KR100938530B1 - 무릎 에어백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팽창된 무릎 에어백으로 탑승자의 무릎 부위가 벗어나지 않도록 하는 무릎 에어백에 관한 것으로, 로어 크래쉬 패널에 설치되며 팽창가스를 발생시키는 인플레이터, 상기 팽창가스에 의해 전개 및 팽창되는 에어백 쿠션 및 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하는 테더를 포함하는 무릎 에어백으로서, 상기 테더는 탑승자의 무릎 형상에 대응하도록 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 탑승자의 무릎 부위가 무릎 에어백의 바깥쪽으로 벗어나지 않도록 안정되게 구속시킴으로써 탑승자의 무릎 부위를 보다 안전하게 보호할 수 있고, 무릎 에어백이 무릎 부위의 형상과 동일하게 이루어져 무릎 부위를 위치 고정시켜 무릎에 가해지는 충격을 완화시키게 되는 유용한 효과가 있다.

무릎 에어백, 무릎 접촉부, 오목부, 볼록부, 테더

Description

무릎 에어백{Knee Air Bag}

본 발명은 무릎 에어백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 충돌 사고 등이 발생될 때 운전석 또는 조수석 탑승자의 무릎 부위를 안정적으로 보호하기 위해 설치되는 무릎 에어백에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 충돌, 추돌, 전복 사고 등 자동차 주행 시 발생되는 사고로부터 탑승자(운전자 포함)를 보호하기 위해 다양한 종류의 안전장치를 구비하게 되는데, 이러한 안전장치로는 안전벨트와 함께 자동차 사고 발생시 탑승자가 차체에 부딪히더라도 충격을 완화시키는 에어백 등이 설치된다.

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

특히, 운전석 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 로어 크래쉬 패널(3)의 안쪽면에 설치되어 에어백 콘트롤유니트의 제어에 따라 통전되면서 폭발되는 인플레이터 유니트(11), 상기 인플레이터 유니트(11)의 폭발 시 분사되는 팽창 가스에 의해 로어 크래쉬 패널(3)에서 슈라우드 패널(2)쪽으로 전개되는 에어백 튜브(12)가 구비된다.

또한 이러한 에어백 장치(10)는 상기 에어백 튜브(12)를 감싸면서 다수개의 고정부재(13)를 매개로 로어 크래쉬 패널(3)에 고정되도록 설치됨과 더불어 상기 에어백 튜브(12)의 전개 시 로어 크래쉬 패널(3)과 분리되면서 에어백 튜브(12)와 주변 부품들과의 간섭을 차단하여 에어백 튜브(12)의 파손을 방지하는 에어백 커버(14), 상기 슈라우드 패널(2)쪽으로 위치된 에어백 튜브(12)의 선단과 슈라우드 패널(2)의 소정 부위를 연결시키면서 상기 인플레이터 유니트(11)의 폭발 시 에어백 튜브(12)의 선단이 슈라우드 패널(2)의 내측으로 전개되도록 전개방향을 유도하는 에어백 고정수단(15)을 구비한다.

이와 같은 종래기술1의 에어백은 자동차의 충돌 사고 발생 시 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 충돌 시 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.

이와 같은 종래의 무릎 에어백은 운전자 또는 탑승자의 무릎 부위 전방에서 팽창됨으로써 탑승자의 무릎 부위를 보호하는 이점은 있으나, 무릎 에어백이 일정 간격과 폭을 유지하면서 팽창되므로, 탑승자의 무릎 부위가 에어백과 접촉 시 무릎 에어백 옆 쪽으로 비켜 나가 차체에 부딪힘으로써 무릎 부위를 다치게 되는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 무릎 에어백은 평면에서 바라볼 때 무릎 에어백의 양쪽이 길게 늘어진 형상으로 팽창되어 탑승자의 무릎 부위가 무릎 에어백 양쪽으로부터 벗어난 위치로 이동되어 탑승자의 무릎 부위를 안정적으로 보호할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 충돌 시 탑승자의 무릎 부위가 팽창된 무릎 에어백으로부터 벗어나지 않도록 하는 무릎 에어백을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 무릎 에어백은 로어 크래쉬 패널에 설치되며 팽창가스를 발생시키는 인플레이터, 상기 팽창가스에 의해 전개 및 팽창되는 에어백 쿠션 및 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하는 테더를 포함하는 무릎 에 어백으로서, 상기 테더는 탑승자의 무릎 형상에 대응하도록 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 차량 충돌 시 탑승자의 무릎 부위가 무릎 에어백의 바깥쪽으로 벗어나지 않도록 안정되게 구속시킴으로써 탑승자의 무릎 부위를 보다 안전하게 보호할 수 있고, 무릎 에어백이 무릎 부위의 형상과 동일하게 이루어져 무릎 부위를 위치 고정시켜 무릎에 가해지는 충격을 완화시키게 되는 유용한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 차량 충돌 시 탑승자의 무릎 부위가 팽창수단에 의해 무릎 에어백의 중앙 쪽으로 위치 이동되어 무릎 부위의 자세를 잡아주게 되며, 이에 따라 무릎 부위의 정면 및 측면 부위를 보다 효과적으로 보호하게 되는 유용한 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 측단면도이고, 도4는 본 발명에 따른 무릎 에어백의 테더 구조를 도시한 평면도이며, 도5는 본 발명에 따른 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 평단면도이다.

도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무릎 에어백의 테더 구조는 에 어백 쿠션(110) 내부에 다수개의 테더(120)가 고정되고, 상기 테더(120)에는 테더(120)의 길이 방향을 따라 다수개의 팽창수단(123)이 마련된다.

상기 에어백 쿠션(110)은 도3에 도시된 바와 같이, 무릎 에어백이 팽창되었을 때 하부가 좁고, 상부가 넓게 팽창되는데, 로어 크래쉬 패널을 따라 완만하게 만곡되는 형태로 팽창된다.

이러한 에어백 쿠션(110)은 인플레이터(도면상 미도시됨)에서 발생된 팽창가스에 의해 팽창되며, 에어백 쿠션(110) 내부에는 내부 공간을 구획하는 다수개의 테더(120)가 고정된다.

상기 테더(120)는 에어백 쿠션(110)의 내부 공간을 다수 공간으로 구획하는 것으로, 에어백 쿠션(110)의 하부 쪽에 고정되는 하부 테더(121)와 에어백 쿠션(110)의 상부 쪽에 고정되는 상부 테더(122)가 마련된다.

이들 하부 테더(121)와 상부 테더(122)는 도3에 도시된 바와 같이, 에어백 쿠션(110)의 팽창되는 길이와 동일한 길이를 가지며, 이들 테더(120)에는 도4에 도시된 바와 같이, 제1테더부(a)와 제2테더부(b)가 형성되고, 상기 제2테더부(b)에는 테더(120)의 길이 방향을 따라 팽창수단(123)이 마련된다.

이러한 팽창수단(123)은 하부 테더(121)와 상부 테더(122)의 제2테더부(b)에 형성된다. 즉, 팽창수단(123)은 도4에 도시된 바와 같이, 제2테더부(b)의 길이 방향을 따라 다수개의 장공(123a)으로 길게 형성된다.

또 팽창수단(123)은 도6에 도시된 바와 같이, 상기 제2테더부(b)를 겹치게 접어서 박음질되는 접힘부(123b)로 형성된다.

이러한 도6의 (a)는 테더(120)의 평면도이고, 도6의 (b)는 테더(120)의 측면에서 접힘부(123b)를 나타낸다. 이때 겹치게 접히는 제2테더부(b)는 테더(120)의 폭 보다 큰 폭으로 이루어져 에어백 쿠션(110)가 팽창될 때 제1테더부(a) 보다 제2테더부(b)가 더 팽창된다.

이러한 접힘부(123b)는 에어백 쿠션(110)이 팽창될 때 접힘부(123b)가 쉽게 뜯어질 수 있는 강도로 재봉되어야 함은 물론이다.

또한 팽창수단(123)은 도7에 도시된 바와 같이, 제2테더부(b)가 절단된 절단부(123c)로 형성된다. 즉, 테더(120)의 절단부(123c)는 팽창가스에 의해 상하 방향으로 신장되게 절단된다.

상기 팽창수단(123)은 테더(120)의 길이 방향으로 길게 형성되는데, 팽창수단(123)의 폭 보다 그 길이를 길게 하여 줌으로써 에어백 쿠션(110)이 팽창될 때 테더(120)에 의해 무릎 접촉부(125)가 형성된다.

이러한 무릎 접촉부(125)는 도5에 도시된 바와 같이, 테더(120)의 팽창수단(123)에 의해 에어백 쿠션(110)이 팽창될 때 제1테더부(a) 보다 제2테더부(b)가 볼록하게 팽창된다.

즉, 테더(120)에 형성된 팽창수단(123)은 도5에 도시된 바와 같이, 팽창가스에 의해 에어백 쿠션(110)과 함께 도면상 상하 양쪽으로 신장되어 볼록부(126)가 형성된다.

또 팽창수단(123)과 팽창수단(123) 사이의 제1테더부(a)는 팽창수단(123)이 마련되어 있지 않아 에어백 쿠션(110)이 제1테더부(a)에 의해 구속되므로, 에어백 쿠션(110)이 팽창되었을 때 볼록부(126)에 비하여 오목하게 되는 오목부(127)가 형성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 무릎 에어백의 테더 구조는 차량의 로어 크래쉬 패널 내측에 설치되며, 에어백 쿠션(110)은 에어백 하우징(도면상 미도시됨) 내에 내장되고, 에어백 쿠션(110) 일측에는 인플레이터(도면상 미도시됨)가 설치됨은 물론이다.

이렇게 차량에 설치된 무릎 에어백은 충돌, 전복 등에 의해 차량에 강한 충격이 가해지면, 차량에 설치된 충돌센서에서 이를 감지하게 되고, 충돌센서에서 감지된 충격량은 전자제어유닛(ECU)으로 보내진다.

상기 전자제어유닛에서는 충격량에 따라 에어백의 작동 유무를 판단하여 인플레이터에 제어신호를 보내게 되고, 인플레이터는 전자제어유닛의 제어신호에 따라 작동하게 된다.

즉, 상기 인플레이터는 전자제어유닛으로부터 제어신호가 입력되면 점화장치에 의해 가스발생제가 연소되며, 이렇게 연소되는 가스발생제에 의해 팽창가스가 발생된다.

이러한 팽창가스는 에어백 쿠션(110) 내부로 공급되고, 에어백 쿠션(110)은 로어 크래쉬 패널 바깥쪽으로 돌출되어 팽창된다.

이때 팽창되는 에어백 쿠션(110)은 테더(120)에 의해 도5에 도시된 바와 같이, 제1테더부(a)가 오목하게 팽창되고, 제2테더부(b)가 볼록하게 팽창되어 탑승자 의 무릎 부위를 구속하는 무릎 접촉부(125)가 형성된다.

상기 무릎 접촉부(125)의 볼록부(126)는 팽창수단(123)이 마련된 제2테더부(b)가 팽창가스에 의해 팽창되는 에어백 쿠션(110)이 테더(120)를 잡아당기게 되어 제2테더부(b)가 신장된다.

이렇게 에어백 쿠션(110)과 함께 테더(120)의 팽창수단(123)이 신장되면서 에어백 쿠션(110)이 볼록하게 부풀게 되는 볼록부(126)가 형성된다.

또한 상기 팽창수단(123)과 팽창수단(123) 사이의 제1테더부(a)는 테더(120)의 폭만큼 팽창되면서 구속된다.

즉, 무릎 접촉부(125)의 오목부(127)는 제1테더부(a)가 테더(120)의 폭만큼만 팽창되므로, 도5에서와 같이, 상기 볼록부(126) 보다 에어백 쿠션(110)의 내측을 향해 오목한 오목부(127)가 형성된다.

이러한 오목부(127)는 탑승자의 무릎이 위치하는 부분에 형성되며, 팽창된 에어백 쿠션(110)이 팽창되면서 무릎 접촉부(125)가 탑승자의 무릎 부위를 감싸게 된다.

이에 따라 탑승자의 무릎 부위가 에어백 쿠션(110)의 오목부(127) 쪽으로 이동되어 무릎 부위의 전면과 양측면을 보다 안정적으로 보호하게 된다.

본 발명은 무릎 에어백의 무릎 접촉부가 무릎 부위와 동일한 형상으로 이루어져 무릎을 보다 안정적으로 보호할 뿐만 아니라 차량에 설치되는 다른 에어백의 접촉 부위가 탑승자의 신체 부위와 동일한 형상으로 이루어져 탑승자를 보다 안정적으로 보호하는 데에도 사용될 수 있다.

도1a 내지 도1c는 종래의 무릎보호용 에어백장치를 보인 단면도.

도2a 내지 도2c는 종래의 차량 탑승자용 무릎 보호장치를 보인 단면도.

도3은 본 발명에 따른 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 평단면도.

도4는 본 발명에 따른 무릎 에어백의 테더 구조를 도시한 평면도.

도5는 본 발명에 따른 무릎 에어백이 팽창된 상태를 도시한 측단면도.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 무릎 에어백의 테더 구조를 도시한 평면도와 측면도.

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 무릎 에어백의 테더 구조를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 에어백 쿠션 120: 테더

121: 하부 테더 122: 상부 테더

123: 팽창수단 125: 무릎 접촉부

126: 볼록부 127: 오목부

Claims (7)

1. 로어 크래쉬 패널에 설치되며 팽창가스를 발생시키는 인플레이터, 상기 팽창가스에 의해 전개 및 팽창되는 에어백 쿠션 및 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하는 테더를 포함하는 무릎 에어백으로서,

   상기 테더는 탑승자의 무릎 형상에 대응하도록 상기 에어백 쿠션의 팽창을 구속하며, 제1테더부와 제2테더부로 이루어지고,

   상기 제2테더부에는 상기 에어백 쿠션의 팽창을 신장하는 팽창수단이 마련된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 팽창수단은 다수개의 장공으로 형성된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
4. 제1항에 있어서,

   상기 팽창수단은 다수개의 절단부로 형성된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
5. 제1항에 있어서,

   상기 팽창수단은 다수개의 접힘부로 형성된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 팽창수단은 각각 상기 테더의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.
7. 제6항에 있어서,

   상기 팽창수단에서 팽창된 에어백 쿠션 부분은 각각 상기 탑승자의 무릎 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 무릎 에어백.

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