KR100844857B1

KR100844857B1 - 팽창압력 완화 에어백장치

Info

Publication number: KR100844857B1
Application number: KR1020070084360A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 에스앤티대우(주)
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2008-07-09

Abstract

본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 벤트홀(20a)이 구비된 쿠션(20)과, 가스를 발생하는 인플레이터(22)와, 벤트홀과 연통되어 쿠션 내부로 이어지는 가스유도튜브(24)와, 가스유도튜브의 내측선단을 그 양선단이 지지하여 양선단이 벌어진 상태에서 가스유도튜브의 유입구(24a)가 개방된 상태를 탄력적으로 유지하고 양선단이 조여지면 유입구가 닫히도록 하는 토션스프링(26)과, 토션스프링의 양선단이 탄력적으로 벌어진 상태가 되도록 억제하는 바인딩(binding)수단과, 쿠션 내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고 타단이 바인딩수단에 연계되어 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 바인딩수단에 의한 토션스프링 억제상태가 해제되도록 하는 작동테더(28)를 포함하여 이루어진다.

상기 바인딩수단은, 그 일단이 토션스프링의 양선단에 각각 연결되고, 타단이 특정위치에 고정되어 토션스프링의 양선이 탄력적으로 벌어지도록 인장상태를 유지하는 한쌍의 고정테더(30)(31)를 포함하여 이루어진다. 상기 작동테더의 타단은 일측 고정테더와 결속되고, 일측 고정테더는 에어백의 정상 작동조건에서 작동테더에 의해 유발되는 인장력에 의해 끊어지도록 구성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 팽창압력 완화 에어백장치는, 토션스프링을 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 팽창압력에 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, 1b에 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.

본 발명에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는, 일측에 벤트홀이 구비된 쿠션과, 가스를 발생하는 인플레이터와, 상기 벤트홀과 연통되어 쿠션 내부로 이어지는 가스유도튜브와, 상기 가스유도튜브의 내측선단을 그 양선단이 지지하여 양선단이 벌어진 상태에서 가스유도튜브의 유입구가 개방된 상태를 탄력적으로 유지하고 양선단이 조여지면 유입구가 닫히도록 하는 토션스프링과, 상기 토션스프링의 양선단이 탄력적으로 벌어진 상태가 되도록 억제하는 바인딩(binding)수단과, 상기 쿠션내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고 타단이 상기 바인딩수단에 연계되어 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 상기 바인딩수단에 의한 토션스프링 억제상태가 해제되도록 하는 작동테더를 포함하여 이루어진다.

상기 바인딩수단은, 그 일단이 상기 토션스프링의 양선단에 각각 연결되고, 타단이 특정위치에 고정되어 상기 토션스프링의 양선이 탄력적으로 벌어지도록 인장상태를 유지하는 한쌍의 고정테더를 포함하여 이루어진다.

상기 작동테더의 타단은 일측 고정테더와 결속되고, 상기 일측 고정테더는 에어백의 정상 작동조건에서 작동테더에 의해 유발되는 인장력에 의해 끊어지도록 구성된다.

여기서, 상기 일측 고정테더에는 연결링이 구비되고, 상기 작동테더의 일단은 상기 연결링에 결속됨으로써 에어백의 정상 작동조건에서 작동테더가 상기 연결링을 당겨서 일측 고정테더가 끊어지도록 구성된다.

이하 본 발명의 상세한 실시예를 도 3a 부터 도 4b 까지 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 팽창압력 완화 에어백장치는 도 3a, 3b 에 나타난 것과 같이 일측에 벤트홀(20a)이 구비된 쿠션(20)과, 팽창가스를 발생하는 인플레이터(22)와, 상기 벤트홀(20a)과 연통되어 쿠션(20) 내부로 이어지는 가스유도튜브(24)와, 상기 가스유도튜브(24)의 내측선단을 그 양선단이 지지하여 양선단이 벌어진 상태에서 가스유도튜브(24)의 유입구(24a)가 개방된 상태를 탄력적으로 유지하고, 양선단이 조여지면 유입구(24a)가 닫히도록 하는 토션스프링(26)과, 상기 토션스프 링(26)의 양선단이 탄력적으로 벌어진 상태가 되도록 억제하는 바인딩(binding)수단과, 상기 쿠션(20)내에 구비되어 그 일단이 쿠션(20)에 고정되고, 타단이 상기 바인딩수단에 연계되어, 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션(20)의 팽창에 의해 당겨짐으로써 상기 바인딩수단에 의한 토션스프링(26) 억제상태가 해제되도록 하는 작동테더(28)를 포함하여 이루어진다.

상기 바인딩수단은 그 일단이 상기 토션스프링(26)의 양선단에 각각 연결되고, 타단이 특정위치에 고정되어 상기 토션스프링(26)의 양선이 탄력적으로 벌어지도록 인장상태를 유지하는 좌우 한쌍의 고정테더(30)(31)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 작동테더(28)의 타단은 일측 고정테더(31)와 결속되고, 상기 일측 고정테더(31)는 에어백의 정상 작동조건에서 작동테더(28)에 의해 유발되는 인장력에 의해 끊어지도록 구성된다.

고정테더의 절단방식으로서는 도 3b에 나타난 것과 같이 일측 고정테더(31) 중간에 연결링(311)이 구비되고, 상기 연결링(311)에 작동테더(28)의 선단이 결속되는 형태가 사용되는데, 상기 고정테더(31)는 연결링(311)의 일단을 감아서 그 위치를 고정하게 된다.

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

먼저, 탑승자가 몸을 기울여서 운전대나 대시패널에 가까이 하거나, 체격이 왜소한 사람이 운전을 위해 운전대에 근접해서 앉은 경우와 같은 비정상 작동조건 에서는 에어백의 작동시 쿠션(20)의 팽창폭이 최대치에 미치지 않기 때문에, 도 3a, 3b에 나타난 것과 같이 작동테더(28)에 의해 상기 일측 고정테더(31)가 끊어지는 현상이 발생하지 않게 된다.

따라서, 상기 토션스프링(26)의 양선단이 가스유도튜브(24)의 유입구(24a)를 개방하는 상태가 유지됨으로써 상기 가스유도튜브(24)와 연통된 벤트홀(20a) 역시 개방된 상태가 되어 인플레이터(20)에서 분출된 가스의 일부가 상기 가스유도튜브(24)를 거쳐서 유동되어 벤트홀(20a)을 통해 쿠션(20) 외부로 배출된다.

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

탑승자의 자세조건이나 체격조건이 정상적인 정상 작동조건에서는 도 4a, 4b에 나타난 것과 같이 에어백의 작동시 쿠션(20)이 최대로 팽창하기 때문에 쿠션(20)에 의해 작동테더(28)가 당겨지게 되고, 작동테더(28)의 선단은 연결링(311)을 당기게 된다.

그리고, 상기 연결링(311)에 가해지는 인장력에 의해 연결링(311)에 연결되어 있던 일측 고정테더(31)가 끊어지게 되는데, 상기 토션스프링(26)은 그 양단이 서로 탄성적으로 벌어져 있던 상태이므로 일측 고정테더(31)가 끊어지면 상기 양 고정테더(30)(31)에 의해 억제되어 있던 토션스프링(26)의 선단이 탄성적으로 복원되어 오므라들게 되고, 가스유도튜브(24)의 유입구(24a)는 조여져서 닫히게 된다.

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

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.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

20: 쿠션 22: 인플레이터

24: 가스유도튜브 26: 토션스프링

28: 작동테더 30: 고정테더

31: 고정테더 311: 연결링

Claims

일측에 벤트홀이 구비된 쿠션;

가스를 발생하는 인플레이터;

상기 벤트홀과 연통되어 쿠션 내부로 이어지는 가스유도튜브;

상기 가스유도튜브의 내측선단을 그 양선단이 지지하여 양선단이 벌어진 상태에서 가스유도튜브의 유입구가 개방된 상태를 탄력적으로 유지하고 양선단이 조여지면 유입구가 닫히도록 하는 토션스프링;

상기 토션스프링의 양선단이 탄력적으로 벌어진 상태가 되도록 억제하는 바인딩(binding)수단;

상기 쿠션내에 구비되어 그 일단이 쿠션에 고정되고, 타단이 상기 바인딩수단에 연계되어, 에어백의 정상 작동조건에서만 쿠션의 팽창에 의해 당겨짐으로써 상기 바인딩수단에 의한 토션스프링 억제상태가 해제되도록 하는 작동테더;

를 포함하는 팽창압력 완화 에어백장치.
제1항에 있어서,

상기 바인딩수단은

그 일단이 상기 토션스프링의 양선단에 각각 연결되고, 타단이 특정위치에 고정되어 상기 토션스프링의 양선이 탄력적으로 벌어지도록 인장상태를 유지하는 한쌍의 고정테더

를 포함하여 이루어지는 팽창압력 완화 에어백장치.
제2항에 있어서,

상기 작동테더의 타단은 일측 고정테더와 결속되고, 상기 일측 고정테더는 에어백의 정상 작동조건에서 작동테더에 의해 유발되는 인장력에 의해 끊어지도록 구성되는 것

을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.
제3항에 있어서,

상기 일측 고정테더에는 연결링이 구비되고, 상기 작동테더의 일단은 상기 연결링에 결속됨으로써

에어백의 정상 작동조건에서 작동테더가 상기 연결링을 당겨서 일측 고정테더가 끊어지도록 구성되는 것

을 특징으로 하는 팽창압력 완화 에어백장치.