KR100986471B1 - 차량용 에어백 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 충돌시 에어백하우징의 가스주입구를 통해 인플레이터의 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되도록 구성된 차량용 에어백 어셈블리이다. 특히 본 발명은 에어백하우징에 주입구조절유닛이 장착되되, 에어백하우징은 팽창가스량이 조절되도록 가스주입구 상에서 이동되는 슬라이딩도어와, 에어백쿠션과 슬라이딩도어 사이를 연결하는 연결부재를 포함하여 구성된 차량용 에어백 어셈블리를 제공한다.

인플레이터, 에어백하우징, 슬라이딩도어, 테더

Description

차량용 에어백 어셈블리{Air bag assembly for vehicles}

본 발명은 차량용 에어백 어셈블리에 관한 것이다.

차량에는 안전벨트와 함께 탑승자에게 가해지는 충격을 완화시키기 위한 에어백이 설치되어 있다. 이러한 에어백은 차량의 충돌 사고 또는 주행 중 급정차에 의해 탑승자의 신체가 앞으로 쏠리게 되는 경우, 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 탑승자가 직접 부딪히지 않도록 충격을 완충하는 역할을 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 에어백(2)의 경우 차량 충돌시 팽창되는 에어백쿠션(10)이 인플레이터(30)에 고정 설치된다. 즉, 차량 충돌이 발생되면, 충돌감지센서는 차량 충돌을 감지하여 감지신호를 ECU로 출력하고, ECU는 충격 강도에 따라 에어백의 작동 여부를 판단하여 에어백의 작동이 필요한 경우 인플레이터(Inflator)를 작동시켜 에어백을 팽창시킨다.

여기서, 인플레이터(30)는 차량 충돌시 전달되는 충격강도에 따라 ECU에 의해 제어되고, 그 상부에는 접어서 포개진 에어백쿠션(10)이 내장되는 하우징(32)이 일체로 형성된다. 예컨대, 인플레이터는 평시에 접어져서 에어백에 연결되어 있지만, ECU에 의해 에어백이 작동되면 그 내부 히터가 발열하여 화약을 착화시키고 가 스발생제를 연소시켜 다량의 팽창가스를 에어백쿠션으로 분사하여 에어백을 팽창시키는 것이다.

하우징(32)의 상면은 개구된 개구부(34)가 형성되고, 이 개구부(34)의 외주연에는 에어백쿠션(10)의 가스주입구(12)가 밀봉되게 고정된다. 인플레이터(30)에 고정된 에어백쿠션(10)은 그 내부에 테더(20)가 설치된다.

테더(20)는 굽힘 및 휨이 자유로운 에어백쿠션(10)과 동일한 재질로 형성된 일종의 격판으로, 그 중앙부에 에어백쿠션(10)에 재봉되는 원형의 접합부(22)가 형성되고, 이 접합부(22)의 양단부에는 가스주입구(12) 측의 에어백쿠션(10)내에 평행하게 구비되어 재봉되는 지지부(24)가 형성된다. 이러한 테더(20)는 에어백(2)의 작동시 팽창되는 에어백쿠션(10)과 같이 펼쳐지는 바, 이때, 펼쳐진 테더(20)는 에어백쿠션(10)이 정면으로 더 이상 부풀려 나아가지 않도록 에어백쿠션(10)을 잡아당기므로, 에어백쿠션(10)이 공기주머니 즉 풍선과 같은 형상을 유지하게 하여 탑승자를 보호한다.

그런데 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 어린이가 조수석에 앉는 경우, 어린이는 어린이용 보조의자를 통해 조수석에 앉게 되므로 성인이 앉은 위치보다 크래쉬패드 방향으로 당겨져 위치하게 된다. 이때, 성인에게 적용되는 동일한 팽창압으로 에어백쿠션이 팽창하게 되면, 에어백쿠션이 완전히 팽창되기 전에 에어백쿠션에 의한 타격으로 어린이가 상해를 입게 될 수 있다는 우려가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 성인에 적용되는 에어백쿠션의 팽창압으로 인한 어린이의 상해를 미연에 방지할 수 있도록 하는 차량용 에어백 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차량 충돌시 에어백하우징의 가스주입구를 통해 인플레이터의 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되도록 구성된 차량용 에어백 어셈블리로서, 팽창가스량이 조절되도록 가스주입구 상에서 이동되는 슬라이딩도어와, 상기 에어백쿠션의 팽창을 통해 상기 슬라이딩도어가 이동되도록 상기 에어백쿠션과 슬라이딩도어 사이를 연결하는 연결부재와, 가스주입구의 열림량을 조절하기 위한 방향으로 상기 슬라이딩도어의 이동을 가이드하는 도어가이드편을 포함하고, 상기 슬라이딩도어에는 상기 에어백하우징에 고정되는 고정핀이 마련되되, 상기 고정핀은 상기 에어백쿠션의 팽창에 따라 일정 하중 이상의 힘이 가해지면 파단되고, 상기 연결부재는 팽창되는 에어백쿠션의 일정 형상 유지를 위해 상기 에어백쿠션에 내장되는 테더로 구성되며, 상기 에어백쿠션 내 팽창가스가 많아지면 상기 연결부재가 슬라이딩도어를 당겨 고정핀을 파단시키고 가스주입구를 넓히는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 성인이 조수석에 착석하는 경우와 어린이가 조수석에 착석하는 경우 에어백쿠션의 팽창압을 각각 다르게 적용되도록 함으로써, 성인에 적용되는 에어백쿠션의 팽창압으로 인해 어린이가 상해를 입게 되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어백 어셈블리는, 인플레이터(210)의 팽창가스 배출량을 조절하는 개도조절유닛(100)을 에어백하우징(200)에 장착함으로써, 차량 조수석에 어린이가 착석하더라도 초기 에어백쿠션(300)의 팽창압에 의해 어린이가 상해를 입게 되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 개도조절유닛(100)은 슬라이딩도어(110), 도어가이드편(120), 및 연결부재(130)을 포함하여 구성된다.

이를 구현하기 위한 구체적인 구성을 살펴보면, 본 발명은 팽창가스 배출을 위한 가스주입구(220)를 갖는 에어백하우징(200)과, 에어백하우징(200)의 가스주입구(220)에 연통되게 연결되어 차량 충돌시 가스주입구(220)에서 배출된 팽창가스를 통해 팽창되는 에어백쿠션(300) 및, 가스주입구(220)의 개도량 조절을 위해 에어백하우징(200)에 장착되는 주입구조절유닛(100)으로 구성된다.

에어백하우징(200)은 조수석의 크래쉬패드 내측부에 장착되고 차량 충돌시 팽창가스를 제공하는 인플레이터(210)가 내장된다. 인플레이터(210)는 작동신호 인가시 전기점화에 의한 기폭을 통해 가스발생제를 연소시킴으로써 팽창가스를 생성한다.

그리고 에어백하우징(200)의 일측부 예컨대 차량 충돌시 에어백쿠션(300)이 팽창되는 전개 방향측에는, 인플레이터(210)에 의해 발생된 팽창가스가 배출되는 가스주입구(220)가 형성된다. 이 가스주입구(220)에는 에어백쿠션(300)이 연통되도 록 감싸진다.

에어백쿠션(300)은 차량 충돌에 따른 충격을 감소시켜 탑승자의 상해를 방지하도록 팽창가스의 주입에 의해 팽창되는 구조를 가진다.

그리고 에어백쿠션(300)에는 에어백 작동에 따른 팽창시 일정 방향으로 더 이상 팽창되지 않도록 구속하는 테더(Tether)가 고정된다. 이 테더는 차량 충돌에 따른 충격으로부터 탑승자가 안전하게 보호되도록, 에어백쿠션(300)의 팽창시 에어백쿠션(300)을 일정 형상으로 유지하는 역할을 한다. 예컨대, 테더가 완전하게 펴지게 되면, 충격으로부터 탑승자 특히 성인을 안전하게 보호할 수 있을 정도로 에어백쿠션(300)이 팽창하게 된다.

그런데 이러한 에어백쿠션(300)은 초기 팽창시 성인에 맞는 부피만큼 팽창되도록 설계되므로, 크러쉬패드와 가까운 거리에 위치하게 되는 어린이의 경우, 순간적으로 높은 에어백쿠션(300)의 팽창압으로 인해 상해가 발생되기도 한다. 따라서, 에어백쿠션(300)의 초기 팽창시, 높은 압력의 팽창압을 낮은 압력의 팽창압으로 조절할 필요가 있는 바, 이 기능을 본 발명에 따른 주입구조절유닛(100)이 담당하게 된다.

이 주입구조절유닛(100)은 가스주입구(220)의 개구 크기를 조절하기 위한 슬라이딩도어(110)와, 가스주입구(220)의 측부에 장착되며 슬라이딩도어(110)가 입출되는 이동공간부를 갖는 도어가이드편(120), 및 에어백쿠션(300)과 슬라이딩도어(110) 사이를 연결하는 연결부재(130)로 구성된다.

슬라이딩도어(110)는 도어가이드편(120)의 이동공간부에 슬라이딩 이동이 가 능한 구조로, 가스주입구(220)의 일부를 개방함으로써 적은 량의 팽창가스가 배출될 정도의 가스주입구(220) 개구를 유지한다. 반면에, 연결부재(130)가 일정 하중 이상의 힘으로 슬라이딩도어(110)를 당기게 되면, 슬라이딩도어(110)는 도어가이드편(120)의 이동공간부로 인입되면서 많은 량의 팽창가스가 배출될 정도의 가스주입구(220) 개구를 유지한다.

슬라이딩도어(110)는 적은 량의 팽창가스가 배출될 정도의 가스주입구(220) 개구를 유지하기 위해 별도의 고정핀(140)을 통해 에어백하우징(200)에 고정된다. 이 고정핀(140)은 일정 하중 이상의 힘이 인가되면 파단되도록 구성되는데, 본 실시예에서 고정핀(140)은 나일론66(nylon66) 재질의 사출핀 형태로 사용되었는 바, 이 고정핀(140)은 0.5kgf 정도의 하중이 인가되면 파단되는 구조를 갖는다. 이때, 고정핀(140)이 파단되는 파단강도를 미리 측정하면, 에어백쿠션(300)에 가해지는 일정 하중 이상의 힘에 대응되는 파단강도에 따라 고정핀(140)의 재질을 선별함으로써, 가스주입구(220)가 넓어지는 시점을 정확하게 예측하여 에어백 제품을 설계할 수 있다.

슬라이딩도어(110)의 당겨짐은 연결부재(130)를 통해 이루어지는데, 본 실시예에서는 에어백쿠션(300)에 내장된 테더(Tether)가 연결부재(130)로 사용되었다. 여기서, 테더의 일단은 에어백쿠션(300)의 내부에 고정되고 테더의 타단은 결합공(111)을 통해 슬라이딩도어(110)에 고정된다.

도어가이드편(120)은 슬라이딩도어(110)의 슬라이딩 이동을 지지하기 위한 것으로, 가스주입구(220)에 인접하도록 별도의 리테이너(230)를 통해 에어백하우징(200)에 고정되며, 해당 내부에 슬라이딩도어(110)가 슬라이딩 이동되는 이동공간을 갖는다.

이하, 어린이가 조수석에 착석하고 있는 경우와 성인이 조수석에 착석하고 있는 경우로 나누어 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 어린이가 조수석에 착석하고 있는 경우 차량 충돌에 의해 에어백쿠션(300)이 팽창하게 되면, 충돌 초기 고정핀(140)에 의해 고정된 슬라이딩도어(110)는 성인 기준에 비해 적은 량의 팽창가스가 가스주입구(220) 통해 배출되도록 함으로써, 급격한 에어백쿠션(300)의 팽창에 의해 크래쉬패드(400)에 가깝게 위치한 어린이가 상해를 입게 되는 것을 방지할 수 있다.

반면에, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 성인이 조수석에 착석하고 있는 경우 차량 충돌에 의해 에어백쿠션(300)이 팽창하게 되면, 충돌 초기 고정핀(140)에 의해 고정된 슬라이딩도어(110)는 적은 량의 팽창가스가 가스주입구(220) 통해 배출되다가, 이 후 에어백쿠션(300) 내 팽창가스가 많아지게 되면 연결부재(130)인 테더가 팽팽해지면서 슬라이딩도어(110)를 당기게 된다. 이렇게 슬라이딩도어(110)가 당겨지면 고정핀(140)이 파단되면서 가스주입구(220)가 넓어지게 되어 많은 량의 팽창가스가 가스주입구(220)를 통해 에어백쿠션(300)으로 주입된다. 결국, 에어백쿠션(300)의 완전한 팽창을 통해 차량 충돌에 의한 충격으로부터 성인을 보호할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 어린이가 조수석에 착석하고 있는 경우, 에어백이 작동되면 적은 양의 팽창가스가 에어백쿠션(300) 내부로 유입되어 에어백쿠션(300) 내부 압력은 낮게 되는 반면에, 성인이 조수석에 착석하고 있는 경우, 에어백이 작동되면 많은 양의 팽창가스가 에어백쿠션(300) 내부로 유입되어 내부 압력이 상대적으로 높게 됨을 알 수 있다.

본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 에어백 어셈블리를 도시한 구성도.

도 2a 및 도 2b는 일반적으로 성인이 조수석에 착석하고 있는 경우 어린이가 조수석에 착석하고 있는 경우를 각각 도시한 사진.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 에어백 어셈블리를 도시한 구성도.

도 4는 도 3의 "A"부분을 확대하여 도시한 사시도.

도 5는 도 4의 평면도.

도 6a 및 도 6b는 어린이가 조수석에 착석한 있는 경우, 본 발명에 따른 차량용 에어백 어셈블리의 작동 상태를 도시한 상태도.

도 7a 및 도 7b는 성인이 조수석에 착석한 있는 경우, 본 발명에 따른 차량용 에어백 어셈블리의 작동 상태를 도시한 상태도.

도 8은 본 발명에 따른 에어백쿠션의 내부 압력을 도시한 그래프.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100 :개도조절유닛 110 :슬라이딩도어

120 :도어가이드편 130 :연결부재

200 :에어백하우징 210 :인플레이터

220 :가스주입구 300 :에어백쿠션

Claims (5)

1. 차량 충돌시 에어백하우징의 가스주입구를 통해 인플레이터의 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되도록 구성된 차량용 에어백 어셈블리로서,

   팽창가스량이 조절되도록 가스주입구 상에서 이동되는 슬라이딩도어와, 상기 에어백쿠션의 팽창을 통해 상기 슬라이딩도어가 이동되도록 상기 에어백쿠션과 슬라이딩도어 사이를 연결하는 연결부재와, 가스주입구의 열림량을 조절하기 위한 방향으로 상기 슬라이딩도어의 이동을 가이드하는 도어가이드편을 포함하고,

   상기 슬라이딩도어에는 상기 에어백하우징에 고정되는 고정핀이 마련되되, 상기 고정핀은 상기 에어백쿠션의 팽창에 따라 일정 하중 이상의 힘이 가해지면 파단되고, 상기 연결부재는 팽창되는 에어백쿠션의 일정 형상 유지를 위해 상기 에어백쿠션에 내장되는 테더(Tether)로 구성되며,

   상기 에어백쿠션(300) 내 팽창가스가 많아지면 상기 연결부재(130)가 슬라이딩도어(110)를 당겨 고정핀(140)을 파단시키고 가스주입구(220)를 넓히는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 어셈블리.
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