KR102352146B1 - 자동차의 운전석 에어백 장치 - Google Patents

자동차의 운전석 에어백 장치 Download PDF

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Abstract

자동차의 운전석 에어백 장치에 관한 것으로, 스티어링 휠 내부에 폴딩 상태로 장착되는 운전석 에어백 및 상기 운전석 에어백에 연결되어 자동차의 충돌 시 상기 운전석 에어백이 스티어링 휠과 운전자 사이에서 팽창하도록 가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 운전석 에어백에는 자동차의 전방을 향하는 전방 패널과 상기 전방 패널과 마주하며 운전자를 향하는 후방 패널 사이에 상기 운전석 에어백의 팽창 두께를 제한하는 테더부재와 상기 운전석 에어백으로 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 및 고온의 가스로 인한 히트 실드 시트를 통합한 통합부재가 설치되는 구성을 마련하여, 운전석 에어백 내부에 설치되는 디퓨저와 테더부재, 히트 실링 시트를 통합 설치해서 가스의 후방 이동을 제한하고, 가스의 이동 방향을 제어함으로써, 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.

Description

자동차의 운전석 에어백 장치{DRIVER AIRBAG APPARATUS OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 운전석 에어백 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 충돌 발생시 에어백 쿠션을 팽창 전개시켜 운전자를 보호하는 자동차의 운전석 에어백 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 에어백 모듈은 자동차 충돌 시 충격 감지 센서의 신호에 따라 에어백에 가스를 주입하여 급속히 에어백을 팽창시킴으로써 탑승자를 보호하는 안전장치이다.
이러한 에어백 장치는 자동차에 마련되는 스티어링 휠이나 데쉬보드, 시트, 측벽 등에 설치되고, 자동차의 충돌시 탑승자의 전면이나 측면을 향해 팽창되어 탑승자를 보호한다.
즉, 자동차에는 정면 충돌시 앞좌석 승객을 보호하는 운전석 에어백(Driver Air-Bag, DAB) 및 조수석 에어백(Passenger Air-Bag, PAB)과, 측면 충돌시 승객의 옆을 보호하는 사이드 에어백(Side Air-Bag, SAB), 커튼 에어백(Curtain Air-Bag, CAB), 승객의 무릎을 보호하기 위한 무릎에어백(Near Air-Bag) 등이 마련될 수 있다.
그 중에서, 운전석 에어백은 스티어링 휠에 동심으로 장착되어 자동차의 급 감속에 대응하여 에어백이 신속하게 팽창하도록 구성된다.
예를 들어, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 자동차의 운전석 에어백 구성을 개시하여 특허 출원한 바 있다.
종래의 초기 운전석 에어백은 에어백 팽창 시 대략 공 모양으로 팽창되어 에어백의 하부가 스티어링 휠의 하부를 충분히 커버하지 못하여 운전자의 흉부가 스티어링 휠에 부딪혀 상해를 입는 문제점이 있었다.
이를 위하여, 종래에는 에어백의 내부에 테더 부재를 추가로 설치하여 에어백의 중심부 팽창 두께를 커버하여 스티어링 휠의 하부를 충분히 커버할 수 있도록 하는 구성이 제안되었다.
운전석에 착석한 운전자 조건, 예를 들면 다양한 신체 사이즈, 몸무게, 착석 위치, 또는 자동차의 충돌 시나리오에 따라 팽창된 에어백과 운전자 사이의 거리 또는 운전자 거동이 달라질 수 있으며, 그 경우 에어백은 원하는 보호 기능을 발휘할 수 없다. 따라서, 다양한 운전자 조건 및 충돌 모드에 따라 적절히 대응할 수 있는 에어백에 대한 연구가 요구된다.
특히, 최근에는 에어백 쿠션의 설치 공간을 최소화하기 위해, 에어백 쿠션을 압축해서 폴딩하는 가압 폴딩 방식(compressed folding type)이 적용된다.
상기 가압 폴딩 방식은 에어백 쿠션이 일정한 방향을 가지도록 압축해서 부피를 최소화할 수 있다.
이와 같은 압축 폴딩 방식이 적용된 에어백 쿠션에는 에어백 쿠션의 팽창 전개시 전개 속도와 전개 형상을 효과적으로 제어하기 위해, 가스의 공급 방향 및 속도를 조절하는 디퓨저가 설치된다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2019-0070657호(2019년 6월 21일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1781380호(2017년 9월 25일 공고)
한편, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치에 적용되는 디퓨저는 후면 패널에 재봉 방식으로 부착되고, 디퓨저의 모양에 따라 'X' 형상, 'Y' 형상, 'I' 형상으로 구별되나, 기본적으로 운전석 에어백의 가스 흐름을 제한하는 기능을 갖는다.
그러나 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치는 디퓨저를 후면 패널에 재봉해서 부착함에 따라 에어백 쿠션의 구조가 복잡해지고, 후면 패널을 뒤집어서 디퓨저를 부착한 후 다시 후면 패널을 뒤집는 작업 등의 추가 공정으로 인해 작업 시간이 불필요하게 길어지며, 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
특히, 상기한 압축 폴딩 방식으로 에어백 쿠션을 폴딩하는 경우, 에어백 쿠션과 테더, 디퓨저가 압축되어 불규칙하게 폴딩됨에 따라, 가스의 흐름을 효과적으로 제어하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치는 인플레이터에서 공급되는 고온고압의 가스로 인해 에어백 쿠션 및 디퓨저의 손상을 방지하기 위해, 복수의 히트 실드 시트를 적용함에 따라, 에어백 쿠션의 구조가 복잡해서 제조 작업시 소요되는 인적, 물적, 시간적 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 충돌시 에어백 쿠션을 운전자의 전면을 향해 팽창 전개시켜 운전자의 가슴 부위를 중심으로 머리와 복부, 즉 상체를 전체적으로 보호할 수 있는 자동차의 운전석 에어백 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 에어백의 전개 형상을 한정하는 테더부재, 인플레이터에서 운전석 에어백으로 공급되는 가스의 흐름을 한정하는 디퓨저 및 고온의 가스로 인한 손상을 방지하는 히트 실드 시트 기능을 통합해서 구조를 간단하게 할 수 있는 자동차의 운전석 에어백 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 압축 폴딩 방식으로 폴딩되는 에어백 쿠션의 팽창 전개시 초기 전개 형상 및 방향을 효과적으로 제어할 수 있는 자동차의 운전석 에어백 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치는 스티어링 휠 내부에 폴딩 상태로 장착되는 운전석 에어백 및 상기 운전석 에어백에 연결되어 자동차의 충돌 시 상기 운전석 에어백이 스티어링 휠과 운전자 사이에서 팽창하도록 가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고, 상기 운전석 에어백에는 자동차의 전방을 향하는 전방 패널과 상기 전방 패널과 마주하며 운전자를 향하는 후방 패널 사이에 상기 운전석 에어백의 팽창 두께를 제한하는 테더부재와 상기 운전석 에어백으로 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 및 고온의 가스로 인한 히트 실드 시트를 통합한 통합부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치에 의하면, 운전석 에어백 내부에 설치되는 디퓨저와 테더부재, 히트 실드 시트를 통합 설치해서 가스의 후방 이동을 제한하고, 가스의 공급 방향을 제어함으로써, 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 디퓨저와 테더부재 및 히트 실드 시트를 통합해서 설치 구조를 간단하게 하고, 제조 작업시 작업성을 향상시켜 작업시간을 최소화하며, 제조 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명에 의하면, 제1 테더부재와 제2 테더부재를 재봉해서 디퓨저 영역을 형성함에 따라, 종래기술에 따른 운전석 에어백에서 수행되는 디퓨저와 전방 패널의 재봉 공정을 삭제해서 공수를 최소화하여 제조 시간을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 고온의 가스로 인한 에어백의 손상을 방지하는 히트 실드 시트의 개수를 최소화하고, 가장자리가 재봉된 전방 패널과 후방 패널을 본래의 위치로 뒤집는 공정의 난이도를 낮춰 작업성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 운전석 에어백이 팽창된 상태를 보인 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 B-B'선에 대한 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 운전석 에어백과 통합부재의 분해도,
도 6은 도 5에 도시된 제2 테더부재의 전개도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 제2 테더부재의 전개도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 제2 테더부재의 전개도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도면에서는 자동차에서 운전자를 중심으로 스티어링 휠(11)을 향하는 방향을 '전방(F)'이라 하고, 운전석 시트를 향하는 방향을 '후방(B)'이라 한다.
그리고 '좌측(L)', '우측(R)', '상방(U)' 및 '하방(D)'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기한 전방과 후방을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 구성을 설명하기에 앞서, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 운전석 에어백 장치의 구성을 개략적으로 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이다.
종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 운전석 에어백을 구성하는 전방 패널(2)과 후방 패널(3) 사이에 운전석 에어백의 팽창 두께를 제한하는 테더부재(4)가 설치된다.
일반적으로, 테더부재(4)는 복수, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 4개로 마련되고, 전방 패널(2)의 후면에는 인플레이터(6)로부터 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저(5)가 설치된다.
테더부재(4)는 전방 패널(2)과 연결된 전면측 테더와 후방 패널(3)에 연결된 승객측 테더를 운전석 에어백의 대략 중앙부에서 서로 재봉 방식으로 연결해서 구성된다.
디퓨저(5)는 상기한 4개의 테더부재(4)와의 간섭을 회피하기 위해, 대략 'X' 형상으로 형성되고, 전방 패널(2)의 후면에 재봉 방식으로 고정된다.
이와 같이, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(1)에 적용되는 디퓨저(5)는 별도의 부재를 이용해서 제조되고, 테더부재(4)와의 간섭을 회피해서 전방 패널(2)의 후면에 재봉해야 한다.
이에 따라, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치는 제조 공정 및 구조가 복잡해지고, 작업 시간이 불필요하게 지연되어 인적, 물적, 시간적 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
한편, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(1)는 인플레이터(12)에서 공급되는 고온의 가스로 인한 운전석 에어백의 손상을 위해, 인플레이터(12)에서 전방 패널(2)로 가스가 공급되는 공급공 주변에 설치되는 복수의 히트 실드 시트(6)를 더 포함한다.
이와 같이, 종래기술에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(1)는 전방 패널(2)에 복수의 히트 실드 시트(6)를 설치하는 공정이 추가됨에 따라, 작업성이 저하되고, 제조 작업에 소요되는 인적, 물적, 시간적 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 에어백의 전개 형상을 한정하는 테더부재, 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 및 고온의 가스로 인한 손상을 방지하는 히트 실드 시트를 통합해서 구조를 간단하게 하고, 제조 작업시 작업성을 향상시키며, 제조 비용을 절감한다.
다음, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 구성을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 운전석 에어백이 팽창된 상태를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 B-B'선에 대한 단면도이다.
이하에서는 스티어링 휠(11)의 하우징(13) 내부에 설치되는 에어백(20)의 부피를 최소화하기 위해, 압축 폴딩 방식으로 폴딩된 에어백 구성을 설명한다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식으로 접거나 말아서 설치되는 에어백에도 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 에어백 장치(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 자동차의 운전석에 마련된 스티어링 휠(11) 내에 장착된다.
즉, 운전석 에어백 장치(10)는 스티어링 휠(11) 내의 하우징(13)에 폴딩 상태로 장착되는 운전석 에어백(이하 '에어백'이라 약칭함)(20)과, 에어백(20)에 연결되어 에어백(20)이 스티어링 휠(11)과 운전자 사이에서 팽창하도록 가스를 공급하는 인플레이터(12)를 포함한다.
에어백(20)은 팽창 시 자동차의 전방을 향하는 전방 패널(21)과, 전방 패널(21)과 마주하며 운전자를 향하는 후방 패널(22)의 재봉(sewign) 또는 원피스 우븐(one piece woven) 방식에 의해 백 형상으로 형성될 수 있다.
전방 패널(21)에는 인플레이터(12)로부터 가스가 공급되는 공급공(23)이 형성되고, 공급공(23) 주변에는 인플레이터(12)로부터 발생되는 고온 고압의 가스에 견딜 수 있도록 아래에서 설명할 통합부재(30)의 히트 실드 영역(54)이 배치될 수 있다.
그리고 전방 패널(21)에는 에어백(20)이 전개된 후 에어백(20) 내의 가스를 외부로 배출시키는 벤트홀(도면 미도시)이 형성될 수 있다.
통합부재(30)는 전방 패널(21)과 후방 패널(22) 사이에 설치되어 종래기술에 따른 운전석 에어백에서 테더부재(4) 기능과, 전방 패널(21)의 공급공(23)을 통해 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저(5) 기능 및 인플레이터(12)로부터 발생되는 고온의 가스에 의한 손상을 방지하는 히트 실드 시트(6) 기능을 통합적으로 제공한다.
예를 들어, 도 5는 도 4에 도시된 운전석 에어백과 통합부재의 분해도이며, 도 6은 도 5에 도시된 제2 테더부재의 전개도이다.
통합부재(30)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 후방 패널(22)과 연결되고 가스의 공급 방향을 제어하는 제1 테더부재(40) 및 전방 패널(21)과 연결되고 고온의 가스로 인한 손상을 방지하는 제2 테더부재(50)를 포함한다.
제1 테더부재(40)와 제2 테더부재(50)는 에어백(20) 내부에서 서로 재봉 방식으로 연결된다.
그래서 제1 테더부재(40)와 제2 테더부재(50)는 전방 패널(21)과 후방 패널(22) 사이 공간으로 인플레이터(12)에서 공급되는 가스에 의해 에어백(20)의 중심부분이 운전자를 향하여 과도하게 돌출되는 것을 방지하고, 스티어링 휠(11)의 림부(14)를 완전하게 커버하도록 에어백(20)의 전개 형상을 제한할 수 있다.
예를 들어, 제1 테더부재(40)는 중앙부분이 서로 겹쳐지는 제1 및 제2 테더(41,42)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 테더(41,42)는 각각 제2 테더부재(50)와 접합되는 중앙부에 마련되고 인플레이터(12)로부터 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 영역(43)과, 디퓨저 영역(43)을 중심으로 미리 설정된 각도만큼 이격되어 외측을 향해 돌출 형성되고 끝단이 후방 패널(22)에 연결되는 한 쌍의 제1 테더 영역(44)을 포함할 수 있다.
각 디퓨저 영역(43)은 단면이 대략 원 형상이나 다각 형상 등 다양한 형상으로 형성되고, 서로 겹쳐진 상태에서 재봉 방식으로 제2 테더부재(50)와 연결될 수 있다.
각 쌍의 제1 테더 영역(44)은 각각 에어백(20)의 중심점을 기준으로 약 90°간격으로 배치되어 총 4개의 테더가 마련된 구조를 이룰 수 있다.
여기서, 각 쌍의 제1 테더 영역(44)은 각각 'X' 형상이 되도록 배치될 수 있다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 테더부재(40)에 제1 및 제2 테더(41,42)를 적용하는 대신에, 대략 원 형상으로 형성된 디퓨저 영역(43)과 디퓨저 영역(43)에서 외측을 향해 방사상으로 돌출되는 복수, 예컨대 2개 내지 4개의 테더를 갖도록 변경될 수도 있다.
이러한 제1 테더부재(30)는 에어백(20)과 동일한 재질 또는 유사한 재질의 직물을 이용해서 막(membrain) 형태로 제조될 수 있다.
제1 테더부재(40)의 디퓨저 영역(43)은 제2 테더부재(50)의 후단부와 재봉 방식으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 디퓨저와 승객측 테더의 기능을 통합한 제1 테더부재를 적용해서 운전석 에어백의 대략 중간부에 디퓨저를 배치할 수 있다.
따라서 본 발명은 디퓨저를 테더 사이에 고정하는 작업을 추가적으로 수행할 필요가 없어, 운전석 에어백 장치의 구조를 간단하게 하고, 작업성을 향상시킬 수 있다.
제2 테더부재(50)는 미리 설정된 폭을 갖는 띠 형상으로 형성되고, 중앙부가 서로 겹쳐진 상태에서 양단이 각각 전방 패널(21)에 재봉 방식으로 연결되는 제3 및 제4 테더(51,52)를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 테더(51,52)는 각각 띠 형상으로 형성되는 제2 테더 영역(53)과 각 제2 테더 영역(53)의 양단에 마련되는 한 쌍의 히트 실드 영역(54)을 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 제3 테더(51)와 제4 테더(52)는 대략 'X' 형상이 되도록 서로 겹쳐지게 배치되고, 서로 겹쳐지는 중앙부는 제1 테더부재(40)의 디퓨저 영역(43)과 겹쳐져서 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 영역(43)의 강성을 보강함과 동시에, 디퓨저 영역(43)의 기능을 함께 수행할 수도 있다.
즉, 제3 및 제4 테더(51,52)는 각각 중앙부를 중심으로 양측이 각각 전방으로 절곡된 후, 다시 양단이 서로 겹쳐지도록 절곡되어 측면에서 보았을 때 단면이 대략 '□' 형상을 이룰 수 있다.
각 제2 테더 영역(53)은 제1 테더부재(40)의 제1 테더 영역(43)과 연결되어 에어백(20)의 팽창 두께를 제한할 수 있다.
각 히트 실드 영역(54)은 단면이 대략 원 형상으로 형성되고, 서로 겹쳐진 상태에서 전방 패널(21)의 공급공(23) 가장자리를 따라 재봉 방식으로 연결되어 고온의 가스로 인한 에어백(20)의 손상을 방지한다.
여기서, 각 히트 실드 영역(54)에는 공급공(23)에 대응되는 위치에 가스가 이동하는 이동공이 공급공(23)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 제2 테더부재(50)는 에어백(20)과 동일한 재질 또는 유사한 재질의 직물을 이용해서 막(membrain) 형태로 제조되고, 각 히트 실드 영역(54)은 고온의 가스로 인한 손상을 방지할 수 있도록 코팅층이 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전면측 테더와 히트 실드 시트를 통합한 제2 테더부재를 적용해서 인플레이터로부터 공급되는 고온의 가스로 인한 운전석 에어백의 손상을 방지할 수 있다.
따라서 본 발명은 종래기술에서 히트 실드 시트를 제거하고, 전면측 테더와 히트 실드 시트를 연결하는 작업을 추가적으로 수행할 필요가 없어, 운전석 에어백 장치의 구조를 간단하게 하고, 작업성을 향상시킬 수 있으며, 부품 수를 줄여 제조 비용을 절감할 수 있다.
다만, 본 발명은 고온의 가스로 인한 손상을 안정적으로 방지하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 테더부재(50)의 각 히트 실드 영역(54)의 전측에 최소한 개수, 예컨대 하나의 히트 실드 시트(60)를 추가 설치할 수도 있다.
즉, 본 실시 예에서는 제2 테더부재의 제3 및 제4 테더의 양단에 각각 한 쌍의 히트 실드 영역이 마련되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 제2 테더부재의 전개도이다.
제2 테더부재(50)의 제3 및 제4 테더(51,52)에는 도 7에 도시된 바와 같이 각 테더(51,52)의 양단이 아니라, 일측단에만 히트 실드 영역(54)이 마련되고, 다른 일측단에는 전면 패널(21)과 재봉되는 재봉 영역(55)이 마련될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 제2 테더부재에 마련된 각 테더의 양단 중에서 하나 이상에 히트 실드 영역을 형성하여 히트 실드 시트의 개수를 최소화할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 인플레이터로부터 공급되는 고온의 가스로 인한 손상을 방지함과 동시에, 부품 수를 감소시켜 제조 작업시 작업성을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
한편, 도 6에서 제2 테더부재(50)는 단면이 대략 'X' 형상이 되도록, 제3 및 제4 테더(51,52)가 서로 겹쳐지게 배치된다. 그래서 인플레이터(12)로부터 공급된 가스는 제1 테더부재(40)의 디퓨저 영역(43)에 의해 후방 이동이 제한된 상태에서 제2 테더부재(50)의 각 제2 테더 영역(53) 사이 공간을 통해 제2 테더부재(50)의 중심점을 기준으로 '+' 방향을 따라 공급될 수 있다.
즉, 본 실시 예에서 제1 테더부재(40)는 디퓨저 영역(43)을 이용해서 가스의 이동방향을 제2 테더부재(50)의 중심점을 기준으로 각각 '+' 방향을 향하도록 전환한다. 그리고 제1 테더부재(40)는 디퓨저 영역(43)의 형상이나 크기를 조절해서 전방 패널(21)과 후방 패널(22) 사이에 공급되는 가스의 속도 및 양을 조절함으로써, 에어백(20)의 전개 속도 및 전개 형상을 효과적으로 조절할 수 있다.
예를 들어, 디퓨저 영역(43)는 제1 및 제2 테더 영역(44,53) 사이 공간의 단면적보다 약간 크거나 상기 공간의 단면적과 동일한 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
만약, 디퓨저 영역(43)이 각 테더 영역(44,53) 사이 공간의 단면적보다 작은 단면적으로 형성되는 경우, 제1 및 제2 테더 영역(44,53)이 디퓨저 영역(43)으로 인해 완전하게 팽창되지 못함에 따라, 에어백(20)의 전개 형상이 불규칙해지거나 불완전하게 전개될 수 있다.
반면, 디퓨저 영역(43)이 각 테더 영역(44,53) 사이 공간의 단면적보다 약간 큰 단면적으로 형성되는 경우, 에어백(20)의 팽창시 각 테더 영역(44,53)과 재봉된 상하단 및 양측단보다 중앙부가 가스의 압력에 의해 측면에서 보았을 때 후방을 향해 볼록한 호 형상으로 팽창된다.
이에 따라, 인플레이터(12)로부터 공급공(23)을 통해 공급된 가스는 디퓨저 영역(43)에 의해 후방 이동이 제한되고, 디퓨저 영역(43)의 중심점을 기준으로 전방으로 굴절되면서 '+' 방향을 따라 공급된다.
그리고 디퓨저 영역(43)은 각 테더 영역(44,53) 사이 공간의 단면적과 동일한 단면적으로 형성되는 경우, 에어백(20)의 팽창시 각 테더 영역(44,53)과 재봉된 상하단 및 양측단이 재봉된 상태이므로, 대략 평면 형태로 팽창된다.
이에 따라, 인플레이터(12)로부터 공급공(23)을 통해 공급된 가스는 디퓨저 영역(43)에 의해 후방 이동이 제한되고, 디퓨저 영역(43)의 중심점을 기준으로 전방으로 굴절되면서 '+' 방향을 따라 공급된다.
이와 함께, 디퓨저 영역(43)은 에어백(20) 팽창시, 도 4에서 보았을 때 에어백(20)이 수용되는 하우징(13)의 후단부보다 후측에서 전개되도록 배치될 수 있다.
즉, 디퓨저 영역(43)과 하우징(13)의 전단 사이의 거리, 즉 제2 테더 영역(53)의 길이(L1)는 하우징(13)의 전단과 후단 사이의 거리(L2)보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 디퓨저 영역(43)은 가스의 후방 이동을 방지하는 효과를 얻을 수 있도록, 전체 테더 영역(44,53) 길이의 중간부보다 전측에서 전개되도록 배치될 수 있다.
즉, 디퓨저 영역(43)과 에어백(20) 전단 사이의 거리(L3)는 전체 테더 영역(44,53) 길이(L4)의 1/2보다 작게 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 운전석 에어백의 팽창 전개시 테더부재와 디퓨저 및 히트 실드 시트를 통합한 통합부재의 디퓨저 영역을 이용해서 가스의 후방 이동을 제한하고, 가스의 공급 방향을 제어함으로써, 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
그리고 본 발명은 디퓨저와 테더부재 및 히트 실드 시트를 통합해서 설치 구조를 간단하게 하고, 제조시 작업시간을 최소화하며, 작업성을 향상시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 작업자는 전방 패널(21)의 후면에 중앙부가 서로 겹쳐진 제2 테더부재(50)의 제3 및 제4 테더(51,52) 양단이 각각 마련된 두 쌍의 히트 실드 영역(53)을 서로 겹쳐지게 배치한 후, 재봉 방식으로 고정한다.
그리고 작업자는 후방 패널(22)의 전면에 제1 테더부재(40)의 제1 및 제2 테더(41,42)에 각각 형성된 4개의 제1 테더 영역(44)을 재봉 방식으로 고정한다.
이어서, 작업자는 제1 및 제2 테더(41,42)의 디퓨저 영역(43)과 서로 겹쳐진 제3 및 제4 테더(51,52)의 중앙부를 서로 겹친 상태에서 함께 재봉해서 고정한다.
이와 같이, 전방 패널(21)에 히트 실드 영역(54)이 고정된 제2 테더부재(50)와 후방 패널(22)에 제1 테더 영역(44) 후단이 고정된 제1 테더부재(40)를 재봉해서 통합부재(30)를 조립한 후, 전방 패널(21)과 후방 패널(22)의 가장자리를 따라 재봉해서 에어백(20)을 제조한다.
이와 같은 과정을 통해 제조된 에어백(20)은 압축 폴딩 방식으로 폴딩된 상태에서 인플레이터(12)와 함께 스티어링 휠(11)의 하우징(13) 내부에 설치되고, 하우징(13)의 개구면에는 에어백 커버(도면 미도시)가 결합된다.
그래서 자동차의 충돌 발생시, 인플레이터(12)는 자동차에 설치된 충돌감지센서(도면 미도시)의 감지신호에 따라 내부에 작약된 가스발생용 화학약품을 발화시켜 가스를 발생하고, 발생된 가스는 전방 패널(21)의 공급공(23)을 통해 에어백(20) 내부로 공급된다.
이때, 디퓨저 영역(43)이 제1 및 제2 테더부재(40,50)의 대략 중간부에 고정된 상태이므로, 가스의 후방 이동이 제한되고, 디퓨저 영역(43)에 의해 전방으로 굴절된 가스의 공급방향은 디퓨저 영역(43)의 중심점을 기준으로 '+' 방향을 향하도록 변경된다.
본 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(10)의 전개 성능 테스트 결과, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 X 형상의 디퓨저(5)가 적용된 종래기술에 따른 운전석 에어백 장치(1)와 거의 유사한 전개 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
한편, 상기의 실시 예들에서는 제1 및 제2 테더부재(40,50)가 에어백(20)의 중심점을 기준으로 'X' 형상으로 배치되는 구성을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치에 적용되는 제2 테더부재의 전개도이다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자동차의 운전석 에어백 장치(10)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 테더부재(40,50)를 각각 단면이 '+' 형상을 이루도록 배치할 수 있다.
따라서 인플레이터(12)로부터 공급되는 가스는 제1 및 제2 테더부재(40,50) 사이의 공간을 따라 대략 'X' 형상이 되도록 대각선 방향을 따라 공급될 수 있다.
즉, 본 발명은 제1 및 제2 테더부재(40,50) 사이의 공간을 I 또는 - 형상, Y 또는 역 Y 형상, X 또는 + 형상 등으로 형성해서 디퓨저 영역(43)에 의해 후방 이동이 제한된 가스가 이동하는 방향 및 각 테더부재(40,50) 사이의 공간을 통해 이동하는 이동량을 조절할 수 있다.
이를 위해, 본 발명은 제1 및 제2 테더부재(40,50)에 마련된 제1 및 제2 테더 영역의 개수, 각 테더영역의 설치위치 및 폭을 다양하게 조절할 수 있다.
예를 들어, 3개의 테더영역이 적용되는 경우, 3개의 테더영역는 각각 에어백(20)의 중심점을 기준으로 서로 약 120° 간격으로 이격된 위치에 설치되고, 이때 각 테더영역 사이의 공간은 대략 Y 형상 또는 역 Y 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 3개의 테더 영역은 4개의 테더 영역이 적용되는 에어백에서 각 테더 영역의 폭보다 넓은 폭으로 제조되고, 4개의 테더 영역 사이 간격보다 넓은 간격으로 설치될 수 있다.
물론, 각 테더 영역의 폭과 사이 간격은 에어백 전개시 가스의 이동 방향을 측정한 실험 결과에 따라 넓거나 좁게 변경될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 제1 및 제2 테더부재에 마련된 테더 영역의 개수, 설치위치 및 폭을 조절해서 디퓨저 영역에 의해 후방 이동이 제한된 가스의 이동 방향 및 유량을 조절할 수 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 운전석 에어백 내부에 설치되는 디퓨저와 테더부재 및 히트 실드 시트를 통합 설치해서 가스의 후방 이동을 제한하고, 가스의 공급 방향을 제어함으로써, 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.
그리고 본 발명은 디퓨저와 테더부재 및 히트 실드 시트를 통합해서 설치 구조를 간단하게 하고, 제조시 작업시간을 최소화하며, 작업성을 향상시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 운전석 에어백 내부에 설치되는 디퓨저와 테더부재 및 히트 실드 시트를 통합 설치해서 가스의 후방 이동을 제한하고, 전방 및 상하 좌우측방을 향해 가스를 공급함으로써, 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격을 최소화하는 자동차의 운전석 에어백 장치 기술에 적용된다.
10: 자동차의 운전석 에어백 장치
11: 스티어링 휠 12: 인플레이터
13: 하우징
20: 운전석 에어백
21: 전방 패널 22: 후방 패널
23: 공급공
30: 통합부재
40: 제1 테더부재 41,42: 제1,제2 테더
43: 디퓨저 영역 44: 제1 테더 영역
50: 제2 테더부재 51,52: 제3,제4 테더
53: 제2 테더 영역 54: 히트 실드 영역
55: 재봉 영역
60: 히트 실드 시트

Claims (7)

  1. 스티어링 휠 내부에 폴딩 상태로 장착되는 운전석 에어백 및
    상기 운전석 에어백에 연결되어 자동차의 충돌 시 상기 운전석 에어백이 스티어링 휠과 운전자 사이에서 팽창하도록 가스를 공급하는 인플레이터를 포함하고,
    상기 운전석 에어백에는 자동차의 전방을 향하는 전방 패널과 상기 전방 패널과 마주하며 운전자를 향하는 후방 패널 사이에 상기 운전석 에어백의 팽창 두께를 제한하는 테더부재 기능과, 상기 운전석 에어백으로 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 기능 및 고온의 가스로 인한 히트 실드 시트 기능을 통합한 통합부재가 설치되며,
    상기 통합부재는 상기 후방 패널과 연결되고 가스의 공급 방향을 제어하는 제1 테더부재와
    상기 전방 패널과 연결되고 고온의 가스로 인한 손상을 방지하는 제2 테더부재를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 테더부재는 상기 운전석 에어백 내부에서 서로 재봉 방식으로 연결되어 상기 운전석 에어백의 전개 형상을 제한하며,
    상기 제1 테더부재는 중앙부분이 서로 겹쳐지는 제1 및 제2 테더를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 테더는 각각 상기 제2 테더부재와 접합되는 중앙부에 마련되고 상기 인플레이터로부터 공급되는 가스의 공급 방향을 제어하는 디퓨저 영역과,
    상기 디퓨저 영역을 중심으로 미리 설정된 각도만큼 이격되어 외측을 향해 돌출 형성되고 끝단이 상기 후방 패널에 연결되는 한 쌍의 제1 테더 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    각 디퓨저 영역은 서로 겹쳐진 상태에서 상기 제2 테더부재의 중앙부와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 테더부재는 미리 설정된 폭을 갖는 띠 형상으로 형성되고, 중앙부가 서로 겹쳐진 상태에서 양단이 각각 상기 전방 패널에 연결되는 제3 및 제4 테더를 포함하며,
    상기 제3 및 제4 테더는 각각 띠 형상으로 형성되는 제2 테더 영역과
    각 제2 테더 영역의 양단 중에서 하나 이상에 마련되는 히트 실드 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 테더부재는 상기 제1 및 제2 테더 영역 사이의 공간을 통해 이동하는 가스의 이동 방향 및 유량의 조절이 가능하도록, 개수와 설치 위치 및 각 테더 영역의 폭이 조절되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 테더 영역 사이의 공간은 I 또는 - 형상, Y 또는 역 Y 형상, X 또는 + 형상 중에서 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백 장치.
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