KR100938327B1 - 무릎 에어백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백의 전개 시 에어백의 높이와 폭이 조절될 뿐만 아니라 로어 크래쉬 패널을 따라 전개되게 하는 것으로, 로어 크래쉬 패널에 설치되며 소정 위치에 인플레이터가 설치되는 무릎 에어백으로서, 상기 무릎 에어백을 측면의 세로 방향으로 겹쳐지게 접힌 하나 이상의 주름부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 무릎 에어백의 내부에는 팽창 가스가 지나는 구멍이 형성된 다수개의 테더가 서로 다른 각도와 길이로 고정되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 무릎 에어백의 상부가 하부 보다 더 팽창되는 구조로 이루어져 있어 탑승자의 무릎 부위를 안전하게 보호할 수 있고, 무릎 에어백이 상부뿐만 아니라 하부로도 팽창됨으로써 탑승자의 발목 부위를 보호할 수 있으며, 무릎 에어백의 높이 및 폭이 용이하게 조절되고, 무릎 에어백이 로어 크래쉬 형상과 동일하게 팽창되어 탑승자를 보다 안전하게 보호하게 되는 유용한 효과가 있다.

무릎 에어백, 주름부, 연장 에어백

Description

무릎 에어백{Knee Air Bag}

본 발명은 무릎 에어백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 로워 크래쉬 패널에 설치되어 운전자 또는 조수석 탑승자의 무릎을 보호하는 무릎 에어백에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 충돌, 추돌, 전복 사고 등 자동차 주행 시 발생되는 사고로부터 탑승자를 보호하기 위해 다양한 종류의 안전장치를 구비하게 되는데, 이러한 안전장치로는 안전벨트와 함께 자동차 사고 발생시 탑승자가 차체에 부딪히더라도 충격을 완화시키는 에어백 등이 있다.

상기 에어백은 운전석, 조수석, 뒷좌석 탑승자들을 보호하도록 운전석에는 스티어링 휠 아래에 설치하고, 조수석에는 인스트루먼트 패널에 설치하며, 뒷좌석 탑승자의 측면을 보호하도록 측면 에어백 또는 커튼 에어백을 설치한다.

특히, 운전자 및 조수석 탑승자의 무릎을 보호하기 위한 무릎 보호용 에어백은 스티어링 휠 아래쪽의 카울 브라켓트 또는 인스트루먼트 패널 아래에 설치한다.

이러한 무릎 보호용 에어백의 예로서 대한민국 특허공개공보 제2003-50611 호(이하, "종래기술1"이라 함)로 "운전자의 무릎보호용 에어백장치"가 개시되어 있으며, 이를 도1a 내지 도1c에 도시하였다.

도1a 내지 도1c에 도시된 바와 같이, 종래기술1의 무릎 보호용 에어백장치(10)는 로어크래시패드(3)의 안쪽면에 설치되고 에어백콘트롤유니트의 제어에 따라 통전되면서 폭발되는 인플레이터유니트(11), 상기 인플레이터유니트(11)의 폭발 시 분사되는 팽창 가스에 의해 로어크래시패드(3)에서 슈라우드패널(2)쪽으로 전개되는 에어백튜브(12)가 구비된다.

또한 상기 에어백튜브(12)를 감싸면서 다수개의 고정부재(13)를 매개로 로어크래시패드(3)에 고정되도록 설치됨과 더불어 상기 에어백튜브(12)의 전개 시 로어크래시패드(3)와 분리되면서 에어백튜브(12)와 주변부품들과의 간섭을 차단하여 에어백튜브(12)의 파손을 방지하는 에어백커버(14), 상기 슈라우드패널(2)쪽으로 위치된 에어백튜브(12)의 선단과 슈라우드패널(2)의 소정 부위를 연결시키면서 상기 인플레이터유니트(11)의 폭발시 에어백튜브(12)의 선단이 슈라우드패널(2)의 내측으로 전개되도록 전개방향을 유도하는 에어백고정수단(15)으로 구성된다.

이와 같은 종래기술1의 에어백은 자동차의 충돌 사고 발생시 에어백의 팽창으로 운전자의 무릎을 보호하게 된다.

또한, 무릎 보호용 에어백으로서 대한민국 공개특허공보 제2005-93843호(이하 "종래기술2"라 함)로 "차량 탑승자용 무릎 보호장치"가 개시되어 있으며, 이를 도2a 내지 도2c에 도시하였다.

도2a 내지 도2c에 도시된 바와 같이 종래기술2의 무릎 에어백 모듈(10')은 패널(21) 및 좌우 브래킷(22)을 통해 계기 패널 보강부(23)와 패널(21)을 통해 계기 패널(24)의 바닥부(24a)에 고정된다.

이러한 무릎 에어백 모듈(10')은 에어백(11'), 차량 충돌시 에어백(11')에 가스를 공급하기 위한 인플레이터(12'), 에어백(11') 및 인플레이터(12')를 수납하는 에어백 케이스(13')와 에어백 케이스(13')를 덮기 위한 에어백 커버(14')가 고정된다.

아울러 에어백 커버(14')는 에어백 케이스(13)와 패널(21')에 부착되어 에어백 케이스(13)의 후방 개구(13a)와 패널(21)의 개구(21a)를 덮고, 사각 형상의 도어부(14a)를 설치하며, 에어백 케이스(13)의 후방 개구(13a)와 패널(21)의 개구(21a)에 대응하는 위치에 설치된다.

또한 비교적 얇은 두께의 힌지부(14c)가 하부 가장자리에 형성되어 도어부(14a)는 에어백(11') 팽창 시 아래 방향으로 개방된다.

그러나, 전술한 종래기술1의 에어백은 슈라우드 패널 내부에서 전개됨에 따라 무릎이 슈라우드 패널과 부딪히게 되고, 이에 따라 에어백의 완충 역할이 감소되는 문제점이 있었다.

또한 종래기술2의 무릎 보호용 에어백은 자동차의 충돌 사고 시 에어백이 급속하게 팽창됨에 따라 운전자의 무릎과 에어백과의 마찰에 의하여 찰과상이 발생하게 되며, 인플레이터에서 발생된 팽창 가스의 급속한 주입으로 에어백에 진동이 발생되어 에어백을 원활하게 팽창시키지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 에어백의 전개 시 에어백의 높이와 폭이 조절될 뿐만 아니라 로어 크래쉬 패널을 따라 전개되게 하는 무릎 에어백을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 무릎 에어백은 로어 크래쉬 패널에 설치되며 소정 위치에 인플레이터가 설치되는 무릎 에어백으로서, 상기 무릎 에어백을 측면의 세로 방향으로 겹쳐지게 접힌 하나 이상의 주름부가 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 무릎 에어백의 상부가 하부 보다 더 팽창되는 구조로 이루어져 있어 탑승자의 무릎 부위를 안전하게 보호할 수 있고, 무릎 에어백이 상부뿐만 아니라 하부로도 팽창됨으로써 탑승자의 발목 부위를 보호할 수 있으며, 무릎 에어백의 높이 및 폭이 용이하게 조절되고, 무릎 에어백이 로어 크래쉬 형상과 동일하게 팽창되어 탑승자를 보다 안전하게 보호하게 되는 유용한 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

<실시예1>

본 발명의 무릎 에어백은 팽창된 상태의 측면에서 보아 세로 방향으로 서로 겹치게 접힌 주름부(110)가 형성된다.

도3은 본 발명의 무릎 에어백을 도시한 정면도 및 측면도이고, 도4는 본 발명의 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 사시도이며, 도5는 도4의 단면도이다.

본 발명의 무릎 에어백(100)은 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 차량의 로어 크래쉬 패널(도면상 미도시됨)에 내장되어 설치되며, 무릎 에어백(100)이 펼쳐진 형상은 대략 오각형 형상으로 이루어진다.

이러한 무릎 에어백(100)은 동일한 형상과 크기로 잘라 그 테두리를 봉제하거나 대칭된 형태로 잘라 중심선을 기준으로 접어 봉제함으로써 만들어질 수 있다.

이때 무릎 에어백(100) 상부에는 주름부(110)가 형성된다. 이러한 주름부(110)는 봉제 시에 무릎 에어백(100)의 일부를 겹치게 접은 상태로 봉제함으로써 형성된다.

아울러 주름부(110)는 무릎 에어백(100)의 상부측에 하나 이상 형성할 수 있는데, 무릎 에어백(100)의 팽창시에 무릎 에어백(100)이 크게 팽창되게 하고자 하는 경우에 주름부(110)를 2개 또는 3개 형성하는 것도 가능하다.

또 무릎 에어백(100) 내부에는 도5에 도시된 바와 같이, 각 챔버들(120,121,122,123)을 구획하는 제1테더(125), 제2테더(126), 제3테더(127)가 고정된다. 이들 테더들(125,126,127)은 각각 다른 각도와 길이로 고정되는데, 제2테더(126)를 기준으로 하여 제1테더(125)는 제2테더(126)의 각도 보다 낮은 각도로 고정되고, 제3테더(127)는 제2테더(126)의 각도 보다 높은 각도로 고정된다.

또한 제1테더(125)는 제2테더(126)를 기준으로 하여 제2테더(126)의 폭 보다 좁게 이루어지고, 제3테더(127)는 제2테더(126)의 폭 보다 넓게 이루어지며, 이들 테더(125,126,127)에는 팽창 가스가 지나는 구멍(128)이 형성된다.

이와 달리 이들 테더들(125,126, 127)은 제1테더(125)가 제2테더(126) 보다 낮은 각도 및 큰 폭으로 고정되고, 제3테더(127)는 제2테더(126)의 각도 보다 높은 각도 및 작은 폭으로 고정될 수도 있다.

아울러 무릎 에어백(100) 하부에는 인플레이터(도면상 미도시됨)가 설치되도록 설치 구멍(101)이 형성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 무릎 에어백(100)은 차량이 측면 충돌, 전복, 급제동하게 되면, 충돌감지센서에 의해 충돌이 감지되고, 충돌감지센서는 충돌에 따른 신호를 전자제어유닛으로 보내게 된다.

이에 따라 상기 전자제어유닛에서는 충돌감지센서에서 입력된 충격의 정도에 따라 무릎 에어백(100)의 팽창 여부를 판단하게 되고, 전자제어유닛에서는 차량에 가해진 충격이 강하면, 무릎 에어백(100)을 팽창시키는 신호를 인플레이터로 보내게 된다.

이때 상기 인플레이터에서는 전자제어유닛의 제어신호에 의해 인플레이터에 내장된 점화회로의 작동으로 전기 점화가 이루어지고, 전기 점화에 의해 내장된 화약을 기폭시켜 발생된 열기로 가스 발생제가 연소된다.

이렇게 인플레이터에서 발생된 팽창 가스는 설치 구멍(101)을 통해 분출되는데, 분출된 팽창 가스는 제1챔버(120)로 유입됨과 함께 제1테더(125)의 구멍(128)을 통해 제2챔버(121)로 이동된다.

이렇게 이동된 팽창 가스는 제2챔버(121)를 팽창시킴과 함께 제2테더(126)의 구멍(128)을 통해 제3챔버(122)로 유입됨과 함께 제3테더(127)로 이동된다.

또한 팽창 가스는 제3테더(127)의 구멍(128)을 통해 제4챔버(123)로 이동되어 제4챔버(123)를 팽창시키게 된다.

이렇게 팽창되는 무릎 에어백(100)은 도5에 도시된 바와 같이, 상기 제1테더(125)가 제2테더(126) 및 제3테더(127)에 비해 가장 작은 각도로 고정되어 있을 뿐만 아니라 가장 작은 폭으로 이루어져 있어 제1챔버(120)가 가장 작은 크기로 팽 창된다.

이와 함께 제2챔버(121)는 상기 제1테더(125)와 제2테더(126)에 의해 구획되어 있으므로 상기 제1챔버(120) 보다 더 팽창되고, 제3챔버(122)는 상기 제2테더(126)와 제3테더(127)에 의해 구획되어 있으므로 상기 제2챔버(121) 보다 더 팽창된다.

또 제4챔버(123)는 상기 제1챔버(120) 내지 제3챔버(122) 보다 더 크게 팽창된다.

이와 같이 챔버들(120,121,122,123)은 각각 다른 크기로 팽창됨에 따라 굴곡져 있는 로어 크래쉬 패널을 따라 굴곡지게 팽창됨과 함께 상부로 올라갈수록 챔버들(120,121,122,123)의 크기가 더 커짐에 따라 탑승자의 무릎뿐만 아니라 발목 부위까지도 충격으로부터 보호하게 된다.

아울러 상기 무릎 에어백(100) 상부에는 주름부(110)가 하나 이상 형성되어 있어 유입된 팽창 가스에 의해 하부쪽 보다 더 부풀게 된다. 즉, 무릎 에어백(100)의 테두리는 봉제에 의해 팽창이 제한되나 무릎 에어백(100)의 중앙쪽은 테두리 보다 더 탑승자 쪽으로 부풀게 된다.

이렇게 탑승자의 무릎과 접하는 중앙 쪽이 더 부풀게 됨에 따라 탑승자의 무릎 부위를 보다 안전하게 보호할 수 있게 된다.

<실시예 2>

본 발명의 제2실시예는 도6과 도7에 도시되어 있으며, 전술한 제1실시예와 중복된 설명은 생략하며, 전술한 실시예와 동일한 명칭과 부호를 사용하여 간략하게 설명하기로 한다.

도6은 본 발명의 제2실시예를 도시한 정면도 및 측면도이고, 도7은 본 발명의 제2실시예를 도시한 단면도이다.

도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 무릎 에어백(100)은 그 하부로 연장되는 연장 에어백(130)이 더 형성된다.

상기 연장 에어백(130)에는 전술한 바와 같이, 하부에 주름부(110)를 형성할 수 있음은 물론 연장 에어백(130) 내부에 하나 이상의 테더(131)가 고정된다.

아울러 테더(131)에는 팽창가스가 통과되는 구멍(도면상 미도시됨)이 형성됨은 물론 상기 테더(131)는 필요에 따라 하나 이상의 테더가 서로 다른 각도 및 길이로 고정될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 무릎 에어백(100)은 상기 인플레이터에서 분출된 팽창 가스가 상부 쪽으로 이동됨과 함께 하부 쪽으로 분할되어 이동되어 무릎 에어백(100)을 팽창시키게 된다.

이렇게 연장 에어백(130)이 형성된 무릎 에어백(100)은 인플레이터의 팽창 가스가 분할되어 공급되어 팽창되는 것으로, 전술한 제1실시예와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.

<실시예 3>

도8은 본 발명의 제3실시예를 도시한 단면도이다.

도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예는 전술한 제1실시예의 무릎 에어백(100)의 상하가 뒤바뀐 형태로 이루어진 무릎 에어백(100a)이 적용될 수도 있다.

상기 무릎 에어백(100a)은 제1챔버(120a), 제2챔버(121a), 제3챔버(122a), 제4챔버(123a)가 형성되며, 이들 챔버는 제1챔버(120a)가 가장 크게 형성되고, 제2챔버(121a), 제3챔버(122a), 제4챔버(123a) 순서대로 크기가 작게 형성된다.

또한 이들 챔버들(120a,121a,122a,123a) 사이에는 각각 제1테더(125a), 제2테더(126a), 제3테더(127a)가 형성되고, 이들 테더(125a,126a,127a)에는 팽창가스가 통과되는 구멍(128)이 형성된다.

또 제1테더(125a)는 제2테더(126a)를 기준으로 하여 각도가 낮으면서 폭이 길게 형성되며, 제3테더(127a)는 제2테더(126a)를 기준으로 하여 각도가 높으면서 폭이 좁게 형성된다.

아울러 무릎 에어백(100a)에는 전술한 제2실시예와 같은 연장 에어백(130)이 선택적으로 형성된다.

이러한 제3실시예에 따른 무릎 에어백(100a)은 제1실시예와 동일하므로 제1실시예 또는 제2실시예와 동일한 설명을 생략하기로 하며, 제1실시예와 달리 무릎 에어백(100a)의 팽창 시 하부의 폭이 넓게 팽창됨과 함께 상부의 폭이 좁게 팽창된다.

이와 같은 무릎 에어백(100a)은 사고 발생 시 운전자 또는 조수석 탑승자의 발목 부위를 보다 안전하게 보호하여 주게 된다.

본 발명은 운전석 및 조수석의 로어 크래쉬 패널에 설치되어 운전자뿐만 아니라 조수석 탑승자의 무릎을 보호함은 물론 탑승자의 발목 부위까지 보호할 수 있게 된다.

도1a 내지 도1c는 종래의 무릎보호용 에어백장치를 보인 단면도.

도2a 내지 도2c는 종래의 차량 탑승자용 무릎 보호장치를 보인 단면도.

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 무릎 에어백을 도시한 정면도 및 측면도.

도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 사시도.

도5는 도4의 단면도.

도6은 본 발명의 제2실시예를 도시한 정면도 및 측면도.

도7은 도6의 단면도.

도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 무릎 에어백의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 무릎 에어백 101: 설치 구멍

110: 주름부 120: 제1챔버

121: 제2챔버 122: 제3챔버

123: 제4챔버 125: 제1테더

126: 제2테더 127: 제3테더

130: 연장 에어백

Claims (10)

1. 로어 크래쉬 패널에 설치되며 소정 위치에 인플레이터가 설치되는 무릎 에어백으로서,

   상기 무릎 에어백의 측면의 일부를 가로 방향으로 절첩하여 세로 방향으로 소정 높이를 두고 겹쳐진 하나 이상의 주름부가 형성된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
2. 로어 크래쉬 패널에 설치되며 소정 위치에 인플레이터가 설치되는 무릎 에어백으로서,

   상기 무릎 에어백의 내부에는 팽창 가스가 지나는 구멍이 형성된 다수개의 테더가 서로 다른 각도와 길이로 고정되고,

   상기 테더는 제1테더, 제2테더, 제3테더로 이루어지고, 상기 제1테더는 제2테더의 폭 보다 좁게 이루어지며, 상기 제3테더는 제2테더의 폭 보다 크게 이루어지거나,

   상기 제1테더는 제2테더의 폭 보다 넓게 이루어지고, 상기 제3테더는 제2테더의 폭 보다 좁게 이루어진 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 주름부는 에어백 팽창 시 에어백의 하부보다 에어백의 상부가 더 팽창되는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백
6. 삭제
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 무릎 에어백은 하부로 연장되는 연장 에어백을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
8. 제7항에 있어서,

   상기 연장 에어백은 서로 겹치게 접힌 하나 이상의 주름부가 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
9. 제7항 에 있어서,

   상기 무릎 에어백은 차량에 고정된 로어 크래쉬 패널과 동일한 형상으로 굴 곡되게 팽창되는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
10. 제7항에 있어서,

    상기 연장 에어백은 팽창가스가 통과되는 구멍이 형성된 테더가 하나 이상 고정되는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.

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