KR20050021182A - 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조 - Google Patents

자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조에 관한 것으로, 에어백모듈에 저면의 모듈브라켓트(20)를 관통하여 하방으로 노출되는 걸림부(71)가 형성된 스프링와이어(70)가 내장되고, 스티어링휠(10)의 베이스플레이트(12)에는 상기 걸림부(71)의 대응위치에 후크(15)가 형성되어, 에어백모듈을 스티어링휠(10)의 전면으로부터 하방으로 밀어넣음으로써 상기 후크(15)에 상기 걸림부(71)가 걸려져서 스티어링휠(10)에 에어백모듈이 장착되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 별도의 특수공구를 사용할 필요없이 에어백모듈을 손으로 눌러주는 동작만으로 간단하게 에어백모듈의 조립작업을 완료할 수 있게 됨으로써 작업이 매우 간편해지고, 능률이 향상되는 효과가 있다.

Description

자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조{driver side air bag module mounting structure of vehicles}
본 발명은 자동차의 에어백모듈 장착구조에 관한 것으로, 특히 스티어링휠에 장착되는 운전석 에어백모듈 장착구조에 관한 것이다.
차량 충돌사고시 운전자 쪽으로 전개되어 스티어링휠에 의한 운전자의 상체 및 안면 상해치를 감소시키는 운전자용 에어백은 이제 대부분의 차량에 설치되는 일반적인 것이 되었다.
상기 운전석 에어백은 하나의 모듈(module)로 제작되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링휠(1)에 장착되는 모듈브라켓트(2)와, 이 모듈브라켓트(2)에 장착되는 인플레이터(3)와, 리테이너(4)를 매개로 상기 인플레이터(3)를 덮는 상태로 상기 모듈브라켓트(2)에 연결되는 쿠션(5,일반적으로 이 쿠션을 에어백이라 칭한다.)과, 상기 인플레이터(3), 리테이너(4), 쿠션(5)을 모두 덮는 상태로 상기 모듈브라켓트(2)에 고정되는 커버(6)로 구성된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스티어링휠(1)의 중앙에는 코어(1a)에 고정되는 베이스플레이트(1b)가 설치되는데, 이 베이스플레이트(1b)의 양측단에는 상방으로 돌출편(1c)이 형성되어 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 에어백모듈의 모듈브라켓트(2)를 상기 베이스플레이트(1b)의 돌출편(1c)에 볼팅함으로써 에어백모듈이 스티어링휠(1)에 장착되게 된다.(도면에는 에어백모듈 전체를 도시하지 않고, 모듈브라켓트(2)만을 도시하였다.)
상기 볼팅작업은 다음과 같이 이루어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 모듈브라켓트(2)의 양 측면에는 너트공이 형성되어 이 너트공에 너트(7)가 압입되어 있다. 그리고, 상기 베이스플레이트(1b)의 두 돌출편(1c)에는 각각의 볼트공이 형성되어 있다.
따라서, 에어백모듈(상기 모듈브라켓트(2)를 포함한 상태)을 스티어링휠(1)의 중앙으로 위치시킨뒤, 돌출편(1c)의 외측으로부터 볼트(8)를 삽입하여 상기 너트(7)에 체결함으로써 스티어링휠(1)에 에어백모듈을 장착하게 된다.
그런데, 상기 볼팅작업에는 스타볼트(star bolt ; 헤드의 공구홈이 별 모양으로 성형된 볼트)라고 하는 특수볼트를 사용하고 있는 바, 이에 대응되는 특수공구를 사용하여 작업을 실시하여야 하고, 또한 작업자는 스티어링휠(1)과 운전석 계기판 사이로 공구를 진입시켜 조립작업을 진행해야 하므로 작업자세가 불편하여 작업능률이 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 장착을 위해 특수볼트 및 특수공구를 사용하지 않아도 되고, 또한 스티어링휠 전면으로부터 한 번의 밀어넣기 동작만으로 장착이 완료됨으로써 작업이 매우 간편하고 용이하게 이루어질 수 있도록 된 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어백모듈에 저면의 모듈브라켓트를 관통하여 하방으로 노출되는 걸림부가 형성된 스프링와이어가 내장되고, 스티어링휠의 베이스플레이트에는 상기 걸림부의 대응위치에 후크가 형성되어, 에어백모듈을 스티어링휠의 전면으로부터 하방으로 밀어넣음으로써 상기 후크에 상기 걸림부가 걸려져서 스티어링휠에 에어백모듈이 장착되는 것을 특징으로 한다.
즉, 에어백모듈의 장착을 위해 별도의 체결부품이나 특수공구를 사용하지 않아도 되며, 간편한 1회의 동작으로 장착작업이 완료될 수 있도록 된 것이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 운전석 에어백 모듈의 분해사시도로서, 본 발명의 에어백 모듈 역시 스티어링휠(10)의 중앙에 장착되는 모듈브라켓트(20), 이 모듈브라켓트(20)에 장착되는 인플레이터(30), 상기 모듈브라켓트(20)에 리테이너(40)를 매개로 장착되는 쿠션(50), 이 쿠션(50)을 덮는 상태로 상기 모듈브라켓트(20)에 장착되는 커버(60)로 구성되며, 상기 인플레이터(30)와 모듈브라켓트(20)의 사이에 구비되어 에어백모듈을 스티어링휠(10) 상에 고정시키는데 사용되는 스프링와이어(70)를 포함한다.
본 발명의 상기 모듈브라켓트(20)는 중앙에 상기 인플레이터(30)의 하부가 관통/안착되는 원형의 안착홀(21)이 형성된 원형판으로서, 외주면에 다수의 후크(22)가 형성되고, 몸체의 면상에는 4개소(사각형의 꼭지점 위치)에 핀홀(23)이 형성되며, 이 핀홀(23) 사이의 3개소에 직선형의 슬릿(24)이 형성된다. 또한, 상기 각 핀홀(23)에 인접한 4개소에 핀홀(23)보다 직경이 작은 볼트공(25)이 형성되며, 원형 면중 상기 슬릿(24)이 형성되지 않은 부분의 양측(2개소)에는 와이어공(26)이 형성되어 있다.
상기 인플레이터(30)는 원통형으로 제작되어 있으며, 외주면의 중간에 플랜지(31)가 형성되고, 이 플랜지(31)의 하면 4개소에는 각각 볼트(32)가 형성된다.
상기 리테이너(40)는 상기 모듈브라켓트(20)의 상면에 안착되어질 수 있는 크기로 제작된 대략 8각 링형 부품으로서, 중앙에 상기 모듈브라켓트(20)의 안착홀(21)과 같은 크기의 관통홀(41)이 형성되고, 면상의 4개소에 상기 인플레이터(30)의 볼트(32)가 관통되는 볼트공(42)이 형성되며, 4모서리 부분의 하면에는 각각 가이드핀(43)이 형성된다.
상기 쿠션(50)은 상기 모듈브라켓트(20)의 형상에 맞추어 접혀진 최종 상태가 원통형이 되도록 접혀지며, 상기 커버(60) 또한 마찬가지로 하면이 개방된 원통형으로 제작되되, 외주면의 하단에는 상기 모듈브라켓트(20)에 형성된 후크(22)들에 대응되는 위치에 다수의 걸림공(61)이 형성된다.
그리고, 상기 스프링와이어(70)는 평면상으로 4모서리 부위가 상기 리테이너(40)의 상면에 안착될 수 있는 형상으로 절곡성형되고, 상기 모듈브라켓트(20)의 슬릿(24)에 대응되는 부분(상부 1개소, 양측부 2개소, 총 3개소)은 하방으로 절곡성형되어 4각의 걸림부(71)가 형성되며, 양측 단부(72) 역시 하방으로 절곡성형되어 있다.
상기와 같이 구성된 에어백 모듈의 조립과정을 살펴본다. 상기 핀홀(23)에 가이드핀(43)이 삽입되는 상태로 모듈브라켓트(20)의 상면에 리테이너(40)가 안착되고, 그 위로 스프링와이어(70)가 올려지는데, 이때 스프링와이어(70)의 각 걸림부(71)는 모듈브라켓트(20)의 대응 슬릿(24)에 삽입되고, 걸림부(71) 사이의 몸체 부분은 리테이너(40)의 모서리부 상면에 안착되며, 양측의 단부(72)는 리테이너(40) 몸체의 절개된 부분을 통하여 아래쪽 모듈브라켓트(20)에 형성된 와이어공(26)에 삽입된다.
그리고, 그 상부에 상기 인플레이터(30)가 위치되는데, 인플레이터(30)에는 쿠션(50)이 연결되어 있는 상태이고, 플랜지(31)의 하면에 형성된 볼트(32)는 상기 리테이너(40)의 볼트공(42)과 모듈브라켓트(20)의 볼트공(25)을 차례로 관통하게 되며, 모듈브라켓트(20)의 하면쪽에서 너트(80)가 조여지게 된다.
상기 쿠션(50)은 하면에 형성된 가스주입구 내측으로 인플레이터(30)의 몸체 상부가 삽입되고, 플랜지(31)가 쿠션(50)과 이에 재봉된 쿠션커버(도시하지 않음)의 사이에 위치되어 각 볼트(32)들은 쿠션커버에 형성된 구멍을 관통하여 있게 되며, 이 상태에서 인플레이터(30)가 리테이너(40)를 사이에 두고 모듈브라켓트(20)에 볼팅됨으로써 쿠션(50)이 인플레이터(30)와 리테이너(40)의 사이에 견고하게 끼워져 있게 되며, 또한 상기 스프링와이어(70)도 견고히 장착상태를 유지할 수 있게 된다.
이상과 같이, 모듈브라켓트(20)에 리테이너(40), 스프링와이어(70), 인플레이터(30), 쿠션(50)이 모두 장착된 후에는 상기 커버(60)을 그 상부로 덧씌우게 되는데, 커버(60)의 외주면에 형성된 걸림공(61)에 모듈브라켓트(20)의 후크(22)가 걸려짐으로써 양자의 결합이 이루어지게 된다.
이와 같은 조립완료 상태의 에어백 모듈이 도 5에 도시되어 있는데, 전술한 바와 같이 후크(22)가 걸림공(61)에 걸려짐으로써 모듈브라켓트(20)와 커버(60)가 결합되어 있음을 알 수 있다.
또한, 모듈브라켓트(20)의 핀홀(23)을 통해 리테이너(40)의 네 가이드핀(43)이 돌출되어 있고, 슬릿(24)을 통해 스프링와이어(70)의 세 걸림부(71)가 돌출되어 있으며, 상기 스프링와이어(70)의 양측 단부(72)가 와이어공(26)에 삽입되어 걸려져 있는 상태도 확인 할 수 있다.(가이드핀(43)에 끼워진 스프링(90)은 이하에서 설명한다.)
그리고, 모듈브라켓(20)의 안착홀(21)을 통해 노출되어 있는 부분은 상기 인플레이터(30)의 밑부분이며, 여기에 작동전류 인가를 위한 단자가 설치되어 있다.
한편, 스티어링휠(10) 중앙의 베이스플레이트(12)━코어(11)에 연결되어 있다.━에는 상기 리테이너(40)의 각 가이드핀(43)에 대응되는 위치에 원형돌출부(13)가 형성되는데, 이 원형돌출부(13)에는 상기 가이드핀(43)이 삽입되는 원형의 구멍인 가이드홀(14)이 형성된다.
또한, 상기 원형돌출부(13)들의 사이 부분들 중 베이스플레이트(12)의 중앙 상단과 양 측부에는 상기 스프링와이어(70)의 걸림부(71)들이 걸려질 후크(15)가 형성되는데, 이들 후크(15)는 상면에 경사면이 형성되어 상기 걸림부(71)가 경사면을 따라 미끄러지다가 경사면의 종단에서 걸림턱부분으로 순간이동되면서 걸려지도록 된 일반적인 형상의 후크이며, 양측의 것들은 후크가 바깥방향을 향하도록 형성되어 있고, 중앙 상단의 것은 후크가 내측방향을 향하도록 형성되어 있다.
또한, 상기 베이스플레이트의 하단 양측에는 원기둥형상의 서포터(16)가 형성되는데, 이 서포터(16)의 상단에는 각각 원형의 접촉단(17)이 형성된다. 한편, 상기 후크(15) 중에서 중앙 상단의 후크(15) 상단에도 동일한 형상의 접촉단(17)이 형성되어, 상기 중앙 상단의 후크(15)는 서포터의 역할도 겸하게 된다.
그리고, 접촉단(17)들의 형성위치에 대응하여 상기 모듈브라켓트(20)의 하면에도 동일한 원형 형상의 접촉단(27)이 형성되어 있다.
이상 전술한 바와 같은 에어백모듈은 다음과 같이 스티어링휠(10)에 조립된다.
작업자는 상기 에어백모듈을 스티어링힐(10)의 상부에서 하방으로 진입시킨다. 즉, 4개의 가이드핀(43)을 스티어링휠(10)측 가이드홀(14)에 맞추고 스티어링휠의 중심 아랫방향을 향해 에어백모듈에 힘을 가하면 스프링와이어(70)의 각 걸림부(71)가 해당 후크(15)의 경사면을 따라 미끄러지다가 경사면이 끝나는 순간부터 후크(15)에 걸려짐으로써 에어백모듈이 스티어링휠에 장착되게 된다.
이때, 상기 가이드핀(43)이 가이드홀(14)내로 삽입되면서 에어백모듈의 진행경로를 바로잡아 주기 때문에 작업자는 단순히 에어백모듈을 하방으로 눌러주기만 하면 조립이 완료되게 된다.
따라서, 작업자는 종래와 같이 특수볼트 및 특수공구를 사용할 필요가 없게 되며, 더욱이 특수공구를 스티어링휠과 운전석 계기판 사이로 진입시키는 불편한 자세로 작업하지 않아도 되게 됨으로써 조립작업이 매우 용이하게 이루어지게 된다.
한편, 상기 스프링와이어(70)의 걸림부(71)가 단순히 후크(15)에 걸려 있는 상태만으로는 에어백모듈의 조립상태가 유지는 되지만 약간의 유동이 있을 수도 있으므로 도시된 바와 같이 스프링(90)을 이용한다.
이 스프링(90)은 에어백모듈을 스티어링휠(10)에 장착하기 전에 상기 가이드핀(43)에 선조립되는 것으로, 이를 위해 가이드핀(43)의 상부는 스프링(90)이 꼭 끼워맞춰질 수 있는 정도의 직경으로 형성되며, 스프링(90)은 상기 가이드홀(14)보다 큰 지름으로 형성된다.
이와 같이 스프링(90)을 선 조립한 상태에서 에어백모듈을 스티어링휠(10)에 장착하게 되면, 작업자가 에어백모듈을 하방으로 눌러 걸림부(71)들을 후크(15)에 걸려지게 한 후에 손을 놓으면(가압력이 제거되면) 눌려져 있는 스프링(90)의 복원력에 의해 에어백모듈에는 항상 상방으로 힘이 가해지게 되며, 이 힘에 의해 상기 걸림부(71)와 후크(15)의 결합상태가 더욱 견고해지게 됨으로써 조립상태에서 에어백모듈이 유동될 수 없게 된다.
한편, 상기 서포터(16)들과 중앙 상단의 후크(15)는 작업자가 에어백모듈을 하방으로 내리 누를 때 에어백모듈을 지지하여 그 하향 위치를 제한하는 역할을 하는데 이는 스프링(90)의 지나친 압축을 방지하는 역할을 하게 되며, 조립시 작업자가 과도한 힘을 가하지 않도록 하는데도 도움이 된다.
즉, 작업자가 에어백모듈을 누르고 있을때는 상기 서포터(16)와 중앙 상단 후크(15)의 접촉단(17)과 모듈브라켓트(20)에 형성된 접촉단(27)은 서로 맞닿게 되고, 이후 작업자가 힘을 제거하여 스프링(90)의 복원력이 작용하면 상기 접촉단(27)은 미세한 거리로 이격되어 있게 된다.
조립작업 완료후에도 상기 접촉단(17,27)들이 상호 접촉되어 있음으로써 보다 안정적인 조립상태를 유지토록 하기 위해서는 상기 접촉단(17,27)들을 탄성 변형률이 좋은 고무 등으로 제작하여 부착하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 작업자가 에어백모듈을 정위치시킨뒤 하방으로 눌러주기만 하면 조립이 완료됨으로써 종래와 같이 특수공구를 사용하여 불편한 자세로 조립할 필요가 없게 되어 작업능률이 크게 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 운전석 에어백모듈의 분해 사시도,
도 2는 에어백모듈 장착전의 스티어링휠 사시도,
도 3은 에어백모듈 중 브라켓트가 장착된 상태의 스티어링휠 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 운전석 에어백모듈의 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 운전석 에어백모듈의 조립상태를 하측에서 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 운전석 에어백모듈의 장착상태도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 스티어링휠, 14 : 가이드홀,
15 : 후크, 17 : 접촉단,
20 : 모듈브라켓트, 22 : 후크,
23 : 핀홀, 24 : 슬릿,
25 : 볼트공, 27 : 접촉단,
30 : 인플레이터, 32 : 볼트,
40 : 리테이너, 42 : 볼트공,
43 : 가이드핀, 50 : 쿠션,
60 : 커버, 61 : 걸림공,
70 : 스프링와이어, 71 : 걸림부,
80 : 너트, 90 : 스프링.

Claims (9)

  1. 에어백모듈에 저면의 모듈브라켓트(20)를 관통하여 하방으로 노출되는 걸림부(71)가 형성된 스프링와이어(70)가 내장되고, 스티어링휠(10)의 베이스플레이트(12)에는 상기 걸림부(71)의 대응위치에 후크(15)가 형성되어, 에어백모듈을 스티어링휠(10)의 전면으로부터 하방으로 밀어넣음으로써 상기 후크(15)에 상기 걸림부(71)가 걸려져서 스티어링휠(10)에 에어백모듈이 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스프링와이어(70)는 걸림부(71)가 형성되지 않은 부분이 리테이너(40)의 상면에 안착되고, 상기 걸림부(71)는 모듈브라켓트(20)에 형성된 슬릿(24)을 통해 에어백모듈의 하방으로 돌출되며, 양측 단부(72)는 모듈브라켓트(20)에 형성된 와이어공(26)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 리테이너(40)의 하면에 가이드핀(43)이 형성되고, 이 가이드핀(43)은 모듈브라켓트(20)에 형성된 핀홀(23)을 통해 에어백모듈의 하방으로 돌출되며, 상기 스티어링휠(10)의 베이스플레이트(12)에는 가이드핀(43)에 대응되는 위치에 가이드홀(14)이 형성된 원형돌출부(13)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가이드핀(43)에 스프링(90)이 끼워지되, 이 스프링(90)은 상기 가이드홀(43)보다 직경이 커서 에어백모듈 장착시 압축되었다가 조립자에 의한 가압력이 사라지면 에어백모듈을 상방으로 밀어주도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 리테이너(40)와 모듈브라켓트(20)의 동일한 위치에 볼트공(42,25)이 형성되어, 이 볼트공(42,25)으로 리테이너(40) 상부에 위치되는 인플레이터(30)의 플랜지(31)에 형성된 볼트(32)가 관통되고, 이 볼트(32)에 모듈브라켓트(20)의 하부로부터 너트(80)가 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 리테이너(40)와 모듈브라켓트(20)에는 그 상부에 위치되는 인플레이터(30)의 하부몸체가 관통되어 모듈브라켓트(20)의 하면으로 노출될 수 있도록 관통홀(41) 및 안착홀(21)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 베이스플레이트(12)의 하단 양측에 서포터(16)가 형성되고, 이 서포터(16)와 상기 후크(15) 중 베이스플레이트(12)의 중앙상부에 위치한 후크(15)의 상면에 접촉단(17)이 형성되며, 상기 모듈브라켓트(20) 밑면에 에어백모듈 장착시 상기 접촉단(17)에 접촉되는 접촉단(27)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 접촉단(17,27)들은 탄성 변형가능한 고무 등의 재질로 제작되어 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 모듈브라켓트(20)에는 모듈브라켓트(20)의 상부에 장착되는 부품들을 덮어주는 커버(60)가 구비되되, 이 커버(60)와 상기 모듈브라켓트(20)의 외주면에는 각각 걸림공(61)과 후크(22)가 형성되어, 이 후크(22)가 상기 걸림공(61)에 걸려짐으로써 모듈브라켓트(20)에 커버(60)가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운전석 에어백모듈 조립구조.
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