KR100999147B1

KR100999147B1 - 차량용 에어백 장치

Info

Publication number: KR100999147B1
Application number: KR1020080050816A
Authority: KR
Inventors: 이창현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2010-12-08
Also published as: KR20090124536A

Abstract

차량 충돌시 인플레이터의 인플레이터홀부를 통해 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되는 차량용 에어백 장치가 소개된다. 이 에어백 장치의 에어백쿠션은 플랩을 사이에 두고 상,하부로 분할되는 상부쿠션부 및 하부쿠션부를 포함하고, 팽창가스의 주입시 하부쿠션부가 상부쿠션부보다 먼저 팽창되도록 플랩의 중간부는 인플레이터홀부에 관통되어 에어백쿠션에 재봉된다.

인플레이터, 에어백쿠션, 플랩, 리테이너

Description

차량용 에어백 장치{Air bag apparatus for vehicles}

본 발명은 팽창가스가 주입되는 에어백쿠션을 통해 차량 충격을 흡수하는 차량용 에어백 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 에어백장치는 차량의 충돌 사고나 급정차와 같이, 탑승자의 신체가 앞으로 쏠리게 되는 경우, 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 탑승자가 직접 부딪히지 않도록 충격을 완충하는 역할을 한다.

도 1은 종래기술에 따른 차량용 에어백 장치를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 에어백장치는 에어백하우징(20)과, 에어백하우징(20)에 장착되어 차량 충돌시 팽창가스를 제공하는 인플레이터(30)와, 인플레이터(30)의 인플레이터홀부(31)를 통해 팽창가스를 공급받는 에어백쿠션(10), 및 에어백하우징(20)에 설치되어 에어백쿠션(10)을 지지하는 리테이너(21)를 포함하여 구성된다.

여기서, 에어백쿠션(10)은 제1쿠션판(11) 및 제2쿠션판(12)이 상호 재봉되어 형성되고, 해당 일측에는 에어백쿠션(10)의 전개압력을 제어하기 위한 벤트홀(13)이 마련되며, 해당 내측에는 테더(14)가 내장된다. 이 테더(14)는 해당 양단부가 제1쿠션판(11)의 내면과 제2쿠션판(12)의 내면에 각각 연결되어, 에어백쿠션(10)이 일정 크기 이상으로 팽창되는 것을 방지한다.

즉, 차량 충돌이 발생되는 경우, 충돌감지센서는 차량 충돌을 감지하여 감지신호를 ECU로 출력하고, ECU는 충격 강도에 따라 인플레이터(30: inflator)의 작동여부를 결정한다. ECU에 의해 인플레이터(30)가 작동되면, 인플레이터(30)는 가스발생제를 연소시킨 후 인플레이터홀부(31)를 통해 다량의 팽창가스를 에어백쿠션(10) 내부로 분사하여 에어백쿠션(10)을 팽창시킨다.

그런데 에어백쿠션이 팽창되는 경우, 종래 에어백쿠션은 팽창가스에 의해 전방향으로 고르게 팽창되는 바, 스티어링 휠 등에 에어백장치가 경사지게 장착되는 점을 고려하면, 에어백쿠션의 전개방향은 탑승자의 머리 또는 목을 향하게 된다. 결국, 팽창되는 에어백쿠션이 탑승자의 목 또는 머리 쪽에 집중되므로, 탑승자의 가슴 쪽에 전달되는 충격을 효과적으로 완충할 수 없다는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 에어백쿠션 내 팽창가스의 유동방향이 하부에서 상부로 전환되도록 하여 승객의 상해를 최소화하는 차량용 에어백 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치는, 차량 충돌시 인플레이터의 인플레이터홀부를 통해 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되는 차량용 에어백 장치로서, 상기 에어백쿠션은 플랩을 사이에 두고 상,하부로 분할되는 상부쿠션부 및 하부쿠션부를 포함하고,
상기 플랩의 양단부는 에어백쿠션의 후방 및 전방에 각각 재봉되고, 상기 플랩의 중간부는 관통홀을 통해 상기 인플레이터홀부에 관통된 상태에서 상기 에어백쿠션에 재봉되고, 상기 팽창가스의 주입시 상기 하부쿠션부의 팽창에 의해 상기 플랩의 중간부의 재봉이 파단되면서 상부쿠션부가 팽창되고, 상기 플랩의 일단부는 상기 인플레이터홀부의 하부측 에어백쿠션에 재봉되고, 상기 플랩의 타단부는 상기 에어백쿠션의 전방 중앙측에 재봉되고, 상기 플랩의 중간부는 상기 인플레이터홀부의 상부측 에어백쿠션에 재봉된다.

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이때, 상기 플랩은 팽창되는 에어백쿠션의 형상을 일정하게 유지를 위해 상기 에어백쿠션에 내장되는 테더(Tether)이고, 상기 플랩은 상기 에어백쿠션과 동일 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 에어백의 전개시 에어백쿠션이 상방향으로 들리는 현상을 방지함으로써, 탑승자의 가슴부에 대한 보호성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 에어백에 근접하여 위치한 탑승자의 상해를 감소시켜, 충돌 안전성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

아울러, 본 발명은 구성이 간단하여 이에 필요한 부품수가 적어지므로 원가가 절감되고, 재료비가 절감된다는 등의 경제적인 이점이 있다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치를 나타낸 도면이고, 도 3a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 3a에서 에어백쿠션이 만개한 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따라 정면에서 에어백쿠션을 횡방향으로 절개하여 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 에어백 장치는, 플랩(200)을 통해 에어백쿠션(100)을 상부쿠션부(110) 및 하부쿠션부(120)로 분할함으로써, 상부보다 하부가 먼저 팽창되는 에어백쿠션(100)을 통해 탑승자의 가슴쪽 보호 성능을 향상할 수 있다.

이를 구현하기 위한 구성을 구체적으로 설명하면, 차량 충돌시 팽창가스를 제공하는 인플레이터(300)가 에어백하우징(400)에 장착되고, 인플레이터(300)의 인플레이터홀부(310)를 통해 팽창가스를 공급받는 에어백쿠션(100)이 리테이너(410)를 매개로 에어백하우징(400)에 고정된다. 여기서, 인플레이터(300) 및 에어백하우징(400)의 구성은 종래 차량용 에어백 장치에 사용되는 인플레이터 및 에어백하우징에 대응되는 구성이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 에어백쿠션(100)은, 벤트홀(103)을 가지며, 플랩(200)을 사이에 두고 상,하부로 분할되는 상부쿠션부(110) 및 하부쿠션부(120)를 포함하여 구성된다. 이들 상부쿠션부(110) 및 하부쿠션부(120)는 인플레이터(300)에 의해 공급되는 팽창가스를 통해 팽창되어 실제적으로 충격이 흡수되는 공간부로 정의한다.

특히, 에어백쿠션(100)은 차량 충돌에 따른 에어백쿠션(100)의 전개시, 하부쿠션부(120)가 상부쿠션부(110)보다 먼저 팽창되는 구조로, 탑승자의 가슴부에 대한 에어백에 의한 보호성을 향상시킬 수 있다.

이들 상부쿠션부(110) 및 하부쿠션부(120)는 제1쿠션(101) 및 제2쿠션(102)에 의해 둘러싸여 진다. 즉, 제1쿠션(101)는 에어백하우징(400)의 리테이너(410)에 고정되어 인플레이터홀부(310)에 연통되고, 제2쿠션(102)은 제1쿠션(101)의 가장자리부에 재봉된다.

이 에어백쿠션(100)의 제1쿠션(101)과 제2쿠션(102)에는 플랩(200)의 양단부가 각각 재봉된다. 즉, 플랩(200)의 일단부는 인플레이터홀부(310)의 하부측 제1쿠션(101)에 재봉되고, 플랩(200)의 타단부는 제2쿠션(102)의 중앙부에 재봉된다.

특히, 플랩(200)의 일측부에는 인플레이터홀부(310)에 대응되도록 형성되어 인플레이터홀부(310)에 관통되는 관통홀(210)이 마련되고, 플랩(200)의 중간부는 관통홀(210)에 관통되면서 인플레이터홀부(310)의 상부측에 재봉되는 재봉연결부(220)를 가진다.

따라서, 인플레이터홀부(310)는 하부쿠션부(120)에 연통된 상태가 되는 바, 팽창가스가 인플레이터홀부(310)를 통해 에어백쿠션(100)에 주입되는 경우, 팽창가 스는 하부쿠션부(120)를 먼저 팽창시키고, 팽창가스의 팽창력에 의해 일정 하중 이상의 힘이 인플레이터홀부(310)의 상부측과 플랩(200)의 중간부 사이의 재봉연결부(220)에 가해지면, 이 재봉연결부(220)가 파단되면서, 상부쿠션부(110)가 팽창될 수 있다.

플랩(200)은 제1쿠션(101)와 제2쿠션(102)을 서로 연결하는 직사각형 형태의 구성되고, 플랩(200)의 좌,우공간은 에어백의 전개시 상부쿠션부(110)와 하부쿠션부(120) 사이에 팽창가스의 유동로 역할을 한다. 따라서, 플랩(200)의 폭이 조절되면 팽창가스의 유동량도 조절될 수 있다.

그리고 플랩(200)은 팽창되는 에어백쿠션(100)의 형상을 일정하게 유지하므로, 에어백쿠션(100)에 내장되는 통상의 테더(Tether) 역할도 수행한다. 이 플랩(200)은 에어백쿠션(100)과 동일 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 에어백쿠션(100) 및 플랩(200)은 섬유 직물재로 구성된다.

도 6a는 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 나타낸 도면이고, 도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 6a에서 에어백쿠션(100)이 만개한 상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 나타낸 도면이다.

도 6a 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2실시예에 따른 플랩(200)은, 해당 일단부가 인플레이터홀부(310)의 하부측 제1쿠션(101)에 재봉되고, 해당 타단부가 제1쿠션(101)의 중앙부에 재봉되며, 해당 중간부가 파단탭(230)을 매개로 인플레이터홀부(310) 상부 측의 에어백쿠션(100)에 고정될 수 있다.

파단탭(230)은 일정값 이상의 하중 인가시 파단되는 테어라인(231)을 가지며, 해당 일단은 플랩(200)에 재봉되고, 해당 타단은 에어백하우징(400)의 리테이너(410)에 고정된다. 따라서, 팽창가스가 에어백쿠션(100)에 주입되는 경우, 일정 하중 이상의 힘이 파단탭(230)의 테어라인(231)에 가해지면, 이 테어라인(231)이 파단되면서, 상부쿠션부(110)가 팽창될 수 있다.

도 8a는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 나타낸 도면이고, 도 8b는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 8a에서 에어백쿠션(100)이 만개한 상태를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 나타낸 도면이다.

도 8a 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제 3실시예에 따른 플랩(200)은, 해당 일단부가 인플레이터홀부(310)의 하부측 제1쿠션(101)에 재봉되고, 해당 타단부가 제1쿠션(101)의 중앙부에 재봉되며, 해당 중간부가 파단연결부(240)를 매개로 인플레이터홀부(310) 상부 측의 에어백쿠션(100)에 고정될 수 있다.

파단연결부(240)는 플랩(200)과 동일한 재질로 구성되는 일체물로, 플랩(200)의 관통홀(210)에 연장 형성되는 구조이다. 즉, 파단연결부(240)는 해당 일단이 플랩(200)에 일체로 연결되고, 해당 타단이 에어백하우징(400)의 리테이너(410)에 고정되고, 해당 중간부에 일정값 이상의 하중 인가시 파단되는 테어라인(241)이 형성된다. 따라서, 팽창가스가 에어백쿠션(100)에 주입되는 경우, 일정 하중 이상의 힘이 파단연결부(240)의 테어라인(241)에 가해지면, 이 테어라인(241)이 파단되면서, 상부쿠션부(110)가 팽창될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치의 작동 과정을 각각 나타낸 도면이다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 에어백쿠션(100)이 전개되는 전개 초기의 경우, 인플레이터(300)가 점화된 후, 팽창가스가 인플레이터홀부(310)를 통해 에어백쿠션(100) 내측으로 주입되면, 팽창가스는 플랩(200)의 유도에 의해 하부쿠션부(120)로 유동되면서 하부쿠션부(120)를 먼저 팽창시킨다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 하부쿠션부(120)의 팽창에 의해 플랩(200)의 재봉연결부(220)에 일정값 이상의 하중이 가해지면, 이 재봉연결부(220)가 파단되면서 플랩(200)이 인플레이터(300) 중심방향으로 젖혀지게 되고, 팽창가스가 상부쿠션부(110)로 유입되면서 팽창가스의 유동방향이 전환된다.

도 10c에 도시된 바와 같이, 플랩(200)이 점차 더 열리면, 상부쿠션부(110)로 팽창가스 유입이 증가되고, 상부쿠션부(110)는 계속적으로 팽창하게 된다.

도 10d 및 도 10e에 도시된 바와 같이, 상부쿠션부(110)에 대한 팽창가스 유입이 계속되면, 에어백쿠션(100)의 완전한 전개가 완료되고, 상부쿠션부(110)가 하부쿠션부(120)보다 상대적으로 많은 팽창공간을 갖게 된다.

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 차량용 에어백 장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치를 도시한 사시도.

도 3a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 3b는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 3a에서 에어백쿠션이 만개한 상태를 도시한 상태도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따라 정면에서 에어백쿠션을 횡방향으로 절개하여 도시한 부분 단면도.

도 6a는 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 6b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 6a에서 에어백쿠션이 만개한 상태를 도시한 상태도.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 8a는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 8b는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 8a에서 에어백쿠션이 만개한 상태 를 도시한 상태도.

도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따라 도 2의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 차량용 에어백 장치의 작동 과정을 각각 도시한 작동 상태도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

100 :에어백쿠션 110 :상부쿠션부

120 :하부쿠션부 200 :플랩

300 :인플레이터 400 :에어백하우징

Claims

차량 충돌시 인플레이터의 인플레이터홀부를 통해 팽창가스가 에어백쿠션에 주입되는 차량용 에어백 장치로서,

상기 에어백쿠션은 플랩을 사이에 두고 상,하부로 분할되는 상부쿠션부 및 하부쿠션부를 포함하고,

상기 플랩의 양단부는 에어백쿠션의 후방 및 전방에 각각 재봉되고, 상기 플랩의 중간부는 관통홀을 통해 상기 인플레이터홀부에 관통된 상태에서 상기 에어백쿠션에 재봉되고, 상기 팽창가스의 주입시 상기 하부쿠션부의 팽창에 의해 상기 플랩의 중간부의 재봉이 파단되면서 상부쿠션부가 팽창되고, 상기 플랩의 일단부는 상기 인플레이터홀부의 하부측 에어백쿠션에 재봉되고, 상기 플랩의 타단부는 상기 에어백쿠션의 전방 중앙측에 재봉되고, 상기 플랩의 중간부는 상기 인플레이터홀부의 상부측 에어백쿠션에 재봉되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
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청구항 1에 있어서,

상기 플랩은 팽창되는 에어백쿠션의 형상을 일정하게 유지를 위해 상기 에어백쿠션에 내장되는 테더(Tether)인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 플랩은 상기 에어백쿠션과 동일 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.