KR20160027706A - 차량 루프용 외장 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 루프용 외장 에어백 장치에 관한 것으로 차량의 전복으로 인해 기울기가 설정값에 도달되면 루프의 외부 전체면에 에어백이 전개되도록 하여 루프 및 전방양측프레임이 차량 내부의 탑승자쪽으로 변형이 되는 것을 방지함으로써 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 하기 위하여, 차량 루프의 외부 일측에 에어백이 마련된 에어백하우징이 구비되어, 차량의 기울기가 설정값에 도달하면 에어백하우징에서 에어백이 루프를 따라 맞은편측으로 전개되어 루프의 외부 전체를 덮도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

차량 루프용 외장 에어백 장치{External air bag apparatus for roof of vehicles}

본 발명은 차량 루프용 외장 에어백 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전복으로 인해 기울기가 설정값에 도달되면 루프의 외부 전체면에 에어백이 전개되도록 하여 루프의 파손을 방지함으로써 탑승자의 안전을 확보할 수 있는 차량 루프용 외장 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어백은 감지 시스템과 에어백 모듈로 이루어지며, 감지 시스템은 센서, 배터리, 진단장치를 비롯한 여러 구성으로 구비되고, 에어백 모듈은 에어백과 인플레이터로 구비되어 센서에 의해 설정값 이상의 충돌이 감지되면 인플레이터로부터 가스가 충진되어 에어백이 순간적으로 부풀어지면서 탑승자의 안전을 확보하게 된다.

이러한 종래의 에어백은 전방에어백, 측면에어백, 상부에어백(주로‘루프에어백’이라고도 함) 처럼 실내에 설치되어 전개시 탑승자에 접촉되도록 구성된다. 하지만 최근에는 충돌사고 뿐만 아니라 차량이 뒤집히는 전복 사고시, 차량 루프 파손에 의한 탑승자의 안전을 확보하도록 하기 위한 관련법규가 강화되고 있지만, 이를 대처할 만한 기술은 개발되지 않고 있다.

근래, 차량의 외관과 개방성 때문에 대부분의 차량에 선루프를 장착하는 추세이다. 특히 루프의 개방성을 극대화 한 파노라마 선루프가 대세를 이루고 있는데, 이러한 파노라마 선루프를 장착한 차량에 전복 사고가 발생되면, 이는 선루프가 없는 차량에 비해 보다 큰 피해를 입을 우려가 크다.

이와 같은 문제점을 방지하기 위해 공개특허 제10-1997-0041156호에서는 자동차 차체 루프를 형성하는 아웃터 패널과 루프 인너 패널의 사이 공간에 차량에 작용하는 충격력에 따라 고압의 공기를 발생시켜 루프의 공간내부로 확장됨으로써 루프를 보강토록 에어백을 개설한 기술이 선 공개된 바 있다. 그러나 상기 기술은 차량이 뒤집혀 루프 아웃터 패널이 파손 될 경우, 내부에 구비된 에어백이 정상적인 형상으로 팽창되어 전개되기 어렵기 때문에 안전기준 내압성을 유지하기 곤란하므로 에어백 기능을 상실하게 되는 치명적인 문제점이 있었다.

또한 공개특허 제10-2012-0079573호에서는 차량 충돌시의 충격을 전후좌우 및 상부의 충격감지 셈서가 감지하고, 1차적으로 감지된 부분의 차량 외부 에어백이 동작하고, 2차적으로 차량 내부의 에어백이 동작하여 여러 방향의 충격을 흡수함으로써 탑승자의 안전을 더욱 보장하고, 강 혹은 바다 등에 추락할 경우에도 외부의 에어백으로 인해 차량의 잠수시간을 늦추어 탑승자를 구할 수 있는 시간을 확보하도록 한 에어백 제어 시스템 기술이 공개된 바 있다. 하지만 이 기술은 차량이 전복할 경우, 차체가 뒤집혀 루프가 충격을 받은 이후에 충격감지 센서가 작동하기 때문에 에어백의 구동이 시기 상 늦고, 외부 에어백이 루프의 일부분만 덮을 정도로 팽창하기 때문에 차체 외곽의 파손을 방지할 수 없게 되어 파손에 의해 변형된 부위로 인한 탑승자의 안전을 확보하기 힘든 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 차량의 전복으로 인해 기울기가 설정값에 도달되면 루프의 외부 전체면에 에어백이 전개되도록 하여 루프 및 전방양측프레임이 차량 내부의 탑승자쪽으로 변형이 되는 것을 방지함으로써 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 차량 루프(2)의 외부 일측에 에어백(20)이 마련된 에어백하우징(10)이 구비되어, 차량의 기울기가 설정값(α)에 도달하면 에어백하우징(10)에서 에어백(20)이 루프(2)를 따라 맞은편측으로 전개되어 루프(2)의 외부 전체를 덮도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량 루프(2)의 외부 일측에 설치되는 에어백하우징(10); 상기 에어백하우징(10)의 내부에 접힘 상태로 구비되는 에어백(20); 상기 에어백(20)에 연결되어 가스를 주입하는 인플레이터(30); 상기 에어백하우징(10)으로부터 루프(2)를 따라 맞은편측으로 설치되는 루프레일(40); 상기 에어백(20)의 선단부에 설치되는 가이드바(50); 상기 가이드바(50)에 연결되어 루프레일(40) 내에 설치되는 이동체(60); 상기 에어백하우징(10)의 루프(2) 맞은편에 설치되어 가이드바(50)에 로프(72)로 연결되는 릴(70); 상기 차량의 기울기를 감지하여 설정값(α)에 도달되면 인플레이터(30) 및 릴(70)에 신호를 전달하는 감지센서(80);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 차량 루프용 외장 에어백 장치는 통상의 탑승자의 안전을 위해 차량의 내부에서 전개되는 에어백과 달리 차량의 전복으로 인해 기울기가 설정값에 도달되면 루프의 외부 전체면에 에어백이 전개되도록 하여 루프 및 전방양측프레임이 차량 내부의 탑승자쪽으로 변형이 되는 것을 방지함으로써 탑승자의 안전을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 외장 에어백이 설치된 차량의 측면도
도 2는 도 1 상태의 평면도
도 3은 본 발명에 의한 에어백의 전개 과정 평면도
도 4는 본 발명에 의한 에어백의 전개 완료 평면도
도 5는 도 4 상태의 측면도
도 6은 본 발명에 의한 다른 실시예의 평면도
도 7은 도 6 상태의 측면도
도 8은 본 발명에 의한 에어백하우징의 실시예 도면
도 9 내지 도 11은 본 발명에 의한 실시예 도면

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 11을 참조하여 보면 본 발명에 의한 차량 루프용 외장 에어백 장치는 차량의 전복으로 인해 기울기가 설정값(α)에 도달되면 루프의 외부 전체면에 에어백이 전개되도록 하여 루프 및 전방양측프레임이 차량 내부의 탑승자쪽으로 변형이 되는 것을 방지함으로써 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 하기 위해, 차량 루프(2)의 외부 일측에 에어백(20)이 마련된 에어백하우징(10)이 구비되어, 차량의 기울기가 설정값(α)에 도달하면 에어백하우징(10)에서 에어백(20)이 루프(2)를 따라 맞은편측으로 전개되어 루프(2)의 외부 전체를 덮도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 본 발명은 에어백하우징(10), 에어백(20), 인플레이터(30), 루프레일(40), 가이드바(50), 이동체(60), 릴(70) 및 감지센서(80)를 포함하여 이루어진다.

상기 에어백하우징(10)은 도 1 및 도 2에서와 같이 차량 루프(2)의 외부 일측에 설치된다. 실시예로서 에어백하우징(10)을 차량의 후방측에 설치하였으나, 필요에 따라 전방 또는 측방에 구비하여도 무방하다.

특히 에어백하우징(10)을 본 발명에서 차량의 후방에 설치하는 것은 기존에 차량의 후방에 스포일러가 흔히 설치되어 사용되고 있어, 에어백하우징(10)을 스포일러 형태로 제작함으로써 차량의 외관을 가능한 해치지 않고 드레스업 하면서 그 기능을 수행하도록 하기 위함이다. 그러므로 에어백하우징(10)은 스포일러 형태로 구비하는 것이 바람직하다. 하지만 차량 루프(2) 측에 내설 또는 박스 형태로 설치하는 등의 구조도 가능하다.

상기 에어백하우징(10)의 내부에는 에어백(20)이 접힘 상태로 구비된다. 에어백(2)은 도 2와 같이 에어백하우징(10) 내에 접힘 상태로 보관되다가 차량의 전복 등으로 인한 회전발생시 도 3에서와 같이 전개되면서 도 4에서와 같이 완전 전개되어 차량 루프(2)를 완전히 덮게 되므로서 루프(2)의 파손을 방지함과 아울러 충격이 최소화하도록 해 준다.

상기 에어백(20)의 전개시 도 8에서와 같이 에어백하우징(10)의 에어백(20) 출구측에 개폐수단을 구성한다. 개폐수단은 평소에는 에어백하우징(10)의 외관을 해치지 않도록 구성되어 있다가 차량전복 등의 사고 발생시에 민감하게 개방될 수 있는 구조를 갖고 있어야 한다. 그래서 개폐수단은 도 8에서와 같이 힌지(19)를 갖는 걸림형의 구조를 선택하는 것이 바람직하다. 하지만 개폐수단은 이러한 구조 외에도 센서에 연결되어 자동으로 개방될 수 있는 구조의 것도 가능하며, 그 외에도 다양한 실시예로서 구현이 가능하다.

이때 실시예에서 에어백하우징(10)이 차량의 후방에 설치되는 것으로 설명되고 있으므로, 에어백(20)은 이에 적합하도록 차량의 후방에서 전방으로 펼쳐지도록 구성된다.

차량의 전복 사고시 루프(2) 뿐만 아니라, 차량은 주로 고속으로 전진주행 중에 전복사고가 이루어지기 때문에 특히 차량의 루프(2) 전방측에 연결된 전방양측프레임(3)이 크게 손상되면서 탑승자에 상해를 입히게 되는 경우가 많다. 그래서 본 발명에서는 에어백(20)의 전방에 도 6 및 도 7에서와 같이 전방양측프레임(3)을 덮을 수 있도록 에어백(20)의 전방 대각 양측으로 전방에어백(21)을 연장 형성하도록 한다.

전방에어백(21)은 에어백(20)에 연장 형성되어 루프(2)의 대각 하부측으로 형성된 전방양측프레임(3)을 따라 전개되어야 하는데, 이는 에어백(20)의 제작시 연결부분의 하부측이 꺽이도록 봉제하는 기술로서 구현이 가능하다

상기 에어백(20)에 연결되어 에어가스를 주입하는 인플레이터(30)를 구비한다. 인플레이터(30)는 도 1에서와 같이 에어백하우징(10)의 내부에 구비되거나, 혹은 에어백하우징(10)의 외부에 설치될 수 있고, 에어백(20)의 용량에 맞게 그 개수를 구비함이 바람직하나, 고장이나 작동불량으로 인한 미작동을 방지하기 위해 다수개의 인플레이터(30)를 구비해 놓는 것이 바람직하다.

그리고, 도 2에서와 같이 에어백하우징(10)으로부터 루프(2)를 따라 맞은편측인 차량의 전방측으로 루프레일(40)이 설치된다. 루프레일(40)은 기존에 차량에 설치된 루프레일을 사용하여도 무방하고, 에어백(20)의 설치를 위한 별도의 루프레일을 설치하여도 무방하다.

한편, 상기 에어백(20)의 전방측 선단부에는 가이드바(50)가 연결 구비된다. 가이드바(50)는 에어백(20)의 전개를 위해 전방측에서 끌어가는 기능을 수행하도록 설치되는 것으로서, 도 2 및 도 3에서와 같이 안정된 전개를 위해 에어백(20)의 전방 양측으로 연결되도록 막대 형태로 이루어진다.

상기 가이드바(50)의 양측에 연결되어 루프레일(40) 내에 이동체(60)가 설치된다. 이동체(60)는 루프레일(40) 내에서 이동작동을 위한 수단으로서 롤러, 베어링, 바퀴 등의 회전되는 구성으로 구비할 수 있고, 구슬 등의 형태로 고정 구비하여 사용할 수 있다.

상기 가이드바(50) 또는 이동체(60)에 로프(72)가 연결되고, 로프(72)는 에어백하우징(10)의 루프(2) 맞은편인 전방에 설치되는 릴(70)에 연결된다. 릴(70)은 에어백(20)의 전개로 인해 에어백(20)의 전방에 연결된 로프(72)를 감기 위해 구성되는 것이다.

상기 릴(70)과 가이드바(50)의 연관구조를 살펴보면, 도 11에서와 같이 릴(70)의 외곽에는 릴보호케이스(78)를 구비하고, 릴보호케이스(78)에서 가이드바(50)의 진입방향에 릴보호케이스(78)의 내측으로 회전하는 힌지바(79)를 구비하여, 가이드바(50)의 이동이 완료되면서 릴보호케이스(78)에 진입하게 되면 힌지바(79)의 구성에 의해 가이드바(50)가 위치 고정되도록 구성한다.

그리고, 차량의 기울기를 감지하는 감지센서(80)가 차량에 구비된다. 감지센서(80)는 통상의 자이로센서를 사용하는 것이 바람직하며, 차량의 전복 등으로 인한 회전시 그 회전각이 감지센서(80)의 설정값(α)에 도달하면 감지센서(80)에서 인플레이터(30) 및 릴(70)에 그 신호를 전달하여 주게 되므로서 작동시키게 된다.

한편, 차량의 전복사고시에는 도 9에서와 같이 차량이 한번 회전하여 뒤집히면서 끝나는 경우도 있지만 도 10에서와 같이 대부분이 차량의 속도로 인해 다수횟수로 회전되면서 사고가 난다. 이때 첫번째 회전시 인플레이터(30)가 작동하여 에어백(20)을 전개하였으나, 전개된 에어백(20)의 차량전복의 충격이나 외부요인으로 인해 에어가스가 빠지거나 누출되는 상태로 그 후 계속적으로 회전되면 에어백(20)이 그 기능을 유지할 수 없기 때문에 무용지물이 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 에어백(20)을 충분히 충진할 수 있는 인플레이터(30)를 다수개로 설치하여 감지센서(80)에 설정된 차량의 전복으로 인한 회전에 따라 순차적으로 인플레이터(30)가 작동되도록 구현하였다. 이로 인해 차량이 다수회로 뒤집히더라도 루프(2) 및 전방양측프레임(3)에 충격을 최소화할 수 있어 탑승자의 안전을 최대한 확보할 수 있게 되는 것이다.

2 : 루프 3 : 전방양측프레임
10 : 에어백하우징 20 : 에어백
30 : 인플레이터 40 : 루프레일
50 : 가이드바 60 : 이동체
70 : 릴 72 : 로프
80 : 감지센서

Claims (9)

1. 차량 루프(2)의 외부 일측에 에어백(20)이 마련된 에어백하우징(10)이 구비되어, 차량의 기울기가 설정값(α)에 도달하면 에어백하우징(10)에서 에어백(20)이 루프(2)를 따라 맞은편측으로 전개되어 루프(2)의 외부 전체를 덮도록 구성하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
2. 차량 루프(2)의 외부 일측에 설치되는 에어백하우징(10);
   상기 에어백하우징(10)의 내부에 접힘 상태로 구비되는 에어백(20);
   상기 에어백(20)에 연결되어 에어가스를 주입하는 인플레이터(30);
   상기 에어백하우징(10)으로부터 루프(2)를 따라 맞은편측으로 설치되는 루프레일(40);
   상기 에어백(20)의 선단부에 설치되는 가이드바(50);
   상기 가이드바(50)에 연결되어 루프레일(40) 내에 설치되는 이동체(60);
   상기 에어백하우징(10)의 루프(2) 맞은편에 설치되어 가이드바(50)에 로프(72)로 연결되는 릴(70);
   상기 차량의 기울기를 감지하여 설정값(α)에 도달되면 인플레이터(30) 및 릴(70)에 신호를 전달하는 감지센서(80);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 에어백하우징(10)은 차량 후방에 설치되어, 에어백(20)이 차량 전방으로 전개되도록 구성함을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 에어백(20)은 차량의 전방양측프레임(3)이 덮히도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 에어백하우징(10)은 스포일러 형태로 구성됨을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 인플레이터(30)는 다수개로 설치되어 감지센서(80)에 설정된 차량의 전복으로 인한 회전에 따라 순차적으로 작동되도록 구성함을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
7. 제2항 또는 제6항에 있어서,
   상기 에어백하우징(10)의 에어백(20) 출구측에 개폐수단을 구성함을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 개폐수단은 힌지(19)를 갖는 걸림형의 구조로 구성됨을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 릴(70)의 외곽에는 릴보호케이스(78)를 구비하고, 릴보호케이스(78)에서 가이드바(50)의 진입방향에 릴보호케이스(78)의 내측으로 회전하는 힌지바(79)를 구비하여, 가이드바(50)의 이동이 완료되면서 릴보호케이스(78)에 진입하게 되면 힌지바(79)의 구성에 의해 가이드바(50)가 위치 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 차량 루프용 외장 에어백 장치.

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