KR20150118060A - 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하방으로 전개되는 무릎에어백을 차실의 바닥까지 전개되도록 연장하여 서브머린 현상을 방지하도록 된 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 메인쿠션이 크래쉬 패드의 하부로 전개되는 하부 전개형 무릎 에어백장치에 있어서, 메인쿠션이 탑승자의 발 전방 차실의 바닥까지 연장되도록 구비된 하부 전개형 무릎 에어백장치를 제공한다.

Description

조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈{Low mounting type knee airbag module for passanger seat}
본 발명은 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하방으로 전개되는 무릎에어백을 차실의 바닥까지 전개되도록 연장하여 서브머린 현상을 방지하도록 된 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 충돌, 추돌, 전복 등의 사고로부터 탑승자를 보호하기 위하여 다양한 안전장치를 갖추고 있다. 이러한 안전장치로는 사고 발생시 탑승자가 차체 밖으로 튕겨 나가는 것을 방지하기 위한 안전벨트(Seat Belt)와 탑승자가 차체에 부딪히더라도 그 충격을 완화시키기 위한 에어백(Air Bag)이 있다.
상기 에어백은 운전자를 보호하기 위한 운전석 에어백(Drive Air Bag), 조수석 탑승자를 보호하기 위한 조수석 에어백(Passenger Air Bag), 운전자와 조수석 탑승자의 측면을 보호하기 위하여 도어에서 팽창되는 측면 에어백(Side Air Bag), 운전자 또는 조수석 탑승자의 무릎을 보호하기 위한 무릎 에어백(Knee Air Bag) 등이 있다.
여기서 무릎 에어백은 차량의 충돌시 관성에 의해 탑승자가 전방으로 이동하여 탑승자의 무릎이 인스트루먼트 패널(instrument panel)과 충돌하는 것을 방지하기 위해 설치된다.
상기한 바와 같은 무릎 에어백의 일 예가 일본 특개평10-315894(이하 '특허문헌 1'이라 함)에 개시되어 있다.
도 1은 종래기술인 특허문헌 1에 따른 에어백 모듈이 적용되는 운전석에 탑승자가 착석한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 2는 종래기술인 특허문헌 1에 따른 에어백 모듈을 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 도 3은 종래기술인 특허문헌 1에 따른 에어백 모듈의 에어쿠션이 전개된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 특허문헌 1에 따른 에어백 모듈(3)은 인스트루먼트 패널(1) 하부의 탑승자(D) 무릎(2)와 대향하는 부분(스티어링칼럼 부근)에 장착된다. 상기 에어백 모듈(3)은 도 2에 도시된 바와 같이 박스형상의 리테이너(4), 이 리테이너(4)의 내부에 수용된 인플레이터(5)와 에어쿠션(6)으로 이루어진다. 아울러 리테이너(4)의 개구면인 인스트루먼트 패널(1)의 하면은 덮개(7)에 의해 폐쇄되어 있다.
상기의 에어백 모듈(3)의 작동을 설명하면 속도센서(미도시)로부터 차량의 충돌을 감지하면 인플레이터(5)에 삽입된 가스발생제가 연소한다. 이 때 발생된 가스의 압력으로 에어쿠션(6)의 제1부(6a)가 팽창하여 리테이너(4)의 덮개(7)를 밀어내 도 3에 도시된 바와 같이 에어쿠션(6)의 제2부(6b)가 통과할 수 있는 통로를 형성한다. 계속해서 상기 에어쿠션(6)의 제2부(6b)가 전개되어 탑승자(D)의 무릎(2), 정강이(8) 및 발등(9)까지 순차적으로 펼쳐진다. 따라서 상기 탑승자(D)의 무릎(2)이나 정강이(8)가 인스트루먼트 패널(1)과 직접 충돌하지 않으므로 탑승자(D)의 무릎(2)이나 정강이(8)가 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.
상기 특허문헌 1과 같은 에어백 모듈(3)은 조수석에도 설치된다. 하지만 조수석에 특허문헌 1의 에어백 모듈이 설치될 경우 조수석에는 엑셀레이터나 브레이크와 같은 페달(1a)이 설치되어 있지 않고 에어쿠션(6)이 발등(9)까지만 연장되므로 에어쿠션(6)의 하단과 차실 바닥 사이의 공간을 통해 탑승자(D)의 발이 인스트루먼터 패널(1)의 하부로 밀려 들어가는 서브마린 현상(submarine phenomenon)이 발생하게 되는 문제점이 있다.
일본 특개평10-315894(1998년 12월 2일 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 메인쿠션을 탑승자의 발 전방 차실의 바닥까지 전개되도록 구비하여 탑승자가 발이 메인쿠션과 차실 바닥의 사이의 공간을 통해 미끄러지는 서브마린 현상을 방지하도록 된 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 탑승자의 발 상부로 돌출되어 연장하는 제1서브쿠션과 탑승자의 무릎 전방으로 돌출되어 연장하는 제2서브쿠션이 형성되어 탑승자의 발목이 꺽여서 상해를 입는 것을 방지하도록 된 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 제공하는 데 목적이 있다.
아울러 본 발명은 메인쿠션의 하단부에 마찰부재를 형성하여 메인쿠션이 전방으로 밀리는 것을 방지하므로 더욱 안전하게 탑승자를 보호할 수 있도록 된 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 메인쿠션이 크래쉬 패드의 하부로 전개되는 하부 전개형 무릎 에어백장치에 있어서, 메인쿠션이 탑승자의 발 전방 차실의 바닥까지 연장되도록 구비된 하부 전개형 무릎 에어백장치를 제공한다.
여기서 메인쿠션은 상기 탑승자의 발 상부로 돌출되어 연장하며 상기 메인쿠션과 연통되는 제1서브쿠션이 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1서브쿠션은 상기 탑승자의 무릎 전방으로 돌출되어 연장하며 상기 제1서브쿠션과 연통되는 제2서브쿠션이 형성된 것이 바람직하다.
아울러 상기 메인쿠션의 외측 하단에 마찰부재가 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈은 메인쿠션을 탑승자의 발 전방 차실의 바닥까지 전개되도록 구비하여 탑승자가 발이 메인쿠션과 차실 바닥의 사이의 공간을 통해 미끄러지는 서브마린 현상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈은 탑승자의 발 상부로 돌출되어 연장하는 제1서브쿠션과 탑승자의 무릎 전방으로 돌출되어 연장하는 제2서브쿠션이 형성되어 탑승자의 발목이 꺽여서 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈은 메인쿠션의 하단부에 마찰부재를 형성하여 메인쿠션이 전방으로 밀리는 것을 방지하므로 더욱 안전하게 탑승자를 보호할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 에어백 모듈이 적용되는 운전석에 탑승자가 착석한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 에어백 모듈을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 에어백 모듈의 에어쿠션이 전개된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈이 적용된 차량의 조수석에 탑승자가 착석한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 에어쿠션의 전개사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창되는 도중을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 나타내는 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 에어쿠션의 전개사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창된 상태를 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 실시예들을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[제1실시예]
도 4는 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈이 적용된 차량의 조수석에 탑승자가 착석한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 나타내는 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 에어쿠션의 전개사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창된 상태를 나타내는 측면도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 조수석 크래쉬 패드(crash pad; 12)의 하부에 설치된다. 여기서 크래쉬 패드(12)는 자동차 앞좌석의 전방에 설치되는 패드로서 계기판, 스위치, 오디오 및 공조장치 등이 설치되며 인스트루먼트 패널(instrument panel)이라고도 통칭한다. 특히 조수석의 크래쉬 패드(12)는 운전에 필요한 물품을 수납하는 수납구(12a)가 형성된다.
상기 에어백 모듈(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 하방으로 개구된 박스형상의 리테이너(14), 이 리테이너(14)의 내부에 수용된 인플레이터(16)와 에어쿠션(18), 상기 리테이너(14)의 개구부를 폐쇄시키는 덮개(20)로 이루어진다. 여기서 상기 덮개(20)는 개방시 탑승자 측으로 파편이 발생하지 않도록 개구부의 전방측에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 또한 상기 에어쿠션(18)은 대체적으로 자루형상이며 통상 접철된 상태로 리테이너(14)의 내부에 수용되어 있다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 에어쿠션(18)이 전개되었을 때 에어쿠션(18)은 아래를 향하여 연장하여 탑승자(D)의 발(22) 전방의 차실 바닥(24)까지 연장하는 메인쿠션(18a)과, 상기 메인쿠션(18a)의 후면에 차실 바닥(24)으로부터 상방으로 이격되어 탑승자(D)의 발(22) 상부로 연장하는 제1서브쿠션(18b)으로 이루어진다. 여기서 상기 메인쿠션(18a)과 제1서브쿠션(18b)은 가스가 유통할 수 있도록 서로 연통되도록 구비된다.
이하 본 발명의 제1실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창되는 도중을 나타내는 측면도이다.
먼저 속도센서(미도시)에 차량의 충돌이 감지되면 인플레이터(16)에 삽입된 가스발생제가 연소한다. 이 때 발생하는 가스의 압력으로 인플레이터(16)와 가까운 에어쿠션(18)부터 팽창하면서 도 8에 도시된 바와 같이 덮개(20)를 밀어 에어쿠션(18)이 전개할 수 있는 통로를 형성한다. 계속해서 상기 에어쿠션(18)은 가스의 압력으로 인해 점점 하류측으로 팽창한다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 인플레이터(16)에서 발생한 가스가 일부는 메인쿠션(18a)을 따라 흘러가 차실 바닥(24)까지 도달하면서 메인쿠션(18a)을 팽창시키고, 나머지는 메인쿠션(18a)의 후면에 형성된 제1서브쿠션(18b)으로 흘러가 제1서브쿠션(18b)이 팽창되도록 한다. 여기서 상기 메인쿠션(18a)은 하단이 차실 바닥(24)까지 연장되어 인플레이터(16)에서 발생한 가스가 차실 바닥(24)을 가압하게 된다. 이 때 메인쿠션(18a)의 가압력은 메인쿠션(18a)의 하단에 수직항력으로 작용하여 메인쿠션(18a)의 선단이 미끄러지지 않고 차실 바닥(24)에 견고하게 일시 고정되도록 작용한다.
상기와 같이 메인쿠션(18a)과 제1서브쿠션(18b)이 가스가 충만하도록 팽창함과 거의 동시에 탑승자(D)가 관성에 의해 전방으로 이동하게 된다. 이 때 탑승자(D)의 무릎(26)과 정강이(27)는 상기 메인쿠션(18a)과 이에 연통하는 제1서브쿠션(18b)에 의해 보호된다. 아울러 상기와 같이 메인쿠션(18a)이 차실 바닥(24)에 견고하게 일시 고정되므로 탑승자(D)의 발(22)을 비롯한 정강이(27)는 크래쉬 패드(12)의 하부로 밀려 들어가는 서브마린 현상을 방지할 수 있다.
[제2실시예]
도 4는 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈이 적용된 차량의 조수석에 탑승자가 착석한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈을 나타내는 측단면도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 에어쿠션의 전개사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창된 상태를 나타내는 측면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 조수석 크래쉬 패드(crash pad; 12)의 하부에 설치된다. 여기서 크래쉬 패드(12)는 자동차 앞좌석의 전방에 설치되는 패드로서 계기판, 스위치, 오디오 및 공조장치 등이 설치되며 인스트루먼트 패널(instrument panel)이라고도 통칭한다. 특히 조수석의 크래쉬 패드(12)는 운전에 필요한 물품을 수납하는 수납구(12a)가 형성된다.
상기 에어백 모듈(10)은 도 9에 도시된 바와 같이 하방으로 개구된 박스형상의 리테이너(14), 이 리테이너(14)의 내부에 수용된 인플레이터(16)와 에어쿠션(28), 상기 리테이너(14)의 개구부를 폐쇄시키는 덮개(20)로 이루어진다. 여기서 상기 덮개(20)는 개방시 탑승자 측으로 파편이 발생하지 않도록 개구부의 전방측에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 또한 상기 에어쿠션(28)은 대체적으로 자루형상이며 통상 접철된 상태로 리테이너(14)의 내부에 수용되어 있다.
도 10과 도 11에도시된 바와 같이 에어쿠션(28)이 전개되었을 때 에어쿠션(28)은 아래를 향하여 연장하여 탑승자(D)의 발(22) 전방의 차실 바닥(24)까지 연장하는 메인쿠션(28a), 상기 메인쿠션(28a)의 후면에 차실 바닥(24)으로부터 상방으로 이격되어 탑승자(D)의 발(22) 상부로 연장하는 제1서브쿠션(28b) 및 상기 제1서브쿠션(28b)의 후면에 탑승자(D)의 무릎(26) 전방으로 돌출되어 연장하는 제2쿠션(28c)으로 이루어진다. 여기서 상기 메인쿠션(28a), 제1서브쿠션(28b) 및 제2서브쿠션(28c)은 가스가 유통할 수 있도록 서로 연통되도록 구비된다.
이하 본 발명의 제2실시예에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈의 에어쿠션이 팽창되는 도중을 나타내는 측면도이다.
먼저 속도센서(미도시)에 차량의 충돌이 감지되면 인플레이터(16)에 삽입된 가스발생제가 연소한다. 이 때 발생하는 가스의 압력으로 인플레이터(16)와 가까운 에어쿠션(28)부터 팽창하면서 도 8에 도시된 바와 같이 덮개(20)를 밀어 에어쿠션(28)이 전개할 수 있는 통로를 형성한다. 계속해서 상기 에어쿠션(28)은 가스의 압력으로 인해 점점 하류측으로 팽창한다. 따라서 도 11에 도시된 바와 같이 인플레이터(16)에서 발생한 가스가 일부는 메인쿠션(28a)을 따라 흘러가 차실 바닥(24)까지 도달하면서 메인쿠션(28a)을 팽창시키고, 일부는 메인쿠션(28a)의 후면에 형성된 제1서브쿠션(28b)으로 흘러가 제1서브쿠션(28b)이 팽창되도록 하며, 나머지는 제1서브쿠션(28b)의 후면에 형성된 제2서브쿠션(28c)으로 흘러가 제2서브쿠션(28c)가 팽창되도록 한다.
여기서 상기 메인쿠션(18a)은 하단이 차실 바닥(24)까지 연장되어 인플레이터(16)에서 발생한 가스가 차실 바닥(24)을 가압하게 된다. 이 때 메인쿠션(28a)의 가압력은 메인쿠션(28a)의 하단에 수직항력으로 작용하여 메인쿠션(28a)의 선단이 미끄러지지 않고 차실 바닥(24)에 견고하게 일시 고정되도록 작용한다. 더욱이 상기 메인쿠션(28a)의 외측 하단에 마찰부재(30)가 형성된다. 따라서 마찰부재(30)에 의해 메인쿠션(28a)이 뒤로 밀려나지 않도록 하는 마찰력이 증대되므로 일반인에 비하여 체중이 많이 나가는 사람이 승차하여 충돌시 관성력이 커지더라도 메인쿠션(28a)이 뒤로 밀려나가는 것을 방지할 수 있다. 여기서 상기 마찰부재(30)로는 내구성이 높고 부착성이 우수한 폴리에스테르 필름과 같은 기재 위에 산화알루미늄과 같은 연마재를 도포하여 구비하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 메인쿠션(18a), 제1서브쿠션(18b) 및 제2서브쿠션(18c)이 가스가 충만하도록 팽창함과 거의 동시에 탑승자(D)가 관성에 의해 전방으로 이동하게 된다. 이 때 탑승자(D)의 무릎(26)과 정강이(27)는 상기 메인쿠션(28a), 이에 연통하는 제1서브쿠션(28b) 및 제2서브쿠션(28c)에 의해 보호된다. 아울러 상기와 같이 메인쿠션(28a)이 차실 바닥(24)에 견고하게 일시 고정되므로 탑승자(D)의 발(22)을 비롯한 정강이(27)는 크래쉬 패드(12)의 하부로 밀려 들어가는 서브마린 현상을 방지할 수 있다. 더욱이 상기 메인쿠션(28a)이 마찰부재(30)에 의해 마찰력이 증대되어 더 큰 관성력에도 메인쿠션(28a)이 전방으로 미끄러지지 않으므로 서브마린 현상을 획기적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 국한되지 않고 청구범위 기재한 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있는 것은 자명하다.
10 : 에어백 모듈
12 : 크래쉬 패드
14 : 리테이너
16 : 인플레이터
18, 28 : 에어쿠션
18a, 28a : 메인쿠션
18b, 28b : 제1서브쿠션
20 : 덮개
22 : 발
24 : 차실 바닥
26 : 무릎
27 : 정강이
28c : 제2서브쿠션
30 : 마찰부재
D : 탑승자

Claims (3)

  1. 메인쿠션이 크래쉬 패드의 하부로 전개되는 하부 전개형 무릎 에어백장치에 있어서,
    상기 메인쿠션은 상기 크래쉬 패드의 바닥으로부터 상기 차실의 바닥을 향하여 하향 전개되되, 상기 차실의 바닥을 가압할 수 있도록 탑승자의 발 전방 차실의 바닥까지 연장되도록 구비되며, 상기 메인 쿠션의 외측 하단에는 상기 메인 쿠션의 상기 차실의 바닥면에 대한 수직 항력에 따른 마찰력이 증대되도록 마찰부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 하부 전개형 무릎 에어백장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인쿠션은 상기 탑승자의 발 상부로 돌출되어 연장하며 상기 메인쿠션과 연통되는 제1서브쿠션이 형성된 것을 특징으로 하는 하부 전개형 무릎 에어백장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1서브쿠션은 상기 탑승자의 무릎 전방으로 돌출되어 연장하며 상기 제1서브쿠션과 연통되는 제2서브쿠션이 형성된 것을 특징으로 하는 하부 전개형 무릎 에어백장치.
KR1020150135420A 2015-09-24 2015-09-24 조수석 하부 전개형 무릎 에어백 모듈 KR101637204B1 (ko)

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