KR20220107264A - 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

이른바 이형 스티어링 휠에 있어서도 에어백의 전개 자세를 안정화시켜 승차인의 구속 성능의 향상에 기여하는 에어백 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 회전 중심으로부터 좌우 가장자리부까지의 거리에 비해 상연부까지의 거리가 짧은 형상의 림을 가지는 차량의 스티어링 휠에 탑재되는 에어백 장치로서, 팽창 가스를 발생하는 가스 발생기와, 상기 팽창 가스에 의해 승차인측을 향하여 팽창 전개하는 에어백을 구비한다. 그리고 팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서, 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 상기 스티어링 휠의 회전축과 평행한 방향에 있어서의 상기 에어백의 상단부의 두께(폭)(D1)가, 하단부의 두께(폭)(D2)보다 크게 되도록 구성한다.

Description

에어백 장치

본 발명은 차량용 에어백 장치에 관한 것이며 특히 스티어링 휠에 수용되는 드라이버 에어백 장치에 관한다.

차량 사고 발생 시에 승차인을 보호하기 위하여 하나 또는 여러 개의 에어백을 차량에 설치하는 것은 주지이다. 에어백은 예를 들어 스티어링 휠의 중심 부근으로부터 전개하여 운전자를 보호하는 이른바 드라이버 에어백이나 창문 내측에서 아래 방향으로 전개하여 차량 가로 방향의 충격이나 횡전, 전복 사고 때에 승차인을 보호하는 커튼 에어백이나, 차량 가로 방향의 충격 때에 승차인을 보호하기 위한 승차인의 측부(시트의 측부)에서 전개하는 사이드 에어백 등의 다양한 형태가 있다.

스티어링 휠에 수용된 드라이버 에어백 장치에 있어서는 에어백의 신속한 전개에 의해 승차인을 확실하게 구속하는 것이 요구되며 그 점에서 에어백의 전개 형상, 전개 자세가 안정되어 있는 것이 중요하다. 드라이버 에어백 장치에 있어서는 에어백이 전개할 시에 스티어링 휠의 림(Rim)이 반력면으로서 기능하여 에어백의 전개 형상, 전개 자세의 안정화에 기여하고 있다.

그런데 스티어링 휠의 형상으로서는 일반적인 원형 외에 원형의 상측(12시측)이나 하측(6시측)이 결손한, 비행기의 조종간과 같은 이형인 것도 알려져 있다. 예를 들어 원형의 림을 가지는 일반적인 스티어링 휠에 비해 상측(12시측)이 결손한 이형 스티어링 휠에 있어서는 승차인의 머리부에 면하는 에어백의 상측 부분에 있어서, 림에 의한 반력을 받을 수가 없고 팽창한 에어백에 승차인의 머리부가 진입했을 때에 에어백이 밀려 넘어지거나 또는 크게 변형하여 구속 성능이 저해될 우려가 있다.

또한 스티어링 휠의 하측에 착목하면 스티어링 휠의 중심 부근으로부터 전개하는 에어백이 신속하게 드라이버의 복부 부근(하방)을 향하여 전개하여 드라이버가 스티어링 휠에 충돌하는 사태를 회피할 필요가 있다. 또한 원형의 림을 가지는 일반적인 스티어링 휠에 비해 림의 하측(6시측)이 결손한 이형 스티어링 휠에 있어서는, 에어백의 하부 영역을 신속하게 전개시켜 승차인의 복부 부근을 구속할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로서 이른바 이형 스티어링 휠에 있어서도 에어백의 전개 자세를 안정시켜 승차인의 구속 성능의 향상에 기여하는 에어백 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 회전 중심으로부터 좌우 가장자리부까지의 거리에 비해 상연부까지의 거리가 짧은 형상의 림을 가지는 차량의 스티어링 휠에 탑재되는 에어백 장치로서, 팽창 가스를 발생하는 가스 발생기와, 상기 팽창 가스에 의해 승차인측을 향하여 팽창 전개하는 에어백을 구비한다. 그리고 팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서, 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 상기 스티어링 휠의 회전축과 평행한 방향에 있어서의 상기 에어백의 상단부의 두께(폭)(D1), 하단부의 두께(폭)(D2)보다 크게 되도록 구성한다.

또한 '회전 중심으로부터 좌우 가장자리부까지의 거리에 비해 상단부까지의 거리가 짧은 형상의 림'이란 통상 사용되는 원형(고리 형상)의 림에 비해, 림과 평행한 면을 시계 글자판으로 하여 비유했을 때에, 12시에 상당하는 부근이 결손하거나 혹은 상기 부분이 수평으로 연장하거나 또는 오목 형상으로 성형되어 있는 경우를 의미한다. 나아가 에어백의 '하방 영역', '상방 영역'이란 예를 들어 스티어링 휠의 림의 하단부보다도 하측, 상단부보다도 상측으로 정의할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면 팽창 전개한 에어백에 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백의 전후 방향의 두께가 하방 영역보다 상방 영역 쪽이 크게 되도록 구성하고 있기 때문에 팽창한 에어백의 상부에 승차인의 머리부가 진입했을 때에는 에어백의 상방 영역의 전면측이 스티어링 휠의 림의 상단부를 뛰어넘어 인스트루멘트 패널 등의 내장 부품에 접촉하고 내장 부품이 에어백의 반력면으로서 기능하게 된다. 그 결과 에어백의 전개 자세가 안정하고 승차인의 머리부를 적절하게 구속하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는 팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서, 상기 에어백의 상방 영역과 상기 스티어링 휠보다도 전방에 위치하는 차량의 내장 부품 사이에 공간이 형성되어 팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접한 후에 있어서, 상기 에어백은 상기 에어백의 상방 영역 중 적어도 일부가 상기 림보다도 차량 전방으로 진출하고 또한 상기 내장 부품과 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한 '팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계'란 에어백의 전개 초기 상태를 의미한다. '상기 스티어링 휠보다도 전방에 위치하는 내장 부품'이란 프론트 윈도 실드 아래에 있는, 운전석 정면에 있는 내장 부품 전체를 의미한다. '공간이 형성되어'란 서로 접촉하고 있지 않은 상태를 의미한다. '팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접한 후'란 차량의 전방 충돌 등의 사태가 발생하여 승차인이 에어백에 진입한 후, 즉 승차인의 충돌 에너지가 에어백에 의해 흡수되기 시작한 후를 의미한다. 또한 '상기 에어백의 상방 영역 중 적어도 일부가 상기 림보다도 차량 전방으로 진출'이란 에어백에 대하여 승차인이 충돌한 충격으로 에어백의 상부가 스티어링 휠의 림의 상단부를 넘어 전방(내장 부품측)으로 이동하는 상태로 정의할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 전개 초기 단계에서는 에어백의 상방 영역과 내장 부품 사이에 공간이 형성되고, 팽창 전개한 에어백에 승차인이 당접한 후에 에어백의 상방 영역이 내장 부품과 접촉하도록 구성하고 있기 때문에 내장 부품을 반력면으로서 이용하면서 에어백의 용량 증가를 필요 최소한으로 억제할 수 있다.

가령 에어백이 전방으로 돌출한 돌기 부분을 포함하도록 구성한 경우에는 전개 초기 단계로부터 에어백의 전면을 인스트루멘트 패널 등의 내장 부품에 접촉시킬 수 있는데 그 경우에는 에어백의 용량이 커지고, 이것에 동반하는 가스 발생기의 능력도 크게 해야만 한다. 그러나 스티어링 휠의 내부에 있어서 에어백 장치를 수용하는 공간은 작고, 한정되어 있기 때문에 에어백이나 인플레이터의 크기(용량)는 되도록 콤팩트 한 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 에어백의 상단부 및 하단부의 두께 D1 및 D2는 스티어링 휠의 림의 표면으로부터 계측하여 스티어링 휠의 회전축과 평행한 방향에 있어서의 에어백의 상단부(최고부)의 두께 및 하단부(최하부)의 두께로 규정할 수 있다.

상기 승차인이 FMVSS208(미국 충돌 안전 법규)에 의한 충돌 안전 성능 평가 기준에서 규정되는 AM50 에 상당하며, 상기 기준의 시트 벨트 비착용 혹은 착용 상태로 풀 리지드 배리어(Full Rigid Barrier)에 충돌하는 조건하에서, 상기 에어백은 상기 에어백의 상방 영역이 상기 내장 부품과 접촉하는 타이밍이, 차량 상기 풀 리지드 배리어에 대한 충돌로부터 50 ms ~ 90 ms 후가 되도록 구성할 수 있다. 바람직하게는 충돌로부터 60 ms ~ 80 ms 후로 한다.

또한 상기 타이밍은 상기 승차인이 시트 벨트 비착용의 상태로 25 mph의 속도로 상기 풀 리지드 배리어에 충돌하는 조건하에서 설정할 수 있다.

에어백의 상방 영역이 스티어링 휠의 전방에 위치하는 내장 부품과 접촉하는 타이밍을 상기와 같이 설정함으로써 최적의 타이밍으로 내장 부품으로부터의 반력을 받을 수 있어 승차인을 적절하게 보호하는 것이 가능해진다.

상기 에어백의 상기 상단부의 두께(D1)와 하단부의 두께(D2)의 비율(D1:D2)을 1.1 : 1 ~ 2.3 :1의 범위로 할 수 있다. 이와 같은 범위로부터 벗어나면 오류가 발생할 우려가 있다. 즉 에어백의 상단부의 두께(D1)가 하단부의 두께(D2)에 대해 상기 범위보다도 크면 에어백의 용량이 커지게 되고 말거나 승차인의 동체 부분의 보호가 불충분해질 우려가 있다. 반면 에어백의 상단부의 두께(D1)가 하단부의 두께(D2)에 대해 상기 범위보다도 작으면 에어백의 상방 영역의 전면측이 내장 부품에 접해도 충분한 반력을 얻지 못하여 승차인의 구속 성능을 적절하게 유지하는 것이 어려워진다.

팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백의 상기 상단부와 하단부 사이의 중간부의 두께를 D0라고 했을 때에 상기 중간부가 D1 > D0 > D2 가 되도록 구성할 수 있다. 이와 같은 설정을 적용함으로써 에어백의 전개 형상이 비교적 매끄러워지고 에어백의 용량 증대를 억제할 수 있다.

상기 중간부의 두께(D0)는 상기 상단부부터 상기 하단부를 향하여 연속적으로 감소하도록 서서히 변화되도록 형성할 수 있다.

팽창 전개한 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 상기 스티어링 휠의 회전 중심보다 하측 부분의 상기 중간부는, 상기 에어백의 두께를 해당 부분의 주위보다도 차량 전후 방향으로 부분적으로 얇게 한 오목부를 가질 수 있다.

팽창 전개한 상기 에어백에 있어서 상기 스티어링 휠의 회전 중심보다 하측 부분의 길이(H2)가 상측 부분의 길이(H1)보다도 길어지도록 구성할 수 있다. 여기서 길이(H2, H1)는 전개한 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 스티어링 휠의 회전축과 직교하고 림의 표면과 평행하게 연장하는 방향에 있어서의 길이로 규정할 수 있다.

상기와 같이 전개한 에어백의 하측 부분을 길게 함으로써 승차인의 복부 주변을 확실하게 보호하고 복부 주변이 스티어링 휠에 충돌하는 등 좋지 않은 사태를 회피할 수 있다.

상기 에어백은 상기 승차인에 면하는 리어 패널과, 상기 리어 패널에 대향하는 프론트 패널과, 이들 리어 패널과 프론트 패널을 연결하는 사이드 패널을 포함하는 구조로 할 수 있다. 이와 같은 패널 구성으로 함으로써 전개한 에어백의 전후 방향의 두께의 조정이 용이해진다. 여기서 상기 사이드 패널에는 벤트홀을 형성할 수 있다. 가령 프론트 패널에 벤트홀이 형성되어 있으면 인스트루멘트 패널 등의 내장 부품과 접촉함으로써 상기 벤트홀이 막히게 될 우려가 있다. 이 점, 사이드 패널에 벤트홀을 형성함으로써 이와 같은 문제를 회피 가능하다.

상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 상방 부분이 상기 사이드 패널을 개재하여 연결되고, 상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 하방 부분에는 상기 사이드 패널이 존재하지 않고 상기 리어 패널과 상기 프론트 패널을 직접 연결하는 구조로 할 수 있다. 혹은 상기 사이드 패널을 상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 모든 둘레에 걸쳐 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 에어백 장치가 작동하여 에어백이 팽창 전개한 직후의 모습을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 에어백의 전개 형상을 나타내는 모식도(측면도)이다.
도 3은 본 발명에 관한 에어백 장치가 작동하여 팽창 전개한 에어백에 승차인이 진입(접촉)한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 4(A), (B), (C)는 본 발명에 적용 가능한 차량의 스티어링 형상을 나타내는 상면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 관한 에어백의 패널 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 패널 구조의 에어백이 전개한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 관한 에어백의 패널 구성을 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 패널 구조의 에어백이 전개한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 관한 에어백 장치가 작동한(에어백이 팽창 전개한) 상태에서의 차량 내부의 모습을 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 관한 에어백의 전개 상태를 나타내는 정면도(A) 및 측면도(B)이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 관한 에어백의 전개 상태를 나타내는 측면도로서 (A)가 전개 초기 상태, (B)가 완전 전개 상태를 나타낸다.

이하, 본 발명에 관한 에어백 장치에 대하여 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

또한 아래의 설명에 있어서 승차인이 정규 자세로 좌석에 착석했을 시에 승차인이 향하고 있는 방향을 '전방', 그 반대 방향을 '후방'으로 칭하고, 좌표 축을 나타낼 때는 '전후 방향'이라고 한다. 또한 승차인이 정규 자세로 좌석에 착석했을 시에 승차인의 우측을 '우측 방향', 승차인의 좌측을 '좌측 방향'이라고 칭하고 좌표 축을 나타낼 때는 '좌우 방향'이라고 한다. 나아가 승차인이 정규 자세로 착석했을 시에 승차인의 머리부 방향을 '상방', 승차인의 허리부 방향을 '하방'으로 칭하고 좌표 축을 나타낼 때는 '상하 방향'이라고 한다.

또한 12시, 3시, 6시, 9시 방향이란 스티어링 휠을 시계 글자판에 비유한 경우의 위치인데 차량 직진 때의 스티어링의 방향이 기준이며, 스티어링 휠을 드라이버측으로부터 보았을 때에 상측 또는 진행 방향을 12시로 하고, 이 12시의 위치를 기준으로 하여 시계 방향으로 90도 회전한 위치를 3시, 180도 회전한 위치를 6시, 270도 회전한 위치를 9시로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 에어백 장치가 작동한(에어백이 팽창 전개한) 상태에서의 차량 내부의 모습을 나타내는 측면도이다. 도 2는 본 발명에 관한 에어백의 전개 형상을 나타내는 모식도(측면도)이다. 도 3은 본 발명에 관한 에어백 장치가 작동하여 팽창 전개한 에어백에 승차인이 진입(접촉)한 모습을 나타내는 측면도이다. 도 4(A), (B), (C)는 본 발명에 적용 가능한 스티어링의 바리에이션을 나타내는 상면도이다.

본 발명에 관한 에어백 장치는 예를 들어 도 4(A), (B), (C)에 나타낸 바와 같이 회전 중심부터 좌우 가장자리부까지의 거리(d1)에 비해 상연부까지의 거리(d2)가 짧은 형상의 림(12a)을 가지는 이형, 즉 원형에 비해 상하 방향 또는 상방이 찌그러진 듯한 형상의 스티어링 휠(12)에 탑재된다.

도 4(A)에 나타내는 스티어링 휠(12)은 통상 사용되는 원형(고리 형상)의 림에 비해12시에 상당하는 부근이 결손한 형상으로 되어 있다. 도 4(B)에 나타내는 스티어링 휠(12)은 12시에 상당하는 부근이 볼록하게 완곡하지 않고 수평으로 연장한 형상으로 되어 있다. 또한 도 4(C)에 나타내는 스티어링 휠(12)은 12시에 상당하는 부근이 볼록하게 완곡하지 않고 오목 형상으로 파인 듯한 형상으로 되어 있다. 본 발명이 적용 가능한 스티어링 휠은 상술한 세 개의 패턴에 한정되는 것은 아니며 에어백의 전개 시에 림의 12시 부근에 있어서 충분한 반력을 얻을 수 없는 형상의 여러 형태의 스티어링 휠에 적용 가능하다.

본 발명에 관한 에어백 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 팽창 가스를 발생하는 가스 발생기(14)와, 팽창 가스에 의해 승차인(드라이버)(D)측을 향하여 팽창 전개하는 에어백(16)을 구비하고 있다. 그리고 팽창 전개한 에어백(16)에 승차인(D)이 당접하기 전 단계에 있어서 에어백(16)의 상방 영역(16U)과 스티어링 휠(12)보다도 전방에 위치하는 차량의 인스트루멘트 패널(18) 사이에 공간(G)이 형성된다.

도 2에 나타낸 바와 같이 팽창 전개한 에어백(16)에 승차인(D)이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백(16)의 하방 영역(16L)의 두께(D2)가 상방 영역(16U)의 두께(D1)보다 작아지도록 구성되어 있다. 두께 D1 및 D2는 스티어링 휠(12)의 림 표면(12x)으로부터 계측되어 스티어링 휠(12)의 회전축과 평행한 방향에 있어서의 에어백(16)의 상단부(최고부)(100U)의 두께 및 하단부(최하부)(100L)의 두께로 규정할 수 있다. 여기서 에어백(16)의 상단부(100U), 하단부(100L)는 스티어링 휠(12)의 회전축과 수직인 방향에서, 상기 회전축으로부터 상방, 하방의 가장 먼 지점으로 할 수 있다.

그리고 두께 D1 과 D2의 비율을 1.1 : 1 ~ 2.3 : 1의 범위로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 두께(D1)를 350 mm ~ 400 mm, 바람직하게는 355 mm로 하고, 두께(D2)를 250 mm ~ 320 mm, 바람직하게는 300 mm으로 할 수 있다. 나아가 스티어링 제어 시스템(2)의 회전축에 대응하는 위치의 두께(D0)는 D1 > D0 > D2의 관계가 성립하는 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서는 에어백(16)의 두께(D1, D2) 등을 상기와 같이 설정하고 있는데 상방 영역(16U)의 두께(D1)가 하방 영역(16L)에 대해 상기 범위보다도 크면 에어백(16)의 용량이 커지게 되거나 승차인(D)의 동체 부분의 보호가 불충분하게 될 우려가 있다. 반면 에어백(16)의 상방 영역(16U)의 두께(D1)가 하방 영역(16L)에 대해 상기 범위보다도 작으면 상방 영역(16U)의 전면측이 인스트루멘트 패널(18)에 접해도 충분한 반력을 얻지 못할 우려가 있다. 즉 에어백(16)의 전후 방향의 두께(D1, D2)를 상기와 같이 설정함으로써 승차인(D)의 구속 성능을 적절하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한 팽창 전개한 에어백(16)에 있어서, 스티어링 휠(12)의 회전 중심보다 하측 부분의 길이(L2)가 상측 부분(L1)보다도 길어지도록 설정되어 있다. 전개한 에어백(16)의 하측 부분(L2)을 길게 함으로써 도 3에 나타낸 바와 같이 승차인(D)의 복부 주변을 확실하게 보호하여 복부 주변이 스티어링 휠(12)에 충돌하는 등의 좋지 않은 사태를 회피할 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이 팽창 전개한 에어백(16)에 승차인(D)이 당접한 후에는 에어백(16)의 상방 영역(16U) 중 적어도 일부가 스티어링 휠(12)보다도 차량 전방으로 진출하여 인스트루멘트 패널(18)과 접촉하게 된다.

예를 들어 승차인(D)이 FMVSS208(미국 충돌 안전 법규)에 의한 충돌 안전 성능 평가 기준에서 규정되는 AM50 에 상당하며 시트 벨트 비착용 혹은 착용 상태로 풀 리지드 배리어에 충돌하는 조건하에서, 에어백(16)의 상방 영역(16U)이 인스트루멘트 패널(18)과 접촉하는 타이밍은 차량의 배리어 충돌로부터 50 ms ~ 90 ms 후가 되도록 구성한다. 또한 바람직하게는 충돌로부터 60 ms ~ 80 ms 후로 한다. 여기서 상기와 같은 타이밍은 승차인(D)이 시트 벨트 비착용의 상태로 25 mph의 속도로 풀 리지드 배리어에 충돌하는 조건하에서 설정하는 것도 가능하다.

에어백(16)의 상방 영역(16U)이 스티어링 휠(12)의 전방에 위치하는 인스트루멘트 패널(18)과 접촉하는 타이밍을 상기와 같이 설정함으로써 에어백(16)이 최적의 타이밍으로 인스트루멘트 패널(18)로부터의 반력을 받을 수 있어 승차인(D)을 적절하게 보호하는 것이 가능해진다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 팽창 전개한 에어백(16)에 승차인(D)이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백의 전후 방향의 두께가 하방 영역(16L)보다 상방 영역(16U) 쪽이 커지게 되도록 구성하고 있기 때문에 팽창한 에어백(16)의 상부에 승차인(D)의 머리부가 진입했을 때에는 에어백(16)의 상방 영역(16U)의 전면측이 스티어링 휠(12)의 림의 상단부를 뛰어넘어 인스트루멘트 패널(18)에 접촉하고 인스트루멘트 패널(18)이 에어백(16)의 반력면으로서 기능하게 된다(도 3 참조).

그 결과 에어백(16)의 전개 자세가 안정하고 승차인(D)의 머리부를 적절하게 구속하는 것이 가능해진다. 즉, 전개한 에어백(16)에 승차인(D)의 머리부가 충돌했을 때에 머리부의 전방으로의 이동량을 최소한으로 억제할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 관한 에어백(16)의 패널 구성을 나타내는 평면도이다. 또한 도 6은 도 5에 나타내는 패널 구조의 에어백(16)이 전개한 모습을 나타내는 측면도이다.

본 실시예에 있어서 에어백(16)은 승차인(D)에 면하는 리어 패널(102)과, 상기 리어 패널(102)과 대향하는 프론트 패널(104)과, 이들 리어 패널(102)과 프론트 패널(104)을 연결하는 사이드 패널(108)로 성형된다. 프론트 패널(104)의 중앙에는 가스 발생기(14)가 설치되는 개구부(106)가 형성되어 있다. 사이드 패널(108)에는 벤트홀(20)이 좌우 양측에 형성되어 있다. 그리고 각 패널(102, 104, 108)을 봉제 라인(102a, 104a, 108a)을 따라 서로 봉제함으로써 도 6에 나타내는 전개 형상의 에어백(16)이 구성된다. 본 실시예에 있어서는 사이드 패널(108)을 리어 패널(102)과 프론트 패널(104)의 모든 둘레에 걸쳐 설치하고 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 관한 에어백(206)의 패널 구성을 나타내는 평면도이다. 또한 도 8은 도 7에 나타내는 패널 구조의 에어백(206)이 전개한 모습을 나타내는 측면도이다.

본 실시예에 있어서 에어백(206)은 승차인(D)에 면하는 리어 패널(202)과, 상기 리어 패널(202)에 대향하는 프론트 패널(204)과, 이들 리어 패널(202)과 프론트 패널(204)을 연결하는 사이드 패널(208)로 성형된다. 프론트 패널(204)의 중앙에는 가스 발생기(14)가 설치되는 개구부(216)가 형성되어 있다. 사이드 패널(208)에는 벤트홀(220)이 좌우 양측에 형성되어 있다. 그리고 각 패널(202, 204, 208)을 봉제 라인(202a, 204a, 208a)을 따라 서로 봉제함으로써 도 8에 나타내는 전개 형상의 에어백(206)이 구성된다. 또한 본 실시예에 있어서는 리어 패널(202)과 프론트 패널(204)의 상방 부분이 사이드 패널(208)을 개재하여 연결되고, 리어 패널(202)과 프론트 패널(204)의 하방 부분에는 사이드 패널(208)이 존재하지 않고 리어 패널(202)과 프론트 패널(204)을 직접 봉제하는 구조로 되어 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 관한 에어백 장치가 작동한(에어백이 팽창 전개한) 상태 모습을 나타내는 측면도이다. 본 실시예에 있어서는 에어백(316)의 내부의 하방 부분에 테더(320)를 연결하여 전후 방향의 폭(두께)을 규제하고 있다. 이와 같은 구조로 함으로써 승차인(D)의 복부 부근에 위치하는 에어백(316)의 영역에 대하여 적절한(과잉하지 않은) 양의 가스가 흐름으로써 에어백(316) 전체의 전개 속도, 전개 형상, 전개 거동을 최적화하는 것이 가능해진다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 관한 에어백(416)의 전개 상태를 나타내는 정면도(A) 및 측면도(B)이다. 본 실시예는 도 5 및 도 6에 나타내는 제1 실시예의 에어백(16)을 어레인지한 에어백(416)으로 되어 있다. 즉, 에어백(416)은 제1 실시예의 에어백(16)에 대해, 승차인(D)에 면하는 리어 패널(102)의 하단 부분에 예를 들어 마찰 계수(μ)가 2.0 이상의 미끄럼 방지 영역(414)을 형성한 것이다. 이 미끄럼 방지 영역(414)은 큰 마찰 계수의 소재(실리콘 등)를 도포하거나 혹은 표면의 마찰 계수가 높은 패널(직물)을 붙임으로써 성형할 수 있다. 에어백(416)이 팽창 전개했을 때에는, 미끄럼 방지 영역(414)은 승차인의 복부 부근에 위치하고, 승차인에 대하여 에어백(416)이 미끄러져 상하 방향으로 이동하는 것을 방지하고 있다. 즉, 에어백(416)과 승차인의 상대적인 위치 관계를 적절한 위치에 보유 지지하는 것이 가능해진다.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 관한 에어백의 전개 상태를 나타내는 측면도로서, (A)가 전개 초기 상태, (B)가 완전 전개 상태를 나타낸다. 본 실시예에 있어서는 에어백(106) 내의 인플레이터(14)의 주변에 디퓨저(500)를 설치하고 있다. 이 디퓨저(500)는 하측 방향을 향하여 가스를 인도하기 위한 개구부(500a)와 측방에 가스를 배출하는 벤트홀(500b)을 구비하고 있다.

그리고 에어백(16)의 전개 초기 단계에서는 도 11(A)에 나타낸 바와 같이 디퓨저(500)에 의해 가스가 하방으로 인도되어 에어백(16)의 하방 영역(16L)이 최초로 전개를 개시한다. 최초로 에어백(16)의 하방 영역(16L)이 전개하기 때문에 에어백(16)이 승차인의 복부 부근에 도달하고 스티어링 휠(12)과의 충돌에 의한 문제를 저감한다.

그 다음 도 11(B)에 나타낸 바와 같이 가스는 에어백(16)의 상방 영역(16U)에도 흘러들어 에어백(16)이 완전 전개한다. 본 실시예에 있어서는 상술한 다른 실시예(1~4)에 비해 더욱 신속하게 에어백(16)을 승차인의 복부로 전개시킬(들어가게 할) 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명했는데 본 발명은 이들 실시예로 결코 한정되는 것은 아니며 특허청구범위에 나타낸 기술적 사상의 범주에 있어서 변경 가능한 것이다.

Claims (15)

1. 회전 중심부터 좌우 가장자리부까지의 거리에 비해 상연부까지의 거리가 짧은 형상의 림을 가지는 차량의 스티어링 휠에 탑재되는 에어백 장치로서,
   팽창 가스를 발생하는 가스 발생기와,
   상기 팽창 가스에 의해 승차인측을 향하여 팽창 전개하는 에어백을 구비하고,
   팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에, 상기 스티어링 휠의 회전축과 평행한 방향에 있어서의 상기 에어백의 상단부의 두께(D1)가 하단부의 두께(D2)보다도 큰 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
2. 제1항에 있어서,
   팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백의 상방 영역과 상기 스티어링 휠보다도 전방에 위치하는 내장 부품 사이에 공간이 형성되고,
   팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접한 후에 있어서 상기 에어백은 상기 에어백의 상방 영역 중 적어도 일부가 상기 림보다도 차량 전방으로 진출하고 또한 상기 내장 부품과 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 승차인이 FMVSS208(미국 충돌 안전 법규)에 의한 충돌 안전 성능 평가 기준에서 규정되는 AM50에 상당하며 상기 기준의 시트 벨트 비착용 혹은 착용 상태로 풀 리지드 배리어(Full Rigid Barrier) 에 충돌하는 조건하에서,
   상기 에어백은 상기 에어백의 상방 영역이 상기 내장 부품과 접촉하는 타이밍이, 차량의 상기 풀 리지드 배리어에 대한 충돌로부터 50 ms ~ 90 ms 후가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 타이밍은 상기 승차인이 시트 벨트 비착용의 상태로 25 mph의 속도로 상기 풀 리지드 배리어에 충돌하는 조건하에서 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
5. 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 타이밍은 차량의 상기 풀 리지드 배리어에 대한 충돌로부터60 ms ~ 80 ms 후인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
6. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내장 부품은 인스트루멘트 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에어백의 상기 상단부의 두께(D1)와 상기 하단부의 두께(D2)의 비율(D1:D2)이 1.1 : 1 ~ 2.3 :1의 범위인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   팽창 전개한 상기 에어백에 상기 승차인이 당접하기 전 단계에 있어서 상기 에어백의 상기 상단부와 하단부 사이의 중간부의 두께를 D0라고 했을 때에 상기 중간부가 D1 > D0 > D2 가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 중간부의 두께는 상기 상단부로부터 상기 하단부를 향하여 연속적으로 감소하도록 서서히 변화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    팽창 전개한 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 상기 스티어링 휠의 회전 중심보다 하측 부분의 상기 중간부는, 상기 에어백의 두께를 해당 부분의 주위보다도 차량 전후 방향으로 부분적으로 얇게 한 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    팽창 전개한 상기 에어백을 측방으로부터 보았을 때에 상기 스티어링 휠의 회전 중심보다 하측 부분의 길이가 상측 부분보다도 길어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어백은 상기 승차인에 면하는 리어 패널과, 상기 리어 패널에 대향하는 프론트 패널과, 이들 리어 패널과 프론트 패널을 연결하는 사이드 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 사이드 패널에는 벤트홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 상방 부분이 상기 사이드 패널을 개재하여 연결되고,
    상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 하방 부분에는 상기 사이드 패널이 존재하지 않고 상기 리어 패널과 상기 프론트 패널이 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 사이드 패널은 상기 리어 패널과 상기 프론트 패널의 모든 둘레에 걸쳐 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.

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