KR100323062B1 - 자동차의무릎보호충격흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 무릎보호 충격흡수장치에 관한 것으로, 종래에는 어느정도의 충격력을 흡수하여 운전자 등의 하체를 보호하여 주는 효과는 있을 수 있으나, 고속 주행경우에는 외부에서 전해지는 충격력을 충격흡수브라켓은 탄성영역에서 모두 흡수할 수 없었기 때문에 소성변형영역까지 진행되기 때문에 급격하게 변형하여 운전자 등의 무릎을 안전하게 보호하여 줄 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 자동차의 인스트루먼트 타이바아의 운전석과 조수석에 각각 구비되는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치에 있어서, 운전석 등을 향하여 굴곡된 형상을 하고 한쪽끝은 프레임에 고정되고 다른 쪽끝은 충격방향의 이상으로 연장되다가 타이바아(140)를 향하여 포오밍되는 제1완충수단(122,132)과; 그리고, 상기 제1완충수단(122,132)의 타이바아(140)를 향하여 성형된 끝부에 한쪽이 체결수단에의해 체결되며, 다른 쪽은 타이바아(140)와 연결되지만, 충격방향으로 지지선을 형성하면서 아래로 완만한 형상으로 포오밍되는 제2완충수단(124,134)으로 구성되는 것을 특징으로하여, 자동차의 충돌시 관성에 의해 운전자 또는 승객이 인스트류패널의 하단에 부딪힐 때 구조가 순차적으로 응력을 발생시켜 안정되게 변형되어 무릎에 가해지는 충격하중을 줄이고, 신체의 하체가 관성력에 의해 깊이 들어가는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

자동차의 무릎보호 충격흡수장치

본 발명은 자동차의 무릎보호 충격흡수장치의 개선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 충돌시 관성에 의해 운전자 또는 승객이 인스트류패널의 하단에 부딪힐 때 구조가 순차적으로 응력을 발생시켜 안정되게 변형되어 무릎에 가해지는 충격하중을 줄이고, 신체의 하체가 관성력에 의해 깊이 들어가는 것을 방지하는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차가 충돌사고가 발생되면 일정속도로 진행하던 자동차는 충돌저항에 의해 정지하거나 주행속도가 급격히 떨어지나 실내의 운전자나 승객 그리고 각종 물품은 공간에서 이동중에 있는 그 속력과 그 주행방향을 유지하려는 관성력이 발생한다.

따라서, 자동차의 충돌사고가 발생되면 실내의 운전자나 승객은, 차량의 진행방향으로 신체가 쏠려 충격을 받거나 차량의 외부로 튀어나와 큰 상해를 입게 되는 데, 이를 방지하는 것으로 안전밸트가 개발되었고, 안전밸트를 채용하는 경우의 운전자나 승객과 그렇지 않는 경우와는 현저한 상해정도의 차이가 생긴다. 이러한 이유로 운전자나 승객의 안전밸트 착용을 의무화하는 법률이 시행되기에 이르렀다.

그런데, 자동차의 앞좌석의 경우에는 차량의 현재의 상황을 알려주는 계기와 운전자의 무료함을 달래주는 각종 음향기기 및 잡다한 물건을 보관할 수 있게 하는 그로브 박스가 있는 인스트루먼트 패널이 있다.

따라서, 운전석과 조수석에 앉은 사람은 뒷좌석의 사람보다 그 차량의 외부 충격으로 인한 상해 가능성과 그 정도가 크다고 볼 수 있는 데, 상기한 안전밸트는 운전자 등의 가슴부위가 인스트루먼트 패널에 부딪히는 것을 방지할 수 있으나, 인스트루먼트 패널이 무릎이하의 하체로 침투하는 것까지 방지할 수는 없다.

그러므로, 상기 인스트루먼트 패널을 설계시에는 자체 강도뿐만아니라 외부로부터 전해지는 충격하중에 대응하는 응력 등이 고려되어야 한다. 즉, 인스트루먼트 패널의 강도가 너무 약하면, 충돌사고시 관성에 의해 인스트루먼트 패널에 운전자 등의 무릎이 깊숙히 침투하여 외부의 충격을 감쇄없이 그대로 받을 수 있으며, 또 너무 강하면 인스트루먼트 패널의 강도와 외부충격 그리고 운전자 등의 관성력의 합력이 운전자의 무릎에 전해져 큰 상해를 입힌다.

따라서, 상기 인스트루먼트 패널내에 장착된 타이바아에 외부로부터 전해지는 충격을 자체 탄성 등을 이용하여 완충내지는 흡수하는 무릎보호 충격흡수장치가 구비되어 있다.

도4는 종래의 기술에 따른 자동차의 무릎보호장치를 도시한 것으로, 상기한 타이바아에는 운전석위치에 운전자의 무릎을 보호하는 것과 조수석위치에 승객의 무릎을 보호하는 것이 있는 데, 운전석에는 조향휠과 각종 계기등이 있기 때문에 조수석의 그 구조가 다르다. 도면은 조수석위치에 구비된 무릎보호장치(40)를 예로 한 것이다.

이 무릎보호장치(40)는 인스트루먼트 패널(미도시)의 내부에 횡축으로 설치된 타이바아(10)에 고정브라켓(12)이 용접으로 체결되고, 상기 고정브라케(12)에 하방으로 만곡되어 형성된 충격흡수브라켓(14)의 일측이 체결되며, 상기 충격흡수브라켓(14)의 타측에는 전방충돌시에 탑승자의 무릎이 부딪히는 니이 볼스터 플레이트(knee bolster plate,16)가 체결된다. 또, 상기 니이 볼스터 플레이트(16)은 보강재(18)에 용접 등의 수단으로 체결된다.

이와 같이 장된 된 상태에서, 이 무릎보호장치(40)는 자동차의 전방 충돌로 상기 니 볼스터 플레이트(16)에 탑승자의 무릎이 도면에서 화살표방향으로 부딪히게 되는 데, 이때에 상기 니이 볼스터 플레이트(16)에 체결된 충격흡수브라켓(14)이 내측으로 벤딩되면서 무릎에 가해지는 충격력이 흡수되게 된다.

그런데, 충격흡수브라켓은 그 형상을 아래로 만곡된 형상으로 성형되어 있고, 또 운전자 등의 하체가 충격등으로 작용하는 선(線)상에서 충격흡수브라켓의 형성위치(도면에서 P점)는 타이바아과의 사이에 지지선을 형성하지 않고 있어서, 충격방향으로 좁은 탄성변형영역을 가지게 된다.

이로써 상기한 종래의 무릎보호장치는 어느정도의 충격력을 흡수하여 운전자 등의 하체를 보호하여 주는 효과는 있을 수 있으나, 고속 주행경우에는 외부에서 전해지는 충격력을 충격흡수브라켓은 탄성영역에서 모두 흡수할 수 없었기 때문에 소성변형영역까지 진행되기 때문에 급격하게 변형하여 운전자 등의 무릎을 안전하게 보호하여 줄 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기위한 것으로, 자동차의 충돌시 관성에 의해 운전자 또는 승객이 인스트류패널의 하단에 부딪힐 때 구조가 순차적으로 응력을 발생시켜 안정되게 변형되어 무릎에 가해지는 충격하중을 줄이고, 신체의 하체가 관성력에 의해 깊이 들어가는 것을 방지하는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 본 발명은, 자동차의 인스트루먼트 타이바아의 운전석과 조수석에 각각 구비되는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치에 있어서, 운전석 등을 향하여 굴곡된 형상을 하고 한쪽끝은 프레임에 고정되고 다른 쪽끝은 충격방향의 이상으로 연장되다가 타이바아를 향하여 포오밍된 제1완충수단과; 상기 제1완충수단의 타이바아를 향하여 성형된 끝부에 한쪽이 체결수단에의해 체결되며, 다른 쪽은 타이바아와 연결되되, 충격방향으로 지지선을 형성하면서 아래로 완만한 형상으로 포오밍되는 제2완충수단으로 구성되는 것을 특징으로하여 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

따라서, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 자동차가 충돌사고가 발생되면, 먼저 제1완충수단에 충격이 전해지고 이 충격은 상기 제2완충수단에 전해짐으로써 순차적인 전달효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치가 적용되는 타이 바아를 도시한 사시도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치를 설명하기위한 도면으로서, 도1의 A-A'선 단면도이고,

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치를 설명하기위한 도면으로서, 도1의 B-B'선 단면도이며,

도4는 종래의 기술에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치의 일예를 설명하기위한 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 타이바아 110,112 : 브라켓

120,130 : 무릎보호 충격흡수장치 122,132 : 제1완충수단

124,134 : 제2완충수단

이하, 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술 구성 및 작용효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치가 적용되는 타이 바아를 도시한 사시도이다.

상기 타이바아(100)는 인스트루먼트 패널과 체결되는 체결구조는 인스트루먼트 판넬에 미도시된 각종 브라켓으로 스크류등을 사용하여 체결되고 또 좌우측의 브라켓(110,112)에 스크류나 용접 등의 체결수단으로 체결된다.

이러한 타이바아(100)는 운전석과 조수석위치에 각각 무릎보호 충격흡수장치(120,130)이 각각 장착되어 있고, 이는 각 위치의 특성에 따라 각 그 형상을 달리하고 있다는 것은 앞서 설명한 바와 같다.

도2 내지 도3은 상기한 자동차의 무릎보호 충격흡수장치를 설명하기 위한 도면이다.

상기 무릎보호 충격흡수장치(120,130)는 각각 제1완충수단(122,132)과 제2완충수단(124,134)으로 구성되며, 각 위치의 특성에 따라 다르나 이것의 특징은 서로의 체결되어 타이바아와 사이의 충격전달방향선상에 지지라인을 형성하고, 또 탄성변형영역을 최대한 넓혔다는 것이다.

따라서, 상기 제1완충수단(122,132)은 운전석 등을 향하여 굴곡된 형상을 하고 한쪽끝은 프레임에 고정되고 다른 쪽끝은 충격방향의 이상으로 연장되다가 타이바아(140)를 향하여 포오밍된다.

그리고, 상기 제2완충수단(124,134)은 제1완충수단(122,132)의 타이바아 (140)를 향하여 성형된 끝부에 한쪽이 체결수단에의해 체결되며, 다른 쪽은 타이바아(140)와 연결되지만, 충격방향으로 지지선을 형성하면서 아래로 완만한 형상으로 포오밍된다.

도2는 도1의 A-A'선 단면도로서, 조수석위치의 무릎보호 충격흡수장치(120)를 도시한 것으로, 이를 참조하면, 상기 제1완충수단(122)은 타이바아(140)에 먼저 체결되어 프레임에 고정시키는 타이바아 브라켓(125)에 보강브라켓(126)을 매개로 한쪽끝이 체결수단으로 연결되며, 다른쪽 끝은 일정한 경사를 가지고 상측으로 연장되다가 실내를 향하여 경사각을 달리하여 일정하게 성형되고, 다시 일정 싯점에서 경사각을 급하게 변환하여 상측으로 포오밍시키고 그 끝을 타이바아를 향하여 성형시킨다.

그리고, 제2완충수단(124)은 상기 제1완충수단(122)의 끝에서 한쪽끝을 체결수단(127)으로 체결되는 데, 이를 위하여 상기 제1완충수단(122)의 끝단과 부합되는 형상으로 포오밍된다. 이 제2완충수단(124)은 타이바아(140)의 상부표면과 접하면서 용접 등의 수단으로 체결되는 데, 이 또한 상기 타이바아(140)의 상부표면과 부합되는 형상으로 성형되어야 한다.

그리고, 상기 제1완충수단(122)와 타이바아(140)사이에는 아래로 완만한 굴곡을 형성하고 있으며, 이는 충격방향으로 지지라인을 형성하게 된다. 따라서, 상기 제2완충수단(124)는 너무 강하지도 않고, 너무 약하지도 않는 탄성응력을 형성하게 된다.

도3은 도1의 B-B'선 단면도로서, 운전석위치의 무릎보호 충격흡수장치(130)을 도시한 것이다.

도시된 것에 따르면, 제1완충수단(132)은 차체의 아랫방향을 향하는 끝단은 브라켓(136)에 스크류 등의 체결수단으로 체결되며, 이로부터 일정한 경사각을 가지고 연장되다가 실내를 향하여 경사각을 달리하여 성형되며, 또 일정싯점에서 일정한 경사각으로 상측으로 연장되며 그 끝단은 타이바아(140)를 향하여 절곡되어 있다. 이 절곡부위에 제2완충수단(134)의 끝단이 스크류 등의 체결수단으로 체결되는 데, 상기 제1완충수단(132)의 끝부와 부합되도록 형성되고, 다른쪽끝은 타이바아(140)의 외측면에 접하여 용접 등의 수단으로 체결된다. 그리고, 상기 타이바아(140)와 제1완충수단(132)사이에는 아래를 향하여 절곡된 형상을 하면서 충격전달방향으로 지지라인을 형성하고 있다. 따라서, 상기의 제2완충수단(134)은 제1완충수단(132)를 통하여 전하는 충격량을 너무 강하지도, 그렇다고 너무 약하지도 않은 강도로 흡수하게된다.

상술한 바와같이 본 발명의 무릎보호 충격흡수장치는, 자동차의 충돌사고시에 발생되는 운전자나 승객의 관성력이 제1완충수단에 전해지고 이 제1완충수단에서 이기지못한 충격량을 제2완충수단으로 순차적으로 전한다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명에 따른 자동차의 무릎보호 충격흡수장치는, 자동차의 충돌시 관성에 의해 운전자 또는 승객이 인스트류패널의 하단에 부딪힐 때 구조가 순차적으로 응력을 발생시켜 안정되게 변형되어 무릎에 가해지는 충격하중을 줄이고, 신체의 하체가 관성력에 의해 깊이 들어가는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자동차의 인스트루먼트 타이바아의 운전석과 조수석에 각각 구비되는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치에 있어서,

   제1완충수단(122)(132)의 일측은 차체의 아랫방향을 향하는 끝단의 브라켓(126)(136)에 스크류등의 체결수단으로 체결되며, 타측은 일정한 경사각을 가지고 연장되다가 실내를 향하여 경사각을 달리하여 성형되고 또 일정시점에서 일정한 경사각으로 상측으로 연장되다가 끝단이 타이바아(140)를 향하여 절곡되어 형성되고, 제2완충수단(124)(134)의 일측은 상기 제1완충수단(122)(132)의 타측 끝단과 결합되고 제2완충수단(124)(134)의 타측은 타이바아(140)의 외측면에 접하여 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 무릎보호 충격흡수장치.