KR20100132731A - 에어백 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 관한 에어백 시스템은, 가스가 유입되는 제1 유입구와 가스가 배출되는 배출구를 가지며 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제1 쿠션과, 제1 쿠션으로부터 분리되고 가스가 유입되는 제2 유입구를 가지며 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제2 쿠션과, 외부로부터 가스가 유입되는 공급 통로를 가지며 제1 유입구 및 제2 유입구와 연결되도록 제1 쿠션과 제2 쿠션의 사이에 배치되는 중간 챔버와, 제2 쿠션이 팽창되어 소정 압력을 가지면 제2 유입구를 폐쇄하도록 제2 쿠션에 배치되는 차단부를 구비한다.

Description

에어백 시스템{Air bag system}
본 발명은 에어백 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구성에 의해 서로 다른 압력으로 유지될 수 있는 복수 개의 쿠션들을 구비하는 에어백 시스템에 관한 것이다.
탑승자의 보호를 위해 자동차에 장착되는 에어백은, 자동차 전복이나 충돌과 같은 사고가 발생하였을 때 신속하게 전개되어 외부로부터 전달되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있어야 한다. 현재 널리 이용되는 팽창식 에어백은 사고가 발생하였을 때 차량에 탑승한 승객의 전방이나 인접한 부위에서 에어백 쿠션을 팽창시키는 구조로 이루어진다.
차량에 설치되는 여러 가지 에어백 시스템 중에 측면 에어백(side air bag)은 차량에 가해진 측면 충돌(lateral collision)로부터 탑승자를 보호하는 기능을 한다. 차량 내부의 시트(seat)의 측면에서 전개되도록 설치되는 측면 에어백은 차량의 측면 방향에서 탑승자에게 전달되는 측면 충격(lateral impact)을 흡수하는데, 특별히 탑승자의 골반(pelvis)과 흉부(thorax)를 충분히 보호할 수 있어야 한다.
일반적으로 측면 에어백의 골반 부분과 접촉하는 부분은 비교적 강한 압력을 유지함으로써 골반을 단단히 지지할 수 있어야 한다. 이와 대조적으로 탑승자의 흉부와 접촉하는 측면 에어백의 부분은 상대적으로 낮은 압력을 유지함으로써 탑승자의 흉부에 전달되는 충격을 최소화하여야 한다.
미국 등록특허공보 US 7,347,444호에는 탑승자의 골반을 단단히 지지하기 위해 측면 에어백의 골반에 대응하는 영역에 추가적인 쿠션을 설치한 기술이 개시되어 있다. 그러나 이러한 측면 에어백에 따르면 측면 에어백의 각각의 영역에 공급되는 공기의 압력을 다르게 설정해야 하므로, 가스 공급기(inflator)의 노즐 구성이 복잡해지고 노즐들을 측면 에어백의 여러 위치에 연결해야 하므로 측면 에어백의 구성이 전체적으로 복잡해지는 문제점이 있었다.
미국 공개특허공보 US2005/0104342호에는 흉부에 대한 충격을 완충하는 쿠션과 골반에 대한 충격을 완충하는 쿠션을 구비하는 측면 에어백의 기술이 개시되어 있다. 그러나 이러한 기술에 따르면 각각의 쿠션에 공급되는 가스의 압력을 다르게 설정하기 위해 가스 공급기의 노즐 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.
미국 공개특허공보 US2006/0131845호에는 격벽들(separators)에 의해 구획되는 복수 개의 챔버들을 구비하는 측면 에어백의 기술이 개시되어 있다. 이러한 측면 에어백에서는 격벽에 설치된 공기 구멍의 크기를 다르게 함으로써 각각의 챔버들에 형성되는 공기 압력이 서로 달라지도록 하였다. 따라서 흉부를 지지하는 챔버보다는 골반을 지지하는 챔버가 먼저 충전됨으로써 골반을 지지하는 챔버에 강한 공기 압력이 유지되도록 하였으나, 모든 챔버들이 공기 구멍에 의해 서로 연결되므 로 흉부에 강한 충격이 전달될 때에는 골반을 지지하는 챔버의 가스가 다른 챔버로 이동하므로 골반에 대한 충격이 효과적으로 완충될 수 없는 문제점이 있었다.
미국 공개특허공보 US2009/0026743호에는 흉부를 지지하는 챔버와 골반을 지지하는 챔버를 구비하는 측면 에어백의 기술이 개시되어 있다. 측면 에어백의 골반을 지지하는 챔버에 충분한 공기가 유입되면, 디퓨저(diffuser)에 의해 골반 챔버와 흉부 챔버의 사이의 공기의 흐름이 차단된다. 그러나 골반 챔버에 더 강한 공기 압력을 유지하기 위해서는 골반 챔버와 흉부 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급기의 노즐이 서로 다르게 형성되어야 하므로 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 단순한 구성에 의해 서로 다른 압력으로 유지될 수 있는 복수 개의 쿠션들을 구비하는 에어백 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 일 쿠션이 소정 압력을 갖도록 팽창된 이후에는 다른 쿠션에 대한 연결이 자동적으로 차단되어 고압의 상태로 유지될 수 있는 에어백 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스를 공급하는 가스 공급기의 구성을 단순하게 유지하면서도 복수 개의 쿠션들에 대한 압력을 서로 다르게 설정할 수 있는 에어백 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 서로 분리된 상태로 가스에 의해 팽창되는 복수 개의 쿠션들을 가지며, 적어도 하나의 쿠션은 팽창된 이후에 밀폐된 상태를 유지하므로 소정의 압력을 유지할 수 있는 에어백 시스템을 제공한다.
본 발명에 관한 에어백 시스템은, 가스가 유입되는 제1 유입구와 가스가 배출되는 배출구를 가지며 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제1 쿠션과, 제1 쿠션으로부터 분리되고 가스가 유입되는 제2 유입구를 가지며 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제2 쿠션과, 외부로부터 가스가 유입되는 공급 통로를 가지며 제1 유입구 및 제2 유입구와 연결되도록 제1 쿠션과 제2 쿠션의 사이에 배치되는 중간 챔버와, 제2 쿠션이 팽창되어 소정 압력을 가지면 제2 유입구를 폐쇄하도록 제2 쿠션에 배치되는 차단부를 구비한다.
본 발명에 있어서, 차단부는, 제2 유입구의 옆에 결합되는 고정부와, 제2 유입구를 덮도록 고정부로부터 연장되는 날개부를 구비할 수 있고, 날개부는 제2 유입구를 통해 유입되는 가스의 흐름에 의해 제2 유입구를 개방하는 개방 위치와, 제2 쿠션으로 유입된 가스에 의해 형성된 압력에 의해 제2 통기루를 덮는 폐쇄 위치의 사이에서 이동 가능하다.
본 발명에 있어서, 차단부는 제2 유입구를 둘러싸며 제2 쿠션의 내측을 향하여 연장하는 관 형상으로 이루어질 수 있으며, 제2 쿠션에 형성된 압력에 의해 수축될 수 있다.
본 발명에 있어서, 차단부는, 제2 유입구의 가장자리를 따라 연장하는 공간부를 형성하는 수축부와, 일단은 제2 쿠션의 내부에 연결되고 타단은 공간부를 따라 이동 가능하도록 수축부에 삽입되어 제2 쿠션이 팽창되면 수축부를 잡아당겨 제2 유입구를 폐쇄하는 스트랩을 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 에어백 시스템은, 배출구를 덮도록 배출구에 결합되는 덮개부를 더 구비할 수 있고, 덮개부는 제1 쿠션에 유입된 가스에 의해 소정의 압력이 제1 쿠션의 내부에 형성되면 찢어지는 봉제부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 에어백 시스템은, 일단이 제1 쿠션의 내부에 연결되고 타단은 덮개부에 연결되는 제2 스트랩을 더 구비할 수 있고, 제2 스트랩은 제1 쿠션이 팽창되면 덮개부를 당기는 인장력을 부여하여 배출구를 개방시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 에어백 시스템은, 중간 챔버의 공급 통로에 연결되어 가스를 공급하는 가스 공급기를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1 쿠션은 탑승자의 골반을 지지하도록 배치될 수 있고, 제2 쿠션은 탑승자의 흉부를 지지하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 제2 유입구가 폐쇄될 때의 제2 쿠션의 압력은 제1 쿠션에 형성되는 압력보다 높게 설정될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 에어백 시스템은, 단순한 구성에 의해 복수 개의 쿠션들이 서로 다른 압력으로 유지될 수 있다. 제1 쿠션이 소정의 압력에 이르면 가스가 배출되므로 탑승자의 흉부 부위를 부드럽게 지지할 수 있고, 제2 쿠션이 소정의 압력에 이르면 밀폐 상태를 유지하므로 탑승자의 골반 부위를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한 가스 공급기에서 배출된 가스는 중간 챔버를 거쳐 제1 쿠션 및 제2 쿠션으로 공급되므로, 복수 개의 쿠션들을 서로 다른 압력으로 팽창시켜 유지하기 위하여 가스 공급기의 노즐들의 크기를 각각 다르게 제작할 필요가 없다.
이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 에어백 시스템의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 에어백 시스템이 작동하는 상태를 나타내는 개략도로서, 에어백 시스템(air bag system; 100)이 완전하게 전개되었을 때의 상태를 차량의 전방에서 바라본 모습으로 나타낸 것이다. 탑승자(140)는 차량의 측면 구조물(144)의 옆에 배치된 좌석(142)에 앉아 있는 것으로 도시되었다. 본 실시예에서 에어백 시스템(100)은, 탑승자(140)와 측면 구조물(144)의 사이에서 전개되는 측면 에어백(side air bag)으로 구현되었다.
이와 같은 에어백 시스템(100)은 차량이 충돌 사고를 당하였을 때 탑승자와 차량의 내부 구조물의 충돌을 방지하여 탑승자를 보호하기 위하여 차량에 설치되는 장치이다. 에어백 시스템(100)은 두 개의 쿠션들(10, 20)을 갖는다. 쿠션들(10, 20)은 가스가 유입되면 팽창되어 탑승자에게 전달되는 충격을 흡수하는 부분이다. 도 1에서 상부에 배치되는 제1 쿠션(10)은 탑승자(140)의 흉부(thorax)를 보호하고, 하부에 배치되는 제2 쿠션(20)은 탑승자(140)의 골반(pelvis)을 보호한다.
도 2는 도 1의 에어백 시스템이 팽창되는 초기 상태를 나타내는 측면 단면도이고, 도 3은 도 2의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 개방된 상태를 나타낸 부분 사시도이다.
에어백 시스템(100)은 팽창 가능한 제1 쿠션(10)과, 제1 쿠션(10)과 분리되며 팽창 가능한 제2 쿠션(20)과, 제1 쿠션(10)과 제2 쿠션(20)의 사이에 배치되는 중간 챔버(30)와, 제2 쿠션(20)으로의 가스 공급을 차단하는 차단부(40)를 구비한다.
일반적으로 에어백 시스템(100)의 제1 쿠션(10)과 제2 쿠션(20)과 중간 챔버(30)는 직조된 나일론 소재로 제조되며, 차량의 패널 내부에 접힌 상태로 배치될 수 있다.
제1 쿠션(10)과 제2 쿠션(20)은 가스 공급기(inflator; 70)에 의해 가스를 공급 받음으로써 팽창할 수 있다. 가스 공급기(70)로는 발화식(pyrotechnic)이나 저장식(stored) 팽창기가 사용될 수 있다. 차량에 충돌 등의 사고가 발생하면 충격 센서의 검출 신호에 의하여 가스 공급기(70)가 작동함으로써 제1 쿠션(10)과 제2 쿠션(20)이 팽창하여 차량의 내부 구조물과 탑승자의 사이에서 전개될 수 있다.
제1 쿠션(10)은 가스가 유입되는 제1 유입구(11)와, 가스가 배출되는 배출구(12)를 구비하며, 제1 유입구(11)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다. 제1 쿠션(10)으로 유입된 가스는 배출구(12)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서 제1 쿠션(10)은 지나치게 단단하지 않도록 부드러운 상태를 유지할 수 있으므로 탑승자의 흉부(thorax)를 충분히 보호할 수 있다.
제2 쿠션(20)은 제1 쿠션(10)과 분리되도록 형성되며, 가스가 유입되는 제2 유입구(21)를 구비하므로 제2 유입구(21)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다. 제2 쿠션(20)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(20)의 내부의 압력이 소정 압 력에 도달하면, 제2 유입구(21)는 차단부(40)에 의해 폐쇄된다. 제2 쿠션(20)은 제1 쿠션(10)과 분리된 상태이어서 소정의 압력을 계속 유지할 수 있으므로 탑승자의 골반 부위와 접촉하는 경우에도 탑승자를 충분히 보호할 수 있다.
중간 챔버(30)는 가스가 유입되는 공급 통로(31)를 가지며, 제1 쿠션(10)와 제2 쿠션(20)의 사이에 배치된다. 공급 통로(31)는 가스 공급기(70)의 노즐(71)이 연결된다. 중간 챔버(30)는 제1 쿠션(10)의 제1 유입구(11)와 제2 쿠션(20)의 제2 유입구(21)의 모두에 연결되므로, 중간 챔버(30)의 내부로 유입된 가스는 제1 쿠션(10) 및 제2 쿠션(20)로 유입될 수 있다.
차단부(40)는 제2 쿠션(20)의 내부에 배치되어, 제2 쿠션(20)의 팽창되어 소정의 압력을 가지면 제2 유입구(21)를 폐쇄하는 기능을 하는 부분이다.
차단부(40)는 제2 유입구(21)의 가장자리를 따라 연장하는 공간부(41a)를 형성하는 수축부(41)와, 일단(42a)은 제2 쿠션(20)의 내부에 연결되고 타단(42b)은 수축부(41)의 공간부(41a)를 따라 이동 가능하도록 수축부(41)에 삽입되며 제2 쿠션(20)에 고정되는 스트랩(42)을 구비한다.
제2 쿠션(20)이 팽창되면 스트랩(42)이 팽팽하게 당겨진다. 이로 인해 스트랩(42)에 인장력이 작용하므로 스트랩(42)이 수축부(41)의 공간부(41a)를 따라 이동함으로써, 수축부(41)가 수축되어 제2 유입구(21)가 폐쇄될 수 있다.
가스가 공급되기 시작하여 제2 쿠션(20)이 팽창하는 초기 단계에서는 제2 유입구(21)가 개방 상태를 유지함으로써 제2 쿠션(20)의 전개가 신속히 이루어져야 한다. 따라서 제2 쿠션(20)이 최대로 팽창할 때까지는 스트랩(42)에는 인장력이 작 용하지 않아야 한다. 또한 제2 쿠션(20)이 최대로 팽창하였을 때 제2 유입구(21)를 폐쇄하도록 스트랩(42)에 인장력이 작용하여야 한다.
이를 위해 스트랩(42)의 길이는 제2 쿠션(20)이 최대로 팽창하였을 때 스트랩(42)의 일단(42a)이 연결된 제2 쿠션(20)의 내벽에서 스트랩(42)의 타단(42b)이 연결된 제2 유입구(21)까지의 길이보다 짧다. 또한 스트랩(42)은 가죽이나 천과 같이 신축성은 없으나 유연성을 갖는 소재로 이루어진다.
도 4는 도 2의 에어백 시스템이 최대로 팽창된 상태를 나타내는 측면 단면도이고, 도 5는 도 4의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 폐쇄된 상태를 나타낸 부분 사시도이다.
제1 쿠션(10)에 가스가 유입됨으로써 제1 쿠션(10)이 소정의 압력을 가지면, 제1 쿠션(10)의 배출구(12)를 통해 가스가 배출된다. 이로써 제1 쿠션(10)은 제2 쿠션(20)에 비해 더 부드럽게 완충되며 탑승자를 지지할 수 있다.
제2 쿠션(20)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(20)이 소정의 압력에 도달하면, 전개된 제2 쿠션(20)의 작용으로 인해 팽팽하게 당겨진 스트랩(42)이 수축부(41)를 잡아당겨 제2 유입구(21)가 폐쇄된다. 제2 유입구(21)가 폐쇄되면 제2 쿠션(20)이 밀폐된 상태를 유지하여 소정의 압력을 계속 유지할 수 있다. 따라서 제2 쿠션(20)은 제1 쿠션(10)에 비해 더 단단한 상태를 유지함으로써, 탑승자의 골반 부위를 안정적으로 지지할 수 있다.
가스 공급기(70)에서 배출된 가스는 우선 중간 챔버(30)로 유입된 이후, 제1 유입구(11) 및 제2 유입구(21)를 통해 제1 쿠션(10) 및 제2 쿠션(20)으로 공급 된다. 따라서 제1 쿠션(10)과 제2 쿠션(20)의 각각을 서로 다른 압력으로 팽창시켜 유지하기 위하여 가스 공급기(70)의 노즐의 크기를 각각의 쿠션들을 위해 다르게 제작할 필요가 없어져, 에어백 시스템의 전체적인 구성이 간소해지는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 관한 에어백 시스템이 팽창되는 초기 상태를 나타내는 측면 단면도이고, 도 7은 도 6의 에어백 시스템이 최대로 팽창된 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 6 및 도 7에 나타난 에어백 시스템은 차단부(240)의 구성이 도 2 내지 도 5에 나타난 실시예로부터 변형되었다.
도 6 및 도 7에 나타난 에어백 시스템은 팽창 가능한 제1 쿠션(210)과, 제1 쿠션(210)과 분리되며 팽창 가능한 제2 쿠션(220)과, 제1 쿠션(210)과 제2 쿠션(220)의 사이에 배치되는 중간 챔버(230)와, 제2 쿠션(220)으로의 가스 공급을 차단하는 차단부(240)를 구비한다. 제1 쿠션(210)과 제2 쿠션(220)은 가스 공급기(270)에 의해 가스를 공급 받아 팽창할 수 있다.
제1 쿠션(210)은 가스가 유입되는 제1 유입구(211)와, 가스가 배출되는 배출구(212)를 구비하며, 제1 유입구(211)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다.
제1 쿠션(210)은 배출구(212)를 덮도록 배출구(212)에 결합되는 덮개부(215)를 더 구비한다. 덮개부(215)는 봉제부(215a)에 의해 배출구(212)에 결합되며, 봉제부(215)는 제1 쿠션(210)에 유입된 가스에 의해 제1 쿠션(210)의 내부에 소정의 압력이 형성되면 찢어질 수 있다.
상술한 덮개부(215)의 구성으로 인해 제1 쿠션(210)의 내부 압력이 소정 압력에 이르면, 배출구(212)가 자동적으로 개방될 수 있다. 따라서 제1 쿠션(210)으로 유입된 가스는 배출구(212)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서 제1 쿠션(210)은 지나치게 단단하지 않도록 부드러운 상태를 유지할 수 있으므로 탑승자의 흉부(thorax)를 충분히 보호할 수 있다.
제2 쿠션(220)은 제1 쿠션(210)과 분리되도록 형성되며, 가스가 유입되는 제2 유입구(221)를 구비하므로 제2 유입구(221)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다. 제2 쿠션(220)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(220)의 내부의 압력이 소정 압력에 도달하면, 제2 유입구(221)는 차단부(240)에 의해 폐쇄된다. 제2 쿠션(220)은 제1 쿠션(210)과 분리된 상태이어서 소정의 압력을 계속 유지할 수 있으므로 탑승자의 골반 부위와 접촉하는 경우에도 탑승자를 충분히 보호할 수 있다.
중간 챔버(230)는 가스가 유입되는 공급 통로(231)를 가지며, 제1 쿠션(210)와 제2 쿠션(220)의 사이에 배치된다. 공급 통로(231)는 가스 공급기(270)의 노즐(271)이 연결된다. 중간 챔버(230)는 제1 쿠션(210)의 제1 유입구(211)와 제2 쿠션(220)의 제2 유입구(221)의 모두에 연결되므로, 중간 챔버(230)의 내부로 유입된 가스는 제1 쿠션(210) 및 제2 쿠션(220)로 유입될 수 있다.
도 8은 도 7의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 폐쇄되는 작동 상태를 도시한 부분 사시도이다.
차단부(240)는 제2 쿠션(220)의 내부에 배치되어, 제2 쿠션(220)의 팽창되어 소정의 압력을 가지면 제2 유입구(221)를 폐쇄하는 기능을 하는 부분이다. 차단 부(240)는 제2 유입구(221)의 옆에 결합되는 고정부(241)와, 제2 유입구(221)를 덮도록 고정부(241)로부터 연장되는 날개부(242)를 구비한다.
날개부(242)는 제2 유입구(221)를 덮는 폐쇄 위치(도 8에서 점선으로 표시됨)와, 제2 유입구(221)를 개방하는 개방 위치(도 8에서 실선으로 표시됨)의 사이에서 이동할 수 있다. 제2 쿠션(220)이 전개되기 시작하는 초기 단계에서는 도 8에서 실선 화살표로 된 것과 같이 가스가 제2 유입구(221)를 통해 제2 쿠션(220)의 내부로 유입된다. 따라서 날개부(242)는 가스의 흐름으로 인해 개방 위치로 이동한다. 제2 쿠션(220)의 내부로 가스가 유입되어 제2 쿠션(220)의 내부 압력이 소정 압력에 이르면, 제2 쿠션(220)의 내부 압력의 작용(도 8에서 점선 화살표로 표시됨)으로 인해 날개부(242)가 폐쇄 위치로 이동하여 제2 유입구(221)를 폐쇄한다.
제1 쿠션(210)에 가스가 유입됨으로써 제1 쿠션(210)이 소정의 압력을 가지면, 제1 쿠션(210)의 배출구(212)를 통해 가스가 배출된다. 이로써 제1 쿠션(210)은 제2 쿠션(220)에 비해 더 부드럽게 완충되며 탑승자를 지지할 수 있다.
제2 쿠션(220)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(220)이 소정의 압력에 도달하면, 제2 쿠션(220)의 내부 압력의 작용으로 인해 날개부(242)가 폐쇄 위치로 이동하여 제2 유입구(221)가 폐쇄된다. 제2 유입구(221)가 폐쇄되면 제2 쿠션(220)이 밀폐된 상태를 유지하여 소정의 압력을 계속 유지할 수 있다. 따라서 제2 쿠션(220)은 제1 쿠션(210)에 비해 더 단단한 상태를 유지함으로써, 탑승자의 골반 부위를 안정적으로 지지할 수 있다.
가스 공급기(270)에서 배출된 가스는 우선 중간 챔버(230)로 유입된 이후, 제1 유입구(211) 및 제2 유입구(221)를 통해 제1 쿠션(210) 및 제2 쿠션(220)으로 공급된다. 따라서 제1 쿠션(210)과 제2 쿠션(220)의 각각을 서로 다른 압력으로 팽창시켜 유지하기 위하여 가스 공급기(270)의 노즐의 크기를 각각의 쿠션들을 위해 다르게 제작할 필요가 없어져, 에어백 시스템의 전체적인 구성이 간소해지는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 에어백 시스템의 작동 상태를 도시한 측면 단면도이다.
도 9에 나타난 에어백 시스템은 팽창 가능한 제1 쿠션(310)과, 제1 쿠션(310)과 분리되며 팽창 가능한 제2 쿠션(320)과, 제1 쿠션(310)과 제2 쿠션(320)의 사이에 배치되는 중간 챔버(330)와, 제2 쿠션(320)으로의 가스 공급을 차단하는 차단부(340)를 구비한다. 제1 쿠션(310)과 제2 쿠션(320)은 가스 공급기(370)에 의해 가스를 공급 받아 팽창할 수 있다.
도 9에 나타난 에어백 시스템은 차단부(340)의 구성과, 제1 쿠션(310)의 배출구(312)를 개방하는 구성이 변형되었다.
제1 쿠션(310)은 가스가 유입되는 제1 유입구(311)와, 가스가 배출되는 배출구(312)를 구비하며, 제1 유입구(311)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다.
제1 쿠션(310)은 배출구(312)를 덮도록 배출구(312)에 결합되는 덮개부(315)와, 제2 스트랩(316)을 더 구비한다. 덮개부(315)는 봉제부(315)에 의해 배출구(212)에 결합되며, 봉제부(215)는 덮개부(315)가 제2 스트랩(316)에 의해 당겨 질 때 찢어질 수 있다.
제2 스트랩(316)의 일단(316a)은 제1 쿠션(310)의 내부에 연결되고, 타단(316b)은 덮개부(315)에 연결된다. 제2 스트랩(316)은 제1 쿠션(310)이 팽창되면 덮개부(315)를 당기는 인장력을 부여함으로써 배출구(312)를 개방할 수 있다.
가스가 공급되기 시작하여 제1 쿠션(310)이 팽창하는 초기 단계에서는 덮개부(315)가 배출구(312)를 폐쇄한 상태를 유지함으로써 제1 쿠션(310)의 전개가 신속히 이루어져야 한다. 따라서 제1 쿠션(310)이 최대로 팽창하기 까지는 덮개부(315)가 제1 쿠션(310)에서 분리되지 않도록 제2 스트랩(316)에는 인장력이 작용하지 않아야 한다. 또한 제1 쿠션(310)이 최대로 팽창하였을 때 덮개부(315)를 당겨 제1 쿠션(310)에서 분리시키도록 제2 스트랩(316)에는 인장력이 작용하여야 한다.
이를 위해 제2 스트랩(316)의 길이는 제1 쿠션(310)이 최대로 팽창하였을 때 제2 스트랩(316)의 일단(316a)이 연결된 제1 쿠션(310)의 내벽에서 제2 스트랩(316)의 타단(316b)이 연결된 덮개부(315)가 막고 있는 배출구(312)까지의 길이보다 짧다. 또한 제2 스트랩(316)은 가죽이나 천과 같이 신축성은 없으나 유연성을 갖는 소재로 이루어진다.
상술한 덮개부(315)와 제2 스트랩(316)의 작용으로 인해 제1 쿠션(310)의 내부 압력이 소정 압력에 이르면, 배출구(312)가 자동적으로 개방될 수 있다. 따라서 제1 쿠션(310)으로 유입된 가스는 배출구(312)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서 제1 쿠션(310)은 지나치게 단단하지 않도록 부드러운 상태를 유지할 수 있 으므로 탑승자의 흉부(thorax)를 충분히 보호할 수 있다.
제2 쿠션(320)은 제1 쿠션(310)과 분리되도록 형성되며, 가스가 유입되는 제2 유입구(321)를 구비하므로 제2 유입구(321)를 통해 유입되는 가스에 의해 팽창할 수 있다. 제2 쿠션(320)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(320)의 내부의 압력이 소정 압력에 도달하면, 제2 유입구(221)는 차단부(340)에 의해 폐쇄된다. 제2 쿠션(320)은 제1 쿠션(310)과 분리된 상태이어서 소정의 압력을 계속 유지할 수 있으므로 탑승자의 골반 부위와 접촉하는 경우에도 탑승자를 충분히 보호할 수 있다.
차단부(340)는 제2 쿠션(320)의 제2 유입구(321)를 둘러싸며 제2 쿠션(320)의 내측을 향하여 연장하는 관 형상으로 이루어진다. 차단부(340)는 유연성을 가지므로 제2 쿠션(320)에 형성된 압력에 의해 수축되어 제2 유입구(321)를 폐쇄할 수 있다.
제2 쿠션(320)에 가스가 공급됨으로써 제2 쿠션(320)이 전개되기 시작한 초기 단계에서는 도 9에서 실선으로 도시한 것과 같이 가스가 제2 유입구(321)를 통해 제2 쿠션(320)의 내부로 유입된다. 유연성을 갖는 차단부(340)는 가스의 흐름으로 인해 제2 유입구(321)를 개방한다.
제2 쿠션(320)의 내부로 가스가 유입되어 제2 쿠션(320)의 내부 압력이 소정 압력에 이르면, 제2 쿠션(320)의 내부 압력의 작용(도 9에서 점선 화살표로 표시됨)으로 인해 차단부(340)가 점선으로 표시된 것과 같이 수축되어 제2 유입구(321)를 폐쇄한다.
중간 챔버(330)는 가스가 유입되는 공급 통로(331)를 가지며, 제1 쿠 션(310)와 제2 쿠션(320)의 사이에 배치된다. 공급 통로(331)는 가스 공급기(370)의 노즐(371)이 연결된다. 중간 챔버(330)는 제1 쿠션(310)의 제1 유입구(311)와 제2 쿠션(320)의 제2 유입구(321)의 모두에 연결되므로, 중간 챔버(330)의 내부로 유입된 가스는 제1 쿠션(310) 및 제2 쿠션(320)로 유입될 수 있다.
제1 쿠션(310)에 가스가 유입됨으로써 제1 쿠션(310)이 소정의 압력을 가지면, 제1 쿠션(310)의 배출구(312)를 통해 가스가 배출된다. 이로써 제1 쿠션(310)은 제2 쿠션(320)에 비해 더 부드럽게 완충되며 탑승자를 지지할 수 있다.
제2 쿠션(320)에 가스가 유입되어 제2 쿠션(320)이 소정의 압력에 도달하면, 제2 쿠션(320)의 내부 압력의 작용으로 인해 차단부(340)가 수축되어 제2 유입구(321)가 폐쇄된다. 제2 유입구(321)가 폐쇄되면 제2 쿠션(320)이 밀폐된 상태를 유지하여 소정의 압력을 계속 유지할 수 있다. 따라서 제2 쿠션(320)은 제1 쿠션(310)에 비해 더 단단한 상태를 유지함으로써, 탑승자의 골반 부위를 안정적으로 지지할 수 있다.
가스 공급기(370)에서 배출된 가스는 우선 중간 챔버(330)로 유입된 이후, 제1 유입구(311) 및 제2 유입구(321)를 통해 제1 쿠션(310) 및 제2 쿠션(320)으로 공급된다. 따라서 제1 쿠션(310)과 제2 쿠션(320)의 각각을 서로 다른 압력으로 팽창시켜 유지하기 위하여 가스 공급기(370)의 노즐의 크기를 각각의 쿠션들을 위해 다르게 제작할 필요가 없어져, 에어백 시스템의 전체적인 구성이 간소해지는 장점이 있다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과 하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 에어백 시스템이 작동하는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 에어백 시스템이 팽창되는 초기 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 3은 도 2의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 개방된 상태를 나타낸 부분 사시도이다.
도 4는 도 2의 에어백 시스템이 최대로 팽창된 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 5는 도 4의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 폐쇄된 상태를 나타낸 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 관한 에어백 시스템이 팽창되는 초기 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7은 도 6의 에어백 시스템이 최대로 팽창된 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은 도 7의 에어백 시스템의 제2 쿠션의 제2 유입구가 폐쇄되는 작동 상태를 도시한 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 에어백 시스템의 작동 상태를 도시한 측면 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21: 유입구 71, 271, 371: 노즐
41: 수축부 70, 270, 370, 370: 가스 공급기
41a: 공간부 100: 에어백 시스템
42: 스트랩 140: 탑승자
42a: 스트랩 일단 142: 좌석
42b: 스트랩 타단 144: 측면 구조물
10, 210, 310: 제1 쿠션 241: 고정부
11, 211, 311: 제1 유입구 242: 날개부
12, 212, 312: 배출구 316: 제2 스트랩
20, 220, 320: 제2 쿠션 316a: 제2 스트랩 일단
21, 221, 321: 제2 유입구 316b: 제2 스트랩 타단
30, 230, 330: 중간 챔버 215, 315: 덮개부
31, 231, 331: 공급 통로 215a, 315a: 봉제부
40, 240, 340: 차단부

Claims (9)

  1. 가스가 유입되는 제1 유입구와, 가스가 배출되는 배출구를 가지며, 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제1 쿠션;
    상기 제1 쿠션으로부터 분리되고, 가스가 유입되는 제2 유입구를 가지며, 유입되는 가스에 의해 팽창될 수 있는 제2 쿠션;
    외부로부터 가스가 유입되는 공급 통로를 가지며, 상기 제1 유입구 및 상기 제2 유입구와 연결되도록 상기 제1 쿠션과 상기 제2 쿠션의 사이에 배치되는 중간 챔버; 및
    상기 제2 쿠션이 팽창되어 소정 압력을 가지면 상기 제2 유입구를 폐쇄하도록 상기 제2 쿠션에 배치되는 차단부;를 구비하는, 에어백 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단부는,
    상기 제2 유입구의 옆에 결합되는 고정부; 및
    상기 제2 유입구를 덮도록 상기 고정부로부터 연장되는 날개부;를 구비하고,
    상기 날개부는 상기 제2 유입구를 통해 유입되는 가스의 흐름에 의해 상기 제2 유입구를 개방하는 개방 위치와, 상기 제2 쿠션으로 유입된 상기 가스에 의해 형성된 압력에 의해 상기 제2 통기루를 덮는 폐쇄 위치의 사이에서 이동 가능한, 에어백 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 제2 유입구를 둘러싸며 상기 제2 쿠션의 내측을 향하여 연장하는 관 형상으로 이루어지며, 상기 제2 쿠션에 형성된 압력에 의해 수축될 수 있는, 에어백 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차단부는,
    상기 제2 유입구의 가장자리를 따라 연장하는 공간부를 형성하는 수축부; 및
    일단은 상기 제2 쿠션의 내부에 연결되고, 타단은 상기 공간부를 따라 이동 가능하도록 상기 수축부에 삽입되어, 상기 제2 쿠션이 팽창되면 상기 수축부를 잡아당겨 상기 제2 유입구를 폐쇄하는, 스트랩;을 구비하는, 에어백 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배출구를 덮도록 상기 배출구에 결합되는 덮개부를 더 구비하며, 상기 덮개부는 상기 제1 쿠션에 유입된 가스에 의해 소정의 압력이 상기 제1 쿠션의 내부에 형성되면 찢어지는 봉제부를 구비하는, 에어백 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    일단은 상기 제1 쿠션의 내부에 연결되고, 타단은 상기 덮개부에 연결되는 제2 스트랩을 더 구비하며, 상기 제2 스트랩은 상기 제1 쿠션이 팽창되면 상기 덮개부를 당기는 인장력을 부여하여 상기 배출구를 개방시키는, 에어백 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중간 챔버의 상기 공급 통로에 연결되어 가스를 공급하는 가스 공급기를 더 구비하는, 에어백 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 쿠션은 탑승자의 골반을 지지하고, 상기 제2 쿠션은 탑승자의 흉부를 지지하도록 배치되는, 에어백 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유입구가 폐쇄될 때의 상기 제2 쿠션의 압력은 상기 제1 쿠션에 형성되는 압력보다 높게 설정된, 에어백 시스템.
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