하여 코일(46)에 유도전류를 발생시킨다. 이 유도전류는 신호선(48)을 통해 도시하지 않은 컨트롤러에 전달되는데, 전류의 발생시간이 길수록 충돌량이 많으므로 이에 따라 컨트롤러가 제어신호를 발생하게 된다.When the rotating shaft 24 rotates, the magnet member 42 fixed to the rotating body 24 rotates to generate an induced current in the coil 46. This induced current is transmitted to the controller (not shown) via the signal line 48. As the generation time of the current increases, the amount of collision increases, so that the controller generates a control signal.
따라서 전자파의 영향을 받는 가속도 센서가 불필요하게 되어 전자파로 인한 에어백의 오동작을 방지하며, 구조가 간단하고 부품수가 절감된다.Therefore, the acceleration sensor affected by the electromagnetic wave becomes unnecessary, thereby preventing the airbag from malfunctioning due to the electromagnetic wave, and the structure is simple and the number of parts is reduced.
한편, 상기 스파이어럴 스프링형태로 된 탄성부재(28)에 의해 회동이 구속된 충돌 회전체(26)의 회전에 의해 충돌 및 충돌량이 감지되므로, 진동이나 외부의 미소한 충격에 의한 내진동성이 높으므로 작동의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.On the other hand, since the collision and the collision amount is sensed by the rotation of the collision rotating body 26, the rotation of which is constrained by the spiral spring-like elastic member 28, the vibration resistance is high by vibration or external small impact Therefore, the reliability of the operation can be further increased.
본 발명에 의한 에어백의 충돌 및 충돌량 감지센서는 구조가 간단하고 부품수가 절감될 뿐만 아니라 전자파의 영향을 받지 않으며 진동이나 외부의 미소한 충격에 의해 오동작되지 않는 효과가 있다.The impact and collision amount detection sensor of the airbag according to the present invention has a simple structure, a reduction in the number of parts, and is not affected by electromagnetic waves, and does not malfunction due to vibration or external impact.
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