KR20140076451A

KR20140076451A - 에어백 장치

Info

Publication number: KR20140076451A
Application number: KR1020120144955A
Authority: KR
Inventors: 김홍규; 홍석준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-20

Abstract

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어백 장치는 차량충돌시 가스가 주입되면서 전개되고, 가스를 배출시키기 위한 제1벤트홀이 형성된 쿠션; 상기 쿠션의 후단부에 위치되어 탄성적으로 수축 및 이완되도록 형성된 제2벤트홀; 및 일측이 상기 쿠션의 전단부 측에 연결되고 타측이 제2벤트홀에 연결되어 쿠션전개시 제2벤트홀을 당겨 장력을 부여함으로써 제2벤트홀이 폐쇄되고, 전개된 쿠션이 탑승자에 의해 가압됨에 따라 장력이 감소되어 제2벤트홀이 개방되도록 하는 테더;를 포함하는 에어백 장치가 소개된다.

Description

에어백 장치 {AIRBAG DEVICE}

본 발명은 쿠션의 초기전개시 에어백 압력을 높게 유지하여 탑승자를 충격으로부터 보호하고, 탑승자의 에어백 충돌시인 에어백 전개 중기에는 에어백 압력을 낮추어 탑승자의 머리 또는 목의 상해를 저감시킬 수 있는 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 충돌, 전복 등의 사고로부터 탑승자를 안전하게 보호하기 위한 안전장치가 설치되며, 이러한 안전장치로는 탑승자의 신체를 구속하는 안전벨트와 탑승자가 차체에 부딪히는 충격으로부터 충격을 완화시키는 에어백이 있다. 이러한 에어백으로는 스티어링 휠에 설치되는 운전석 에어백, 조수석의 인스트루먼트 패널에 설치되는 조수석 에어백 등 필요에 따라 차량 각 부위에 다양하게 설치되고 있다.

상기의 에어백은 일정한 지름을 갖는 벤트홀에 의해 가스를 배출시킴으로써 에어백의 압력을 조절하는데, 탑승자의 상해를 감소시키기 위해 벤트홀 만으로 에어백의 압력을 조절하는데에는 어려움이 있었다.

즉, 차량의 충돌 초기에는 압력을 높게 유지시킴으로써 쿠션이 가득 부풀게 하여 충격으로부터 탑승자를 보호하고, 탑승자의 에어백 충돌시인 에어백 전개 중기에는 쿠션 내부의 가스를 배출시켜 압력을 낮춤으로써 탑승자의 머리와 목을 안전하게 보호하도록 해야한다.

이러한 기술의 구현을 위해 종래에는 메인 벤트(12)와 충돌 후 일정시간이 지나면 커팅에 의해 개방되는 엑티브 벤트(14)로 구성된 에어백 쿠션(10)이 적용되었다. 이러한 메인 벤트(12)와 엑티브 벤트(14)를 이용하여 에어백 쿠션(10) 내부의 압력을 조절함으로써 탑승자의 머리와 목의 상해를 저감시켰다.

구체적으로, 상기의 에어백 쿠션(10)은 엑티브 벤트(14)를 당기는 테더(16)가 형성되고, 차량충돌시 일정시간 후 테더(16)를 커팅하는 커터기(18)가 마련되었다. 즉, 충돌 초기에는 테더에 의해 엑티브 벤트(14)가 폐쇄됨에 따라 에어백 쿠션(10)의 압력을 높여 탑승자에게 전달되는 충격을 충분히 완충할 수 있으며, 일정시간 후 커터기(18)를 통해 테더(16)를 커팅하여 엑티브 벤트(14)가 개방됨으로써 에어백 쿠션(10)의 압력을 저감시켰다.

하지만, 위에서 설명된 에어백(10) 쿠션은 전자식 작동 구조로 인해 구조가 복잡하고, 커팅에 필요한 커터기(18)가 설치됨에 따라 비용이 증가되는 문제점이 있었다. 더욱이, 테더(16)의 절단불량에 의해 엑티브 벤트(14)가 개방되지 못하는 경우 에어백 쿠션(10) 내부의 가스가 원활히 배출되지 않아 탑승자의 상해감소 효과를 얻지 못할 수 있었다.

따라서, 차량충돌시 에어백의 압력이 조절됨에 따라 탑승자의 머리와 목상해를 효과적으로 저감할 수 있는 에어백이 필요하였다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 쿠션의 초기전개시 에어백 압력을 높게 유지하여 탑승자를 충격으로부터 보호하고, 탑승자의 에어백 충돌시인 에어백 전개 중기에는 에어백 압력을 낮추어 탑승자의 머리 또는 목의 상해를 저감시킬 수 있는 에어백 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어백 장치는 차량충돌시 가스가 주입되면서 전개되고, 가스를 배출시키기 위한 제1벤트홀이 형성된 쿠션; 상기 쿠션의 후단부에 위치되어 탄성적으로 수축 및 이완되도록 형성된 제2벤트홀; 및 일측이 상기 쿠션의 전단부 측에 연결되고 타측이 제2벤트홀에 연결되어 쿠션전개시 제2벤트홀을 당겨 장력을 부여함으로써 제2벤트홀이 폐쇄되고, 전개된 쿠션이 탑승자에 의해 가압됨에 따라 장력이 감소되어 제2벤트홀이 개방되도록 하는 테더;를 포함한다.

상기 제2벤트홀은 둘레를 따라 탄성 재질의 밴드가 마련되고, 상기 테더의 타측이 밴드와 연결됨으로써 쿠션이 전개됨에 따라 테더의 장력에 의해 수축될 수 있다.

상기 테더는 일측이 쿠션의 상측 전단부에 연결되어 쿠션전개시 탑승자의 머리 부분에 대응되도록 할 수 있다.

상기 제2벤트홀은 쿠션의 상측 후단부에 배치되고, 복수개로 형성될 수 있다.

상기 쿠션의 상측 전단부에 인접하도록 배치되어 양 내측벽에 고정되고 다수개의 통기공이 형성된 격막;을 더 포함할 수 있다.

상기 테더는 일측이 상기 격막의 후면에 연결되고 타측이 제2벤트홀에 연결될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 에어백 장치는 제1벤트홀과 제2벤트홀이 형성되고 제2벤트홀은 탄성적으로 수축 및 이완되도록 형성되며, 제2벤트홀과 쿠션 전단에 연결된 테더가 마련된다.

즉, 쿠션전개시 테더에 의해 제2벤트홀에 장력이 부여되어 제2벤트홀이 폐쇄됨으로써 쿠션의 압력이 증대되어 탑승자를 충격으로부터 충분히 보호하고, 쿠션이 탑승자와 충돌되어 가압됨에 따라 테더의 장력이 감소되어 제2벤트홀이 개방됨으로써 쿠션의 압력이 감소되어 탑승자의 머리 또는 목의 상해를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 엑티브 벤트를 이용한 에어백 쿠션을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 에어백에서 쿠션의 작동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 장치를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 에어백 장치의 쿠션 전개상태를 나타낸 도면.
도 5 내지 6은 도 3에 도시된 에어백 장치의 작동상태를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에어백 장치에 대하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 장치을 나타낸 도면으로서, 차량충돌시 가스가 주입되면서 전개되고, 가스를 배출시키기 위한 제1벤트홀(120)이 형성된 쿠션;(100) 상기 쿠션(100)의 후단부에 위치되어 탄성적으로 수축 및 이완되도록 형성된 제2벤트홀(200); 및 일측이 상기 쿠션(100)의 전단부 측에 연결되고 타측이 제2벤트홀(200)에 연결되어 쿠션(100)전개시 제2벤트홀(200)을 당겨 장력을 부여함으로써 제2벤트홀(200)이 폐쇄되고, 전개된 쿠션(100)이 탑승자에 의해 가압됨에 따라 장력이 감소되어 제2벤트홀(200)이 개방되도록 하는 테더(300);를 포함한다.

본 발명의 쿠션(100)은 차량충돌시 가스가 주입되면서 전개되어 충돌로부터 탑승자를 보호하고, 쿠션(100) 내부의 가스가 배출되도록 하는 제1벤트홀(120)이 형성된다. 여기서, 제1벤트홀(120)은 쿠션(100)의 측방 또는 후방에 위치되도록 하여 배출되는 가스가 탑승자를 향하지 않도록 한다. 또한, 벤트홀은 필요에 따라 쿠션(100)에 복수개 형성할 수 있으며, 쿠션(100)에 적용되는 압력에 따라 다양한 크기 및 개수로 적용될 수 있다.

한편, 상기 쿠션(100)의 후단부에는 탄성적으로 수축 및 이완되는 제2벤트홀(200)이 형성된다. 이러한 제2벤트홀(200)에 타측이 연결되고 일측이 상기 쿠션(100)의 전단부 측에 연결된 테더(300)가 구비된다.

상기 제2벤트홀(200)은 둘레를 따라 탄성 재질의 밴드(220)가 마련되고, 상기 테더(300)의 타측이 밴드(220)와 연결됨으로써 쿠션(100)이 전개됨에 따라 테더(300)의 장력에 의해 수축되도록 할 수 있다.

도 3에서 볼 수 있듯이, 제2벤트홀(200)은 둘레를 따라 탄성 재질의 밴드(220)를 마련함으로써 쿠션 전개에 의한 테더(300)의 장력이 부여됨에 따라 수축/이완될 수 있도록 구성된다. 여기서 탄성 재질의 밴드(220)는 고무 밴드가 사용될 수 있고, 테더(300)의 타측과 연결되도록 구성된다.

본 발명의 제2벤트홀(200)은 쿠션(100)이 전개되는 경우 테더(300)의 일측이 쿠션(100)의 전단부와 함께 펼쳐지면서 타측에 연결된 밴드(220)를 당기게 된다. 이렇게 테더(300)의 장력에 의해 밴드(220)가 당겨지게 되면, 밴드(220)가 수축됨에 따라 제2벤트홀(200)이 폐쇄되어 쿠션(100) 내부의 가스가 제2벤트홀(200)을 통해 외부로 빠져나가지 못한다.

이로 인해, 차량 충돌에 따른 쿠션(100)의 초기전개 상태에서는 쿠션(100) 내부의 가스가 제1벤트홀(120)을 통해서만 배출되고 쿠션(100) 내부의 압력이 상승됨에 따라 탑승자를 충격으로부터 보호할 수 있다.

이렇게, 탑승자를 보호하기 위해 쿠션(100)이 탑승자 측으로 전개되고, 탑승자도 충돌로 인해 쿠션(100) 측으로 이동되면서 탑승자가 쿠션(100)을 가압하게 된다. 이때, 전개된 쿠션(100)은 탑승자를 충격으로부터 보호하되 쿠션(100)이 고압상태를 유지하게 되면 쿠션(100)에 의해 탑승자의 머리와 목 부분에 상해를 입을 수 있기 때문에 탑승자가 쿠션(100)과 접촉됨에 따라 쿠션(100) 내부의 압력을 감소시켜야 한다.

이를 해결하기 위한 본 발명은 쿠션(100)이 탑승자에 의해 가압됨에 따라 쿠션(100) 전단부가 후방으로 밀리고, 쿠션(100) 전단부에 일측이 연결된 테더(300)도 쿠션(100)의 후단부 측으로 이동되어 테더(300)의 장력이 감소된다.

이로 인해, 쿠션(100)전개시 테더(300)의 장력이 부여되어 폐쇄된 제2벤트홀(200)은 탑승자가 쿠션(100)을 가압함에 따라 테더(300)의 장력이 감소됨으로써 제2벤트홀(200)이 이완되어 개방상태가 되는 것이다. 또한, 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동하는 양이 커질수록 테더(300)의 장력이 감소되면서 제2벤트홀(200)의 개방되는 크기가 증가되고, 탑승자가 쿠션(100) 측으로 일정거리 이상으로 이동하면 제2벤트홀(200)의 개방이 최대 크기에 도달하여 쿠션(100) 내부의 압력을 감소할 수 있다.

따라서, 쿠션(100)의 전개상태 및 탑승자의 충격을 흡수함에 따라 테더(300)의 장력이 변화됨으로써 제2벤트홀(200)이 개방/폐쇄되어 쿠션(100) 내부의 압력이 조절되도록 할 수 있다. 이로 인해, 쿠션(100) 초기 전개시에는 테더(300)의 장력에 의해 제2벤트홀(200)이 폐쇄되어 쿠션(100)의 압력이 증가됨으로써 탑승자를 충격으로부터 보호하고, 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동됨에 따라 테더(300)의 장력이 감소되어 제2벤트홀(200)이 개방됨으로써 쿠션(100)의 압력이 감소되어 탑승자의 머리 또는 목의 상해를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

한편, 상기 테더(300)는 일측이 쿠션(100)의 상측 전단부에 연결되어 쿠션(100)전개시 탑승자의 머리 부분에 대응되도록 할 수 있다.

본 발명의 에어백 장치는 탑승자의 상반신을 중점으로 보호하도록 구성되고, 차량 충돌시 탑승자의 상반신이 쿠션(100) 측으로 이동됨에 따라 충격이 완충되며, 쿠션(100)을 가압하게 된다. 또한, 일반적으로 탑승자는 안전벨트를 착용하기 때문에 차량충돌이 발생되면 탑승자의 상체가 쿠션(100) 측으로 쏠리게 된다. 특히, 탑승자의 허리 부분은 안전벨트가 지지함에 따라 차량 충돌시 탑승자의 머리 부분이 쿠션(100) 측으로 크게 이동하게 된다.

즉, 테더(300)의 일측은 쿠션(100) 전단부의 상측에 연결하여 탑승자의 머리 부분에 대응되도록 함으로써 차량 충돌시 탑승자의 머리 부분이 쿠션(100)을 가압하면 즉각적으로 테더(300)의 장력을 감소시켜 제2벤트홀(200)이 개방되도록 할 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 쿠션(100)은 탑승자와 접촉됨에 따라 내부의 압력을 조절할 수 있고, 고압의 쿠션(100)으로 인한 탑승자의 상해를 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 제2벤트홀(200)은 쿠션(100)의 상측 후단부에 배치되고, 복수개로 형성될 수 있다.

이렇게, 제2벤트홀(200)은 복수개로 형성함으로써 쿠션(100) 내부의 가스를 더욱 용이하게 배출할 수 있으며, 제2벤트홀(200)의 개수뿐만이 아니라 개방폭을 변경하여 쿠션(100) 내부의 압력을 효율적으로 조절할 수 있다.

또한, 제2벤트홀(200)은 쿠션(100)의 상측 후단부에 배치함으로써 배출되는 가스가 탑승자를 향하여 배출되는 것을 방지하고, 탑승자의 머리 부분에 대응되도록 위치되어 탑승자의 머리 부분이 쿠션(100)을 가압하면 제2벤트홀(200)에 연결된 테더(300)의 장력이 원할하게 감소되도록 하여 제2벤트홀(200)을 개방할 수 있다

한편, 상기 쿠션(100)의 상측 전단부에 인접하도록 배치되어 양 내측벽에 고정되고 다수개의 통기공이 형성된 격막(400);을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 테더(300)는 일측이 상기 격막(400)의 후면에 연결되고 타측이 제2벤트홀(200)에 연결될 수 있다.

이러한 격막(400)은 쿠션(100) 내부를 전방챔버(140)와 후방챔버(160)로 구획하도록 고정되고, 각 챔버로 연통되는 다수개의 통기공을 형성된다. 일반적으로 에어백 장치는 차체에 구비된 인플레이터로(미도시)부터 가스를 공급받아 쿠션(100)이 전개된다. 본 발명의 쿠션(100)은 격막(400)에 의해 구획된 후방챔버(160)가 차체와 연결되어 인플레이터(미도시)로부터 가스를 공급받고, 전방챔버(140)가 탑승자와 접촉되도록 구성된다. 즉, 후방챔버(160)에서 공급받은 가스가 격막(400)을 통과하여 전방챔버(140) 측으로 이동됨으로써 고압의 가스가 탑승자에게 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상기의 격막(400)은 쿠션(100)의 상측 전단부에 인접하도록 고정하고, 격막(400)의 후면에 테더(300)의 일측이 연결되도록 구성한다.

즉, 차량 충돌시 쿠션(100)이 전개되고 탑승자는 쿠션(100) 측으로 이동됨에 따라 쿠션(100)을 가압하게 되고, 이에 따라 내부의 격막(400)을 밀어주면서 테더(300)의 장력이 감소되도록 하는 것이다. 구체적으로, 본 발명은 쿠션(100) 내부의 압력을 쿠션(100)의 초기전개 및 탑승자와의 접촉됨에 따라 유동적으로 조절하여 탑승자의 상해를 저감한다. 특히, 차량 충돌에 의해 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동시 쿠션(100) 내부의 압력이 조절됨으로써 쿠션(100) 내부의 압력에 의해 탑승자의 목 또는 머리의 상해를 저감되도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 격막(400)은 쿠션(100) 전단부의 상측에 인접하도록 마련하여 차량 충돌시 탑승자가 쿠션(100)의 전방챔버(140)와 접촉되어 충격이 완화되고, 일정시간 후 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동됨에 따라 격막(400)을 밀어주면서 테더(300)의 장력이 감소되어 제2벤트홀(200)이 개방되도록 하는 것이다.

이러한 격막(400)은 에어백의 압력조절을 최적화할 수 있다면, 쿠션(100) 내부에서 설치위치가 변경할 수 있으며, 차량 및 에어백에 따라 다양하게 배치될 수 있을 것이다.

도 4 내지 6은 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동됨에 따라 작동되는 격막(400), 테더(300), 제2벤트홀(200)을 나타낸 것으로서, 차량 충돌시 쿠션(100)이 탑승자 측으로 전개되면서 격막(400)과 테더(300)가 전방으로 펼쳐지는 것을 볼 수 있다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 이렇게, 쿠션(100)이 만개되면 격막(400)이 전방으로 펼쳐짐으로써 테더(300)가 타측에 연결된 제2벤트홀(200)을 당기면서 제2벤트홀(200)에는 장력이 부여된다. 이로 인해, 제2벤트홀(200)은 탄성적으로 수축됨에 따라 폐쇄되고 쿠션(100) 내부의 가스가 제1벤트홀(120)을 통해서만 배출된다.

이러한 상태에서 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동되어 쿠션(100)의 전단부를 가압하게 되면, 도 5에서 볼 수 있듯이, 격막(400)이 후방으로 밀리면서 테더(300)의 당기는 힘이 감소되어 제2벤트홀(200)이 개방된다.

이렇게, 탑승자가 쿠션(100) 측으로 이동량이 증가됨에 따라 도 6에서 볼 수 있듯이, 쿠션(100)의 전단부 및 격막(400)의 가압량이 증가됨으로써 테더(300)의 장력이 감소되어 제2벤트홀(200)이 완전개방된다. 이로 인해, 쿠션(100) 내부의 가스가 제2벤트홀(200)을 통해서 배출되어 쿠션(100)의 압력이 감소됨으로써 탑승자가 쿠션(100)에 의한 상해를 저감할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100:쿠션 120:제1벤트홀
140:전방챔버 160:후방챔버
200:제2벤트홀 220:밴드
300:테더 400:격막

Claims

차량충돌시 가스가 주입되면서 전개되고, 가스를 배출시키기 위한 제1벤트홀(120)이 형성된 쿠션(100);
상기 쿠션(100)의 후단부에 위치되어 탄성적으로 수축 및 이완되도록 형성된 제2벤트홀(200); 및
일측이 상기 쿠션(100)의 전단부 측에 연결되고 타측이 제2벤트홀(200)에 연결되어 쿠션(100)전개시 제2벤트홀(200)을 당겨 장력을 부여함으로써 제2벤트홀(200)이 폐쇄되고, 전개된 쿠션(100)이 탑승자에 의해 가압됨에 따라 장력이 감소되어 제2벤트홀(200)이 개방되도록 하는 테더(300);를 포함하는 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2벤트홀(200)은 둘레를 따라 탄성 재질의 밴드(220)가 마련되고, 상기 테더(300)의 타측이 밴드(220)와 연결됨으로써 쿠션(100)이 전개됨에 따라 테더(300)의 장력에 의해 수축되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 테더(300)는 일측이 쿠션(100)의 상측 전단부에 연결되어 쿠션(100)전개시 탑승자의 머리 부분에 대응되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2벤트홀(200)은 쿠션(100)의 상측 후단부에 배치되고, 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 쿠션(100)의 상측 전단부에 인접하도록 배치되어 양 내측벽에 고정되고 다수개의 통기공이 형성된 격막(400);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 테더(300)는 일측이 상기 격막(400)의 후면에 연결되고 타측이 제2벤트홀(200)에 연결된 것을 특징으로 하는 에어백 장치.