KR100980931B1

KR100980931B1 - 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조

Info

Publication number: KR100980931B1
Application number: KR1020070131759A
Authority: KR
Inventors: 최형호
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-15
Filing date: 2007-12-15
Publication date: 2010-09-07
Also published as: US7686333B2; JP2009143549A; CN101456399A; CN101456399B; KR20090064182A; US20090152846A1; JP5456300B2; DE102008061986A1

Abstract

본 발명은 인플레이터로부터의 팽창가스가 순차적으로 전달되는 두 개 이상의 챔버를 가진 에어백쿠션에 있어서, 초기 전개시에는 인너벤트홀의 크기를 크게 하여 에어백의 저 위험 전개성능을 극대화하고, 전개 후기에는 상기 인너벤트홀의 크기를 축소하여 에어백의 승객 충돌 에너지 흡수 성능을 확보하도록 함과 아울러, 상기 에어백쿠션 중 승객의 머리와 가슴 등과 직접 접촉하는 부분인 승객접촉부가 에어백쿠션이 장착된 크래쉬패드 등과 같은 에어백쿠션이 부푸는 영역에 가깝게 위치한 상태에서는 상기 인너벤트홀이 크게 하고, 상기 승객접촉부가 승객에 접촉하는 영역 근처에서는 상기 인너벤트홀이 축소되게 함으로써, 에어백의 저 위험 전개성능과 승객 충돌 에너지 흡수성능을 모두 향상시킬 수 있도록 한다.

인너벤트홀, 테더, 테더가이드

Description

가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조{Airbag Cushion Structure with Variable Inner Vent Hole}

본 발명은 에어백쿠션 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 다수의 챔버가 구비된 에어백쿠션에서, 이들 챔버들 사이의 팽창가스 유동이 가능하도록 구비되는 인너벤트홀의 구조에 관한 기술이다.

차량에 장착되는 에어백이 만족해야 하는 안전 성능 항목은 첫째 승객 충돌 에너지 흡수 성능과 둘째 저 위험 전개성능으로 나눌 수 있다.

상기 승객 충돌 에너지 흡수 성능은, 차량이 충돌 했을 때 에어백쿠션이 탑승 승객의 운동 에너지를 흡수하는 성능으로, 흡수하는 에너지량은 승객의 벨트 착용 유무와 차량 충돌 속도 정도에 따라서 달라진다.

한편, 상기 저 위험 전개성능은 에어백쿠션이 부푸는 과정에서 에어백쿠션이 승객에게 가하는 충격을 최소화 하는 성능으로, 그 성능은 사용되는 인플레이터의 압력과 에어백쿠션의 벤트홀 크기에 의해서 달라진다.

도 1에는 베이스챔버(500)와 체스트챔버(502)가 구비된 에어백쿠션(504)이 전개된 상태가 개시되어 있는 바, 상기와 같은 에어백쿠션(504)을 예로 들어, 상기 에어백쿠션(504)의 벤트홀과 승객 충돌 에너지 흡수 성능 및 저 위험 전개성능 사이의 관계를 살펴보면 다음과 같다.

상기 베이스챔버(500)와 체스트챔버(502)가 모두 전개되는 상황에서는 상기 에어백쿠션(504)에 구비된 아웃터벤트홀(506)의 크기에 의해서 충돌 에너지 흡수 성능이 크게 달라진다.

즉, 이 경우 상기 베이스챔버(500)와 체스트챔버(502) 사이에 형성되는 인너벤트홀(508)은 상기 두 챔버가 모두 팽창가스의 압력으로 채워져 있어서 팽창가스가 빠져 나가는 벤트홀의 역할을 하지 못한다.

한편, 베이스챔버(500)만 작동하는 상황에서는 상기 아웃터벤트홀(506)과 인너벤트홀(508)이 동시에 작동하며, 이들 두 벤트홀 모두의 크기에 의해서 상기 승객 충돌 에너지 흡수 성능 및 저 위험 전개성능이 달라진다.

즉, 상기 아웃터벤트홀(506)과 인너벤트홀(508)의 크기가 크면 상기 저 위험 전개성능은 좋아지는 반면 승객 충돌 에너지 흡수 성능은 작아지는 결과를 보이게 된다.

따라서, 상기 승객 충돌 에너지 흡수 성능을 위해서는 에어백쿠션(504)의 벤트홀을 작게 해야 하고, 상기 저 위험 전개성능을 위해서는 벤트홀을 크게 해야 하는 모순이 발생되는 것이다.

그런데, 상기 아웃터벤트홀(506)은 상기 베이스챔버(500)와 체스트챔버(502)가 모두 작동하는 경우에 중요한 인자이고, 상기 인너벤트홀(508)은 상기 베이스챔 버(500)만 작동하는 상황에만 영향을 미치는 인자이므로, 승객 충돌 에너지 흡수 성능을 위해서는 상기 인너벤트홀(508)을 작게 하고, 에어백의 저 위험 전개성능을 위해서는 상기 인너벤트홀(508)을 크게 해야 된다는 결론에 이르게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 결론에 따라 안출된 것으로서, 인플레이터로부터의 팽창가스가 순차적으로 전달되는 두 개 이상의 챔버를 가진 에어백쿠션에 있어서, 초기 전개시에는 인너벤트홀의 크기를 크게 하여 에어백의 저 위험 전개성능을 극대화하고, 전개 후기에는 상기 인너벤트홀의 크기를 축소하여 에어백의 승객 충돌 에너지 흡수 성능을 확보하도록 함과 아울러, 상기 에어백쿠션 중 승객의 머리와 가슴 등과 직접 접촉하는 부분인 승객접촉부가 에어백쿠션이 장착된 크래쉬패드 등과 같은 에어백쿠션이 부푸는 영역에 가깝게 위치한 상태에서는 상기 인너벤트홀이 크게 하고, 상기 승객접촉부가 승객에 접촉하는 영역 근처에서는 상기 인너벤트홀이 축소되게 함으로써, 에어백의 저 위험 전개성능과 승객 충돌 에너지 흡수성능을 모두 향상시킬 수 있도록 한 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조는
인플레이터로부터의 팽창가스를 직접 전달받는 제1챔버와 상기 제1챔버를 경유한 팽창가스를 전달받도록 형성된 제2챔버를 구획하도록 설치된 격막과;
상기 격막과 인접하게 설치되는 테더와;
상기 테더를 감싸서 양단이 상기 격막에 결합되는 테더가이드와;
상기 테더가이드에 형성된 테더가이드홀과;
상기 테더가이드홀에 맞추어서 상기 격막에 형성된 인너벤트홀과;
상기 테더가이드홀과 인너벤트홀에 상응하도록 상기 테더에 형성된 테더벤트홀과;
상기 테더가이드홀 및 인너벤트홀 사이로 위치하는 상기 테더에 형성되고 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀의 연통상태를 차단하도록 된 차단수단;
을 포함하여 구성되며,
에어백쿠션의 전개 이전에는 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀 및 상기 테더벤트홀이 연통되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 테더가이드는 상기 테더가 상기 격막에 적어도 국부적으로는 면접촉한 상태를 확보하도록 상기 격막에 고정된 구조로 할 수 있다.
상기 차단수단은

상기 제1챔버가 만개된 상태에서 상기 테더가이드홀 및 인너벤트홀 사이로 위치하는 상기 테더의 부분에 형성되고, 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀의 연통상태를 적어도 국부적으로는 차단하도록 구성할 수 있다.

삭제

상기 제1챔버는 에어백쿠션의 상측을 이루어 승객의 머리를 포함한 상측부분을 완충하는 베이스챔버이고;

상기 제2챔버는 에어백쿠션의 하측을 이루어 승객의 가슴과 배 부분을 보호하는 체스트챔버일 수 있다.

상기 테더와 상기 테더가이드는 상기 격막의 하측에 구비될 수 있다.

상기 격막의 인너벤트홀은 다수개가 형성되며;

상기 테더가이드의 테더가이드홀은 상기 인너벤트홀과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되고;

상기 테더의 테더벤트홀은 상기 인너벤트홀과 테더가이드홀과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되며;

상기 차단수단은 상기 테더벤트홀보다 적은 수량으로 상기 인너벤트홀 및 테더가이드홀의 일부와 연통되도록 형성된 차단부벤트홀로 구성된 구조로 할 수 있다.

또한, 상기 차단수단은 상기 인너벤트홀 및 테더가이드홀을 완전히 차단하도록 홀이 형성되지 않은 상기 테더 자체로 이루어진 구조로 할 수 있다.

본 발명은 인플레이터로부터의 팽창가스가 순차적으로 전달되는 두 개 이상의 챔버를 가진 에어백쿠션에 있어서, 초기 전개시에는 인너벤트홀의 크기를 크게 하여 에어백의 저 위험 전개성능을 극대화하고, 전개 후기에는 상기 인너벤트홀의 크기를 축소하여 에어백의 승객 충돌 에너지 흡수 성능을 확보하도록 함과 아울러, 상기 에어백쿠션 중 승객의 머리와 가슴 등과 직접 접촉하는 부분인 승객접촉부가 에어백쿠션이 장착된 크래쉬패드 등과 같은 에어백쿠션이 부푸는 영역에 가깝게 위치한 상태에서는 상기 인너벤트홀이 크게 하고, 상기 승객접촉부가 승객에 접촉하 는 영역 근처에서는 상기 인너벤트홀이 축소되게 함으로써, 에어백의 저 위험 전개성능과 승객 충돌 에너지 흡수성능을 모두 향상시킬 수 있도록 한다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명 실시예들은 인플레이터로부터의 팽창가스를 직접 전달받는 제1챔버(13)와 상기 제1챔버(13)를 경유한 팽창가스를 전달받도록 형성된 제2챔버(15)를 구획하도록 설치된 격막(1)과; 상기 격막(1)과 인접하게 설치되는 테더(3)와; 상기 테더(3)가 상기 격막(1)에 적어도 국부적으로는 면접촉한 상태를 확보하도록 상기 테더(3)를 감싸서 양단이 상기 격막(1)에 결합되는 테더가이드(5)와; 상기 테더가이드(5)에 형성된 테더가이드홀(7)과; 상기 테더가이드홀(7)에 맞추어서 상기 격막(1)에 형성된 인너벤트홀(9)과; 상기 테더가이드홀(7)과 인너벤트홀(9)에 상응하도록 상기 테더(3)에 형성된 테더벤트홀(11)과; 상기 제1챔버(13)가 만개된 상태에서 상기 테더가이드홀(7) 및 인너벤트홀(9) 사이로 위치하는 상기 테더(3)의 부분에 의해 이루어지고 상기 테더가이드홀(7)과 인너벤트홀(9)의 연통상태를 적어도 국부적으로는 차단하도록 된 차단수단을 포함하여 구성되며, 에어백쿠션의 전개 이전에는 상기 테더가이드홀(7)과 인너벤트홀(9) 및 상기 테더벤트홀(11)이 모두 연통되는 상태로 가고정되도록 구성된 구조이다.

이들 중 도 2 내지 도 5는 제1실시예를 나타내고, 도 6 내지 도 8은 제2실시예를 나타낸다.

여기서, 상기 테더가이드홀(7)과 인너벤트홀(9) 및 상기 테더벤트홀(11)이 모두 연통되는 상태로 가고정된다고 하는 것은, 에어백쿠션의 전개 초기에는 상기 테더가이드홀(7)과 인너벤트홀(9) 및 상기 테더벤트홀(11)이 모두 연통되는 상태를 유지할 수 있도록 약간의 재봉 등에 의해 상기 테더(3)의 위치를 임시로 고정하고, 에어백쿠션이 만개 상황으로 전개 되면서 테더(3)에 힘이 가해지면, 상기 약간의 재봉이 뜯어지거나 하여 테더(3)와 상기 테더가이드(5) 사이의 상대적인 위치가 변화될 수 있도록 한다는 것이다.

또한, 여기서, 상기 제1챔버(13)는 에어백쿠션의 상측을 이루어 승객의 머리를 포함한 상측부분을 완충하는 베이스챔버이고, 상기 제2챔버(15)는 에어백쿠션의 하측을 이루어 승객의 가슴과 배 부분을 보호하는 체스트챔버로서, 본 실시예의 에어백쿠션은 외관상으로는 도 1에 도시된 바와 같은 에어백쿠션이다.

그러나, 본 실시예와는 다른 구조의 에어백쿠션에서도 그 내부의 챔버가 구분되고 인플레이터로부터 순차적으로 팽창가스가 유입되는 구조라면 본 발명이 적용될 수 있은 물론이다.

도 2 내지 5의 제1실시예를 보면, 상기 테더(3)와 상기 테더가이드(5)는 상기 격막(1)의 하측에 구비된다.

본 실시예에서, 상기 격막(1)의 인너벤트홀(9)은 9개가 형성되며, 상기 테더가이드(5)의 테더가이드홀(7)은 상기 인너벤트홀(9)과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되고, 상기 테더(3)의 테더벤트홀(11)은 상기 인너벤트홀(9)과 테더가이드홀(7)과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되며, 상기 차단수단은 상기 테더벤트홀(11)보다 적은 수량으로 상기 인너벤트홀(9) 및 테더가이드홀(7)의 일부와 연 통되도록 형성된 차단부벤트홀(17)로 구성되는 바, 상기 차단부벤트홀(17)은 3개를 구비하였다.

상기한 바와 같이 구성된 에어백쿠션의 전개 상황을 도 2와 도 4를 비교하여 살펴보면, 상기 에어백쿠션의 전개 초기에는 도 2와 같이 상기 제1챔버(13)는 아직 완전히 팽창되지 않은 상태이고, 상기 인너벤트홀(9)과 테더벤트홀(11) 및 테더가이드홀(7)은 서로 연통되어 최대한 상기 인너벤트홀(9)을 통해 팽창가스가 상기 제2챔버(15)로 유동할 수 있는 상태를 형성하고 있다.

즉, 상기 에어백쿠션의 중 승객의 머리와 가슴 등과 직접 접촉하는 부분인 승객접촉부가 에어백쿠션이 부푸는 영역인 크래쉬패드(19)에 가깝게 위치한 상태에서는 상기 인너벤트홀(9)이 최대의 크기를 가지는 상태가 확보되어 에어백의 저 위험 전개성능을 극대화하게 되는 것이다.

한편, 에어백쿠션의 전개 후기에는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1챔버(13)가 만개되어, 상기 테더(3)가 당겨지면서, 상기 인너벤트홀(9)과 테더가이드홀(7) 사이에는 상기 차단부벤트홀(17)이 위치하게 된다.

따라서, 상기 제1챔버(13)로부터 상기 인너벤트홀(9)을 통해 상기 제2챔버(15)로 팽창가스가 이동되는 양은 상기 차단부벤트홀(17)에 의해 결정되게 되어, 상대적으로 상기 인너벤트홀(9)의 크기를 작게 한 것과 같은 효과를 가져오게 된다.

결국, 상기 승객접촉부가 승객에 접촉하는 영역 근처에서는 상기 인너벤트홀(9)이 축소되게 한 것이다.

한편, 도 5를 참고하면 알 수 있듯이, 본 실시예는 상기 제1챔버(13)의 좌우가 크래쉬패드(19)에 닿아서 상기 제1챔버(13)가 아래로 처지게 되는 현상을 막아줄 수 있게 되며, 상기 제1챔버(13)의 중앙부분이 상기 테더(3)에 의해 하측으로 내려오는 것을 막아서, 상기 크래쉬패드(19)에 근접한 승객의 머리부분을 가압하는 일이 없어지게 된다.

도 6과 도 8의 제2실시예의 에어백쿠션의 전개 초기와 후기 상태를 비교하면, 그 원리는 상기 제1실시예와 동일하다.

즉, 본 실시예에서는 상기 차단수단은 상기 인너벤트홀(9) 및 테더가이드홀(7)을 완전히 차단하도록 홀이 형성되지 않은 상기 테더(3) 자체로 이루어진 점이 상기 제1실시예와 다르다.

물론, 본 실시예에서는 상기 격막(1)의 인너벤트홀(9)과 테더가이드(5)의 테더가이드홀(7)이 각각 하나씩 형성된 구조이지만, 그 수량이 중요하다기 보다는 상기 차단수단인 테더(3) 자체로 상기 격막(1)의 인너벤트홀(9)을 완전히 막는다는 점에 중요한 차이점이 있다.

한편, 본 실시예에서는 상기 테더(3)와 테더가이드(5)를 상기 격막(1)의 상측에 구비하였다.

도 6의 상태는 에어백쿠션의 전개 초기 상태로서, 상기 인너벤트홀(9)과 테더벤트홀(11) 및 테더가이드홀(7)이 차례로 연통되어, 상기 인너벤트홀(9)은 최대의 개방상태로 최대의 크기를 가짐으로써, 에어백의 저 위험 전개성능을 충족시키도록 한다.

이와 비교하여, 도 8의 상태는 상기 베이스챔버가 완전히 부풀은 만개 상태로서, 상기 테더(3)가 당겨져서 상기 테더(3) 자체가 상기 인너벤트홀(9)과 상기 테더벤트홀(11) 사이를 차단하여, 상기 인너벤트홀(9)은 완전히 차단된 상태를 가지게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 인너벤트홀(9)의 크기를 가변시키는 구조에 의해 에어백의 저 위험 전개성능과 승객 충돌 에너지 흡수성능을 적절히 안분하여, 이들 두 성능을 모두 만족할 수 있도록 하는 에어백쿠션을 구현할 수 있다.

특히, 상기 에어백의 저 위험 전개성능은 에어백쿠션의 전개 초기 즉, 상기 에어백쿠션의 승객접촉부가 에어백이 부푸는 영역에 가까운 위치에 있을 때 나타나는 성능이고, 상기 승객 충돌 에너지 흡수성능은 에어백이 부풀고 난 후 즉, 상기 승객접촉부가 승객과 부딪힐 때 나타나는 성능인 점을 고려하여 상기 인너벤트홀(9)의 크기를 상기한 바와 같이 조절하도록 하면, 상기 두 성능을 모두 만족스럽게 확보할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 에어백쿠션의 전개상태를 예시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조의 제1실시예를 설명한 것으로서 에어백쿠션의 전개 초기를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 격막과 테더가이드 및 테더를 설명한 도면,

도 4는 도 2의 에어백쿠션의 전개 후기의 상태를 설명한 도면,

도 5는 도 4의 Ⅴ―Ⅴ선 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조의 제2실시예를 설명한 것으로서 에어백쿠션의 전개 초기를 도시한 도면,

도 7은 도 6의 격막과 테더가이드 및 테더를 설명한 도면,

도 8은 도 6의 에어백쿠션의 전개 후기의 상태를 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 격막 3; 테더

5; 테더가이드 7; 테더가이드홀

9; 인너벤트홀 11; 테더벤트홀

13; 제1챔버 15; 제2챔버

17; 차단부벤트홀 19; 크래쉬패드

Claims

인플레이터로부터의 팽창가스를 직접 전달받는 제1챔버와 상기 제1챔버를 경유한 팽창가스를 전달받도록 형성된 제2챔버를 구획하도록 설치된 격막과;

상기 격막과 인접하게 설치되는 테더와;

상기 테더를 감싸서 양단이 상기 격막에 결합되는 테더가이드와;

상기 테더가이드에 형성된 테더가이드홀과;

상기 테더가이드홀에 맞추어서 상기 격막에 형성된 인너벤트홀과;

상기 테더가이드홀과 인너벤트홀에 상응하도록 상기 테더에 형성된 테더벤트홀과;

상기 테더가이드홀 및 인너벤트홀 사이로 위치하는 상기 테더에 형성되고 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀의 연통상태를 차단하도록 된 차단수단;

을 포함하여 구성되며,

에어백쿠션의 전개 이전에는 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀 및 상기 테더벤트홀이 연통되도록 구성된 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 테더가이드는 상기 테더가 상기 격막에 적어도 국부적으로는 면접촉한 상태를 확보하도록 상기 격막에 고정된 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 차단수단은

상기 제1챔버가 만개된 상태에서 상기 테더가이드홀 및 인너벤트홀 사이로 위치하는 상기 테더의 부분에 형성되고, 상기 테더가이드홀과 인너벤트홀의 연통상태를 적어도 국부적으로는 차단하도록 된 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 제1챔버는 에어백쿠션의 상측을 이루어 승객의 머리를 포함한 상측부분을 완충하는 베이스챔버이고;

상기 제2챔버는 에어백쿠션의 하측을 이루어 승객의 가슴과 배 부분을 보호하는 체스트챔버인 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 테더와 상기 테더가이드는 상기 격막의 하측에 구비되는 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 격막의 인너벤트홀은 다수개가 형성되며;

상기 테더가이드의 테더가이드홀은 상기 인너벤트홀과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되고;

상기 테더의 테더벤트홀은 상기 인너벤트홀과 테더가이드홀과 동일한 수량으로 서로 연통되게 형성되며;

상기 차단수단은 상기 테더벤트홀보다 적은 수량으로 상기 인너벤트홀 및 테더가이드홀의 일부와 연통되도록 형성된 차단부벤트홀로 구성된 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 차단수단은 상기 인너벤트홀 및 테더가이드홀을 완전히 차단하도록 홀이 형성되지 않은 상기 테더 자체로 이루어진 것

을 특징으로 하는 가변 인너벤트홀을 구비한 에어백쿠션 구조.