KR20010011035A - 차량용 기계식 에어백작동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하우징과, 작동가스용기와, 작동가스용기의 토출구를 차단하는 밸브체와, 상기 밸브체를 가압해제하기 위한 푸시로드와, 일단부가 상기 푸시로드를 향하고 타단부에 반경방향으로 확장된 래칭부가 형성되어 있는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상기 푸시로드를 향하여 탄성적으로 부세하는 트리거스프링을 갖는 차량용 에어백 작동장치에 관한 것으로서, 차량의 충격적 감속시 관성에 의해 이동하는 중량체, 슬라이더의 래칭부에 축선방향에 가로방향으로 상호 대향하여 맞물려 트리거스프링의 탄성력에 대향하여 상기 슬라이더를 유지하며, 일단부가 하우징에 회동가능하게 고정되어 상호 접근 및 이격회동함으로써, 상기 래칭부를 물림유지 및 물림해제하는 한 쌍의 래치부재, 상기 한 쌍의 래치부재에 해제가능하게 맞물려 상기 래치부재를 상기 물림유지위치에 유지하는 래치홀더, 및 상기 중량체의 이동을 상기 래치홀더에 전달하여 상기 래치홀더를 상기 래치부재로부터 해제시키는 전동부를 포함한다. 이에 의해, 작동정확성이 향상된 기계식 에어백 작동장치가 제공된다.

Description

차량용 기계식 에어백작동장치{AIR BAG TRIGGERING DEIVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 에어백 작동장치에 관한 것으로서, 특히, 하우징과, 작동가스용기와, 작동가스용기의 토출구를 차단하는 밸브체와, 밸브체를 가압해제하기 위한 푸시로드와, 일단부가 푸시로드를 향하고 타단부에 반경방향으로 확장된 래칭부가 형성되어 있는 슬라이더와, 슬라이더를 푸시로드를 향하여 탄성적으로 부세하는 트리거스프링을 갖는 차량용 기계식 에어백 작동장치에 관한 것이다.

에어백 작동장치는 차량의 충돌을 감지하여 작동가스용기를 개방함으로써 용기내의 작동가스를 에어백에 제공하는 역할을 한다. 이러한 에어백 작동장치는 충돌감지와 그에 따른 작동가스용기의 개방 동작의 방식에 따라 기계식과 전자식으로 나뉘어지며, 본원 발명은 비교적 저렴하고 간단한 구조를 갖는 기계식 에어백 작동장치에 관련된다.

일반적인 기계식 에어백 작동장치는, 작동가스용기의 토출구를 차단하고 있는 밸브체를 가압해제하기 위한 푸시로드와, 이 푸시로드를 향하여 슬라이딩이동가능한 슬라이더를 가지며, 슬라이더는 그 일단부에 래칭부가 형성되어 있고 래칭부는 래치부재에 의해 물림유지되어 푸시로드를 향한 이동이 저지되어 있는 한편 트리거스프링에 의해 탄성적으로 부세되어 있어, 래치부재의 물림이 해제되면 푸시로드를 향하여 폭발적으로 전진함으로써 밸브체를 개방시킨다. 래치부재의 물림해제는, 차량의 충돌시 관성에 의해 이동하는 중량체와, 중량체의 이동을 래치부재의 물림해제운동으로 전달하는 전동부에 의해 이루어진다.

종래 기계식 작동장치의 래치부재는 일반적으로 중량체의 이동에 따라 회동하는 레버형 또는 슬라이딩이동하는 슬라이더형으로 이루어져 있다. 이들 중 레버형은 그 회동을 위한 공간을 확보하기 위하여, 전체적으로 장치의 부피가 증대되는 문제가 있다.

한편, 종래의 슬라이더형 기계식 작동장치에서는, 래치부재와 슬라이더의 래칭부가 통상적으로, 상호 미끄럼 맞물림 접촉하도록 되어 있으며, 이 미끄럼 접촉부위의 가공정밀도와 트리거스프링의 탄성력의 편차에 의해 그 동작감도가 과도히 민감하거나 둔감할 수 있다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 고려하여, 비교적 간단한 구조로 작동감도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 차량용 기계식 에어백작동장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 에어백작동장치의 분해사시도,

도 2는 도 1의 조립상태의 종단면도,

도 3는 도 2의 부분확대도로서, 슬라이더의 래칭부에 형성된 경사면을 구체적으로 나타낸 도면,

도 4는 도 2의 평면도,

도 5 및 도 6은 도 2의 작동상태를 나타낸 도면,

도 7은 도 6의 부분확대도로서, 에어백으로 기체가 유입되는 상태를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 에어백 작동장치 3 : 작동가스용기

5 : 토출구 13 : 작동본체

15 : 수용부 21 : 밸브체

26 : 스토퍼 31 : 푸시로드

43 : 중량체 45 : 슬라이더

47 : 래칭부 49 : 트리거스프링

51 : 홀더부 53 : 래치다이

55 : 통과공 57 : 회동핀

59 : 래치홀더 61 : 래치부재

63 : 작용홈 65 : 수용홈

71 : 전동부 73 : 작용구

75 : 작용바아 77 : 해제부재

78 : 안내돌기

상기 목적은, 본 발명에 따라, 하우징과, 에어백을 향한 토출구를 갖는 작동가스용기와, 상기 토출구를 차단하는 밸브체와, 상기 밸브체를 가압해제하기 위한 푸시로드와, 상기 하우징내에 슬라이딩가능하게 수용되며 일단부가 상기 푸시로드를 향하고 타단부에 반경방향으로 확장된 래칭부가 형성되어 있는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상기 푸시로드를 향하여 탄성적으로 부세하는 트리거스프링을 갖는 차량용 에어백 작동장치에 있어서, 차량의 충격적 감속시 관성에 의해 이동하는 중량체; 상기 슬라이더의 래칭부에 축선방향에 가로방향으로 상호 대향하여 맞물려 상기 트리거스프링의 탄성력에 대항하여 상기 슬라이더를 유지하며, 일단부가 상기 하우징에 회동가능하게 고정되어 상호 접근 및 이격회동함으로써, 상기 래칭부를 물림유지 및 물림해제하는 한 쌍의 래치부재; 상기 한 쌍의 래치부재에 해제가능하게 맞물려 상기 래치부재를 상기 물림유지위치에 유지하는 래치홀더; 및 상기 중량체의 이동을 상기 래치홀더에 전달하여 상기 래치홀더를 상기 래치부재로부터 해제시키는 전동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백작동장치에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 한 쌍의 래치부재는 상호 인접한 일단부에서 상기 하우징에 회동핀에 의하여 고정되며; 상기 래치홀더는 상기 래치부재의 타단부와 맞물려 이격회동을 저지하는 물림부를 갖도록 간단히 구성할 수 있다.

한편, 상기 슬라이더의 래칭부는 상기 래치부재의 접촉영역에 경사면을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 한 쌍의 래치부재 사이에는 상기 타단부의 영역에 상기 래치부재의 길이방향을 따라 절취되어, 상기 래치홀더를 향해 개방된 수용홈이 형성되어 있으며; 상기 전동부는 상기 수용홈에 삽입되는 안내돌기를 가지고, 상기 래치부재의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동가능한 해제부재를 포함시킬 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 에어백작동장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 조립된 상태의 종단면도이다. 본 차량용 에어백 작동장치(1)는, 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 압축기체가 수용되며 도시않은 에어백을 향한 토출구(5)를 갖는 작동가스용기(3)와, 토출구(3)를 개폐시켜 작동가스용기(3)내의 압축기체를 에어백으로 공급시키는 작동본체(11)로 구성되어 있다. 작동본체(11)는, 종래의 도 5와 관련하여 설명한 바와 마찬가지로, 하우징(13) 및, 작동가스용기(3)의 토출구(5)를 차단하는 밸브체(21), 밸브체(21)를 가압해제하기 위한 푸시로드(31), 소정 이상의 차량의 충격적 감속시 푸시로드(31)를 작동시켜 밸브체를 가압해제하는 구동부(41)를 가진다.

하우징(13)은 내부를 관통하여 상하방향으로 개구된 수용부(15)를 가지며, 그 하부영역에 밸브체(21)가 수용고정되고 상부영역에 구동부(41)를 수용한다. 밸브체(21)는, 토출구(5)의 차단위치 및 개방위치를 이동가능하게 설치되는 개폐구(27) 및, 개폐구(27)를 차단위치에 유지시키는 스토퍼(25)를 구비한다. 여기에, 토출구(5)의 차단위치에 유지되는 개폐구(27)를 개방위치로 이동시키는 푸시로드(31)의 슬라이딩을 안내하는 안내부재(23)를 포함한다. 스토퍼(25)는 원통상을 가지며, 외벽면에 다수의 관통홀(26)이 형성되어 있다. 이 관통홀(26)들은 작동가스용기(3)로부터의 분출되는 압축기체를 통과시키는 역할을 한다. 안내부재(23)와 스토퍼(26) 사이에는, 복수의 커플링(29)이 개재된다.

한편, 구동부(41)는, 관성에 의해 이동하여 푸시로드(31)를 작동시키는 중량체(43) 및 중량체(43)의 상측에 상하 슬라이딩가능하게 수용되며 일측 단부에 반경방향으로 확장된 래칭부(47)가 형성되어 있는 슬라이더(45), 슬라이더(45)를 중량체(51)를 향하여 탄성적으로 부세하는 트리거스프링(49)을 구비한다. 여기에, 트리거스프링(49)의 탄성력에 대항하여 슬라이더(45)를 유지시키는 홀더부(51) 및 중량체(43)의 이동을 홀더부(51)에 전달하여 슬라이더(45)에 트리거스프링(49)의 탄성력을 제공하는 전동부(71)를 포함한다.

중량체(43)는 하우징(13)의 수용부(15)내에 상하 이동가능하게 수용되며, 그 상측에 슬라이더(45)가 역시 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치된다. 슬라이더(45)의 래칭부(47)는, 자세히 후술하는 바와 같이, 홀더부(51)의 한 쌍의 래치부재(61)와 상호 물림유지 및 물림해제되며, 래치부재(61)와의 상호 접촉영역이 경사면(48)으로 형성되어 있다. 이러한 슬라이더(45)의 래칭부(47)에 형성된 경사면은 도 3에 구체적으로 도시되어 있다.

한편, 도 4는 도 2의 평면도이다. 홀더부(51)는, 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 물림유지 및 물림해제하는 한 쌍의 래치부재(61)와, 한 쌍의 래치부재(61)를 물림유지위치와 물림해제위치로 이동가능하게 지지하는 래치다이(53), 한 쌍의 래치부재(61)에 해제가능하게 맞물려 래치부재(61)를 물림위치에 유지하는 래치홀더(59)를 가진다. 래치다이(53)의 중앙영역에는 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 통과시키는 통과공(55) 및 통과공(55)의 연부로부터 하향 연장되어 슬라이더(45)의 슬라이딩은 안내하는 안내부시(56)가 형성되어 있다. 통과공(55)에 인접한 상부영역에는 각 래치부재(61)의 일단부를 회동가능하게 고정시키는 한 쌍의 회동핀(57)이 마련되어 있다.

한 쌍의 회동핀(57)에 일단부가 각각 회동가능하게 고정되는 한 쌍의 래치부재(61)도, 그 상호 대면의 중앙영역이 각기 반구 형상으로 절취되어 있다. 이들은 상호 조립되어 래치다이(53)의 통과공(55)에 대응하는 작용홈(63)을 형성하며, 래치다이(53)의 통과공(55)을 통과한 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 수용한다. 래치부재(61)에 의해 형성되는 작용홈(63)은, 래치부재(61)가 회동핀(57)을 축으로 상호 이격회동한 상태에서 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 수용가능한 정도의 반경을 형성하며, 래치부재(61)가 접근한 상태에서 슬라이더(45)의 래칭부(47)의 이탈을 저지할 수 있는 정도의 반경을 형성한다. 한 쌍의 래치부재(61)는 또한, 상호 대면의 타단부 영역에 그 길이방향을 따라 절취되어 후술하는 전동부(71)의 해제부재(77)의 안내돌기(78)를 수용하는 수용홈(65)이 형성되어 있다.

래치홀더(59)는, 상호 접근회동 상태의 래치부재(61)의 타단부와 맞물리는 함몰형성된 물림부(58)를 가지고 있다. 이에 의해, 상호 접근회동상태에서 작용홈(63)내에 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 수용한 한 쌍의 래치부재(61)의 상호 이격회동이 저지된다.

한편, 전동부(71)는, 중량체(45)의 이동에 따른 가압력에 의해 유동하는 작용구(73) 및, 하우징(13)의 상부영역에 회동가능하게 설치된 사각막대상의 작용바아(75), 작용바아(75)의 회동시 래치홀더(59)를 물림해제위치로 이동시키는 해제부재(77)를 가진다. 여기에, 해제부재(77)를 래치홀더(59)의 물림유지위치에 유지시키는 코일스프링(81)을 포함한다.

작용구(73)는, 하우징(13)의 하부영역에서 하우징(13)내의 수용부(15)에 수용된 중량체(43)와 접촉상태를 유지한다. 작용바아(75)의 일단부(74)는 작용구(73)와 접촉상태를 유지하며, 타단부(76)는 하우징(13)의 상부영역에 회동가능하게 고정되어 있다. 해제부재(77)는, 래치부재(61)의 상부에 래치부재(61)의 회동방향에 가로로 슬라이딩가능하게 배치된다. 해제부재(77)의 중앙영역에는 그 길이방향을 따라 장공(79)이 형성되어 있다. 장공(79)은 래치부재(61)의 작용홈(63)에 수용된 슬라이더(45)의 래칭부(47)를 수용한다. 해제부재(77)의 일측 단부에는 래치부재(61)에 의해 형성되는 수용홈(65)내에 수용되는 안내돌기(78)가 하향 돌출되어 있다. 수용홈(65)내에 수용된 안내돌기(78)는, 해제부재(77)의 슬라이딩 이동시, 래치홀더(59)와 래치부재(61)의 상호 물림해제위치와 물림유지위치를 이동한다. 해제부재(77)의 물림해제위치로의 이동은 작용바아(75)의 회동에 의해 이루어진다.

이러한 구성에 의하여, 도 5 및 도 6은 도 2의 작동상태도이다. 본 에어백 작동장치(1)는, 정상적인 상태에서, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 하우징(13)의 수용부(15)내에 수용된 중량체(43)와 작용구(73)가 단순히 상호 접촉상태를 유지하고 있다. 이 때, 래치홀더(59)는 코일스프링(81)의 탄성력으로 한 쌍의 래치부재(61)와 상호 물림상태를 유지한다. 이러한 상태에서, 래치부재(61)에 의해 형성되는 작용홈(63)의 반경은 슬라이더(45)의 래칭부(47)의 반경보다 작아서, 슬라이더(45)의 래칭부(47)와 래치부재(61)의 상호 물림이 안정적인 상태를 유지할 수 있다. 이 때, 하우징(3)의 하부영역에서는 개폐구(27)가 압축가스용기(3)의 토출구(5)를 차단상태로 유지한다.

한편, 노면을 달리던 중의 차량이 다른 차량과 충돌하거나 갑작스럽게 급브레이크를 제동하게 되면, 즉, 차량이 충격적으로 감속하게 되면, 그 관성에 의해 먼저, 중량체가 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 하향 이동하게 된다. 그러면, 작용구(74)가 중량체(43)의 가압력을 받아 정상적인 위치에서 외향 이동하며 작용바아(75)의 일단부(74)를 자극하고, 이에 의해, 그 회동축(72)을 축으로 회동하는 작용바아(75)의 타단부(76)가 해제부재(77)를 물림해제위치로 이동시킨다. 이 때, 해제부재(77)는 그 안내돌기(78)가 래치홀더(59)와 접촉하게 되고, 이동하는 해제부재(77)의 힘이 래치홀더(59)를 탄성부세하는 탄성력 이상이 되는 순간, 래치홀더(59)와 래치부재(61)의 상호 맞물림이 해제된다.

이러한 경우, 압축상태를 유지하는 트리거스프링(49)이 팽창하면서, 순간적으로 슬라이더(45)의 경사면(48)이 상호 접면하는 한 쌍의 래치부재(61)의 접촉면을 가압한다. 이 때, 래칭부재(61)가 이격회동하면서, 작용홈(63)의 반경이 슬라이더(45)의 래칭부(47)의 반경보다 크게 되는 순간, 래치부재(61)와 슬라이더(45)의 래칭부(47)와의 상호 맞물림이 해제된다. 이에 의해, 슬라이더(45)가 트리거스프링(49)의 탄성력에 의해 급발진하며, 하우징(13)의 수용부(15)를 슬라이딩 이동한다. 슬라이딩 이동하는 슬라이더(45)는, 소정의 위치에서 중량체(43)를 타격하게 된다.

이 때, 중량체(43)는 슬라이더(45)의 타격으로 하향 이동하면서, 푸시로드(31)를 가압한다. 그러면, 푸시로드(31)는 작동가스용기(3)의 토출구(5)를 차단하고 있는 개폐구(27)에 작용하여, 개폐구(27)를 개방위치로 이동시킨다. 이 때, 작동가스용기(3)의 압축기체가 토출구(5)를 통해 토출된 후, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 스토퍼(26)의 관통홀을 통과하여, 에어백을 팽창시킨다.

이에 의해, 차량의 진행중에 순간적으로 충돌이나 사고등이 발생하는 경우, 차량의 탑승자의 안전을 보장할 수 있게 된다.

한편, 상술 및 도시한 실시예에서는, 중량체를 유동시키는 전동부를 작용구와 작용바아로 한정시킨 것에 대하여 설명하였지만, 이러한 전동부의 구성은 다양한 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비교적 간단한 구조로 작동감도를 일정하게 유지할 수 있는 차량용 기계식 에어백작동장치가 제공된다.

Claims (4)

1. 하우징과, 에어백을 향한 토출구를 갖는 작동가스용기와, 상기 토출구를 차단하는 밸브체와, 상기 밸브체를 가압해제하기 위한 푸시로드와, 상기 하우징내에 슬라이딩가능하게 수용되며 일단부가 상기 푸시로드를 향하고 타단부에 반경방향으로 확장된 래칭부가 형성되어 있는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상기 푸시로드를 향하여 탄성적으로 부세하는 트리거스프링을 갖는 차량용 에어백 작동장치에 있어서,

   차량의 충격적 감속시 관성에 의해 이동하는 중량체;

   상기 슬라이더의 래칭부에 축선방향에 가로방향으로 상호 대향하여 맞물려 상기 트리거스프링의 탄성력에 대항하여 상기 슬라이더를 유지하며, 일단부가 상기 하우징에 회동가능하게 고정되어 상호 접근 및 이격회동함으로써, 상기 래칭부를 물림유지 및 물림해제하는 한 쌍의 래치부재;

   상기 한 쌍의 래치부재에 해제가능하게 맞물려 상기 래치부재를 상기 물림유지위치에 유지하는 래치홀더; 및

   상기 중량체의 이동을 상기 래치홀더에 전달하여 상기 래치홀더를 상기 래치부재로부터 해제시키는 전동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백작동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 래치부재는 상호 인접한 일단부에서 상기 하우징에 회동핀에 의하여 고정되며;

   상기 래치홀더는 상기 래치부재의 타단부와 맞물려 이격회동을 저지하는 물림부를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백작동장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 슬라이더의 래칭부는 상기 래치부재의 접촉영역에 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백작동장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 래치부재 사이에는 상기 타단부의 영역에 상기 래치부재의 길이방향을 따라 절취되어, 상기 래치홀더를 향해 개방된 수용홈이 형성되어 있으며;

   상기 전동부는 상기 수용홈에 삽입되는 안내돌기를 가지고, 상기 래치부재의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동가능한 해제부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백작동장치.