KR100622119B1 - 자동차용 조수석 에어백 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 조수석 에어백 모듈에 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 에어백 모듈에 관한 것이다.

조수석 에어백, 볼트체결부, 외부테더, 테어라인.

Description

자동차용 조수석 에어백 모듈 { Passenger air bag module for car }

도 1은 본 발명인 자동차용 조수석 에어백 모듈의 측 단면도,

도 2는 본 발명의 외부테더의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 조수석 에어백 모듈의 전개 과정도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하우징 어셈블리, 2 : 외부테더,

3 : 인스트루먼트 패널, 4 : 에어백 쿠션,

5 : 볼트체결부, 11 : 고정브래킷,

12 : 슈트, 21 : 테어라인,

22 : 고정구멍.

본 발명은 자동차용 조수석 에어백 모듈에 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 에어백 모듈에 관한 것이다.

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

이러한 상해 방지를 위하여 근래에는 인스트루먼트 패널에 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 도어 어셈블리, 상기 인플레이터와 에어백 쿠션이 내장된 하우징 어셈블리로 구성된다.

그리고, 상기 에어백 쿠션은 메인패널과 사이드패널로 이루어진다.

또한, 상기 에어백 쿠션의 내부에는 상기 메인패널과 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 패널에 일체형으로 성형된 인스트루먼트 패널 인테그레이티드(Instrument panel integrated) 타입이 주류를 이루고 있고, 소비자에게 에어백으로 인한 불안감 해소 및 디자인 자유도를 위해 도 어의 전개부 형상이 외부로 나타나지 않는 인비져블 테어심(invisible Tear-Seam) 타입이 등장하고 있다.

그러나 현재의 기술에서는 비정상 착좌 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 메인패널이 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 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(메인패널)에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단(사이드패널)으로 분산시켜, 안면대응부위의 팽창이 지연되도록 하여 에어백에 의한 승객의 안면충격을 방지하여 승객의 안면부 및 기타 신체 부위의 상해를 방지할 수 있는 자동차용 조수석 에어백 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차용 조수석 에어백 모듈은, 가스 유입에 의해 팽창하여 전개되는 에어백 쿠션; 상기 에어백 쿠션이 안착되는 하우징 어셈블리; 상기 하우징 어셈블리를 인스트루먼트 패널에 고정시키는 볼트체결부; 상기 에어백 쿠션 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록 상기 에어백 쿠션과 인스트루먼트 패널 사이에 배치되는 외부테더를 포함하여 구성된다.

상기 외부테더의 중심부에는 일정한 압력에 의해 파단되도록 테어라인이 형성되어 있다.

그리고, 상기 외부테더는 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 감싸고, 테어라인이 상기 에어백 쿠션의 전개중심부에 배치되도록 한다.

이렇게 함으로서, 상기 에어백 쿠션 전개시 상기 테어라인에 의해 초기에는 전개중심부에 가해지는 압력을 양측단으로 분산시켜 양측단이 먼저 전개되고, 그 후에 상기 테어라인이 분리되어 에어백 쿠션 전체가 전개된다.

이때, 상기 외부테더의 양단에는 고정구멍이 형성되어 상기 볼트체결부에 설치된다.

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

도 1은 본 발명인 자동차용 조수석 에어백 모듈의 측 단면도이고, 도 2는 본 발명의 외부테더(2)의 평면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 조수석 에어백 모듈은 하우징 어셈블리(1), 에어백 쿠션(4), 외부테더(2), 볼트체결부(5)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징 어셈블리(1)에는 인플레이터가 장착되고, 상기 에어백 쿠션(4)이 안착되며, 상기 볼트체결부(5)에 의해 인스트루먼트 패널(3)에 고정되기 위하여 고정브래킷(11)이 설치되어 있다.

상기 에어백 쿠션(4)은 메인패널과 사이드패널로 이루어지는데, 메인패널은 충돌시 승객과 접촉하는 면을 일컫고, 사이드패널은 상기 메인패널의 양측면에 접하여 봉인하는 면을 일컫는다.

상기 에어백 쿠션(4)은 인플레이터내의 화약 폭발시 발생하는 가스의 유입에 의해 팽창하여 전개된다.

상기 외부테더(2)는 직사각형의 형상을 갖으며, 상기 에어백 쿠션(4) 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸면서, 상기 에어백 쿠션(4)과 인스트루먼트 패널(3) 사이에 배치된다.

이때, 상기 외부테더(2)가 상기 에어백 쿠션(4)의 위에서 상하방향으로 전개중심부를 감싸도록 함으로서, 상기 외부테더(2)에 의해 상기 에어백 쿠션(4) 전개시 승객의 안면대응부위인 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜 일정시간동안 전개중심부의 팽창이 지연되면서 동시에 양측단이 먼저 전개되도록 한다.

그리고, 상기 외부테더(2)는 상기 에어백 쿠션(4)의 전개면 전체를 감싸는 것이 아닌 전개중심부만을 감싸도록 하여, 전개중심부의 압력을 상기 외부테더(2)가 감싸지 않는 부위 즉 양측단으로 분산시켜 양측단이 먼저 팽창될 수 있도록 하여야 함이 바람직하다.

일정시간 후 상기 외부테더(2)가 분리되어 상기 에어백 쿠션(4) 전체가 전개되기 위하여, 상기 외부테더(2)의 중심부에는 상기 에어백 쿠션(4)의 일정한 압력에 의해 파단될 수 있는 테어라인(21)이 형성되어 있다.

상기 테어라인은 상기 외부테더(2)의 폭 방향으로 다른 부위의 두께보다 현저하게 얇게 만들거나 슬리트(slit)가 불연속적으로 형성되도록 하여, 상기 외부테더(2)가 에어백 쿠션(4)의 팽창력을 받게 되면 타 부위보다 상기 테어라인(21) 부분이 먼저 찢어지게 된다.

이때, 상기 외부테더(2)의 테어라인(21)은 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부에 배치되도록 함이 바람직하다.

상기 볼트체결부(5)는 볼트와 너트 또는 볼트와 슈트(chute, 12)로 구성되어 있으며, 상기 볼트체결부(5)는 상기 고정브래킷(11)과 체결되어 상기 하우징 어셈 블리(1)를 인스트루먼트 패널(3)에 고정시킨다.

상기 볼트체결부(5)를 자세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 진동 융착을 이용하여 상기 인스트루먼트 패널(3)에 장착된 일측이 개방된 'ㄷ'형상의 슈트(13)에 스크류 볼트를 이용하여 상기 고정브래킷(11)을 고정시키고, 슈트(13)가 없는 개방구에는 인스트루먼트 패널(3)에 삽입되어 제작된 볼트에 또 다른 고정브래킷(11)을 체결시킨 후 너트를 이용하여 고정시킨다.

또한, 일측이 개방된 'ㄷ' 형상의 슈트(13)가 아닌 '??'형상의 슈트에는 모두 스크류 볼트를 이용하여 상기 고정브래킷(11)을 인스트루먼트 패널(3)에 고정시킨다.

상기 외부테더(2)의 일측은 상기 슈트(12)와 고정브래킷(11)사이에 밀착 고정되고, 타측은 상기 인스트루먼트 패널(3)과 또 다른 고정브래킷(11)사이에 밀착 고정된다.

상기 외부테더(2)의 일측을 상기 슈트(12)에 타측을 인스트루먼트 패널(3)에 각각 밀착 고정시키기 위해서, 상기 외부테더(2)의 양단에는 고정구멍(22)이 형성되어 있고, 상기 고정구멍(22)을 상기 볼트체결부(5)에 사용되는 볼트에 삽입시킨 후, 상기 고정브래킷(11)을 이용하여 외부테더(2)를 인스트루먼트 패널(3)에 밀착시킨다.

상기 하우징 어셈블리(1)를 인스트루먼트 패널(3)에 고정시키는 볼트체결부(5)에 상기 외부테더(2)를 고정시키기 때문에, 별도의 장비나 설계변경 없이 상기 외부테더(2)를 고정시킬 수 있고, 또한 상기 외부테더(2)를 고정시키기 위한 별도의 공정도 필요 없게 된다.

이렇게 함으로서, 중심부에 테어라인(21)이 형성된 상기 외부테더(2)에 의해 전개시 상기 에어백 쿠션(4)은 양측단이 먼저 전개되고, 일정시간 또는 일정한 전개가 되면 상기 에어백 쿠션(4) 내부의 전개압력에 의해 상기 테어라인(21)이 분리되어 상기 에어백 쿠션(4) 전체가 전개된다.

따라서, 전개초기에 전개중심부의 팽창이 지연되어 에어백 쿠션(4) 전개방향을 양측단으로 유도함으로서, 승객의 안면부 및 기타 신체부위가 에어백 전개 압력에 의해 부상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 외부테더(2)는 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부가 아닌 다른 부위를 감싸도록 하여, 충격방지를 위한 부위에 따라 상기 에어백 쿠션(4)의 초기 전개의 형상을 다양하게 변형하여 이용할 수 있다.

즉, 상기 에어백 쿠션(4)이 전개 초기에 먼저 상하방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 외부테더(2)가 좌우방향으로 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸도록 하고, 상기 에어백 쿠션(4)이 전개 초기에 먼저 좌우방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 외부테더(2)가 상하방향으로 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸도록 하여 그 요구를 만족시킬 수 있다.

상기 외부테더(2)는 다수의 방향으로 설치하여 승객의 부상을 방지할 수도 있다.

이렇게 구성된 에어백 모듈은 자동차의 인스트루먼트 패널에 장착하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 조수석 에어백 모듈의 전개 과정을 위에서 본 도면이다.

도 3(a)는 본 발명에 따른 자동차용 조수석 에어백 모듈이 전개되기 전의 장착상태인 상기 외부테더(2)가 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸고 있는 것을 나타내고, 도 3(b)는 초기 전개시에 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부가 상기 외부테더(2)에 의해 팽창이 억제되어 압력이 좌·우측단으로 분산되는 것을 나타낸다.

그리고, 도 3(c)는 상기 에어백 쿠션(4)에 소정의 압력이 가해지게 되어 상기 외부테더(2)의 테어라인(21)이 분리되고 에어백 쿠션(4)이 전개되는 것을 나타내고, 도 3(d)는 상기 에어백 쿠션(4)이 완전 전개된 것을 나타낸다.

여기에서 OOP성능에 영향을 주는 전개 타이밍은 도 3(b)일 때이다.

전개 타이밍을 빠르게 하기 위해서는 테어라인(21)의 인장응력을 약하게 하여 상기 외부테더(2)가 약한 팽창압력에도 분리되도록 하고, 전개 타이밍을 늦게 하기 위해서는 테어라인(21)의 인장응력을 강하게 하여 상기 외부테더(2)가 강한 팽창압력에 의해 분리되도록 한다.

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 에어백 모듈에 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 외부테더가 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 상하방향으로 감싸 지지하게 함으로서, 상기 에어백 쿠션의 초기 전개시 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜, 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 외부테더의 중심부에 형성된 테어라인이 일정시간 또는 일정량의 전개 이후에는 분리되어, 전개 초기에만 전개중심부의 팽창을 억제하고 전개 후기에는 상기 에어백 쿠션 전체가 팽창하여 전개됨으로, 승객의 상반신을 신속히 받쳐주어 충격을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 상기 테어라인의 인장응력에 따라 결합력의 세기를 다양하게 조절하기가 용이하기 때문에, 승객에 따른 상기 에어백 쿠션의 전개타이밍을 다양하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 외부테더를 상기 에어백 쿠션과 인스트루먼트 패널 사이에 배치함으로서, 상기 에어백 쿠션 전개시 에어백 쿠션이 상기 인스트루먼트 패널과 외부테더에 동시에 접촉하게되어 초기에 강한 에어백의 폭발력에 의한 외부테더의 조기 파단을 방지할 수 있다.

다섯째, 설치가 간단하고, 본 외부테더의 설치를 위하여 상기 인스트루먼트 패널이나 에어백 모듈에 추가적인 설계변경이 요구되지 않는다.

Claims (3)

1. 가스 유입에 의해 팽창하여 전개되는 에어백 쿠션(4)과;

   상기 에어백 쿠션(4)이 안착되는 하우징 어셈블리(1)와;

   상기 하우징 어셈블리(1)에 설치된 고정브래킷(11)과;

   상기 고정브래킷(11)과 체결되어 상기 하우징 어셈블리(1)를 인스트루먼트 패널(3)에 고정시키는 볼트체결부(5)와;

   상기 에어백 쿠션(4) 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록, 상기 에어백 쿠션(4)과 인스트루먼트 패널(3) 사이에 배치되고 중심부에는 테어라인(21)이 형성된 외부테더(2)를 포함하여 이루어지되,

   상기 볼트체결부(5)는,

   상기 인스트루먼트 패널(3)에 장착되는 슈트(12)와 상기 고정브래킷(11)을 상기 슈트(13)에 고정시키는 스크류 볼트로 이루어지며,

   상기 외부테더(2)는,

   상기 슈트(13)와 상기 고정브래킷(11) 사이에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부테더는 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 감싸고, 테어라인이 상기 에어백 쿠션의 전개중심부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백 모듈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 외부테더는 상기 볼트체결부에 설치되도록 양측에 고정구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 조수석 에어백 모듈.

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