KR101106290B1 - 자동차용 운전석 에어백모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어백 쿠션 전개시 운전자와 에어백 쿠션의 접촉력에 의해 에어백 쿠션의 전개 형상을 변경할 수 있는 자동차용 운전석 에어백모듈에 관한 것으로, 스티어링 휠의 중앙부에 설치되는 에어백 하우징, 상기 에어백 하우징 내부에 구비되며, 자동차의 충돌시 팽창가스를 발생시키는 인플레이터, 상기 인플레이터로부터 발생된 팽창가스를 공급받아 전개되는 에어백 쿠션 및 상기 에어백 하우징의 전면을 커버하고, 상기 에어백 쿠션 전개시 파열되도록 형성되는 테어라인, 상기 테어라인의 상부를 커버하며 상기 에어백 쿠션 전개시 상기 스티어링 휠의 후방을 향해 회전운동하여 완전 전개되는 가동커버 및 상기 테어라인의 하부를 커버하며 양측으로 전개되는 한 쌍의 하부커버를 구비하는 에어백 커버를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 자동차용 운전석 에어백모듈을 이용하는 것에 의해, 가동커버가 완전 전개됨에 따라 에어백 쿠션의 일부를 스티어링 휠 후방으로 전개시켜 에어백 쿠션의 전방 전개부피 및 전개압력을 감소시킬 수 있다.
자동차, 운전석 에어백, 에어백 쿠션, 전개압력, 벤트

Description

자동차용 운전석 에어백모듈{DRIVER AIRBAG MODULE FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 운전석 에어백모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 비정상적인 위치에 있는 경우, 에어백 전개압력에 의한 운전자의 부상을 방지하는 자동차용 운전석 에어백모듈에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 에어백장치는 급격한 감속이나 자동차 충돌 사고시와 같은 유사시에, 팽창가스를 순간적으로 에어백의 내부에 주입하고, 이 에어백장치가 빠른 속도로 팽창하면서 탑승자가 스티어링 휠 또는 대시보드 등 차량의 내장품과 직접적으로 충돌하지 않도록 보호해주는 안전장치이다.
종래의 자동차용 운전석 에어백장치는 화약이 내장된 인플레이터, 인플레이터 내의 화약 폭발시 팽창하는 공기에 의해 전개되는 에어백 쿠션, 에어백 쿠션을 감싸는 에어백 커버, 에어백 커버와 리벳 결합되는 마운팅 플레이트 및 에어백 쿠션과 마운팅 플레이트를 고정하는 리테이너를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 종래의 자동차용 운전석 에어백장치는 자동차의 충돌시 인플레이터가 폭발하면서 발생된 팽창가스가 에어백 쿠션 내부로 순식간에 유입됨에 따라 에어백 쿠션이 에어백 커버에 형성된 테어라인을 파열하고서 외부로 전개되어 승객을 완충한다.
하지만, 이와 같은 종래의 자동차용 운전석 에어백장치는 스티어링 휠 전방으로 전개되는 에어백 쿠션의 전개형상이 단순한 원형 구조를 갖기 때문에, 자동차 충돌에 따른 에어백의 전개시 승객을 적절하게 구속해 주는 데 한계가 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 자동차용 운전석 에어백장치가 대한민국 등록특허번호 제10-0510359호(2005년 08월18일자 등록, 이하 '문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
도 1은 상기의 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백장치의 구조를 개략적으로 보인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 운전석 에어백의 운전자 완충동작을 설명하는 동작상태도이며, 도 3은 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 문제점을 보인 동작상태도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백장치는 스티어링 휠(1)의 중앙부에 설치되며, 에어백 쿠션(4)과 팽창가스를 발생하여 에어백 쿠션(4) 내부로 공급하는 인플레이터(도면 미도시)를 포함하는 에어백 모듈(3) 및 에어백 모듈(3)을 차폐하는 에어백 커버(5)를 포함하여 이루어진다.
에어백 커버(5)는 중앙부에 에어백 쿠션(4)의 팽창시 소정형상을 가지며 파열되도록 형성된 제 1테어라인(6), 스티어링 휠(1)의 림(2) 부위에 형성된 제 2테어라인(7) 및 제 1테어라인(6)과 제 2테어라인(7) 사이에 형성되는 제 3테어라인(8)을 구비한다. 이러한 제 1 내지 제 3테어라인(6,7,8)은 외부에서 보이지 않도 록 은폐되어 형성되며, 제 3테어라인(8)은 제 1테어라인(6)보다 얇게 형성되고 제 2테어라인(7)보다 두껍게 형성된다.
그래서 자동차의 충돌에 의한 에어백 작동시, 가장 얇은 두께로 형성된 제 2테어라인(7)이 먼저 파열되고, 이어서 제 3테어라인(8) 및 제 1테어라인(6)이 순차적으로 파열된다.
이에 따라, 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백장치는 에어백 팽창시 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3테어라인(6,7,8)의 두께 차에 따라 림(2)의 하단부 영역부터 전개되어 운전자의 하체부분을 구속함으로써 먼저 운전자의 자세를 바르게 고정한다. 이어서 에어백 쿠션(4)의 중앙부가 전개되어 운전자의 머리 및 가슴부위에 가해지는 충격을 완충시킬 수 있다.
하지만, 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백장치는 전개 초기에 도 2에 도시된 바와 같이, 운전자의 하체를 구속하여 자세를 고정할 수 있는 효과를 가지지만, 운전자의 위치와 무관하게 에어백 쿠션 내부가 미리 설정된 전개압력을 가지도록 일정한 압력으로 전개된다.
따라서 문헌 1에 따른 자동차용 운전석 에어백장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(1)과 근접한 상태의 비정상적인 위치(Out Of Position)에 있는 운전자의 목과 가슴 사이에서 에어백 쿠션(4)이 전개되면서 운전자의 목과 가슴 부위에 부상이 발생하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문헌 1의 문제점을 해결하기 위한 기술이 대한민국 공개특허 공보 제10-2005-0046340호(2005년05월18일자 공개) 등에 개시되어 있다.
문헌 2에 따른 운전석 에어백장치는 에어백 쿠션의 전개압력에 의해 비정상적인 위치의 운전자가 입는 피해를 최소화하기 위해 에어백 쿠션을 감싸도록 좌측 쿠션커버와 우측 쿠션커버를 각각 분리 형성하고, 좌측 쿠션 커버와 우측 쿠션커버가 겹쳐지는 겹침부를 벨크로로 탈부착 가능하게 구성하는 기술에 대해서 개시하고 있습니다.
즉, 문헌 2에 따른 운전석 에어백장치는 에어백 쿠션의 초기 전개시 전면 중앙부가 전방이 아닌 측면 방향으로 전개되도록 한다.
하지만, 문헌 2에 따른 운전석 에어백장치는 에어백 쿠션 내부의 압력이 벨크로의 내부압력보다 높아져서 측면 및 전면을 향해 전개됨에 따라 문헌 1에 따른 운전석 에어백과 동일하게 비정상적인 위치의 운전자에게 시간 차이는 있지만 에어백 쿠션의 전개압력에 의한 충격을 가하여 운전자의 부상을 발생시키는 문제점이 있었다.
마찬가지로, 하기 문헌 3에 따른 자동차용 운전석 에어백장치는 상부 및 하부 외부테더가 에어백 쿠션의 전개중심부를 감싸 지지함으로써, 에어백 쿠션의 초기 전개시 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시키는 기술에 대해서만 개시되어 있을 뿐, 에어백 전개 압력 자체를 낮출 수 있는 기능을 구비하지 않은 문제점이 있었다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 공보 제10-0510359호(2005년08월19일자 등록)
[문헌 2] 대한민국 공개특허 공보 제10-2005-0046340호(2005년05월18일자 공 개)
[문헌 3] 대한민국 등록특허 공보 제10-0512853호(2005년08월30일자 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 에어백 쿠션 전개시 운전자와 에어백 쿠션의 접촉력에 의해 에어백 쿠션의 전개형상을 변경하는 자동차용 운전석 에어백모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 에어백 쿠션 전개시 운전자와 에어백 쿠션의 접촉력에 의해 에어백 쿠션의 전개압력을 변경하는 자동차용 운전석 에어백모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 운전자의 위치와 무관하게 에어백 쿠션 전개압력에 의해 운전자에게 가해지는 충격을 최소화할 수 있는 자동차용 운전석 에어백모듈을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 스티어링 휠의 중앙부에 설치되는 에어백 하우징, 상기 에어백 하우징 내부에 구비되며, 자동차의 충돌시 팽창가스를 발생시키는 인플레이터, 상기 인플레이터로부터 발생된 팽창가스를 공급받아 전개되는 에어백 쿠션 및 상기 에어백 하우징의 전면을 커버하고, 상기 에어백 쿠션 전개시 파열되도록 형성되는 테어라인, 상기 테어라인의 상부를 커버하며 상기 에어백 쿠션 전개시 상기 스티어링 휠의 후방을 향해 회전운동하여 완전 전개되는 가동커버 및 상기 테어라인의 하부를 커버하며 양측으로 전개되는 한 쌍의 하부커버를 구비하는 에어백 커버를 포함한다.
상기 에어백 커버는 상기 가동커버가 완전 전개되도록 상기 에어백 하우징의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성되는 힌지축을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어백 쿠션은 운전자를 향해 전개되는 전방전개부와 상기 가동커버가 완전 전개됨에 따라 상기 스티어링 휠의 후방으로 전개되는 후방전개부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 에어백 쿠션은 상기 인플레이터로부터 공급되는 팽창가스 일부를 외부로 배출하는 벤팅수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 벤팅수단은 상기 에어백 쿠션에 관통되어 형성되는 벤트홀, 상기 벤트홀을 차폐하도록 상기 에어백 쿠션에 부착되는 가림막 및 상기 가동커버의 완전 전개시 상기 가림막이 탈착되도록 상기 가동커버와 가림막을 연결하는 스트랩을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 벤트홀은 상기 가동커버의 내면과 대응되는 상기 에어백 쿠션의 후면에 형성되고, 상기 스트랩은 상기 가림막의 중앙부와 상기 가동커버의 내면에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 에어백 쿠션 전개시 에어백 커버 중에서 상부에 구비되는 가동커버를 완전 전개시킨다.
즉, 본 발명은 운전자가 비정상적인 위치에 있더라도, 가동커버가 완전 전개 됨에 따라 에어백 쿠션의 일부가 스티어링 휠 후방으로 전개되기 때문에 에어백 쿠션의 전방 전개부피 및 전개압력을 후방으로 분산시켜 운전자에게 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
그리고 본 발명은 가동커버의 완전 전개시 에어백 쿠션에 형성된 벤트홀을 개방하여 에어백 쿠션 내부에 공급되는 팽창가스를 외부로 배출해서 에어백 쿠션의 전개압력을 감소시킴으로써, 운전자에게 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
이 결과, 본 발명은 운전자 위치의 정상 여부와 무관하게 자동차의 충돌시 에어백의 전개형상 및 전개압력을 변경하여 운전자를 안전하게 보호할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 자동차용 운전석 에어백이 전개된 상태를 보인 부분절결사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10)은 스티어링 휠(2)의 중앙부에 설치되는 에어백 하우징(20), 상기 에어백 하우징(20) 내부에 구비되는 인플레이터(30)와 에어백 쿠션(40) 및 상기 에어백 하우징(20)의 전면을 커버하는 에어백 커버(50)를 포함하여 이루어진다.
인플레이터(30)는 자동차의 충돌시 내부에 구비되는 화약을 폭발시켜 팽창가 스를 발생하고, 발생된 팽창가스를 에어백 쿠션(40)의 내부로 공급한다.
에어백 쿠션(40)은 도 5에 도시된 바와 같이, 인플레이터(30)로부터 공급되는 팽창가스를 이용해서 전개된다.
본 실시 예에서 에어백 쿠션(40)은 운전자를 향해 전개되는 전방전개부(41)와 에어백 쿠션(40)의 일부가 스티어링 휠(2)을 통과해서 후방의 계기판(도면 미도시)을 향해 전개되는 후방전개부(42)로 이루어진다.
에어백 커버(50)는 전면에 에어백 쿠션(40)의 전개압력에 의해 파열되도록 형성되는 테어라인(51), 에어백 하우징(20)의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성되는 힌지축(52), 상기 테어라인(51)의 상부를 커버하며 에어백 쿠션(40)이 전개됨에 따라 상기 힌지축(52)을 중심으로 상기 계기판을 향해 상방으로 회전운동하여 완전 전개되는 가동커버(53), 상기 테어라인(51)의 하부 양측을 커버하며 에어백 쿠션(40)이 전개됨에 따라 스티어링 휠(2) 중앙부의 양측 하부를 향해 전개되는 제 1 및 제 2하부커버(54,55)를 포함하여 이루어진다.
테어라인(51)은 대략 'T'자 형상으로 형성되며, 용이하게 파열될 수 있도록 다른 부분보다 두께가 얇은 부분으로 외부에서 보이지 않도록 은폐되어 형성된다. 상기 테어라인(51)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
그리고 힌지축(52)은 가동커버(53)의 회전반경을 크게 하기 위해서 에어백 하우징(20)의 바닥면이나 바닥면에 최대한 근접하게 설치되는 것이 바람직하다.
가동커버(53)는 도 5에 도시된 바와 같이, 단면이 대략 'ㄱ'자 형상으로 형성되며, 에어백 쿠션(40) 전개시 에어백 쿠션(40)의 일부가 스티어링 휠(2)의 후방 으로 전개될 수 있도록 상기 힌지축(52)을 중심으로 회전운동하여 완전 전개된다. 특히, 상기 가동커버(53)는 에어백 쿠션(40)의 전개시 다기능 스위치의 상면에 밀착되는 것이 바람직하다.
다음, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 동작을 설명한다.
본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10)은 스티어링 휠(2)의 중앙부에 설치된 에어백 하우징(20) 내부에 서로 연결된 인플레이터(30)와 에어백 쿠션(40)을 장착하고, 그 상부에 에어백 커버(50)를 결합시켜 조립된다.
이와 같이 조립된 자동차용 운전석 에어백모듈(10)에서 자동차의 충돌이 발생하면, 인플레이터(30)는 내부에 구비된 화약을 폭발시켜 팽창가스를 발생시키고, 에어백 쿠션(40)은 팽창가스를 공급받아 전개된다. 이때, 에어백 쿠션(40)의 전개 압력에 의해 에어백 커버(50)에 형성된 테어라인(51)이 파열된다.
그래서 에어백 커버(50)의 가동커버(53)는 에어백 하우징(20)의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성된 힌지축(52)을 중심으로 상방으로 회전운동하여 계기판을 향해 완전 전개된다.
이에 따라, 에어백 쿠션(40)은 운전자를 향해 전개되는 전방전개부(41)와 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되는 후방전개부(42)를 형성하도록 전개된다.
이러한 에어백 쿠션(40)의 전개 형상은 운전자의 위치에 따라 다르게 형성되는데, 이하에서는 운전자가 정상적인 위치인 경우와 비정상적인 위치인 경우를 구분하여 설명하기로 한다.
먼저, 운전자가 운전석에 앉은 상태에서 안전벨트를 착용하고 정상적인 위치에 있는 경우를 설명한다.
에어백 쿠션(40)은 전개 초기에 전방전개부(41)가 운전자를 향해 전개되어 운전자와 접촉된다. 운전자가 정상적인 위치에 있으므로, 에어백 쿠션(40)과 운전자는 에어백 쿠션(40) 전방전개부(41)의 전개속도 및 운전자의 이동속도에 따른 일정한 시간이 경과한 이후에 서로 접촉하게 된다.
결국, 운전자는 안전벨트와 에어백 쿠션의 전방전개부(41)에 의해 2중으로 보호되어 자동차의 충돌로 인한 부상이 방지된다.
이와 함께, 가동커버(53)가 완전 전개됨에 따라, 에어백 쿠션(40)의 일부는 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되어 후방전개부(42)를 형성한다.
결과적으로, 본 발명은 가동커버(53)를 완전 전개시켜 에어백 쿠션(40)의 과도한 전개압력을 후방으로 분산함으로써, 정상적인 위치의 운전자에게 가해지는 충격을 완충하여 운전자를 안전하게 보호할 수 있다.
이어서, 운전자가 안전벨트를 착용하지 않거나, 스티어링 휠과 과도하게 근접한 상태의 비정상적인 위치에 있는 경우를 설명한다.
운전자가 비정상적인 위치에 있는 경우, 운전자와 스티어링 휠(2) 사이의 거리가 짧아짐에 따라 에어백 쿠션(40)은 위에서 설명한 정상적인 위치의 운전자와 접촉하는 시간보다 빠르게 비정상적인 위치의 운전자와 접촉한다. 따라서, 에어백 쿠션(40)이 정상적인 전개압력으로 전개되면, 운전자는 목과 가슴 부위에 큰 부상을 입게 된다.
그래서 에어백 쿠션(40)은 전방전개부(41)가 운전자를 향해 충분하게 전개되지 못한 상태에서 운전자와의 접촉력을 받게 되지만, 가동커버(53)가 완전 전개된 상태이므로 에어백 쿠션(40)의 일부가 운전자와의 접촉력에 의해 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되어 후방전개부(42)를 형성한다.
이에 따라, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10)은 에어백 쿠션(40)이 스티어링 휠(2) 후방으로 전개되도록 전개형상을 변경하여 에어백 쿠션(40)의 전개압력에 의한 비정상적인 위치에 있는 운전자의 부상을 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10)은 가동커버(53)를 완전 전개시켜 에어백 쿠션(40)의 일부가 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되도록 전개형상을 변경한 상태에서 자동차의 충돌 시험을 한 결과, 기존의 가동커버가 일정 각도만큼만 전개되는 경우에 비하여 운전자의 상해치를 30% 이상 감소시킨다.
다음, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈을 도 4 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백이 전개된 상태를 보인 부분절결사시도이다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10')은 스티어링 휠(2)의 중앙부에 설치되는 에어백 하우 징(20), 에어백 하우징(20) 내부에 구비되는 인플레이터(30)와 에어백 쿠션(40'), 상기 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 외부로 배출하는 벤팅수단 및 상기 에어백 하우징(20)의 전면을 커버하는 에어백 커버(50)를 포함하여 이루어진다.
인플레이터(30)는 자동차의 충돌시 내부에 구비되는 화약을 폭발시켜 팽창가스를 발생하고, 발생된 팽창가스를 에어백 쿠션(40)의 내부로 공급한다.
에어백 쿠션(40')은 도 6에 도시된 바와 같이, 인플레이터(30)로부터 공급되는 팽창가스를 이용해서 전개된다.
본 실시 예에서 에어백 쿠션(40')은 운전자를 향해 전개되는 전방전개부(41)와 에어백 쿠션(40)의 일부가 스티어링 휠(2)을 통과해서 후방의 계기판(도면 미도시)을 향해 전개되는 후방전개부(42)로 이루어진다.
벤팅수단은 도 6에 도시된 바와 같이, 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 외부로 배출하도록 관통되어 형성되는 벤트홀(43), 상기 벤트홀(43)을 차폐하도록 부착되는 가림막(44) 및 상기 가림막(44)과 에어백 커버(50)의 가동커버(53)를 연결하는 스트랩(45)을 구비한다.
벤트홀(43)과 가림막(44)은 에어백 쿠션(40') 전개시 계기판에 대향하도록 에어백 쿠션(40')의 후면에 형성된다.
스트랩(45)은 일단이 가림막(44)의 중앙부에 연결되고, 타단은 에어백 커버(50)의 가동커버(53) 내면에 연결된다. 이때, 스트랩(45)은 가림막(44)의 중앙부에 형성된 걸이공과 가동커버(53)의 내면에 형성된 걸이공에 각각 삽입되어 걸어지도록 양단에 구 형상이나 원뿔 형상의 걸림돌기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 벤트홀(43), 가림막(44) 및 스트랩(45)은 에어백 쿠션(40')의 전개압력, 전개형상 및 전개부피별로 팽창가스의 배출량을 미리 설정하고, 설정된 배출량이 일정 시간 내에 배출될 수 있도록 개수 및 형상이 다양하게 변경될 수 있다.
에어백 커버(50)는 전면에 에어백 쿠션(40')의 전개압력에 의해 파열되도록 형성되는 테어라인(51), 에어백 하우징(20)의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성되는 힌지축(52), 상기 테어라인(51)의 상부를 커버하며 에어백 쿠션(40')이 전개됨에 따라 상기 힌지축(52)을 중심으로 계기판을 향해 상방으로 회전운동하여 완전 전개되는 가동커버(53), 상기 테어라인(51)의 하부 양측을 커버하며 에어백 쿠션(40')이 전개됨에 따라 스티어링 휠(2) 중앙부의 양측 하부를 개방하도록 전개되는 제 1 및 제 2하부커버(54,55)를 포함하여 이루어진다.
테어라인(51)은 대략 'T'자 형상으로 형성되며, 용이하게 파열될 수 있도록 다른 부분보다 두께가 얇은 부분으로 외부에서 보이지 않도록 은폐되어 형성된다. 상기 테어라인(51)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
힌지축(52)은 가동커버(53)의 회전반경을 크게 하기 위해서 에어백 하우징(20)의 바닥면이나 바닥면에 최대한 근접하게 설치되는 것이 바람직하다.
가동커버(53)는 도 6에 도시된 바와 같이, 단면이 대략 'ㄱ'자 형상으로 형성되며, 에어백 쿠션(40') 전개시 에어백 쿠션(40')의 일부가 스티어링 휠(2)의 후방으로 전개될 수 있도록 상기 힌지축(52)을 중심으로 회전운동하여 완전 전개된다. 특히, 상기 가동커버(53)는 에어백 쿠션(40')의 전개시 다기능 스위치의 상면에 밀착되는 것이 바람직하다.
다음, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 동작을 설명한다.
본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10')은 에어백 하우징(20) 내부에 서로 연결된 인플레이터(30)와 에어백 쿠션(40')을 장착하고, 그 상부에 에어백 커버(50)를 결합시켜 조립된다.
특히, 에어백 쿠션(40')에는 팽창가스를 외부로 배출하는 벤트홀(43)을 차폐하도록 가림막(44)이 부착된 상태이고, 스트랩(45)은 가림막(44)의 중앙부와 가동커버(53)의 내면에 연결된다.
이와 같이 조립된 자동차용 운전석 에어백모듈(10')에서 자동차의 충돌이 발생하면, 인플레이터(30)는 내부에 구비된 화약을 폭발시켜 팽창가스를 발생시키고, 에어백 쿠션(40')은 팽창가스를 공급받아 전개된다. 이때, 에어백 쿠션(40)의 전개 압력에 의해 에어백 커버(50)에 형성된 테어라인(51)이 파열된다.
그래서 에어백 커버(50)의 가동커버(53)는 에어백 하우징(20)의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성된 힌지축(52)을 중심으로 상방을 향해 회전운동하여 계기판 쪽으로 완전 전개된다.
이와 동시에, 가동커버(53) 내면에 스트랩(45)으로 연결된 가림막(44)이 에어백 쿠션(40')으로부터 탈착됨에 따라, 벤트홀(43)은 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 서서히 외부로 배출한다.
그리하여 에어백 쿠션(40')은 전개 초기에 운전자를 향해 전방으로 전개되는 전방전개부(41)와 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되는 후방전개부(42)를 형성 하도록 전개되며, 벤트홀(42)을 통해 팽창가스가 외부로 배출됨에 따라 전개 후기로 갈수록 전개압력이 저하되고, 전개형상이 줄어들게 된다.
이러한 에어백 쿠션(40')의 전개 형상은 운전자의 위치에 따라 다르게 형성되는데, 이하에서는 운전자가 정상적인 위치인 경우와 비정상적인 위치인 경우를 구분하여 설명하기로 한다.
먼저, 운전자가 운전석에 앉은 상태에서 안전벨트를 착용하고 정상적인 위치에 있는 경우를 설명한다.
에어백 쿠션(40')은 전개 초기에 전방전개부(41)가 운전자를 향해 전개되어 운전자와 접촉된다. 운전자가 정상적인 위치에 있으므로, 에어백 쿠션(40')과 운전자는 에어백 쿠션(40')의 전개속도 및 운전자의 이동속도에 따른 일정한 시간이 경과하면 서로 접촉하게 된다.
결국, 운전자는 안전벨트와 에어백 쿠션(40')의 전방전개부(41)에 의해 2중으로 보호된다.
또한, 가동커버(53)가 완전 전개됨에 따라, 에어백 쿠션(40')의 일부는 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되어 후방전개부(42)를 형성한다.
특히, 본 실시 예에서는 가동커버(53)가 완전 전개되면서 가동커버(53)의 내면과 스트랩(45)으로 연결된 가림막(44)을 에어백 쿠션(40')으로부터 탈착시켜 벤트홀(43)을 개방함으로써 벤트홀(43)은 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 서서히 외부로 배출한다.
결과적으로, 본 발명은 가동커버(53)를 완전 전개시키고 벤트홀(43)을 통해 팽창가스의 일부를 배출시켜 에어백 쿠션(40')의 일부를 후방으로 전개시켜 전개압력을 분산함과 동시에, 전개 후기로 갈수록 에어백 쿠션(40')의 전개압력을 감소시킴으로써 정상적인 위치의 운전자에게 가해지는 충격을 완충하여 안전하게 보호할 수 있다.
이어서, 운전자가 안전벨트를 착용하지 않거나, 스티어링 휠(2)과 과도하게 근접한 상태의 비정상적인 위치에 있는 경우를 설명한다.
운전자가 비정상적인 위치에 있는 경우, 운전자와 스티어링 휠(2) 사이의 거리가 짧아짐에 따라 에어백 쿠션(40')은 위에서 설명한 정상적인 위치의 운전자와 접촉하는 시간보다 빠르게 비정상적인 위치의 운전자와 접촉하게 된다. 따라서 에어백 쿠션(40')이 정상적인 전개압력으로 전개되면, 운전자는 목과 가슴 부위에 부상을 입게 된다.
운전자가 비정상적이 위치에 있기 때문에, 에어백 쿠션(40')의 전방전개부(41)는 운전자를 향해 충분하게 전개되지 못한 상태에서 운전자와의 접촉력을 받게 된다. 이때, 가동커버(53)가 완전 전개됨에 따라 에어백 쿠션(40')의 일부는 운전자와의 접촉력에 의해 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 전개되어 후방전개부(42)를 형성한다.
특히, 본 실시 예에서 가동커버(53)가 완전 전개되면서 가동커버(53)의 내면과 스트랩(45)으로 연결된 가림막(44)이 탈착됨에 따라 벤트홀(43)은 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 서서히 외부로 배출한다.
결과적으로, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈(10) 은 운전자가 비정상적인 위치에 있는 경우, 에어백 쿠션(40')의 일부가 스티어링 휠(2) 후방으로 전개되고, 벤트홀(43)을 통해 팽창가스의 일부를 외부로 배출시켜 전개형상 및 전개압력을 감소시킴으로써, 에어백 쿠션(40')의 전개압력에 의한 운전자의 부상을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 운전자의 위치와 무관하게 에어백 쿠션의 전개형상과 전개압력을 변경하여 에어백 쿠션의 전개압력에 의한 운전자의 부상을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
상기의 제 2실시 예에서는 힌지축(52)을 중심으로 완전 전개되는 가동커버(53)와 에어백 쿠션(40') 내부의 팽창가스를 배출하는 벤팅수단을 동시에 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 가동커버(53)가 완전 전개되지 않고 일정 각도만큼만 전개되는 상태에서 벤팅수단을 구비하도록 변경될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명은 벤팅수단을 이용해서 에어백 쿠션(40')의 전개압력을 변경하여 에어백 쿠션(40')의 전개압력에 의해 운전자에게 가해지는 충격을 최소화함으로써 운전자를 안전하게 보호할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 운전석 에어백의 동작 상태도.
도 3은 도 1에 도시된 자동차용 운전석 에어백모듈의 동작상태도.
도 4는 본 발명의 제 1 및 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 부분절결사시도
도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 자동차용 운전석 에어백모듈의 부분절결 사시도.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》
10,10': 자동차용 운전석 에어백모듈 20: 에어백 하우징
30: 인플레이터 40,40': 에어백 쿠션
41: 전방전개부 42: 후방전개부
43: 벤트홀 44: 가림막
45: 스트랩 50: 에어백 커버
51: 테어라인 52: 힌지축
53: 가동커버 54,55: 하부커버

Claims (6)

  1. 스티어링 휠(2)의 중앙부에 설치되는 에어백 하우징(20),
    상기 에어백 하우징(20) 내부에 구비되며, 자동차의 충돌시 팽창가스를 발생시키는 인플레이터(30),
    상기 인플레이터(30)로부터 발생된 팽창가스를 공급받아 전개되는 에어백 쿠션(40,40') 및
    상기 에어백 하우징(20)의 전면을 커버하고, 상기 에어백 쿠션(40,40') 전개시 파열되도록 형성되는 테어라인(51), 상기 테어라인(51)의 상부를 커버하며 상기 에어백 쿠션(40) 전개시 상기 스티어링 휠(2)의 후방을 향해 회전운동하여 완전 전개되는 가동커버(53), 상기 테어라인(51)의 하부를 커버하며 양측으로 전개되는 한 쌍의 하부커버(54,55) 및 상기 가동커버(53)가 완전 전개되도록 상기 에어백 하우징(20)의 바닥면 상측에 가로 방향으로 형성되는 힌지축(52)을 구비하는 에어백 커버(50)를 포함하고,
    상기 에어백 쿠션(40,40')은 운전자를 향해 전개되는 전방전개부(41)와
    상기 가동커버(53)가 완전 전개됨에 따라 상기 스티어링 휠(2)의 후방으로 전개되는 후방전개부(42)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 에어백 쿠션(40')은
    상기 인플레이터(30)로부터 공급되는 팽창가스 일부를 외부로 배출하는 벤팅수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백모듈.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 벤팅수단은
    상기 에어백 쿠션(40')에 관통되어 형성되는 벤트홀(43),
    상기 벤트홀(43)을 차폐하도록 상기 에어백 쿠션(40')에 부착되는 가림막(44) 및
    상기 가동커버(53)의 완전 전개시 상기 가림막(44)이 탈착되도록 상기 가동커버(53)와 가림막(44)을 연결하는 스트랩(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 벤트홀(43)은 상기 가동커버(53)의 내면과 대응되는 상기 에어백 쿠션(50)의 후면에 형성되고,
    상기 스트랩(45)은 상기 가림막(44)의 중앙부와 상기 가동커버(53)의 내면에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백모듈.
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