KR100938329B1 - 자동차용 커튼 에어백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 측면 충돌 시 탑승자를 보호함은 물론 차량의 전복 사고 발생 시 커튼 에어백에 의해 탑승자의 신체 일부가 이탈되지 않도록 하기 위한 것으로, 인플레이터에서 분출되는 팽창 가스에 의해 팽창되는 다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 앞좌석 에어백, 다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 뒷좌석 에어백, 상기 앞좌석 에어백과 뒷좌석 에어백에 형성된 다수의 챔버 중 어느 하나의 챔버로 유입된 팽창 가스가 재차 유입되어 팽창되게 형성된 하나 이상의 2차 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 자동차의 측면 충돌 시 커튼 에어백이 신속하게 팽창되어 탑승자를 보호하고, 전복 사고 발생 시 커튼 에어백에 다수의 2차 챔버가 형성되어 있어 탑승자의 신체 일부가 이탈됨을 방지하여 탑승자를 보호하게 되는 유용한 효과가 있다.

커튼 에어백, 챔버, 챔버벽, 2차 챔버

Description

자동차용 커튼 에어백{Curtain Air Bag used Automobile}

본 발명은 자동차용 커튼 에어백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전석 및 조수석에 설치된 에어백과 함께 탑승자의 측면에 설치되어 자동차의 측면 충돌뿐만 아니라 전복 사고 발생시 탑승자를 보호하는 자동차용 커튼 에어백에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차에는 자동차의 충돌시 탑승자를 보호하기 위하여 안전벨트와 함께 탑승자에게 가해지는 충격을 완화시키도록 에어백이 설치된다.

이와 같은 에어백은 정면 충돌 시 앞좌석 승객을 보호하는 운전석 에어백(Driver Air-Bag, DAB) 및 조수석 에어백(PAB), 측면 충돌 시 승객의 옆을 보호하는 사이드 에어백(SAB) 및 커튼 에어백(CAB) 등 다양한 유형이 있다.

이러한 에어백은 운전자 및 조수석 탑승자를 보호하기 위하여 운전석과 조수석에 설치되는 것이며, 자동차의 충돌 사고 또는 주행 중 급정차에 의하여 탑승자의 신체가 앞으로 쏠리게 되어 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 직접 부딪히지 않도록 충격 완충 역할을 하게 된다.

이와 같은 에어백은 차량 충돌 시 충돌감지센서와 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)으로 작동되는데, 이는 차량의 충돌 시 충돌감지센서가 충격을 감지하여 이를 ECU로 보내게 되고, ECU는 충격 강도에 따라 에어백의 작동 유무를 판단하여 에어백을 작동시켜야 되는 조건이면 인플레이터(Inflator)를 작동시켜 에어백을 팽창시킨다.

이때, 인플레이터는 접힌 상태로 설치된 에어백에 연결되고, ECU에 의하여 작동시 그 내부의 히터가 발열하여 화약을 착화시키고, 가스발생제를 연소시켜 순간적으로 발생된 다량의 팽창가스를 에어백으로 분사시켜 에어백을 팽창시키게 된다.

또한, 최근에는 측면 충돌 시 탑승자를 보호하기 위하여 도어 내측에 설치된 사이드 에어백으로 탑승자의 측면을 보호하도록 하고 있다.

이러한 커튼 에어백은 앞좌석과 뒷좌석 상부의 루프 레일에 설치되어 측면으로부터 충격이 가해지면 인플레이터의 작동으로 에어백이 전개되어 탑승자를 보호하게 된다.

한편 커튼 에어백은 대한민국 특허출원 제2002-55326호로 <자동차용 사이드 에어백>(이하, '종래기술1'이라 한다)이 개시되어 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 종래기술1의 자동차용 사이드 에어백은 루프사이드패널(101)의 헤드라이닝 내측에 설치된 에어백(100), 상기 에어백(100)의 일측부에 설치되며, 내부에는 측면 충돌 시 에어백(100)을 전개시킬 수 있도록 가스발생제가 수납된 인플레이터(110), 상기 에어백(100)에 일측 단부가 연결되고, 타측 단부는 루프사이드패널(101)에 회동 가능하게 설치된 가이드부재(120)로 구성된 다.

또한 일본공개특허공보 제2001-171471호로 <팽창 가능한 에어백>(이하, '종래기술2'라 함)이 개시되어 있으며, 이를 도2에 도시하였다.

도2에 도시된 바와 같이, 종래기술2의 에어백은 적어도 하나의 주요 챔버(140)를 갖고, 상기 주요 챔버(200)는 가스 발생기(210)와 연결되고, 팽창한 상태에서 상기 주요 챔버(200)가 차량 내의 측벽을 적어도 부분적으로 덮는 팽창 가능한 에어백으로서, 적어도 하나의 추가적인 에어백 영역을 가지며, 상기 추가적인 에어백 영역은 팽창 상태에서 적어도 대략 구 형상의 챔버(260)가 형성된다.

또한 챔버 연장부(220)는 인접한 챔버 영역 보다 하방으로 연장한 다음 창의 하측 경계(280) 보다도 하방에까지 연장 형성된다.

이와 같은 종래기술1의 사이드 에어백은 앞좌석 및 뒷좌석을 하나의 에어백으로 작동시킬 수 있는 이점은 있으나, 인플레이터에서 발생된 가스가 분출된 진행방향과 수직으로 펼쳐짐으로써 앞좌석의 탑승자(운전자를 포함)를 신속하게 보호할 수 없는 문제점이 있었다.

아울러 종래기술2의 에어백은 주요 챔버 부분이 상부로 형성된 솔기에 의해 좁게 형성되어 있어 가스 발생기에서 분출된 팽창 가스의 유입이 더디게 이루어져 앞좌석 탑승자를 신속하게 보호할 수 없고, 각 챔버를 구획하는 원형 솔기와 솔기가 가스 발생기의 분출 방향과 마주보게 형성되어 있어 가스 발생기에서 분출된 팽창 가스가 균일하게 유입되지 못하는 단점이 있었다.

또한 커튼 에어백은 차량의 측면 충돌 시 커튼 에어백의 팽창으로 탑승자의 측면을 보호할 수 있으나, 차량의 전복 사고 시에는 탑승자를 보호하기 위해 팽창되는 챔버가 넓게 형성됨이 바람직하나, 커튼 에어백의 챔버가 넓어지게 되면 인플레이터의 크기 및 용량이 커져야 하는 문제점이 있었다.

즉, 에어백을 팽창시키는 팽창 가스가 다량으로 분출되어 팽창시켜야 하므로 인플레이터가 대형화 되어야 하며, 인플레이터가 커지게 되면 차량에 인플레이터의 설치가 어렵게 되는 것이다.

아울러 전복 사고 발생시에는 차량의 전복으로 인해 탑승자의 머리 또는 팔 등의 신체 일부가 차량 밖으로 이탈되어 탑승자를 보호하지 못하는 문제점이 있었 다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 차량의 측면 충돌 시 탑승자를 보호함은 물론 차량의 전복 사고 발생 시 커튼 에어백에 의해 탑승자의 신체 일부가 이탈되지 않도록 하는 자동차용 커튼 에어백을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 커튼 에어백에 다수의 2차 챔버를 형성하여 커튼 에어백의 팽창 압력을 일정 시간 유지시키는 자동차용 커튼 에어백을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차용 커튼 에어백은 인플레이터에서 분출되는 팽창 가스에 의해 팽창되는 다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 앞좌석 에어백, 다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 뒷좌석 에어백, 상기 앞좌석 에어백과 뒷좌석 에어백에 형성된 다수의 챔버 중 어느 하나의 챔버로 유입된 팽창 가스가 재차 유입되어 팽창되게 형성된 하나 이상의 2차 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 자동차의 측면 충돌 시 커튼 에어백이 신속하게 팽창되어 탑승자를 보호하고, 전복 사고 발생 시 커튼 에어백에 다수의 2차 챔버가 형성되어 있어 탑승자의 신체 일부가 이탈됨을 방지하여 탑승자를 보호하게 되는 유용한 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명의 자동차용 커튼 에어백을 도시한 정면도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 커튼 에어백(1)은 자동차의 앞좌석에 위치하는 앞좌석 에어백(10), 자동차의 뒷좌석에 위치하는 뒷좌석 에어백(20)으로 이루어지며, 이들 앞좌석 에어백(10)과 뒷좌석 에어백(20)에는 하나 이상의 2차 챔버(30)가 형성됨과 함께 주름부(35) 및 분할부(40)가 형성된다.

상기 앞좌석 에어백(10)에는 다수의 챔버가 형성되는데, 자동차의 프론트 필라 어셈블리와 접하는 부위에서부터 순차적으로 제1챔버(11a), 제2챔버(11b), 제3챔버(11c), 제4챔버(11d)가 형성되고, 이들 챔버들(11a~11d) 사이에는 제1챔버벽(12a), 제2챔버벽(12b), 제3챔버벽(12c)이 형성된다.

아울러 이들 챔버벽들(12a~12c)은 인플레이터(도면상 미도시됨)에서 분출되는 팽창 가스의 진행 방향을 등지는 형태로 만곡되게 형성되어 팽창 가스의 흐름이 원활하게 이루어지게 한다.

즉, 인플레이터는 뒷좌석 에어백(20)의 상부 또는 뒷좌석 에어백(20)이 접하 는 쿼터 아웃터 패널 어셈블리 쪽에 설치되어 전자 제어 유닛의 제어 신호에 의해 동작되게 설치된다.

상기 챔버들(11a~11d) 중 제1챔버(11a)는 다른 챔버들(11b~11d)에 비해 비교적 넓은 공간을 갖도록 형성되며, 제1챔버(11a)와 제2챔버(11b)를 구획하는 제1챔버벽(12a)은 프론트 필라 패널 어셈블리 쪽으로 구부러져 형성된다.

이러한 제1챔버벽(12a)은 도3에서와 같이, 프론트 필라 패널 어셈블리를 향해 수평상으로 구부러져 제2챔버벽(12b)을 기준으로 하여 제2챔버벽(12b) 보다도 낮게 형성된다.

또한 제1챔버벽(12a)의 상부에는 수평 챔버벽인 제4챔버벽(12d)이 수평상으로 형성되어 있어 인플레이터에서 분출된 팽창 가스가 분할되어 제1챔버(11a) 및 제2챔버(11b)로 원활하게 유입되게 한다.

아울러 상기 제2챔버벽(12b)은 제2챔버(11b)와 제3챔버(11c)를 구획하고, 제3챔버벽(12c)은 제1챔버벽(12a) 및 제2챔버벽(12b) 보다 높게 형성되며, 제3챔버벽(12c)의 일측에는 제4챔버(11d)가 형성되는데, 이 제4챔버(11d)의 저면은 다른 챔버들(11a~11c)의 저면 보다 높은 위치에 위치하게 된다.

상기 커튼 에어백(1)에는 다수의 2차 챔버(30a,30b,30c)로서, 제1의 2차 챔버(30a), 제2의 2차 챔버(30b) 및 제3의 2차 챔버(30c)가 각각 형성되는데, 제1의 2차 챔버(30a)는 앞좌석 에어백(10)에 형성되고, 제2의 2차 챔버(30b) 및 제3의 2차 챔버(30c)는 뒷좌석 에어백(20)에 각각 형성된다.

상기 제1의 2차 챔버(30a)는 제3챔버(11c)에 연결되어 제4챔버(11d) 하부에 형성된다. 이러한 제1의 2차 챔버(30a)는 좁게 형성된 제1연결부(31)에 의해 연결되며, 이 제1연결부(31)는 제3챔버(11c)에 유입된 팽창 가스가 유입 및 배출된다.

또한 커튼 에어백(1)에는 앞좌석 에어백(10)과 뒷좌석 에어백(20) 사이에 주름부(35) 및 분할부(40)가 형성되며, 주름부(35)는 하나의 직조물로 된 커튼 에어백(1)의 일부분을 주름지게 겹친 상태로 접어 커튼 에어백(1)의 팽창 시 이 주름부(35)가 펼쳐지게 된다.

본 발명에서 하나의 직조물로 된 커튼 에어백(1)이라 함은 동일한 크기로 절단되어 그 테두리를 봉제 또는 접합에 의해 접합시키는 것이 아닌 대칭된 형태로 절단하여 중심선을 기준으로 접어 밀폐시킨 원 피스 우븐(One Piece Woven)으로 이루어진 것을 일컫는다.

아울러 상기 분할부(40)는 자동차의 실내로 돌출되어 있는 비필라(B-pillar) 위치에 형성되어 앞좌석 에어백(10)과 뒷좌석 에어백(20)을 구분하는 경계 역할을 하는 것으로, 상기 주름부(35) 및 분할부(40)는 커튼 에어백(1)의 팽창 시 좌석의 등받이와 간섭 없이 팽창된다.

이러한 주름부(35)는 비필라 부분에 일부분이 걸리게 되고, 신장이 작은 탑승자인 경우 탑승자의 머리 부분과 커튼 에어백(1)의 밑면이 부딪히게 되며, 이런 경우 탑승자의 머리 부분은 커튼 에어백(1)의 밑면과 차량의 창문 사이로 이탈되는 경우가 발생하게 된다.

이렇게 탑승자의 신체 일부가 이탈될 때 주름부(35)는 팽창된 상태에서 차량의 비필라에 걸려 있으므로, 탑승자의 신체가 커튼 에어백(1) 밑면과 부딪혀 충격 이 가해질 때 커튼 에어백(1)의 중간 부위인 주름부(35)가 비필라에 걸린 상태로 유지된다.

이와 같이 커튼 에어백(1)이 긴장된 상태 즉, 커튼 에어백(1)의 밑면이 팽팽하게 당겨진 상태에서 탑승자의 신체 일부가 창문 쪽으로 빠져 나가는 않도록 커튼 에어백의 팽창된 상태를 보다 안정되게 유지시키게 된다.

또한 상기 뒷좌석 에어백(20)에는 제5챔버(21a), 제6챔버(21b), 제7챔버(21c) 및 제8챔버(21d)가 형성되며, 이들 챔버들(21a~21d) 사이에는 각각 챔버벽들(22a~22c)이 형성된다.

또한 제5챔버(21a)의 하부에는 분할부(40) 쪽으로 돌출되어 있는 제2의 2차 챔버(30b)가 형성되며, 상기 제1의 2차 챔버(30a)와 제2의 2차 챔버(30b)는 서로 대칭된 형태로 형성된다.

아울러 제2의 2차 챔버(30b)는 제5챔버(21a)에 좁게 형성되어 있는 제2연결부(32)에 의해 연결되며, 이 제2연결부(32)는 제5챔버(21a)에 유입된 팽창 가스가 유입 및 배출된다.

또한 뒷좌석 에어백(20)의 제5챔버벽(22a)은 제6챔버벽(22b) 및 제7챔버벽(22c) 보다 높게 형성되고, 제6챔버벽(22b)은 제5챔버벽(22a) 보다 낮게 형성될 뿐만 아니라 그 상단과 하단이 에어백의 높낮이 보다 작게 형성되어 인접한 제6챔버(21b)와 제7챔버(21c)가 연통되게 형성된다.

상기 제6챔버벽(22b)과 제7챔버벽(22c) 사이에는 제3의 2차 챔버(30c)가 수 평상으로 형성되며, 제3의 2차 챔버(30c) 상하에는 팽창되지 않는 공간부(23)가 형성되고, 이 공간부(23)의 양측 끝단이 안쪽으로 돌출되어 입구가 좁게 형성된다.

또한 제7챔버벽(22c)은 제6챔버벽(22b)과 같이 인접한 제7챔버(21c) 및 제8챔버(21d)가 연통되게 형성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 커튼 에어백(1)은 자동차의 충돌 시 충돌감지센서에서 충돌된 강도를 감지하여 ECU에 보내게 되고, 전자제어유닛에서 커튼 에어백(1)의 작동 여부를 판단하게 된다.

이러한 전자제어유닛은 자동차의 측면으로 강한 충격이 가해지면 전자제어유닛에서 커튼 에어백(1)을 작동시키는 신호를 인플레이터로 보내게 되고, 인플레이터에서는 내장된 점화회로에서 짧은 순간에 전기점화를 일으켜 점화제를 점화시킴으로써 내장된 화약이 기폭된다.

이와 같은 화약의 기폭으로 발생된 열기가 가스발생제를 연소시켜 발생된 팽창가스에 의하여 커튼 에어백(1)이 매우 짧은 시간에 팽창된다.

이렇게 인플레이터에서 분출된 팽창 가스는 팽창 가스의 진행 방향과 동일한 방향으로 만곡되게 형성되어 있는 챔버벽들(12a~12c)을 지나면서 각 챔버들(11a~11d)을 팽창시킴으로써 앞좌석 에어백(10)이 팽창됨과 함께 챔버벽들(22a~22c)에 의해 구획되어 있는 챔버들(21a~21d)을 팽창시킴으로써 뒷좌석 에어백(20)이 팽창된다.

이때 제3챔버(11c) 및 제5챔버(21a)로 유입된 팽창 가스는 각각 제1연결 부(31) 및 제2연결부(32)를 통해 제1의 2차 챔버(30a)와 제2의 2차 챔버(30b)가 팽창된다.

이와 함께 팽창 가스는 뒷좌석 에어백(20)에 형성되어 있는 제3의 2차 챔버(30c)로 유입되어 제3의 2차 챔버(30c)가 팽창되는데, 이들 2차 챔버(30a~30c)는 챔버들(11a~11d) 및 챔버들(21a~21d) 보다 다소 느리게 팽창된다.

이와 같이 팽창된 커튼 에어백(1)은 자동차의 측면 충돌에 의해 충돌 사고 발생 시 앞좌석 또는 뒷좌석에 탑승한 탑승자를 보호하고, 커튼 에어백(1)이 일정 시간 동안 팽창된 상태를 유지함으로써 전복 사고 발생 시에도 탑승자를 보호하게 된다.

즉, 2차 챔버들(30a~30c)은 전복 사고 발생 시 탑승자의 머리나 팔 등의 신체 일부가 커튼 에어백(1)에 의해 창문 쪽으로 빠져 나가는 것을 방지하게 되는데, 2차 챔버들(30a~30c)은 그 입구가 좁게 형성되어 있으므로 2차 챔버들(30a~30c)이 팽창되는 시간은 다른 챔버들 보다 다소 느리게 팽창된다.

이렇게 늦게 팽창된 2차 챔버들(30a~30c)은 차량의 전복 사고 등에 따라 팽창된 커튼 에어백(1)의 팽창 시간을 지연시킴과 함께 커튼 에어백(1)의 팽창 상태를 팽팽한 상태로 유지시킨다.

2차 챔버들(30a~30c)에는 그 입구가 좁게 형성되어 주입되는 시간이 길어지게 됨은 물론 2차 챔버들(30a~30c)에 채워진 팽창 가스가 다른 챔버들(11a~11d,21a~21d)로 이동되는 시간이 길어짐에 따라 커튼 에어백(1)이 고압으로 팽창된 상태를 유지시키게 된다.

또 커튼 에어백(1)은 운전자 또는 탑승자의 신체 일부가 커튼 에어백(1)의 밑면 즉, 신장이 작은 탑승자의 머리 또는 팔 등이 커튼 에어백(1)의 밑면과 창문 사이에 위치되더라도 커튼 에어백(1)이 팽팽하게 진장되어 있어 탑승자의 신체 일부가 빠지지 않게 된다.

또한 주름부(35)는 차량의 비필라에 일부가 걸리게 되어 탑승자의 신체 일부가 커튼 에어백(1)의 밑면과 창문 사이에 위치되더라도 주름부(35)가 커튼 에어백(1)을 고정시키는 역할을 하게 되어 탑승자의 신체 일부가 이탈됨을 방지하게 된다.

도1은 종래의 커튼 에어백을 도시한 정면도.

도2는 종래의 커튼 에어백을 도시한 정면도.

도3은 본 발명의 자동차용 커튼 에어백을 도시한 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 커튼 에어백 10: 앞좌석 에어백

11a,11b,11c,11d: 제1,2,3,4챔버

12a,12b,12c,12d: 제1,2,3,4챔버벽

20: 뒷좌석 에어백 21a,21b,21c,21d: 제5,6,7,8챔버

22a,22b,22c: 제5,6,7챔버벽 23: 공간부

30a,30b,30c: 2차 챔버 35: 주름부

40: 분할부

Claims (9)

1. 인플레이터에서 분출되는 팽창 가스에 의해 팽창되는 다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 앞좌석 에어백,

   다수의 챔버들을 구획하는 다수의 챔버벽들이 각각 다른 높이로 형성되는 뒷좌석 에어백,

   상기 앞좌석 에어백과 뒷좌석 에어백에 형성된 다수의 챔버 중 어느 하나의 챔버로 유입된 팽창 가스가 유입되어 팽창되게 형성된 하나 이상의 2차 챔버를 포함하고,

   상기 2차 챔버는 상기 뒷좌석 에어백의 챔버벽과 챔버벽 사이에 수평으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
2. 제1항에 있어서,

   상기 앞좌석 에어백 및 뒷좌석 에어백의 중간 위치에는 주름 형태로 접힌 주름부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
3. 제2항에 있어서,

   상기 2차 챔버는 주름부와 인접한 양쪽에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
4. 삭제
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 2차 챔버는 상기 챔버에 유입된 팽창 가스가 느린 속도로 유입 및 배출되게 입구를 좁게 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
6. 제5항에 있어서,

   상기 2차 챔버는 상기 주름부를 중심으로 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 앞좌석 에어백 및 뒷좌석 에어백은 하나의 직조물에 의해 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
8. 제7항에 있어서,

   상기 앞좌석 에어백에는 수직으로 된 다수의 챔버벽 상부에 수평으로 된 수평 챔버벽이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.
9. 제7항에 있어서,

   상기 뒷좌석 에어백에는 수직으로 된 챔버벽이 에어백의 높낮이 보다 짧게 형성되어 인접한 챔버끼리 상하부가 연통되는 것을 특징으로 하는 자동차용 커튼 에어백.

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