KR20080002249A - 자동차용 운전석 에어백 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인플레이터(inflator)로부터 분출되는 가스 유입에 의해 전개되는 에어백 쿠션과, 상기 에어백 쿠션의 전면 내측 소정 위치에 각각 형성된 복수의 테더(tether), 그리고 상기 에어백 쿠션의 후면 상부 소정 위치에 형성된 벤트홀(vent hole)을 포함하여 이루어지는 자동차용 운전석 에어백 모듈에 있어서, 상기 에어백 쿠션의 하부 형상은 대략 마름모 형상으로 형성되게 함으로써, 상기 에어백 쿠션이 완전히 전개된 상태에서 바텀-업(bottom-up) 현상에 의한 펀치 아웃 포스(Punch out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 운전자가 입는 피해를 전체적인 쿠션 부피의 증가 없이 최소화시킬 수 있는 자동차용 운전석 에어백 모듈을 제공한다.

자동차용 운전석 에어백 모듈, 에어백 쿠션, 벤트홀(vent hole), 테더(tether), 바텀-업(bottom-up)

Description

자동차용 운전석 에어백 모듈 {an Airbag Module of a seat for a Vehicle}

도 1은 종래의 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 단면도.

도 2는 종래의 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 시간에 따른 전개 흐름도.

도 3은 종래 에어백 쿠션의 30ms 시점 정면도 및 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 단면도.

도 5는 본 발명의 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 시간에 따른 전개 흐름도.

도 6은 본 발명에 따른 에어백 쿠션의 30ms 시점 정면도 및 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 자동차용 운전석 에어백 모듈 10 : 에어백 쿠션

10a : 배출공 20 : 테더(tether)

30 : 벤트홀(vent hole)

본 발명은 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 하부 형상은 대략 마름모 형상으로 형성되게 함으로써, 에어백 쿠션이 완전히 전개된 상태에서 바텀-업(bottom-up) 현상에 의한 펀치 아웃 포스(Punch out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 운전자가 입는 피해를 전체적인 쿠션 부피의 증가 없이 최소화시킬 수 있는 자동차용 운전석 에어백 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내부에는 스티어링 휠의 중앙에 안전장치인 에어백 쿠션이 설치되어 있어, 자동차 충돌시 에어백 쿠션이 전개되어 운전자의 몸이 전방으로 숙여질 때 스티어링 휠에 운전자의 상체가 부딪혀 상해를 입는 것을 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있다.

이러한 자동차용 운전석 에어백 모듈(100)은 도 1에 도시하고 있으며, 도 1은 종래의 일례에 따라 스티어링 휠에 장착되는 정원형의 자동차용 운전석 에어백 쿠션(110)을 보여주고 있다. 자동차용 운전석 에어백 모듈(100)은 화약이 내장된 인플레이터(inflator,미도시)와, 인플레이터(inflator,미도시)에서 발생된 가스가 운전석의 운전자 쪽으로 팽창되고 전개되는 에어백 쿠션(110), 팽창된 가스가 배출되는 에어백 쿠션(110)에 형성된 배출공(110a), 그리고 에어백 쿠션(110)을 감싸는 에어백 커버로 이루어진다.

에어백 쿠션(110)은 전면과 후면으로 이루어진다. 에어백 쿠션(110)의 전면 은 충돌시 운전자와 접촉하는 면을 일컫고, 후면은 그 맞은편에 배치되는 면을 일컬으며, 통상 나일론, 폴리에스테르, 및 폴리아미드로 이루어지는 그룹에서 선택된 직조섬유로 형성되어 상기 고압 가스에 의해 전개되도록 팽창가능하게 접혀진 상태로 설치되어 있다.

또한, 인플레이터(inflator,미도시) 내의 고정바에 연결되어 완전 전개시의 에어백 쿠션 형상을 유지하여주는 에어백 쿠션(110)의 전면 내측 소정 위치에 형성된 테더(tether,120)와, 에어백 쿠션 내에 충진되어 있는 가스를 에어백의 후방으로 유출시켜 에어백 쿠션(110) 내의 압력을 낮춰줌으로써 팽창된 에어백에 인체가 부딪쳤을 경우 충격에 의한 운전자의 상해를 줄일 수 있는 에어백 쿠션(110)의 후면 상부 소정 위치에 부착된 다수의 벤트홀(vent hole,130)이 형성되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 자동차용 운전석 에어백 모듈은 차량의 정면 충돌에 의해 주행속도가 급격히 저하되면 충격 센서(미도시)가 이를 감지하여 미리 설정된 소정의 신호를 발생시키고, 소정의 크기 이상일 경우 인플레이터(inflator,미도시)에 전류를 인가하여 인플레이터(inflator,미도시)를 구동시키며, 인플레이터(inflator,미도시)는 고압의 가스를 분출시키고, 분출된 가스는 배출공(110a)을 통해 에어백 쿠션(110)으로 유입된다.

이에 따라 에어백 쿠션(110)은 접혀진 상태에서 상기 고압의 가스에 의해 전개되며, 전개되는 에어백 쿠션(110)은 시간의 흐름에 따라 도 2에 나타난 바와 같은 형상의 변화를 보여준다. 이 때의 공기 팽창력에 의해 에어백 쿠션(110)이 부풀 어 운전자의 상반신을 받쳐 줌으로써 부상을 방지하게 되는 것이다.

가스를 급속히 발생시키기 때문에, 에어백 쿠션(110)이 급속히 팽창 및 전개되고, 이렇게 전개된 에어백 쿠션(110)은 운전자의 안면부와 가슴이 관성에 의해 차량의 전방으로 이동되는 것을 방지하여 운전자을 보호하며, 이와 동시에 에어백 쿠션(110)에 형성된 배출공(110a)으로 팽창된 가스가 배출되는 것에 의하여 충격 에너지가 흡수되는 것이므로, 충돌시 운전자에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 운전자의 상해를 경감할 수 있는 것이다.

한편, 충돌시 운전자의 상체가 숙여지는 시간은 매우 짧으므로 에어백 쿠션(110)의 전개는 그보다 더욱 빠른 시간 내에 순간적으로 이루어진다. 그런데, 운전자가 비정상 자세(Out of Position ; OOP)로 착석한 상태에서 정면 충돌과 같은 돌발적인 사고를 당할 경우, 에어백의 쿠션(110)의 전개 속도가 지나치게 빠르고, 전개 초기에는 에어백 쿠션(110)의 전면이 운전자 쪽으로 급격히 튀어나오므로, 에어백 쿠션(110)의 전개압이 운전자에게 직접 전달되어 운전자의 숙여지는 안면을 강타하여 오히려 심각한 부상을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이와 같은 종래의 에어백 쿠션(110)의 구조에 의하면, 테더(tether,120)가 에어백 쿠션(110)의 최대 팽창 후에만 작용을 하기 때문에, 에어백 쿠션(110)의 초기 전개시 급격한 팽창으로 인한 전개압으로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 종래의 내부 테더(tether,120)를 갖는 에어백 쿠션(110)은 그 중앙이 인플레이터(inflator,미도시)의 가스 분출구와 대응되게 설치되어 있기 때문에, 초기 전개시 에어백 쿠션(110)의 중앙 측으로 집중되는 고압의 가스가 골고루 분산되기 전에 그 전면부 측으로 급격하게 분출됨으로써 펀치 아웃 포스(Punch Out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 운전자가 에어백 쿠션(110)션으로부터 튕겨져나가게 되는 문제점이 있었다.

도 3은 에어백 쿠션(110)이 팽창하기 시작한 뒤 30ms 시점에서의 종래 에어백 쿠션(110) 완전 전개시 형상의 측면도와 정면도를 나타내고 있다.

종래의 에어백 쿠션(110)은 정원형의 형상으로 이루어져, 표시된 바와 같이 바텀-업(bottom-up) 현상을 일으키는 A 영역에서 충격을 흡수하는 범위가 충분하지 않아, 에어백 쿠션(110)이 전개됨에 따라 에어백 쿠션(110)이 충분히 전개되었음에도 불구하고 운전자가 스티어링 휠에 직접 부딪히는 현상이 발생되어 운전자의 보호에 도움을 주지 못하게 되고, 운전자는 에어백 전개에 의해 오히려 상해를 입을 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자동차용 운전석 에어백 쿠션의 형상이 기존의 정원형이 아니라 바텀-업(bottom-up)이 발생되는 하부의 형상을 대략 마름모와 유사한 형상으로 형성함으로써, 전체적인 쿠션 부피의 증가없이 완전히 전개된 상태에서 바텀-업(bottom-up) 현상에 의한 펀치 아웃 포스(Punch Out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 발생되는 상해치를 최소화시 킬 수 있는 자동차용 운전석 에어백 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 자동차용 운전석 에어백 모듈은, 충돌 시 고압의 가스를 분출시키는 인플레이터(inflator,미도시)에서 분출되는 가스 유입에 의해 전개되는 에어백 쿠션, 완전 전개시의 에어백 형상을 유지하여주는 에어백 쿠션의 전면 내측 소정 위치에 각각 형성된 복수의 내부 테더(tether), 그리고 에어백 쿠션의 팽창 초기에는 신속하게 팽창되도록 한 후 운전자와 부딪히면 가스를 외부로 배출하여 충격에너지를 효과적으로 없앨 수 있는 에어백 쿠션의 후면 상부 소정 위치에 형성된 벤트홀(vent hole)을 포함하여 이루어진다l.

바람직하게는, 상기 에어백 쿠션의 하부 형상은 대략 마름모 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어백 쿠션(10)의 마름모 형상의 하부는, 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원 형상의 양끝단으로부터 하측으로 대략 60°를 이루도록 형성되고, 상기 복수의 테더(20)는 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원 형상의 중심으로부터 대략 45°를 이루도록 형성되며, 상기 벤트홀(30)은 상기 에어백 쿠션(10) 후면의 상부 소정 간격 이격되어 위치하도록 형성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따라 스티어링 휠에 장착되는 하부 형상이 대략 마름모 형상으로 형성되는 자동차용 운전석 에어백 쿠션(10)을 도시한 평면도이다.

도 4에서 자동차용 운전석 에어백 모듈(1)은 종래의 에어백 모듈(100)과 동일하게, 에어백 쿠션(10)과 상기 에어백 쿠션(10)의 전면 내측 소정 위치에 형성되는 테더(tether,20), 그리고 후면 상부 소정 위치에 부착된 다수의 벤트홀(vent hole,30)로 구성되어 있다.

하지만 상기 에어백 쿠션(10) 마름모 형상의 하부는, 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원의 양끝단으로부터 하측으로 대략 60°를 이루고, 상기 복수의 테더(tether,20)는 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원의 중심으로부터 대략 45°를 이루며, 상기 벤트홀(vent hole,30)은 상기 에어백 쿠션(10) 후면의 상부 소정 간격 이격되도록 위치하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 쿠션(10)의 전개과정을 나타내고 있는 정면도 및 측면도이다.

본 발명의 자동차용 운전석 에어백 모듈 역시 종래와 마찬가지로 차량의 정면 충돌에 의해 주행속도가 급격히 저하되면 충격 센서(미도시)가 이를 감지하여 미리 설정된 소정의 신호를 발생시키고, 소정의 크기 이상일 경우 인플레이터(inflator,미도시)에 전류를 인가하여 상기 인플레이터(inflator,미도시)를 구동시키며, 상기 인플레이터(inflator,미도시)는 고압의 가스를 분출시키고, 상기 분출된 가스는 배출공(10a)을 통해 에어백 쿠션(10)으로 유입된다.

이에 따라 에어백 쿠션(10)은 접혀진 상태에서 상기 고압의 가스에 의해 전개되며, 상기 전개되는 에어백 쿠션(10)은 시간의 흐름에 따라 도 5에 나타난 바와 같은 형상의 변화를 보여준다.

또한 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 모듈(1)도 테더(tether,20)와 벤트홀(vent hole,30)을 구비하고 있는데, 상기 자동차용 운전석 에어백 모듈(1)은 도 2에서 나타난 바와 같은 문제점이 개선되고 있음을 보여주고 있다.

이는 에어백 쿠션(10) 부피의 증가 없이, 즉 유입시키는 가스량의 증가 없이, 에어백 쿠션(10)의 충격 수용 범위를 늘릴 수 있도록 에어백 쿠션(10)의 형상을 정원형에서 바텀-업(bottom-up)이 발생되는 하부의 형상을 마름모와 유사한 형상으로 변화시켰음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 에어백 쿠션(10) 형상의 변화 및 차이는 도 2 및 도 5의 정면도를 통해 비교할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 에어백 쿠션(10)이 팽창하기 시작한 뒤 30ms 시점에서의 에어백 쿠션(10) 완전 전개시 형상의 정면도 및 측면도를 나타내고 있다.

위에서 언급했던 바와 같이 종래의 에어백 쿠션(10)과 본 발명의 에어백 쿠션(10)은 동일한 부피이지만, 본 발명은 바텀-업(bottom-up)이 발생되는 에어백 쿠션(10)의 하부를 마름모와 유사한 형태로 형성되게 함에 따라 에어백 쿠션(10)의 크기는 더욱 커져, 도 3과 도 6을 비교해보면 알 수 있듯이, 표시된 바와 같은 바 텀-업(bottom-up) 현상을 일으키는 A 영역에서도 충격을 흡수하는 범위가 충분해지고, 충격 흡수의 범위를 증가시킬 수 있다.

에어백 쿠션(10) 하부의 전개 속도를 감소시키고 돌출되어 나오는 현상을 없앨 수 있어, 종래와 같이 바텀-업(bottom-up) 현상에 의한 전개압 및 펀치 아웃 포스(Punch Out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 운전자가 상해를 입는 것을 예방할 수 있을 뿐 아니라, 운전자가 비정상 자세(OOP)에 있다 하더라도 운전자의 안면부위나 머리 등에 상해를 가하는 일을 경감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 운전석 에어백 모듈에 의하면 에어백 쿠션의 형상이 기존의 정원형이 아니라 바텀-업(bottom-up)이 발생되는 하부의 형상을 대략 마름모와 유사한 형태를 취하게 함으로써, 전체적인 쿠션 부피의 증가없이 완전히 전개된 상태에서 바텀-업(bottom-up) 현상에 의한 펀치 아웃 포스(Punch out Force)와 같은 돌발적인 충격에 의해 발생되는 상해치를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전석에 비정상 자세로 착석한 운전자에 대한 피해 또한 최소화시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가 능 할 것이다.

Claims (4)

1. 인플레이터로부터 분출되는 가스 유입에 의해 전개되는 에어백 쿠션(10), 상기 에어백 쿠션의 전면 내측 소정 위치에 각각 형성된 복수의 테더(20), 그리고 상기 에어백 쿠션(10)의 후면 상부 소정 위치에 형성된 벤트홀(30)을 포함하여 이루어지는 자동차용 운전석 에어백 모듈(1)에 있어서,

   상기 에어백 쿠션(10)의 하부 형상은 대략 마름모 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 에어백 쿠션(10)의 마름모 형상의 하부는, 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원 형상의 양끝단으로부터 하측으로 대략 60°를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 테더(20)는 상기 에어백 쿠션(10) 상부 반원 형상의 중심으로부터 대략 45°를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 벤트홀(30)은 상기 에어백 쿠션(10) 후면의 상부 소정 간격 이격되어 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 운전석 에어백 모듈.

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