KR101110914B1 - 계기판 및 계기판 시스템 - Google Patents

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KR101110914B1
KR101110914B1 KR1020067009207A KR20067009207A KR101110914B1 KR 101110914 B1 KR101110914 B1 KR 101110914B1 KR 1020067009207 A KR1020067009207 A KR 1020067009207A KR 20067009207 A KR20067009207 A KR 20067009207A KR 101110914 B1 KR101110914 B1 KR 101110914B1
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아담 케네쓰 트라페
로널드 킹
제시 에이 고이트
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사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이.
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Abstract

예시적인 실시예에서, 계기판(12)은 제 1 면(58) 및 반대편의 제 2 면(56)을 갖는 열가소성 베이스 기판(54)과, 베이스 기판의 제 1 면의 인열 시임 노치(60)에 의해 형성되는 도어부(62)를 포함한다. 인열 시임 노치는 도어부의 외주를 형성한다. 계기판은 베이스 기판의 제 1 면의 복수의 인열 시임 노치(66)에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부(64)를 더 포함한다. 각각의 힌지부는 도어부 인열 시임 노치가 연속하지 않도록 도어부 인열 시임 노치를 단절시킨다.

Description

계기판 및 계기판 시스템{INSTRUMENT PANEL SYSTEM WITH HIDDEN AIRBAG DOOR}
본 발명은 일반적으로 계기판 조립체, 특히 숨겨진 에어백 도어를 갖는 계기판에 관한 것이다.
공지된 계기판 조립체는 빔 구조체 및 상기 빔 구조체에 부착되는 적어도 하나의 장식 계기판(decorative instrument panel)을 포함한다. 상기 장식 계기판의 일부는 충돌시 차량 승객의 무릎을 보호하기 위한 무릎 받침부로서 작용한다. 계기판 조립체는 자동차의 객실 내부에 장착되며, 이때 빔 구조체는 자동차 본체, 특히 A-필러에 부착된다. 공지된 계기판 빔 구조체는 강철 또는 플라스틱으로 제조된다.
복수의 차량 시스템, 예를 들어 난방, 환기, 및 공기 조절(HVAC) 시스템과 에어백 시스템(들)이 계기판 조립체 내에 수용된다. 에어백의 전개가 가능하도록, 계기판은 에어백 도어에 의해 덮혀있는 에어백 개구를 포함한다. 평탄한 표면을 갖는 계기판의 중앙에 도어를 배치하는 것은 미적인 관점에서 허용될 수 없는데, 이는 도어가 계기판이 이루는 심미적인 라인에 악영향을 미치기 때문이다. 에어백의 전개로 도어가 강제로 개방되고, 도어의 개방으로 에어백이 계기판 내의 개구를 통해 방출된다.
숨겨진 에어백 도어를 갖는 공지된 계기판은 반경질 폼(semi-rigid foam) 및 덮개 재료로 덧씌어지거나, 착색되거나, 착색되지 않은 성형 베이스 기판을 포함한다. 계기판 베이스 기판의 하부측은 도어의 형상으로 전개 시임(development seam)을 형성하기 위해 레이저로 스코어링(scoring) 가공된다. 별도의 금속 힌지 조립체가 상기 도어의 후면 및 상기 베이스 기판의 하부측 내에 성형되어 에어백 전개 동안 상기 도어가 개방되어 피봇될 수 있도록 한다. 에어백 전개의 힘은 상기 전개 시임을 강제로 분리시켜, 상기 도어를 강제로 개방시킨다. 필요하다면, 도어는 계기판의 덮개층 및 표면 폼(surface foam)층을 통하도록 강제되며, 이에 따라 에어백이 계기판으로부터 방출될 수 있다. 덮개층의 하부측은 내부에 성형되는 시임을 갖거나, 도어가 덮개를 통해 용이하게 인열될 수 있도록 레이저 스코어링 가공된다. 에어백 도어 힌지의 복합 구성요소는 제조 및 조립의 복잡성을 증가시켜서 제조 시간 및 노동 비용을 증가시킨다.
발명의 요약
일 태양에 있어서, 계기판이 제공된다. 계기판은 제 1 면 및 반대편의 제 2 면을 갖는 열가소성 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 제 1 면의 인열 시임 노치(tear seam notch)에 의해 형성되는 도어부를 포함한다. 인열 시임 노치는 도어부의 외주를 형성한다. 계기판은 베이스 기판의 제 1 면의 복수의 인열 시임 노치에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부를 더 포함한다. 힌지부 각각은 도어부 인열 시임 노치가 연속되지 않도록 상기 노치를 단절시킨다.
다른 태양에 있어서, 계기판 및 에어백을 포함하는 계기판 시스템이 제공된다. 에어백은 계기판에 인접하여 위치된다. 계기판은 제 1 면 및 반대편의 제 2 면을 갖는 열가소성 베이스 기판과, 베이스 기판의 제 1 면에 인열 시임 노치에 의해 형성되는 도어부를 포함한다. 인열 시임 노치는 도어부의 외주를 형성한다. 계기판은 베이스 기판의 제 1 면에 복수의 인열 시임 노치에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부를 더 포함한다. 힌지부 각각은 도어부 인열 시임 노치가 연속되지 않도록 상기 노치를 단절시킨다.
또 다른 태양에 있어서, 숨겨진 에어백 도어를 포함하는 열가소성 패널이 제공된다. 열가소성 패널은 제 1 면 및 반대편의 제 2 면을 갖는 열가소성 베이스 기판과, 베이스 기판의 제 1 면에 인열 시임 노치를 더 포함한다. 인열 시임 노치는 에어백 도어의 외주를 형성한다. 열가소성 패널은 베이스 기판의 제 1 면의 복수의 인열 시임 노치에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부를 더 포함한다. 힌지부 각각은 도어부 인열 시임 노치가 연속되지 않도록 상기 노치를 단절시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계기판 조립체의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 계기판의 일부에 대한 계략도,
도 3은 도 2의 C-C 선을 따라 취해진 계기판의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1에 도시된 계기판의 일부에 대한 개략도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1에 도시된 계기판의 일부에 대한 개략도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1에 도시된 계기판의 일부에 대한 개략도.
숨겨진 에어백 도어를 구비하는 계기판을 포함하는 계기판 시스템이 이하 더욱 상세하게 설명된다. 에어백 도어는 에어백이 전개되기 전에는 차량 승객에게 보이지 않는다. 숨겨진 에어백 도어는 자체-힌지식(self-hinging)이고, 에어백 전개의 힘에 의해 개방되고, 에어백이 계기판에서 방출되어 승객실로 진입할 수 있도록 한다. 개방된 에어백 도어는 차량 승객의 부상을 방지하기 위해 예리하거나 그리고/또는 단단한 모서리 없이 평탄한 표면을 포함한다.
도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 계기판 조립체(10)의 확대 사시도이다. 계기판 조립체(10)는 덕트 방출구 개구(14, 16, 18, 20)를 갖는 계기판(12)을 포함한다. 벤트 그릴(22, 24, 26, 28)은 각각 개구(14, 16, 18, 20)와 정합하는 크기를 갖는다. 계기 클러스터(30) 및 클러스터 트림판(32)이 계기판(12)에 결합된다. 클러스터 트림판(32)은 벤트 그릴(34, 36)을 포함한다. 운전자 측 무릎 받침부(38) 및 글러브 박스 서라운드(40)가 계기판(12)에 연결된다. 글러브 박스(42)는 글러브 박스 서라운드(40)의 글러브 박스 힌지부(44)에 부착된다. 글러브 박스 서라운드(40)와 글러브 박스(42)의 결합체는 승객 무릎 받침부로서 작용한다. 중앙 베첼(46)이 운전자 측 무릎 받침부(38)와 글러브 박스 서라운드(40)에 결합된다. 퓨즈 액세스 도어(48)는 글러브 박스 서라운드(40)의 퓨즈 액세스 개구(50)를 덮는다. 에어백 모듈(52)이 계기판(12)에 인접하여 장착된다.
도 2는 계기판(12)의 일부에 대한 저면 개략도이며, 도 3은 C-C 선을 따라 취해진 계기판(12)의 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 베이스 기판(54)은 상부면(56)과 하부면(58)을 포함한다. 계기판(12)이 차량에 설치될 때, 상부면(56)은 승객실과 접하고, 하부면(58)은 계기판 조립체(10)의 내부와 접하게 된다. 베이스 기판(54)은 에어백 도어(62)의 외측 외주를 형성하는 인열 시임 노치(60)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 인열 시임 노치(60)는 베이스 기판(54)의 하부면(58)에 위치된다. 또 다른 실시예에서, 인열 시임 노치(60)는 베이스 기판(54)의 상부면(56)에 위치된다. 적어도 하나의 힌지부(64)(2개가 도시됨)가 베이스 기판(54)의 힌지 인열 시임 노치(66)에 의해 형성된다. 각각의 힌지부(64)는 에어백 도어 인열 시임 노치(60)를 단절하도록 위치된다. 특히, 인열 시임 노치(60)는 자체-힌지식 에어백 도어를 생성하는 각각의 힌지부(64)의 영역에서 비연속적이다. 힌지부 인열 시임 노치(66)는 에어백 도어 인열 시임 노치(60)에 실질적으로 직교한다. 예시적인 실시예에서, 힌지부 인열 시임 노치(66)는 에어백 도어(62) 내의 위치로부터, 에어백 도어(62)로부터 떨어진 위치까지 연장한다. 도 4에 도시된 대안적인 실시예에서, 힌지부 인열 시임 노치(66)는 에어백 도어 인열 시임 노치(60)로부터, 에어백 도어(62)로부터 떨어진 위치까지 연장한다. 도 5에 도시된 또 하나의 대안적인 실시예에서, 힌지부 인열 시임 노치(66)는 에어백 도어(62) 내의 위치로부터 에어백 도어 인열 시임 노치(60)까지 연장한다.
힌지 인열 시임 노치(66)는 힌지 인열 시임 노치(66)에 인접하는 베이스 기판(54)이 찢어지는 것을 방지하기 위해 상대적으로 작은 곡률 반경으로 만곡된다. 예시적인 실시예에서, 각각의 힌지부(64)를 형성하는 인열 시임 노치(66)는 힌지부(64)의 폭이 에어백 도어 인열 시임 노치(60)와의 교차 부분에서 가장 작도록 배열된다. 힌지부(64)는 계기판(12) 및 에어백 도어(62)의 두께와 실질적으로 동등한 두께를 갖는다. 힌지부(64)는 에어백의 전개 중에 그리고 전개 후에 에어백 도어(62)를 계기판(12)에 연결시켜서, 에어백 도어(62)가 개방되어 에어백(52)이 계기판(12)을 통해 완전히 팽창될 수 있도록 한다.
인열 시임 노치(60, 66)는 적절한 방법에 의해 베이스 기판(54) 내에 형성될 수 있다. 인열 시임 노치(60, 66)를 형성하기 위한 몇몇 적절한 방법은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 베이스 기판(54) 내에 인열 시임 노치(60, 66)를 가압 성형하는 단계와, 베이스 기판(54)의 사출 성형 동안 인열 시임 노치(60, 66)를 형성하는 단계와, 베이스 기판(54) 내로 인열 시임 노치(60, 66)를 레이저 스크라이빙(scribing) 가공하는 단계와, 고압 수증기로 베이스 기판(54) 내에 인열 시임 노치(60, 66)를 스크라이빙 가공하는 단계와, 고온의 나이프 공구로 베이스 기판(54) 내에 인열 시임 노치(60, 66)를 스크라이빙 가공하는 단계를 포함한다. 인열 시임 노치(60, 66)의 단면은 예를 들어, V 형상, U 형상, 원뿔 형상, 구 형상 또는 박스 형상과 같은 소정의 적절한 형상을 가질 수 있다.
베이스 기판(54)의 가요성으로 인해, 에어백 도어(62)가 에어백 전개 동안 개방될 수 있는 힌지부의 벤딩 및 플렉싱이 가능하다. 베이스 기판(54)은 약 100℃ 내지 약 -40℃의 온도에서 가요적이어야 한다. 베이스 기판(54)은 복수의 열가소성 물질 중 하나로 성형 또는 압출될 수 있다. 적절한 열가소성 물질에는, 이에 한정되는 것은 아니나, 아크릴로니트릴부타디엔-스틸렌(ABS), 폴리카보네이트[제너럴 일렉트릭 캄파니(General Electric Company)로부터 구매 가능한 렉산(등록상표)(LEXAN?) 및 렉산(등록상표) 이엑스엘(LEXAN? EXL) 수지], 폴리카보네이트/ABS 혼합물, 코폴리카보네이트-폴리에스테르, 아크릴-스틸렌-아크릴로니트릴(ASA), 아크릴로니트릴(에틸렌-폴리프로필렌 다이아민 변형형)-스틸렌(AES), 페닐렌 에테르 수지, 폴리스틸렌 및 폴리페닐렌 산화물의 유리 충전 혼합물, 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드의 혼합물[제너럴 일렉트릭 캄파니의 노릴 지티엑스(등록상표)(NORYL GTX?)], 폴리카보네이트/PET/PBT의 혼합물, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 충격 보강재(impact modifier)[제너럴 일렉트릭 캄파니로부터 구매 가능한 제노이(등록상표)(XENOY?) 수지], 폴리아미드, 페닐렌 설파이드 수지, 폴리비닐 클로라이드 PVC, 고충격 폴리스틸렌(HIPS), 저/고 밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 열가소성 올레핀(TPO), 폴리에틸렌과 섬유의 복합물, 및 에이츠델 인크.(AZDEL, Inc.)로부터 구매 가능한 에이츠델 수퍼라이트(상표)(AZDEL SuperliteTM)와 같은 폴리프로필렌과 섬유의 복합물이 포함된다.
도 3을 참조하면, 계기판(12)은 베이스 기판(54)의 상부면(56) 상의 중간층(70)과, 중간층(70)의 상부면(74) 상의 덮개층(72)을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 계기판(12)은 베이스 기판(54)의 상부면(56) 상에 추가적인 층을 구비하지 않는다. 또 다른 실시예에서, 베이스 기판(54)의 상부면(56)은 도색된다. 중간층(70)은 예를 들어, 폼 재료(foam material)와 같은 탄성 재료로 형성된다. 탄성 재료는 충돌시 차량 승객을 보호하게 된다. 덮개층(72)은 예를 들어, 열가소성 재료, 가죽, 섬유 등과 같은 적절한 장식적 재료로 형성된다. 베이스 기판(54)에 중간층(70) 및 덮개층(72)을 적용함으로써, 에어백 도어(62)는 차량 승객에게 보이지 않게 된다. 예시적인 실시예에서, 중간층(70) 및 덮개층(72)은 에어백 도어(62)의 개방을 보조하는 인열 시임 스코어 및 노치를 포함하지 않는다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 중간층(70) 및 덮개층(72)은 인열 시임 노치를 더 포함한다.
작동시, 에어백 전개 동안, 에어백(52)이 팽창되어 계기판(12)을 가압하게 된다. 이러한 가압력에 의해, 인열 시임 노치(60, 66)가 개방되어, 중간층(70) 및 덮개층(72)을 통해 인열됨으로써 개방 위치로 이동하게 된다. 에어백 도어(62)에 의해, 개방 위치에서, 에어백(52)은 계기판(12)을 통해 완전히 팽창할 수 있다. 개방된 에어백 도어(62)는 차량 승객이 부상당하지 않도록 예리하거나/단단한모서리 없이 완만한 표면을 갖는다.
도 6은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 계기판(12)의 일부에 대한 개략도이다. 계기판(12)의 에어백 도어(80)의 외측 외주는 베이스 기판(54)의 하부면(58)에 위치된 인열 시임 노치(82)에 의해 형성된다. 에어백 도어(80)는 세그먼트(84, 86)를 포함하며, 세그먼트(84, 86) 사이에 위치되고 각 단부에서 에어백 도어 인열 시임 노치(82)와 교차하는 세그먼트 인열 시임 노치(88)를 포함한다. 특히, 에어백 도어 세그먼트(84, 86)의 외측 외주는 에어백 도어 인열 시임 노치(82)와 세그먼트 인열 시임 노치(88)에 의해 형성된다. 도 6에 도시된 예시적인 실시예는 2개의 에어백 도어 세그먼트(84, 86)를 구비한다. 그러나, 대안적인 실시예에 있어서, 에어백 도어(80)는 도어 세그먼트를 형성하기 위해, 3개 이상의 도어 세그먼트와 2개 이상의 세그먼트 인열 시임 노치를 가질 수 있다.
적어도 하나의 힌지부(90)가 베이스 기판(54)의 힌지 인열 시임 노치(92)에 의해 형성된다. 힌지부(90) 각각은 에어백 도어 인열 시임 노치(82)를 단절하도록 위치된다. 특히, 인열 시임 노치(82)는 힌지부(90) 각각의 영역에서 비연속적이다. 힌지부 인열 시임 노치(92)는 에어백 도어 인열 시임 노치(82)에 실질적으로 직교하고 에어백 도어 세그먼트(84, 86) 내의 위치로부터, 에어백 도어(80)로부터 떨어진 위치까지 연장한다. 도어 세그먼트(84, 86) 각각은 적어도 하나의 힌지부(90)에 의해 계기판(12)에 연결된다. 다른 대안적인 실시예에서, 힌지부 인열 시임 노치(92)는 에어백 도어 인열 시임 노치(82)로부터, 에어백 도어 세그먼트(84, 86)로부터 떨어진 위치까지 연장한다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 힌지부 인열 시임 노치(92)는 에어백 도어 세그먼트(84, 86) 내의 위치로부터 에어백 도어 인열 시임 노치(82)까지 연장한다. 힌지 인열 시임 노치(92)는 힌지 인열 시임 노치(92)에 인접한 베이스 기판(54)이 찢어지는 것을 방지하기 위해 상대적으로 작은 곡률 반경으로 만곡된다. 예시적인 실시예에서, 힌지부(90) 각각을 형성하는 인열 시임 노치(92)는 힌지부(90)의 폭이 에어백 도어 인열 시임 노치(82)와의 교차점에서 가장 작도록 배열된다.
본 발명이 다양한 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 당업자 수준에서 특허청구범위의 취지 및 범위 내의 변형예들을 실시할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (10)

  1. 계기판(12)에 있어서,
    제 1 면(58) 및 반대편의 제 2 면(56)을 갖는 열가소성 베이스 기판(54)과,
    상기 베이스 기판의 상기 제 1 면 및 제 2 면 중 적어도 하나에 도어부 인열 시임 노치(60)에 의해 형성되는 도어부(62)로서, 상기 도어부 인열 시임 노치가 상기 도어부의 외주를 형성하는, 상기 도어부(62)와,
    상기 베이스 기판의 상기 제 1 면 및 제 2 면 중 적어도 하나에 복수의 힌지부 인열 시임 노치(66)에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부(64)로서, 상기 힌지부 각각은 상기 도어부 인열 시임 노치가 연속하지 않도록 상기 도어부 인열 시임 노치를 단절시키는, 상기 적어도 하나의 힌지부(64)를 포함하는
    계기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부 인열 시임 노치(66)는 상기 도어부 인열 시임 노치(60)에 실질적으로 직교하는
    계기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부 인열 시임 노치(66)는 상기 도어부 인열 시임 노치(60)로부터 상기 도어부(62)의 외부로 연장하는
    계기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부 인열 시임 노치(66)는 상기 도어부(62)의 내부로부터 상기 도어부의 외부 위치로 연장하는
    계기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부 인열 시임 노치(66)는 상기 도어부(62)의 내부로부터 상기 도어부 인열 시임 노치(60)까지 연장하는
    계기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지부 인열 시임 노치는 만곡 형상을 포함하는
    계기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어부는 복수의 세그먼트를 포함하며, 상기 세그먼트는 상기 도어부 인열 시임 노치 및 적어도 하나의 세그먼트 인열 시임 노치에 의해 형성되고, 상기 세그먼트 인열 시임 노치 각각은 상기 도어부 인열 시임 노치와 교차하는
    계기판.
  8. 계기판(12) 및 상기 계기판에 인접하여 위치되는 에어백(52)을 포함하는 계기판 시스템(10)에 있어서,
    상기 계기판은,
    제 1 면(58) 및 반대편의 제 2 면(56)을 갖는 열가소성 베이스 기판(54)과,
    상기 베이스 기판의 상기 제 1 면 및 제 2 면 중 적어도 하나에 도어부 인열 시임 노치(60)에 의해 형성되는 도어부(62)로서, 상기 도어부 인열 시임 노치가 상기 도어부의 외주를 형성하는, 상기 도어부(62)와,
    상기 베이스 기판의 상기 제 1 면 및 제 2 면 중 적어도 하나에 복수의 힌지부 인열 시임 노치(66)에 의해 형성되는 적어도 하나의 힌지부(64)로서, 상기 힌지부 각각은 상기 도어부 인열 시임 노치가 연속하지 않도록 상기 도어부 인열 시임 노치를 단절시키고, 상기 힌지부 인열 시임 노치는 상기 도어부 인열 시임 노치에 실질적으로 직교하는, 상기 적어도 하나의 힌지부(64)를 포함하는
    계기판 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도어부(62)는 복수의 세그먼트(84, 86)를 포함하며, 상기 세그먼트는 상기 도어부 인열 시임 노치(60) 및 적어도 하나의 세그먼트 인열 시임 노치(88)에 의해 형성되고, 상기 세그먼트 인열 시임 노치 각각은 상기 도어부 인열 시임 노치와 교차하는
    계기판 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 계기판(12)은,
    상기 베이스 기판(54)의 제 2 면(56)에 인접하고 탄성 재료를 포함하는 중간층(70)과,
    상기 중간층에 인접하는 외측층(72)을 더 포함하는
    계기판 시스템.
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