KR20040042710A - 자동차용 니 볼스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 니 볼스터에 관한 것으로, 얇은 판재로 이루어져 운전자 전방의 로어 패널(2) 내측에 설치되는 제1완충패널(11)과, 상기 완충패널의 전면부에 그보다 상측으로 돌출되도록 설치되어 스티어링 칼럼(5)의 붕괴를 안내하는 제2완충패널(12)을 포함하여 이루어진다. 상기 제1완충패널 배면의 키 셋트(4)와 대응되는 곳에는 운전자의 무릎이 키 셋트에 부딪치지 않도록 하는 완충부재(13)가 더 설치될 수 있다. 이에 의하여, 자동차의 충돌 사고시 니 볼스터의 제2완충패널이 운전자의 가슴으로부터 가해지는 충격에 의해 붕괴되는 스티어링 칼럼(5)에 간섭되지 않고, 운전자의 무릎이 키 셋트에 직접 부딪치지 않게 된다.

Description

자동차용 니 볼스터 {KNEE-BOLSTER FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 니 볼스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 충돌 사고시 운전자의 무릎을 효과적으로 보호함과 아울러, 스티어링 칼럼의 붕괴를 간섭하지 않도록 한 자동차용 니 볼스터에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 충돌 사고시 운전석에 탑승한 운전자와 조수석에 탑승한 탑승자가 전방으로 이동하여 전방에 배치된 로어 패널(lower panel)에 접촉하게 되는데, 로어 패널이 쉽게 변형되면 무릎이 많이 이동하게 되어 머리와 가슴이 뒤로 젖혀지는 현상이 발생하여 에어백이 승객을 제대로 보호하지 못하게 된다. 이를 예방하기 위하여 차량의 충돌 사고시 승객의 무릎이 안쪽으로 깊숙히 이동하지 못하게 하는 소위 니 볼스터(knee bolster)가 운전석 앞쪽에 배치되는 로어 패널의 안쪽에 설치된다.

아울러, 니 볼스터는 승객의 무릎이 키 셋트(key set)에 부딪칠 때 가해지는 충격을 방지하기도 한다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 종래 니 볼스터(1)는, 얇은 스틸 판재로 이루어져, 로어 패널(2)의 안쪽에 로어 패널(2)을 따라 배치되면서 스티어링 휠(3)과 키 셋트(4)(도 3에 도시됨)의 안쪽에 배치된다.

이와 같이 구성된 니 볼스터(1)는, 차량의 충돌 사고시 운전자의 무릎으로부터 가해지는 충격에 의해 찌그러지는 등 변형되면서 충격을 흡수하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 자동차용 니 볼스트에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

차량의 충돌 사고시 도 2에서 보이는 바와 같이, 관성의 법칙에 의해 운전자가 전방으로 밀리게 되어 운전자의 무릎을 보호하기 위하여 니 볼스터(1)가 변형되면서 스티어링 칼럼(5)의 하측에 배치되고, 한편, 스티어링 휠(3)을 통해 운전자의 가슴에 가해지는 압박을 최소화하기 위하여 스티어링 칼럼(5)이 스티어링 샤프트(6)를 따라 축방향으로 밀리도록 설계되어 있는데, 이때, 스티어링 칼럼(5)이 밀리는 궤적 내에 니 볼스터(1)가 배치되어 있기 때문에 스티어링 칼럼(5)이 밀릴 때 니 볼스터(1)에 의해 간섭되어 스티어링 칼럼(5)이 설계를 따라 붕괴되지 못하고 현위치를 유지하므로 운전자의 가슴에 심한 압박이 가해지게 된다. 한편, 에어백 장착 차량의 경우 스티어링 칼럼(5)의 붕괴 정도를 감안하여 에어백이 작동되도록 설계되지만, 스티어링 칼럼(5)이 정상적으로 붕괴되지 않으므로 에어백이 큰 도움을 주지 못하며, 에어백에 의한 사고가 발생될 수도 있다.

이러한 현상이 발생되지 않도록 스티어링 칼럼(5)과 니 볼스터(1)의 간격을 넓게 할 수 있으나, 이는 외관상 좋지 않기 때문에 실질적으로 도움이 되지 못하고 있다.

그리고, 자동차의 충돌 사고시 운전자의 무릎이 키 셋트(4)에 직접적으로 부딪치게 되어 무릎에 심한 충격이 가해질 수 있다. 운전자의 무릎이 키 셋트(4)에 직접 충돌하지 않도록 니 볼스터(1)를 키 셋트(4)의 전방측에 설치하지만 스틸 판재로 이루어진 니 볼스터(1)로서는 안전법규에 명시된 무릎 상해치를 만족할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 충돌 사고시 운전자의 가슴으로부터 가해지는 충격에 의해 붕괴되는 스티어링 칼럼과 간섭되지 않도록 한 자동차용 니 볼스터를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 키 셋트와의 충격에 의한 무릎의 상해치를 최소화하려는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 니 볼스터의 설치 상태를 도시한 측면도.

도 2는 자동차의 충돌 사고시 종래 기술에 따른 자동차용 니 볼스터의 변형을 도시한 측면도.

도 3은 자동차의 충돌시 종래 기술에 따른 자동차용 니 볼스터의 변형을 도시한 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터의 전면 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터의 배면 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터의 설치 상태를 보인 측면도.

도 7은 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터의 작용을 보인 측면도.

도 8은 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터에 적용된 완충부재의 설치 상태를 보이기 위한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 니 볼스터, 11,12 : 완충패널

13 : 완충부재, 2 : 로어 패널

3 : 스티어링 휠, 4 : 키 셋트

5 : 스티어링 칼럼

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터는, 운전자의 전방 하측에 설치되는 로어 패널의 내측에 배치되어 운전자의 무릎으로부터 가해지는 충격을 흡수하는 제1완충패널과; 그리고, 상기 완충패널의 일측에 설치되면서 그 상단부가 스티어링 칼럼의 하측에 배치되어 자동차의 충돌 사고시 상기 스티어링 칼럼의 붕괴를 안내하는 제2완충패널;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제1완충패널의 배면에는 운전자의 무릎이 키 셋트에 직접 부딪치지 않도록 하면서 무릎에 가해지는 충격을 줄이기 위한 완충부재가 더 설치될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 4와 도 6에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터(10)는, 얇은 판재로 이루어져 운전석 전방측의 로어 패널 내측에 설치되는 제1완충패널(11)과, 상기 제1완충패널(11)의 일측에 설치되는 제2완충패널(12)로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2완충패널(11,12)은 차량의 충돌 사고시 운전자의 무릎으로부터 가해지는 충격을 최대한 흡수하고, 무릎의 밀림을 최소화할 수 있도록 일정 형상으로 벤딩 형성될 수 있다.

제1완충패널(11)은 기존 니 볼스터를 이용할 수 있으며, 제2완충패널(12)은 제1완충패널(11)에 이보다 상측으로 돌출되도록 설치될 수 있다.

제2완충패널(12)은 완충패널(11)과 마찬가지로 외력에 의해 충격을 흡수할 수 있는 구조이면서 차량의 충돌에 의한 변형시 그 상단부가 스티어링 칼럼(5)이 붕괴되는 궤적에 침입하지 않고 붕괴를 안내하도록 스티어링 칼럼(5)의 안쪽에 배치될 수 있다.

그리고, 도 5와 도 8에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 니 볼스터(10)에는 차량의 충돌시 운전자의 무릎이 전방의 키 셋트(4)(도 8에 도시됨)에 충돌할 때 무릎에 가해지는 충격을 최소화할 수 완충부재(13)가 더 설치될 수 있다.

완충부재(13)는 충격흡수력이 뛰어난 폼(foam)계열의 것일 수 있으며, 예컨대, 우레탄 폼일 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 니 볼스터의 작용은 다음과 같다.

차량의 주행 중 충돌 사고가 발생되면 운전자는 관성의 법칙에 의해 전방으로 이동하게 된다. 운전자의 무릎이 전방으로 이동함에 따라 그 전방의 로어 패널(2)에 부딪쳐 로어 패널(2)과 그 전방의 니 볼스터(10)의 제1 및 제2완충패널(11,12)이 변형되면서 무릎으로부터 가해지는 충격을 흡수하여 무릎의 밀림을 막게 된다. 도 7에서 보이는 바와 같이, 제1 및 제2완충패널(11,12)이 충돌에 의해 변형될 때 제2완충패널(12)의 상단부는 스티어링 칼럼(5)의 하측에 배치되어 스티어링 칼럼(5)의 붕괴시 간섭되지 않으며, 한편으로는 스티어링 칼럼(5)의 붕괴를 안내할 수 있다.

이와 동시에, 운전자의 가슴 부위가 스티어링 휠(3)에 충돌하게 되며, 운전자의 가슴 부위를 최대한 보호하기 위하여 가슴 부위로부터 가해지는 충돌에너지에 의해 스티어링 칼럼(5)이 스티어링 샤프트(6)의 안내를 받아 축방향으로 밀리게 된다. 이때, 스티어링 칼럼(5)의 하측에 배치된 제2완충패널(12)에 간섭을 받지 않고 오히려 제2완충패널(12)의 안내를 받아 자연스럽게 붕괴되면서 충격을 흡수하게 된다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 운전자의 무릎이 전방으로 이동할 때 무릎이 로어 패널(2)과 니 볼스터(10)를 밀고 키 셋트(4)에 부딪치게 되며, 니 볼스터(10)의 배면에 배치된 완충부재(13)가 니 볼스터(10)에 가해지는 충격을 흡수하고, 무릎이 직접적으로 키 셋트(4)에 부딪치지 않게 된다.

따라서, 차량의 충돌 사고시 니 볼스터(10)가 스티어링 칼럼(5)의 붕괴를 안내하여 종래와 같이 스티어링 칼럼이 니 볼스터에 의해 붕괴되지 않는 현상이 발생되지 않는다.

그리고, 니 볼스터(10)에 추가로 설치된 완충부재(13)에 의해 무릎에 가해지는 충격이 대부분 흡수되고, 종래와 같이 무릎이 직접적으로 키 셋트에 부딪치지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 니 볼스터에 의하면, 차량의 충돌 사고시 니 볼스터에 의해 스티어링 칼럼이 자연스럽게 설계대로 붕괴되어 운전자의 가슴 부위에 가해지는 충격이 흡수되므로 운전자의 안전을 도모할 수 있고, 또한, 에어백 장착 차량의 경우 에어백에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.

그리고, 운전자의 무릎에 충격이 전가되지 않으므로 운전자를 보호할 수 있는 등의 효과가 있다.

본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 운전자의 전방 하측에 설치되는 로어 패널의 내측에 배치되어 운전자의 무릎으로부터 가해지는 충격을 흡수하는 제1완충패널과;

   상기 완충패널의 일측에 설치되면서 그 상단부가 스티어링 칼럼의 하측에 배치되어 자동차의 충돌 사고시 상기 스티어링 칼럼의 붕괴를 안내하는 제2완충패널;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 니 볼스터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1완충패널의 배면에는 운전자의 무릎이 키 셋트에 직접 부딪치지 않도록 하면서 무릎에 가해지는 충격을 줄이기 위한 완충부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 니 볼스터.