일반적으로, 에어백은 자동차에 쓰이는 것으로 충돌사고가 났을 때 생기는 충격력이나 고속주행중의 급정거를 감지하는 센서에 의해 작동되며, 사고 시 충격 강도에 따른 센서의 신호에 따라 에어백 쿠션 속에 팽창가스를 주입하여 급속히 팽창시킴으로써 운전자는 물론 탑승자를 부상으로부터 최대한 보호하기 위한 안전장치이다.
이와 같은 에어백은 정면 충돌 시 앞좌석 승객을 보호하는 운전석 에어백(Driver Air-Bag, DAB) 및 조수석 에어백(PAB), 측면 충돌 시 승객의 옆을 보호하는 사이드 에어백(SAB) 및 커튼 에어백(CAB) 등 다양한 유형이 있다.
이러한 에어백은 운전자 및 조수석 탑승자를 보호하기 위하여 운전석과 조수석에 설치되는 것이며, 자동차의 충돌 사고 또는 주행 중 급정차에 의하여 탑승자 의 신체가 앞으로 쏠리게 되어 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 직접 부딪히지 않도록 충격완화 역할을 하게 된다.
최근에는 차량의 측면 충돌 사고시 루프레일 부위가 심하게 변형되면서 이곳의 실내 유입량이 많아지게 되고, 이로 인한 실내 공간의 축소로 탑승자의 머리부위에 미치는 상해가 크게 나타나, 차량의 측방으로 가해지는 충격에 대해서도 탑승자를 보호할 수 있도록 커튼 에어백이 적용되고 있다.
이러한 차량의 측방에서 가해지는 충격에 대해서 탑승자를 보호하기 위해 미국등록특허 제6,761,374호(이하, '종래기술1')와 일본공개특허 제2002-53003호(이하, '종래기술2')가 개시된바 있다.
도 1은 종래기술1에 따른 에어백의 내부구성을 도시한 단면도이다.
상기 종래기술1은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 바디(14)와 루프 패널 라이닝(11)에 설치되는 에어백에 관한 것으로, 성형서포트(26a,26b)로 구성된 브래킷(22)에 에어백 쿠션(25)이 설치된다. 이후, 상기 에어백 쿠션(25)이 설치된 상기 브래킷(22)을 구속요소(28,29,27,30)에 의해 루프 패널 라이닝(11)에 결합한다.
따라서, 외부로부터 충격이 차량의 측면에 전달되는 경우, 탑승자의 머리 방향으로 에어백 쿠션(25)이 전개되어 탑승자를 보호하게 한 것이다.
도 2는 종래기술2에 따른 에어백의 내부구성을 도시한 단면도이다.
상기 종래기술2는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 루프 사이드 레일(24)에 격납되고, 측방 충격 및 롤 오버(rool over) 때에 차량 측면으로 전개하는 커튼 에어백 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설치부(32A)와 반력지지지부(32B)로 구분 형성 되는 'L'자형의 브래킷(32)과, 상기 설치부(32A)에 대응되는 설치부(30)가 형성되며 상기 반력지지부(32B)에 결합되는 에어백 쿠션(16)으로 구성되며, 상기 브래킷(32)과 에어백 쿠션(16)의 설치부(32A,30)에는 각각 관통공이 형성되어 볼트(36) 및 너트(38)에 의해 루프사이드 인너패널(35)에 고정장착되어 측면충격시 상기 에어백 쿠션(16)을 전개하여 탑승자를 보호한다.
그러나, 종래기술1,2에 따른 브래킷(22,32)은 에어백 쿠션(25,16)의 자중에 의한 처짐을 방지할 수 없는 문제점이 있게 된다. 즉, 자중에 의한 처짐이 발생한 에어백 쿠션(25,16)은 전개시에 사용자의 머리방향으로 정확하게 안내되어야 하지만 처짐에 의해 정확하게 안내되지 않아 탑승자가 부상을 입을 가능성이 커진다.
특히, 종래기술2의 브래킷(32)과 에어백 쿠션(16)의 결합구조는 상기 브래킷(32)의 반력지지부(32B)와 에어백쿠션(16)의 상단부가 면 접촉에 의해 결합되므로 상기 에어백 쿠션(16)의 하부 및 양측이 지지되지 않아 에어백 쿠션(16)의 처짐이 더욱 심하게 발생 된다.
아울러, 종래기술1,2에 따른 브래킷(22,32)과 에어백 쿠션(25,16)이 센터필러에 설치될 경우에는, 상기 브래킷(22,32)은 돌출된 센터필러와의 간섭을 회피하기 위한 가이드가 형성되지 않아 에어백 쿠션(25,16)의 전개시에 센터필러와 간섭이 발생하는 문제점이 있게 된다.
즉, 처짐이 발생된 상태의 에어백 쿠션(25,16)은 센터필러 방향으로 전개되며, 전개된 에어백 쿠션(25,16)은 상기 센터필러와 간섭이 발생하여 제때 전개되지 않아 탑승자가 부상을 입을 가능성이 높아지는 것이다.
따라서, 상기 에어백 쿠션(25,16)이 전개시에 간섭에 의해 센터필러 부분이 늦게 펼쳐지거나 경우에 따라서는 펼쳐지지 않는 경우도 발생하며, 이러한 현상은 실제차량에서 측면 충돌로 인해 센터필러 측이 변형되는 경우에 그 현상이 더욱 심하게 발생하는 문제점이 있었다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 커튼에어백을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 커튼 에어백을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커튼 에어백(A)은, 차 량의 충격에 의해 급속히 전개되는 에어백 쿠션(100)과, 상기 에어백 쿠션(100)을 감싸며 차량에 고정하는 마운팅 브래킷(200)으로 구분 형성된다.
상기 에어백 쿠션(100)은 내부에 챔버가 형성되어 있으며, 인플레이터(미도시)에 의해 급속 팽창 전개되어 탑승자를 보호한다.
또한, 상기 에어백 쿠션(100)에는 길이방향으로 일정간격을 두고 고정부(110)가 형성되며, 상기 고정부(110)는 루프레일(300)을 따라 설치되어 전개되는 상기 에어백 쿠션(100)을 상기 루프레일(300)에 고정하는 것이다.
여기서, 상기 고정부(110)는 상기 마운팅 브래킷(200)의 외측으로 노출되도록 구성된다.
예컨대, 상기 마운팅 브래킷(200)은 상기 에어백 쿠션(100)을 접힌 상태로 유지하여 처짐을 방지하기 위한 구성일뿐 상기 에어백 쿠션(100)을 고정하기 위한 구성이 아니다. 따라서, 상기 에어백 쿠션(100)의 전개시에 팽창력에 의해 상기 에어백 쿠션(100)이 이탈되는 것을 상기 고정부(110)에 의해 방지하는 것이다.
아울러, 상기 고정부(110)는 걸림후크 등의 결합부재 및 볼트 및 너트결합을 통해 상기 루프 레일(300)에 고정된다.
상기 마운팅 브래킷(200)은 상기 에어백 쿠션(100)이 전개될 수 있도록 접힌 상태를 유지하도록 외부를 감싸는 구성으로 상세한 설명은 후술한다.
이와 같이 결합된 상기 에어백 쿠션(100)과 마운팅 브래킷(200)은 상기 루프레일(300)에 고정되며, 상기 루프레일(300)의 개방된 단부에 헤드 라이닝(310)이 결합 된다.
또한, 상기 헤드 라이닝(310) 하단으로 개구부(311)가 형성되어 상기 에어백 쿠션(100)이 차량의 실내 및 탑승자 방향으로 전개되는 것이다.
따라서, 차량의 외부 충격이 차량에 전달될 경우, 상기 에어백 쿠션(100)이 전개되고, 이후, 헤드라이닝(310)이 개방되어 상기 개구부(311)를 통해 상기 에어백 쿠션(100)이 탑승자의 머리 방향으로 전개되어 탑승자를 보호하는 것이다.
이하, 도면을 참조하여 마운팅 브래킷를 상세하게 설명하며, 상술한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼에어백용 마운팅 브래킷을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커튼에어백용 마운팅 브래킷을 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마운팅 브래킷(200)은, 차량의 루프레일(300)에 고정되는 부착부재(210) 및 상기 부착부재(210)에 절곡되어 연장형성되는 지지부재(220)로 구분 형성된다.
또한, 상기 지지부재(220)는 상기 부착부재(210)의 단부가 수직방향으로 절곡되어 형성된 상단부(220a)와, 상기 상단부(220a)가 절곡되어 형성된 중단부(220b)로 구분되어 상기 에어백 쿠션(100)을 감싸도록 구성된다.
여기서, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)는 그 끝단으로 갈수록 상기 루프레일(300)의 부착부위와 간격이 줄어들도록 형성된다. 즉, 상기 루프레일(300)의 부착부위와 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)의 사이에는 상기 에어백 쿠션(100) 이 삽입되어 상기 에어백 쿠션(100)이 그 끝단의 간격이 상기 루프레일(300)의 부착부위와 점점 줄어든 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)에 의해 이탈되지 않으며 고정되는 것이다.
또한, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)는 내측 방향으로 탄성력을 인가하며, 상기 탄성력에 의해 상기 에어백 쿠션(100)을 더욱 안정적으로 고정한다. 여기서, 상기 중단부(220b)는 탄성력을 가지는 소재로 형성된다.
아울러, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)에 의해 상기 에어백 쿠션(100)의 처짐을 방지한다.
즉, 상기 지지부재(220)의 상단부(220a)와 중단부(220b)가 절곡되는 부위에는 보강부(221)가 형성되며, 상기 보강부(221)에 의해 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)는 상기 에어백 쿠션(100)의 자중에 의한 처짐을 방지한다.
한편, 상기 보강부(221)에 의해 처짐이 방지되는 지지부재(230)의 중단부(220b)는 상기 에어백 쿠션(100)의 자중에 의한 처짐을 방지하여 전개방향을 일정하게 안내하며, 본 발명의 마운팅 브래킷(200)이 센터필러(310)에 설치될 경우에는 상기 에어백 쿠션(100)의 전개시에 처짐이 방지되어 상기 센터필러(310)를 회피하도록 안내한 상태에서 전개하여 탑승자를 보호하는 것이다. 따라서, 상기 에어백 쿠션(100)은 센터필러(310)와 간섭이 발생하지 않으므로 상기 에어백 쿠션(100)의 전개지연이 발생하지 않아 종래기술의 단점을 극복한다.
아울러, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)의 내측 면으로 이탈방지돌기(222)가 형성되며, 상기 이탈방지돌기(222)의 측면형상은 원형 또는 삼각형으로 구성되어 상기 에어백 쿠션(100)이 상기 지지부재(220)의 외측으로 이탈되지 않도록 고정해준다.
더불어, 상기 이탈방지돌기(222)는 상기 중단부(220b)의 길이방향으로 다수 개 반복형성된다.
즉, 상기 에어백 쿠션(100)은 층을 이루며 적층되어 접힌 상태를 유지하며, 상기 에어백 쿠션(100)의 각각의 층은 상기 다수의 이탈방지돌기(222)에 의해 지지되어 안정적으로 고정된다.
한편, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)에는 내측 면으로 미끄럼방지재(223)가 부착되며, 상기 미끄럼방지재(223)는 상기 중단부(220b)의 마주보는 면에 고무를 코팅하거나, 상기 중단부(220b)에 별도의 미끄럼방지재(223)를 끼울 수 있도록 구성되며, 상기 미끄럼방지재(223)에 의해 상기 에어백 쿠션(100)은 미끄러짐 없이 안정적으로 고정된다.
이와 같은 이탈방지돌기(222) 및 미끄럼방지재(223)는 모두 사용되거나 선택적으로 하나만 사용되는 것도 가능하다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중단부(220b)의 양측으로 보강지지부(224)가 더 구비되어 상기 에어백 쿠션(100)의 길이방향을 지지하도록 구성하여도 좋다.
아울러, 상기 보강지지부(224)에 의해 상기 에어백 쿠션(100)의 자중에 의한 처짐을 방지할 수 있으며, 또한 상기 에어백 쿠션(100)의 전개시에 전개방향을 가이드 해줄 수 있어 상술한 센터필러(310)를 회피하여 전개할 수 있다.
그리고, 상기 지지부재(220)의 중단부(220b)에는 절개부(227)가 형성되며, 상기 절개부(227)에 의해 상기 중단부(220b)는 에어백 쿠션(100)의 전개에 따라 전면으로 절곡되어 상기 에어백 쿠션(100)을 차량의 실내방향으로 전개하도록 구성된 것이다.
한편, 본 발명의 마운팅 브래킷(200)은 상기 보강지지부(224)가 형성된 상태로 적용되어 사용되거나(도6), 상기 보강지지부가 적용되지 않은 상태로 사용되는 것도 가능하다.(도5)
또한, 상기 지지부재(220)의 상단부(220a)에는 도 5에 도시된 바와 같이 관통부(225)가 형성되며, 상기 관통부(225)는 상기 부착부재(210)에 인접한 지지부재(220)의 상단부(220a) 중앙에 관통되어 형성된다. 그리고, 상기 관통부(225)에는 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110)가 삽입된다.
더불어, 상기 부착부재(210)에는 삽입공(226)이 형성되며, 상기 삽입공(226)에 대응되는 결합구(231)가 형성된 고정부재(230)가 더 구비된다.
상기와 같은 구성요소들은 다음과 같이 결합 된다. 즉, 상기 관통부(225) 하단에서 삽입된 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110)를 상기 부착부재(210)의 전면에 위치시킨다. 이후, 상기 부착부재(210)의 삽입공(226)에 상기 고정부재(230)의 결합구(231)를 삽입시킨 후에 상기 부착부재(210)의 후면에서 상기 결합구(231)를 절곡하여 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110), 부착부재(210) 및 고정부재(230)가 고정된다.
이때, 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110), 부착부재(210) 및 고정부 재(230)의 중앙에는 각각 원형의 관통공(미도시)이 형성되며, 각각의 원형의 관통공(미도시)은 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110), 부착부재(210) 및 고정부재(230)가 고정시에 그 위치를 동일하게 맞혀준다. 이후, 상기 관통공(미도시)에 너트 및 볼트 등의 체결구에 의해 상기 루프레일(300)에 설치되는 것이다.
따라서, 상기 지지부재(220)에 에어백 쿠션(100)을 삽입함과 동시에 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110)가 상기 관통부(225)에 삽입되고, 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110), 부착부재(210) 및 고정부재(230)의 중앙 관통공(미도시)을 일치시킨 후에 상기 부착부재(210)의 삽입공(226)에 상기 고정부재(230)의 결합구(231)를 삽입시켜 고정한다. 이후, 상기 관통공(미도시)에 체결구를 이용하여 상기 루프레일(300)에 고정하는 것이다.
또한, 상기 부착부재(210) 및 지지부재(220)는 보통 합성수지로 형성되며, 상기 고정부재(230)는 연성이 확보된 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 관통부(225)가 형성되지 않을 경우에는 상기 부착부재(210)의 후면으로 상기 에어백 쿠션(100)의 고정부(110)를 위치시킨 후에 상술한 고정부재(230)에 의해 고정되는 것도 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되는 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.