KR101247158B1 - 다단식 에어백 충격 흡수 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 빈 공간을 형성하는 외형부와; 상기 외형부 내에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부 공간을 포함한 제1중공(中孔)부 및 제2중공부를 포함하는 제1완충부와; 상기 제1완충부의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제3중공부 및 제4중공부를 포함하는 제2완충부와; 상기 제1, 2완충부를 연결 설치하기 위한 연결부재를 포함하는 연결부; 및 상기 제2완충부 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)를 방지하는 가드부;로 구성하되, 상기 제2, 4중공부는, 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브와, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브에 위치하며 상기 제2, 4중공부 내부 공기를 제1, 3중공부로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부 및 과도한 충격 발생 시 완충부 내부를 천공하기 위한 천공볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 다단식 에어백 충격 흡수 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

다단식 에어백 충격 흡수 시스템 및 그 방법{AIR-BAG IMPACT ABSORBING SYSTEM of MULTI_STAGE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 다단식 에어백 충격 흡수 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로상에서 자동차, 오토바이 등(이하, 이동수단)의 추돌사고가 발생할 수 있는 중앙분리대 시작점, 또는 휴게소/IC(나들목)/TG(요금소) 등에 위치하여 추돌 시 발생되는 충격을 완충 또는 흡수시켜주는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 자동차 충격 완화장치(이하, 안전장치)는 도로상에서 이동수단 추돌사고가 발생할 수 있는 곳에 위치하여 자동차와 추돌 시 그 충격을 어느 정도 흡수하여 차체에 전달되는 충격량을 감소시킴으로써, 차량 및 차량 탑승자의 손상 또는 부상을 방지하고자 중앙분리대 시작점, 또는 휴게소/IC(나들목)/TG(요금소) 등에 설치된다.
종래의 인명과 재산의 피해를 방지하기 위한 충돌 시 충격을 흡수하는 안전장치는 중앙분리대나 장애물에 고정 설치되는 가드(guard) 및 도로 외곽에 가드레일(guardrail)를 설치 사용하고 있다. 이러한 안정장치는 금속 프레임 부재를 포함하고, 일부 추가 구성으로 충격을 흡수하기 위한 스프링 또는 탄성중합체 재료(elastomeric materials)와 같은 탄성부재를 구비하는 것이 일반적이었다.
이에 따라서, 종래 사용되고 있는 안정장치는 이동수단과 추돌 시 장치가 파손되는 단점이 있으며 약한 추돌 시에는 흠집이 생기게 되어 미관상 보기가 흉한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 안전장치는 단순히 재질로서 충격파를 흡수하는 구성이기 때문에 추돌 시 발생되는 충격파를 효과적으로 흡수할 수 없는 단점이 있으며 이로 인하여 차체가 크게 파손되거나 탑승자가 다치게 되는 등의 큰 문제점이 있었다.
상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 구성 재질과 압축공기에 의하여 충격파(역반발력)를 2중으로 완충하면서 흡수하기 때문에 인명과 차체를 효과적으로 보호할 수 있는 다단식 충격 에어백 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기한 종래 문제점을 해결하고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 시스템은 완충부를 지지해주는 외형부와; 상기 외형부 내에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부 공간을 포함한 제1중공(中孔)부 및 제2중공부를 포함하는 제1완충부와; 상기 제1완충부의 후면에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제3중공부 및 제4중공부를 포함하는 제2완충부와; 상기 제1, 2완충부를 연결 설치하기 위한 연결부재를 포함하는 연결부; 및 상기 제2완충부 후면을 결합고정시켜 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)를 방지하는 가드부;로 구성하되, 상기 제2, 4중공부는 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브와, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브에 위치하며 상기 제2, 4중공부 내부 공기를 제1, 3중공부로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부 및 과도한 충격 발생 시 완충부 내부를 천공하기 위한 천공볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시 예는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 제2완충부 후면과 가드부 사이에 제3완충부를 더 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템은 주름 형상으로 형성하며 완충부를 지지해주는 외형부와; 상기 외형부 내에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제1중공(中孔)부 및 제2중공부를 포함하는 제1완충부와; 상기 제1완충부의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제3중공부 및 제4중공부를 포함하는 제2완충부와; 상기 제2완충부의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제5중공부 및 제6중공부를 포함하는 제3완충부와; 상기 제1, 2, 3완충부를 연결 설치하기 위한 연결부재를 포함하는 각 연결부; 및 상기 제3완충부 후면을 결합고정시켜 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)를 방지하는 가드부;로 구성하되, 상기 외형부는 전방에 범퍼를 더 포함하고, 상기 제2, 4, 6중공부는 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브와, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브에 위치하며 상기 제2, 4, 6중공부 내부 공기를 제1, 3, 5중공부로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부 및 과도한 충격 발생 시 완충부 내부를 천공하기 위한 천공볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 외형부 좌우 측면에는 추가적으로 충격을 완충시키기 위한 적어도 둘 이상의 완충부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 완충부재는 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)로 구성하며, 일 측을 바닥에 엔커링(anchoring) 후 타(他) 측을 상기 완충부 좌우 측면과 볼트로 결합시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 충격 에어백 시스템에 있어서, 상기 완충부는 하부에 외부 충격 시 그 충격이 고르게 분포 되도록 하는 가이드레일을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 충격 에어백 시스템에 있어서, 상기 완충부의 재질은 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 테라스틱 TPU는 사용자가 내부를 육안으로 들여다보아 내부 기능을 점검할 수 있도록 투명하게 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 중공부 내부로 공기와 함께 헬륨(He) 가스를 주입하여 무게를 가볍게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 중공부 내부로 질소(N2) 가스를 주입하여 온도 저하에 따른 내부 충전 부피 변화를 최대한 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 연결부재는 볼트 및 너트로 이루어지며, 볼트는 과도한 충격 발생 시 완충부 외부를 천공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브는 상기 제2, 4 또는 6중공부에 하나 이상 구성 가능하며, 후방으로 갈수록 구성 개수를 점차적으로 줄이는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브의 지름은 40~70mm의 범위 내에서 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1, 2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서, 상기 에어리턴 천공부의 지름은 0.1~10mm의 범위 내에서 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법에 있어서, 외부 충격 시 제1완충부의 내부 제1중공부의 공기(air)가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브를 통해 제2중공부로 이동하는 1단계와; 상기 충격이 제1완충부 후방에 위치한 제2완충부로 전달되고 제2완충부 내부 제3중공부의 공기가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브를 통해 제4중공부로 이동하는 2단계와; 상기 제2, 4중공부로 이동된 공기가 에어리턴 역반발 제어밸브에 의해 제1중공부 및 제3중공부로의 유동이 차단되어 압축되는 3단계; 및 상기 제2, 4중공부의 압축된 공기가 에어리턴 천공부를 통해 제1, 3중공부로 제2, 4중공부와 공기압이 같아질 때까지 서서히 방출되는 4단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법에 있어서, 상기 제2완충부 후면에는 제3완충부를 더 구비하며, 제3완충부는 제2완충부와 작동방법이 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법에 있어서, 상기 에어리턴 역반발 제어밸브는 지름을 40~70mm의 범위 내에서 구성하며, 구성 개수 및 구성 지름의 크기에 따라 충격의 완충 강도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법에 있어서, 상기 완충부에 과도한 충격 발생 시에는 완충부가 심하게 변형이 되고, 이때 연결부재와 천공볼트로 인해 완충부 내/외부에 신축 표피재질의 꺾임과 동시에 천공이 이루어져 완충부의 파손을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 시스템 및 그 방법에 의하면, 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 완충부의 재질과 압축공기에 의하여 충격파를 2중 또는 3중으로 완충하면서 흡수하기 때문에 인명과 차체를 효과적으로 보호하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 의하면, 완충부를 변형회복 신축성 표피 재질로 구성하며, 완충부 내부에 공간(중공부)을 형성하여 압축공기를 주입하고 충격 시 내부 공기 흐름을 용이하게 조절할 수 있도록 하여 충격 시에 안정성을 극대화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예로서 제3완충부를 더 구비한 다단식 에어백 충격 흡수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 제1완충부의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 에어리턴 역반발 제어밸브, 에어리턴 천공부 및 천공볼트를 자세히 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 도시한 천공볼트의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 제3실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템(100)은 이동수단(자동차, 오토바이 등)과 충격 시 그 충격을 순차적으로 완충시키기 위한 제1완충부(200)와, 제2완충부(300), 제2완충부(300) 후면을 결합 고정시켜 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)을 방지하기 위한 가드부(500)와, 완충부(200, 300)를 연결 설치하기 위한 연결부재(910)를 포함하는 연결부(900) 및 완충부(200, 300)를 지지해주는 외형부(110)로 구성한다.
여기에서, 제1완충부(200)는 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부 공간을 형성하는 제1중공(中孔)부(210) 및 제2중공부(220)를 포함한다.
또한, 제2완충부(300)는 제1완충부(200)의 후면에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부에 공간을 형성하는 제3중공부(310) 및 제4중공부(320)를 포함한다.
그리고, 제1, 2완충부(200, 300)는 연결부재(910)를 포함하는 연결부(900)를 통해 결합 연결 구성한다. 이때, 연결부재(910)는 볼트 및 너트로 이루어지고, 상기 볼트는 채결용 볼트(머리 모양이 둥근)와 천공용 볼트(머리 모양이 뾰족한)로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 천공용 볼트는 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시 완충부(200, 300) 외부를 천공한다. 즉, 완충부(200, 300)에 과도한 충격 발생 시에는 완충부(200, 300)가 심하게 변형이 되고, 이때 연결부재(910)로 인해 완충부(200, 300) 외부에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200, 300)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
또한, 제2, 4중공부(220, 320)는 제1, 3중공부(210, 310)와 연결되는 면 일 측에 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브(700)와, 에어리턴 역반발 제어밸브(700) 중앙에 위치하며 제2, 4중공부(220, 320) 내부 공기를 제1, 3중공부(210, 310)로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부 및 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시 완충부 내부를 천공하기 위한 천공볼트(720)를 더 포함한다.
이때, 에어리턴 역반발 제어밸브(700)는 제2, 4중공부(220, 320)에 하나 이상 구성 가능하며, 후방(제2중공부에서 제4중공부 방향)으로 갈수록 구성 개수를 점차적으로 줄이는 것이 바람직한 실시 예이다.
또, 에어리턴 역반발 제어밸브(700)는 지름을 40~70mm의 범위 내에서 구성하고, 에어리턴 천공부(710)는 지름을 0.1~10mm의 범위 내에서 구성하는 것이 바람직하다.
상기, 천공볼트(720)는 완충부(200, 300)에 과도한 충격 발생 시에는 완충부(200, 300)가 심하게 변형이 되고, 이때 천공볼트로 인해 완충부(200, 300) 내부 일 측에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200, 300)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
그리고, 완충부(200, 300)는 좌우 측면에 추가적으로 충격을 완충시키기 위한 적어도 하나 이상의 ‘X’형상의 완충부재(800)를 구성한다.
이때, 완충부재(800)는 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)로 구성하며, 일 측을 바닥에 엔커링(anchoring) 후 타(他) 측을 상기 완충부(200, 300) 좌우 측면과 볼트 등으로 결합한다.
또한, 중공부(210, 220, 310, 320) 내부로 공기와 함께 헬륨(He) 가스를 주입하여 무게를 가볍게 하는 것이 가능하며, 또는, 중공부(210, 220, 310, 320) 내부로 질소(N2) 가스를 주입하여 온도 저하에 따른 내부 충전 부피 변화를 최대한 방지하는 것이 가능하다.
여기서, 외형부(110) 및 완충부(200, 300)의 재질은 신축률이 96%의 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)인 것이 바람직하다. 이때, 테라스틱 TPU는 사용자가 내부를 육안으로 들여다보아 내부 기능을 점검할 수 있도록 투명하게 구성하는 것이 가능하다.
이때, 완충부(200, 300)의 제2, 4중공부(220, 320)는 내/외부 압력 시에도 변형이 거의 일어나지 않는 금속 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예로서 제3완충부를 더 구비한 다단식 충격 에어백 시스템을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 제1완충부의 예를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 에어리턴 역반발 제어밸브, 에어리턴 천공부 및 천공볼트를 자세히 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에서 도시한 천공볼트의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시 예로서 제3완충부를 더 구비한 다단식 에어백 충격 흡수 시스템(100a)은 이동수단과 충격 시 그 충격을 순차적으로 완충시키기 위한 제1완충부(200a)와, 제2완충부(300a), 제3완충부(400a), 제3완충부(400a) 후면을 결합고정시켜 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)을 방지하기 위한 가드부(500a)와, 완충부(200a, 300a, 400a)를 연결 설치하기 위한 연결부재(910a)를 포함하는 연결부(900a) 및 완충부(200a, 300a, 400a)를 지지해주는 외형부(110a)로 구성한다.
여기에서, 제1완충부(200a)는 외형부(110a) 내측에 위치하고 외형부의 양측에 끝단이 각각 체결되는 구조이고 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부 공간을 형성하는 제1중공(中孔)부(210a) 및 제2중공부(220a)를 포함한다.
또한, 제2완충부(300a)는 제1완충부(200a)의 후면에 위치하고 외형부(110a)의 양측에 끝단이 각각 체결되며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부에 공간을 형성하는 제3중공부(310a) 및 제4중공부(320a)를 포함한다.
그리고, 제3완충부(400a)는 제2완충부(300a)의 후면에 위치하며 가드부(500a)와 외형부 양 끝단에 체결되는 것으로 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부에 공간을 형성하는 제5중공부(410a) 및 제6중공부(420a)를 포함한다.
또한, 제1, 2, 3완충부(200a, 300a, 400a)는 다수개의 연결부재(910a)를 포함하는 연결부(900a)를 통해 결합 연결 구성한다. 이때, 연결부재(910a)는 볼트 및 너트로 이루어지며, 연결부재(910a)는 볼트 및 너트로 이루어지고, 상기 볼트는 채결용 볼트(머리 모양이 둥근)와 천공용 볼트(머리 모양이 뾰족한)로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 천공용 볼트는 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시 완충부(200a, 300a, 400a) 외부를 천공한다. 즉, 완충부(200a, 300a, 400a)에 과도한 충격 발생 시에는 완충부(200a, 300a, 400a)가 심하게 변형이 되고, 이때 연결부재(910a)로 인해 완충부(200a, 300a, 400a) 외부에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200a, 300a, 400a)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
그리고, 제2, 4, 6중공부(220a, 320a, 420a)는 제1, 3, 5중공부(210a, 310a, 410a)와 연결되는 면 일 측에 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)와, 에어리턴 역반발 제어밸브(700a) 중앙에 위치하며 제2, 4, 6중공부(220a, 320a, 420a) 내부 공기를 제1, 3, 5중공부(210a, 310a, 410a)로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부(710a) 및 과도한 충격 발생 시 완충부(200a, 300a, 400a) 내부를 천공하기 위한 천공볼트(720a)를 더 포함한다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 적용되는 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)는 제2중공부(220a)와 제1중공부(210a)가 맞닿는 면(분리막, 230a)에 구성하며, 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)는 고정부재(711a)를 통해 분리막(230a)에 고정 설치된다.
이때, 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)는 제2, 4, 6중공부(220a, 320a, 420a)에 하나 이상 구성 가능하며, 후방(제2중공부에서 제6중공부 방향)으로 갈수록 구성 개수를 점차적으로 줄이는 것이 바람직한 실시 예이다.
또, 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)는 지름을 40~70mm의 범위 내에서 구성하고, 에어리턴 천공부(710a)는 지름을 0.1~10mm의 범위 내에서 구성하는 것이 바람직하다.
상기 천공볼트(720a)는 완충부(200a, 300a, 400a)에 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시에는 완충부(200a, 300a, 400a)가 심하게 변형이 되고, 이때 천공볼트(720a)로 인해 완충부(200a, 300a, 400a) 내부 일 측에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200a, 300a, 400a)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
이때, 도 5에 도시한 천공볼트의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면으로 천공볼트(720a)는 머리 모양이 뾰족한(721a, 722a, 723a) 것을 말하며, 천공볼트(720a) 머리가 분리막(230a)으로부터 10cm 범위 내에서 돌출 구성하는 것이 가능하다.
그리고, 완충부(200a, 300a, 400a)는 좌우 측면에 추가적으로 충격을 완충시키기 위한 적어도 하나 이상의 완충부재(800a)를 구성한다.
이때, 완충부재(800a)는 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)로 구성하며, 일 측을 바닥에 엔커링(anchoring) 후 타(他) 측을 상기 완충부(200a, 300a, 400a) 좌우 측면과 볼트로 결합한다.
또한, 중공부(210a, 220a, 310a, 320a, 410a, 420a) 내부로 공기와 함께 헬륨(He) 가스를 주입하여 무게를 가볍게 하는 것이 가능하며, 또는, 중공부(210a, 220a, 310a, 320a, 410a, 420a) 내부로 질소(N2) 가스를 주입하여 온도 저하에 따른 내부 충전 부피 변화를 최대한 방지하는 것이 가능하다.
그리고, 외형부(110a) 및 완충부(200a, 300a, 400a)의 외피 재질은 신축률이 96%의 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)인 것이 바람직하다. 이때, 테라스틱 TPU는 사용자가 내부를 육안으로 들여다보아 내부 기능을 점검할 수 있도록 투명하게 구성하는 것이 가능하다.
이때, 완충부(200a, 300a, 400a)의 제2, 4, 6중공부(220a, 320a, 420a)는 내/외부 압력 시에도 변형이 거의 일어나지 않는 금속 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
도 3에서 본 발명에 적용되는 제1완충부(200a)의 작동원리를 예를 들어 설명하면 외부 충격과 동시에 외형에 변화가 일어나면서 에어리턴 역반발 제어 밸브가 개방되어 내부 제1중공부(210a)의 공기(air)가 압축되어 제2중공부(220a)로 이동하게 된다.
이때, 제2중공부(220a)로 이동된 공기가 외부 충격 직후에는 에어리턴 역반발 제어밸브(700a)가 폐쇄되므로 외부(제1중공부로) 방출이 차단되어 압축된다.
그리고, 제2중공부(220a) 내에 압축된 공기가 에어리턴 천공부(710a)를 통해 제1중공부(210a)로 서서히 방출된다.
여기서, 제1완충부(200a)에 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시에는 제1중공부(210a)가 심하게 변형이 되고, 이때 천공볼트(720a)로 인해 제1중공부(210a) 내부 일 측에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200a, 300a, 400a)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
도 3에 도시하지 아니한 제2, 3완충부(300a, 400a)는 제1완충부(200a)와 작동원리가 동일하다.
도 6는 본 발명의 제2실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템(100b)은 이동수단과 충격 시 그 충격을 순차적으로 완충시키기 위한 제1완충부(200b)와, 제2완충부(300b), 제3완충부(400b), 제3완충부(400b) 후면을 결함 고정시키며 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)을 방지하기 위한 가드부(500b)와 완충부(200b, 300b, 400b)를 연결 설치하기 위한 연결부재(910b)를 포함하는 연결부(900b) 및 주름 형상으로 형성하며 완충부(200b, 300b, 400b)를 지지해주는 외형부(110b)로 구성한다. 이때, 외형부(110b)는 전방에 범퍼(111b)를 더 포함한다.
여기에서, 제1완충부(200b)는 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부 공간을 형성하는 제1중공(中孔)부(210b) 및 제2중공부(220b)를 포함한다.
또한, 제2완충부(300b)는 제1완충부(200b)의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부에 공간을 형성하는 제3중공부(310b) 및 제4중공부(320b)를 포함한다.
그리고, 제3완충부(400b)는 제2완충부(300b)의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 내부에 공간을 형성하는 제5중공부(410b) 및 제6중공부(420b)를 포함한다.
또한, 제1, 2, 3완충부(200b, 300b, 400b)의 하부와 연결 구성하여 외부 충격 시 그 충격이 고르게 분포 되도록 하는 가이드레일(600b)을 더 구비한다. 이때, 가이드레일(600b)은 지면에서부터 15cm까지의 높이 범위 내에서 이동수단의 하면 높이보다 낮게 설치하는 것이 바람직하다.
그리고, 제1, 2, 3완충부(200b, 300b, 400b)는 다수개의 연결부재(910b)를 포함하는 연결부(900b)를 통해 결합 연결 구성한다. 이때, 연결부재(910b)는 볼트 및 너트로 이루어지고, 상기 볼트는 채결용 볼트(머리 모양이 둥근)와 천공용 볼트(머리 모양이 뾰족한)로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 천공용 볼트는 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시 완충부(200b, 300b, 400b) 외부를 천공한다. 즉, 완충부(200b, 300b, 400b)에 과도한 충격 발생 시에는 완충부(200b, 300b, 400b)가 심하게 변형이 되고, 이때 연결부재(910b)로 인해 완충부(200b, 300b, 400b) 외부에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200b, 300b, 400b)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
또한, 제2, 4, 6중공부(220b, 320b, 420b)는 제1, 3, 5중공부(210b, 310b, 410b)와 연결되는 면 일 측에 외부 충격 시 내부로 공기(air)를 유입시키고 외부 방출을 차단하는 에어리턴 역반발 제어밸브(700b)와, 에어리턴 역반발 제어밸브(700b) 중앙에 위치하며 제2, 4, 6중공부(220b, 320b, 420b) 내부 공기를 제1, 3, 5중공부(210b, 310b, 410b)로 서서히 방출하는 에어리턴 천공부(710b) 및 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시 완충부(200b, 300b, 400b) 내부를 천공하기 위한 천공볼트(720b)를 더 포함한다.
이때, 에어리턴 역반발 제어밸브(700b)는 제2, 4, 6중공부(220b, 320b, 420b)에 하나 이상 구성 가능하며, 후방(제2중공부에서 제6중공부 방향)으로 갈수록 구성 개수를 점차적으로 줄이는 것이 바람직한 실시 예이다.
또, 에어리턴 역반발 제어밸브(700b)는 지름을 40~70mm의 범위 내에서 구성하고, 에어리턴 천공부(710b)는 지름을 0.1~10mm의 범위 내에서 구성하는 것이 바람직하다.
상기 천공볼트(720b)는 완충부(200b, 300b, 400b)에 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시에는 완충부(200b, 300b, 400b)가 심하게 변형이 되고, 이때 천공볼트(720b)로 인해 완충부(200b, 300b, 400b) 내부 일 측에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200b, 300b, 400b)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
그리고, 완충부(200b, 300b, 400b)는 좌우 측면에 추가적으로 충격을 완충시키기 위한 적어도 하나 이상의 완충부재(800b)를 구성한다.
이때, 완충부재(800b)는 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)로 구성하며, 일 측을 바닥에 엔커링(anchoring) 후 타(他) 측을 상기 완충부(200b, 300b, 400b) 좌우 측면과 볼트로 결합한다.
또한, 중공부(210b, 220b, 310b, 320b, 410b, 420b) 내부로 공기와 함께 헬륨(He) 가스를 주입하여 무게를 가볍게 하는 것이 가능하며, 또는, 중공부(210b, 220b, 310b, 320b, 410b, 420b) 내부로 질소(N2) 가스를 주입하여 온도 저하에 따른 내부 충전 부피 변화를 최대한 방지하는 것이 가능하다.
여기서, 외형부(110b) 및 완충부(200b, 300b, 400b)의 재질은 신축률이 96%의 우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)인 것이 바람직하다. 이때, 테라스틱 TPU는 사용자가 내부를 육안으로 들여다보아 내부 기능을 점검할 수 있도록 투명하게 구성하는 것이 가능하다.
이때, 완충부(200a, 300a, 400a)의 제2, 4, 6중공부(220a, 320a, 420a)는 내/외부 압력 시에도 변형이 거의 일어나지 않는 금속 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
상기한 제1, 2, 3실시 예에서 과도한 충격에 의한 완충부(200, 200a, 200b, 300, 300a, 300b, 400a, 400b)의 천공되어진 부분은 일반적인 타이어 수리용 도구로 수리가 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 방법은 외부 충격 시 제1완충부(200, 200a, 200b)의 내부 제1중공부(210, 210a, 210b)의 공기(air)가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브(700, 700a, 700b)가 개방됨으로 공기가 제2중공부(220, 220a, 220b)로 이동하는 1단계와, 충격이 제1완충부(200, 200a, 200b) 후방에 위치한 제2완충부(300, 300a, 300b)로 전달되고 제2완충부(300, 300a, 300b) 내부 제3중공부(310, 310a, 310b)의 공기가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브(700, 700a, 700b)가 개방되어 공기가 제4중공부(320, 320a, 320b)로 이동하는 2단계와, 제2, 4중공부(220, 220a, 220b, 320, 320a, 320b)로 이동된 공기가 에어리턴 역반발 제어밸브(700, 700a, 700b)가 폐쇄됨으로 제1중공부 및 제3중공부로의 리턴이 차단되어 압축되는 3단계 및 제2, 4중공부(220, 220a, 220b, 320, 320a, 320b)의 압축된 공기가 에어리턴 역반발 제어밸브에 형성된 에어리턴 천공부(710a)를 통해서만이 제1, 3중공부(210, 210a, 210b, 310, 310a, 310b)로 제2, 4중공부(220, 220a, 220b, 320, 320a, 320b)와 공기압이 같아질 때까지 서서히 방출되는 4단계로 이루어진다.
여기서, 상기 제2완충부(300, 300a, 300b) 후면에는 제3완충부(400a, 400b)를 더 구비하며, 제3완충부(400a, 400b)는 제2완충부(300, 300a, 300b)와 작동방법이 동일하다.
또한, 에어리턴 역반발 제어밸브(700, 700a, 700b)는 지름을 40~70mm의 범위 내에서 구성하며, 구성 개수 및 구성 지름의 크기에 따라 충격의 완충 강도를 조절할 수 있다.
그리고, 완충부(200, 200a, 200b, 300, 300a, 300b)에 과도한(55km 이상의 속도) 충격 발생 시에는 완충부(200, 200a, 200b, 300, 300a, 300b)가 심하게 변형이 되고, 이때 연결부재(910, 910a, 910b)와 천공볼트(720, 720a, 720b)로 인해 완충부(200, 200a, 200b, 300, 300a, 300b) 내/외부에 천공이 이루어짐으로써 완충부(200, 200a, 200b, 300, 300a, 300b)의 파손을 방지하고, 서서히 원형으로 복구되도록 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제1, 2, 3실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템(100, 100a, 100b) 및 그 방법에 의하면, 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 완충부의 재질과 압축공기에 의하여 충격파를 2중 또는 3중으로 완충하면서 흡수하기 때문에 인명과 차체를 효과적으로 보호하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제1, 2, 3실시 예에 따른 다단식 에어백 충격 흡수 시스템(100, 100a, 100b)에 의하면, 완충부를 변형회복 신축성 표피 재질로 구성하며, 완충부 내부에 공간(중공부)을 형성하여 압축공기를 주입하고 충격 시 내부 공기 흐름을 용이하게 조절할 수 있도록 하여 안정성을 극대화하는 효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 100a, 100b : 에어백 시스템 110, 110a, 110b : 외형부
200, 200a, 200b : 제1완충부 210, 210a, 210b : 제1중공부
220, 220a, 220b : 제2중공부 300, 300a, 300b : 제2완충부
310, 310a, 310b : 제3중공부 320, 320a, 320b : 제4중공부
400a, 400b : 제3완충부 410a, 410b : 제5중공부
420a, 420b : 제6중공부 500, 500a, 500b : 가드부
600b : 가이드레일 700, 700a, 700b : 에어리턴 역반발 제어밸브
710a : 에어리턴 천공부 720, 720a, 720b : 천공볼트
800, 800a, 800b : 완충부재 900, 900a, 900b : 연결부
910, 910a, 910b : 연결부재

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 차량 충돌 시 충격력을 흡수하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템에 있어서,
    상기 다단식 에어백 충격 흡수 시스템은,
    완충부를 지지해주는 외형부(110)와;
    상기 외형부 내에 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제1중공(中孔)부 및 제2중공부를 포함하는 제1완충부와;
    상기 제1완충부의 후면과 맞닿도록 위치하며 외부 충격 시 충격을 흡수하기 위한 것으로 내부에 공간을 형성하는 제3중공부 및 제4중공부를 포함하는 제2완충부와;
    상기 제1완충부 및 제2완충부를 연결 설치하기 위한 연결부재를 포함하는 연결부(900)와;
    상기 제2완충부 후면을 결합고정시켜 외부 충격 시 장치의 이탈(離脫)를 방지하는 가드부(500)와;
    상기 제2중공부 및 제4중공부 전면에 각각 설치되는 것으로 외부 충격 시 제1중공부 및 제3중공부의 공기를 제2중공부 및 제4중공부 내부로 유입시키고, 충격 후에는 상기 제2중공부 및 제4중공부의 공기를 제1중공부 및 제3중공부로 리턴 유동하는 것을 차단하며 단지 에어리턴 천공부(710)에 의해서면 공기가 리턴하도록 개폐 제어하는 에어리턴 역반발 제어밸브(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다단식 에어백 충격 흡수 시스템은,
    상기 제2완충부(300)와 상기 가드부(500) 사이에 제3완충부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다단식 에어백 충격 흡수 시스템은,
    과도한 충격시 완충부를 천공할 수 있는 천공볼트(720)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 다단식 에어백 충격 흡수 시스템은,
    외형부 좌우 측면에는 추가적으로 충격을 완충시키기 위한 적어도 둘 이상의 완충부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 완충부의 재질은,
    우레탄 계열의 테라스틱 TPU(열가소성 폴리우레탄 수지)인 것을 특징으로 하는 다단식 에어백 충격 흡수 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 다단식 에어백 충격 흡수 방법에 있어서,
    상기 다단식 에어백 충격 흡수 방법은,
    외부 충격 시 제1완충부의 내부 제1중공부의 공기(air)가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브를 개방함으로써 공기가 제2중공부로 이동하는 1단계와;
    상기 외부 충격이 제1완충부 후방에 위치한 제2완충부로 전달되고 제2완충부 내부 제3중공부의 공기가 압축되어 에어리턴 역반발 제어밸브를 개방함으로써 공기가 제4중공부로 이동하는 2단계와;
    상기 제2중공부 및 제4중공부로 이동된 공기가 각각의 에어리턴 역반발 제어밸브가 폐쇄됨으로 인하여 제1중공부 및 제3중공부로의 리턴이 차단되어 압축되는 3단계; 및
    상기 제2중공부 및 4중공부의 압축된 공기가 각각의 에어리턴 역반발 제어밸브에 형성된 에어리턴 천공부를 통해 제1중공부 및 제3중공부로 제2중공부 및 4중공부의 공기압과 같아질 때까지 서서히 유동하는 4단계를 통하여 다단식 에어백에 가해지는 외부 충격을 흡수하는 다단식 에어백 충격 흡수 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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