KR20070062221A - 범퍼 에어백 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 범퍼 에어백 구조에 관한 것으로, 특히 보행자의 하반신과 상반신을 함께 보호할 수 있어 안전성이 향상되고, 종래에 비하여 조립성도 향상시킬 수 있는 범퍼 에어백 구조에 관한 것이다.
본 발명의 범퍼 에어백 구조는, 차량의 범퍼 내에 설치되어, 차량의 범퍼 전방측으로 에어백이 전개될 수 있는 범퍼 에어백 구조에 있어서: 상기 범퍼에 전방 하부 측이 힌지 결합되고, 상부 면에는 개구부를 구비한 에어백 하우징과; 상기 에어백 하우징에 내장되며, 내부에 가스가 유입되어 상기 에어백 하우징의 개구부를 통하여 팽창, 전개되는 에어백 챔버와, 평상시에 상기 에어백 챔버를 내부에 보관 유지하는 에어백 케이스를 포함하고, 상기 에어백 케이스의 상단 면에 해당하며, 상기 에어백 챔버가 팽창되어 전개되는 통로가 되는 전개면은 상기 에어백 하우징의 전방 면에 대하여 소정 각도 차량의 후방 측으로 기울어지는 에어백 모듈과; 상기 에어백 하우징의 전방 면에 설치되어, 상기 범퍼의 전방에 있는 대상을 감지할 수 있는 감지수단과; 상기 에어백 하우징을 상기 범퍼에 대하여 상기 힌지를 축으로 회전 이동시킬 수 있는 회동수단을 포함하여, 상기 에어백 챔버가 지면에 거의 수직한 방향으로 전개될 수 있어, 보행자의 하반신 및 상반신까지 보호할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

범퍼 에어백 구조{BUMPER AIR BAG STRUCTURE}
도 1은 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조에서 에어백 모듈이 전개되지 않은 상태를 나타내는 도면;
도 2는 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조에서 에어백 모듈이 전개된 상태를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조의 작동 과정을 나타내는 플로우 챠트; 그리고,
도 4는 종래의 범퍼 에어백 구조를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 에어백 하우징 12 : 힌지
14 : 개구부 16 : 전방면
20 : 에어백 모듈 22 : 에어백 챔버
24 : 에어백 케이스 24a : 전개면
30 : 범퍼 40 : 감지수단
50 : 회동수단 52 : 마스터 실린더
54 : 솔레노이드 밸브 56 : 유압 실린더
56a : 로드 60 : 브레이크 페달
본 발명은 범퍼 에어백 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 보행자의 하반신과 상반신을 함께 보호할 수 있어 안전성이 향상되고, 종래에 비하여 조립성도 향상시킬 수 있는 범퍼 에어백 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 범퍼는 차량의 몸체 전후방에 구비되어 외부 물체와의 충돌과정에서 발생하는 하중을 완충시켜 차체의 손상을 방지함은 물론 탑승자를 보호하는 완충수단으로서, 이러한 범퍼는 2.5마일의 속도에서 외부물체와 충돌시에 차체에 손상이 가해지지 않도록 법규화되어 있다.
그러나 범퍼는 우레탄소재로 만들어져 차체를 우선 보호하는 것으로 탄성이 강하지만 외부물체와 충돌시에 범퍼자체가 찌그러지는 것은 물론이고 작은 추돌에도 차체 프레임이 휘어지는 경우 범퍼 자체가 처짐으로 인하여, 교환이나 수리에 따른 부대비용 및 작업하중이 증대되는 문제점이 있었다.
그리고 차량의 추돌사고시 범퍼자체의 탄성에 의하여 발생하는 반발력이 탑승객에게 전달되어 목 부분에 상해를 입을 뿐만 아니라 범퍼가 전체적으로 강도 및 경도가 동일하게 딱딱하게 성형되어 약간의 추돌에도 보행자가 큰 상해를 입을 수밖에 없으므로, 근래에는 차체와 범퍼에 완충부재를 개재하여 보행자를 우선 보호하는 "범퍼 에어백"이 개발되고 있다.
이러한 범퍼 에어백의 구조로서 도 4에 도시된 바와 같이, 종래에는 일본공 개특허공보 특개2005-186885호(2005.7.14.공개)와 같은 범퍼 에어백의 구조가 제안되었다. 그러나 상기 종래기술의 경우에는 보행자(M)의 상반부와 하반부를 보호하기 위하여 2개의 에어백을 필요로 하였다. 즉 프런트 범퍼(1)를 전개시키는데 필요한 제 1 에어백(4a)과 보행자를 보호하기 위한 제 2 에어백(8a)을 각각 구비하여, 비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 또한 제 2 에어백(8a)의 정확한 전개 방향과 적절한 전개 시간을 제어하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보행자의 하반신과 상반신을 동시에 보호할 수 있으며, 조립성 또한 향상시킬 수 있는 범퍼 에어백 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차량의 범퍼 내에 설치되어, 차량의 범퍼 전방측으로 에어백이 전개될 수 있는 범퍼 에어백 구조에 있어서: 상기 범퍼에 전방 하부 측이 힌지 결합되고, 상부 면에는 개구부를 구비한 에어백 하우징과; 상기 에어백 하우징에 내장되며, 내부에 가스가 유입되어 상기 에어백 하우징의 개구부를 통하여 팽창, 전개되는 에어백 챔버와, 평상시에 상기 에어백 챔버를 내부에 보관 유지하는 에어백 케이스를 포함하고, 상기 에어백 케이스의 상단 면에 해당하며, 상기 에어백 챔버가 팽창되어 전개되는 통로가 되는 전개면은 상기 에어백 하우징의 전방 면에 대하여 소정 각도 차량의 후방 측으로 기울어지는 에어백 모듈과; 상기 에어백 하우징의 전방 면에 설치되어, 상기 범퍼의 전방에 있는 대상을 감지할 수 있는 감지수단과; 상기 에어백 하우징을 상기 범퍼에 대하여 상기 힌지를 축으로 회전 이동시킬 수 있는 회동수단을 포함하여, 상기 에어백 챔버가 지면에 거의 수직한 방향으로 전개될 수 있어, 보행자의 하반신 및 상반신까지 보호할 수 있는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 감지수단은, 상기 대상이 사람인지 여부를 감지할 수 있는 적외선 센서와, 상기 대상과의 거리를 측정할 수 있는 측거 센서를 포함하는 감지수단을 포함하여, 범퍼 전방에 위치한 대상의 종류 및 상기 대상과의 거리에 따라 상기 에어백이 전개되도록 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 회동수단은: 상기 에어백 하우징의 일측에 연결되어, 유압으로 상기 에어백 하우징을 회전시킬 수 있는 유압 실린더와; 오일을 보관할 수 있으며, 상기 유압 실린더와 오일이 통과할 수 있도록 연결되는 마스터 실린더와; 상기 마스터 실린더와 상기 유압 실린더 사이에 오일의 경로를 열고 닫을 수 있는 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 마스터 실린더는 차량의 브레이크 페달과 연결되어, 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터 실린더에 저장되어 있던 오일이 상기 유압 실린더 측으로 이동하여, 상기 에어백 하우징을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터 실린더에 저장되어 있던 오일이 상기 유압 실린더 측으로 이동하여, 상기 에어백 하우징을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 범퍼 에어백 구조의 일실시예 에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조에서 에어백 모듈(20)이 전개되지 않은 상태를 나타내는 도면이다. 도 1은 차량의 측면에서 범퍼(30) 측을 바라본 단면도로서, 도 1에서 좌측이 차량의 전방에 해당되고, 도 1에서 우측이 차체 및 휠 등이 위치한 차량의 후방에 해당된다.
도 1을 참고하면, 차량의 전방 범퍼(30) 내에 힌지(12)에 의하여 회전 가능하도록 결합된 에어백 하우징(10)이 구비된다. 상기 힌지(12)는 도 1과 같이 에어백 하우징(10)의 전방 하부 단부에 설치되는 것이, 에어백 모듈(20)이 전개되는 방향을 위하여 바람직하다. 에어백 하우징(10)의 상단 면에는 개구부(14)가 형성되어, 에어백 모듈(20)이 상기 개구부(14)를 통하여, 에어백 하우징(10)의 외부로 전개될 수 있도록 구성된다.
이 때 에어백 모듈(20)은 구체적으로 에어백 케이스(24)와 에어백 챔버(22)로 구성되는데, 에어백 챔버(22)는 충돌시 내부에 가스가 유입되어 팽창되는 구성이고, 에어백 케이스(24)는 평상시에 상기 에어백 챔버(22)를 내부에 보관 유지하는 구성이다. 에어백 케이스(24)를 도 1과 같이 그 단면이 사각형 형상이 되도록 구성했을 때, 에어백 케이스(24)의 상단 면은, 충돌시 에어백 챔버(22)가 팽창되면서, 외부로 전개될 수 있도록 전개면(24a)으로 작용하게 된다. 도 1을 참고하면, 에어백 케이스(24)의 전개면(24a)은 에어백 하우징(10)의 전방면(16)과 수직하게 위치하는 것이 아니고, 소정 각도 차량의 후방 측으로 기울어진 상태로 위치한다.
그리고 에어백 하우징(10)의 전방면(16)에는 감지수단(40)이 구비된다. 상기 감지수단(40)은 대상 감지수단으로서 적외선 센서 및 거리 감지수단으로서 측거 센서 등을 포함하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조에서 에어백 모듈이 전개된 상태를 나타내는 도면이다. 도 2에는 에어백 하우징(20)을 회전시켜 개방시키기 위한 마스터 실린더(52), 솔레노이드 밸브(54) 및 유압 실린더(56)도 함께 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 에어백 하우징(10)을 힌지(12)를 축으로 범퍼(30)에 대하여 회전시켜 열기 위하여, 회동수단(50)이 구비되며, 이 회동수단(50)의 구성으로서, 유압 실린더(56)와 솔레노이드 밸브(54) 및 마스터 실린더(52)가 구비된다. 유압 실린더(56)는 에어백 하우징(10)을 힌지(12)를 축으로 회전시키기 편리하도록 상기 힌지(12)가 설치된 부분의 대각선 방향에 해당되는 에어백 하우징(10)의 후방 상부 단부 면에 직접 고정 연결되어 있고, 솔레노이드 밸브(54)를 통하여 마스터 실린더(52)가 유압 실린더(56)와 서로 연결되어 있다. 그리고 마스터 실린더(52)는 브레이크 페달(60)과 연동되어 구성되어 있다.
마스터 실린더(52)와 유압 실린더(56)의 내부에는 오일이 구비되고, 솔레노이드 밸브(54)를 열고 닫음에 의하여, 마스터 실린더(52)에 저장되어 있던 오일이 유압 실린더(56) 측으로 이동할 수 있게 되어, 이 오일의 유압에 의하여 유압 실린더(56)의 로드(56a)가 길이 방향으로 이동함으로써, 이 로드(56a)와 일측이 고정된 에어백 하우징(10)을 이동시킬 수 있게 된다.
도 2를 참고하면, 에어백 하우징(10)이 열리면서, 에어백 하우징(10) 내부에 설치된 에어백 모듈(20)의 에어백 챔버(22)가 팽창되어 범퍼(30)의 외부로 전개된다. 이 때 에어백 챔버(22)가 전개되는 방향은 거의 지면에 수직한 방향이 된다.
만약 에어백 챔버(22)가 범퍼(30) 전방 측을 향하여 전개된다면, 보행자의 하반신은 보호할 수 있다 하더라도, 보행자의 상반신은 보호하기 어려운 문제가 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 에어백 케이스(24)의 전개면(24a)이 에어백 하우징(10)의 전방면(16)에 대하여 소정 각도 기울어진 비스듬한 형상으로 설치하여, 도 2와 같이 에어백 챔버(22)가 전개되는 시점에서는 에어백 케이스(24)의 전개면(24a)이 대략 지면에 수직한 상태로 위치할 수 있도록 하여, 에어백 챔버(22) 또한 지면에 수직한 상태로 전개될 수 있도록 구성한 것이다.
도 3은 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조의 작동 과정을 나타내는 플로우 챠트이다. 도 3을 참고하여, 본 발명에 따르는 범퍼 에어백 구조의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 에어백 하우징(10)의 전방면(16)에 구비된 감지수단(40)은 차량의 시동이 걸리면 작동되도록 하여, 주행 중 상시 작동하도록 한다. 상기한 바와 같이 감지수단(40)은 적외선 센서와 측거 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
먼저 적외선 센서가 차량의 범퍼(30) 전방에 위치한 대상을 계속 감지한다(S10). 적외선 센서는 전방에 위치한 대상의 온도를 감지할 수 있으므로, 열을 발산하는 열원 대상물인 동물 등의 생명체, 특히 사람이 감지되는지 여부를 중심으로 감지한다. 상기 적외선 센서에 의하여 범퍼(30) 전방에 사람 등이 감지된 경우, 측거 센서가 작동하여, 사람 등의 대상과의 거리를 측정한다(S20).
이 때 측거 센서로 적정 거리를 측정하는 방법은, 에어백 모듈(20)이 전개되는 시간을 미리 측정한 상태로, 측거 센서로 거리 측정시의 차속을 감지하여, 차량의 범퍼(30)가 상기 대상에 도달하기 전에 에어백 모듈(20)이 전개될 수 있는 적절한 거리를 계산하는 것이 바람직하다.
측거 센서에 의하여 측정된 거리가 충돌이 가능한 적정 거리로 판단될 경우에는, 솔레노이드 밸브(54)가 열린다(S30). 따라서 마스터 실린더(52) 내부에 저장되어 있던 오일이 유압 실린더(56)로 이동할 수 있는 경로가 마련된다.
그리고 운전자가 브레이크 페달(60)을 밟게 되면, 이 브레이크 페달(60)의 답력에 의하여 마스터 실린더(52)에 저장되어 있던 오일이 유압 실린더(56) 측으로 이동하게 된다. 따라서 이 유압에 의하여 유압 실린더의 로드(56a)가 에어백 하우징(10)을 힌지(12)를 축으로 회전시켜 열게 되고(S40), 이와 동시에 에어백 하우징(10) 내에 설치된 에어백 모듈(20)의 에어백 챔버(22)가 팽창되면서, 에어백 하우징(10)의 외부로 전개된다(S50).
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 범퍼 에어백 구조는 보행자의 하반신과 상반신을 함께 보호할 수 있어 안전성이 향상되고, 종래에 비하여 조립성도 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하 는 것이다.

Claims (3)

  1. 차량의 범퍼 내에 설치되어, 차량의 범퍼 전방측으로 에어백이 전개될 수 있는 범퍼 에어백 구조에 있어서:
    상기 범퍼에 전방 하부 측이 힌지 결합되고, 상부 면에는 개구부를 구비한 에어백 하우징과;
    상기 에어백 하우징에 내장되며, 내부에 가스가 유입되어 상기 에어백 하우징의 개구부를 통하여 팽창, 전개되는 에어백 챔버와, 평상시에 상기 에어백 챔버를 내부에 보관 유지하는 에어백 케이스를 포함하고, 상기 에어백 케이스의 상단 면에 해당하며, 상기 에어백 챔버가 팽창되어 전개되는 통로가 되는 전개면은 상기 에어백 하우징의 전방 면에 대하여 소정 각도 차량의 후방 측으로 기울어지는 에어백 모듈과;
    상기 에어백 하우징의 전방 면에 설치되어, 상기 범퍼의 전방에 있는 대상을 감지할 수 있는 감지수단과;
    상기 에어백 하우징을 상기 범퍼에 대하여 상기 힌지를 축으로 회전 이동시킬 수 있는 회동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼 에어백 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지수단은,
    상기 대상이 사람인지 여부를 감지할 수 있는 적외선 센서와,
    상기 대상과의 거리를 측정할 수 있는 측거 센서를 포함하는 감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼 에어백 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회동수단은:
    상기 에어백 하우징의 일측에 연결되어, 유압으로 상기 에어백 하우징을 회전시킬 수 있는 유압 실린더와;
    오일을 보관할 수 있으며, 상기 유압 실린더와 오일이 통과할 수 있도록 연결되는 마스터 실린더와;
    상기 마스터 실린더와 상기 유압 실린더 사이에 오일의 경로를 열고 닫을 수 있는 솔레노이드 밸브를 포함하고,
    상기 마스터 실린더는 차량의 브레이크 페달과 연결되어, 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 마스터 실린더에 저장되어 있던 오일이 상기 유압 실린더 측으로 이동하여, 상기 에어백 하우징을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 범퍼 에어백 구조.
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