KR101741966B1 - 차량용 인스트루먼트 패널 - Google Patents

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로니 크나우프
토마스 레흠케
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폭스바겐 악티엔 게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)와, 차체의 횡단 장착 부재(3) 상에 장착될 수 있는 프레임형 본체(5)를 포함하는 차량용 인스트루먼트 패널에 관한 것이며, 상기 본체(5)는, 기능 요소들, 예컨대 라디오, 글로브 박스 등을 설치하기 위한 수용부들을 구비하며 그리고 차량 환기 시스템의 적어도 하나의 공기 채널(9), 특히 앞유리(8)를 따라 차량의 횡단 방향(Y)으로 연장되는 성에제거 채널을 범위 한정하며, 인스트루먼트 패널(1)의 조수석 측 상에, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)에까지 도달하는 발사 채널(15) 및 발사 채널 벽들(19 내지 22) 상에 장착되는 에어백 모듈(17)을 구비하는 에어백 어셈블리(13)가 통합된다. 본 발명에 따르면, 본체(5)는 적어도 하나의 지지 섹션(36, 37, 38)을 구비하며, 이 지지 섹션 상에 발사 채널 벽들(19 내지 22)이 지지된다.

Description

차량용 인스트루먼트 패널{INSTRUMENT PANEL FOR A VEHICLE}
본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부에 따르는 차량용 인스트루먼트 패널에 관한 것이다.
상기 유형의 인스트루먼트 패널은, 차량 횡단 방향에서 차체의 대향하는 A 필러 노드들(A pillar node) 사이에서 연장되는 모듈형 횡단 부재 상에 장착된다.
DE 10 2009 058 688 A1로부터는 차량을 위한 일반적인 인스트루먼트 패널이 공지되었다. 상기 인스트루먼트 패널은 인스트루먼트 패널 상부 부재(instrument panel upper part)를 포함하며, 이 인스트루먼트 패널 상부 부재의 조수석 측에 에어백 어셈블리가 통합된다. 에어백 어셈블리는, 발사 채널(firing channel)을 범위 한정하는 프레임 유형의 발사 채널 벽들을 포함한다. 발사 채널은 자신의 에어백 방출 측에서 에어백 커버에 의해 덮인다. 발사 채널의 대향하는 측에는 특히 에어백뿐만 아니라 가스 발생기도 포함할 수 있는 에어백 모듈이 장착된다. 자체에 장착되는 에어백 모듈을 포함하는 발사 채널 벽들은 인스트루먼트 패널 상부 부재의 하면 상에 일체로 형성된다.
DE 10 2009 058 688 A1에서, 발사 채널 벽들은 고정 링크를 통해 모듈형 횡단 부재 상에서 지지된다. 이런 방식으로, 에어백 어셈블리의 중량은, 인스트루먼트 패널 상부 부재에 의해서만 지탱되는 것이 아니라, 모듈형 횡단 부재에 의해 또한 흡수된다. 특히 고온의 국가들에서 차량의 실내 온도가 높은 경우, 모듈형 횡단 부재 상에서의 그러한 부가적 지지가 수행되지 않으면, 높은 온도로 인해 인스트루먼트 패널 상부 부재 내에서 재료 유동이 발생하며 그리고 그 결과 인스트루먼트 패널의 노출 측(viewing side)에서 발사 채널 벽들의 윤곽이 분명하게 보이게 되는 위험이 존재할 수도 있다. 또한, 모듈형 횡단 부재 상에 부착함에 의해, 공진 영역에서의 에어백 어셈블리의 작동적 요동 개방(swinging-up)이 방지된다.
모듈형 횡단 부재 상에서의 에어백 어셈블리의 지지를 위한 앞에서 언급한 고정 링크의 제공은, 부품 중량의 증가뿐만 아니라 증가된 부품 비용과도 결부된다.
본 발명의 과제는, 에어백 어셈블리가, 통합되는 부품 감소 하에 그리고 간단한 방식으로, 인스트루먼트 패널 내에서 안전하게 작동할 수 있는, 차량용 인스트루먼트 패널을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항 또는 청구항 제10항의 특징들을 통해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에서 개시된다.
본 발명은, 통상의 실무에서, 인스트루먼트 패널 상부 부재가, 하부 구조물로서, 예시적으로 DE 100 62 151 A1에 공지된 것과 같은 프레임형 본체를 포함한다는 사실에 기초한다. 본체는 차체의 횡단 장착 부재 상에 장착되며 그리고 라디오, 글로브 박스 등과 같은 기능 요소들의 설치를 위한 수용부들을 구비한다. 부가적으로, 본체는 차량 환기 시스템의 적어도 하나의 공기 채널을, 특히 차량 횡단 방향으로 앞유리를 따라 연장되는 성에제거 채널(defrost duct)를, 범위 한정하는 경계 벽들을 포함한다.
종래 기술에서, 프레임형 본체는 조수석 측 에어백 어셈블리의 발사 채널 벽과 접촉하지 않으며, 그로 인해 에어백 어셈블리의 부품 중량을 지지하기 위해 이용되지 않는다. 이러한 배경과 대조적으로, 상기 종래 기술과 달리, 특허 청구항 제1항의 특징부에 따라, 본체는 부가적으로 적어도 하나의 지지 섹션을 구비하며, 이 지지 섹션 상에 발사 채널 벽이 지지될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 지지 기능은, 지지 스트랩 또는 고정 링크에 의해 실현되는 것이 아니라, 오히려 상기 지지 스트랩의 생략과 더불어, 본체를 통해 직접적으로 실현된다.
본 발명은 특히 뒤따르는 재료 구성의 인스트루먼트 패널인 경우 바람직하다. 요컨대 인스트루먼트 패널 상부 부재는, 발사 채널 벽과 에어백 커버가 그 내부에 동일한 재료로 그리고 일체로 통합되는, 사출 성형 부품일 수 있다. 이는, 예컨대 발사 채널 벽 상에의 앞서 언급한 지지 스트랩의 일체형 형성이 제조 기술 측면에서 문제가 되는, 인스트루먼트 패널 상부 부재의 매우 복잡한 부품 기하구조를 유발한다. 한편, 본 발명에 따라, 발사 채널 상에의 지지 스트랩의 그러한 일체형 형성은 배제되며, 대신에 지지 기능은 이미 설치된 본체를 통해 수행된다.
바람직한 실시예에서, 인스트루먼트 패널 상부 부재는 치수적으로 안정적인 발포체 캐리어(foam carrier)일 수 있으며, 더욱 정확하게 말하면 자체에 배치되는 발포체 층 및 노출 측 장식 외피(decorative skin)를 포함하는 발포체 캐리어일 수 있다. 그러한 유형의 다층 구조물은, 공지된 방식으로, 발포체 기재 및 장식 외피가 발포체 층으로 배면 사출 성형되는 발포 공정에서 제조된다.
바람직한 실시예에서, 발사 채널 벽은 느슨하게, 특히 달가닥거림 없이, 특히 선 접촉으로, 본체의 제1 지지 섹션과 접촉 상태에 놓일 수 있다.
바람직하게, 에어백 모듈은 발사 채널 벽의 채널 횡단 구역 내에 배치될 수 있다. 에어백 모듈을 장착하기 위해, 발사 채널 벽은, 인스트루먼트 패널 상부 부재로부터 멀어지게 지향하는 자체의 단부 상에서, 외향으로 기울어진 적어도 하나의 장착 다리부(mounting leg)로 연장될 수 있다. 발사 채널 벽의 장착 다리부 상에, 에어백 모듈의 하우징 플랜지가, 바람직하게 나사에 의해, 연결될 수 있으며, 다시 말하면 발사 채널 벽의 하부로부터 장착 다리부 상에 나사 체결될 수 있다. 바람직하게, 차량 횡단 방향으로 지향하는 발사 채널의 측면 벽들은 각각, 차량 종방향으로 상호 간에 이격되는 2개의 나사 체결 지점(screw point)을 갖도록 제공될 수 있다. 나사 체결 지점들 사이의 대략 중앙에서, 각각의 발사 채널 측면 벽은, 하나의 본체 지지 섹션에, 예컨대 본체 플랜지에 끼워져 고정된다.
추가 실시예에서, 본체 지지 섹션은 본체 플랜지로서 구현될 수 있다. 상기 본체 플랜지 상에, 예시로서 앞에서 언급한 발사 채널 장착 다리부가 지지될 수 있다. 신뢰성 있는 연결을 위해, 본체 플랜지는, 3층 구조를 형성하도록, 발사 채널 장착 다리부와 에어백 모듈의 하우징 플랜지 사이에 끼워져 고정될 수 있다.
종래 기술에서 이용되는 지지 스트랩은 보통, 발사 채널 벽의 주행 방향의 전방에서, 중앙에 연결된다. 이와 대조적으로, 더욱 신뢰성 있으면서 진동이 없는 장착을 위해, 본체는 하나의 지지 섹션뿐만 아니라 상호 간에 이격된 복수의 지지 섹션을 또한 포함하는 것이 바람직하다. 이는, 에어백 어셈블리를 위한 가능한 한 가장 폭넓은 지지 베이스를 초래한다. 바람직하게, 본체의 제1 지지 섹션은 주행 방향에서 에어백 모듈의 전방에 위치하게 되며, 상기 제1 지지 섹션 상에, 전방 발사 채널 벽이 지지된다. 추가로, 차량 횡단 방향으로 관찰할 때, 각각 에어백 모듈의 측부에 위치하게 되며, 그리고 그들 상에 측방 발사 채널 벽들이 각각 지지되는, 제2 지지 섹션 및 제3 지지 섹션이 또한 제공될 수 있다.
앞에서 언급한 것처럼, 선택적으로 일체형으로 통합되는 에어백 커버 및 일체형으로 통합되는 발사 채널 벽을 구비하는 인스트루먼트 패널 상부 부재는, 사출 성형 부품일 수 있다. 이 경우에, 인스트루먼트 패널 상부 부재의 제조를 위해, 예컨대 폴리프로필렌으로 이루어진 용융 플라스틱 재료가, 압력 및 열이 가해지는 상태 하에서, 인스트루먼트 패널 상부 부재의 음각 형상을 재현하는 금형의 사출 성형 챔버 내로 유입된다. 사출 성형 챔버는, 통상의 실무에서 성형 및 냉각이 수행된 후에 금형 분리 방향으로 상호 간에 분리되어 이동될 수 있는, 금형 부재들에 의해 범위 한정된다.
앞에서 설명하고, 그리고/또는 종속 청구항들에서 재현되는, 본 발명의 바람직한 구현예들 및/또는 개선예들은 (예컨대 분명한 종속성 또는 모순되는 대안들의 경우를 제외하고) 개별적으로, 또는 상호 간에 임의로 조합되어서도 적용될 수 있다.
본 발명과 그 바람직한 구현예들 및 개선예들뿐만 아니라 그 장점들은 하기에서 도면들에 따라서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 차량용 인스트루먼트 패널을 단독으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단 평면 I-I를 따르는 부분 단면 확대도이다.
도 3은 도 1의 절단 평면 II-II를 따르는 부분 단면도이다.
도 4는 인스트루먼트 패널 상부 부재의 하면과의 조립 이전의, 에어백 모듈 및 예시적 본체 플랜지를 도시한 분해도이다.
도 1에, 인스트루먼트 패널(1)이 단독으로, 더욱 정확하게 말하면, 그 내부에 기능 요소들, 다시 말하면 타코미터, 개인용 송풍구, 글로브 박스, 라디오 등이 아직 장착되지 않은 상태에서, 사시도로 도시되어 있다. 조립 상태에서, 인스트루먼트 패널(1)은, 차체의 상부 A 필러 노드들 사이에서 연장되는 모듈형 횡단 부재(3)(도 2) 상에 장착된다.
도 2에, 인스트루먼트 패널(1)이 프레임형 본체(5)를 통해 모듈형 횡단 부재(3) 상에 장착되어 있는 조립 상태가 도시되어 있다. 본체(5)는 특히 인스트루먼트 패널(1)의 앞서 언급한 기능 요소들을 위한 수용부들을 포함한다. 그 외에, 본체(5)는, 경계 벽들(7)에 의해 차량 환기 시스템의 공기 채널들, 다시 말해 도 2에서 예시로서, 차량 횡단 방향(Y)으로 앞유리(8)를 따라 연장되는 성에제거 채널(9)를 범위 한정한다. 이런 성에제거 채널은 경계 벽(7) 및 노출 측 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)에 의해 범위 한정된다. 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)는 인스트루먼트 패널(1)의 노출 면을 형성하며 그리고 본체(5)를 시야에서 은폐하는 방식으로 덮는다.
인스트루먼트 패널(1)의 조수석 측에, 도 2에 따른 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)의 하부 측에 일체로 형성되는 프레임형 발사 채널(15)과, 이 발사 채널(15)의 내부에 장착되는 에어백 모듈(17)로 구성되는 에어백 어셈블리(13)가 제공된다. 발사 채널(15)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 및 후방 발사 채널 벽(19, 20)을 통해, 그리고 측방 발사 채널 벽들(21, 22)(도 3)을 통해, 프레임형으로 범위 제한된다. 도 3 및 도 4에 따르면, 에어백 모듈(17)은 차량 횡단 방향(Y)으로 측방으로 돌출하는 하우징 플랜지들(24)(도 3 및 도 4)을 포함한다. 이 하우징 플랜지들은 조립 위치에서 대응하는 장착 다리부들(23)과 나사(25)(도 3 및 도 4)에 의해 연결된다. 도 1에 가위표들(x)로 지시된 것처럼, 발사 채널(15)의 측방 벽들(21, 22)에 각각, 차량 종방향(X)으로 상호 간에 이격되어 있는 2개의 나사 체결 지점(25)이 제공된다. 각각의 측방 벽(21, 22)의 나사 체결 지점들(25) 사이의 대략 중앙에, 이후에 재차 기재되는 것처럼, 각각 하나의 본체 플랜지(37, 38)(도 3)가 끼워져 고정된다.
또한, 본체(5)는, 모듈형 횡단 부재(3)의 지지 브래킷 상에 나사 체결되는 장착 다리부(10)(도 2)를 포함한다.
발사 채널(15)은 에어백 방출 측에서 에어백 커버(27)를 통해 폐쇄된다. 에어백 활성화 도중에, 에어백은 발사 방향으로 전개되어 에어백 커버(27)의 하면 측에 충돌한다. 이후, 에어백 커버는 인스트루먼트 패널(1)로부터 떨어지게 되며, 그리고 도 2에 개략적으로 도시되어 있는 차량의 앞유리의 방향으로, 포착 스트랩(35)(catch strap)에 의해 한정되는 힌지 축을 중심으로 하는, 정의된 개방 이동을 수행한다.
도 2에서, 에어백 커버(27) 및 자체의 채널 벽들(19 내지 22)을 포함하는 발사 채널(15) 양자 모두, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)와 동일한 재료이며 그리고 인스트루먼트 패널 상부 부재와 일체형인 구성부품이다. 본 출원에서, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)는, 그 위에 발포체 층(29)과 노출 측 장식 외피(31)를 구비하는, 발포체 캐리어이다.
발사 채널 벽들(19 내지 22)의 바로 하부에서 레이저 가공을 통해 형성되는, 에어백 커버(27)를 범위 한정하는, 재료 약화부(33)(도 2)가 연장된다. 부가적으로, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11) 내에, 더욱 정확하게 말하면 발사 채널(15) 외부의 포착 스트랩 섹션 및 에어백 커버(27)의 영역 내의 포착 스트랩 섹션을 구비하는, 포착 스트랩(35)이 삽입된다.
에어백 모듈(17)은 인스트루먼트 패널 내의 또 다른 기능 요소들에 비해 비교적 중량이 집중되며, 그로 인해 정상 주행 모드의 공진 영역에서의 요동 개방을 방지하기 위해 모듈형 횡단 부재(3) 상에서의 추가적인 지지를 필요로 한다. 본 발명에 따르면, 그러한 지지는 모듈형 횡단 부재(3) 상에 직접적으로 발사 채널(15)을 지지하는 고정 링크 또는 지지 스트랩을 통해 달성되는 것이 아니다. 대신에, 본체(5)는, 제1, 제2 및 제3 지지 섹션(36, 37, 및 38)을 포함하고, 이러한 지지 섹션들 상에서 자체의 중량을 갖는 에어백 어셈블리(13)가 지지된다. 제1 지지 섹션(36)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(5)의, 주행 방향(FR)에서 에어백 모듈(17)의 전방에 형성된다. 이 경우, 전방 발사 채널 벽(19)은, 수평으로 연장되는 제1 지지 섹션(36)과, 느슨하게 그리고 달가닥거림 없이, 접촉 상태에 놓인다.
가능한 한 폭넓은 지지 베이스의 형성을 위해, 다른 2개의 지지 섹션(37 및 38)(도 3 및 도 4)이 부가적으로, 차량 횡단 방향(Y)으로 관찰할 때 에어백 모듈(17)의 측방에 각각, 제공된다. 2개의 지지 섹션(37, 38)은 도 3에 도시되어 있다. 따라서, 제2 및 제3 지지 섹션(37, 38)은, 각각의 경우에, 수평으로 정렬되는 본체 플랜지이다. 발사 채널(15)의 측방 벽들(21, 22) 각각에서, 하나의 본체 플랜지(37, 38)가 각각의 측방 벽(21, 22)의 나사체결 지점들(25) 사이의 대략 중앙에 끼워져 고정된다.

Claims (9)

  1. 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)와, 차체의 횡단 장착 부재(3) 상에 장착될 수 있는 프레임형 본체(5)를 포함하는 차량용 인스트루먼트 패널에 있어서,
    상기 본체(5)는, 기능 요소들의 장착을 위한 수용부들을 포함하며 그리고 차량 환기 시스템의 적어도 하나의 공기 채널(9)을 범위 한정하며, 인스트루먼트 패널(1)의 조수석 측에, 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)에까지 도달하는 발사 채널(15) 및 발사 채널 벽들(19 내지 22) 상에 장착되는 에어백 모듈(17)을 포함하는 에어백 어셈블리(13)가 통합되고,
    상기 본체(5)는 적어도 하나의 지지 섹션(36, 37, 38)을 포함하며, 이러한 지지 섹션 상에 상기 발사 채널 벽들(19 내지 22)이 지지되고,
    제1 발사 채널 벽(19 내지 22)은, 상기 본체(5)의 제1 지지 섹션(36)과 느슨하게 접촉 상태에 놓이고,
    제2 발사 채널 벽 및 제3 발사 채널 벽(19 내지 22)은, 상기 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)로부터 멀어지게 지향하는 자체의 단부 상에서, 외향으로 기울어진 적어도 하나의 장착 다리부(23)로 연장되며, 상기 장착 다리부 상에, 상기 에어백 모듈(17)의 하우징 플랜지(24)가 연결되는 것인 차량용 인스트루먼트 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    제2 지지 섹션 및 제3 지지 섹션(37, 38) 중 적어도 하나가 본체 플랜지이며, 그리고 상기 본체 플랜지는 발사 채널 장착 다리부(23)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발사 채널(15) 및 상기 발사 채널(15)을 덮는 에어백 커버(27)는, 상기 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)와 동일한 재료이며 그리고 상기 인스트루먼트 패널 상부 부재와 일체형의 구성부품들인 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인스트루먼트 패널 상부 부재(11)는, 자체에 배치되는 발포체 층(29) 및 노출 측 장식 외피(31)와 함께 다층 구조를 형성하는 발포체 캐리어인 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    제1 지지 섹션(36)은, 차량 종방향(X)으로 관찰할 때 전방에 위치하게되는 상기 발사 채널(15)의 전방 발사 채널 벽(19)을 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    제2 지지 섹션 및 제3 지지 섹션(37, 38) 중 적어도 하나는, 차량 횡단 방향(Y)으로 관찰할 때 측방에 위치하게 되는 상기 발사 채널(15)의 측방 발사 채널 벽(21, 22)을 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 지지 섹션, 상기 제2 지지 섹션 및 상기 제3 지지 섹션(36, 37, 38)은 함께, 상기 발사 채널 벽들(19 내지 22)을 위한 지지 베이스를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 인스트루먼트 패널.
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