KR101062587B1 - 에어백 모듈 조립 구조 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백 모듈 조립 구조 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량으로 가해지는 충돌을 감지하면 에어백을 전개시키는 에어백 모듈;과, 내부에 에어백이 안착되는 공간이 형성되며, 상기 에어백이 전개되면 전개 압력으로 인해 소정영역 절개되어 개방되는 인스트루먼트 패널;과, 상기 인스트루먼트 패널 내측에 진동용착(Vibration welding)공법에 의해 접합되며 에어백 전개시 개방되는 에어백 도어;와, 상기 인스트루먼트 패널 내측에 진동용착 공법에 의해 접합되며 상기 에어백 모듈을 상기 인스트루먼트 패널에 안착 고정시키는 에어백 고정부재;와, 상기 에어백 도어와 결합되고 상기 에어백이 전개되도록 상기 에어백 도어를 회동하는 힌지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 상기 인스트루먼트 패널에 접합되는 에어백 도어와, 에어백 고정부재의 접합부 파손을 방지하여 에어백 전개를 안정적으로 달성할 수 있다.

에어백 모듈, 에어백 도어, 진동용착, 조립구조, 조립방법

Description

에어백 모듈 조립 구조 및 그 방법{Airbag module assembly structure and that method}

본 발명은 에어백 모듈 조립 구조 및 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량에 에어백 모듈을 결합하는 과정에 있어서, 차량의 인스트루먼트 패널에 조립되는 에어백 도어와, 에어백 고정부재를 진동용착(Vibration welding)공법으로 접합하여서, 접합부의 파손을 방지하여 에어백 전개를 안정적으로 이루고자 하는 에어백 모듈 조립 구조 및 그 방법에 관한 것이다.

대부분의 차량에는 외부로부터 충격을 받으면 에어백이 차량 내부에 전개되어 운전자를 보호하는 에어백이 설치되어 있다.

일반적으로 차량에 장착되는 에어백은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 운전석 및 조수석 앞에 설치된 인스트루먼트 패널 내(10)에 에어백 모듈(12)이 설치되며, 차량 충돌이 발생하는 경우에 에어백이 전개되어 탑승자의 충격을 완충한다.

상기 인스트루먼트 패널(10)에 구비되는 인비저블(Invisible) 에어백 도어는 외관미를 높이기 위하여 인스트루먼트 패널(12)과 일체로 구성되어 외부에서는 도어 라인이 보이지 않도록 성형하고 스킨층의 내측면으로는 에어백 도어 개방 시 용 이하게 패널이 개방될 수 있도록 스킨절개부가 형성되어 있다.

에어백 도어(11)는 인스트루먼트 패널에 인위적으로 약한 부분이 형성되도록 두께가 얇은 에어백 도어 라인을 설정해줌으로써, 에어백의 전개시에 두께가 얇은 에어백 라인을 따라 에어백이 개방되도록 하고 있으며, 일반적으로는 인비저블 에어백 도어의 사출 성형 시에 에어백 전개 라인을 따라 두께가 얇도록 사출 성형하거나, 또는 인스트루먼트 패널(10)의 사출 성형한 후에 레이저빔으로 미세한 홈을 2차 가공하여 에어백 도어를 제작한다.

이러한 구조의 에어백 장치를 차량에 설치하기 위하여 다양한 결합 구조가 제안되고 있는데, 일반적으로는 상기 인스트루먼트 패널(10)과 힌지부가 형성되어 에어백 전개시 개방되는 상기 에어백 도어(11)는 각각 열용착 공법에 의해 결합된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 에어백 조립체의 경우, 인스트루먼트 패널(10)과 에어백 도어(11)의 접합부가 열용착 방식에 의해 접합되어 있어서, 차량 충돌시 에어백이 전개되는 경우 접합부의 파손으로 인해 상기 에어백 도어(11)의 이탈로 에어백이 제대로 전개되지 못하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차량의 인스트루먼트 패널에 조립되는 에어백 도어와, 에어백 고정부재를 진동용착(Vibration welding)공법으로 접합하여서, 접합부의 파손을 방지하여 에어백 전개를 안정적으로 이루고자 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 차량에 설치되어 외부로부터 충격을 받으면 에어백이 차량 내부에 전개되어 운전자를 보호하는 에어백 모듈을 차량에 결합하기 위한 에어백 모듈 조립 구조에 있어서, 차량으로 가해지는 충돌을 감지하면 에어백을 전개시키는 에어백 모듈;과, 내부에 에어백이 안착되는 공간이 형성되며, 상기 에어백이 전개되면 전개 압력으로 인해 소정영역 절개되어 개방되는 인스트루먼트 패널;과, 상기 인스트루먼트 패널 내측에 밀착 결합되며, 에어백 전개시 개방되는 에어백 도어;와, 상기 에어백 모듈을 상기 인스트루먼트 패널에 안착 고정시키는 에어백 고정부재;와, 상기 에어백 도어와 결합되고 상기 에어백이 전개되도록 상기 에어백 도어를 회동하는 힌지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 모듈 조립 구조에 의해 달성된다.

여기서, 상기 힌지부재는 상기 에어백 도어를 회동시키는 회동부분이 소정간격 접힘 가공될 수 있다.

또한, 상기 힌지부재는 일측은 상기 인스트루먼트 패널과 상기 에어백 도어 사이에서 밀착 결합되며, 타측은 상기 인스트루먼트 패널과 상기 에어백 고정부재 사이에서 밀착 결합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 힌지부재는 스틸 재질로 마련될 수 있다.

또한, 상기 에어백 도어는 상기 인스트루먼트 패널과 진동용착(Vibration welding)공법을 통해 접합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 에어백 고정부재는 상기 인스트루먼트 패널과 진동용착(Vibration welding)공법을 통해 접합될 수 있다.

또한, 상기 에어백 모듈은 다수의 결합부재가 마련되고, 에어백 고정부재는 상기 결합부재와 대응하는 형상의 결합홈이 형성되어, 상기 에어백 모듈이 에어백 고정부재에 끼움 결합되어 고정될 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 차량에 설치되어 외부로부터 충격을 받으면 에어백이 차량 내부에 전개되어 운전자를 보호하는 에어백 모듈을 차량에 결합하기 위한 에어백 모듈 조립 방법에 있어서, 에어백이 전개되면 전개 압력으로 인해 소정영역 절개되어 개방되는 인스트루먼트 패널 하부에 회동기능을 하는 힌지부재를 결합시키는 결합단계;와, 상기 힌지부재가 결합된 인스트루먼트 패널 하부에 에어백 전개시 개방되는 에어백 도어와 에어백 모듈을 상기 인스트루먼트 패널에 안착 고정시키는 에어백 고정부재를 동시에 접합시키는 접합단계;와, 상기 에어백 모듈을 조립한 후, 상기 인스트루먼트 패널 내부에 삽입하는 삽입단계;와, 상기 에어백 모듈을 상기 에어백 고정부재에 끼움 결합하여 고정시키는 고정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 모듈 조립 방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 접합단계는 상기 에어백 도어와 상기 인스트루먼트 패널을 진동용착(Vibration welding)공법을 통해 접합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합단계는 상기 에어백 고정부재와 상기 인스트루먼트 패널을 진동용착(Vibration welding)공법을 통해 접합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 과제해결 수단을 통해 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조는 차량의 인스트루먼트 패널에 조립되는 에어백 도어와, 에어백 고정부재를 진동용착(Vibration welding)공법으로 접합하여서, 접합부의 파손을 방지하여 에어백 전개를 안정적으로 달성할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조의 설치 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조는 차량으로 가해지는 충돌을 감지하면 에어백을 전개시키는 에어백 모듈(400)과, 내부에 에어백이 안착되는 공간이 형성되며, 상기 에어백이 전개되면 전개 압력으로 인해 소정영역 절개되어 개방되는 인스트루먼트 패널(100)과, 상기 인스트루먼트 패널(100) 내측에 밀착 결합되며, 에어백 전개시 개방되는 에어백 도어(200)와, 상기 에어백 모듈(400)을 상기 인스트루먼트 패널(100)에 안착 고정시키는 에어백 고정 부재(210)와, 상기 에어백 도어(200)와 결합되고 상기 에어백이 전개되도록 상기 에어백 도어(200)를 회동하는 힌지부재(300)를 포함한다.

에어백 모듈(400)은 차량으로 외부 충격 즉, 충돌 발생 시 에어백을 전개시키는 모듈로써 외부는 하우징(410)에 의해 커버링 되며, 내부에서 에어백(미도시)과 전개 작동을 위한 다수의 부품들(미도시)이 준비되어 있다.

여기서, 상기 에어백 모듈(400)의 하우징(410) 외측으로는 복수의 결합부재(450)가 형성되어 있는데, 상기 결합부재(450)는 상기 에어백 고정부재(210)에 형성된 결합홈(250)에 대응하도록 구비된다.

따라서, 인스트루먼트 패널(100)에 고정된 상기 에어백 고정부재(210)에 상기 에어백 모듈(400)을 장착하기 위해 상기 결합부재(450)와 결합홈(250)을 이용하여 끼움 결합되는 구조를 가진다.

인스트루먼트 패널(100)은 차량 내부 전면에 설치되며, 오디오 장치, 핸들, 계기판, 글로브 박스 등의 각종 부대 장치가 매입 설치된다.

또한, 상기 인스트루먼트 패널(100) 상부측으로는 차량 사고시 사용자를 보호하기 위해 전개되는 에어백이 설치된다.

상기 인스트루먼트 패널(100)의 단면 구조는 스킨층(최상층), 발포층, 코어층으로 이루어지는 3중 구조 또는 스킨층과 코어층으로 구성되는 2중 구조를 갖게 되며, 조수석측에 해당하는 일정영역으로 에어백 설치를 위한 공간이 제공된다.

인비져블(Invisible) 에어백의 경우 외측으로 에어백 도어(200)가 노출되어 디자인성을 저하시키는 문제를 해결하기 위해 외측으로 노출되지 않도록 스킨층 내 측으로 에어백을 설치를 위한 각종 부품들이 설치된다.

이러한 인비져블 에어백의 경우 인스트루먼트 패널(100)에는 에어백 전개시 용이하게 절개되도록 전개라인을 형성함으로써 에어백이 전개되면 전개라인을 따라 인스트루먼트 패널(100)이 찢어지면서 에어백이 외부로 노출된다.

에어백 도어(200)는 상기 인스트루먼트 패널(100)의 내측에 접하여 고정되는 것으로, 에어백 전개시 개방 작용을 하도록 구성된다.

상기 에어백 도어(200)는 에어백이 전개될 때 전개 압력을 인스트루먼트 패널(100)에 전달하여 용이하게 개방시키기 위한 매체로써 본 발명에서는 상기 에어백 도어(200)를 인스트루먼트 패널(100)에 고정하기 위해 진동용착(vibration welding)공법으로 접합된다.

여기서, 상기 진동용착(vibration welding)공법이란, 접합하고자 하는 제품간에 가압을 하면서 진동을 주어 접촉부위에서 발생되는 마찰열로 용융 접합시키는 공법으로 종래의 열용착 공법보다 접합능력이 더 우수다.

즉, 본 발명에서는 상기와 같은 진동용착(vibration welding)공법에 의한 접합을 통해 종래의 열용착 방식에 의한 문제점인 차량 충돌시 에어백이 전개되는 경우 발생되는 접합부의 파손을 해소할 수 있도록 하였다.

이때 상기 에어백 도어(200)는 인스트루먼트 패널(100)의 스킨층이나 폼층에 용착될 수 있는데, 이것은 생산된 인스트루먼트 패널(100)의 구조에 따라 달라질 수 있다.

상기 에어백 도어(200)와 상기 인스트루먼트 패널(100) 사이에는 힌지부 재(300)가 결합되며, 에어백 도어(200)이 인스트루먼트 패널(100) 내측에 용착되어 고정된다.

즉, 준비된 상기 에어백 도어(200)를 인스트루먼트 패널(100)에 접한 후 미세 진동을 가하여 접하는 면의 온도를 마찰열에 의해 상승시켜 용융한 후 일정시간 진동을 가하다가 진동을 멈추면서 용융된 면은 접합된다.

여기서, 상기 에어백 도어(200)을 인스트루먼트 패널(100)에 용착 접합시킬 때에는 도어와 본체의 경계선을 인스트루먼트 패널(100)에 형성된 전개라인과 반드시 마주하도록 용착하여 에어백 전개시 도어에 대응하게 패널의 절개 영역이 절개될 수 있도록 한다.

상기 에어백 도어(200)는 상기와 같은 접합에 의해 힌지부재(300)와 결합되어 회동되도록 하여, 힌지부재(300)에 의해 에어백 전개시 에어백 도어(200)와 접하는 인스트루먼트의 일정 영역과 같이 개방된다.

에어백 고정부재(210)는 상기 인스트루먼트 패널(100) 내부에 삽입되는 에어백 모듈(400)을 고정시키도록 구성된다.

상기 에어백 고정부재(210)는 에어백 모듈(400)을 고정시킬 수 있는 결합홈(250)이 형성되어 있어서, 상기 에어백 모듈(400)에 형성된 결합부재(450)와 끼움 결합되는 구조를 가진다.

여기서, 상기 결합부재(450)와 결합홈(250)은 다양한 형태로 구비될 수 있는 것으로, 일례로 단순 형태의 끼움구조가 적용될 경우에는 결합부재(450)에 돌기가 구비되며 이에 대응하는 형상의 결합홈(250)이 형성되어 강제 진입시 상기 결합부 내의 돌기가 결합홈(250)에 결합되면서 고정되는 구조를 가질 수 있으며, 또한 고정클립이 결합부재(450)로 구성되고 고정클립에 걸림 고정될 수 있는 결합홈(250)이 형성되어 한번에 조작으로 에어백 모듈(400)을 에어백 도어(200)에 결합될 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 에어백 고정부재(210)는 절곡된 일측부가 상기 인스트루먼트 패널(100)에 접합 고정되는데, 이러한 에어백 고정부재(210)와 인스트루먼트 패널(100)의 접합은 진동용착 (vibration welding)공법으로 접합된다.

힌지부재(300)는 상기 에어백 도어(200)를 회동시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 일체형 스틸 재질의 힌지부재(300)를 구비한다.

종래의 에어백 모듈(400)에 적용되는 플라스틱 수지로 이루어진 도어 일체형 힌지의 경우 저온 상태에서 내충격성이 떨어짐에 따라 에어백 전개시 도어가 회동되지 않고 파손될 우려가 발생한다.

따라서, 본 발명에서는 스틸 재질의 힌지부재(300)를 적용하여 저온에서의 저하되는 내충격성을 문제를 극복할 수 있도록 하였다.

바람직하게는, 상기 힌지부재(300)를 자체적으로 회동을 위하여 유연성을 가지도록 제작되며, 알루미늄이나 스테인레스 등의 설계된 합금 재질로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 힌지부재(300)는 얇은 판재 형상의 스틸을 프레스 성형하여 회동되는 회동부분(330)을 기준으로 일측은 상기 인스트루먼트 패널(100)과 상기 에어백 도어(200) 사이에서 밀착 결합되며, 타측은 상기 인스트루먼트 패널(100)과 상기 에어백 고정부재(210) 사이에서 밀착 결합되도록 할 수 있다.

또한, 상기 회동부분(330)은 회동성을 향상시키기 위해 길이를 연장하여 소정간격 접힘 가공한다.

즉 , 상기 회동부분은(330), 도 3에 도시된 바와 같이, 회동성을 향상시키기 위하여 힌지부재(300)에 탄성을 가지도록 하기 위하여 'U' 또는 'V' 형상으로 소정간격 접히도록 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 에어백 모듈 구조의 조립 단계를 도시한 분해 단면도이다.

이하, 도 4를 참조하여 상기와 같은 구조를 가진 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 인스트루먼트 패널(100) 하부에 상기 힌지부재(300)를 결합시킨다.(S1)

다음으로, 상기 힌지부재(300)가 결합된 인스트루먼트 패널(100) 하부에 상기 에어백 도어(200)와 에어백 고정부재(210)을 동시에 접합시킨다.(S2)

이때, 상기 힌지부재(300)의 상기 힌지부재의 회동부분을 기준으로 일측은 상기 인스트루먼트 패널(100)과 상기 에어백 도어(200) 사이에서 밀착 결합되며, 타측은 상기 인스트루먼트 패널(100)과 에어백 고정부재(210) 사이에서 밀착 결합되도록 한다.

여기서, 상기 인스트루먼트 패널(100)과 에어백 도어(200) 사이의 접합 및 인스트루먼트 패널(100)과 에어백 고정모듈 사이의 접합은 진동용착 (vibration welding)공법으로 접합된다.

다음으로 상기 에어백 모듈(400) 내부에 에어백 및 전개 작동을 위한 다수의 부품들을 조립한 후, 상기 인스트루먼트 패널(100) 내부에 삽입한다.(S3)

다음으로 상기 에어백 모듈(400)에 형성된 결합부재(450)를 상기 에어백 고정부재(210)에 형성된 결합홈(250)에 끼움 결합하여 에어백 모듈(400)을 고정시킨다.(S4)

이상, 본 명세서에 기재된 내용 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 뿐만 아니라 도면에 도시된 형상 및 구성은 본 발명의 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래의 에어백 모듈 조립 구조를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조를 도시한 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 에어백 모듈 조립 구조를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 에어백 모듈 구조의 조립 단계를 도시한 분해 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 인스트루먼트 패널 200 : 에어백 도어

210 : 에어백 고정부재 300 : 힌지부재

400 : 에어백 모듈

Claims (10)

1. 차량에 설치되어 외부로부터 충격을 받으면 에어백이 차량 내부에 전개되어 운전자를 보호하는 에어백 모듈을 차량에 결합하기 위한 에어백 모듈 조립 구조에 있어서,

   차량으로 가해지는 충돌을 감지하면 에어백을 전개시키는 에어백 모듈;과,

   내부에 에어백이 안착되는 공간이 형성되며, 상기 에어백이 전개되면 전개 압력으로 인해 소정영역 절개되어 개방되는 인스트루먼트 패널;과,

   상기 인스트루먼트 패널 내측에 밀착 결합되며, 에어백 전개시 개방되는 에어백 도어;와,

   상기 에어백 모듈을 상기 인스트루먼트 패널에 안착 고정시키는 에어백 고정부재;와,

   상기 에어백 도어와 결합되고 상기 에어백이 전개되도록 상기 에어백 도어를 회동하는 힌지부재;를 포함하고,

   상기 힌지부재는 상기 에어백 도어를 회동시키는 회동부분이 접힘 가공되며,

   상기 힌지부재는 상기 회동부분을 기준으로 일측은 상기 인스트루먼트 패널과 상기 에어백 도어 사이에서 밀착 결합되며, 타측은 상기 인스트루먼트 패널과 상기 에어백 고정부재 사이에서 밀착 결합되고,

   상기 힌지부재는 스틸 재질로 마련되며,

   상기 에어백 도어와, 에어백 고정부재는 상기 인스트루먼트 패널과 진동용착(Vibration welding)공법을 통해 접합되고,

   상기 에어백 모듈은 다수의 결합부재가 마련되고, 에어백 고정부재는 상기 결합부재와 대응하는 형상의 결합홈이 형성되어, 상기 에어백 모듈이 에어백 고정부재에 끼움 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 에어백 모듈 조립 구조.
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