WO2019235730A1 - 자동차의 에어백 장치 - Google Patents

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WO2019235730A1
WO2019235730A1 PCT/KR2019/004043 KR2019004043W WO2019235730A1 WO 2019235730 A1 WO2019235730 A1 WO 2019235730A1 KR 2019004043 W KR2019004043 W KR 2019004043W WO 2019235730 A1 WO2019235730 A1 WO 2019235730A1
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occupant
vehicle
cushion
airbag
backrest
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권태익
변종기
이현섭
오난영
유완동
정용현
정대창
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아우토리브 디벨롭먼트 아베
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Definitions

  • the present invention relates to an airbag apparatus for a vehicle, and more particularly, to an airbag apparatus for a vehicle that restrains the upper body around both shoulders of the occupant when the collision occurs.
  • the vehicle airbag device is a safety device that protects the occupant by inflating the airbag rapidly by injecting gas into the airbag according to the signal of the impact sensor in the event of a vehicle collision.
  • Such an airbag device is installed in a steering wheel, dashboard, seat, side wall, etc. provided in a vehicle, and expands toward the front or side of the occupant to protect the occupant when the vehicle collides.
  • the vehicle may be provided with a front air bag deployed in front of the driver's seat and the passenger seat, a curtain air bag and a side air bag deployed from the side of the passenger to protect the passenger, and a knee air bag to protect the passenger's knee.
  • the autonomous vehicle senses each device provided in the vehicle and a situation around the vehicle by using an advanced sensor capable of recognizing surrounding objects and a high performance graphic processing device, and controls the driving of each device provided in the vehicle according to the detection result. To drive.
  • the state-of-the-art sensor measures the distance between objects and objects like humans, and detects dangers so that all areas can be seen without blind spots.
  • the graphic processing unit may identify the surrounding environment of the vehicle through a plurality of cameras and analyze the image to help the vehicle drive safely.
  • the autonomous vehicle may be equipped with a rider (LiDAR) equipment, sound wave equipment, 3D camera, radar equipment and the like.
  • a rider LiDAR
  • sound wave equipment 3D camera
  • radar equipment and the like.
  • the autonomous driving vehicle configured as described above does not require the driver to drive, the entire seat including the driver's seat rotates freely, and the angle of the backrest is adjusted to the horizontal state by the tilting operation.
  • the occupant can adjust the angle of the backrest in various ways, and the seat can be rotated to face the rear seat occupant.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 below disclose a vehicle passenger protection system configuration.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Registration No. 10-1655569 (announced on September 8, 2016)
  • Patent Document 2 Korean Patent Registration No. 10-1611087 (April 11, 2016 announcement)
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 generally control the deployment of each airbag applied to a vehicle selectively, and the impact applied to the occupant according to the occupant's attitude or direction during the collision of the vehicle cannot be sufficiently alleviated. There was a problem that the injury of the occupant occurs.
  • An object of the present invention is to solve the problems as described above, and to provide an airbag apparatus for a vehicle that can safely protect the occupant by inflating and deploying the airbag on the front and both sides of the occupant during the collision of the vehicle.
  • Another object of the present invention is to provide an airbag device for a vehicle capable of safely protecting the occupant regardless of the orientation and attitude of the occupant in the autonomous vehicle.
  • Still another object of the present invention is to provide an airbag device of a vehicle capable of safely protecting a passenger regardless of the type of seat belt applied to the seat.
  • the airbag device of the vehicle according to the present invention is formed in a shawl shape so as to wrap around the upper body around both shoulders of the occupant during the collision of the vehicle, the airbag deployed toward both sides of the occupant It characterized in that it comprises an inflator for generating a gas by the impact detection signal during the collision of the cushion and the vehicle to supply to the airbag cushion.
  • the airbag apparatus of a vehicle by inflating and deploying the shawl-shaped airbag cushion installed on the back of the seat during the collision of the vehicle to restrain both sides and the front of the occupant around the shoulders of the occupant The effect can be securely protected.
  • the second cushion is partially applied in order to avoid interference with the seat belt, and the left side of the occupant can be protected by interlocking with the installed near side airbag.
  • the airbag cushion is inflated and deployed downward along the rear surface of the backrest to cushion the impact during the frontal collision of the rear passengers, whereby the rear passengers can be stably protected.
  • FIG. 1 is a perspective view of an airbag apparatus of a vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the airbag apparatus of the vehicle shown in FIG.
  • 4 and 5 are a perspective view and a rear view showing the airbag cushion installed in the seat frame of the backrest, respectively;
  • FIG. 6 is a front view of an airbag apparatus of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are exemplary views of an airbag apparatus of a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
  • the present invention protects the occupant by restraining the entire upper body of the occupant by inflating and deploying the airbag cushions on both sides and the front of the occupant's head and chest portion around the shoulders of the occupant.
  • the present invention can extend the length of the airbag cushion downward to protect the hip and thigh portion of the occupant.
  • the configuration of the airbag device applied to the seat provided with the integrated seat belt will be described as the first embodiment, and the configuration of the airbag device applied to the seat will be described as the second embodiment when the general seat belt is installed.
  • a configuration of an airbag device installed in a driver's seat of a general vehicle will be described.
  • the direction toward the front of the vehicle will be referred to as 'front' and the direction toward the rear of the vehicle will be referred to as 'rear'.
  • terms indicating directions such as 'left', 'right', 'upward' and 'downward' are defined as indicating respective directions based on the front and the rear.
  • reference numeral F shown in the figure represents the front of the vehicle
  • reference numeral B represents the rear of the vehicle
  • reference numeral U represents the upper side of the vehicle
  • reference numeral D represents the lower side of the vehicle.
  • Reference I represents the interior direction of the vehicle in the width direction of the vehicle
  • reference relief O represents the exterior direction of the vehicle in the width direction of the vehicle.
  • the front and rear (F, B) directions of the vehicle may be expressed in the horizontal direction
  • the up and down (U, D) directions of the car may be expressed in the vertical direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of an airbag apparatus of an automobile according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of an airbag apparatus of an automobile shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded view of an airbag cushion.
  • the airbag device 10 of a vehicle has a shawl shape so as to wrap and restrain the entire upper body around both shoulders of the occupant during a collision of the vehicle. It is formed to include the airbag cushion 20 that is deployed toward both sides of the occupant and the inflator 21 for generating gas to the airbag cushion by the impact detection signal during the collision of the vehicle.
  • the airbag cushion 20 is inflated and deployed on both sides and the front of the occupant to restrain the head and chest, the abdomen and the pelvis around the shoulder of the occupant, thereby protecting the occupant.
  • the airbag cushion 20 is formed in a shawl shape surrounding both shoulders of the occupant, and expands forward and upward and downward in front of the occupant so as to correspond to the occupant's head and chest, abdomen, and pelvis around the occupant's shoulder. Can be deployed.
  • the airbag cushion 20 is installed in the backrest 12 of the seat 11 on which the occupant is seated, and the first and second expansion and deployment forward and upward and downward from the front end of both sides of the backrest 12.
  • Cushions 30 and 40 may be included.
  • the first cushion 30 may be inflated and deployed toward the right side and the front part of the head and the chest and the abdomen of the occupant while surrounding the occupant's right shoulder.
  • the second cushion 40 may be inflated and deployed toward the left side and the front part of the head and chest and abdomen of the occupant while wrapping while restraining the left shoulder of the occupant.
  • first and second cushions 30 and 40 respectively expand and expand forward from the upper part of the backrest 12 to restrain both shoulders of the occupant, and from both sides of the chest, abdomen and pelvis from the head of the occupant, Expansion and deployment to the front protects the entire occupant's upper body.
  • first and second cushions 30 and 40 may be inflated and deployed inclined toward the front center of the occupant at both ends of the backrest 12.
  • the airbag cushion can be inflated and deployed to simultaneously obtain a curtain airbag function, a far side and near side airbag, and a front airbag function.
  • Upper ends of the first and second cushions 30 and 40 may be connected by a connection part 50 disposed on a rear surface of the headrest 13 installed at the upper end of the backrest 12.
  • the airbag cushion is configured as a shawl type by arranging the connecting portion at the rear of the headrest, the strength of the airbag cushion can be improved by using the support force of the headrest.
  • the first and second cushions 30 and 40 may have a bag shape that defines an inflatable space therein by the lower wall, the front wall, and the rear wall, respectively.
  • the first and second cushions 30 and 40 may each sew or dress woven the inner panels 31 and 41 facing the occupant and the outer panels 32 and 42 facing the outer side of the occupant. It is formed in a bag shape by the method, and may have a plurality of protection areas to correspond to the body part in contact with the occupant.
  • first cushion 30 and the second cushion 40 each have upper protection areas A1 and A3 that protect the occupant's head and shoulders and upper chest, as shown in FIGS. 1 and 3, respectively. And lower protection areas A2 and A4 that protect the lower part of the occupant's chest and the abdomen and pelvis.
  • the upper and lower protection regions A1 and A2 of the first cushion 30 are defined by the first chamber wall 35 formed along the vertical direction at the center of the first cushion 30. It may include the first and second chambers (33, 34).
  • the upper and lower protection regions A3 and A4 of the second cushion 40 are defined by the second chamber wall 45 formed along the vertical direction at the center of the second cushion 40.
  • Four chambers 43 and 44 may be included.
  • the first and second chamber walls 35 and 45 may be formed in a substantially 'C' shape, which are open toward the rear, respectively.
  • first and second chamber walls (35, 45) are located at the lower portion in front of the center of the first and second cushion 20, in order to effectively cushion the impact in the collision with the occupant's head and shoulders It may be inclined toward the front toward the top.
  • first and second chamber walls 35 and 45 may be formed to be curved in a concave shape toward the rear to restrain the shoulder and the chest of the occupant.
  • the head and shoulders of the occupant are second and third inflated by the first and second chamber walls 35 and 45 to be larger than the inflation thicknesses of the first and third chambers 33 and 43 during the side impact of the vehicle. It can be safely protected by four chambers 34 and 44.
  • the head and shoulders of the occupant are between the first and second chambers 33 and 34 and the third and fourth chambers expanded about the first and second chamber walls 35 and 45 during an inclined collision of the vehicle. Constrained between (43, 44).
  • the present invention can effectively restrain the occupant's head and shoulders during side impact and inclined collision of the vehicle to minimize the brain injury of the occupant.
  • first to fourth chambers 33, 34, 43, 44 are variously changed in the length extending downward to protect not only the abdomen and pelvis of the occupant, but also the buttocks and thighs of the occupant, respectively. Can be set.
  • connection part 50 may be formed with at least one third chamber wall 51 defining the connection part 50 to a plurality of chambers.
  • the third chamber wall 41 may be formed along the horizontal direction to limit the connecting portion 50 to two chambers that are expanded and deployed side by side.
  • the first cushion 30, the connecting portion 50, and the second cushion 40 may be viewed from the front by the first to third chamber walls 35, 45, and 51 during the collision of the vehicle. And may be expanded to bend in an approximately ' ⁇ ' shape.
  • connection part 50 restrains the occupant's head from moving outside the headrest during the inclined collision of the vehicle and absorbs the impact caused by the collision, thereby effectively reducing the brain injury of the occupant.
  • each of the walls and chamber walls of the first and second cushions 30 and 40 sews the inner and outer panels 31, 32, 41 and 42 of the first and second cushions 30 and 40, respectively. It can be formed by a method of weaving in a piece woven manner.
  • the walls and the chamber walls of the first and second cushions 30 and 40 may be formed by selectively applying one or more suitable methods from among various bonding methods such as adhesive, RF welding, and ultrasonic welding.
  • first and second introduction parts 36 and 46 through which gas is introduced from the inflator 21 may be provided at the rear walls 303 and 403 of the first and second cushions 30 and 40, respectively.
  • the first and second introduction portions 36 and 46 are connected with the respective inflator 21.
  • first and second introduction parts 36 and 46 may first transmit the gas supplied from the inflator 21 to the second chamber 34 and the fourth chamber 44 in the event of a collision of the vehicle.
  • the rear side of the second and fourth chambers 34 and 44 may be inclined toward the front side upward.
  • the inflator 21 may be provided in two different sizes having the same standard, for example, gas generation amount, supply speed, or the like, depending on the collision characteristics of the passenger's far side and near side. have.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and may be modified to supply gas to the airbag cushion using one inflator, or to supply gas to the airbag cushion using three or more inflators.
  • the rear walls 303 and 403 of the first and second cushions 30 and 40 and the connecting portion 50 configured as described above are formed in the back 12 of the seat 11 using a plurality of fixing members (not shown). Can be fixed.
  • FIGS. 4 and 5 are a perspective view and a rear view showing a state in which the airbag cushion is installed on the seat frame of the backrest, respectively.
  • the airbag cushion 20 may be installed along the edge of the seat frame 14 installed inside the backrest 12 in a folded or wound state.
  • the first cushion 30 is installed on the side wall of the seat frame 14, that is, inside the right side wall.
  • the first cushion 30 is supported by the left wall of the seat frame 14 while expanding and expanding when the vehicle collides, thereby preventing the occupant from moving in the par side direction.
  • the present invention can effectively prevent the injury of the occupant by providing an airbag cushion inside the side wall of the seat frame to increase the bearing capacity of the airbag cushion using the rigidity of the seat frame.
  • the present invention can be applied not only to a general car but also to an autonomous car in which a seat rotates, so that the second cushion 40 may be installed inside the left wall of the seat frame 14.
  • the cover of the backrest 12 may be formed with an incision line such that the airbag cushion 20 expands and expands outward when the vehicle collides.
  • the incision line includes a pair of vertical lines formed on both sides of the front of the backrest cover 12 along an upward direction, and a horizontal line formed along the horizontal direction on the rear top of the backrest 12 cover. Lines may be connected by the horizontal lines.
  • the airbag cushion 20 is inflated and expanded by the gas during the collision of the vehicle and cuts the incision line formed on the cover of the backrest 12 and expands and expands to the outside of the backrest 12.
  • the present invention can expand and deploy the shawl-shaped airbag cushion to restrain the occupants both sides and the front of the occupant with respect to both shoulders of the occupant to protect the occupant safely.
  • FIG. 6 is a front view of the airbag apparatus of the vehicle according to the second embodiment of the present invention.
  • both ends of the seat belt 16 are installed at the upper and lower ends of the center pillar (aka B pillar) 16 in the driver's seat 11 in the vehicle to which the general seat belt 15 is applied.
  • a buckle 17 to which the tongue of the seat belt 15 is coupled is installed at the lower right side of the driver's seat 11.
  • the seat belt 15 and the second cushion 40 may interfere with each other.
  • the airbag apparatus 10 of the vehicle according to the second exemplary embodiment of the present invention may be modified to apply only a part of the second cushion 40, that is, the upper portion, as shown in FIG. 6.
  • the second cushion 40 may be configured to include only the upper protection area A3 of the second cushion 40 shown in FIG. 3.
  • a near side airbag 18 may be installed at the left end of the backrest 12.
  • the present invention may partially apply the second cushion to avoid interference with the seat belt, and protect the left side of the occupant in association with the existing near side airbag.
  • FIG. 7 and 8 are exemplary views of an airbag apparatus of a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a rear view illustrating an inflated and deployed airbag cushion
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a collision state between the inflated and deployed airbag cushion and a rear passenger.
  • the airbag cushion 20 may further include a third cushion 60 to protect the rear passengers in the event of a collision of the vehicle.
  • the third cushion 60 may be connected to the lower end of the connecting portion 50 and may be expanded and deployed downward along the rear surface of the backrest 12.
  • At least one fourth chamber wall 61 may be formed in the third cushion 60 to limit the third cushion 60 to the plurality of chambers.
  • the fourth chamber wall 61 may be provided in a pair which is spaced apart from the upper end of the third cushion 60 by a predetermined interval and extends downward.
  • the third cushion 60 is limited by the pair of fourth chamber walls 61 to maximize the expansion thickness of the center portion, thereby effectively cushioning the impact during the frontal collision of the rear passengers, thereby safely protecting the rear passengers. Can be.
  • the present invention is applied to the airbag device technology of a vehicle that protects the occupant to secure the occupant by restraining both sides and the front of the occupant around both shoulders of the occupant by expanding and deploying the shawl-shaped airbag cushion installed on the back of the seat during the collision of the vehicle.

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Abstract

자동차의 에어백 장치에 관한 것으로, 자동차의 충돌시 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 상체 전체를 감싸서 구속하도록, 숄 형상으로 형성되어 탑승자의 양측면을 향해 전개되는 에어백 쿠션 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하는 구성을 마련하여, 자동차의 충돌시 시트의 등받이에 설치된 숄 형상의 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 탑승자의 상체 양측면과 전면을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다.

Description

자동차의 에어백 장치
본 발명은 자동차의 에어백 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 충돌 발생시 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 상체를 구속해서 탑승자를 안전하게 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 운전하체 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.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 특허 등록번호 제10-1655569호(2016년 9월 8일 공고)
(특허문헌 2) 대한민국 특허 등록번호 제10-1611087호(2016년 4월 11일 공고)
그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 일반적으로 자동차에 적용되는 각 에어백을 선택적으로 전개하도록 제어하는 구성으로서, 자동차의 충돌 시 탑승자의 자세나 방향에 따라 탑승자에게 가해지는 충격을 충분하게 완화할 수 없어 탑승자의 부상이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 자율주행 자동차에 탑승한 탑승자가 착석한 자세 및 방향과 무관하게 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
특히, 최근에는 자동차의 시트에 일체화되는 일체형 시트벨트가 적용되고 있다.
따라서 일체형 시트벨트 또는 일반적인 시트벨트와 연동해서 탑승자의 정면, 니어 사이드 및 파 사이드에 팽창 전개되어 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 충돌시 탑승자의 정면과 양측면에 에어백을 팽창 전개시켜 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자율주행 자동차에서 탑승자의 방향, 자세와 무관하게 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시트에 적용된 시트벨트의 타입과 무관하게 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 에어백 장치는 자동차의 충돌시 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 상체 전체를 감싸서 구속하도록, 숄 형상으로 형성되어 탑승자의 양측면을 향해 전개되는 에어백 쿠션 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 에어백 장치에 의하면, 자동차의 충돌시 시트의 등받이에 설치된 숄 형상의 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 탑승자의 양측면과 전면을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 시트벨트와의 간섭을 회피하기 위해 제2 쿠션을 부분적으로 적용하고, 기존 설치된 니어 사이드 에어백과 연동해서 탑승자의 좌측면을 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 에어백 쿠션을 등받이의 후면을 따라 하방으로 팽창 전개시켜 후석 탑승객의 정면 충돌시 충격을 완충함으로써, 후석 탑승객을 안정하게 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 자동차의 에어백 장치의 평면도,
도 3은 에어백 쿠션의 전개도,
도 4 및 도 5는 각각 에어백 쿠션이 등받이의 시트 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도와 후면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 정면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 탑승자의 머리 부분과 가슴 부분의 양측면 및 전면에 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 상체 전체를 구속해서 탑승자를 안전하게 보호한다.
물론, 본 발명은 에어백 쿠션의 길이를 하방으로 연장해서 탑승자의 엉덩이 부분과 허벅지 부분을 보호할 수도 있다.
이하에서는 일체형 시트벨트가 설치된 시트에 적용되는 에어백 장치의 구성을 제1 실시 예로 설명하고, 일반적인 시트벨트가 설치된 경우, 시트에 적용되는 에어백 장치의 구성을 제2 실시 예로 설명한다.
그리고 본 실시 예에서는 일반적인 차량의 운전석에 설치된 에어백 장치의 구성을 설명하며, 운전석을 중심으로 자동차의 전면을 향하는 방향을 '전방'이라 하고, 자동차의 후면을 향하는 방향을 '후방'이라 한다. 이와 함께, '좌측', '우측', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기 전방 및 후방을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
따라서 도면에 도시된 참조부호 F는 자동차의 전방을 나타내고, 참조부호 B은 자동차의 후방을 나타내며, 참조부호 U는 자동차의 상방을 나타내고, 참조부호 D는 자동차의 하방을 나타낸다. 그리고 참조부호 I 자동차의 폭 방향에서 자동차의 내부 방향을 나타내고, 참조부조 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
[실시 예 1]
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동차의 에어백 장치의 평면도이며, 도 3은 에어백 쿠션의 전개도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 자동차의 충돌시 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 상체 전체를 감싸서 구속하도록, 숄(shawl) 형상으로 형성되어 탑승자의 양측면을 향해 전개되는 에어백 쿠션(20) 및 자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터(21)를 포함한다.
에어백 쿠션(20)은 탑승자의 양측면 및 전면에 팽창 전개되어 탑승자의 어깨 부분을 중심으로 머리 부분과 가슴, 복부 및 골반(pelvis) 부분을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호하는 기능을 한다.
이를 위해, 에어백 쿠션(20)은 탑승자의 양측 어깨를 감싸는 숄 형상으로 형성되고, 탑승자의 어깨를 중심으로 탑승자의 머리 부분과 가슴, 복부 및 골반 부분에 대응되도록 탑승자의 전방과 상방 및 하방으로 팽창 전개될 수 있다.
상세하게 설명하면, 에어백 쿠션(20)은 탑승자가 착석하는 시트(11)의 등받이(12)에 설치되고, 등받이(12)의 양측 상단부에서 전방과 상방 및 하방으로 팽창 전개되는 제1 및 제2 쿠션(30,40)을 포함할 수 있다.
제1 쿠션(30)은 도 1 및 도 2에서 보았을 때 탑승자의 우측 어깨를 감싸면서 탑승자의 머리 부분과 가슴 및 복부 부분의 우측면 및 전면 일부를 향해 팽창 전개될 수 있다.
제2 쿠션(40)은 탑승자의 좌측 어깨를 구속하면서 감싸면서 탑승자의 머리 부분과 가슴 및 복부 부분의 좌측면 및 전면 일부를 향해 팽창 전개될 수 있다.
즉, 제1 및 제2 쿠션(30,40)은 각각 등받이(12)의 상부에서 전방을 향해 팽창 전개되면서 탑승자의 양측 어깨를 구속하고, 탑승자의 머리 부분부터 가슴과 복부 및 골반 부분의 양측면과 전면으로 팽창 전개되어 탑승자의 상체 전체를 보호할 수 있다.
이를 위해, 제1 및 제2 쿠션(30,40)은 등받이(12)의 양측단에서 탑승자의 전면 중앙을 향해 경사지게 팽창 전개될 수 있다.
따라서 본 발명은 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 커튼 에어백 기능과 파 사이드 및 니어 사이드 에어백 그리고 정면 에어백 기능을 동시에 얻을 수 있다.
제1 및 제2 쿠션(30,40)의 상단은 등받이(12)의 상단에 설치되는 헤드레스트(13)의 후면에 배치되는 연결부(50)에 의해 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 연결부를 헤드레스트 후측에 배치해서 에어백 쿠션을 숄 타입으로 구성함에 따라, 헤드레스트의 지지력을 이용해서 에어백 쿠션의 강도를 향상시킬 수 있다.
제1 및 제2 쿠션(30,40)은 각각 하벽과 전방벽 및 후방벽에 의해 그 내부에 팽창 가능한 공간을 한정하는 백 형태를 가질 수 있다.
그리고 제1 및 제2 쿠션(30,40)은 각각 도 2에 도시된 바와 같이, 탑승자와 접하는 내측 패널(31,41)과 탑승자의 외측을 향하는 외측 패널(32,42)의 재봉 또는 원피스 우븐 방식에 의해 백 형상으로 형성되고, 탑승자와 접촉하는 신체부위에 대응되도록 복수의 보호영역을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 쿠션(30)과 제2 쿠션(40)은 각각 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탑승자의 머리와 어깨 부분 및 가슴 상부를 보호하는 상부 보호 영역(A1,A3)과 탑승자의 가슴 하부와 복부 및 골반 부분을 보호하는 하부 보호 영역(A2,A4)을 가질 수 있다.
상세하게 설명하면, 제1 쿠션(30)의 상부 및 하부 보호 영역(A1,A2)은 제1 쿠션(30)의 중앙부에 상하 방향을 따라 형성되는 제1 챔버월(35)에 의해 한정되는 제1 및 제2 챔버(33,34)를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 제2 쿠션(40)의 상부 및 하부 보호 영역(A3,A4)은 제2 쿠션(40)의 중앙부에 상하 방향을 따라 형성되는 제2 챔버월(45)에 의해 한정되는 제3 및 제4 챔버(43,44)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 챔버월(35,45)은 각각 후방을 향해 개구된 대략 'C' 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 챔버월(35,45)은 탑승자의 머리 및 어깨 부분과의 충돌시 충격을 효과적으로 완충하기 위해, 제1 및 제2 쿠션(20)의 중앙부보다 전방에 위치하도록 하부에서 상부로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
그리고 제1 및 제2 챔버월(35,45)은 탑승자의 어깨와 가슴 부분을 구속할 수 있도록, 중앙부가 후방을 향해 오목한 형상으로 굴곡지게 형성될 수도 있다.
그래서 탑승자의 머리 및 어깨 부분은 자동차의 측면 충돌시, 제1 및 제2 챔버월(35,45)에 의해 제1 및 제3 챔버(33,43)의 팽창 두께보다 크게 팽창된 제2 및 제4 챔버(34,44)에 의해 안전하게 보호될 수 있다.
그리고 탑승자의 머리 및 어깨 부분은 자동차의 경사 충돌시, 제1 및 제2 챔버월(35,45)을 중심으로 팽창된 제1 및 제2 챔버(33,34) 사이 및 제3 및 제4 챔버(43,44) 사이에 구속된다.
이와 같이, 본 발명은 자동차의 측면 충돌시 및 경사 충돌시 탑승자의 머리 및 어깨 부분을 효과적으로 구속해서 탑승자의 뇌 상해치를 최소화할 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 챔버(33,34,43,44)는 각각 탑승자의 복부와 골반 부분뿐만 아니라, 탑승자의 둔부 및 허벅지 부분을 보호할 수 있도록, 하방으로 연장되는 길이를 다양하게 변경해서 설정될 수 있다.
연결부(50)에는 연결부(50)를 복수의 챔버로 한정하는 적어도 하나 이상의 제3 챔버월(51)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 제3 챔버월(41)은 연결부(50)를 상하로 나란하게 팽창 전개되는 2개의 챔버로 한정하도록 수평 방향을 따라 형성될 수 있다.
제1 쿠션(30)과 연결부(50) 및 제2 쿠션(40)은 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차의 충돌시 제1 내지 제3 챔버월(35,45,51)에 의해 전면에서 보았을 때 대략 '∩' 형상으로 굴곡지게 팽창 전개될 수 있다.
따라서 연결부(50)는 자동차의 경사 충돌시 탑승자의 머리 부분이 헤드레스트 외측으로 이동하지 못하도록 구속하고, 충돌로 인한 충격을 흡수함으로써, 탑승자의 뇌 상해치를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
여기서, 제1 및 2 쿠션(30,40)의 각 벽과 챔버월은 제1 및 제2 쿠션(30,40)의 내측 및 외측 패널(31,32,41,42)을 각각 재봉하거나, 원 피스 우븐 방식으로 직조하는 방식에 의해 형성될 수 있다.
또는, 제1 및 2 쿠션(30,40)의 각 벽과 챔버월은 접착제, RF 용접, 초음파 용접 등 다양한 접합 방식 중에서 적절한 하나 이상의 방식을 선택적으로 적용해서 형성될 수 있다.
그리고 본 실시 예에서 제1 및 제2 쿠션(30,40)의 후방벽(303,403)에는 각각 인플레이터(21)로부터 가스가 도입되는 제1 및 제2 도입부(36,46)가 마련될 수 있다.
제1 및 제2 도입부(36,46)는 각 인플레이터(21)와 연결된다.
예를 들어, 제1 및 제2 도입부(36,46)는 자동차의 충돌시 인플레이터(21)로부터 공급되는 가스를 제2 챔버(34)와 제4 챔버(44)에 우선적으로 전달할 수 있도록, 제2 및 제4 챔버(34,44)의 후측에서 전측 상방을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인플레이터(21)는 탑승자의 파 사이드와 니어 사이드의 충돌 특성에 따라 서로 동일한 규격, 예컨대 가스 발생량, 공급속도 등을 가지거나, 서로 다른 규격을 가지는 2개로 마련될 수 있다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 인플레이터를 이용해서 에어백 쿠션에 가스를 공급하거나, 3개 이상의 인플레이터를 이용해서 에어백 쿠션에 가스를 공급하도록 변경될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 제1 및 제2 쿠션(30,40)과 연결부(50)의 후방벽(303,403)은 복수의 고정부재(도면 미도시)를 이용해서 시트(11)의 등받이(12) 내부에 고정될 수 있다.
다음, 도 4 및 도 5를 참조하여 에어백 쿠션의 설치 구조를 설명한다.
도 4 및 도 5는 각각 에어백 쿠션이 등받이의 시트 프레임에 설치된 상태를 보인 사시도와 후면도이다.
에어백 쿠션(20)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 접힘 또는 감김 상태로 등받이(12)의 내부에 설치되는 시트 프레임(14) 가장자리를 따라 설치될 수 있다.
여기서, 제1 쿠션(30)은 시트 프레임(14)의 측벽, 즉 우측벽 내측에 설치된다.
그래서 제1 쿠션(30)은 자동차의 충돌시 팽창 전개되면서 시트 프레임(14)의 좌측벽에 지지되면서 탑승자의 파 사이드 방향으로의 이동을 방지한다.
이와 같이, 본 발명은 시트 프레임의 측벽 내측에 에어백 쿠션을 설치해서 시트 프레임의 강성을 이용해서 에어백 쿠션의 지지력을 높임으로써, 탑승자의 부상을 효과적으로 방지할 수 있다.
물론, 본 발명은 일반적인 자동차뿐만 아니라, 좌석이 회전하는 자율주행 자동차에서 적용 가능함에 따라, 제2 쿠션(40)을 시트 프레임(14)의 좌측벽 내측에 설치할 수 있다.
등받이(12)의 커버에는 자동차의 충돌시 에어백 쿠션(20)이 외측으로 팽창 전개되도록 절개라인이 형성될 수 있다.
상기 절개라인은 등받이(12) 커버의 전면 양측에 상방 방향을 따라 형성되는 한 쌍의 수직 라인과 등받이(12) 커버의 후면 상단에 수평 방향을 따라 형성되는 수평 라인을 포함하고, 한 쌍의 수직라인은 상기 수평 라인에 의해 연결될 수 있다.
이에 따라, 에어백 쿠션(20)은 자동차의 충돌시 가스에 의해 팽창되면서 등받이(12)의 커버에 형성된 절개라인을 절개하여 등받이(12) 외측으로 팽창 전개된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 숄 형상의 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 탑승자의 상체 양측면과 전면을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다.
[실시 예 2]
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치 구성을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 시트벨트(15)가 적용된 자동차에서 운전석 시트(11)에는 센터필러(일명 B필러)(16)의 상단부와 하단부에 시트벨트(16)의 양단이 설치되고, 운전석 시트(11)의 우측 하부에는 시트벨트(15)의 텅이 결합되는 버클(17)이 설치된다.
이로 인해, 일반적인 시트벨트가 적용된 자동차에 상기의 제1 실시 예에서 설명한 에어백 쿠션(20)을 적용하는 경우, 시트벨트(15)와 제2 쿠션(40)이 서로 간섭되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 쿠션(40)의 일부, 즉 상부만을 적용하도록 변경될 수 있다.
예를 들어, 제2 쿠션(40)은 도 3에 도시된 제2 쿠션(40)의 상부 보호 영역(A3)만을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 등받이(12)의 좌측단에는 니어 사이드 에어백(18)이 설치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 시트벨트와의 간섭을 회피하기 위해 제2 쿠션을 부분적으로 적용하고, 기존 설치된 니어 사이드 에어백과 연동해서 탑승자의 좌측면을 보호할 수 있다.
[실시 예 3]
도 7 및 도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치의 예시도이다.
도 7에는 에어백 쿠션이 팽창 전개된 상태를 보인 후면도가 도시되어 있고, 도 8에는 팽창 전개된 에어백 쿠션과 후석 탑승객의 충돌 상태를 보인 사시도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 에어백 쿠션(20)은 자동차의 충돌시 후석 탑승객을 보호하기 위한 제3 쿠션(60)을 더 포함할 수 있다.
제3 쿠션(60)은 연결부(50)의 하단에 연결되고, 등받이(12)의 후면을 따라 하방을 향해 팽창 전개될 수 있다.
이러한 제3 쿠션(60)에는 제3 쿠션(60)을 복수의 챔버로 한정하기 위해 적어도 하나의 제4 챔버월(61)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 제4 챔버월(61)은 제3 쿠션(60)의 상단에서 일정 간격만큼 이격되어 하방으로 연장 형성되는 한 쌍으로 마련될 수 있다.
따라서 제3 쿠션(60)은 한 쌍의 제4 챔버월(61)에 의해 중앙부의 팽창 두께가 최대가 되도록 한정됨에 따라, 후석 탑승객의 정면 충돌시 충격을 효과적으로 완충함으로써, 후석 탑승객을 안전하게 보호할 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.
본 발명은 자동차의 충돌시 시트의 등받이에 설치된 숄 형상의 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 탑승자의 양측면과 전면을 구속해서 탑승자를 안전하게 보호하는 자동차의 에어백 장치 기술에 적용된다.

Claims (10)

  1. 자동차의 충돌시 탑승자의 양측 어깨를 중심으로 상체 전체를 감싸서 구속하도록, 숄 형상으로 형성되어 탑승자의 양측면을 향해 전개되는 에어백 쿠션 및
    자동차의 충돌시 충격 감지신호에 의해 가스를 발생시켜 상기 에어백 쿠션에 공급하는 인플레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 탑승자가 착석하는 시트의 등받이에 설치되고,
    상기 등받이의 양측 상단부에서 전방과 상방 및 하방으로 팽창 전개되는 제1 및 제2 쿠션을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에어백 쿠션은
    상기 등받이의 상단에 설치되는 헤드레스트의 후면에 배치되고, 상기 제1 및 제2 쿠션의 상단부를 연결하는 연결부를 더 포함하고,
    상기 등받이의 커버에는 자동차의 충돌시 상기 에어백 쿠션의 팽창에 의해 절개되는 절개라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 쿠션과 연결부 및 제2 쿠션은 자동차의 충돌시 전면에서 보았을 때 '∩' 형상으로 굴곡지게 팽창 전개되고,
    상기 연결부는 자동차의 경사 충돌시 탑승자의 머리 부분이 헤드레스트 외측으로 이동하지 못하도록 구속하고, 충돌로 인한 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿠션은 각각 탑승자의 양측면과 전면을 보호하도록, 등받이의 양측단에서 탑승자의 전면 중앙을 향해 경사지게 팽창 전개되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿠션 중에서 어느 하나 이상은 팽창 전개시 등받이에 설치된 시트 프레임을 이용해서 지지되도록, 상기 시트 프레임의 측벽 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿠션은 각각 탑승자와 접하는 내측 패널과 탑승자의 외측을 향하는 외측 패널의 재봉 또는 원피스 우븐 방식에 의해 백 형상으로 형성되고, 탑승자와 접촉하는 신체부위에 대응되도록 복수의 보호영역을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 쿠션은 자동차에 설치되는 시트벨트와의 간섭을 회피하도록, 탑승자의 머리 부분과 어깨 부분의 측면 및 전면에 대응되는 형상으로 팽창 전개되고,
    상기 등받이에 설치되는 니어 사이드 에어백과 연동해서 탑승자의 니어 사이드 측면을 구속해서 보호하는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 자동차의 정면 충돌시 후석 탑승객을 보호하기 위한 제3 쿠션을 더 포함하고,
    상기 제3 쿠션은 상기 연결부의 하단에 연결되고, 상기 등받이 후면을 따라 하방으로 팽창 전개되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿠션은 각각 탑승자의 머리와 어깨 부분 및 가슴 상부를 보호하는 상부 보호 영역과
    탑승자의 가슴 하부와 복부 및 골반 부분을 보호하는 하부 보호 영역을 포함하고,
    상기 제1 쿠션과 제2 쿠션은 각각 중앙부에 상하 방향을 따라 형성되는 제1 및 제2 챔버월에 의해 한정되는 제1 및 제2 챔버를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 챔버월은 후방을 향해 개구된 'C' 형상으로 형성되며,
    상기 제1 및 제2 챔버월은 탑승자의 머리 및 어깨 부분과의 충돌시 충격을 완충하도록, 하부에서 상부로 갈수록 전방을 향해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
PCT/KR2019/004043 2018-06-07 2019-04-05 자동차의 에어백 장치 WO2019235730A1 (ko)

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