KR20200036166A - 사이드 커튼 에어백 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20200036166A
KR20200036166A KR1020180115415A KR20180115415A KR20200036166A KR 20200036166 A KR20200036166 A KR 20200036166A KR 1020180115415 A KR1020180115415 A KR 1020180115415A KR 20180115415 A KR20180115415 A KR 20180115415A KR 20200036166 A KR20200036166 A KR 20200036166A
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Abstract

차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능한 사이드 커튼 에어백 및 그 제조방법이 제공된다. 본 발명의 사이드 커튼 에어백은, 제1 신율을 갖는 인보드 패널; 및 상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 아웃보드 패널을 포함 포함한다.

Description

사이드 커튼 에어백 및 그 제조방법{Side Curtain Airbag and Method for Manufacturing The Same}
본 발명은 사이드 커튼 에어백에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능한 사이드 커튼 에어백 및 그 제조방법에 관한 것이다.
소정 속도 이상으로 주행중인 차량의 충돌 또는 전복 시 차량에 가해지는 충격을 충격감지센서가 감지하면, 인플레이터로부터 제공되는 고온 및 고압의 공기에 의해 에어백이 팽창 전개됨으로써 차량의 운전자 및 승객이 사고로부터 보호된다.
전복사고(roll-over)시 탑승자 보호를 위하여 상대적으로 오랜 시간 동안 팽창된 형태를 유지하여야 하는 사이드 커튼 에어백은, 일반적으로, i) 원단의 재단 및 봉제(Cut & Sew) 방식에 의해 제조되거나, ii) 상기 재단 및 봉제 방식에 의해 형성된 접합부(seam)를 실런트(예를 들어, 실리콘 계열의 실런트)로 처리하는 접합부 실링(Seam Sealing) 방식에 의해 제조되거나, 또는 iii) 섬유 기재의 제직 과정에서 이중층 구조의 팽창부를 형성하는 원-피스 제직(One Piece Woven: OPW) 방식으로 제조된다.
재단 및 봉제(Cut & Sew) 방식 및 접합부 실링(Seam Sealing) 방식에 의해 제조되는 사이드 커튼 에어백들은 팽창될 때 탑승자 측 및 차체 측을 각각 향하는 인보드 패널(inboard panel) 및 아웃보드 패널(outboard panel)을 갖는다.
OPW 원단은 단일층 구조의 비팽창부(single-layered non-inflatable part) 및 2층 구조의 팽창부(double-layered inflatable part)를 포함하며, 상기 2층 구조의 팽창부는 팽창될 때 탑승자 측 및 차체 측을 각각 향하는 내층(inner layer) 및 외층(outer layer)을 갖는다. 본 명세서에서는 OPW 원단의 내층 및 외층도 인보드 패널 및 아웃보드 패널로 각각 지칭한다.
일반적으로, 사이드 커튼 에어백의 인보드 패널 및 아웃보드 패널은 거울상 대칭의 형태 및 동일한 물성을 갖기 때문에, 사고 발생시 상기 사이드 커튼 에어백은 대칭적으로 전개된다.
그러나, 차체의 형상 및 보호 영역에 관계 없이 대칭적으로만 전개되는 사이드 커튼 에어백은, 사고로부터 탑승자를 적절하게 보호할 수 없다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술분야의 요구를 만족시킬 수 있는 사이드 커튼 에어백 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점은, 차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능한 사이드 커튼 에어백을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 관점은, 차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능한 사이드 커튼 에어백을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
위에서 언급된 본 발명의 관점 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 사이드 커튼 에어백으로서, 상기 사이드 커튼 에어백이 팽창할 때 탑승자 측을 향하며 제1 신율(elongation)을 갖는 인보드 패널(inboard panel); 및 상기 사이드 커튼 에어백이 팽창할 때 차체 측을 향하며 상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 아웃보드 패널(outboard panel)을 포함하는, 사이드 커튼 에어백이 제공된다.
상기 인보드 패널은 제1 섬유 기재(textile substrate) 및 상기 제1 섬유 기재 상의 제1 코팅층(coating layer)을 포함할 수 있고, 상기 아웃보드 패널은 제2 섬유 기재 및 상기 제2 섬유 기재 상의 제2 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 섬유 기재들 각각은 다수의 경사들 및 다수의 위사들을 포함하는 평직물(plain-woven fabric)일 수 있으며, 상기 제1 신율 및 상기 제2 신율은 위사 방향의 신율일 수 있다.
상기 제1 섬유 기재와 상기 제2 섬유 기재는, 경사들 및 위사들의 물질, 경사들 및 위사들의 섬도, 위사 밀도, 경사 밀도, 또는 이들 중 적어도 2 이상이 상이할 수 있다.
상기 제1 코팅층과 상기 제2 코팅층은 동일한 물질의 코팅층들일 수 있다.
아래의 식에 의해 정의되는, 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도는 5 내지 30 %일 수 있다.
* DOD(%) = [|E1 - E2|/(E1, E2)MAX] × 100
여기서, DOD는 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도(Degree of Difference)이고, E1은 상기 제1 신율이고, E2는 상기 제2 신율이고, |E1 - E2|는 E1 과 E2의 차이이며, (E1, E2)MAX는 E1 과 E2 중 더 큰 값을 의미한다.
본 발명의 다른 관점에 따라, 제1 신율을 갖는 제1 섬유 기재를 준비하는 단계; 상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 제2 섬유 기재를 준비하는 단계; 상기 제1 섬유 기재 상에 제1 코팅층을 형성함으로써 제1 원단을 준비하는 단계; 상기 제2 섬유 기재 상에 제2 코팅층을 형성함으로써 제2 원단을 준비하는 단계; 상기 제1 원단을 재단함으로써 인보드 패널을 준비하는 단계; 상기 제2 원단을 재단함으로써 아웃보드 패널을 준비하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 코팅층들이 대향하도록 상기 인보드 패널과 상기 아웃보드 패널을 겹친 후, 팽창부(inflatable portion) 형성을 위한 봉제 공정을 수행하는 단계를 포함하는, 사이드 커튼 에어백 제조방법이 제공된다.
위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 사이드 커튼 에어백은 차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능하기 때문에 차량 사고로부터 탑승자를 적절하게 보호할 수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼 에어백의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼 에어백(100)을 설명한다.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 커튼 에어백(100)은 인플레이터(미도시)로부터 제공되는 공기에 의해 부풀어질 수 있는 팽창부(inflatable part)(IP) 및 상기 팽창부(IP)를 에워싸는 비팽창부(non-inflating part)(NIP)를 포함한다.
상기 사이드 커튼 에어백(100)은 '재단 & 봉제(Cut & Sew)' 방식에 따라 제조된 것으로서, 인보드 패널(110) 및 아웃보드 패널(120)을 포함한다.
상기 인보드 패널(110)은 상기 사이드 커튼 에어백(100)이 팽창할 때 탑승자 측을 향하는 패널이다. 반면, 상기 아웃보드 패널(120)은 상기 사이드 커튼 에어백(100)이 팽창할 때 차체 측을 향하는 패널이다.
상기 인보드 패널(110)과 상기 아웃보드 패널(120)이 겹쳐진 상태에서 봉제사(130)로 봉제됨으로써 상기 팽창부(IP)와 비팽창부(NIP)가 각각 형성된다.
본 발명에 의하면, 상기 사이드 커튼 에어백(100)이 차체의 형상 및 보호 영역에 따라 비대칭 전개가 가능하도록 하기 위하여, 상기 인보드 패널(110)의 신율(이하, '제1 신율')과 상기 아웃보드 패널(120)의 신율(이하, '제2 신율')은 상이하다. 즉, 인플레이터로부터 가스가 공급될 때 상대적으로 더 큰 신율을 갖는 패널이 더 많이 늘어나게 됨으로써 사이드 커튼 에어백(100)의 비대칭 전개가 가능하게 된다.
상기 패널들(110, 120)의 신율은 만능재료시험기(Universal Testing Machine: UTM)를 이용하여 ASTM D 5034 GRAB법 또는 ISO 13934-1 규정에 따라 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 아래의 식에 의해 정의되는, 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도는 5 내지 30%, 바람직하게는 10 내지 25 %이다.
* DOD(%) = [|E1 - E2|/(E1, E2)MAX] × 100
여기서, DOD는 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도(Degree of Difference)이고, E1은 상기 제1 신율이고, E2는 상기 제2 신율이고, |E1 - E2|는 E1 과 E2의 차이이며, (E1, E2)MAX는 E1 과 E2 중 더 큰 값을 의미한다.
인보드 패널(110)과 아웃보드 패널(120)의 신율 차이 정도(DOD)가 30%를 초과하면, 가스가 공급될 때 상대적으로 큰 신율을 갖는 패널만 늘어나고 다른 패널은 실질적으로 변형되지 않기 때문에, 에어백의 팽창 후 형상을 정확히 제어하기 어려워지고, 어느 한 패널만 과도하게 변형됨으로써 급격한 가스 누출의 위험성이 커지게 된다.
상기 인보드 패널(110)은 제1 섬유 기재(textile substrate)(111) 및 상기 제1 섬유 기재(111) 상의 제1 코팅층(112)을 포함한다.
이와 유사하게, 상기 아웃보드 패널(120)은 제2 섬유 기재(121) 및 상기 제2 섬유 기재(121) 상의 제2 코팅층(122)을 포함한다.
본 발명의 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)은 직물(woven fabric) 또는 편성물(knitted fabric)일 수 있으나 이들로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)은 다수의 경사들 및 다수의 위사들을 포함하는 다수의 평직물일 수 있다.
상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)이 평직물들일 경우, 상기 인보드 패널(110)의 신율(즉, 제1 신율) 및 상기 아웃보드 패널(120)의 신율(즉, 제2 신율)은 위사 방향의 신율(즉, 길이 방향이 위사 방향인 시험편으로 측정된 신율)을 의미한다.
상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)의 경사들 및 위사들은 315 내지 500 denier의 섬도를 가질 수 있으며, (i) 나일론6 및 나일론66과 같은 지방족 폴리아미드, (ii) 아라미드와 같은 방향족 폴리아미드, 또는 (iii) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)의 위사 밀도 및 경사 밀도는 각각 40 내지 54 th/inch일 수 있다.
패널들(110, 120)의 신율을 상이하게 만들기 위하여, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)은 (i) 상기 경사들 및 위사들의 물질, (ii) 상기 경사들 및 위사들의 섬도, (iii) 상기 위사 밀도, (iv) 상기 경사 밀도, 또는 (v) 이들 중 적어도 2 이상이 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 섬유 기재(111)는 500 데니어의 섬도를 갖는 PET 원사로 제직된 평직물인 반면, 상기 제2 섬유 기재(121)는 420 데니어의 섬도를 갖는 나일론66 원사로 제직된 평직물일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)은 서로 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)이 상기 팽창부(IP)의 내면을 형성함으로써, 인플레이터로부터 공급되는 고온고압의 가스로부터 상기 섬유 기재들(111, 121)을 보호하고 에어백의 활탕저항(edge comb resistance) 및 기밀성(air tightness)을 증가시킨다. 선택적으로, 상기 사이드 커튼 에어백(100)은 상기 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)의 반대 측에 추가적인 코팅층들을 더 포함할 수도 있다.
상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)은 서로 독립적으로 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)은 동일한 물질의 코팅층일 수 있다.
이하에서는 상기 사이드 커튼 에어백(100)의 제조방법을 설명한다.
먼저, 제1 신율을 갖는 제1 섬유 기재(111) 및 상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 제2 섬유 기재(121)를 각각 준비한다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121) 각각은 다수의 경사들 및 다수의 위사들을 포함하는 평직물일 수 있으며, 상기 제1 신율 및 상기 제2 신율은 위사 방향의 신율일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 신율을 상이하게 만들기 위하여, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)은 (i) 상기 경사들 및 위사들의 물질, (ii) 상기 경사들 및 위사들의 섬도, (iii) 상기 위사 밀도, (iv) 상기 경사 밀도, 또는 (v) 이들 중 적어도 2 이상이 상이할 수 있다.
이어서, 상기 제1 섬유 기재(111) 상에 제1 코팅층(112)을 형성함으로써 제1 원단을 준비하고, 상기 제2 섬유 기재(121) 상에 제2 코팅층(122)을 형성함으로써 제2 원단을 준비한다. 선택적으로, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122) 형성을 위한 코팅 공정 전에, 상기 제1 및 제2 섬유 기재들(111, 121)로부터 유제 성분을 제거하기 위한 정련 공정을 수행할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)은 서로 독립적으로 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 및 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)은 동일한 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 원단들을 각각 재단함으로써 인보드 패널(110) 및 아웃보드 패널(120)을 준비한다.
이어서, 상기 제1 및 제2 코팅층들(112, 122)이 서로 대향하도록 상기 인보드 패널(110)과 상기 아웃보드 패널(120)을 겹친 후, 팽창부(IP) 및 비팽창부(NIP) 형성을 위한 봉제 공정을 수행한다. 나일론 원사, 폴리에스테르 원사 및 아라미드 원사 중 적어도 하나가 봉제사(130)로 이용될 수 있으며, 30 내지 100 stitch/100mm의 땀수로 상기 봉제 공정이 수행될 수 있다.
상기 봉제 공정이 수행될 때 발생하는 니들 구멍을 통해 공기가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 접합부(seam)에 대한 실링 공정이 수행될 수 있다.
100; 사이드 커튼 에어백 110: 인보드 패널
111: 제1 섬유 기재 112: 제1 코팅층
120: 아웃보드 패널 121: 제2 섬유 기재
122: 제2 코팅층 130: 봉제사

Claims (10)

  1. 사이드 커튼 에어백에 있어서,
    상기 사이드 커튼 에어백이 팽창할 때 탑승자 측을 향하며 제1 신율(elongation)을 갖는 인보드 패널(inboard panel); 및
    상기 사이드 커튼 에어백이 팽창할 때 차체 측을 향하며 상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 아웃보드 패널(outboard panel)
    을 포함하는,
    사이드 커튼 에어백.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인보드 패널은 제1 섬유 기재(textile substrate) 및 상기 제1 섬유 기재 상의 제1 코팅층(coating layer)을 포함하고,
    상기 아웃보드 패널은 제2 섬유 기재 및 상기 제2 섬유 기재 상의 제2 코팅층을 포함하는,
    사이드 커튼 에어백.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 섬유 기재들 각각은 다수의 경사들 및 다수의 위사들을 포함하는 평직물(plain-woven fabric)이며,
    상기 제1 신율 및 상기 제2 신율은 위사 방향의 신율인,
    사이드 커튼 에어백.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 섬유 기재와 상기 제2 섬유 기재는, 경사들 및 위사들의 물질, 경사들 및 위사들의 섬도, 위사 밀도, 경사 밀도, 또는 이들 중 적어도 2 이상이 상이한,
    사이드 커튼 에어백.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코팅층과 상기 제2 코팅층은 동일한 물질의 코팅층들인,
    사이드 커튼 에어백.
  6. 제1항에 있어서,
    아래의 식에 의해 정의되는, 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도는 5 내지 30 %인 사이드 커튼 에어백:
    * DOD(%) = [|E1 - E2|/(E1, E2)MAX] × 100
    여기서, DOD는 상기 제1 신율과 상기 제2 신율의 차이 정도(Degree of Difference)이고, E1은 상기 제1 신율이고, E2는 상기 제2 신율이고, |E1 - E2|는 E1 과 E2의 차이이며, (E1, E2)MAX는 E1 과 E2 중 더 큰 값을 의미함.
  7. 제1 신율을 갖는 제1 섬유 기재를 준비하는 단계;
    상기 제1 신율과 상이한 제2 신율을 갖는 제2 섬유 기재를 준비하는 단계;
    상기 제1 섬유 기재 상에 제1 코팅층을 형성함으로써 제1 원단을 준비하는 단계;
    상기 제2 섬유 기재 상에 제2 코팅층을 형성함으로써 제2 원단을 준비하는 단계;
    상기 제1 원단을 재단함으로써 인보드 패널을 준비하는 단계;
    상기 제2 원단을 재단함으로써 아웃보드 패널을 준비하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 코팅층들이 대향하도록 상기 인보드 패널과 상기 아웃보드 패널을 겹친 후, 팽창부(inflatable portion) 형성을 위한 봉제 공정을 수행하는 단계
    를 포함하는,
    사이드 커튼 에어백 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 섬유 기재들 각각은 다수의 경사들 및 다수의 위사들을 포함하는 평직물이며,
    상기 제1 신율 및 상기 제2 신율은 위사 방향의 신율인,
    사이드 커튼 에어백 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 섬유 기재와 상기 제2 섬유 기재는, 경사들 및 위사들의 물질, 경사들 및 위사들의 섬도, 위사 밀도, 경사 밀도, 또는 이들 중 적어도 2 이상이 상이한,
    사이드 커튼 에어백 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 코팅층과 상기 제2 코팅층은 동일한 물질로 형성되는,
    사이드 커튼 에어백 제조방법.
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