KR20120019622A - 차량용 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

측면 충돌, 전복 사고는 물론, 차량 정면 충돌시 탑승객을 충격으로부터 효과적으로 보호할 수 있는 차량용 에어백 장치가 소개된다. 에어백 장치는 가스압을 제공하는 인플레이터(100)와, 시트 상부의 루프 패널과 헤드라이닝(510) 사이 공간에서 설치되며, 인플레이터(100)를 통한 가스압 제공시 시트에 앉은 탑승객을 씌우도록 헤드라이닝(510)을 절개하여 전개되는 튜브형 쿠션(200)과, 튜브형 쿠션(200)의 후단측에 연결되는 테더웨빙(300)과, 테더웨빙(300)이 권취되어 튜브형 쿠션(200)의 전개시 테더웨빙(300)이 풀리면서 튜브형 쿠션(200)에 텐션을 제공하는 텐션조절유닛(400)을 포함하여 구성된다.

Description

차량용 에어백 장치{AIR BAG APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 에어백 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승객의 머리 측을 씌우듯이 전개되는 튜브형 쿠션에 리트랙터 프리텐셔너 및 로드리미터를 적용하여 시트에 앉은 탑승객의 상체를 충격으로부터 효과적으로 보호할 수 있는 차량용 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 운전석 에어백 장치는 차량 정면 충돌 사고 시 전개되어 운전자의 머리 및 가슴을 보호하나, 차량 측면 충돌이나 전복 사고 시에는 운전자에게 큰 도움이 되지 못한다. 이러한 사정은 보조석 에어백 장치의 경우도 마찬가지이다. 이에, 차량 측면 충돌이나 전복 사고로 인한 탑승객 상해의 경감하기 위해 시트 에어백, 커튼 에어백 장치 등이 별도로 개발되었다.

근래에는 측면 충돌이나 전복 사고 시, 탑승객 간의 충돌로 인한 상해치 저감이나 탑승객의 차량 밖으로의 이탈을 방지하기 위한 에어백 장치의 개발이 관심의 대상이 되고 있다.

일례로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 어떠한 에어백은 차량 루프 패널(1)과 헤드라이닝(2) 사이 공간에 설치되어, 차량 사고 시 쿠션(3)이 헤드라이닝(2)을 찢고 운전석과 보조석 사이로 전개되도록 설계되기도 하였다.

살펴본 바와 같이, 종래에는 차량 사고의 유형에 따라 다양한 형태의 에어백 장치가 별도로 개발되었다. 때문에, 차량 메이커로서는 개별 장치의 개발에 따른 투자비, 재료비 부담이 크고, 소비자로서는 다양한 사고 상황을 대비하기 위하여 많은 비용을 부담하고 개별 에어백 장치를 구매하여야 한다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 측면 충돌, 전복 사고는 물론, 차량 정면 충돌시 탑승객이 차량 밖으로 이탈되는 것을 방지하여 탑승객을 충격으로부터 효과적으로 보호할 수 있는 에어백 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 에어백 장치는, 인플레이터, 튜브형 쿠션, 테더웨빙 및 텐션조절유닛을 포함한다. 인플레이터는 가스압을 제공한다. 튜브형 쿠션은 시트 상부의 루프 패널과 헤드라이닝 사이 공간에서 설치되며, 상기 인플레이터를 통한 가스압 제공시 시트에 앉은 탑승객을 씌우도록 상기 헤드라이닝을 절개하여 전개된다. 테더웨빙은 튜브형 쿠션의 후단측에 연결된다. 텐션조절유닛은 상기 테더웨빙이 권취되어, 상기 튜브형 쿠션의 전개시 상기 테더웨빙이 풀리면서 상기 튜브형 쿠션에 텐션을 제공한다.

바람직하게, 상기 텐션조절유닛은 충돌 초기 상기 테더웨빙을 당겨 승객을 조기 구속시키기 위한 리트랙터 프리텐셔너와, 상기 테더웨빙에 걸리는 하중을 일정하기 유지시키기 위한 로드리미터를 포함한다. 상기 헤드라이닝의 전방 및 측방 가장자리에는 가스압 제공시 상기 튜브형 쿠션이 탑승객의 전방 및 측방을 씌우도록 절개되는 테어라인이 연장 형성된다. 상기 튜브형 쿠션의 전면 측에는 타부분으로부터 구획된 돌출 챔버로 이루어지는 돌출부가 형성된다. 상기 튜브형 쿠션은 상하 방향의 길이를 가지며 서로 연통되는 다수의 칼럼형 챔버가 둘레 방향을 따라 연속 형성된 형태로 이루어진다. 상기 튜브형 쿠션의 하단 라인은 뒤쪽이 짧고 앞쪽이 길게 형성되고 상기 하단 라인의 끝단은 상기 테더웨빙에 연결된다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.

첫째, 본 발명은 튜브형 쿠션에 연결된 테더웨빙을 구속함으로써, 정면 충돌 사고시, 튜브형 쿠션에 씌워진 승객을 효과적으로 구속할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 차량 사고 시 시트에 앉은 탑승객의 상체가 튜브형 쿠션에 의해 전방향에서 보호되므로, 정면이나 측면 충돌 사고, 또는 전복 사고에도 탑승객을 충격으로부터 보호할 수 있다는 이점이 있다.

셋째, 본 발명은 안전벨트를 착용하지 않은 탑승객에 대해서도 우수한 보호력을 제공하며, 탑승객이 차량 밖으로 이탈되어 중상을 입게 되는 것 또한 효과적으로 방지할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어백 장치가 설치된 설치 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 에어백 장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 에어백 장치의 쿠션이 전개된 상태를 도시한 상태도.
도 4는 본 발명에 따른 에어백 장치의 쿠션이 전개되는 차량의 헤드라이닝을 도시한 구성도.
도 5a 내지 도 5b는 차량 정면 충돌 사고에 따른 에어백 장치의 전개 상태를 도시한 상태도.
도 6a는 측면 충돌 또는 전복 사고시 본 발명에 따른 에어백 장치를 도시한 상태도.
도 6b는 정면 충돌 사고시 본 발명에 따른 에어백 장치를 도시한 상태도.
도 7은 종래 에어백 장치를 도시한 도면,

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 에어백 장치는, 차량의 측면 충돌 및 전복 사고, 특히 정면 충돌시 텐션조절유닛(400)의 작동을 통해, 튜브형 쿠션(200)에 씌워진 승객을 충격으로부터 효과적으로 보호한다.

이를 위해, 에어백 장치는, 인플레이터(100), 튜브형 쿠션(200), 테더웨빙(300) 및 텐션조절유닛(400)을 포함하여 구성된다.

인플레이터(100)는 차량 사고시 에어백 전개유닛(ACU)으로부터의 신호에 따라 가스를 분출하여 튜브형 쿠션(200)을 전개시킨다. 이러한 인플레이터(100)는 별도의 브래킷(미도시)을 이용하여 헤드라이닝(510)에 설치된다.

이 인플레이터(100)가 고정된 헤드라이닝(510) 전단부는 루프 패널의 마감을 위해 상방향으로 약각 말려 올려진 부위로서, 인플레이터(100)의 설치에 상당히 적합하다. 경우에 따라서는, 해당 헤드라이닝(510) 부위에 인플레이터(100)의 설치를 위해 필요한 형상을 형성할 수 있을 것이다. 물론, 인플레이터(100)는 루프 패널이나 필러, 혹은 도어(미도시)에 설치될 수도 있을 것이다.

튜브형 쿠션(200)은 차량 사고 시 하방향 전개되어 탑승객을 보호할 수 있도록 시트 상부의 루프 패널과 헤드라이닝(510) 사이 공간에 설치된다. 튜브형 쿠션(200)은 미전개 상태에서 헤드라이닝(510)의 전방을 향해 "U"자 형태로 배치되며, 차량 사고시 전개되면 중공의 통 형상, 즉, 튜브 형상으로 전개된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 튜브형 쿠션(200)의 전개력이 미치는 헤드라이닝(510) 부위에는, 튜브형 쿠션(200)의 전개가 가능하도록 둘레를 따라 테어라인(511)이 형성된다. 이 테어라인(511)은 튜브형 쿠션(200)이 배치된 "U"자 형태로 대응되게 형성되므로, 튜브형 쿠션(200)의 원활한 전개가 가능하다.

튜브형 쿠션(200)의 전면 측에는 돌출부(210)가 형성된다. 이 돌출부(210)는 스티어링 휠과의 충돌에 의해 탑승객에게 가해지는 충격량을 직접적으로 완화시킬 뿐만 아니라 탑승객의 머리가 스티어링 휠에 부딪히게 되기까지의 거리를 단축시켜 충격량이 경감되도록 한다. 바람직하게 돌출부(210)는 타부분으로부터 구획된 돌출 챔버로 이루어진다. 이 돌출 챔버는, 격막에 의하거나, 튜브형 쿠션(200)의 외피와 내피를 서로 바느질하는 등의 다양한 방식에 의해 구성될 수 있다.

또한, 튜브형 쿠션(200)은 상하 방향의 길이를 가지며 서로 연통되는 다수의 칼럼형 챔버(220)가 둘레 방향을 따라 연속 형성된 형태로 이루어진다. 이 튜브형 쿠션(200)은 둘레 방향을 따라 규칙적으로 올록볼록하게 엠보싱된 형태를 갖는다. 따라서, 튜브형 쿠션(200)은 가스압에 의한 하방향 전개가 신속하게 이루어질 수 있게 되며, 충격 흡수력이 향상될 수 있다.

아울러, 튜브형 쿠션(200)은 전개되어 시트(4)에 앉은 탑승객의 흉부와 어깨를 감쌀 수 있도록 설계되는데, 특히, 튜브형 쿠션(200)의 하단 라인이 뒤쪽이 짧고 앞쪽이 길게 설계된다. 즉, 탑승객의 등이나 뒤통수는 시트에 의해 보호되므로 튜브형 쿠션(200)의 하단라인 뒤쪽은 시트에 의해 튜브형 쿠션(200)의 전개가 간섭되지 않도록 하는 정도로 설계되며, 쿠션 하단라인의 앞쪽은 탑승객의 흉부를 보호할 수 있는 정도로 길게 설계된다. 튜브형 쿠션(200)은 탑승객의 상체를 충분히 둘러싸서 탑승객이 어느 방향으로 움직이더라도 탑승객이 튜브형 쿠션(200) 밖으로 빠져나가지 않도록 설계되어야 한다.

테더웨빙(300)은 텐션조절유닛(400)에 권취되는 구조로, 해당 단부는 튜브형 쿠션(200)의 하단 라인 끝단에 연결된다. 이 테더웨빙(300)은 지나친 하중을 받을 경우 정해진 규격 이내에서 신장될 수 있는 재질로 구성되는 것이 좋다. 왜냐하면, 텐션조절유닛(400)에 의한 당김 작용이 강한 경우 신체의 상부에 상해를 입힐 수 있기 때문이다.

텐션조절유닛(400)은 차량 충돌시 테더웨빙(300)의 텐션을 적절하게 조절함으로써, 튜브형 쿠션(200)에 씌워진 승객을 효과적으로 구속할 수 있도록 한다.

즉, 텐션조절유닛(400)은 리트랙터 프리텐셔너와 로드리미터를 포함하여 구성되는데, 이 리트랙터 프리텐셔너는 충돌 시 에어백 센서로부터 발생한 신호를 감지하여 순간적으로 테더웨빙(300)을 감아 들여 충돌 초기 승객을 조기 구속시키고, 로드리미터는 테더웨빙(300)에 걸리는 하중을 일정하게 유지시켜 테더웨빙(300)의 늘어남과 더불어 벨트 시스템의 과잉 구속에 의한 승객의 상해를 방지한다. 이들 리트랙터 프리텐셔너 및 로드리미터는, 통상의 시트벨트에 사용되는 리트랙터 프리텐셔너 및 로드리미터와 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 충돌 사고시 튜브형 쿠션(200)은 정면 시트(4)에 앉은 탑승객을 머리 측으로부터 씌우듯이 전개되어 탑승객의 상체를 전방향에서 보호한다. 특히, 이렇게 탑승객의 상체가 튜브형 쿠션(200) 내부에 가두어져 있게 되면 충돌력에 의한 탑승객의 전방으로의 쏠림량 또는 이동량이 적어지므로, 승객 보호에 효과적이다.

즉, 정면 충돌에 의해 전방으로 쏠리는 탑승객의 머리는 먼저 튜브형 쿠션(200) 내측면에 부딪히게 되므로, 튜브형 쿠션(200)은 내부 가스압과 더불어 인장력에 의해 탑승객을 보호하게 된다.

특히, 도 6a에 도시된 바와 같이, 측면 충돌시 탑승객은 좌우 방향으로 심하게 흔들리게 되는데, 이때 튜브형 쿠션(200)이 탑승객의 상체를 덮어 씌우면서 탑승객의 흔들림 반경을 제한한다. 따라서, 전개된 튜브형 쿠션(200)은 옆 좌석 탑승객과의 충돌을 방지할 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 정면 충돌시 탑승객은 전후 방향으로 심하게 흔들리게 되는데, 이때, 튜브형 쿠션(200)이 탑승객의 상체를 덮어 씌우면서 1차 구속하고 텐션조절유닛(400)은 테더웨빙(300)을 당겨 2차 구속하여 승객의 전후방향 흔들림을 제한한다. 따라서, 튜브형 쿠션(200)이 측면 충돌시 뿐만 아니라, 정면 충돌 사고시에도 승객을 효과적으로 구속할 수 있다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :인플레이터 200 :튜브형 쿠션
210 :돌출부 220 :칼럼형 챔버
300 :테더웨빙 400 :텐션조절유닛
510 :헤드라이닝

Claims (6)

1. 가스압을 제공하는 인플레이터(100);
   시트 상부의 루프 패널과 헤드라이닝(510) 사이 공간에서 설치되며, 상기 인플레이터(100)를 통한 가스압 제공시 시트에 앉은 탑승객을 씌우도록 상기 헤드라이닝(510)을 절개하여 전개되는 튜브형 쿠션(200);
   상기 튜브형 쿠션(200)의 후단측에 연결되는 테더웨빙(300); 및
   상기 테더웨빙(300)이 권취되어 상기 튜브형 쿠션(200)의 전개시 상기 테더웨빙(300)이 풀리면서 상기 튜브형 쿠션(200)에 텐션을 제공하는 텐션조절유닛(400)을 포함하는 차량용 에어백 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 텐션조절유닛(400)은 충돌 초기 상기 테더웨빙(300)을 당겨 승객을 조기 구속시키기 위한 리트랙터 프리텐셔너와, 상기 테더웨빙(300)에 걸리는 하중을 일정하기 유지시키기 위한 로드리미터를 포함하는 것을 차량용 에어백 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드라이닝(510)의 전방 및 측방 가장자리에는 가스압 제공시 상기 튜브형 쿠션(200)이 탑승객의 전방 및 측방을 씌우도록 절개되는 테어라인(511)이 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 튜브형 쿠션(200)의 전면 측에는 타부분으로부터 구획된 돌출 챔버로 이루어지는 돌출부(210)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 튜브형 쿠션(200)은, 상하 방향의 길이를 가지며 서로 연통되는 다수의 칼럼형 챔버(220)가 둘레 방향을 따라 연속 형성된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 튜브형 쿠션(200)의 하단 라인은 뒤쪽이 짧고 앞쪽이 길게 형성되고 상기 하단 라인의 끝단은 상기 테더웨빙(300)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.

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