KR100956151B1 - 에어백 장치 - Google Patents

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KR100956151B1
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inflator
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히로유키 다카하시
요시미츠 사토
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

에어백 장치는, 도어(16), 인플레이터(18), 및 에어백(20)을 포함한다. 차체 외부 패널(12)에 제공되는 도어(16)는, 소정의 상황이 발생하는 경우 상기 차체 외부 패널(12)에 개구부(12A)를 개방하도록 개방된다. 인플레이터(18)는 도어(16)의 안쪽에 배치된다. 인플레이터(18)는, 도어(16)의 길이방향에 있어서 도어(16)의 중앙부보다 도어(16)의 단부(16B)측에 더욱 가까운 가스 분사 포트(36)를 포함한다. 에어백(20)은, 차체 외부 패널(12) 내의 소정 위치에 배치된다. 소정의 상황이 발생하는 경우에, 에어백(20)은 인플레이터(18)로부터 공급되는 가스의 압력으로 인하여 팽창되어 도어(16)를 개방시키고, 차체 외부 패널(12) 내 개구부(12A)를 통과한다. 에어백(20)의 높은 팽창 압력은 도어(16)의 단부(16B) 측에 작용한다.

Description

에어백 장치{AIRBAG DEVICE}
본 발명은, 후드 에어백 장치와 같이, 차체 바깥쪽으로 전개되는 에어백을 포함하는 에어백 장치에 관한 것이다.
일본국 특허 공개 공보 평8-11662호에는, 차체의 바깥쪽으로 전개되는 에어백 장치를 포함하는 후드 에어백 장치가 개시되어 있다. 에어백 장치가 작동하면, 후드에 형성된 개구부를 덮는 직사각형의 리드(도어)가 에어백 장치가 전개되는 힘에 의해 개방된다. 그 후, 에어백이 개구부를 통과하여, 차체의 바깥쪽으로 전개된다.
일본국 특허 공개 공보 평8-11662호에 기재된 후드 에어백 장치는, 도어가 직사각형인 경우를 가정하여 제안된 것이다. 따라서, 예를 들면 도어가 차량의 폭 방향으로 길게 형성되어 있는 경우, 또는 도어가 굽은 경우에는 도어 전체를 중앙부로부터 단부까지 충분히 개방하기 위해 인플레이터(inflator)의 출력을 증가시킬 필요가 있다. 이는 비용의 증가로 이어진다.
본 발명은, 에어백이 전개될 때, 길이 방향으로 길게 형성되어 있는 도어를 중앙부로부터 단부측까지 충분히 개방할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 태양은, 도어, 인플레이터, 그리고 에어백을 포함하는 에어백 장치에 관련된다. 차체 외부 패널에 제공되는 도어는, 소정의 상황이 발생하는 경우 상기 차체 외부 패널에 개구부를 개방하도록 개방된다. 인플레이터는, 도어의 안쪽에 배치된다. 인플레이터는, 도어의 길이 방향에 있어서 도어의 단부에 작용하는 가스 압력이, 도어의 중앙부에 작용하는 가스 압력보다 높도록 배치되는 가스 분사 포트를 포함한다. 에어백은, 차체 외부 패널의 안쪽 소정 위치에 배치된다. 소정의 상황이 발생하는 경우에는, 에어백은 인플레이터로부터 공급되는 가스의 압력으로 인해 팽창되어 도어를 개방시키고, 차체 외부 패널 내의 개구부를 통과하여 차체의 바깥쪽으로 전개된다.
상기 제 1 태양에 의한 에어백 장치에 따르면, 인플레이터의 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향에 있어서 도어의 중앙부에 작용하는 가스 압력에 비해 도어의 단부에 높은 가스 압력이 작용하도록 배치된다. 따라서, 에어백 장치의 작동시, 에어백의 높은 팽창압력이 가스 분사로 인해 도어의 중앙부뿐만 아니라 도어의 단부에도 작용한다. 이로 인하여, 도어가 길이 방향으로 길게 형성되는 경우에도, 중앙부로부터 단부까지 전체의 도어가 충분히 개방될 수 있다.
상기 제 1 태양에서, 인플레이터는 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향으로 도어의 중앙부보다 도어의 단부에 더 가깝도록 배치되어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 에어백 장치의 작동시에, 가스의 분사로 인해 에어백의 높은 팽창 압력이 도어의 단부까지도 작용한다. 따라서, 도어의 단부까지도 충분히 개방될 수 있다.
또한, 에어백 전개시, 길이 방향으로 길게 형성되는 도어를 중앙부로부터 단부까지 충분히 개방하는 것이 가능하다.
상기 태양에서, 각각의 인플레이터의 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향에 있어서 도어의 중앙부보다 도어의 대응 단부에 더 가깝도록 한 쌍의 인플레이터가 배치되어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 에어백 장치의 작동시에, 에어백의 높은 팽창 압력이 가스 분사로 인해 도어의 단부에도 작용한다. 따라서, 도어의 단부까지도 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에서, 가스 분사 포트는 도어의 길이 방향에 있어 도어에 제공되는, 적어도 장착 힌지와 겹치는 영역에 배치되어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 에어백 장치의 작동시, 가장 큰 가스 분사력이 에어백을 거쳐 도어에 제공되는 장착 힌지에 제공된다. 따라서, 도어를 개방하는 데 필요한 힘이 도어에 효과적으로 전달될 수 있어, 도어가 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에서, 가스 분사 포트가 배치되는 영역에서 겹치는 장착 힌지는, 도어의 길이 방향에 있어 도어에 제공되는 복수 개의 장착 힌지 중 도어의 단부에 가장 가까운 장착 힌지이어도 좋다.
상기 태양에 의하면, 인플레이터의 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향에 있어 도어에 제공되는 복수 개의 장착 힌지 중 도어의 단부에 가장 가까운 장착 힌지와 겹치는 영역에 배치된다. 따라서, 에어백 장치의 작동시에, 가장 큰 가스 분사력이 에어백을 거쳐, 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지 및 그 장착 힌지의 주변 영역에 작용한다. 그 결과, 에어백의 높은 팽창 압력이 도어의 단부에까지 작용한다. 따라서, 중앙부로부터 단부까지 도어 전체가 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에 따르면, 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향에 있어 도어에 제공되는 복수의 장착 힌지 중, 길이 방향으로 도어의 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지에 가깝다. 또한, 가스 분사 포트는 도어의 단부에 가장 가까운 장착 힌지보다도 도어의 단부에 더 가깝다. 따라서, 에어백 장치의 작동시에, 에어백의 높은 팽창 압력이 도어의 단부에까지 작용한다. 그러므로, 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에서, 적어도 도어의 단부에 가장 가까운 장착 힌지는, 도어 개방시 소성 변형될 수 있는 변형 가능부를 포함하여도 좋다. 또한, 변형 가능부는, 길게 형성되고 도어에 연결된 연결부로부터 아랫쪽으로 연장되는 수하부(droop portion)와, 수하부로부터 차량의 후방 쪽으로 연장되는 중간부를 포함하여도 좋다.
상기 태양에 따른 에어백 장치에서, 적어도 도어의 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지가, 도어 개방시 소성 변형될 수 있는 변형 가능부를 포함한다. 인플레이터로부터 가장 큰 가스 분사력이 변형 가능부를 포함하는 장착 힌지에 작용될 때, 변형 가능부가 점차 소성 변형됨으로써 도어가 개방된다. 바꾸어 말하면, 적어도 도어의 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지가 충분히 소성 변형되지 않으면 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 충분히 개방될 수 없기 때문에, 인플레이터의 가스 분사 포트가 도어의 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지와 겹치는 영역에 배치된다.
상기 태양에 따르면, 에어백 장치 작동시, 변형 가능부가 에어백의 팽창 압력에 의해 충분히 소성 변형될 수 있다. 따라서, 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 충분히 개방될 수 있다. 또한 적어도 도어의 각 단부에 가장 가까운 장착 힌지가 충분히 소성 변형되지 않으면 도어가 충분히 개방될 수 없기 때문에, 에어백 장치가 작동되고 있지 않은 경우에는, 도어가 차체 외부 패널에 안정적으로 장착되어 있다.
상기 태양에서, 가스 분사 포트는 모든 장착 힌지의 각각의 위치에 대응되는 위치에 제공되어도 좋다.
상기 태양에 따른 에어백 장치에서, 가스 분사 포트는 모든 장착 힌지의 각각의 위치에 대응되는 위치에 제공된다. 따라서, 에어백 장치의 작동시, 인플레이터로부터의 가스 분사력은 모든 장착 힌지에 효과적으로 작용하고, 충분한 모멘트가 도어에 작용하여 도어가 장착 힌지를 축으로 회전하여 개방된다. 특히, 장착 힌지가 소성 변형될 수 있는 변형 가능부를 포함하는 경우, 변형 가능부를 충분히 소성 변형시키는데 필요한 모멘트가 도어에 작용할 수 있다.
따라서, 상기 태양에 따르면, 도어 전체가 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에서, 가스 분사 포트의 위치는, 가스 분사 포트의 기준 위치가 도어의 길이 방향에 있어서 도어의 단부로부터 도어의 중앙부 쪽으로 50mm 내지 150mm의 거리에 있도록 설정되어도 좋다. 상기 기준 위치는, 가스 분사 포트의 단일 홀의 중심(centroid), 또는 가스 분사 포트의 복수 개의 홀 중 소정의 홀의 중심이고, 소정의 홀을 통해 분사되는 가스의 분사력은 가스 분사 포트의 복수 개의 홀 모두를 통해 분사되는 가스의 분사력 중 가장 강하다.
가스 분사 포트의 기준 위치가 상기 범위 내에 있을 때 도어가 충분히 개방될 수 있기 때문에, 인플레이터의 가스 분사 포트의 위치는 가스 분사 포트의 기준 위치가 도어의 길이 방향에 있어서 도어의 단부로부터 50mm 내지 150mm의 거리에 있도록 설정된다.
이와 같은 구성에 의하면, 에어백 장치의 작동시, 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 에어백의 팽창 압력으로 인해 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에 의하면, 에어백 장치의 작동시, 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 에어백의 팽창 압력으로 인해 충분히 개방될 수 있다.
상기 태양에서, 가스 분사 포트는, 도어의 길이 방향으로 인플레이터의 단부에서 엇갈리는 방식으로 배열되는 복수 개의 홀로 이루어져도 좋다.
상기 태양에 따른 에어백 장치는 인플레이터에 설치되는 확산 파이프를 더욱 포함하여도 좋다.
상기 태양에서, 확산 파이프는 L자 형상을 가지고, 가스 분사 포트는 도어 쪽으로 개방되는 확산 파이프의 단부이어도 좋다. 또한, 확산 파이프는 도어의 길이 방향으로 길게 형성되어 있고, 가스 분사 포트는 확산 파이프의 외주면에 배치되는 복수 개의 홀로 이루어져도 좋다.
상기 태양에서, 도어는 평면에서 보았을 때 굽어져 있어도 좋다.
상기 태양에 따르면, 도어가 평면에서 보았을 때 굽어져 있는 경우라도, 에어백 장치의 작동시, 중앙부로부터 단부까지 도어의 전체가 에어백의 팽창 압력으로 인하여 충분히 개방될 수 있다.
본 발명의 상기 언급한 목적 또는 이외의 목적, 태양, 이점은 첨부하는 도면을 참고로 후술하는 설명으로부터 더욱 명확해질 것이며, 동일 또는 상당하는 부분에 관해서는 동일한 참조부호에 의해 표시된다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 에어백 장치가 후드 내에 적용된 차량의 대략 전반부를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도 1에 있어서 2-2 선에 따른 단면도이다.
도 3A 내지 도 3C는, 도 1의 3-3에 따른 단면도로서, 도어의 단부와 인플레이터의 가스 분사 포트와의 위치 관계를 나타내고, 도 3A는 가스 분사 포트가 도어의 길이 방향에 있어 좁은 영역에서 엇갈리는 방식(staggered manner)으로 배열된 복수의 작은 홀로 이루어지는 경우를 나타내며, 도 3B는 L자 형상을 가지는 확산 파이프가 인플레이터에 설치되고, 가스 분사 포트가 도어측으로 개방한 확산 파이프의 단부인 경우를 나타내고, 도 3C는 도어의 길이 방향으로 길게 형성되는 확산 파이프가 인플레이터에 설치되고, 가스 분사 포트가 확산 파이프에 직선으로 배열되는 복수의 홀으로 이루어지는 경우를 나타낸다.
도 4는, 도어가 평평한 형상으로 유지되면서 균등하게 개방되고, 에어백이 개구부를 통과하여 후드의 바깥쪽이면서 차량의 후방에 가까운 영역에서 전개되는 것을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4에 도시된 상황에서, 차체의 우측에 배치되는 인플레이터 및 그 부근을 나타내는 확대 사시도이다.
도 6은, 좌우 한 쌍의 도어를 포함하는 에어백 장치가 후드 내에 적용된 차량의 대략 전반부를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부하는 도면에 기초하여 설명한다. 도 1에 있어서, 본 발명에 따른 에어백 장치(10)는, 예를 들면 후드 외부 패널(12)의 안쪽, 즉 후드(14) 내에 제공되는 후드 에어백 장치이다. 후드 외부 패널(12)은 차체 외부 패널의 일 예이다. 에어백 장치(10)는, 도어(16), 인플레이터(18), 및 에어백(20)을 포함한다.
덮개체인 도어(16)는 후드 외부 패널(12)에 제공된다. 소정의 상황이 발생하는 경우, 즉 충돌체(미도시)가 본 실시 형태에 따른 에어백 장치(10)가 적용되는 차량(22)의 전방 범퍼(24)에 충돌하는 경우, 도어(16)는 팽창 전개되는 에어백(20)에 의해 개방된다. 그 후, 도어(16)는 도 4에 도시된 바와 같이 후드 외부 패널(12)에 개구부(12A)를 개방시킨다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도어(16)가 후드 외부 패널(12)에 형성된 오목부인 프레임부(12B) 내에 위치하도록 도어(16)는 후드 외부 패널(12)에 장착된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도어(16)는 평면에서 보았을 때 차량의 폭 방향으로 길게 형성된다. 도어(16)는 그 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 동일한 폭을 가진다. 도어(16)는 곡면 형상을 가진다. 즉, 길이 방향에 있어 도어(16)의 중앙부는 도어(16)의 폭 방향의 한 쪽으로 돌출되어 있다(즉, 본 실시 형태에서 차량의 전방측). 본 발명은, 후드 외부 패널(12)로부터 이격되어 형성되는 도어(16)에 한정되지 않는다. 즉, 도어(16)는 후드 외부 패널(12)과 일체로 형성되어도 좋다. 이 경우, 에어백(22)이 팽창되면 후드 외부 패널(12)은 프레임부(12B)에 대응하는 위치에서 찢어지게 되고, 도어(16)가 개방된다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 도어(16)가 차량의 폭 방향으로 길게 형성된 것에 한정되지 않는다. 즉, 도어(16)는 소용량의 에어백(미도시)이 제공되는 경우, 도 1에 도시된 도어(16)보다 길이가 짧아도 좋다.
또한, 장착 힌지(26)는, 예를 들면, 중앙부 및 양 단부(16B) 측의 위치 등, 세 곳의 위치에서 도어(16)의 후방 에지부(16A)에 제공된다. 장착 힌지(26)는, 에어백(20)이 팽창되었을 때 도어(16)가 소정 방향, 예를 들면 차량의 후방 쪽으로 개방되도록 도어(16)와 후드(14)를 연결한다. 더욱 상세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 창착 힌지(26)의 일측 단부(26A)가, 볼트(32) 및 너트(34)를 사용하여 후드 외부 패널(28)의 후방부에서 수직벽(28B)에 고정된 장착 브래킷(30)에 고정된다. 각 장착 힌지(26)의 타측 단부는, 도어(16)에 연결된 연결부(26C)이다.
장착 힌지(26)는, 도어(16)가 개방되었을 때 소성 변형될 수 있는 변형 가능부(26B)를 가진다. 예를 들면, 장착 힌지(26)의 변형 가능부(26B)는 변형 스트로크의 필요량이 얻어질 수 있도록 구부러지게 형성된다. 더욱 상세하게는, 변형 가능부(26B)가 수하부(droop portion; 26E) 및 중간부(26D)를 포함한다. 수하부(26E)는 길게 형성되고, 도어(16)에 연결된 연결부(26C)로부터 아래쪽으로 연장 된다. 중간부(26D)는 차량의 후방 쪽으로 수하부(26E)로부터 연장된다. 장착 힌지(26)의 일측 단부(26A)는, 중간부(26D)의 후방 단부로부터 차량의 바닥쪽으로 비스듬하게 연장된다. 도어(16)의 중앙부가 차량의 전방측으로 돌출되고, 중앙부에서의 장착 힌지(26)가, 도 1에 도시된 바와 같이, 변형 가능부(26B)를 포함하는 경우에는 중앙부에 배치되는 장착 힌지(26)의 변형 가능부(26B)에서 변형되는 면적이, 양 단부 부근의 위치에 배치되는 장착 힌지(26)의 변형 가능부(26B)에서 변형되는 면적보다 큰 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각 인플레이터(18)의 가스 분사 포트(36)가 적어도 길이 방향에 있어서 도어(16)의 중앙부보다 단부(16B)에 더 가까운 장착 힌지(26), 예를 들면, 도어(16)의 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)와 겹치는 영역 내에 배치되도록 한 쌍의 인플레이터(18)가 에어백(20)에 제공된다(도 4 참조). 소정의 상황이 발생하는 경우, 인플레이터(18)가 가스 분사 포트(36)를 통하여 많은 양의 가스를 분사하고, 그 가스를 에어백(20) 내로 공급한다. "각 인플레이터(18)의 가스 분사 포트(36)가 적어도 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)와 겹치는 영역 내에 배치된다"는 표현은 도어(16)의 길이 방향에 있어서, 즉, 차량의 폭 방향에 있어서, 각 인플레이터(18)의 가스 분사 포트(36)의 위치가 도어(16)의 길이 방향에 직교하는 방향, 예를 들어, 차량을 평면에서 보았을 때 차량의 전후 방향에서 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)의 적어도 일부가 겹친다는 것을 의미한다. 가스 분사 포트(36)는, 장착 힌지(26)와 겹치고 도어(16)의 단부(16B) 쪽으로 연장되어도 무방하다.
도 3A, 3B 및 3C에서, 홀(18A, 38A, 40A)의 중심은, 각각 기준 위치로 간주된다. 가스 분사 포트(36)의 위치는, 도어(16)의 길이 방향에 있어서 단부(16B)와 각 홀(18A, 38A, 40A)의 중심 사이의 거리(D)가 50 내지 150mm의 범위 내에 있도록 설정된다. 홀(18A)를 통하는 가스 분사력은 도 3A에서 가스 분사 포트(36)의 모든 홀을 통하는 가스 분사력 중 가장 강하다. 홀(40A)을 통하는 가스 분사력은 도 3C에서 가스 분사 포트(36)의 모든 홀을 통하는 가스 분사력 중 가장 강하다. 거리(D)의 하한을 50mm로 한 이유는, 거리(D)가 50mm보다 짧은 경우 좁은 공간 내에서 인플레이터(18)의 설치가 곤란하기 때문이다. 또한 거리(D)의 상한을 150mm로 한 이유는, 거리(D)가 150mm보다 긴 경우 에어백(20)의 전개 시간이 지연되며, 도어(16)의 양 단부(16B)가 충분히 개방되지 않기 때문이다. 즉, 거리(D)의 범위를 설정함으로써, 중앙부로부터 양 단부(16B)까지 도어(16)의 전체가 충분히 개방될 수 있다. 도어(16)의 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)의 위치는, 가스 분사 포트(36)의 위치에 기초하여 설정된다. 즉, 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)의 위치는, 장착 힌지(26)가 도어(16)의 길이 방향에 있어서 적어도 일부가 겹치도록 설정된다. 바람직하게는, 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)가 단부(16B)로부터 거리(D)만큼 떨어져 위치한다.
가스 분사 포트(36)는, 도 3A 내지 도 3C에 도시된 바와 같이 다양한 구성을 가질 수 있다. 각 구성에 있어서, 가스 분사 포트(36)의 기준 위치가 설정된다. 도 3A는 가스 분사 포트(36)가, 도어(16)의 길이 방향에 있어 즉, 인플레이터(18)의 단부의 좁은 영역에서, 예를 들면 엇갈리는 방식으로 배열된 복수의 작은 홀로 이루어지는 경우를 나타낸다. 이 경우, 편의상 배열 방향의 중앙 부근의 작은 홀(18A)의 중심을 기준 위치로 간주한다. 도 3A에 도시된 바와 같이, 작은 홀이 좁은 영역에 배열되는 경우에는, 작은 홀(18A)을 통하는 가스 분사력이 가장 강해야 될 필요는 없다.
도 3B는 L자 형상을 가지는 확산 파이프(38)가 인플레이터(18)에 설치되고, 가스 분사 포트(36)가 도어(16)측으로 개방한 확산 파이프(38)의 단부(38A)인 경우를 나타낸다. 이 경우, 가스는 오직 단부(38A)를 통하여 분사된다. 따라서, 단부(38A)의 개구부의 중심을 기준 위치로 간주한다.
또한, 도 3C는 도어(16)의 길이 방향으로 길게 형성되는 확산 파이프(40)가 인플레이터(18)에 설치되고, 가스 분사 포트(36)가 확산 파이프(40)의 바깥 둘레면에 직렬로 배열되는 복수 개의 홀로 이루어지는 경우를 나타낸다. 도어(16)의 단부(16B)에 가장 가깝게 위치하는 홀(40A)을 기준 위치로 간주한다. 또한, 인플레이터(18)에 확산 파이프(38, 40 등)가 결합되는 경우에는, 인플레이터(18)가 확산 파이프(38, 40 등)를 포함하는 것으로 간주된다.
따라서, 도어(16)의 단부(16B)를 충분히 개방시키는데 가장 효과적인 홀의 중심이 가스 분사 포트(36)의 기준 위치로 선택된다. 도 3A 내지 3C에서, 가스 분사 포트(36)를 명확히 나타내기 위하여 에어백(20)의 도시가 생략된다.
도 3C에 도시된 바와 같이, 가스 분사 포트(36)가 인플레이터(18)의 길이 방향에 있어서 넓은 영역에 배열되어 있는 복수의 홀로 이루어지는 경우에는, 일측 단부 위치의 홀로부터 그 배열의 타측 단부 위치의 홀까지 연장되는 영역을 "분사 영역(50)"으로 칭한다. 이 경우, 분사 영역(50)과 도어(16)의 길이 방향에 있어 장착 힌지(26)와 겹쳐지도록 인플레이터(18)가 배치된다. 가스 분사 포트(36)의 각각의 홀 형상은 원형으로 한정되지 않는다. 홀은 사각형 홀 또는 긴 홀일 수 있다. 가스 분사 포트(36)의 각 홀이 원형 홀인 경우, 홀의 중심(centroid)은 홀의 중앙(center)이다.
가스 분사 포트(36)가 장착 힌지(26)와 겹쳐지는 방식에 관해서는, 편의상 상기 언급한 바와 같이 정의된다. 그러나, 예를 들면, 가스가 차량의 높이 방향 또는 차량 전후 방향에 대하여 기울어진 상태로 분사되는 경우에는, 가스 분사 포트(36)가 장착 힌지(26)와 겹쳐는지 여부에 관계없이, 가스 분사 포트(36)는 충분한 가스압력이 에어백(20)을 거쳐 장착 힌지(26)에 작용할 수 있도록 위치한다. 따라서, 이 경우, 가스 분사 포트(36)의 기준 위치로 간주되는 중심의 위치는 엄격히 설정될 필요는 없다.
모든 장착 힌지(26) 각각이 변형 가능부(26B)를 포함하는 경우에는, 인플레이터(18)가 모든 장착 힌지(26) 각각의 위치에 대응하는 위치에 제공되는 것이 (즉, 본 실시 형태에서는 3개의 인플레이터(18)가 제공되는 것이) 바람직하다. 도어(16)가 차량의 폭 방향으로 짧은 것인 경우에는, 인플레이터(18)가 1개만 제공되어도 무방하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 에어백(20)은 후드 외부 패널(12) 내부의 소정 위치에 배치된다. 예를 들어, 에어백(20)은 케이스(48) 내에 배치된다. 소정의 상황이 발생하는 경우에, 에어백(20)은 인플레이터(18)로부터 공급되는 가스의 압력 에 의해 팽창되고, 팽창된 에어백(20)은 도어(16)를 개방한다. 그 후, 에어백(20)은 후드 외부 패널(12)의 개구부(12A)를 통과하여, 차체의 바깥쪽으로 전개된다. 적절히 접힌 에어백(20)은, 개구부(12A) 측으로 개방되는 케이스(48) 내에 수납된다. 에어백(20)과 인플레이터(18)는 케이스(48)에 고정된다.
케이스(48)는, 후드 내부 패널(28)의 하면에 볼트(42) 및 너트(44)를 이용하여 장착된 장착 부재(46) 상에 고정된다. 케이스(48)는 후드 내부 패널(28)의 하면에 형성된 삽입홀(28A)로 삽입되고, 후드(14) 내에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 폭 방향에 있어 케이스(48)의 단부(48A)는, 케이스(48)와 후드 외부 패널(12)의 개구부(12A)와의 위치 관계를 고려하여, 차량의 폭 방향에 있어서 개구부(12A)의 안쪽에 위치하고 있다.
본 발명은, 후드 외부 패널(12)에 제공된 하나의 도어(16)에 한정되지 않는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 독립적인 좌우 한 쌍의 도어(16)가 제공될 수 있다. 이 경우, 하나의 인플레이터(18) 및 하나의 에어백(미도시)이 각각의 도어(16)에 대응하여 제공된다. 셋 이상의 도어(16)가 제공되어도 무방하다.
이하에, 상기 실시 형태에 의한 효과를 설명한다. 에어백 장치(10)가 작용된 차량(22)의 전방 범퍼(24)에 충돌체가 충돌하면, 전방 충돌 센서로부터의 신호에 의해 에어백 ECU가 인플레이터(18)를 작동시킨다. 따라서, 인플레이터(18)로부터 에어백(20) 내로 다량의 가스가 공급된다. 도 4에서, 가스의 압력에 의하여 에어백(20)이 팽창되기 시작하면, 후드 외부 패널(12)에 제공된 도어(16)가 에어백(20)에 의해 아래 방향으로부터 압력을 받아 개방되기 시작한다. 그 후, 장착 힌지(26)의 변형 가능부(26B)가 구부러지지 않도록 소성 변형된다. 따라서, 도어(16)가 장착 힌지(26)를 축으로 화살표(A) 방향으로 회전하여, 실질적으로 뒤집혀진다. 그 결과, 도어(16)는 상면과 하면이 반전하여 개방 위치에 도달한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 에어백 장치(10)에서는, 도어(16)의 길이 방향의 단부(16B)에 가까운 장착 힌지(26), 특히 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌치(26)에 겹쳐지도록 인플레이터(18)의 가스 분사 포트(36)가 위치한다. 따라서, 가스가 에어백(20)으로 분사될 때, 에어백(20)의 높은 팽창압력이 각 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26) 및 도어(16)의 각 단부(16B)에 작용한다. 이로 인하여, 에어백(20)의 팽창 압력이 도어(16)에 대하여 전달되기 때문에, 도어(16)가 장착 힌지(26)를 축으로 회전하여 열리도록 충분한 모멘트가 작용한다. 따라서, 중앙부로부터 단부(16B)까지 도어(16) 전체가 충분히 개방된다. 즉, 도어(16)가 평평한 상태로 유지되면서 균등하게 개방된다. 본 실시 형태에서, 도어(16)가 평면에서 보았을 때 굽어져 있는 경우에도, 중앙부로부터 양 단부(16B)까지 도어(16) 전체가 충분히 개방될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도어(16)가 개방될 때 에어백(20)이 후드 외부 패널(12)의 개구부(12A)를 통과하여 후드(14)의 바깥쪽으로 전개된다. 따라서, 충돌체가 전방 범퍼(24)에 충돌한 후, 충돌체는 후드(14)의 후방부, 전방 윈드실드(windshield) 의 하부, 및 좌우의 전방 필러(pillar)를 덮도록 전개되는 에어백(20)에 충돌한다. 결과적으로, 그 충격이 흡수된다.
상기 실시 형태에서, 차체 외부 패널은 후드 외부 패널(12)이다. 그러나, 차체 외부 패널은 후드 외부 패널(12)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 차체 외부 패널은 카울(cowl) 또는 루프(roof)이어도 무방하다. 또한, 상기 실시 형태에서 한 쌍의 인플레이터(18)가 이용되었으나, 셋 이상의 인플레이터(18)가 이용되어도 무방하다.

Claims (14)

  1. 에어백 장치에 있어서,
    후드 외부 패널(12)에 제공되고, 소정의 상황이 발생하는 경우 상기 후드 외부 패널(12) 내 개구부(12A)를 개방하도록 개방되는 도어(16);
    상기 도어(16)의 안쪽에 배치되고, 상기 도어(16)의 길이 방향에 있어 상기 도어(16)의 단부(16B)에 작용하는 가스 압력이, 상기 도어(16)의 길이 방향에 있어 상기 도어(16)의 중앙부에 작용하는 가스 압력보다 높도록 배치되는 가스 분사 포트(36)를 포함하는 인플레이터(inflator; 18); 및
    상기 후드 외부 패널(12) 내의 소정 위치에 배치되는 에어백(20)을 포함하여 이루어지고,
    상기 소정의 상황이 발생하는 경우, 상기 에어백(20)은 상기 인플레이터(18)로부터 공급되는 가스의 압력으로 인해 팽창되어 상기 도어(16)를 개방시키고, 상기 에어백(20)은 상기 후드 외부 패널(12) 내 상기 개구부(12A)를 통과하여 차체의 바깥쪽으로 전개되되,
    상기 가스 분사 포트(36)는, 상기 도어(16)의 길이 방향에 있어, 적어도 상기 도어(16)에 제공되는 장착 힌지(26)와 겹치는 영역에 배치되고,
    상기 가스 분사 포트(36)의 위치는, 상기 가스 분사 포트(36)의 기준 위치가 상기 도어(16)의 길이 방향에 있어 상기 도어(16)의 단부(16B)로부터 상기 도어(16)의 중앙부 쪽으로 50mm 내지 150mm의 거리에 있도록 설정되고,
    상기 기준 위치는, 상기 가스 분사 포트(36)의 단일홀(38A)의 중심(centroid), 또는 상기 가스 분사 포트(36)의 복수 개의 홀 중 소정의 홀(18A; 40A)의 중심이고, 상기 소정의 홀(18A; 40A)을 통해 분사되는 가스의 분사력은 상기 가스 분사 포트(36)의 모든 복수 개의 홀을 통해 분사되는 상기 가스의 분사력 중 가장 강한 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분사 포트(36)가 배치되는 영역에서 겹치는 상기 장착 힌지(26)는, 상기 도어(16)의 길이 방향에 있어 상기 도어(16)에 제공되는 복수 개의 장착 힌지(26) 중 상기 도어(16)의 단부(16B)에 가장 가까운 장착 힌지(26)인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    적어도 상기 도어(16)의 상기 단부(16B)에 가장 가까운 상기 장착 힌지(26)는, 상기 도어(16)의 개방시 소성 변형될 수 있는 변형 가능부(26B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변형 가능부(26B)는, 길게 형성되고 상기 도어(16)에 연결된 연결부(26C)로부터 아랫쪽으로 연장되는 수하부(droop portion; 26E)와, 상기 수하부(26E)로부터 차량의 후방 쪽으로 연장되는 중간부(26D)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 분사 포트(36)는, 모든 상기 장착 힌지(26)의 각각의 위치에 대응되는 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분사 포트(36)는, 상기 도어(16)의 길이 방향으로 상기 인플레이터(18)의 단부에서 엇갈리는 방식(staggered manner)으로 배치되는 상기 복수 개의 홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인플레이터(18)에 설치되는 확산 파이프(38; 40)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 확산 파이프(38)는, L자 형상을 가지고, 상기 가스 분사 포트(36)는 상기 도어(16) 쪽으로 개방되는 상기 확산 파이프(38)의 단부(38A)인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 확산 파이프(40)는, 상기 도어(16)의 길이 방향으로 길게 형성되어 있고, 상기 가스 분사 포트(36)는, 상기 확산 파이프(40)의 외주면에 배치되는 복수 개의 홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어(16)는, 평면에서 보았을 때 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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