KR20040088680A - 자동차용 운전석 에어백 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것으로서, 특히 에어백 쿠션 전개 초기에 운전자의 안면 대응부위가 완전 전개되지 않음으로서, 전개 초기에 운전자의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 충격으로부터 운전자의 상해를 방지할 수 있도록 한 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것이다.

Description

자동차용 운전석 에어백 모듈 { Driver air bag module for car }

본 발명은 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것으로서, 특히 에어백 쿠션 전개 초기에 운전자의 안면 대응부위가 완전 전개되지 않음으로서, 전개 초기에 운전자의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 충격으로부터 운전자의 상해를 방지할 수 있도록 한 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것이다.

자동차 충돌시 관성에 의해 운전자의 몸이 급격하게 전방으로 숙여지고, 경우에 따라서는 스티어링 휠에 운전자의 상체가 부딪혀 심각한 상해를 입을 수 있다.

이러한 상해 방지를 위하여 근래에는 스티어링 휠의 중앙에 에어백을 설치하여 정면 충돌시 전개되어 운전자의 안전을 도모하고 있다.

상기 에어백은 화약이 내장된 인플레이터와, 상기 인플레이터 내의 화약 폭발시 팽창하는 공기에 의해 전개되는 에어백 쿠션, 상기 에어백 쿠션을 감싸는 에어백 커버, 상기 에어백 커버와 리벳 결합되는 마운팅 플레이트, 상기 에어백 쿠션을 상기 마운팅 플레이트에 고정시키는 리테이너로 구성된다.

또한, 상기 에어백 쿠션의 내부에는 상기 에어백 쿠션의 전면 내부와 상기 인플레이터 내의 고정바에 연결되어 완전 전개시의 에어백 형상을 유지하여 주는 내부테더가 설치되어 있다.

따라서, 일정강도 이상의 충돌이 발생하면 에어백 콘트롤러로부터 작동신호가 와이어를 통해 상기 인플레이터 내부의 기폭장치를 작동시켜 화약을 폭발시킴으로써 이 때의 공기 팽창력에 의해 상기 에어백 쿠션이 부풀어 운전자의 상반신을 받쳐 줌으로써 부상을 방지하게 된다.

최근에는 이러한 운전석 에어백 모듈에 각종 편의 장치가 부가되어 멤브레인이나 플로팅 혼의 구조가 직접 일체형으로 장착되곤 한다.

게다가, 최근 북미 지역의 신법규에서는 운전자의 비정상(Out Of Position, 이하 OOP) 착좌에서의 상해 성능 만족까지 법규화되면서, 운전석 에어백은 기본적인 자체 전개 강성뿐만 아니라, 전개시 운전자에게 상해를 입히지 않는 고도의 안전한 설계 및 개발을 요구하고 있다.

한편, 충돌시 운전자의 상체가 숙여지는 시간은 매우 짧으므로 에어백의 전개는 그 보다 더욱 빠른 시간 내에 순간적으로 이루어진다.

그런데, OOP자세에서 운전자가 정면충돌과 같은 돌발적인 사고를 당할 경우, 에어백의 전개속도가 지나치게 빠르고, 전개초기에는 상기 에어백 쿠션의 전면이 운전자 쪽으로 급격히 튀어나오게 되므로, 에어백 쿠션의 전개 압력이 운전자에게 직접적으로 전달되어 운전자의 숙여지는 안면을 강타하여 오히려 운전자의 목이 뒤로 젖혀지면서 심각한 부상을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 내부테더를 갖는 에어백 쿠션은 펀치 아웃 포스(punch out force)와 같은 돌발적인 충격에 의해서 운전자를 에어백 쿠션으로부터 튕겨져 나가게 되므로, 운전자를 안전하게 보호할 수 없는 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에어백 쿠션의 전체적 전개는 운전자의 상반신을 신속히 받쳐줄 수 있도록 충분히 전개되되, 전개초기에 에어백 쿠션의 운전자 안면대응부위에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜, 안면대응부위의 팽창이 지연되도록 하여 에어백에 의한 운전자의 안면충격을 방지하여 운전자의 안면부 및 기타 신체 부위의 상해를 방지할 수있는 자동차용 운전석 에어백 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명인 자동차용 운전석 에어백 모듈의 분리 사시도이고,

도 2는 본 발명의 외부테더의 평면도이고,

도 3은 본 발명인 자동차용 운전석 에어백 모듈의 정면도이고,

도 4는 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 모듈의 전개 과정도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 에어백 커버, 2 : 외부테더,

3 : 리테이너, 4 : 에어백 쿠션,

5 : 마운팅 플레이트, 6 : 인플레이터,

7 : 리벳, 8 : 스티어링 휠,

21 : 테어라인, 22 : 리벳 구멍.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차용 운전석 에어백 모듈은, 가스 유입에 의해 팽창하여 전개되는 에어백 쿠션; 상기 에어백 쿠션을 감싸는 에어백 커버; 상기 에어백 커버와 리벳 결합되는 마운팅 플레이트; 상기 에어백 쿠션 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록, 상기 에어백 쿠션과 에어백 커버 사이에 배치되는 외부테더를 포함하여 이루어진다.

상기 외부테더의 중심부에는 일정한 압력에 의해 파단되도록 테어라인이 형성되어 있다.

그리고, 상기 외부테더는 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 감싸고, 테어라인이 상기 에어백 쿠션의 전개중심부에 배치되도록 한다.

이렇게 함으로서, 상기 에어백 쿠션 전개시 상기 테어라인에 의해 초기에는 전개중심부에 가해지는 압력을 양측단으로 분산시켜 양측단이 먼저 전개되고, 그 후에 상기 테어라인이 분리되어 에어백 쿠션 전체가 전개된다.

이때, 상기 외부테더의 양단에는 리벳 구멍이 형성되어 상기 에어백 커버 및 마운팅 플레이트와 함께 리벳 결합된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명인 자동차용 운전석 에어백 모듈의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 외부테더(2)의 평면도이고, 도 3은 본 발명인 자동차용 운전석 에어백모듈의 정면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 운전석 에어백 모듈은 에어백 커버(1), 외부테더(2), 리테이너(3), 에어백쿠션(4), 마운팅 플레이트(5), 인플레이터(6), 리벳(7) 등으로 구성된다.

상기 에어백 쿠션(4)은 상기 인플레이터(6)내의 화약 폭발시 발생하는 가스의 유입에 의해 팽창하여 전개된다.

그리고, 상기 에어백 커버(1)는 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸면서, 상기 마운팅 플레이트(5)와 리벳(7) 결합을 한고, 상기 리테이너(3)는 상기 에어백 쿠션(4)을 상기 마운팅 플레이트(5)에 고정시킨다.

상기 외부테더(2)는 직사각형의 형상을 갖으며, 상기 에어백 쿠션(4) 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸면서 상기 에어백 쿠션(4)과 에어백 커버(1) 사이에 배치된다.

이때, 상기 외부테더(2)가 상기 에어백 쿠션(4)을 상하방향으로 전개중심부를 포함한 채 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸도록 함으로서, 상기 외부테더(2)에 의해 상기 에어백 쿠션(4) 전개시 운전자의 안면대응부위인 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜 일정시간동안 전개중심부의 팽창이 지연되면서 동시에 양측단이 먼저 전개되도록 한다.

그리고, 상기 외부테더(2)는 상기 에어백 쿠션(4) 전체를 감싸는 것이 아닌 전개중심부만을 감싸도록 하여, 전개중심부의 압력이 감싸지 않은 부위로 분산되어 감싸지 않은 부위 즉 양측단이 먼저 팽창될 수 있도록 하여야 함이 바람직하다.

일정시간 후 상기 외부테더(2)가 분리되어 상기 에어백 쿠션 전체가 전개되기 위하여, 상기 외부테더(2)의 중심부에는 상기 에어백 쿠션(4)의 일정한 압력에 의해 파단될 수 있는 테어라인(21)이 형성되어 있다.

즉, 상기 테어라인(21)이 형성된 부분의 두께가 다른 부위에 비해 현저하게 얇으므로, 상기 외부테더(2)가 에어백 쿠션(4)의 팽창력을 받게 되면 타부위보다 테어라인(21) 부분이 먼저 찢어지게 된다.

이때, 상기 외부테더(2)의 테어라인(21)은 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부에 배치되도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 외부테더(2)에는 상기 에어백 커버(1) 및 마운팅 플레이트(5)와 함께 리벳(7) 결합되어 고정되도록 양단에 리벳구멍(22)이 형성되어 있다.

상기 리벳구멍(22)에 의해 상기 에어백 커버(1)와 마운팅 플레이트(5)의 결합시 한번에 상기 외부테더(2)도 함께 결합할 수 있게 되어, 상기 외부테더(2)를 고정시키기 위한 별도의 공정이 필요 없게 된다.

이렇게 함으로서, 중심부에 테어라인(21)이 형성된 상기 외부테더(2)에 의해 전개시 상기 에어백 쿠션(4)은 양측단이 먼저 전개되고, 일정시간 또는 일정한 전개가 되면 상기 에어백 쿠션(4) 내부의 전개압력에 의해 상기 테어라인(21)이 분리되어 상기 에어백 쿠션(4) 전체가 전개된다.

따라서, 전개초기에 전개중심부의 팽창이 지연되어 에어백 쿠션(4) 전개방향을 양측단으로 유도함으로서, 운전자의 안면부 및 기타 신체부위가 에어백 전개 압력에 의해 부상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 외부테더(2)는 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부가 아닌 다른 부위를 감싸도록 하여, 충격방지를 위한 부위에 따라 상기 에어백 쿠션(4)의 초기 전개의 형상을 다양하게 변형하여 이용할 수 있다.

즉, 상기 에어백 쿠션(4)이 전개 초기에 먼저 상하방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 외부테더(2)가 좌우방향으로 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸도록 하고, 상기 에어백 쿠션(4)이 전개 초기에 먼저 좌우방향으로 전개될 것을 요구하는 경우에는, 상기 외부테더(2)가 상하방향으로 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸도록 하여 그 요구를 만족시킬 수 있다.

상기 외부테더(2)는 다수의 방향으로 설치하여 운전자의 부상을 방지할 수도 있다.

이렇게 구성된 에어백 모듈은 자동차의 스티어링 휠(8)에 장착하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 모듈의 전개 과정을 위에서 본 도면이다.

도 5(a)는 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 모듈이 전개되기 전의 장착상태인 상기 외부테더(2)가 상기 에어백 쿠션(4)을 감싸고 있는 것을 나타내고, 도 5(b)는 초기 전개시에 상기 에어백 쿠션(4)의 전개중심부가 상기 외부테더(2)에 의해 팽창이 억제되어 압력이 좌우측단으로 분산되는 것을 나타낸다.

그리고, 도 5(c)는 상기 에어백 쿠션(4)에 소정의 압력이 가해지게 되어 상기 외부테더(2)의 테어라인(21)이 분리되고 에어백 쿠션(4)이 전개되는 것을 나타내고, 도 5(d)는 상기 에어백 쿠션(4)이 완전 전개된 것을 나타낸다.

여기에서 OOP성능에 영향을 주는 전개 타이밍은 도 5(b)일 때이다.

전개 타이밍을 빠르게 하기 위해서는 테어라인(21)의 인장응력을 약하게 하여 상기 외부테더(2)가 약한 팽창압력에도 분리되도록 하고, 전개 타이밍을 늦게 하기 위해서는 테어라인(21)의 인장응력을 강하게 하여 상기 외부테더(2)가 강한 팽창압력에 의해 분리되도록 한다.

본 발명인 자동차용 운전석 에어백 모듈은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동차용 운전석 에어백 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 에어백 쿠션의 전개 초기에 쿠션 전개압의 조정으로 인해 운전자전방 방향의 방향성을 구속함으로써, OOP자세 운전자의 에어백에 의한 상해를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 외부테더가 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 상하방향으로 감싸 지지하게 함으로서, 상기 에어백 쿠션의 초기 전개시 전개중심부에 가해지는 압력을 일시적으로 양측단으로 분산시켜, 전개중심부의 팽창이 지연되도록 하여 전개 초기에 운전자의 안면부 및 기타 신체 부위에 가해지는 펀치 아웃 포스와 같은 돌발적인 충격으로부터의 운전자의 상해 위험성을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 외부테더의 중심부에 형성된 테어라인이 일정시간 또는 일정량의 전개 이후에는 분리되어, 전개 초기에만 전개중심부의 팽창을 억제하고 전개 후기에는 상기 에어백 쿠션 전체가 팽창하여 전개됨으로, 운전자의 상반신을 신속히 받쳐주어 충격을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 상기 테어라인의 인장응력에 따라 결합력의 세기를 다양하게 조절하기가 용이하기 때문에, 운전자에 따른 상기 에어백 쿠션의 전개타이밍을 다양하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 외부테더를 상기 에어백 커버와 에어백 쿠션 사이에 배치함으로서, 상기 에어백 쿠션 전개시 에어백 쿠션이 상기 에어백 커버와 외부테더에 동시에 접촉하게되어 초기에 강한 에어백의 폭발력에 의한 외부테더의 조기 파단을 방지할 수 있다.

다섯째, 설치가 간단하고, 본 외부테더의 설치를 위하여 상기 에어백 커버나 에어백 모듈에 추가적인 설계변경이 요구되지 않는다.

Claims (3)

1. 가스 유입에 의하여 팽창하여 전개되는 에어백 쿠션;

   상기 에어백 쿠션을 감싸는 에어백 커버;

   상기 에어백 커버와 리벳 결합되는 마운팅 플레이트;

   상기 에어백 쿠션 전개시 일시적으로 전개면의 일부가 팽창이 지연되도록, 상기 에어백 쿠션과 에어백 커버 사이에 배치되는 외부테더를 포함하여 이루어지되,

   상기 외부테더의 중심부에는 일정한 압력에 의해 파단되는 테어라인이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부테더는 상기 에어백 쿠션의 전개중심부를 감싸고, 테어라인이 상기 에어백 쿠션의 전개중심부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 외부테더는 상기 에어백 커버 및 마운팅 플레이트와 함께 리벳 결합되어 고정되도록 양측에 리벳 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.