KR20120092817A - 능동형 조수석 에어백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전벨트의 착용 여부를 판단하여 에어백의 팽창 체적을 증감시킴으로써 승객의 머리 및 목에 가해지는 충격을 방지하도록 한 능동형 조수석 에어백에 관한 것이다.
본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백은 내측 상부에 격막(51)이 형성되어 상부 챔버(7)가 형성되고, 상기 상부 챔버(7)의 디퓨져(6)를 폐쇄하고 있는 테더(4)를 구비한 쿠션(1); 상기 테더(4)를 해제시켜 디퓨져(6)를 개방시켜 상부 챔버(7)로 가스가 유입되도록 하여 쿠션(1)의 팽창을 유발하는 커터기(3); 상기 커터기(3)의 작동을 제어하는 제어부로 구성된다.

Description

능동형 조수석 에어백{ACTIVENESS PASSENGER AIR-BAG}

본 발명은 능동형 조수석 에어백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전벨트를 하지 않은 경우 에어백의 상부가 더 크게 팽창되도록 하여 몸이 위로 뜬 상태로 부딪치더라도 승객의 머리를 보호하는 능동형 조수석 에어백에 관한 것이다.

또한 안전벨트를 한 경우에는 에어백의 상부가 팽창되지 않되 전면이 더 크게 팽창되도록 하여 승객의 머리가 부딪쳤을때 목이 하방으로 꺽이지 않아 여성이나 어린이와 같이 체구가 작은 승객이 목 부상을 입지 않도록 한 능동형 조수석 에어백에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 충돌사고시 탑승자의 안전을 보호하기 위한 안전장치로서 대표적인 것이 에어백 시스템이다.

에어백 시스템은 운전자 및 조수석 탑승자의 전방 충돌을 방지하기 위해 스티어링휠 및 대쉬보드에 각기 장착되는 운전석 에어백(Driver Air-Bag, DAB), 조수석 에어백(Passenger Air-Bag, PAB)이 주종을 이룬다.

따라서 정면 충돌시에는 주로 운전석 에어백 및 조수석 에어백이 작동하여 탑승자를 보호하게 된다.

한편 종래 조수석 에어백은 충돌사고시 승객이 안전벨트를 하지 않은 경우 몸이 상부로 뜨면서 머리가 숙여지는 특성상 에어백이 전개된 상태라 하더라도 승객의 머리가 에어백의 상부를 벗어나 윈드쉴드에 부딪치거나 또는 에어백의 상부의 체적이 작은 부분에 부딪친 후 윈드쉴드와 부딪치게 되므로 실질적으로 에어백으로 충분히 보호받지 못하는 문제점이 있었다.

이와 반대로 안전벨트를 착용한 경우에도 체구가 작은 여자나 어린이는 충돌사고시 몸은 뜨지 않으나 머리가 앞으로 숙여지면서 팽창된 에어백에 머리가 파묻치게 되는데 이런 경우 오히려 에어백의 상부가 머리와 목을 가압하는 충격을 발생시키는 원인이 되어 목 부상을 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 안전벨트를 하지 않은 경우 에어백의 상부가 더 크게 팽창되도록 하여 몸이 위로 뜬 상태로 부딪치더라도 승객의 머리가 보호될 수 있도록 한 능동형 조수석 에어백을 제공하는데 목적이 있다.

또한 안전벨트를 한 경우에는 에어백의 상부가 팽창되지 않되 전면이 더 크게 팽창되도록 하여 승객의 머리가 부딪쳤을때 목이 하방으로 꺽이지 않아 여성이나 어린이와 같이 체구가 작은 승객이 목 부상을 입지 않도록 한 능동형 조수석 에어백을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 조수석의 대시보드에 장착되는 조수석 에어백에 있어서, 내측 상부에 격막이 형성되어 상부 챔버가 형성되고, 상기 상부 챔버의 디퓨져를 폐쇄하고 있는 테더를 구비한 쿠션; 상기 테더를 해제시켜 상부 챔버로 가스가 유입되도록 하여 팽창을 유발하는 커터기; 상기 커터기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 조수석 에어백에 의해 달성될 수 있다.

상기 커터기는 상기 테더의 하단을 구속하는 하우징; 상기 하우징 내에 위치되고, 제어부의 신호에 의해 커터가 테더의 하단을 절단하여 구속을 해제하는 개시기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 차량의 ECU와 연동되어 안전벨트의 착용시 커터기의 작동을 오프시키고, 안전벨트 미착용시 커터기의 작동을 온 시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 안전벨트를 하지 않은 경우 에어백의 상부가 더 크게 팽창되도록 하여 몸이 위로 뜬 상태에서도 에어백 쿠션에 부딪치도록 하여 승객의 머리가 보호될 수 있는 효과가 있다.

또한 안전벨트를 한 경우에는 에어백의 상부가 팽창되지 않고 전면부가 더 크게 팽창되므로써 체구가 작은 여성이나 어린이가 쿠션에 부딪쳤을때 머리가 하방으로 꺽이지 않도록 하여 목 부상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동예를 나타낸 것으로, 안전벨트를 했을 경우 쿠션의 전개를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동예를 나타낸 것으로, 안전벨트를 안 했을 경우 쿠션의 전개를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백에서 상부 격막의 디퓨져가 개방되는 상태를 순차적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동에 대한 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동예를 나타낸 것으로, 안전벨트를 했을 경우 쿠션의 전개를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동예를 나타낸 것으로, 안전벨트를 안 했을 경우 쿠션의 전개를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백에서 상부 격막의 디퓨져가 개방되는 상태를 순차적으로 나타낸 도면, 도 4는 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 작동에 대한 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백은, 조수석의 대시보드(11)에 장착되는 것으로, 폭발 가스를 발생시키는 인플레이터(2), 상기 인플레이터(2)에 연결되어 가스 주입에 의해 팽창되는 쿠션(1)으로 구성된다.

특히 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백의 쿠션(1)은 내측 상부에 격막(51)이 부착된 상부 챔버(7) 및 상기 상부 챔버(7)의 디퓨져(6)를 폐쇄하는 테더(4)를 구비한다.

또한 본 발명에 따른 능동형 조수석 에어백은 상기 테더(4)를 해제시켜 디퓨져(6)를 개방시키며, 상부 챔버(7)로 가스가 유입되도록 하여 상부챔버(7)의 팽창을 유발하는 커터기(3); 상기 커터기(3)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 쿠션(1)은 통상의 쿠션과 마찬가지로 구형으로 팽창되는데, 내부에는 격막(51,52)이 적어도 하나 이상 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 격막(51,52)이 쿠션(1)의 내측 하부와 상부에 각기 형성되어 쿠션(1)의 내부에는 하부 챔버(9), 중간 챔버(8), 상부 챔버(7)가 형성된다.

물론 필요에 따라서는 격막(51,52)의 갯수가 증감될 수 있다.

특히 상부 챔버(7)를 구획하는 격막(51)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 가스의 주입이 원활하도록 디퓨져(6)가 형성되며, 상기 디퓨져(6)는 밀봉상태로 형성되어 테더(4)의 상단이 고정된다.

상기 디퓨져(6)에 대한 상세한 설명은 이하에서 다시 하기로 한다.

상기 테더(4)는 일종의 끈이며, 상단은 상부 격막(51)의 디퓨져(6)를 묶어 폐쇄시키고 하단은 쿠션(1)의 하부 내벽에 고정된다.

바람직하게는 테더(4)의 하단은 대시보드(11)에 인접된 쿠션(1)의 하부 내벽을 관통하여 외부로 배출된 후 커터기(3)에 연결된다.

그리고 상기 커터기(3)는 테더(4)의 하단을 절단시키기 위한 것으로, 인플레이터(2)에 인접되어 장착된다.

상기 커터기(3)는 테더(4)의 하단이 결합되는 하우징 및 상기 하우징 내에 위치되고, 제어부의 신호에 의해 커터가 테더(4)의 하단을 절단하여 구속을 해제하는 개시기로 구성된다.

상기 개시기는 폭발에 의해 커터를 작동시켜 테더(4)를 절단시킨다.

상기 커터기(3)에 대한 보다 상세한 설명은 대한민국 공개특허 10-2008-0018180에 개시되어 있으므로 여기서는 더이상 설명하지 않는다.

한편 제어부는 차량의 ECU와 연동되어 승객의 안전벨트 착용 여부에 대한 신호를 전달받고, 이에 따라 커터의 작동을 제어하게 된다.

통상 안전벨트(10)를 착용한 상태에서 사고 발생시 승객은 몸이 앞쪽으로 쏠리게 되나 안전벨트(10)에 구속되어 있으므로 머리만 숙여진 채 팽창된 쿠션(1)에 파묻히게 된다.

이때 종래 쿠션은 상부의 팽창된 체적이 너무 크므로 승객의 머리가 부딪히면서 목이 위로 꺽여져 경추에 충격이 가해지게 되어 부상을 유발하였다.

특히 체구가 작은 여성이나 어린이는 머리가 더 심하게 하방으로 꺽이므로 목 부상의 위험이 더욱 크다.

이러한 종래 문제점을 해소하기 위해 본 발명은 안전벨트의 착용 또는 미착용의 조건을 능동적으로 판단하여 각기 쿠션의 상부 팽창을 차단하고 전면부를 더 크게 팽창되도록 하거나 또는 쿠션의 상부를 팽창시키도록 한다.

안전벨트(10)의 착용시에는 도 1에 도시된 바와 같이, 테더(4)가 상부 챔버(7)의 팽창을 차단하고, 대신에 쿠션(1)이 전방으로 더 크게 팽창되도록 함으로써 승객의 머리가 쿠션(1)에 파묻혔을때 머리가 상방으로 약간 들리도록 하여 목이 하방으로 꺽이는 문제점을 해소할 수 있도록 한다.

이에 따라 체구가 작은 여성이나 어린이에게는 더욱 안전성이 향상될 수 있다.

쿠션(1)의 상부를 팽창시킬지의 여부는 ECU에서 안전벨트(10)의 착용에 대한 신호를 받아 제어부가 제어하게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, ECU에서 안전벨트(10)의 착용 여부를 판단한다(S1).

즉 버클의 결합에 의해 안전벨트 착용 여부를 판단하며, 착용하였다면 제어부가 커터기(3)의 작동을 정지(OFF)시킨다(S2).

이후 커터기(3)의 작동이 정지되었으므로 테더(4)가 절단되지 않아 디퓨져(6)를 봉쇄한 상태로 있게 된다(S3).

따라서 쿠션(1)은 상부 챔버(7)가 팽창되지 않은 상태로 전개된다(S4).

즉 도 1에 도시된 바와 같이, 안전벨트(10)를 착용한 경우는, 쿠션(1)의 상부가 팽창되지 않고 전방으로 더 크게 팽창됨으로써 승객의 머리가 쿠션(1)에 부딪칠때 머리가 상방으로 약간 들리도록 하여 목이 하부로 꺽이지 않아 목 부상을 방지할 수 있다.

한편 ECU가 안전벨트(10) 착용 여부를 판단(S1)하여, 안전벨트(10)를 착용하지 않았다면 커터기(3)를 작동(ON)시킨다(S5).

이후 커터(34)가 테더(4)의 하단을 절단하게 된다(S6).

이에 의해 상부 격막(51)의 디퓨져(6)를 묶고 있는 테더(4)의 상부가 풀림으로써 디퓨져(6)가 개방되어 가스가 상부 챔버(7)로 유입되어 팽창시키게 된다(S7).

상기 디퓨져(6)에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 디퓨져(6)는 양단부가 개구된 원통체이며, 하단부가 격막(51)의 통공에 부착된 후 상부를 포개어 납작하게 접은 후 실로 부분적 재봉질하여 고정부(62)가 형성되어 고정된다.

테더(4)의 상단은 상기 포개어진 디퓨져(6)에 고정되어 하방으로 구속하는 힘으로 작용된다.

이후 커터기(3)의 작동(ON)에 의해 테더(4)의 하부가 절단되면, 디퓨져(6)에 의한 구속력이 해제되므로 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 가스압에 의해 디퓨져(6)가 볼록하게 부풀어오르기 시작한다.

이후 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 가스압에 의해 재봉된 실이 끊어지면서 고정부(62)가 해체되어 디퓨져(6)가 완전히 개방되어 상부가 개방됨으로써 가스가 상부 챔버(7)로 유입될 수 있다.

따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 안전벨트(10)를 미착용시, 충격에 의해 승객은 몸이 뜨면서 머리가 앞으로 숙여진 상태로 쿠션(1)에 부딪치게 된다.

이 경우에는 쿠션(1)의 상부 챔버(7)가 팽창된 상태이므로 승객의 몸이 뜬 상태에서 머리가 윈드실드(100)에 직접 부딪치지 않도록 보호할 수 있게 된다.

특히 체구가 작은 어린이나 여성의 경우 안전벨트(10)를 매지 않으면 더 높이 몸이 뜬 상태에서 머리가 앞으로 숙여진 채 윈드실드(100)에 부딪치게 되나 본 발명의 쿠션(1)은 상부 챔버(7)가 크게 팽창된 상태이므로 부상을 방지할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 쿠션 2 : 인플레이터
3 : 커터기 4 : 테더
5 : 격막 6 : 디퓨져
7 : 상부 챔버 9 ; 하부 챔버
10 : 안전벨트

Claims (3)

1. 조수석의 대시보드에 장착되는 조수석 에어백에 있어서,
   내측 상부에 격막이 형성되어 상부 챔버 및 상기 상부 챔버에 통하는 디퓨져를 폐쇄하는 테더를 구비한 쿠션;
   상기 테더를 해제시켜 상기 상부 챔버로 가스가 유입되도록 하여 상기 상부 챔버의 팽창을 유발하는 커터기;
   상기 커터기의 작동을 제어하는 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 조수석 에어백.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 디퓨져는
   양단부가 개구된 원통체이며, 하단부가 상기 격막에 형성된 통공에 부착되고, 상부기 포개어 납작하게 접힌 후 실로 부분적 재봉질하여 고정된 것을 특징으로 하는 능동형 조수석 에어백.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는
   ECU와 연동되어 안전벨트의 착용시 상기 커터기의 작동을 오프시키고,
   안전벨트 미착용시 상기 커터기의 작동을 온 시키도록 하는 것을 특징으로 하는 능동형 조수석 에어백.
   

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