KR20070094856A - 에어백 모듈 - Google Patents

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KR20070094856A
KR20070094856A KR1020077018747A KR20077018747A KR20070094856A KR 20070094856 A KR20070094856 A KR 20070094856A KR 1020077018747 A KR1020077018747 A KR 1020077018747A KR 20077018747 A KR20077018747 A KR 20077018747A KR 20070094856 A KR20070094856 A KR 20070094856A
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KR
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inflator
bracket
receiving opening
airbag module
plate portion
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KR1020077018747A
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Inventor
그레고리 마니레
켄 트레피악
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키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
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Abstract

에어백 모듈(20)은 팽창 가스를 제공하기 위한 팽창기(200)와, 팽창기를 보유 위치를 향해 탄성적으로 바이어싱(biasing)하기 위한 일체형 스프링부를 구비한 브래킷 조립체(100)를 포함한다.

Description

에어백 모듈{AIRBAG MODULE}
본 발명은 보다 적은 부품을 갖는 에어백 모듈, 및 반동 또는 스프링과 같은 부분을 갖는 개선된 브래킷(bracket)을 제공한다.
본 발명은 팽창 가스를 제공하기 위한 팽창기와, 보유 위치(retained position)를 향하여 팽창기를 탄력적으로 바이어싱(biasing)하기 위한 일체형 스프링부를 갖는 브래킷을 구비한 에어백 모듈을 포함한다.
도 1은 본 발명의 에어백 모듈의 구성요소를 도시하는 도면,
도 2는 브래킷 조립체의 사시도,
도 2a는 도 2의 브래킷 조립체의 단부도,
도 3은 부분적으로 브래킷 내에 있는 팽창기를 도시하는 도면,
도 4는 도 3의 팽창기와 브래킷 조립체의 단부도,
도 5는 브래킷 조립체에 완전히 조립된 팽창기를 도시하는 도면,
도 6은 측부 충돌 에어백 모듈의 단면도,
도 7은 차량 좌석에 설치된 도 6의 에어백 모듈을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 변형 실시예를 도시하는 도면.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 모듈(20)의 구성요소를 도시한다. 에어백 모듈(20)은 브래킷 조립체(100), 팽창기(200) 및 에어백(300)(도 6에 도시됨)을 포함한다. 일단 감기거나 또는 접혀진 상태로 구성된 에어백(300)은, 도 6에 도시된 바와 같은 얇은 포장재(310)에 의해 이 상태로 유지된다. 당업계에 공지된 바와 같이, 어떤 일정 설치에 있어서는, 에어백 모듈은 또한 접어진 에어백 및 팽창기를 보호하기 위해 얇은 포장재 주위에 커버를 포함할 수도 있다.
브래킷 조립체(100)는 바람직하게는 스틸인 스탬핑(stamping)된 브래킷(102)을 포함하고, 브래킷(102)은 대체로 브래킷의 중앙에 위치된 중심의 기다란 플레이트부(104)를 구비한다. 브래킷(102)은 대향하여 위치한 융기된 측부(106a, 106b)로 천이되고, 융기된 측부(106a, 106b)는 플레이트부(104)의 길이방향 축선(112)에 대해 평행하다. 융기된 측부(106a, 106b)는 도 8에 도시된 변형 실시예에 나타난 바와 같이 선택적이다.
플레이트부(104)는 도 2에 도시된 바와 같이 관통하는 복수의 장착 개구(107a, 107b)를 구비한다. 브래킷 조립체(100)에 있어서, 각 장착 개구(107a, 107b)는 나사산이 형성된 장착 스터드(stud)(110)와 같은 적당한 패스너(fastener)를 수용한다. 각 장착 스터드(110)는 차량 내의 프레임 부재에 고정되도록 구성된다. 브래킷(102)은 2개의 대향하는 브래킷 단부(120, 130)를 구비한다. 도 2에 도시된 플레이트부(104)는 탭(tab)(109)의 형태의 스탬핑된 특징부를 포함한다. 탭은 좌측 핸들 또는 우측 핸들 차량 좌석 또는 다른 유사한 장착 위치 상에 사용되는 브래킷을 식별하는 데에 이용된다. 몇몇 브래킷에 있어서 탭(109)은 도 2에 도시된 바와 같이 아래로 구부러지고, 다른 브래킷에 있어서 안구부러지게 형성되거나 또는 전혀 구부러지지 않게 형성된다.
제 1 브래킷 단부(120)는 플레이트부(104)와 함께 단일 피스(one-piece) 구성요소로서 일체적으로 형성되고, 제 1 팽창기 수용 개구(122)를 포함한다. 제 1 팽창기 수용 개구(122)의 하단부(124)는 플레이트부(104)의 상단으로부터 거리(d1)만큼 이격되어 있고, 이것은 팽창기 배향 및 위치설정시 도움이 된다. 브래킷의 제조 동안, 제 1 브래킷 단부(120)는 도면에 도시된 바와 같이 플레이트부(104)의 평면(112)으로부터 각도(A1)(도 1 참조)만큼 (최초 평면 형상으로부터) 상방으로 구부러진다. 제 1 팽창기 수용 개구(122)는 바람직하게는 원형 형상이지만, 일반적으로 제 1 팽창기 수용 개구(122)의 형상은 팽창기의 정합부(mating part)의 형상을 따르거나 또는 적어도 관통하는 이 정합부의 통로를 허용할 것이다. 바람직한 실시예에 있어서, 제 1 브래킷 단부(120)는 약 85°만큼 상방으로 구부러진다(A1 = 85°).
제 2 브래킷 단부(130)는 가요성이고 제 1 브래킷 단부(120)와 함께 플레이트부(104)의 부분으로서 일체적으로 형성되며, 타원형(oblong) 형상을 갖는 제 2 팽창기 수용 개구(132)를 규정하는 타원형 림(rim)(129)을 포함한다. 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 바닥(134)은 팽창기를 위치설정하고 배향시키도록 플레이트부(104)로부터 거리(d2)만큼 이격되어 있다. 제 2 브래킷 단부(130)는 각도(A2)만큼 플레이트부(104)의 평면으로부터 상방으로 구부러진다. 바람직한 실시예에 있어서, 각도(A2)는 대략 35°이다.
도 2 및 도 2a에 있어서, 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)는 주 직경(140) 및 부 직경(142)을 갖는다. 도 1에 있어서, 팽창기(200)는 대체로 원통 형상이고, 단면이 원형인 주 본체부(202)를 포함한다. 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내에 팽창기의 통로를 허용하기 위해, 주 본체부(202)의 직경은 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 부 직경(142)보다 약간 작다.
도시된 팽창기(200)는 공기, 아르곤 또는 헬륨 또는 이들의 임의의 조합과 같은 가스를 포함하는 저장 가스 팽창기이다. 저장 가스 팽창기(200)는 복수의 출구 포트(210)를 빠져나가기 전에 저장 가스의 방출을 개시하거나 저장 가스를 가열할 수 있는 적어도 하나의 개시기(initiator)(211)를 포함하는 불꽃 요소(pyrotechnic element) 또는 요소들을 구비한다. 개시기는 관련 제어기(도시하지 않음)로부터 작동 신호를 수신한다. 팽창기는 [개시기(211)를 수용하는] 원통 형상의 장착 단부(212)와, 브래킷 조립체(100)의 제 1 팽창기 수용 개구(122)를 통해 삽입가능한 개시기의 전기 커넥터(213)(도 8 참조)를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 팽창기의 원통 형상의 장착 단부(121)의 직경은 제 1 팽창기 수용 개구(122)의 직경보다 약간 작다.
도 3은 브래킷 조립체(100)에 대해 부분적으로 조립된 구성의 팽창기(200)를 도시한다. 이 구성에 있어서, 팽창기의 큰 단부(206)는 제 2 브래킷 단부(130)의 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내에 삽입된다. 이 구성에 있어서, 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 부 직경이 팽창기의 주 본체부(202)의 외경(206)보다 대체로 크다는 점에서, 팽창기는 용이하게 개구 내에 삽입된다. 팽창기(200)가 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구부(132)의 개구 내에 부분적으로 삽입된 상태로, 팽창기(200)의 하부측 또는 바닥(222)은 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 하부 극단(146) 또는 바닥(134)과 결합하고, 이것은 팽창기가 피봇 회전하는 유효한 피봇 지점을 제공한다. 팽창기(200)가 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내에 위치되면, 브래킷의 플레이트부(104)는 대체로 수평 배향으로 유지된다.
팽창기의 상부측 또는 최상부(220)가 타원형의 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 최상부 또는 정점(144)과 결합될 때까지[이 때, 팽창기(200)는 플레이트부(104)에 대해 각도(A3)로 배향됨] 팽창기가 피봇 지점을 중심으로 회전하면서, 팽창기(200)는 안정된 각방향 배향을 찾을 것이다. 그 후 팽창기(200)의 단부(212)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 브래킷 단부(120)의 내측 또는 면(126)과 접촉하도록 밀어진다. 각도(A3)는 주 직경(140)과 팽창기의 상대적 크기에 비례한다. 예를 들어, 각도(A3)는 주 직경이 커질수록 감소한다. 도 3에 있어서, 팽창기(200)의 단부(212)는 제 1 브래킷 단부(120)의 내측(126)에 인접하여 위치된다. 중간 구성에 있어서, 원형 단부(212)의 기하학적 중심은 원형의 제 1 팽창기 수용 개구(122)의 기하학적 중심보다 약간 위에 있다.
팽창기와 브래킷이 도 3에 도시된 상태로, 팽창기가 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내에 남아 있으면서, 팽창기(200)는 브래킷의 플레이트부(104)에 대해 하방으로 회전된다. 팽창기가 회전될 때, 팽창기는 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 최상부 또는 정점(144)에서 뿐만 아니라 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 바닥 또는 천저(nadir)(134)에서도 브래킷(100)과 접촉을 유지한다. 제 2 팽창기 수용 개구(132) 주위의 브래킷(100)의 날카로운 에지는 팽창기(200)를 적소에 유지한다.
도 4는 도 3의 부분적으로 조립된 팽창기/브래킷 조립체의 사시도이다. 본체(202)와 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 크기 사이의 관계가 이 도 4에서 더 명확하게 도시된다. 브래킷에의 팽창기(200)의 조립을 완료하기 위해, 팽창기(200)는 도 3의 화살표(220)로 도시된 바와 같이 하방으로 강제적으로 회전되어, 제 1 팽창기 수용 개구(122)와 정렬되도록 단부(212)를 위치결정한다. 팽창기가 회전함에 따라, 팽창기는 축선(150)을 중심으로 제 2 브래킷 단부(130)를 구부리거나 회전시킬 것이다. 제 2 브래킷 단부(130)가 회전함에 따라, 제 2 브래킷 단부는 탄성 특성을 보유하고 스프링으로서 작용하여, 회전 방향과 대향인 화살표(160)(도 3 및 도 4 참조)의 방향으로 팽창기 상에 편향력(bias force)를 발생시킨다. 제 2 브래킷 단부(130)는 브래킷의 일체형 스프링 스틸 부분으로서 구성된다. 팽창기가 회전할 때, 팽창기(200)의 단부(212)는 제 1 브래킷 단부(120)의 면(126) 상에서 활주하여, 제 1 브래킷 단부를 제 2 브래킷 단부로부터 멀어지는 방향으로 가압한다[팽창기의 대향 단부는 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내에 유지된다]. 팽창기 단부(212)가 제 1 팽창기 수용 개구(122)와 정렬되면, 팽창기 단부(212)는 제 1 브래킷 단부(120)의 제 1 팽창기 수용 개구(122)내로 스냅끼워맞춤되어, 각도(A2)로 초기 배향으로 복귀한다. 그 후, 팽창기는 도 3에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 강제적으로 이동되고, 팽창기의 확대부(214)가 제 1 브래킷 단부(120)의 내측 또는 면(126)에 대해 접촉할 때까지 팽창기의 단부(212)는 제 1 팽창기 수용 개구(122)를 통해 이동한다.
제 2 브래킷 단부(130)의 굽힘에 의해 생성된 스프링력은 팽창기가 브래킷에 대해 축방향으로 이동하는 것을 방지하기에 충분하다. 추가적인 스냅 링(snap ring) 또는 리테이너(retainer)가 단부(212)의 연장 단부 상에 삽입되어 제 1 브래킷 단부(120)의 외측(160)과 결합할 때까지 안쪽으로 가압될 수 있다. 그러한 스프링 리테이너(250)는 도 8에 도시된다. 스프링 리테이너는 단부(212)의 연장부에 끼워맞춤된 복수의 스프링 핑거(252)를 구비한다.
도 6은 브래킷 조립체(100)와 팽창기(200)의 일부를 도시하는 단면도로서, 하나의 장착 패스너(mounting fastener)(110)가 브래킷의 플레이트부(104)를 통해 연장한다. 도 6은 또한 조립된 모듈(20)을 도시한다. 모듈은 에어백(300)을 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 통상적인 구성의 에어백은 팽창기 브래킷 소조립체가 삽입된 개구 또는 목부(neck portion)(302)를 포함한다. 그 후, 에어백(300)의 대향 플랩(310, 312)은, 각 장착 스터드(stud)(110)가 각 플랩(310, 312) 내의 각각의 개구 내로 들어가 관통하는 상태로, 장착 스터드(110) 상에 위치된다. 그 후, 에어백은 감겨지거나 또는 접어지거나 또는 그 조합과 같은 컴팩트(compact)한 팽창전 구성으로 형성된다. 이 컴팩트한 구성은 파괴가능한 보호 덮개(350)로 접어진 에어백을 감싸는 것에 의해 공지된 방식으로 유지될 수 있다. 덮개는 통상적으로 에어백의 팽창시 파열하는 복수의 천공(352)을 구비한 타이백(Tyvek) 또는 종이와 같은 재료로 제조된다. 파괴가능한 보다 두꺼운 플라스틱 커버(도시되지 않음)가 덮개(350)를 감쌀 수 있다.
도 7은 차량의 일부의 프레임(402) 섹션 상에 설치된 모듈(20)을 도시한다. 바람직한 실시예에 있어서, 프레임(402)은 차량 좌석(404)의 외측 프레임 섹션이다. 외측 프레임 섹션은 예를 들어 차량 도어(406)에 인접하다. 에어백 모듈(20)은 종종 다층 구조인 시트 가구(410) 내에 더 감싸진다. 시트 가구는 통상적으로 에어백이 팽창할 때 파열되어 팽창하는 에어백[팽창된 에어백이 가상선(300a)으로 도시됨)]에 채널 또는 가이드를 제공하는, 일반적으로 도면부호(412)로 지시된 취약 지점, 영역 또는 구역을 포함할 것이다. 작동시, 일단 차량의 관련 센서가 실제 또는 임박한 충돌을 감지하면, 작동 신호가 팽창기(200)의 점화기(121)에 보내지고, 팽창기 포트(210)를 통해 에어백에 연통된 팽창기(200)는 팽창 가스의 공급 또는 발생을 제공한다. 그 후 에어백은 팽창되어, 보호 덮개(350) 뿐만 아니라 시트 쿠션 가구(410)도 파열시킨다.
도 8은 본 발명의 변형 실시예를 도시한다. 브래킷(100a)은 (융기된 에지가 없는) 편평한 플레이트부(104)와, 팽창기의 단부(212)를 수용하고 스냅 링(250)을 지지하는 제 1 브래킷 단부(120)를 구비한다. 브래킷(100a)은 팽창기 수용 개구(132)를 구비한 대향하는 제 2 브래킷 단부(130a)를 포함한다. 제 2 브래킷 단부(130a)는 브래킷(100a)의 일체형 부분으로서 형성되고, 플레이트부(104)로부터 구부러져 고정된 위치 및 배향으로 된다. 이전 실시예에서와 마찬가지로, 팽창기 수용 개구(132)는 팽창기의 직경보다 크다. 본 실시예에 있어서, 제 2 브래킷 단부(130a)는 팽창기(200)를 적소에 유지시키지만, 스프링 기능을 제공하지는 않는다. 스프링 기능은 플레이트부(104)로부터 연장하는 연장 부분, 레버 또는 스프링 탭(tab)(114)으로서 형성된 스프링에 의해 제공된다. 초기에, 탭(114)의 단부(114a)는 플레이트부(104)의 평면 위에 있도록 구성되어, 팽창기(200)가 팽창기 수용 개구(132) 내에 삽입될 때 팽창기와 간섭한다. 스프링 또는 스프링 탭(114)은 개구(132)의 최상부 영역(133)에 대해 팽창기(200)를 가압한다.
본 발명의 도시된 실시예는 측부 에어백 모듈이지만, 본 발명은 커튼, 승객 및 운전자 에어백 모듈로 실시될 수 있다.

Claims (5)

  1. 에어백 모듈(20)에 있어서,
    에어백(300)에 팽창 가스를 공급하기 위한 팽창기(200)와;
    플레이트부(104)와, 상기 플레이트부(104)에 대해 비직각의 각도(non-perpendicular angle)로 배향되어 상기 플레이트부(104)로부터 연장되는 제 1 브래킷 단부(120)와, 상기 플레이트부의 평면에 대해 비직각의 초기 제 1 각도로 배향된 가요성의 제 2 브래킷 단부(130)를 구비하는 브래킷(100, 100a)을 포함하고,
    상기 제 1 브래킷 단부(120)는 제 1 팽창기 수용 개구(122)를 포함하며, 상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)는 제 2 팽창기 수용 개구(132)를 포함하며,
    상기 제 2 팽창기 수용 개구(132) 내로 삽입가능한 상기 팽창기(200)의 부분은 상기 제 2 팽창기 수용 개구(132)보다 작고, 상기 제 2 브래킷 단부(130)의 부분은, 상기 팽창기가 상기 팽창기 수용 개구 양쪽 내에 위치되는 보유 위치(retained position) 내로의 상기 팽창기(200)의 이동에 의해 변형가능한
    에어백 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)는, 상기 팽창기(200)가 상기 보유 위치로 이동될 때 상기 제 2 팽창기 수용 개구(132)의 최상부 및 바닥부 근처에서 상기 팽창기(200)와 결합하도록 그리고 상기 팽창기(200)가 이와 같이 위치될 때 구부러지 도록 구성된
    에어백 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)는 상기 팽창기(200)가 상기 브래킷(100) 내에 수용될 때 상기 팽창기(200)에 의해 구부러지도록 구성되고, 또한 상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)는 상기 팽창기(200)상에 스프링력을 제공하여 상기 팽창기(200)를 상기 제 1 팽창기 수용 개구(122)내로 가압하도록 구성된
    에어백 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)는 초기에 사전결정된 각도로 배향되고, 상기 팽창기의 작동에 의해 보다 작은 각도로 상방으로 구부러지는
    에어백 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 브래킷 단부(120)는 상기 팽창기(200) 수용시 상기 제 2 브래킷 단부(130, 130a)로부터 멀어지는 방향으로 구부러지며, 상기 팽창기의 수용시 초기 형태로 복귀하도록 구성된
    에어백 모듈.
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