KR20050110294A - 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치에 관한 것으로, 동일한 사양을 갖는 인플레이터를 서로 분리한 상태에서 시간차를 두고 폭발시켜 이들로부터 분출되는 가스의 혼합 특성을 조절해 에어백 전개시 다단 점화 특성을 갖도록 해 공통 모듈내에서 다단 점화시 갖는 기술적 어려움과 비용적인 측면의 증가를 해소함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어백 장치가 차량의 전방부위에서 운전석을 이루면서 각종 계기판등이 장착되는 칵핏코어(1)와, 이 칵핏코어(1)내에 구비된 카울바(3)를 이용해 고정되면서 서로 간격을 두고 분리됨과 더불어 충격센서의 신호를 감지한 콘트롤러에서 발생되는 제어신호에 따라 시간차를 갖고 폭발하여 가스를 발생시키는 제1·2인플레이터(6,6')로 이루어진 에어백(5), 상기 인플레이터(6,6')의 폭발시 폭발의 시간차에 따른 가스 흐름을 유도해 다단 점화 특성을 구현하도록 상기 칵핏코어(1)내부에 형성된 노즐(7) 및 상기 노즐(7)을 통해 분출되는 가스에 의해 팽창되면서 칵핏코어(1)의 전개도어(2)를 찢고 전개되는 쿠션(8)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치{Multi ignition control typed air bag device for using gas influx}

본 발명은 다단 점화 에어백장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다단 점화시 인플레이터내에 요구되는 점화 시간차를 가스 흐름을 형성하는 노즐을 통해 해소시켜 동일한 사양의 1단 점화 인플레이터를 이용할 수 있도록 된 다단 점화 조절 타입 에어백장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 성능이 발달함과 아물러 도로의 포장 상태가 향상됨으로서 자동차의 운행속도가 점차적으로 증가하게 되고, 그로 인하여 자동차의 충돌사고시 탑승객의 부상도 매우 심하게 되는 경향이 증가하게 되고, 이에 따라 차량 충돌시 탑승객의 거동에 의한 이동 위치에 충격을 흡수·완충할 수 있는 에어백을 장착하게 되어 특히, 차량 충돌시 충격으로 인하여 운전대나 인스트루먼트패널 및 전면 윈드 쉴드 글래스등에 부딪혀서 인명의 손실을 야기시키는 것을 방지하게 된다.

이와 같이, 차량 충돌시 운전자나 탑승객의 부상을 저감시키는 에어백 시스템은, 정면 충들시 승객과 조향 휠 또는 인스트러먼트 패널과의 사이에 순간적으로 백(BAG)을 가스로 팽창시켜 승객의 운동에너지를 홉수하므로써 탑승자의 2차 상해를 경감하기 위한 것으로, 이는 차량의 충돌을 잘 감지하는 위치에 설치되어 차체의 충격량을 검출하는 다수의 충격 가속도 검출센서와, 에어백의 제동작을 제어하는 에어백마이컴, 이 마이컴의 제어 신호에 따라 뇌관을 점화시켜 가스를 발생시키는 인플레이터 및 이 인플레이터에서 발생되는 가스에 의해 전개되는 쿠션으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 차량에 일정 이상의 충격이 가해질 때 이를 감지하는 가속도 검출 센서의 충격 신호를 인식한 에어백마이컴이 인플레이터의 뇌관을 점화시켜 가스발생재를 연소시킴에 따라, 급격하게 발생된 가스가 쿠션으로 유입되면서 운전자나 탑승객쪽으로 부풀어 지면서 전개되어져 전면 상체와 접촉하면서 충돌에 의한 충격하중을 효과적으로 완충시켜 2차 상해를 경감하도록 작용하게 된다.

이러한 에어백은 승개의 머리 및 흉부를 보호하여 스티어링 휠 또는 윈드글래스에 2차 충돌하는 것을 방지하게 되는데, 차량의 충돌의 형태 및 충돌속도에 의해서 각각 다르지만 통상적으로 충돌로부터 충돌판정까지의 시간은 10ms이고 전기신호가 출력되어 에어백이 완전하게 팽창하기까지의 시간은 30-40ms로 극히 짧은 시간에 이루어져야만 한다.

즉, 이와 같은 극히 짧은 순간에 에어백은 승객을 멈추게 하여 보호하며 동시에 가스에 배출되는 것에 의해서 에너지를 흡수하면서 줄어드는데, 이러한 모든 작동 완료시간은 극히 짧은 시간에 이루어진다.

또한, 에어백 시스템은 자동차의 일생 동안 한번도 작동하지 않은 경우도 있지만 사고시 확실하게 작동하지 않으면 안되고 반대로 작동이 필요치 않을 때에는 작동하지 않도록 해야 되기 때문에 장치의 높은 신뢰도가 요구됨은 물론이다.

이와 같은 에어백은 통상적으로 작동시 한번의 가스팽창으로 인해 성인 및 어린이의 구분없이 미리 결정된 압력의 가스를 에어백에 불어 넣음으로서, 승차자의 신체 사이즈에 무관하게 작동하는 결과로 에어백의 효과를 저하시킬 뿐만 아니라, 오히려 최근에는 연약자 및 유아들의 경우 에어백에 의해 상해를 입는 등의 폐단이 있었던 것이다.

이에 따라, 급격한 일시적인 전개에 따른 폐해를 줄이고자 에어백 전개시 인플레이터를 다단계(통상적으로는 2단계임)로 점화하면서 작동(스마트(Smart)에어백으로 불림)되도록 하는 기술을 적용하여 위와 같은 폐단을 줄이고자 하는 실정이다.

그러나, 이와 같이 에어백 전개시 인플레이터를 다단으로 점화시키는 경우에는 서로 시간 간격을 두고 점화되는 인플레이터의 제조에 상당한 어려움이 존재하는데 즉, 1개의 모듈안에 시간차를 두고서 폭발시켜 쿠션의 전개를 서로 간섭하지 않는 인플레이터의 개발은 시간과 기술은 물론 비용적인 측면에서도 매우 큰 어려움을 주고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 동일한 사양을 갖는 인플레이터를 서로 분리한 상태에서 시간차를 두고 폭발시켜 이들로부터 분출되는 가스의 혼합 특성을 조절해 에어백 전개시 다단 점화 특성을 갖도록 해 공통 모듈내에서 다단 점화시 갖는 기술적 어려움과 비용적인 측면의 증가를 해소함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 전방부위에서 운전석을 이루면서 각종 계기판등이 장착되는 칵핏코어와;

상기 칵핏코어내부에서 폭을 가로지르도록 설치된 카울바의 아래쪽에서 카울바에 브라켓을 매개로 고정된 제1인플레이터와, 상기 카울바의 위쪽에서 카울바에 브라켓을 매개로 고정되어 제1인플레이터의 점화에 대해 시간차를 두고 점화되는 제2인플레이터로 이루어진 에어백;

차량 충돌을 감지하는 센서의 신호에 따라 상기 제1·2인플레이터를 점화하는 제어 신호를 발생하는 콘트롤러;

상기 제1인플레이터의 점화에 의한 가스 흐름을 유도하면서 제1인플레이터에 시간차를 두고 점화되는 제2인플레이터에서 분출되는 가스 흐름을 유도하도록 상기 칵핏코어내부에 형성된 노즐 및;

상기 노즐을 통해 분출되는 가스에 의해 팽창되면서 칵핏코어의 전개도어를 찢고 전개·팽창되는 쿠션;

으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치가 장착된 차량의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 에어백 장치가 차량의 전방부위에서 운전석을 이루면서 각종 계기판등이 장착되는 칵핏코어(1)와, 이 칵핏코어(1)내에 구비되어 서로 다른 장착 위치를 갖음과 더불어 충격센서의 신호를 감지한 콘트롤러에서 발생되는 제어신호에 따라 시간차를 갖고 폭발하여 가스를 발생시키는 에어백(5), 상기 에어백(5)의 작동시 발생되는 가스 흐름을 유도해 다단 점화 특성을 구현하도록 상기 칵핏코어(1)내부에 형성된 노즐(7) 및 상기 노즐(7)을 통해 분출되는 가스에 의해 팽창되면서 칵핏코어(1)의 전개도어(2)를 찢고 전개되는 쿠션(8)으로 이루어진다.

그리고, 상기 에어백(5)은 칵핏코어(1)내부에서 폭을 가로지르도록 설치된 카울바(3)의 아래쪽에서 카울바(3)에 브라켓을 매개로 고정된 제1인플레이터(6)와, 상기 카울바(3)의 위쪽에서 카울바(3)에 브라켓을 매개로 고정된 제2인플레이터(6')로 이루어지되, 상기 제2인플레이터(6')의 점화시간은 제1인플레이터(6)가 폭발된 후 노즐(7)을 빠져나가는 가스의 흐름 압력이 결정됨에 따라 폭발을 위한 시간차를 두고 콘트롤러가 점화시켜 주게 된다.

이때, 상기 콘트롤러에 의해 결정되는 제1·2인플레이터(6,6')의 폭발 시간차는 1차적으로 폭발하는 제1인플레이터(6)에서 분출된 가스가 통과되는 노즐(7)의 특성에 따라 실험적으로 결정되는데, 이는 인플레이터의 사양에 따라 분출되는 가스량과 분출속도등이 모두 달라 획일적으로 결정될 수 없기 때문임은 물론이다.

그리고, 상기 노즐(7)은 에어백(5)의 제1인플레이터(6)로부터 분출되는 가스가 유입되도록 제1인플레이터(6)부위에 위치된 컨버젼스파트(7a)와, 상기 컨버젼스파트(7a)를 지난 가스가 제2인플레이터(6')로부터 분출되는 가스와 혼힙되면서 쿠션(8)으로 유입되도록 제2인플레이터(6')부위에 위치된 다이버젼스파트(7c) 및 상기 파트(7a,7c)사이를 연결하는 넥크(7b)로 이루어진다.

여기서, 상기 컨버젼스파트(7a)는 가스 유입구 에서부터 넥크(7b)부위까지 점진적으로 좁아지는 형상으로 이루어지는 반면, 상기 다이버젼스파트(7c)는 넥크(7b)부위 에서부터 점진적으로 확장되는 형상으로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 차량 충돌시 작동되는 에어백의 인플레이터 폭발이 다단(시간차를 갖는 2단계)으로 이루어지도록 된 것인데 즉, 차량 충돌을 감지한 센서의 신호를 받은 콘트롤러(도시되어 있지 않음)가 에어백 작동신호를 발생하면, 상기 콘트롤러의 제어신호는 칵핏코어(1)내부에서 폭을 가로지르도록 설치된 카울바(3)의 아래쪽에서 브라켓을 매개로 고정된 제1인플레이터(6)를 점화시켜 폭발되도록 한다.

이어, 상기 제1인플레이터(6)가 점화·폭발되면서 발생된 가스는 노즐(7)로 유입되는데 이때, 상기 제1인플레이터(6)로부터 배출되는 가스의 흐름 속도는 노즐(7)의 컨버젼스파트(7a)와 넥크(7b)부위를 지나 다이버젼스파트(7c)를 통과하면서 증가하고 이는, 상기 노즐(7)을 지나는 가스 흐름량이 가스가 빠져나가는 출구부인 다이버젼스파트(7c)가 갖는 압력에 의해 결정되는 노즐(7)의 특성에 따라 제2인플레이터(6')의 점화시기를 판단할 수 있도록 한다.

즉, 콘트롤러가 상기 제1인플레이터(6)를 점화한 후 노즐(7)의 출구부인 다이버젼스파트(7c)가 갖는 압력에 따른 가스 유출량 - 상기 제1인플레이터(6)로부터 노즐(7)로 유입된 가스의 흐름에 따른 다이버젼스파트(7c)부의 산출된 압력(이는 실험적으로 결정되며 노즐 특성과 인플레이터 사양에 따라 다르므로 구체적인 값으로의 한정을 생략함)에 의해 결정됨 - 을 고려하여 쿠션(8)의 전개 특성을 저하시키지 않도록 제2인플레이터(6')를 점화시켜 주게 된다.

이어, 상기 제1인플레이터(6)에 이어 시간차를 두고 제2인플레이터(6')가 점화되면, 상기 제1인플레이터(6)로부터 발생된 가스가 흐르는 노즐(7)에 제2인플레이터(6')로부터 발생된 가스가 혼합되어 쿠션(8)쪽으로 공급되어 전개도어(2)를 찢고 팽창되면서 탑승객을 보호해주게 된다.

이때, 상기 쿠션(8)은 제1인플레이터(6)에서 발생된 가스가 노즐(7)을 통과하면서 1차적으로 팽창하게 되고, 이어 극히 짧은 시간차를 두고 점화되는 제2인플레이터(6')로부터 발생된 가스가 노즐(7)내에서 제1인플레이터(6)에서 발생된 가스와 함께 혼합되면서 2차적으로 팽창하게 되며, 이에 따라 동일한 사양의 인플레이터(6,6')의 시간차 점화 특성에 의해 서로 다른 사양의 인플레이터를 2개 사용할 때 갖는 쿠션(8)의 전개 특성을 구현할 있어 탑승객의 부상을 최대한 방지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동일한 사양으로 이루어지면서 시간차를 두고 점화되는 인플레이터로부터 발생되는 가스 흐름을 유도하는 노즐을 이용하므로, 한 모듈내에서 서로 다른 사양을 갖는 인플레이터들의 다단계 점화 조작에 따른 에어백의 스마트 특성을 구현이 기술적 곤란성이 없이 용이하게 달성할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 에어백의 스마트 특성이 동일한 사양이면서 서로 다른 위치로 설치되는 인플레이터들을 이용해 구현되므로 다단 점화 특성을 갖는 인플레이터 모듈 개발에 따른 비용증가를 해소할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치가 장착된 차량의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 칵핏코어 2 : 전개도어

3 : 카울바 4 : 고정브라켓

5 : 에어백 6,6' : 제1·2인플레이터

7 : 노즐 7a : 컨버젼스파트

7b : 넥크 7c : 다이버젼스파트

8 : 쿠션

Claims (3)

1. 차량의 전방부위에서 운전석을 이루면서 각종 계기판등이 장착되는 칵핏코어(1)와;

   상기 칵핏코어(1)내부에서 폭을 가로지르도록 설치된 카울바(3)의 아래쪽에서 카울바(3)에 브라켓을 매개로 고정된 제1인플레이터(6)와, 상기 카울바(3)의 위쪽에서 카울바(3)에 브라켓을 매개로 고정되어 제1인플레이터(6)의 점화에 대해 시간차를 두고 점화되는 제2인플레이터(6')로 이루어진 에어백(5);

   차량 충돌을 감지하는 센서의 신호에 따라 상기 제1·2인플레이터(6,6')를 점화하는 제어 신호를 발생하는 콘트롤러;

   상기 제1인플레이터(6)의 점화에 의한 가스 흐름을 유도하면서 제1인플레이터(6)에 시간차를 두고 점화되는 제2인플레이터(6')에서 분출되는 가스 흐름을 유도하도록 상기 칵핏코어(1)내부에 형성된 노즐(7) 및;

   상기 노즐(7)을 통해 분출되는 가스에 의해 팽창되면서 칵핏코어(1)의 전개도어(2)를 찢고 전개·팽창되는 쿠션(8);

   으로 이루어진 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐(7)은 에어백(5)의 제1인플레이터(6)로부터 분출되는 가스가 유입되도록 제1인플레이터(6)부위에 위치된 컨버젼스파트(7a)와, 상기 컨버젼스파트(7a)를 지난 가스가 제2인플레이터(6')로부터 분출되는 가스와 혼힙되면서 쿠션(8)으로 유입되도록 제2인플레이터(6')부위에 위치된 다이버젼스파트(7c) 및 상기 파트(7a,7c)사이를 연결하는 넥크(7b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 컨버젼스파트(7a)는 가스 유입구 에서부터 넥크(7b)부위까지 점진적으로 좁아지는 형상으로 이루어지고, 상기 다이버젼스파트(7c)는 넥크(7b)부위 에서부터 점진적으로 확장되는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 흐름을 이용한 다단 점화 조절 타입 에어백장치.