KR20050093140A - 허니컴방식 무릎충격흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 허니컴방식 무릎충격흡수구조에 관한 것으로서, 특히, 카울크로스바아에 고정되어 탑승자의 무릎을 보호하는 니볼스터 패널을 제1,제2,제3충격흡수패널이 제1,제2,제3,제4고정패널에 고정되어지는 벌집형상으로 형성하여 차량충돌시 다단계로 충격을 흡수하므로 탑승객의 무릎에 가하여지는 충격을 효율적으로 완충할 뿐만아니라 플라스틱으로 제조하여 부품수를 줄여주어 원가를 절감하고 조립공수를 줄여주어 조립성, 생산성을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명에 관한 것이다.

Description

허니컴방식 무릎충격흡수구조 { A Structure For absorbing The Knee Shock Of Honeycomb Type }

본 발명은 자동차의 무릎 충격흡수구조에 관한 것으로, 특히, 카울크로스바아에 고정되어 탑승자의 무릎을 보호하는 니볼스터 패널을 제1,제2,제3충격흡수패널이 제1,제2,제3,제4고정패널에 고정되어지는 벌집형상으로 형성하여 차량충돌시 다단계로 충격을 흡수하므로 탑승객의 무릎에 가하여지는 충격을 효율적으로 완충할 뿐만아니라 플라스틱으로 제조하여 부품수를 줄여주어 원가를 절감하고 조립공수를 줄여주어 조립성, 생산성을 증대하도록 하는 허니컴방식 무릎충격흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차가 충돌사고가 발생되면 일정속도로 진행하던 자동차는 충돌저항에 의해 정지하거나 주행속도가 급격히 떨어지나 실내의 운전자나 승객 그리고 각종 물품은 공간에서 이동중에 있는 그 속력과 그 주행방향을 유지하려는 관성력이 발생한다.

따라서, 자동차의 충돌사고가 발생되면 실내의 운전자나 승객은, 차량의 진행방향으로 신체가 쏠려 충격을 받거나 차량의 외부로 튀어나와 큰 상해를 입게 되는 데, 이를 방지하는 것으로 안전벨트가 개발되었고, 안전벨트를 채용하는 경우의 운전자나 승객과 그렇지 않는 경우와는 현저한 상해정도의 차이가 생긴다. 이러한 이유로 운전자나 승객의 안전밸트 착용을 의무화하는 법률이 시행되기에 이르렀다.

그런데, 자동차의 앞좌석의 경우에는 차량의 현재의 상황을 알려주는 계기와 운전자의 무료함을 달래주는 각종 음향기기 및 잡다한 물건을 보관할 수 있게 하는 글로브 박스가 있는 인스트루먼트 패널이 있다.

따라서, 운전석과 조수석에 앉은 사람은 뒷좌석의 사람보다 그 차량의 외부 충격으로 인한 상해 가능성과 그 정도가 크다고 볼 수 있는 데, 상기한 안전벨트는 운전자 등의 가슴부위가 인스트루먼트 패널에 부딪히는 것을 방지할 수 있으나, 인스트루먼트 패널이 무릎이하의 하체로 침투하는 것까지 방지할 수는 없다.

그러므로, 상기 인스트루먼트 패널을 설계시에는 자체 강도뿐만아니라 외부로부터 전해지는 충격하중에 대응하는 응력 등이 고려되어야 한다. 즉, 인스트루먼트 패널의 강도가 너무 약하면, 충돌사고시 관성에 의해 인스트루먼트 패널에 운전자등의 무릎이 깊숙히 침투하여 외부의 충격을 감쇄없이 그대로 받을 수 있으며, 또 너무 강하면 인스트루먼트 패널의 강도와 외부충격 그리고 운전자 등의 관성력의 합력이 운전자의 무릎에 전해져 큰 상해를 입힌다.

따라서, 상기 인스트루먼트 패널 내에 장착된 타이바아에 외부로 부터 전해지는 충격을 자체 탄성 등을 이용하여 완충 또는 흡수하는 무릎보호 충격흡수장치가 구비되어 있다.

도 1은 종래의 자동차 무릎충격흡수구조를 보인 단면도이고, 도 2는 종래의 자동차 무릎충격흡수구조의 니볼스터 패널을 보인 도면이다.

종래의 무릎충격흡수구조는, 인스트루먼트 패널(1)의 내부에 횡축 방향으로 설치되어 하중을 지지하는 카울크로스 바아(Cowl Cross Bar)(2)와; 상기 카울크로스바아(2)에 용접 혹은 체결수단에 의하여 고정되어 곡선 형상으로 굴곡져 형성되는 니볼스터패널(Knee Bolster Pannel)(4)과; 상기 니볼스터패널(4)에 일정거리 이격 설치되어져 탑승객 다리(8)의 무릎(10)에 접촉되어지는 충격흡수용 크러쉬패드(6)등으로 이루어진다.

상기한 바와 같은 상태에서 차량에 충돌이 이루어지는 경우에는, 차량에 충격이 전달되어지면서 탑승객이 전방으로 밀려 나게 되고, 다리(8)의 무릎(10)이 충격흡수용 크러쉬패드(6)로 밀려 들어가면서 니볼스터패널(4)이 굴곡진 부분이 구부려지면서 퉁격에너지를 흡수하여 완충하므로 무릎(10)에 가하여지는 충격을 흡수하여 무릎(10)을 보호하게 된다.

그런데, 상기한 종래의 무릎충격흡수구조는, 어느 정도의 충격력을 흡수하여 운전자 등의 하체를 보호하여 주는 효과는 있을 수 있으나, 고속 주행경우에는 외부에서 전해지는 충격력을 충분하게 흡수하지 못할 뿐만아니라 무릎의 충격을 흡수하는 성능을 만족하기 위하여서는 공간적인 제약이 많고 원가 및 중량이 과다하게되는 문제점을 지닌다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 카울크로스멤버에 고정되어 운전자의 탑승자의 무릎을 보호하는 니볼스터 패널을 벌집형상을 갖는 제1,제2,제3충격흡수패널이 제1,제2,제3,제4고정패널에 고정되어져 차량충돌시 다단계로 충격을 흡수하도록 하므로 탑승객의 무릎에 가하여지는 충격을 효율적으로 완충할 뿐만아니라 플라스틱으로 제조하여 부품수를 줄여주어 원가를 절감하고 조립공수를 줄여주어 조립성, 생산성을 증대하도록 하는 것이 목적이다.

이러한 목적은, 자동차용 무릎 충격흡수구조에 있어서, 인스트루먼트 패널의 내부에 횡축 방향으로 설치되어 하중을 지지하는 카울크로스 바아와; 상기 카울크로스 바아에 용접 혹은 체결수단에 의하여 고정되고, 벌집형상으로 다단계로 충격을 흡수하도록 형성된 허니컴 니볼스터패널과; 상기 허니컴 니볼스터패널에 일정거리 이격 설치되어져 탑승객 다리의 무릎에 접촉되어지는 충격흡수용 크러쉬패드를 포함하여 이루어지는 허니컴 방식 무릎 충격흡수구조를 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 허니컴 니볼스터패널은, 상기 카울크로스바아에 용접 혹은 체결수단으로 면 고정되는 제1고정패널과; 상기 제1고정패널에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제1충격흡수패널과; 상기 제1충격흡수패널에 각각 면접촉하여 형성되는 제2고정패널과; 상기 제2고정패널에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제2충격흡수패널과; 상기 제2충격흡수패널에 각각 면접촉하여 형성되는 제3고정패널과; 상기 제3고정패널에 직각방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제3충격흡수패널와; 상기 제3충격흡수패널에 각각 면 접촉하여 고정되어 차량충돌시 상기 충격흡수용 크러쉬패드에 접촉되어져 충격을 받아들이는 제4고정패널로 구성되는 것이 바람직 하다.

그리고, 상기 제1,제2,제3,제4고정패널로 갈수록 패널의 설치면적이 넓어지고, 상기 제1,제2,제3충격흡수패널로 갈수록 패널의 설치범위와 설치갯수가 증가하는 것이 바람직 하다.

그리고, 상기 허니컴 니볼스터패널은, 프라스틱 사출물로 형성하는 것이 바람직 하다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 무릎충격흡수구조를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 무릎충격흡수구조를 보인 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 허니컴방식 니볼스터 패널을 보인 사시도이다.

본 발명의 구성은, 자동차용 무릎 충격흡수구조에 있어서, 인스트루먼트 패널(미도시)의 내부에 횡축 방향으로 설치되어 하중을 지지하는 카울크로스 바아(Cowl Cross Bar)(2)와; 상기 카울크로스 바아(2)에 용접 혹은 체결수단에 의하여 고정되고, 벌집형상으로 다단계로 충격을 흡수하도록 형성된 허니컴 니볼스터패널(Honeycomb Knee Bolster Pannel)(4)과; 상기 허니컴 니볼스터패널(4)에 일정거리 이격 설치되어져 탑승객 다리(8)의 무릎(10)에 접촉되어지는 충격흡수용 크러쉬패드(6)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 허니컴 니볼스터패널(4)은, 상기 카울크로스바아(2)에 용접 혹은 체결수단으로 면 고정되는 제1고정패널(22)과; 상기 제1고정패널(22)에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제1충격흡수패널(24)과; 상기 제1충격흡수패널(24)에 각각 면접촉하여 형성되는 제2고정패널(26)과; 상기 제2고정패널(26)에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제2충격흡수패널(28)과; 상기 제2충격흡수패널(26)에 각각 면접촉하여 형성되는 제3고정패널(30)과; 상기 제3고정패널(30)에 직각방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제3충격흡수패널(32)와; 상기 제3충격흡수패널(32)에 각각 면 접촉하여 형성되어 차량충돌시 상기 충격흡수용 크러쉬패드(6)에 접촉되어져 충격을 받아들이는 제4고정패널(34)로 구성된다.

그리고, 상기 제1,제2,제3,제4고정패널(22)(26)(30)(32)로 갈수록 설치면적이 넓어지고, 상기 제1,제2,제3충격흡수패널(24)(28)(32)로 갈수록 설치범위와 설치갯수가 증가하도록 구성된다.

그리고, 상기 제1,제2,제3,제4고정패널(22)(26)(30)(34)는 각각 거의 유사한 곡류로 형성하는 것이 바람직 하다. 특히, 제2,제3,제4고정패널(26)(30)(34)는, 같은 곡률로 형성하는 것이 바람직 하다.

그리고, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)은, 프라스틱 사출물로 형성하는 것이 바람직 하다. 물론, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)은, 금속판재를 절개하여 각각 부분을 분리형성하여 용접등을 이용하여 제조하는 것이 가능하다.

이하, 첨부도면에 의하여 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 살펴보도록 한다.

먼저, 도 3 내 지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)을 프라스틱 사출물 혹은 금속재로 제조하여 상기 제1고정패널(22)을 상기 카울크로스바아(2)에 나사 혹은 볼트등의 체결수단을 사용하거나 용접등을 이용하여 고정하도록 한다.

상기 허니컴 니볼스터패널(20)의 제4고정패널(34)이 탑승객의 다리(8)의 무릎(10)에 대하여 설치되어지는 충격흡수용 크러쉬패드(6)와 일정한 간격을 두고서 설치되어진다.

이와 같이, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)을 설치한 상태에서 차량충돌이 발샐하는 경우, 탑승객 다리(8)의 무릎(10)이 전방을 밀려지면서 충격흡수용 크러쉬패드(6)에 부딪치게 된다.

그리고, 상기 충격흡수용 크러쉬패드(6)가 찌그러지면서 충격력이 전달되어져 상기 허니컴 니볼스터패널(20)의 제4고정패널(34)을 가압하여 제3충격흡수패널(32)에서 1차로 충격을 흡수하게 된다.

그리고, 상기 제3충격흡수패널(32)에서 미쳐 흡수되지 못한 충격력은 상기 제3고정패널(30)로 전달되어져 제2충격흡수패널(28)이 찌그러지면서 2차로 충격력을 흡수하게 된다.

그리고, 상기 제2충격흡수패널(28)에서 미쳐 흡수되지 못한 충격력은 상기 제2고정패널(26)로 전달되어져 제1충격흡수패널(24)이 찌그러지면서 3차로 충격력을 흡수하게 된다.

그리고, 상기 제1충격흡수패널(24)은, 제1고정패널(22)을 통하여 카울크로스바아(2)에 고정되므로 최종적으로 전달되어지는 충격력이 지지되어진다.

상기한 바와 같이, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)에 전달되어지는 충격력을 벌집형상으로 이루어지는 다단계의 제1,제2,제3,제4고정패널(22)(26)(30)(34) 및 제1,제2,제3충격흡수패널(24)(28)(32)에서 충격을 최대한으로 흡수하므로 무릎(10)을 효율적을 보호하도록 한다.

그리고, 상기 허니컴 니볼스터패널(20)을 프라스틱 사출물로 재조하는 경우, 조립공수가 줄어들어 원가가 절감되고, 중량 및 부품수가 줄어드는 특징을 지닌다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 허니컴방식 무릎충격흡수구조를 사용하게 되면, 카울크로스멤버에 고정되어 탑승자의 무릎을 보호하는 니볼스터 패널을 제1,제2,제3충격흡수패널이 제1,제2,제3,제4고정패널에 고정되어지는 벌집형상으로 형성하여 차량충돌시 다단계로 충격을 흡수하도록 하므로 탑승객의 무릎에 가하여지는 충격을 효율적으로 완충할 뿐만아니라 플라스틱으로 제조하여 부품수를 줄여주어 원가를 절감하고 조립공수를 줄여주어 조립성, 생산성을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 종래의 자동차 무릎충격흡수구조를 보인 단면도이고,

도 2는 종래의 자동차 무릎충격흡수구조의 니볼스터 패널을 보인 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 무릎충격흡수구조를 보인 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 무릎충격흡수구조를 보인 확대 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 허니컴방식 니볼스터 패널을 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 카울크로스 바아 4 : 니볼스터 패널

6 : 충격흡수용클러쉬패드 8 : 다리

10 : 무릎 20 : 허니컴 니볼스터패널

22 : 제1고정패널 24 : 제1충격흡수패널

26 : 제2고정패널 28 : 제2충격흡수패널

30 : 제3고정패널 32 : 제3충격흡수패널

34 : 제4고정패널

Claims (4)

1. 자동차용 무릎 충격흡수구조에 있어서,

   인스트루먼트 패널의 내부에 횡축 방향으로 설치되어 하중을 지지하는 카울크로스 바아와;

   상기 카울크로스 바아에 용접 혹은 체결수단에 의하여 고정되고, 벌집형상으로 다단계로 충격을 흡수하도록 형성된 허니컴 니볼스터패널과;

   상기 허니컴 니볼스터패널에 일정거리 이격 설치되어져 탑승객 다리의 무릎에 접촉되어지는 충격흡수용 크러쉬패드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 허니컴방식 무릎충격흡수구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 허니컴 니볼스터패널은, 상기 카울크로스바아에 용접 혹은 체결수단으로 면 고정되는 제1고정패널과; 상기 제1고정패널에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제1충격흡수패널과; 상기 제1충격흡수패널에 각각 면접촉하여 형성되는 제2고정패널과; 상기 제2고정패널에 직각 방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제2충격흡수패널과; 상기 제2충격흡수패널에 각각 면접촉하여 형성되는 제3고정패널과; 상기 제3고정패널에 직각방향으로 일정 간격으로 형성되는 다수의 제3충격흡수패널와; 상기 제3충격흡수패널에 각각 면 접촉하여 고정되어 차량충돌시 상기 충격흡수용 크러쉬패드에 접촉되어져 충격을 받아들이는 제4고정패널로 구성된 것을 특징으로 하는 허니컴방식 무릎충격흡수구조.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 상기 제1,제2,제3,제4고정패널로 갈수록 패널의 설치면적이 넓어지고, 상기 제1,제2,제3충격흡수패널로 갈수록 패널의 설치범위와 설치갯수가 증가하는 것을 특징으로 하는 허니컴방식 무릎충격흡수구조.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 허니컴 니볼스터패널은, 프라스틱 사출물로 형성하는 것을 특징으로 하는 허니컴방식 무릎충격흡수구조.