KR20230100329A - 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿠션 내부에 가스와 분말을 함께 방출하여 에어백의 성능을 개선하는 에어백 장치에 관한 것으로, 본 발명에서는, 쿠션 내부에 가스를 공급하는 인플레이터; 인플레이터의 가스 토출구에 마련되고, 가스의 토출압력에 의해 가스와 함께 섞이면서 쿠션 내부에 공급되는 분말재료;를 포함하여 구성되는 에어백 장치가 소개된다.

Description

에어백 장치{Air bag device}

본 발명은 쿠션 내부에 가스와 분말을 함께 방출하여 에어백의 성능을 개선하는 에어백 장치에 관한 것이다.

에어백에 가스를 공급하기 위한 인플레이터는 점화 후 화약 폭발을 통해 고온/고압의 가스를 방출함으로써, 쿠션을 전개시키게 된다.

쿠션은 직물로 제작되며, 인플레이터에서 방출된 가스에 의해 팽창되어 승객이 받는 상해를 완화시키게 된다.

한편, 에어백 개발시, 인플레이터의 사양에 따라 쿠션의 사양과, 충돌성능 및 법규성능이 좌우되기 때문에 정해진 인플레이터 모델 내에서 에어백의 사양이 선정되는 것은 물론 에어백 성능이 개발된다.

이에, 차량 레이아웃 및 차체 충돌 가혹도에 맞게 에어백의 성능을 개발하고자 하는 경우, 인플레이터의 성능 튜닝은 불가하고, 쿠션만 튜닝하여 에어백의 성능을 구현해야 함으로써, 에어백 성능 개발에 제약이 발생하는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

JP 5426062 B

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 쿠션 내부에 가스와 분말을 함께 방출하여 에어백의 성능을 개선하는 에어백 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 쿠션 내부에 가스를 공급하는 인플레이터; 인플레이터의 가스 토출구에 마련되고, 가스의 토출압력에 의해 가스와 함께 섞이면서 쿠션 내부에 공급되는 분말재료;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 가스토출구와 이어지는 쿠션의 내면에 쿠션보강부재가 고정되고, 상기 쿠션보강부재에 분말재료가 마련될 수 있다.

상기 가스토출구와 이어지는 쿠션의 내면에 디퓨져포켓이 고정되고, 상기 디퓨져포켓에 쿠션보강부재가 고정될 수 있다.

상기 분말재료는 쿠션보강부재의 내측에 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 분말재료는 쿠션보강부재의 표면에 고정될 수 있다.

상기 분말재료는 포장재에 의해 포장된 형태로 구비될 수 있다.

상기 분말재료는 분말 형태로 직접 삽입될 수 있다.

상기 분말재료의 용량은 쿠션의 목표 내압에 따라 결정될 수 있다.

상기 쿠션의 목표 내압은 쿠션의 전개 초기 내압일 수 있다.

상기 쿠션의 목표 내압은 쿠션의 전개 후 일정 시간 경과시 내압일 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 가스와 함께 분출되는 분말에 의해 가스의 초기 폭발력이 일정부분 감소하는 반면, 에어백의 내압을 일정 시간 이상 유지시키게 됨으로써, 에어백 전개 초기에 LRD법규성능을 만족시켜 LRD벤트의 삭제가 가능한 것은 물론, 에어백 전개 후반의 내압 유지력을 향상시켜 승객을 안전하게 보호하는 효과가 있다.

더욱이, 분말을 통한 가스 특성의 튜닝을 통해 인플레이터 용량의 축소가 가능함으로써 에어백의 중량 및 원가를 절감하고, 또한 가스 특성 자유도를 높여 에어백의 성능 개발을 용이하게 실시하는 것은 물론 에어백 성능 개발기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

또한, 에어백 양산을 비롯한 신기술 제품 등과 같은 다양한 분야에서 분말 분출 기술을 활용하거나 응용 가능함으로써, 제품의 경쟁력을 확보하는 효과도 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 분말재료를 커튼에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따라 분말재료를 고정시키는 제1실시예 내지 제3실시예 구조를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 분말재료를 사이드에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 분말재료를 운전석에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 분말재료를 동승석에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 분말재료를 무릎에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명에 따라 분말재료를 적용한 에어백과 분말재료를 적용하지 않은 에어백의 전개 압력을 비교하여 나타낸 그래프.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 분말재료(200)를 커튼에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 특징적인 기술구성을 설명하기에 앞서, 도면에 도시한 커튼에어백에 대해 간단하게 살펴보면, 커튼에어백의 쿠션(100)은 차량의 도어 내측 상단에서 전열과 후열을 따라 구비되는 것으로, 롤 형상으로 말려진 형태로 구비된다.

그리고, 상기 쿠션(100)의 전체 길이구간 중 중간 부분에 인플레이터(300)가 연결되고, 상기 인플레이터(300)가 연결되는 쿠션(100)의 내면에는 디퓨져포켓(110)이 내장되어 인플레이터(300)에서 토출되는 가스가 디퓨져포켓(110)을 통해 쿠션(100) 내부에 유입될 수 있게 된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 에어백 장치는, 쿠션(100) 내부에 가스를 공급하는 인플레이터(300); 인플레이터(300)의 가스 토출구에 마련되고, 가스의 토출압력에 의해 가스와 함께 섞이면서 쿠션(100) 내부에 공급되는 분말재료(200);를 포함하여 구성이 된다.

예컨대, 분말재료(200)는 곡물 분말(ex : 밀가루), 금속 분말, 플라스틱 분말 등일 수 있고, 이 외에도 잘게 빻은 가루 형태의 모든 분말을 사용할 수 있다.

그리고, 인플레이터(300)의 가스 토출구와 인접한 부분에는 가스가 토출되는 방향으로 분말재료(200)가 설치된다.

이에, 인플레이터(300)가 점화되면, 고온/고압의 가스에 의해 분말재료(200)가 가스와 섞이면서 가스의 특성이 변형되고, 이 가스가 쿠션(100) 내부에 분출되어 쿠션(100)이 전개된다.

특히, 가스와 함께 분출되는 분말에 의해 가스의 초기 폭발력이 일정부분 감소하는 반면, 에어백의 내압을 일정 시간 이상 유지시키게 된다.

따라서, 에어백 전개 초기에 LRD법규성능을 만족시켜 LRD벤트의 삭제가 가능한 것은 물론, 에어백 전개 후반의 내압 유지력을 향상시켜 쿠션(100)으로부터 승객이 이탈하는 것을 방지하게 되고, 이에 승객을 안전하게 보호하게 된다.

더욱이, 분말을 통한 가스 특성의 튜닝을 통해 인플레이터(300) 용량의 축소가 가능함으로써 에어백의 중량 및 원가를 절감하고, 또한 가스 특성 자유도를 높여 에어백의 성능 개발을 용이하게 실시하는 것은 물론 에어백 성능 개발기간을 단축할 수 있게 된다.

또한, 에어백 양산을 비롯한 신기술 제품 등과 같은 다양한 분야에서 분말 분출 기술을 활용하거나 응용 가능함으로써, 제품의 경쟁력을 확보하게 된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따라 분말재료(200)를 고정시키는 제1실시예 내지 제3실시예 구조를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 상기 가스토출구와 이어지는 쿠션(100)의 내면에 쿠션보강부재(120)가 고정되고, 상기 쿠션보강부재(120)에 분말재료(200)가 마련될 수 있다.

예컨대, 상기 쿠션보강부재(120)는 인플레이터(300)에서 분출되는 고온/고압의 가스로부터 쿠션(100)을 보호하기 위한 것으로, 여러 겹 겹쳐서 구성할 수 있고, 쿠션(100)의 내면에 직접 재봉될 수 있지만, 후술하는 디퓨져포켓(110)에 재봉되어 고정될 수도 있다.

참고로, 쿠션(100)보강부재는 보강포 또는 히트실드(열차폐재)일 수 있는 것으로, 도 2에 도시한 커튼에어백 뿐만 아니라, 다른 에어백의 인플레이터(300) 주변에도 설치될 수 있다.

아울러, 본 발명은 상기 가스토출구와 이어지는 쿠션(100)의 내면에 디퓨져포켓(110)이 고정되고, 상기 디퓨져포켓(110)에 쿠션보강부재(120)가 고정될 수 있다.

즉, 쿠션(100)의 내면에 디퓨져포켓(110)이 봉제 방식에 의해 고정되고, 상기 디퓨져포켓(110)의 내면에 쿠션보강부재(120)가 봉제 방식에 의해 고정된다.

아울러, 도 3 및 도 5와 같이, 상기 분말재료(200)는 쿠션보강부재(120)의 내측에 삽입되어 고정될 수 있다.

또한, 도 4와 같이, 상기 분말재료(200)는 쿠션보강부재(120)의 표면에 고정될 수 있다.

그리고, 상기 분말재료(200)는 포장재(210)에 의해 포장된 형태로 구비될 수 있다.

예컨대, 포장재(210)로서 부직포, 천, 방수천 등을 사용하는 경우, 포장재(210)를 티백 또는 백 형태로 만들고 포장재(210) 내부에 분말재료(200)를 넣어 포장할 수 있다.

또한, 약품과 같이 분말재료(200)를 캡슐에 넣어 포장할 수도 있고, 또 AL+PET지, 알루미늄지, 투명지, 유산지, 노루지, 비닐과 같은 포장재(210)에 분말재료(200)를 넣어 포장할 수도 있다.

이처럼, 포장재(210)에 의해 포장된 분말재료(200)는 도 3과 같이 쿠션보강부재(120) 내부에 삽입 후, 쿠션보강부재(120)를 디퓨져포켓(110)에 재봉하여 분말재료(200)를 고정시킬 수 있다.

또한, 도 4와 같이 포장재(210)에 의해 포장된 분말재료(200)를 쿠션보강부재(120)에 재봉하여 분말재료(200)를 고정시킬 수 있다.

다만, 도 5와 같이, 상기 분말재료(200)를 포장재(210)에 의해 포장하지 않고 고정시킬 수 있다.

즉, 상기 분말재료(200)는 분말 형태로 쿠션보강부재(120)에 직접 삽입될 수 있는 것으로, 분말재료(200)만 쿠션보강부재(120) 내부에 삽입 후, 쿠션보강부재(120)를 디퓨져포켓(110)에 재봉하여 분말재료(200)를 고정시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 분말재료(200)는 앞서 설명한 커튼에어백을 비롯하여 사이드에어백, 센터사이드에어백, 운전석에어백, 동승석에어백, 무릎에어백 등 모든 에어백 장치에 적용이 가능하다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 분말재료(200)를 사이드에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 분말재료(200)가 포장된 포장재(210)를 사이드에어백의 디퓨져포켓(110) 내면에 위치한 상태에서 포장재(210)의 둘레를 따라 재봉함으로써, 분말재료(200)를 디퓨져포켓(110)에 부착하게 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 분말재료(200)를 운전석에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 분말재료(200)가 포장된 포장재(210)를 운전석에어백의 히트실드 위에 위치한 상태에서 포장재(210)의 둘레를 따라 재봉함으로써, 분말재료(200)를 히트실드에 부착하게 된다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 분말재료(200)를 동승석에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 분말재료(200)가 포장된 포장재(210)를 동승석에어백의 디퓨져포켓(110) 내면에 위치한 상태에서 포장재(210)의 둘레를 따라 재봉함으로써, 분말재료(200)를 디퓨져포켓(110)에 부착하게 된다.

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 분말재료(200)를 무릎에어백에 적용하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 분말재료(200)가 포장된 포장재(210)를 무릎에어백의 디퓨져포켓(110) 내면에 위치한 상태에서 포장재(210)의 둘레를 따라 재봉함으로써, 분말재료(200)를 디퓨져포켓(110)에 부착하게 된다.

앞서 설명한 모든 에어백 장치에서 인플레이터(300)가 점화되면, 가스의 토출압력에 의해 포장재(210)가 터지면서 포장재(210) 내부의 분말재료(200)가 가스와 섞이게 되고, 이에 가스와 분말재료(200)가 쿠션(100) 내부에 분출되어 쿠션(100)을 전개시키게 된다.

한편, 도 14는 본 발명에 따라 분말재료(200)를 적용한 에어백과 분말재료(200)를 적용하지 않은 에어백의 전개 압력을 비교하여 나타낸 그래프이다.

도면을 참조하면, 본 발명에서 상기 분말재료(200)의 용량은 쿠션(100)의 목표 내압에 따라 결정될 수 있다.

이때에, 상기 쿠션(100)의 목표 내압은 쿠션(100)의 전개 초기 내압일 수 있다.

또한, 상기 쿠션(100)의 목표 내압은 쿠션(100)의 전개 후 일정 시간 경과시 내압일 수 있다.

즉, 분말재료(200)의 용량은 쿠션(100)의 전개 초기 내압과, 쿠션(100)의 전개 후 일정 시간 경과시 내압 중 어느 하나에 따라 결정될 수 있다.

또한, 분말재료(200)의 용량은 쿠션(100)의 전개 초기 내압과 쿠션(100)의 전개 후 일정 시간 경과시 내압에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어, 커튼에어백에 사용되는 분말재료(200)의 용량을 설정함으로써, 분말재료(200)가 적용되지 않은 기존의 에어백 대비하여, 1차 충돌 시점에서 쿠션(100)의 내압이 24% 수준으로 감소하게 되고, 또한 2차 충돌 시점(ex : 전개 시작 후 6초)에서는 쿠션(100)의 내압이 적어도 50%를 유지하도록 조절하게 된다.

이처럼, 본 발명은 쿠션(100) 전개시, 가스와 함께 분출되는 분말재료(200)의 용량, 분말재료(200)의 종류, 분말재료(200)를 포장한 포장재(210)의 부착 방법/위치 등에 따라 쿠션(100)에 제공되는 가스의 특성을 조절하게 된다.

따라서, 가스와 함께 분출되는 분말에 의해 가스의 초기 폭발력이 일정부분 감소하는 반면, 에어백의 내압을 일정 시간 이상 유지시키게 됨으로써, 에어백 전개 초기에 LRD법규성능을 만족시켜 LRD벤트의 삭제가 가능한 것은 물론, 에어백 전개 후반의 내압 유지력을 향상시켜 승객을 안전하게 보호하게 된다.

더욱이, 분말을 통한 가스 특성의 튜닝을 통해 인플레이터(300) 용량의 축소가 가능함으로써 에어백의 중량 및 원가를 절감하고, 또한 가스 특성 자유도를 높여 에어백의 성능 개발을 용이하게 실시하는 것은 물론 에어백 성능 개발기간을 단축할 수 있게 된다.

또한, 에어백 양산을 비롯한 신기술 제품 등과 같은 다양한 분야에서 분말 분출 기술을 활용하거나 응용 가능함으로써, 제품의 경쟁력을 확보하게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 쿠션
110 : 디퓨져포켓
120 : 쿠션보강부재
200 : 분말재료
210 : 포장재
300 : 인플레이터

Claims (10)

1. 쿠션 내부에 가스를 공급하는 인플레이터;
   인플레이터의 가스 토출구에 마련되고, 가스의 토출압력에 의해 가스와 함께 섞이면서 쿠션 내부에 공급되는 분말재료;를 포함하는 에어백 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가스토출구와 이어지는 쿠션의 내면에 쿠션보강부재가 고정되고, 상기 쿠션보강부재에 분말재료가 마련되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가스토출구와 이어지는 쿠션의 내면에 디퓨져포켓이 고정되고, 상기 디퓨져포켓에 쿠션보강부재가 고정되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 분말재료는 쿠션보강부재의 내측에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 분말재료는 쿠션보강부재의 표면에 고정되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 분말재료는 포장재에 의해 포장된 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 분말재료는 분말 형태로 직접 삽입되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 분말재료의 용량은 쿠션의 목표 내압에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 쿠션의 목표 내압은 쿠션의 전개 초기 내압인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 쿠션의 목표 내압은 쿠션의 전개 후 일정 시간 경과시 내압인 것을 특징으로 하는 에어백 장치.

Images