KR100496326B1 - 에어백 커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연약 절취선을 기판 패널에 형성하여 에어백 팽창 시 이를 통과시키기 위한 은닉형 개구부로 채용하는 에어백 커버에 관한 것으로서, 상기 기판 패널의 내측에 형성되는 연약 절취선은, 기판 패널의 외측면을 관통하지 않는 깊이를 갖는 다수의 구멍이 열을 지어 선형화되어 개구부를 이루고, 상기 기판 패널에 형성된 연약 절취선의 인접하는 구멍은 소정 깊이의 절결홈에 의해 공간 연결되며, 상기 연약 절취선은, 구멍과 구멍 사이를 연결하는 절결홈의 길이의 비가 1/15 - 1/25 이며, 바람직하게는 1/20의 비율을 가지고, 상기 구멍의 깊이는 패널 두께의 65 - 85% 이고, 상기 절결홈의 깊이는 패널 두께의 40 - 60% 이며, 상기 구멍의 바닥은 평탄면으로 이루어져서, 케이스와 에어백을 구비한 에어백 모듈을 포함하는 인스트루먼트 패널에 관한 것으로서, 상기 기판 패널의 내측에 형성되는 연약 절취선은, 기판 패널의 외측면을 관통하지 않는 깊이를 갖는 다수의 구멍이 열을 지어 선형화되어 개구부를 이룸으로써, 기판 패널의 연약 절취선이 개열되면서, 에어백의 팽창 전개를 확보하되, 에어백의 팽출압력이 다른 부위로 전이됨없이 확실하게 일련의 홈 가공형 대체 개구에 전달됨으로써, 보다 저압으로도 용이하게 에어백을 전개시킬 수 있도록 하였다.

Description

에어백 커버{Airbag cover}

본 발명은 자동차용 에어백 커버의 개구(일명, 트림 피스)를 예비-약체화(preweakening)하여 에어백의 팽창 전개를 용이하게 한 에어백 커버로서, 이는 에어백 커버에 한정되는 것이 아닌 에어백 모듈의 에어백 수납 커버에 적용된다.

일반적으로, 고가의 승용차에서, 에어백 커버의 재료는 종종 반대의 적층 구조를 보유하고, 이 에어백 커버에 형상과 안정성을 부여하기 위해 그 내층은 높은 밀도의 합성 수지층 또는 수지 섬유층으로 이루어지고, 이 층의 위에는 합성 수지 필름을 씌운 작은 밀도의 발포재층이 부착된다. 이와 같은 재료 구조에 있어 미국 특허 제4,120,516호의 명세서에 기재된 방법으로 절입부가 마련된 발포재층이 압축된다. 또, 독일 연방 공화국 특허 제440940호 공보에는, 에어백 패널이 비교적에 딱딱한 폴리마 재료로 된 안쪽의 성형층과, 비교적 부드러운 폴리마 재료로 된 바깥쪽의 성형층으로부터 구성된 에어백 커버를 제작하기 위한 방법이 제안되어있다. 이때，안쪽의 성형층으로부터 절취선이 넣어지며, 이 절취선은 에어백 패널에 압압력을 가하지 않고, 안쪽의 성형층을 완전하게 관통한다. 이 절입부는 바람직한 것은 레이저에 의하고 행해지고, 소정의 깊이에 걸쳐 바깥쪽의 층내로 연장되어 있다.

여기에서, 에어백용의 은닉형 전개 도어 또는 개구부를 제공하는 트림 피스를 제조하기 위한 기법은 주로 조수석용 크래쉬 패드라 칭하는 기판 패널(instrument panel)에 적용되고, 이 기판 패널은 여러 가지 상이한 자재 즉, 수지층 및 발포층으로 이루어지거나 또는 하드(Hard) 타입으로 수지층만으로도 이루어질 수 있다.

또한, 이러한 기판 패널의 에어백 수납측에 대응하는 부위는, 레이저에 의해 스코어링 가공된 은닉형 일부 절취 흔적의 형성 등에 의한 상관 관계 패턴으로 선형 틈을 형성하여 예비 약체화되어, 에어백 팽창 시에 에어백의 개구부로 채용된다.

그러나, 이와 같은 선형 틈은 탑승자가 상기 기판 패널의 은닉형 개구부를 일정 가압력으로 가압할 때, 이 은닉형 개구부를 형성하는 상기 선형 틈의 일측이 개열되면서 에어백 수납부측으로 밀려들어가는 현상이 발생하여, 상기 기판 패널을 교체해야만 하는 등의 불합리한 단점을 내포하고 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 작은 에어백의 팽창압력에도 용이하게 개열됨과 동시에, 이와 역으로, 탑승자의 가압력과 같은 외압에 의해서는 일정한 저항능을 갖춘 에어백 커버를 제공함에 있다.

이에 따라, 소규모의 에어백의 팽창압으로도 기판 패널의 개구부를 통해 그 전개방향이 용이하게 승객을 지향하도록 에어백의 초기 전개 동작을 가이드함과 아울러, 기판 패널에 대하여 가해지는 외압에 대한 개구부의 개열 저항성을 증대시킴으로써, 에어백 장치의 신뢰성을 향상할 수 있는 에어백 커버를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 에어백 커버는,

연약 절취선을 기판 패널에 형성하여 에어백 팽창 시 이를 통과시키기 위한 은닉형 개구부로 채용하는 에어백 커버에 있어서,

상기 기판 패널의 내측에 형성되는 연약 절취선은, 기판 패널의 외측면을 관통하지 않는 깊이를 갖는 다수의 구멍이 열을 지어 선형화되어 개구부를 이루고,

상기 기판 패널에 형성된 연약 절취선의 인접하는 구멍은 소정 깊이의 절결홈에 의해 공간 연결되며,

상기 연약 절취선은, 구멍과 구멍 사이를 연결하는 절결홈의 길이의 비가 1/15 - 1/25 이며, 바람직하게는 1/20의 비율이고,

상기 구멍의 깊이는 패널 두께의 40 - 60% 이고,

상기 절결홈의 깊이는 패널 두께의 65 - 85% 이며,

상기 구멍의 바닥은 평탄한 면인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 에어백 모듈(20)이 장착되는 조수석 측의 에어백 커버(10)의 외관도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어백 모듈(20)이 에어백 커버(10)측에 결합되는 상태를 나타낸 조립 사시도이며, 도 3은 도 1의 선A-A에 따른 상세 단면도이다.

본 발명의 실시예들에서의 대체 개구부를 구성하는 연약 절취선의 일련의 구멍 가공은, 일예로, 미국 특허 공보 제 5,744,776호에 기재된 레이저 스코어링 장치에서의 레이저 펄스를 제어함으로써 가공됨이 바람직하다. 본 시스템에서는, 도 에 나타낸 바와 같이, 일련의 환공 또는 슬롯이 레이저 발생기의 단속 조작에 의해 기판 패널의 이면에 형성된다．또, 기판 패널에 형성된 구멍 깊이는 변화 가능한 틈새를 나타내고, 이 틈은, 그 길이 방향에 따르고 깊이가 변화한다. 이 형상은, 레이저 발생기의 맥동（펄스）조작에 의하고 달성되고, 레이저 빔 강도를 주기적으로 변화하는 것에 의해 달성된다. 또한, 기판 패널의 국소적인 예비 연약 절취선이 기판 패널에 형성되고, 이 예비적 연약 절취선은 일련의 구멍에 의해 형성된다.

여기에서, 로봇 아암 조작기에 장착된 레이저 발생기는 센트럴 컴퓨터 컨트롤러에 저장된 프로그램 제어에 근거하여 레이저 발생기를 이동하고, 이 센트럴 컴퓨터 컨트롤러는, 로봇 컨트롤러에 명령을 주고, 집속된 레이저 빔을 프로그램된 각인 선에 따라 상기 기판 패널 상의 패턴으로 트레이스시켜 이루어지는 바, 본 발명에서 로봇 아암의 이동속도는 50m/sec로 하고, 레이저의 펄스 주기는 1000 microsec로 하였다.

또한, 운전석의 에어백이 조타 장치인 핸들에 매입 설치되는 반면, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 조수석측에는, 즉 에어백 커버(10) 내측에는 케이스(21)와 에어백 내장형 에어백 모듈(20)이 배설되어 있다.

또, 상기 에어백 커버(10)에는, 에어백 커버의 기재를 이루는 기판 패널에 형성된 에어백 전개를 위해 은닉형으로 가공된 절취부(11a, 이하, 연약 절취선으로 통칭함)에 의해 이루어지는 대체 개구부(도 3의 부호 11로 표시)가, 외관에서는 가시화되지 않도록 내측면에만 레이저 스코어링 가공되어 절취된 연약 절취선(11a)으로 구성되어 있다.

또, 상기 대체 개구부(10)에는, 이 에어백 도어부(30)가 대면하여 배열되어 있고, 이 에어백 도어부(30)는 에어백 모듈 도어(33)와 스크림 시트(31)가 인서트 사출되어 일체적으로 구성될 수도 있다.

또한, 상기 에어백 도어부(30)는 그 일단이 상기 에어백 커버(10)에 스크림 시트(합성수지사의 직조로 마련됨)를 매개로, 후술하는 가이드 프레임(40)의 후면 상단에 회동 가능하게 지지되어 있다.

상기 가이드 프레임(40)은, 상기 에어백 커버(10)의 연약 절취선(11a)들로 구획 형성된 대체 개구부(11)를 커버하는 형상으로 구성되어, 에어백의 팽창압에 따라 그 전개방향이 승객을 지향하도록 에어백의 초기 전개 동작을 가이드하기 위해, 상기 에어백 커버(10)에 진동 융착되어 있다.

또, 상기 에어백 커버(10)에는, 상기 에어백 도어부(30)를 완전히 덮는 크기로 홈 가공된 연약 절취선(11a)에 의해 형성된 대체 개구(11)가, 에어백 팽창 압력의 전달 시, 팽창압을 이기지 못하는 'ㄷ' 자형 분할 단념 라인으로 이루어지도록 레이저 스코어링(laser scoring) 가공되어도 좋다.

따라서, 상기 에어백 도어부(30)는, 상기 연약 절취선(11a) 들에 의해 구획 형성되는 평면 크기 이하로 상기 가이드 프레임(40)의 일단을 축으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있다.

또, 상기 에어백 모듈(20)은 에어백 모듈(20) 지지용 브라켓(41)을 매개로 하여 상기 가이드 프레임에 나사 결합형식으로 체결되어 있다.

또한, 상기 스크림 시트(30)에는 상기 에어백 커버(10)의 자유단(11a) 들에 의해 구획되는 평면 공간보다 작은 치수의 판부재(31)가 인서트 사출의 기법을 통해 일체로 결합되어 있다.

또한, 상기 가이드 프레임(40)과 판부재(31)에는 상기 에어백 커버(10)에 진동 융착을 조력하기 위한 요철부(40a, 31a)가 각각 형성되어 있다.

여기에서, 상기한 대체 개구부는 연약 절취선(11a)을 기판 패널에 형성하여 에어백 팽창 시 이를 통과시키기 위한 은닉형 개구부를 의미한다.

또, 상기 기판 패널의 내측에 형성되는 연약 절취선(11a)은, 기판 패널의 외측면을 관통하지 않는 깊이를 갖는 다수의 블라인드 구멍(11b)이 열을 지어 선형화되어 이루어지는 개구(11)를 개략적으로 표현한 기술적 용어이다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기판 패널에 형성된 연약 절취선(11a)을 이루는 인접하는 구멍(11b)은 소정 깊이의 절결홈(11c)에 의해 공간적으로 서로 연결되어 있다.

또, 상기 연약 절취선(11a)은, 상기 기판 패널이 수지층으로만 이루어진 경질(hard) 패널의 채용에 따라, 상기 기판 패널의 두께(D)가 3 ~ 4.2 mm의 범위, 바람직하게는 4mm 일 경우에는, 상기 연약 절취선(11a)은, 그 폭(OW)이 7.5 ~ 37.5 mm, 바람직하게는 20 mm이고, 그 깊이(D2)는 1.95 ~ 3.57 mm, 바람직하게는 3.05 mm의 구멍(11)이 열을 지어 선형화되고, 상기 구멍(11)간 피치(P)는 8 ~ 39 mm, 바람직하게는 21 mm인, 그 단면이 원형인 일련의 구멍(11b)으로 이루어진다.

또, 상기 절결홈(11c)의 깊이(D1)는 1.2 ~ 2.52 mm, 바람직하게는 2 mm 로 이루어진다.

다시 말해서, 상기 연약 절취선(11a)은, 구멍(11b)과 구멍(11b) 사이를 연결하는 절결홈(11c)의 길이의 비(R1/R2)가 1/15 - 1/25 이며, 바람직하게는 1/20의 비율을 가지고, 상기 구멍(11b)의 깊이는 패널(10) 두께의 65 - 85% 이고, 상기 절결홈(11c)의 깊이는 패널 두께의 40 - 60% 이며, 상기 구멍의 바닥은 평탄면으로 이루어짐을 의미한다.

여기에서, 상기 구멍(11b)은 그 단면형상이 타원형, 원형 또는 사각형으로 이루어져도 된다.

지금까지의 상기 연약 절취선(11a)은, 스킨부재에 의해 일측이 힌지 회동가능하게 지지되는 대체 개구부에 대해 설명하였지만, 본 발명에서는, 에어백 팽창 시, 일측에 미개열부를 가지는 'ㄷ'자 형상으로 이루어진 것을 포함한다.

한편, 상기 연약 절취선(11a)의 적어도 2개의 개열부의 일련의 구멍(11b)은 외방으로 갈수록 경사가 커지는 각도로 경사형성되도록 하여 수직방향으로 형성된 구멍에 비해, 외압에 의해 쉽게 개열하는 것을 규제하기에 좋다.

또, 상기 은닉형 연약 절취선(11a)으로 이루어진 대체 개구부(11)는 개열되면서 힌지 회동 가능하게 그 일측 연약 절취선(11a)은 개구부 내외측에 착접된 스크림 부재(31)에 의해 지지되어 있다.

여기에서, 에어백 모듈(20)은, 에어백 케이스(21)와, 이 에어백 케이스(21) 내에 고정된 대략 통형상의 인플레이터(23)와, 이 인플레이터(23)의 대체 개구(11)측에 다수회 접철된 상태로 배치된 에어백을 구비한 주지의 구성이기 때문에 그 설명은 생략한다. 또, 에어백 케이스의 에어백 커버(10) 결합부 이외의 부위는, 도1의 차량 골격 부재(차체)에 고정되어도 좋다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 상기 차체에 소정의 고하중이 작용하면，도시하지 않는 에어백 센서가 이것을 감지하고 에어백모듈의 인플레이터가 작동한다. 이 때문에, 대량의 가스가 발생하면서 에어백이 팽창하고, 에어백 도어부(30)와 에어백 커버의 대체 개구부(11)를 압압한다.

이 때, 에어백 도어부(30)는, 상기 미개열부를 지지축으로 하여 에어백으로부터의 팽출 하중(팽창 압력)에 의해 상향 회동하면서, 인스트루먼트의 연약 절취선(11a)의 분할 단념 라인 내측 평면 공간에 에어백의 팽출 하중을 동시 전달한다.

또, 도1에 나타낸 바와 같이, 에어백 커버(10) 이면에 홈 가공된 분할 단념 라인이 찢어지면서, 이 분할 단념 라인을 기점으로 에어백 커버(10)의 은닉형 대체 개구(11)가 급속 개열되게 된다.

이때, 개열된 대체 개구(11)는 에어백 도어부(30)의 힌지 회동하면서 승객을 향하지 않고 힌지 회동하며 일측은 에어백 커버의 미개열부측에 의해 지지되게 된다.

그 결과，에어백 도어부(30)와 함께 에어백 커버(10)의 대체 개구(11)가 상방 회동되면서, 이 대체 개구부(11)를 통과하여 에어백이 신속하면서도 확실하게 팽창 전개되게 되는 것이다.

또한, 상기 대체 개구부의 개열부는 전체적으로 기판 패널 내측으로부터 외측으로 갈수로 경사가 커지는 방향으로 경사형성되어 있기 때문에, 상기 대체 개구부에 소정이상의 가압력이 가해지더라도, 개열부 자체적으로 소정압력 이상의 가압력을 자체 흡수할 수 있어, 대체 개구부가 일부 개열되면서 에어백측으로 함몰하는 등의 우려를 삭제할 수 있게 된다.

이와 같이，본 실시예에서는, 에어백 커버(10)의 연약 절취선(11a)이 개열되면서, 에어백의 팽창 전개를 충분히 확보함과 더불어, 외력에 의한 충격에 설정치 이상의 저항도를 갖는 대체 개구부를 마련함으로써, 에어백 커버의 신뢰성을 증대할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 에어백 모듈이 장착되는 조수석 측의 인스트루먼트 패널의 외관도,

도 2는 도 1의 선 A-A에 따른 상세 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 에어백 모듈이 인스트루먼트 패널측에 결합되는 상태를 나타낸 조립 사시도,

도 4는 패널 수지층에서, 기판 패널에 형성된 연약 절취선을 이루는 인접하는 구멍과 그 사이를 연결하는 소정 깊이의 절결홈의 형상을 도시한 평면도, 및

도 5는 도 4의 선 B-B에 따른 연약 절취선을 중심으로 한 종단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 인스트루먼트 패널 11 : 개구

11a : 연약 절취선 20 : 에어백 모듈

OW : 구멍의 너비 GW : 절결홈의 너비

D : 패널의 두께 D1 : 절결홈의 깊이

D2 : 구멍의 깊이

Claims (4)

1. 연약 절취선을 기판 패널에 형성하여 에어백 팽창 시 이를 통과시키기 위한 은닉형 개구부로 채용하는 에어백 커버에 있어서,

   상기 기판 패널의 내측에 형성되는 연약 절취선은, 기판 패널의 외측면을 관통하지 않는 깊이를 갖는 다수의 구멍이 열을 지어 선형화되어 개구부를 이루고,

   상기 기판 패널에 형성된 연약 절취선의 인접하는 구멍은 소정 깊이의 절결홈에 의해 공간 연결되며,

   상기 연약 절취선은, 상기 기판 패널의 두께(D)가 4mm 이고, 그 폭(OW)이 20 mm이고, 그 깊이(D2)는 3.05 mm의 구멍(11)이 열을 지어 선형화되고, 상기 구멍간 피치(P)는 21 mm인, 그 횡단면이 원형인 일련의 구멍으로 이루어지고,

   또, 상기 절결홈의 깊이(D1)는 2 mm 이며,

   상기 기판 패널이 수지층으로만 이루어진 경질(hard) 패널이 사용되고,

   상기 구멍은 종단면 형상이 직사각 형상으로서, 그의 바닥은 평탄하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어백 커버.
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