KR101188615B1

KR101188615B1 - 운전자 무릎 보호장치

Info

Publication number: KR101188615B1
Application number: KR1020100075269A
Authority: KR
Inventors: 하현필; 최홍민; 이종윤; 장정윤; 전용관; 김정한
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-10-08
Also published as: KR20120013094A; US20120032430A1; US8465051B2

Abstract

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 카울 크로스바에 배치되는 제1 브래킷과, 하부가 제1 브래킷의 하부에 결합되고, 상단부가 제1 브래킷으로부터 이격되는 제2 브래킷과, 제1 브래킷과 제2 브래킷 사이의 이격된 공간에 배치되는 완충부재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 상부가 개방된 구조를 채택하여 차량의 충돌 초기에는 운전자의 무릎이 밀리지 않는 효과가 있으며, 개방된 구조에 완충부재를 배치하여 충돌 후기에 무릎에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 효과가 있다. 또한, 완충부재에 변형이 용이한 프레임을 설치하여 충돌 초기와 후기에 적정한 강성과 충격 흡수성능을 가질 수 있는 효과가 있으며, 완충부재에 설치된 프레임을 이용하여 완충부재의 설치를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

운전자 무릎 보호장치{DRIVER KNEE BOLSTER OF AUTOMOBILE}

본 발명이 속하는 기술분야는 운전자 무릎 보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 충돌시 운전자의 무릎이 맞닿는 부위에 설치되는 운전자 무릎 보호장치에 관한 것이다.

운전자 무릎 보호장치는 차량의 충돌시 운전자의 무릎이 맞닿는 부위에 설치되어 운전자가 무릎이 이동되는 것을 방지하고, 무릎에 가해지는 충격을 흡수하여 운전자의 무릎을 보호하기 위한 것이다.

종래의 운전자 무릎 보호장치는 일반적으로 카울 크로스바에 상단부와 하단부가 상호 결합된 한 쌍의 프레임으로 이루어진다. 이러한 운전자 무릎 보호장치는 프레임의 강성으로 인하여 차량의 충돌시 무릎이 밀리는 문제는 해결할 수 있으나, 무릎에 전달되는 충격을 흡수하여 완화시킬 수 없는 문제가 발생되었다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.

첫째, 차량의 충돌 초기에 운전자의 무릎이 밀리지 않도록 하고자 한다.

둘째, 차량의 충돌 후기에 무릎에 가해지는 충격을 흡수하여 무릎에 발생되는 상해를 최소한으로 할 수 있도록 하고자 한다.

셋째, 차량의 충돌 후 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 완충부재에 변형이 용이한 강성구조를 설치함으로써 충돌 초기에 운전자의 무릎이 밀리지 않고, 충돌 후기에 무릎이 가해지는 충격을 흡수할 수 있도록 하고자 한다.

넷째, 완충부재의 설치를 용이하게 할 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 카울 크로스바에 배치되는 제1 브래킷과, 하부가 제1 브래킷의 하부에 결합되고, 상단부가 제1 브래킷으로부터 이격되는 제2 브래킷과, 제1 브래킷과 제2 브래킷 사이의 이격된 공간에 배치되는 완충부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 제2 브래킷의 상부에는 완충부재가 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 완충부재의 가장자리에는 상부가 개방된 완충부재 프레임이 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 제1 브래킷에는 카울 크로스바에서 하부 방향으로 이격되어 제2 브래킷의 반대 방향으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 완충부재 프레임의 일측은 제1 브래킷의 돌출부와 제1 브래킷 하부 사이에 안착되고, 완충부재 프레임의 타측은 제2 브래킷의 상부에 안착되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 카울 크로스바에는 완충부재가 배치된 한 쌍의 제1 브래킷과 제2 브래킷이 각각 이격 배치되고, 이격 배치된 제2 브래킷 사이에는 연결브래킷이 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 상부가 개방된 구조를 채택하여 차량의 충돌 초기에는 운전자의 무릎이 밀리지 않는 효과가 있으며, 개방된 구조에 완충부재를 배치하여 충돌 후기에 무릎에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 효과가 있다. 또한, 완충부재에 변형이 용이한 프레임을 설치하여 충돌 초기와 후기에 적정한 강성과 충격 흡수성능을 가질 수 있는 효과가 있으며, 완충부재에 설치된 프레임을 이용하여 완충부재의 설치를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 운전자 무릎 보호장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치와 종래의 운전자 무릎 보호장치의 충격시 운전자의 무릎에 가해지는 하중을 나타낸 비교그래프이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치에 관하여 구체적으로 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 운전자 무릎 보호장치의 단면도이다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 도 1에 도시된 바와 같이 카울 크로스바(100)와 제1 브래킷(200), 제2 브래킷(300) 및 완충부재(400)로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 브래킷(200)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 카울 크로스바(100)에 배치된다. 이때, 제1 브래킷(200)의 하부가 카울 크로스바(100)의 하부로 연장될 수 있도록 제1 브래킷(200)의 상부는 카울 크로스바(100)에 고정된다.

제2 브래킷(300)은 운전자의 무릎이 맞닿을 수 있도록 제1 브래킷(200)을 기준으로 카울 크로스바(100)에 반대되는 위치에 배치된다.

이때, 제2 브래킷(300)의 상단부는 제1 브래킷(200)으로 이격될 수 있도록 제2 브래킷(300)의 하부는 제1 브래킷(200)의 하부에 결합되는 것이 바람직하다.

따라서, 차량이 충돌하여 운전자의 무릎이 제2 브래킷(200)에 맞닿는 경우, 운전자의 무릎이 제2 브래킷(200)에 의해 지지될 수 있다.

완충부재(400)는 차량의 충돌시 운전자의 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 것으로 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300) 사이의 이격된 공간(410)에 배치된다.

따라서 차량의 충돌하여 운전자의 무릎과 맞닿는 제2 브래킷(200)의 상단부가 제1 브래킷(200) 방향으로 이동되는 경우, 완충부재(400)는 변형되며 충격을 흡수하게 된다.

이러한 구조를 갖는 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 차량의 충돌 초기에 운전자의 무릎이 밀리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 차량의 충돌 후기에 무릎에 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 제2 브래킷(300)의 상부에는 완충부재(400)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(310)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 브래킷(300)의 상부 양단에는 제1 브래킷(200) 방향으로 절곡된 절곡부(311)가 형성되어 절곡부(311) 사이에는 완충부재(400)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(310)이 형성된다.

제2 브래킷(300)의 삽입홈(310)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 완충부재(400)가 용이하게 삽입결합될 수 있으므로, 조립성을 증가시킨다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 완충부재(400)의 가장자리에는 상부가 개방된 완충부재 프레임(420)이 배치된다.

완충부재(400)는 충격을 흡수할 수 있도록 외부의 힘에 의해 변형이 용이한 연질부재로 형성되므로 제2 프레임(300)에 직접 설치하는 것이 용이하지 않다. 따라서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 완충부재(400)의 가장자리에는 완충부재 프레임(420)이 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 완충부재 프레임(420)은 완충부재(400)의 가장자리를 모두 감쌀 수 있도록 형성될 수 있으나 이러한 경우, 완충부재(400)는 외부의 충격을 보다 원활하게 흡수할 수 없는 문제가 발생된다.

따라서 완충부재 프레임(420)의 상부가 개방될 수 있도록 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 형성되어 차량이 충돌하는 경우 완충부재 프레임(420)이 1차로 변형되며, 2차로 완충부재(400)가 변형될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 제1 브래킷(200)에는 카울 크로스바(100)에서 하부 방향으로 이격되어 제2 브래킷(300)의 반대 방향으로 돌출되는 돌출부(210)가 형성되고, 완충부재 프레임(420)의 일측은 제1 브래킷(200)의 돌출부(210)와 제1 브래킷(200) 하부 사이에 안착되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 카울 크로스바(100)에서 이격된 위치에 카울 크로스바(100) 방향으로 돌출된 돌출부(210)가 형성되는 경우, 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300)의 상단부 사이는 보다 넓은 공간(410)이 형성된다. 따라서 차량의 충돌시 제2 브레킷(300)이 변형될 수 있는 공간이 더 넓게 형성될 수 있다.

이때, 앞에서 살펴본 완충부재 프레임(420)의 일측(도 2를 기준으로 하는 경우 완충부재의 하단 좌측면)은 제1 브래킷(200)의 돌출부(210) 하부의 제1 브레킷(200)의 일면에 안착되고, 완충부재 프레임(420)의 타측은 제2 브래킷(300)의 상부에 일면에 안착되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 제1 브래킷(200)에는 위에서 살펴본 돌출부(210)로부터 하부 방향으로 이격되어 제2 브래킷 방향(300)으로 돌출되는 하부 돌출부(220)가 더 형성될 수도 있다. 이러한 하부 돌출부(220)는 제2 브래킷(200)의 하단을 카울 크로스바(100) 방향으로 이동시켜 제2 브래킷(300)과 결합될 수 있으므로, 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300) 사이에 공간(410)을 더 넓힐 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 카울 크로스바(100)에 이격되어 배치된 한 쌍의 제1 브래킷(200)과 각각의 제1 브래킷(200)에 결합되는 제2 브래킷(300) 및 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300) 사이에 배치되는 완충부재(400)로 이루어질 수 있으며, 이때, 제2 브래킷(300) 상호간에는 연결브래킷(500)이 배치되어 차량의 충돌시 운전자의 무릎을 보다 넓은 면적에서 맞닿을 수 있도록 할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치와 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300)의 상부 및 하부가 상호 결합된 운전자 무릎 보호장치(이하 '종래 운전자 무릎 보호장치'라 함)의 자동차 정면 충돌시 운전자의 무릎에 가해지는 하중을 나타낸 비교그래프이다.

도 3에 도시된 그래프는 차량이 56㎞/h의 속력으로 정면 충돌하는 경우에 운전자의 무릎에 가해지는 하중을 시간별로 나타내었다.

위의 그래프는 운전자의 왼쪽 무릎에 가해지는 하중을 나타내며, 아래의 그래프는 운전자는 오른쪽 무릎에 가해지는 하중을 나타낸다.

도 3의 위의 그래프와 같이 종래 운전자 무릎 보호장치의 경우 충돌 후 약 0.05초가 경과된 경우 운전자의 왼쪽 무릎에 가해지는 하중은 3617N임을 알 수 있으며, 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치의 경우 약 1731N의 하중이 운전자의 무릎에 가해지는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 종래 운전자 무릎 보호장치에 비하여 약 50%의 하중 개선효과가 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 4의 아래쪽 그래프를 통해 충돌시 운전자의 오른쪽 무릎에 가해지는 하중을 살펴보면 충돌 후 약 0.05초가 경과된 경우 종래 운전자 무릎 보호장치는 운전자의 무릎에 약 5792N의 하중이 가해지는 것을 알 수 있으나, 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 약 1960N의 하중이 가해지는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 종래 운전자 무릎 보호장치에 비하여 약 66%의 하중 개선효과가 있는 것을 알 수 있다.

이러한 비교그래프를 통해 본 발명에 따른 운전자 무릎 보호장치는 종래 무릎 보호장치에 비하여 현저한 성능을 갖고 있음을 알 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 카울 크로스바 200 : 제1 브래킷
210 : 돌출부 300 : 제2 브래킷
310 : 삽임홈 311 : 절곡부
400 : 완충부재 410 ; 공간
420 : 완충부재 프레임 500 : 연결브래킷

Claims

카울 크로스바(100)에 배치되는 제1 브래킷(200);
하부가 상기 제1 브래킷(200)의 하부에 결합되고, 상단부가 제1 브래킷(200)으로부터 이격되는 제2 브래킷(300); 및
상기 제1 브래킷(200)과 상기 제2 브래킷(300) 사이의 이격된 공간(410)에 배치되는 완충부재(400)를 포함하고,
상기 제2 브래킷(300)의 상부에는 상기 완충부재(400)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(310)이 형성되는 것을 특징으로 하는 운전자 무릎 보호장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 완충부재(400)의 가장자리에는 상부가 개방된 완충부재 프레임(420)이 배치되는 것을 특징으로 하는 운전자 무릎 보호장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 브래킷(200)에는 상기 카울 크로스바(100)에서 하부 방향으로 이격되어 상기 제2 브래킷(300)의 반대 방향으로 돌출되는 돌출부(210)가 형성되고,
상기 완충부재 프레임(420)의 일측은 상기 제1 브래킷(200)의 돌출부(210)와 상기 제1 브래킷(200) 하부 사이에 안착되고, 상기 완충부재 프레임(420)의 타측은 상기 제2 브래킷(300)의 상부에 안착되는 것을 특징으로 하는 운전자 무릎 보호장치.
제1항에 있어서,
상기 카울 크로스바(100)에는 상기 완충부재(400)가 배치된 한 쌍의 제1 브래킷(200)과 제2 브래킷(300)이 각각 이격 배치되고, 이격 배치된 상기 제2 브래킷(300) 사이에는 연결브래킷(500)이 배치되는 것을 특징으로 하는 운전자 무릎 보호장치.