KR100857353B1

KR100857353B1 - 전개거동 제어식 에어백 장치

Info

Publication number: KR100857353B1
Application number: KR1020070099692A
Authority: KR
Inventors: 서보필
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2008-09-05
Also published as: US7571932B2; DE102007060881A1; DE102007060881B4; US20090091108A1

Abstract

본 발명은 충돌에 따른 에어백의 전개시 쿠션부의 팽창거동에 대한 자세를 조절하여 탑승자의 상체부위와 하체부위를 동시에 보호할 수 있도록 함과 더불어, 탑승한 승객의 신체적 차이를 매개로 팽창되는 쿠션부에 대한 전개압을 적절하게 조절하여 쿠션부의 팽창에 따른 영/유아의 2차 상해를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크래쉬 패드(10)의 내부에 설치되고, 가스 배출구멍(12a)과 배기구멍(12b)을 갖춤과 더불어 인플레이터(11)를 구비한 디퓨져(12)와; 상기 디퓨져(12)에 대해 이동가능하게 설치되고, 상기 가스 배출구멍(12a)과 연통되는 개구부(14a)를 갖춤과 더불어 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절하는 차폐부(14b)를 구비한 전개압 조절부재(14) 및; 상기 전개압 조절부재(14)에 설치되어 쿠션부재(16)의 전개방향을 안내하고, 상기 쿠션부재(16)의 전개후 외력의 작용에 따라 상기 디퓨져(12)에 대한 상기 전개압 조절부재(14)의 위치를 조절하여 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절하는 가이드부재(18)를 포함하여 구성된다.

Description

전개거동 제어식 에어백 장치{airbag apparatus with controlled expanding position}

본 발명은 전개거동 제어식 에어백 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어백의 팽창시 전개압을 조절하여 전개되는 쿠션부에 의한 영/유아의 2차 상해를 배제할 수 있도록 함과 더불어, 에어백의 장착위치에 대한 자유도를 증진할 수 있도록 하는 전개거동 제어식 에어백 장치에 관한 것이다.

기존에 양산되어 자동차에 적용되고 있는 에어백 장치는 차실내에서 에어백의 장착위치에 대한 제약과 전개성에 따른 문제를 해결하지 못함으로 인해, 머리와 가슴과 같이 탑승자의 상체부위에 대한 보호를 수행하는 에어백과 무릎과 같이 탑승자의 하체부위에 대한 보호를 수행하는 에어백으로 구분되고 있다.

이 경우, 각각의 에어백에는 인플레이터와 쿠션이 구비되어야 하므로 원가의 상승을 초래할 뿐만 아니라, 각 에어백의 개발과 튜닝을 위한 개발비용 및 시간적 손실이 초래된다. 아울러 각 에어백이 차실내에서 별도의 공간으로 설치 및 장착되 어 있기 때문에 설계 패키지의 공간적 손실을 초래하고 있다.

특히, 스티어 바이 와이어(SBW;Steer-By-Wire) 기술이 적용되는 운전석의 경우에는 클러스터와 다양한 설계 장치들이 공간을 점유하고 있기 때문에, 조수석과 동일한 장착위치로 에어백을 설치할 수 없으므로, 에어백의 설치를 위한 장착공간의 확보에 많은 어려움이 있어 왔다.

또한, 기존 에어백의 경우에는 에어백의 전개시 쿠션부에 대한 전개거동을 조절할 수 있는 기능이 없기 때문에, 영/유아의 탑승시 팽창되는 쿠션부에 의해 탑승자의 신체부위에 심각한 2차 상해를 유발하는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 충돌에 따른 에어백의 전개시 쿠션부의 팽창거동에 대한 자세를 조절하여 탑승자의 상체부위와 하체부위를 동시에 보호할 수 있도록 함과 더불어, 탑승한 승객의 신체적 차이를 매개로 팽창되는 쿠션부에 대한 전개압을 적절하게 조절하여 쿠션부의 팽창에 따른 영/유아의 2차 상해를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 크래쉬 패드의 내부에 설치되고, 가스 배출구멍과 배기구멍을 갖춤과 더불어 인플레이터를 구비한 디퓨져와;

상기 디퓨져에 대해 이동가능하게 설치되고, 상기 가스 배출구멍과 연통되는 개구부를 갖춤과 더불어 상기 배기구멍의 개폐를 조절하는 차폐부를 구비한 전개압 조절부재 및;

상기 전개압 조절부재에 설치되어 쿠션부재의 전개방향을 안내하고, 상기 쿠션부재의 전개후 외력의 작용에 따라 상기 디퓨져에 대한 상기 전개압 조절부재의 위치를 조절하여 상기 배기구멍의 개폐를 조절하는 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치에 의하면, 에어백의 전개시 쿠션부의 팽창방향을 차실내의 저면부로부터 상부를 향하도록 유도하여 탑승자의 무릎부위는 물론 가슴과 머리부위까지도 포함하는 전신(全身)을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

아울러, 단일의 에어백 장치를 통해 탑승자의 전신부위를 효과적으로 보호할 수 있어, 에어백의 장착위치에 대한 자유도를 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각 에어백의 개발과 튜닝을 위한 시간과 경제적 비용의 손실을 줄일 수 있고, 차실내에서 에어백 설치를 위해 단일의 공간만을 확보하면 되므로 설계 패키지의 공간적 손실을 줄일 수 있게 된다.

또한, 에어백의 전개시 탑승한 승객의 신체적 차이로부터 종속되는 쿠션부에 대한 팽창압력의 조절을 통해 쿠션부에 의한 영/유아의 2차 상해를 원천적으로 배 제할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치는 크래쉬 패드(10)의 하단측 내부 공간에 설치되는 디퓨져(12)와, 상기 디퓨져(12)를 통해 제공되는 가스에 의한 쿠션부재(16)의 전개압을 조절하는 전개압 조절부재(14) 및, 상기 쿠션부재(16)의 전개후 작용하는 외력에 의해 상기 전개압 조절부재(14)의 작동을 조절하는 가이드부재(18)로 구성된다.

상기 디퓨져(12)는 원통체로 이루어지면서 내부에 인플레이터(11)를 구비하고, 상기 인플레이터(11)로부터 배출되는 가스를 상기 쿠션부재(16)의 내부로 제공하는 가스 배출구멍(12a)과 상기 쿠션부재(16)의 내부로 제공하지 않고 외부로 배출시키는 배기구멍(12b)을 각각 구비하는 바, 상기 가스 배출구멍(12a)과 상기 배기구멍(12b)은 상기 디퓨져(12)의 원주상에서 축방향으로 배치된 다수의 열로 이루어진다.

즉 상기 가스 배출구멍(12a)은 상기 쿠션부재(16)의 팽창에 기여하는 것이고, 상기 배기구멍(12b)은 상기 쿠션부재(16)의 팽창에 기여하지 못하는 것이다. 또한, 상기 디퓨져(12)의 양단부에는 원주방향을 따라 가이드홈(12c)이 형성된다.

상기 전개압 조절부재(14)는 원호형상의 평판으로 이루어져 상기 디퓨져(12)에 대해 이동가능하게 설치되고, 상기 가스 배출구멍(12a)과 연통되는 개구부(14a) 를 갖춤과 더불어 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절하는 차폐부(14b)를 구비한다.

그리고, 상기 개구부(14a)의 전 둘레에는 상기 쿠션부재(16)의 입구가 기밀하게 결합된다. 또한, 상기 전개압 조절부재(14)는 이의 양단부가 상기 디퓨져(12)의 양단부에 원주방향을 따라 형성된 상기 가이드홈(12c)에 끼워져, 상기 전개압 조절부재(14)는 상기 디퓨져(12)에 대해 이동가능하게 설치된다.

아울러, 상기 전개압 조절부재(14)에는 상기 가이드부재(18)의 고정단부를 끼워 지지하기 위한 장착홈(14c)이 구비되는 바, 상기 장착홈(14c)은 상기 전개압 조절부재(14)에 대해 횡방향으로 길게 연장되어 형성되고, 상기 장착홈(14c)에 상기 가이드부재(18)의 고정단부가 끼워져 고정된다.

상기 가이드부재(18)는 상기 전개압 조절부재(14)에 설치되어 쿠션부재(16)의 전개방향을 안내하고, 상기 쿠션부재(16)의 전개후 외력의 작용에 따라 상기 디퓨져(12)에 대한 상기 전개압 조절부재(14)의 위치를 조절하여 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절한다.

또한, 상기 가이드부재(18)의 고정단부에는 외측으로 돌출된 형태의 돌출턱(18a)이 일체로 형성되고, 상기 돌출턱(18a)은 상기 전개압 조절부재(14)에 형성된 장착홈(14c)내에 끼워져 지지된다.

한편, 상기 가이드부재(18)는 상기 크래쉬 패드(10)의 배면에 인접하게 배치되고, 상기 쿠션부재(16)는 상기 가이드부재(18)의 배면에서 폴딩된 상태로 수납되며, 더욱 상세하게는 상기 쿠션부재(16)는 상기 크래쉬 패드(10)의 하단측 내부에서 상부를 향해 전개되도록 수납된다.

이 경우, 상기 쿠션부재(16)의 입구는 전술한 바와 같이 상기 개구부(14a)의 전 둘레에 걸쳐 결합되고, 상기 쿠션부재(16)의 중간부는 상기 가스 배출구멍(12a)의 자유단부에 결합되어져, 상기 쿠션부재(16)는 전개시 상기 가이드부재(18)의 배면을 따라 안내되면서 상부를 향해 전개된다.

이하, 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 작동을 상세히 설명한다.

충돌시 에어백의 전개신호에 의해 상기 디퓨져(12)내의 인플레이터(11)가 동작하여 가스를 발생시키게 되고, 발생된 가스는 상기 디퓨져(12)의 가스 배출구멍(12a)과 상기 전개압 조절부재(14)의 개구부(14a)를 통해 상기 쿠션부재(16)의 내부로 유입되며, 상기 쿠션부재(16)의 내부로 유입된 가스는 상기 쿠션부재(16)를 상방향으로 전개시키게 된다. 이때, 상기 크래쉬 패드(10)중 상기 쿠션부재(16)가 수납된 부위는 테어-라인(tear line)의 절개를 통해 외부로 벌어지게 된다.

상기와 같은 일련의 과정에 있어 에어백의 초기 전개시, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 디퓨져(12)의 배기구멍(12b)은 상기 전개압 조절부재(14)의 차폐부(14b)에 의해 폐쇄된 상태를 유지하므로, 상기 인플레이터(11)에서 발생된 가스는 상기 배기구멍(12b)을 통해 상기 전개압 조절부재(14)의 개구부(14a)를 지나 상기 쿠션부재(16)의 내부 공간으로 유입되어 상기 쿠션부재(16)를 상방향으로 전개시키게 된다. 즉, 에어백의 초기 전개시 상기 쿠션부재(16)는 탑승자의 하체부위에 해당하는 무릎보호 영역으로 팽창된다.

이어, 상기 쿠션부재(16)의 내부로 가스의 유입이 지속되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 쿠션부재(16)는 더욱 더 팽창하게 되는 데, 이때 상기 쿠션부재(16)는 탑승자의 상체부위에 해당하는 머리와 가슴보호 영역까지 확장되도록 팽창된다.

이 경우, 상기 전개압 조절부재(14)는 팽창되는 쿠션부재(16)에 의해 상기 디퓨져(12)의 원주방향을 따라 전방으로 선회 이동하게 되고, 이로 인해 상기 디퓨져(12)의 배기구멍(12b)은 상기 전개압 조절부재(14)의 차폐부(14b)에 의해 개방상태로 전환되어, 상기 인플레이터(11)로부터 발생된 가스중 일부는 가스 배출구멍(12a)을 통해 쿠션부재(16)의 내부로 유입되지만, 나머지 일부는 배기구멍(12b)을 통해 쿠션부재(16)의 내부가 아닌 크래쉬 패드(10)내 외부 공간으로 배출된다.

이 결과, 상기 쿠션부재(16)는 저압상태의 전개로 전환되고, 탑승자의 머리와 가슴보호 영역에서 저압의 보호상태를 이루게 된다.

이때, 전개되는 쿠션부재(16)에 의해 전방으로 벌어지는 크래쉬 패드(10)에 외부로부터 작용력이 인가되면, 즉 충돌후 관성력에 의해 탑승자의 하체부위가 상기 크래쉬 패드(10)에 부딪치는 2차 충돌이 발생되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전개압 조절부재(14)는 상기 디퓨져(12)의 원주방향을 따라 후방으로 선회 이동하게 되고, 이로 인해 상기 디퓨져(12)의 배기구멍(12b)은 상기 전개압 조절부재(14)의 차폐부(14b)에 의해 폐쇄상태로 전환된다.

이 결과, 상기 쿠션부재(16)는 고압상태의 전개로 다시 전환되고, 탑승자의 머리와 가슴보호 영역에서 다시 고압의 보호상태를 이루게 된다.

한편, 상기와 같은 일련의 전개과정에 있어, 상기 쿠션부재(16)의 중간부위 는 상기 가이드부재(18)의 자유단부에 결합되어 있으므로, 팽창시 전개되는 방향을 안내받게 되고, 특히 상기 쿠션부재(16)는 전개시 도 5에 도시된 바와 같이, 차실내의 하부 공간으로부터 상부 공간을 향해 팽창되므로, 탑승자의 하체부위로부터 상체부위에 이르기까지 순차적인 전개를 통해 충격의 흡수를 통한 보호기능을 수행하게 된다.

그리고, 탑승한 승객이 영/유아인 경우에는 상기 쿠션부재(16)의 저압상태의 전개시점에서 상기 가이드부재(18)에 대한 외력의 작용이 수반되지 않게 되므로, 상기 디퓨져(12)의 배기구멍(12b)은 지속적으로 개방상태를 유지할 수 있어, 상기 쿠션부재(16)는 저압의 전개상태를 지속하게 된다.

이 결과, 탑승한 영/유아는 고압상태로 팽창되는 쿠션부재(16)와의 2차 충돌에 의한 충격을 받지 않게 되므로, 종래와 같이 충돌시 전개되는 에어백과의 2차 충돌에 의해 영/유아인 탑승자가 상해입게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 세부 구성을 도시한 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 저압 전개시 상태를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 고압 전개시 상태를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 전개거동 제어식 에어백 장치의 완전하게 전개된 상태를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-크래쉬 패드 11-인플레이터

12-디퓨져 14-전개압 조절부재

16-쿠션부재 18-가이드부재

Claims

가스 배출구멍(12a)과 배기구멍(12b)을 갖춤과 더불어 인플레이터(11)를 구비한 디퓨져(12)와;

상기 디퓨져(12)에 대해 이동가능하게 설치되고, 상기 가스 배출구멍(12a)과 연통되는 개구부(14a)를 갖춤과 더불어 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절하는 차폐부(14b)를 구비한 전개압 조절부재(14) 및;

상기 전개압 조절부재(14)에 설치되어 쿠션부재(16)의 전개방향을 안내하고, 상기 쿠션부재(16)의 전개후 외력의 작용에 따라 상기 디퓨져(12)에 대한 상기 전개압 조절부재(14)의 위치를 조절하여 상기 배기구멍(12b)의 개폐를 조절하는 가이드부재(18)를 포함하는 전개거동 제어식 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 디퓨져(12)는 원통체로 이루어지고, 상기 가스 배출구멍(12a)과 상기 배기구멍(12b)은 상기 디퓨져(12)의 원주상에서 축방향으로 배치된 다수의 열로 이루어진 것을 특징으로 하는 전개거동 제어식 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 디퓨져(12)의 양단부에는 상기 전개압 조절부재(14)의 양단부를 끼워 이동가능하게 지지하는 가이드홈(12c)이 구비된 것을 특징으로 하는 전개거동 제어 식 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 전개압 조절부재(14)는 원호형상의 평판으로 이루어지고, 상기 가이드부재(18)의 고정단부를 설치하기 위한 장착홈(14c)을 갖춘 것을 특징으로 하는 전개거동 제어식 에어백 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 가이드부재(18)의 고정단부에는 상기 장착홈(14c)에 삽입되어 지지되는 돌출턱(18a)이 구비된 것을 특징으로 하는 전개거동 제어식 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 쿠션부재(16)의 입구는 상기 개구부(14a)의 전 둘레에 걸쳐 결합되고, 상기 쿠션부재(16)의 중간부는 상기 가이드부재(18)의 자유단부에 결합된 것을 특징으로 하는 전개거동 제어식 에어백 장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 디퓨져(12)는 크래쉬 패드(10)의 하단측 내부에 배치되고, 상기 가이드부재(18)는 상기 크래쉬 패드(10)의 배면에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 전개거동 제어식 에어백 장치.