KR101781381B1

KR101781381B1 - 자동차의 전방 에어백 장치

Info

Publication number: KR101781381B1
Application number: KR1020160020385A
Authority: KR
Inventors: 이성우; 김동영
Original assignee: 아우토리브 디벨롭먼트 아베
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2017-09-25
Also published as: KR20170098463A; WO2017146439A1

Abstract

자동차의 전방 에어백 장치는 메인 팽창 공간을 한정하며 팽창 시 승객을 향하는 정면을 갖는 에어백; 및 상기 에어백의 상기 정면으로부터 돌출되어 자동차의 정면의 폭 방향을 따르는 외측의 소정 부분에 충격이 가해지는 편심 정면 충돌이 발생할 경우, 상기 에어백의 상기 정면에 충돌하는 승객의 두부가 상기 충돌측으로 이동하는 것을 저지하고, 상기 승객의 상기 두부의 충돌력에 의해 변형되어 상기 승객의 상기 두부를 캐치하도록 구성된 적어도 하나의 두부 구속부를 포함한다. 이러한 구성으로 승객의 두부가 충돌측으로 회전하면서 이동하는 것을 방지하여 승객의 두부 및 목 상해치를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Description

자동차의 전방 에어백 장치 {FRONTAL AIRBAG APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 정면 충돌 시 승객을 향하여 팽창 전개하여 승객을 보호하는 자동차의 전방 에어백 장치에 관한 것이다.

에어백은 자동차의 안전벨트와 더불어 대표적인 안전장치이다. 에어백은 운전석 에어백, 조수석 에어백, 측면 에어백, 커튼 에어백 등을 포함한다.

운전석 에어백은 자동차 정면 충돌 시 운전자를 보호한다. 운전석 에어백은 자동차의 스티어링 휠 내부에 장착되어 일정한 충격이 가해졌을 때 순간적으로 팽창한다.

조수석 에어백은 자동차의 인스투루먼트 패널의 내부에 장착되어 차량 충돌 시 순간적으로 팽창하여 조수석측 승객을 보호한다.

이러한 안전장치가 장착된 자동차의 충돌 시험은 필수적이다. 자동차 충돌 시험은 자동차 정면 충돌 시험, 측면 충돌 시험 등을 포함하고 있으며, 각국별로 여러 가지 충돌 시험이 있다.

자동차 정면 충돌 시험은 운전석과 조수석측에 인체모형을 탑재하고, 시험용 자동차를 요구하는 시험속도로 장애물에 정면 충돌시켰을 때 두부와, 흉부, 목부 등의 상해치를 평가하도록 한다.

2009년 9월에 미국의 고속도로교통안전위원회(NHTSA: National Highway Traffic Safety Administration)는 자동차 정면 충돌(front crashes)에서 벨트를 착용한 비 돌출 승객에 관한 사망자 발생률을 조사한 보고서를 발표하였다.

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 가변 장벽(RMDB: research moving deformable barrier)과 15도로 정지한 자동차 사이의 옵셋 충격(offset impact)은 자동차간 충돌에서 보여진 자동차 찌그러짐(vehicle crush), 승객 거동(occupant kinematics), 상해의 위험을 재현할 수 있다는 것을 입증했다. 최근 연구에서는 추가 경사 RMDB 대 자동차 충돌 시험(additional oblique RMDB-to-vehicle crash tests)을 추가하고 있다.

미국특허번호 US8,070,183 미국특허공개번호 US2012/0306187

본 발명의 목적은 자동차의 일측으로 편심되어 충돌 장애물과 중첩되어 충돌 시, 승객의 두부가 회전하면서 충돌 측으로 이동하는 것을 효과적으로 저지할 수 있는 자동차의 전방 에어백 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예를 따르면, 메인 팽창 공간을 한정하며 팽창 시 승객을 향하는 정면을 갖는 에어백, 및 상기 에어백의 상기 정면으로부터 돌출되어 자동차의 정면의 폭 방향을 따르는 외측의 소정 부분에 충격이 가해지는 편심 정면 충돌이 발생할 경우, 상기 에어백의 상기 정면에 충돌하는 승객의 두부가 상기 충돌측으로 이동하는 것을 저지하고, 상기 승객의 상기 두부의 충돌력에 의해 변형되어 상기 승객의 상기 두부를 캐치하도록 구성된 적어도 하나의 두부 구속부를 포함하며, 상기 두부 구속부는 상기 에어백의 상기 정면 외측에 배치되어 상기 메인 팽창 공간과 연통하는 보조 팽창 공간을 형성하는 보조 패널에 의해 한정되고, 상기 보조 패널은 비 팽창상태에서 주름진 상태를 가지며, 상기 보조 패널의 가장자리는 상기 에어백의 정면에 재봉라인으로 연결되며, 상기 보조 패널은 상기 에어백의 정면을 상하로 가로지르는 중심축으로부터 이격되어 상기 에어백의 상기 정면의 가장자리에 인접하게 배치될 수 있다.

삭제

상기 에어백의 상기 정면에는 상기 메인 팽창 공간과 상기 보조 팽창 공간을 연통하는 적어도 하나의 연통홀이 형성될 수 있다.

상기 에어백 장치는 상기 편심 정면 충돌을 판단하는 적어도 하나의 정면 충돌 감지 유닛; 및 상기 정면 충돌 감지 유닛에 의하여 상기 편심 정면 충돌이 판단된 경우, 상기 연통홀을 개방하도록 구성된 개폐 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 개폐 유닛은 상기 에어백의 메인 팽창 공간 내로 가스 주입 시 인장되어 상기 연통홀을 폐쇄하는 인장부재; 및 상기 정면 충돌 감지 유닛에 의하여 상기 편심 정면 충돌이 판단된 경우 상기 인장부재를 절단하여 상기 연통홀을 개방되도록 하는 커터를 포함할 수 있다.

상기 두부 구속부는 상기 에어백의 상기 정면의 좌측 및 우측에 구비되고, 상기 정면 충돌 감지 유닛은 상기 자동차의 좌측 편심 정면 충돌 또는 우측 편심 정면 충돌을 판단하도록 구성되고, 상기 좌측 편심 정면 충돌 또는 상기 우측 편심 정면 충돌 감지 상태에 따라 상기 개폐 유닛에 의하여 상기 에어백의 상기 정면의 좌측에 구비된 연통홀 또는 상기 에어백의 상기 정면의 우측에 구비된 연통홀이 개방되도록 구성될 수 있다.

상기 주름진 상태로 상기 에어백의 상기 정면에 상기 재봉라인에 연결된 상기 보조 패널의 상, 하변의 가로 길이는 서로 상이하게 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 자동차가 편심 정면 충돌하는 경우, 예를 들면, 자동차의 정면이 충돌 장애물에 대하여 소정각도를 이루고 정면의 일부가 충돌 장애물과 중첩되어 충돌하는 경우, 승객의 두부가 충돌측으로 이동하는 것을 저지하여 승객의 두부가 회전하면서 사이드 커튼 에어백 및 정면 에어백 사이의 틈새로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과 승객의 두부가 자동차의 내부 구조물 예를 들면, 도어 패널 또는 인스트루먼트 패널 등에 부딪혀 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 자동차의 편심 정면 충돌 시, 승객의 두부와 에어백의 정면과의 마찰력에 의해 승객의 두부가 회전하면서 이동하는 것을 방지하여 승객의 목 상해치를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백이 팽창된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백이 팽창된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ표시부의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백의 전개도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ표시부의 확대도이다.
도 6은 도 5의 선Ⅵ-Ⅵ을 따라 취해진 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예를 따른 에어백의 동작에 대한 이해를 돕기 위하여 자동차의 좌측 경사 충돌 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예를 따른 팽창된 에어백의 정면에 승객의 두부가 초기 접촉한 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 팽창된 에어백의에 승객의 두부가 충돌 후 두부 구속부에 의해 승객의 두부가 캐치된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 자동차의 에어백이 팽창된 상태를 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 자동차의 에어백의 구성을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 따라 취해진 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예를 따른 두부 구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 에어백의 정면을 도시한 도면이다. 도 15는 도 14의 두부구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 에어백의 정면을 도시한 도면이다.
도 17은 도 16의 두부구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.

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.

에어백 장치는 차량 충돌 시, 승객의 상해를 감소 또는 최소화시키기 위하여 폭넓게 이용된다. 에어백 장치 차량내의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예를 따르면 에어백 장치는 조수석측 인스트루먼트 패널에 설치된다. 본 발명의 다른 실시 예로 에어백 장치는 운전석측 스티어링 휠에 설치될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백이 팽창된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백이 팽창된 상태를 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 에어백 장치(1)는 에어백(10), 에어백(10)내에 가스를 공급하는 인플레이터(3), 두부 구속부(30), 개폐 유닛(50), 충돌 감지 유닛(70), 및 제어기(90)를 포함할 수 있다.

미전개 상태에서 에어백 장치(1)는 패키징되어 차량의 전방에 배치된 인스트루먼트패널(5)안에 장착되도록 구성될 수 있다.

에어백(10)은 승객과 마주하는 정면(11), 정면(11)의 양측에 구비된 측면(12,13), 정면(11)과 마주하는 후면(14), 측면의 상, 하부에 구비된 상, 하면(15,16)으로 구성되어 그 내부에 인플레이터(3)로부터의 가스가 공급되는 메인 팽창 공간(A1)이 한정된다.

두부 구속부(30)는 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)과 연통하는 보조 팽창 공간(A2)을 한정하도록 구성된다. 두부 구속부(30)는 자동차의 편심 정면 충돌이 발생했을 경우, 승객(O)의 두부가 편심 정면 충돌이 발생된 부분으로 이동하여 회전하는 것을 방지한다.

편심 정면 충돌은 충돌 장애물이 자동차의 일측으로 편중되어 충돌하는 모든 경우를 포함할 수 있다. 즉, 자동차의 폭 방향을 따르는 방향으로 자동차의 정면의 외측에서 부분적으로 충돌하는 것을 포함할 수 있다. 편심 정면 충돌은 충돌 장애물에 대하여 기울어짐 없이 정면으로 충돌하거나, 충돌 장애물에 대하여 소정각도로 충돌하는 것을 포함할 수 있다.

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

편심 정면 충돌은 예를 들면, 자동차의 정면 좌측이 충돌 장애물에 대하여 소정각도로 기울고, 자동차의 정면 좌측의 일부가 충돌 장애물과 중첩되어 충격(이하 “좌측 충격(left side impact)”이라 칭함)이 가해지는 경우를 포함한다.

편심 정면 충돌은 자동차의 정면 우측이 충돌 장애물에 대하여 소정 각도로 기울고, 자동차의 정면 우측의 일부가 충돌 장애물과 중첩되어 충격(이하, “우측 충격(right side impact)”라 칭함)이 가해지는 경우를 포함한다.

예를 들면, 좌측 충격이 가해질 경우, 승객(0)의 두부는 횡방향 선외 속도(laterally outboard velocity)로 에어백(10)의 중앙 또는 중앙-좌측에 접촉하고 측면 커튼 에어백(미도시)를 향하여 편향된다. 본원 발명의 일 실시 예를 따르는 두부 구속부(30)는 에어백(10)의 정면(11)으로부터 승객(O)을 향하여 돌출되어 승객(O)의 두부(H)가 에어백(10)의 정면(11)을 비스듬히 맞고 튕기면서(glance off) 좌측으로 이동하는 것을 저지하고, 승객(O)의 두부(H)로부터 충돌력이 가해질 경우 변형되어 승객의 두부(H)를 글러브 형태로 캐치한다. 따라서, 승객(O)의 두부 또는 목의 상해치를 감소시킬 수 있다.

두부 구속부(30)는 에어백(10)의 정면(11)에 형성된 연통홀(11a)을 통하여 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)과 연통한다. 연통홀(11a)은 개폐 유닛(50)을 통하여 개폐 가능하도록 구성될 수 있다. 자동차의 정면 충돌 감지 유닛(70)를 통하여 자동차의 좌측 충돌이 감지되면, 정면 충돌 감지 유닛(70)으로부터 신호를 전달 받은 제어기(90)는 개폐 유닛(50)을 동작시켜 연통홀(11a)을 개방한다. 개폐유닛(50)에 의해 연통홀(11a)은 다양한 충돌 시나리오에 따라 개방하거나 폐쇄되어 두부 구속부(30)를 선택적으로 팽창하도록 한다.

예를 들면, 개폐유닛(50)은 좌측 충격이 가해지는 경우 동작하여 연통홀(11a)을 개방하여 두부 구속부(30)가 팽창된다.

정면 충돌 감지 유닛(70)은 다양한 충돌 시나리오에 관한 정보를 기초로 충돌 상태를 판단하는 것으로서, 예를 들면, 좌측 충격 및 우측 충격을 각각 감지하도록 자동차의 전방에 장착된 복수의 센서를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1의 Ⅲ표시부를 도시한 확대도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 개폐 유닛(50)은 에어백(10) 팽창력에 의해 인장되어 에어백(10)의 정면(11)에 형성된 연통홀(11a)을 폐쇄시키도록 일단이 연통홀(11a)측에 배치되고 타측이 대략 에어백(10)의 후면(14)측에 고정된 인장부재(51)와 경사 충돌 시 작동되어 인장부재(51)를 절단하도록 구성된 커터(53)를 포함한다.

연통홀(11a)측에는 예컨대, 대략 절두형 원뿔형의 벤트 튜브(55)가 연결되고, 인장부재(51)의 일단이 벤트튜브(55)의 원단측을 개폐 가능하도록 연결될 수 있다. 다른 실시 예로, 연통홀(11a)은 에어백(10)의 정면(11)의 내면을 따라 슬라이딩 가능한 차폐패널에 의해 개폐되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성으로 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)으로 가스가 주입되어 에어백(10)이 팽창하면 인장부재(51)가 인장되어 벤트 튜브(55)의 원단부(distal end)는 폐쇄 상태를 이룬다.

한편, 정면 충돌 감지 유닛(70)을 통하여 편심 정면 충돌이 감지된 경우 커터(53)가 동작되어 인장부재(51)를 절단하여 인장부재(51)의 인장력이 해제된다. 그 결과, 메인 팽창 공간(A1)내의 가스압력에 벤트 튜브(55)의 원단의 폐쇄상태가 해제되어 메인 팽창 공간(A1) 내의 가스는 연통홀(11a)을 통하여 두부 구속부(30) 내의 보조 팽창 공간(A2)으로 가스가 흐른다.

인장부재(51)는 에어백(10)의 재질과 동일한 재질로 형성된 띠형 부재, 절단 가능한 줄형 부재, 체인 등 다양한 형태를 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 자동차의 정면 에어백의 전개도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본원 발명의 일 실시 예로 에어백(10)의 정면(11), 후면(14), 하면(16)을 구성하는 제1패널(P1)과, 에어백(10)의 측면(12,13)을 구성하는 제2,3패널(P2, P3)과, 에어백(10)의 상면(15)을 구성하는 제4패널(P4)을 서로 연결하여 그 내부에 메인 팽창 공간(A1)을 갖도록 형성된다.

에어백(10)은 이와 같이 4개의 패널로 구성되는 것 이외에도, 단일의 패널, 또는 4개 이상의 패널 등 다양한 패널구조로 구성될 수 있다.

제1패널(P1)의 에어백(10)의 후면(14)을 구성하는 부분에는 인플레이터홀(14a)이 형성되어 인플레이터(3)로부터 발생된 가스가 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)내로 공급되도록 한다.

에어백(10)의 측면(12,13)을 구성하는 제2,3패널(P2, P3)에는 벤트홀(12a, 13a)이 형성된다. 벤트홀(12a, 13a)은 팽창된 에어백에 승객이 접촉할 경우, 승객을 부드럽게 수용하도록 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)의 가스를 외부로 배출되는 것을 허용하여 승객(O)이 에어백(10)의 팽창력에 의해 상해를 입는 것을 방지한다.

제1패널(P1)의 에어백(10)의 정면(11)을 구성하는 부분에는 두부 구속부(30)를 형성하는 보조패널(31)이 연결된다.

도 5는 도 4의 Ⅴ표시부의 확대도이고, 도 6은 도 5의 선Ⅵ-Ⅵ을 따라 취해진 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 보조패널(31)은 재봉라인(S1)을 통하여 그 둘레가 에어백(10)의 정면(11)에 연결된다. 보조 패널(31)은 그 중간부에 여러 번 접힌 주름부(33)를 갖는다. 이와 같이 주름부(33)가 형성된 상태에서 보조패널(31)의 가장 자리는 재봉라인(S3)을 통하여 에어백(10)의 정면(11)과 연결된다. 이와 같이 보조패널(31)의 가장자리를 따라 형성된 재봉라인(S3)에 의해 에어백(10)의 정면(11) 외측에 보조 팽창 공간(A2)이 한정된다.

벤트 튜브(55)는 절두형 콘형태로 형성되어 인장부재(51)의 인장 시 그 원단부가 폐쇄되도록 형성될 수 있다. 인장부재(51)의 에어백(10)의 초기 팽창 시. 벤트 튜브(55)의 원단부(55a)를 조이는 상태로 연결된다. 벤트 튜브(55)의 원단부(55a)는 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)내에 에어백(10)의 초기 전개 시에는 인장부재(51)의 인장력에 의해 더욱 세게 조여지게 된다.

한편, 편심 정면 충돌로 판단된 경우, 커터(53)가 동작되어 인장부재(51)를 절단하면, 인장부재(51)의 인장력이 해제되고, 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)에 채워진 가스압에 의해 벤트튜브(55)의 원단부(55a)는 벤트튜브(55)의 근단부(55b)를 중심으로 뒤집어져 보조 팽창 공간 (A2)에 위치하고 연통홀(11a)이 개방된다. 그 결과, 메인 팽창 공간(A1)의 가스는 보조 팽창 공간(A2)으로 흐를 수 있다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 자동차의 에어백 장치의 동작 원리에 대해서 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예를 따른 에어백의 동작에 대한 이해를 돕기 위하여 자동차의 좌측 경사 충돌 상태의 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 자동차 충돌 시나리오의 일 예로 자동차는 충돌 장애물(8)에 대하여 일정 각도(θ°)로 자동차의 정면의 좌측의 일부가 충돌 장애물(8)과 중첩된 좌측 경사 충돌이 발생할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예를 따른 팽창된 에어백의 정면에 승객의 두부가 초기 접촉한 상태를 도시한 도면이다.

도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 자동차 충돌 시, 인플레이터(3)로부터 가스가 발생되고, 인플레이터(3)로부터 발생된 가스는 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)내로 공급된다.

좌측 경사 충돌 시, 승객은 자동차의 전방 및 좌측을 향하여 이동하고, 승객(O)의 두부(H)는 팽창된 에어백(10)의 정면(11)의 중앙 또는 중앙-좌측에 비스듬히 부딪히면서 튕겨져 좌측으로 이동한다. 승객(O)의 두부(H) 및 에어백(10)의 정면(11)과의 사이의 마찰력에 의해 승객(O)의 두부(H)는 반 시계 방향으로 회전되면서 이동한다.

이때, 에어백(10)의 정면(11)의 좌측으로부터 두부 구속부(30)가 돌출되어 승객(O)의 두부(H)가 회전하면서 좌측으로 이동하는 것을 초기에 저지한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 팽창된 에어백에 승객의 두부가 충돌 후 두부 구속부에 의해 승객의 두부가 캐치된 상태를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 두부 구속부(30)에 부딪히면서 1차적으로 이동이 저지된 승객(O)의 두부(H)는 두부 구속부(30)의 외면을 좌측으로 가압하면서 이동하여 두부 구속부(30)의 외면은 승객(O)의 두부(H)를 글러브 형태로 감싼다.

그 결과, 승객(O)의 두부(H)는 좌측으로 이동되면서 회전되는 것이 저지되어 자동차의 측부 내부 구조물, 예컨대 자동차의 도어 프레임 등에 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 승객의 두부 또는 목부의 상해치를 감소시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 팽창된 에어백의 정면을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 에어백(10)의 정면(11)의 우측에 두부 구속부(40)가 추가로 구비된다. 두부 구속부(40)는 상술한 두부 구속부(30)와 실질적으로 동일한 구성을 가지므로 중복된 설명은 생략한다.

두부 구속부는 자동차의 좌측 충격 또는 우측 충격에 따라 선택적으로 팽창 전개되도록 구속될 수 있다.

이 경우 정면 충돌 감지 유닛(70)은 자동차의 좌측 충격 또는 우측 충격을 감지하도록 구성된다. 일 실시 예로 자동차의 정면 좌측에 좌측 충격을 감지하는 센서가 구비되고, 자동차의 정면 우측에 우측 충격을 감지하는 센서가 별도로 구비될 수 있다.

우측 충격인 경우, 정면 충돌 감지 유닛(70)은 우측 충돌 상태를 감지하고, 제어기(90)는 이러한 신호를 전달받아 연통홀 벤트 유닛(50)을 동작시킨다. 연통홀 벤트 유닛(50)은 에어백(10)의 정면(11)의 우측 연통홀측이 개방되도록 동작되어 우측에 배치된 두부 구속부(40)가 팽창된다.

우측 충격 상태에서, 승객의 이동양상(kinematics)은 실질적으로 좌측 충격 상태의 대칭된 이동 양상 갖는다.

우측 충격 상태에서는 승객은 에어백(10)의 정면(11)의 중앙 또는 중앙-우측에 비스듬히 충돌하면서 우측으로 이동한다. 이때, 에어백((10)의 우측에 구비된 두부 구속부(40)가 돌출되어 승객(0)의 두부(H)가 우측로 이동하는 것을 방지한다. 우측 경사 충돌 시, 초기에 승객은 자동차의 상측으로 이동하여 자동차의 루프에 부딪힐 수 있다. 이를 위하여 에어백(10)의 정면의 상부가 돌출되도록 하여 승객의 두부가 자동차의 루프와 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명을 따르면, 다양한 자동차 충돌 시나리오에 따라 두부 구속부(30,40)는 다양한 방식으로 팽창할 수 있다. 예를 들면, 자동차가 충돌 장애물에 대하여 좌우 어느 측으로도 편중되지 않고 순수 정면 충돌 할 경우, 두부 구속부(30,40) 둘 다 팽창하지 않고 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)으로만 가스가 공급되도록 할 수 있다.

다른 실시 예로, 자동차가 충돌 장애물과 소정 각도를 이루고 자동차의 좌측으로 편중되어 중첩된 경우, 좌측 두부 구속부(30)이 팽창하고, 자동차가 충돌 장애물과 소정 각도를 이루고 자동차의 우측으로 편중되어 중첩된 경우 우측 두부 구속부(40)가 팽창하도록 구성될 수 있다.

또 다른 실시 예로, 자동차 정면 충돌 감지 시, 두부 구속부(30,40) 둘 다 팽창할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 자동차의 에어백의 구성을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 따라 취해진 단면도이다.

이하, 상술한 구성과 동일한 구성에 관해서는 동일 부호를 명기하며 중복된 설명은 생략한다.

도 11 및 도 12을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예를 따른 에어백을 따르면, 상술한 구성과 달리 에어백(10)의 정면(11)에 형성된 연통홀(11a)을 차단하는 밴트튜브(도 16참조)의 구성이 배제된다. 이 경우, 에어백(10) 팽창 시, 연통홀(11a)은 상시 개방된 상태를 이룬다. 따라서, 에어백(10)이 팽창하는 경우, 에어백(10)의 메인 팽창 공간(A1)으로 공급된 가스는 연통홀(11a)을 통해 보조 팽창 공간(A2)로 주입되어 에어백(10)의 정면(11)에서 승객을 향하여 돌출하는 추가 팽창부가 상시 형성된다.

다음은 보조패널의 다양한 구성에 관하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예를 따른 두부 구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.

도 11 및 도 13을 참조하면, 보조패널(31)은 대략 직사각형 형상을 가지며, 그 중간에 다수의 폴딩 라인(F1)을 형성하여 주름부(31)를 갖는 보조패널(31)을 형성한다.

이러한 보조패널(31)은 재봉라인(S3)을 통하여 에어백(10)의 정면(11)에 결합된 경우, 그 상, 하단의 가로 길이가 실질적으로 동일하다.

도 14는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 에어백의 정면을 도시한 도면이다. 도 15는 도 14의 두부구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 보조패널(71)은 대략 사다리꼴 형상을 갖는다. 즉, 보조패널(71)은 서로 나란하게 배치된 상, 하변(71a, 71b)을 가지며, 그 상,하변(71a,71b)의 양단을 잇는 좌,우변(71c,71d)를 갖는다.

보조패널(71)의 상변(71a)은 하변(71b)의 길이보다 짧아 상변(71a)의 일단 및 하변(7b)의 일단을 잇는 좌변(7c)은 상, 하변(71a, 71b)과 실질적으로 직교되고, 상변(71a)의 타단 및 하변(71b)의 타단을 잇는 우변(71d)은 상향 경사진다,

이러한 보조패널(71)의 중간에 보조패널(71)의 형상된 대응되게 배치되는 다수의 폴딩라인(F2)을 형성하여 주름부(73)를 갖는 보조패널(71)을 준비한다. 주름부(73)를 갖는 보조패널(71)을 재봉라인(S3)을 통하여 에어백(10)의 정면(11)에 결합하면 실질적으로 보조패널(71)의 하부에 연결된 부분의 길이가 보조 패널(71)의 상부에 결합된 길이보다 길다.

이 경우, 자동차의 충돌로 인해 에어백(10)의 정면(11)에 충돌하는 승객의 두부가 자동차의 측부 및 하부를 향하여 급격히 이동하는 경우 효과적으로 승객의 두부를 저지하면서 캐치할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 에어백의 정면을 도시한 도면이고, 도 17은 도 16의 두부구속부의 보조 패널이 완전히 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.

도 16 및 도 17의 보조패널(81)은 상술한 도 14 및 도 15의 보조패널(71)에 대하여 가로방향으로 대칭된 형상을 갖는다. 따라서, 그 구체적 구성 및 기능은 위의 보조패널(71)과 유사하므로 중복된 설명은 생략한다.

보조패널(81)을 채용한 경우 에어백(10)의 정면(11)에 결합 시, 실질적으로 보조패널(81)의 상부에 연결된 부분의 길이가 보조패널(81)의 하부에 연결된 길이보다 길다.

이 경우, 자동차의 충돌로 인해 에어백(10)의 정면(11)에 충돌하는 승객의 두부가 자동차의 측부 및 상부를 향하여 급격히 이동하는 경우 효과적으로 승객의 두부를 저지하면서 캐치할 수 있다.

보조패널은 상술한 직사각형, 사다리형상 이외에도 다양한 형태로 변형 가능하다. 한편, 상술한 바와 같은 보조패널은 에어백(10)의 정면(11)의 모든 임의의 위치로 결합될 수 있다, 즉, 다양한 충돌 시나리오에 따라 보조패널의 결합위치는 다양하게 변경될 수 있다.

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: 에어백 장치 10: 에어백
11; 에어백 정면 11a: 연통홀
30: 두부 구속부 31: 보조패널
33: 주름부 50: 개폐유닛
51: 인장부재 53: 커터
70: 정면 충돌 감지 유닛 A1: 메인 팽창 공간
A2: 보조 팽창 공간

Claims

메인 팽창 공간을 한정하며 팽창 시 승객을 향하는 정면을 갖는 에어백; 및
상기 에어백의 상기 정면으로부터 돌출되어 자동차의 정면의 폭 방향을 따르는 외측의 소정 부분에 충격이 가해지는 편심 정면 충돌이 발생할 경우, 상기 에어백의 상기 정면에 충돌하는 승객의 두부가 상기 충돌측으로 이동하는 것을 저지하고, 상기 승객의 상기 두부의 충돌력에 의해 변형되어 상기 승객의 상기 두부를 캐치하도록 구성된 적어도 하나의 두부 구속부를 포함하며,
상기 두부 구속부는 상기 에어백의 상기 정면 외측에 배치되어 상기 메인 팽창 공간과 연통하는 보조 팽창 공간을 형성하는 보조 패널에 의해 한정되고,
상기 보조 패널은 비 팽창상태에서 주름진 상태를 가지며,
상기 보조 패널의 가장자리는 상기 에어백의 정면에 재봉라인으로 연결되며,
상기 보조 패널은 상기 에어백의 정면을 상하로 가로지르는 중심축으로부터 이격되어 상기 에어백의 상기 정면의 가장자리에 인접하게 배치된 자동차의 전방 에어백 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 에어백의 상기 정면에는 상기 메인 팽창 공간과 상기 보조 팽창 공간을 연통하는 적어도 하나의 연통홀이 형성된 자동차의 전방 에어백 장치.
제3항에 있어서, 상기 편심 정면 충돌을 판단하는 적어도 하나의 정면 충돌 감지 유닛; 및
상기 충돌 감지 유닛에 의하여 상기 편심 정면 충돌이 판단된 경우, 상기 연통홀을 개방하도록 구성된 개폐 유닛을 더 포함하는 자동차의 전방 에어백 장치.
제4항에 있어서, 상기 개폐 유닛은 상기 에어백의 메인 팽창 공간 내로 가스 주입 시 인장되어 상기 연통홀을 폐쇄하는 인장부재; 및
상기 정면 충돌 감지 유닛에 의하여 상기 편심 정면 충돌이 판단된 경우 상기 인장부재를 절단하여 상기 연통홀을 개방되도록 하는 커터를 포함하는 자동차의 전방 에어백 장치.
제4항에 있어서, 상기 두부 구속부는 상기 에어백의 상기 정면의 좌측 및 우측에 구비되고,
상기 정면 충돌 감지 유닛은 상기 자동차의 좌측 편심 정면 충돌 또는 우측 편심 정면 충돌을 판단하도록 구성되고,
상기 좌측 편심 정면 충돌 또는 상기 우측 편심 정면 충돌 감지 상태에 따라 상기 개폐 유닛에 의하여 상기 에어백의 상기 정면의 좌측에 구비된 연통홀 또는 상기 에어백의 상기 정면의 우측에 구비된 연통홀이 개방되도록 구성된 자동차의 전방 에어백 장치.
제1항에 있어서, 상기 주름진 상태로 상기 에어백의 상기 정면에 상기 재봉라인에 연결된 상기 보조 패널의 상, 하변의 가로 길이는 서로 상이하게 구성된 자동차의 전방 에어백 장치.