KR101063394B1

KR101063394B1 - 다중 쿠션을 갖는 에어백장치

Info

Publication number: KR101063394B1
Application number: KR1020090068177A
Authority: KR
Inventors: 최형호; 김용선
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-09-07
Also published as: KR20110010861A; US20110018237A1; US8152196B2

Abstract

플렉시블 재질의 에어백쿠션이 여러 겹으로 구성된 다중 에어백쿠션을 통해 에어백쿠션의 강도와 플렉시블 성능을 만족할 수 있는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치가 소개된다. 이 에어백장치는 차량 전방부에 장착되는 고정편(100)과, 여러 겹의 에어백쿠션이 서로 겹쳐져 고정편(100)에 고정되는 다중 에어백쿠션(200), 및 다중 에어백쿠션(200)에 전개력을 제공하는 인플레이터(300)를 포함하여 구성된다.

에어백쿠션, 고정편, 인플레이터

Description

다중 쿠션을 갖는 에어백장치{AIR BAG APPARATUS WITH MULTI-PLY CUSHION}

본 발명은 다중 쿠션을 갖는 에어백장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인플레이터의 높은 가스압을 견딜 수 있도록 다중 쿠션을 갖는 에어백장치에 관한 것이다.

에어백 장치는 차량 충돌이 발생되는 경우, 그 충격력에 의해 가스가 쿠션에어백 내부로 순간적으로 주입되고, 가스가 주입되면 쿠션에어백은 빠른 속도로 팽창되면서 차량의 전면 유리나 전방 물체로부터 운전자 및 조수석 승객을 감싸 보호한다.

최근에는 차체와 범퍼에 에어백을 개재하여 보행자를 우선적으로 보호하는 외장 에어백이 제안되고 있다. 외장 에어백은 차량 충돌시 범퍼 전체를 두르도록 에어백쿠션을 전개하는 구성이 일반적이며, 이 외장 에어백에는 범퍼 전체를 두르도록 에어백쿠션을 팽창시키기 위해 대용량 인플레이터가 장착된다.

그런데 대용량 인플레이터가 장착되는 외장 에어백의 경우, 통상의 에어백 장치에 사용되는 체결구조를 적용하게 되면, 이 체결구조는 대용량 인플레이터에서 공급되는 높은 가스압을 견딜 수 없을 뿐만 아니라, 대용량 인플레이터의 가스가 에어백쿠션으로 공급되는 도중 외부로 누출되기도 한다는 문제를 야기하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 에어백쿠션의 강도와 플렉시블한 성능을 동시에 만족할 수 있는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고정편, 다중 에어백쿠션, 인플레이터를 포함한다. 고정편은 차량 전방부에 장착되고, 다중 에어백쿠션은 여러 겹의 에어백쿠션이 서로 겹쳐져 상기 고정편에 고정되며, 인플레이터는 상기 다중 에어백쿠션에 전개력을 제공한다.

상기 다중 에어백쿠션은 일측의 가장자리부와 타측의 가장자리부가 서로 포개지는 중첩부를 포함하고, 상기 중첩부에는 상기 일측의 가장자리부에 형성된 제1 가스홀과, 상기 타측의 가장자리부에 형성된 제2 가스홀이 서로 연통되게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 고정편은 상기 차량 전방부에 장착되며 상기 제1 및 제2 가스홀에 연통되는 제1 관통홀이 형성된 제1 고정편과, 상기 제1 고정편에 고정되며, 상기 제1 관통홀에 연통되는 제2 관통홀이 형성된 제2 고정편을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 고정편의 가장자리부에는 상기 차량 전방부에 고정되도록 체결부재가 관통되는 복수의 제1 체결홀이 형성되고, 상기 제2 고정편의 가장자리부에는 상기 제1 고정편에 고정되도록 체결부재가 관통되는 복수의 제2 체결홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 고정편에는 일면에서 볼록하게 형성된 제1 볼록부가 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 제2 고정편에는 타면에서 볼록하게 형성된 제2 볼록부가 길이방향으로 이격 형성되고, 상기 고정편에는 상기 중첩부의 제1 가스홀 및 제2 가스홀을 관통하는 가이드유닛이 장착되는 것이 바람직하다. 상기 다중 에어백쿠션의 내면에는 에어백쿠션의 형상 조절을 위한 테더가 쏘우잉되는 것이 바람직하다. 상기 다중 에어백쿠션은 겹쳐져 있는 상태의 에어백쿠션이 서로 쏘우잉되는 봉제부가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 차량 전방부는 차량에 장착된 범퍼를 포함하고, 상기 다중 에어백쿠션은 상기 범퍼에 마련되는 외장 에어백쿠션인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 에어백쿠션이 여러 겹 겹쳐져 다중 에어백쿠션을 구성하므로, 다중 에어백쿠션의 가스압, 특히 외장 에어백의 높은 가스압에도 적절하게 대응할 수 있다는 이점이 있다.

특히, 차량의 충돌 에너지를 흡수하기 위해서는 고압의 에어백 압력이 필요한데, 에어백쿠션을 여러 겹으로 구성한 다중 에어백쿠션으로 만들면, 다중 에어백쿠션은 고압력에도 견딜 수 있는 강도를 가지면서, 에어백 쿠션을 폴딩하여 수납할 수 있는 유연한 성능을 가져야 하기 때문에, 에어백쿠션의 강도와 유연한 성능을 동시에 만족할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 다중 에어백쿠션의 일측 가장자리부 및 타측 가장자리부가 서로 중첩되면서 고정편에 고정됨으로써, 고정편에 대한 에어백쿠션의 체결 강도를 증대할 수 있다는 이점이 있다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치가 차량의 범퍼에 장착된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선부를 절개하여 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치에서 다중 에어백쿠션의 파단 압력을 도시한 그래프이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량 범퍼(500)에 장착되는 외장 에어백으로, 인플레이터에서 공급되는 고압 가스로 인해 에어백쿠션이 손상되는 것을 방지한다.

이를 구현하기 위해, 에어백 장치는 다중 에어백쿠션(200)과 다중 에어백쿠션(200)에 가스를 제공하는 인플레이터(300)를 포함한다.

인플레이터(300)는 차량 범퍼(500)의 일측에 장착되어 다중 에어백쿠션(200)의 내부에 가스를 주입하고, 이 가스는 인플레이터(300)와 다중 에어백쿠션(200)을 서로 연결하는 가이드유닛(400)을 통해 전달될 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 인플레이터(300),(300')가 각각의 가이드유닛(400),(400')을 통해 다중 에어백쿠션(200)과 연결되도록 구성하였으나, 하나의 인플레이터(300)가 하나의 가이드유닛(400)을 통해 다중 에어백쿠션(200)과 연결될 수도 있을 것이다.

다중 에어백쿠션(200)은 복수의 에어백쿠션이 서로 겹쳐지도록 구성되는데, 바람직하게 3~5개의 에어백쿠션이 서로 겹쳐져 구성되는 것이 좋다. 왜냐하면, 차량의 충돌 에너지를 흡수하기 위해서는 고압의 에어백 압력이 필요한데, 이때 사용되는 에어백쿠션은 고압력에도 견딜 수 있는 강도를 가지면서, 에어백 쿠션을 폴딩하여 수납할 수 있는 플렉시블(유연성을 가지는) 성능을 가져야 하기 때문이다. 따라서, 에어백쿠션을 여러 겹으로 만들면 에어백쿠션의 강도와 플렉시블 성능을 동시에 만족할 수 있다.

물론, 겹쳐지는 에어백쿠션의 개수는 인플레이터(300)에서 공급되는 가스압에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 에어백쿠션이 1겹으로 구성된 경우 파단 압력은 270KPa로 측정된 반면, 에어백쿠션이 2겹, 3겹, 4겹으로 구성된 경우 해당 파단 압력은 각각 320KPa, 390KPa, 520KPa로 측정되었다. 통상 외장 에어백에는 인플레이터(300)로부터 높은 가스압이 공급되고, 이 높은 가스압으로부터 외장 에어백의 손상을 방지하기 위해서는 파단 압력이 높은 다 겹의 에어백쿠션이 필요한 바, 본 발명과 같이, 다 겹의 에어백쿠션으로 구성된 다중 에어백쿠션을 외장에어백에 적용함으로써 높은 가스압으로 인한 에어백쿠션의 손상을 방지할 수 있는 것이다.

다중 에어백쿠션(200)의 가장자리부는 중첩부(210)를 형성한다. 중첩부(210)는 다중 에어백쿠션(200)의 일측 가장자리부와 다중 에어백쿠션(200)의 타측 가장자리부가 서로 포개져 형성된다. 중첩부(210)에는 인플레이터(300)의 가스가 공급되도록 다중 에어백쿠션(200)의 일측 가장자리부에 제1 가스홀(211)이 형성되고, 다중 에어백쿠션(200)의 타측 가장자리부에 제2 가스홀(212)이 형성된다. 이때, 이들 제1 가스홀(211)과 제2 가스홀(212)은 서로 대향되게 배치되며, 이 제1 가스홀(211) 및 제2 가스홀(212)에는 가이드유닛(400),(400')이 각각 관통됨으로써 인플레이터(300)의 가스가 다중 에어백쿠션(200)의 내부로 공급될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치의 고정편이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 고정편(100)은 차량 범퍼(500)에 장착되는 제1 고정편(110)과, 다중 에어백쿠션(200)의 중첩부(210)를 개재하여 제1 고정편(110)과 결합되는 제2 고정편(120)을 포함한다. 여기서 제1 고정편(110)은 차량 범퍼(500), 예컨대 범퍼 프레임(미도시)에 직접 고정될 수 있고, 별도 하우징(600)을 매개로 하여 범퍼 프레임에 고정될 수도 있다.

제1 고정편(110)에는 제1 및 제2 가스홀(211),(212)에 연통되는 제1 관통홀(111)이 형성되고, 해당 가장자리부에는 차량 범퍼(500) 또는 하우징(600)과의 고정을 위해 체결부재(130)가 관통되는 복수의 제1 체결홀(112)이 형성된다. 그리고 제2 고정편(120)에는 제1 관통홀(111)에 연통되는 제2 관통홀(121)이 형성되고, 해당 가장자리부에는 제1 고정편(110)과 고정을 위해 체결부재(130)가 관통되는 복 수의 제2 체결홀(122)이 형성된다.

여기서, 제1 체결홀(112)은 제1 고정편(110)의 길이방향으로 2열을 이루며 나란하게 형성되고, 제2 체결홀(122)은 제2 고정편(120)의 길이방향으로 2열을 이루며 나란하게 형성된다. 즉, 제1 고정편(110)과 제2 고정편(120)은 다중 에어백쿠션(200)의 중첩부(210)를 사이에 두고 복수의 체결부재(130)를 통해 고정된다. 이로써, 이들 제1 고정편(110)과 제2 고정편(120) 사이가 긴밀하게 고정될 수 있고, 나아가 인플레이터(300),(300')로부터의 가스 공급시 제1 고정편(110) 및 제2 고정편(120)의 연결부위에서의 가스 누출이 미연에 방지될 수 있다.

제1 고정편(110)에는 제1 볼록부(113)가 형성되고, 제2 고정편(120)에는 제2 볼록부(123)가 형성된다. 제1 볼록부(113)는 제1 고정편(110)의 일면에 볼록하게 형성되면서 제1 고정편(110)의 길이방향으로 길게 형성되고, 제2 볼록부(123)는 제2 고정편(120)의 타면에 볼록하게 형성되면서 제2 고정편(100)의 길이방향으로 이격 형성된다. 이를 통해 제1 고정편(110)은 해당 길이방향 하중에 대해 강도가 보완되는 효과를 얻을 수 있고, 제2 고정편(120)은 해당 길이방향 하중에 대해 강도가 보완되는 효과를 얻을 수 있다.

도 5는 본 발명의 테더가 마련된 다중 쿠션을 갖는 에어백장치를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 다중 에어백쿠션(200)에는 외장에어백의 쿠션 형상을 조절하기 위한 테더(220)가 마련될 수 있다. 이 테더(220)는 양단부가 다중 에어백쿠션(200)의 내면에 각각 쏘우잉되어, 다중 에어백쿠션(200)의 전개시 에어 백쿠션이 일정 형태로 전개되도록 한다. 예를 들어 테더(220)는 해당 일단이 다중 에어백쿠션(200)의 전방측 내면에 쏘우잉되고, 해당 타단이 다중 에어백쿠션(200)의 후방측 내면에 쏘우잉될 수 있다.

아울러, 다중 에어백쿠션(200)에는 봉제부(S)가 형성될 수 있다. 이 봉제부(S)는 겹쳐져 있는 상태의 에어백쿠션을 서로 쏘우잉(Sewing)하는데, 바람직하게는 다중 에어백쿠션(200)의 전방측과 측방측에 각각 형성되는 것이 좋다. 이러한 봉제부(S)는 차량과 장애물 간의 충돌시, 차량 충돌에 의해 겹친 상태의 에어백쿠션들이 서로 밀리는 것을 방지함으로써, 이들 에어백쿠션들이 일체 형태의 에어백쿠션으로 작동될 수 있도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 조립 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에어백쿠션이 다 겹으로 구성된 다중 에어백쿠션(200)을 준비한다. 이때, 다 겹의 에어백쿠션은 봉제부(S)를 통해 서로 쏘우잉된다.

그리고 다중 에어백쿠션(200)의 일측 가장자리부과 타측 가장자리부는 서로 겹쳐지도록 하되, 다중 에어백쿠션(200)의 내측에 제2 고정편(120)을 위치시키고 제2 고정편(120)에 대응되도록 다중 에어백쿠션(200)의 외측에 제1 고정편(110)을 위치시킨다. 이때, 다중 에어백쿠션(200)의 일측 가장자리부의 제1 가스홀(211)과 타측 가장자리부의 제2 가스홀(212)은 서로 매칭되고, 제1 고정편(110)의 제1 관통홀(111) 및 제2 고정편(120)의 제2 관통홀(121)이 제1 가스홀(211) 및 제2 가스 홀(212)에 매칭된다.

다중 에어백쿠션(200)의 중첩부(210)가 제1 고정편(110)과 제2 고정편(120) 사이에 위치되면, 체결부재(130)를 통해 이들 제1 고정편(110)과 제2 고정편(120)을 서로 체결한다. 이때, 가이드유닛(400)을 제1 가스홀(211)과 제2 가스홀(212)에 관통시키고 체결부재(130)를 통해 제1 고정편(110)을 하우징(600)에 고정시킨다.

이렇게 조립된 에어백장치가 차량 범퍼(500)의 범퍼 프레임에 장착되면 이 에어백장치는 외장 에어백으로 사용된다.

상기에서 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 본 발명에 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치가 차량의 범퍼에 장착된 상태를 도시한 구성도.

도 2는 도 1의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치에서 다중 에어백쿠션의 파단 압력을 도시한 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 다중 쿠션을 갖는 에어백장치의 고정편이 분리된 상태를 도시한 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 테더가 구비된 다중 쿠션을 갖는 에어백장치를 도시한 구성도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100 :고정편 200 :다중 에어백쿠션

300 :인플레이터 400 :가이드 유닛

500 :범퍼 600 :하우징

Claims

차량 전방부에 장착되는 고정편(100);

여러 겹의 에어백쿠션이 서로 겹쳐져 상기 고정편(100)에 고정되는 다중 에어백쿠션(200); 및

상기 다중 에어백쿠션(200)에 전개력을 제공하는 인플레이터(300);를 포함하고,

상기 다중 에어백쿠션(200)은 일측의 가장자리부와 타측의 가장자리부가 서로 포개지는 중첩부(210)를 포함하고, 상기 중첩부(210)에는 상기 일측의 가장자리부에 형성된 제1 가스홀(211)과, 상기 타측의 가장자리부에 형성된 제2 가스홀(212)이 서로 연통되게 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 고정편(100)은 상기 차량 전방부에 장착되며 상기 제1 및 제2 가스홀(211),(212)에 연통되는 제1 관통홀(111)이 형성된 제1 고정편(110)과, 상기 제1 고정편(110)에 고정되며 상기 제1 관통홀(111)에 연통되는 제2 관통홀(121)이 형성된 제2 고정편(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제1 고정편(110)의 가장자리부에는 상기 차량 전방부에 고정되도록 체결부재(130)가 관통되는 복수의 제1 체결홀(112)이 형성되고,

상기 제2 고정편(120)의 가장자리부에는 상기 제1 고정편(110)에 고정되도록 체결부재(130)가 관통되는 복수의 제2 체결홀(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제1 고정편(110)에는 일면에서 볼록하게 형성된 제1 볼록부(113)가 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 제2 고정편(120)에는 타면에서 볼록하게 형성된 제2 볼록부(123)가 길이방향으로 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 1에 있어서,

상기 고정편(100)에는 상기 중첩부(210)의 제1 가스홀(211) 및 제2 가스홀(212)을 관통하는 가이드유닛(400)이 장착되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 1에 있어서,

상기 다중 에어백쿠션(200)의 내면에는 에어백쿠션의 형상 조절을 위한 테더(220)가 쏘우잉되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 1에 있어서,

상기 다중 에어백쿠션(200)은 겹쳐져 있는 상태의 에어백쿠션이 서로 쏘우잉(Sewing)되는 봉제부(S)가 마련되는 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.
청구항 1에 있어서,

상기 차량 전방부는 차량에 장착된 범퍼(500)를 포함하고, 상기 다중 에어백쿠션(200)은 상기 범퍼(500)에 마련되는 외장 에어백쿠션인 것을 특징으로 하는 다중 쿠션을 갖는 에어백장치.