KR20180057195A - Fabric for air bag and air bag apparatus using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
에어백용 직물 및 이를 이용한 에어백 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 에어백 장치의 힌지에 적용 가능한 에어백용 직물 및 이를 이용한 에어백 장치에 관한 것이다.And more particularly, to a fabric for an air bag applicable to a hinge of an air bag apparatus and an air bag apparatus using the same.
에어백 장치는 차량에 설치되는 안전 시스템 중 하나로서, 차량이 장애물과 충돌할 때에 탑승자가 차량 내부에 부딪히거나 차량 밖으로 튀어나가는 것을 방지한다. The airbag device is one of the safety systems installed in a vehicle and prevents an occupant from bumping into or out of the vehicle when the vehicle collides with an obstacle.
에어백 장치는 탑승객의 머리 및 흉부를 보호하여 탑승객이 스티어링 휠 또는 윈드글래스에 2차 충돌되는 것을 방지하게 되는데, 차량의 충돌 형태 및 충돌 속도에 따라 다르지만, 통상적으로 충돌로부터 충돌 판정까지의 시간은 10 ms이고 전기신호가 출력되어 에어백의 쿠션이 완전히 팽창하기까지의 시간은 30 내지 40 ms 정도가 소요되게 된다.The airbag device protects the head and chest of the passenger so as to prevent the passenger from colliding with the steering wheel or windshield secondarily. The time from collision to crash determination is generally 10 ms, and an electric signal is output, and the time required for the cushion of the airbag to completely expand is about 30 to 40 ms.
에어백 장치의 쿠션이 순간적으로 팽창됨에 따라 크래시패드의 내측에 형성된 테어라인(T, tear line)이 절개되어 에어백 도어가 회전 운동을 하게 되는데, 이 때 에어백 도어의 연결 지점인 힌지에 과도한 충격이 가해지게 된다. 이에 따라 힌지가 파손되는 문제가 발생될 수 있는데, 이 경우 자칫 잘못하면 탑승객에게 심각한 인명 피해를 초래하게 될 수 있다. As the cushion of the airbag device is instantaneously inflated, the tear line (T) formed on the inside of the crash pad is cut and the airbag door is rotated. At this time, the hinge, which is the connection point of the airbag door, . As a result, the hinge may be damaged. In this case, if it is mistaken, it may cause serious injury to the passengers.
이에, 에어백 도어의 전개를 방해하지 않으면서도 힌지의 파손을 방지할 수 있는 에어백 구조에 관한 연구 개발이 요구되는 실정이다. Therefore, there is a demand for research and development of an airbag structure capable of preventing the breakage of the hinge while preventing the deployment of the airbag door.
일 측면은 고신율 및 고강성 특성을 가지는 에어백용 직물 및 에어백 장치의 힌지부에 에어백용 직물을 이용한 에어백 장치를 제공하고자 한다. An aspect of the present invention is to provide an airbag device using an airbag fabric at the hinge portion of an airbag fabric and an airbag device having high elongation and high stiffness characteristics.
일 측면에 따른 에어백용 직물은 고 신율 섬유; 및 고 신율 섬유의 길이 방향의 나선 축 방향으로 감긴 구조를 가지는 고 강성 섬유;를 포함하는 단위체가 직조되어 형성된 것을 포함한다. Fabrics for airbags according to one aspect include high elongation fibers; And a high stiffness fiber having a structure in which the high elongation fiber is wound in the longitudinal direction of the helical axis.
또한, 단위체가 복수 개 마련되어 서브 단위체를 형성하고, 서브 단위체는, 서브 단위체들이 고 강성 섬유에 의해 연결된 구조를 가지는 것을 포함할 수 있다. Also, a plurality of unit bodies may be provided to form a subunit, and the subunit may include a structure in which the subunits are connected by high-stiffness fibers.
또한, 에어백용 직물은, 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 의해 고 신율 섬유가 파단 되면, 고 신율 섬유에 말려있던 고 강성 섬유가 펼쳐지며 인장 연신 구간을 형성하도록 마련된 것을 포함할 수 있다. The fabric for an airbag may also comprise a high tensile rate fiber which, when the high elongation fiber is broken by an impact applied in the longitudinal direction of the high tensile rate fiber, is stretched to form a tensile stretching section.
또한, 고 신율 섬유는 데니어(Denier)가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. In addition, the high elongation fibers may include those having a denier in the range of 200 to 2000 g / 9000 m.
또한, 고 신율 섬유는 인장 강도가 0.5 내지 6 gf/de 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. Also, the high elongation fibers may comprise those having a tensile strength in the range of 0.5 to 6 gf / de.
또한, 고 신율 섬유는 신율이 30 내지 500 % 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. In addition, the high elongation fibers may include those having an elongation in the range of 30 to 500%.
또한, 고 신율 섬유는 엘라스토머 섬유로 마련된 것을 포함할 수 있다. In addition, the high elongation fibers may comprise those provided with elastomeric fibers.
또한, 고 강성 섬유는 데니어(Denier)가 200 내지 1500 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. The high-stiffness fibers may also have a denier in the range of 200 to 1500 g / 9000 m.
또한, 고 강성 섬유는 인장 강도가 6 내지 18 gf/de 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. The high-stiffness fibers may also have a tensile strength in the range of 6 to 18 gf / de.
또한, 고 강성 섬유는 신율이 20 % 이하 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. Further, the high-stiffness fibers may include those having an elongation of 20% or less.
일 측면에 따른 에어백 장치는, 에어백 하우징; 에어백 하우징에 수용된 에어백 쿠션; 에어백 하우징을 개폐하는 에어백 도어; 및 에어백 하우징과 에어백 도어를 연결하는 에어백용 직물에 의해 형성된 힌지;를 포함하고, 에어백용 직물은, 고 신율 섬유 및 고 신율 섬유의 길이 방향의 나선 축 방향으로 감긴 구조를 가지는 고 강성 섬유를 포함하는 단위체가 직조되어 형성된 것을 포함할 수 있다. An airbag apparatus according to one aspect, comprising: an airbag housing; An airbag cushion contained in the airbag housing; An airbag door opening and closing the airbag housing; And a hinge formed by a fabric for an airbag connecting the airbag housing and the airbag door, wherein the fabric for the airbag comprises a high stiffness fiber having a structure that is wound in a longitudinal spiral axis of the high elongation fiber and the high elongation fiber May be formed by weaving.
또한, 에어백용 직물은, 힌지의 회전 축 방향과 고 신율 섬유의 길이 방향이 수직 방향으로 배향되도록 배치된 것을 포함할 수 있다. Further, the fabric for an airbag may include a structure in which the rotation axis direction of the hinge and the longitudinal direction of the high-elongation fiber are oriented in the vertical direction.
또한, 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 대해 고 신율 섬유의 자유 연신이 가능하도록 에어백 하우징과 에어백 도어가 사이에 자유 연신 가능 구간을 형성하며 연결된 것을 포함할 수 있다. It may also include a free-stretchable section between the airbag housing and the airbag door to allow free stretching of the high-elongation fibers against the impact applied in the longitudinal direction of the high-elongation fibers.
또한, 에어백용 직물은, 인서트 사출 성형 방법에 의해 에어백 하우징 소재 및 에어백 도어 소재와 결합된 것을 포함할 수 있다. The fabric for an airbag may also include those bonded to an airbag housing material and an airbag door material by an insert injection molding method.
또한, 에어백용 직물은, 단위체가 복수 개로 마련되어 형성된 서브 단위체를 포함하고, 서브 단위체는, 서브 단위체들이 고 강성 섬유에 의해 연결된 구조를 가지는 것을 포함할 수 있다. Further, the fabric for an airbag may include a subunit formed by providing a plurality of unit bodies, and the subunit may include a structure in which the subunits are connected by highly rigid fibers.
또한, 에어백용 직물은, 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 의해 고 신율 섬유가 파단 되면, 고 신율 섬유에 말려 있던 고 강성 섬유가 펼쳐지며 인장 연신 구간을 형성하도록 마련된 것을 포함할 수 있다. The fabric for an airbag may also comprise a high tensile rate fiber which, when the high elongation fiber is broken by an impact applied in the longitudinal direction of the high tensile rate fiber, is stretched to form a tensile stretching section.
또한, 고 신율 섬유는, 데니어(Denier)가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지고, 인장 강도가 0.5 내지 6 gf/de 범위를 가지고, 신율이 30 내지 500 % 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. The high elongation fibers may also include those having a denier in the range of 200 to 2000 g / 9000 m, a tensile strength in the range of 0.5 to 6 gf / d, and an elongation in the range of 30 to 500%.
또한, 고 강성 섬유는, 데니어(Denier)가 200 내지 1500 g/9000m 범위를 가지고, 인장 강도가 6 내지 18 gf/de 범위를 가지고, 신율이 20 % 이하 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. Also, the high-stiffness fibers may include those having a denier in the range of 200 to 1500 g / 9000 m, a tensile strength in the range of 6 to 18 gf / d, and an elongation in the range of 20% or less.
일 측면에 따른 에어백용 직물 및 이를 이용한 에어백 장치에 의하면 에어백 전개 시 에어백 도어의 비산을 방지하도록 하는 효과가 있다. According to the fabric for an airbag according to one aspect and the airbag device using the same, it is possible to prevent the airbag door from being scattered when the airbag is deployed.
또한, 고연신 섬유와 고강성 섬유의 장점을 혼합하도록 함으로써 별도의 펼침 구조 없이 자유 연신과 인장 연신이 가능한 에어백 힌지 소재를 제공할 수 있다. 이로써, 별도의 접착 및 특수 제직 공정을 거치지 않고서도 에어백 도어와 크래시패드 일체형 구조의 구현이 가능할 수 있으며, 결과적으로 원가 절감 및 생산성 향상 효과를 도모할 수 있다. Also, by combining the advantages of the high-stretch fiber and the high-stiffness fiber, it is possible to provide an airbag hinge material capable of free stretching and tensile stretching without a separate stretching structure. As a result, it is possible to realize an integrated structure of an airbag door and a crash pad without requiring separate bonding and special weaving processes, resulting in cost reduction and productivity improvement.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어백 장치를 구비하는 차량용 크래시패드를 도시한 전개도 이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어백 장치를 구비하는 차량용 크래시패드의 일부를 도시한 단면도 이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어백 장치의 구조를 도시한 단면도 이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어백용 직물의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 표시된 D1 방향으로 가해진 충격에 의해 변형된 에어백용 직물의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 에어백 장치의 에어백 도어가 닫힌 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 에어백 장치의 에어백 도어가 개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 제작된 필 테스트용 시편을 도시한 도면이다.1 is a view showing the appearance of a vehicle according to an embodiment.
2 is an exploded view of a crash pad for a vehicle having an airbag device according to one embodiment.
3 is a cross-sectional view showing a part of a crash pad for a vehicle having an airbag device according to an embodiment.
4 is a cross-sectional view showing the structure of an airbag device according to one embodiment.
5 is a view showing a structure of a fabric for an airbag according to an embodiment.
Fig. 6 is a view showing a structure of a fabric for an airbag deformed by an impact applied in the direction D1 shown in Fig. 5;
7 is a view showing a closed state of an airbag door of an airbag apparatus according to an embodiment.
8 is a view showing an opened state of the airbag door of the airbag apparatus according to one embodiment.
Fig. 9 is a view showing a specimen for a peel test produced.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The present specification does not describe all elements of the embodiments, and redundant description between general contents or embodiments in the technical field of the present invention will be omitted.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. The terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another, and the elements are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular forms " a " include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the working principle and embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
게시된 발명은 에어백용 직물 및 이를 이용한 에어백 장치에 관한 것이다. 게시된 발명에 따른 에어백용 직물은 고 신율 섬유 및 고 강성 섬유가 적용된 직물로 에어백 장치의 힌지에 적용될 수 있다. The present invention relates to an airbag fabric and an airbag device using the same. The fabric for an airbag according to the published invention can be applied to a hinge of an airbag device with a fabric with high elongation and high stiffness fibers.
이하, 에어백 장치가 설치되는 차량의 구조 및 에어백 장치의 구조에 대해 간단하게 설명하고, 에어백 장치의 힌지에 적용되는 에어백용 직물에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the structure of the vehicle in which the airbag device is installed and the structure of the airbag device will be briefly described, and the airbag fabric applied to the hinge of the airbag device will be described.
먼저, 일 실시 예에 따른 에어백 장치가 마련되는 차량의 외관을 설명하도록 한다. 도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관도 이다.First, the appearance of a vehicle provided with an airbag device according to an embodiment will be described. 1 is an external view of a vehicle according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 차량(10)은 차량(10)의 외관을 형성하는 본체(1)와, 차량(10) 내부의 운전자에게 차량(10) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(2)와, 차량(10)을 이동시키는 차륜(3, 4)과, 차륜(3, 4)을 회전시키는 구동 장치(5)와, 차량(10) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(6)와, 운전자에게 차량(10) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(7, 8)를 포함할 수 있다.1, a
전면 유리(2)는 본체(1)의 전방 상측에 마련되어 차량(10) 내부의 운전자가 차량(10) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고도 한다.The
차륜(3, 4)은 차량(10)의 전방에 마련되는 전륜(51)과 차량(10)의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함하며, 구동 장치(5)는 본체(1)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공할 수 있다. 이와 같은 구동 장치(5)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.The
도어(6)는 본체(1)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(10)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(10)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(6)에는 밖을 내다 보거나 밖에서 안을 볼 수 있는 윈도우가 설치될 수 있다. 실시 예에 따라 윈도우는 한쪽에서만 볼 수 있도록 마련될 수 있으며, 개폐 가능하도록 마련될 수도 있다.The
사이드 미러(7, 8)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(7) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(8)를 포함하며, 차량(10) 내부의 운전자가 차량(10) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.The
다음으로, 일 실시 예에 따른 에어백 장치가 마련된 차량(10)의 내부 구조를 설명하도록 한다. Next, the internal structure of the
도 2는 일 실시 예에 따른 에어백 장치를 구비하는 차량용 크래시패드를 도시한 전개도 이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 에어백 장치를 구비하는 차량용 크래시패드의 일부를 도시한 단면도 이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 에어백 장치의 구조를 도시한 단면도 이다. FIG. 2 is an exploded view showing a crash pad for a vehicle having an airbag device according to an embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of a crash pad for a vehicle having an airbag device according to an embodiment, 1 is a cross-sectional view showing the structure of an airbag device according to an embodiment.
도 2 내지 도 4에 도시된 바를 참조하면, 에어백 장치(30)는 크래시패드(20)의 배면에 설치될 수 있다. 이러한 에어백 장치(30)는 크래시패드(20)와 독립되어 형성될 수 있으며, 실시 예에 따라 일체로 형성될 수 있다. 크래시패드(20)와 에어백 장치(30)가 일체로 형성되는 경우, 크래시패드(20)에 미리 형성된 티어라인(21)에 의해 에어백 도어(34)가 형성될 수 있다. 이하, 크래시패드(20)와 에어백 장치(30)가 일체로 형성되는 경우를 전제로 발명의 실시 예를 설명하도록 한다. 2 to 4, the
도 2 및 도 3에 도시된 바를 참조하면, 크래시패드(20)는 코어부(22)와, 스킨(24)과, 폼(26)을 구비할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
코어부(22)는 운전석 및 조수석의 전방을 형성한다. 코어부(22)는 차량(10)의 충돌 및 전복 사고 시에 외부 충격으로부터 차 실내의 승객을 보호할 수 있도록 충분한 강성을 지닌 소재로 형성될 수 있다. 또한, 코어부(22)에는 에어백 장치(30)가 장착되는 삽입홀(23)이 형성되며, 공조 장치, AVN 장치 등과 같은 전자 장치들과 이들을 조작하기 위한 콘트롤 버튼이 삽입되는 제 1 장착부(25)가 형성될 수 있다. The
스킨(24)은 코어부(22)의 외측으로 배치되어 코어부(22)와 마주보도록 설치된다. 스킨(24)은 강성을 가지는 코어부(22) 재질과 달리 부드러운 재질로 마련되어 차량(10) 내부 표면을 부드럽게 형성하도록 할 수 있다. The
스킨(24)은 제 1 장착부(25)와 대응되어 형성된 제 2 장착부(28)가 마련되고, 제 1, 2 장착부(25, 28)에는 공조 장치, AVN 장치, 콘트롤 버튼 등이 장착될 수 있다.The
스킨(24)의 일 영역에는 차량(10)의 충돌 시 에어백 쿠션(32)이 돌출되도록 절개되는 티어라인(21)이 형성될 수 있다. 티어라인(21)은 승객의 사고 충격을 완화할 수 있도록 에어백 쿠션(32)이 전개되도록 형성되는 라인으로 에어백 도어(34)는 티어라인(21)의 형상으로 형성되게 된다. In one region of the
코어부(22)와 스킨(24) 사이에는 폼(26)이 주입될 수 있다. 폼(26)은 차량(10)의 충돌 및 전복 사고 시 충격을 흡수하여 승객에게 전달되는 힘을 최소화 함으로써 승객의 부상을 최소화할 수 있다. A
크래시패드(20)에는 에어백 장치(30)가 설치될 수 있는데, 이러한 에어백 장치(30)는 에어백 하우징(31)과, 에어백 도어(34)와, 힌지(36)를 포함할 수 있다. The
에어백 하우징(31)은 에어백 장치(30)의 하부 프레임을 형성하는 것으로 내부에 인플레이터(35) 및 에어백 쿠션(32)을 수용하도록 마련된다.The
인플레이터(35)는 차량(10)에 미리 결정된 범위 이상의 충격이 가해지면 가스를 분출시킴으로써 에어백 쿠션(32)이 전개될 수 있도록 한다.The inflator 35 allows the
에어백 쿠션(32)은 에어백 하우징(31)의 내부에 수용된 후 인플레이터(35)로부터 공급되는 가스 압에 의해 차량(10)의 탑승객 측으로 신속하게 전개되어 탑승객을 안전하게 보호할 수 있도록 한다. The
이러한 에어백 하우징(31)은 전면이 개방되도록 마련되어 에어백 쿠션(32)이 전개될 수 있는 공간을 제공하게 된다. 보다 상세하게, 에어백 하우징(31)의 전면에는 앞서 설명한 스킨(24)의 티어라인(21)이 배치되고, 차량(10)에 충격이 가해질 경우 티어라인(21)이 절개되면서 에어백 도어(34)가 회전운동을 하고, 동시에 에어백 하우징(31) 내부에 수용된 에어백 쿠션(32)이 탑승객을 향해 돌출 전개되게 된다.The
에어백 도어(34)는 차량(10)에 미리 결정된 범위 이상의 충격이 가해지면 에어백 쿠션(32)이 전개되는 정도에 맞추어 에어백 하우징(31) 전면을 개방하는 구성으로 미리 형성된 힌지(36)를 중심 축으로 회전운동을 하며 에어백 하우징(31) 전면을 개방할 수 있다. The
힌지(36)는 에어백 하우징(31)과 에어백 도어(34)를 연결하는 지점으로 에어백 하우징(31)과 에어백 도어(34)를 연결하는 에어백용 직물(40)에 의해 형성될 수 있다. The
일반적으로 차량(10)에 충격이 가해져 에어백 도어(34)가 순간적으로 개방될 경우 에어백 도어(34)가 회전 운동을 함에 따라 힌지(36) 부분에 과도한 충격이 가해지게 되는데, 게시된 발명에서는 힌지(36)에 가해지는 과도한 충격에 대비하도록 고 신율 및 고 강성 섬유 기반의 에어백용 직물(40)을 힌지(36)에 적용하였다. In general, when an impact is applied to the
에어백 장치(30)의 에어백 도어(34) 개방 시 힌지(36)에 여유 부분이 없을 경우 도어가 접히는 부분에서 크래시패드(20) 소재와 에어백 도어(34) 사이에 간섭이 일어나게 되는데, 이에 따라 파손된 크래시패드(20) 소재의 일부분이 비산될 우려가 있다.If there is no clearance in the
게시된 발명은 이러한 문제점에 대응해 에어백 하우징(31)과 에어백 도어(34) 사이에 자유 연신 가능 구간이 형성되도록 함으로써 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 대해 고 신율 섬유의 자유 연신이 가능하도록 하였다. 본 명세서에서 자유 연신 가능 구간은 에어백 하우징(31)과 에어백 도어(34)의 연결부에서 에어백용 소재(34)가 노출되어 자유 연신 가능하도록 마련된 구간으로 정의하고, 자유 연신 구간은 고 신율 섬유가 파단 되기 전까지 고 신율 섬유가 연장되며 형성된 구간으로 정의하도록 한다.In the disclosed invention, a free stretchable section is formed between the airbag housing (31) and the airbag door (34) in response to this problem, so that free stretching of the high elongation fiber is possible for the impact applied in the longitudinal direction of the high elongation fiber Respectively. In this specification, the free-stretchable section is defined as a section in which the
이하, 에어백 장치(30)의 힌지(36) 구조에 대해 설명하기에 앞서 게시된 발명에 따른 에어백용 직물(40)의 구조에 대해 설명하도록 한다. Before describing the structure of the
도 5는 일 실시 예에 따른 에어백용 직물의 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 표시된 D1 방향으로 가해진 충격에 의해 변형된 에어백용 직물의 구조를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a view showing the structure of a fabric for an airbag according to an embodiment, and FIG. 6 is a view showing a structure of a fabric for an airbag deformed by an impact applied in a direction D1 shown in FIG.
도 5에 도시된 바를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어백용 직물(40)은 고 신율 섬유(40E) 및 상기 고 신율 섬유(40E)의 길이 방향의 나선 축 방향으로 감긴 구조를 가지는 고 강성 섬유(40S)를 포함하는 단위체가 직조되어 형성된 것을 포함할 수 있다. 에어백용 직물(40)의 단위체는 복수 개의 단위체가 모여 서브 단위체를 형성할 수 있으며 이러한 서브 단위체는 고 강성 섬유(40S)에 의해 연결된 구조를 가질 수 있다.5, the
게시된 발명에 따른 에어백용 직물(40)에 적용되는 고 신율 섬유(40E) 및 고 강성 섬유(40S)의 특성은 아래와 같다. The characteristics of the
먼저, 고 신율 섬유(40E)는 데니어(Denier)가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. 데니어가 200 g/9000m 이하일 경우 직조물들의 연결성이 낮아질 수 있으며, 2000 g/9000m를 초과할 경우 전체 소재에서 고 강성 섬유(40S)의 비율이 낮아져 물성 저하 문제가 발생될 수 있다. 이에, 고 신율 섬유(40E)의 데니어 범위를 적절하게 조절함이 바람직할 것이다. First, the
또한, 고 신율 섬유(40E)는 인장 강도가 0.5 내지 6 gf/de 범위를 가지는 것을 포함할 수 있으며, 신율이 30 내지 500 % 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. 신율이 30% 미만일 경우 해당 고 신율 섬유(40E)로 직조된 직물이 에어백 힌지(36)에 적용될 경우 에어백 도어(34)의 개방 시 필요한 자유 연신 구간의 확보가 어려울 수 있으며, 500%를 초과할 경우에는 에어백 도어(34)의 발산을 막기 어려울 수 있다. 이에, 고 신율 섬유(40E)의 신율 범위를 적절하게 조절함이 바람직할 것이다. In addition, the
고 신율 섬유(40E)의 종류로는 엘라스토머 섬유가 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 엘라스토머 섬유의 종류가 이에 한정되는 것은 아니지만, 실리콘(silicone), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리불화비닐라덴(PVDF), 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에세트 공중합체(PFA), 테트라플루오르에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등이 사용될 수 있다. As the type of the
다음으로, 고 강성 섬유(40S)는 데니어가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. 데니어가 200 g/9000m 이하일 경우 직조물들의 연결성이 낮아질 수 있으며, 2000 g/9000m를 초과할 경우 전체 소재에서 고 신율 섬유(40E)의 비율이 낮아져 물성 저하 문제가 발생될 수 있다. 이에, 고 강성 섬유(40S)의 데니어 범위를 적절하게 조절함이 바람직할 것이다. Next, the high-
또한, 고 강성 섬유(40S)는 인장 강도가 6 내지 18 gf/de 범위를 가지는 것을 포함할 수 있으며, 신율이 20 % 이하인 것을 포함할 수 있다. 인장강도가 6 gf/de 미만일 경우 에어백 도어(34)의 발산을 막기가 어려울 수 있으며, 신율이 20 %를 초과할 경우 인장력에 저항성이 현저히 감소되어 에어백 도어(34)의 발산을 효과적으로 막기 어려워질 수 있다. 이에, 고 강성 섬유(40S)의 인장 강도와 신율 범위를 적절하게 조절함이 바람직할 것이다. Further, the high-
고 강성 섬유(40S)의 종류로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 섬유, 아라미드(aramid) 섬유, 아마이드(amide) 섬유 등이 사용될 수 있다. 다만 사용 가능한 고 강성 섬유(40S) 종류의 예가 이에 한정되는 것은 아니다. Examples of the
도 5와 같은 구조를 가지는 에어백용 직물(40)에 고 신율 섬유(40E)의 길이 방향(도 5의 D1 방향)으로 충격이 가해지면 고 신율 섬유(40E)가 파단 되게 된다. 고 신율 섬유(40E)가 파단 되면 고 신율 섬유(40E)에 말려있던 고 강성 섬유(40S)가 펼쳐지며 도 6에 도시된 바와 같은 인장 연신 구간(L1)이 형성될 수 있다. 여기서 인장 연신 구간(L1)은 고 신율 섬유(40E)가 파단 됨에 따라 고 강성 섬유(40S)가 펼쳐지며 형성된 구간을 의미한다.When an impact is applied to the
게시된 발명은 고 신율 섬유(40E)의 파단 시 고 강성 섬유(40S)에 의해 인장 연신 구간(L1)이 형성되는 에어백용 직물(40)을 에어백 힌지(36)의 소재로 적용함으로써 에어백 장치(30) 제조 시 원가 절감 및 생산성 향상 효과를 도모하도록 할 수 있다. 이하, 앞서 설명한 에어백용 직물(40)이 에어백 장치(30)의 힌지(36)에 적용되는 방식에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. The present invention is applied to the
도 7은 일 실시 예에 따른 에어백 장치(30)의 에어백 도어(34)가 닫힌 상태를 도시한 도면이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 에어백 장치(30)의 에어백 도어(34)가 개방된 상태를 도시한 도면이다. 7 is a view showing a state in which the
도 7에 도시된 바를 참조하면, 에어백용 직물(40)은 에어백용 직물(40)의 일단이 에어백 하우징(31)에 결합되고 타 단이 에어백 도어(34)에 결합되도록 마련될 수 있다. 에어백용 직물(40)은 인서트 사출 성형 공정에 의해 에어백 하우징(31) 소재와 에어백 도어(34) 소재와 결합할 수 있다. 다만, 에어백용 직물(40)과 에어백 하우징(31) 소재 또는 에어백 도어(34) 소재의 결합 방식이 이에 제한되는 것은 아니다. 7, the
에어백용 직물(40)에 의해 에어백 하우징(31)과 에어백 도어(34)가 연결되는 부분은 에어백 도어(34)의 개방 시 힌지(36)로서 기능할 수 있다. 이를 위해, 에어백용 직물(40)은 힌지(36)의 회전 축 방향과 에어백 직물에 포함되는 고 신율 섬유(40E)의 길이 방향이 수직 방향으로 배향되도록 배치될 수 있다. 도 7은 에어백 도어(34)의 개방 전 모습으로 이 경우 에어백용 직물(40)은 도 5에 따른 구조로 존재할 수 있다. The portion to which the
도 8에 도시된 바와 같이, 에어백 도어(34)가 개방되면 에어백용 직물(40)에 포함된 고 신율 섬유(40E)의 길이 방향으로 인장력이 가해지게 된다. 이 경우, 고 신율 섬유(40E)는 일정 연신 이후 파단 되게 되고 고 신율 섬유(40E)에 감겨 있던 고 강성 섬유(40S)가 펴지면서 인장 연신 구간(L1)을 확보하며 힌지(36) 역할을 수행하게 된다. As shown in Fig. 8, when the
도 8은 에어백 도어(34)의 개방 후 모습으로 이 경우 에어백용 직물(40)은 도 6의 구조를 가질 수 있다. 고 강성 섬유(40S)에 의해 형성된 인장 연신 구간(L1)은 에어백 도어(34)가 더 이상 발산되지 않도록 에어백 전개 에너지를 흡수함과 동시에, 에어백 도어(34)를 안전하게 고정시키는 역할을 수행하게 된다.Fig. 8 is a view after opening the
이하, 발명의 이해를 돕기 위해 게시된 발명에 따른 에어백 장치(30)의 힌지(36)에 적용되는 에어백용 직물(40)의 물성 평가 실험 및 필 테스트(peel test) 실험 결과에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, in order to facilitate the understanding of the present invention, description will be given of results of physical property evaluation and peel test of the
먼저, 에어백 장치(30)의 힌지(36)에 적용되는 에어백용 직물(40)의 물성 평가를 위해 [실시 예 1], [비교 예 1] 및 [비교 예 2]에 따른 시편을 제작 하였다. First, specimens according to [Example 1], [Comparative Example 1] and [Comparative Example 2] were prepared for evaluating the physical properties of the
[실시 예 1][Example 1]
고 신율 섬유(40E)로 데니어(Denier)가 1000 g/9000m이고, 인장 강도가 1 gf/de이고, 신율이 200%인 엘라스토머 섬유를 사용하였고, 고 강성 섬유(40S)로 데니어(Denier)가 1300 g/9000m 이고, 인장 강도가 9 gf/de이고, 신율이 15 %인 PET 섬유를 사용하여 에어백용 직물(40) 시편을 제작 하였다. Elastomer fiber having a denier of 1000 g / 9000 m, a tensile strength of 1 gf / de and a elongation of 200% was used as the
[비교 예 1][Comparative Example 1]
PET 섬유에 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride, PVC) 코팅을 하여 메쉬 형태를 가지는 직물 시편을 제작 하였다. Polyvinyl chloride (PVC) was coated on the PET fiber to fabricate a mesh type fabric.
[비교 예 2][Comparative Example 2]
PET 섬유에 폴리우레탄(polyurethane, PU) 코팅을 하여 메쉬 형태를 가지는 직물 시편을 제작 하였다. Polyurethane (PU) coating was applied to the PET fibers to prepare a fabric specimen having a mesh shape.
[실시 예 1], [비교 예 1] 및 [비교 예 2]에 따른 물성 시편의 물성 실험 결과를 아래의 [표 1]에 나타내었다. The physical properties of the test specimens according to Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown in Table 1 below.
[실시 예 1]에 따른 에어백용 직물(40)의 인장 평가 결과 자유 연신 약 120%, 인장 연신 약 70 내지 80%로 총 신율 약 190 내지 200%로 나타남을 확인하였다. As a result of tensile evaluation of the
이와 비교하여 [비교 예 1] 및 [비교 예 2]에 따른 물성 시편은 약 16 내지 18%의 인장 률을 보임을 확인할 수 있었다. In comparison, it was confirmed that the physical properties of the test specimens according to [Comparative Example 1] and [Comparative Example 2] exhibited a tensile modulus of about 16 to 18%.
인장 률이 낮은 소재는 에어백 장치(30)의 초기 전개 시 에어백 도어(34)와 크래시패드(20)의 간섭을 피하기 위해 겹치게 접어서 금형에 고정해야 하므로 별도의 접착 공정이 필요한바, 에어백 장치(30)의 힌지(36)에 게시된 발명에 따른 에어백용 직물(40)을 적용할 경우 별도의 접착 공정 등의 생략이 가능함을 확인할 수 있었다. Since the material having a low tensile rate needs to be fixed to the mold by overlappingly folding it in order to avoid interference between the
다음으로, 게시된 발명에 따른 에어백용 소재의 크래시패드(20) 인서트 성형성 검증을 위해 평판 금형을 활용하여 180도 필 테스트 시편을 제작하였다. Next, in order to verify the insert formability of the
보다 상세하게, 에어백용 직물(40)을 금형에 고정한 후 에어백용 직물(40)의 50%를 이형 필름으로 덮어서 금형에 고정한 후 금형을 닫았다. 다음, 크래시패드(20) 소재로 사출 성형하였으며 사출 시 온도는 200℃로 유지하였다. 다음, 이형 필름을 제거한 후 미함침 부위는 필 테스트 시 그립부로 활용하였다. More specifically, after fixing the
도 9에서는 제작된 필 테스트용 시편을 도시하였다. 도 9에 도시된 바를 참조하면, 필 테스트용 시편의 일부 영역은 함침부에 해당하며, 나머지 영역은 미함침부에 해당한다. 그리고 미함침부의 일부 영역은 필 테스트 시 그립부에 해당한다. FIG. 9 shows a manufactured test piece for peeling test. Referring to FIG. 9, a portion of the test specimen corresponds to the impregnation portion, and the remaining portion corresponds to the non-impregnated portion. And a portion of the non-impregnated portion corresponds to the grip portion in the fill test.
[실시 예 1], [비교 예 1] 및 [비교 예 2]에 따른 방법으로 제조된 물성 시편을 활용하여 각각 필 테스트 시편을 제작 하였으며, 각각의 경우에 따른 필 테스트 결과를 아래의 [표 2]에 도시하였다. The peel test specimens were prepared using the physical specimens prepared by the method according to Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and the peel test results according to each case are shown in Table 2 below ].
(Structural failure)Structural break
(Structural failure)
(Interface failure)Interface break
(Interface failure)
(Interface failure)Interface break
(Interface failure)
[표 2]를 참조하면, [실시 예 1]에 따른 에어백용 직물(40) 시편은 기존 소재 대비 인서트 성형성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다. Referring to [Table 2], it was confirmed that the
보다 상세하게, [실시 예 1]에 따른 에어백용 직물(40)을 이용하여 제작된 필 테스트 시편의 필 테스트 결과, [실시 예 1]에 따른 에어백용 직물(40)은 기존 소재 대비 접착성 지표인 최대 로드 값과 평균 로드 값이 모두 높게 나타났으며, 결과적으로 기존 소재 대비 접착성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다. More specifically, as a result of the fill test of the fill test specimen fabricated using the
이는 인서트 사출 셩형 시 크래시패드(20) 소재가 개발재에 용융되어 기계적인 인터로킹(interlocking)이 발생하였기 때문인 것으로 확인 되었다. 실제로 파단 양상을 살펴보면 [비교 예 1] 및 [비교 예 2]에 따른 소재의 경우 소재와 금평의 접착 계면에서 파단이 발생하는 반면, [실시 예 1]에 따른 소재의 경우 소재 자체의 구조가 파단 되는 것을 확인할 수 있었다.It was confirmed that the
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The embodiments disclosed with reference to the accompanying drawings have been described above. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
10: 차량
20: 크래시패드
30: 에어백 장치
40: 에어백용 직물
40S: 고 강성 섬유
40E: 고 신율 섬유
L1: 인장 연신 구간10: Vehicle
20: Crash Pad
30: airbag device
40: Airbag fabric
40S: high stiffness fiber
40E: high elongation fiber
L1: Tensile stretching section
Claims (18)
상기 고 신율 섬유의 길이 방향의 나선 축 방향으로 감긴 구조를 가지는 고 강성 섬유;를 포함하는 단위체가 직조되어 형성된 에어백용 직물.High elongation fibers; And
And high rigidity fibers having a structure in which the high elongation fibers are wound in a direction of a spiral axis in the longitudinal direction of the high elongation fibers.
상기 단위체가 복수 개 마련되어 서브 단위체를 형성하고,
상기 서브 단위체는,
서브 단위체들이 상기 고 강성 섬유에 의해 연결된 구조를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물. The method according to claim 1,
A plurality of the unit bodies are provided to form subunits,
The sub-
Wherein the sub-units have a structure connected by the high-stiffness fibers.
상기 에어백용 직물은,
상기 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 의해 상기 고 신율 섬유가 파단 되면, 상기 고 신율 섬유에 말려있던 상기 고 강성 섬유가 펼쳐지며 인장 연신 구간을 형성하도록 마련된 것을 포함하는 에어백용 직물. The method according to claim 1,
The fabric for an air bag,
Wherein the high elongation fiber is formed so that when the high elongation fiber is broken by the impact applied in the longitudinal direction of the high elongation fiber, the highly rigid fiber curled on the high elongation fiber is unfolded to form a stretching stretching section.
상기 고 신율 섬유는 데니어(Denier)가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high elongation fibers have a denier in the range of 200 to 2000 g / 9000 m.
상기 고 신율 섬유는 인장 강도가 0.5 내지 6 gf/de 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high elongation fibers have a tensile strength in the range of 0.5 to 6 gf / de.
상기 고 신율 섬유는 신율이 30 내지 500 % 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high elongation fiber has an elongation in the range of 30 to 500%.
상기 고 신율 섬유는 엘라스토머 섬유로 마련된 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high elongation fibers are provided with elastomeric fibers.
상기 고 강성 섬유는 데니어(Denier)가 200 내지 1500 g/9000m 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high stiffness fibers have a denier in the range of 200 to 1500 g / 9000 m.
상기 고 강성 섬유는 인장 강도가 6 내지 18 gf/de 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high stiffness fibers have a tensile strength in the range of 6 to 18 gf / de.
상기 고 강성 섬유는 신율이 20 % 이하 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백용 직물.The method according to claim 1,
Wherein the high stiffness fibers have an elongation in the range of 20% or less.
상기 에어백 하우징에 수용된 에어백 쿠션;
상기 에어백 하우징을 개폐하는 에어백 도어; 및
상기 에어백 하우징과 상기 에어백 도어를 연결하는 에어백용 직물에 의해 형성된 힌지;를 포함하고,
상기 에어백용 직물은,
고 신율 섬유 및 상기 고 신율 섬유의 길이 방향의 나선 축 방향으로 감긴 구조를 가지는 고 강성 섬유를 포함하는 단위체가 직조되어 형성된 것을 포함하는 에어백 장치. Airbag housing;
An airbag cushion housed in the airbag housing;
An airbag door that opens and closes the airbag housing; And
And a hinge formed by a fabric for an airbag connecting the airbag housing and the airbag door,
The fabric for an air bag,
And a high-stiffness fiber having a high-elongation fiber and a high-stiffness fiber wound in a longitudinal direction of the spiral axis of the high-elongation fiber.
상기 에어백용 직물은,
상기 힌지의 회전 축 방향과 상기 고 신율 섬유의 길이 방향이 수직 방향으로 배향되도록 배치된 것을 포함하는 에어백 장치. 12. The method of claim 11,
The fabric for an air bag,
Wherein the high-elongation fibers are arranged so that the rotation axis direction of the hinge and the longitudinal direction of the high-elongation fibers are oriented in the vertical direction.
상기 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 대해 상기 고 신율 섬유의 자유 연신이 가능하도록 상기 에어백 하우징과 상기 에어백 도어가 사이에 자유 연신 가능 구간을 형성하며 연결된 것을 포함하는 에어백 장치. 13. The method of claim 12,
And a free stretchable section between the airbag housing and the airbag door such that free stretching of the high elongation fiber is possible for impact applied in the longitudinal direction of the high elongate fiber.
상기 에어백용 직물은,
인서트 사출 성형 방법에 의해 상기 에어백 하우징 소재 및 상기 에어백 도어 소재와 결합된 것을 포함하는 에어백 장치.12. The method of claim 11,
The fabric for an air bag,
Wherein the airbag housing material and the airbag door material are combined by an insert injection molding method.
상기 에어백용 직물은,
상기 단위체가 복수 개로 마련되어 형성된 서브 단위체를 포함하고,
상기 서브 단위체는,
서브 단위체들이 상기 고 강성 섬유에 의해 연결된 구조를 가지는 것을 포함하는 에어백 장치.12. The method of claim 11,
The fabric for an air bag,
And a sub-unit formed by providing a plurality of the unit bodies,
The sub-
Wherein the sub-units are connected by the high-rigidity fibers.
상기 에어백용 직물은,
상기 고 신율 섬유의 길이 방향으로 가해지는 충격에 의해 상기 고 신율 섬유가 파단 되면, 상기 고 신율 섬유에 말려 있던 상기 고 강성 섬유가 펼쳐지며 인장 연신 구간을 형성하도록 마련된 것을 포함하는 에어백 장치. 16. The method of claim 15,
The fabric for an air bag,
Wherein the high elongation fiber is stretched when the high elongation fiber is broken by an impact applied in the longitudinal direction of the high elongation fiber so as to form a tensile stretching section.
상기 고 신율 섬유는,
데니어(Denier)가 200 내지 2000 g/9000m 범위를 가지고,
인장 강도가 0.5 내지 6 gf/de 범위를 가지고,
신율이 30 내지 500 % 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백 장치.12. The method of claim 11,
The high-
The denier has a range of 200 to 2000 g / 9000 m,
A tensile strength of 0.5 to 6 gf / de,
And an elongation of 30 to 500%.
상기 고 강성 섬유는,
데니어(Denier)가 200 내지 1500 g/9000m 범위를 가지고,
인장 강도가 6 내지 18 gf/de 범위를 가지고,
신율이 20 % 이하 범위를 가지는 것을 포함하는 에어백 장치.
12. The method of claim 11,
The high-
The denier has a range of 200 to 1500 g / 9000 m,
A tensile strength in the range of 6 to 18 gf / de,
And an elongation of 20% or less.
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