KR20070042262A - 운전석 에어백 쿠션 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전석 에어백 쿠션 구조에 관한 것으로서, 에어백 쿠션의 초기 전개 시 운전자의 신체와 접촉하는 프론트부 측으로 집중되는 전개압을 억제하여 고르게 분산되도록 에어백 쿠션 전개압 분산부재를 채용하여 쿠션의 전개압이 1차적으로 측면 방향으로 분산되고 나서 2차적으로 정면 방향으로 분산되게 함으로써 자동차 충돌시 운전자의 안면부와 가슴 정면으로 전개되는 에어백 쿠션의 전개력을 단계적으로 조절하여 운전자가 입는 피해를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전석에 비정상 자세로 착석한 운전자에 대한 피해 또한 최소화시킬 수 있는 운전석 에어백 쿠션 구조를 제공하기 위한 것으로, 그 기술적 구성은 에어백 쿠션의 프론트부와 리어부 내주에 상기 에어백 쿠션 내부로 고압 가스를 발생시키는 인플레이터 측에 설치된 고정구를 통하여 고정되는 복수개의 테더가 구비되는 형상을 갖는 에어백 쿠션에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 내부에는 에어백 쿠션의 초기 전개시 에어백 쿠션의 전개압을 억제하면서 상기 고압 가스를 고르게 분사시키도록 상기 에어백 쿠션의 리어부 내주에 테두리가 재봉부를 통해 고정되어 있는 전개압 분산부재가 설치되어 있고, 상기 전개압 분산부재는 그 양측부에 적어도 하나 이상의 홀(hole)을 구비하고, 중앙부(C)에 파열이음부를 갖는 구조로 형성되며, 상기 파열이음부를 갖는 중앙부(C)는 절곡된 상태에서 재봉선에 의해 봉합되어 있는 것을 특징으로 한다.

운전석, 에어백, 쿠션, 전개압, 분산부재, 테더, 파열, 비정상 자세, OOP

Description

운전석 에어백 쿠션 구조{Structure of Airbag Cushion for Driver of a Car}

도 1은 종래 기술에 따른 운전석 에어백 쿠션의 내부 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 운전석 에어백 쿠션의 초기 전개과정을 나타내는 내부 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 운전석 에어백 쿠션의 최종 전개과정을 나타내는 내부 단면도.

*** 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 에어백 쿠션(airbag cushion), 11 : 고정구,

12 : 프론트부(front portion),

13 : 리어부(rear portion),

14 : 사이드부(side portion),

15 : 테더(tether), 20 : 전개압 분산부재,

21 : 홀(hole), 22 : 파열이음부.

본 발명은 운전석 에어백 쿠션 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어백 쿠션의 초기 전개 시 운전자의 신체와 접촉하는 프론트부 측으로 집중되는 전개압을 억제하여 고르게 분산되도록 에어백 쿠션 전개압 분산부재를 채용하여 쿠션의 전개압이 1차적으로 측면 방향으로 분산되고 나서 2차적으로 정면 방향으로 분산되게 함으로써 자동차 충돌시 운전자의 안면부와 가슴 정면으로 전개되는 에어백 쿠션의 전개력을 단계적으로 조절하여 운전자가 입는 피해를 최소화시킬 수 있는 에어백 쿠션 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 주행중 급정차시 또는 충돌시 발생하는 충격으로부터 탑승자를 보호하여 인명피해를 최소화하기 위해 안전장치인 에어백 장치(Airbag System)가 장착되어 있다.

이러한 에어백 장치는 스티어링 휠 또는 인스트루먼트 패널내부에 설치되어 전개부가 탑승자 측으로 향하도록 형성되어 있는 에어백 커버와, 입력되는 동작 제어신호에 의해 동작이 제어되어 차량의 충돌시에 가스를 발생시키는 인플레이터(inflater)와, 상기 인플레이터에 의해 발생된 가스에 의해 전개부를 통해 팽창전개되도록 에어백 커버의 내부에 접혀져 있는 에어백 쿠션(cushion)으로 이루어진 에어백 모듈과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격신호를 발생하는 충격센서와, 충격신호에 따라 인플레이터의 뇌관을 폭발시키는 전자제어장치(ECU) 등을 포함하고 있다.

상기 인플레이터는 전자제어장치로부터 출력되는 동작 제어 신호에 의하여 점화되는 뇌관과, 상기 뇌관이 점화됨에 따라 가스를 발생하는 가스 발생제를 포함한다.

이와 같은 구성에 의해, 상기 에어백 장치는 차량의 정면 충돌에 의해 주행속도가 급격히 저하되면 충격 센서가 이를 감지하여 기 설정된 소정의 신호를 발생시키고, 이어서 상기 충격 센서로부터 출력되는 충격신호를 인식한 전자제어장치에 의해 뇌관을 점화시켜 가스 발생제를 연소시킨다.

이때, 상기 가스 발생제가 가스를 급속히 발생시키기 때문에, 에어백 쿠션이 급속히 팽창 및 전개되고, 이렇게 전개된 에어백 쿠션은 탑승자의 안면부와 가슴이 관성에 의해 차량의 전방으로 이동되는 것을 방지하여 승객을 보호하며, 이와 동시에 에어백 쿠션에 형성된 배출공으로 팽창된 가스가 배출되는 것에 의하여 충격 에너지가 흡수되는 것이므로, 충돌시 탑승자에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 탑승자의 상해를 경감할 수 있는 것이다.

한편, 도 1은 종래의 일례에 따라 스티어링 휠에 장착되는 운전석용 에어백 쿠션의 내부 측단면도를 도시한 것이다.

종래 기술에 따른 에어백 쿠션(100)은 스티어링 휠의 중앙에 고정되고 에어백 쿠션 커버에 의해 개방된 상면이 덮혀지는 에어백 쿠션 하우징 내부에 접힌상태로 설치되어, 상기 에어백 쿠션 하우징 내부에 설치된 인플레이터로부터 유입되는 가스에 의해 전개되도록, 상기 인플레이터에 고정되는 고정구(101)에 의해 고정되어 있다.

더욱이, 상기 에어백 쿠션은 운전자의 신체와 접촉되는 프론트부(102)과 리어부(103)의 내주면에 상기 고정구(101)를 통해 고정되는 복수개의 테더(tether, 104)를 구비하고 있다.

상기 테더(104)는 에어백 쿠션(100)의 전개시 프론트부(102)를 일정 형상 및 크기로 잡아줌으로써, 에어백 쿠션(100)의 전개시 급격한 팽창에 의한 에어백 쿠션(100)의 손상 및 운전자에 대한 직접적인 상해를 방지하는 역할을 한다.

그러나, 이와 같은 종래의 에어백 쿠션의 구조에 의하면, 상기 테더(104)가 에어백 쿠션(100)의 최대 팽창 후에만 작용을 하기 때문에, 에어백 쿠션(10)의 초기 전개시 급격한 팽창으로 인한 전개압으로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 에어백 쿠션(100)은 그 중앙이 인플레이터의 가스 분출구와 대응되게 설치되어 있기 때문에, 초기 전개시 에어백 쿠션(100)의 중앙 측으로 집중되는 고압의 가스가 골고루 분산되기 전에 그 프론트부(102) 측으로 급격하게 분출됨으로써 그 테더(104)와 관계없이 운전자의 안면부위 또는 가슴에 타격을 가하는 펀치 아웃 포스(Punch Out Force) 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

더욱이, 자동차 충돌시 관성에 의해 운전자가 비정상 자세(Out Of Position ; OOP)로 착석한 상태에 있는 경우에는 미리 설정된 에어백 쿠션(100)의 전개방향 및 전개 길이가 적합하지 않음으로 인하여 프론트부(102) 측으로 전개되는 전개압에 의해 운전자의 안면부위 또는 머리에 큰 상해를 입힐 수 있는 치명적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 에어백 쿠션의 초기 전개 시 운전자의 신체와 접촉하는 프론트부 측으로 집중되는 전개압을 억제하여 고르게 분산되도록 에어백 쿠션 전개압 분산부재를 채용하여 쿠션의 전개압이 1차적으로 측면 방향으로 분산되고 나서 2차적으로 정면 방향으로 분산되게 함으로써 자동차 충돌시 운전자의 안면부와 가슴 정면으로 전개되는 에어백 쿠션의 전개력을 단계적으로 조절하여 운전자가 입는 피해를 최소화시킬 수 있는 에어백 쿠션 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 에어백 쿠션의 프론트부와 리어부 내주에 상기 에어백 쿠션 내부로 고압 가스를 발생시키는 인플레이터 측에 설치된 고정구를 통하여 고정되는 복수개의 테더가 구비되는 형상을 갖는 에어백 쿠션에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 내부에는 에어백 쿠션의 초기 전개시 에어백 쿠션의 전개압을 억제하면서 상기 고압 가스를 고르게 분사시키도록 상기 에어백 쿠션의 리어부 내주에 테두리가 재봉부를 통해 고정되어 있는 전개압 분산부재가 설치되어 있고, 상기 전개압 분산부재는 그 양측부에 적어도 하나 이상의 홀(hole)을 구비하고, 중앙부(C)에 파열이음부를 갖는 구조로 형성되며, 상기 파열이음부를 갖는 중앙부(C)는 절곡된 상태에서 재봉선에 의해 봉합되어 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전개압 분산부재는 직조섬유로 이루어지되 상기 에어백 쿠션의 프론트부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 에어백 쿠션의 크기보다 작게 형성된다.

더불어, 상기 파열이음부의 재봉선은 상기 에어백 쿠션의 양 측면이 팽창된 후에 상기 파열이음부에 작용하는 전개압에 의하여 파열되는 장력을 가지도록 봉합된다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 운전석 에어백 쿠션의 초기 전개과정을 나타내는 내부 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 운전석 에어백 쿠션의 최종 전개과정을 나타내는 내부 단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 운전석 에어백 쿠션(10)은 종래와 마찬가지로, 스티어링 휠의 중앙에 고정되고 에어백 쿠션 커버에 의해 개방된 상면이 덮혀지는 에어백 쿠션 하우징 내부에 설치되어, 상기 에어백 쿠션 하우징 내부에 설치된 인플레이터로부터 유입되는 고압 가스에 의해 전개되도록, 상기 인플레이터에 고정되는 고정구(11)에 의해 고정되어 있다.

상기 에어백 쿠션(10)은 통상 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리아미드로 이루어지는 그룹에서 선택된 직조섬유로 형성되어 상기 고압 가스에 의해 전개되도록 팽창가능하게 접혀진 상태로 설치되어 있다.

이러한 구조를 갖는 에어백 쿠션(10)의 내부에는 에어백 쿠션(10)의 전개시 에어백 쿠션(10)의 초기 전개를 억제하여 에어백 쿠션(10) 내부로 유입되는 고압 가스를 고르게 분산시키기 위한 전개압 분산부재(20)가 설치되어 있다.

상기 전개압 분산부재(20)는 상기 에어백 쿠션(10) 보다 작은 크기로서, 상기 에어백 쿠션(10)의 리어부(13) 내주면에 테두리가 재봉부를 통하여 고정되어 있고, 그 형상은 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)의 전개된 형상과 대응되도록 팽창가능하게 접혀진 상태로 되어 있으며, 그 재질 또한 상기한 바와 같은 직조섬유로 형성되어 있다.

이러한 구조를 갖는 전개압 분산부재(20)에 있어서, 그 양측부에는 고압 가스 분출용의 홀(hole, 21)이 형성되어 있고, 중앙부(C)에는 파열이음부(22)가 형성된 구조로 되어 있다.

상기 파열이음부(22)를 갖는 중앙부(C)는 절곡된 상태에서 재봉선(23)에 의해 봉합되어 있다.

그리고, 상기 파열이음부(22)는 후술하는 바와 같이 전개압이 상기 재봉선(23)의 장력보다 클 때, 파열된다.

이는 에어백 쿠션(10)의 전개시, 에어백 쿠션이 한번에 완전히 전개되지 않도록 하여 그 전개 크기를 조절하기 위한 것이다.

즉, 에어백 쿠션(10)의 초기 전개시, 그 전개압이 운전석에 착석한 운전자의 신체와 접촉하는 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12) 이외의 부분인 사이드부(14)로 분산되게 하여 상기 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)가 전방으로 돌출 전개되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이러한 구조를 갖는 전개압 분산부재(20)에 의하면, 에어백 쿠션(10)의 전개 시, 특히 비정상 자세(OOP)로 착석한 운전자에게 악영향을 미치는 쿠션의 전방 전개력을 대폭 감소시킬 수 있으므로, 차량 충돌시 운전자에 대한 상해를 미연에 방지할 수가 있다.

한편, 본 발명은 에어백 쿠션(10)의 전개시 에어백 쿠션(10)의 형상을 유지하기 위해, 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)와 리어부(13)의 내주 양측에, 상기 고정구(11)를 통하여 고정되는 소정 길이의 테더(15)를 구비한다.

상기 테더(15)에 의해, 에어백 쿠션(10)은 그 길이만큼만 전개되므로, 상기 전개압 분산부재(20)와 더불어 에어백 쿠션(10)의 전개 크기를 조절할 수 있다.

이러한 테더(15)는 비교적 큰 하중에도 견딜 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 예컨대, 나이론이나 천조각 등으로 형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 에어백 쿠션 구조의 작동을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자동차 주행중 충돌이 발생하면, 인플레이터로부터 고압의 가스가 분출되어 에어백 쿠션(10)으로 유입되면서 에어백 쿠션(10)을 전개시킨다.

이 때, 에어백 쿠션(10)의 초기 전개시, 상기 고압 가스는 에어백 쿠션(10) 내부에 설치되어 있는 전개압 분산부재(20) 내부로 유입되어 그 봉합된 중앙부(C)에 의해 전개압이 억제되는 상태에서 그 양측부에 형성된 홀(21)을 통하여 에어백 쿠션(10)의 양측면 방향으로 고르게 분산된다(도 2 참조).

이후, 상기 전개압 분산부재(20)가 어느 정도까지 전개되는 상태에서 상기 인플레이터로부터 지속적으로 분출되는 고압의 가스에 의한 전개압이 전개압 분산부재(20)의 중앙부(C)에 봉합된 재봉선(23)의 장력보다 커지면, 상기 재봉선(23)이 뜯어져 상기 중앙부(C)가 펼쳐짐과 함께, 파열이음부(22)를 따라 찢겨짐으로써 그 곳을 통하여 에어백 쿠션(10)의 정면측으로 고압의 가스가 분출되어, 에어백 쿠션(10)을 점차적으로 전개시킨다.

이러한 단계적 과정을 통한 에어백 쿠션(10)의 전개는 테더(15)의 길이만큼 이루어진다.

이에 의해, 에어백 쿠션(10)의 사이드부(14)는 프론트부(12)보다 볼록한 형상으로 전개되고 그 프론트부(12)는 상대적으로 전방으로 덜 돌출되는 형상을 갖게 됨으로써,

이와 같이 에어백 쿠션(10)은 전개압 분산부재(20)에 의해 1차적으로 측면방향으로 전개되고 나서 2차적으로 프론트부(12) 측으로 전개됨으로써, 종래와 같이 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)에 의한 펀치 아웃 현상을 초래하는 일이 없게 될 뿐만 아니라, 운전자가 비정상 자세(OOP)에 있더라도 운전자의 안면부위나 머리 등에 상해를 가하는 일을 경감시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 운전석 에어백 쿠션 구조에 의하면,에어백 쿠션의 초기 전개 시 운전자의 신체와 접촉하는 프론트부 측으로 집중되는 전개압을 억제하여 고르게 분산되도록 에어백 쿠션 전개압 분산부재를 채용하여 쿠션의 전개압이 1차적으로 측면 방향으로 분산되고 나서 2차적으로 정면 방향으로 분산되게 함으로써 자동차 충돌시 운전자의 안면부와 가슴 정면으로 전개되는 에어백 쿠션의 전개력을 단계적으로 조절하여 운전자가 입는 피해를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전석에 비정상 자세로 착석한 운전자에 대한 피해 또한 최소화시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (3)

1. 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)와 리어부(13) 내주에 상기 에어백 쿠션(10) 내부로 고압 가스를 발생시키는 인플레이터 측에 설치된 고정구(11)를 통하여 고정되는 복수개의 테더(15)가 구비되는 형상을 갖는 에어백 쿠션에 있어서,

   상기 에어백 쿠션(10)의 내부에는 에어백 쿠션(10)의 초기 전개시 에어백 쿠션(10)의 전개압을 억제하면서 상기 고압 가스를 고르게 분사시키도록 상기 에어백 쿠션(10)의 리어부(13) 내주에 테두리가 재봉부를 통해 고정되어 있는 전개압 분산부재(20)가 설치되어 있고,

   상기 전개압 분산부재(20)는 그 양측부에 적어도 하나 이상의 홀(hole, 21)을 구비하고, 중앙부(C)에 파열이음부(22)를 갖는 구조로 형성되며, 상기 파열이음부(22)를 갖는 중앙부(C)는 절곡된 상태에서 재봉선(23)에 의해 봉합되어 있는 것을 특징으로 하는 운전석 에어백 쿠션 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전개압 분산부재(20)는 직조섬유로 이루어지되 상기 에어백 쿠션(10)의 프론트부(12)와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 에어백 쿠션(10)의 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 운전석 에어백 쿠션 구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 파열이음부(22)의 재봉선(23)은 상기 에어백 쿠션(10)의 양 측면이 팽창된 후에 상기 파열이음부(22)에 작용하는 전개압에 의하여 파열되는 장력을 가지도록 봉합되는 것을 특징으로 하는 운전석 에어백 쿠션 구조.

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