KR100558861B1 - 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전방충돌시 관성에 의해 승객의 무릎이 부딪치는 인스트루먼트 패널 내부에 설치되는 충격흡수부에 충격흡수성이 향상되도록 한 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 차량 주행중 충돌을 감지하는 충돌감지센서(10)와, 상기 충돌감지센서(10)와 전기적으로 연결되어 충돌발생시 제어신호가 발생되는 제어부(11)와, 상기 제어부(11)에서 발생되는 제어신호에 의해서 작동되는 한 쌍의 엑츄에이터(12)와, 상기 엑츄에이터(12)에 의해서 이동되는 완충수단(20)과, 상기 완충수단(20)과 접촉된 상태로 이동되면서 탑승객의 관성력을 감소시키는 보호수단(30)을 포함하여서 된 것이다.

차량, 무릎보호, 스토퍼, 스프링, 엑츄에이터

Description

자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치{Shock-absorbing apparatus for passenger a knee protection of car}

도 1 및 도 2는 종래 충격흡수장치가 자동차에 설치된 상태를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수장치가 자동차에 설치된 상태를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 충격흡수장치를 나타낸 블록도.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 충격흡수장치의 작동상태를 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 충격흡수장치의 충격흡수량을 설명하기 위한 그래프.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 충돌감지센서 11 : 제어부

12 : 엑츄에이터 20 : 완충수단

21 : 하우징 22 : 제 1 스프링

23 : 완충돌기 30 : 보호수단

31 : 보호패드 32 : 제 2 스프링

33 : 스토퍼 34 : 경사면

본 발명은 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치에 관한 것으로서, 그 더욱 상세하게는 자동차의 전방충돌시 관성에 의해 승객의 무릎이 부딪치는 인스트루먼트 패널 내부에 설치되는 충격흡수부에 충격흡수성이 향상되도록 한 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 전방 충돌시에 충격력 또는 관성력에 의해 운전자나 승객이 입는 상해 정도를 저감시키기 위해 안전벨트나 에어백 등이 구비되어 있으며, 동시에 운전자나 조수석에 탑승한 승객의 하체 부분(무릎)이 부딪치는 인스트루먼트 패널의 내측에는 별도의 충격흡수구조가 설치되어 있다.

종래의 충격흡수장치는 도 1에 도시한 바와 같이 차량에 탑승한 승객의 무릎 상부에 위치되도록 인스트루먼트 패널(1)의 내부에 에어백 쿠션(2)이 내장되어 있고 그 전방에는 인스트루먼트 패널(1)과 연결되는 도어(3)가 설치되어 있는 것으로서, 자동차에 충격력이 발생되면, 탱크에 충입된 가스가 배출되고, 상기 가스는 에어백 쿠션(2)으로 유입되므로 그 에어백 쿠션(2)이 팽창되는 것이며, 상기 에어백 쿠션(2)은 인스트루먼트 패널(1)에 설치된 도어(3)를 개방시키게 되므로, 상기 에어백 쿠션(2)이 인스트루먼트 패널(1)의 외부로 노출되면서 승객의 하체를 보호하게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 장치는 고가이므로 설치하기 위한 비용이 과다하게 소 요되었음은 물론 1회사용 후 폐기처분 해야 하므로 유지비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또는 도 2에 나타낸 바와 같이 인스트루먼트 패널(1)의 하부에 차량의 길이방향으로 이동 가능하게 보호패드(6)를 설치하고 시트(4)의 저면에 탑승자의 체중을 감지하는 체중감지수단(5)을 설치하여 좌석에 착석한 탑승자의 체중 및 시트(4)의 위치에 따라서 보호패드(6)를 이동시키는 장치가 사용되고 있으나, 이러한 장치는 승객의 신장(하체)을 고려하지 않고 체중 및 시트(4)의 위치만을 이용하게 되므로 탑승자를 보호하는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 차량 주행 중 충돌 발생시 인스트루먼트 패널에 내장된 보호패드가 스프링의 복원력에 이해서 돌출되어 승객의 하체를 보호함은 물론, 승객의 관성력에 의해서 상기 보호패드가 다단으로 이동되면서 완충작용을 하여 승객의 상해를 최소화 할 수 있는 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치는 차량 주행 중 충돌을 감지하는 충돌감지센서와, 상기 충돌감지센서와 전기적으로 연결되어 충돌 발생시 제어신호가 발생되는 제어부와, 상기 제어부에서 발생되는 제어신호에 의해서 작동 되는 엑츄에이터와, 상기 엑츄에이터에 의해서 이동되는 완충수단과, 상기 완충수단과 접촉된 상태로 이동되면서 탑승객의 관성력을 감소시키는 보호수단을 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수장치가 자동차에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 충격흡수장치를 나타낸 블록도이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 충격흡수장치의 작동상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 충격흡수장치의 충격 흡수량을 설명하기 위한 그래프이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 차량 주행 중 충돌을 감지하도록 차체의 전방부분에는 충돌감지센서(10)가 설치되어 있고, 그 충돌감지센서(10)는 제어부(11)와 전기적으로 연결되어 있다.

한편, 상기 제어부(11)에는 그 제어부(11)에서 발생되는 제어신호에 의해서 작동되는 한 쌍의 엑츄에이터(12)가 전기적으로 연결되어 있고, 상기 엑츄에이터(12)에는 완충수단(20)이 설치되어 있다.

상기 완충수단(20)은 엑츄에이터(12)와 연결되는 하우징(21)이 마련되어 있고, 그 하우징(21)은 제 1 스프링(22)으로 탄력 설치되어 있으며, 상기 하우징(21)의 내측면에는 복수개의 완충돌기(23)가 형성되어 있되, 그 완충돌기(23)는 승객측에 형성된 완충돌기(23)는 짧고 차량 전방측에 형성된 완충돌기(23)는 점차 길어지도록 형성되어 있다.

한편, 상기 완충수단(20)의 사이에는 탑승객의 하체를 보호하기 위한 보호수 단(30)이 설치되어 있되, 그 보호수단(30)의 보호패드(31)는 제 2 스프링(32)으로 탄력 설치되어 있고, 상기 보호패드(31)의 일면에는 완충돌기(23)와 접촉된 상태로 이동되면서 승객의 관성력을 완충하도록 경사면(34)을 갖는 스토퍼(33)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 정상상태 즉, 차량에 충격력이 가해지지 않은 상태에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 스토퍼(33)는 완충돌기(23)에 의해서 지지된 상태를 유지하게 되며, 이때 제 2 스프링(32)은 압축되어 있다.

이러한 상태에서 차량에 충격력이 전달되어 충돌감지센서(10)가 감지하고 그 센싱값이 제어부(11)로 전송되면 상기 제어부(11)는 엑츄에이터(12)가 작동되도록 제어신호가 발생된다.

상기 제어부(11)에서 발생된 제어신호에 의해서 엑츄에이터(12)가 작동되면 한 쌍의 하우징(21)은 도 5에 나타낸 바와 같이 엑츄에이터(12) 측으로 이동되면서 제 1 스프링(22)을 압축하게 된다.

이와 같이 하우징(21)이 이동되면 완충돌기(23)의 지지력이 제거되므로 상기 완충돌기(23) 및 그 완충돌기(23)가 형성된 보호패드(31)는 제 2 스프링(32)의 복원력에 의해서 이동되므로 도 6에 나타낸 바와 같이 탑승객의 하체(무릎부분)에 접촉되고 하우징(21)은 제 1 스프링(22)의 복원력에 의해서 초기상태로 복원되게 된다.

그리고 상기 탑승객의 하체에 접촉된 보호패드(31)는 탑승객의 관성력에 의 해서 차량의 전방으로 이동하게되는 것이며, 이때 스토퍼(33)의 경사면(34)에는 길이가 점점 길어지게 형성된 완충돌기(23)가 순차적으로 접촉되면서 도 7에 나타낸 바와 같이 관성력을 다단계로 완충하여 승객의 상해를 최소화 하게되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 도 8에 나타낸 바와 같이 정비례 그래프와 다단별 정비례 그래프를 합산한 그래프가 갖는 효과는, 일반 정비례 그래프에 비해 F가 균등하게 분포됨으로써 더 많은 에너지를 흡수할 수 있게되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 자동차의 전방충돌시 관성에 의해서 탑승객이 차량의 전방으로 이동될 때 탑승자의 무릎부분에 접촉되도록 보호패드가 돌출된 후 상기 탑승객에 의해서 다단으로 이동하여 관성력을 완충시키게 되므로 승객의 상해를 최소화 할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량 주행중 충돌을 감지하는 충돌감지센서(10)와, 상기 충돌감지센서(10)와 전기적으로 연결되어 충돌발생시 제어신호가 발생되는 제어부(11)와, 상기 제어부(11)에서 발생되는 제어신호에 의해서 작동되는 한 쌍의 엑츄에이터(12)와, 상기 엑츄에이터(12)에 의해서 이동되는 완충수단(20)과, 상기 완충수단(20)과 접촉된 상태로 이동되면서 탑승객의 관성력을 감소시키도록 제 1 스프링(22)을 매개로 탄력 설치된 한 쌍의 하우징(21)과, 상기 하우징(21)의 내측면에 돌출되게 형성되며 승객측은 짧고 차량 전방측은 순차적으로 길어지도록 형성된 복수개의 완충돌기(23)로 이루어지고, 상기 보호수단(30)은 제 2 스프링(32)을 매개로 탄력 설치된 보호패드(31)와, 그 보호패드(31)의 일면에는 상기 완충돌기(23)와 접촉된 상태로 이동되면서 승객의 관성력을 완충하도록 경사면(34)을 갖는 스토퍼(33)로 이루어진 보호수단(30)을 포함함을 특징으로 하는 자동차의 탑승객 무릎보호용 충격흡수장치.
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