KR101284312B1 - 차량용 에어백쿠션 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 에어백쿠션에 대향되게 형성된 복수의 벤트홀; 및 일단이 각 벤트홀에 연통되게 연결되며, 타단이 에어백쿠션의 내측에 연결되고, 에어백쿠션의 전개에 따라 내압이 일정 압력 이상시 에어백쿠션과 연결된 부분이 끊어지면서 벤트홀 외측으로 함께 전개되어 가스를 배출하는 튜브;를 포함하여 구성되는 차량용 에어백쿠션이 소개된다.

Description

차량용 에어백쿠션{AIR BAG CUSHION FOR VEHICLES}

본 발명은 에어백 전개시 발생되는 탑승자의 상해 위험을 줄이고, 에어백쿠션의 설계 제약을 줄일 수 있는 차량용 에어백쿠션에 관한 것이다.

차량이 충돌하는 경우, 그 충격으로부터 자동차에 탑승한 승객을 보호하도록 차량 실내에는 에어백이 장치된다.

이같은 에어백은 평상시에는 에어백하우징 내에 에어백쿠션이 접혀진 상태로 구비되어 있다가, 차량의 충돌시 센서에서 이를 감지하게 되면 인플레이터를 통해 에어백쿠션에 가스를 빠르게 공급하여 에어백쿠션을 순간적으로 전개시키게 되고, 이로 인해 차량의 충격으로부터 탑승자를 보호할 수 있게 된다.

다만, 탑승자의 목 상해를 안정적으로 확보하기 위해 에어백쿠션의 내압을 높게 유지하는 경우, 오히려 에어백쿠션의 순간적인 팽창 압력에 의해 탑승자의 후두부가 시트의 헤드레스트에 가격되어 머리의 상해를 유발하는 문제점이 있다.

이에, 도 1과 같이 에어백쿠션(1) 양측에 벤트홀(2)을 형성하여 에어백쿠션(1)이 전개됨과 동시에 벤트홀(2)을 통해 에어백쿠션(1)에 주입된 가스를 조기에 배출함으로써, 에어백쿠션(1)의 과도한 팽창 압력에 의한 탑승자의 후두부 가격을 방지하도록 하고 있다.

그러나, 이는 에어백쿠션이 전개되는 초기부터 벤트홀이 열려 있으므로, 전개 과정 중에 과다한 압력 손실이 발생되어 차량 충돌시 탑승자를 조기에 구속하지 못하게 되고, 이로 인해 탑승자 상해치의 편차가 발생되는 문제가 있다.

이같은 문제를 해결하기 위해, 에어백 모듈 일부에 액티브벤트(Active vent)를 설치하여 에어백쿠션의 전개 초기에는 높은 압력을 유지하여 빠르게 전개되면서, 탑승자의 하중이 에어백쿠션에 가해지는 시점에는 에어백쿠션 내의 압력을 배출하도록 하고 있다.

그러나, 이는 액티브벤트의 설치에 필요한 추가적인 비용이 소모되는 바, 에어백 모듈을 구성함에 있어, 원가가 상승하는 문제가 발생된다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 원가 상승 부담을 줄이면서 에어백에 의한 탑승자의 부상 및 상해 위험을 효과적으로 저감할 수 있는 차량용 에어백쿠션을 제공하는 데 있다.

본 발명은 에어백쿠션의 설계 제약 없이 벤트홀의 개방 시기 조절이 가능한 차량용 에어백쿠션을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 에어백쿠션에 대향되게 형성된 복수의 벤트홀; 및 일단이 각 벤트홀에 연통되게 연결되며, 타단이 에어백쿠션의 내측에 연결되고, 에어백쿠션의 전개에 따라 내압이 일정 압력 이상시 에어백쿠션과 연결된 부분이 끊어지면서 벤트홀 외측으로 함께 전개되어 가스를 배출하는 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 에어백쿠션의 전개시 일정한 형상을 유지하도록 에어백쿠션 내부에 테더가 마련되되, 상기 테더에 튜브의 타단이 연결될 수 있다.

상기 튜브는 테더와 연결되는 단부의 내경을 향해 점차 좁아지게 형성될 수 있다.

상기 튜브는 테더를 중심으로 대향되도록 설치될 수 있다.

상기 튜브는 테더를 중심으로 대칭되도록 설치될 수 있다.

상기 튜브는 테더에 재봉되어 연결되며, 에어컨쿠션의 내압이 일정 압력 이상시 재봉된 부분이 끊어지도록 할 수 있다.

상기 튜브와 테더의 사이에 연결테더가 연결되며, 상기 연결테더에 취약부가 형성되어 에어컨쿠션의 내압이 일정 압력 이상시 취약부 부분이 끊어지도록 할 수 있다.

상기 취약부는 절취선의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 취약부는 절취선의 형상으로 형성되며, 상기 절취선 양측에 절취홈이 형성될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 벤트홀에 연결된 튜브가 에어백쿠션의 일정 압력 이상시 끊어짐 가능하게 연결되어 에어백쿠션의 전개시점에 따라 적절하게 개방됨으로써, 에어백쿠션의 전개 초기시에 에어백쿠션을 빠르게 전개시켜 승객을 보호하고, 이 후 탑승자의 하중이 에어백쿠션에 가해지는 시점에 에어백쿠션 내의 압력을 벤트홀을 통해 신속하게 배출하여 에어백 전개에 따른 탑승자의 부상 및 상해 위험을 효과적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 에어백쿠션의 벤트홀 개구 조절이 에어백쿠션과 동일한 재질의 튜브와 테더를 통해 이루어지므로, 액티브벤트와 같은 별도의 부품 설치가 불필요하여 에어백 모듈을 구성하는 설치 비용과 원가 상승의 부담을 줄일 수 있는 효과도 있다.

또한, 튜브가 에어백쿠션 내부에 마련된 테더에 연결됨으로써, 벤트홀과 튜브의 설계시 고려되어야 하는 테더들과의 간섭 문제를 간편하게 해결할 수 있어, 벤트홀 및 튜브의 설계 제약이 없이 액티브 벤트홀 기술을 적용 가능한 효과도 있다.

아울러, 튜브와 테더의 연결이 적절한 재봉 강도 혹은 취약부의 형상 변형을 통해 이루어짐으로써, 에어백쿠션이 전후로 전개되는 1차전개에서부터 좌우로 전개되는 2차전개에 이르기까지 넓은 전개시간 대에 걸쳐 벤트홀의 개방시기를 조절할 수 있고, 이로 인해 다양한 차종 특히, 승객과 조수석 에어백 간의 간격이 짧은 소형차 등의 에어백 설계시 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 벤트홀을 갖는 에어백쿠션의 전개 상태를 나타낸 차량 충돌시험 예시 도면.
도 2는 본 발명에 의한 에어백쿠션의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 에어백쿠션의 작동 전후 상태를 나타낸 작동상태도.
도 4는 본 발명에 의한 에어백쿠션의 전개 상태를 나타낸 차량 충돌시험 예시 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 차량용 에어백쿠션에 대해 도시한 것으로, 크게 에어백쿠션(100)과, 벤트홀(110)과, 튜브(120)를 포함하여 구성된다.

도 2 및 도 3과 같이 에어백쿠션(100)은 차량의 충돌시 전개되어 차량 내에 탑승한 탑승자를 보호하기 위한 것으로, 평상시에는 에어백하우징(미도시) 내부에 접힌 상태로 구비되고, 차량의 충돌시 탑승자를 향해 신속하게 펼쳐져 탑승자를 보호하는 역할을 한다.

이러한, 에어백쿠션(100)에는 서로 대향되는 위치에 복수의 벤트홀(110)을 각각 개구 형성하여 에어백쿠션(100)의 전개시 상기 벤트홀(110)을 통해 에어백쿠션(100) 내에 공급되는 가스를 외부로 배출하도록 한다. 여기서, 적절하게는 상기 벤트홀(110)은 에어백쿠션(100)의 양측에 각각 설치될 수 있다.

튜브(120)는 에어백쿠션(100)과 동일한 재질로 형성되어 양측에 각각 마련된 것으로, 상기 튜브(120)의 각 일단은 상기 벤트홀(110)과 연통 가능하게 재봉 연결되고, 타단은 에어백쿠션(100)의 내측에 연결된다.

상기 튜브(120)는 에어백쿠션(100)이 전개되는 경우 에어백쿠션(100)의 내압이 일정 압력 이상으로 상승하게 되면, 에어백쿠션(100)과 연결된 튜브(120)의 타단 부분이 끊어지면서 벤트홀(110)의 외측으로 함께 전개된다. 이때, 에어백쿠션(100)에 공급되는 가스를 배출할 수 있도록 튜브(120)의 양 단부는 서로 연통된 관 형태로 형성된다.

아울러, 본 발명은 상기 에어백쿠션(100)의 전개시 일정한 형상을 유지하도록 에어백쿠션(100) 내부에 적어도 하나 이상의 테더(130)가 마련되며, 상기 테더(130) 중 어느 일부에 튜브(120)의 타단이 연결될 수 있다. 즉, 튜브(120)의 타단은 에어백쿠션(100) 내측에 마련된 테더(130)에 연결되는 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 튜브(120)가 테더(130)와 연결되는 단부의 내경을 향해 점차 좁아지게 테이퍼 형성됨으로써, 상기 튜브(120)의 내부를 따라 에어백쿠션(100) 내의 가스가 배출될 수 있는 소정의 경로가 조성될 수 있고, 이를 통해 에어백쿠션(100)의 전개시 에어백쿠션(100) 내의 가스가 급격하게 배출되지 않고 적절하게 조절되면서 배출될 수 있게 된다.

본 발명의 상기 튜브(120)는 테더(130)를 중심으로 대향되도록 설치될 수 있다. 즉, 양측의 튜브(120)는 동일 축선상에서 동일한 각도로 마주하도록 형성되는 것이 적절하다.

다만, 튜브(120)의 대향되는 구성이 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 양측의 튜브(120)가 동일 축선상에서 서로 반대되는 방향의 동일한 각도로 꺾어지게 형성되어 이들이 마주하게 형성될 수도 있다.

예를 들어, 일측의 튜브(120)가 상부로 꺾여진 형태로 테더(130)에 연결되는 경우, 타측의 튜브(120)는 하부로 꺾여진 형태로 테더(130)에 연결될 수 있게 된다.

본 발명의 상기 튜브(120)는 테더(130)를 중심으로 대칭되도록 설치될 수 있다. 즉, 양측의 튜브(120)가 동일 축선상에서 좌우가 대칭되도록 형성되는 것이 적절하다.

다만, 튜브(120)의 대칭되는 구성이 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 양측의 튜브(120)가 동일 축선상에서 서로 동일한 방향의 동일한 각도로 꺾어지게 형성되어 양측 튜브(120)의 좌우가 대칭되도록 형성될 수도 있다.

예를 들어, 일측의 튜브(120)가 상부로 꺾여진 형태로 테더(130)에 연결되는 경우, 타측의 튜브(120) 역시 상부로 꺾여진 형태로 테더(130)에 연결될 수 있게 된다.

한편, 도 2와 같이 본 발명의 상기 튜브(120)는 테더(130)와 재봉에 의해 연결되며, 에어백쿠션(100)의 내압이 일정 압력 이상시 재봉된 부분이 끊어지도록 형성된다. 즉, 튜브(120)와 테더(130)의 재봉된 부위의 강도가 비교적 인장력에 약하게 재봉 형성됨으로써, 에어백쿠션(100)의 전개시 튜브(120)가 벤트홀(110) 외측으로 전개되려고 하면서 재봉된 부위에 인장력이 가해지게 되어 재봉된 부위가 끊어지게 되는 것이다.

이때, 상기 튜브(120)와 테더(130)의 재봉된 부위의 강도를 조절하여 벤트홀(110)이 개방되는 시기를 조절할 수 있게 된다. 재봉된 부위의 강도 조절은 재봉에 사용되는 실의 굵기나, 바느질의 횟수에 따른 촘촘함 정도 등으로 조절할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 도 3과 같이 상기 튜브(120)와 테더(130)의 사이에 연결테더(140)가 연결되며, 상기 연결테더(140)에 취약부가 형성되어 에어백쿠션(100)의 내압이 일정 압력 이상시 취약부 부분이 끊어지도록 형성된다.

즉, 연결테더(140)에 인장력에 약한 취약부를 마련함으로써, 에어백쿠션(100)의 전개시 튜브(120)가 벤트홀(110) 외측으로 전개되려고 하면서, 취약부에 인장력이 집중되어 연결테더(140)가 끊어지게 되는 것이다.

본 발명에서 상기 취약부는 절취선(142)의 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 취약부는 절취선(142)의 형상으로 형성되며, 상기 절취선(142) 양측에 절취홈(144)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 연결테더(140)에는 취약부의 실시예로서 등간격 또는 불규칙한 간격을 두고 끊어진 형태인 절취선(142)을 형성하므로, 에어백쿠션(100)의 전개에 따라 발생되는 인장력에 의해 연결테더(140)가 절취선(142)을 따라 절단되도록 구성한다.

이때, 상기 절취선(142)의 형상을 변형하여 벤트홀(110)이 개방되는 시기를 조절할 수 있게 된다. 즉, 절취선(142)의 끊어짐 강도 조절은 절취선(142)의 끊어진 폭과, 길이 등의 형상 변형을 통해 조절할 수 있게 된다.

여기서, 절취선(142)은 벤트홀(110)의 통로방향과 직교하는 방향을 따라 형성된 것으로 도시하고 있으나, 이는 절취선(142)의 바람직한 예시에 불과한 것으로, 절취선(142)의 양 단부가 튜브(120)에 연결되지 않은 채로, 연결테더(140)의 상하부 폭을 가로질러 형성되는 구성이면 본 발명의 구성에 포함된다 할 것이다.

예시로서, 상기 절취선(142)을 연결테더(140)의 폭을 가로질러 경사지게 형성하거나, 혹은 연결테더(140)의 폭을 가로질러 여러 단을 갖도록 단차지게 형성할 수도 있는 것이다.

그리고, 상기 절취선(142)의 적어도 일단부 이상에는 연결테더(140)가 용이하게 절단될 수 있도록 대략 삼각 형상으로 형성된 절취홈(144)을 형성할 수 있다.

즉, 에어백쿠션(100)의 전개와 함께 가스가 벤트홀(110) 측으로 배출되면서 연결테더(140)를 양쪽으로 잡아당기는 인장력을 가하게 되면, 상대적으로 더욱 취약부분인 절취홈(144)에 인장응력이 집중되어 절취선(142)을 따라 테더(130)가 쉽게 절단될 수 있게 된다.

그리고, 상기 테더(130)는 상기 에어백쿠션(100)의 내측으로 돌출된 상기 튜브(120)들의 양단을 연결한 상태에서, 상기 에어백쿠션(100)이 전개됨에 따라 인장력을 받을 수 있는 길이로 형성된다.

도 2 내지 도 4를 통해 본 발명의 작용 및 효과를 살펴본다.

차량에 충돌이 발생되어 에어백쿠션(100) 내에 인플레이터(미도시)에 의해 가스가 공급되면, 에어백쿠션(100) 내측에 돌출된 튜브(120)들의 양단은 테더(130)에 연결된 상태에 있어 튜브(120)가 벤트홀(110) 외측으로 전개되지 못하므로, 벤트홀(110)은 흡사 막혀 있는 상태에 있게 된다.

따라서, 에어백쿠션(100)의 초기 전개시에는 가스의 압력이 외부로 미처 배출되지 않아 빠르게 전개가 이루어지게 되어, 탑승자 하중의 지지가 가능한 일정 형상으로 에어백쿠션(100)을 전개 형성할 수 있게 된다.

그리고, 에어백쿠션(100)이 완전하게 전개되는 과정에서 에어백쿠션(100) 내에 급격하게 주입 및 팽창되는 가스 압력에 의해 에어백쿠션(100)이 외측으로 전개되고, 상기 에어백쿠션(100)의 벤트홀(110)에 연결된 튜브(120)는 에어백쿠션(100)의 벤트홀(110) 부분이 전개되는 거리만큼 함께 이동된다.

이때, 복수의 튜브(120)는 서로 대향 위치에 구비되고, 각각의 튜브(120)는 에어백쿠션(100) 내부에 마련된 테더(130)에 연결되는 바, 종국적으로 양측 튜브(120)가 테더(130)를 서로 잡아당기는 작용을 가하게 됨으로써, 이로 인해 테더(130)에 가해지는 인장응력이 튜브(120)와 테더(130)의 연결 부분에 집중되어 튜브(120)와 테더(130)의 연결이 끊어지게 된다.

즉, 튜브(120)와 테더(130)의 연결이 상대적으로 인장력에 약하게 재봉 형성되거나, 혹은 절취선(142)이 마련된 연결테더(140)에 의해 연결됨으로써, 급격하게 팽창되는 가스 압력에 따라 양측 튜브(120)가 벤트홀(110) 외측으로 전개되려는 데에서 비롯되는 인장력을 버티지 못하고, 결국 취약한 재봉 부위 또는 절취선(142)을 따라 튜브(120)와 테더(130)의 연결이 끊어지게 되는 것이다.

이처럼, 튜브(120)와 테더(130)의 연결이 끊어짐과 동시에 튜브(120)는 에어백쿠션(100) 내의 급격한 가스 압력에 의해 각 벤트홀(110) 외측으로 노출 및 전개되어 벤트홀(110)이 완전히 개방된 구조를 취하게 되고, 이로 인해 에어백쿠션(100) 내의 가스가 벤트홀(110)과 튜브(120)를 통해 빠르게 배출된다.

그리고, 이같은 가스 다량 배출 시점에 맞추어 탑승자의 하중이 에어백쿠션(100)에 안정적으로 지지됨으로써, 에어백쿠션(100) 전개에 따라 발생될 수 있는 탑승객의 부상 및 상해 위험을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 벤트홀(110)에 연결된 튜브(120)가 에어백쿠션(100)의 일정 압력 이상시 끊어짐 가능하게 연결되어 에어백쿠션(100)의 전개시점에 따라 적절하게 개방됨으로써, 에어백쿠션(100)의 전개 초기시에 에어백쿠션(100)을 빠르게 전개시켜 승객을 보호하고, 이 후 탑승자의 하중이 에어백쿠션(100)에 가해지는 시점에 에어백쿠션(100) 내의 압력을 벤트홀(110)을 통해 신속하게 배출하여 에어백 전개에 따른 탑승자의 부상 및 상해 위험을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명은 에어백쿠션(100)의 벤트홀(110) 개구 조절이 에어백쿠션(100)과 동일한 재질의 튜브(120)와 테더(130)를 통해 이루어지므로, 액티브벤트와 같은 별도의 부품 설치가 불필요하여 에어백 모듈을 구성하는 설치 비용과 원가 상승의 부담을 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 튜브(120)가 에어백쿠션(100) 내부에 마련된 테더(130)에 연결됨으로써, 벤트홀(110)과 튜브(120)의 설계시 고려되어야 하는 테더(130)들과의 간섭 문제를 간단하게 해결할 수 있어, 벤트홀(110) 및 튜브(120)의 설계 제약이 없이 액티브 벤트홀 기술을 적용 가능하게 된다.

아울러, 튜브(120)와 테더(130)의 연결이 적절한 재봉 강도 혹은 절취선(142)의 형상 변형을 통해 이루어짐으로써, 에어백쿠션(100)이 전후로 전개되는 1차전개에서부터 좌우로 전개되는 2차전개에 이르기까지 넓은 전개시간 대에 걸쳐 벤트홀(110)의 개방시기를 조절할 수 있고, 이로 인해 다양한 차종 특히, 승객과 조수석 에어백 간의 간격이 짧은 소형차 등의 에어백 설계시 효과를 발휘할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 에어백쿠션 110 : 벤트홀
120 : 튜브 130 : 테더
140 : 연결테더 142 : 절취선
144 : 절취홈

Claims (9)

1. 에어백쿠션(100)에 대향되게 형성된 복수의 벤트홀(110); 및
   일단이 각 벤트홀(110)에 연통되게 연결되며, 타단이 에어백쿠션(100)의 내측에 연결되고, 에어백쿠션(100)의 전개에 따라 내압이 일정 압력 이상시 에어백쿠션(100)과 연결된 부분이 끊어지면서 벤트홀(110) 외측으로 함께 전개되어 가스를 배출하는 튜브(120);를 포함하는 차량용 에어백쿠션.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어백쿠션(100)의 전개시 일정한 형상을 유지하도록 에어백쿠션(100) 내부에 테더(130)가 마련되되, 상기 테더(130)에 튜브(120)의 타단이 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 튜브(120)는 테더(130)와 연결되는 단부의 내경을 향해 점차 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 튜브(120)는 테더(130)를 중심으로 대향되도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 튜브(120)는 테더(130)를 중심으로 대칭되도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 튜브(120)는 테더(130)에 재봉되어 연결되며, 에어백쿠션(100)의 내압이 일정 압력 이상시 재봉된 부분이 끊어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 튜브(120)와 테더(130)의 사이에 연결테더(140)가 연결되며, 상기 연결테더(140)에 취약부가 형성되어 에어백쿠션(100)의 내압이 일정 압력 이상시 취약부 부분이 끊어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 취약부는 절취선(142)의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 취약부는 절취선(142)의 형상으로 형성되며, 상기 절취선(142) 양측에 절취홈(144)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어백쿠션.

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