KR20210002883A - 자동차의 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

자동차의 에어백 장치에 관한 것으로, 시트에 내장되고, 자동차의 충돌시 상방으로 팽창 전개되어 탑승자의 측면과 전면을 구속하는 에어백 쿠션 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 에어백 쿠션은 시트의 측면을 통해 외부로 인출되어 탑승자의 전면에 배치되도록 팽창 전개되는 구성을 마련하여, 탑승자의 측면과 전면을 구속해서 안전하게 보호할 수 있다.

Description

자동차의 에어백 장치{AIRBAG APPARATUS OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 에어백 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 충돌시 팽창 전개되어 탑승자를 구속해서 보호하는 자동차의 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 에어백 장치는 자동차 충돌 시 충격 감지 센서의 신호에 따라 에어백에 가스를 주입하여 급속히 에어백을 팽창시킴으로써 탑승자를 보호하는 안전장치이다.

이러한 에어백 장치는 자동차에 마련되는 스티어링 휠이나 데쉬보드, 시트, 측벽 등에 설치되고, 자동차의 충돌시 탑승자의 전면이나 측면을 향해 팽창되어 탑승자를 보호한다.

즉, 자동차에는 운전석 및 동승석 전방에서 전개되는 정면에어백, 승객의 측방에서 전개되어 승객을 보호하는 커튼에어백 및 사이드에어백, 승객의 무릎을 보호하기 위한 무릎에어백 등이 마련될 수 있다.

한편, 최근에는 운전자가 차량을 운전하지 않아도 스스로 움직이는 자율주행 자동차가 개발되고 있다.

상기 자율주행 자동차는 주변 사물을 인식할 수 있는 첨단 센서와 성능 높은 그래픽 처리 장치를 이용해서 차량에 마련된 각 장치 및 차량 주변의 상황을 감지하고, 감지 결과에 따라 차량에 마련된 각 장치의 구동을 제어하여 주행한다.

상기 첨단 센서는 사람처럼 사물과 사물의 거리를 측정하고, 위험을 감지하여 사각지대 없이 모든 지역을 볼 수 있도록 도와준다. 그리고 상기 그래픽 처리 장치는 여러 대의 카메라를 통해 자동차의 주변 환경을 파악하고, 그 이미지를 분석해서 자동차가 안전하게 주행할 수 있도록 도와준다.

예를 들어, 자율주행 차량에는 라이더(LiDAR) 장비, 음파 장비, 3D 카메라, 레이더 장비 등이 탑재될 수 있다.

이와 같이 구성되는 자율주행 자동차는 운전자가 운전할 필요가 없어짐에 따라, 운전석을 포함한 전체 시트가 자유롭게 회전하고, 틸팅 조작에 의해 등받이의 각도가 수평 상태까지 조절된다.

탑승자는 등받이의 각도를 다양하게 조절할 수 있고, 시트를 회전시켜 뒷좌석의 탑승자와 마주보고 회의를 할 수도 있다.

따라서 자율주행 자동차에는 탑승자가 시트에 전방을 향해서 착석한 자세를 기준으로 설계된 일반적인 에어백 장치를 적용하는 것이 불가능하다.

하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 차량용 승객 보호 시스템 구성이 개시되어 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1655569호(2016년 9월 8일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1611087호(2016년 4월 11일 공고)

한편, 자율주행 자동차에 탑승한 탑승자는 직접 운전할 필요가 없어짐에 따라, 목적지까지 이동하는 동안 시트를 좌우 방향으로 회전(swivel)시켜 다른 탑승자와 마주보면서 회의나 대화하거나, 등받이를 후방으로 회전(recline)시켜 휴식을 취할 수 있다.

이와 같이, 자율주행 자동차에서는 시트와 등받이가 전후 및 좌후 방향으로 자유롭게 회전 가능함에 따라, 탑승자의 방향 및 자세가 다양하게 변경될 수 있다.

그리고 자동차의 충돌시 차량 내부에 비치된 물건이나 파손된 부품이 비행하면서 탑승자의 부상을 유발하기도 한다.

따라서 자동차의 충돌시 탑승자의 방향 및 자세와 무관하게, 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 에어백 기술이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 충돌시 탑승자의 양측면 및 전면에 에어백을 팽창 전개시켜 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자율주행 자동차에서 탑승자의 자세와 무관하게 탑승자의 양측면과 전면 그리고 하체를 구속해서 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 에어백을 시트에 내장시키고, 자동차의 충돌시 탑승자의 측면과 전면을 구속하도록 팽창 전개시킬 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 에어백 장치는 시트에 내장되고, 자동차의 충돌시 상방으로 팽창 전개되어 탑승자의 측면과 전면을 구속하는 에어백 쿠션 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 에어백 쿠션은 시트의 측면을 통해 외부로 인출되어 탑승자의 전면에 배치되도록 팽창 전개되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 에어백 장치에 의하면, 시트에 내장된 에어백 쿠션을 탑승자의 측면에서 전면을 향해 비틀린 형상으로 팽창 전개시켜 탑승자의 측면과 전면을 구속할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 한정수단을 이용해서 에어백 쿠션의 전개 형상을 한정하여 에어백 쿠션의 강성을 증대하여 안정성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 의하면, 시트의 양측에서 각각 상방으로 한 쌍의 에어백을 팽창시킨 후, 다시 탑승자의 전면에 전개시켜 탑승자의 양측면과 전면을 동시에 보호할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 탑승자의 허벅지와 골반 부위부터 머리까지에 대응되는 높이와 폭 및 두께로 전개 형상이 증대된 에어백 쿠션을 시트의 측면에서 탑승자의 전면을 향하도록 팽창 전개시켜 탑승자의 하체와 상체를 동시에 구속함에 따라, 자동차의 충돌시 발생하는 충격으로부터 탑승자의 하체와 상체를 안전하게 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 탑승자의 허벅지와 골반 부위를 신속하게 구속함으로써, 탑승자의 둔부가 시트에서 전방으로 미끄러지면서 발생하는 전방 이동을 방지하여 탑승자의 전방 이동으로 인한 부상을 효과적으로 예방할 수 있다는 효과가 얻어진다.

특히, 본 발명에 의하면, 좌석의 좌우 방향 회전 및 등받이의 전후 방향 회전이 자유로운 자율주행 자동차의 각 시트에 적용해서 다양한 방향 및 자세로 회전된 탑승자를 효과적으로 구속해서 안전하게 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치가 적용된 시트의 사시도,
도 2와 도 3은 각각 도 1에 도시된 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 전개된 상태를 보인 정면도와 측면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 팽창 전개된 상태를 보인 정면도,
도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 팽창 전개된 상태를 보인 정면도와 평면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 에어백 장치를 시트에 내장하고, 자동차의 충돌 시 에어백 쿠션을 시트의 일측 또는 양측에서 상방으로 팽창 전개시켜 탑승자의 양측면과 전면을 구속하여 탑승자를 안전하게 보호한다.

특히, 본 발명은 에어백 쿠션의 전개 형상을 변형하여 탑승자의 양측면 및 전면과 함께, 탑승자의 하체 부위를 효과적으로 구속할 수 있다.

이하에서는 일반적인 차량의 운전석에 설치된 에어백 장치의 구성을 설명하며, 운전석을 중심으로 자동차의 전면을 향하는 방향을 '전방(F)'이라 하고, 자동차의 후면을 향하는 방향을 '후방(B)'이라 한다. 이와 함께, '좌측(L)', '우측(R)', '상방(U)' 및 '하방(D)'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기 전방 및 후방을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다. 그리고 도면에 도시된 참조부호 I는 자동차의 폭 방향에서 자동차의 내부 방향을 나타내고, 참조부호 O는 자동차의 폭 방향에서 자동차의 외부 방향을 나타낸다.

따라서 자동차의 전, 후(F, B) 방향은 가로 방향으로 표현될 수 있으며, 자동차의 상, 하(U, D) 방향은 세로 방향으로 표현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치가 적용된 시트의 사시도이고, 도 2와 도 3은 각각 도 1에 도시된 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 전개된 상태를 보인 정면도와 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 시트(11)에 내장되고, 자동차의 충돌시 상방으로 팽창 전개되어 탑승자의 측면과 전면을 구속하는 에어백 쿠션(20) 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 에어백 쿠션(20)에 공급하는 인플레이터(21)를 포함한다.

에어백 쿠션(20)은 시트(11)에서 상방으로 팽창 전개되어 탑승자의 골반 부위와 상체 전체, 즉, 탑승자의 복부, 가슴, 목 및 머리 부위의 측면 및 전면을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호하는 기능을 한다.

이를 위해, 에어백 쿠션(20)은 대략 육면체 형상으로 형성되고, 정면에서 보았을 때 탑승자의 측면에서 전면을 향해 비틀리면서 팽창 전개될 수 있다.

예를 들어, 에어백 쿠션(20)은 탑승자의 니어 사이드측, 도 2에서 보았을 때 시트(11)의 좌측면 또는 구석 부분에 형성된 절개라인을 절개하면서 시트(11)의 외부로 인출되고, 탑승자의 머리 부위 전면을 향해 상방 및 전방으로 팽창 전개될 수 있다.

이를 위해, 에어백 쿠션(20)에는 에어백 쿠션(20)을 복수의 챔버(22)로 구획하는 복수의 챔버월(23)이 형성될 수 있다.

각 챔버월(23)은 대략 수평하게 형성되거나, 대략 '⊃' 형상으로 형성되어 상하로 나란하게 배치될 수 있다.

이러한 챔버월(23)은 에어백 쿠션(20)을 구성하는 양측 패널을 재봉한 비팽창 영역으로 마련될 수 있다.

한편, 에어백 쿠션(20)은 탑승자의 측면에서 전면을 향해 비틀린 형상으로 팽창 전개될 수 있도록, 도 2에서 보았을 때 시트(11)의 전단부에 근접하게 배치되는 에어백 쿠션(20)의 전단이 후단보다 긴 길이 및 두께로 팽창되는 것이 바람직하다.

즉, 에어백 쿠션(20) 전개시 복수의 챔버월(23)에 의해 구획된 각 챔버(22)의 우측단은 좌측단에 비해 상하 길이와 좌우 폭이 크게 팽창 전개되고, 이로 인해 에어백 쿠션(20)은 탑승자의 좌측단에서 전면을 향해 비틀린 형상으로 전개될 수 있다.

이와 함께, 에어백 쿠션(20)에는 에어백 쿠션(20)의 전개 형상을 한정하는 한정수단(30)이 마련될 수 있다.

예를 들어, 한정수단(30)은 에어백 쿠션(20)의 내부 또는 외부에 배치되는 하나 이상의 테더로 마련될 수 있다.

예를 들어, 제1 테더(31)는 미리 설정된 폭과 두께를 갖는 띠 형상으로 형성되고, 테더(31)의 상단은 에어백 쿠션(20)의 상단부에 연결되며, 제1 테더(31)의 하단은 시트(11)의 측면, 예컨대 시트(11)의 좌측 프레임에 고정될 수 있다.

물론, 제1 테더(31)의 양단은 에어백 쿠션(20)의 상단부와 시트(11) 또는 등받이(12) 등 다양한 위치에 고정될 수 있다.

그리고 에어백 쿠션(20)의 전단, 즉 우측단과 시트(11)에 양단이 고정된 제2 테더(32)가 더 마련될 수 있다.

그래서 제2 테더(32)는 에어백 쿠션(20) 우측단의 전개 위치를 한정함으로써, 에어백 쿠션(20)을 탑승자의 전면에 배치하고, 에어백 쿠션(20)에 강성을 제공할 수 있다.

이러한 제1 및 제2 테더(31,32)의 중간부는 에어백 쿠션(20)의 내면이나 외면에 배치되거나, 또는 에어백 쿠션(20) 내부에 배치될 수 있다.

여기서, 에어백 쿠션(20)의 내면이나 외면, 내부에는 제1 및 제2 테더(31,32)의 위치를 고정하는 고정부재(도면 미도시)가 설치될 수 있다.

또한, 한정수단(30)은 띠 형상의 제1 및 제2 테더(31,32) 대신에, 대략 사각 형상으로 형성된 패널로 마련될 수도 있다.

이러한 제1 및 제2 테더(31,32)나 패널은 에어백 쿠션(20)과 동일한 재질 또는 유사한 직물재질을 이용해서 제조될 수 있다.

이와 같이, 에어백 쿠션(20)은 한정수단(30)에 의해 전개 형상이 한정됨에 따라, 탑승자의 측면과 전면에 대응되는 비틀린 형상으로 팽창 전개된다.

즉, 본 발명은 에어백 쿠션을 이용해서 탑승자의 좌측면과 전면을 구속해서 니어 사이드 에어백과 정면 에어백 기능을 동시에 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 측면과 전면을 구속하고, 에어백의 강성을 증대해서 탑승자의 전방 이동을 효과적으로 차단할 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 시트(11)의 좌측면에서 에어백 쿠션(20)이 팽창 전개되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은 시트(11)의 우측면에서 에어백 쿠션(20)이 팽창 전개되도록 변경될 수 있다.

따라서 본 발명은 탑승자의 우측에서 에어백 쿠션을 상방을 향해 팽창시키고, 탑승자와 우측면과 전면을 보호하도록 비틀린 형상으로 전개시킬 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 에어백 쿠션을 이용해서 탑승자의 우측면과 전면을 구속함으로써, 파 사이드 에어백과 정면 에어백 기능을 동시에 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 팽창 전개된 상태를 보인 정면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 시트(11)의 양측에서 상방을 향해 전개되는 제1 및 제2 쿠션(41,42)을 포함한다.

제1 및 제2 쿠션(41,42)은 각각 시트(11)의 좌측과 우측에서 상방을 향해 팽창되어 탑승자의 양측면을 구속하고, 탑승자의 전면에 배치되도록 비틀린 형상으로 전개될 수 있다.

여기서, 제1 쿠션(41)의 선단과 제2 쿠션(42) 선단은 각각 탑승자의 전면에서 서로 접촉되거나, 서로 겹쳐지게 배치되어 에어백 쿠션(20)의 강성을 증대할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 시트의 양측에서 각각 상방으로 한 쌍의 에어백을 팽창시킨 후, 다시 탑승자의 전면에 전개시켜 탑승자의 양측면과 전면을 보호하는 파 사이드 에어백과 니어 사이드 에어백 및 정면 에어백 기능을 수행할 수 있다.

다음, 도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션이 팽창 전개된 상태를 보인 정면도와 평면도이다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치에서 에어백 쿠션(20)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 탑승자의 허벅지와 골반 부위, 상체를 전체적으로 구속하도록 전개 형상이 크게 증대된 제3 쿠션(43)으로 마련될 수 있다.

즉, 제3 쿠션(43)은 탑승자의 허벅지에서부터 머리 부위까지의 전면에 대응되는 높이(h)와, 탑승자의 양팔과 가슴 부위 전면에 대응되는 폭(w), 그리고 탑승자의 가슴과 복부에서 허벅지의 선단 및 무릎까지의 상면에 대응되는 두께(t)를 갖도록 팽창 전개될 수 있다.

이러한 제3 쿠션(43)에는 제3 쿠션(43)이 팽창 전개된 후 내부의 가스를 외부로 배출하는 벤트홀(44)이 마련될 수 있다.

즉, 벤트홀(44)은 자동차의 충돌시 인플레이터(21)에서 발생되는 가스에 의해 제3 쿠션(43)이 팽창된 후 탑승자와 부딪히면서 발생하는 충돌에너지를 상쇄하도록, 제3 쿠션(43) 내부의 가스를 배출해서 압력을 감소시키는 기능을 한다.

이와 같이, 본 발명은 탑승자의 허벅지와 골반 부위부터 머리까지에 대응되는 높이와 폭 및 두께로 전개 형상이 증대된 에어백 쿠션을 시트의 측면에서 탑승자의 전면을 향하도록 팽창 전개시켜 탑승자의 하체와 상체를 동시에 구속할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 자동차의 충돌시 발생하는 충격으로부터 탑승자의 하체와 상체를 안전하게 보호할 수 있다.

특히, 본 발명은 탑승자의 허벅지와 골반 부위를 신속하게 구속함으로써, 탑승자의 둔부가 시트에서 전방으로 미끄러지면서 발생하는 전방 이동을 방지하여 탑승자의 전방 이동으로 인한 부상을 효과적으로 예방할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예에서는 운전석에 설치되는 자동차의 에어백 장치 구성을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 조수석이나 후열 시트에도 적용 가능하도록 변경될 수 있다.

특히, 본 발명은 좌석의 좌우 방향 회전 및 등받이의 전후 방향 회전이 자유로운 자율주행 자동차의 각 시트에 적용되어 다양한 방향 및 자세로 회전된 탑승자를 효과적으로 구속해서 안전하게 보호할 수 있다.

본 발명은 자동차의 충돌 시 팽창 전개되어 탑승자를 구속해서 보호하는 자동차의 에어백 장치 기술에 적용된다.

10: 자동차의 에어백 장치
11: 시트 12: 등받이
20: 에어백 쿠션 21: 인플레이터
22: 챔버 23: 챔버월
30: 한정수단 31,32: 제1,제2 테더
41 내지 43: 제1 내지 제3 쿠션
44: 벤트홀

Claims (6)

1. 시트에 내장되고, 자동차의 충돌시 상방으로 팽창 전개되어 탑승자의 측면과 전면을 구속하는 에어백 쿠션 및
   자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하고,
   상기 에어백 쿠션은 시트의 측면을 통해 외부로 인출되어 탑승자의 전면에 배치되도록 팽창 전개되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 쿠션은 시트의 일측에서 탑승자의 전면을 향해 비틀리면서 팽창 전개되도록, 후단에 비해 전단부의 길이와 폭이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 쿠션은 시트의 양측에서 탑승자의 전면을 향해 비틀리면서 팽창 전개되는 제1 및 제2 쿠션을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 쿠션의 선단은 전개시 서로 접촉되거나, 서로 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 에어백 쿠션의 전개 형상을 한정하는 한정수단을 더 포함하고,
   상기 한정수단은 상기 에어백 쿠션의 상단과 시트에 양단이 고정되는 제1 테더로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 한정수단은 상기 에어백 쿠션의 전단과 시트에 양단이 고정되는 제2 테더를 더 포함하고,
   상기 제1 및 제2 테더의 중앙부는 상기 에어백 쿠션의 내면이나 외면, 또는 상기 에어백 쿠션의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 쿠션은 탑승자의 허벅지와 골반 부위, 상체를 전체적으로 구속하는 제3 쿠션으로 마련되고,
   상기 제3 쿠션은 탑승자의 허벅지에서부터 머리 부위까지의 전면에 대응되는 높이, 탑승자의 양팔과 가슴 부위 전면에 대응되는 폭, 그리고 탑승자의 가슴과 복부에서 허벅지의 선단 및 무릎까지의 상면에 대응되는 두께를 갖도록 팽창 전개되며,
   상기 제3 쿠션에는 팽창 전개 후 내부의 가스를 배출하는 벤트홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.

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