KR100512860B1 - 자동차용 커튼 에어백 - Google Patents

Abstract

자동차의 충돌에 따른 에어쿠션의 전개시 탑승객측을 향하여 에어쿠션이 과도하게 전개되는 것을 방지함으로써 탑승객에 가해지는 상해치를 최소화할 수 있는 자동차용 커튼 에어백이 개시되어 있다. 이를 위한 본 발명은 루프레일을 따라 배치되고 인플레이터로부터 발생되는 작동가스가 유입되는 디퓨져와, 디퓨져 주위를 일정면적을 가지며 밀폐하고 디퓨져를 통해 방출되는 작동가스에 의해 팽창되는 에어쿠션 및 에어쿠션를 감싸는 쿠션커버를 포함하며, 상기 쿠션커버 내에서 상기 에어쿠션은 플로어측을 향하도록 배치되고 상기 디퓨져는 상기 플로어측과 대향하는 루프측을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 커튼 에어백{Curtain air bag for a motor vehicle}

본 발명은 자동차의 측면 충돌에 따른 에어쿠션의 전개시 탑승객측을 향하여 에어쿠션이 과도하게 전개되는 것을 방지함으로써 탑승객에 가해지는 상해치를 최소화할 수 있는 자동차용 커튼 에어백에 관한 것이다.

최근들어, 자동차의 기능성 및 편의성과 더불어 탑승객의 안전에 대한 관심이 높아지면서, 자동차의 사고시 탑승객을 안전하게 보호할 수 있는 안전과 관련된 장치들의 중요성이 점차 증대되고 있는 추세이다.

이러한 안전장치들 중에서, 특히 에어백 시스템은 안전밸트와 함께 사용되어 자동차의 정면충돌이나 측면충돌시 탑승객이 상해를 입는 것을 방지하는 기능을 수행하고 있다.

한편, 상기 에어백 시스템중, 특히 자동차의 측면충돌과 관련된 에어백 시스템은 통상 탑승객의 머리부 보호를 위한 커튼 에어백(Curtain Air-Bag)과, 탑승객의 옆구리부 보호를 위한 사이드 에어백(Side Air-Bag)으로 구분되어 사용되고 있다.

이 중에서, 커튼 에어백은 보통 차실내의 측상단을 따라 설치되어 자동차의 충돌시 커튼식으로 전개되는 구조를 취하고 있으며, 특히, 자동차의 측면 충돌뿐만 아니라 자동차의 전복 사고 시에도 그 효과를 발휘하여 탑승자에게 고도의 안전성을 제공하고 있다.

도 1a는 종래의 커튼 에어백 장착구조의 일예를 보여주는 개략도이다. 또한, 도 1b는 도 1a의 커튼 에어백이 전개되지 않은 상태에서의 X-X섹션 방향의 단면구조를 도시한 단면도이고, 도 1c는 종래의 커튼 에어백에 있어서 쿠션커버 내에서 디퓨져와 에어쿠션의 배치구조를 예시한 개념도이다.

도 1a 내지 도 1c에서 보는 바와 같이, 커튼 에어백은 루프트림(Roof trim;4)의 내측에 위치한 루프레일(6)을 따라 일정구간에 걸쳐 배치되는 에어쿠션(10)과, 상기 에어쿠션(10)을 커버하는 쿠션커버(15)와, 상기 쿠션커버(15)를 루프레일(6)상에 고정하는 쿠션홀더(14)와, 개구부(22)를 가지며 상기 에어쿠션(10) 내부에 설치되는 디퓨져(20) 및 상기 디퓨져(20)의 일단에 결합되는 인플레이터(30)를 포함하여 구성된다.

에어쿠션(10)은 개구부(22)와 연통되며 디퓨져(20) 주위를 일정면적을 가지며 밀폐한다. 또한, 인플레이터 유닛(30)은 디퓨져(20)의 일단과 연통되어 있으며, 그 연결부위는 상기 에어쿠션(10)이 감싸진 상태에서 클램프(32)에 의해 조여짐으로써 견고하게 밀폐된다.

한편, 인플레이터(30)는 자동차의 충돌을 감지하는 감지센서(도시안됨)와 전기적으로 연결되어 있으며, 에어쿠션(10)의 일측에는 프론트 필러(도시안됨)측에 지지되며 에어쿠션(10)의 전개시 상기 에어쿠션(10)을 상하 또는 좌우로 방향으로 넓게 펴질 수 있도록 가이드 하기 위한 테더(tether;40)가 결합된다.

또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 커튼 에어백은 자동차 도어측 상부에 위치한 루프트림(4) 내에 취부되며, 쿠션커버(15)를 감싸고 있는 쿠션홀더(14)를 루프레일(6)의 인너패널(5)상에 볼트를 통해 체결함으로써 고정시키게 된다.

이때, 도면상에 도시되지는 않았지만, 루프트림(4)에는 에어쿠션(10)의 팽창력에 의해 쉽게 찢어질 수 있도록 은폐된 파열라인이나 혹은 별도의 도어식 개방구조가 형성되어 있다.

이러한 구성에 따라, 자동차의 측면 충돌시 충돌감지센서로부터 신호가 감지되면, 인플레이터(30)로부터 작동가스가 발생되어 디퓨져(20) 내부로 분출되고, 이 분출된 가스는 다시 디퓨져(20)의 개구부(22)를 통해 에어쿠션(10) 내부로 분출되어 에어쿠션(10)의 팽창이 이루어지게 된다.

이때, 에어쿠션(10)의 팽창력에 의해 쿠션커버(15)의 개방과 함께 루프트림(4)상의 도시되지 않은 파열라인이 파열되면서 도면상에 표현된 화살표 방향(실내측 방향)으로 에어쿠션(10)의 전개가 이루어지게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 커튼 에어백은 커튼 에어백의 구성품 중 하나인 에어쿠션(10)이 쿠션커버(15) 내에서 탑승객측을 향하도록 배치되고, 상기 에어쿠션(10)에 작동가스를 방출하는 디퓨져(20)는 자동차의 차체측을 향하도록 배치된 획일적인 배치구조를 적용하고 있다.

이에 따라, 자동차의 충돌에 따른 에어쿠션(10)의 전개시 상기 에어쿠션(10)이 실내측 방향으로 과도한 팽창이 이루어져 탑승객이 부상을 입게되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 커튼 에어백 내의 에어쿠션과 디퓨져의 배치구조를 개선하여 자동차의 충돌시 에어쿠션이 차량측으로 전개될 수 있도록 유도하여 탑승객의 상해치를 최소화할 수 있도록 하는 자동차용 커튼 에어백을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 루프레일을 따라 배치되고 인플레이터로부터 발생되는 작동가스가 유입되는 디퓨져; 상기 디퓨져 주위를 일정면적을 가지며 밀폐하고 상기 디퓨져를 통해 방출되는 작동가스에 의해 팽창되는 에어쿠션; 및 상기 에어쿠션를 감싸는 쿠션 커버를 포함하여 이루어지되, 상기 쿠션커버 내에서 상기 에어쿠션은 플로어측을 향하도록 배치되고, 상기 디퓨져는 상기 플로어측과 대향하는 루프측을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어쿠션은 프론트 및 리어시트측을 각각 한정하는 제1 및 제2영역, 상기 제1영역의 전방을 형성하는 제3영역, 그리고 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 위치하는 제4영역으로 구획되며 상기 디퓨져 주위를 일정면적을 가지며 밀폐하는 제1쿠션을 포함하여 이루어지고, 상기 제4영역은 상기 제1쿠션의 전개시 팽창이 억제되는 하나 이상의 비팽창영역을 갖는다.

상기 제3영역에는 상기 제1쿠션의 전개시 내부 작동가스의 출입이 제한되어 팽창이 억제되는 하나 이상의 비팽창영역이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1영역의 하단에는 상기 제1쿠션과 함께 전개되어 상기 프론트시트에 착좌된 탑승객의 옆구리 부위를 보호하기 위한 제2쿠션이 연통된다.

그리고, 상기 제2영역의 하단에는 상기 제1쿠션 및 상기 제2쿠션과 함께 전개되어 상기 리어시트에 착좌된 탑승객의 옆구리 부위를 보호하기 위한 제3쿠션이 연통된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 커튼 에어백을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 커튼 에어백의 구체적인 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 커튼 에어백(600)은 에어쿠션(100), 상기 에어쿠션(100)에 가스를 제공하는 인플레이터(200), 상기 인플레이터(200)를 수납하는 하우징(260), 상기 에어쿠션(200)내에 구비되어 상기 인플레이터(200)로부터 발생된 가스를 상기 에어쿠션(100) 내에 공급하는 디퓨져(Diffuser;300)를 포함하여 구성된다.

인플레이터(200)는 도시되지 않은 제어부와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제어부는 자동차 내의 충돌감지센서(미도시)와 연결된다. 또한, 하우징(260)은 상기 인플레이터(200)를 수납하며 후술되는 루프레일(Roof rail;500)상에 고정된다.

에어쿠션(100)은 자동차 실내의 프런트 시트(Front seat)와 리어 시트(Rear seat)에 착좌하는 탑승객 머리부의 충분한 보호가 가능하도록 일정 폭과 길이를 가지며 형성되고, 단부 일측에는 에어쿠션(100)의 전개시 상하 또는 좌우로 넓게 펴질 수 있도록 가이드해 주는 테더(Tether;120)가 구비되어 있다.

디퓨져(300)는 관 형상을 가지며 외주면상에는 길이 방향을 따라 배치된 다수의 개구부(도시안됨)가 형성되어 있다. 상기 디퓨져(300)는 에어쿠션(100)의 상단부 내측에 수용된 상태에서 일단이 인플레이터(200)를 수용하고 있는 하우징(260)과 결합된다. 이때, 상기 디퓨져(300)와 상기 하우징(260)이 결합된 상태에서 이들의 결합부위를 감싸게 되는 에어쿠션(100) 부위를 클램프(360)로 조여 밀폐되도록 한다.

에어쿠션(100)의 상단에는 상기 에어쿠션(100)을 후술되는 루프레일(500)상에 고정시킬 수 있도록 다수의 쿠션홀더(420)가 일정 간격을 두고서 결합되고, 상기 쿠션홀더(420)는 접혀진 상태의 에어쿠션(100)을 감싸는 쿠션커버(400)의 외면을 둘러싸며 쿠션커버(400)를 일시적으로 잡아주게 된다.

한편, 도 4는 본 발명의 커튼 에어백(600)이 차량 내에 장착된 모습을 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 커튼 에어백(600)에 있어서, 특히, 쿠션커버(400) 내에서 디퓨져(300)와 에어쿠션(100)의 배치구조를 보여주는 개념도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커튼 에어백(600)은 자동차 도어측 상부에 위치한 루프트림(Roof trim;540) 내에 취부되며, 쿠션커버(400)를 감싸고 있는 쿠션홀더(420)를 루프레일(500)의 인너패널(520)상에 볼트(560)를 통해 체결함으로써 고정시키게 된다.

이때, 도 5의 개념도에서 표현된 바와 같이, 쿠션커버(400) 내에서 에어쿠션(100)은 자동차의 플로어(Floor)측을 향하도록 배치되고, 디퓨져(300)는 상기 플로어측과 대향하는 루프(roof)측을 향하도록 배치된다.

이와 같은 배치구조는 에어쿠션(100)이 전개될 경우 상기 에어쿠션(100)의 전개 방향을 자동차의 플로어측으로 유도함으로써, 종래에서와 같이 에어쿠션이 승객이 위치한 차량 실내측으로 곧바로 전개되어 탑승자가 에어쿠션의 충격에 의해 부상당하는 것을 방지할 수 있도록 해준다.

상술한 기본적인 개념을 바탕으로 하여, 본 발명의 커튼 에어백(600)이 차량 내에 실제적으로 장착되는 경우에는 전술된 도 4에서와 같이 에어쿠션(100)은 차체측을 향하여 비스듬히 경사진 플로어측 방향으로, 또한, 디퓨져(300)는 실내측을 향하여 비스듬히 경사진 루프측 방향으로 배치된다. 이때, 에어쿠션(100)은 도면상에 표현된 폴딩방향(F)으로 접혀져 수납된다.

이에 따라, 에어쿠션(100)이 전개될 경우에는 도면상에 표시된 화살표 방향 과 같이 차체측을 향하여 비스듬하게 경사진 차량의 플로어측 방향으로 전개가 이루어진다. 이때, 도면상에 도시되지는 않았지만, 루프트림(540)에는 에어쿠션(100)의 팽창력에 의해 쉽게 찢어질 수 있도록 통상의 경우 처럼 은폐된 파열라인 또는 별도의 도어식 개방구조가 형성되어 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 따른 커튼 에어백(600)의 사용상태를 도시한 것으로, 에어쿠션(100)이 완전한 전개를 이룬 모습을 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 에어쿠션(100)은 탑승객의 머리부 보호를 위한 제1쿠션(110)과, 상기 제1쿠션(110)의 보조수단으로서 탑승객의 옆구리부 보호를 가능케 하는 제2쿠션(130) 및 제3쿠션(140)을 포함한다.

또한, 상기 제1쿠션(110)은 도면에 나타낸 바와 같이, 프론트시트측을 한정하는 제1영역(A)과, 리어시트측을 한정하는 제2영역(B), 그리고 상기 제1영역(A)의 전방을 형성하는 제3영역(C) 및 상기 제1영역(A)과 상기 제2영역(B) 사이에 위치하는 제4영역(D)으로 가상적으로 구획된다.

여기서, 상기 제1영역(A) 및 상기 제2영역(B)은 프론트 및 리어시트에 착좌하게 되는 탑승객의 위치에 해당하는 영역으로서, 상기 제1쿠션(110)의 전개시 탑승객의 머리부와 직접적으로 맞닿는 영역을 한정하고 있다.

상기 제3영역(C) 및 제4영역(D)은 상기한 제1 및 제2영역(A,B)을 제외한 상기 제1쿠션(110)상의 영역을 말하고 있는 것으로서, 상기 제1쿠션(110)의 전개시 탑승객과 직접적으로 맞닿지 않는 영역을 한정하고 있다.

또한, 상기 제3영역(C) 및 상기 제4영역(D)에는 상기 제1쿠션(110)의 전개시 상기 제1쿠션(110)의 팽창을 부분적으로 제한하기 위한 적어도 하나 이상의 비팽창영역(150)이 형성된다.

상기 비팽창영역(150)은 가장 간단한 형성방법으로서, 보통 그 대상부위를 바로 재봉하거나 혹은 천등의 직물을 덧대어 박음질 함으로써 상기 제1쿠션(110)의 전개시 상기 재봉된 영역의 팽창이 강제적으로 제한될 수 있도록 하고 있다.

이와 같이 상기 제1쿠션(110)상에 별도의 비팽창영역(150)을 형성하는 이유는 탑승객이 보호에 직접적으로 영향을 끼치지 않는 영역에 작동가스의 출입을 근본적으로 차단하여 상기 제1쿠션(110)의 팽창효율을 극대화시킴과 동시에 인플레이터(200)의 용량을 최소화시킬 수 있는 효과를 도모하기 위함이다.

상기와 같은 비팽창영역(150)은 상기 제1쿠션(110) 내를 빠른 속도로 이동하게 되는 작동가스의 적절한 통기성을 고려하여 이를 해치지 않는 범위 내에서는 필요에 따라 그 형상과 개수에 제한 받지 않고서 적절하게 구성할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2영역(A,B)에 위치한 상기 제1쿠션(110)의 하단에는 탑승객의 측면부 보호를 위한 각각 제2쿠션(130)과 제3쿠션(140)이 일체로 연결된다.

여기서, 상기 제2쿠션(130) 및 제3쿠션(140)은 상기 제1 및 제2영역(A,B)에 위치한 상기 제1쿠션(110)의 하단부가 일정면적으로 하방으로 연장된 것으로서, 상기 제1쿠션(110)의 팽창시 함께 팽창되며 탑승객의 옆구리부를 보호할 수 있도록 하고 있다.

이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차의 충돌시 충돌감지센서(도시안됨)에 의해 충격이 감지되어 에어백을 작동시키기 위한 전기적 신호가 인플레이터(200)에 인가되면, 인플레이터(200) 내부의 가스발생제가 착화 연소되면서 작동가스가 발생되어 디퓨져(300)로 공급된다.

한편, 디퓨져(300) 내부로 유입된 작동가스는 개구부(320)를 통해 다시 에어쿠션(100) 내부로 방출되어 에어쿠션(100)의 팽창을 시키게 되는데, 이때, 상기 에어쿠션(100)은 도 4에서와 같이 차체측으로 비스듬히 경사진 플로어측 방향(도면의 화살표 방향)으로 팽창되면서 루프트림(540)상에 형성된 파열라인(도시안됨)을 찢고서 외부로 전개된다.

이렇게, 루프트림(540)을 파열하고 나온 에어쿠션(100)은 디퓨져(300)에 가장 근접된 제1쿠션(110)의 팽창이 먼저 이루어지고, 다음으로 제2쿠션(130) 및 제3쿠션(140)의 팽창이 순차적으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 에어쿠션(100)이 플로어측 방향으로 완전한 전개가 이루어진 상태에서 탑승자가 상기 에어쿠션(100)에 충격되기 때문에, 종래에서와 같이 에어쿠션(100)이 승객이 위치한 차량 실내측으로 곧바로 전개되어 탑승자가 에어쿠션(100)의 팽창력에 의해 부상당하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 에어쿠션(100)의 전개시 제1쿠션(130)이 비팽창영역(150)에 의해 부분적인 팽창제한을 받으면서 탑승자의 머리부 주위에 전개되므로 탑승자의 머리부가 차체측 구조물에 닿기 전에 먼저 받쳐주면서 보호해줄 수 있고, 동시에, 상기 제1쿠션(110)의 하부에 위치한 제2 및 제3쿠션(130,140)을 통해 탑승객의 옆구리부를 함께 보호할 수 있다.

상기한 본 발명에 의하면, 커튼 에어백 내의 에어쿠션은 플로어측을 향하도록 하고 상기 디퓨져는 루프측을 향하도록 배치하여, 자동차의 충돌시 에어쿠션이 탑승객측을 향하여 직접적으로 팽창되지 않도록 함으로써 탑승객이 부상을 입는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 제1쿠션의 하부에 제2 및 제3쿠션을 일체로 형성시킴으로써, 자동차 충돌시 제1쿠션을 통해 탑승객의 머리부를 보호할 수 있음과 아울러 제2 및 제3쿠션을 통해 탑승객의 옆구리부까지 함께 보호할 수 있다.

더욱이, 탑승객의 옆구리부 보호만을 위하여 종래에 시트측이나 도어측에 장착되던 사이드 에어백으로 인한 차량 내의 많은 배선 및 복잡한 주변장치의 구성을 배제시킬 수 있으므로 시트나 도어의 설계 자유도를 월등히 향상시킬 수 있으며, 이와 함께 사이드 에어백의 채용에 의한 추가적인 비용상승을 억제할 수 있다.

또한, 제1쿠션의 비유효영역 내에 작동가스에 의한 팽창이 제한되는 비팽창영역을 형성시킴으로써 제1쿠션 및 제2,3쿠션의 팽창효율을 극대화시킬 수 있고, 비팽창영역의 면적에 비례하여 인플레이터의 용량을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a는 종래의 자동차에 장착되는 커튼 에어백을 도시한 개략도.

도 1b는 도 1a의 A-A섹션 방향에서 바라본 모습을 도시한 단면도.

도 1c는 종래의 커튼 에어백 내의 에어쿠션과 디퓨져의 배치구조를 설명하기 위한 개념도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커튼 에어백을 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 커튼 에어백의 구체적인 구성을 보여주는 분해 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 커튼 에어백의 차량 내의 장착구조를 보여주는 단면도.

도 5는 도 2에 도시된 커튼 에어백 내의 에어쿠션 및 디퓨져의 배치구조를 도시한 개념도.

도 6은 본 발명의 따른 커튼 에어백의 사용상태를 도시한 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 에어쿠션 110,130,140 : 제1,2,3쿠션

120 : 테더 150 : 비팽창영역

200 : 인플레이터 260 : 하우징

300 : 디퓨져 320 : 개구부

400 : 쿠션커버 420 : 쿠션홀더

500 : 루프레일 520 : 인너패널

540 : 루프트림 560 : 볼트

600 : 커튼 에어백 A,B,C,D : 제1,2,3,4영역

Claims (5)

1. 인플레이터에서 발생된 작동가스가 유입되는 디퓨져와, 상기 디퓨져를 통해 방출되는 작동가스에 의해 팽창되는 에어쿠션과, 상기 디퓨져 및 상기 에어쿠션를 감싸는 쿠션커버를 포함하는 커튼에어백에 있어서,

   상기 에어쿠션은 차량의 차체측 방향을 향하여 비스듬히 경사진 차량의 플로어측 방향으로 배치되고, 상기 디퓨져는 차량의 실내측 방향을 향하여 비스듬히 경사진 차량의 루프측 방향으로 배치되도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
2. 제1항에 있어서, 상기 에어쿠션은, 프론트 및 리어시트측을 각각 한정하는 제1 및 제2영역, 상기 제1영역의 전방을 형성하는 제3영역, 그리고 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 위치하는 제4영역으로 구획되며 상기 디퓨져 주위를 일정면적을 가지며 밀폐하는 제1쿠션을 포함하여 이루어지고, 상기 제4영역은 상기 제1쿠션의 전개시 팽창이 억제되는 하나 이상의 비팽창영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
3. 제2항에 있어서, 상기 제3영역에는 상기 제1쿠션의 전개시 내부 작동가스의 출입이 제한되어 팽창이 억제되는 하나 이상의 비팽창영역이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1영역의 하단에는 상기 제1쿠션과 함께 전개되어 상기 프론트시트에 착좌된 탑승객의 옆구리 부위를 보호하기 위한 제2쿠션이 연통된 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2영역의 하단에는 상기 제1쿠션 및 상기 제2쿠션과 함께 전개되어 상기 리어시트에 착좌된 탑승객의 옆구리 부위를 보호하기 위한 제3쿠션이 연통된 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.