KR101668300B1 - 충격흡수공간을 갖는 니볼스터 - Google Patents

Abstract

충격흡수공간을 갖는 니볼스터가 개시된다. 본 발명에 따른 충격흡수공간을 갖는 니볼스터는, 차량 충돌시 운전자나 조수석 탑승자의 무릎이 앞쪽으로 무리하게 이동하는 것을 방지하면서 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 니볼스터에 있어서, 내부에 충격흡수공간이 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 겉면이 변형되고, 나란하게 배치되는 다수 개의 블록부가 형성된 판형상의 몸체; 상기 블록부 사이에서 홈형태로 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 변형되는 가변홈부; 및 카울크로스맴버 또는 로우어패널에 선택적으로 장착되기 위해 상기 몸체 일측에 형성되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, HDPE(high density polyethylene)을 주재료로 하여 블로우성형을 통해 니볼스터의 각 구성을 일체로 제작함으로써, 서로 상이한 지역별 규제(북미,유럽)를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)을 획득하면서도 종래대비 최대 80%의 중량 절감을 이룰 수 있고, 내부에 충격흡수공간이 마련된 다수 개의 블록부 및 이들 사이에 마련되는 가변홈부가 동시에 연동하여 변형되도록 함에 따라 별도의 충격흡수부재 없이도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 2중적으로 흡수하면서도 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터를 제공할 수 있게 된다.

Description

충격흡수공간을 갖는 니볼스터{A Knee Bolster Having A Shock-Absorbing Space}

본 발명은 충격흡수공간을 갖는 니볼스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 서로 상이한 지역별 규제(북미,유럽)를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)을 획득하면서도 종래대비 최대 80%의 중량 절감을 이룰 수 있고, 별도의 충격흡수부재 없이도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 2중적으로 흡수하면서도 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터에 관한 것이다.

카울크로스맴버나 로우어패널 배면 쪽에는 차량 충돌시 운전자나 조수석 탑승자의 무릎이 앞쪽으로 과도하게 이동하는 것을 방지하면서 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 니볼스터가 설치된다.

이때, 무릎에 가해지는 충격을 흡수함과 동시에 무릎이 앞쪽으로 과도하게 이동하는 것을 방지하는 이유는, 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하게 되면, 머리와 가슴 부분이 뒤로 젖혀지게 되어 에어백에 의한 보호가 제대로 이루어지지 않기 때문이다.

이와 같은 안전장치인 니볼스터는 각기 다른 지역별(북미,유럽) 규제에 근거하여 다른 재질(강성)과 형상으로 제작되어 서로 상이한 위치에 다른 결합방식으로 장착되고 있다.

즉, 도 1에서는 이와 같이 각 지역별 규제에 따라 장착된 니볼스터를 도시하고 있데, 도 1(a)에 도시된 것은 북미형 금속제 니볼스터(1A)로 카울크로스맴버(10) 일측과 나사(5)결합을 통해 고정되며, 니볼스터(100A)와 카울크로스맴버(10) 사이에는 무릎 보호를 위한 충격흡수부재(12)가 마련된다. 이러한 충격흡수부재(12)가 요구되는 이유는 금속제 니볼스터(1A)만으로는 충격흡수가 충분히 이루어지지 않기 때문이다.

그리고 도 1(b)에 도시된 것은 북미형 GMT(glass fiber reinforced thermoplastics) 재질의 니볼스터(1B)로, 재질과 형상만 다를 뿐, 도 1(a)의 금속제 니볼스터(1A)와 마찬가지의 결합방식으로 고정되며, 충격흡수부재(12)가 요구된다.

그리고 도 1(c)에 도시된 것은 유럽형 EEP(expanded polypropylene)재질의 니볼스터(1C)로, 로우어패널(20) 배면 쪽에 안착되어 클립(6)을 통해 고정되며, 니볼스터(1C) 자체로 충격 흡수가 가능함에 따라 별도의 충격흡수부재(12)를 요구하지 않는다. 이는 유럽의 차량부품에 대한 규제에 따른 것으로, 북미형(1A,1B)과는 재질 및 형상뿐만 아니라 결합위치 및 결합방식이 상이하다.

이와 같이 종래의 북미형(1A,1B)과 유럽형(1C) 니볼스터는 전반적으로 무게가 무거워 차량 경량화에 걸림돌이 되며, 동일한 형상을 유지하면서 충격 흡수력을 증감시키기 어려워 변화되는 규제에 유동적으로 대응하기 어려운 구조적인 문제가 있었으며, 무엇보다도 북미와 유럽의 이원화된 규제를 만족시키기 위해서는 서로 다른 니볼스터를 제작하고 다른 결합위치에 다른 결합방식을 이용해야한다는 점에서 작업의 효율화가 저해되는 큰 문제가 있었던 것이다.

이와 관련하여 대한민국등록특허 제10-1198840호는 "차량용 니볼스터"를 개시하며, 구체적으로 카울 크로스 바에 설치되며, 'U'자 형상으로 절곡 형성되어 차량 충돌시 변형을 통해 탑승자의 무릎 하중을 1차적으로 흡수하는 U형 브라켓과, 상기 U형 브라켓에 결합되어 차량 충돌시 변형과 동시에 상기 U형 브라켓을 따라 상방으로 슬라이딩 이동하여 탑승자의 무릎하중을 2차적으로 흡수하는 충격 흡수 폼을 포함하도록 하고 있으며, 이에 의할 때 차량용 니볼스터에 U형 브라켓과 충격 흡수 폼이 결합된 구조를 적용하여 차량 충돌시 탑승자의 무릎하중이 U형 브라켓의 변형 및 충격 흡수 폼의 변형을 통해 이중적으로 흡수되도록 함으로써, 강화된 북미-NCAP의 보행자보호 법규를 만족시킬 수 있음을 기재하고 있다.

그러나 대한민국등록특허 제10-1198840호에서 개시되는 니볼스터의 경우, U형 브라켓의 구조 자체가 복잡하고 이러한 브라켓을 카울크로스맴버에 별도로 결합하여야 하며 여기에 충격 흡수 폼을 조립하는 등 복잡한 구조 및 작동이 이루어지도록 하고 있어 작업이 곤란하고 원가를 상승시키는 문제점이 있으며, 상술한 바와 같이, 북미와 유럽의 이원화된 규제를 동시에 만족시키지 못하는 등의 문제가 있다.

대한민국등록특허 제10-1198840호(공고일: 2012.11.07)

본 발명의 목적은, 서로 상이한 지역별 규제(북미,유럽)를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)을 획득하면서도 종래대비 최대 80%의 중량 절감을 이룰 수 있고, 별도의 충격흡수부재 없이도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 2중적으로 흡수하면서도 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 차량 충돌시 운전자나 조수석 탑승자의 무릎이 앞쪽으로 무리하게 이동하는 것을 방지하면서 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 니볼스터에 있어서, 내부에 충격흡수공간이 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 겉면이 변형되고, 나란하게 배치되는 다수 개의 블록부가 형성된 판형상의 몸체; 상기 블록부 사이에서 홈형태로 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 변형되는 가변홈부; 및 카울크로스맴버 또는 로우어패널에 선택적으로 장착되기 위해 상기 몸체 일측에 형성되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터에 의해 달성된다.

상기 몸체, 상기 가변홈부 및 상기 결합부는 블로우성형을 통해 일체로 제작될 수 있다.

상기 블록부 및 상기 가변홈부의 충격 흡수 성능을 조절하기 위해, 상기 겉면은 두께를 변경하여 제작될 수 있다.

상기 블록부는, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 상기 몸체의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 상기 블록부의 면적이 넓어지도록 형성될 수 있다.

상기 가변홈부는, 직교형태의 격자를 이루도록 형성될 수 있다.

상기 블록부는, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 상기 몸체의 좌우 양단 영역을 중심으로 각각 방사형을 이루도록 형성되어 배치되고, 상기 가변홈부는 상기 몸체 양단 영역에서 각각 방사형태를 이루도록 형성될 수 있다.

상기 결합부는, 상기 카울크로스맴버 일측과 결합하기 위해 상기 몸체 단부에 마련되는 다수 개의 체결공; 및 상기 로우어패널 배면 쪽과 결합하기 위해 상기 몸체 중앙에 마련되는 다수 개의 장공을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, HDPE(high density polyethylene)을 주재료로 하여 블로우성형을 통해 니볼스터의 각 구성을 일체로 제작함으로써, 서로 상이한 지역별 규제(북미,유럽)를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)을 획득하면서도 종래대비 최대 80%의 중량 절감을 이룰 수 있고, 내부에 충격흡수공간이 마련된 다수 개의 블록부 및 이들 사이에 마련되는 가변홈부가 동시에 연동하여 변형되도록 함에 따라 별도의 충격흡수부재 없이도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 2중적으로 흡수하면서도 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 니볼스터가 각각 다른 지역별 규제에 따라 다르게 적용되는 경우를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 니볼스터가 카울크로스맴버에 장착되는 경우를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 니볼스터가 로우어패널에 장착되는 경우를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 니볼스터가 A-A' 절단선에 의해 절단된 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 니볼스터를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1의 니볼스터가 블로우성형을 통해 일체로 제작되는 과정을 간략히 도시한 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 종래의 니볼스터가 각각 다른 지역별 규제에 따라 다르게 적용되는 경우를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 니볼스터가 카울크로스맴버에 장착되는 경우를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1의 니볼스터가 로우어패널에 장착되는 경우를 나타낸 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2의 니볼스터가 A-A' 절단선에 의해 절단된 단면을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 니볼스터를 도시한 평면도이며, 도 6은 도 1의 니볼스터가 블로우성형을 통해 일체로 제작되는 과정을 간략히 도시한 공정도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 니볼스터(100)는 차량 충돌시 운전자나 조수석 탑승자의 무릎이 앞쪽으로 무리하게 이동하는 것을 방지하면서 무릎에 가해지는 충격을 흡수하기 위해 구비되는 구성요소로, 종래 니볼스터가 각기 다른 지역별(북미,유럽) 규제에 따라 다른 재질(강성)과 형상으로 제작되어 서로 상이한 위치에 다른 결합방식으로 장착되던 것을 개선한 것이다.

즉, 본 발명에 따른 니볼스터(100)는 금속이 아닌 HDPE(high density polyethylene)을 주재료로 하여 블로우성형을 통해 각 구성을 일체로 제작함으로써, 서로 상이한 지역별 규제를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터(100)의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)을 획득하면서도 종래대비 최대 80%의 중량 절감을 이룰 수 있다.

또한, 내부에 충격흡수공간(114)이 마련된 다수 개의 블록부(112) 및 이들 사이에 마련되는 가변홈부(120)가 동시에 연동하여 변형되도록 함에 따라 별도의 충격흡수부재 없이도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 2중적으로 흡수하면서도 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이러한 기능을 수행하기 위해, 본 발명에 따른 니볼스터(100)는 대략 몸체(110), 가변홈부(120) 및 결합부(130) 등을 포함할 수 있다.

이하 상술한 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

우선, 몸체(110)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 니볼스터(110)의 외관을 이루면서 차량 충돌시 무릎에 가해지는 충격을 흡수함과 아울러 무릎의 과도한 앞쪽 이동을 저지하는 구성요소로, 내부에 충격흡수공간(114)이 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 겉면(113)이 변형되는 블록부(112) 다수 개가 나란하게 판형상으로 배치되어 이루어지게 된다.

이러한 몸체(110)의 형상은 전체적으로 판형상으로 이루어지지만, 일부분이나 일측이 휘어지거나 함몰된 형태로 이루어질 수 있으며, 차량의 형태 및 이에 결합되는 각종 부품의 형상, 모양 등에 따라 다양하게 변형된 형태로 제작될 수 있다.

그리고 몸체(110)는 종래에 금속제(829g), 소정두께(7t)의 GMT(400g, glass fiber reinforced thermoplastics) 또는 충격 흡수재인 EPP(expanded polypropylene)을 이용하여 제작한 것과 달리, 본 발명에서는 소정범위의 탄성을 가질 뿐만 아니라 기계적 강도, 내열성, 내한성이 우수한 재질인 HDPE(high density polyethylene)를 이용하여 블로우성형을 통해 제작된다.

이때, 블록부(112)는 무릎에 가해지는 충격을 1차적으로 흡수하기 위해 구비되는 구성요소로, 내부에 마련된 충격흡수공간(114)과, 이러한 충격흡수공간(114)을 둘러싸는 형태의 겉면(113)을 포함하여 이루어질 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 블록부(112)에 무릎에 의한 충격이 가해지면, 충격 초기에는 겉면(113)이 충격흡수공간(114) 쪽으로 밀려 들어가는 변형을 하면서 무릎에 가해질 수 있는 충격을 1차 적으로 저감하게 되고, 충격 후기에는 겉면(113)이 밀려 들어갈 충격흡수공간(114)이 더 이상 없게 되면서 무릎의 앞쪽 이동을 저지하게 된다.

따라서, 도 4에 도시된 충격흡수공간(114)의 높이(d) 조절을 통해 무릎의 앞쪽 이동 거리를 임의로 설정할 수 있게 되며, 이러한 무릎의 앞쪽 이동 거리는 차량의 운전석과 조수석의 구조 등을 고려하여 결정할 수 있다.

다수 개가 하나의 판형상을 이루도록 나란하게 배치되어 몸체(110)를 형성하는 블록부(112)는 비슷한 크기의 블록부(112)들로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 다양한 크기의 블록부(112)들로 이루어질 수도 있다. 또한, 블록부(112)의 개수는 블록부(112)와 몸체(110)의 크기에 따라 달라지는 것으로, 적절한 충격 흡수 및 무릎의 과도한 앞쪽 이동을 저지할 수 있는 범위에서 적절히 증감될 수 있다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 블록부(112)들은 각각 사각형 형상으로 이루어지고, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 몸체(110)의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 블록부(112)의 면적(즉, 블록부(112)의 크기)이 넓어지도록 형성되어 배치되게 된다.

이러한 형태로 블록부(112)들을 배치하게 된 것은 무릎의 과도한 앞쪽 이동을 더욱 확실하게 저지하기 위한 것으로, 충격이 가해지는 쪽에 넓은 면적의 블록부(112) 하나를 배치하지 않고 작은 면적의 블록부(112)를 여러 개 촘촘히 배치하게 되면, 겉면(113)에 의한 지지력이 증대됨에 따라 겉면(113)의 변형이 작게 발생하게 되므로, 무릎의 과도한 앞쪽 이동을 보다 효과적으로 저지할 수 있게 된다.

여기서 무릎의 과도한 앞쪽 이동을 저지하는 이유는 차량 충돌에 따라 무릎이 과도하게 앞쪽으로 이동하게 되면, 탑승자의 머리와 가슴 부분이 뒤로 젖혀지게 됨에 따라 에어백에 의한 보호가 제대로 이루어지지 못하기 때문이다.

반면, 무릎에 가해지는 충격을 더욱 확실하게 흡수하기 위해, 블록부(112)는 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 몸체(110)의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 블록부(112)의 면적(즉, 블록부(112)의 크기)이 작아지도록 형성할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 니볼스터(100)를 블로우성형할 때 블록부 겉면(113)의 두께(t)를 변경하여(다양화하여) 개별 제작하게 되면, 블록부(112) 및 가변홈부(120)의 충격 흡수 성능이 다양화될 수 있으며, 이는 변화되는 지역별 규제에 유연하게 대처할 수 있는 방안이 될 수 있다.

즉, 블록부 겉면(113)의 두께(t)가 두꺼워지면 겉면(113) 자체의 강성이 증대되어 변형이 어려워짐에 따라 충격 흡수력은 감소(반면, 이동 저지력은 증대)하며, 블록부의 겉면(113) 두께(t)가 얇아지면 충격 흡수력은 증대(반면, 이동 저지력은 감소) 됨으로써, 충격 흡수 성능의 다양화가 이루어지게 된다.

가변홈부(120)는 다수 개의 블록부(112)들을 구획하는 역할을 수행하면서 무릎에 가해지는 충격을 2차적으로 흡수하기 위한 구성요소로, 블록부(112) 사이에서 홈형태로 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 변형이 이루어지게 되며, 몸체(110)의 전면(탑승자 쪽) 및 후면(차량 앞쪽) 중 적어도 어느 한 면에 형성될 수 있다.

여기서 블록부(112)가 차량 충돌시 무릎에 대한 충격 자체를 1차적으로 흡수하기 위한 구성이라고 한다면, 가변홈부(120)는 이시(異時)에 양 무릎이 몸체(110)에 충격을 가하게 될 때, 몸체(110) 자체가 가변홈부(120)가 이루는 홈을 따라 자유롭게 변형되도록 함으로써, 무릎에 가해지는 충격을 완화하도록 마련된 구성인 것이다.

즉, 가변홈부(120)는 블록부(112) 사이에 홈형태로 구비됨으로써, 각 블록부(112)들을 소정의 탄성력(HDPE 재질 자체에 의한 것임)이 작용하는 범위 내에서 상대적으로 휘어지거나 비틀어질 수 있게 한다.

이때, 블록부(112)들 간의 휘어짐이나 비틀어짐 정도는 가변홈부(120)의 홈 깊이를 조절함으로써 이루어질 수 있다. 일례로, 블록부(112)들 간의 휘어짐이나 비틀어짐이 강한 충격에만 이루어지도록 하려면, 가변홈부(120)의 홈 깊이를 얕게 형성하면 되고, 반대의 경우에는 가변홈부(120)의 홈 깊이를 깊게 형성하면 되는 것이다.

이러한 가변홈부(120)는 몸체(110)에 형성된 블록부(112)들의 위치에 따라 그 전체 형태가 좌우되어 다양하게 변형될 수 있는데, 일례로 다양한 크기의 블록부(112)들이 부정형으로 배치 형성된 경우라면, 가변홈부(120)도 이에 따라 부정형의 형태를 이루게 된다.

다만, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 몸체(110)의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 블록부(112)의 면적이 넓어지도록 블록부(112)를 형성 배치하게 되면, 본 발명의 실시예에 따른 가변홈부(120)는 이에 대응하여 전체적으로 직교형태의 격자를 이루도록 형성된다.

이로 인해 차량 충돌시 무릎에 대한 충격 자체가 블록부(112)에 의해 1차적으로 흡수됨은 물론, 무릎의 과도한 앞쪽 이동이 보다 확실하게 저지되면서도, 충격부위의 블록부(112)들이 가변홈부(120)에 의해 소정의 탄성력이 작용하는 범위 내에서 상대적으로 휘어지거나 비틀어질 수 있게 함으로써, 이시(異時)에 양 무릎에 가해질 수 있는 충격을 2차적으로 완화할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 몸체(110)의 좌우 양단 영역을 중심으로 블록부(112)가 방사형을 이루도록 형성 배치하게 되면, 본 발명의 변형예에 따른 가변홈부(120)는 이에 대응하여 전체적으로 몸체(110) 양단 영역에서 각각 방사형태를 이루도록 형성된다.

이러한 방사형태는 블록부(112)와 가변홈부(120)가 동시에 연동하여 작동되도록 하므로, 양쪽의 충격지점에서의 몸체(110)의 변형을 최소화하면서도 몸체(110)가 유연하게 변형되도록 함으로써, 충격 흡수력 및 이동 저지력이 보다 증대될 수 있는 것이다.

결합부(130)는 카울크로스맴버(10) 또는 로우어패널(20)에 선택적으로 장착되기 위해 몸체(110) 일측에 형성되는 구성요소로, 종래의 니볼스터가 각기 다른 지역별(북미,유럽) 규제에 따라 서로 상이한 위치(북미: 카울크로스맴버(10), 유럽: 로우어패널(20))에 서로 다른 결합방식(북미: 나사체결, 유럽: 클립체결)으로 장착되던 것을 모두 아우를 수 있도록 형성하게 된다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 결합부(130)는, 서로 상이한 지역별(북미,유럽) 규제를 동시에 만족시켜 니볼스터(100) 장착작업이 일원화될 수 있도록, 체결공(132) 및 장공(134)을 함께 포함하는 구성으로 이루어지게 된다.

여기서 체결공(132)은 카울크로스맴버(10) 일측과 결합하기 위해 몸체(110) 단부에 다수 개로 마련되는 구성요소로, 이러한 체결공(132) 각각에는 나사가 끼워진 후 카울크로스맴버(10)에서 아래쪽으로 연장형성되는 좌우 한 쌍의 장착브라켓(11)과 나사결합이 이루어지게 되며, 이를 통해 니볼스터(100)가 카울크로스맴버(10)(북미형)에 고정되게 된다.

장공(134)은 로우어패널(20) 배면 쪽과 결합하기 위해 몸체(110) 중앙에 다수 개로 마련되는 구성요소로, 이러한 장공(134) 각각에는 클립이 끼워진 후 로우어패널(20) 배면과 끼움 결합이 이루어지게 되며, 이를 통해 니볼스터(100)가 로우어패널(20) 배면(유럽형)에 고정되게 된다.

이렇게 하나의 몸체(110)에 체결공(132) 및 장공(134)을 함께 포함하는 결합부(130)를 마련함으로써, 니볼스터(100) 장착작업은 지역별(북미,유럽) 규제에 따른 각각의 니볼스터를 제작하지 않고도 일원화되어 이루어질 수 있게 된다.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 충격흡수공간을 갖는 니볼스터(100)를 블로우성형을 통해 일체로 제작하는 과정을 간략하게 설명한다.

먼저, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, HDPE를 주재료로 하여 압출성형기(미도시)와 다이헤드(미도시)를 통해 블로우핀(32)이 끼워진 패리슨(30)을 성형하게 된다. 여기서 패리슨(30)은 본 발명에 따른 니볼스터(100)의 모재가 되는 반 용융 상태의 구성요소로, 내부에는 블로우핀(32)에서 방출되는 압축공기가 통과할 수 있는 공간이 마련된다.

여기서 앞서 언급한 블록부 겉면(113)의 두께(t) 변경은 상술한 패리슨(30)의 겉면 두께(t')의 조절(패리슨(30)의 전체 부피의 증감)을 통해 이루어질 수 있으며, 이를 통해 블록부(112) 및 가변홈부(120)의 충격 흡수 성능을 조절할 수 있게 되고, 이는 변화되는 각 지역별 규제에 적절히 대응할 수 있는 방안이 된다.

다음으로, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 니볼스터(100)의 외형(몸체(110), 가변홈부(120) 및 결합부(130))이 음각으로 형성된 금형(31) 사이에 먼저 성형된 반 용융 상태의 패리슨(30)을 안착시킨 후, 블로우핀(32)을 통해 압축공기를 고압으로 방출하면, 반 용융 상태의 패리슨(30)은 음각으로 형성된 금형(31)에 맞게 확장 변형된다.

마지막으로, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 확장 변형된 패리슨(30)이 냉각되어 경화된 다음, 금형(31)으로부터 인출되면, 본 발명에 따른 니볼스터(100)를 이루는 몸체(110), 가변홈부(120) 및 결합부(130)가 일체로써 제작 완료된다.

이렇게 몸체(110), 가변홈부(120) 및 결합부(130)로 이루어지는 본 발명에 따른 니볼스터(100)가 한 번의 블로우성형을 통해 일체로 제작됨으로써, 서로 상이한 지역별 규제를 동시에 만족시키는 공용성(니볼스터(100)의 장착작업 및 재질(강성) 등을 일원화)이 획득될 수 있으며, 종래대비 최대 80%의 중량 절감이 이루어질 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예 및 변형예와 도면에 따른 니볼스터(100)는 운전석 쪽에 마련되는 니볼스터(100)를 기준으로 설명하고 있지만, 상술한 구성에 대한 내용을 참조하여 그 형태만 단순 변형하면, 조수석 쪽 니볼스터(100)를 어려움 없이 구현할 수 있음은 물론이다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 카울크로스맴버 12: 충격흡수부재
20: 로우어패널 30: 패리슨
31: 금형 32: 블로우핀
100: 충격흡수공간을 갖는 니볼스터
110: 몸체 112: 블록부
113: 겉면 114: 충격흡수공간
120: 가변홈부 130: 결합부
132: 체결공 134: 장공

Claims (7)

1. 차량 충돌시 운전자나 조수석 탑승자의 무릎이 앞쪽으로 무리하게 이동하는 것을 방지하면서 무릎에 가해지는 충격을 흡수하는 니볼스터에 있어서,
   탑승자의 양쪽 무릎을 커버하도록 좌우로 길게 형성되되 충격 방향으로는 좁게 형성된 판형상으로 이루어져 카울크로스맴버와 로우어패널 사이에 장착되고, 내부에 충격흡수공간이 마련되어 양쪽 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 겉면이 변형되며, 나란하게 배치되는 다수 개의 블록부가 형성된 몸체;
   상기 블록부 사이에서 홈형태로 마련되어 무릎에 의해 가해지는 충격에 따라 변형되는 가변홈부; 및
   카울크로스맴버 또는 로우어패널에 선택적으로 장착되기 위해 상기 몸체 일측에 형성되는 결합부를 포함하고,
   상기 몸체, 상기 가변홈부 및 상기 결합부는, HDPE(high density polyethylene)를 이용하여 블로우성형을 통해 일체로 제작되고,
   상기 블록부는, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 상기 몸체의 좌우 양단 영역을 중심으로 각각 방사형을 이루도록 형성되어 배치되고, 상기 가변홈부는 상기 몸체 양단 영역에서 각각 방사형태를 이루도록 형성되며,
   상기 결합부는, 상기 카울크로스맴버 일측과 결합하기 위해 상기 몸체 단부에 마련되는 다수 개의 체결공; 및 상기 로우어패널 배면 쪽과 결합하기 위해 상기 몸체 중앙에 마련되는 다수 개의 장공을 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 블록부 및 상기 가변홈부의 충격 흡수 성능을 조절하기 위해,
   상기 겉면은 두께를 변경하여 제작되는 것을 특징으로 하는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 블록부는,
   양 무릎에 의한 충격이 가해지는 상기 몸체의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 상기 블록부의 면적이 넓어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 블록부는,
   사각형 형상으로 이루어지되, 양 무릎에 의한 충격이 가해지는 상기 몸체의 좌우 양단 영역에서 중앙으로 갈수록 상기 블록부의 면적이 넓어지도록 형성되고,
   상기 가변홈부는,
   직교형태의 격자를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수공간을 갖는 니볼스터.
6. 삭제
7. 삭제

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