KR20120093036A - 통합형 에어백 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통합형 에어백 모듈에 관한 것으로, 탑승자의 정면 및 측면을 보호할 수 있도록 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 쿠션, 상기 쿠션이 권취되어 수납되도록 수납공간이 형성되고 차량의 천장에 장착되며 'ㄷ'자 형으로 형성된 고정부재, 상기 쿠션에 팽창가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 쿠션은 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 정면에 대응되는 정면부와 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 양측면에 대응되는 측면부를 포함하며, 상기 정면부 및 측면부의 가장자리에는 메인 챔버가 형성되고, 상기 정면부에는 상기 메인 챔버와 통하면서 정면부 및 측면부에 다수의 보조 챔버가 형성되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 통합형 에어백 모듈을 이용하는 것에 의해, 본 발명은 탑승자가 실내 구조물과 부딪혀 입게 되는 추가 충격 피해를 방지할 수 있도록 탑승자를 완전히 감싸서 정면 및 측면 충격으로부터 보호한다.

Description

통합형 에어백 모듈{UNIFICATION AIR-BAG MODULE}
본 발명은 통합형 에어백 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어백 모듈의 작동시 탑승자의 전면과 측면을 동시에 보호할 수 있어 조수석 에어백과 커튼 에어백의 기능을 동시에 수행할 수 있고, 팽창된 에어백 쿠션에 안면이 직접적인 충격을 받지 않도록 충격흡수수단을 구비함으로써 안면 보호작용도 가능한 통합형 에어백 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 충돌사고시 탑승자의 안전을 보호하기 위한 안전장치로서 대표적인 것이 에어백 시스템이다.
이러한 에어백 시스템은 운전자 및 조수석 탑승자의 전방 충돌을 방지하기 위해 스티어링휠 및 인스트루먼트 패널에 각기 장착되는 운전석 에어백(Driver Air-Bag, DAB) 모듈, 조수석 에어백(Passenger Air-Bag, PAB) 모듈 그리고 측면 충돌사고시에도 탑승자의 안전을 재고할 수 있도록 측부에 장착되는 커튼 에어백(Curtain Air-Bag, CAB) 모듈 등으로 구분된다.
따라서 정면 충돌시에는 주로 운전석 에어백 모듈 및 조수석 에어백 모듈이 작동하여 탑승자를 보호하게 되고, 측면 충돌시에는 커튼 에어백 모듈이 작동하여 탑승자를 보호하도록 하였다.
그러나 이러한 방식은 각 에어백 모듈을 각기 별도로 설치하여야 하므로 작업 공정이 많아지게 되어 능률이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 각 에어백 모듈을 각기 적합한 형상으로 제작하여야 하고, 각 에어백 모듈마다 팽창가스를 발생시키는 인플레이터를 각기 장착시켜야 하므로 구성이 복잡해지고 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하고자 탑승자의 정면 및 측면이 보호될 수 있는 에어백 시스템이 미국특허번호 3,897,961호(특허일: 1975년 8월 5일, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 및 미국특허번호 5,470,103호(1특허일: 995년 11월 28일, 이하 '특허문헌 2'라 함)에 개시되어 있다.
특허문헌 1은 측면 에어백과 전면 에어백이 별개로 구성되고, 중앙에 롤형 가슴 안전백이 구비된 것으로, 탑승자의 측면과 전면을 보호하도록 하고 있다.
특허문헌 2는 탑승자의 머리를 보호할 수 있도록 정면 및 측면에서 전개되는 에어백 시스템을 제시하고 있다.
그러나 특허문헌 1,2는 충돌사고가 발생되어 에어백이 팽창되고, 팽창된 에어백에 탑승자의 안면이 충돌하면서 추가 부상을 입을 우려가 있었다.
미국특허번호 3,897,961호(특허일: 1975년 8월 5일) 미국특허번호 5,470,103호(특허일: 1995년 11월 28일)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 탑승자의 머리 및 몸이 실내 구조물과 부딪치는 추가 충격 피해를 방지할 수 있도록 탑승자를 감싸서 정면 및 측면 충격으로부터 보호될 수 있도록 하며, 특히 팽창된 에어백에 안면이 충격을 받지 않도록 완충을 위한 티어라인을 형성함으로써 안면을 보호할 수 있도록 한 통합형 에어백을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 탑승자의 정면 및 측면을 보호할 수 있도록 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 쿠션, 상기 쿠션이 권취되어 수납되도록 수납공간이 형성되고 차량의 천장에 장착되며 'ㄷ'자 형으로 형성된 고정부재, 상기 쿠션에 팽창가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 쿠션은 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 정면에 대응되는 정면부와 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 양측면에 대응되는 측면부를 포함하며, 상기 정면부 및 측면부의 가장자리에는 메인 챔버가 형성되고, 상기 정면부에는 상기 메인 챔버와 통하면서 정면부 및 측면부에 다수의 보조 챔버가 형성된다.
상기 정면부에 형성된 보조 챔버 중에서 중앙에 위치한 보조 챔버의 양측에 상하 방향으로 티어라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 정면부에 형성된 보조 챔버 중에서 중앙에 위치한 보조 챔버의 상측 및 양측에 티어라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 티어라인의 하부에는 탑승자의 가슴 부분에 대응되는 하부 챔버가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 탑승자가 실내 구조물과 부딪혀 입게 되는 추가 충격 피해를 방지할 수 있도록 탑승자를 완전히 감싸서 정면 및 측면 충격으로부터 보호받을 수 있어 안전성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 쿠션의 정면부에 티어라인을 형성하여 충돌 발생시, 쿠션에 의해 1차 완충한 후, 티어라인이 절개되면서 중앙의 보조챔버에 의해 2차 완충하여 탑승자의 머리 부분에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 측면도.
도 4는 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 정면도.
도 5는 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 평면도.
도 6은 쿠션에 운전자가 부딪힌 상태를 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈의 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 쿠션에 운전자가 부딪힌 상태를 나타낸 측면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈의 사시도이고, 도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 쿠션이 팽창된 상태를 나타낸 사시도, 측면도, 정면도, 평면도이며, 도 6은 쿠션에 운전자가 부딪힌 상태를 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통합형 에어백 모듈(A)은 쿠션(2)과 고정부재(4) 및 인플레이터(6)를 포함한다.
쿠션(2)은 두 장의 천이 맞대어져 가장자리가 접합됨으로써 내부에 팽창될 수 있도록 공간이 형성되는데, 탑승자의 정면 및 측면을 보호할 수 있도록 차량의 상부에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상으로 팽창된다.
쿠션(2)은 말아져서 고정부재(4)에 수납되는데, 최초의 수납단계에서 이미 "ㄷ"자 형상이 되도록 모양을 잡아 고정부재(4)에 밴드로 감아 장착되며, 팽창 전개시 하방으로 내려오면서 탑승자의 전방 및 측방을 가리면서 전개되도록 한다.
팽창된 상태의 쿠션(2)은 탑승자의 미리 및 가슴 부분의 정면에 대응되는 정면부(22) 및 탑승자의 머리 및 가슴부분의 양측면에 대응되는 측면부(20)로 구성된다.
특히 정면부(22) 및 측면부(20)의 가장자리에는 메인 챔버(24)가 형성된다.
즉 메인 챔버(24)는 마치 파이프와 같은 형상으로 팽창되며, 다른 부위보다 더 크게 팽창됨으로써 쿠션(2)의 전개 모양을 정확하게 잡아주게 되며, 충격 흡수율이 더 높다.
그리고 메인 챔버(24)와 통하면서 정면부(22) 및 측면부(20)에는 다수의 보조 챔버(26)가 형성되는데, 보조 챔버(26)는 볼록하게 돌출된 형상이다.
특히 정면부(22)에는 다수, 예컨대 3개의 보조 챔버(26)와 이들 보조 챔버(26) 중에서 중앙에 위치한 보조 챔버(26)의 양측에 쿠션(2) 전개시 절개되는 티어라인(28)이 형성된다.
예를 들어, 티어라인(28)은 탑승자의 머리부분 폭에 대응되는 간격으로 상하 방향을 따라 나란한 2개의 직선 형상으로 형성된다.
따라서 충격시 관성에 의해 탑승자가 앞으로 튀어나가면서 안면이 팽창된 쿠션(2)에 접촉되면, 정면부(22)는 탑승자의 머리 부분을 1차 완충한다.
그리고 티어라인(28)이 정면부(22)와 탑승자의 머리 부분의 충돌에 의해 절개되고, 정면부(22)의 중앙에 위치한 보조챔버(26)의 양측이 정면부(22)와 분리된다.
그러면, 분리된 보조챔버(26)는 차량의 대쉬 보드를 향해 탄성 변형되면서, 대쉬 보드 및 전면 유리 등의 실내 구조물에 의해 탑승자의 머리 부분에 가해지는 충격을 2차 완충한다.
이에 따라, 본 발명은 2차의 완충동작에 의해 탑승자의 머리 부분에 가해지는 충격력을 감소시켜 탑승자의 머리 및 가슴 부분이 차량의 실내 구조물과 부딪치는 충격을 완화함으로써 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 추가 부상을 방지한다.
또한 티어라인(28)의 하부에는 볼록하게 팽창되는 하부 챔버(29)가 더 형성된다.
하부 챔버(29)는 쿠션(2)의 팽창시 동시에 팽창되며, 보조챔버(24)와 접촉된 상태에서 탑승자의 머리 및 가슴이 기울어질 때 대쉬 보드와 머리 부분 및 가슴부분이 직접 닿은 충격을 방지한다.
따라서 하부 챔버(29)에 의해 탑승자의 머리 부분은 물론 가슴 부분까지 충격으로부터 보호될 수 있다.
고정부재(4)는 쿠션(2)을 권취하여 수납하도록 내부에 수납공간이 형성되고, 쿠션(2)의 내부에 인플레이터(6)로부터 발생된 가스를 주입할 수 있도록 쿠션(2)의 인입부(미도시)와 통하도록 연결된다.
이러한 고정부재(4)는 차량의 상면 내측에 장착되고, 금속재질의 파이프 또는 경질의 소재를 가공하여 대략 "ㄷ"자 형상으로 형성된다.
바람직하게는 고정부재(4)는 탭(42)이 다수 형성되어 볼트 체결 또는 리벳팅에 의해 차량의 천장(100)에 장착되며, 권취된 쿠션(2)이 클립 또는 밴드에 의해 고정부재(4)에 장착된다.
인플레이터(6)는 공지된 바와 같이 센서에 의해 충돌이 감지되면 폭발되고, 폭발된 가스로 인해 쿠션(2)이 순간적으로 팽창 전개되도록 하기 위한 것으로, 고압의 질소 또는 기타 인체에 무해하고 폭발성이 없는 쿠션(2)에 팽창가스를 공급하게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈의 결합관계 및 작동에 대해 상세하게 설명한다.
먼저 고정부재(4)를 차량의 천장(100)에 장착시키고, 일단에 인플레이터(6)를 연결시킨다.
이후 쿠션(2)을 말아서 최대한 부피를 축소시킨 상태에서, 고정부재(4)에 장착한다. 즉, 고정부재(4)의 하부에 쿠션(2)을 밀착시키고, 밴드 또는 클립으로 권취시켜 쿠션(2)을 고정부재(4)의 수납공간에 수납하여 고정한다.
그리고 쿠션(2)의 일부분은 인플레이터(6)와 통하도록 연결됨으로써 인플레이터(6)로부터 발생된 가스의 유입이 가능하도록 한다.
충돌 사고 발생시, 센서의 신호에 의해 인플레이터(6)가 폭발하고, 인플레이터(6)로부터 발생된 가스는 쿠션(2)으로 유입된다.
그러면 쿠션(2)이 팽창되면서 하부로 전개되어 탑승자의 전면 및 측면을 감싸 보호하게 된다.
특히, 본 발명은 관성에 의해 탑승자가 앞으로 튀어나가면서 안면이 팽창된 쿠션(2)에 접촉되면, 팽창된 쿠션의 정면부(22)는 탑승자의 머리 부분을 1차 완충한다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 티어라인(28)이 정면부(22)와 탑승자의 머리 부분의 충돌에 의해 절개되고, 중앙의 보조챔버(26)는 차량의 대쉬 보드를 향해 탄성 변형되면서 대쉬 보드 및 전면 유리 등의 실내 구조물에 의해 탑승자의 머리 부분에 가해지는 충격을 2차 완충한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈에 적용되는 쿠션의 팽창된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 쿠션에 운전자가 부딪힌 상태를 나타낸 측면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈은 상기의 실시 예에 동일하며, 다만 티어라인(28')이 전방에서 보았을 때, '∩'자 형상으로 형성된다.
따라서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통합형 에어백 모듈은 차량의 정면 충돌 발생시, 관성에 의해 탑승자가 앞으로 튀어나가면서 안면이 팽창된 쿠션(2)에 접촉되면, 팽창된 쿠션(2)의 정면부(22)는 탑승자의 머리 부분을 1차 완충한다.
이어서 '∩'자 형상으로 형성된 티어라인(29)이 절개되면서 티어라인(29)에 의해 정면부(22)로부터 상면 및 양측면이 분리된 중앙의 보조챔버(26)는 차량의 대쉬 보드를 향해 굴곡되면서 대쉬 보드와의 충돌로 인해 탑승자의 머리 부분에 가해지는 충격을 2차 완충한다.
이때, 하부 챔버(29)는 탑승자의 가슴 부분을 안정적으로 지지하여 가슴 부분의 부상을 방지한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 차량의 충돌발생시 탑승자의 전면 및 측면에 일체형으로 형성된 쿠션을 전개하여 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 전면 및 측면을 안전하게 보호한다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
2 : 쿠션 4 : 고정부재
6 : 인플레이터 20 : 측면부
22 : 정면부 24 : 메인 챔버
26 : 보조 챔버 28,28' : 티어라인
29 : 하부 챔버

Claims (4)

  1. 탑승자의 정면 및 측면을 보호할 수 있도록 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 쿠션,
    상기 쿠션이 권취되어 수납되도록 수납공간이 형성되고 차량의 천장에 장착되며 'ㄷ'자 형으로 형성된 고정부재,
    상기 쿠션에 팽창가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고,
    상기 쿠션은 탑승자의 머리 및 가슴 부분의 정면에 대응되는 정면부와
    탑승자의 머리 및 가슴 부분의 양측면에 대응되는 측면부를 포함하며,
    상기 정면부 및 측면부의 가장자리에는 메인 챔버가 형성되고,
    상기 정면부에는 상기 메인 챔버와 통하면서 정면부 및 측면부에 다수의 보조 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 에어백 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정면부에 형성된 보조 챔버 중에서 중앙에 위치한 보조 챔버의 양측에 상하 방향으로 티어라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 에어백 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 정면부에 형성된 보조 챔버 중에서 중앙에 위치한 보조 챔버의 상측 및 양측에 티어라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 에어백 모듈.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 티어라인의 하부에는
    탑승자의 가슴 부분에 대응되는 하부 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 통합형 에어백 모듈.


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