KR100586905B1 - 차량용 탑승자 무릎부 보호장치 - Google Patents

차량용 탑승자 무릎부 보호장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량용 탑승자 무릎부 보호장치에 있어서는, 탑승자의 무릎부(B1, B2) 앞쪽에 배치된 니에어백(11)이 차량의 충돌시에 탑승자의 무릎부(B1, B2)를 향하여 팽창 전개되어 탑승자의 무릎부(B1, B2)를 보호한다. 니에어백(11)은 에너지 흡수 가능한 패널(21)에 조립되어 에너지 흡수 가능한 브래킷(22)을 거쳐 차체의 지지부재, 즉 인스트러먼트 패널 리인포스먼트(23)에 연결되어 있다. 패널(21)은 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 무릎부(B1) 위치 앞쪽에 상기 무릎부(B1)와 맞닿음 가능하게 배치되어 있다. 브래킷(22)은 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자의 무릎부(B2)와 맞닿음 가능하게 배치되어 있다.

Description

차량용 탑승자 무릎부 보호장치{OCCUPANT KNEE PART PROTECTIVE DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량에 장비되는 에어백장치, 특히 탑승자의 무릎부 앞쪽에 배치된 니에어백이 차량의 충돌시(전방 충돌시)에 탑승자의 무릎부를 향하여 팽창 전개되어 탑승자의 무릎부를 보호하도록 한 차량용 탑승자 무릎부 보호장치에 관한 것이다.
이와 같은 차량용 탑승자 무릎부 보호장치는, 예를 들면 일본국 특개평9-123863호 공보에 표시되어 있고, 상기 공보에는 충격력을 변형에 의하여 흡수하는 약점부를 설치한 브래킷에 의하여 니에어백 모듈을 차내 보강부재에 연결하는 다리부 보호장치가 개시되어 있다.
상기한 공보의 다리부 보호장치에 있어서는 니에어백이 차량의 충돌시에 탑승자의 무릎부를 향하여 팽창 전개됨으로써 탑승자의 무릎부의 충격 하중을 받아낼 수 있고, 또 니에어백으로 받아내지지 않았던 하중을 브래킷으로 받아낼 수 있다. 그러나 탑승자의 체격차에 의한 무릎부의 위치나 하중의 상위에 대해서는 충분히 대응할 수 없어 적당하게 에너지를 흡수할 수 없다.
본 발명은 탑승자의 무릎부 앞쪽에 배치된 니에어백이 차량의 충돌시에 탑승자의 무릎부를 향하여 팽창 전개되어 탑승자의 무릎부를 보호하도록 한 차량용 탑승자 무릎부 보호장치에 있어서, 상기 니에어백을 에너지 흡수 가능한 패널에 조립하여 에너지 흡수 가능한 브래킷을 거쳐 차체의 지지부재에 연결하고, 상기 패널을 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 상기 무릎부와 맞닿음 가능하게 배치하고, 상기 브래킷을 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 상기 무릎부와 맞닿음 가능하게 배치하여 상기 브래킷의 에너지 흡수 하중을 상기 패널의 에너지 흡수 하중보다 크게 한 것에 특징이 있다.
이와 같이 하면, 니에어백이 차량의 충돌시에 탑승자의 무릎부를 향하여 팽창 전개됨으로써 탑승자의 무릎부의 충격 하중을 받아 낼 수 있고, 또 니에어백으로 받아 내지지 않았던 하중을 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 경우에는 상기 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 배치되어 있는 패널로 받아낼 수 있고, 또 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자의 경우에는 상기 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 배치되어 있는 브래킷으로 받아낼 수 있다. 따라서 탑승자의 체격차에 의한 무릎부의 위치나 하중의 상위에 대하여 충분히 대응하는 것이 가능하여 최적으로 에너지를 흡수하는 것이 가능하다.
또, 이경우에는 브래킷의 에너지 흡수 하중이 패널의 에너지 흡수 하중보다 크게 되어 있기 때문에, 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자(질량이 작아서 인체 내성값이 낮은 탑승자)의 경우에는 낮은 하중으로 변형되는 패널로 에너지를 흡수할 수 있음과 동시에, 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자(질량이 커서 인체 내성값이 높은 탑승자)의 경우에는 높은 하중으로 변형되는 브래킷으로 에너지를 흡수할 수 있어, 차량의 한정된 공간에서 효율적으로 탑승자를 보호하는 것이 가능하다.
또, 본 발명의 실시에 있어서 상기 니에어백은 에어백 케이스를 거쳐 상기 패널에 조립되는 것이 바람직하다. 이 경우에는 차체형상이 다른 차량에 상기 장치를 적용하는 경우에 있어서, 패널이나 브래킷의 형상을 의장이나 탑승자 위치에 따라 변경하는 일이 있어도 니에어백과 에어백 케이스를 공통 사용하는 것이 가능하다.
또, 본 발명의 실시에 있어서, 상기 에어백 케이스는 상기 패널에 설치한 개구부에 조립되어 있어, 상기 에어백 케이스의 상벽부는 상기 패널의 개구 가장자리 상부의 차량 아래쪽에 겹쳐져 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는 상기 장치가 운전석에 적용되어 차량의 충돌시에 앞쪽으로 스트로크되는 스티어링 컬럼이 패널이나 에어백 케이스에 접촉하는 일이 있어도 에어백 케이스의 상벽부에 걸리기 어려워 스티어링 컬럼을 원활하게 스트로크시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 차량용 탑승자 무릎부 보호장치의 일 실시형태를 개략적으로 나타내는 측면도,
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 탑승자 무릎부 보호장치와 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 무릎부 및 표준체격 또는 몸집이 큰 탑승자의 무릎부의 위치관계를 나타내는 측면도,
도 3은 도 1에 나타낸 패널, 브래킷, 인스트러먼트 패널 리인포스먼트 및 차량용 탑승자 무릎부 보호장치의 관계를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에 나타낸 니에어백 모듈과 패널의 조립공정의 하나를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 차량용 탑승자 무릎부 보호장치를 운전석에 적용한 경우의 패널과 에어백 케이스와 스티어링 컬럼의 관계를 나타내는 주요부 종단 측면도이다.
이하에 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1 내지 도 5에 나타낸 차량용 탑승자 무릎부 보호장치는, 운전석 또는 조수석에 실시 가능하다. 이 차량용 탑승자 무릎부 보호장치에서는 니에어백 모듈(10)이, 탑승자(A)의 무릎부 (B)와 대략 동일한 높이의 위치에서 패널(21)과 좌우 한 쌍의 브래킷(22)을 거쳐 인스트러먼트 패널 리인포스먼트(23)에 조립되어 있고, 탑승자(A) 무릎부(B)의 앞쪽에서 팽창 전개 가능한 니에어백(11)과, 이 니에어백(11)에 차량의 충돌시에 가스를 공급하는 인플레이터(12)와, 이들을 수용하는 에어백 케이스(13)를 구비하고 있다.
니에어백(11)은 직포에 의하여 형성되어 있어 에어백 케이스(13) 내에 접어서 수납하도록 되어 있고, 팽창 전개시에는 도 1에 나타낸 바와 같이 탑승자(A)의 무릎부(B)를 향하여 팽창 전개하여 탑승자(A)의 무릎부(B)를 보호하도록 되어 있다. 인플레이터(12)는 차량의 충돌시에 가스를 니에어백(11) 내에 분출 공급하 는 것으로, 에어백 케이스(13) 내에 니에어백(11)과 함께 조립되어 있다. 에어백 케이스(13)는 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 패널(21)의 하단부에 설치한 개구부(21a)에 조립되어 있고, 그 상벽부(13a)가 패널(21)의 개구 가장자리 상부의 차량 아래쪽에 겹쳐져 있다.
패널(21)은 박판으로 소정의 형상으로 형성되어 있어 에너지 흡수 하중(F1)에 의한 소성변형에 의하여 에너지 흡수 가능하고, 도 2에서 나타낸 바와 같이 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자, 예를 들면 공적평가의 AF05, 즉 미국 성인여성의 5%를 커버하는 체형 상당의 몸집이 작은 사람의 무릎부(B1) 위치 앞쪽에 상기 무릎부(B1)와 맞닿음 가능하게 배치되어 있다. 또 패널(21)은 상단 설치부(21b)에서 각 브래킷(22)의 후단부에 연결됨과 동시에, 하단 설치부(21c)에서 인스트러먼트 패널 (24)의 하단부에 연결되어 있다. 또한 패널(21)의 좌우 양 끝부에는 상하방향으로 연장되는 비드(돌출 보강부)(21d)가 형성되어 있다.
브래킷(22)은, 두꺼운 판으로 소정의 형상으로 형성되어 있어 에너지 흡수 하중(F2)[패널(21)의 에너지 흡수 하중(F1)보다 큰 하중]에 의한 소성변형에 의하여 에너지 흡수 가능하고, 도 2에서 나타낸 바와 같이 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자, 예를 들면 공적평가의 AM50, 즉 미국 성인남성의 50%를 커버하는 체형상당의 몸집이 큰 사람의 무릎부(B2) 위치 앞쪽에 상기 무릎부(B2)와 맞닿음 가능하게 배치되어 있다. 또 브래킷(22)은 선단부에서 인스트러먼트 패널 리인포스먼트(23)에 고정되어 있고, 중간부에는 아래쪽을 향하여 굴곡되는 2개의 굴곡부를 가지고 있다.
상기한 바와 같이 구성한 이 실시형태의 탑승자 무릎부 보호장치에 있어서는, 통상시 니에어백(11)이 다중으로 접힌 상태에서 에어백 케이스(13) 내에 수납되어 있고, 인스트러먼트 패널(24)의 파단 가능한 아래쪽 부위에 의하여 덮여져 있다. 또 이 실시형태에 있어서는 차량의 충돌시에 있어서 해당하는 센서(도시 생략)가 검지하는 가속도가 설정값 이상으로 접혀져 수납되어 있는 니에어백(11) 내에 인플레이터(12)로부터 가스가 공급되면, 공급가스에 의하여 니에어백(11)이 팽창 전개됨에 따라, 도 1에 나타낸 바와 같이 패널(21) 및 브래킷(22)과 탑승자(A)의 무릎부(B) 사이에 개재한다.
그런데, 이 실시형태에 있어서는 니에어백(11)이 차량의 충돌시에 탑승자(A)의 무릎부(B)를 향하여 팽창 전개됨으로써 탑승자(A) 무릎부(B)의 충격 하중을 받아낼 수 있고, 또 니에어백(11)으로 받아내지지 않았던 하중을 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 경우에는 상기 탑승자의 무릎부(B1) 위치 앞쪽에 배치되어 있는 패널(21)로 받아낸 후에 브래킷(22)으로 받아낼 수 있고, 또 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자의 경우에는 상기 탑승자의 무릎부(B2) 위치 앞쪽에 배치되어 있는 브래킷(22)으로 받아 낼 수 있다. 따라서 탑승자의 체격차에 의한 무릎부(B1, B2)의 위치나 하중의 상위에 대하여 충분히 대응하는 것이 가능하고, 최적으로 에너지를 흡수하는 것이 가능하다. 또한 니에어백(11)이 탑승자(A)의 무릎부(B)의 충격 하중을 받아내고 있을 때의 반력은, 패널(21)과 브래킷(22)을 거쳐 인스트러먼트 패널 리인포스먼트(23)로 받아내진다.
또, 이 실시형태에 있어서는 브래킷(22)의 에너지 흡수 하중(F2)이 패널(21) 의 에너지 흡수 하중(F1)보다 크게 되어 있기 때문에, 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자(질량이 작아 인체 내성값이 낮은 탑승자)의 경우에는 낮은 하중(F1)으로 변형되는 패널(21)로 에너지를 흡수할 수 있음과 동시에, 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자(질량이 커서 인체 내성값이 높은 탑승자)의 경우에는 높은 하중(F2)으로 변형되는 브래킷(22)으로 에너지를 흡수할 수 있어 차량이 한정된 공간에서 효율적으로 탑승자를 보호하는 것이 가능하다.
또, 이 실시형태에 있어서는 니에어백(11)이 에어백 케이스(13)를 거쳐 패널(21)에 조립되도록 하였다. 이 때문에 차체형상이 다른 차량에 상기 장치를 적용하는 경우에 있어서, 패널(21)이나 브래킷(22)의 형상을 의장이나 탑승자 위치에 따라변경하는 일이 있어도 니에어백(11)과 에어백 케이스(13)를 공통 사용하는 것이 가능하고, 니에어백 모듈(10)의 공용화가 가능하다.
또 이 실시형태에 있어서는 에어백 케이스(13)가 패널(21)에 설치한 개구부(21a)에 조립되어 있어, 도 5에 나타낸 바와 같이 에어백 케이스(13)의 상벽부(13a)가 패널(21)의 개구 가장자리 상부의 차량 아래쪽에 겹쳐져 있다. 이 때문에 상기 장치가 운전석에 적용되어 차량의 충돌시에 앞쪽으로 스트로크하는 스티어링 컬럼(31)(도 5의 가상선 참조)이 패널(21)이나 에어백 케이스(13)에 접촉하는 일이 있어도 에어백 케이스(13)의 상벽부(13a)에 걸리기 어려워 스티어링 컬럼(31)을 원활하게 스트로크시키는 것이 가능하다.
상기 실시형태에 있어서는 에어백 케이스(13)를 패널(21)과는 다른 부재로 구성하여 실시하였으나, 패널(21) 자체에 에어백 케이스를 일체적으로 형성하여 실 시하는 것도 가능하다. 또 상기 실시형태에 있어서는, 니에어백(11) 내에 인플레이터(12)가 설치되는 실시형태에 본 발명을 실시하였으나, 니에어백 밖에 인플레이터가 설치되는 실시형태에도 본 발명은 상기 실시형태와 동일하게 또는 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

Claims (4)

  1. 탑승자의 무릎부 앞쪽에 배치된 니에어백이 차량의 충돌시에 탑승자의 무릎부를 향하여 팽창 전개되어 탑승자의 무릎부를 보호하도록 한 차량용 탑승자 무릎부 보호장치에 있어서,
    상기 니에어백을 에너지 흡수 가능한 패널에 조립하여 에너지 흡수 가능한 브래킷을 거쳐 차체의 지지부재에 연결하고,
    상기 패널을 표준체격보다 몸집이 작은 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 상기 무릎부와 맞닿음 가능하게 배치하고,
    상기브래킷을 표준체격 및 표준체격보다 몸집이 큰 탑승자의 무릎부 위치 앞쪽에 상기 무릎부와 맞닿음 가능하게 배치하여 상기 브래킷의 에너지 흡수 하중을 상기 패널의 에너지 흡수 하중보다 크게 한 것을 특징으로 하는 차량용 탑승자 무릎부 보호장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 니에어백은 에어백 케이스를 거쳐 상기 패널에 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 탑승자 무릎부 보호장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 에어백 케이스는 상기 패널에 설치한 개구부에 조립되어 있고, 상기 에어백 케이스의 상벽부는 상기 패널의 개구 가장자리 상부의 차량 아래쪽에 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 차량용 탑승자 무릎부 보호장치.
  4. 삭제
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