KR20070108781A - 분리형 에어백 장치 - Google Patents

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KR20070108781A
KR20070108781A KR1020060041221A KR20060041221A KR20070108781A KR 20070108781 A KR20070108781 A KR 20070108781A KR 1020060041221 A KR1020060041221 A KR 1020060041221A KR 20060041221 A KR20060041221 A KR 20060041221A KR 20070108781 A KR20070108781 A KR 20070108781A
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최형호
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Abstract

본 발명은 차량 충돌시 조수석에 탑승한 탑승객을 보호하기 위해 에어백 내부로 공급되는 인플레이터 가스가 인너 벤트홀을 통해 자유롭게 이동 가능하도록 베이스 챔버와 체스트 챔버가 형성된 에어백을 설치하여 조수석에 탑승한 탑승객 또는 어린이 및 유아가 에어백과 소프트하게 충돌이 이루어지도록 하고, 상기 에어백에 의해 신체에 직접적으로 받는 전개압을 최소화하여 사용할 수 있는 분리형 에어백 장치에 관한 것이다.
에어백, 인플레이터, 격막, 베이스 챔버, 체스트 챔버

Description

분리형 에어백 장치{The Air-bag Structure Of a Separative Type}
도 1은 본 발명에 의한 분리형 에어백 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 분리형 에어백 장치의 작동 상태를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
3 : 시트벨트 10 : 에어백
22 : 아웃터 벤트홀 100 : 격막
110,120 : 제 1,2격막 130 : 인너 벤트홀
210 : 베이스 챔버 220 : 체스트 챔버
300 : 테더
본 발명은 에어백 내부로 공급되는 인플레이터 가스가 인너 벤트홀을 통해 서로 간의 압력 차이로 유동 가능하도록 에어백 내부를 베이스 챔버와 체스트 챔버로 각각 분할하여 전개 작동시킴으로써 조수석에 탑승한 탑승객에게 가해지는 에어 백과의 충돌에 의한 충격을 최소화하여 사용할 수 있는 분리형 에어백 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 충돌시 운전자와 탑승객을 보호하기 위하여 조향 핸들 또는 크래시패드에 에어백 모듈(Air bag module)을 장착하여 사용한다.
상기한 에어백 모듈은 차량 충돌시 에어백(Air bag)을 전개시켜 운전자 또는 탑승객이 차량 내부에 구비된 크래쉬패드 또는 윈드 쉴드와 충돌하지 않도록 함으로써 충돌에 의한 상해를 저감시킬 수 있도록 하고 있다.
상기한 에어백 모듈은 차량의 크래시패드에 설치되는 위치에 따라 탑 마운팅(Top mounting) 방식과 미드 마운팅(mid mounting) 방식으로 구분할 수 있다.
상기한 탑 마운팅(Top mounting) 방식은 에어백 모듈이 크래시 패드의 상단에 내장 설치되어 있다가 차량 충돌시 전개되어 크래시 패드의 상단면과 윈드 쉴드에 접히는 형상으로 전개 되도록 구성된다.
또한 미드 마운팅(mid mounting) 방식은 에어백 모듈이 크래시 패드의 중간에 내장 설치되어 있다가 차량 충돌시 전개되어 크래시 패드의 중간면에 접히는 형상으로 전개 작동 되도록 구성된다.
상기와 같은 종래의 에어백 구조는 조수석에 탑승한 탑승객이 통상적으로 시트벨트를 착용하지만 경우에 따라서는 시트벨트를 착용하지 않는 경우도 있다.
탑승객이 시트벨트를 착용한 상태에서 정면 충돌이 발생할 때는 상기 탑승객의 하체와 가슴은 시트벨트에 의해 구속되어 차량 충돌에 따른 관성력에 의해 탑승객이 전방으로 이동하는 것을 제어하게 되고, 이로 인해 크래시패드 및 윈드실드와 충돌하는 것을 막아 탑승객을 보호할 수 있지만 탑승객의 머리 부분은 보호하지 못하는 문제점이 발생 되었다.
또한 시트벨트에 의해 가슴부위의 이동이 제한된 상태에서 전개 작동된 에어백이 탑승객의 가슴부위에 이중으로 충격을 가하게 되어 탑승객의 가슴 부위에 대한 상해치가 높게 발생되는 문제점이 야기 되었다.
상기한 문제점과 더불어서 조수석에 유아 또는 어린이가 탑승한 상태에서 차량이 주행하다가 에어백이 전개 작동하게 되면 상기한 에어백 전개에 의한 유아 또는 어린이의 상해가 발생 되었다. 즉 성인은 시트에 안정적인 자세로 착석한 상태에서 차량 주행이 이루어지지만 유아 또는 어린이의 경우에는 조수석 시트에 서있거나 불안정한 자세로 차량 주행이 이루어 지게 되어 차량 충돌 발생시 에어백의 전개 작동에 의한 가슴 및 목 부위에 상해가 발생되어 이에 대한 대처 방안을 필요로 했다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인플레이터로부터 공급된 가스가 인너 벤트홀을 통해 서로 간의 압력 차이로 자유롭게 이동 가능한 베이스 챔버와 체스트 챔버가 구비된 에어백을 설치하여 차량 충돌에 따른 탑승객의 상해 방지를 최소화하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 분리형 에어백 장치는 에어백 내부에 구비되며 차량 충돌시 에어백 내부로 공급되는 인플레이터 가스가 서로 간 의 압력 차이에 의해 자유롭게 이동 가능하도록 적어도 하나의 인너 벤트홀이 형성된 격막의 상부에 위치하며 상기 인너 벤트홀과 연결되어 탑승객의 머리 및 가슴의 상측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 베이스 챔버가 구성된다.
상기 베이스 챔버의 하부에 위치하며 인너 벤트홀과 연결되어 탑승객의 가슴 하측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 체스트 챔버를 포함하여 구성된다.
상기 인너 벤트홀은 원형 또는 사각형상으로 형성되도록 구성된다.
상기 격막은 일단이 에어백이 구비된 에어백 하우징의 내측에 설치되어 전방으로 연장되고 타단이 에어백의 선단부 내측에 연결 설치되도록 구성된다.
상기 격막은 일단이 상기 에어백 내부 하단의 좌우측에서 이격된 위치에서 상측으로 연장 형성되는 제 1격막과, 상기 제 1격막의 상단부에 수평하게 연결되는 제 2격막을 포함하여 구성된다.
상기 격막은 제 1격막의 좌우 양측에 인너 벤트홀이 형성되어 베이스 챔버 또는 체스트 챔버로 공급된 가스가 이동 가능하도록 구성된다.
상기 인너 벤트홀은 제 1격막상에 적어도 1개 이상 구비되도록 구성된다.
상기 에어백에는 안정적인 전개 작동을 위한 테더가 설치되되 일단이 상기 에어백의 내측 좌우 양측면상에 고정되어 연장 형성되고 타단이 제 2격막상에 연결 설치되도록 구성된다.
상기 베이스 챔버는 차 실내로 에어백이 전개 작동될 때 상기 베이스 챔버의 양측 하단부가 탑승객의 무릎에 접촉 지지되어 전개 작동되도록 구성되고, 상기 체스트 챔버는 베이스 챔버의 양측 하단부 사이에 위치하여 전개 작동 되도록 구성된다.
상기 베이스 챔버와 체스트 챔버는 좌우 양측에 아웃터 벤트홀이 형성되도록 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 분리형 에어백 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 차량의 분리형 에어백 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A선 단면도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 차량의 분리형 에어백 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 에어백(10) 내부에 구비되며 차량 충돌시 에어백(10) 내부로 공급되는 인플레이터 가스가 서로 간의 압력 차이에 의해 자유롭게 이동 가능하도록 적어도 하나의 인너 벤트홀(130)이 형성된 격막(100)이 설치된다.
상기 격막(100)의 상부에는 인너 벤트홀(130)과 연결되어 탑승객(2)의 머리 및 가슴의 상측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 베이스 챔버(210)가 형성된다.
상기 베이스 챔버(210)의 하부에 위치하며 인너 벤트홀(130)과 연결되어 탑승객(2)의 가슴 하측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 체스트 챔버(220)가 형성된다. 상기 베이스 챔버(210)는 체스트 챔버(22)보다 상대적 으로 큰 부피를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 인너 벤트홀(130)은 원형 또는 사각형상으로 형성되도록 구성된다.
상기 격막(100)은 일단이 에어백(10)이 구비된 에어백 하우징의 내측에 설치되어 전방으로 연장되고 타단이 에어백(10)의 선단부 내측에 연결 설치되도록 구성된다.
상기 격막(100)은 일단이 상기 에어백(10) 내부 하단의 좌우측에서 이격된 위치에서 상측으로 연장 형성되는 제 1격막(110)과, 상기 제 1격막(110)의 상단부에 수평하게 연결되는 제 2격막(120)을 포함하여 구성된다.
상기 격막(100)은 제 1격막(110)의 좌우 양측에 인너 벤트홀(130)이 형성되어 베이스 챔버(210) 또는 체스트 챔버(220)로 공급된 가스가 이동 가능하도록 구성된다. 상기 인너 벤트홀(230)은 제 1격막(110)상에 적어도 1개 이상 구비되도록 구성된다.
상기 에어백(10)에는 안정적인 전개 작동을 위한 테더(300)가 설치되되 일단이 상기 에어백(10)의 내측 좌우 양측면상에 고정되어 연장 형성되고 타단이 제 2격막(120)상에 연결 설치되도록 구성된다.
상기 베이스 챔버(210)는 차 실내로 에어백(10)이 전개 작동될 때 상기 베이스 챔버(210)의 양측 하단부가 탑승객의 무릎에 접촉 지지되어 전개 작동되도록 구성되고, 상기 체스트 챔버(220)는 베이스 챔버(210)의 양측 하단부 사이에 위치하여 전개 작동 되도록 구성된다.
상기 베이스 챔버(210)와 체스트 챔버(220)는 좌우 양측에 아웃터 벤트 홀(22)이 형성되도록 구성되거나, 상기 베이스 챔버(210)에는 아웃터 벤트홀(22)이 형성되도록 구성되고, 체스트 챔버(220)에는 아웃터 벤트홀 없이 구성되는 것도 가능하다.
상기 에어백(10))에 가스를 공급하는 인플레이터(30)는 베이스 챔버(210)에 가스가 공급 가능하도록 구비되는 제 1인플레이터(32)와 체스트 챔버(220) 내부로 가스의 공급이 가능하도록 구비되는 제 2인플레이터(34)로 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 분리형 에어백 장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 3a는 조수석에 탑승한 탑승객이 시트벨트를 착용하지 않은 상태에서 에어백이 전개 작동된 상태를 도시한 도면이다.
첨부되 도 3a를 참조하면, 차량에 시동이 온(On)된 상태에서 조수석에 탑승객(2)이 탑승하게 되면 시트벨트(3)의 착용 유무를 벨트 착용 감지 센서(미도시)가 이를 감지하여 에어백 콘트롤러(미도시)에 신호를 전송한다.
상기 에어백 콘트롤러는 벨트 착용 감지 센서에서 전송된 신호를 수신하여 이를 연산하고 차량 충돌시 에어백(10)의 작동 유무를 결정한다.
첨부된 도 3a에서는 탑승객(2)이 시트벨트(3)를 미착용한 상태이기 때문에 상기와 같은 상태로 차량의 주행이 이루어지다가 충돌이 발생하면 조수석에 착석한 탑승객(2)의 신체는 관성력에 의해 전방으로 위치 이동하게 되고, 위치 이동된 탑승객이 차량의 크래시패드(미도시) 또는 윈드 실드와의 직접적인 충돌에 의한 상해가 방지되도록 베이스 챔버(210)와 체스트 챔버(220의 내부로 제 1인플레이터(32) 와 제 2인플레이터(34)에서 공급된 가스가 각각 주입된다.
상기 에어백(2) 내부로 가스가 주입될 때 베이스 챔버(210)의 양측 하단부(212)(도 2참조)가 탑승객의 무릎에 우선적으로 접촉 지지되어 전개 작동된다. 상기 베이스 챔버(210)의 하단부(212)는 탑승객(2)의 체형에 따라 무릎 윗 부분의 상체에 맞게 높이가 조절되어 정확하게 승객을 보호하게 되며, 무릎 전방의 하측 위치에 전개 작동될 수도 있다.
이와 동시에 체스트 챔버(220) 내부로 제 2인플레이터(34)에서 발생된 가스가 공급되어 체스트 챔버(220)가 전개 작동되며 탑승객(2)의 가슴 하측 부분과 복부까지 보호하게 된다.
상기와 같이 탑승객(2)을 향해 전개 작동된 에어백(10)은 탑승객(2)과 충돌 되면서 에너지를 흡수하며 상기 탑승객(2)의 신체에 의해 에어백(10)의 내측으로 변형된 에어백(10)의 변형 변위에 해당하는 가스가 아웃터 벤트홀(22)을 통해 에어백(10)의 외측으로 배출됨으로써 차량 충돌에 따른 승객 상해를 방지하게 된다. 이때 가스의 배출은 아웃터 벤트홀(22)을 통해서만 이루어진다.
첨부된 도 3b는 조수석에 탑승한 탑승객이 시트벨트를 착용한 상태에서 에어백이 전개 작동된 상태를 도시한 도면이다.
첨부되 도 3b를 참조하면, 차량에 시동이 온(On)된 상태에서 조수석에 탑승객(2)이 탑승하게 되면 시트벨트(3)의 착용 유무를 벨트 착용 감지 센서(미도시)가 감지하여 에어백 콘트롤러(미도시)에 신호를 전송한다.
상기 에어백 콘트롤러는 벨트 착용 감지 센서에서 전송된 신호를 수신하여 이를 연산하고 차량 충돌시 에어백(10)의 작동 유무를 결정한다.
도 3b에서는 탑승객(2)이 시트벨트(3)를 착용한 상태이기 때문에 상기와 같은 상태로 차량의 주행 하다가 충돌이 발생하면 에어백 하우징에 구비된 제 1인플레이터(32)가 작동되어 에어백(10)의 베이스 챔버(210)내부로 가스가 주입된다.
즉 탑승객(2)이 시트벨트(3)를 착용했을 경우에는 시트벨트(3)에 의해 탑승객(2)의 가슴 부위에 대한 구속이 이루어져 차량 충돌에 따른 탑승객(2)의 관성에너지를 흡수하고, 탑승객(2)의 머리 및 가슴의 상측 부분은 전개 작동된 에어백(2)의 베이스 챔버(210)와 충돌이 이루어진다.
상기 베이스 챔버(210)와 탑승객(2)이 충돌하게 되면서 상기 탑승객(2)의 신체에 의해 에어백(10)의 내측으로 변형된 에어백(10)의 변형 변위에 해당하는 가스가 아웃터 벤트홀(22)과 인너 벤트홀(130)(도 1참조)을 통해 에어백(10)의 외측과 체스트 챔버(220)로 배출되어 차량 충돌에 따른 승객 상해를 방지하게 된다. 이로 인해 탑승객(2)의 머리를 포함한 목 부분을 보호하게 된다.
첨부된 도 3c는 조수석에 탑승한 유아가 차일드 시트에 신체가 구속된 상태에서의 에어백이 전개 작동된 상태를 도시한 도면이다.
첨부되 도 3c를 참조하면, 통상적으로 조수석에 유아(6)를 태울 경우에는 차일드 시트(5)에 구비된 구속벨트(미도시)를 통해 유아(6)의 신체가 전방으로 튕겨 나가지 않도록 구속하게 되고, 상기 차일드 시트(5)는 시트벨트(3)에 의해 견고히 고정된다.
상기와 같은 상태에서 차량 충돌이 발생하게 되면 에어백 하우징에 구비된 제 1인플레이터(32)가 작동되어 에어백(10)의 베이스 챔버(210) 내부로 가스가 주입된다.
차량 충돌 발생시 유아(6)의 경우에는 신체의 머리 또는 하반신이 크래시 패드 또는 윈드 쉴드와 충돌이 이루어지거나 유아(6)의 신체 전체가 전방으로 튕겨져 나가는 현상이 발생하므로 차량 충돌에 따른 관성에너지를 시트벨트(30가 우선적으로 흡수하고 유아(6)의 머리를 포함한 목 부분은 베이스 챔버(210) 내부로 공급된 가스에 의해 전개 작동된 에어백(10)과 충돌이 발생하게 된다.
상기 에어백(10)은 차일드 시트(5) 또는 유아(6)와 충돌되면서 에너지를 흡수하며 상기 차일드 시트(5) 또는 유아(6)에 의해 에어백(10)의 내측으로 변형된 에어백(10)의 변형 변위에 해당하는 가스가 아웃터 벤트홀(22)과 인너 벤트홀(130)(도 1참조)을 통해 에어백(10)의 외측과 인너 벤트홀(130)을 통해 체스트 챔버(220)로 배출되어 차량 충돌에 따른 상해를 방지하게 된다.
도 3c의 확대도에 도시된 바와 같이 유아(6)의 머리 위치에 해당되는 체스트 챔버(220)가 전개 작동되지 않아 에어백(10)의 팽창에 의해 충격으로부터 보호할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분리형 에어백 장치는 에어백 내부의 베이스 챔버와 체스트 챔버 상호간에 인플레이터에서 공급된 가스 유동이 자유로운 분리형 에어백을 설치함으로써 조수석에 탑승한 성인 또는 유아 및 어린이 모두 차량 충돌에 따른 상해 발생을 최소화하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 유아 및 어린이에 적용되는 에어백의 다양한 법규를 만족시키고 저속 또는 고속에서의 충돌에 상관없이 최적의 상태로 에어백을 전개 작동시킬 수 있으며 탑승객과 충돌하는 에어백의 에너지 흡수 성능이 향상 가능한 효과가 있다.
또한 인플레이터의 선택적인 설치가 가능하여 에어백을 포함하는 구성 요소가 내장되는 에어백 하우징의 전체적인 무게 감소가 가능한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 에어백 내부에 구비되며 차량 충돌시 에어백 내부로 공급되는 인플레이터 가스가 서로 간의 압력 차이에 의해 자유롭게 이동 가능하도록 적어도 하나의 인너 벤트홀이 형성된 격막의 상부에 위치하며 상기 인너 벤트홀과 연결되어 탑승객의 머리 및 가슴의 상측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 베이스 챔버; 및
    상기 베이스 챔버의 하부에 위치하며 인너 벤트홀과 연결되어 탑승객의 가슴 하측 부분이 보호 가능하도록 인플레이터 가스에 의해 전개되는 체스트 챔버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인너 벤트홀은 원형 또는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 격막은 일단이 에어백이 구비된 에어백 하우징의 내측에 설치되어 전방으로 연장되고 타단이 에어백의 선단부 내측에 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 격막은 일단이 상기 에어백 내부 하단의 좌우측에서 이격된 위치에서 상측으로 연장 형성되는 제 1격막, 상기 제 1격막의 상단부에 수평하게 연결되는 제 2격막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 격막은 제 1격막의 좌우 양측에 인너 벤트홀이 형성되어 베이스 챔버 또는 체스트 챔버로 공급된 가스가 이동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 인너 벤트홀은 제 1격막상에 적어도 1개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 에어백에는 안정적인 전개 작동을 위한 테더가 설치되되 일단이 상기 에어백의 내측 좌우 양측면상에 고정되어 연장 형성되고 타단이 제 2격막상에 연결 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 챔버는 차 실내로 에어백이 전개 작동될 때 상기 베이스 챔버의 양측 하단부가 탑승객의 무릎에 접촉 지지되어 전개 작동되도록 구성되고, 상기 체스트 챔버는 베이스 챔버의 양측 하단부 사이에 위치하여 전개 작동 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 챔버와 체스트 챔버는 좌우 양측에 아웃터 벤트홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 분리형 에어백 장치.
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