KR100198391B1 - 자동차 에어백용 충격스위치 - Google Patents

자동차 에어백용 충격스위치 Download PDF

Info

Publication number
KR100198391B1
KR100198391B1 KR1019970009170A KR19970009170A KR100198391B1 KR 100198391 B1 KR100198391 B1 KR 100198391B1 KR 1019970009170 A KR1019970009170 A KR 1019970009170A KR 19970009170 A KR19970009170 A KR 19970009170A KR 100198391 B1 KR100198391 B1 KR 100198391B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impact
spring
switch
airbag
leaf spring
Prior art date
Application number
KR1019970009170A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980073706A (ko
Inventor
유재욱
Original Assignee
전주범
대우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019970009170A priority Critical patent/KR100198391B1/ko
Publication of KR19980073706A publication Critical patent/KR19980073706A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100198391B1 publication Critical patent/KR100198391B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/33—Arrangements for non-electric triggering of inflation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01013—Means for detecting collision, impending collision or roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R2021/26029—Ignitors
    • B60R2021/26035—Ignitors triggered by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/304—Acceleration sensors
    • B60Y2400/3042—Collision sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

본 발명은 승객보호 수단중의 하나인 에어백장치에 적용하는 자동차 에어백용 충격스위치에 관한 것이다.
본 발명은 자동차 충돌시 외부의 충격량이 소정치이상이면 에어백장치의 점화약(17)을 작동시키는 기계식 충격스위치에 있어서: 원추형으로 벤딩되어 케이싱(10)에 장착되는 판스프링(11); 상기 판스프링(11)의 내부에 장착되고, 충격에 따른 관성력으로 후진되는 중량체(12); 상기 중량체(12)가 후진되는 방향으로 직선운동 가능하게 설치되고, 스프링(18)에 의해 가압되는 평판부(13a) 및 환봉부(13b)로 구성되는 로크부재(13); 상기 로크부재(13)와 교차되면서 스프링(18)에 의해 가압되도록 장착되고, 로크부재(13)의 후진으로 선단의 격침(19)이 점화약(17)을 가격시키는 가압부재(14); 그리고 상기 로크부재(13)와 반대방향으로 운동하도록 링크(15)를 개재하여 연결되고, 점화약(17)이 비정상적으로 가격되는 것을 차단하는 안전판(16)을 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 자동차 충돌시 충격력에 의해 신속하게 작동되는 기계식 충격스위치를 적용하여 에어백 작동의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

자동차 에어백용 충격스위치
본 발명은 충격 감지센서에 관한 것으로서, 특히 자동차의 승객보호 수단중의 하나인 에어백장치에서 자동차 충돌시 충격력에 의해 신속하게 작동되는 기계식 충격스위치를 적용하여 에어백 작동의 신뢰성을 향상시키기 위한 자동차 에어백용 충격스위치에 관한 것이다.
통상적으로, 차량의 충돌시 운전자를 보호하기 위해 핸들 또는 조수석 전면에 화약식 에어백장치가 설치된다. 이러한 에어백장치는 가속도센서에 의해 소정치이상의 충격량이 감지된 때 밧데리 전원으로 작약을 점화시켜 고압의 가스가 발생되도록 하고 이 가스압으로 에어백을 전개시킨다.
이러한 에어백장치는 비교적 고가이고 사용빈도가 극히 적은 장치이기 때문에 그 작동에 있어서 극히 높은 신뢰성이 요구된다. 이를 위해 대용량의 컨덴서로 구성되는 백업(backup)전원, 에어백 시스템전체의 이상유무를 항상 감시하고 경고하는 다이어그노시스(diagnosis)회로 등을 설치하기도 한다.
그러나, 상기의 수단에 의해서도 이상 유무가 검출되지 않는 경우, 예컨대 가속도센서가 오동작 또는 동작 불능이 된 경우에 충돌사고를 당하면 점화장치의 작약이 폭발되지 않아 에어백장치는 무용지물이 된다. 이를 방지하기 위해 기계식 충격검출센서를 병용시키기도 한다.
일반적으로, 충격량의 기게적인 검출에는 소정의 질량을 지닌 질량체 및 소정의 탄성력을 지닌 스프링을 조합한 스프링-질량 센서가 사용되고 있는데, 외부의 충격량이 센서에 전달되면 스프링의 전방에 설치되는 질량체가 감속도 운동을 시작하여 그 상대적 위치의 변화가 발생된다.
이러한 상대 위치의 변화는 충격에 따른 감속도의 크기에 비례하는 소정의 전기적 물리량(예컨대 저항치)으로 변환되어 자동차의 종합제어기인 ECU에 보내져 충돌을 판단하는 데이터로 사용된다.
이와 같이 기계적인 검출수단으로 사용되는 스프링-질량 방식의 센서는 실리콘 기판상에 피에조 저항·앰프·필터 등을 하나의 회로로 집적시킨 반도체식 센서에 비해 노이즈에 의한 영향을 받지 않는 장점은 있으나 에어백의 인플레이터를 직접 구동하지 못하고 역시 전기 신호로 변환되는 과정을 거쳐야 하므로 신뢰성에 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 자동차의 승객보호 수단중의 하나인 에어백장치에서 자동차 충돌시 충격력에 의해 신속하게 작동되는 기계식 충격스위치를 적용하여 에어백작동의 신뢰성을 향상시키기 위한 자동차 에어백용 충격스위치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 충격스위치의 내부를 드러내어 나타내는 구성도.
제2a도 및 제2b도는 각각 도1의 A-A부분 및 B-B부분에 대한 단면도.
제3도는 제1도의 판스프링의 원추각 변화에 따른 충격력 조절을 설명하기 위한 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이싱 11 : 판스프링
12 : 중량체 13 : 로크부재
13a : 평판부 13b : 환봉부
14 : 가압부재 14a : 사각홈
14b : 원형홈 15 : 링크
16 : 안전판 17 : 점화약
18 : 스프링 19 : 격침
A, A' : 원추각 F, F' : 가압력
Fx, FY, F'x, F'Y: 분력
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차 충돌시 외부의 충격량이 소정치이상이면 에어백장치의 점화약(17)을 작동시키는 기계식 충격스위치에 있어서: 원추형으로 벤딩되어 케이싱(10)에 장착되는 판스프링(11); 상기 판스프링(11)의 내부에 장착되고, 충격에 따른 관성력으로 후진되는 중량체(12); 상기 중량체(12)가 후진되는 방향으로 직선운동 가능하게 설치되고, 스프링(18)에 의해 가압되는 평판부(13a) 및 환봉부(13b)로 구성되는 로크부재(13); 상기 로크부재(13)와 교차되면서 스프링(18)에 의해 가압되도록 장착되고, 로크부재(13)의 후진으로 선단의 격침(19)이 점화약(17)을 가격시키는 가압부재(14); 그리고 상기 로크부재(13)와 반대방향으로 운동하도록 링크(15)를 개재하여 연결되고, 점화약(17)이 비정상적으로 가격되는 것을 차단하는 안전판(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어백용 충격스위치를 제공한다.
이때, 상기 가압부재(14)는 로크부재(13)의 평판부(13a) 및 환봉부(13b)에 각각 맞물림되는 사각홈(14a) 및 원형홈(14b)이 상호 연통되어 형성된다.
[실시예]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.
제1도는 본 발명에 따른 충격스위치의 내부를 드러내어 나타내는 구성도가 도시되고, 제2a도, 및 제2b도는 각각 제1도의 A-A 부분 및 B-B부분에 대한 단면도가 도시된다.
본 발명은 자동차 충돌시 외부의 충격량이 소정치이상이면 에어백장치의 점화약(17)을 작동시키는 기계식 충격스위치에 적용하는 바, 판스프링(11)·중량체(12)·로크부재(13)·가압부재(14)·링크(15)·안전판(16) 등이 케이싱(10) 내부에 장착되는 구성을 지닌다.
이러한 작동기구를 지니는 케이싱(10)은 에어백장치에서 가스폭발압을 형성하는 인플레이터(도시 생략)의 내부 또는 외부에서 점화약(17)과 연결되도록 장착된다. 점화약(17)은 인플레이터에서 가스 발생제를 연소시켜 에어백이 팽창되도록 하는 것으로서 ECU가 충돌 감속도를 검출하여 출력하는 전기 신호 대신 본 발명의 작동기구에 의해 작동된다.
이때, 본 발명에 따른 판스프링(11)은 원추형으로 벤딩되어 케이싱(10)에 장착된다. 상기 판스프링(11)은 제2a도에 나타낸 바와 같이 양측 모서리가 겹쳐지도록 벤딩한후 용접하여 접합시키지 않고 그대로 둔다. 판스프링(11)의 원추각 및 탄성력은 자동차 충돌에 따른 감속도에 의해 후술하는 중량체(12)에 작용하는 관성력을 고려하여 결정한다.
또, 본 발명의 중량체(12)는 상기 판스프링(11)의 내부에 장착되고, 충격에 따른 관성력으로 후진된다. 밀도가 높은 금속을 사용하여 구체(球體)로 성형되는 중량체(12)는 그 직경보다 큰 개구와 작은 개구를 지니는 판스프링(11)의 중간에 접합시키지 않은 상태로 삽입된다. 중량체(12)는 충돌에 따른 관성력으로 후진하여 후방의 작은 개구를 통하여 판스프링(11)을 이탈하는데, 판스프링(11)의 원추각 및 탄성력이 클수록 작동에 필요한 관성력도 커진다. 판스프링(11)은 탄성력이 작은 재질이 사용되는 경우에는 원추각을 크게 하고, 탄성력이 큰 재질이 사용되는 경우에는 원추각을 작게 한다. 중량체(12)의 이동시 불필요한 마찰저항을 받지 않도록 중량체(12) 및 판스프링(11) 내면의 표면조도를 양호하게 유지한다.
또, 본 발명의 로크부재(13)는 상기 중량체(12)가 후진되는 방향으로 직선운동 가능하게 설치되고, 스프링(18)에 의해 가압되는 평판부(13a) 및 환봉부(13b)로 구성된다. 상기 로크부재(13)는 제2b도에 나타낸 바와 같이 환봉을 사용하고 전체 길이의 반정도는 양면을 절삭하여 평판부(13a) 및 환봉부(13b)가 일체로 형성되도록 한다. 평판부(13a) 의 두께는 환봉부(13b) 직경의 70% 이상으로 유지되도록 하여 강도가 약화되는 것을 방지한다. 로크부재(13)는 비교적 약한 탄성력을 지니는 스프링(18)에 의해 가압되는 상태이므로 중량체(12)의 관성력을 받기 전에는 자동차 주행에 따른 진동에 의해 임의로 후진되지 않는다.
또, 본 발명의 가압부재(14)는 상기 로크부재(13)와 교차되면서 스프링(18)에 의해 가압되도록 장착되고, 로크부재(13)의 후진으로 선단의 격침(19)이 점화약(17)을 가격시킨다. 상기 가압부재(14)는 환봉 또는 사각봉을 사용하여 형성되고, 선단에 경도가 높은 격침(19)이 접합된다. 가압부재(14)는 비교적 강한 탄성력을 지니는 스프링(18)에 의해 가압되는 상태이나 그와 교차되는 로크부재(13)에 의해 그 전진운동이 억제되고 있다.
이때, 상기 가압부재(14)는 로크부재(13)의 평판부(13a) 및 환봉부(13b)에 각각 맞물림되는 사각홈(14a) 및 원형홈(14b)이 상호 연통되어 형성된다. 제2b도에 나타낸 바와 같이 가압부재(14)에는 사각홈(14a) 및 원형홈(14b)이 열쇠구멍처럼 관통되어 형성된다. 로크부재(13)의 환봉부(13b) 및 상기 원형홈(14b)은 헐거운 끼워맞춤되도록 하여 로크부재(13)의 후진운동이 구속되지 않으면서 자동차 주행 진동에 의한 로크부재(13) 및 가압부재(14)의 흔들림도 최소화한다. 이러한 구성에 의해 평상시 로크부재(13)의 환봉부(13b)가 가압부재(14)의 원형홈(14b)에 삽입되어 있어 가압부재(14)는 정지상태가 유지되지만, 자동차 충돌시 중량체(12)가 로크부재(13)에 충돌하면 평판부(13a)가 원형홈(14b)에 도달되므로 스프링(18)의 압출력을 받는 가압부재(14)는 사각홈(14a)의 길이만큼 순간적으로 전진하여 격침(19)이 점화약(17)을 작동시킨다.
또, 본 발명에 따른 안전판(16)은 상기 로크부재(13)와 반대방향으로 운동하도록 링크(15)를 개재하여 연결되고, 점화약(17)이 비정상적으로 가격되는 것을 차단한다. 상기 안전판(16)은 평상시 그 자유단이 케이싱(10)에 삽입되어 있고, 로크부재(13)가 중량체(12)의 충격으로 후진하면 링크(15)의 작용으로 전진된다. 안전판(16)은 가압부재(14)가 자동차 주행시 진동에 의한 피로파괴 등 비정상적 원인으로 작동되어도 점화약(17)이 가격되지 않도록 한다.
한편, 상기 로크부재(13)를 가압하는 스프링(18)의 가압력을 조절하도록 그 스프링의 후장에 볼트를 장착함으로써 사익 중량체(12)가 후진되어 가압부재(14)의 작동이 가능한 충격량을 조절하는 것이 가능하게 구성될 수 있다.
또, 상기 판스프링(11)의 원추각이 변화함으로써 상기 로크부재(13)를 가압하는 상기 중량체(12)가 후진되어 가압부재(14)를 작동시키는 충격량을 조절하도록 구성되는 것도 가능하다.
이는 제3도에서 명확하게 설명되는 바, 원추각이 A인 경우 판스프링(11)이 중량체(12)에 작용시키는 가압력 F는 Fx 및 FY의 분력으로 나누어지고, 이때 FY는 중량체(12)의 충격력을 결정하는 분력이 된다. FY=F·sin(A/2)의 관계가 있으므로 A'로 작아진다면 F'Y도 작아지고(이때 F'x는 Fx보다 커지거나 충격력의 방향과 직교하므로 영향이 없음), 이에 따라 중량체(12)는 보다 작은 충격력에도 판스프링(11)을 이탈하여 충격스위치의 기능을 수행한다.
또, 판스프링(11)의 탄성력·원추각 및 중량체(12)의 질량을 적절히 조절하면 스위치의 작동조건을 달리할 수 있고, 자동차 에어백장치외의 사용용도에 맞는 충격 스위치가 실현될 수 있다.
한편, 본 발명이 자동차 충돌에 감응하는 ECU의 전기 신호를 이용하여 에어백을 전개하는 종래의 에어백장치에 병용되는 경우 그 작동의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이상과 같은 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 자동차 에어백용 충격스위치는 자동차의 승객보호 수단중의 하나인 에어백장치에서 자동차 충돌시 충격력에 의해 신속하게 작동되는 기계식 충격스위치를 적용하여 에어백 작동의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 자동차 충돌시 외부의 충격량이 소정치이상이면 에어백장치의 점화약(17)을 작동시키는 기계식 충격스위치에 있어서: 원추형으로 벤딩되어 케이싱(10)에 장착되는 판스프링(11); 상기 판스프링(11)의 내부에 장착되고, 충격에 따른 관성력으로 후진되는 중량체(12); 상기 중량체(12)가 후진되는 방향으로 직선운동 가능하게 설치되고, 스프링(18)에 의해 가압되는 평판부(13a) 및 환봉부(13b)로 구성되는 로크부재(13); 상기 로크부재(13)와 교차되면서 스프링(18)에 의해 가압되도록 장착되고, 로크부재(13)의 후진으로 선단의 격침(19)이 점화약(17)을 가격시키는 가압부재(14); 그리고 상기 로크부재(13)와 반대방향으로 운동하도록 링크(15)를 개재하여 연결되고, 점화약(17)이 비정상적으로 가격되는 것을 차단하는 안전판(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어백용 충격스위치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압부재(14)는 로크부재(13)의 평판부(13a) 및 환봉부(13b)에 각각 맞물림되는 사각홈(14a) 및 원형홈(14b)이 상호 연통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어백용 충격스위치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로크부재(13)를 가압하는 상기 중량체(12)가 후진되어 가압부재(14)의 작동이 가능한 충격량을 조절하도록 스프링(18)의 탄성력이 후장에서 조절되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어백용 충격스위치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판스프링(11)의 원추각이 변화함으로서 상기 로크부재(13)를 가압하는 상기 중량체(12)가 후진되어 가압부재(14)를 작동시키는 충격량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 에어백용 충격스위치.
KR1019970009170A 1997-03-18 1997-03-18 자동차 에어백용 충격스위치 KR100198391B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970009170A KR100198391B1 (ko) 1997-03-18 1997-03-18 자동차 에어백용 충격스위치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970009170A KR100198391B1 (ko) 1997-03-18 1997-03-18 자동차 에어백용 충격스위치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980073706A KR19980073706A (ko) 1998-11-05
KR100198391B1 true KR100198391B1 (ko) 1999-06-15

Family

ID=19500009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970009170A KR100198391B1 (ko) 1997-03-18 1997-03-18 자동차 에어백용 충격스위치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100198391B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448809B1 (ko) * 2002-05-27 2004-09-16 현대자동차주식회사 에어백의 충돌감지센서

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980073706A (ko) 1998-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4666182A (en) Non crush zone-all mechanical damped sensor
US4573706A (en) Passenger compartment sensor requiring substantial velocity change
US4167276A (en) Self-contained air bag system
US4580810A (en) Air bag system
US7025379B2 (en) Side impact sensor systems
KR19990022642A (ko) 측면충돌시차량내의억제시스템을트리거링하기위한제어장치
US7428941B2 (en) Restraint system for a motor vehicle
US4819960A (en) Angled vehicle crash sensor
US5842716A (en) Self contained side impact airbag system
KR100198391B1 (ko) 자동차 에어백용 충격스위치
JPH05213150A (ja) エアバッグ制御監視装置
CA1238066A (en) Passenger compartment sensor with low bias
US6419265B1 (en) Self-contained airbag system
US4715617A (en) Passenger compartment sensor with low bias
GB2255535A (en) Vehicle impact sensor arrangement
Bergfried et al. Electronic crash sensors for restraint systems
WO2001032475A1 (en) Improvements in or relating to a control system
JP2774024B2 (ja) 加速度センサを用いたエアバッグシステム
US5454590A (en) Vehicle impact sensor arrangement
KR0116030Y1 (ko) 차량용 에어백장치
Hollingum Vehicle sensing gets an inflated image
KR200141825Y1 (ko) 차량용 에어백의 가스폭발 센서스위치구조
KR20050061690A (ko) 차량의 능동형 에어백 장치
KR19980053615U (ko) 에어백 기폭 장치를 이용한 앞좌석 시트 이격 장치
KR19990000436U (ko) 에어백 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee