KR100862504B1 - 사이드 에어백 쿠션 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 한개 이상의 하부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 하부공간을 형성하는 하부챔버와, 상기 하부챔버와 결합되고, 복수개의 상부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 상부공간을 형성하며, 상기 상부패널들 사이 중 어느 하나 이상의 사이에 상기 상부공간의 부피를 조절하는 볼륨조절패널이 결합되는 상부챔버를 구비하고, 상기 상부챔버에 인입된 가스에 의한 상기 볼륨조절패널의 팽창을 일정압력까지 제한하기 위해 상기 상부챔버가, 상기 볼륨조절패널을 사이에 두고 상기 상부패널들에 결합된 볼륨조절테더를 더 구비하는 사이드 에어백 쿠션을 제공한다.

에어백 쿠션, 챔버, 볼륨조절패널, 볼륨조절테더

Description

사이드 에어백 쿠션 {Side air-bag Cusion}

본 발명은, 차량의 충돌시 발생하는 물리적 충격으로부터 승객을 보다 안전하게 보호하기 위해 제공되는 에어백 쿠션, 특히 사이드 에어백 쿠션에 관한 것이다.

에어백 시스템은 차량의 충돌시 발생하는 물리적 충격을 에어백 쿠션의 탄성을 이용하여 흡수함으로써 차량 내의 승객을 보호하기 위한 장치이다. 이러한 에어백은 운전석 에어백 시스템, 조수석 에어백 시스템, 사이드 에어백 시스템 등으로 구분할 수 있다.

사이드 에어백 시스템은 일반적으로 시트 또는 차체의 필러에 설치되어, 측면 충돌시 승객이 도어 측으로 쏠리거나 도어가 안으로 찌그러졌을 때 승객의 머리 및 어깨가 딱딱한 도어와 부딪치거나, 도어 윈도우의 깨진 파편에 상해를 입지 않도록 보호하고, 승객이 차체 밖으로 튕겨 나가지 않도록 막아준다.

이하, 도 1을 참조하여 종래의 에어백 쿠션에 대해 설명하기로 한다.

사이드 에어백 시스템에 사용되는 에어백 쿠션(10)은 승객의 요추부를 보호하는 하부챔버(40)와 승객의 가슴부를 보호하는 상부챔버(50)로 구분할 수 있다. 이때, 차량의 내부 측면부에 부딪히는 인체의 구조 및 차량의 측면부에 배치되는 패키지의 특성 때문에, 상기 에어백 쿠션(10)은 승객의 요추부를 보호하는 하부챔버(40)보다 가슴부를 보호하는 상부챔버(50)의 압력이 더 낮도록 구성되어야 하며, 이를 위해서는 에어백 쿠션이 인입된 가스에 의해 팽창되었을 때 상부챔버의 부피가 하부챔버의 그것보다 커야 한다.

그러나, 차량의 충돌시 부피가 큰 상부챔버(50)가 아무런 제한을 받지 않고 팽창되는 때에는 강한 팽창력으로 인해 에어백 쿠션(10)이 승객의 가슴부를 강하게 충격하여 승객이 튕겨져 나가는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 상부챔버의 팽창이 급격히 이루어 지지 않도록 하여야 할 필요성이 있으나, 현재에는 이러한 문제점이 해결되지 않고 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 상부챔버(50)의 부피가 더 크도록 에어백 쿠션(10)을 제작하여야 하나, 단순히 상부챔버와 하부챔버를 구분하는 구획테더(30)의 위치만으로 그 부피를 조절하는 경우에는 내압조절이 용이하지 않고, 에어백 쿠션을 차량 내부에 접어서 배치하는데 어려움이 있고, 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상부챔버(50)를 두개의 챔버를 접합하여 제작하게 되면, 에어백 쿠션에 인입되어 그 부피를 팽창시키는 가스를 배출시킬 벤트홀을 그 접합라인(22)에 형성할 수 없는 관계로, 상부챔버의 측면부에 벤트홀(20)을 형성할 수 밖에 없게 된다. 그러나, 이러한 구조 하에서 벤트홀(20)을 차량의 측면부를 향하는 패널 상에 형성하게 되면 에어백 쿠션의 팽창시 차량의 측면부분이 찌그러져 벤트홀이 막히는 문제가 발생하게 된다. 한편, 벤트홀(20)을 차량의 측면부분과 반대되는 방향 에 형성하면, 벤트홀(20)을 통해 분출되는 가스가 승객을 향해 직접 분사되어 승개에게 화상을 입힐 염려가 발생하게 되는 문제점에 봉착하게 된다.

첫째, 차량의 충돌시 에어백 쿠션이 급격하게 팽창되어 강한 팽창력으로 승객을 충격하여 승객이 튕겨져 나가는 것을 방지하는 사이드 에어백 쿠션을 제공한다.

둘째, 상부챔버의 부피를 하부챔버의 그것보다 크게 하면서도 제작 및 에어백 쿠션의 배치작업의 효율을 증대시킬 수 있는 사이드 에어백 쿠션을 제공한다.

셋째, 차량 충격시 벤트홀이 막히는 문제점을 방지하면서도, 벤트홀로부터 분출되는 가스로부터 승객을 보호할 수 있는 사이드 에어백 쿠션을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 적어도 한개 이상의 하부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 하부공간을 형성하는 하부챔버와, 상기 하부챔버와 결합되고, 복수개의 상부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 상부공간을 형성하며, 상기 상부패널들 사이 중 어느 하나 이상의 사이에 상기 상부공간의 부피를 조절하는 볼륨조절패널이 결합되는 상부챔버를 구비하고, 상기 상부챔버에 인입된 가스에 의한 상기 볼륨조절패널의 팽창을 일정압력까지 제한하기 위해 상기 상부챔버가, 상기 볼륨조절패널을 사이에 두고 상기 상부패널들에 결합된 볼륨조절테더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션을 제공한다.

상기 상부챔버는 상기 상부챔버 내의 상부공간을 측방에서 제한하는 제1측방 패널과 제2측방패널을 구비하고, 상기 제1측방패널과 제2측방패널 사이에 상기 볼륨조절패널이 배치되는 것이 바람직하다.

상기 볼륨조절패널이 상기 제1측방패널과 상기 제2측방패널에 각각 접합되어 상기 상부공간을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 제1측방패널과 제2측방패널이 상기 볼륨조절테더에 의해 지지되는 것이 바람직하다.

상기 볼륨조절패널이 최대한 팽창된 경우에, 상기 볼륨조절테더가 부착된 상기 제1측방패널과 상기 제2측방패널 사이의 이격된 거리보다 상기 볼륨조절테더의 길이가 더 짧은 것이 바람직하다.

상기 볼륨조절패널이 최대한 팽창된 경우에, 상기 상부패널의 부피가 상기 하부패널의 부피보다 큰 것이 바람직하다.

첫째, 차량의 충돌시 에어백 쿠션이 급격하게 팽창되어 강한 팽창력으로 승객을 충격하여 승객이 튕겨져 나가는 것을 방지한다.

둘째, 상부챔버의 부피를 하부챔버의 그것보다 크게 하면서도, 제작 및 에어백 쿠션의 배치작업의 효율을 증대시킨다.

셋째, 차량 충격시 벤트홀이 막히는 문제점을 방지하면서도, 벤트홀로부터 분출되는 가스로부터 승객을 보호한다.

이하, 도 2 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설 명하기로 한다.

사이드 에어백 쿠션(100)은 상부챔버(150)와 하부챔버(140)로 구성되며, 이는 구획테더(130)에 의해 구분된다.

상기 하부챔버(140)는 두개의 하부패널(142)이 봉제되어 접합되는 방식으로 구성된다. 이때, 상기 하부챔버(140)가 반드시 두개의 하부패널(142)이 접합되어 형성되는 구조로 제한되어야 하는 것은 아니며, 적어도 한개 이상의 하부패널에 의해 하부공간(B)이 형성되는 것으로 충분하다.

상기 상부챔버(150)는 내부의 상부공간(A)을 구획하는 복수의 상부패널(158)들에 의해 구성된다. 이때, 상부패널(158)들은 제1측방패널(152) 및 제2측방패널(154)과 상기 제1측방패널(152) 및 제2측방패널(154) 사이에 배치되는 볼륨조절패널(156)로 분류할 수 있다. 이때, 상기 상부챔버(150)가 상술한 제1측방패널(152), 제2측방패널(154), 볼륨조절패널(156)만으로 제한되어 구성되어야 하는 것은 아니며, 복수개의 패널들 중 어느 하나 이상의 사이에 상기 볼륨조절패널(156)이 결합되어 배치되는 것으로 충분하다.

상기 상부챔버(150)의 구조를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 상부챔버(150)는 상기 상부공간(A)을 측방에서 제한하는 제1측방패널(152) 및 제2측방패널(154)과, 상기 제1측방패널(152) 및 제2측방패널(154) 사이에 위치하고, 상기 제1측방패널(152) 및 제2측방패널(154) 각각에 접합되어 배치된 볼륨조절패널(156)로 구성된다. 이때, 그 접합수단은 봉제일 수 있으나, 접착제에 의한 접착도 가능하므로 그 접합수단에는 제한이 없다.

그리고, 상기 상부챔버(150)는 상기 볼륨조절패널(156)을 사이에 두고, 상기 제1측방패널(152)과 제2측방패널(154)에 결합된 볼륨조절테더(158)를 구비한다. 이때, 상기 볼륨조절테더(158)의 길이(L1)는, 상기 볼륨조절패널(158)이 최대한 팽창되는 경우에 상기 볼륨조절테더(158)가 결합된 상기 제1, 제2측방패널(152, 154) 사이의 이격된 거리의 길이(l2)보다 작은 것이 바람직하다.

그리고, 상기 사이드 에어백 쿠션(100)에는 인플레이터(미도시)로부터 고압의 가스가 유입되는 가스 유입구가 형성되고, 상기 가스 유입구로부터 유입된 고압의 가스를 상기 상,하부 챔버(150)(140)로 각각 분배하는 분배기(160)가 삽입될 수 있으며, 상기 분배기는 디퓨저일 수 있다.

그리고, 상기 분배기(160)에서 배출되는 가스는 상기 상부챔버(150)와 하부챔버(140)각가에 분배되어 배출되며, 그 가스는 상기 구획테더(130)에 형성된 홀(132)을 통해 상기 상부챔버(150)와 하부챔버(140)내에서 교환된다.

이하, 도 3 내지 도 4를 중심으로 하여, 사이드 에어백 쿠션의 작동과 그 과정에서의 볼륨조절패널 및 볼륨조절테더의 기능에 대해 설명하기로 한다.

차량의 충돌사고 발생시 에어백 쿠션에 공급되는 가스를 생성하는 기능을 하는 인플레이터(미도시)가 폭발되면, 그 인플레이터(미도시)로부터 고압의 가스가 분출되어 상기 사이드 에어백 쿠션(100)의 내부로 공급된다. 여기서, 상기 인플레이터(미도시)로부터 공급된 가스는 상기 분배기(160)를 통해 상기 상부 챔버(150)와 상기 하부 챔버(140)로 분산된다.

이때, 분배기를 통해 상기 하부챔버(140)로 인입된 가스는 상기 하부패 널(140)을 팽창시켜 하부공간(B)을 형성하게 된다. 한편, 분배기를 통해 상기 상부챔버(150)로 인입된 가스는 상기 제1, 제2측방패널(152, 154)을 팽창시키고, 동시에 상기 볼륨조절패널(156)을 팽창시킨다. 이때, 상기 제1, 제2측방패널(152, 154)이 인입된 가스의 압력에 의해 본래의 형상으로 복원되는 과정에서 상기 볼륨조절패널(156) 또한 본래 예정된 형상으로 복원되어야 하나, 상기 제1, 제2측방패널(152, 154)에 결합되어 상기 제1, 제2측방패널(152, 154)을 지지하는 볼륨조절테더(158)에 의해 상기 볼륨조절패널(156)의 팽창은 제한되고, 상기 볼륨조절테더(158)에 의해 상기 상부공간(A)은 일정한 부피로 제한된다.

그리고, 이러한 제한된 부피로 인해, 상기 상방패널(150) 내의 압력은 비록 벤트홀(120)이 형성된 관계로 일정범위로 제한되기는 하나, 소정수준까지 증가하게 되고, 그 압력은 상기 볼륨조절테더(158)에 장력으로 작용하게 된다. 그리고, 상기 볼륨조절테더(158)는 상기 상부챔버(150)가 급격히 팽창하는 것을 상기 볼륨조절테더(158)의 길이만큼 제한하게 되고, 결국, 상기 상부챔버(150)가 급격히 팽창하게 되어 승객을 충격하는 것을 상기 볼륨조절테더(158)에 의해 방지하게 된다.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 사이드 에어백 쿠션(100)이 측면 에어백으로 활용되는 경우에, 승객의 가슴부를 보호하는 상기 상부챔버(150)의 부피가 상기 하부챔버(140)의 그것보다 큰 것이 바람직하므로, 상기 상부챔버(150)의 부피가 더 팽창하도록 할 필요가 있다. 이는 다음과 같은 구조로 달성될 수 있다.

가스의 압력에 의해 상기 상부챔버(150)가 팽창함으로써 상기 볼륨조절테더(158)에는 장력이 작용하게 된다. 그리고, 이 장력은 상기 볼륨조절테더(158)의 각 부분에 응력을 발생시킨다.

이때, 그 응력이 상기 볼륨조절테더(158)의 특정부위에 집중될 수 있도록, 상기 볼륨조절테더(158)에 중간 절단부(158m) 혹은 측방 절단부(158s)를 형성할 수 있다. 이때, 응력 집중이 발생할 수 있도록 하기 위해서는 상기 절단부(158a, 158b)에 다수의 홀을 뚫거나, 흠집을 내는 방법으로 형성할 수 도 있다. 한편, 응력집중을 일으키는 형상이 아니라 하더라도, 그 부분의 재질을 상대적으로 응력에 약한 재질로 형성하여 절단부를 구성함으로써 동일한 목적을 달성할 수 도 있다. 또한, 상기 중간 절단부(158m)이나 측방 절단부(158s)가 반드시 동시에 존재하여야 하는 것도 아니며, 어느 하나만으로도 충분하다.

한편, 상기 상부패널(150)의 압력이 소정수준에 도달하게 되면, 상기 중간 절단부(158m) 혹은 측방 절단부(158s)에는 허용응력 이상의 응력이 작용하게 되어 절단되고, 결국 상기 볼륨조절테더(158)가 끊어지게 된다.

그리고, 상기 볼륨조절테더(158)가 끊어지게 되면 상기 볼륨조절패널(156)의 팽창을 제한하던 장력이 사라지게 되므로, 상기 볼륨조절패널(156)은 본래의 예정된 부피를 갖는 형상까지 팽창하게 되어, 결과적으로 상부패널(150)의 부피가 증가하게 된다. 그로 인해, 상기 상부챔버(150)의 부피가 상기 하부챔버(140)의 그것보다 크게 되고, 결국, 상기 상부챔버의 압력이 더 낮아지게 되어 사이드 에어백으로서 요구되는 압력분포를 형성할 수 있게 된다.

결국, 상기 볼륨조절패널(156)의 존재와 상기 볼륨조절테더(158)의 존재로 인해, 인입된 가스에 의해 상기 상부패널(150)이 바로 원래 예정되었던 부피만큼 급격하게 팽창되지 않고, 상기 볼륨조절테더(158)에 의해 한번 지연되어 팽창됨으로써, 상기 상부패널의 팽창력을 완화시킬 수 있게 되어 에어백 쿠션의 급격한 팽창에 의한 승객의 부상을 예방할 수 있다.

한편, 상기 볼륨조절테더(158)는 복수개가 배치될 수 있으며, 그 길이를 다양하게 함으로써, 상기 상부패널(150)의 팽창정도를 단계적으로 다양화 할 수 있고, 이에 따라, 에어백 쿠션이 승객에게 전달하는 충격력을 감쇄시킬 수 있다.

한편, 상기 사이드 에어백 쿠션(100)에 인입된 가스는 상기 벤트홀(120)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 종래의 발명에서는 승객을 보호하기 위해 벤트홀(20)이 차량의 측면부 쪽을 향하여 형성되어야 하였으나, 본 발명에서는 볼륨조절패널(156)의 존재로, 제1, 제2측방패널(152, 154)를 접합하는 접합부가 가운데에 형성될 필요가 없게 되어, 벤트홀(120)이 볼륨조절패널(120)상에 형성될 수 있게 된다. 그로 인해, 종래 발명에서와 같이 차량의 측면부가 충격에 의해 찌그러들게 됨으로써 벤트홀을 막아 발생할 수 있는 문제점을 사전에 예방할 수 있게 된다.

한편, 에어백 시스템을 차량에 장착하는 때에는 에어백 쿠션의 부피가 최소화 될 수 있도록 접어서 배치하여야 한다. 그러나, 종래의 에어백 쿠션은 상부챔버(50)와 하부챔버(40) 모양의 비대칭성으로 인해 그 배치가 어려웠으나, 본 발명의 사이드 에어백 쿠션(100)은 볼륨조절용패널(156)의 존재로 상부챔버와 하부챔버의 부피를 다르게 하면서도 그 모양의 대칭성을 확보할 수 있게 하여 에어백 쿠션을 접는 것이 용이하게 하고 작업성능을 향상시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 은 종래의 에어백 쿠션을 도시하는 투시도이고,

도 2 는 본 발명의 사이드 에어백 쿠션을 도시하는 투시도이고,

도 3 은 본 발명의 사이드 에어백 쿠션을 도시하는 정면도이고,

도 4 는 본 발명의 사이드 에어백 쿠션이 최대한 팽창된 경우에 볼륨조절테더가 찢어진 것을 도시하는 정면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 사이드 에어백 쿠션 120: 배기구

130: 구획테더 140: 하부챔버

150: 상부챔버 152: 제1측방패널

154: 제2측방패널 156: 볼륨조절패널

158: 볼륨조절테더

Claims (6)

1. 적어도 한개 이상의 하부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 하부공간을 형성하는 하부챔버;

   상기 하부챔버와 결합되고, 복수개의 상부패널이 결합되어 인입된 가스에 의해 상부공간을 형성하며, 상기 상부패널들 사이 중 어느 하나 이상의 사이에 상기 상부공간의 부피를 조절하는 볼륨조절패널이 결합되는 상부챔버를 구비하고,

   상기 상부챔버에 인입된 가스에 의한 상기 볼륨조절패널의 팽창을 일정압력까지 제한하기 위해 상기 상부챔버가, 상기 볼륨조절패널을 사이에 두고 상기 상부패널들에 결합된 볼륨조절테더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부챔버는 상기 상부챔버 내의 상부공간을 측방에서 제한하는 제1측방패널과 제2측방패널을 구비하고, 상기 제1측방패널과 제2측방패널 사이에 상기 볼륨조절패널이 배치되는 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 볼륨조절패널이 상기 제1측방패널과 상기 제2측방패널에 각각 접합되어 상기 상부공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1측방패널과 제2측방패널이 상기 볼륨조절테더에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼륨조절패널이 최대한 팽창된 경우에, 상기 볼륨조절테더가 부착된 상기 제1측방패널과 상기 제2측방패널 사이의 이격된 거리보다 상기 볼륨조절테더의 길이가 더 짧은 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼륨조절패널이 최대한 팽창된 경우에, 상기 상부패널의 부피가 상기 하부패널의 부피보다 큰 것을 특징으로 하는 사이드 에어백 쿠션.

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