KR100336364B1 - 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 끈 모양의 돌기인 비드(bead)를 일체형으로 형성한 마운팅 플레이트를 구비하므로써, 커버를 커버 브래킷에 견고하고 안전하게 조립시킬 수 있으며, 에어백 쿠션의 전개시에 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

그러한 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 에어백용 커버(10)의 내측에 배치되어 고압가스의 유입시 팽창될 수 있게 접혀진 에어백 쿠션(20)을 리테이너 링(30)으로 마운팅 플레이트(40)에 고정하고 있다. 이런 마운팅 플레이트(40)에는 굽힘 강성을 높이기 위해서 다수의 제2비드(42)들이 형성되어 있으므로써, 상대적으로 적은 굽힘량(d)을 갖게된다. 또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 마운팅 플레이트(40)의 하부에 커버 브래킷(50)을 적층시키며, 커버(10)의 후크(16)들이 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)들에서 이탈되는 것을 막도록, 마운팅 플레이트(40)로 후크(16)들의 턱(16a)을 지지하고 있다.

Description

에어백용 마운팅 플레이트 조립구조{Mounting plate arrangement structure for air bag system}

본 발명은 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 관한 것이며, 특히 자동차의 스티어링 휠에 장착되는 커버 브래킷과 마운팅 브래킷 및 커버의 조립구조를 통해 쿠션의 전개시 안정되고 견고한 조립상태를 유지하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로 고급화, 대형화되고 있는 자동차를 이용하는 운전자들은 주행, 승차감, 속도 등과 같은 기본적인 자동차 성능을 뿐만 아니라, 승객의 안전을 보호할 수 있는 안전장치에 대해 많은 관심을 갖고 있다.

이런 자동차용 안전장치는 안전벨트, 에어백, 스티어링 안전축, 등과 같은 것으로서, 자동차 사고시에 자동으로 작동하여 운전자를 최대한 보호하도록 고안되어 있다.

특히, 에어백은 자동차의 급격한 감속(자동차 충돌 사고 등등)과 같이 유사시, 운전자에 가해지는 충격을 감소시켜, 운전자를 보호하는 안전장치이다.

종래 기술에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 도 1에 도시된 바와같이, 팽창 가능하게 접은 에어백 쿠션(도시 안됨)을 감싸는 커버(1)와, 에어백 쿠션의 내부로 가스를 발생시키는 인플레이터(2)와, 이런 인플레이터(2)를 마운팅 플레이트(4)에 고정시키도록, 인플레이터 통과용 구멍(3a)을 중앙에 형성한 리테이너 링(3)과, 이런 리테이너 링(3)에 볼트결합되며, 커버 브래킷(5)과 함께 스티어링 휠(도시 안됨)의 중앙 안착부에 설치되는 마운팅 플레이트(4)로 구성되어 있다.

종래의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서 커버(1)의 끝단부에는 다수의 후크(1a)들이 형성되어 있다.

그리고, 이런 후크(1a)들과 결합되는 커버 브래킷(5)에는 커버(1)의 후크(1a)들을 조립시킬 수 있는 다수의 후크구멍(5a)들이 형성되어 있다. 이런 후크구멍(5a)들은 마운팅 플레이트(4)의 장홈(4a)들과 일치한다.

여기에서, 장홈(4a)들은 마운팅 플레이트(4)의 외원주에 다수로 형성되어 있고, 이런 장홈(4a)들에는 커버(1)의 조립시 후크(1a)들이 걸리게 된다. 이때, 커버(1)는 마운팅 플레이트(4)의 장홈(4a)들과 커버 브래킷(5)의 후크구멍(5a)들에 체결된 후크(1a)들로 견고하게 고정된다.

여기에서, 종래의 마운팅 플레이트(4)는 단순히 소정 두께의 편편한 철판으로 형성된 것으로서, 상술한 커버(1)의 후크(1a)들을 커버 브래킷(5)에 지지시키는 역할을 한다. 즉, 마운팅 플레이트(4)는 에어백 쿠션의 전개시, 급격하게 분사되는 고압의 가스 압력을 감당하면서, 상술한 커버(1)와 후크(1a)들이 커브 브래킷(5)에서 이탈되는 것을 막는다. 이때, 마운팅 플레이트(4)에는 고압의 가스 압력에 의해서 열응력이 작용하고, 후크(1a)들을 통해서 굽힘 응력이 작용하게된다. 그러한 마운팅 플레이트(4)는 상술한 응력들에 의해서 휘어지고 변형된다.

그리고, 커버 브래킷(5)에는 에어백 쿠션의 전개시 커버(1)의 후크(1a)들과 접촉하면서 응력이 발생되며, 유사시 후크구멍(5a)들의 주위가 파단된다.

그러나 종래 기술에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 에어백 쿠션의 전개시 발생하는 굽힘 응력과 열응력에 의해서 마운팅 플레이트의 변형이 발생되며, 이런 이유로, 커버의 후크들이 장착위치에서 이탈되고, 커버가 장착위치로부터 분리될 수 있는 우려가 있다.

또한, 종래의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 커버의 이탈시, 에어백을 사용하는 운전자의 안전을 보장할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 편편한 마운팅 플레이트는 열응력과 굽힘응력에 상대적으로 약한 굽힘 강성을 갖는 단점이 있다.

또한, 종래의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서 커버 브래킷은 커버의 후크들과 접촉되면서 파단되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수의 끈 모양의 돌기인 비드(bead)를 일체형으로 형성한 마운팅 플레이트를 구비하므로써, 커버를 커버 브래킷에 견고하고 안전하게 조립시킬 수 있으며, 에어백 쿠션의 전개시에 운전자의 안전을 최대한 보호할 수 있는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 커버 브래킷의 재질을 변경하여 더욱 개선된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 비드를 일체형으로 형성한 리테이너 링을 부가적으로 제공하므로써, 믿을 수 있는 체결구조와 안정된 고정구조를 갖는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 설명하기 위해 소정부위를 절단한 사시도,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 설명하기 위한 분해사시도,

도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 중요부위를 설명하기 위한 평면도,

도 6은 도 2에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 설치관계를 설명하기 위해 소정부위를 절개한 측면도,

도 7과 도 8은 도 6에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 작동관계를 설명하기 위한 확대도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 커버 16 : 후크

20 : 쿠션 30 : 리테이너 링

32 : 제1비드 40 : 마운팅 플레이트

42 : 제2비드 50 : 커버 브래킷

60 : 인플레이터 70 : 스티어링 휠

앞서 설명한 본 발명의 목적들은 에어백용 커버의 내측에 배치되어 고압가스의 유입시 팽창될 수 있게 접혀진 에어백 쿠션을 리테이너 링으로 마운팅 플레이트에 고정하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 있어서, 마운팅 플레이트에는 굽힘 강성을 높이기 위해서 다수의 제2비드들이 형성되어 있으므로써, 상대적으로 적은 굽힘량을 갖게되고, 마운팅 플레이트의 하부에 커버 브래킷을 적층시키며, 커버의 후크들이 커버 브래킷의 후크구멍들에서 이탈되는 것을 막도록, 마운팅 플레이트로 후크들의 턱을 지지하는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 의해 달성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 리테이너 링은 굽힘 강성을 높이기 위해서 다수의 제1비드들을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 리테이너 링의 제1비드들은 마운팅 플레이트의 제2비드들과 일치되는 방향으로 굴곡 되게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 제1비드들과 제2비드들은 리테이너 링과 마운팅 플레이트의 중앙에 형성된 구멍을 기준으로 방사형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 커버 브래킷은 커버의 후크들과 접촉시의 접촉력을 견딜 수 있는 알루미늄 재질 'SPCC1/2HB'로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 후크의 끝단에서 턱의 수평면까지의 높이는 마운팅 플레이트의 굽힘량보다 상대적으로 길게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

아래에서, 본 발명에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조를 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 중요부위를 설명하기 위한 평면도이다. 또한, 도 6은 도 2에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 설치관계를 설명하기 위해 소정부위를 절개한 측면도이고, 도 7과 도 8은 도 6에 도시된 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 작동관계를 설명하기 위한 확대도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 고무 또는 폴리우레탄 재질의 커버(10)와, 이런 커버(10)의 내측에 배치되어 고압가스의 유입시 팽창될 수 있게 접혀진 에어백 쿠션(20)과, 리테이너 링(30)과, 마운팅 플레이트(40)와, 커버 브래킷(50)과, 인플레이터(60)를 구비하고 있다.

이런 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서 커버(20)는 상부 내측면에 균열 홈을 형성하여, 에어백 쿠션(20)의 팽창시에 찢어져서 열리도록 되어있다. 이렇게 형성된 커버(20)의 끝단에는 안쪽으로 향하게 턱을 갖는 다수의 후크(16)들이 형성되어 있다.

또한, 에어백 쿠션(20)은 고정단을 구비하고 있으며, 이런 고정단의 구멍을 리테이너 링(30)의 중앙의 구멍(31)과 관통하도록, 리테이너 링(30)에 체결된다.

그리고, 리테이너 링(30)은 다수의 끈 모양의 돌기형상으로 굴곡되게 제1비드(32)를 형성하고 있고, 그러므로써, 열변형과 굽힘 변형에 대하여 상대적으로 작은 굽힘 변형량을 갖는다. 이런 리테이너 링(30)에는 에어백 쿠션(20)의 고정볼트(도시 안됨)들에 고정될 수 있도록 제1볼트구멍(33)들이 형성되어 있다.

또한, 마운팅 플레이트(40)는 철판 재질로서 다수(약 12개)의 제2비드(42)들을 표면에 형성하고 있으며, 상술한 리테이너 링(30)과 일치하는 중앙의 구멍(41)을 형성하고 있다. 이런 마운팅 플레이트(40)에는 스티어링 휠(도시 안됨)의 안착부에 장착되도록, 각각 양측에서 경사지게 돌출된 설치단(45)들이 형성되어 있다. 또한, 마운팅 플레이트(40)에는 리테이너 링(30)의 제1볼트구멍(33)들과 일치하는 제2볼트구멍(43)들과, 커버 브래킷(50)을 고정시키는 데 사용되는 고정볼트구멍(44)들이 형성되어 있다.

또한, 커버 브래킷(50)은 마운팅 플레이트(40)의 하측에 배치되어서, 그 중앙에 구멍(51)을 형성하고 있다. 이런 커버 브래킷(50)의 중앙의 구멍(51)에는 인플레이터(60)의 상부(61)가 삽입된다.

이런 인플레이터(60)는 사각형 플랜지(62)의 제4볼트구멍(63)을 이용하여 커버 브래킷(50)의 하면에 고정된다.

아래에서, 앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 중요부위의 형상에 대해서 더욱 상세하게 설명하겠다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서는 이런 응력과 접촉력에 의한 굽힘을 방지하도록, 제2비드(42)들을 표면에서 돌출되게 형성한 마운팅 플레이트(40)가 제공된다.

즉, 마운팅 플레이트(40)는 상용 시뮬레이션 프로그램들인 'MARC'와 'PAM-SAFE'를 사용하여 비선형 정적 및 동적 역학 해석을 통해, 굽힘 변형량을 최소화하고, 굽힘 응력과 열응력이 상대적으로 많이 발생되는 위치를 따라 제2비드(42)들을 일체형으로 형성하고 있다. 여기에서, 제2비드(42)들은 응력이 많이 분포되는 지점인 마운팅 플레이트(40)의 중앙에 형성된 구멍(41)을 기준으로 방사형으로 퍼지게 형성되어 있다. 필요에 따라 제2비드(42)들은 서로 연결될 수 있으며, 단조가공을 통해서 일체형으로 가공될 수 있고, 판금가공을 통해서 편리하게 제작될 수 있다.

따라서, 이렇게 제2비드(42)들을 형성한 본 발명의 마운팅 플레이트(40)는 상대적으로 높은 굽힘 강성을 갖는다.

그리고, 마운팅 플레이트(40)는 중앙의 구멍(41)을 기준으로 양측단에 형성된 설치단(45)에 의해서 스티어링 휠의 안착부에 장착되는 소정두께를 갖는 철판이다. 이런 마운팅 플레이트(40)는 테두리에 다수의 장홈(46)들이 형성되어 있다. 이런 장홈(46)들에는 상술한 커버의 조립시에 체결되는 후크들을 따라, 에어백 쿠션의 팽창시에 발생되는 응력과 후크(16)들의 접촉력이 가해지는 체결부위이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서는 부가적으로 상술한 마운팅 플레이트(40)에 인가되는 응력과 접촉력에 의한 굽힘을 방지할 수 있도록, 제1비드(32)들을 표면에서 돌출되게 형성한 리테이너 링(30)이 제공된다.

이런 리테이너 링(30)의 제1비드(32)들은 상술한 마운팅 플레이트(40)의 제2비드(42)들과 일치되는 방향으로 굴곡 되게 형성되어 있다. 이렇게 형성된 제1비드(32)들을 갖는 리테이너 링(30)은 상술한 마운팅 플레이트(40)를 더욱 안정되게 지지하는 역할을 한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 커버 브래킷(50)은 통상적으로 에어백의 커버 브래킷에 사용되는 알루미늄 재질(AL5052)을 사용하지 않고, 커버의 후크들과 접촉시의 접촉력을 견딜 수 있는 초강성 알루미늄 재질(SPCC1/2HB)로 형성되어 있다.

또한, 커버 브래킷(50)에는 중앙의 구멍(51)을 기준으로 다수의 고정볼트구멍(54)들과 인플레이터 고정용 볼트구멍(53)들이 형성되어 있다. 그리고, 커버 브래킷(50)의 테두리 쪽에는 상술한 커버의 후크들을 체결하기 위한 다수의 직사각형 후크구멍(56)들이 형성되어 있다.

아래에서, 앞서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 체결관계에 대해서 설명하겠다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 스티어링 휠(70)의 안착부(71)에 설치된다.

이때, 커버 브래킷(50)은 안착부(71)에 밀착되게 고정되고, 이런 커버 브래킷(50)의 상향으로 마운팅 플레이트(40)와 리테이너 링(30)과 에어백 쿠션(20) 및 커버(10)가 배치된다.

이렇게 배치된 커버(10)는 후크(16)들에 의해서 마운팅 플레이트(40)와 커버 브래킷(50)에 조립되어 있다.

도 7의 원 A에 확대하여 도시한 바와 같이, 상술한 커버의 후크(16)들은 마운팅 플레이트(40)의 장홈(46)에 턱(16a)을 걸고 있으며, 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)들에 삽입되어 있다.

그리고, 에어백 쿠션(20)이 팽창하여 커버(10)의 상부가 찢어져 열리게 되면, 마운팅 플레이트(40)의 장홈(46)과 후크(16)의 턱(16a)이 접촉하고, 후크(16)의 턱(16a) 타측면이 후크구멍(56)의 내측면에 접촉한다.

이때, 마운팅 플레이트(40)와 커버 브래킷(50)에 인가된 접촉력(a, b)들은 후크(16)의 턱(16a)을 후크구멍(56)과 마운팅 플레이트의 장홈(46)에서 빠져 나오는 쪽으로 변형(c)시킨다.

도 8의 B에 확대하여 도시된 바와 같이, 마운팅 플레이트(40)는 변형되는 후크(16)의 턱(16)에 대응하게 상향으로 약간 굽혀지지만, 제2비드(42)들에 의해서 상대적으로 매우 작은 굽힘량(d)을 갖게 휘어진다.

그리고, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조의 설계기준 중에서, 후크(16)의 끝단에서 턱(16a)의 수평면까지의 높이(H)는 마운팅 플레이트(40)의 굽힘량(d)보다 상대적으로 길게 형성되어 있다.

따라서, 에어백의 전개시에 변형되는 후크(16)의 턱(16a)은 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)으로부터 이탈되지 않는다.

이렇게 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 강성이 상대적으로 큰 알루미늄 재질(SPCC1/2HB)의 커버 브래킷(50)을 사용하며, 특히, 제2비드(42)들을 갖는 마운팅 플레이트(40)에 의해서 후크(16)가 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)에 지지될 수 있게 체결되어 있으므로써, 후크(16)가 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)들에서 이탈되지 않고, 안전하게 커버를 안전하게 고정시킬 수 있는 조립구조이다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 굽힘 강성이 상대적으로 큰 마운팅 플레이트를 구비하여, 커버의 후크가 마운팅 플레이트와 커버 브래킷으로부터 이탈되는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 굽힘 강성을 증가시킨 리테이너 링을 구비하여, 더욱 안정되게 마운팅 플레이트를 지지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 재질변경을 통하여 강성을 증가시켜 개선된 커버 브래킷을 구비하여, 더욱 견고한 커버 지지구조를 갖는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에서 커버는 마운팅 플레이트의 굽힘량보다 긴 높이로 턱을 형성한 후크를 구비하여, 양호한 후크의 체결상태를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 시뮬레이션에 의한 정적 및 동적 역학 해석을 통해서 제작되어서, 제작자로 하여금 경제적으로 제품을 제작 및 조립할 수 있게 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조는 견고한 결합구조를 유지하므로써, 에어백의 팽창시에 커버가 사용자에게 튀어나가는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예들을 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (6)

1. 에어백용 커버(1, 10)의 내측에 배치되어 고압가스의 유입시 팽창될 수 있게 접혀진 에어백 쿠션(20)을 리테이너 링(3, 30)으로 마운팅 플레이트(4, 40)에 고정하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조에 있어서,

   상기 마운팅 플레이트(40)에는 굽힘 강성을 높이기 위해서 다수의 제2비드(42)들이 형성되어 있으므로써, 상대적으로 적은 굽힘량(d)을 갖게되고,

   상기 마운팅 플레이트(40)의 하부에 커버 브래킷(50)을 적층시키며, 상기 커버(10)의 후크(16)들이 상기 커버 브래킷(50)의 후크구멍(56)들에서 이탈되는 것을 막도록, 상기 마운팅 플레이트(40)로 상기 후크(16)들의 턱(16a)을 지지하는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리테이너 링(30)은 굽힘 강성을 높이기 위해서 다수의 제1비드(32)들을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 리테이너 링(30)의 제1비드(32)들은 상기 마운팅 플레이트(40)의 제2비드(42)들과 일치되는 방향으로 굴곡 되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1비드(32)들과 제2비드(42)들은 상기 리테이너 링(30)과 상기 마운팅 플레이트(40)의 중앙에 형성된 구멍(31, 41)을 기준으로 방사형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.
5. 제1항에 있어서,

   상기 커버 브래킷(50)은 상기 커버(10)의 후크(16)들과 접촉시의 접촉력을 견딜 수 있는 알루미늄 재질 'SPCC1/2HB'로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 후크(16)의 끝단에서 턱(16a)의 수평면까지의 높이(H)는 상기 마운팅 플레이트(40)의 굽힘량(d)보다 상대적으로 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 마운팅 플레이트 조립구조.