KR20100123913A - 에어백 - Google Patents

Abstract

에어백의 휴지 상태에서 폐쇄되고 개스 챔버 안의 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때 개방되는 벤트를 가지며 개스 챔버(35)를 감싸는 외피를 가지는 에어백이 설명된다. 상기 배기구는 외피에 있는 배기 구멍(22) 및 에어백의 휴지 상태에서 상기 배기 구멍(22)을 폐쇄하는 파열 가능 연결부를 구비한다. 에어백은 적어도 제 1 방향(A)을 따라서 팩키지로 접혀지고 파열 가능 연결부가 제 1 지점(24a)으로부터 제 2 지점(24b)으로 연장되도록 파열 가능 연결부는 배기 구멍(22) 둘레의 외피를 그 자체에 직접적으로 연결시킨다. 전개되는 동안에 배기구가 폐쇄된 상태로 유지되고 개스 챔버내의 압력이 압력의 상당히 작은 공차 안에서 미리 결정된 값을 초과한 이후에 배기구가 개방되는 것을 보장하기 위하여, 2 개의 지점(24a,24b)들을 연결하는 선은 제 1 방향(A)에 대하여 30° 내지 60° 도 사이의 각도로 감싼다.

Description

에어백{Airbag}

본 발명은 자동차용 에어백에 관한 것이다. 그러한 에어백은 전체적으로 개스 챔버를 감싸는 외피(skin)를 구비한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 에어백의 휴지 상태(resting state)에서 폐쇄되고, 개스 챔버 안의 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때 개방되는 배기구(vent)를 가진 에어백에 관한 것이다.

상기에 설명된 유형의 배기구는 다음의 장점을 가진다: 배기구는 적어도 에어백의 전개가 시작되는 동안 폐쇄되기 때문에, 이러한 전개는 매우 빠르게 발생되어, 이른 시점에 보호되어야 하는 사람에 대한 우수한 보호에 이르게 된다. 사람이 에어백에 부딪힐 때, 개스 챔버 안의 압력이 상승되어 배기구가 개방됨으로써 에어백에 필요한 부드러움(softness)에 이르게 된다.

에어백의 휴지 상태에서 폐쇄되고 에어백 챔버 안의 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때 개방되는, 외피내의 배기구를 제조하기 위한 여러가지 기술들이 알려져 있다.

예를 들어 영국 출원 GB 2 421 932 A 에는 외피에 구멍을 제공하고, 상기 외피를 작은 구멍을 가진 탄성 멤브레인으로 폐쇄하는 것이 알려져 있다. 개스 챔버가 비어 있을 때 작은 구멍은 폐쇄되거나 또는 거의 폐쇄되고, 개스 챔버 안의 압력이 상승하면 직경이 확대된다. 이러한 유형의 배기구의 단점은 상당히 값비싼 제조 과정 및 성능의 변화 정도가 크다는 것이다.

다른 가능성은 외피에 구멍을 제공하고 상기 구멍을 파열 솔기(tear seam)로 외피에 꿰멘 플랩(flap)으로 폐쇄시키는 것이다. 여기에서는 전개되는 동안에 파괴되지 않고 개스 챔버 안의 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때 파괴되도록 파열 솔기의 강도를 선택하는 것이 어렵다는 문제점이 발생된다. 다른 단점은 플랩이 외피로부터 완전하게 떼어지지 않을 수 있다는 것인데, 이는 소망스럽지 않은 것이다.

미국 특허 US 3,990,726 에는 외피에 슬릿(slit) 형태의 구멍을 제공하고 상기 구멍을 파열 가능 연결부, 즉, 파열 솔기에 의해 직접적으로 폐쇄시키는 것이 알려져 있다. 이는 플랩 형태의 가외 부분(extra portion)이 존재하지 않고, 외피는 파열 솔기에 의해 그 자체에 연결된다는 것을 의미한다. 이러한 종류의 밸브의 장점들은 제조가 매우 용이하고 따라서 비용 효율적이며, 플랩이 떨어질 위험성이 없다는 것이다. 그러나, 배기구가 전개 도중에 폐쇄되고 개스 챔버내 미리 결정된 압력에 도달되었을 때 개방되는 것이 안전하게 달성되도록 파열 솔기의 강도를 선택하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 에어백의 전개 동안에 배기구가 폐쇄된 채로 유지되는 것을 보장하고 개스 챔버내의 압력이 미리 결정된 값을 초과한 이후에 배기구가 개방되는 것을 보장함으로써, 배기구의 개방이 상당히 작은 오차내에서 발생하는 유형의 에어백을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조가 용이하고 저렴한 유형의 에어백을 제공하는 것이다.

에어백의 배기구는 소위 핀치 배기구(pinched vent)로서, 여기에서는 파열 가능 솔기가 배기 구멍을 둘러싸서 그것을 폐쇄한다. 본 발명에 따르면, 외피를 그 자체에 직접적으로 연결함으로써 휴지 상태에서 에어백의 외피에 있는 배기 구멍을 폐쇄시키는 파열 가능 연결부는 에어백의 접힘 방향 또는 접힘 방향들에 대하여 정해진 방식으로 방향이 정해진다. 혼란스런 접힘이 적용되지 않는 한, 패키지로 접히기 전에 접힘 테이블상에 놓여있을 때 2 개의 평행한 벽들을 가진 전체적으로 평탄한 목적물인 에어백 외피는, 적어도 하나의 접힘 방향을 나타내고, 대부분의 경우에는 기본적으로 서로에 대하여 평행한 2 개의 접힘 방향을 나타낸다. 접힘 방향들은 접히지 않은 에어백 외피의 2 개 벽들 및 접힘 테이블에 기본적으로 평행한 기하학적 선들로서 보일 수 있다.

전개하는 동안에 파열 가능 연결부에 작용하는 힘은, 접힘 방향 또는 접힘 방향들에 관하여 파열 가능 연결부의 방향에- 대부분의 경우에 파열 솔기의 방향에-크게 의존한다는 점이 밝혀졌다. 이러한 효과는 에어백의 전개 동안에 파열 가능 연결부에 작용하는 힘이 대부분은 직물에 작용하는 힘이라는 사실에 의해서 야기된다. 파열 가능 연결부의 방향은 파열 가능 연결부의 2 개 단부 지점들(제 1 지점 및 제 2 지점으로 지칭됨)을 연결하는 선에 의해서 용이하게 정해질 수 있다. 이러한 선은 각각의 접힘 방향과 각도를 형성한다. 또는 보다 정확하게는 기하 형상에 관하여 각도를 형성한다. 이러한 각도는 접힘 테이블에 의해 정해진 평면에 대한 접힘 방향과 파열 가능 연결부의 제 1 지점 및 제 2 지점을 연결하는 선을 투사(projecting)할 때 정해지는 반면에, 투사의 방향은 접힘 테이블의 평면에 직각이다. 파열 가능 연결부에 작용하는 힘의 의존성(dependency)은 0°및 90°에서 최대이며, 즉, 파열 가능 연결부의 2 개 단부 지점들을 연결하는 선이 접힘 방향에 대하여 평행하거나 또는 직각일 때 최대이고, 45°각도에서 최소를 가진다. 따라서, 본 발명에 따라서, 각도는 30°내지 60°사이이며, 바람직스럽게는 약 45°이다.

45°의 각도는 추가적인 장점을 가지는데, 이는 만약 에어백이 서로에 대하여 직각인 2 개의 방향으로 접혀진다면, 2 개의 접힘 방향들과 파열 가능 연결부의 단부 지점들을 연결하는 선 사이의 각도는 같으며, 즉, 45°라는 것이다.

이제 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예를 들어 설명될 것이다.
도 1 은 배기구를 형성하는 배기 구멍을 가진, 접혀지지 않은 에어백의 평면도로서, 상기 에어백은 평탄 표면상에 놓여 있다.
도 2 는 도 1 의 선(I-I)을 따른 단면도이다.
도 3 은 도 2 의 상세도(D)이다.
도 4 는 배기 구멍 둘레에 파열 솔기를 적용한 이후에 도 3 의 품목을 도시한다.
도 5 는 파열 구멍 둘레의 파열 솔기가 적용된 이후에 도 1 의 에어백의 평면도를 도시한다.
도 6 은 서로 평행한 제 1 접힘 선들을 따라서 에어백이 접혀진 이후의 도 5 의 평면도이다.
도 7 은 서로에 대하여 평행하고 제 1 접힘 선들에 직각인 제 2 접힘 선들을 따라서 에어백이 접혀진 이후의 도 6 의 평면도이다.

이제, 본 발명은 도 1 내지 도 7 을 참조하여 설명될 것이다. 다음의 규칙이 적용된다: 눈에 보이는 가장자리는 실선으로 표시되고, 눈에 보이지 않는 가장자리는 점선으로 표시된다. 눈에 보이는 솔기(파열 솔기이든 또는 내구성 있는 솔기이든 상관 없이)는 일점 쇄선으로 표시되고, 눈에 보이지 않는 솔기는 표시되지 않는다.

도 1 은 테이블과 같은 평탄한 표면상에 놓인 마무리되지 않은 에어백의 평면도를 도시한다. 이러한 테이블은 다음에 도면의 평면에 평행한 기준 평면으로서의 역할을 한다. 에어백은 같은 형상 및 크기의 2 개 층들을 포함하는 외피(10)를 가지며, 즉, 상부에 있는 제 1 층(12) 및 제 1 층 아래에 있는 제 2 층(14)을 구비한다. 2 개의 층(12,14)들은 테두리 영역(16)에서 서로 연결되고 개스 챔버(35)를 감싼다 (도 2 참조). 도시된 구현예에서, 2 개의 층들은 테두리 솔기(18)에 의해 함께 꿰메어진 분리 절단부로 만들어진다. 그러나 단일-부재-직조 기술이 이용될 수도 있다는 점이 언급될 필요가 있다.

도 2 는 도 1 의 선 I-I 을 따라서 도시한 단면도이다. 상세한 내용을 설명하기 위하여, 2 개의 층들은 "실제 상황(real life)"에서와 같이 서로에 대해 직접적으로 놓이므로 도시되어 있지 않다. 에어백이 놓이는 표면은 도시되어 있지 않다. 도 3 은 도 2 의 상세한 도면(D)을 도시한다.

도시된 구현예의 에어백은 전방 에어백이다. 제 1 층(12)에는 구멍이나 또는 그와 유사한 것이 없으며, 충격 표면으로서의 역할을 한다. 제 2 층(14)은 장착 및 팽창 상태에서 기본적으로 계기 패널 또는 조향 휘일을 지향한다. 제 2 층(14)은 2 개의 구멍(14)들을 도시하는데, 즉, 배기 구멍(22) 및 도시되지 않은 개스 발생기를 삽입하기 위한 개스 발생기 구멍(20)이다. 필요하다면 다른 배기 구멍이 존재할 수도 있다. 도 1 에서 점선이 배기 구멍(22) 둘레에 표시되어 있는데, 이러한 점선은 파열 솔기가 적용되는 위치를 도시한다.

도 4 는 파열 솔기(24)가 배기 구멍(22) 둘레에 꿰메어지고 제 2 층(14)을 자체에 연결시킨 후에 도 3 에 도시된 것을 도시한다. 파열 솔기는 기본적으로 반원의 형상을 가지며, 그 반원은 제 1 지점(24a)으로부터 제 2 지점(24b)으로 연장된다. 이러한 2 개의 지점(24a,24b)들은 단면도에서 선(I-I) 위에 놓이도록 선택됨으로써, 2 개의 지점들을 연결하는 선은 도 5 에 도시된 방향을 가진다. 2 개의 층들이 서로 가압되지 않는 한, 도면의 평면 안으로의 파열 솔기의 돌출은 같은 방향을 가진다.

파열 솔기의 적용 이후에 에어백이 완성되고-종종 개스 발생기의 도시되지 않은 삽입 이후에-팩키지로 접혀질 수 있다. 도시된 구현예에서 에어백은 2 개의 제 1 접힘 선(30a,30b) 및 2 개의 제 2 접힘 선(32a,32b)을 따라서 접혀지는데, 제 1 접힙 선들은 서로 평행하고 제 1 접힘 방향(A)(도 6 에 도시됨)을 한정하고, 제 2 접힘선들은 서로 평행하고 제 1 접힘 선(30a,30b)에 직각이며 제 2 접힘 방향(B)을 형성한다 (도 7 에 도시됨). 2 개의 지점(24a,24b)들을 연결하는 선은 제 2 접힘 방향(B) 뿐만 아니라 제 1 접힘 방향(A)에 대해 45°각도로 둘러싼다는 것을 알 수 있다. 접힘 방향(A,B)에 대한 파열 솔기(24)의 방향은, 외피가 접힘 선(30a,30b,32a,32b)을 따라서 펼쳐질 때, 에어백의 전개 동안에 파열 솔기에서의 응력이 적게 되게 한다. 결과적으로, 파열 솔기(24)는 미리 결정된 취약성(weakness)을 가질 수 있어서, 보호되어야 하는 승객이 충격 표면을 가격하자마자 개스 챔버 안의 압력이 상승할 때 확실하게 개방된다.

도시된 구현예에서 파열 가능한 연결부는 파열 솔기(tear seam)이다. 융접(weld)되거나 또는 접착(glued)된 파열 가능 연결부도 물론 이용될 수 있다. 또한 파열 가능 연결부로서 직조 연결부(woven connection)를 가질 수도 있다.

10. 에어백 외피 12. 제 2 층
14. 제 2 층 16. 테두리 영역
18. 테두리 솔기 20. 개스 발생기 구멍
22. 배기 구멍 24. 파열 솔기
24a. 제 1 지점 24b. 제 2 지점
30a.30b. 제 1 접힘 선 32a.32b. 제2 접힘 선
35. 개스 챔버 A. 제 1 방향
B. 제 2 방향

Claims (6)

1. 에어백의 휴지 상태(resting state)에서 폐쇄되고 개스 챔버내 압력이 미리 결정된 값을 초과할 때 개방되는 배기구를 가지고, 개스 챔버(35)를 감싸는 외피를 구비한 에어백으로서, 상기 배기구는 외피에 있는 배기 구멍(22) 및, 에어백의 휴지 상태에서 상기 배기 구멍(22)을 폐쇄시키는 파열 가능 연결부를 구비함으로써, 에어백은 적어도 제 1 방향(A)을 따라서 팩키지(package)로 접혀지고, 파열 가능 연결부가 제 1 지점(24a)으로부터 제 2 지점(24b)으로 연장되도록, 파열 가능 연결부는 배기 구멍(22) 둘레의 외피를 직접적으로 자체에 연결하고,
   2 개의 지점(24a,24b)들을 연결하는 선은 제 1 방향(A)에 대하여 30°내지 60°사이의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는, 에어백.
2. 제 1 항에 있어서,
   제 1 각도는 기본적으로 45°인 것을 특징으로 하는, 에어백.
3. 제 2 항에 있어서,
   에어백은 제 1 방향(A)에 실질적으로 직각인 제 2 방향(B)을 따라서 더 접혀지는 것을 특징으로 하는, 에어백.
4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
   파열 가능 연결부는 파열 솔기(tear seam, 24)인 것을 특징으로 하는, 에어백.
5. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
   파열 가능 연결부는 융접(welded)되거나 또는 접착(glued)된 연결부인 것을 특징으로 하는, 에어백.
6. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
   파열 가능 연결부는 직조된(woven) 연결부인, 에어백.

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