KR100452846B1 - 차량용 에어백 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 에어백 하우징에 관한 것으로서, 후면이 개구되어 크래쉬 패드 코어와 일체로 성형되고 에어백 팽창ㆍ전개시 이 에어백을 안내하는 마그네슘재의 제1하우징과, 인플레이터가 장착되는 전면이 개구된 케이스 형태로 철강판재를 재질로 하여 제조되고 후면에 선단부 경사면을 갖는 마운팅 브라켓이 돌출 형성되며 전면 개구부가 상기 제1하우징의 후면 개구부에 소정의 체결수단에 의해 탈거 가능하도록 체결되는 제2하우징의 조합형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 조수석 에어백 하우징을 제공한다.

본 발명에 의하면, 전체가 마그네슘재로 제조되던 종래의 에어백 하우징 대비 제조원가를 절감할 수 있고, 에어백 사후 관리시 제2하우징의 탈거를 통한 에어백 모듈의 교체가 가능하며, 마운팅 브라켓 연결구조에 경사면 슬립효과에 의한 충격흡수 기능이 고려되어 조수석 승객의 헤드 임팩트시 안전도가 향상되는 효과가 있다.

Description

차량용 에어백 하우징{Air bag housing for vehicle}

본 발명은 차량용 에어백 하우징에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후면이 개구되어 크래쉬 패드 코어와 일체로 성형되고 에어백 팽창ㆍ전개시 이 에어백을 안내하는 마그네슘재의 제1하우징과, 인플레이터가 장착되는 전면이 개구된 케이스 형태로 철강판재를 재질로 하여 제조되고 후면에 선단부 경사면을 갖는 마운팅 브라켓이 돌출 형성되며 전면 개구부가 상기 제1하우징의 후면 개구부에 소정의 체결수단에 의해 탈거 가능하도록 체결되는 제2하우징의 조합형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 조수석 에어백 하우징에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 있어서 무엇보다 중요하게 간주되는 것이 사고 발생시 탑승자의 안전이며, 최근에는 차량의 성능을 판단하는 기준이 단순한 성능 대비보다는 사고 발생시 탑승자를 얼마나 보호할 수 있느냐의 안전도 대비로 바뀌고 있는 추세이다.

이러한 탑승자 안전도를 향상시키기 위한 차량의 여러 장치 중에서도 대표적인 예가 바로 에어백 시스템이다.

이 에어백 시스템은 주행 중 정면 또는 측면 충돌이 발생할 시 에어백이 순간적으로 팽창ㆍ전개되면서 탑승자가 차체에 직접 부딪히는 것을 방지하고, 이로써 탑승자의 머리와 가슴부위를 보호하여 부상의 정도를 최소화하는데 설치목적이 있는 것이다.

상기 에어백 시스템의 구성 및 작동상태를 개략적으로 설명하면, 운전석의 스티어링 휠 상부 허브나 조수석의 크래쉬 패드 내부에 에어백 하우징이 장착되고, 이 에어백 하우징의 내부에는 에어백, 에어백 센서 및 인플레이터 등이 설치된다.

차량의 충돌시에는 충돌의 관성정도를 감지한 에어백 센서에 의해 인플레이터가 전원을 인가받아 에어백 내부로 순간적으로 가스를 주입하고, 이에 따라 에어백이 팽창ㆍ전개되면서 전방으로 쏠리는 탑승자의 신체를 보호하게 된다.

여기서, 상기 조수석 에어백 하우징은 순간적으로 폭발하는 가스로 인해 팽창ㆍ전개되는 에어백을 수용하도록 소정의 공간을 형성하고 있는 것으로서, 크래쉬 패드의 조수석측 내부에 위치되고, 대체로 철강판재를 용도에 맞게 성형한 후 용접하여 제작되며, 인플레이터 및 에어백 모듈을 강력하게 잡아줄 수 있도록 설계된다.

또한, 조수석 에어백 하우징은 에어백의 팽창ㆍ전개시 구조적 특성상 가로변을 중심으로 매우 큰 팽창압력을 받게 되는데, 이러한 현상이 심할 시에는 주변의 크래쉬 패드를 손상케 하여 치명적인 인명사고를 유발할 수 있기 때문에 그 설계 및 제작시 주의가 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 기존의 철강판재를 사용하는 조수석 에어백 하우징에서는 가로변부의 변형을 최소화하기 위하여 여러 겹의 판재를 덧대어 보강하고 있거나 그루브 및 리브 등의 보강구조를 적용하고 있다.

한편, 최근에는 카울 크로스 바, 크래쉬 패드 코어, 조수석 에어백 하우징 등을 마그네슘재를 사용한 다이캐스팅 공법으로 모듈화시킨 크래쉬 패드 구조물이제시된 바 있다.

이 마그네슘재 크래쉬 패드 모듈은 마그네슘재 크래쉬 패드 코어 상에 일정한 두께의 발포물을 적층하여 성형한 것으로서, 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이, 마그네슘재 크래쉬 패드 코어(1)가 계기판 하우징(10), 센타페시아 하우징(20), 조수석 에어백 하우징(30) 등을 포함하는 모듈화된 일체의 구조로 되어 있다.

그러나, 상기한 마그네슘재 크래쉬 패드 코어(1)에서는 마그네슘재의 높은 재료원가를 극복해야 하는 과제가 있으며, 마그네슘재의 사용으로 인한 강성의 증가로 사고 발생시 조수석 승객의 안전성을 고려해야 하는 등 각종 법규의 안전도를 만족시켜야 하는 문제가 있다.

특히, 조수석 에어백 하우징(30)에서는 하우징 전체가 크래쉬 패드 코어(1)와 일체로 성형되어, 용접가공을 필요로 하는 기존의 철강판재 하우징 대비 고강도가 요구되는 부분의 설계자유도를 높일 수 있다는 장점이 있는 반면에, 강도와 무관한 부분까지 마그네슘재가 사용되어 제조원가가 높아지는 문제가 있는 것이다.

또한, 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이, 조수석 에어백 하우징(30) 후면에는 마운팅 브라켓(34)이 돌출 성형되어 있고, 이 마운팅 브라켓(34)은 공조시스템을 구성하는 하우징(4)에 구비된 마운팅 브라켓(5)과 체결되는 바, 조수석 에어백 하우징(30) 자체의 에너지 흡수문제가 고려되지 않으면 조수석 승객의 안전을 저해하는 문제가 발생하게 된다.

즉, 상호 체결되는 두 마운팅 브라켓은 수직면을 이루고 있는 각 선단부 끝면에서 마주 접한 형태로 볼팅 체결되는 바, 실제로 조수석 승객으로부터 상대적으로 가해지는 헤드 임팩트시 도 4의 화살표 'D2'방향(이하, 조수석 승객의 헤드 임팩트시 가해지는 충격방향을 나타냄)으로 충격이 가해지면, 에어백 하우징은 두 마운팅 브라켓의 접합면간 반발력으로 인하여 조수석 승객쪽으로 일정정도 튀어나오게 된다.

이는 마운팅 브라켓간의 충격 에너지가 흡수되지 못해서 발생하는 것으로서, 특히 충돌시임에도 에어백이 미작동될 경우 조수석 승객의 안전을 크게 저해하는 문제점으로 지적되고 있다.

또한, 종래의 조수석 에어백 하우징에서는 하우징 전체가 크래쉬 패드 코어와 일체화됨과 더불어 하우징 내부에 에어백 모듈이 장착되어 있는 상태로 발포물이 적층 성형(하우징 전면을 덮고 있는 상태)됨으로써, 에어백 모듈 장착 후 충돌로 인한 에어백 전개 후 또는 장착된 에어백 모듈의 별도 A/S가 요구될 시 크래쉬 패드 전체를 교체해야 하는 등 사후 관리상의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 강성과 무관한 부분이 저가의 철강판재를 재질로 한 별도의 제2하우징으로 구성되어 전체가 마그네슘재로 제조되던 종래의 에어백 하우징 대비 제조원가를 절감할 수 있고, 제1하우징과, 이 제1하우징으로부터 탈거가 가능한 제2하우징으로 구성되어 에어백 사후 관리시 제2하우징의 탈거를 통한 에어백 모듈의 교체가 가능하며, 마운팅 브라켓 연결구조에 경사면 슬립효과에 의한 충격흡수 기능이 부여되어 조수석 승객의 헤드 임팩트시 조수석 승객의 안전도가 향상되는 차량용 에어백 하우징을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어백 하우징을 보여주는 단면도

도 2는 도 1의 'D1'방향에서 본 저면도

도 3은 본 발명에서 마운팅 브라켓간 슬립이 이루어지는 상태를 보여주는 상태도

도 4는 모듈화된 통상의 마그네슘재 크래쉬 패드 코어를 보여주는 전면사시도

도 5는 통상의 조수석 에어백 하우징을 보여주는 배면사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 크래쉬 패드 코어 5 : 마운팅 브라켓

6 : 경사면 30 : 조수석 에어백 하우징

31 : 제1하우징 32 : 제2하우징

33 : 체결수단 33a : 걸림홈

33b : 걸림턱 34 : 마운팅 브라켓

35 : 경사면 36 : 체결홀

37 : 볼트

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 차량용 에어백 하우징은 후면이 개구된 채 크래쉬 패드 코어(1)와 일체로 성형되고 에어백(2) 팽창ㆍ전개시 이 에어백(2)을 안내하는 마그네슘재의 제1하우징(31)과, 인플레이터(3)가 장착되는 전면이 개구된 케이스 형태로서 철강판재를 재질로 하여 제조되고 후면에 선단부 경사면(35)을 갖는 마운팅 브라켓(34)이 돌출 형성되며 전면 개구부가 상기 제1하우징(31)의 후면 개구부에 소정의 체결수단(33)에 의해 탈거 가능하도록 체결되는 제2하우징(32)의 조합형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 체결수단(33)은 두 하우징(31),(32)의 개구부가 결합된 상태에서 겹쳐지는 연결부의 외주면과 내주면에 각각 형성되고 제2하우징(32)의 탈거방향으로 맞걸리는 걸림홈(33a)과 걸림턱(33b)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마운팅 브라켓(34)은 그 선단부 경사면(35)이 공조시스템을 구성하는 하우징(4)의 마운팅 브라켓(5)에 형성시킨 선단부 경사면(6)에 접합되어 볼트(37) 체결되고 볼트 체결홀(36)이 길이방향을 따라 길게 형성된 슬롯형태로 구비되어 조수석 승객의 헤드 임팩트시 가해지는 충격으로 경사면(6),(35)간 충격방향의 슬립이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 에어백 하우징을 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 'D1'방향에서 본 저면도로서 마운팅 브라켓의 연결구조를 보여주는 저면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 조수석 에어백 하우징(30)은 상호 분리가 가능한 두 개의 부분품이 조합 구성된 것으로서, 두 부분품 중 하나는 마그네슘재 크래쉬 패드 코어(1)와 일체로 성형되는 마그네슘재의 제1하우징(31)이고, 나머지 하나는 철강판재를 재질로 하여 별도 제조되는 제2하우징(32)이 된다.

즉, 본 발명에 따른 조수석 에어백 하우징(30)은 마그네슘재의 제1하우징(31)과, 철강판재를 재질로 하는 제2하우징(32)의 조합형으로 이루어진 것으로서, 상기 제2하우징(32)은 제1하우징(31)에 소정의 체결수단(33)에 의해 탈거 가능하도록 체결된다.

여기서, 상기 제1하우징(31)은 전면 개구부가 크래쉬 패드 코어(1)와 일체로 연결되고 후면이 개구되어 있는 것으로서 에어백(2)을 둘러쌈과 더불어 에어백(2)의 팽창ㆍ전개시 이 에어백(2)을 안내하는 부분이 되고 인플레이터(3) 연소시 고압의 에어백 전개압을 받게 된다.

또한, 상기 제2하우징(32)은 전면이 개구된 케이스 형태로서 그 전면 개구부가 상기 제1하우징(31)의 후면 개구부에 결합되고 인플레이터(3)가 장착되는 부분이다.

상기 제2하우징(32)의 전면 개구부는 제1하우징(31)의 후면 개구부 외측으로끼워져 체결수단(33)에 의해 조립되며, 두 하우징(31),(32)이 결합됨으로써 종래의 에어백 하우징과 동일한 하나의 내부공간을 형성하게 된다.

상기 체결수단(33)은 두 하우징(31),(32)의 개구부가 결합된 상태에서 겹쳐지는 연결부의 외주면과 내주면에 각각 형성된 걸림홈(33a)과 걸림턱(33b)으로 구성되고, 도시한 실시예에서는 제1하우징(31)의 외주면에 걸림홈(33a)을, 제2하우징(32)의 내주면에 걸림턱(33b)을 형성시키고 있다.

결국, 상기 제2하우징(32)은 걸림홈(33a)과 걸림턱(33b)에 의해 제1하우징(31)에서 탈거방향, 즉 후방으로 걸려져서 분리되지 않게 되어 있는 것이다.

여기서, 상기 걸림턱(33b)은 제2하우징(32)의 내주면 상에서 주연(周緣)방향을 따라 연속해서 돌출된 형태로 형성되거나 주연방향을 따라 다수개를 돌출 형성시키는 것이 모두 실시 가능하다.

물론, 다수개의 걸림턱(33b)을 형성시킬 경우, 이 걸림턱(33b)들은 주연방향을 따라 등간격으로 배치되는 것이 바람직하며, 걸림홈(33a)은 걸림턱(33b)에 대응되게 형성되어야 함은 당연할 것이다.

또한, 상기 제2하우징(32)의 전면 개구부가 제1하우징(31)의 후면 개구부 내측으로 끼워져도 무방하다.

또한, 상기 걸림턱(33b)을 제1하우징(31)에, 걸림홈(33a)을 제2하우징(32)에 형성시키는 것도 무방하다.

이와 같이 하여, 본 발명의 조수석 에어백 하우징(30)에서는 인플레이터(3)연소시 고압의 에어백 전개압을 받게 되고 강도의 극대화를 위하여 높은 설계자유도가 요구되는 부분, 즉 에어백(2)을 둘러싸는 부분은 고가이나 고강도인 마그네슘재의 제1하우징(31)으로 구성하고, 강성과 무관한 부분은 저가의 철강판재를 재질로 한 제2하우징(32)으로 구성함으로써, 전체가 마그네슘재로 제조되던 종래의 에어백 하우징 대비 제조원가의 절감을 꾀할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 조수석 에어백 하우징(30)이 제1하우징(31)과, 이 제1하우징(31)으로부터 탈거가 가능한 제2하우징(32)으로 구성됨으로써, 에어백 모듈 장착 후 충돌로 인한 에어백 전개 후 또는 장착된 에어백 모듈의 별도 A/S가 요구될 시 제2하우징(32)만 탈거시킨 후 에어백 모듈을 교체하면 되고, 이로써 크래쉬 패드 전체를 교체해야 했던 종래의 에어백 하우징 대비 사후 관리비용을 절감할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2하우징(32)의 후면에는 마운팅 브라켓(34)을 돌출 형성시키되, 이 마운팅 브라켓(34)은 공조시스템을 구성하는 하우징(4)에 구비된 마운팅 브라켓(5)과 체결되는 바, 본 발명의 조수석 에어백 하우징(30)에서는 상호 체결되는 두 마운팅 브라켓(5),(34)간의 에너지 흡수문제가 고려된다.

먼저, 상기 두 마운팅 브라켓(5),(34)의 각 선단부에는 경사면(6),(35)을 형성시키고, 이 경사면(6),(35)에서 상기 두 마운팅 브라켓(5),(34)이 상호 접합된 상태로 볼트(37) 체결된다.

물론, 상기 두 마운팅 브라켓(5),(34)은 볼트(37) 삽입 후 너트(38)가 체결됨으로써 두 브라켓(5),(34)간 체결이 이루어지는 것이며, 특히 조수석 승객의 헤드 임팩트시 첨부한 도 1의 화살표 'D2'방향으로 충격이 가해지면 두 마운팅 브라켓(5),(34)의 경사면(6),(35)간에 슬립이 발생하여, 조수석 에어백 하우징(30) 전체가 충격이 가해지는 방향으로 어느 정도 밀리게 되어 있다.

상기 볼트(37)가 두 경사면(6),(35)간을 체결하고 있는 상태에서 순간 가해진 충격으로 조수석 에어백 하우징(30)의 마운팅 브라켓 경사면(35)이 공조시스템의 마운팅 브라켓 경사면(6) 상에서 슬립될 수 있도록 하기 위하여, 조수석 에어백 하우징(30)의 마운팅 브라켓(34)에서는 볼트(37)가 삽입되는 체결홀(36)이 마운팅 브라켓(34)의 길이방향을 따라 길게 형성된 슬롯형태로 구비된다.

도 2 내지 도 3에서 도면부호 36a는 너트(38)의 슬립이 이루어지는 너트 자리면을 나타낸다.

이로써, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 두 마운팅 브라켓(5),(34)이 경사면(6),(35)에서 접합된 상태로 체결되어 있는 동안 조수석 승객의 헤드 임팩트시 'D2'방향의 충격이 가해지면, 경사면(6),(35)간 슬립이 발생함과 동시에 하우징(30) 전체가 충격이 가해지는 방향으로 어느 정도 밀리게 되고, 결국 마운팅 브라켓(5),(34)간 충격 에너지가 흡수될 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 조수석 에어백 하우징에서는 종래의 조수석 에어백 하우징에서와 같이 조수석 승객의 헤드 임팩트시 두 마운팅 브라켓의 접합면간 반발력으로 인하여 하우징 전체가 조수석 승객쪽으로 튀어나오는 일이 없어지게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 에어백 하우징에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 강성과 무관한 부분이 저가의 철강판재를 재질로 한 제2하우징으로 구성되어, 전체가 마그네슘재로 제조되던 종래의 에어백 하우징 대비 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

2) 제1하우징과, 이 제1하우징으로부터 탈거가 가능한 제2하우징으로 구성되어, 에어백 모듈 장착 후 충돌로 인한 에어백 전개 후 또는 장착된 에어백 모듈의 별도 A/S가 요구될 시 제2하우징만 탈거시킨 후 에어백 모듈을 교체하면 되고, 이로써 크래쉬 패드 전체를 교체해야 하는 종래의 에어백 하우징 대비 사후 관리비용이 절감될 수 있다.

3) 에어백 하우징과 공조시스템의 상호 체결되는 두 마운팅 브라켓간 연결구조에 경사면 슬립효과에 의한 충격흡수 기능이 부여되어, 조수석 승객의 헤드 임팩트시 마운팅 브라켓간 반발력으로 하우징 전체가 조수석 승객쪽으로 일정정도 튀어나오는 일이 없어지고, 결국 조수석 승객의 안전도를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 후면이 개구된 채 크래쉬 패드 코어(1)와 일체로 성형되고 에어백(2) 팽창ㆍ전개시 이 에어백(2)을 안내하는 마그네슘재의 제1하우징(31)과, 인플레이터(3)가 장착되는 전면이 개구된 케이스 형태로서 철강판재를 재질로 하여 제조되고 후면에 선단부 경사면(35)을 갖는 마운팅 브라켓(34)이 돌출 형성되며 전면 개구부가 상기 제1하우징(31)의 후면 개구부에 소정의 체결수단(33)에 의해 탈거 가능하도록 체결되는 제2하우징(32)의 조합형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 하우징.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 체결수단(33)은 두 하우징(31),(32)의 개구부가 결합된 상태에서 겹쳐지는 연결부의 외주면과 내주면에 각각 형성되고 제2하우징(32)의 탈거방향으로 맞걸리는 걸림홈(33a)과 걸림턱(33b)인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 하우징.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마운팅 브라켓(34)은 그 선단부 경사면(35)이 공조시스템을 구성하는 하우징(4)의 마운팅 브라켓(5)에 형성시킨 선단부 경사면(6)에 접합되어 볼트(37) 체결되고 볼트 체결홀(36)이 길이방향을 따라 길게 형성된 슬롯형태로 구비되어 조수석 승객의 헤드 임팩트시 가해지는 충격으로 경사면(6),(35)간 충격방향의 슬립이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 하우징.