KR100844856B1 - 팽창압력 완화 에어백장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 벤트홀(20a)이 구비된 쿠션(20)과, 가스를 발생하는 인플레이터(22)와, 인플레이터에서 분출되는 가스를 쿠션내에서 분산 유도하는 가스분산가이드(24)와, 상기 가스분산가이드와 벤트홀을 연통시키는 가스유도튜브(26)와, 상기 가스분산가이드내에서 가스유도튜브의 유입구(26a)를 차단할 수 있도록 배치되는 마개(28)와, 상기 쿠션내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고, 타단이 마개에 연결되어 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 마개가 가스유도튜브의 유입구를 선택적으로 차단토록 하는 견인테더(29)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 에어백의 비정상 작동조건에서는 가스의 유동압력에 의해 상기 마개가 움직여서 가스유도튜브의 유입구를 막는 현상을 방지하고, 에어백의 정상 작동조건에서는 상기 견인테더에 의한 마개의 움직임에 지장을 주지 않는 마개고정수단을 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 팽창압력 완화 에어백장치에 의하면, 마개를 이용하여 벤트홀을 선택적으로 차단하는 특성상 쿠션의 팽창압력 조절기능면에서의 작동안정성이 높고, 쿠션의 팽창압력 조절을 위한 구성이 간단하기 때문에 생산성이 높다는 이점이 있다.

Description

팽창압력 완화 에어백장치{airbag instrument}

본 발명은 쿠션의 팽창충격에 의한 탑승자의 상해를 감소시킬 수 있는 에어백장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 에어백장치는 사고발생시에 차량에 탑승한 운전자 및 탑승자가 운전대 내지는 인스트루먼트패널 및 전면유리창 등에 부딪혀서 상해를 입는 것을 방지하기 위한 안전수단으로서, 설치되는 위치에 따라 차량의 전면 충돌시에 운전자 및 탑승자를 보호하기 위한 프론트에어백과, 차량의 측면 충돌시에 운전자 및 탑승자를 보호하기 위한 사이드에어백 등으로 구분된다.

이와 같은 에어백장치는 가스를 분출하는 인플레이터(inflater)와, 인플레이터에서 분출된 가스에 의해 팽창 전개되는 쿠션, 차량의 충돌을 감지하여 충격신호를 발생하는 충격센서, 충격신호에 따라 인플레이터의 뇌관을 점화시키는 제어모듈을 포함하여 구성되어 있다.

에어백장치의 작동은, 차량에 충돌사고가 발생한 경우에 충격센서가 이를 감지하여 제어모듈로 신호를 보내고, 상기 제어모듈이 인플레이터를 기폭시켜서 인플레이터에 충진된 가스가 분출됨으로써 가스에 의해 쿠션이 팽창 전개되는 방식으로 이루어진다.

이에 따라 차량의 충돌시 차체와 탑승자의 직접적인 충돌을 방지함으로써 탑승자를 보호하게 된다.

한편, 에어백장치의 작동시에는 매우 빠른 속도로 쿠션이 팽창 전개되는 만큼, 팽창되는 쿠션에 의해 탑승자가 받게 되는 이른바 팽창충격도 상당한데, 특히 탑승자가 몸을 기울여서 운전대나 대시패널에 가까이 하거나, 체격이 왜소한 사람이 운전을 위해 운전대에 근접해서 앉은 경우에는 팽창충격이 더욱 크게 느껴지기 때문에 이로 인해 탑승자가 상해를 입는 경우도 종종 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 에어백장치의 팽창충격에 의한 상해를 줄이기 위해 탑승자의 자세조건 내지는 체격조건에 따라, 운전대나 대시패널 등의 쿠션전개위치와 탑승자 간의 거리가 가까운 경우에는 쿠션의 팽창압력을 줄여서 상해를 최소화하고, 쿠션전개부와 탑승자간의 간격이 적정하게 유지되는 경우에는 쿠션의 팽창압력이 정상적으로 유지되도록 하기 위한 여러 가지 방법이 안출되었다.

이러한 팽창압력 완화방식으로서는 이른바 어댑티브 벤팅(adaptive venting)방식, 씬치튜브(cinch tube)방식, 오퍼러블 벤팅(operable venting) 방식등이 있다.

이중에서 어댑티브 벤팅방식은 도 1a, 1b 에 나타난 것과 같이 쿠션(10)의 일측에 벤트홀(10a)이 형성되고, 쿠션(10)의 내부에 폭이 넓은 형태의 테더밴드(12)가 구비되며, 상기 벤트홀(10a)을 통해 상기 테더밴드(12)의 중간부분이 빠져나간 구조로 이루어진다.

어댑티브 벤팅방식에 따르면 상기 탑승객의 자세조건 내지는 체격조건이 비정상인 경우에는 에어백작동시에도 테더밴드(12)가 느슨한 상태를 유지하기 때문에 벤트홀(10a)이 개방되어 벤트홀(10a)을 통해 가스가 유출됨으로써 팽창압력이 약해지며(도 1a 참조), 탑승객의 자세조건 내지는 체격조건이 정상인 경우 테더밴드(12)가 팽팽하게 당겨져서 벤트홀(10a)을 차단하게 됨으로써 가스가 유출되지 않아 팽창압력이 저하되지 않게 된다.(도 1b 참조)

씬치튜브방식은 도 2a, 2b에 나타난 것과 같이 쿠션(10)의 일측에 구비된 씬치튜브(101)에 의해 벤트홀(10a)이 형성되고, 쿠션내부에 테더(14)가 구비되고 상기 테더(14)의 선단이 상기 씬치튜브(101)의 둘레를 결속하는 구조로 이루어진다.

이러한 씬치튜브방식에 의하면 탑승객의 자세조건 등이 비정상적인 경우에는 에어백의 작동시 테더(14)가 당겨지지 않기 때문에 씬치튜브(101)의 기본상태가 유지되어 벤트홀(10a)을 통해 가스가 유출됨으로써 쿠션(10)의 팽창압력이 약해지고, 탑승객의 자세조건 등이 정상적인 경우에는 상기 테더(14)에 의해 씬치튜브(101)의 선단이 조여지면서 벤트홀(10a)이 막히게 되어 가스가 유출되지 않게 됨으로써 쿠션(10)의 팽창압력이 저하되지 않게 된다.

오퍼러블 벤팅방식은 인플레이터에 쿠션내부로 향하는 가스토출구(충진토출구)와 쿠션외부로 향하는 다른 가스토출구(배출토출구)를 각각 형성하고, 각 가스토출구를 선택적으로 개방할 수 있는 캡이 구비되며, 상기 쿠션의 팽창정도에 따라 작동되는 테더가 상기 캡에 연결된 구조로 이루어진다.(미도시)

오퍼러블 벤팅방식에 의하면 에어백 작동시 탑승자의 자세조건이 비정상적인 경우, 테더가 당겨지지 않아서 상기 캡이 충진토출구 및 배출토출구를 모두 개방한 기본 상태를 유지하게 되며, 인플레이터에서 공급되는 가스가 쿠션의 외부로도 누출되기 때문에 쿠션의 팽창압력이 약해지게 된다.

탑승자의 자세조건이 정상적인 경우, 테더에 의해 캡이 당겨져서 충진토출구를 개방하고 배출토출구가 막는 상태로 전환됨으로써 인플레이터에서 공급되는 가스가 쿠션의 외부로 누출되지 않기 때문에 쿠션의 팽창압력이 약해지지 않는다.

한편, 이러한 종래기술에 있어서, 어댑티브 벤팅방식은 테더밴드(12)가 벤트홀(10a)을 막는 극히 간단한 구조로서, 생산성면에서의 장점은 있으나, 비정상 작동조건에서도 테더밴드(12)가 벤트홀(10a)을 막을 우려가 있으며, 씬치튜브 방식은 테더(14)에 의해 씬치튜브(101) 선단이 조여지는 과정에서 씬치튜브(101)가 파손됨으로써 정상 작동조건에서도 벤트홀(10a)이 개방될 우려가 있는 등, 작동안정성이 낮으며, 오퍼러블 벤팅 방식은 충진토출구 및 배출토출구가 각각 별도로 형성된 인플레이터를 사용해야 하는 만큼, 제조단가가 비싸진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 구성이 간단하고, 작동안정성이 뛰어난 팽창압력 완화 에어백장치의 제공을 목적으로 한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 일측에 벤트홀이 구비된 쿠션과, 가스를 발생하는 인플레이터와, 인플레이터에서 분출되는 가스를 쿠션내에서 여러 방향으로 분산되도록 유도하는 가스분산가이드와, 상기 가스분산가이드와 상기 벤트홀을 연통시키는 가스유도튜브와, 상기 가스분산가이드내에서 상기 가스유도튜브의 유입구를 차단할 수 있도록 배치되는 마개와, 상기 쿠션내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고, 타단이 상기 마개에 연결되어 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 상기 마개가 가스유도튜브의 유입구를 선택적으로 차단토록 하는 견인테더를 포함하여 이루어진다.

상기 가스분산가이드는, 인플레이터로부터 분출되는 가스가 여러 방향으로 확산되도록 가스분출방향에 대해 가로놓여지며 양 측면이 개방된 박스형태로 이루어진다.

본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 에어백의 비정상 작동조건에서는 가스의 유동압력에 의해 상기 마개가 움직여서 가스유도튜브의 유입구를 막는 현상을 방지하고, 에어백의 정상 작동조건에서는 상기 견인테더에 의한 마개의 움직임에 지장을 주지 않는 마개고정수단을 포함하여 이루어진다.

상기 마개고정수단은, 그 일단이 마개에 연결되며, 타단이 특정위치에 고정되고, 그 길이가 상기 타단의 고정점과 가스유도튜브의 유입구간의 거리 보다 짧으며, 정상 작동조건에서 견인테더에 의해 발생되는 견인력보다 그 장력이 약하게 구성되는 임시고정테더를 포함하여 이루어진다.

상기 마개는 평판형태 내지는, 볼형태, 원뿔형태 등으로 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 팽창압력 완화 에어백장치는, 마개를 이용하여 벤트홀을 선택적으로 차단하는 특성상 쿠션의 팽창압력 조절기능면에서의 작동안정성이 높고, 쿠션의 팽창압력 조절을 위한 구성이 간단하기 때문에 생산성이 높다는 이점이 있다.

이하 본 발명의 상세한 실시예를 도 3a 부터 도 5b 까지 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는 도 3a 에 나타난 것과 같이 일측에 벤트홀(20a)이 구비된 쿠션(20)과, 쿠션(20)의 팽창을 위한 가스를 발생하는 인플레이터(22)와, 인플레이터(22)에서 분출되는 가스를 쿠션(20)내에서 여러 방향으로 분산되도록 유도하는 가스분산가이드(24)와, 상기 가스분산가이드(24)와 상기 벤트홀(20a)을 연통시키는 가스유도튜브(26)와, 상기 가스분산가이드(24)내에서 상기 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)를 차단할 수 있도록 배치되는 마개(28)와, 상기 에어백의 정상 작동조건에서 마개(28)가 상기 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)를 선택적으로 차단토록 하는 견인테더(29)를 포함하여 이루어진다.

상기 가스분산가이드(24)는 인플레이터(22) 측으로부터 유입된 가스가 순간적으로 충진되었다가 여러 방향으로 분산되도록 가스분출방향에 대해 가로놓여지며 양 측면이 개방된 박스형태로 이루어지며, 일측면에는 인플레이터(22)와 연통되는 가스유입홀(24a)이 형성되어 있다.

상기 견인테더(29)는 쿠션(20)의 내부에 구비되어 그 일단이 쿠션(20)의 내측에 고정되고, 타단이 마개(28)에 고정되는데, 상기 마개(28)가 가스분산가이드(24) 내에 배치되기 때문에 마개(28)를 가스유도튜브(26) 측으로 끌어올릴 수 있도록 그 타단은 가스유도튜브(26)의 측면을 통해 유입되어 마개(28)와 연결된다.

또한, 본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 에어백의 비정상 작동 조건에서는 가스의 유동압력에 의해 상기 마개(28)가 움직여서 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)를 막는 현상을 방지하고, 에어백의 정상 작동조건에서는 상기 견인테더(29)에 의한 마개(28)의 움직임에 지장을 주지 않는 마개고정수단을 포함하여 이루어진다.

상기 마개고정수단은 그 일단이 마개(28)에 연결되며, 타단이 가스분산가이드(24) 등의 특정위치에 고정되는 임시고정테더(30)로 이루어진다.

상기 임시고정테더(30)는 그 길이가 상기 가스분산가이드(24)와의 연결지점에서부터 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)간의 거리 보다 짧게 이루어지고, 정상 작동조건에서 견인테더(29)에 의해 발생되는 견인력보다 그 장력이 약하게 구성된다.

임시고정테더(30)의 장력이 견인테더(29)의 견인력 보다 약하게 구성되도록 하기 위해서는 임시고정테더(30)의 중간에 타부위보다 장력이 취약한 노치부를 형성하거나, 전체적으로 견인테더(29)보다 굵기가 가늘거나 약한 소재를 사용하는 방식을 사용하게 된다.

또한, 본 실시예에 따르면, 상기 마개(28)를 다양한 형태로 구성할 수 있는데, 쿠션(20)의 재질과 같은 직물로서 그 두께가 조금 두꺼운 평판형태(도 3a 참조) 내지는 플라스틱 소재의 볼형태(도 5a 참조), 원뿔형태(도 5b 참조) 등과 같이 가스유도튜브(26)의 유입구를 막을 수 있는 형태이면 어떤것이든 가능하다고 볼 수 있으며, 마개(28)의 재질 및 형태는 에어백 장치의 구성여건에 따라 선택적으로 적용 가능하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3a, 3b에 나타난 것과 같이 탑승자가 몸을 기울여서 운전대나 대시패널에 가까이 하거나, 체격이 왜소한 사람이 운전을 위해 운전대에 근접해서 앉은 경우와 같은 비정상 작동조건에서는 에어백의 작동시 쿠션(20)의 팽창폭이 최대치 에 미치지 않기 때문에, 견인테더(29)에 의해 마개(28)가 이끌리지 않는다.

따라서, 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)가 개방된 상태를 유지하게 되며, 상기 가스유도튜브(26)와 연통된 벤트홀(20a) 역시 개방된 상태가 되어 인플레이터(22)에서 가스분산가이드(24)로 분출된 가스의 일부가 상기 가스유도튜브(26)을 거쳐서 유동되어 벤트홀(20a)을 통해 쿠션(20) 외부로 배출된다.

이에 따라, 쿠션(20)의 팽창압력이 약해짐으로써 팽창충격의 영향이 감소하게 된다.

이 같은 비정상 작동조건에서는 에어백의 작동시 분출되는 가스압력에 의해 마개(28)가 움직일 수 는 있지만 임시고정테더(30)에 의해 마개(28)가 고정되어 있기 때문에 가스유도튜브(26)의 유입구(26a)가 안정적으로 개방된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 도 4a, 4b에 나타난 것과 같이 정상 작동조건에서는 에어백의 작동시 쿠션(20)이 최대로 팽창하기 때문에 쿠션(20)에 의해 견인테더(29)가 당겨지게 되고, 견인테더(29)의 선단에 연결된 마개(28)는 견인테더(29)에 의해 이끌려서 가스유도튜브(26)의 유입구(26a) 선단을 막개 된다.

따라서, 결과적으로 벤트홀(20a)을 통한 가스의 배출이 차단되기 때문에 쿠션(20)이 팽창압력이 낮아지지 않게 된다.

이러한 정상 작동조건에서는 에어백의 작동시 견인테더(29)에 의해 마개(28)가 강하게 이끌리게 되는데, 이때 상기 임시고정테더(30)는 견인테더(29)에 의한 견인력보다 장력이 약한 특성상, 견인테더(29)의 견인력에 의해 끊어짐으로써 마 개(28)의 움직임에 지장을 주지 않게 된다.

한편, 본 실시예에 따르면 인플레이터(22)에서 분출되는 가스가 일단 가스분산가이드(24)에 순간적으로 충진되었다가 가스분산가이드(24)의 개방된 양측면을 통해 확산되는데, 이 같은 특성상 쿠션(20)의 팽창방향이 탑승객을 정면을 향하여 집중되지 않고 측방으로 분산된다.

그러므로, 정상 작동조건에서, 쿠션(20)의 전체적인 팽창압력이 낮아지지는 않지만, 국소적으로 탑승객에게 강한 팽창충격을 주는 현상이 크게 완화된다고 볼 수 있다.

도 1a, 1b는 종래 어댑티브 벤팅 방식의 팽창압력 완화 에어백장치를 나타낸 개념도이다.

도 2a, 2b는 종래 씬치튜브 방식의 팽창압력 완화 에어백장치를 나타낸 개념도이다.

도 3a, 3b는 본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치의 구조 및 비정상작동조건에서의 작동을 나타낸 예시도이다.

도 4a, 4b는 본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치의 구조 및 정상작동조건에서의 작동을 나타낸 예시도이다.

도 5a, 5b는 본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치의 마개 형태를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

20: 쿠션 20a: 벤트홀

22: 인플레이터 24: 가스분산가이드

26: 가스유도튜브 26a: 유입구

28: 마개 29: 견인테더

30: 임시고정테더

Claims (7)

1. 일측에 벤트홀이 구비된 쿠션;

   가스를 발생하는 인플레이터;

   인플레이터에서 분출되는 가스를 쿠션내에서 여러 방향으로 분산되도록 유도하는 가스분산가이드;

   상기 가스분산가이드와 상기 벤트홀을 연통시키는 가스유도튜브;

   상기 가스분산가이드내에서 상기 가스유도튜브의 유입구를 차단할 수 있도록 배치되는 마개;

   상기 쿠션내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고, 타단이 상기 마개에 연결되어 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 상기 마개가 가스유도튜브의 유입구를 선택적으로 차단토록 하는 견인테더;

   를 포함하는 팽창압력 완화 에어백장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가스분산가이드는

   인플레이터로부터 분출되는 가스가 여러 방향으로 확산되도록 가스분출방향에 대해 가로놓여지며 양 측면이 개방된 박스형태로 이루어지는 것

   을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.
3. 제1항에 있어서,

   에어백의 비정상 작동조건에서는 가스의 유동압력에 의해 상기 마개가 움직여서 가스유도튜브의 유입구를 막는 현상을 방지하고,

   에어백의 정상 작동조건에서는 상기 견인테더에 의한 마개의 움직임에 지장을 주지 않는

   마개고정수단을 포함하는 팽창압력 완화 에어백장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 마개고정수단은

   그 일단이 마개에 연결되며, 타단이 특정위치에 고정되고, 그 길이가 상기 타단의 고정점과 가스유도튜브의 유입구간의 거리 보다 짧으며,

   정상 작동조건에서 견인테더에 의해 발생되는 견인력보다 그 장력이 약하게 구성되는

   임시고정테더를 포함하는 팽창압력 완화 에어백장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 마개는 평판형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 마개는 볼형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 마개는 원뿔형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.

Images