KR101766834B1 - 자동차의 정면 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

자동차 정면 에어백 장치는 팽창된 에어백에 승객이 접촉한 경우, 상기 승객의 접촉력에 의해 상기 에어백 내부의 가스를 상기 에어백의 외부로 배출되도록 하며, 상기 에어백에 충돌하는 상기 승객의 거동을 기초로 상기 자동차의 정면 충돌 모드에 따라 서로 다른 벤팅 동작을 수행하는 벤팅장치를 갖는다. 벤팅장치는 에어백의 적어도 일 측면에 형성된 적어도 하나의 벤트홀과, 벤트홀 주변에 연결된 근단부 및 에어백 팽창 시 에어백의 측면으로부터 돌출하는 원단부를 갖는 벤트튜브를 포함한다. 이러한 구성으로, 자동차의 정면 충돌, 예컨대 완전 정면 충돌 또는 경사 정면 충돌 상태에 따라 별도의 센서 장치를 사용하지 않고도 서로 다른 벤팅 동작을 효과적으로 수행할 수 있다.

Description

자동차의 정면 에어백 장치{FRONTAL AIRBAG APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 에어백의 내압 조절이 가능토록 하는 벤트홀을 갖는 자동차의 정면 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차 충돌 시 승객을 보호하기 위한 에어백이 장착된다.

에어백은 자동차 충돌 시 인플레이터로부터 그 내부로 유입되는 가스압에 의해 팽창 전개되어 승객을 보호한다.

통상의 에어백의 내부 체적은 일반적인 성인을 보호할 수 있는 전개압을 가지도록 설계된다.

승객이 일반적인 성인이라 하더라도, 비정상착좌(OUT of Position, 이하 “OPP”라 칭함) 상태, 예를 들면, 에어백과 승객과의 거리가 지나치게 가까울 경우, 예를 들면 승객이 시트를 당겨서 앉았거나 시트의 전방에 치우쳐서 앉았을 경우에 승객은 에어백의 지나친 초기 전개압에 의해 오히려 상해를 입을 수 있다.

따라서, 에어백은 승객의 조건, 예컨대 승객의 체격, 승객의 착좌 위치 등에 따라 에어백의 전개압을 조절하는 전개압 조절수단이 필요하게 된다.

승객이 팽창된 에어백에 접촉할 경우 승객을 부드럽게 수용하도록 에어백 상에 벤트홀을 제공하고, 벤트홀을 통하여 에어백의 내부로부터 에어백의 외부로 가스가 배출되는 것을 허용하는 에어백이 널리 알려져 있다.

미국의 고속도로교통안전위원회(NHTSA: National Highway Traffic Safety Administration)는 자동차 정면 충돌(front crashes)에서 벨트를 착용한 비 돌출 운전자에 관한 사망자 발생률을 조사한 보고서를 발표한 바 있다.

보고서는 극도로 심각한 충돌 후에 자동차와 예컨대, 코너 충격, 경사 충돌 또는 좁은 물체와의 충격과 같은 충돌 파트너 사이의 취약한 구조적 관계(poor structural engagement)와 관련된 충돌에서 가장 많은 사망자수가 발생된다는 결론을 내렸다.

이러한 조사에 대응하여 NHTSA는 취약한 구조적 문제와 관련하는 자동차 충돌에 관계된 사상 위험을 경감시키기 위한 시험 방법을 연구하기 시작했다.

이 연구는 연구 유동 변형 장벽(RMDB: research moving deformable barrier, 이하 “충돌 장애물”이라 칭함)과 정지한 자동차 사이의 옵셋 충격(offset impact)은 자동차간 충돌에서 보여진 자동차 찌그러짐(vehicle crush), 운전자 거동(occupant kinematics), 상해의 위험을 재현할 수 있다는 것을 입증했다.

NHTSA는 스몰 오버랩 충격(SOI: Small Overlap Impact) 시험을 도입하였으며, 최근 연구에서는 추가 경사 RMDB 대 자동차 시험 (additional oblique RMDB-to-vehicle crash tests, 이하 “경사충돌시험(Oblique crash test)” 라 칭함)을 추가하고 있다.

NHTSA는 스몰 오버랩 충격 시험에서 충돌 장애물과 자동차의 폭 방향의 중첩량을 25%이하, 상대속도를 64km/h로 상정하고, 경사충돌시험에서 충돌 장애물과 자동차의 폭 방향의 중첩량을 35%, 충돌 장애물과 자동차 사이의 각을 15도, 상대속도를 90km/h로 상정하고 있다.

상술한 바와 같이 자동차의 좌측, 예컨대, 자동차의 운전석측에서 경사충돌이 일어난 경우, 조수석측 승객의 두부는 자동차의 전방으로 이동하면서, 조수석측 정면 에어백의 중앙-좌측에 접촉한다. 두부와 조수석 에어백 사이의 마찰에 의해 두부는 시계 방향으로 회전을 하면서 자동차의 중앙으로 이동하여 인스투루먼트패널에 접촉한다. 심한 경우 승객은 운전석의 스티어링 컬럼에 부딪히기에 충분할 만큼 이동할 수 있다.

상술한 바와 같이 에어백은 다양한 충돌 모드에 따라 서로 다른 보호 범위 및 내압을 유지할 것이 요구된다.

US 8,070,183 US 2012/0306187

본 발명의 목적은 자동차의 정면 충돌 모드, 예컨대, 완전 정면 충돌 또는 경사 충돌 모드에 따라 서로 다른 벤팅이 가능한 자동차의 정면 에어백 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 자동차의 충돌모드를 판단하는 별도의 센서를 이용하지 않으면서도 다양한 충돌모드 예컨대, 완전 정면 충돌 모드 또는 경사 충돌 모드에 따라 서로 다른 벤팅이 이루어지도록 하는 자동차의 정면 에어백 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 자동차 충돌 시 승객을 향하여 팽창되는 에어백과, 상기 승객이 상기 에어백에 접촉 시, 상기 에어백 내부의 가스를 상기 에어백의 외부로 배출되도록 하며, 상기 에어백에 충돌하는 상기 승객의 거동을 기초로 상기 자동차의 정면 충돌 모드에 따라 서로 다른 벤팅 동작을 수행하는 벤팅장치를 갖는 자동차의 정면 에어백 장치가 제공된다.

상기 벤팅장치는 상기 에어백의 적어도 일 측면에 구비된 적어도 하나의 벤트홀과, 상기 벤트홀 주변에 연결된 근단부 및 팽창 시 상기 에어백의 상기 측면으로부터 돌출하는 원단을 가지며 상기 근단부 및 원단부가 개방된 벤트튜브를 포함할 수 있다.

상기 자동차의 완전 정면 충돌로 인해 상기 승객의 두부가 상기 에어백의 정면의 중앙에 부딪힐 경우, 상기 벤트튜브는 상기 자동차의 내부구조물에 간섭되지 않고, 상기 자동차의 경사 정면 충돌로 인해 상기 승객의 두부가 상기 에어백의 정면의 중앙-일측에 부딪힐 경우, 상기 벤트튜브가 상기 자동차의 내부구조물에 간섭될 수 있다.

상기 벤트튜브는 상기 에어백 팽창 시 상기 에어백의 상기 측면에서 상기 자동차의 인스트루먼트패널과 이웃하게 배치될 수 있다.

상기 벤트튜브는 상기 자동차의 상기 경사 정면 충돌로 인해 상기 승객의 두부가 상기 충돌측을 향하는 상기 에어백의 정면의 중앙-일측에 부딪히면서 회전하고, 상기 에어백이 그 연결부를 중심으로 상기 충돌측으로 회전하는 경우 상기 벤트튜브의 상기 원단부가 상기 인스트루먼트패널과 간섭되어 가스배출이 차단될 수 있다.

상기 벤트튜브는 상기 에어백이 완전히 팽창되고, 상기 승객이 충돌하지 않은 상태에서, 상기 에어백이 상기 자동차의 내부 구조물과 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

상기 벤트홀은 상시 개방된 노멀 벤트홀 타입으로 형성될 수 있다.

상기 벤트튜브의 원단부에 일단이 연결되고, 상기 에어백의 상기 정면에 타단이 연결되고, 상기 에어백의 팽창 시 인장되어 상기 벤트튜브의 상기 원단부를 조여 상기 벤트홀을 차단하는 콘트롤테더를 더 포함할 수 있다.

상기 벤트홀은 원형홀 또는 슬릿홀을 포함할 수 있다.

상기 에어백은 메인챔버와, 상기 자동차의 폭 방향을 따라 상기 자동차의 내부를 향하여 연장되도록 상기 메인챔버의 일측에 연결된 보조챔버를 포함할 수 있고, 상기 벤트튜브는 상기 보조챔버의 일측에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 벤팅장치가 에어백의 측면에 돌출되게 구비되어 에어백에 부딪히는 승객의 이동 양상에 기초하여 벤팅장치가 인스트루먼트패널에 선택적으로 간섭되도록 하여 자동차의 정면 충돌 모드에 따라 다양한 벤팅 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 벤팅장치가 에어백의 측면에 형성된 벤트홀 및 벤트홀 주변에 연결되어 에어백의 측면으로부터 돌출되는 벤트튜브로 구성되어 자동차의 완전 정면 충돌 시, 벤트홀 및 벤트튜브를 통하여 가스가 배출되고, 자동차의 경사 정면 충돌 시 에어백이 충돌측으로 회전되고 벤트튜브가 인스트루먼트패널에 간섭되어 가스배출동작이 차단될 수 있다. 그리하여 별도의 센서장치에 의하지 않고도 다양한 벤팅 동작을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 정면 에어백이 완전히 팽창된 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 완전 정면 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 측면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 정면 좌측 경사 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 측면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 정면 좌측 경사 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 평면도이다.
도 6a 본 발명의 다른 실시 예를 따른 정면 에어백 장치의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 6b는 자동차의 완전 정면 충돌 시, 도 6a의 에어백에 승객이 접촉한 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 6c는 자동차의 경사 정면 충돌 시, 도 6a의 에어백에 승객이 접촉한 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 정면 에어백의 벤팅 장치를 도시한 일부 확대 사시도이다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 벤팅 장치를 갖는 정면 에어백의 구성을 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

이하에서, 참조부호 F는 자동차의 전방을 나타내고, 참조부호 R은 자동차의 후방을 나타내고, 참조부호 U는 자동차의 상방을 나타내고, 참조부호 D는 자동차의 하방을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 정면 에어백이 완전히 팽창된 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 횡단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 에어백 장치(1)는 에어백(10), 하우징(2), 인플레이터(3) 및 벤팅장치(30)를 포함한다.

에어백(10)은 하우징(2)내에 접철 상태로 수용되고, 팽창 시 자동차의 후방(R)으로 전개되어 조수석에 착좌한 승객(O)을 보호한다.

하우징(2)은 그 상면이 개방된 용기로서, 상면은 도시되지 않은 뚜껑으로 커버된다.

인플레이터(3)는 하우징(2)의 바닥에 설치되며, 자동차 충돌 신호에 따라 동작되어 가스를 발생시킨다. 발생된 가스는 에어백(10)내로 공급되어 에어백(10)이 팽창되도록 한다.

인플레이터(3)로부터 가스가 에어백(10)내로 공급되면, 에어백(10)은 하우징(2)의 개구를 통하여 인스트루먼트패널(4)의 상면으로부터 인스트루먼트패널(4)과 윈드실드(5) 사이의 공간을 메우도록 팽창하고, 자동차의 후측을 향하여 팽창하여 조수석 앞쪽의 공간을 메우도록 팽창한다. 그리하여 승객(0)이 인스트루먼트패널(5) 또는 윈드실드(5)등 자동차 내부 구조물에 부딪히는 것을 방지한다.

기본적으로 벤팅장치(30)는 팽창되는 에어백(10)에 승객이 충돌할 경우, 에어백(10)내의 가스를 외부로 배출시켜 에어백(10)의 내압을 줄여 승객이 에어백(10)에 부딪혀 상해를 입는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

벤팅장치(30)는 자동차의 정면 충돌 모드에 따라 서로 다른 벤팅 동작을 수행하도록 에어백(10)의 특정 위치에 구비된다. 벤팅장치(30)는 자동차의 충돌모드를 판단하는 센서에 의하지 않고도, 에어백(10)과 승객(0)의 접촉위치 및 승객 거동에 따라 서로 다른 벤팅 동작을 수행한다.

벤팅장치(30)는 자동차의 완전 정면 충돌(full frontal impact)로 인해 승객(O)의 두부가 대략적으로 에어백(10)의 정면 중앙에 충돌할 경우, 자동차의 내부구조물, 예컨대 인스트루먼트패널(4)에 간섭되지 않고 원활한 벤팅 동작을 수행한다.

한편, 자동차의 경사 정면 충돌(Oblique frontal impact)로 인해 승객(O)의 두부가 대략적으로 에어백(10)의 정면 중앙-일측(충격이 가해지는 부분을 향하는 일측)에 부딪혀 에어백(10)이 회전된 경우, 벤팅장치(30)의 벤트튜브(33)는 자동차의 인스트루먼트패널(4)에 간섭되어 에어백(10)내의 가스가 배출되는 것이 차단된다.

완전 정면 충돌은 자동차 충돌 시, 승객(O)의 두부(H)가 대략 에어백(10)의 정면(11)의 중앙에 접촉하는 승객 거동을 갖는 충돌 상태를 포함할 수 있다.

자동차의 경사 정면 충돌은 승객이 대략 에어백(10)의 중앙으로부터 충돌 측을 향하는 일측에 접촉하는 승객 거동을 갖는 모든 충돌 상태를 포함할 수 있다. 자동차의 경사 정면 충돌은 자동차의 폭 방향을 따르는 정면과 충돌대상물과의 중첩량이 50% 미만인 상태, 충돌대상물과 자동차가 소정의 각도로 기울어진 상태 등을 포함할 수 있다.

예를 들면, 경사 정면 충돌은 자동차의 폭 방향으로 자동차의 정면의 외측의 40%미만의 부분에 충돌하고, 충돌 장애물에 대하여 소정각도, 예를 들면 15도 미만으로 충돌하는 것을 포함할 수 있다.

경사 정면 충돌은 예를 들면, 자동차의 정면 좌측이 충돌 장애물에 대하여 소정각도로 기울고, 자동차의 정면 좌측의 일부가 충돌 장애물과 중첩되어 충격이 가해지는 경우를 포함할 수 있다.

경사 정면 충돌은 자동차의 정면 우측이 충돌 장애물에 대하여 소정 각도로 기울고, 자동차의 정면 우측의 일부가 충돌 장애물과 중첩되어 충격이 가해지는 경우를 포함한다.

이하에서, 자동차의 경사 정면 충돌은 자동차의 정면 좌측에서 충돌대상물이 충돌하는 상태를 일 예로 설명한다.

벤팅장치(30)는 에어백(10)의 적어도 일측면에 형성된 벤트홀(31)과 벤트홀(31) 주변에 구비된 벤트튜브(33)를 포함한다.

벤트튜브(33)는 에어백(10) 측면(12)의 벤트홀(31) 주변에 연결된 근단부(33a)와, 에어백(10) 팽창 시 에어백(10)의 측면으로부터 돌출하는 원단부(33b)를 포함한다. 벤트튜브(33)는 근단부(33a) 및 원단부(33b)가 개방된 실린더 형태를 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 벤트튜브(33)는 근단부(33a)의 직경이 원단부(33b)의 직경보다 작은 절두형 콘 형태를 가질 수 있다.

벤트홀(31) 및 벤트튜브(33)는 에어백(10)의 팽창 시, 인스트루먼패널(4)과 인접하게 배치됨이 바람직하다.

벤트튜브(33)는 예컨대, 자동차의 경사 정면 충돌 시, 에어백(10)이 자동차의 내부 중앙을 향하여 회전되어 에어백(10)의 측면(11)이 인스트루먼트패널(4)을 향하여 이동하는 경우, 벤트튜브(33)가 인스트루먼트패널(4) 및 에어백(10)의 측면(12)의 사이에 배치 가능한 위치로 위치됨이 바람직하다.

이러한 구성으로 자동차의 경사 정면 충돌 시, 벤트튜브(33)가 인스트루먼트패널(4)에 간섭되어 가스 배출이 방지될 수 있다. 한편, 자동차의 완전 정면 충돌 시, 에어백(10)의 회전은 일어나지 않으므로 벤트튜브(33)와 인스트루먼트패널(4)과의 간섭은 일어나지 않고, 벤트튜브(33)는 개방된다. 따라서, 에어백(10)내의 가스가 원활히 외부로 배출될 수 있다.

벤트홀(31)은 에어백(10)의 팽창 시, 상시 팽창되는 노멀 벤트홀 형태로 형성될 수 있다. 벤트홀(31)은 예를 들면 원형홀 형태를 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 벤트홀(31)은 타원형, 일자형의 슬릿홀 등 다양한 형태로 변형 가능하다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 에어백의 동작과정에 대해서 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 완전 정면 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 측면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 자동차의 완전 정면 충돌 시, 승객(O)의 두부(H)는 대략 팽창된 에어백(10)의 정면(11) 중앙에 충돌한다. 완전 정면 충돌 시, 에어백(10)은 인스트루먼트패널(4)내의 인플레이터(3)와 연결된 연결부(C)를 중심으로 회전은 일어나지 않는다. 따라서, 에어백(10)의 측면(12)에 구비된 벤트장치(30)의 벤트튜브(33)는 대략 원통형을 이룸에 따라 에어백(0) 내의 가스는 벤트홀(31) 및 벤트튜브(33)를 통하여 외부로 원활하게 배출된다.

그 결과, 에어백(10)의 정면(11)에 승객(O)의 두부(H)가 충돌할 경우, 에어백(10)내의 압력이 감소되어 승객(0)의 두부(H)가 팽창된 에어백(10)에 의해 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 정면 좌측 경사 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 측면 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따라 자동차의 정면 좌측 경사 충돌 시, 팽창된 정면 에어백에 승객의 두부가 부딪히는 상태를 도시한 평면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 자동차의 경사 정면 충돌 시, 승객(O)은 자동차의 전방으로 이동하면서 충돌 측을 향하여 이동한다. 승객(O)의 두부(H)는 팽창된 에어백(10)의 정면(11)의 중앙-좌측(충돌부를 향하는 측)에 비스듬히 부딪히면서 튕겨져 좌측으로 이동한다. 이때, 승객(O)의 두부(H)와 에어백(10)의 정면(11) 사이의 마찰에 의해 승객(O)의 두부(H)는 Z축을 중심으로 시계방향으로 회전하면서 자동차의 내부 중앙을 향하여 미끄러진다.

이러한 승객(O)의 두부(H) 거동에 따라 에어백(10)은 인플레이터(3)와 에어백(10)이 연결된 연결부(C)를 중심으로 시계방향(화살표 A방향)으로 회전하고 에어백(10)의 측면(12)은 인스트루먼트패널(4)을 향하여 이동한다. 그 결과, 펼쳐진 벤트튜브(33)는 인스트루먼트패널(4) 및 에어백(10)의 측면(12) 사이에 개재되고, 벤트튜브(33)의 원단부(33b)는 인스트루먼트패널(4)에 간섭된다.

벤트튜브(33)의 원단부(33b)가 인스트루먼트패널(4)에 간섭됨에 따라 벤트튜브(33)의 원단부(33b)가 차단되어 에어백(10)내의 가스 배출이 방지되고 에어백(10)의 지지강도 확보가 가능하다.

승객(O)의 두부(H)가 에어백(10)의 정면(11)의 중앙-일측에 부딪히는 초기부터 벤트튜브(33)가 인스트루먼트패널(4)에 간섭되기 전까지 에어백(10) 내의 가스는 벤트홀(31) 및 벤트튜브(33)를 통하여 배출 가능하므로, 에어백(10)내의 압력을 어느 정도 감소시킬 수 있다. 따라서, 승객(O)의 두부(H)가 에어백(10)에 충돌할 경우, 승객(O)의 두부(H)가 부드럽게 수용되어 에어백(10)의 높은 내압에 의해 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.

한편, 벤트튜브(33)의 원단부(33b)가 인스트루먼트패널(4)에 간섭되어 차단되면 가스 배출이 방지되므로 에어백(10)은 승객(O)의 두부(H)를 지지할 수 있는 강도가 유지된다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면 에어백(10)의 정면(11)의 일측에 승객의 두부(H)를 캐치하는 두부 구속부(40)를 더 포함할 수 있다. 두부구속부(40)은 에어백(10)의 팽창 시, 에어백(10)의 정면으로부터 돌출되어 충돌측으로 이동하는 승객의 두부(H)를 저지하고, 이동하는 승객의 두부(H)의 충돌력에 의해 변형되어 승객의 두부를 캐치하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 에어백(10)에 있어서, 벤트튜브(33)의 바람직한 위치 선정이 고려된다.

벤트튜브(33)는 자동차의 폭 방향을 따르는 승객의 거동이 상대적으로 작은 완전 정면 충돌 시에는 차단되지 않고, 자동차의 폭 방향을 따르는 승객의 거동이 상대적으로 큰 자동차의 정면 경사 충돌 시에는 자동차의 내부 구조물, 예컨대 인스트루먼트패널(4)에 간섭되어 차단될 것이 요구된다.

이와 같이 자동차의 충돌 모드에 따른 승객 거동에 따라 벤트튜브(33)가 인스트루먼트패널(4)과 간섭 또는 비간섭되기 위한 최적의 위치 선정이 고려된다.

벤트튜브(33)는 에어백(10)이 완전히 팽창되고, 승객(0)이 에어백에 접촉하지 않은 상태에서, 에어백(10)의 자동차의 내부구조물, 예컨대 인스트루먼트패널(4) 또는 윈드실드(5)에 비 접촉하는 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 이는 에어백 전개 해석을 통하여 에어백(10)이 인스트루먼트패널(4)에 이미 간섭되는지 여부를 파악하여 가능할 수 있다.

벤트튜브(33)는 경사 정면 충돌 시, 자동차의 내부 구조물, 예컨대 인스트루먼트패널(4)에 빠르게 간섭될 수 있는 위치에 배치됨이 바람직하다. 이를 위하여 벤트튜브(33)는 에어백(10)의 측면(12)에서 인스트루먼트패널(4)과 인접한 위치로 배치될 수 있다.

벤트튜브(33)의 위치는 자동차 충돌 시, 자동차의 움직임, 예컨대 X, Y, Z 방향의 직선 및 회전 움직임 및 침입량(자동차 충돌 시 차체 및 인테리어 부품 등의 변형), 인스트루먼트패널(4)의 형상, 에어백(10)의 형상 등을 고려하여 적정의 위치로 배치될 수 있다. (전개해석을 통하여 에어백(10)이 인스트루먼트

예를 들면, 인스트루먼트패널(4)의 형상이 돌출되어 있거나, 급격히 형상 변화를 갖는다면 벤트튜브(33)를 완전히 막아주지 못하거나 항상 막아주지 못하는 상황이 발생할 수 있다.

예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 인스트루먼트패널(4)의 돌출부(A표시부), 및 상대적으로 승객측을 향하여 더 돌출된 하부(B표시부)와 대응된 위치는 벤트 튜브(33)는 벤트튜브(33)의 차단기능을 원활할 하게 수행할 수 없으므로 선정 위치에서 배제될 수 있으며, 완만한 표면을 갖는 인스트루먼트패널(4)의 대략 중간 부분(도 3의 벤트튜브(33)의 위치)이 적정의 위치로 선정될 수 있다.

도 6a 본 발명의 다른 실시 예를 따른 정면 에어백 장치의 구성을 도시한 횡단면도이다.

상술한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 명기하며, 중복된 설명은 생략한다.

도 6a를 참조하면, 벤트장치(30)는 벤트튜브(33)를 구속하는 콘트롤테더(35)를 더 포함할 수 있다. 콘트롤테더(35)는 일단측이 벤트튜브(33)의 원단부(33)와 연결되고, 타단측이 에어백(10)의 정면(11)에 연결될 수 있다.

에어백(10)의 팽창 시, 콘트롤테더(35)는 인장되어 벤트튜브(33)의 원단부(33b)를 당겨 벤트홀(31)을 폐쇄할 수 있다.

도 6b는 자동차의 완전 정면 충돌 시, 도 6a의 에어백에 승객이 접촉한 상태를 도시한 횡단면도이다.

도 6b를 참조하면, 자동차의 완전 정면 충돌로 인해 승객(O)의 두부(H)가 에어백(10)의 정면(11)의 대략 중앙에 접촉하면, 에어백(10)의 정면(11)이 전방(F)으로 이동하면서 콘트롤테더(35)가 느슨해지고, 벤트튜브(33)의 폐쇄가 해제된다.

그 결과, 에어백(10) 내의 가스가 벤트홀(31)을 통과하고, 벤튜튜브(33)를 에어백(10)의 외부로 밀면서 에어백(10)의 외부로 배출된다. 그리하여 에어백(10)의 내압을 감소시킴으로써, 에어백(10)에 승객이 부드럽게 받아들여지면서 승객이 에어백(10)에 의해 상해를 입는 것이 방지된다.

도 6c는 자동차의 경사 정면 충돌 시, 도 6a의 에어백에 승객이 접촉한 상태를 도시한 횡단면도이다.

도 6c를 참조하면, 자동차의 경사 정면 충돌로 인해 승객(O)의 두부(H)가 에어백(10)의 정면 좌측(충돌측을 향하는 일측)에 접촉하고, 에어백(10)은 인플레이터(3)와 연결된 부분(이하 연결부(C)라 칭함)를 중심으로 시계방향으로 회전한다. 그 결과, 에어백(10)의 측면(12)은 인스트루먼트패널(4)측으로 이동하고 벤트튜브(33)는 인스트루먼트패널(4) 및 에어백(10)의 측면(12) 사이에 위치한다. 계속하여 승객(O)의 충돌력에 의해 에어백(10)의 측면(12)이 인스트루먼트패널(4)에 더욱 가깝게 이동하면, 벤트튜브(33)는 인스트루먼트패널(4)에 간섭되어 가스 배출통로가 차단된다.

그리하여, 에어백(10)내의 압력 감소는 멈추고 에어백(10)은 소정의 내압을 유지함에 따라 승객(O)의 두부(H)를 지지한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 정면 에어백의 벤팅 장치를 도시한 일부 확대 사시도이다.

도 7을 참조하면, 벤트홀(31)은 일자형의 슬릿홀 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 슬릿홀 형태로 형성됨에 따라 에어백(10)의 초기 전개 시, 에어백(10)내의 가스가 외부로 배출되는 것을 상대적으로 줄여 에어백(10)이 빠르게 팽창되도록 한다.

한편, 자동차 충돌로 인해 승객의 두부(H)가 에어백(10)에 충돌 시, 슬릿홀(31)이 벌어져 에어백(10)내의 가스가 외부로 배출된다.

완전 정면 충돌 및 경사 정면 충돌 시에서 벤팅 동작은 실질적으로 상술한 구성과 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 벤팅 장치를 갖는 정면 에어백의 구성을 도시한 평면도이다.

도 8을 참조하면, 에어백(10)은 메인챔버(17)와 보조챔버(18)를 포함한다. 메인챔버(17)는 상술한 에어백(10) 본체의 기능을 수행하며, 보조챔버(18)는 자동차의 폭 방향을 따라 메인챔버(17)의 일측으로부터 자동차의 내부를 향하여 연장된 형태를 갖는다. 보조챔버(18)는 자동차의 폭 방향으로의 보호 영역을 증대시킨다. 보조챔버(18)는 예컨대, 자동차의 정면 경사 충돌 시, 자동차의 내부를 향하면서 전방으로 급격히 이동하는 승객을 효과적으로 보호할 수 있다.

벤트장치(30)는 보조챔버(18)의 인스트루먼트패널(4)과 인접한 일측에 구비될 수 있다. 벤트장치(30)의 구성은 상술한 구성과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다. 본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

1: 정면 에어백 장치 4: 인스트루먼트패널
10: 에어백 11: 정면
12: 측면 30: 벤팅장치
31: 벤트홀 33: 벤트튜브
35: 콘트롤 테더

Claims (9)

1. 자동차 충돌 시 승객을 향하여 팽창되는 에어백과,
   승객이 상기 에어백과 접촉 시 거동을 기초로 에어백 내부의 가스를 외부로 다르게 배출하는 벤팅 동작을 하는 벤팅장치를 포함하고,
   상기 벤팅장치는,
   상기 에어백의 일 측면에 구비된 적어도 하나 이상의 벤트홀과, 상기 벤트홀 주변에 연결된 근단부와, 팽창 시 상기 에어백의 상기 측면으로부터 돌출하는 원단부와, 상기 근단부 및 상기 원단부가 개방된 벤트튜브를 포함하며
   상기 벤트튜브는,
   상기 승객의 두부가 상기 에어백에 정면의 중앙에 부딪히면, 상기 자동차의 내부구조물에 간섭되지 않고, 상기 승객의 두부가 상기 에어백의 정면의 중앙에서 일측으로 치우쳐 부딪히면, 상기 자동차의 내부구조물에 간섭되는 것
   을 특징으로 하는 자동차의 정면 에어백 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 벤트튜브는 상기 에어백 팽창 시 상기 에어백의 상기 측면에서 상기 자동차의 인스트루먼트패널과 이웃하게 배치된 자동차의 정면 에어백 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 벤트튜브는 상기 자동차의 경사 정면 충돌로 인해 상기 승객의 두부가 상기 충돌측을 향하는 상기 에어백의 정면의 중앙 일측에 부딪히면서 회전하고, 상기 에어백이 그 연결부를 중심으로 상기 충돌측으로 회전하는 경우 상기 벤트튜브의 상기 원단부가 상기 인스트루먼트패널과 간섭되어 가스배출이 차단되는 자동차의 정면 에어백 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 벤트튜브는 상기 에어백이 완전히 팽창되고 상기 승객이 충돌하지 않은 상태에서, 상기 에어백이 상기 자동차의 내부 구조물과 간섭되지 않는 위치에 배치된 자동차의 정면 에어백 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 벤트홀은 상시 개방된 노멀 벤트홀 타입으로 형성된 자동차의 정면 에어백 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 벤트튜브의 원단부에 일단이 연결되고, 상기 에어백의 상기 정면에 타단이 연결되고, 상기 에어백의 팽창 시 인장되어 상기 벤트튜브의 원단부를 조여 상기 벤트홀을 차단하는 콘트롤테더를 더 포함하는 자동차의 정면 에어백 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 벤트홀은 원형홀 또는 슬릿홀을 포함하는 자동차의 정면 에어백 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 에어백은 메인챔버와, 상기 자동차의 폭 방향을 따라 상기 자동차의 내부를 향하여 연장되도록 상기 메인챔버의 일측에 연결된 보조챔버를 포함하고,
   상기 벤트튜브는 상기 보조챔버의 일측에 구비된 자동차의 정면 에어백 장치.
   
   

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