KR101356202B1 - 크래쉬패드의 에어백쿠션 및 에어백모듈 - Google Patents

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Abstract

탑승자의 머리가 충돌하는 전방부의 두께(t1)가 하방부의 두께(t2)보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간(362)이 형성된 충격흡수부(360) 및 연결부(340)를 포함하는 크래쉬패드의 에어백쿠션와, 그 에어백쿠션(300), 일체형 브라켓(500)이 구비된 하우징, 인플레이터(700)를 포함하는 크래쉬패드의 에어백모듈이 소개된다. 그 크래쉬패드의 에어백쿠션 및 에어백모듈에 따르면, 에어백쿠션 전방부의 두께가 하방부의 두께보다 두꺼워 부분마다 반력의 차이가 형성되고 어린이와 근접승객의 머리에 가해지는 2차적인 상해를 방지할 수 있다.
크래쉬패드 에어백, 조수석 에어백

Description

크래쉬패드의 에어백쿠션 및 에어백모듈 {AIRBAG CUSHION AND MODULE OF CRASH PAD}
본 발명은 크래쉬패드의 내부에 매립되어 전개시 크래쉬패드를 덮어 탑승자의 머리와 가슴을 보호하는 크래쉬패드의 에어백쿠션 및 그 에어백쿠션과 인플레이터를 포함하며 크래쉬패드의 내부에 설치되는 크래쉬패드의 에어백모듈에 관한 것이다.
최근 차량의 안전에 관한 요구가 증대됨에 따라 차량에는 각종 에어백이 장착되고 있다. 특히 차량 실내의 크래쉬패드에는 그 내부에 에어백쿠션이 마련되고 차량의 충돌시 크래쉬패드의 외부로 팽창되며 전개되어 탑승자의 머리와 가슴을 보호한다.
한편, 크래쉬패드에 설치되는 에어백은 탑승자가 안전벨트를 착용할 경우 가슴부위의 보호보다는 머리의 보호에 주요역할이 있다. 이는 안전벨트를 착용한 경우 쿠션의 종류에 따른 차이가 가슴 부분의 보호에 미치는 영향이 매우 적다는 실험결과를 통하여 알 수 있다. 따라서, 크래쉬패드 에어백의 경우 탑승자의 머리 보호를 1차적인 목표로 하여 설계할 필요성이 있다.
한편, 일반적인 성인 탑승자의 경우 전개된 에어백쿠션에 머리가 정확한 타점을 이루며 충돌하게 되고 탑승자의 머리를 받쳐줄 수 있다. 그러나 근접승객의 경우와 어린이나 유아의 경우, 에어백쿠션의 하단부에 머리가 부딪히고, 에어백쿠션 내부의 강한 반력에 의해 머리가 아래로 젖혀지면서 부상을 입는 경우가 발생된다.
따라서 에어백쿠션의 전개로 인하여 입게 되는 상해를 줄이기 위해서는 탑승자의 다양한 키를 고려하고 쿠션의 각 부분에 따른 반력을 조절할 필요가 있는 것이다.
또한, 크래쉬패드의 내측에 장착되는 종래의 에어백모듈의 경우 그 구성부품의 수가 많아 제조원가가 증대되었고 차량 장착에 부담이 되었다. 따라서, 부품의 수를 줄여 제조원가를 절감하면서도 구조적인 변경을 통하여 종래와 대등한 지지력을 유지할 수 있고, 그 부피를 줄이며 중량을 감소시킬 수 있는 크래쉬패드의 에어백모듈이 요구되었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 각 위치마다의 반력을 달리하여 키가 작은 탑승자의 상해를 방지할 수 있는 크래쉬패드의 에어백쿠션과 구조개선을 통해 부품의 수를 줄이고 부피와 중량이 감소된 크래쉬패드의 에어백모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 크래쉬패드의 에어백쿠션은, 크래쉬패드 내측에 매립된 것으로서, 크래쉬패드의 외부로 전개되어 크래쉬패드를 덮으며, 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부의 두께가 하방부의 두께보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간이 형성된 충격흡수부; 및 충격흡수부; 및 상기 충격흡수부로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드 내부의 인플레이터에 연결된 연결부;를 포함한다.
상기 내부공간은 그 단면이 상하로 연장된 장공의 형상일 수 있다.
상기 연결부는 충격흡수부의 후방부에 접하고, 접하는 부분은 하방으로 갈수록 그 폭이 점점 좁아질 수 있다.
상기 연결부의 인플레이터와 연결되는 단부에는 박스형상의 수납부가 연결부와 일체로 형성되고, 에어백쿠션은 접힌 상태로 수납부에 수납되어 크래쉬패드 내측에 설치될 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 크래쉬패드의 에어백모 듈은, 크래쉬패드 내측에 매립된 하우징, 하우징에 고정된 인플레이터 및 인플레이터에 연결된 에어백쿠션을 포함하는 것으로서, 상기 에어백쿠션은, 크래쉬패드의 외부로 전개되어 크래쉬패드를 덮으며 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부의 두께가 하방부의 두께보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간이 형성된 충격흡수부 및 충격흡수부로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드 내부의 인플레이터에 연결된 연결부를 포함한다.
상기 하우징은, 카울크로스멤버에 고정된 상태에서 에어백쿠션과 인플레이터가 설치되는 일체형 브라켓 및 에어백쿠션을 덮으며 일체형 브라켓에 결합되는 캡으로 구성될 수 있다.
상기 일체형 브라켓은 에어백쿠션 및 인플레이터가 고정되는 접시형 단면의 지지부 및 지지부에서 하방으로 연장되어 카울크로스멤버에 고정되는 고정부로 구성될 수 있다.
상기 일체형 브라켓의 지지부 상단 테두리에는 걸림후크가 형성되며, 걸림후크가 캡의 하단 테두리에 걸림으로써 일체형 브라켓과 캡이 결합될 수 있다.
상기 연결부의 인플레이터와 연결되는 단부에는 박스형상의 수납부가 연결부와 일체로 형성되고 에어백쿠션은 접힌 상태로 수납부에 수납되며, 일체형 브라켓에는 인플레이터가 고정됨으로써 에어백쿠션과 인플레이터가 설치되고, 캡은 에어백쿠션 및 인플레이터를 덮으며 일체형 브라켓에 결합될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 크래쉬패드의 에어백쿠션 및 에어백모듈 에 따르면, 에어백쿠션 전방부의 두께가 하방부의 두께보다 두꺼워 부분마다 반력의 차이가 형성되고 어린이와 근접승객의 머리에 가해지는 2차적인 상해를 방지할 수 있다.
또한 에어백모듈의 부품이 줄어들고 부피와 중량이 감소되어 제조원가가 절감되고 중량감소로 인한 연비향상이 이루어진다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크래쉬패드의 에어백쿠션과 그 에어백쿠션을 포함하는 에어백모듈에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크래쉬패드의 에어백쿠션을 나타낸 사시도이고, 도 2 내지 4는 각 방향에서 바라본 평면도, 저면도, 배면도이다. 그 크래쉬패드의 에어백쿠션은 크래쉬패드 내측에 매립된 에어백모듈에 장착되는 것으로서, 크래쉬패드의 외부로 전개되어 크래쉬패드를 덮으며 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부(364)의 두께(t1)가 하방부(366)의 두께(t2)보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간(362)이 형성된 충격흡수부(360); 및 상기 충격흡수부(360)로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드(P) 내부의 인플레이터에 연결되는 연결부(340);를 포함한다.
크래쉬패드(P)는 차량의 윈드실드글래스(W)에 접하여 있는 대시보드 부분 중 조수석의 탑승자 측 패드를 말한다(도 8 참조). 크래쉬패드의 하단부에는 수납 콘솔을 마련하고 크래쉬패드 내측에는 에어백을 장착하여 충돌시 전개되며 조수석 탑 승자의 머리와 가슴을 보호한다. 크래쉬패드 에어백모듈은 에어백쿠션과 인플레이터 및 이를 담고 있는 하우징으로 구성된다. 먼저, 에어백쿠션을 살펴본다.
에어백쿠션(300)은 천 등의 재질을 통해 일체로 형성된 충격흡수부(360)와 연결부(340)로 구성된다. 충격흡수부(360)는 평상시 크래쉬패드의 하우징에 보관되어 있다가 충돌에 의한 전개시 크래쉬패드의 외측으로 팽창되며 탑승자의 머리와 가슴을 보호한다. 연결부(340)는 그러한 충격흡수부(360)의 후방부(365)와 크래쉬패드 내측의 인플레이터를 연결한다.
충격흡수부(360)는 대략적으로 원통형으로 형성되며 차량의 폭 방향으로 관통되어 내부공간(362)이 형성된다. 내부공간(362)은 비어있는 공간으로 외기가 유통되므로 전개된 충격흡수부(360)의 형상이 내부공간(362)으로 후퇴되며 변형될 수 있도록 한다. 그러한 충격흡수부(360)는 전방부(364)가 성인 탑승자의 머리를 정면으로 지지하도록 디자인하고, 내부공간(362)을 기준으로 전방부(364), 후방부(365), 상방부(367) 및 하방부(366)로 나뉘어 구분될 수 있다.
내부공간(362)은 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부(364)의 두께(t1)가 하방부(366)의 두께(t2)보다 두껍도록 형성된다. 즉, 도시된 실시예의 경우와 같이 내부공간(362)의 단면이 상하로 연장된 장공(C10)의 형상을 갖도록 함으로써 전방부(364)의 두께(t1)가 하방부(366)의 두께(t2)보다 두껍도록 할 수 있다. 또한, 내부공간(362)의 위치를 하방으로 이동시키거나 연장시킴으로써 하방부(366)의 두께(t2)가 감소되도록 할 수도 있다. 즉, 내부공간(362)의 경우 충격흡수부(360)의 두께 조절을 위하여 그 형상과 위치가 자유로이 설정될 수 있는 것이다.
충격흡수부(360)의 내측에는 인플레이터로부터 주입된 가스가 채워져 팽창되는데, 팽창되는 가스의 양이 많을수록 반력도 증가되므로, 두께가 두꺼운 전방부(364)는 두께가 얇은 하방부(366)보다 강한 반력을 나타낸다. 따라서, 탑승자의 충돌시 전방부(364)는 강한 반력을, 하방부(366)는 약한 반력을 나타내도록 함으로써 충격흡수부(360)의 부분별로 반력의 조절이 가능해진다. 전방부(364)의 경우 탑승자의 머리가 충돌하게 되는데, 키가 작은 탑승자의 경우 그 머리가 전방부(364)에 부딪힌 후 하방으로 들어가거나 처음부터 하방부(366)에 부딪히는 경우가 발생된다. 따라서, 전방부(364)보다 하방부(366)의 반력을 줄임으로써 어린이나 근접승객의 머리에 가해지는 반력의 크기를 줄일 수 있고, 탑승자의 목이 꺾이는 2차적 상해를 방지할 수 있는 것이다.
연결부(340)는 충격흡수부(360)로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드 내부의 인플레이터에 연결되도록 한다. 또한, 연결부(340)는 충격흡수부(360)의 후방부(365)에 접하고, 그 접하는 부분은 하방으로 갈수록 그 폭이 점점 좁아지도록 한다. 이러한 연결부(340)의 형상을 통하여 연결부(340)의 부피를 최소화하면서도 효율적으로 충격을 흡수하고, 충격흡수부(360)의 좌우 유동을 일정부분 허용할 수 있게 되는 것이다.
또한, 연결부(340)의 인플레이터(700)와 연결되는 단부에는 박스형상의 수납부(320)가 연결부(340)와 일체로 형성되고, 에어백쿠션(300)은 접힌 상태로 수납부(320)에 수납되어 크래쉬패드 내측에 설치되도록 한다.
도 5는 에어백쿠션의 전개도이고, 도 6은 에어백쿠션이 접힌 상태를 나타낸 사시도이다. 에어백쿠션(300)은 충격흡수부(360)의 둘레면(A), 둘레면(A)의 양측에 각각 연결된 측면(C), 내부공간(362)의 형성을 위해 장공(C10)에 연결되는 내부면(B)으로 구성된다. 둘레면(A)에는 연결부(340)와 수납부(320)를 구성하기 위한 면들이 연결된다. 수납부(320)의 하단면(322)에는 고정홀(M)을 형성하고 이 고정홀(M)을 통하여 인플레이터와 연결되어 가스를 주입받는다. 각 측면(C)에는 내부공간(362)을 형성하기 위한 장공(C10)이 형성되고, 그 장공(C10)의 사이로 내부면(B)이 연결되어 내부공간(362)과 충격흡수부(360)를 분리토록 한다. 이에 의할 때 에어백쿠션(300)의 충격흡수부(360)와 연결부(340) 및 수납부(320)는 모두 동일한 재질로 일체화될 수 있고, 충격흡수부(360)와 연결부(340)는 모두 접혀진 상태로 수납부(320)에 수납되어 최소한의 크기로 에어백쿠션(300)을 보관할 수 있는 것이다.
도 6은 이러한 수납부에 에어백쿠션이 접혀 들어간 모습을 나타낸 사시도이다. 그러한 수납부(320)의 하단면은 상기 살핀 바와 같이 인플레이터에 직접 연결되며 고정홀을 통하여 인플레이터로부터 가스를 주입받게 된다.
도 7은 상기의 에어백쿠션이 장착된 크래쉬패드의 에어백모듈을 나타낸 단면도이다. 크래쉬패드의 에어백모듈은 하우징, 인플레이터(700), 에어백쿠션(300)으로 구성된다. 하우징은 일체형 브라켓(500)과 캡(100)으로 구성된다.
일체형 브라켓(500)은 에어백쿠션(300) 및 인플레이터(700)가 고정되는 접시형 단면의 지지부(520) 및 지지부(520)에서 하방으로 연장되어 카울크로스멤버(CM)에 고정되는 고정부(540)로 구성된다. 지지부(520)는 접시형의 단면을 이루고 그 지지부(520)에는 인플레이터(700)가 볼트결합(720)되어 고정된다. 그 인플레이 터(700)에는 에어백쿠션(300)이 수납부에 접힌 상태로 연결되어 지지부(520)에 함께 설치되는 것이다. 지지부(520)는 인플레이터(700)의 폭발시 고압의 압력이 가해지는데, 그 압력을 효과적으로 대응하기 위하여 지지부(520)는 접시형의 단면을 갖는 것이다. 접시형 단면으로 인하여 지지부(520)의 양 측단부는 상방으로 절곡되는 것이고, 인플레이터(700)를 중앙에서 안정적으로 지지하게 되는 것이다. 지지부(520)의 하단으로는 고정부(540)가 연장되어 카울크로스멤버(CM)에 볼팅(542,544) 등을 통하여 고정된다. 한편, 지지부(520)와 고정부(540)가 일체로 형성됨으로써 부품의 수와 중량이 감소된다.
지지부(520)의 상단에는 캡(100)이 결합된다. 캡(100)은 인플레이터(700)와 에어백쿠션(300)을 덮으며 지지부(520)에 결합되는데, 지지부(520) 상단 테두리에는 걸림후크(522)가 형성되며, 걸림후크(522)가 캡(100)의 하단 테두리에 걸림으로써 일체형 브라켓(500)과 캡(100)이 쉽게 결합되도록 한다. 걸림후크(522) 형상은 캡(100)의 결합을 용이하게 하고, 캡(100)의 이탈을 단단히 방지하게 된다. 캡(100)의 상단에는 도어(120)가 형성되어 에어백쿠션(300)이 도어(120)를 제끼며 크래쉬패드 외측으로 전개되도록 한다.
한편, 에어백쿠션(300)은 도 6에 도시된 상태와 같이 하단의 수납부(320)를 통하여 최소한의 부피로 접히고, 인플레이터(700)와 직접 연결된 상태에서 하우징에 보관되는 것으로써, 하우징의 부피가 최소 한도로 축소될 수 있는 것이다.
도 8은 이러한 에어백쿠션이 전개된 상태를 나타낸 사시도이다. 에어백쿠션(300)은 인플레이터의 폭발에 의해 크래쉬패드(P)의 외측으로 전개되며 크래쉬패 드(P)를 덮게 된다. 탑승자는 에어백쿠션(300)의 전방부에 부딪히고, 내부공간(362)이 축소되며 적절한 반력을 유지하게 된다. 그러나 어린이나 근접승객의 머리는 전방부에 충돌한 후 하방부로 쓸려 들어가거나 직접적으로 하방부에 부딪히게 된다. 이 경우 하방부는 그 두께(t2)가 전방부의 두께(t1)보다 얇아 반력의 정도가 약하고, 따라서 머리에 가해지는 충격의 크기가 전방부에 비하여 감소되며, 반력에 의한 지지력이 크지 않아 목이 더욱 아래로 꺾이며 부러지거나 유아의 숨이 막히는 등의 사고발생 가능성이 줄어드는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크래쉬패드의 에어백쿠션을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션의 저면도.
도 4는 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션의 배면도.
도 5는 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션의 전개도.
도 6은 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션이 접힌 상태를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크래쉬패드의 에어백모듈을 나타낸 단면도.
도 8은 도 1에 도시된 크래쉬패드의 에어백쿠션이 전개된 상태를 나타낸 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 캡 120 : 도어
300 : 에어백쿠션 320 : 수납부
340 : 연결부 360 : 충격흡수부
362 : 내부공간 t1 : 전방부 두께
t2 : 하방부 두께 C10 : 장공
500 : 일체형 브라켓 520 : 지지부
522 : 걸림후크 540 : 고정부
P : 크래쉬패드 CM : 카울크로스멤버
W : 윈드실드글래스

Claims (9)

  1. 크래쉬패드 내측에 매립된 에어백모듈의 에어백쿠션으로서,
    크래쉬패드(P)의 외부로 전개되어 크래쉬패드(P)를 덮으며, 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부(364)의 두께(t1)가 하방부(366)의 두께(t2)보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간(362)이 형성된 충격흡수부(360); 및
    상기 충격흡수부(360)로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드(P) 내부의 인플레이터에 연결되는 연결부(340);를 포함하는 크래쉬패드의 에어백쿠션.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부공간(362)은 그 단면이 상하로 연장된 장공(C10)의 형상인 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백쿠션.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부(340)는 충격흡수부(360)의 후방부(365)에 접하고, 접하는 부분은 하방으로 갈수록 그 폭이 점점 좁아지는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백쿠션.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부(340)의 인플레이터(700)와 연결되는 단부에는 박스형상의 수납 부(320)가 연결부(340)와 일체로 형성되고, 에어백쿠션(300)은 접힌 상태로 수납부(320)에 수납되어 크래쉬패드(P) 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백쿠션.
  5. 크래쉬패드 내측에 매립된 하우징, 하우징에 고정된 인플레이터 및 인플레이터에 연결된 에어백쿠션을 포함하는 크래쉬패드의 에어백모듈로서,
    상기 에어백쿠션(300)은, 크래쉬패드(P)의 외부로 전개되어 크래쉬패드(P)를 덮으며 탑승자의 머리가 정면으로 충돌하는 전방부(364)의 두께(t1)가 하방부(366)의 두께(t2)보다 두꺼워지도록 차량의 폭 방향으로 관통하는 내부공간(362)이 형성된 충격흡수부(360) 및 충격흡수부(360)로부터 점차 폭이 좁아지며 크래쉬패드(P) 내부의 인플레이터에 연결된 연결부(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징은, 카울크로스멤버(CM)에 고정된 상태에서 에어백쿠션(300)과 인플레이터(700)가 설치되는 일체형 브라켓(500) 및 에어백쿠션(300)을 덮으며 일체형 브라켓(500)에 결합되는 캡(100)으로 구성된 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 일체형 브라켓(500)은 에어백쿠션(300) 및 인플레이터(700)가 고정되는 접시형 단면의 지지부(520) 및 지지부(520)에서 하방으로 연장되어 카울크로스멤버(CM)에 고정되는 고정부(540)로 구성된 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백모듈.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 일체형 브라켓(500)의 지지부(520) 상단 테두리에는 걸림후크(522)가 형성되며, 걸림후크(522)가 캡(100)의 하단 테두리에 걸림으로써 일체형 브라켓(500)과 캡(100)이 결합되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백모듈.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 연결부(340)의 인플레이터(700)와 연결되는 단부에는 박스형상의 수납부(320)가 연결부(340)와 일체로 형성되고 에어백쿠션(300)은 접힌 상태로 수납부(320)에 수납되며, 일체형 브라켓(500)에는 인플레이터(700)가 고정됨으로써 에어백쿠션(300)과 인플레이터(700)가 설치되고, 캡(100)은 에어백쿠션(300) 및 인플레이터(700)를 덮으며 일체형 브라켓(500)에 결합되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드의 에어백모듈.
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