KR19980025210A - 안전벨트에 설치되는 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 충돌발생시 탑승자의 복부부분을 지지하는 안전벨트상에 장착된 에어백 수납부에서 에어백이 팽창되어 탑승자를 보호하는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치에 관한 것으로 본 발명은 에어백을 설치하기 위하여 별도제작된 안전벨트가 아닌 통상적인 안전벨트상에 에어백의 탈착이 가능하여 설치가 용이하며 신체와 근접한 안전벨트의 복부 부위에서 에어백이 전개되어 에어백 전개시의 타이밍이 정확하여 탑승자의 상반신 전방에 정위치되며 충격완충이 이루어지는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치를 제공하기 위하여 통상의 차량용 안전벨트에 있어서, 차체 바닥면 일측에 고정되며 차량충돌시 고압의 가스를 분사하는 작동기구와, 상기 작동기구와 일단이 연결되어 가스가 공급되는 격리패드와, 상기 격리패드를 내부에 형성하고 배면에 체결수단을 형성하여 상기 안전벨트가 내측에 삽입되어 탈착가능케 되는 벨트고정띠와, 상기 벨트고정띠의 소정부위에 형성되어 상기 격리패드의 타단과 연결되는 에어백을 내장하고 일측상면에 에어백이 전개되는 취약홈으로 구성되어 통상의 안전벨트상에 탈착가능토록 형성되어 설치가 간편하고 탑승자의 신체 상반신에 정확하게 위치하여 차량의 충돌발생시 신체에 가해지는 충격을 최대한 억제하여 탑승자를 보호하는 잇점이 있는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치이다.

Description

안전벨트에 설치되는 에어백 장치

본 발명은 안전벨트에 설치되는 에어백 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량의 충돌발생시 탑승자의 복부부분을 지지하는 안전벨트상에 장착된 에어백 수납부에서 에어백이 팽창되어 탑승자를 보호하는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 충돌시 탑승자의 안전을 보호하는 장치로 에어백의 사용이 증대되고 있다. 이러한 에어백 장치는 일정치 이상의 충격정도를 검출하여 에어백을 부풀리는 일련의 과정을 전자적으로 하는 전자식과, 일정 크기 이상의 주행속도로 인한 충격이 발생되면 기계적으로 충격력을 전달하여 가스압력용기를 천공하므로써 고압가스를 에어백으로 주입하는 기계식으로 크게 구분할 수 있다.

또한 정면충돌시 탑승자의 전방에서 전개되어 전면만을 보호하던 방식에서 탈피하여 탑승자가 차체 내측면과 충돌하는 것에 대비한 측방 에어백과 같은 다양한 형태의 에어백장치가 사용되고 있다.

한편 종래의 전방전개식 에어백의 경우 차량의 충돌발생 직후 전방으로 이동되려는 탑승자의 신체보다 에어백이 먼저 전개되어 탑승자와 차체사이에 위치하며 충격을 완화하여야 하나 급격한 충격발생시 탑승자의 신체가 전방으로 쏠린 상태에서 에어백이 탑승자의 전방에서 전개되면서 신체를 가격하여 충격을 가하는 결과를 초래한다.

즉, 에어백이 차량의 조향핸들 상에 장착되거나 대쉬패널의 내측에 설치되는 통상의 에어백 장치는 에어백과 탑승자 사이가 상당한 거리만큼 이격되어 차량의 충돌속도나 탑승자의 체중 등 외부조건에 따라 상술한 바와같이 적절한 완충순간을 놓쳐 에어백이 전개되면서 신체를 가격한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 에어백의 전개속도를 빠르게 하거나 이격거리를 줄여주는 방안이 있으나 에어백의 전개속도는 충격에 비례하므로 탑승자의 신체가 전방으로 쏠리기 직전에 에어백이 전개될 수 있도록 이격거리를 줄여주는 방식이 주로 사용된다.

이렇게 에어백의 전개거리를 줄이기 위하여 탑승자의 신체와 가장 근접한 안전벨트상에 설치되는 에어백 장치가 연구개발되고 있는 추세이다.

상기와 같은 신체와 근접한 안전벨트 상에 설치되는 에어백 장치로서 국내 실용신안출원공개 제94-9842호와 제94-12401호 및 제94-12402호 등이 있는데, 제94-9842호의 경우에는 탑승자의 가슴부위를 지지하는 안전벨트상에 에어백이 설치되는 구조이나 에어백의 지지부와 안전벨트의 상호 체결구조가 견고하지 않아 실제 에어백 전개시의 충격을 견딜 수 없어 실용성이 없으며 에어백까지의 고압가스 전달구조가 가슴부위까지 연장되어 길어지므로써 가스의 전달이 확실하게 수행되지 않는 단점이 있으며 제94-12401호와 제94-12402호의 경우에는 탑승자의 복부를 지지하는 안전벨트 상에 에어백이 형성되나 고정식으로 한 번 장착하면 임의로 탈착할 수 없으며 안전벨트상에 체결된 상태에서의 안전벨트 사용이 불편한 것은 물론 동일한 완충효과를 실현하기 위하여 구현된 에어백 장치의 구조가 복잡한 단점이 있다.

한편 전술한 안전벨트상에 설치되는 에어백 장치 이외에도 일본특허출원공개 소63-258239호와 국내특허공고 제94-10717호 등이 있으며 소63-258239호의 경우에는 안전벨트내에 에어백 대용으로 탄성재질의 고무관을 형성하여 고압의 가스가 주입되면서 고무관을 팽창시키므로써 에어백 역할을 하도록 구성되나 고정식이어서 에어백장치가 탈착되지 않는 것은 물론 안전벨트로 지지되는 신체부위만을 완충하도록 하므로써 효과적인 안전장치로써의 역할이 미흡하여 안전벨트의 보조수단으로 이용되는 단점이 있으며 제94-10717호는 탑승자의 가슴부위를 지지하는 안전벨트내에 에어백을 수납하여 충돌발생시 고압의 가스가 주입되므로써 에어백이 팽창되며 승객을 보호하도록 구성되나 안전벨트의 가슴부위까지 고압의 가스가 전달되는 가스관이 연장되므로써 가스공급구조가 복잡해지고 가슴부위에 에어백이 형성되어 안전벨트 착용시 불편함은 물론 안전벨트내에 고정수납되므로써 탈착되지 않아 별도제작된 안전벨트를 사용하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 에어백을 설치하기 위하여 별도제작된 안전벨트가 아닌 통상적인 안전벨트상에 에어백의 탈착이 가능하여 설치가 용이하고 에어백 장치의 구조가 단순하며 신체와 근접한 안전벨트의 복부 부위에서 에어백이 전개되어 에어백 전개시의 타이밍이 정확하여 탑승자의 상반신 전방에 정위치되며 충격완충이 이루어지는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치를 제공하는 데 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 목적을 달성하고자, 차체가 일정치 이상의 충격을 받으면 팽창하도록 구성된 에어백을 탑승자의 허리부분을 안전하게 붙잡아 주기 위하여 사용되는 안전벨트와 결합시킨 안전벨트에 설치되는 에어백장치로서, 에어백을 팽창시키기위한 고압가스를 방출하는 작동기구의 가스 방출라인에 일단이 연결되고, 가스가 공급될 때만 확관되어 가스의 이동 저항을 작게하는 격리패드와, 상기 격리패드의 타단과 연결되는 에어백과, 상기 에어백이 팽창될 때 일측 상면에 절개되는 취약홈이 형성된 에어백 수납부를 가지고, 안전벨트를 내측에 용이하게 착탈가능하게 하기위하여 측면을 절개하는 자크가 형성되고, 상기 안전벨트와 격리패드 및 에어백 수납부를 수용하는 벨트고정띠를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 에어백 장치의 배면을 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고,

도 3은 도 1의 B-B선 단면도이고,

도 4는 본 발명의 에어백 장치가 차량에 설치된 상태를 사용상태도이고,

도 5는 본 발명의 에어백 장치가 작동된 상태를 도시한 사용상태도이고,

도 6은 본 발명의 에어백 장치가 작동된 상태를 도시한 측면상태도이고,

도 7은 본 발명의 취약홈의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 안전벨트, 3 : 권취부,

5 : 고정단, 7 : 로크행거,

9 : 로크기구, 100 : 에어백 장치,

101 : 벨트고정띠, 103 : 에어백 수납부,

105 : 에어백, 107 : 작동기구,

109 : 격리패드, 111 : 연결관,

113 : 취약홈, 115 : 절개선,

117 : 지퍼, 119 : 연결패드.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 에어백 장치는 도 1 내지 도 7에서 도시된 바와같이 차 실내의 일측 상단패널에 장착되는 권취부(3)에 일단이 고정되고 차체 바닥면에 형성된 고정단(5)에 타단이 고정되는 한편 중간에 로크행거(7)가 안전벨트(1)에 삽입되어 슬라이딩되며 차체에 고정된 로크기구(9)에 착탈되는 통상의 안전벨트(1)에 적용된다.

이때 상기 안전벨트(1)는 탑승자의 어깨부분에서 가슴을 거쳐 복부를 가로질러 신체를 지지한다.

본 발명의 에어백 장치(100)는 통상의 안전벨트(1)상에 장착되는 벨트고정띠(101)와 에어백(105)이 내장되는 에어백 수납부(103) 및 통상의 작동기구(107)로부터 발생한 고압의 가스를 에어백(105)에 전달하는 가스연결구조로 형성된다. 이때 상기 벨트고정띠(101)의 소정부위에 에어백 수납부(103)가 일체로 형성되고 배면에는 안전벨트(1)에 탈착되는 체결수단이 형성된다. 상기 벨트고정띠(101)는 에어백 장치(100)를 탈착하는 안전벨트(1)의 장착부위에 대응하여 적절한 길이 및 폭을 갖도록 형성된다.

즉, 탑승자의 복부를 지지하는 안전벨트(1)상에 본 발명의 에어백 장치(100)를 장착하기 위해서는 안전벨트(1)의 일단이 차체바닥에 형성된 고정단(5)에 고정된 부위에서 복부를 가로질러 로크기구(9)에 결합되는 부위까지의 안전벨트(1)와 동일한 길이로 벨트고정띠(101)를 형성함이 바람직하다. 또한, 상기 벨트고정띠(101)의 폭은 안전벨트(1)가 내측에 삽입되도록 안전벨트(1)보다 크게 형성된다.

통상의 작동기구(107)와 일단이 연결되고 타단은 에어백(105)에 연결되어 고압의 가스를 전달하는 격리패드(109)가 상기 벨트고정띠(101)의 내부 일측면을 따라 형성된다. 이때 상기 벨트고정띠(101)는 내측에 안전벨트(1)가 삽입되는 공간을 형성하도록 두겹으로 이루어진다.

한편 상기 작동기구(107)는 본 발명자가 선출원한 국내 특허출원 제97-27691에 기재된 작동기구를 사용할 수 있으며 기타 종래의 어떠한 작동기구를 사용하더라도 무방하다. 이때 상기 작동기구(107)에 격리패드(109)를 연결하기 위하여 소정방향으로 절곡된 연결관(111)에 격리패드(109)의 일단이 체결된다. 이러한 연결관(111)의 외주연에는 고정브라켓(110)이 형성되어 연결관(111)과 격리패드(109)의 체결부위를 보강한다.

상기 에어백 수납부(103)는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와같이 내부에 에어백(105)이 내장될 수 있는 공간을 형성하고 양측단은 상기 벨트고정띠(101)와 일체로 형성된다. 또한 상기 에어백 수납부(103)의 상측면에는 소정깊이로 파인 취약홈(113)이 형성되어 팽창되는 에어백(105)의 압력에 의하여 절개되며 에어백(105)이 에어백 수납부(103)의 외측으로 전개진다.

한편 상기 벨트고정띠(101)의 내부에 설치된 격리패드(109)는 타단이 에어백(105)에 연결된다. 이러한 격리패드(109)는 평상시에는 압착된 상태로 벨트고정띠(101) 내부에 형성되고 차량의 충돌발생시에는 고압의 가스가 유입되면서 가스압에 의하여 미리 절개된 격리패드(105)의 중간부위가 벌어지면서 팽창되어 가스통로를 형성한다.

따라서 상기 격리패드(109)는 압착 및 팽창이 가능하도록 소정의 탄성력을 갖는 재질로 형성됨이 바람직하다.

한편 상기 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)의 배면에는 체결수단이 형성된다. 즉, 두겹으로 형성되며 내부에 소정공간을 형성하는 상기 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)의 배면 소정부위를 따라 절개선(115)이 형성되고 상기 안전벨트(1)가 절개선(115) 사이로 삽입되어 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103) 내측에 위치한다. 이러한 상태에서 상기 절개선(115) 양측을 따라 지퍼(117)나 또는 매직테이프(미도시) 등이 형성되어 절개선(115)이 개폐되도록 하므로써 상기 안전벨트(1)가 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)에 탈착된다.

이러한 에어백(105)에 격리패드(109)가 연결되는 구조는 도 3에서 도시된 바와같이 상기 에어백 수납부(103)에 내장된 에어백(105)의 입구부분이 체결되어 에어백(105)이 밀폐되도록 하는 연결패드(119)가 형성된다. 상기 연결패드(119)의 일측면에는 상기 격리패드(109)의 일단이 삽입되어 체결되는 체결공(121)이 형성된다. 이때 상기 체결공(121)에 격리패드(109)가 삽입되어 에어백(105)과 상호 밀폐된 상태를 유지하며 고정된다. 이러한 연결패드(119)는 상기 에어백 수납부(103)의 내측에 형성된다. 상기 체결공(121)에 삽입되는 격리패드(109)의 끝단에 연결관(111)을 형성하여 체결을 견고히 할 수 있음은 물론이다.

따라서 상기 에어백 수납부(103)내에는 에어백(105)과 연결패드(119)가 순차적으로 형성되고 격리패드(109)가 상기 에어백(105)의 일측에서 연결된 상태에서 안전벨트(1)가 개재된다.

한편 도 7은 본 발명의 취약홈의 다른 실시예를 도시한 구성도로써 에어백(105)의 팽창력에 의하여 취약홈(113)이 찢어지면서 에어백이 전개되어 수납부(103)를 훼손하므로써 재사용이 불가능한 통상의 취약홈(113)과는 달리 수납부(103) 상측면에 미리 절개된 장공(123)을 형성하고 선단은 뾰족한 화살촉(127) 형상이고 끝단에는 걸림턱(129)이 돌출된 다 수개의 체결핀(125)으로 상기 장공(123)을 일시고정한다.

이때 상기 장공(123)이 상호 맞닿은 양측면에는 각각 삽입공(131)(133)이 다 수개 천공되어 일측면의 삽입공(131)에는 상기 체결핀(125)의 화살촉(127) 부분이 삽입되고 타측면의 삽입공(133)에는 걸림턱(129)이 억지끼움되므로써 장공(123)이 벌어지지 않도록 고정한다.

이에따라 에어백(105)이 팽창하면 상기 장공(123)을 따라 압력이 가해지면서 체결핀(125)의 걸림턱(129)이 삽입공(133)에서 이탈되면서 장공(123)이 벌어져 그 사이로 에어백(105)이 전개된다.

따라서 충격발생에 의한 에어백(105) 팽창후 수납부(103)내에 에어백(105)을 재수납하고 상기 체결핀(125)으로 장공(123)을 고정하므로써 수납부(103)의 재사용을 가능케한다.

상기 체결핀(125)은 충격시의 위험을 방지하기 위하여 연질의 합성수지재로 이루어짐이 바람직하다.

본 발명의 에어백 장치에 의한 에어백 작동과정을 알아보면 다음과 같다.

도면을 참조하면 탑승자의 신체를 지지하는 통상의 안전벨트(1)상에 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)가 체결된다. 즉, 일단이 차량의 권취부(3)에 체결되고 타단은 고정부(5)에 체결된 상태에서 중간에 삽입된 로크행거(7)에 의하여 차량의 로크기구(9)에 탈착되는 통상의 안전벨트(1) 중에 탑승자의 복부부위를 지지하는 부위에 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)가 배면에 형성된 체결수단에 의하여 장착된다. 이때 본 실시예에서와 같이 상기 벨트고정띠(101)와 에어백 수납부(103)의 배면부위에, 지퍼(117)에 의하여 개폐되는 절개선(115)을 형성하고 지퍼(117)가 개방된 상태에서 안전벨트(1)를 내부에 삽입한 후 다시 지퍼(117)를 잠금으로써 안전벨트(1)의 장착이 완료된다. 이때 상기 지퍼(117)는 벨트고정띠(101)의 절개선(115)을 따라 벨트고정띠(101) 및 에어백 수납부(103)의 배면을 완전히 개방하여 양측으로 벌어지도록한 후 안전벨트(1)가 벌어진 사이에 위치하도록 한다.

상기 벨트고정띠(101)의 내측에 형성된 격리패드(109)의 일단은 차체 바닥면에 고정된 작동기구(107)에 연결되어 고압의 가스를 에어백(105)에 공급한다.

이렇게 안전벨트(1)상에 장착된 에어백 장치(100)는 차량에 일정 크기 이상의 충격이 발생하면 작동기구(107)가 동작하여 고압의 가스가 격리패드(109)로 유입된다. 이렇게 유입된 가스의 압력에 의하여 격리패드(109)의 중간부위가 순간적으로 이격되면서 가스통로를 형성하여 에어백 수납부(103)의 내측에 형성되어 에어백을 밀폐하는 연결패드(119)의 체결공(121)을 거쳐 가스가 에어백(105)내로 전달된다.

따라서 유입된 가스에 의하여 에어백(105)이 팽창되면서 상기 에어백 수납부(103)의 상부면에 형성된 취약부분인 취약홈(113)에 압력이 가해져 절개되면서 순간적으로 에어백(105)이 에어백 수납부(103)의 외측으로 전개된다.

이러한 에어백(105)은 탑승자의 복부부분에서 상측방향으로 전개되면서 탑승자의 상반신을 커버하므로써 차체 전방과의 신체접촉을 방지하여 탑승자를 보호한다.

상기에서 상술된 바와 같이, 본 발명은 통상의 안전벨트상에 탈착가능토록 형성되어 설치가 간편하고 탑승자의 신체 상반신에 정확하게 위치하여 차량의 충돌발생시 신체에 가해지는 충격을 최대한 억제하여 탑승자를 보호하는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 차체가 일정치 이상의 충격을 받으면 팽창하도록 구성된 에어백을 탑승자의 허리부분을 안전하게 붙잡아 주기 위하여 사용되는 안전벨트(1)와 결합시킨 안전벨트에 설치되는 에어백장치로서,

   에어백을 팽창시키기위한 고압가스를 방출하는 작동기구(107)의 가스 방출라인에 일단이 연결되고, 가스가 공급될 때만 확관되어 가스의 이동 저항을 작게하는 격리패드(109)와;

   상기 격리패드(109)의 타단과 연결되는 에어백(105)과;

   상기 에어백(105)이 팽창될 때 일측 상면에 절개되는 취약홈(113)이 형성된 에어백 수납부(103)를 가지고, 안전벨트(1)를 내측에 용이하게 착탈가능하게 하기위하여 측면을 절개하는 자크가 형성되고, 상기 안전벨트(1)와 격리패드(109) 및 에어백수납부(103)을 수용하는 벨트고정띠(101)를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 안전벨트에 설치되는 에어백 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 에어백 수납부(103)에는 에어백(105)의 입구가 결합되어 에어백(105)을 밀폐하고 소정부위에 체결공(121)이 형성되어 상기 격리패드(109)의 일단이 이 체결공(121)에 결합되는 연결패드(119)를 구비된 것이 특징인 안전벨트에 설치되는 에어백 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 격리패드(109)는 고압력에 의하여 중간부분이 이격되면서 가스의 통로가 형성되는 탄성재질로 구비되는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 취약홈(113)은 수납부(103)의 상부 소정면이 절개된 장공(123)과;

   상기 장공(123)의 절개된 양측면에 각각 형성되는 삽입공(131)(133)과;

   선단은 뾰족한 화살촉(127) 형상이고 끝단은 걸림턱(129)이 형성되어 상기 삽입공(131)(133)에 각각 고정되어 상기 장공(123)을 일시체결하는 다 수개의 체결핀(125)으로 구비되는 안전벨트에 설치되는 에어백 장치.