KR101542851B1

KR101542851B1 - 차량의 에어백

Info

Publication number: KR101542851B1
Application number: KR1020130168800A
Authority: KR
Inventors: 장래익
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-08-07
Also published as: US20150183392A1; KR20150078934A; CN104742851A; US9352720B2; CN104742851B

Abstract

본 발명은 전기적 신호에 의해 가스를 분출하는 인플레이터와 상기 가스가 유입되어 전개되는 쿠션과 상기 쿠션 외부로 상기 가스를 배출하도록 관통되어 형성된 벤트홀과 상기 벤트홀을 중심으로 일측에 배치되어 상기 쿠션의 전개로 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트커버 및 상기 쿠션의 전개시 소정시간의 경과로 상기 벤트커버가 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트홀차폐수단을 포함하는 차량의 에어백에 관한 것이다.

Description

차량의 에어백{AIRBAG OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 에어백에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 에어백 작동시 상기 에어백의 내압을 유지하여 에어백에 승차자의 머리의 충격시 발생하는 상해로부터 방지하여 안전성을 높이는 차량의 에어백에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 사고시에 인플레이터로부터 가스를 유입받아 에어백 쿠션이 팽창함으로써 탑승자를 보호하는 안전장치인 에어백 장치가 구비되어 있다.

상기 에어백 장치는 필요에 따라 자동차의 각 부위에 설치되는데, 운전석에 앉은 운전자를 보호하기 위하여 스티어링 휠에 장착되어 있는 운전석 에어백 장치(Drive AirBag;DAB)와, 조수석에 앉은 승객을 보호하기 위하여 글로브 박스 상측에 장착되어 있는 조수석 에어백 장치(Passenger AirBag;PAB)와, 탑승자의 측면을 보호하기 위하여 루프레일을 따라 장착되어 있는 커튼 에어백 장치(Curtain AirBag;CAB) 등이 제안되고 있다.

이러한, 상기 에어백 장치들은 차량의 사고를 감지하는 센서로부터 검출된 신호에 따라 컨트롤러인 에어백컨트롤유닛(ACU;Airbag Control Unit)이 가스발생수단인 인플레이터를 제어함으로서 작동이 이루어진다.

즉, 상기 ACU의 제어명령에 의해 상기 인플레이터 내부의 가스발생매체가 폭발하여 가스가 발생되면, 그 가스가 상기 인플레이터와 연결된 에어백 쿠션으로 유입되고, 상기 에어백 쿠션이 유입된 가스의 압력에 의해 팽창전개됨으로서 승객을 보호하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 에어백은 가혹한 차체 파형과 벨트의 강한 구속력으로 에어백의 전개시 후반 전개시 약한 구속으로 인하여 후반부에 상해가 증가하는 문제점이 있었다.

또, 탑승자의 상해를 줄이고자 상기 에어백 쿠션에 닫힘 벤트를 적용 시 벤트홀을 추가하게 되면, 머리의 충격이 지연되지만 닫힘 시점에서 충격되어 머리의 상해가 증가되는 경향이 있는 문제점이 있었다.

이를 해결하고자 상기 에어백 쿠션에 열림 구조의 엑티브 벤트를 구비하여 상기 에어백 쿠션 내압을 줄여 주게 되면 머리의 상해치는 감소 할 수 있으나, 목의 상해치는 증가하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 차량의 고속 충돌 시 상기 에어백 쿠션의 전개 후반부에서는 내압이 낮으면 목 상해율이 증가되고, 반대로 내압이 높게되면 머리 상해율이 증가한다. 이를 방지하도록 LRD(Lower Risk Deployment)벤트가 구비되어 상기 에어백 쿠션이 만개되는 시점에서 상기 LRD벤트가 닫혀 상해율을 낮춘다. 이러한 상기 LRD벤트는 상기와 같은 상기 에어백 쿠션에는 필수적으로 필요하게 되므로 이는 원가의 증가와 작업 공정수가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 에어백 쿠션의 만개 후 목 상해가 증가하는 시점에 상기 에어백 쿠션에 형성된 벤트홀을 차폐하여 상기 에어백 쿠션의 내압을 유지하여 목 상해를 감소시키는 차량의 에어백을 제공하는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 에어백은, 전기적 신호에 의해 가스를 분출하는 인플레이터와 상기 가스가 유입되어 전개되는 쿠션과 상기 쿠션 외부로 상기 가스를 배출하도록 관통되어 형성된 벤트홀과 상기 벤트홀을 중심으로 일측에 배치되어 상기 쿠션의 전개로 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트커버 및 상기 쿠션의 전개시 소정시간의 경과로 상기 벤트커버가 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트홀차폐수단을 포함한다.

또한, 상기 쿠션에 상기 벤트홀과 근접하여 형성된 절개부를 차폐하도록 쿠션부재가 배치되어, 상기 쿠션의 전개시 상기 쿠션부재가 상기 절개부를 통하여 팽창하고, 상기 쿠션부재와 일단이 연결되고, 상기 벤트커버와 타단이 연결되어 상기 쿠션부재의 팽창시 상기 벤트커버가 상기 벤트홀을 차폐하도록 구비되는 스트랩을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 벤트홀차폐수단은, 상기 쿠션에 소정시간이 경과되면 연결된 부분을 해제하도록 구비되는 테더해제장치와, 일단이 상기 테더해제장치와 연결되고, 타단이 상기 쿠션부재와 연결되도록 테더부가 구비되어 상기 테더해제장치의 해제로 상기 쿠션부재가 팽창할 수 있다.

또한, 상기 스트랩은 복수개로 구비되어 상기 벤트커버의 양측에 연결될 수 있다.

또한, 상기 테더부는 복수개로 구비되되 서로 봉제되어 상기 테더해제장치에는 하나로 연결될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량의 에어백에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

에어백 쿠션의 내압을 조절하도록 에어백 쿠션이 만개되는 시점에서 벤트홀을 차폐하도록하여 상기 에어백 쿠션의 내압이 조절되므로 탑승자의 상해치를 낮추 수 있는 효과가 있고, LRD벤트의 삭제가 가능하여 차량의 에어백의 부품수가 감소할 수 있고, 제작 공정의 단순화가 가능하여 원가가 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 에어백을 나타내는 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 쿠션의 전개전의 외부를 나타내는 정면도,
도 3은 도 2에 도시된 쿠션의 내부를 나타내는 정면도,
도 4는 도 2에 A-A를 쿠션 전개의 전, 후를 나타내는 단면도,
도 5는 도 1의 에어백의 전개 시점에 따른 순서를 나타내는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량의 에어백을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 에어백을 나타내는 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 쿠션의 전개전의 외부를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 쿠션의 내부를 나타내는 정면도이고, 도 4는 도 2에 A-A를 쿠션 전개의 전, 후를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 1의 에어백의 전개 시점에 따른 순서를 나타내는 순서도이다.

바람직한 차량의 에어백은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 에어백인 경우이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 에어백을 나타내는 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 쿠션의 전개전의 외부를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 쿠션의 내부를 나타내는 정면도이다.

도 1 내지 도 3를 참고하면, 가스를 분출하는 인플레이터와 가스의 유입으로 전개되는 쿠션, 쿠션에 구비되는 벤트커버와 테더해제장치를 포함한다.

인플레이터(10)는 전기적 신호에 의해 가스를 분출한다. 인플레이터(10)는 에어백 쿠션(20)의 내부에 전개 가스를 제공하기 위하여 작동하고, 인플레이터(10)는 화약의 폭발 등에 의하여 생성되는 가스에 의하여 소정의 작동 압력을 생성하는 구성이다.

인플레이터(10)에 의하여 생성된 작동 압력은 생성된 가스를 직접적으로 유동시키는 유동력으로 작용하고, 유동 가스의 유동력은 가스가 유동되는 동작에 의하여 에어백 쿠션(20)의 내부에 가스가 충진된다.

에어백 쿠션(20)은 인플레이터(10)가 구비되어, 인플레이터(10)로부터 가스가 유입되어 전개된다. 에어백 쿠션(20)에는 에어백 쿠션(20) 외부로 상기 가스를 배출하도록 관통되어 벤트홀(22)이 형성된다.

벤트홀(22)은 쿠션(20)이 적정 전개압으로 전개된 후에 가스압을 배출함으로써, 탑승자가 에어백 쿠션(20)의 지나친 전개압에 의해 상해를 입는 것을 방지하도록 형성된다.

벤트홀(22)은 에어백 쿠션(20)에 상기 가스를 배출하도록 관통되어 에어백 쿠션(20) 내부와 외부를 연통하도록 형성된다. 벤트홀(22)은 구형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 아니한다. 벤트홀(22)은 에어백 쿠션(20)의 내부와 외부를 연통시키는 구성이라면 그 크기 및 형상에 관계없이 본 발명에 따른 벤트홀(22)로 정의될 수 있다. 에어백 쿠션(20)에 벤트홀(22)과 근접하여 절개부(24)가 형성된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 에어백 쿠션(20)에 벤트홀(22)이 형성되고, 벤트홀(22)을 중심으로 일측에 절개부(24)가 형성된다. 또, 벤트홀(22)을 중심으로 절개부(24)가 형성된 타측에 벤트커버(30)가 설치된다.

절개부(24)는 쿠션(20)에 벤트홀(22)과 근접하여 형성된다. 절개부(24)는 벤트홀(22)을 중심으로 일측에 형성된다. 절개부(24)는 벤트홀(22)보다 크게 형성될 수 있다. 절개부(24)와 근접하여 쿠션부재(40)가 절개부(24)를 차폐하도록 설치되되, 쿠션부재(40)의 팽창시 쿠션부재(40)가 절개부(24)를 통하여 쿠션(20)의 외부로 돌출되게 팽창된다.

벤트커버(30)는 폴딩되어 구비될 수 있다. 벤트홀(22)을 중심으로 절개부(24)의 타측에 배치되어 에어백 쿠션(20)의 전개로 벤트홀(22)을 차폐한다. 벤트커버(30)는 쿠션부재(40)와 벤트홀차폐수단에 의해 연결된다. 벤트커버(30)는 벤트홀차폐수단으로 에어백 쿠션(20)의 전개시 소정시간의 경과로 벤트커버(30)가 벤트홀(22)을 차폐한다.

벤트커버(30)는 스트랩(50)과는 끊어지지 않도록 봉제되고, 에어백 쿠션(20)과는 스트랩(50)의 당김력으로 뜯어지도록 가접된다. 벤트커버(30)는 적어도 에어백 쿠션(20)의 설정된 소정시간까지는 벤트홀(23)을 막지 않도록 구비되어야 한다. 보다 상세하게는, 상술한 바대로, 벤트커버(30)는 일단이 쿠션부재(40)에 연결되고, 일단을 제외한 나머지 부분은 에어백 쿠션(20)에 봉제되어 고정된다. 즉, 에어백 쿠션(20)과는 가접되어 스트랩(50)의 당김으로 가접된 부분이 뜯어져 폴딩이 풀리게 되어 벤트홀(22)을 차폐한다.

한편, 벤트커버(30)는 벤트홀(22)을 차폐하도록 벤트홀(22)과 동일한 형상 및/또는 장방형의 형상으로 형성되되 벤트홀(22)보다 크게 형성됨이 바람직하다.

여기서, 가접이라는 개념은 벤트커버(30)가 이탈되지 않을 정도의 고정력으로 에어백 쿠션(20)과 결합된 것을 의미하고, 또한, 벤트커버(30)가 폴딩되었다는 의미는 어떠한 방식에 구애되지 아니하여 접혀진 상태로써, 쿠션부재(40)이 전개되어 스트랩(50)을 당기기까지 벤트홀(22)이 차폐되지 않을 정도의 상태를 의미한다.

벤트홀차폐수단은 쿠션(20)에 소정시간이 경과되면 연결된 부분을 해제하도록 테더해제장치가 구비된다. 테더해제장치와 일단이 연결되고, 타단이 쿠션부재(40)와 연결되도록 테더부(60)가 구비된다. 상기 테더해제장치의 해제로 쿠션부재(40)가 쿠션(20)의 외부로 돌출되도록 팽창한다.

쿠션부재(40)는 쿠션(20)에 벤트홀(22)과 근접하여 형성된 절개부(24)를 차폐하도록 배치된다. 쿠션부재(40)는 절개부(24)보다 크게 형성되어 쿠션(20) 내부에 절개부(24)의 외둘레에 봉제된다. 쿠션부재(40)는 쿠션(20)의 전개시 쿠션부재(40)가 절개부(24)를 통하여 쿠션(20) 외부로 팽창하여 전개된다. 상기 쿠션부재(40)와 일단이 연결되고, 벤트커버(30)와 타단이 연결되어 쿠션부재(40)의 팽창시 벤트커버(30)가 벤트홀(22)을 차폐하도록 스트랩(50)이 구비된다.

스트랩(50)은 복수개로 구비되어 벤트커버(30)의 양측에 연결될 수 있다. 스트랩(50)의 일단은 벤트커버(30)와 연결되고, 타단은 쿠션부재(40)와 연결된다. 스트랩(50)은 벤트커버(30)와 쿠션부재(40)에 끊어지지 않도록 봉제된다. 스트랩(50)은 쿠션(20)에 가접되어 쿠션부재(40)의 팽창시 뜯어지므로서 벤트커버(30)를 당긴다.

테더부(60)는 복수개로 구비되되 서로 봉제되어 테더해제장치에는 하나로 연결된다. 테더부(60)는 일단이 테더해제장치와 연결되고 타단이 쿠션부재(40)와 연결된다. 테더해제장치에 설정된 시간이 지나면 테더부(60)는 테더해제장치와 연결이 해제되어 쿠션부재(40)가 팽창한다. 테더부(60)는 쿠션부재(40)와 연결되는 타단이 복수개로 구비되어 테더고정부(65)에 의해 하나로 묶여져 또는 봉제되어 테더해제장치에는 하나의 테더부(60)가 연결되도록 구비된다. 테더부(60)의 타단은 쿠션부재(40)가 쿠션(20)의 외부로 팽창시 뜯어지지 않도록 고정부재(46)에 의해 고정된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 에어백의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 도 2에 A-A를 쿠션 전개의 전, 후를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 1의 에어백의 전개 시점에 따른 순서를 나타내는 순서도이다.

도 5를 참고하면, 차량의 충돌 사고가 발생하면, 인플레이터(10)가 작동하면서 전개 가스를 방출하고, 방출된 전개 가스는 에어백 쿠션(20)으로 충전되어 에어백 쿠션(20)을 신속하게 탑승객을 향하여 전개시킨다.

다음으로, 에어백 쿠션(20)이 만개되는 소정의 시간이 경과하면, 인플레이터(10)의 화약이 폭발하면서 압력 가스를 생성하고, 이와 같이, 생성된 압력 가스는 절개부를 통하여 에어백 쿠션(20)의 외부로 쿠션부재(40)이 돌출 팽창하도록 제공된다.

여기서, 상기 소정의 시간은, 각 차량에 장착되는 에어백 모듈의 사양에 따라 상이하지만 본 발명의 일실시예에 의하면, 도 5의 (a)는 에어백 쿠션(20)에 테더해제신호가 전달되지 아니한 상태이고, 도 5의 (b)는 테더해제의 신호 전 상태이로서 에어백 쿠션(20)의 전개 후 60ms에 신호가 전달되고, 도 5의 (c)는 에어백 쿠션(20)의 전개 후 62ms에 벤트커버가 벤트홀(22)을 차폐를 시작하여 도 5의 (d)와 같이 에어백 쿠션(20)의 전개 후 65ms에 벤트홀(22)이 벤트커버(30)에 의해 완전히 차폐하게 된다. 본 발명의 실시예에 따라 바람직한 것일뿐 이에 한정되지는 아니할 것이다.

에어백 쿠션(20)이 만개하면 머리 상해치는 작아 탑승객의 머리 상해치는 작지만, 오히려 탑승객의 목 상해치는 크다. 실험적으로 탑승객의 머리 상해치를 감소시키기 위해서는 에어백 쿠션(20)이 완전히 전개(만개)된 후 시점에 에어백 쿠션(20)과 머리가 접촉되어야 하고, 탑승객의 머리가 에어백 쿠션(20)과 접촉된 시점부터 탑승객의 목이 꺽이므로 이 순간의 탑승객의 목 상해치를 감소시키는 방향으로 본 발명에 따른 에어백 모듈의 승객 목 상해 방지장치가 동작하여야 한다.

그러므로, 본 발명에 따른 에어백 모듈의 승객 목 상해 방지장치의 바람직한 일실시예는, 인플레이터(10)가 에어백 쿠션(20)이 만개된 후 소정의 시간이 경과하면 테더해제장치가 상기 쿠션부재(40)과 해제되도록 작동되고, 인플레이터(10)에 의하여 생성된 가스가 벤트커버(30)에 의해 벤트홀(22)을 차폐시키는 순간부터 에어백 쿠션(20)의 내부 압력이 유지되면서 탑승객의 목 상해치를 저감시키게 된다.

따라서, 벤트홀를 열어주는 구조가 아닌 벤트홀을 차폐하도록 하여 머리 상해 최대 시점이 목 상해 최대 시점보다 빠르므로, 머리 상해가 지난 시점에서 벤트홀를 막아 머리 상해에는 최소한의 영향을 미치도록 상기 쿠션(20)의 내압을 유지시켜 목 상해를 개선한다. 또, 에어백이 만개되는 시점(40ms 이내)에 벤트가 닫히는 LRD(Lower Risk Deployment)벤트와는 기능상 차이가 있으며, 본 발명은 벤트홀이 닫히는 시간을 조절 할 수 있어 최소 60ms이후에 벤트홀을 막도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 인플레이터 20: 쿠션
30: 벤트커버 40: 쿠션부재
50: 스트랩 60: 테더부

Claims

전기적 신호에 의해 가스를 분출하는 인플레이터;
상기 가스가 유입되어 전개되는 쿠션;
상기 쿠션 외부로 상기 가스를 배출하도록 관통되어 형성된 벤트홀;
상기 벤트홀을 중심으로 일측에 배치되어 상기 쿠션의 전개로 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트커버;
상기 쿠션의 전개시 소정시간의 경과로 상기 벤트커버가 상기 벤트홀을 차폐하는 벤트홀차폐수단; 및
상기 쿠션에 상기 벤트홀과 근접하여 형성된 절개부를 차폐하도록 쿠션부재가 배치되어, 상기 쿠션의 전개시 상기 쿠션부재가 상기 절개부를 통하여 외부로 돌출 팽창하고, 상기 쿠션부재와 일단이 연결되고, 상기 벤트커버와 타단이 연결되어 상기 쿠션부재의 팽창시 상기 벤트커버가 상기 벤트홀을 차폐하도록 구비되는 스트랩을 포함하는 차량의 에어백.
삭제
제1항에 있어서,
상기 벤트홀차폐수단은,
상기 쿠션에 소정시간이 경과되면 연결된 부분을 해제하도록 구비되는 테더해제장치와,
일단이 상기 테더해제장치와 연결되고, 타단이 상기 쿠션부재와 연결되도록 테더부가 구비되어 상기 테더해제장치의 해제로 상기 쿠션부재가 팽창하는 차량의 에어백.
제1항에 있어서,
상기 스트랩은 복수개로 구비되어 상기 벤트커버의 양측에 연결되는 차량의 에어백.
제3항에 있어서,
상기 테더부는 복수개로 구비되되 서로 봉제되어 상기 테더해제장치에 하나로 연결되는 차량의 에어백.