KR101063389B1 - 차량용 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

하우징(20)은 전석(100)과 후석(400) 사이 영역의 루프(1)에 설치되며, 쿠션(30)은 인플레이터(10)로부터의 가스에 의해 하향 전개되어 후석 승객(200)을 보호한다. 상기 쿠션(30)은, 전개 상태에서 전단이 루프(1)에 의해 지지되는 상부패널(31); 이 상부패널(31) 후단으로부터 하향 연장되어 전개 상태에서 후석 승객(200)을 마주하는 후방패널(32); 및 리세스(34)가 마련된 전방패널(33);를 포함한다. 상기 쿠션(30)은 전석(100)에 의해 그 전개가 방해받지 않으며, 후석 승객(200)의 안면을 직접적으로 가격하지 않는다.

에어백, 루프, 후석 승객

Description

차량용 에어백 장치{AIRBAG APPARATUS FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 에어백 장치에 관한 것으로, 특히, 루프에 장착되며 충돌 사고 시 전개되어 후석 승객을 보호하는 차량용 에어백 장치에 관한 것이다.

지금까지의 차량 에어백 장치의 개발은 전석 승객의 보호에 집중되었다. 이는 차량 충돌 시 전석 승객은 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 부딪혀 상해를 입게 될 위험이 높은 반면, 전석 승객 보다 충돌 지점으로부터 멀리 떨어져 있는 후석 승객은 상대적으로 안전할 것이라는 믿음 때문이다.

그러나, 안전벨트를 착용하지 않은 후석 승객은, 전방 충돌 사고 시, 전석 승객과 머리가 서로 부딪히거나 전석의 시트백에 부딪혀 상해를 입을 수 있다. 후석 승객의 안전벨트 착용율이 전석 승객에 비해 상당히 낮은 현실을 감안한다면, 후석 승객의 보호를 위한 에어백 장치의 개발은 보다 적극적으로 고려될 필요가 있다.

과거, 위와 같은 고려하에 도 1에 도시된 바와 같은 후석 승객 보호용 차량 에어백 장치가 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 에어백 장치는 전석 시트백(110)에 설치되어 쿠션(130)이 후석 승객(200)의 안면 바로 전방에서 팽창하므로 후석 승객 의 불안감을 야기하며, 전석(100)의 전후방향 이동이나 시트백(110)의 리클라이닝 각도에 따라 그 전개 방향이 달라질 수 있다는 문제점이 있었다. 이 때문에, 전석(100)의 전후방향 이동이나 리클라이닝 기능을 제한될 필요가 있는데, 이는 전석(100)의 편의성을 크게 제한하는 것이어서 바람직하지 못하다. 미설명 부호 120은 쿠션(130)을 수용하는 하우징이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 에어백 장치가 전석 시트백에 설치됨으로 인하여 야기되는 각종 문제점을 회피하고, 전방 충돌 사고 시 후석 승객을 보다 효과적으로 보호할 수 있도록 구성된 차량용 에어백 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치는, 인플레이터; 전석과 후석 사이 영역의 루프에 설치되는 하우징; 및 상기 하우징에 수용되며, 상기 인플레이터로부터의 가스에 의해 하향 전개되어 후석 승객을 보호하는 쿠션;을 포함한다. 상기 쿠션 상면부는 전개 상태에서 루프에 의해 지지되며, 상기 쿠션의 전면부는 후방 측으로 경사지게 연장되며, 전개 도중 전석 시트와의 간섭을 방지하기 위한 리세스를 구비한다.

상기 가스가 쿠션 내부를 흐르는 통로는, 쿠션의 내측면을 타고 흘러 승객이 마주하는 후면부 측에서는 아래로부터 위로 채워지도록 구성될 수 있다.

상기 쿠션은 격벽에 의해 서로 구획된 복수개의 챔버를 구비하며, 이들 챔버는, 상기 상면부 전단과 전면부 상단 사이의 영역에 위치하는 제1 챔버; 상기 제1 챔버 아래에서 전면부와 후면부를 따라 연장되는 제2 챔버; 및 상기 제1 챔버와 제2 챔버에 의해 둘러싸이듯이 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에 배치되는 제3 챔버;를 포함할 수 있다.

상기 제1 챔버는, 전개 상태에서, 루프에 의해 지지되어 후석 승객에 의해 후방패널에 가해지는 힘을 지탱할 수 있도록 전방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다.

상기 가스는 제1 챔버로 유입되어 제2 챔버로 공급되도록 구성되며, 상기 제3 챔버는 빈공간일 수 있다.

전개 상태에서, 상기 제1 챔버에 가장 큰 가스 압력이 유지되도록 구성될 수 있다.

상기 격벽은, 제1 챔버와 제2 챔버를 분할하며, 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 가스의 유입을 위한 통공이 마련된 제1 격벽; 제2 챔버와 제3 챔버를 분할하는 제2 격벽; 및 제3 챔버와 제1 챔버를 분할하는 제3 격벽;을 포함할 수 있다.

상기 제1 격벽과 제3 격벽은 일체로서, 제1 챔버와 제2 챔버와 함께 제1 챔버와 제3 챔버를 분할할 수 있다.

상기 제2 챔버에는 가스를 외부로 배출하기 위한 제1 벤트홀이 마련될 수 있다.

상기 제2 격벽에는, 제2 챔버 내 가스를 제3 챔버로 배출하기 위한 제2 벤트홀이 마련될 수 있다.

상기 제2 격벽과 후방패널 사이에는, 제2 챔버의 전개 형상을 잡아주기 위한 테더가 설치될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 차량용 에어백 장치는, 인플레이터; 전석과 후석 사이 영역의 루프에 설치되는 하우징; 상기 하우징에 수용되며, 상기 인플레이터로부터의 가스에 의해 하향 전개되어 후석 승객을 보호하는 쿠션; 및 상기 가 스가 쿠션의 내측면을 타고 흘러 승객이 마주하는 후면부 측에서는 아래로부터 위로 채워지도록 구성된 가스 통로;를 포함한다.

상기 쿠션의 전면부는 후방 측으로 경사지게 형성되되, 전개 도중 전석 시트와의 간섭을 방지하기 위한 리세스를 구비할 수 있다.

상술한 바와 같은 차량용 에어백 장치는 루프에 설치되므로 전석 시트의 설계를 제한하지 않는다.

또한, 전석에 의해 쿠션의 전개가 방해되지 않으므로 안정적인 후석 승객 보호 성능이 유지된다.

또한, 전개과정에서 쿠션이 후석 승객 뿐만 아니라 전석 승객의 안면을 직접적으로 가격하지 않는다.

또한, 전방 충돌 사고 시, 후석 승객이 받게되는 충격력을 효과적으로 흡수할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 에어백 장치에 대하여 살펴본다.

도 2에는 실시예에 따른 에어백 장치의 전개 상태가 도시되어 있다. 도 2에서 보듯이, 하우징(20)은 전석(100)과 후석(400) 사이 영역의 루프(1)에 설치되며, 쿠션(30)은 인플레이터(10)로부터의 가스에 의해 하우징(20)으로부터 터져나와 하향 전개되어 후석 승객(200)을 보호한다.

상기 인플레이터(10)는, 바람직하게는, 루프 패널(2)과 헤드라이너(3) 사이의 공간에 설치된다. 이 인플레이터(10)는 2단계에 걸쳐 가스를 분출하는 듀얼 스테이지 인플레이터로서, 1단계로 약 30ms 이내에 쿠션(30)이 팽창시킨 후, 2단계로 후석 승객(200)이 쿠션(30)에 부딪히는 시점(이 시점에 쿠션의 압력이 떨어지기 시작함)에 다시 가스를 분출하여 쿠션(30)의 압력, 특히 쿠션(30)의 상부 측 전단부가 헤드라이너(3)에 의해 단단히 지지될 수 있도록 후술하는 제1 챔버(41, 도 3 참조)의 압력이 일정 이상 유지되도록 한다.

상기 하우징(20) 또한 루프 패널(2)과 헤드라이너(3) 사이의 공간에 설치된다. 이 하우징(20)의 저부는 헤드라이너(3)에 의해 덮히거나 혹은 헤드라이너(3) 외부 차실 측으로 노출될 수 있다. 전자의 경우 헤드라이너(3)에는 쿠션(30)의 전개를 위한 테어라인이 마련되며, 후자의 경우 하우징(20) 저면에 에어백 도어가 마련된다. 만개된 상태에서 쿠션(30)이 하우징(20)에 견고하게 서스펜딩될 수 있어야 하므로, 하우징(20)은 루프(1)에 견고하게 고정되어야 한다.

도 2와 함께 쿠션(30)의 외형이 도시된 도 3을 참조하면, 상기 쿠션(30)은 가스압의 유지가 가능한 폐공간(40)을 형성하는 상부, 후방 및 전방 패널(31,32,33)을 구비한다. 여기서, 각 패널은, 설명의 편의를 위해 쿠션(30) 전개 상태에서의 위치에 따라 구분지어진 것일 뿐, 반드시 쿠션(30) 제작을 위해 서로 박음질될 각각 별개인 천조각임을 의미하는 것은 아니다. 한편, 상기 폐공간(40)에는 격벽(50)에 의해 분할되는 복수개의 챔버(41,42,43: 도 4 참조)와 챔버들을 연통시키는 가스 통로(70)가 마련된다.

상기 상부패널(31)는 하우징(20)에 고정되며, 쿠션 전개 시, 하우징(20)에의 고정 부분 이외의 나머지 부분은 헤드라이너(3) 밖으로 전개된다. 특히, 상부패널(31) 전단부는, 쿠션 전개 상태에서, 전방 측으로 펼쳐져서 헤드라이너(3)에 의해 지지된다. 상부패널(31) 전단부는 헤드라이너(3)에 면접촉될 수 있도록 하는 것이 좋다. 상부패널(31)의 하우징(20)에의 고정구조는 다양한 공지 기술이 적용될 수 있다.

상기 후방패널(32)은 후석 승객(200)의 안면이나 흉부가 직접적으로 부딪히게 되는 쿠션 부위로, 상부패널(31)의 후단으로부터 대략 수직하게 하향 연장된다. 이렇게 후방패널(32)이 후석 승객(200)에 대하여 대략 수직하게 배치되도록 한 것은, 차량 정면 충돌 사고시, 관성력에 의해 후석 승객(200)이 전방으로 이동하는 거리 및 후석 승객(200)이 받게 되는 충격을 감소시키기 위한 것으로서, 특히, 벨트를 착용하지 않은 상태의 후석 승객(200)이 충돌 관성력에 의해 전석(100)과 헤드라이너(3) 사이의 공간으로 뛰쳐 나가는 것을 방지하기 위함이다. 이러한 후방패널(32)의 하단은 후석 승객(200)의 허벅지와 복부 사이의 공간까지 연장되는 것이 좋다.

상기 전방패널(33)은 상부패널(31)의 전단으로부터 후방패널(32) 하단으로 경사지게 연장되며, 그 전개 도중 전석(100)과의 간섭을 방지하기 위한 리세스(34)가 마련된다. 이 리세스(34)는, 특히, 전석 시트백(110)를 최후방으로 이동시키고 헤드레스트(140)를 최상단으로 리프팅시킨 상태에서, 시트백(100)을 앞뒤 방향으로 틸팅시킬 때 얻어지는 헤드레스트(140)의 이동 궤적에 대응하는 형상으로 형성된 다. 이러한 리세스(34)는 쿠션(30)의 원활한 전개를 보장할 뿐만 아니라, 시트백(110)을 리클라이닝시키고 전석(100)에 누워있는 전석 승객(300)의 안면이 팽창하는 쿠션(30)에 의해 강타 당하지 않을 수 있도록 한다.

상기 가스 통로(70)는, 인플레이터(10)로부터의 가스가 상부패널(31)의 전단부 측으로 먼저 공급된 후 상부패널(31)의 내측면을 타고 하방향으로 흐르고, 이후 후방패널(32)의 하단부으로부터 상단부 측으로 채워질 수 있도록 구성된다. 가스 통로(70)를 이와 같이 구성한 것은, 첫 번째, 가스를 상부패널(31)의 전단부 측으로 먼저 공급시켜 헤드라이너(3)에 의한 쿠션(30) 지지력이 쿠션 전개 초기부터 보장될 수 있도록 하고자 함이고, 두 번째, 쿠션(30)이 급격하게 후석 승객(200)을 향하여 팽창하지 않도록 하여 전개되는 쿠션(30)에 의해 후석 승객(200)이 상해를 입게되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 도 2에서 43으로 지시된 곳은 빈공간(후술하는 제3 챔버)이다. 이 빈공간은 후방패널(32)에 부딪히는 후석 승객(200)(특히 안면 부위)이 받게 되는 충격을 효과적으로 흡수될 수 있도록 한다. 도 3에서 72로 지시된 것은 후석 승객(200)이 쿠션(30)에 충돌하는 시점에 쿠션(30) 내부의 가스압을 낮추어 후석 승객(200)이 받게 되는 충격을 흡수하기 위한 제1 벤트홀(73)이다. 이 제1 벤트홀(73)은 후술하는 제2 챔버(42: 도 4 참조)에 마련되며, 이 제1 벤트홀(73)은 처음엔 닫혀 있다가 일정 압력 이상에서 개방되도록 구성될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하여 쿠션(30)의 내부 구조를 살펴본다. 도 4 및 도 5에서 보듯이, 상기 쿠션(30) 내 폐공간(40)에는 격벽들(51,52,53)애 의해 구분되는 제1, 제2, 제3 챔버(41,42,43)가 마련된다.

상기 제1 챔버(41)는 상부패널(31)의 전단부와 전방패널(33)의 상단부 사이 영역에 위치하며, 전방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 이러한 제1 챔버(41)는 제1 격벽(51)에 의해 제2 챔버(42)와 구획되며 제3 격벽(53)에 의해 제3 챔버(43)와 구획된다. 이러한 제1 챔버(41)에 의해 만개된 쿠션(30)이 헤드라이너(3)에 의해 지지된다. 차량 충돌 시, 후방패널(32)에 부딪히는 후석 승객(200)에 의해 쿠션(30)은 전단력(상부패널과 하우징 사이)과 함께 대략 시계방향(도 4에서 볼 때)으로의 힘을 받게 되는데, 쿠션(30)은 헤드라이너(3)에 의해 지지되는 제1 챔버(41)에 의해 시계방향으로의 힘을 지탱한다.

위와 같은 제1 챔버(41)는 헤드라이너(3)에 의한 충분한 지지력을 얻기 위해서는 내부의 가스압이 높게 유지될 필요가 있다. 인플레이터(10)로부터의 가스는 가스홀(71)을 통하여 먼저 제1 챔버(41)로 제일 먼저 유입되며, 제1 격벽(51)에는 제1 챔버(41)로부터 제2 챔버(42)로의 가스 유동을 적절하게 조절하기 위한 통공(72)이 형성된다. 실시예에 따르면, 제1 격벽(51)과 제3 격벽(53)은 일체, 즉 단일의 천으로 구성된다. 한편, 경우에 따라서는, 인플레이터(10)는 쿠션(30) 내에 설치될 수도 있을 것이다.

상기 제2 챔버(42)는 제1 챔버(41) 아래에서 전방패널(33)와 후방패널(32)을 따라 연장된다. 제2 챔버(42)와 제3 챔버(43)는 제3 격벽(53)에 의해 구획되는데, 이러한 제3 격벽(53)의 일단은 제1 및 제3 격벽(51,53) 사이의 경계에 고정되며, 타단은 전방패널(33)의 상단 또는 상부패널(31)의 후단에 고정된다. 제3 격벽(53) 의 중간 부분에는 제3 격벽(53)과 전방패널(33)을 연결하는 테더(60)가 설치된다. 이 테더(60)는 제2 챔버(42)의 전개 형상 및 제3 챔버(43)의 전개 형상을 잡아주는 기능을 하며, 테더(60)를 기준으로 아래 측은 제2-1 챔버(42a), 위 측은 제2-2 챔버(42b)로 구별될 수 있다. 통공(72)을 통하여 제2-1 챔버(42a)로 유입된 가스는 제2-2 챔버(42b)에서 상방향으로 흐르게 된다. 이러한 제2 챔버(42)에는 내부압의 조절을 위한 제1 벤트홀(73) 및/또는 제2 벤트홀(74)이 마련된다. 제1 벤트홀(73)은 제2 챔버(42) 내 가스를 외부로 배출하며, 제2 벤트홀(74)은 제2 챔버(42) 내의 가스를 빈공간인 제3 챔버(43)로 배출한다.

상기 제3 챔버(43)는 제1 챔버(41)와 제2 챔버(42)에 의해 둘러싸이듯이 제1 챔버(41)와 제2 챔버(42)의 사이에 배치된다. 본 실시예에 따르면 제2 격벽(52)의 타단은 전방패널(33) 또는 상부패널(31)에 고정되나, 이와 다르게 제3 격벽(53)에 연결될 수도 있을 것이다.

위와 같이 설명된 챔버들(41,42,43)의 내압을 비교하면, 제1 챔버(41)의 내압이 가장 높게 유지되며, 그 다음으로, 제2 챔버(42), 제3 챔버(43)의 순서이다. 이러한 구조에 의해, 실시예에 따른 쿠션(30)은, 스스로 루프(1)에 의해 비교적 견고하게 지지될 수 있을 뿐만 아니라, 후방패널(32)에 부딪히는 후석 승객(200)에게 비교적 푹신한 느낌을 제공할 수 있다. 한편, 도 5에서 20으로 표시된 부분은 쿠션(30)이 수용되는 하우징 배치 위치를 나타내기 위한 것이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기 술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 후석 승객 보호를 위한 종래 차량 에어백 장치의 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어백 장치의 개략도,

도 3은 도 2에 도시된 쿠션의 외형을 나타낸 개략도,

도 4는 도 2에 도시된 쿠션의 내부 구조를 나타낸 개략도,

도 5는 도 2에 도시된 쿠션의 내부 구조를 나타낸 또 다른 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 루프 2: 루프 패널

3: 헤드라이너 10: 인플레이터

20: 하우징 30: 쿠션

31: 상부패널 32: 후방패널

33: 전방패널 34: 리세스

41: 제1 챔버 42: 제2 챔버

43: 제3 챔버 51: 제1 격벽

52: 제2 격벽 53: 제3 격벽

60: 테더 71: 가스홀

72: 통공 73: 제1 벤트홀

74: 제2 벤트홀

Claims (13)

1. 인플레이터;

   전석과 후석 사이 영역의 루프에 설치되는 하우징; 및

   상기 하우징에 수용되며, 상기 인플레이터로부터의 가스에 의해 하향 전개되어 후석 승객을 보호하는 쿠션;을 포함하고,

   상기 쿠션 상면부는 전개 상태에서 루프에 의해 지지되며, 상기 쿠션의 전면부는 후방 측으로 경사지게 연장되며, 전개 도중 전석 시트와의 간섭을 방지하기 위한 리세스를 구비하며,

   상기 쿠션은 격벽에 의해 서로 구획된 복수개의 챔버를 구비하며, 이들 챔버는,

   상기 상면부 전단과 전면부 상단 사이의 영역에 위치하는 제1 챔버;

   상기 제1 챔버 아래에서 전면부와 후면부를 따라 연장되는 제2 챔버; 및

   상기 제1 챔버와 제2 챔버에 의해 둘러싸이듯이 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에 배치되는 제3 챔버;를 포함하는 것을 특징으로하는 차량용 에어백 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가스가 쿠션 내부를 흐르는 통로는, 쿠션의 내측면을 타고 흘러 승객이 마주하는 후면부 측에서는 아래로부터 위로 채워지도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 챔버는, 전개 상태에서, 루프에 의해 지지되어 후석 승객에 의해 후방패널에 가해지는 힘을 지탱할 수 있도록 전방향으로 돌출된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 가스는 제1 챔버로 유입되어 제2 챔버로 공급되도록 구성되며, 상기 제3 챔버는 빈공간인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 전개 상태에서, 상기 제1 챔버에 가장 큰 가스 압력이 유지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽은,

   제1 챔버와 제2 챔버를 분할하며, 제1 챔버로부터 제2 챔버로의 가스의 유입을 위한 통공이 마련된 제1 격벽;

   제2 챔버와 제3 챔버를 분할하는 제2 격벽; 및

   제3 챔버와 제1 챔버를 분할하는 제3 격벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 격벽과 제3 격벽은 일체로서, 제1 챔버와 제2 챔버와 함께 제1 챔버와 제3 챔버를 분할하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 챔버에는 가스를 외부로 배출하기 위한 제1 벤트홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
10. 청구항 7에 있어서, 상기 제2 격벽에는, 제2 챔버 내 가스를 제3 챔버로 배출하기 위한 제2 벤트홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
11. 청구항 7에 있어서, 상기 제2 격벽과 후방패널 사이에는, 제2 챔버의 전개 형상을 잡아주기 위한 테더가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
12. 삭제
13. 삭제

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