KR20040055066A - 탑승자 무릎 보호용 볼스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부패널과 하부패널로 이루어진 볼스터브라켓이 2단계에 걸친 순차적인 변형을 발생시키도록 함으로써, 탑승자의 무릎으로부터 전달되는 하중을 효과적으로 흡수하여 무릎의 부상을 저감시키며, 무릎의 이동량을 적절히 제한하여 탑승차의 신체가 에어백에 적절히 안착될 수 있는 자세를 유지시켜주어 차량의 안전성을 크게 향상시킨다.

Description

탑승자 무릎 보호용 볼스터{bolster to protect knee of passenger}

본 발명은 차량 탑승자(특히, 운전자)의 무릎이 차량의 충돌 사고시에 전방으로 이동할 때, 무릎으로부터 제공되는 하중을 흡수하도록 하여 부상을 줄이도록 하는 탑승자의 무릎 보호용 볼스터에 관한 것이다.

도 1은 종래의 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 구조를 도시한 것으로서, 탑승자의 무릎(100)과 카울크로스바(102) 사이에 볼스터브라켓(104)과 볼스터패널(106)로 이루어진 볼스터(108)가 설치되어 있다.

상기 볼스터브라켓(104)은 상부패널(110)과 하부패널(112)의 전방부분과 후방부분이 서로 접합되어 탑승자와 카울크로스바의 사이에 폐공간(114)을 형성하고 있으며, 상기 상부패널의 중간부분(116)은 대체로 수평방향으로 길게 형성되어 있으며, 하부패널에도 수평방향으로 길게 형성된 수평부(118)가 구비되어 있다.

한편, 상기 하부패널의 수평부(118)로부터 탑승자쪽으로 상향하여 기울어지게 절곡된 경사부(120)에는 상기 볼스터패널(106)이 장착된 구조이다.

상기와 같은 탑승자 무릎 보호용 볼스터는 충돌 사고시 도 2에 도시된 바와 같이, 탑승자의 무릎(100)이 전방으로 전진하게 되면, 상기 상부패널(110)과 하부패널(112)이 이루는 볼스터브라켓(104)이 변형되면서, 무릎(100)으로부터 전달되는 하중을 흡수하여 무릎(100)의 부상을 방지 내지는 저감하도록 하는 것이다.

즉, 탑승자의 무릎(100)으로부터 하중이 가해지면, 상기 상부패널의 중간부분(116)과 하부패널의 수평부(118)에 의해서 그 하중이 대체로 수평방향으로 전해지는데, 이와 같이 전달된 하중은 도 2에 도시된 바와 같이 볼스터브라켓(104)이 카울크로스바(102)의 전방으로 밀리는 형태의 변형을 발생시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 형태의 변형은 탑승자의 무릎(100)으로부터 전달되는 하중을 효과적으로 지지해주지 못하여 부상을 방지하는 데에 바람직하지 못하다. 즉, 상기 볼스터브라켓(104)의 변형은 상기 상부패널과 하부패널이 이루는 폐공간(114) 내에서 이루어지면서 무릎(100)이 제공하는 하중을 적절히 흡수할 수 있는 상태로 이루어져야 하는데, 상기와 같이 볼스터브라켓(104)이 쉽게 밀리는 상태의 변형은 무릎(100)의 충격적인 이동에 대하여 단계적인 충격흡수력을 제공하지 못하여 무릎의 부상을 효과적으로 억제하지 못하며, 무릎(100)이 전방으로 과도하게 이동하게 함에 의해 탑승자의 신체가 에어백에 적절히 안착되기 어려운 자세가 되게 하여 탑승자의 신체 보호에 미흡한 측면이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 탑승자의 무릎으로부터 전달되는 하중을 효과적으로 흡수하며, 무릎의 이동량을 적절히 제한하여 탑승차의 신체가 에어백에 적절히 안착될 수 있는 자세를 유지시켜주어 안전성을 크게 향상시킨 탑승자 무릎 보호용 볼스터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 설치 상태를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 작용을 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 구조를 설명한 도면,

도 4는 도 3의 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 작용을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 볼스터3; 상부패널

5; 하부패널7; 볼스터브라켓

9; 볼스터패널11; 카울크로스바

13; 폐공간15; 상부패널의 중간부분

19; 변곡점21; 제1부

23; 제2부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 탑승자 무릎 보호용 볼스터는 상부패널과 하부패널의 전방부분과 후방부분이 접합되어 카울크로스바와 탑승자의 사이에 폐공간을 형성하는 볼스터에 있어서;

상기 상부패널의 중간부분은 탑승자의 무릎이 볼스터에 충돌하는 방향을 따라 길게 형성되고;

상기 상부패널의 전방부분이 상기 하부패널의 전방부분과 접합되도록 절곡된 부위는 상기 카울크로스바의 수직폭 내에 위치하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 탑승자 무릎 보호용 볼스터의 구조를 설명한 도면으로서, 볼스터(1)는 상부패널(3)과 하부패널(5)로 이루어진 볼스터브라켓(7)과, 상기 하부패널(5)에 장착된 볼스터패널(9)로 구성되며, 상기 상부패널(3)과 하부패널(5)의 전방부분과 후방부분이 접합되어 카울크로스바(11)와 탑승자의 사이에 폐공간(13)을 형성하도록 되어 있다.

상기 상부패널(3)의 중간부분(15)은 탑승자의 무릎(17)이 볼스터(1)에 충돌하는 방향을 따라 길게 형성되는데, 여기서, 상기 탑승자의 무릎(17)이 볼스터(1)에 충돌하는 방향이라 함은 차량의 충돌 사고시 탑승자의 무릎(17)이 발목관절을 회전축으로 하여 차량의 전방 상측을 향하여 회동하는 궤적에 그려지는 접선방향으로서, 보다 구체적으로 특정하면 무릎(17)이 볼스터(1)에 접촉하기 시작하는 지점에서의 접선방향 등으로 특정될 수 있을 것이다.

도 3에 도시된 상기 상부패널의 중간부분(15)은 직선형으로 형성되지 않고 곡률을 가지고 하측으로 볼록하게 형성된 상태이지만, 그 전체적인 길이방향은 대체로 상기 접선방향을 따라서 길게 배치된 것이다.

한편, 상기 상부패널(3)의 전방부분이 상기 하부패널(5)의 전방부분과 접합되도록 절곡된 부위(A)는 상기 카울크로스바(11)의 수직폭(B) 내에 위치하도록 하여, 상기 상부패널의 중간부분(15)이 탑승자의 무릎(17)과 카울크로스바(11) 사이를 대체로 직선을 이루면서 지지하는 구조를 취하고 있다.

이는, 무릎(17)으로부터 전달되는 하중이 상기 상부패널(3)의 중간부분(15) 및 카울크로스바(11)에 의해 견고하게 지지될 수 있고, 볼스터브라켓(7)의 변형이 상부패널(3)과 하부패널(5)이 이루는 폐공간(13) 내에서만 이루어질 수 있도록 하는 구조적 특성을 확보하도록 한다.

한편, 상기 상부패널의 중간부분(15)에는 탑승자의 무릎(17) 충돌시 국부적인 변형을 유도하는 응력집중수단이 구비되어 있는데, 본 실시예에서 상기 응력집중수단은 상부패널의 중간부분(15)에 형성된 변곡점(19)으로 구성하였다.

따라서, 상기 상부패널의 중간부분(15)은 상기 변곡점(19)을 기준으로 양쪽에 각각 R=300 등 소정의 곡률로 아래쪽으로 볼록하게 형성된 구조이어서, 무릎(17)으로부터 제공되는 하중에 의해 변형이 이루어지기 시작할 때, 그 변형이 상기 변곡점(19)에서 먼저 집중적으로 발생되어 도 4에 도시된 바와 같이 변곡점(19)이 아래쪽으로 이동하면서 변형될 수 있도록 한다.

한편, 상기 하부패널(5)의 중간부분은 탑승자의 무릎(17)이 볼스터(1)에 충돌하는 방향을 따라 길게 형성된 제1부(21)와, 상기 제1부(21)로부터 탑승자쪽으로 상향 절곡된 제2부(23)를 포함하여 구성되도록 하고, 상기 상부패널의 변곡점(19)은 상기 상부패널의 중간부분(15) 중에서도 상기 제1부(21)와 제2부(23) 사이의 절곡부(C)를 통과하는 수직선(D)상에 형성되도록 하였다.

상기한 바와 같은 탑승자 무릎 보호용 볼스터(1)는 충돌 사고 등에 의해 탑승자의 무릎(17)이 차량의 전방 상측을 향해 이동하면서 하중을 가하게 되면, 상기 볼스터패널(9)과 하부패널(5) 및 상부패널(3)이 그 하중을 지지하면서 변형되는데, 상기 상부패널(3)부터 변형이 이루어지면서 하중을 흡수하고, 상기 상부패널(3)의 변형은 상기 변곡점(19)에서 집중적으로 발생되어 도 4에 도시된 바와 같은 형상으로 된다.

상기와 같은 1차적인 변형이 이루어진 후에도 계속적으로 무릎(17)으로부터 하중이 가해지면 상기 도 4의 상태에서 빗금쳐진 부분의 면적이 줄어드는 상태로 2차적 변형이 이루어지면서 하중을 흡수하게 된다.

따라서, 탑승자의 무릎(17)으로부터 제공되는 하중은 상기 상부패널(3)과 하부패널(5)의 2단계에 걸친 변형으로 적절히 흡수되며, 그 변형이 이루어지는 영역이 카울크로스바(11)와 탑승자의 무릎(17) 사이로 제어되므로, 무릎이 과도하게 차량의 전방으로 이동하는 것을 방지하여 탑승자의 신체가 에어백의 작용에 알맞은 자세를 유지할 수 있도록 해준다.

아울러, 상기한 바와 같은 2단계에 걸친 볼스터브라켓의 변형을 보다 확실하게 구현하기 위해 상기 상부패널(3)의 두께는 상기 하부패널(5)의 두께보다 얇게 형성하는 구조가 사용될 수 있는바, 바람직하게는 상부패널(3)의 두께를 1.0t로 하고 하부패널(5)의 두께를 1.4t로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 탑승자의 무릎으로부터 전달되는 하중을 효과적으로 흡수하여 무릎의 부상을 저감시키며, 무릎의 이동량을 적절히 제한하여 탑승차의 신체가 에어백에 적절히 안착될 수 있는 자세를 유지시켜주어 차량의 안전성을 크게 향상시킨다.

Claims (5)

1. 상부패널과 하부패널의 전방부분과 후방부분이 접합되어 카울크로스바와 탑승자의 사이에 폐공간을 형성하는 볼스터에 있어서;

   상기 상부패널의 중간부분은 탑승자의 무릎이 볼스터에 충돌하는 방향을 따라 길게 형성되고;

   상기 상부패널의 전방부분이 상기 하부패널의 전방부분과 접합되도록 절곡된 부위는 상기 카울크로스바의 수직폭 내에 위치하는 것

   을 특징으로 하는 탑승자 무릎 보호용 볼스터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부패널의 중간부분에는 탑승자의 무릎 충돌시 국부적인 변형을 유도하는 응력집중수단이 구비된 것을 특징으로 하는 탑승자 무릎 보호용 볼스터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 응력집중수단은 상부패널의 중간부분에 형성된 변곡점인 것

   을 특징으로 하는 탑승자 무릎 보호용 볼스터.
4. 제3항에 있어서,

   상기 하부패널의 중간부분은 탑승자의 무릎이 볼스터에 충돌하는 방향을 따라 길게 형성된 제1부와, 상기 제1부로부터 탑승자쪽으로 상향 절곡된 제2부를 포함하여 구성되고;

   상기 상부패널의 변곡점은 상기 제1부와 제2부의 절곡부를 통과하는 수직선상에 형성되는 것

   을 특징으로 하는 탑승자 무릎 보호용 볼스터.
5. 제1항에 있어서,

   상기 상부패널의 두께는 상기 하부패널의 두께보다 얇게 형성된 것

   을 특징으로 하는 탑승자 무릎 보호용 볼스터.