KR100508380B1 - 에어백-덮개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최소한 하나의 파단선을 가지며 계기판, 핸들덮개 또는 도어패널에 장착되어 있는 에어백-덮개에 관한 것으로서, 이 파단선의 진로는 필연적으로 취약선(약한 부분으로 이루어진 선;

Description

에어백-덮개 {airbag-cover}

파단선의 제작에 대해서는 잘 알려져 있으며, "약한 부분으로 이루어진 선"(

, 이하 "취약선"이라 함)을 만드는 다양한 방법과 그 결과 형성된 것들이 여러 상이한 소재에 도입되고 있다. 취약선을 위해 가장 빈번하게 사용되는 방법으로는 "소재를 관통하는 구멍으로 이루어진 선"(perforationslinie, 이하 "천공선"이라 함)을 들 수 있다. 이러한 교호적인 천공의 위치와 크기, 그리고 천공의 경로는 소재의 강도, 예상되는 용도 및 제조기법에 따라 선택된다. 천공선(perforationslinie)은 자주 사용되며, 예를 들어 포장재료제작, 서식용지의 제작, 우표 등에 이용된다. 상기한 천공선의 사용에 있어서 일반적으로 천공선 방향으로 힘이 작용하여 천공선의 이웃하는 부분이 서로 분할하게 된다. 따라서 유연하게 그리고 대칭된 힘으로 천공선의 분리를 유도하기 위해 가장 적합한 선 형태로서 직선이 강제되고 있다. 천공선은 육안으로 볼 수 있어 일반적으로 이로 인해 취약선의 추가적인 표시를 생략할 수 있으므로 유익하며 예로 인쇄우표를 들 수 있다. 취약선(

)을 형성하는 또 다른 방법은 "높이 드러나게 하는 인쇄로 선을 형성하는 것"(

, 이하 "점자선"이라 함)인데, 그러나 이것은 재질에 있어 단지 경미한 약화를 가져올 뿐이며, 예를 들어, 종이와 같은 몇몇 재료에 국한된다. 이러한 선들은 또한 일반적으로 직선형이고 육안으로 볼 수 있다.

"깊은절개"에 따른 취약선(

)의 형성은 무엇보다도 먼저 예를 들어 에어백-덮개에서와 같이 보이지 않는 파단선에 응용된다. 에어백은 예를 들어, 계기판, 핸들 또는 도어패널의 아래에 위치하는 것이 적절하다. 하기의 설명을 위해서 가능한 모든 평평한 본체는 에어백-외피로 표현될 수 있으며 상기 평평한 본체의 아래 내지 뒤에는 에어백이 있다. 에어백-덮개 아래에 있는 에어백-외피의 표면은 바깥쪽으로 돌출되는 에어백의 펼쳐짐에 의해 파괴됨으로써, 에어백이 통과되기 위한 개봉이 일어난다. 그러나 미관상 에어백-외피에 있는 에어백-덮개는 육안으로 보이지 않을 것이 요구된다. 또한 확실을 기하기 위해, 여기서 "분리"(

)란 에어백-외피의 "깊은절개"에 의해 에어백-덮개가 나타나는 것을 지칭한다.

에어백-덮개는, 에어백-외피가 그 위에 있는 의도된 파단선에 의해 절개되고 폐쇄된 덮개로 덮이도록 하여 만들어진다는 사실은 잘 알려져 있다. 이러한 분리(

)는 부분적으로 거의 미적인 감각을 느낄 수 없고, 또한 매우 고가이다.

다른 제법은, 에어백-덮개 내에 있는 에어백-외피를 원하는 윤곽을 따라 절개하고, 알맞은 에어백-덮개를 덮어서 밀폐하며, 그리고 다시 얇은 호일로 에어백-덮개에 접합하는데, 그 호일의 강도와 물성은 필요한 경우 찢어지도록 미리 측정된다. 이러한 분리(

)는 단점을 수반하는데, 단점이란 절개된 부위에 얇은 호일이 놓여지는 것으로서, 그 때문에 에어백-덮개의 윤곽이 외부에 드러나 육안으로 볼 수 있게 된다. 단지 요구되는 파괴강도를 넘어서, 그 물성과 강도에 따라 상응하는 호일을 선택할 수 있다. 보통 내구성이 좋은 호일을 사용할 때 찢어지는 모습은 일직선의 형태를 띠고 있다.

생산 방법에 있어서 따로 준비된 에어백-외피에 취약선을 수용함으로써 에어백-덮개를 생산하는 것은 비용면에서 저렴하다. 절개를 통해 에어백-외피 상에 취약선을 형성하는 다양한 방법이 잘 알려져 있으며, 이하 이에 대해 보다 상세하게 설명한다.

따로 준비된 에어백-외피의 절개를 통한 취약선(

)의 수용 또한 위에서 언급한 바와 같이 잘 알려져 있으며, 다음에서 설명하는 바와 같다.

단층의 소재 또는 두 층의 박판 예를 들어, 내층은 밀도가 낮은 폴리에탄 발포제품이며 외층은 밀도가 높은 폴리에탄 발포제품인 두 층의 박판으로 이루어진 에어백-외피에 대해서는 US 4,120,516에 명시된 바와 같다. 이러한 박판에 취약선(

)을 형성하기 위해서는 절단칼을 사용하여 안쪽으로부터 바깥쪽으로 박판을 절개한다. 따라서 상기 절개는 밀도가 낮은 발포제품에서 비교적 밀도가 높은 발포제품으로 통과된다. 높은 밀도의 발포제품은 이때 평평한 평면으로 될 수 있는데, 이것은 절개의 형성에 수반되는 문제나 또는 인쇄가 가져오는 외층 외피상의 영속적이며 명백한 각인 없이, 절단칼을 통해 수행될 수 있기 때문이다.

값비싼 승용차에서는, 종종 에어백-외피의 소재가 뒤집혀진 층구조를 갖는다. 에어백-외피의 안쪽에서 에어백-외피의 형태와 안전성을 보장해 주는 층은 합성품 내지는 높은 밀도의 합성섬유수지층이다. 이러한 층 위에 밀도가 낮은 발포 섬유층이 놓여지는데, 합성섬유호일이 그 위에 입혀진 것과 같다. 이리한 소재구조에 그에 따른 "깊은절개"를 수행하는 방법이 US 4,120,516에 서술되어 있는데, 이 방법에서 상기 발포섬유층은 함께 인쇄된다. 이러한 방식은 특히, 명확한 깊이로 절개가 수행되는 것을 저해한다. 그밖에도 합성섬유호일의 측면에 영구적으로 눈에 보이는 표시가 생길 수 있다. DE 44 09 405에서는 에어백-덮개를 만드는 방법이 제시되어 있는데, 그것은 비교적 단단한 고분자재료로 된 내층과 비교적 부드러운 고분자재료로 된 외층을 갖는 에어백-외피에 관한 것이다. 또한 내층으로부터 절개선이 파괴되고, 이 내층은 에어백-외피 상의 인쇄없이 수행되고, 완전히 관통되어진다. 이 방식의 장점은 절개가 레이저로 수행되고, 또한 외층에 일정한 깊이로 진행된다는 것이다.

필요시 에어백이 확실하게, 그리고 최단시간 내에 파열되어야 한다는 것과 관련하여, 모든 취약선에 대해 필수적인 파괴강도는 일정하며 가능한 한 작아야 한다는 사실은 중요하다. 요구되는 파괴강도는 실질적으로 재질의 강도와 취약선 영역의 재질강도에 따라 결정된다.

운전석 방향으로는 내구성이 좋으며 견고한 호일로 테를 댄 상부층 구조이며 그로부터 필연적으로 호일 내까지 취약선이 놓이게 된다. 그러나 이로 인해 호일에 강한 열부하, 가열 및 연화를 가져온다. 이러한 것들에 의해 절개 봉합 내로 호일이 구부러지며, 그 때문에 취약선이 구멍으로서 승객에게 노출된다. 레이저로 호일의 아래까지 "깊은절개"가 행해질 경우, 마찬가지로 얇거나 약한 호일에도 절개가 동일하게 일어난다. 종종 파단선의 진로는 에어백-덮개의 윤곽과 동일한 형태가 되는데, 에어백-덮개에서 취약선은 에어백-덮개의 주위에 형성된다. 이 취약선은 예컨대, 장방형으로 놓이거나, 또는 예컨대, DE 44 09 405에 기재된 바와 같이 에어백-외피의 형상을 따라 진행되거나, 핸들의 크기와 형상을 따르게 된다.

EP 0648 646 A1 에는 에어백-덮개에 대해 잘 나타나 있는데, 여기에서는 전술한 사항 즉, 에어백-덮개 주위의 취약선이 아닌 에어백-덮개의 모서리로부터 평면의 중심으로 진행하는 취약선에 대해서 서술되어 있다. 에어백의 개봉시 에어백-덮개는 그것의 중심으로부터 찢어져 열리도록 동작한다. EP 0648 646 A1 이 기술적 관점에서 서술된 것들과 마찬가지로, 에어백-덮개에 있어 파단윤곽을 결정한 취약선의 다른 본보기 또한 잘 알려져 있다. 또한 여기서 공지의 "H" 또는 "X" 형태로 불리는 것에서 취약선은 기본적으로 직선형의 깊은절개 내의 차단선과 동일하다. 이러한 깊은절개의 제조기법과 형태에는 별도의 위험이 존재하는데, 그것은 긴 시간이 경과하는 것(온도, 재질의 연령, 빛 등)과 마찬가지로 제조시 열부하에 따라 "깊은절개"가 승객의 눈에 보이게 된다는 것이다.

본 발명의 목적은 차량의 수명에 관계없이 승객에게 거의 보이지 않는, 에어백-외피에 있는 어어백-덮개를 제조하는 것이다.

본 발명의 과제는 특허청구범위 제1항에 따른 에어백-덮개로 해결되는데, 여기서 취약선은 에어백-외피를 관통하는 완전한 천공선이 아닌, 즉 잇달아 나열된 홈의 선으로서, 이것은 표면층의 지지대로서 기능한다. 요구되는 파괴 강도와 재질 파라미터에 따라, 전문적인 견지에서 가공깊이 및 천공구멍의 직경과 간격 같은 것들이 결정된다. 에어백-덮개에 관한 본 발명 특유의 장점은, 에어백-외피가 몇 개의 층으로 이루어진 경우 승객의 좌석에서 합성섬유호일이 보이는 층이며, 레이저로 취약선이 만들어진다는 것이다. 합성섬유호일이 높은 강도와 이에 따른 높은 내구성을 지녔을 때 보다 작은 힘으로 취약선을 파열시키기 위해서는 천공구멍을 가능한 한 깊게 파열시켜야 한다. 천공구멍의 지면에 남는 잔류 벽의 강도가 약할수록 위험은 커지는데, 여기서 위험이란 예정된 명백한 부하를 통해 재질의 변형이 일어나며 통상적으로 직선의 취약선일 때 상기 재질의 변형이 보이게 된다는 것이다. 이러한 사실로부터 에어백-덮개의 취약선의 파괴는 취약선 방향으로 힘이 작용하여 생기는 다른 파단윤곽과 달리, 취약선이 직선형태일 것을 필요로 하거나 또는 직선형태의 경우 적어도 유리한 것으로 되고, 그리고 사람 눈이 인식하는 목표 구조에 대한 이러한 지식은 취약선의 형태에 관한 두 번째 발명사상에 관계된다. 이 발명은 파단선에서 취약선이 이탈되도록 생산되며 뿐만 아니라 취약선이 의도하는 파단선으로 진로를 변경하여 진행하도록 한다. 게다가 특히 임의로 변경되나 집단적인 규칙성을 보이고 일정간격을 갖는 선형태가 유리하다. 그러나 그 표면구조가 유사한 경우에는, 오목한 형태, 톱니형태, 파선형태 같은 명확한 곡선의 형태도 또한 유리하다.

첨부된 도면에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1의 a∼f는 취약선의 다양한 형태를 나타내고 있으며, 도 2는 유사한 표면구조에서 도 1d에 해당하는 형태의 취약선을 나타낸 것이며, 도 3은 장방형으로 생긴 파단선 주위에 도 1a에 해당하는 형태의 취약선을 나타낸 것이다.

최초의 실시예의 경우, 계기판에 장착되어 있는 에어백-덮개는 "소재의 조합"으로 이루어져 있다. 상기 "소재의 조합"은 3층, 즉 계기판에 형태와 안정성을 주는 섬유소층(형상층), 발포섬유층 및 합성섬유호일로 이루어진다. 상기 합성섬유호일은 비교적 작은 강도를 나타내는데, 이는 필요시 취약선이 확실하고 신속하게 파열되도록 하기 위한 것으로서 취약선의 천공이 발포섬유층 까지면 충분하기 때문이다. 레이저로 수행되는 천공의 형성을 통해 합성섬유호일 바닥에 생기는 홈의 직경은 매우 작은데, 이것은 열부하와 오랜 시간의 경과에도 불구하고 호일이 팽팽한 상태를 유지하고 천공구멍에서 구부러지지 않기 위해서이다. 이 실시예에서 취약선은 파단선과 동일한데, 여기서 파단선은 에어백-덮개의 윤곽으로 묘사된다. 에어백-덮개는 예를 들어, 장방형으로 또는 에어백 자체에 의해 결정된 다른 형상으로 만들어지거나, 또는 계기판의 형상과 모양에 적합하게 만들어 질 수 있다. 에어백이 가능한 한 장애 없이 펼쳐지게 하는데 있어서, 취약선의 파열은 결정적이다. 그래서 취약선은 또한 에어백-덮개 위에도 지나갈 수 있는데, 그 결과 계기판으로부터 에어백-덮개가 파괴되는 것이 아니라, 오히려 계기판이 파괴된다. 뿐만 아니라 이러한 경우에 파단선의 진행형태는 에어백-덮개의 윤곽을 따라 정해지나 그러나 이것과 동일하지는 않다.

깊은절개에 의해 취약선의 제작시에 기하학적 파라미터로서 필수적인 파괴강도를 위한 절개깊이와 절개폭이 결정되는 동안, 깊은 천공에 따른 파괴강도는 천공깊이, 직경 및 천공구멍간의 간격에 의해 정해진다. 따라서 두께가 불균일한 소재가 혼입될 경우 취약선의 강인함이 감소된다.

두 번째 실시예에서는 첫 번째 실시예와 달리 합성섬유호일이 파괴에 대해 매우 견고하며, 표면이 임의적인 구조를 보인다.

취약선이 약한 강도에 이르기 위해서는, "소재의 조합"이 잔존호일강도에 따라 약 0,1 mm 깊이로 합성섬유호일까지 천공되어야 한다. 천공구멍의 위쪽에 있는 합성섬유호일이 매우 얇을 경우, 그것은 천공구멍이 구부려지는 위험을 낳을 수 있다. 우발적으로 생기는 홈의 가시화를 최소화하기 위해서는, 취약선의 형태는 파단선으로부터 기울어지도록 생산된다. 취약선은 의도하는 파단선 주위에서 임의로 변경되나 집단적인 규칙성을 보이며 변경되며, 이때 파단선에 대한 이탈은 길이상 짧다.

도 3은 파단선(2) 주위에 장방형과 같은 취약선(1)을 나타내고 있다. 상기 파단선(2)은 에어백-외피(4) 내에 있는 에어백-덮개(3)의 윤곽과 일치한다.

기타 유익한 취약선의 형태를 도 1에 나타내었다. 이러한 것들은 에어백-외피의 표면구조에 따라 더 적합하거나 덜 적합할 수 있다.

도 2는 도 1d에 해당하는 취약선(5)을 표면과 유사한 형태의 취약선으로 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 에어백-덮개는 천공선으로 이루어진 취약선에 의해 정해진 하나 이상의 파단선을 갖게 되는데, 이러한 천공선은 파단선 주위에 변경된 곡선의 형태를 취할 수 있으며, 표면구조와 유사한 형태로 진행될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 에어백-덮개는 차량의 수명에 관계없이 모든 차량에서 승객에게 보이지 않는다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 취약선의 다양한 형태를 나타낸 것이다.

도 2는 도 1d에 해당하는 형태의 취약선을 그것과 유사한 표면구조의 나타낸 것이다.

도 3은 장방형으로 생긴 파단선 주위에 도 1a에 해당하는 형태의 취약선을 나타낸 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 취약선 2 : 파단선

3 : 에어백-덮개 4 : 에어백-외피

5 : 도 1d에 해당하는 취약선

Claims (4)

1. 취약선(1)이 있는 에어백-외피(4)는 적어도 2개의 상이한 소재층으로 이루어지며, 이때 승객쪽으로 향하는 층이 호일(foil)인 에어백-덮개(3)에 있어서,

   상기 취약선(1)은 적어도 하나의 파단선(2)으로부터 형성되는 천공선이며, 일정간격을 갖는 궤적으로 나타나서 상기 호일이 지지되고 호일상에 취약선이 새겨지는 것을 피하도록 하는 것을 특징으로 하는 에어백-덮개.
2. 제1항에 있어서,

   상기 천공선은 파단선 주위에서 교호적이며 임의로 변경되나 집단적인 규칙성을 보이는 진로를 나타내는 것임을 특징으로 하는 에어백-덮개
3. 제2항에 있어서,

   승객에게 보이는 상기 에어백-외피(4)의 표면이 3차원적 구조를 나타내는 것을 특징으로 하는 에어백-덮개
4. 제3항에 있어서,

   상기 천공선의 형태는 적어도 표면구조와 유사한 것임을 특징으로 하는 에어백-덮개

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