KR100490089B1 - 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치 - Google Patents

스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

스티어링 휠(2)에 수용된 에어백 장치의 점화캡(14)은 광도파로(28)를 통해 공급되는 광 펄스에 의해 점화된다. 연결장치는 스티어링 휠(2)의 회전으로부터 광도파로(28)를 분리하지만, 광 펄스가 광도파로(28)로부터 점화캡(14)으로 전달되는 것을 보장하며, 또한 광도파로(28)와 에어백(6) 사이에 제공된 가스 발생기(8)에 의해 에어백이 팽창되는 것을 보장한다.

Description

스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치{DEVICE FOR TRIGGERING AN AIRBAG DEVICE STORED IN A STEERING WHEEL}
본 발명은 청구범위의 전제부에 따르는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치에 관한 것이다.
장치의 일반적인 형태는 독일 특허 출원 제 19633409.8호에 설명되어 있다. 광도파로(optical waveguide), 예를 들면 유리섬유는 충분한 에너지량을 가진 광 펄스(light pulse)에 의해 점화캡(firing cap)이 직접 점화될 수 있도록 광학적으로 점화캡에 연결되며, 반면에 보다 적은 에너지량을 가진 광 펄스는 적절한 수단을 이용하여 반사될 수 있는 테스트 펄스(test pulse)로 사용되어 광도파로를 검사하도록 사용된다. 전술한 특허 출원은 점화 캡에 광도파로를 연결하는 것에 대해서는 구체적인 내용을 포함하고 있지 않다. 이런 연결은 일반적으로 강성 구조로 이루어지는데, 이는 스티어링 휠에 수용되어 스티어링 휠과 함께 회전하는 에어백 장치의 구조를 복잡하게 만든다. 왜냐하면 이런 광도파로 자체는 단지 작은 각도(small degree)로만 비틀어질 수 있기 때문이다.
도 1은 스티어링 휠에 고정되고 광 펄스에 의해 기동되는 에어백 장치의 제 1 실시예를 나타내는 단면도;
도 2는 장치의 다른 실시예를 나타내는 상세 단면도;
도 3은 장치의 변형 실시예를 나타내는 상세 단면도;
도 4는 광도파로가 스티어링 스핀들에 인도되는 방법을 설명하는 상세 단면도이다.
본 발명은 일반적인 형태의 장치를 기능적으로 신뢰성있게 고각도(high degree)로 비틀어지면서도 단순 구조로 이루어지는 방식의 장치로 구현하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적의 해결책은 청구항 제 1항에 따른 장치로서 제공된다.
본 발명에 따르면, 점화캡을 점화하기 위하여 광원으로부터 공급되는 광 펄스가 통과하는 광도파로는, 스티어링 휠의 회전에 대하여 스티어링 휠로부터 분리되어 있고, 이에 따라 상기 광도파로는 비틀림 하중을 받지 않는다. 광도파로로부터 점화캡을 거친 후 가스 발생기까지로의 전달 경로, 또한 가스 발생기로부터 에어백으로의 전달경로는 연결장치를 통해 연결되어 회전의 관점에서는 분리되지만 기능적으로는 연결될 수 있다. 이 때 상기와 같은 기능이 스티어링 휠의 회전과 무관하게 보장되도록, 상기 연결 장치는 스티어링 휠의 회전축선과 동심을 이루거나 동축을 이루도록 배열된다.
종속항은 본 발명에 따른 장치의 개선과 바람직한 실시예에 관한 것이다.
이하 개략적인 도면을 참조하여 추가적인 실시예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다.
도 1에 따르면, 전체적으로 도면부호 4로 기재된 에어백 장치는, 대략적인 형태로 도시되고 도면부호 2로 기재된 스티어링 휠에 수용되어 있다.
에어백 장치(4)는 에어백(6; 접혀있는 상태로 도시됨)을 포함하며, 에어백은 스티어링 휠에 강하게 연결된 가스 발생기(8)에 부착되어 있다. 가스 발생기(8)는 리세스(10)를 갖추고 있으며, 리세스는 전체적으로 도면부호 14로 기재된 점화캡의 하우징(12)을 수용하고 있다.
하우징(12)은 플레이트(16)에 의해 가스 발생기(8)로부터 밀폐되어 있다. 고가연성 점화 파우더(17)는 상기 하우징(12)의 내부에 수용되어 있다.
도 1에 따르면, 하우징(12)은 아래쪽으로 향하는 관통-개구(through-opening)를 갖추고 있으며, 여기에는 광도파로의 단부(18)가 예를 들면 본딩에 의해 부착되어 있다. 단부(18)의 광 배출창(light exit window; 20)은 하우징(12)의 바닥에 배열되는 형광 필름(22) 또는 점화 파우더(17)와 직접 인접하고 있다.
광도파로 공급부(28)의 광 배출창(26)은 단부(18)의 광 유입창(light entry window; 24)과 마주하도록 배열되고, 상기 광도파로는 둘로 분할되고 광원(30)에 연결된다. 이 때 광원은 예를 들면 레이저 다이오드로 구현되고 제어 유닛(32)에 의해 작동된다. 상기 공급부(28)의 자유단 영역은 두개의 안정 부싱(securing bushing; 36) 사이에 수용된 슬라이딩 베어링(34) 안에 고정되고, 상기 두개의 안정 부싱은 스티어링 휠(2)의 회전에 대하여 고정되도록 연결되는 스티어링 튜브(38) 안에 삽입되어 있다.
스티어링 휠(2)을 따라 회전하는 단부(18)의 광 유입창(24)은 스티어링 휠의 회전축선 (A-A)과 스티어링 튜브(38) 각각에 대해 동심을 이루도록 정렬되어 있다. 또한, 광 유입창(24)에 마주하여 배열되는 공급부(28)의 광 배출창(26) 역시 회전축선(A-A)과 동심을 이루도록 정렬되어 있고, 이에 따라 스티어링 휠(2)이 회전할 때, 두개의 창들(24, 26)은 서로에 대하여 정렬이 유지되지만, 공급부(28)는 스티어링 튜브(38) 내에 위치하기 때문에 회전하지 않는다. 단부(18)를 구비한 전체 점화캡(14)이 회전축선(A-A)에 대해 동심을 이루도록 정렬되는 것이 바람직한 것은 당연하다. 두개의 창들(24, 26)의 동심 정렬은 완벽하게 정확할 필요는 없으며, 회전하는 동안 충분한 오버랩(overlap)이 유지되기만 하면 충분하다.
에어백 장치의 기능, 광원(30)으로부터 나온 광 펄스에 의한 점화캡(14)의 점화, 그리고 점화캡이 점화되고 플레이트(16)가 폭발함으로써 가스 발생기가 작동한 후에 가스 발생기(8)에서 에어백(6)을 팽창하도록 하기 위한 가스의 발생은, 이미 공지되어 있기 때문에 설명하지 않는다. 회전축선(A-A)에 대해 동축을 이루며 서로 작은 간격을 두고 있는 창들(24, 26)의 배열은, 스티어링 휠(2)의 회전으로부터 광도파로의 공급부(28)를 분리시키지만, 공급부(28)와 단부(18) 또는 점화캡(14) 사이에서의 광학적이면서도 기능적인 연결을 보장하는 연결 장치를 구성한다. 공급부(28)로부터 단부(18)로의 광 펄스 전달이 상당한 광학적 손실 없이 일어나도록 하기 위해, 두개의 창들(24, 26) 사이의 간격을 좁게 구성하는 것이 바람직하다. 형광 필름(22)의 기능은, 진단을 위해 광도파로를 방향성 용도로 사용하는 때, 형광 필름이 약한 테스트 펄스에 의해 여기되어, 광이 광도파로로 다시 조사되도록 하는 것이다.
도 2에는 기능적으로 동일한 구성요소에 대해 도 1과 동일한 도면부호를 사용하는 연결 장치의 변형 실시예가 도시되어 있다.
도 1에 따른 실시예와 달리 도 2에 따른 실시예에서, 점화캡(14)은 가스 발생기(8)의 리세스(10)에 삽입된 슬라이딩 부싱(50)의 도움으로 회전할 수 있도록, 가스 발생기(8) 내에 스티어링 휠의 회전축선(A-A)과 동심을 이루도록 장착되어 있다. 슬라이딩 부싱(50)을 보호하기 위하여, 부착 부싱(attachment bushing) 또는 스크루 부싱(52)이 가스 발생기(8) 안에 나사 고정되어 있다.
도 2에 따른 실시예에서 점화캡(14)은 회전의 관점에서, 스티어링 휠에 단단히 연결되어 있는 가스 발생기(8)로부터 분리되고, 광도파로(54)는 점화캡(14) 또는 하우징에 단단히 연결되어 일체식으로 구현될 수 있다.
점화캡(14)이 광도파로(54)에 의해 공급되는 광 펄스를 이용하여 점화될 때, 점화 파우더의 발화에 의해 방출되는 에너지는 가스 발생기(8)로 전도되고, 가스의 발생을 기동하고, 이에 따라 에어백은 팽창한다. 도 2에 따른 실시예에서 가스 발생기(8) 내에 점화캡(14)을 위치시킴으로써, 광도파로(54)와 가스 발생기(8) 또는 에어백 사이가 회전의 관점에서는 분리되지만 기능적으로는 연결된다.
도 3은 도 2에서의 실시예와는 다른 방식으로 구성된, 도 1의 변형 실시예를 도시하고 있다. 도 3에 따른 실시예에서, 점화캡(14)은 차례로 가스 발생기(8)와 단단히 연결되고, 가스 발생기는 스티어링 휠에 단단히 연결되어 있다. 광도파로(54)의 단부는 점화캡(14) 하우징(12)의 기저벽에 있는 관통-홀(62) 안에 삽입된 슬라이딩 부싱(60)에 수용된다. 슬라이딩 부싱(60)을 고정하기 위하여, 스크루 부싱(64)이 제공되어 있다. 광도파로(54)의 광 배출창(66)은 점화캡(14)의 기저 영역 안에 삽입된 형광 필름(22)의 바로 아래쪽에 위치한다. 회전의 관점에서 볼 때 스티어링 휠 및 스티어링 튜브(38)의 회전과 광도파로(54) 사이의 분리는 관통-홀(62)에 광도파로가 위치함으로써 달성된다. 형광 필름(22)의 바로 아래쪽에 광 배출창(66)이 배치됨으로써 기능적 연결이 달성된다. 물론, 이런 배열은 회전축선 (A-A)과 동심을 이루는 것이 바람직하다.
도 4는 광도파로(54)가 스티어링 튜브(38) 또는 상기 스티어링 튜브(38)의 단부에 배열된 스티어링 스핀들(68) 안으로 안내되는 방법을 도시하는 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 유압 유체(40) 또는 스티어링 오일로 내부가 채워진 공지된 스티어링 기어 안에서 작동하는 스티어링 스핀들(68)은 관통 덕트(70)를 갖추고 있다. 스티어링 기어의 벽(78)을 통해 인도되고 밀봉링(76)에 의해 밀봉된 브리징 튜브(bridging tube; 74)는, 중간 매개체인 반경방향 샤프트 밀봉링(72)을 통해 관통-덕트(70)의 단부에 있는 다단형 확장부 안으로 삽입된다. 이런 방식으로, 스티어링 스핀들(68)의 관통 덕트(70)는 브리징 튜브(74)를 지나 바깥쪽으로 통하고, 브리징 튜브(74)는 반경방향 샤프트 밀봉링(72)을 이용하여 스티어링 휠로부터 회전의 관점에서 분리되어 있으며, 그 결과 광도파로(54)가 안내될 수 있도록 구성되어 있다. 밀봉링(72, 76)은 관통 덕트(70) 또는 브리징 튜브(74)의 내부가 유체로 채워진 스티어링 기어의 내부로부터 밀봉 형태로 분리되도록 할 수 있다.
물론, 본 발명은 다양한 방식으로 변형되고 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 스티어링 스핀들(68)이 실제의 스티어링 기어 또는 스티어링 타이 로드와 직접적인 기계적 형태로 상호작용을 할 필요는 없다. 스티어링 스핀들(68) 또는 스티어링 튜브(38; 도1)는 스티어링 시스템의 스티어링 센서일 수도 있으며, 스티어링 시스템에서 스티어링 타이 로드를 작동시키는 스티어링 기어는 유압 라인 또는 전기 라인에 의하여 제어될 수도 있다. 스티어링 휠과 광도파로 사이가 회전의 관점에서의 분리됨으로써, 전체 에어백 장치가 회전의 관점에서 스티어링 휠로부터 분리되거나, 또는 회전의 관점에서 단지 에어백만이 스티어링 휠에 결합되도록 부착되어 가스 발생기(8)에 대하여 회전할 수 있다. 형광 필름(22)은 상기 구조에 있어 반드시 필요한 구성요소는 아니다. 점화 파우더 또는 점화 재료는 직접 인접하는 광도파로의 광 배출창으로부터 나오는 광 펄스에 의해 직접 점화될 수 있다.

Claims (9)

  1. 에어백(6)을 팽창시키기 위한 가스 발생기(8), 상기 가스 발생기를 점화하기 위한 점화캡(14), 및 광도파로(18, 28; 54)를 포함하고, 상기 광도파로는 스티어링 휠로부터 멀리 떨어진 광원(30)에 연결되며 상기 점화캡을 점화하는 광 펄스를 상기 점화캡에 공급하기 위한, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치에 있어서,
    상기 스티어링 휠(2)의 회전축선(A-A)에 대해 적어도 대략적으로 동심을 이루며 배열되어 있는 연결장치가 상기 에어백(6)과 상기 광도파로(18, 28; 54) 사이에 제공되며, 상기 연결장치는 상기 스티어링 휠의 회전으로부터 상기 광도파로를 분리시키고, 상기 점화캡(14)을 거쳐 상기 가스 발생기(8)와 상기 에어백으로의 상기 광도파로의 기능적 연결을 보장하는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광도파로는 상기 스티어링 휠에 고정되고 상기 점화캡(14)에서 종료하는 단부(18), 및 상기 스티어링 휠의 회전에 대하여 상기 스티어링 휠(2)로부터 분리되고 상기 광원(30)으로부터 시작되는 공급부(28)를 구비하며, 상기 공급부의 광 배출창(26)과 상기 단부의 광 유입창(24)은 상기 스티어링 휠(2)의 회전축선(A-A)과 동축을 이루고 서로 마주보도록 배열된 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 광도파로의 상기 공급부(28)의 스티어링 휠측 단부는 스티어링 튜브(38)에 부착되는 슬라이딩 베어링(34)에 수용되고, 상기 스티어링 튜브는 상기 스티어링 휠(2)의 회전에 대하여 상기 스티어링 휠에 고정되도록 연결되는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 가스 발생기(8)는, 상기 스티어링 휠(2)의 회전에 대하여 상기 스티어링 휠에 고정되도록 연결되며, 상기 점화캡(14)에 대하여 회전가능하고, 상기 점화캡은 상기 스티어링 휠(2)의 회전축선(A-A)과 동축으로 제공되며 상기 스티어링 휠의 회전에 대하여 상기 스티어링 휠로부터 분리된 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 점화캡(14)은 상기 가스 발생기(8)의 리세스(10)에 수용되고, 상기 가스 발생기와 상기 점화캡 사이에 슬라이딩 부싱(50)이 배열되는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 점화캡(14)은 상기 스티어링 휠(2)의 회전에 대하여 상기 스티어링 휠에 고정되도록 연결되고 상기 점화캡과 마주하는 상기 광도파로(54)의 단부에 대하여 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 광도파로(54)는 중간 매개체인 슬라이딩 부싱(60)을 통해 상기 점화캡(14) 하우징(12)의 관통 개구(62)로 수용되는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로(54)는 광 배출창(66)을 구비하고, 상기 광도파로(54)의 상기 광 배출창(66)과 상기 점화캡(14) 사이에는 형광 필름(22)이 배열되는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광도파로(54)는 외부 공간으로부터 브리징 튜브(74)를 통해 상기 스티어링 휠(2)의 회전에 대해서 고정되도록 연결되는 스티어링 스핀들(68)의 내부로 인도되고, 상기 브리징 튜브(74)는 스티어링 기어 하우징의 벽(78)에 단단히 연결되며, 중간 매개체인 밀봉링(72)을 통해 상기 스티어링 휠의 회전에 대하여 고정되도록 연결되는 상기 스티어링 스핀들(68)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 스티어링 휠에 수용되는 에어백 장치를 기동하기 위한 장치.
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