KR20100066127A - 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차에 구비되는 사이드 에어백 장치에 관한 것으로, 상세하게는 사이드 에어백 장치의 양쪽 면 중 탑승자와 접하는 면과 자동차 도어와 접하는 면이 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치에 관한 것이다.

Description

듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치{Side air bag apparatus with dual panel}
본 발명은 자동차에 구비되는 사이드 에어백 장치에 관한 것으로, 상세하게는 사이드 에어백 장치의 양쪽 면 중 탑승자와 접하는 면과 자동차 도어와 접하는 면이 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 충돌, 전복 등의 사고 시 탑승자를 보호하기 위한 안전장치를 구비하고 있으며, 이러한 안전장치의 대표적인 것으로 차량의 운전석 및 보조석에 착석한 탑승자를 직접적으로 보호하는 에어백 장치가 있다.
상기 에어백 장치는 차량 충돌시 외부 충격력에 의해 에어백 내부로 압축가스가 순간적으로 주입되어 에어백이 빠른 속도로 탑승자의 전면에서 팽창되어 충돌물로부터 탑승자를 보호하는데, 에어백을 전개하는 방식으로는 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 인퓰레이터에 통전 및 착화하는 전기식과, 감지장치가 충돌을 검지하고 격침이 점화제를 발화시키는 기계식이 있다.
최근에는 승용차에 대한 안전기준의 강화와 점진적으로 탑승자 보호를 강조 하는 국제적인 추세에 따라 상기의 전방충돌에 대비하는 프론트 에어백 장치와 더불어 차량 측면부 충돌에 대비하기 위한 사이드 에어백 장치가 일반적으로 보급되고 있다.
이와 같은 사이드 에어백 장치는 탑승자와 접하는 면과 자동차 도어(door)와 접하는 면이 동일한 재질 및 형상으로 형성되는 것이 일반적이었다. 그런데 사이드 에어백 장치의 양쪽 면 중 탑승자와 접하는 면은, 탑승자와 에어백이 충돌할 때 발생하는 충격량을 줄이기 위하여 낮은 복원 계수(Coeffience of restitution)를 갖는, 즉 더 부드러운 재질로 형성되어야 한다. 반면, 사이드 에어백 장치의 양쪽 면 중 자동차 도어와 접하는 면은 충돌 시 자동차 도어로부터 받는 충격량을 견디기 위하여 높은 복원 계수(Coeffience of restitution)를 갖는, 즉 더 강한 재질로 형성되어야 한다.
그러나 종래의 사이드 에어백 장치의 경우 탑승자와 접하는 면과 자동차 도어(door)와 접하는 면이 동일한 재질 및 형상으로 형성되었기 때문에, 어느 일 측의 요구 조건을 만족하는 물성을 가진 재질로 사이드 에어백 장치 전체를 형성할 경우, 나머지 일 측의 요구 조건을 만족하지 못한다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상세하게는 사이드 에어백 장치의 양쪽 면 중 탑승자와 접하는 면과 자동차 도어와 접하는 면을 서로 다른 물성을 가진 재질 및 형상으로 제작하여, 탑승자를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 에어백 쿠션; 및 상기 에어백 쿠션과 연결되어 상기 에어백 쿠션이 전개될 수 있도록 가스를 분사하는 인퓰레이터를 포함하며, 상기 에어백 쿠션의 양쪽 면 중 탑승자측 면과 자동차 도어측 면이 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 에어백 쿠션은 패브릭(fabric)으로 형성되며, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면보다 부드러운 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면은 대략 420데니어(denier)의 패브릭(fabric)으로 형성되고, 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면은 대략 630데니어(denier)의 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다.
다만, 대부분의 경우 420데니어(denier)의 패브릭(fabric)은 코팅사양으로 사양한다는 점을 미리 밝혀둔다.
본 발명에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면이 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면보다 상대적으로 높거나 낮은 편평도를 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면보다 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면에는 각각 서로 다른 물질로 이루어진 보강재가 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면에 형성된 보강재가 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면에 형성된 보강재보다 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질로 형성될 수 있다.
본 발명에 관한 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치에 의해서, 탑승자가 더욱 안전하게 보호되는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치가 구비된 자동차의 모습을 나타내는 정단면도이고, 도 2는 도 1의 자동차의 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)는 에어백 쿠션(airbag cushion)(110) 및 인퓰레이터(infulator)(120)를 포함한다.
에어백 쿠션(airbag cushion)(110)은 일정 형상으로 폴딩(folding) 되어 탑승자(P)가 착석한 시트(130)에 수납되며, 고압의 가스를 공급받으면 풍선처럼 부풀면서 전개된다. 이와 같은 에어백 쿠션(airbag cushion)(110)은 두 장의 천을 겹쳐놓은 상태에서 그 테두리를 박음질하는 등의 방법에 의하여 형성되며, 차량이 충돌하여 에어백 쿠션(110) 내부로 가스가 유입되면 입체적으로 팽창하게 된다. 이와 같은 에어백 쿠션(110)에 대하여는 뒤에서 상세히 설명한다.
한편, 인퓰레이터(infulator)(120)는 차량의 충돌 신호에 따라 그 내부에 있는 화약이나 압축가스를 폭발시키고, 이때 생성되는 기체가 에어백 쿠션(110)으로 유입되어 에어백 쿠션(110)을 부풀림으로써 탑승자를 보호한다. 이와 같은 인퓰레이터(infulator)(120)는, 차량에 설치되어 측면 충돌을 감지하는 측면 충돌 감지 센서(미도시)와 연결되어 있다.
한편, 에어백 쿠션(110)과 인퓰레이터(120)는 시트(130)의 내부에 고정된 사이드 에어백 커버(140)에 수납될 수 있다. 사이드 에어백 커버(140)는 일반적으로 시트(130)의 상하 중앙 측에 위치한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)의 작동 방법은 다음과 같다.
자동차의 도어(D) 측에서 측면 충돌이 발생하면 인퓰레이터(infulator)(120)가 작동하여 고압의 가스가 에어백 쿠션(110)의 내부로 분사되고, 따라서 에어백 쿠션(110)이 그 내부로 분사된 가스에 의하여 풍선 모양으로 전개됨으로써, 상기 에어백 쿠션(110)의 완충 작용에 의하여 탑승자가 보호된다.
일반적으로, 충돌 사고가 발생했을 때의 반동으로 탑승자가 튕겨나가 차량 내부에 부딪히는 시간은 약 100분의 7초에서 100분의 8초 사이이다. 따라서, 에어백의 팽창은 그보다 더 빠른 100분의 6초 이내에 전개돼야 하므로, 에어백의 전개속도는 시속 200㎞ 이상이다. 또한, 에어백이 완벽하게 팽창되면 마치 터질 듯이 부풀어 매우 단단해진다.
따라서, 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)의 양쪽 면 중 탑승자측 면(112)은, 탑승자와 에어백이 충돌할 때 발생하는 충격량을 줄이기 위하여 낮은 복원 계수(Coeffience of restitution)를 갖는, 즉 더 부드러운 재질로 형성되어야 한다. 한편, 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)의 양쪽 면 중 자동차 도어측 면(111)은 충돌 시 자동차 도어로부터 받는 충격량을 견디기 위하여 높은 복원 계수(Coeffience of restitution)를 갖는, 즉 더 강한 재질로 형성되어야 한다. 여기서, 복원계수란 충돌이 얼마나 완전한 복원력으로 전환하는가를 표시하는 단위이다. 다시 말하면, 복원계수가 높다는 것은 충돌체에게 반대방향의 운동량을 많이 야기시킨다는 것이며, 따라서 충돌체에게 부과되는 충격이 크다는 것을 의 미한다. 반대로 복원계수가 낮다는 것은 충격을 많이 흡수하여 충돌체에게 부과되는 충격이 작다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)는 에어백 쿠션(110)의 양쪽 면 중 탑승자측 면(112)과 자동차 도어측 면(111)이 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)은 패브릭(fabric)으로 형성되며, 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)이 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)보다 부드러운 패브릭(fabric)으로 형성된다. 바람직하게는, 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)은 대략 420데니어(denier) 코팅의 패브릭(fabric)으로 형성되고, 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)은 대략 630데니어(denier)의 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다.
여기서, 데니어(denier)는 합성섬유나 재생섬유 또는 천연섬유 중에서 실크 등, 국수같이 긴 필라멘트 실의 굵기를 나타내는 단위이다. 원사의 무게 1g이 9,000m일 때 1데니어(denier)로 정의하며, 약식으로는 D로 표기한다. 예를 들어, 75데니어(denier)는 원사 75g이 9,000m가 되는 경우로서, 1데니어(denier) 보다 75배가 굵다는 의미이다. 따라서, 데니어(denier)가 크면 상대적으로 실이 굵어짐을 의미한다.
에어백 쿠션(110)에 사용되는 패브릭(fabric)은 일반적으로 420데니어(denier) 코팅 또는 630데니어(denier)이다. 630데니어(denier)의 패브릭은 420 데니어(denier)의 패브릭에 비하여 실의 굵기가 굵기 때문에 기계적 강성이 크며, 더 큰 인장력을 갖는다. 그러나, 실의 굵기가 굵기 때문에 내압이 일정 이상으로 커지면 지나치게 딱딱할 수 있고, 완충작용이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 에어백 쿠션(110) 내부의 공기가 외부로 많이 유출되어, 에어백 쿠션(110)의 내압이 충분하지 못하게 된다는 단점이 존재한다.
이에 비하여, 420데니어(denier) 코팅사양의 패브릭은 630데니어(denier)의 패브릭에 비하여 공기 투과도가 낮아지고 따라서 에어백 쿠션(110)의 내압이 필요한 수준으로 유지되는 장점이 있다. 또한 쿠션에 내압 형성시 더 부드럽고, 따라서 충격을 많이 흡수하여 사용자에게 부과되는 충격이 감소하는 장점이 있다. 그러나, 실의 굵기가 가늘기 때문에 인퓰레이터(120)에서 분출되는 가스의 압력이 너무 셀 경우 에어백 쿠션(110) 자체가 터질 수 있다는 문제점이 존재한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)은 대략 420데니어(denier) 코팅사양의 패브릭(fabric)으로 형성되고, 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)은 대략 630데니어(denier)의 패브릭(fabric)으로 형성될 수 있다.
물론 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)이 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)보다 부드러운 패브릭(fabric)으로 형성되고, 동시에 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)이 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)보다 큰 기계적 강성을 가지는 패브릭(fabric)으로 형성되는 다양한 경우를 상정할 수 있을 것이다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)에 부가하여, 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)과 탑승자측 면(112)에 각각 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖는 보강재를 덧붙일 수도 있다. 예를 들어, 충분한 기계적 강성을 요하는 자동차 도어측 면(111)에는 가죽(leather) 등 상대적으로 기계적 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질을 보강재로 부가할 수 있다. 또한, 탑승자에게 부과되는 충격을 흡수하여야 하는 탑승자측 면(112)에는 스폰지(sponge), 스티로폼(styrofoam; expanded polystyrene) 등, 상대적으로 기계적 강성(stiffness)이 작은 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 작은 물질을 보강재로 부가할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(100)의 에어백 쿠션(110)과 달리, 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)과 탑승자측 면(112)이 모두 패브릭(fabric)으로 형성되는 것이 아니라, 자동차 도어측 면(111)과 탑승자측 면(112)이 서로 다른 물질로 형성되는 것도 가능하다 할 것이다. 예를 들어, 충분한 기계적 강성을 요하는 자동차 도어측 면(111)은 패브릭(fabric), 가죽(leather) 또는 그 합성물 등, 상대적으로 기계적 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질로 형성될 수 있다. 또한, 탑승자에게 부과되는 충격을 흡수하여야 하는 탑승자측 면(112)은 패브릭(fabric), 스폰지(sponge), 스티로폼(styrofoam; expanded polystyrene) 또는 그 합성물 등, 상대적으로 기계적 강성(stiffness)이 작은 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 작은 물질로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 에어백 쿠션(110)의 자동차 도어측 면(111)은 자동차 도어(D)로부터 가해지는 충격으로부터 탑승자(P)를 더 잘 보호할 수 있도록 충분한 기계적 강성을 갖는 동시에, 에어백 쿠션(110)의 탑승자측 면(112)은 탑승자(P)와 사이드 에어백 장치(100)가 충돌할 때 사용자에게 부과되는 충격을 상당 부분 흡수함으로써, 탑승자(P)가 더욱 안전하게 보호되는 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시예)
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 관한 사이드 에어백 장치의 모습을 나타내는 정단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(200)는 에어백 쿠션(airbag cushion)(210) 및 인퓰레이터(infulator)(도 1의 120 참조)를 포함한다.
본 실시예에서는, 에어백 쿠션(210)의 탑승자측 면(212)과 에어백 쿠션(210)의 자동차 도어측 면(211)이 서로 다른 형상으로 형성된다는 점에서 전술한 실시 형태와 구별된다.
상세히, 도어(D)를 포함한 자동차의 내측면은 소정의 곡률을 갖도록 만곡되어서 대략 부채꼴 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 자동차의 내측면과 접하는 자동차 도어측 면(211) 또한 자동차의 내측면과 동일한 부채꼴 형상으로 형성되어서, 에어백 쿠션(210)의 자동차 도어측 면(211)과 자동차의 내측면 사이에 되도록 간극을 형성하지 않는 것이 충격 흡수를 위해서 유리하다.
반면, 에어백 쿠션(210)의 탑승자측 면(212)과 접하는 탑승자(P)의 측면은 대략 편평하게 형성되어 있다. 즉, 탑승자(P)의 몸통의 외측면과 다리의 외측면은 거의 동일한 평면상에 위치하고 있다. 따라서, 탑승자(P)의 측면과 접하는 탑승자측 면(212) 또한 탑승자(P)의 측면과 동일한 평면 형상으로 형성되어서, 에어백 쿠션(210)의 탑승자측 면(212)과 탑승자(P)의 측면 사이에 되도록 간극을 형성하지 않는 것이 충격 흡수를 위해서 유리하다.
이를 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 관한 사이드 에어백 장치(200)는 에어백 쿠션(210)의 탑승자측 면(212)이 에어백 쿠션(210)의 자동차 도어측 면(211) 보다 상대적으로 높은 편평도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 에어백 쿠션(210)의 탑승자측 면(212)은 상대적으로 편평하게 형성되고, 에어백 쿠션(210)의 자동차 도어측 면(211)은 상대적으로 볼록하게 형성되는 것이다. 다만, 에어백 쿠션(210)의 자동차 도어측 면(211)은 도어(D)를 포함한 자동차의 내측면의 형상에 따라 그 형상이 다양하게 변경가능하다 할 것이다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 탑승자(P)가 더욱 안전하게 보호되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이 다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 사이드 에어백 장치가 구비된 자동차의 모습을 나타내는 정단면도이다.
도 2는 도 1의 자동차의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 관한 사이드 에어백 장치가 구비된 자동차의 모습을 나타내는 정단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200: 사이드 에어백 장치
110, 210: 에어백 쿠션(airbag cushion)
120: 인퓰레이터(infulator)

Claims (9)

  1. 에어백 쿠션; 및
    상기 에어백 쿠션과 연결되어 상기 에어백 쿠션이 전개될 수 있도록 가스를 분사하는 인퓰레이터를 포함하며,
    상기 에어백 쿠션의 양쪽 면 중 탑승자측 면과 자동차 도어측 면이 서로 다른 물성(a property of matter)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션은 패브릭(fabric)으로 형성되며, 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면보다 부드러운 패브릭(fabric)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면은 대략 420데니어(denier) 코팅사양의 패브릭(fabric)으로 형성되고, 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면은 대략 630데니어(denier)의 패브릭(fabric)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면이 서로 다른 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면보다 상대적으로 높거나 낮은 편평도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면이 서로 다른 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면이 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면보다 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이 드 에어백 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면과 상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면에는 각각 서로 다른 물질로 이루어진 보강재가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 에어백 쿠션의 상기 자동차 도어측 면에 형성된 보강재가 상기 에어백 쿠션의 상기 탑승자측 면에 형성된 보강재보다 강성(stiffness)이 큰 물질 내지 복원 계수(Coeffience of restitution)가 큰 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 면을 구비하는 사이드 에어백 장치.
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