KR20000005384U - 충격 흡수형 필라구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 충격 흡수형 필라구조에 관한 것으로, 양측변부에 사이드 웨더 스트립이 각각 결합되는 인너 패널과, 상기 인너 패널의 일측에 그 인너 패널과 소정의 간격을 유지하면서 설치되고 내측면의 전체 또는 일부 구간에 인너 패널과 소정의 갭이 유지되는 복수개의 횡방향 리브 및 종방향 리브가 일체로 형성된 리브 일체형 필라 트림을 포함하여 구성한다.

상기와 같은 본 고안에 의하면, 자동차의 사고로 탑승자의 두부(頭部)가 필라 트림에 충돌하는 경우, 그 충격 에너지를 여러 단계에 걸쳐 골고루 흡수하여 탑승자의 상해 및 사망을 방지한다.

Description

충격 흡수형 필라구조

본 고안은 자동차의 충격 흡수형 필라(pillar)구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탑승자의 두부(頭部)가 필라 트림에 충돌하는 경우, 그 충격 에너지를 여러 단계에 걸쳐 골고루 흡수하여 탑승자의 상해 및 사망을 방지할 수 있게 한 충격 흡수형 필라구조에 관한 것이다.

통상적으로 자동차 사고가 발생되는 경우에 있어서는, 자동차 실내 내부에 탑승한 탑승자가 상해를 입거나 사망하는 원인을 살펴 보면, 탑승자의 두부(頭部)가 자동차 실내의 인테리어 트림(interior trim)에 부딪혀서 발생되는 것임을 알 수 있다.

이와 같은 일련의 과정을 인체 모형을 이용한 실험을 통해 보다 주의 깊게 연구한 결과, 도 1에 도시한 바와 같이, 자동자의 필라 트림에 충격 흡수 기능이 적용되지 않은 경우(A)와, 적용된 경우(B)에 인체 모형 두부에 가해지는 충격량에서 큰 차이를 보이고 있음을 알 수 있다.

즉, 도 1의 그래프는 가속도계가 부착된 모형 인체 두부로 충격 실험을 실시하여 그 가속도의 변화를 가지고 힘(force)과 거리(distance)의 관계를 그래프로 변환시킨 것이다.

그래프에 의하면, 필라 트림에 충격 흡수 기능이 적용되지 않은 경우(A)에 있어서는, 인체 모형의 두부가 먼저 필라 트림에 부딪혀도 힘의 작용이 미약하지만, 이후 바로 에너지 흡수를 거의 하지 않는 철판 재질의 필라 인너 패널(pillar inner panel)에 부딪혀 두부에 치명적인 상해를 줄 수 있는 힘 이상의 충격이 가해지게 된다.

따라서, 두부에 작용하는 힘이 일정한 값 이상을 넘지 않도록 하고, 일정한 거리 사이에서 힘이 골고루 분산되도록 함으로써 궁극적으로는 필라 인너 패널에 두부가 직접 부딪히지 않도록 하여야 한다.

실험에 의하면, 필라 트림에 충격 흡수 기능을 적용하는 경우(B)에 있어서는, 두부에 작용하는 힘이 일정한 값 이상을 넘지 않으며, 또한 일정한 거리 사이에서 힘이 골고루 분산되는 것을 알 수 있었다.

상기와 같이 필라 트림에 충격 흡수 기능을 적용한 종래 기술의 전형적인 실시 형태가 국내 실용신안 공개번호 97-57844호(명칭 ; 자동차의 필라측 충격 흡수구조)에 알려지고 있다.

상기한 자동차의 필라측 충격 흡수구조는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 프론트 필라(100a), 센터 필라(100b), 그리고 리어 필라(100c)에 합성수지로 된 트림(200)을 결합시켜서 완충하도록 한 자동차의 필라측 충격 흡수구조에 있어서, 상기 트림(200)은 내면에 리브(210)가 일체로 형성된 것을 사용하여, 필라(100a, 100b, 100c)의 완충 정도를 증대시킨 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 자동차의 충격 흡수형 필라구조에 있어서는, 각 필라 트림(200)의 내측면에 단순하게 리브(210)를 일체로 형성한 구조로써, 실제로 자동차 사고시 탑승자의 두부가 필라 트림(200)에 부딪힐 경우, 충격을 효과적으로 흡수하지 못하여 도 1에 도시한 가장 이상적인 그래프(B)를 실현하지 못하게 되며, 따라서 탑승자의 두부에 치명적인 상해를 입히는 현상을 방지하지 못하는 단점이 있는 것이었다.

따라서, 본 고안의 목적은 탑승자의 두부(頭部)가 필라 트림에 충돌하는 경우, 그 충격 에너지를 여러 단계에 걸쳐 골고루 흡수하여 탑승자의 상해 및 사망을 방지할 수 있게 한 충격 흡수형 필라구조를 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 자동차의 필라에 충격 흡수구조를 적용한 경우와, 적용하지 않은 경우의 힘과 거리의 관계를 설명하기 위한 그래프.

도 2 및 도 3은 종래 기술에 의한 충격 흡수형 필라구조의 일예를 보인 것으로,

도 2는 사시도.

도 3은 횡단면도.

도 4는 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조의 일실시예를 보인 횡단면도.

도 5는 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조의 다른 실시예를 보인 횡단면도.

도 6은 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조의 또 다른 실시예를 보인 횡단면도.

도 7 및 도 8은 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조를 구성하는 리브 일체형 필라 트림의 보강부의 다른 실시예를 보인 부분 발췌도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1,2 ; 웨더 스트립 3 ; 인너 패널

10,20,30 ; 리브 일체형 필라 트림 11,21,31 ; 횡방향 리브

12,22,32 ; 종방향 리브 12a,21b ; 외측부

12b,21a,31b,32b ; 내측부 31a,32a ; 보강부

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 양측변부에 사이드 웨더 스트립이 각각 결합되는 인너 패널과, 상기 인너 패널의 일측에 그 인너 패널과 소정의 간격을 유지하면서 설치되고 내측면의 전체 또는 일부 구간에 인너 패널과 소정의 갭이 유지되는 복수개의 횡방향 리브 및 종방향 리브가 일체로 형성된 리브 일체형 필라 트림을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조가 제공된다.

상기 리브 일체형 필라 트림의 일실시예로써, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 종방향 리브의 외측부는 횡방향 리브로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 하고, 상기 종방향 리브의 외측부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한다.

상기 종방향 리브의 외측부 두께는 횡방향 리브에 형성된 내측부의 두께보다 얇게 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 리브 일체형 필라 트림의 다른 실시예로써, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 종방향 리브의 폭을 횡방향 리브의 폭보다 짧게 형성하고, 상기 횡방향 리브의 외측부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한다.

상기 횡방향 리브는 종방향 리브의 외측단부를 연결하는 연장선을 중심으로 내측부와 외측부로 구분하고, 상기 외측부의 두께를 내측부의 두께 보다 얇게 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 리브 일체형 필라 트림의 또 다른 실시예로써, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 횡방향 리브 및 종방향 리브의 외측단부 중 적어도 어느 한 곳 이상에 보강부를 연장 형성하고, 상기 보강부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한다.

상기 보강부의 두께는 횡방향 리브 및 종방향 리브의 내측부 두께보다 얇게 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 종방향 리브는 소정의 간격을 두고 평행하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라는, 양측변부에 사이드 웨더 스트립(weather strip)(1)(2)이 각각 결합되는 인너 패널(inner panel)(3)과, 상기 인너 패널(3)의 일측에 그 인너 패널(3)과 소정의 간격을 유지하면서 설치되고 양측단부가 사이드 웨더 스트립(1)(2)에 지지되며 내측면의 전체 또는 일부 구간에 인너 패널(3)과 소정의 갭(gap)(G)이 유지되는 복수개의 횡방향 리브(11) 및 종방향 리브(12)가 일체로 형성된 리브 일체형 필라 트림(10)을 포함하고 있다.

상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 일실시예를 설명하면, 상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면에 횡방향 리브(11) 및 종방향 리브(12)를 일정 간격을 두고 격자상으로 형성하되, 상기 종방향 리브(12)의 외측부(12a)는 횡방향 리브(11)로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 하고, 상기 종방향 리브(12)의 외측부(12a)와 인너 패널(3)의 사이에 소정의 갭(G)을 두도록 한다.

상기 횡방향 리브(11)는 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면 전체 또는 일부 구간에 걸쳐 동일한 곡률로 형성되어 있으며, 외측연부도 인너 패널(3)과 동일한 곡률로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 종방향 리브(12)는 일정한 간격을 두고 평행하도록 형성하는 것이 바람직하며, 상기 외측부(12a)의 두께는 횡방향 리브(11)에 형성된 내측부(12b)의 두께보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 횡방향 및 종방향 리브(11)(12)의 두께는 리브 일체형 필라 트림(10)의 종류, 즉 프론트 필라, 센터 필라, 리어 필라에 따라 0.5 ∼ 2.0mm으로 달리할 수도 있고, 높이도 각각 달리할 수도 있다.

상기 인너 패널(3)과 리브 일체형 필라 트림(10)에 형성된 종방향 리브(12)의 외측부(12a) 사이의 갭(G)도 리브 일체형 필라 트림(10)의 종류에 따라서 1 ∼ 8mm 정도로 유지하는 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 리브 일체형 필라 트림(10)과 인너 패널(3)의 사이에 소정의 갭(G)을 두는 이유는 리브 일체형 필라 트림(10)에 탑승자의 두부가 충돌하는 경우, 그 리브 일체형 필라 트림(10)이 적당히 변형되면서 충격을 흡수하도록 하기 위함이다.

만일, 리브 일체형 필라 트림(10)과 인너 패널(3)의 사이에 갭(G)이 없다면 필라 트림(10)의 충격이 그대로 인너 패널(3)로 전달되어 두부에 심한 충격이 전달된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조에 있어서는, 자동차 사고로 인해 탑승자의 두부가 리브 일체형 필라 트림(10)에 부딪히게 되면, 먼저 1차적으로 리브 일체형 필라 트림(10)이 변형되면서 충격의 일부를 흡수하게 되고, 2차적으로 상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면에 일체로 형성된 종방향 리브(12)의 외측부(12a)가 인너 패널(3)에 부딪혀 찌그러지면서 충격의 일부를 흡수하며, 3차적으로 리브 일체형 필라 트림(10)의 횡방향 리브(11) 및 종방향 리브(12)가 파단되면서 충격의 나머지를 흡수하게 되는 것이다.

따라서, 탑승자의 두부가 인너 패널(3)에 직접 부딪히는 현상을 방지함과 아울러 충격 에너지를 3차에 걸쳐 골고루 흡수함으로써 탑승자 두부의 상해 및 사망을 방지할 수 있다.

이 때, 상기 인너 패널(3)과 종방향 리브(12)의 외측부(12a)의 사이에 소정의 간격으로 갭(G)이 형성되어 있으므로, 리브 일체형 필라 트림(10)이 변형이 변형을 일으키면서 충격을 흡수할 수 있는 공간을 제공하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조에 의하면, 인체 모형을 이용한 반복되는 실험 결과, 도 1에 도시한 B 그래프의 특성을 충분히 만족하는 것을 알 수 있었으며, 또한 미국 FMVSS201의 실내 승객 보호에 따른 법규를 충분히 만족시키는 결과를 얻을 수 있었다.

한편, 도 5는 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조의 다른 실시예를 보인 것으로, 도 4에 도시한 충격 흡수형 필라구조에서 횡방향 리브(21) 및 종방향 리브(22)의 폭 길이를 반대로 형성하여 구성할 수 있다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면에 횡방향 리브(21) 및 종방향 리브(22)를 일정 간격을 두고 격자상으로 일체로 형성하되, 상기 종방향 리브(22)의 폭을 횡방향 리브(21)의 폭보다 짧게 형성하고, 그 종방향 리브(22)의 외측단부를 연결하는 연장선을 중심으로 횡방향 리브(21)를 내측부(21a)와 외측부(21b)로 구분하며, 상기 외측부(21b)의 두께를 내측부(21a)의 두께 보다 얇게 형성하여 구성한다.

이 때, 상기 횡방향 리브(21)의 외측부(21b)와 인너 패널(3)의 사이에 소정의 갭(G)을 두도록 한다.

상기 횡방향 리브(21)는 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면 전체 또는 일부 구간에 걸쳐 동일한 곡률로 형성되어 있으며, 외측부(21b)도 인너 패널(3)과 동일한 곡률로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 종방향 리브(22)는 일정한 간격을 두고 평행하도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 횡방향 및 종방향 리브(21)(22)의 두께는 리브 일체형 필라 트림(10)의 종류, 즉 프론트 필라, 센터 필라, 리어 필라에 따라 0.5 ∼ 2.0mm으로 달리할 수도 있고, 높이도 각각 달리할 수도 있다.

상기 인너 패널(3)과 리브 일체형 필라 트림(10)에 형성된 횡방향 리브(22)의 외측부(21b) 사이의 갭(G)도 리브 일체형 필라 트림(10)의 종류에 따라서 0.8 ∼ 1.0mm 정도로 유지하는 하는 것이 바람직하다.

도면중 본 고안의 일실시예와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 다른 실시예에 의한 충격 흡수형 필라구조에 있어서는, 자동차 사고로 인해 탑승자의 두부가 필라 트림(10)에 부딪히게 되면, 먼저 1차적으로 필라 트림(10)이 변형되면서 충격의 일부를 흡수하게 되고, 2차적으로 상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면에 일체로 형성된 횡방향 리브(21)의 외측부(21b)가 인너 패널(3)에 부딪혀 찌그러지면서 충격의 일부를 흡수하며, 3차적으로 리브 일체형 필라 트림(10)의 횡방향 리브(11) 및 종방향 리브(12)가 파단되면서 충격의 나머지를 흡수하게 되는 것이다.

한편, 도 6은 본 고안에 충격 흡수형 필라구조의 또 다른 실시예를 보인 것으로, 상기 리브 일체형 필라 트림(10)의 내측면에 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)를 일정 간격을 두고 격자상으로 일체로 형성하되, 상기 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)의 외측단부에 보강부(31a)(32a)를 각각 연장 형성하여 구성한 것이다.

상기 보강부(31a)(32a)의 형상은 도면에 도시한 실시예와 같이, 사다리꼴로 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 꼭 사다리꼴에만 한정하는 것은 아니며 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 반구형 또는 삼각형 등으로 변형하여 실시하여도 무방하다.

상기 보강부(31a)(32a)는 도면에 도시한 실시예와 같이, 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)에 각각 형성할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 횡방향 리브(31)에만, 또는 종방향 리브(32)에만 형성하여도 무방하다.

상기 보강부(31a)(32a)의 두께는 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)의 내측부(31b)(32b)의 두께보다 얇게 형성하는 것이 바람직하며, 그 보강부(31a)(32a)와 인너 패널(3)의 사이에 소정의 갭(G)을 두도록 한다.

상기와 같은 본 고안의 또 다른 실시예에 있어서도, 자동차 사고로 인해 탑승자의 두부가 필라 트림(10)에 부딪히게 되면, 먼저 1차적으로 필라 트림(10)이 변형되면서 충격의 일부를 흡수하게 되고, 2차적으로 리브 일체형 필라 트림(10)에 형성된 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)의 보강부(31a)(32a)가 인너 패널(3)에 부딪혀 찌그러지면서 충격의 일부를 흡수하며, 3차적으로 횡방향 리브(31) 및 종방향 리브(32)의 내측부(31b)(32b)가 파단되면서 충격의 나머지를 흡수하게 되는 것이다.

이외에 상세하게 설명하지 않은 구성 및 작용은 본 고안의 일실시예에 따른 충격 흡수형 필라구조와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 충격 흡수형 필라구조는, 양측변부에 사이드 웨더 스트립이 각각 결합되는 인너 패널과, 상기 인너 패널의 일측에 그 인너 패널과 소정의 간격을 유지하면서 설치되고 내측면의 전체 또는 일부 구간에 인너 패널과 소정의 갭이 유지되는 복수개의 횡방향 리브 및 종방향 리브가 일체로 형성된 리브 일체형 필라 트림을 포함하여 구성함으로써 자동차의 사고로 탑승자의 두부(頭部)가 필라 트림에 충돌하는 경우, 그 충격 에너지를 여러 단계에 걸쳐 골고루 흡수하여 탑승자의 상해 및 사망을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 양측변부에 사이드 웨더 스트립이 각각 결합되는 인너 패널과,

   상기 인너 패널의 일측에 그 인너 패널과 소정의 간격을 유지하면서 설치되고 내측면의 전체 또는 일부 구간에 인너 패널과 소정의 갭이 유지되는 복수개의 횡방향 리브 및 종방향 리브가 일체로 형성된 리브 일체형 필라 트림을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 종방향 리브의 외측부는 횡방향 리브로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 하고, 상기 종방향 리브의 외측부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 종방향 리브의 외측부 두께는 횡방향 리브에 형성된 내측부의 두께보다 얇게 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 종방향 리브의 폭을 횡방향 리브의 폭보다 짧게 형성하고, 상기 횡방향 리브의 외측부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 횡방향 리브는 종방향 리브의 외측단부를 연결하는 연장선을 중심으로 내측부와 외측부로 구분하고, 상기 외측부의 두께를 내측부의 두께 보다 얇게 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 리브 일체형 필라 트림의 내측면에 횡방향 리브 및 종방향 리브를 격자상으로 형성하되, 상기 횡방향 리브 및 종방향 리브의 외측단부 중 적어도 어느 한 곳 이상에 보강부를 연장 형성하고, 상기 보강부와 인너 패널의 사이에 소정의 갭을 두도록 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 보강부의 두께는 횡방향 리브 및 종방향 리브의 내측부 두께보다 얇게 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.
8. 제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종방향 리브는 소정의 간격을 두고 평행하도록 형성한 것을 특징으로 하는 충격 흡수형 필라구조.