KR100512854B1 - 자동차용 조수석 에어백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 조수석 에어백에 관한 것으로서, 특히 에어백 쿠션 전개 초기에 승객의 안면 대응부위가 완전 전개되지 않음으로서, 전개 초기에 승객의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 충격으로부터 승객의 상해를 방지할 수 있도록 한 자동차용 조수석 에어백에 관한 것이다.

Description

자동차용 조수석 에어백 { Passenger air bag for car }

본 발명은 자동차용 조수석 에어백에 관한 것으로서, 특히 에어백 쿠션 전개 초기에 승객의 안면 대응부위가 완전 전개되지 않음으로서, 전개 초기에 승객의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 충격으로부터 승객의 상해를 방지할 수 있도록 한 자동차용 조수석 에어백에 관한 것이다.

자동차 충돌시 관성에 의해 승객의 몸이 급격하게 전방으로 숙여지고, 경우에 따라서는 인스트루먼트 판넬에 승객의 상체가 부딪혀 심각한 상해를 입을 수 있다.

이러한 상해 방지를 위하여 근래에는 인스트루먼트 판넬에 에어백을 설치하여 정면 충돌시 전개되어 승객의 안전을 도모하고 있다.

상기 에어백은 화약이 내장된 인플레이터와, 상기 인플레이터 내의 화약 폭발시 팽창하는 공기에 의해 전개되는 에어백 쿠션, 상기 에어백 쿠션이 전개시 개방되는 도어어셈블리, 상기 인플레이터가 내장된 하우징어셈블리로 구성된다.

상기 에어백 쿠션은 메인판넬과 사이드판넬로 이루어진다.

또한, 상기 에어백 쿠션의 내부에는 상기 메인판넬과 상기 인플레이터 내의 고정바에 연결되어 완전 전개시의 에어백 형상을 유지하여 주는 내부테더가 설치되어 있다.

따라서, 일정강도 이상의 충돌이 발생하면 에어백 콘트롤러로부터 작동신호가 와이어를 통해 상기 인플레이터 내부의 기폭장치를 작동시켜 화약을 폭발시킴으로써 이 때의 공기 팽창력에 의해 상기 에어백 쿠션이 부풀어 승객의 상반신을 받쳐 줌으로써 부상을 방지하게 된다.

최근에는 조수석 에어백 도어가 인스트루먼트 판넬에 일체형으로 성형된 인스트루먼트 판넬 인테그레이티드(Instrument panel integrated) 타입이 주류를 이루고 있고, 소비자에게 에어백으로 인한 불안감 해소 및 디자인 자유도를 위해 도어의 전개부 형상이 외부로 나타나지 않는 인비져블 테어심(invisible Tear-Seam) 타입이 등장하고 있다.

그러나 현재의 기술에서는 비정상 착좌(着座, 자리에 앉음) 승객에 대한 조수석 에어백 전개 성능 만족에 어려움이 많고, 또한 성능 만족을 위하여 상당한 시험 비용 및 승객감지 센서나 시트위치 감지 센서 등 기타 보조 장치를 사용할 수밖에 없는 현실이다.

게다가, 최근 북미 지역의 신법규에서는 승객의 비정상(Out Of Position, 이하 OOP) 착좌에서의 상해 성능 만족까지 법규화되면서, 조수석 에어백은 기본적인 자체 전개 강성뿐만 아니라, 전개시 승객에게 상해를 입히지 않는 고도의 안전한 설계 및 개발을 요구하고 있다.

한편, 충돌시 승객의 상체가 숙여지는 시간은 매우 짧으므로 에어백의 전개는 그 보다 더욱 빠른 시간 내에 순간적으로 이루어진다.

그런데, OOP자세에서 승객이 정면충돌과 같은 돌발적인 사고를 당할 경우, 에어백의 전개속도가 지나치게 빠르고, 전개초기에는 상기 에어백 쿠션의 메인판넬이 승객 쪽으로 급격히 튀어나오게 되므로, 에어백 쿠션의 전개 압력이 승객에게 직접적으로 전달되어 승객의 숙여지는 안면을 강타하여 오히려 승객의 목이 뒤로 젖혀지면서 심각한 부상을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 내부테더를 갖는 에어백 쿠션은, 인플레이터 내의 화약 폭발에 의해 팽창되는 공기에 의해 에어백 쿠션에 발생되는 전개력(펀치 아웃 포스, punch out force)와 같은 돌발적인 충격에 의해서 승객을 에어백 쿠션으로부터 튕겨져 나가게 되므로, 승객을 안전하게 보호할 수 없는 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에어백 쿠션의 전체적 전개는 승객의 상반신을 신속히 받쳐줄 수 있도록 충분히 전개되되, 전개초기에 에어백 쿠션의 승객 안면대응부위(메인판넬)에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단(사이드판넬)으로 분산시켜, 안면대응부위의 팽창이 지연되도록 하여 에어백에 의한 승객의 안면충격을 방지하여 승객의 안면부 및 기타 신체 부위의 상해를 방지할 수 있는 자동차용 조수석 에어백을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차용 조수석 에어백은, 전개시 일측에 인플레이터 홀이 형성된 메인판넬; 상기 메인판넬의 측면을 봉인하는 사이드판넬; 에어백 쿠션 팽창시 상기 인플레이터 홀을 중심으로, 일측이 상기 메인판넬 상부에 부착되는 상부외부테더; 일측이 상기 메인판넬 하부에 부착되는 하부외부테더; 상기 상부외부테더와 하부외부테더가 상기 메인판넬의 전개중심부를 감싸 지지하도록 각각의 타측에 형성된 벨크로(velcro)를 포함하여 이루어진다.

상기 상부 및 하부외부테더에서의 상부와 하부는 각각 상기 조수석 에어백 쿠션이 팽창하였을 경우의 상부와 하부를 가리킨다.

그리고, 상기 상부 및 하부외부테더는 상기 에어백 쿠션의 메인판넬에 재봉 또는 접착제 등을 이용하여 부착시킨다.

상기 벨크로는 상기 상부외부테더와 하부외부테더 각각에 형성되어 상기 상부 및 하부외부테더를 메인판넬의 전개중심부를 감싸도록 적층시켜 결합시킨다.

이렇게 함으로서, 상기 에어백 쿠션 전개시 상기 벨크로에 의해 초기에는 상기 메인판넬의 전개중심부에 가해지는 압력을 사이드판넬 방향으로 분산시켜 양측단이 먼저 전개되고, 그 후에 상기 벨크로가 분리되어 에어백 쿠션 전체가 전개된다.

그리고, 상기 벨크로에 더 강한 결합력이 요구되는 경우에는, 상기 상부외부테더와 하부외부테더 중 어느 하나의 외부테더의 타측에 벨크로가 형성된 날개부를 더 설치하고, 나머지 외부테더의 타측에는 양면으로 벨크로를 형성하여 상기 메인판넬의 전개중심부를 다중으로 적층 결합하도록 한다.

이때, 상기 날개부는 상기 외부테더의 양쪽으로 형성됨이 바람직하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 자동차용 조수석 에어백 쿠션(1)을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 상부 및 하부외부테더(11,12)가 벨크로(13,14)에 의해 결합된 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 조수석 에어백은 에어백 쿠션(1)의 메인판넬(2)과 사이드판넬(3); 상기 메인판넬(2)에 부착되는 상부 및 하부외부테더(11,12); 상기 상부외부테더(11)와 하부외부테더(12)를 결합시키는 벨크로(13,14)로 구성된다.

상기 에어백 쿠션(1)의 메인판넬(2)은 충돌시 승객과 접촉하는 면을 일컫고, 사이드판넬(3)은 상기 메인판넬(2)의 양측면에 접하여 봉인하는 면을 일컫는다.

그리고, 상기 메인판넬(2)을 전개하였을 경우, 즉 펼쳤을 경우 일측에는 인플레이터로부터 발생하는 가스가 유입되는 인플레이터 홀(5)이 형성되어 있고, 상기 에어백 쿠션(1)에 유입된 가스의 압력을 조절하기 위하여 상기 사이드판넬(3)에는 다수의 벤트 홀(6)이 형성되어 있다.

상기 메인판넬과 사이드판넬을 재봉하여 에어백 쿠션을 형성하도록 한 상태에서, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)는 상기 인플레이터 홀(5)을 중심으로 일측이 상기 메인판넬(2)의 상부와 하부에 각각 부착된다.

이때, 상기 메인판넬(2)에 상부 및 하부외부테더(11,12)를 부착시키는 방법으로는 재봉 또는 접착제 등을 이용한다.

상기 벨크로(13,14)는 일명 찍찍이 또는 접착테이프라 불리는데, 탄력성이 있는 후크(hook)면과 타원모양의 루프(loop)면이 서로 만나 걸어 줌으로 접착되는 구조로 되어 있다.

이러한, 상기 벨크로(13,14)를 상기 상부외부테더(11)와 하부외부테더(12)의 타측에 각각 후크면과 루프면을 갖도록 형성하여, 상기 메인판넬(2)의 전개중심부를 감싸 지지하도록 결합한다.

이때, 상기 벨크로(13,14)는 상기 메인판넬(2)의 전개중심부를 감싸 지지하도록, 상기 상부외부테더(11)와 하부외부테더(12)가 서로 접촉하는 면에 각각 형성되어야 한다.

또한, 상기 벨크로(13,14)는 용도에 따라 면의 일부는 후크조직을 나머지 부분은 루프조직으로 제작하여, 산업용이나 특수 작업용으로 접착력을 극대화시켜 사용될 수 있다.

그리고, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)는 상기 벨크로(13,14)에 의해 상기 에어백 쿠션(1) 전개시 승객의 안면대응부위인 메인판넬(2)의 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜, 일정시간동안 전개중심부의 팽창이 지연되면서 양측단이 먼저 전개되도록 하기 위하여 상기 메인판넬(2)의 전개중심부를 포함한 채 상기 에어백 쿠션(1)을 감싸도록 한다.

이 때, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)는 상기 에어백 쿠션(1) 전체를 감싸는 것이 아닌 메인판넬(2)의 전개중심부만을 감싸도록 하여, 전개중심부의 압력이 감싸지 않은 부위로 분산되어 감싸지 않은 부위 즉 양측단(사이드판넬)이 먼저 팽창될 수 있도록 하여야 함이 바람직하다.

이렇게 결합된 상부 및 하부외부테더(11,12)는 일정시간 또는 일정한 전개(50% 정도의 전개)가 되면 상기 에어백 쿠션(1) 내부의 전개압력에 의해 분리되어 에어백 쿠션(1) 전체가 전개되도록 한다.

이렇게 함으로서, 즉 전개초기에 메인판넬(2)의 전개중심부의 팽창이 지연되어 쿠션(1) 전개방향을 양측단으로 유도함으로서, 승객의 안면부 및 기타 신체부위가 에어백 전개 압력에 의해 부상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)는 상기 에어백 쿠션(1)의 전개중심부가 아닌 다른 부위를 감싸도록 하여, 충격방지를 위한 부위에 따라 상기 에어백 쿠션(1)의 초기 전개의 형상을 다양하게 변형하여 이용할 수 있다.

즉, 상기 에어백 쿠션(1)이 전개 초기에 먼저 상하방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)가 좌우방향으로 상기 에어백 쿠션(1)을 감싸도록 하고, 상기 에어백 쿠션(1)이 전개 초기에 먼저 좌우방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)가 상하방향으로 상기 에어백 쿠션(1)을 감싸도록 하여 그 요구를 만족시킬 수 있다.

상기 상부 및 하부외부테더(11,12)는 다수의 방향으로 설치하여 승객의 부상을 방지할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 조수석 에어백의 전개 과정을 위에서 본 도면이다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 자동차용 조수석 에어백이 전개되기 전의 장착상태인 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)가 상기 에어백 쿠션(1)을 감싸고 있는 것을 나타내고, 도 4(b)는 초기 전개시에 상기 에어백 쿠션(1)의 전개중심부가 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 벨크로(13,14)에 의해 팽창이 억제되어 압력이 좌우측단으로 분산되는 것을 나타낸다.

그리고, 도 4(c)는 상기 에어백 쿠션(1)에 소정의 압력이 가해지게 되어 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 벨크로(13,14)가 분리되고 에어백 쿠션(1)이 전개되는 것을 나타내고, 도 4(d)는 상기 에어백 쿠션(1)이 완전 전개된 것을 나타낸다.

여기에서 OOP성능에 영향을 주는 전개 타이밍은 도 4(b)일 때이다.

전개 타이밍을 빠르게 하기 위해서는 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 벨크로(13,14)의 결합력을 약하게 하여 약한 팽창압력에도 해제되도록 하고, 전개 타이밍을 늦게 하기 위해서는 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 벨크로(13,14)의 결합력을 강하게 하여 강한 팽창압력에 의해 분리되도록 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 조수석 에어백 쿠션을 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 상부 및 하부외부테더(11,13)가 결합된 사시도이고, 도 7은 도 6의 B-B선을 취하여 본 단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)에 더 강한 결합력이 요구되는 경우에는, 상기 하부외부테더(12)의 타측에 날개부(20)를 더 설치하고, 상기 상부외부테더(11)의 타측에는 양면으로 벨크로(13,15)를 설치한다.

이때, 상기 날개부(20)에는 별도의 벨크로(21,이하 날개벨크로)가 형성된다.

결합방법을 살펴보면, 상기 메인판넬(2)의 전개중심부를 감싸도록 상기 하부외부테더(12)의 벨크로(14)와 상기 상부외부테더(11)의 벨크로(13)를 먼저 결합시키고, 상기 날개부(20)가 상기 상부외부테더(11)를 감싸도록 하여 상기 날개벨크로(21)와 상부외부테더의 다른 면의 벨크로(15)가 결합하도록 한다.

이렇게 함으로서, 더욱 강한 상부 및 하부외부테더(11,12)의 결합력을 얻을 수 있다.

이보다 더욱 강한 결합력을 얻을 필요가 있다면, 상기 날개부(20)를 양측으로 길게하여 양쪽에 형성된 날개부(20)끼리 적층 시킴으로서 얻을 수 있다.

이때에는, 상기 날개부(20)의 양면에 상기 상부외부테더(11)와 같이 벨크로 (21)가 형성되어야 한다.

결합력을 강하게 하기 위해서 상기와 바와 같이 하지 않고, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 벨크로(13,14)의 길이를 길게 할 수도 있지만, 이렇게 하면 벨크로(13,14)의 길이만큼 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 길이도 길어질 것이 요구되고, 또한 도 4(c)와 같은 상태, 즉 에어백 쿠션(1)의 전개로 인해 상부 및 하부외부테더(11,13)가 분리될 때, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 길이가 너무 길어지게 됨으로서 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)의 요동으로 인해 운전자의 안면부에 상해를 입힐 위험성이 있다.

따라서, 상기 상부 및 하부외부테더(11,12)에 강한 결합력이 요구되는 경우에는 본 발명의 날개부(20)가 형성된 상부 및 하부외부테더(11,12)를 사용함이 바람직하다.

본 발명인 자동차용 조수석 에어백은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동차용 조수석 에어백에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 에어백 쿠션의 전개 초기에 쿠션 전개압의 조정으로 인해 승객전방 방향의 방향성을 구속함으로써, OOP자세 승객의 에어백에 의한 상해를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 상부 및 하부외부테더가 상기 메인판넬의 전개중심부를 감싸 지지하게 함으로서, 상기 에어백 쿠션의 초기 전개시 메인판넬의 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 상기 사이드판넬로 분산시켜, 메인판넬의 전개중심부의 팽창이 지연되도록 하여 전개 초기에 승객의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 펀치 아웃 포스와 같은 돌발적인 충격으로부터의 승객의 상해 위험성을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 상부 및 하부외부테더의 타측에 형성된 벨크로가 일정시간 이후(50%정도 전개 후)에는 분리되어, 전개 초기에만 메인판넬의 전개중심부의 팽창을 억제하고 전개 후기에는 상기 에어백 쿠션 전체가 팽창하여 전개됨으로, 승객의 상반신을 신속히 받쳐주어 충격을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 상기 벨크로의 폭에 따라 접착력의 세기를 다양하게 조절하기가 용이하기 때문에, 승객에 따른 상기 에어백 쿠션의 전개타이밍을 다양하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 날개벨크로가 형성된 날개부를 더 설치함으로서, 상기 상부 및 하부외부테더의 결합력이 강하게 요구되는 경우에 이용할 수 있다.

상기 상부 및 하부외부테더의 결합력을 강하게 하기 위해 상기 상부 및 하부외부테더의 벨크로의 길이를 길게 할 수도 있지만, 이렇게 하면 벨크로의 길이만큼 상기 상부 및 하부외부테더의 길이도 길어질 것이 요구되고, 에어백 쿠션의 전개로 인해 상부 및 하부외부테더가 분리될 때, 상기 상부 및 하부외부테더의 길이가 너무 길어지게 됨으로서 상기 상부 및 하부외부테더의 요동으로 인해 운전자의 안면부에 상해를 입힐 위험성이 있지만, 본 발명의 날개부가 형성된 외부테더를 사용하면 강한 결합력뿐만 아니라 부상의 위험성을 방지할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 상기 날개부를 양쪽으로 형성함으로서, 상기 상부외부테더와 하부외부테더가 분리될 경우 보다 용이하게 분리될 수 있는 뿐만 아니라, 상기 상부 및 하부외부테더의 더욱 강한 결합력이 요구되는 경우 날개부끼리 적층 결합하여 이를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 자동차용 조수석 에어백 쿠션을 도시한 평면도,

도 2는 도 1의 상부 및 하부외부테더가 결합된 사시도,

도 3은 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 조수석 에어백의 전개 과정도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 조수석 에어백 쿠션을 도시한 평면도,

도 6은 도 5의 상부 및 하부외부테더가 결합된 사시도,

도 7은 도 6의 B-B선을 취하여 본 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 에어백 쿠션, 2 : 메인판넬,

3 : 사이드판넬, 4 : 하우징어셈블리,

5 : 인플레이터 홀, 6 : 벤트 홀,

11 : 상부외부테더, 12 : 하부외부테더,

13,14,15 : 벨크로, 20 : 날개부,

21 : (날개)벨크로.

Claims (3)

1. 인플레이터 홀이 형성된 메인판넬;

   상기 메인판넬의 측면을 봉인하는 사이드판넬;

   에어백 쿠션 팽창시 상기 인플레이터 홀을 중심으로, 일측이 상기 메인판넬 상부에 부착되는 상부외부테더;

   일측이 상기 메인판넬 하부에 부착되는 하부외부테더;

   상기 상부외부테더와 하부외부테더가 상기 메인판넬의 전개중심부를 감싸 지지하도록 각각의 타측에 형성된 벨크로(velcro)를 포함하여 이루어지되,

   상기 에어백 쿠션 전개시, 상기 벨크로에 의해 초기에는 상기 메인판넬의 전개중심부에 가해지는 압력을 상기 사이드판넬로 분산시켜 양측단이 먼저 전개되고, 그 후에 상기 벨크로가 분리되어 전체가 전개되는 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부외부테더와 하부외부테더 중 어느 하나의 외부테더의 타측에는 벨크로가 형성된 날개부가 더 형성되어 있고, 나머지 외부테더의 타측에는 양면으로 벨크로가 형성되어, 상기 에어백 쿠션의 중심부를 다중으로 적층 결합하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 날개부는 상기 외부테더의 타측의 양쪽으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백.