KR20180062494A

KR20180062494A - 차량용 전방에어백

Info

Publication number: KR20180062494A
Application number: KR1020160161257A
Authority: KR
Inventors: 김태인
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-06-11
Also published as: KR102565345B1

Abstract

센터페시아측으로 굴곡되어 전개되는 베이스 및 베이스의 센터페시아측 단부에서 탑승자 방향으로 전개되는 돌출부를 포함하는 실내측 챔버; 탑승자 방향으로 전개되되 센터페시아측으로 돌출되어 베이스에 의해 지지되는 돌출지지부를 포함하는 도어측 챔버; 실내측 챔버에 가스를 공급하는 제1인플레이터; 및 도어측 챔버에 가스를 공급하는 제2인플레이터;를 포함하는 차량용 전방에어백이 소개된다.

Description

차량용 전방에어백 {FRONT AIRBAG FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 탑승자 정면에 위치하는 에어백에 관한 것으로 구체적으로 경사충돌시 탑승자가 크래시패드나 센터페시아 등과 같은 구조물과 충돌하는 것을 방지하고, 머리의 회전을 통해 목이나 뇌의 손상을 방지하기 위한 에어백에 관한 것이다.

차량의 기능성 및 편의성과 더불어 탑승객의 안전에 대한 관심이 높아지면서, 사고 발생시 탑승객을 보호할 수 있는 안전과 관련된 장치들의 중요성이 점차 증대되고 있다. 탑승객 보호를 위한 안전장치 중에서, 특히 에어백 시스템은 차량의 충돌상황에서 탑승객의 충격을 분산시키는 가장 기본이 되는 보호장치이다.

그 중에서도 가장 기본이 되는 것은 전방 에어백으로써, 탑승자의 정면에 위치하여 충돌상황에서 탑승 차량내부의 각종 구조물과의 직접충돌을 방지하며 외부에서 전달되는 충격에너지를 차단하는 역할을 수행한다.

다만, 종래의 에어백은 경사충돌의 상황에서는 탑승자를 충분히 보호하지 못하고 센터페시아와 직접충돌하는 상황이 발생하거나, 전개된 에어백의 표면을 탑승자의 머리가 타고 흐르는 과정에서 목과 뇌에 상해를 입는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

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.

KR 10-2012-0122744 A

본 발명은 차량의 경사 충돌 상황에서 탑승자의 머리가 센터페시아 등의 구조물과 직접 충돌하거나 에어백 챔버의 표면을 타고 흐르는 과정에서 목에 상해를 입게되는 상황을 방지할 수 있는 전방 에어백을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 전방에어백은 센터페시아측으로 굴곡되어 전개되는 베이스 및 베이스의 센터페시아측 단부에서 탑승자 방향으로 전개되는 돌출부를 포함하는 실내측 챔버; 탑승자 방향으로 전개되되 센터페시아측으로 돌출되어 베이스에 의해 지지되는 돌출지지부를 포함하는 도어측 챔버; 실내측 챔버에 가스를 공급하는 제1인플레이터; 및 도어측 챔버에 가스를 공급하는 제2인플레이터;를 포함한다.

도어측 챔버에 마련되며 도어측 챔버 내의 가스를 외부로 배출하는 엑티브 벤트;를 더 포함할 수 있다.

돌출부의 탑승자 방향 전개량은 도어측 챔버의 탑승자 ?향 전개량보다 많을 수 있다.

충돌모드, 차량의 속도 및 안전벨트의 착용여부에 관한 정보를 제공받아 제1인플레이터, 제2인플레이터 및 엑티브 벤트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터와 제2인플레이터를 작동시키고 액티브 벤트를 작동시킬 수 있다.

제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 미착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터와 제2인플레이터를 작동시키고 액티브 벤트를 미작동시킬 수 있다.

제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 느린 속도의 충돌로 판단되는 경우 제1인플레이터를 미작동시키고 제2인플레이터를 작동시키며 액티브 벤트를 미작동시킬 수 있다.

제어부는 경사충돌상황으로 판단되는 경우 제2인플레이터를 작동시킨 후 제1인플레이터를 작동시키며 액티브 벤트를 작동시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 차량용 전방에어백에 따르면, 차량의 경사충돌 상황에서 도어측 챔버와 실내측 챔버의 순차전개 및 실내측 챔버의 돌출부에 의하여 탑승자가 차량구조물과 직접충돌을 막을 뿐만 아니라 머리의 회전에 의한 목 또는 뇌의 손상을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백의 만개시 도면
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백의 전개과정을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백 제어의 순서도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백의 만개시 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백의 전개과정을 나타낸 도면이며 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전방에어백 제어의 순서도이다.

본 발명에 따른 차량용 전방에어백은 센터페시아측으로 굴곡되어 전개되는 베이스(101) 및 베이스(101)의 센터페시아측 단부에서 탑승자 방향으로 전개되는 돌출부(103)를 포함하는 실내측 챔버(100); 탑승자 방향으로 전개되되 센터페시아측으로 돌출되어 베이스(101)에 의해 지지되는 돌출지지부(201)를 포함하는 도어측 챔버(200); 실내측 챔버(100)에 가스를 공급하는 제1인플레이터(105); 및 도어측 챔버(200)에 가스를 공급하는 제2인플레이터(205);를 포함한다.

일반적으로 차량용 전방에어백의 경우 차량의 스티어링 휠 내부에 장착되거나 크래쉬패드 내부에 내장되어 있다. 에어백은 차량의 충돌센서 또는 ECU와 같은 각종 전자장비에서 얻어지는 신호값을 통해 충돌상황이 감지되는 경우 신속하게 전개되어 탑승자가 차체 구조물들과 직접 충돌하는 것을 방지해주고, 외부로부터 전달되는 충격력을 흡수하여 탑승자에게 충격이 전달되는 것을 방지하여 안전성을 높이는 역할을 한다.

종래 차량의 경우 충돌상황이 발생하면 기존의 커튼 에어백과 전방에어백을 통해 운전자의 보호가 이루어지고 있었다. 다만, 정면 또는 측면충돌이 아닌 경사충돌 상황에서는 예상치 못한 탑승자의 거동에 의하여 탑승객의 보호가 미흡해지는 경우가 발생하였다.

구체적으로 예를들어 살펴보면, 경사충돌 상황에서는 탑승자의 머리가 에어백 쿠션의 중앙에 로딩되지 않고 측면에 로딩된다. 이때 종래의 에어백 쿠션은 실내측면이 로딩되는 머리를 지지하지 못하고 주저앉으면서 머리가 에어백 쿠션의 표면을 따라 타고 내려가 크래쉬패드 또는 센터페시아와 직접충돌하여 상해를 입는 경우가 발생한다. 또한, 머리가 에어백 쿠션의 실내측면을 따라 타고 내려가는 과정에서 머리가 회전하면서 목 또는 뇌가 손상되는 경우도 발생하였다.

이를 방지하기 위하여 에어백 쿠션의 크기를 증가시켜 보호영역을 센터페시아까지 넓히게 되면 증가되는 에어백 쿠션의 부피에 따라 인플레이터 용량에 부담이 발생하고, 에어백의 전개속도가 늦어져 탑승자의 보호에 미흡함이 발생하게 된다.

따라서 본 발명에서는 실내측 챔버(100)와 도어측 챔버(200)로 구분하여 각각의 챔버에 별도의 가스를 공급하는 제1인플레이터(105) 내지 제2인플레이터(205)를 마련해두고 있다. 기본적으로 탑승자를 보호하기 위한 기본 챔버는 도어측 챔버(200)로 하되, 경사충돌 상황이 발생한 경우 크래쉬패드 또는 센터페시아와의 충돌을 방지하기 위해 실내측 챔버(100)가 함께 전개되는 구조이다.

구체적으로 도 1을 참고하여 살펴보면, 도어측 챔버(200)는 탑승자가 로딩되는 프런트 패널 부분이 센터페시아측으로 확장는 돌출지지부(201)를 갖으며 이를 통해 탑승자 보호영역을 증가시킨다. 다만, 경사충돌상황에서 탑승자의 머리가 중앙이 아닌 측면에 로딩되는 경우 지지력을 확보하기 위하여 실내측 챔버(100)가 함께 전개되며 실내측 챔버(100)의 베이스(101) 부분이 도어측 챔버(200)의 돌출지지부(201)를 지지하도록 구성되어 있다.

도어측 챔버(200)에 마련되며 도어측 챔버(200) 내의 가스를 외부로 배출하는 엑티브 벤트(203);를 더 포함할 수 있다.

차량의 충돌상황은 경사충돌 상황 뿐만이 아니라 정면충돌, 측면충돌, 고속충돌 저속충돌 등의 다양한 상황이 발생할 수 있으며 이에 따라 탑승자의 머리가 가장먼저 로딩되는 챔버는 압력을 조절하여 전달되는 충격력을 조절할 필요성이 있게된다. 따라서 액티브 벤트를 통해 도어측 챔버(200)의 내압을 높게 유지하거나 낮게 설정할 수 있게 된다.

액티브 벤트는 초기 설정에 따라 폐쇄를 기본상태로 하고 필요에 의해 개방시키거나 개방을 기본상태로하고 필요에 의해 폐쇄시킬 수 있다. 본 발명에서는 폐쇄를 기본상태로 하는 것을 기준으로 설명한다.

돌출부(103)의 탑승자 방향 전개량은 도어측 챔버(200)의 탑승자 ?향 전개량보다 많을 수 있다.

실내측 챔버(100)의 돌출부(103) 부분은 탑승자 방향으로 실내측 챔버(100)보다 돌출되도록 전개되어 탑승자의 머리와 센터페사이 사이에서 걸림턱 역할을 한다. 이를 통해 경사충돌상황에서 도어측 챔버(200)를 벗어나 센터페시아와의 직접충돌을 방지할 수 있게된다.

충돌모드, 차량의 속도 및 안전벨트의 착용여부에 관한 정보를 제공받아 제1인플레이터(105), 제2인플레이터(205) 및 엑티브 벤트(203)의 동작을 제어하는 제어부(300);를 더 포함하고, 제어부(300)는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터(105)와 제2인플레이터(205)를 작동시키고 액티브 벤트를 작동시킬 수 있다.

충돌모드의 판단은 차량에 장착된 다양한 충돌센서와 그 센서를 통해 얻어진 데이터를 처리하여 ECU 등에서 판단한 결과를 활용할 수 있다.

제어부(300)는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 고속충돌상황이므로 탑승자의 크래쉬 패드 또는 센터페시아 등의 구조물과의 충돌을 막기 위해 제1인플레이터(105)와 제2인플레이터(205)를 모두 작동시켜 실내측 챔버(100) 및 도어측 챔버(200)를 모두 전개시킨다. 다만, 안전벨트에 의하여 탑승자의 조기구속이 이루어져 충돌상황 발생 직후의 충격은 많이 흡수되므로 도어측 챔버(200)로의 로딩강도는 약해질 것이다. 따라서에어백의 전개압력에 의한 탑승자에게 전달되는 충격을 완화하기 위하여 액티브 벤트를 작동시켜 도어측 챔버(200)의 내압을 감소시키도록 제어한다.

제어부(300)는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 미착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터(105)와 제2인플레이터(205)를 작동시키고 액티브 벤트를 미작동시킬 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이 제어부(300)는 정면충돌상황이고 고속충돌상황으로 판단된 경우 제1인플레이터(105)와 제2인플레이터(205)를 모두 작동시킨다. 다만, 안전벨트를 미착용하여 충돌상황 발생 직후의 충격 흡수가 전혀 없이 도어측 챔버(200)로 로딩되므로 로딩강도가 매우 강할 것이다. 따라서 차량의 구조물과의 충돌을 막기위해 도어측 챔버(200)의 내압을 높게 유지해야 하는바 액티브 벤트는 미작동시킨다.

제어부(300)는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 느린 속도의 충돌로 판단되는 경우 제1인플레이터(105)를 미작동시키고 제2인플레이터(205)를 작동시키며 액티브 벤트를 미작동시킬 수 있다.

제어부(300)는 정면충돌상황이되 미리 정해진 속도보다 느린 속도의 저속충돌로 판단되는 경우 제1인플레이터(105)를 미작동시키고 제2인플레이터(205)를 작동시켜 도어측 챔버(200)만을 전개되도록한다. 다만 실내측 챔버(100) 등에 의한 보조없이 도어측 챔버(200)만을 이용하여 탑승객의 로딩을 견뎌야 하는바 액티브 벤트는 미작동시켜 도어측 챔버(200)의 내압을 유지하도록 제어한다.

제어부(300)는 경사충돌상황으로 판단되는 경우 제2인플레이터(205)를 작동시킨 후 제1인플레이터(105)를 작동시키며 액티브 벤트를 작동시킬 수 있다.

경사충돌상황의 경우 정면충돌과는 달리 도어측 챔버(200)의 중앙이 아닌 측면에 탑승자의 머리가 로딩된다. 이 경우 도어측 챔버(200)의 표면을 타고 미끄러져 센터페시아나 크래쉬 패드와 같은 구조물과의 직접충돌이 문제될 수 있다. 뿐만아니라 도어측 챔버(200)의 표면을 타고 미끄러지는 과정에서 머리가 회전하여 목 또는 뇌 손상이 발생하는 경우도 있다.

따라서 본 발명에서는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 도어측 챔버(200)를 먼저 전개한 뒤 실내측 챔버(100)가 전개되도록 제어하여 머리의 회전에 의한 목 및 뇌의 손상을 방지한다. 또한, 탑승자의 머리가 로딩된 이후에는 액티브 벤트를 동작시켜 도어측 챔버(200)의 전개압력에 의한 충격을 줄이도록 제어한다.

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 : 실내측 챔버 101 : 베이스
103 : 돌출부 105 : 제1인플레이터
200 : 도어측 챔버 201 : 돌출지지부
203 : 엑티브 벤트 205 : 제2인플레이터
300 : 제어부

Claims

센터페시아측으로 굴곡되어 전개되는 베이스 및 베이스의 센터페시아측 단부에서 탑승자 방향으로 전개되는 돌출부를 포함하는 실내측 챔버;
탑승자 방향으로 전개되되 센터페시아측으로 돌출되어 베이스에 의해 지지되는 돌출지지부를 포함하는 도어측 챔버;
실내측 챔버에 가스를 공급하는 제1인플레이터; 및
도어측 챔버에 가스를 공급하는 제2인플레이터;를 포함하는 차량용 전방에어백.
청구항 1에 있어서,
도어측 챔버에 마련되며 도어측 챔버 내의 가스를 외부로 배출하는 엑티브 벤트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.
청구항 1에 있어서,
돌출부의 탑승자 방향 전개량은 도어측 챔버의 탑승자 ?향 전개량보다 많은 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.
청구항 2에 있어서,
충돌모드, 차량의 속도 및 안전벨트의 착용여부에 관한 정보를 제공받아 제1인플레이터, 제2인플레이터 및 엑티브 벤트의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터와 제2인플레이터를 작동시키고 액티브 벤트를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.
청구항 4에 있어서,
제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 빠른 속도의 충돌이며 안전벨트를 미착용한 것으로 판단되는 경우 제1인플레이터와 제2인플레이터를 작동시키고 액티브 벤트를 미작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.
청구항 4에 있어서,
제어부는 정면충돌상황이고 미리 정해진 속도보다 느린 속도의 충돌로 판단되는 경우 제1인플레이터를 미작동시키고 제2인플레이터를 작동시키며 액티브 벤트를 미작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.
청구항 4에 있어서,
제어부는 경사충돌상황으로 판단되는 경우 제2인플레이터를 작동시킨 후 제1인플레이터를 작동시키며 액티브 벤트를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 전방에어백.