KR19980043872A - 에어백의 압력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적당한 내압을 유지하여 최적의 충격흡수 능력을 발히하는 에어백의 압력조절장치에 관한 것이다.

본 발명은 인플레이트 패널(21)에 관통하여 결합되는 압력조절수단(30), 상기 압력조절수단(30)과 연결되어 전원을 인가하는 ECU(22) 및, 상기 ECU(22)와 연결되어 인플레이트 패널(21)의 상부에 설치된 압력감지센서(20)로 구성되는 에어백의 압력조절장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 에어백의 압력조절장치를 구성하는 압력조절수단(30)은 일측은 밀폐되고 타측은 개방된 내측부의 공동부(31)가 동심적으로 단이지게 형성되고, 외측부에는 인플레이트 패널(21)과 결합 가능하게 수나사(32)가 형성되며, 상기 수나사(32)의 하부에는 원주방향으로 따라 다수개의 유출공(33)이 형성된 하우징(40), 상기 하우징(40)의 공동부 하면에 설치되는 엑추에이터(41), 상기 엑추에이터(41)의 상부에 형성되는 동력전달수단(50), 상기 동력전달수단(50)의 상부에 원판형으로 형성된 개폐부재(42)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 적당한 내압을 유지하여 최적의 충격흡수 능력을 발휘할 수 있는 에어백의 압력조절장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 인플레이트 작동시 에어백 외부로 배출되는 불필요한 질소가스의 낭비를 줄임으로써, 질소가스를 발생시키는 인플레이트의 크기를 작제하여 컴팩트한 에어백의 압력조절장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

에어백의 압력조절장치

본 발명은 자동차에 장착되어 충돌시 승객을 보호하는 에어백에 관한 것이며, 특히는 적당한 내압을 유지하여 최적의 충격 흡수 능력을 발휘할 수 있는 에어백의 압력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어백 시스템은 운전자와 동승자를 보호하기 위한 안전장치로서, 시트밸트의 보조장치로 사용되는 에어백 시스템(Supplemental Restraint System)과 시트밸트를 착용하고 있지 않은 운전자를 위한 대형 에어백 시스템이 있다.

상기 에어백 시스템들은 자동차의 충돌시에 운전자와 스티어링 휠 사이 또는 조수석의 승객과 인스트러먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백(공기주머니)를 부풀게 하여 부상을 최소한도로 줄이기 위한 장치이다.

도 1에는 자동차의 에어백 시스템에 대한 개략적인 구성도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 에어백 시스템은 에어백, 인플레이트 및 패드커버로 구성되어 조향 휠의 중앙부에 설치되는 에어백 모듈(10), 자동차의 전방 대시보드의 양단에 설치되어 충격을 검지하는 임펙트 센서(11), 플로어 콘솔 하부에 설치되는 제어모듈(12), 인스트러먼트 패널에 설치되는 경고등(13) 및, 스티어링 칼럼에 설치되는 회전접점 스위치(14) 등으로 구성된다.

상기 제어모듈(12)은 플로어 콘솔 하부에 설치되어 에어백 시스템을 트리거링시키는데 충분한 에너지를 저장하고, 자기진단 기능을 수행하며, 사고와 관련된 자료를 기록한다. 또한, 자동차의 에어백 시스템에 이상이 발생한 경우, 경고등(13)을 점등시켜 운전자에게 이상을 알려주며 고정내용과 고장지속시간을 기억한다.

상기 경고등(13)은 인스트러먼트 패널에 설치되어서 자동차를 작동하기 위하여 키(Key)를 ON 시키면 일정시간 동안 점등되었다가 소등된다. 이는 에어백 시스템에 결함이 없다는 것을 의미하며, 만약 에어백 시스템이 비정상일 경우에는 경고등이 계속 점등되고 고장내용은 제어모듈(12)에 기억된다.

상기 회전접점 스위치(14)는 스티어링 칼럼에 설치되어 대시보드와 에어백 모듈(10) 그리고 제어모듈(12) 등을 연결하는 전선을 에어백 시스템에 알맞게 변형시킨 것이다.

상기 임펙트 센서(11)는 자동차의 전방 대시보드의 양단에 설치되어 충격을 감지하며, 에어백 모듈(10)을 구성하는 인플레이트에 충격신호를 인가한다.

상기 에어백 모듈(10)은 전술한 바와 같이, 에어백, 패드커버 및, 인플레이트로 구성되며, 상기 인플레이트은 알루미늄 용기에 담겨져 있는 작약(Squib), 점화제, 가스발생제, 디퓨저스크린 등으로 구성된다.

이렇게 구성된 에어백 시스템은 충돌시 자동차에 부여되는 충격을 임펙트 센서가 검지하여 인플레이트에 충격신호를 인가하면 인플레이트를 구성하는 화약이 점화되어 점화제를 연소한다. 점화제의 연소에 따라 가스발생제도 연쇄적으로 폭발하여 질소가스를 급속도로 생성시킨다. 급속도로 발생한 질소가스는 디퓨즈스크린을 통해 에어백에 공급되어 에어백을 팽창시킨다. 팽창된 에어백의 뒤쪽에는 배기공(도시되지 않음)이 형성되어 있어서 운잔자의 하중이 에어백에 작용하게 되면 배기공을 통해 질소가스를 배출된다. 그럼으로써 에어백내의 질소가스가 배출되면서 완충작용에 의해 운전자나 조수석의 승객은 충격을 감소할 수 있게 된다.

그런데, 종래의 에어백 시스템은 에어백 모듈에 접혀져 있는 에어백이 인플레이트의 작동에 의해 형성된 질소가스를 유입할 때, 에어백에 이미 형성된 배출공으로 다량 배출된다. 이로 인하여 질소가스가 많이 요구되고, 질소가스를 생성하는 인플레이트의 크기도 커져 컴팩트한 에어백 모듈을 형성하는데 장애요인으로 인식되었다.

또한, 에어백의 뒤쪽에 형성된 배기구멍으로 다량의 질소가스가 배출되어 적절한 완충효과를 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 에어백 내부에 적당한 내압을 유지하여 최적의 충격흡수 능력을 발휘할 수 있는 에어백의 압력조절장치를 제공하는 것이다.

또한, 인플레이트 작동시 에어백 외부로 배출되는 불필요한 질소가스의 낭비를 줄임으로써 질소가스를 발생시키는 인플레이트의 크기를 작게하여 컴팩트한 에어백 모듈의 압력조절장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 일측은 밀폐되고 타측은 개방된 내측부의 공동부가 동심적으로 단이지게 형성되고 외측부에는 인플레이트의 패널과 결합가능하게 수나사가 형성되며, 상기 수나사의 하부에는 원주방향으로 따라 다수개의 유출공이 형성된 하우징, 상기 하우징의 공동부 하면에 설치되는 엑추에이터, 상기 엑추에이터의 상부에 형성되는 동력전달수단, 상기 동력전달수단의 상부에 원판형으로 형성된 차폐부재로 구성되는 에어백의 압력조절장치를 제공한다.

또한, 상기 동력전달수단은 유출공의 하부에 하우징과 일체로 형성되고 중앙부에는 길이 방향으로 가이드 공이 형성된 격판, 상기 격판의 가이드 공에 설치되어 상·하 운동을 하며 상기 개폐부재와 연결되는 연결로드를 구비한 상부피스톤, 상기 상부피스톤의 하부에 설치되어 상부피스톤을 작동시키는 엑추에이터의 상부에 설치되는 하부피스톤, 상기 상부피스톤과 하부피스톤의 사이에 형성된 밀폐계에 채워지는 유체로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백의 압력조절장치를 제공한다.

도 1은 자동차의 에어백 시스템에 관한 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치에 대한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치를 구성하는 압력조절수단의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 압력감지센서21 : 인플레이트 패널

22 : ECU30 : 압력조절수단

31 : 공동부32 : 수나사

33 : 유출공40 : 하우징

41 : 엑추에이터42 : 개폐부재

50 : 동력전달수단51 : 가이드 공

52 : 격판53 : 연결로드

54 : 상부피스톤55 : 하부피스톤

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치에 대한 구성을 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치에 대한 구성도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치는 에어백내의 압력을 감지하는 압력감지센서(20), 인플레이트 패널(21)에 관통하여 결합된 압력조절수단(30) 및, ECU(22)로 구성된다.

상기 압력감지센서(20)는 인플레이트 상부하우징(23)과 인플레이트 하부하우징(24) 사이에 형성된 인플레이트 패널(21)의 상부에 설치되어 에어백내의 압력을 감지한다. 상기 압력감지센서(20)는 에어백내의 압력을 감지하고, 감지된 센서를 ECU(22)로 인가한다.

상기 ECU(22)는 압력감지센서(20)로부터 인가받은 감지센서를 변환하여 압력조절수단(30)을 작동한다.

상기 압력조절수단(30)은 인플레이트 패널(21)에 관통하여 결합된다.

도 3에는 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치를 구성하는 압력조절수단의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치를 구성하는 압력조절수단(30)은 내측부의 공동부(31)가 동심적으로 단이지게 형성되고 외측부에는 수나사(32)와 유출공(33)이 형성된 하우징(40), 상기 하우징(40)의 내측부 하면에 설치되어 ECU(22)의 신호에 의해서 작동되는 엑추에이터(41), 상기 엑추에이터(41)의 작동에 따라 에어백내의 가스를 개폐하는 원판형의 개폐부재(42), 상기 엑추에이터(41)와 개폐부재(42) 사이에서 상기 엑추에이터(41)의 작동을 상기 개폐부재(42)의 개폐로 전달하는 동력전달수단(50)으로 구성된다.

상기 압력조절수단은 하우징(40)은 일측은 밀폐되고 타측은 개방된 내측부의 공동부(31)가 동심적으로 단이지게 형성되고, 외측부에는 인플레이트 패널(21)과 결합가능하게 수나사(32)가 형성되며, 수나사(32)의 하부에는 원주방향을 따라 다수개의 유출공(33)이 형성되어 있다. 상기 단이진 공동부(31)는 소직경의 공동부와 대직경의 공동부로 구분되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 공동부의 하면에 형성된 소직경의 공동부에는 엑추에이터(41)가 설치된다.

상기 엑추에이터(41)는 공동부의 하면에 설치되며, ECU(22)의 신호를 인가받아 작동하게 된다.

상기 동력전달수단의 형태는 다양하나, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 유출공(33)의 하부에 대직경의 공동부(31)와 일체로 형성되며 중앙부에는 길이 방향으로 가이드 공(51)이 형성된 격판(52), 상기 격판(52)의 가이드 공(51)에는 상하운동을 하며 상기 개폐부재(42)와 연결되는 연결로드(53)를 구비한 상부피스톤(54), 상기 상부피스톤(54)의 하부에 설치되어 상부피스톤(54)을 작동시키는 엑추에이터(41)의 상부에 설치되는 하부피스톤(55), 상기 상부피스톤(54)과 하부피스톤(55)의 사이에 형성된 밀폐계에 채워지는 유체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐부재(42)는 원판형으로 형성되어 에어백내의 가스를 배출 조절한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치에 관한 작용을 설명하면 다음과 같다.

자동차가 충돌하기 되면 충격센서(11)는 충돌을 감지하여 인플레이트를 작동시켜 에어백을 팽창시킨다. 에어백이 팽창하게 되어 규정치 이상의 압력에 도달하면 인플레이트 패널(21)의 상면에 설치된 압력감지센서(20)가 압력을 감지하여 ECU(22)로 감지된 압력을 인가한다. 압력을 인가받은 ECU(22)는 압력조절수단(30)을 구성하는 엑추에이터(41)를 작동시키게 된다. 엑추에이터(41)의 작동으로 인하여 하부피스톤(55)은 하방으로 움직이고 파스칼의 원리에 의해 오일을 매개로 하여 상부피스톤(54)을 하방으로 움직이게 한다. 상부피스톤(54)의 하방으로 움직이게 되면 연결로드(53)로 연결된 개폐부재(42)로 하방으로 연동하여 팽창한 에어백 내부의 가스를 유출공(33)으로 외부에 배출한다. 이렇게 가스가 배출되어 에어백 내부의 압력이 규정치에 도달하면 인플레이트 패널(21)의 상면에 설치된 압력감지센서(20)는 규정치의 압력을 감지하여, 감지된 규정치는 압력을 ECU(22)로 인가하면 ECU(22)는 압력조절수단(30)을 구성하는 엑추에이터(41)를 작동시키게 된다. 엑추에이터(41)의 작동으로 인하여 하부피스톤(55)은 상방으로 움직이고 파스칼의 원리에 의해 오일을 매개로 하여 상부피스톤(54)을 상방으로 움직이게 한다. 상부피스톤(54)이 상방으로 움직이게 되면 연결로드(53)로 연결된 개폐부재(42)로 상방으로 연동하여 에어백 내부의 가스 배출을 차단하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 에어백의 압력조절장치는 인플레이트 패널(21)의 상면에 설치된 압력감지센서(20)를 ECU(22)에 연결하고, 상기 ECU(22)는 인플레이트 패널(21)에 관통하여 결합된 압력조절수단(30)과 연결함으로써, 적당한 내압을 유지하여 최적의 충격흡수 능력을 발휘할 수 있는 에어백의 압력조절장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 인플레이트 작동시 에어백 외부로 배출되는 불필요한 질소가스의 낭비를 줄임으로써 질소가스를 발생시키는 인플레이트의 크기를 작게하여 컴팩트한 에어백의 압력조절장치를 제공할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 일측은 밀폐되고 타측은 개방된 내측부의 공동부가 동심적으로 단이지게 형성되고 외측부에는 인플레이트의 패널과 결합가능하게 수나사가 형성되며 상기 수나사의 하부에는 원주방향으로 따라 다수개의 유출공이 형성된 하우징, 상기 하우징의 공동부 하면에 설치되는 엑추에이터, 상기 엑추에이터의 상부에 형성되는 동력전달수단, 상기 동력전달수단의 상부에 원판형으로 형성된 차폐부재로 구성되는 에어백의 압력조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동력전달수단은 유출공의 하부에 하우징과 일체로 형성되고 중앙부에는 길이 방향으로 가이드 공이 형성된 격판, 상기 격판의 가이드 공에 설치되어 상·하운동을 하며 상기 개폐부재와 연결되는 연결로드를 구비한 상부피스톤, 상기 상부피스톤의 하부에 설치되어 상부피스톤을 작동시키는 엑추에이터의 상부에 설치되는 하부피스톤, 상기 상부피스톤과 하부피스톤의 사이에 형성된 밀폐계에 채워지는 유체로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백의 압력조절장치.