KR20060073979A - 자동차 내장 부품 및 부품 형성 방법 - Google Patents

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KR20060073979A
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글로리아 디. 완디즈
죤 디. 그레이
스코트 제이. 둘레츠케
미카엘 제이. 갈라거
피터 제이. 이안나찌
스코트 디. 패링톤
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텍스트론 오토모티브 컴퍼니 인코포레이티드
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  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)

Abstract

본 발명은 제1 및 제2 플라스틱 재료를 성형하여 가요성 테더링 에어백 전개 도어가 있는 자동차 인스트루먼트 패널을 형성하는 방법에 관한 것이다. 또한, 외부 케이싱, 이 외부 케이싱에 배치된 접근 개방부, 및 접근 개방부로부터 변위된 하나 이상의 은폐 위치와 접근 개방부에 인접한 표시 위치 사이에서 순차적으로 이동 가능하게 지지되며 케이싱 내부에 배치되는 2 이상의 저장 모듈을 갖는 콘솔 본체를 포함하는 차량의 탑승실 콘솔 조립체가 기재된다. 또한, 탑승실 천장의 하부 표면을 덮는 위치에서 차량에 장착되는 기판을 포함하는 차량 헤드라이너 조립체가 기재된다. 상부 기판 표면과 하부 기판 표면 사이의 기판 안에 공동을 일체로 형성하여 전기 배선, 광섬유 케이블, EA 폼 등을 위한 리셉터클을 제공하거나 기류를 유도하기 위한 덕트를 형성한다. 또한, 트림 패널, 이 트림 패널 안에 에어백 전개 개방부에 걸쳐지게 위치되는 에어백 도어 에어백 도어, 에어백 도어의 적어도 일부를 형성하는 취성 테어 시임 및 경질 플라스틱 칼라가 트림 패널에 부착되며, 에어백 도어는 경질 플라스틱 칼라와 일체로 형성된다.
플라스틱 재료, 가요성 테더링 에어백 전개 도어, 자동차 인스트루먼트 패널, 외부 케이싱, 트림 패널, 리셉터클

Description

자동차 내장 부품 및 부품 형성 방법{MOTOR VEHICLE INTERIOR COMPONENTS AND METHOD OF FORMING SUCH}
도 1은 본 발명에 따라 제조되고, 자동차의 에어백 시스템 위에 설치되며, 가요성 테더가 있는 일체형 에어백 전개 도어를 포함하는 자동차 인스트루먼트 패널의 사시도.
도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 화살표 방향으로 본 확대도.
도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 화살표 방향으로 본 도면.
도 4는 매우 낮은 온도에서 에어백의 전개 중에 에어백 도어가 열리고 파괴된 것을 보여주는 도 2와 유사한 도면.
도 5는 도 2 및 도 3에서 가요성 테더층을 유지하는데 사용되는 몰드 공구 및 성형된 후 가요성 테더층의 성형을 위해 공구 사이에 위치되는 인스트루먼트 패널의 단면을 나타내는 부분 사시도.
도 6은 도 5의 6-6 선을 따라 화살표 방향으로 본 도면.
도 7은 가요성 테더층이 없는 몰딩된 인스트루먼트 패널의 단면도 및 가요성 테더층을 형성하는 분무 장치의 선도.
도 8은 본 발명에 따라 구성되고, 폐쇄 위치의 일체형 에어백 전개 도어, 플라스틱 인서트 성형 힌지 및 일체형 장착/힌지 플랜지를 포함하는 자동차 인스트루 먼트 패널의 측면 단면도.
도 9는 에어백 전개 도어가 팽창되는 에어백에 의해 폐쇄 위치로부터 이동된 상태를 나타내는 도 8의 인스트루먼트 패널의 측면 단면도.
도 10은 에어백 전개 도어가 팽창하는 에어백에 의해 폐쇄 위치로부터 이동하면서 파괴되는 상태를 나타내는 도 8 및 도 9의 인스트루먼트 패널의 단면도.
도 11은 본 발명에 따라 구성되고, 자동차의 에어백 시스템 위에 설치되며, 플라스틱 인서트 성형 힌지가 있는 일체형 에어백 전개 도어를 포함하는 자동차 인스트루먼트 패널의 사시도.
도 12는 에어백 전개 도어가 폐쇄 위치에 있는 도 11의 인스트루먼트 패널 및 에어백 시스템의 측면 단면도.
도 13은 에어백 전개 도어가 에어백의 팽창에 의해 폐쇄 위치로부터 이동되는 상태를 나타내는 도 11의 인스트루먼트 패널 및 에어백 시스템의 측면 단면도.
도 14는 본 발명에 따라 구성되고, 일체형 에어백 전개 도어 및 금속 인서트 성형 힌지를 포함하는 자동차 인스트루먼트 패널의 측면 단면도.
도 15는 본 발명에 따라 구성되고, 인스트루먼트 패널의 내부 표면으로부터 횡방향 내측으로 연장되는 칼라, 폐쇄 위치에 있는 일체형 에어백 전개 도어 및 플라스틱 인서트 성형 힌지를 포함하는 자동차 인스트루먼트 패널의 측면 단면도.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따라 구성되고, 자동차 내부에 설치된 바닥 콘솔 조립체의 사시도.
도 17은 도 16의 바닥 콘솔 조립체의 사시 단면도.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따라 구성되고, 조립체의 카루셀부가 개방 위치에 있는 인스트루먼트 패널 조립체의 사시도.
도 19는 조립체의 카루젤부가 폐쇄 위치에 있는 도 18의 인스트루먼트 패널 조립체의 사시도.
도 20은 도 18의 20-20 선을 따라 취한 도 18의 인스트루먼트 패널 조립체의 부분 단면도.
도 21은 도 19의 21-21 선을 따라 취한 도 19의 인스트루먼트 패널 조립체의 부분 단면도.
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따라 구성된 인스트루먼트 패널 조립체의 부분 절단된 사시도.
도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따라 구성된 인스트루먼트 패널 조립체의 사시도.
도 24는 본 발명에 따라 구성된 헤드라이너 조립체의 사시도.
도 25는 도 24의 헤드라이너 조립체의 평면도.
도 26은 도 25의 26-26 선을 따라 취한 도 24의 헤드하이너 조립체의 측면 단면도.
도 26A는 도 26의 26A 원으로 표시된 부분의 확대도.
도 27은 본 발명의 방법에 따라 반쪽 다이들 사이에 용융 예비 성형물을 사출하는 예비 성형물 압출 다이가 있는 블로우 몰드의 측면 단면도.
도 28은 본 발명의 방법에 따라 용융 예비 성형물 안으로 가스를 사출하는 블로우 핀이 있는 도 27의 블로우 몰드의 측면 단면도.
도 29는 본 발명에 따른 가요성 테더링 힌지가 있는 일체형 에어백 전개 도어를 포함하며 차량의 에어백 시스템 위에 설치되는 자동차 인스트루먼트 패널의 사시도.
도 30은 도 29의 30-30 선을 따라 화살표 방향으로 본 확대도 및 에어백 시스템의 선도.
도 31은 도 30의 31-31 선을 따라 화살표 방향으로 본 도면.
도 32는 더 작은 단면적이 비교적 과장된 비율로 도시된 도 31과 유사한 도면으로, 도 30 및 도 31에 도시된 고온 압접(staked) 리벳 대신 에어백 도어에 가요성 테더링 힌지를 체결하는데 사용되는 접착제를 강조해서 도시한 도면.
도 33은 매우 낮은 온도에서 에어백의 전개 중에 열리고 떼어져도 유지되는 에어백 도어를 보여주는 도 30과 유사한 도면.
도 34는 본 발명의 변형례에 따라 구성된 자동차 인스트루먼트 패널의 개략적인 단면도.
도 35는 후속 용접에 대비하여 클램핑 고정구에 의해 유지되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널 및 테더링 힌지 층의 개략적인 부분 단면도.
도 36은 용접에 의해 결합된 도 35의 패널 및 테더링 힌지 층의 개략적인 부분 단면도.
도 37은 패널 및 테더링 힌지 층을 형성하고, 함께 결합시키고 자동차의 에어백 시스템 위의 적소에 설치하는 공정 단계를 보여내는 선도.
도 38은 칼라에 일체로 형성되고 인스트루먼트 패널의 인스트루먼트 패널 리테이너부에 있는 개방부에 설치되는 에어백 도어를 포함하며, 명확성을 위해 인스트루먼트 패널의 폼 층을 생략한 본 발명에 따른 인스트루먼트 패널의 배면 사시도.
도 39는 폼 층을 포함하는 도 38의 인스트루먼트 패널의 측면 단면도.
도 40은 본 발명에 따라 구성되고 변형 파스너 구성을 갖는 인스트루먼트 패널의 리테이너 및 단일 패널부의 측면 단면도.
본 발명은 차량용 내장 부품 및 부품 형성방법에 관한 것이다. 구체적으로는 차량 탑승실의 천장에 안감을 대기 위한 헤드라이너 조립체에 관한 것이다. 헤드라이너 조립체는 탑승실 천장의 하부 표면을 덮는 위치에서 차량에 장착되며, 상부 기판 표면 및 상기 상부 기판 표면 반대편에 배치된 하부 기판 표면을 구비하고, 성형 가능한 재료를 포함하는 기판과 탑승실 내의 공기를 분배하거나 전기 배선, 폼을 지지하도록 상기 상부 기판 표면과 상기 하부 기판 표면 사이에서 상기 기판 안에 형성되는 공동을 구비한다. 또한 이러한 헤드라이너 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다.
현재에, 대부분의 조수석의 측면 에어백 도어는 인스트루먼트 패널로부터 분리된 에어백 커버에 형성되는데, 그 이유는 인스트루먼트 패널이, 그것의 용도의 요구를 만족시키는데 특히 적절하지만 단일 층의 인스트루먼트 패널에 형성된 테어 시임에 의하여 경계가 한정되는 에어백 도어의 요구를 만족시키는 데에는 그다지 적절하지 않은 상업적으로 입수 가능한 다양한 열가소성 물질로 제조되기 때문이다. 예컨대, 그러한 인스트루먼트 패널을 제조하는데 사용된 합성수지 물질은 그것의 용도의 요구를 만족시키기 위하여 특정 수준의 강성과 높은 내열성을 가져야 하지만, 그러한 용도를 위하여 현재에 입수 가능한 물질은 연성을 유지하지 못하며 매우 낮은 온도 또는 냉각 온도에서 부서지기 쉽다. 이러한 저온에서의 연성의 부족은 에어백의 전개에 바람직하지 않으며, 에어백은 인스트루먼트 패널에 형성된 테어 시임과 일체이고 그것에 의하여 경계가 정해지며, 테어 시임은 테어 시임의 영역에서 패널에 작용하는 에어백 팽창 힘에 의하여 패널에 에어백 전개 개방부를 제공하도록 찢어진다. 스티렌-무수 말레산, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 산화물 및 폴리우레탄은 이러한 인스트루먼트 패널에 적절한 물질이지만, 매우 낮은 온도에서는 찢어져 개방되는 에어백 도어를 위해 요구되는 연성을 갖지 않았으며, 그 결과 도어의 일부가 균열되고 에어백의 전개 시에 인스트루먼트 패널로부터 분리될 수 있으며, 승객 객실의 공간으로 바람직하지 않게 유입될 수 있다. 극도로 낮은 온도에서의 요구를 만족시키기 위하여, 에어백 전개 도어에 대한 많은 다양한 구성이 제안되었는데, 이 구성에서 도어는 패널과 별개로 제조되고 인스트루먼트 패널 상에 힌지식 도어 조립체로서 설치되며, 그에 따라 도어는 그것이 에어백의 힘으로 인하여 그것의 힌지 상에서 자유로이 스윙 개방될 때 팽창하는 에어백의 힘에 의하여 저온 취성으로 인한 균열이 발생되지 않는 경향이 있다.
인스트루먼트 패널과, 일체의 에어백 전개 도어를 포함하는 에어백 커버를 상업적으로 입수 가능한 동일 물질로 동시에 일체로 성형함으로써 스타일링(styling)이 향상될 수 있고, 비용이 절감될 수 있으며, 품질이 개량될 수 있다. 이로 인하여, 인스트루먼트 패널을 위한 통상의 물질의 요구 조건을 포기하지 않으면서, 합성수지 물질이 그것에 적합하지 않을 경우에도 일체의 에어백 전개 도어의 안전하고 확실한 작동이 합리적인 가격으로 여전히 어느 정도 유지된다.
본 발명은 차량용 콘솔(console)에 관한 것이며, 특히 상호 교환 가능한 저장 모듈을 구비하는 차량용 콘솔에 관한 것이다.
차량용 콘솔이 묶이지 않은 물품을 저장하기 위한 저장 격실과 라디오, 테이프 데크, CD 플레이어 및 시민 밴드 라디오 등과 같은 부속물을 수용하기 위한 수용부 등을 포함하는 것이 바람직하다. 바닥 패널 또는 인스트루먼트 패널의 콘솔 내에 이러한 물건과 부속물을 수용함으로써, 차량의 탑승자는 주행 중에 그 물건과 부속물을 쉽게 보고 손으로 잡을 수 있다.
현재의 콘솔은 묶이지 않은 물품을 위한 고정된 저장 격실과 영구 수용부 및 다양한 부속물을 위한 장착 시스템을 포함한다. 예컨대, 1992년 4월 21일 소이터스(Soeters)에게 허여된 미국 특허 제5,106,143호는 저장 격실(27, 28)을 구비하는 메인 본체(20)를 포함하는 차량용 바닥 콘솔을 개시한다. 저장 격실(27, 28)은 콘솔의 메인 본체(20) 내에 고정된다. 소이터스의 바닥 콘솔은 탑승자가 저장 모듈을 상호 교환할 수 있게 하는 설비는 포함하지 않는다.
1975년 12월 16일 호간(Hogan)에게 허여된 미국 특허 제3,926,473호는 고정되어 이동할 수 없는 저장 격실(27)을 보여주도록 메인 본체부(1)로부터 측방향 외측으로 조정되는 윙(7)을 구비하는 조정 가능한 중앙의 팔걸이 유닛을 개시한다. 소이터스의 콘솔 및 종래 기술의 다른 콘솔과 마찬가지로, 호간의 특허에 개시된 콘솔은 저장 모듈 또는 부속물 모듈의 상호 교환은 제공하지 않는다.
필요한 것은 탑승자가 다양한 상호 교환 가능한 저장 모듈 및 부속물 모듈을 선택할 수 있게 하며, 뒤이어 탑승자가 차량이 주행 중인 경우에 접근할 수 있는 콘솔 시스템이다.
본 발명의 특징은 일체의 공동을 갖는 차량용 헤드라이너와 그러한 헤드라이너를 제조하는 방법에 관한 것이다.
내측의 차량 천장 구조는 때때로 적층된 헤드라이너를 포함한다. 이러한 헤드라이너는 승용차, 밴, 버스, 트럭, 기차 및 항공기를 포함한 많은 종류의 차량에 이용된다. 헤드라이너는 미관, 소음 제거, 에너지 흡수 및 전기적 배선을 위한 하네스 (harness)및 공기 환기구의 은폐를 포함한 여러 이유로 차량의 천장 구조물에 합체된다.
현재에 헤드라이너 구조물에 이용되는 물질은 파티클보드(particleboard), 섬유판, 합성수지 판, 스크림(scrim), 직물, 합성수지, 다양한 폼(foam) 및 수지 접착된 초핑된(chopped) 유리 섬유를 포함한다. 어떤 헤드라이너에 있어서, 상기 물질의 층은 레이 업 몰딩 기술(lay-up-molding techniques)을 이용하여 단일의 라미네이트 구조물로 함께 결합된다. 예컨대, 어떤 헤드라이너는 경질의 우레탄 폼 층에 적층되고 연질의 우레탄 폼이 지지된 직물에 의하여 둘러싸이는 유리 보강된 폴리에스테르 수지를 이용하여 구성된다. 다른 헤드라이너는 크래프트지 또는 폴리머 필름 물질의 층 사이에서 샌드위치되고 연질의 폴리우레탄 폼이 지지된 직물로 둘러싸이는 폴리스티렌 폼 층을 포함하는 열성형된 라미네이트이다. 어떤 구조물에는 그러한 라미네이트로부터 종이 또는 폴리머 필름 덮개가 삭제되고, 폼 층의 한 면 또는 양면에 부착된 부직포 직물 배트로 대체된다. 적층 구조가 아닌 다른 헤드라이너는 유리 섬유가 보강된 폴리에스테르 수지와 같은 조성의 단일층으로 간단하게 성형된다.
통상적으로, 헤드라이너는 그것이 둘러싸고자 하는 차량의 천장 구조물의 치수와 합치되는 윤곽을 갖는다. 헤드라이너의 치수는 인접한 내부의 차량 트림 패널(trim panel), 필라(pillar) 및 차량 탑승자에게 유쾌하고 마무리된 수려한 외관을 제공하는 그러한 다른 구조와 조화를 이루게 정해진다.
1994년 8월 23일 스트라파찌니(Strapazzini)에게 허여된 미국 특허 제5,340,425호에서, 발명자는 방음 물질 또는 장식용 카펫형의 물질을 포함하는 다양한 종류의 성형된 인서트(molded-in insert)를 합체하도록 구성될 수 있는 헤드라이너를 제안하였다.
추가로, 헤드라이너 조립체가 하나 이상의 전기 배선 하네스를 포함하는 것도 종래 기술에 공지되어 있다. 하네스는 헤드라이너에 장착된 전기 부속물을 위한 다양한 소켓으로의 배선 하네스의 경로를 정하는 파스너를 이용하여 상기 헤드라이너 조립체의 숨겨진 상면에 부착된다. 뒤이어, 헤드라이너 조립체는 차량의 천장에 장착되고, 차량의 상호 연결 와이어 하네스는 헤드라이너 조립체에 부착된 하나 이상의 하네스에 접속된다.
예컨대, 1994년 5월 10일 반 오더(Van Order) 등에게 허여되고 프린스 사(Prince Corporation)에 양도된 미국 특허 제5,309,634호는 다양한 클립과 배선을 위한 장착부 및 램프 등을 포함하는 헤드라이너 또는 천장 패널을 개시한다. 반 오더 등의 특허는 복수의 성형된 중합체 물질 중 하나 이상으로부터 성형될 수 있는 천장 패널을 개시한다. 이 특허는 또한 성형된 천장 패널이 폼 층과 장식용의 외측 커버에 의하여 둘러싸일 수 있다는 것을 개시한다. 그러나, 반 오더 등의 특허와 스트라파찌니의 특허 모두는 기류를 차량의 내부로 향하게 하거나 그 내부로부터 외측으로 향하게 할 수 있고 그리고/또는 에너지 흡수 물질을 지지할 수 있는 구조를 갖는 헤드라이너 또는 그것의 제조 방법을 개시하지 않는다.
1968년 5월 29일 공고된 영국 특허 제1,115,212호는 종방향 리브에 의하여 둘러싸이는 상부 천장으로부터 간격을 두고 있는 낮은 쿠션 층을 갖는 차량용 헤드라이너를 개시한다. 쿠션 층, 천장 덮개 및 리브는 공기를 차량 내부로 공급하고 차량 내부로부터 그 공기를 제거하기 위한 공기 덕트를 형성한다. 상기 영국 특허에 따르면, 리브는 쿠션 층과 일체로 형성될 수도 있지만, 별개의 단계에서 천장 덮개에 조립되어야 한다.
또한, 헤드라이너의 상면에 덕트가 배치되어 있는 헤드라이너 조립체가 종래 기술에 공지되어 있다. 간격을 두고 있는 위치에서, 헤드라이너에 형성된 구멍에 출구 레지스터(outlet register)가 장착된다. 덕트는 기류를 차량의 난방, 환기 및 공기 조화 시스템으로부터 3개의 흡기구 레지스터를 통하여 차량의 조수석으로 흐르게 한다. 이러한 시스템에 있어서, 덕트는 헤드라이너로부터 개별적으로 형성되고, 제조 중에 아교와 같은 수단에 의하여 헤드라이너에 고정된다.
인스트루먼트 패널의 특정 부품을 제작하기 위하여 블로우 성형된 물질을 이용하는 것도 또한 종래 기술에 공지되어 있다. 이러한 용도의 예는 1996년 6월 18일 수가와라(Sugawara) 등에게 허여되고 블로우 성형 가능한 물질의 일본 공급자에 양도된 미국 특허 제5,527,581호에 개시되어 있다. 수가와라 등의 특허에 개시된 인스트루먼트 패널은 블로우 성형된 섹션이 있는 코어 부분을 포함하며, 상기 섹션은 용융 예비 성형물(parison)로 형성된다. 예비 성형물은 인스트루먼트 패널에 기류 덕트 형태의 일체의 공동을 형성하는 블로우 몰드(blow mold)에 고정된다.
필요한 것은 연속적이고 방해받지 않는 미려한 외관을 차량 탑승자에게 제공하도록 에너지 흡수 폼, 조수석의 공기 흐름 및 전기 배선과 같은 것들 지지하도록 구성되는 헤드라이너이다. 또한 필요한 것은 그러한 헤드라이너를 제조하는 비용 효율적인 방법이다.
다른 특징에 있어서, 본 발명은 테어 시임(tear seam)에 의하여 경계가 정해지는 일체의 에어백 전개 도어를 갖는 차량용 인스트루먼트 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하자면 매우 낮은 온도에서 인스트루먼트 패널로부터 분리되고, 그 다음에 도어와 일체인 가요성 힌지로부터 분리되는 에어백 도어를 위한 테더에 관한 것으로, 상기 힌지는 높은 온도에서 차체에 구속된 상태로 도어의 개방 스윙 운동을 제공한다.
현재에, 대부분의 조수석의 측면 에어백 도어는 인스트루먼트 패널로부터 분리된 에어백 커버에 형성되는데, 그 이유는 인스트루먼트 패널이, 그것의 용도의 요구를 만족시키는데 특히 적절하지만 인스트루먼트 패널에 형성된 테어 시임에 의하여 경계가 한정되는 에어백 도어의 요구를 만족시키는 데에는 그다지 적절하지 않은 상업적으로 입수 가능한 다양한 열가소성 물질로 제조되기 때문이다. 예컨대, 자체 지지식 인스트루먼트 패널을 제조하는데 사용된 합성수지 물질은 그것의 용도의 요구를 만족시키기 위하여 특정 수준의 강성과 높은 내열성을 가져야 하지만, 그러한 인스트루먼트 패널을 위하여 현재에 입수 가능한 물질은 연성을 유지하지 못하며 매우 낮은 온도 또는 냉각 온도에서 부서지기 쉬우며, 이러한 저온에서의 연성의 부족은 에어백의 전개에 바람직하지 않으며, 에어백은 인스트루먼트 패널에 형성된 테어 시임과 일체이고 그것에 의하여 경계가 정해진다. 스티렌-무수 말레산, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리페닐렌 산화물은 이러한 인스트루먼트 패널에 적절한 물질이지만, 매우 낮은 온도에서는 에어백 도어를 위해 요구되는 연성 및 가요성을 갖지 않는다. 그 결과, 승객측의 에어백 커버 또는 도어는 통상적으로 인스트루먼트 패널과 분리되어 제조되고, 폴리우레탄 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머 및 폴리올레핀 엘라스토머와 같은 상업적으로 입수 가능한 다른 열가소성 물질로 제조되며, 이들 엘라스토머는 그러한 용도에는 적합하지만 인스트루먼트 패널의 요구에는 적절하지 않다.
인스트루먼트 패널과, 일체의 에어백 전개 도어를 포함하는 에어백 커버를 상업적으로 입수 가능한 동일 물질로 동시에 일체로 성형함으로써 스타일링이 향상 될 수 있고, 비용이 절감될 수 있으며, 품질이 개량될 수 있지만, 이는 인스트루먼트 패널을 위한 통상의 물질의 요구 조건을 포기하지 않으면서, 합성수지 물질이 그것에 적합하지 않을 경우에도 일체의 에어백 전개 도어의 안전하고 확실한 작동이 합리적인 가격으로 여전히 어느 정도 유지된다는 것을 전제로 한다.
마지막의 다른 특징에 있어서, 본 발명은 차량용의 팽창 가능한 구속 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인스트루먼트 패널 리테이너와 같은 둘레의 구조로부터 적어도 부분적으로 찢어지거나 분리되는 에어백 도어를 포함하는 그러한 시스템에 관한 것이다.
때때로, 현재의 보완적인 팽창 가능한 구속 시스템(SIRs)은 단일 패널로서 둘레의 인스트루먼트 패널(또는 인스트루먼트 패널 리테이너)의 일부와 일체로 형성되는 에어백 도어를 포함한다. 이러한 단일 패널은 에어백 도어의 윤곽의 적어도 일부의 경계를 정하는 파열 가능한 테어 시임과 같은 취약 영역을 종종 포함하며, 상기 테어 시임은 에어백의 팽창 힘의 작용 하에 찢김 및/또는 파괴를 인도하는 것을 돕는다. 에어백의 전개로 인하여 도어가 개방되게 찢어지거나 파괴되는 경우, 도어와 둘레의 인스트루먼트 패널 및/또는 패널 리테이너는 모두 SIR이 작업 순서로 복귀되는 경우 교환되어야 한다.
때때로, 이러한 단일 패널은 팽창하는 에어백이 그것을 때리는 경우 패널의 부분이 조각으로 부서지는 것을 방지하도록 매우 낮은 온도에서 연성을 유지하는 물질로 제조된다. 특정의 보다 비싼 합성수지 성형물이 실질적으로 낮은 온도에서 탄성 또는 연성이 유지되는 반면, 그다지 비싸지 않은 합성수지 성형물은 깨지거나 비탄성으로 된다. 다시 말해서, 표준의 성형물은 보다 저렴할 수 있고 일반적인 인스트루먼트 패널의 요구에 매우 적당하지만, 극도로 낮은 온도에서는 보다 비싼 성형물만큼 확실하지는 않다. 단일 물질의 용례를 비용 효율적으로 만족시키기 위한 다양한 시도가 있어 왔다. 그러나, 극도로 낮은 온도에서 만족스러운 에어백 전개 특성을 갖는 인스트루먼트 패널을 비용 효율적으로 설계하는 것은 특히 어려운 것으로 판명되었다.
필요한 것은 매우 낮은 온도에서 연성이 유지되는 물질로 제조되지만 전체의 인스트루먼트 패널 또는 패널 리테이너를 동일 물질로 제조할 필요가 없는 둘레의 차량용 인스트루먼트 패널 또는 인스트루먼트 패널 리테이너의 일부와 일체로 형성되는 에어백 도어이다. 또한 필요한 것은 전체의 인스트루먼트 패널 또는 인스트루먼트 패널 리테이너의 교체를 요구하지 않으면서 에어백의 전개 후에 보다 쉽게 교체될 수 있는 그러한 일체로 형성된 도어 및 둘레의 인스트루먼트 패널 구조물이다.
본 발명의 한 특징에 있어서, 그러한 패널의 주요 목적에 적합한 열가소성 물질로 제조되는 성형된 차량용 인스트루먼트 패널은 매우 비용 효율적인 방식으로 차체에 안전하게 유지되는 승객 측부의 에어백을 위한 일체의 에어백 전개 도어를 갖는다. 에어백 도어는 패널의 테어 시임에 의하여 경계가 정해지고, 일체의 가요성 장착부/힌지 플랜지에 의하여 차체의 일부에 통상적으로 유지되며, 이때 시임은 팽창하는 에어백에 의하여 찢어지며, 이전에 도어 및 패널과 일체로된 상기 플랜지는 그 후에 도어와 일체를 유지하면서 패널의 메인 본체로부터 분리되며, 그 플랜 지는 도어가 인스트루먼트 패널에 없는 경우에 도어를 차체에 구속하면서 인스트루먼트 패널의 구멍을 통한 에어백의 전개를 허용하도록 도어가 스윙 개방될 수 있게 굽혀진다. 매우 낮은 온도에서, 에어백 도어의 일부는 그것이 함께 결합되는 장착부/힌지 플랜지로부터 파괴될 수 있는데, 그 이유는 그러한 매우 낮은 온도에서 소성 취화되고 그 이음매에서 높은 굽힘 응력이 발생되기 때문이다.
파괴된 도어부가 이와 같이 차체로부터 분리되는 것은 제2 플라스틱 재료의 층을 이음매 영역과, 잠재적으로 파열 가능한 도어부의 인접한 내부 표면, 그리고 장착부/힌지 플랜지의 인접한 한 측부에 걸쳐(spanning) 접착함으로써 방지된다. 제2 플라스틱 재료는 제1 플라스틱 재료가 부서지기 쉬운 온도 이하의 실질적으로 매우 낮은 온도에서 상당한 정도의 연성이 유지되는 물리적 특성을 갖는다. 그에 따라, 접착층은 장착부/힌지 플랜지에 파열 가능한 도어부를 가요적인 방식으로 구속하는 테더를 형성하며, 이때 이 도어부는 팽창하는 에어백을 파열 가능한 도어부의 내면에 대하여 압박함에 의하여 도어가 개방 운동을 하고 테어 시임이 찢어질 때에 낮은 온도에서의 제1 플라스틱 재료의 취약성 때문에 플랜지로부터 파괴된다. 이로 인하여, 파괴된 도어부는 그것의 개방 방향으로의 운동을 계속할 수 있으며, 이에 따라 파괴된 도어부가 가요성 테더에 의하여 장착부/힌지 플랜지와 이어서 차체에 연결되어 유지된 상태로 에어백을 계속 전개할 수 있다.
인스트루먼트 패널과 에어백 전개 도어 테더층은 패널을 사출 성형하는 방법과, 제2 단계에서 테더층을 사출 성형하거나, 분무하거나 저압 성형하는 방법을 포함한 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 테더를 접착층으로서 제 위치에 그와 같이 형성하는 것은 비용과 생산 관점 모두에 있어서 특히 바람직한데, 이는 테더가 인스트루먼트 패널과 일체로 되어, 어떤 형태의 고정 수단에 의하여 장착부/힌지 플랜지 및 도어 모두에 고정되어야 하는 개별적인 테더를 고안할 필요가 없기 때문이다. 또한, 테더층을 도어의 내면에 접착함으로써 그것의 존재는 시야에서 숨겨지는데, 이는 외관 또는 스타일링의 관점에서 바람직하다.
본 발명은 구속된 에어백 전개 도어를 갖는 차량용 인스트루먼트 패널을 제작하는 방법을 제공하며, 여기서 도어를 구비하는 패널은 인스트루먼트 패널의 요구를 충족시키기에 적당한 합성수지 물질로 제조되고, 테더는 도어의 잠재적 파열 구역을 연장하는 합성수지 물질의 층으로 형성되고, 도어의 취약화가 야기되는 낮은 온도에서 연성이 유지되는데, 그러한 취약화는 에어백 전개 시에 파열 영역에서 도어의 일부의 파열을 야기하고, 테더층이 없는 경우 도어가 차체에 유지될 수 없게 한다.
또한, 본 발명은 패널에 성형된 테어 시임에 의하여 경계가 정해지는 에어백 전개 도어를 포함하는 차량용 인스트루먼트 패널을 형성하는 방법을 제공하며, 여기서 패널은 그것의 요구에 적합한 합성수지 물질로 형성되고, 도어는 도어의 내면과 도어의 내면에 일체로 성형되는 장착부/힌지 플랜지의 일측 위에서 제 위치에 형성된 합성수지 물질의 가요성 층에 의하여 낮은 냉각 온도에서 찢어질 때 차체에 유지되며, 통상적으로 에어백 도어를 개방 운동 시에 차체에 유지한다.
본 발명의 다른 특징은 적층 배치되게 일체의 에어백 커버와 인스트루먼트 패널 중 하나 이상의 내면에 연결되는 힌지 패널을 구비하는 차량용 에어백 커버 조립체를 포함한다. 인스트루먼트 패널은 제1 플라스틱 재료로 구성되며, 차량의 조수석에 장착되도록 구성된다. 에어백 도어 패널도 또한 제1 플라스틱 재료로 구성되며, 단일의 일체형 패널로서 인스트루먼트 패널과 함께 형성된다. 도어 패널은 인스트루먼트 패널에 의하여 적어도 부분적으로 둘러싸인다. 본 발명의 이러한 제2 특징의 한가지 목적은 인스트루먼트 패널과 도어 패널 중 하나 이상의 내면에 삽입 성형되는 힌지 패널을 제공함으로써 힌지식의 일체형 패널의 제작을 단순화하고 가속화시키는 것이다.
본 발명에 있어서, 힌지 패널은 에어백의 전개 중에 도어 패널과 인스트루먼트 패널 사이에서 주요 힌지로서 작용한다. 힌지 패널은 도어 패널과 인스트루먼트 패널 사이의 패널 이음매 영역을 연장한다.
본 발명의 다른 특징은 도어 패널과 인스트루먼트 패널의 적어도 일부를 분리하는 스타일링 홈을 포함하는 패널 이음매 영역을 제공함으로써 힌지 위치에서 제1 플라스틱 재료를 굽히는 것을 돕는 것이다. 스타일링 홈은 테어 시임으로서도 역시 기능할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 도어 패널 둘레에서의 파열 또는 찢김을 안내하는 것이며, 이때 에어백은 도어 패널과 인스트루먼트 패널의 적어도 일부를 분리하는 취약한 테어 시임을 포함하는 패널 이음매 영역을 제공함으로써 팽창된다.
또한, 본 발명은 도어가 에어백의 팽창 중에 강제 개방됨에 따라 테어 시임을 따른 찢김을 안내하게 작용하도록 테어 시임의 적어도 일부와 정렬된 힌지 패널 엣지를 포함하는 힌지를 제공한다. 그리고, 본 발명은 저온에서 제1 플라스틱 재 료보다 연성이 크고 취성이 작은 제2 플라스틱 재료 또는 금속으로 구성되는 힌지 패널을 제공함으로써 힌지 패널이 저온에서 찢어지는 것을 방지한다.
또한, 본 발명은 도어 패널의 내면으로부터 횡방향 내측으로 연장하는 힌지 플랜지를 제공함으로써 전개 중에 도어 패널을 구조 부재에 고정하는 고정 수단을 제공한다. 힌지 플랜지는 도어 패널을 구조 부재에 고정하도록 구성된다. 힌지 패널은 힌지 패널의 일부가 힌지 플랜지에 결합되는 상태로 적층되게 도어 패널과 힌지 플랜지 사이의 이음매 영역에서 연장한다.
그리고, 본 발명은 인스트루먼트 패널의 내면과 도어 패널의 둘레로부터 횡방향 내측으로 연장하는 칼라를 제공함으로써 에어백 캐니스터 조립체를 인스트루먼트 패널에 지지하는 지지 수단을 제공한다. 칼라는 칼라가 패널로부터 연장하는 영역을 따라 도어-칼라 경계면을 이룬다. 힌지 패널은 도어-칼라 경계면을 연장하고, 힌지 패널의 한 부분은 칼라에 결합되고, 힌지 패널의 다른 부분은 도어 패널에 결합된다.
추가로, 본 발명은 에어백 커버 조립체를 제조하는 방법을 제공한다. 이 제조 방법은 제1 몰드 부분과 제2 몰드 부분으로 구성되는 몰드를 제공한다. 제1 몰드 부분과 제2 몰드 부분은 함께 폐쇄될 때 몰드 공동을 형성한다. 몰드 공동은 일체의 인스트루먼트 및 도어 패널과 힌지 패널의 형상에 상보하는 형상을 갖는다. 개별적으로 형성된 후에, 힌지 패널은 제2 몰드 부분에 위치된다. 그 다음에, 몰드는 폐쇄되고, 제1 플라스틱 재료는 용융 상태로 몰드 공동에 도입된다. 뒤이어, 용융된 제1 플라스틱 재료는 몰드 공동의 형상과 일치하도록 되고 몰드 공동에서 고화될 수 있다. 그 다음에, 몰드는 개방되고, 완성된 조립체를 몰드로부터 꺼낸다.
또한, 이 방법은 제2 플라스틱 재료로부터 힌지 패널을 형성하는 것과, 낮은 온도에서 제1 플라스틱 재료보다 연성이 크고 취성이 작은 제2 플라스틱 재료를 선택하는 것을 포함한다.
이 방법은 금속으로 구성되는 힌지 패널의 설치를 선택적으로 포함한다. 힌지 패널의 엣지가 테어 시임을 따라 찢어지는 것을 안내하도록 테어 시임과 정렬되는 용례에 있어서, 금속은 증가된 강성에 기인하여 합성수지보다 바람직한데, 이러한 증가된 강성은 보다 균일한 테어 시임의 파열과 뒤이은 도어의 개방을 촉진하도록 테어 시임을 따라 도어 개방 힘의 균일한 분배를 돕는다.
또한, 이 방법은 일체의 패널의 도어 패널 부분과 인스트루먼트 패널 부분 사이의 패널 이음매 영역을 형성하도록 구성된 몰드의 일부를 연장하는 위치에서 제2 몰드 부분의 몰드 공동 표면에 힌지 패널을 배치하는 것을 포함한다. 제2 몰드 부분의 몰드 공동의 표면은 일체의 패널의 도어 패널 부분으로부터 횡방향 내측으로 돌출하는 힌지 플랜지를 형성하도록 형상화될 수 있다. 이 경우에, 힌지 패널은 힌지 플랜지와 도어 패널 사이의 플랜지 이음매 영역을 형성하도록 구성된 몰드의 일부를 연장하는 위치에서 제2 몰드 부분의 몰드 공동의 표면에 배치된다.
이러한 발명의 다른 특징에 따르면, 2개 이상의 저장 모듈 중 어느 하나를 표시 위치에 지지하고 동시에 다른 저장 모듈 중 적어도 하나를 은폐 위치에 지지지하도록 구성되는 위치 결정 장치를 포함하는 차량용 콘솔 조립체가 제공된다. 이로 인하여, 조수석 탑승자는 케이싱 내부의 다른 모듈이 가려진 상태에서 접근 개방부를 통해 하나의 모듈 및 그것의 내용물에 물리적으로 접근할 수 있다. 또한, 조립체는 외부 케이싱과 외부 케이싱에 배치되는 접근 개방부를 구비하는 콘솔 본체를 포함한다. 위치 결정 장치는 콘솔 본체의 외부 케이싱 내에 이동 가능하게 지지된다. 저장 모듈은 케이싱 내에 배치되고, 위치 결정 장치에 이동 가능하게 지지된다. 저장 모듈은 개방부로부터 변위된 하나 이상의 은폐 위치와 접근 개방부에 인접한 표시 위치 사이에서 순차적으로 이동 가능하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 전기 기계적 탑승자 작동형 구동 기구를 구비한다. 구동 기구는 탑승자가 저장 모듈을 은폐 위치와 표시 위치 사이에서 물리적으로 이동시키는 수고를 경감한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 탑승자 작동형 자동 모듈 선택 시스템을 구비한다. 자동 선택 시스템은 자동 시스템을 작동하고 표시하기를 원하는 저장 모듈을 지시함에 의하여 탑승자가 선택된 저장 모듈을 표시 위치로 이동시킬 수 있게 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 모듈은 표시 위치를 통과하여 순차적으로 이동 가능하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 카루젤 축선을 중심으로 회전하도록 지지된 카루젤(carrousel)을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 대략 수평 축선을 중심으로 회전하도록 지지된 드럼형 카루젤을 구비한다. 이러한 수평 축선의 배치로 인 하여, 특정 차량 부속물의 저장 및 선택적인 표시를 양호하게 수용하는 구성이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 모듈 접근 개방부를 가로질러 접근 도어가 이동 가능하게 지지된다. 도어는 폐쇄 위치에서 접근 개방부를 둘러싸도록 형상화되며, 접근 개방부를 둘러싸지 않는 개방 위치로 이동 가능하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 모듈은 모듈의 구조에 합체되는 기기를 구비한다. 이로 인하여, 탑승자는 그렇게 합체되는 임의의 수의 상이한 기기에 선택적으로 접근할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 하나 이상의 모듈은 저장 공간을 포함한다. 이로 인하여, 탑승자는 묶이지 않은 물품을 콘솔 조립체의 선택적으로 접근 가능한 모듈에 저장할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 콘솔 본체는 차량의 운전석과 조수석 사이에서 차량의 바닥에 지지되는 바닥 콘솔 본체이다. 콘솔 조립체를 바닥의 콘솔에서 위치 결정함으로써, 조수석 탑승자는 저장 모듈에 용이하게 접근할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 콘솔 본체의 전방 단부에 전방 화상 표시 패널이 지지된다. 이러한 표시 패널은 운전자에게 정보를 제공하는 위치에 지지된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 콘솔 본체의 전방 단부에 지지되는 전방 화상 표시 패널을 더 포함하며, 콘솔 본체의 후방 단부에는 후부 화상 표시 패널이 지지되고, 후부 표시 패널에는 화상 형성 전자 회로가 연결된다. 이러한 표 시 패널은 뒷좌석의 탑승자에게 정보를 제공하는 위치에서 지지된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 전자 화상 형성 회로와 통신하는 하나 이상의 원격 제어 장치를 포함한다. 원격 제어 장치로 인하여, 탑승자는 전방으로 팔 이나 몸을 뻗어서 바닥 콘솔 상의 제어부를 조작하지 않고도 표시 패널에 표시되는 정보를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 콘솔 본체는 차량의 인스트루먼트 패널 조립체에 지지되는 인스트루먼트 패널 콘솔 본체이다. 조립체를 인스트루먼트 패널 조립체에서 위치 결정함으로써, 탑승자는 조립체에 저장되거나 장착된 물건에 용이하게 전방으로 접근할 수 있다.
*본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 대략 수직한 축선을 중심으로 회전하도록 인스트루먼트 패널 콘솔 본체에 지지되는 드럼형 카루젤을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 대략 수평한 축선을 중심으로 회전하도록 인스트루먼트 패널 콘솔 본체에 지지되는 드럼형 카루젤을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 카루젤은 인스트루먼트 패널 조립체의 중앙 적층부 내에 적어도 부분적으로 내장된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 카루젤은 폐쇄 위치로 회전 가능하며, 여기서 카루젤은 폐쇄 위치에서 접근 개방부를 둘러싸는 면형 패널을 포함한다. 면형 패널은 폐쇄 위치에서 저장 모듈의 내용물에 물리적으로 접근하는 것을 거부함으로써 도둑을 방해한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 위치 결정 장치는 2개 이상의 저장부를 갖는 플랫폼을 포함한다. 플랫폼은 콘솔 본체의 외부 케이싱 내에 회전 가능하게 지지된다. 위치 결정 장치는 플랫폼을 회전시키고 저장 영역 중 선택된 하나를 접근 개방부에 인접한 표시 위치로 이동시키도록 구성되며, 동시에 저장부의 다른 하나를 접근 개방부로부터 변위된 원격 위치로 이동시킨다. 이로 인하여, 조수석 탑승자는 접근 개방부를 통하여 플랫폼의 하나의 저장 영역에 저장된 물건에 물리적으로 접근할 수 있는 반면, 먼 위치에 있는 다른 저장부에 저장된 다른 물건은 케이싱 내에 남겨진다.
*본 발명의 다른 특징에 따르면, 전기 배선, 폼 등을 수용하거나, 기류를 유도하기 위한 덕트를 제공하도록 상부 기판 표면과 하부 기판 표면 사이에서 상기 기판 안에 형성되는 공동을 구비하는 차량용 헤드라이너 조립체가 제공된다. 헤드라이너 조립체는 차량 조수석의 천장과 정렬되도록 구성된다. 헤드라이너 조립체는 조수석 천장의 하면을 대략 둘러싸는 위치에서 차량에 장착되도록 구성되는 단일 기판을 구비한다. 하부 기판의 표면은 상부 기판의 표면과 대향하게 배치된다. 기판은 성형 가능한 물질로 구성된다. 하부 기판의 표면에 장식용 커버가 지지될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 공동은 공기 덕트를 구비하며, 헤드라이너는 차량의 공기 조절 시스템으로부터의 공기를 수용하도록 위치되는 공기 입구 개방부를 포함한다. 공기 출구 개방부는 공기 입구 개방부로부터 간격을 두고 있으며, 차량의 공기 조절 시스템으로부터의 공기가 조수석으로 향하게 하도록 헤드라이너 조립체의 밑면에 배치된다. 공기 덕트는 공기 입구 개방부와 공기 출구 개방부 사이에 기체 연통을 제공하도록 공기 입구 개방부와 공기 출구 개방부 사이에서 연장하여 그 개방부를 연결시킨다. 공기 덕트가 헤드라이너 기판으로 형성되기 때문에, 헤드라이너 조립체는 보다 적은 수의 부품을 포함하고, 그것의 조립은 매우 간단해진다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 공기 출구 개방부에는 방향성을 갖는 공기 출구 레지스터가 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 다르면, 공동은 긴 도관을 구비하며, 헤드라이너는 차량의 전기 또는 광섬유 시스템으로부터의 전기 케이블 또는 광섬유 케이블을 수용하도록 헤드라이너 조립체의 둘레 엣지에 인접하게 배치되는 케이블 입구 개방부를 포함한다. 케이블 입구 개방부로부터 간격을 두고 케이블 출구 개방부가 배치되며, 이 케이블 출구 개방부는 케이블의 단부가 고정구에 연결될 수 있도록 헤드라이너 조립체에 지지되는 고정구에 인접하게 배치된다. 케이블 도관은 케이블 입구 개방부와 케이블 출구 개방부 사이에서 연장하여 그 사이에 채널을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 공동 내에는 폼이 배치된다. 공동은 폼을 에워싸는 내부 벽을 포함할 수 있다. 폼은 탑승자 머리의 충격력을 흡수하는 공동의 능력을 향상시키기 위하여 에너지 흡수성 폼일 수 있다. 폼은 탑승실 내의 소 음 수준을 감소시키기 위하여 음향 에너지 흡수 폼일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 추가의 폼이 충전된 공동은 간격을 둔 위치에 일렬로 배치되며, 이 위치는 탑승자가 갑작스런 수직 가속도 성분에 노출되는 경우 탑승자 머리가 충돌하는 영역이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 공동은 기판에 일체로 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 장식용 외부 커버가 기판의 하면에 배치된다. 기판의 하면과 장식용의 외부 커버 사이에 폼 층이 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 헤드라이너 제조 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, 블로우 몰드가 제공되며, 블로우 몰드는 형성되는 헤드라이너 기판의 바람직한 외부 윤곽에 상보하도록 형상화된 윤곽부를 갖는다. 윤곽부는 형성될 기판의 바람직한 공동 위치에 대응하는 확대 영역을 포함한다. 그 다음에, 용융 예비 성형물이 블로우 몰드의 중공 부분으로 압출되고, 예비 성형물은 기체를 용융 예비 성형물에 사출함으로써 블로우 몰드의 윤곽부와 조화를 이루면 접촉하게 팽창된다. 그 다음에, 용융 예비 성형물은 헤드라이너 기판으로 경화될 수 있으며, 기판은 블로우 몰드로부터 제거된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 용융 예비 성형물은 두 부분으로 구성되는 개방된 반쪽 블로우 몰드들 사이에 제공된다. 2개의 반쪽 블로우 몰드는 용융 예비 성형물을 완전히 팽창시키기 전에 용융 예비 성형물의 둘레에서 서로 폐쇄된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 기판의 하면에는 폼 층이 제공되고, 폼의 하면에는 커버 물질의 층이 제공된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 폼은 공동 내에 제공된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 폼은 사출 노즐의 일단부를 먼저 삽입함으로써 공동 내에 제공된다. 그 다음에, 폼은 노즐을 통하여 공동으로 사출되고, 노즐은 공동으로부터 제거된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 용융 예비 성형물은 압출된다.
본 발명의 방법의 다른 특징에 따르면, 용융 예비 성형물은 블로우 핀을 용융 패슨에 삽입하고, 기체를 블로우 핀을 통하여 예비 성형물에 사출하고, 블로우 핀을 예비 성형물으로부터 제거함에 의하여 팽창된다.
또한, 본 발명은, 주요 목적에 적합한 상업적으로 입수 가능한 열가소성 물질로 제조된 성형 인스트루먼트 패널로서, 매우 비용 효율적으로 차체에 안전하게 유지되는 조수측 에어백을 위한 일체형 에어백 전개 도어를 갖는 패널을 제공하는 것이다. 에어백 도어는 패널 내의 취성 테어 시임에 의해 경계가 정해지고 시임이 팽창하는 에어백에 의해 찢어질 때 일체형 가요성 장착/힌지 플랜지에 의해 차체의 일부에 정상적으로 유지되며, 종래에 도어 및 패널 양쪽과 일체였던 플랜지가 이어서 도어와 일체인 상태를 유지하면서 패널로부터 분리되고 굴곡됨으로써 도어는 스윙되며 개방될 수 있고 그에 따라 에어백은 도어가 인스트루먼트 패널로부터 분리됨에 따라 차체와 일체인 상태를 유지하면서 인스트루먼트 패널의 개방부를 통해 전개될 수 있다. 매우 낮은 온도에서, 에어백 도어의 일부는 낮은 온도에서의 소성 취성화 및 이 이음매에 가해지는 높은 굽힘 응력에 기인하여 장착/힌지 플랜지 와 결합된 부분으로부터 파괴될 수 있다. 가요성 테더링 힌지를 다른 재료의 패널로 별개로 형성한 후 플랜지와 잠재적으로 파괴되는 도어부 사이의 임계 이음매에 걸쳐지도록 패널에 체결하면 이와 같이 파괴된 도어부가 차체로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 테더링 힌지 재료는 매우 낮은 온도에서 상당한 정도까지 가요성 또는 연성을 유지하는 가요성이 큰 재료이다.
가요성 테더링 힌지는 리벳과 같은 체결 수단에 의해 임계 이음매 구역의 일측면에서 하나의 가장자리를 따라 잠재적인 파쇄 구역으로부터 원거리인 장착/힌지 플랜지의 일부에 체결되며, 도어의 외측에서 관찰되지 않는 접착제 또는 고온 압접 보스(heat staked boss)와 같은 체결 수단에 의해 이 구역의 타측면에서 다른 가장자리를 따라 잠재적인 파괴 도어부의 내부 측면에 체결된다. 테더링 힌지는 가장자리 일부가 잠재적인 파쇄 구역에 걸치며 도어 파괴가 발생하면 휘어짐으로써, 파괴된 도어부가 차체에 유지되면서 계속 외측으로 스윙하여 에어백을 전개시키게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 테더링 힌지는 패널의 제1 플라스틱 재료가 용인할 수 없는 취성에 의해 쉽게 파괴될 수 있는 온도 이하에서도 비교적 더 큰 가요성을 갖는 제2 플라스틱으로 형성된다. 이 실시예에서, 테더링 힌지는 에너지의 선택적인 인가에 의해 패널에 용접된다.
또한, 본 발명은 일체형 및 테더형 에어백 전개 도어가 있는 신규하고 개선된 자동차 인스트루먼트 패널과, 이 패널 및 테더형 에어백 전개 도어를 희망하는 일정한 스타일을 만족시키도록 저가 및 고품질로 형성하는 방법을 제공한다.
본 발명은 테어 시임에 의해 패널에 형성되고, 매우 낮은 온도에서 도어가 통상 에어백 도어를 차체에 체결시키는 일체형 장착/힌지 플랜지로부터 분리되는 경우 가요성 테더링 힌지에 의해 차체에 유지되는 일체형 에어백 전개 도어를 갖는 자동차 인스트루먼트 패널을 더 제공한다. 또한, 본 발명은 테어 시임에 의해 패널에 형성되고, 매우 낮은 온도에서 도어가 통상 에어백 도어를 차체에 체결시키는 일체형 장착/힌지 플랜지로부터 분리되는 경우 가요성 판금으로 형성된 가요성 테더링 힌지에 의해 차체에 유지되는 에어백 전개 도어를 포함하는 자동차 인스트루먼트 패널을 제공한다.
또한, 본 발명은 일체형 및 가요성을 갖는 테더 에어백 전개 도어를 포함하는 저 비용, 고 품질의 자동차 인스트루먼트 패널을 제공하며, 도어는 매우 낮은 온도에서 도어가 냉간 취화 및 굽힘 응력에 기인하여 도어를 차체에 정상적으로 유지하는 일체형 장착/힌지 플랜지로부터 분리되는 경우, 가요성 시트 재료로 형성된 가요성 테어 힌지에 의해 차체에 유지된다.
또 다른 특징에서, 본 발명은 트림 패널 및 이 트림 패널에 부착된 경질 플라스틱 칼라를 구비하는 팽창 가능한 구속 조립체를 제공한다. 에어백 도어는 트림 패널 내의 에어백 전개 개방부에 걸치는 위치에서 경질 플라스틱 칼라에 일체로 형성된다.
또한, 본 발명에 따라, 에어백 도어는 단일의 패널로서 경질 플라스틱 칼라에 일체로 형성된다.
또한, 본 발명에 따라, 일체형 에어백 도어 및 칼라는 저온에서 연성을 유지 하는 재료를 구비한다.
본 발명을 더 잘 이해하고 인식하기 위해, 유사한 참조 번호가 유사한 구성 요소를 지시하는 첨부된 도면과 연계하여 하기의 상세한 설명을 참조한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 자동차의 팽창 가능한 에어백 시스템을 가리기 위한 성형 인스트루먼트 패널 에어백 커버 조립체(10)가 도시되어 있다. 차체는 참조 번호 11이 지정되어 있다. 인스트루먼트 패널 커버 조립체(10)의 변형례는 도 8 내지 도 10에서 10a가, 도 11 내지 도 14에서 10b가, 그리고 도 15에서 10c가 지정되어 있다. 도 8 내지 도 10의 접미사 "a", 도 11 내지 도 14의 접미사 "b" 및 도 15의 접미사 "c"를 갖는 참조 번호는 도 1 내지 도 4의 실시예와 유사한 각각의 요소의 변형 구성에 지정된다. 도 1 내지 도 4의 요소에 관한 참조 번호를 사용하는 기재에서 다르게 지시되지 않는 한, 기재된 부분은 각각 접미사 "a", "b" 및 "c"를 갖는 동일한 참조 번호로 지시되는 도 8 내지 도 10, 도 11 내지 도 14 및 도 15의 요소에 동일하게 적용된다.
커버 조립체(10)는 계기 클러스터(instrument cluster, 도시 생략)의 설치를 위한 운전자측의 윤곽부(contoured section) 및 조수측의 장방형 에어백 전개 도어(14)를 구비하며, 에어백 전개 도어(14)는 커버 조립체에 성형된 테어 시임(16)에 의해 형성된다. 테어 시임(16)은 도시된 바와 같이 패널 표면의 홈이나 당업계에 공지된 바와 같이 테어 시임을 숨기도록 패널 후면의 홈에 의해 형성될 수 있다. 커버 조립체는 에어백 시스템(18)을 덮으며, 에어백 시스템(18)은 에어백 도 어(14) 직후방의 커버 조립체 후방에 위치되고 조수칸 정면에서 차체의 판금부(20)에 장착된다. 에어백 시스템(18)은 팽창 가능한 에어백(22), 가스 발생기(24) 및 제어 장치(26)를 포함하며, 제어 장치(26)는 차량 충돌 센서를 포함하며 에어백이 탑승자 공간(28) 안으로 팽창하여 이쪽에 착석한 탑승자의 바로 정면에서 전개되도록 가스 발생기의 점화를 개시한다.
커버 조립체(10)는 대체로 균일한 벽두께로 성형된 단일 부품이며 스티렌-무수 말레산, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드 및 폴리우레탄과 같은 적절한 열가소성 재료로 형성되며, 이 열가소성 재료는 패널이 자체 지지되어 원하는 형태를 유지하도록 충분한 강성을 제공하고 바람막이 유리(도시 생략) 바로 후방에 위치된 차량 내부 환경의 열에 따른 변형에 견디도록 충분한 내열성을 갖는다. 커버 조립체는 당업계에 공지된 사출 성형과 같은 다양한 종래의 방법으로 성형될 수 있다. 테어 시임(16)을 형성하는 홈은 커버 조립체의 벽두께 및 사용되는 플라스틱 재료의 강도에 관해 충분한 깊이로 제조되며, 벽부는 배면 시임에서 에어백 도어의 뒷면 또는 내부 표면에 대해 작용하는 팽창하는 에어백의 힘에 의해 찢어지며 커버 조립체로부터 분리되면 도 4에 도시되고 상세히 후술되는 바와 같이 에어백의 전개를 위해 개방부(30)를 형성하는 정도로 약화된다.
커버 조립체(10)는 에어백 영역 이외의 여러 위치에서 차체(11)의 일부에 체결되며, 그와 같은 위치 중의 하나는 도 2에 도시되어 있는데, 판금 나사(32)에 의해 에어백 도어 밑의 패널의 하부 엣지가 차체의 판금부(34)에 체결된다. 또한, 유사한 나사 및 다른 종래 형태의 파스너가 에어백 도어 영역의 외측의 다른 위치 에서 사용되어 커버 조립체를 차체의 적소에 견고하게 체결시킬 수 있다.
커버 조립체(10)의 에어백 전개 도어(14)는 길다란 장착/힌지 플랜지(36)에 의해 차체에 개별적으로 체결되며, 상기 플랜지(36)는 도어의 후방 내부 표면과 일체로 성형되어 도 1 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 대체로 전체 길이를 따라 상부 엣지에 인접하게 수평으로 연장된다. 플랜지(36)는 도어의 내측으로 일정 거리 만큼 연장되어 평탄한 장방형의 각진 수평 연장형 말단부(40)로 종결되는 평탄한 장방향부(3)를 가지며, 말단부(40)는 전체 길이가 볼트(42)에 의해 차체의 판금부(44)에 체결되어 있다. 또한, 플랜지(36)는 제어된 두께로 형성되고, 파괴됨이 없이 일정한 저온(예컨대 -20℉)까지의 일정 온도 범위에서 장방형 부분(38) 내에서 탄성 변형 가능하므로 도어가 에어백 전개를 위해 커버 조립체로부터 테어 시임을 따라 분리될 때 도어의 외측으로 스윙하는 개방 이동을 정상적으로 제공하도록 외팔보 힌지로서 작용할 수 있다. 그와 같은 에어백 분리에 선행해서, 플랜지(36)는 커버 조립체를 차체의 에어백 도어에 체결하도록 작용하고 또한 탑승자로부터의 미는 힘에 대해 에어백 도어를 지지하는데, 그렇지 않은 경우 도어는 내측으로 밀려서 테어 시임을 따라 커버 조립체로부터 분리될 수 있다.
플랜지(36)는 테어 시임(16)이 팽창하는 에어백의 힘에 의해 찢어질 때 외측으로의 개방 이동 중에 에어백 도어(14)를 차체에 정상적으로 힌지 및 유지시키도록 설계되며, 힌지 및 유지에 있어서 플랜지부(38)가 도어를 스윙 이동시키도록 구부러질 때 도어와의 이음매(48)에서 높은 응력을 받는다. 하지만, 제1 용례에서 커버 조립체에 적절한 전형적인 플라스틱 재료는 예컨대 -20℉ 이하의 매우 낮은 저온에서는 취성을 갖게 되어, 팽창하는 에어백에 의해 힘을 받아 플랜지(36)와 도어의 수평으로 연장된 이음매(48)에 대해 외측으로 구부러지는 도어의 하부 주요부(46)가 이러한 높은 응력 부위 또는 구역에서 분쇄 또는 파괴되어 탑승자 공간(28) 안으로 진입할 수 있다. 이것은 적소에 형성되는 제어된 두께의 가요성 도어 테더층(50)을 잠재적인 파쇄 구역(48)에 인접한 장착/힌지 플랜지(36)의 일 측면(52), 이 구역(48) 및 잠재적인 취성 도어부(46)의 내부 표면(54) 위에 전략적으로 추가함으로써 매우 비용 효율적으로 방지된다. 도어 테더층(50)을 형성하는 재료는 보다 상세히 후술되는 바와 같이 적소에 형성되는 규정된 제어 두께를 갖는 가요성 플라스틱 재료이며, 접착제의 추가 없이 커버 조립체의 재료에 결합되어 형성되고, 일체형 에어백 전개 도어(14)를 비롯한 커버 조립체(10)의 재료가 취성을 갖는 온도보다 실질적으로 낮은 온도에서 가요성 또는 연성을 유지한다. -60℉에 이르는 저온에서 가요성 또는 연성을 유지할 테더층(50)을 위한 그와 같은 재료로는 예컨대 폴리우레탄 엘라스토머, 폴리에스터 엘라스토머 및 폴리올레핀 엘라스토머가 있다. 또한, 테더 재료는 용례에 적절하면서도 커버 조립체의 강성 조건을 만족시키기에는 적절하지 않다는 것을 이해할 것이다.
가요성 테더층(50)은 장착/힌지 플랜지(36)의 실질적인 전체 길이에 걸쳐 수평으로 연장되고, 말단 플랜지부(40)로 측방 연장되는 테더층의 가장자리부(56)에서 평탄한 플랜지부(38)의 측면(52)에 결합되어, 잠재적인 파쇄 구역(48)의 이 측면 상의 결합 영역을 최대화하고 그에 따라 플랜지(36)의 테더층의 유지를 최대화한다. 테더층(50)은 테더층의 중간부(58)에서 잠재적인 파쇄 구역(48)에 걸쳐지고 결합되며, 도어의 하부 엣지에 인접하게 측방 연장되는 가장자리부(60)에서 잠재적인 가요성 에어백 도어부(46)의 내부 표면(54)에 결합되어, 테더층과 도어부의 결합 영역과 플랜지(36)에 대한 유지를 최대화한다.
도 4를 참조하면, 테더층(50)은 도어 파괴가 발생하면 저온의 소성 취성화에 따라 잠재적인 파쇄 구역과 이어진 중간부(58)에서 구부러짐으로써, 파괴된 도어부(46)는 플랜지(36)에서 파쇄선에 대해 외측 상방으로 계속 스윙하여 파괴된 도어부를 테더층(50) 및 플랜지(36)로 차체에 안전하게 유지시키면서 계속해서 에어백 전개를 제공할 수 있다. 테더층이 분리된 도어부(46)의 실질적인 전체 내부 표면 및 플랜지(36)의 굴곡부(38)의 실질적인 전체 내부 표면 위에 결합되어 유지되면, 파괴된 도어부(46)를 플랜지(36) 및 그에 따라 차체에 유지하도록 테더층(50)으로부터 도어 파쇄부에 걸쳐지는 유지력이 최대화된다. 테더층(50)의 제어된 두께는 굴곡 인장되는 중간부가 파괴된 도어부(46)의 추진되는 질량으로부터 작용하는 최대의 예상력에서 파괴되지 않도록 플라스틱 재료의 인장 강도에 관해 결정된다. 하지만, 테더층(50)의 중간 굴곡부(58)는 재료 및/또는 공간을 유지하도록 특정 용례에 필요한 더 큰 인장 강도를 위해 인접한 가장자리부(58, 60)보다 더 큰 두께를 가질 수도 있다.
일체형 에어백 전개 도어(14) 및 장착/힌지 플랜지(36)를 포함하는 커버 조립체(10)는 자체 지지 및 내열을 위한 충분한 강성을 갖는 한 커버 조립체의 본래 목적에 적절한 전술한 바와 같은 단일체의 동일한 플라스틱 재료로 단일 시간에 성형된다. 커버 조립체(10)는 당업계에 공지된 종래의 방식으로 성형되고 예컨대 사 출 성형 또는 반응 사출 성형으로 형성될 수 있는데, 이들 성형에서 몰드 공동이 외면이나 내부 표면에서 테어 시임(16)을 형성하는 홈을 포함하는 커버 조립체의 표면을 완전히 형성한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 커버 조립체(10)의 외면 또는 전면을 성형하도록 사용되는 사출 몰드의 외면측 몰드 공구(70)가 도시되어 있으며, 커버 조립체(10)는 이들 예시적인 도면에서 성형되어 배치된 상태로 도시되며 가요성 테더층은 아직 형성되지 않았다. 커버 조립체(10)용의 사출 몰드는 패널의 배면을 형성하는 다른 몰드 공구(도시 생략)를 더 포함하며, 이 몰드 공구는 몰드 공구(70)와 협동하여 패널용 플라스틱 재료가 종래의 방식으로 가압되어 용융된 형태로 사출되는 몰드 공동을 형성한다. 에어백 전개 도어 테더층(50)은 몰드 공구(70) 내의 적소에 남겨진 성형된 커버 조립체(10) 및 도시 생략된 배면 몰드 공구와 함께 사출 몰드 공구(72)에 의해 형성될 수 있으며, 이 사출 몰드 공구(72)는 테더층(50)이 형성되고 장착/힌지 플랜지(36)의 측면(52) 및 취성 도어부(46)의 내부 표면(54)를 포함하는 영역 위에서 커버 조립체의 내부 표면에 대해 착지된다. 또한, 커버 조립체는 커버 조립체 몰드 공구(70)보다 훨씬 더 작고 테더층이 형성되는 부분의 반대편에 성형된 커버 조립체의 외면 영역에 걸쳐진 유사한 지지면을 갖는 전용의 지지 공구에 의해 지지될 수 있음을 이해한다. 사출 성형 공구(72)의 몰딩 측면에는 테더층을 형성하는 공동(74)이 형성되며, 이 공동(74)은 장착/힌지 플랜지(36)의 측면(52) 및 취성 도어부(46)의 내부 표면(54)에 의해 폐쇄되고 테더층 형태 전체를 형성하는 폐쇄형 몰드 공동(76)을 그 사이에 형성한다.
몰드 공구(70, 72) 및 그 사이에 위치된 커버 조립체(10)는 종래 유형의 플라스틱 사출 성형기(도시 생략) 안에 함께 클램핑되며, 전술한 테더 플라스틱 재료는 종래의 방식으로 고압의 용융된 형태로 몰드 공구(72)의 통로(78)를 통해 폐쇄형 몰드 공동(76) 안으로 사출되어 가요성 테더층(50)을 형성한다. 또한, 테더층으로 몰드 공구(72)의 공동(74)과 같은 공동을 형성하지만, 플라스틱 재료의 반응성 요소가 있는 테더층의 중력 성형, 반응 사출 성형 또는 수지 트랜스퍼 성형을 위한 종래 방식에 적절하게 채용되는 저압 몰드 공구가 커버 조립체의 내부 표면의 적소에 테더층을 성형하도록 사용될 수 있다. 다른 경우, 테더층을 형성하는 플라스틱 재료는 커버 조립체의 내부 표면에 접착제의 첨가 없이 결합되어 터더 층(50)과 장착/힌지 플랜지(36) 및 취성 도어부(46) 양쪽 사이의 전체 범위의 경계면에 걸쳐 강하게 부착된다.
또한, 테더층(50)은 도 7에 도시된 바와 같이 테더 형성용 플라스틱 재료의 분무에 의해 커버 조립체 내부 표면의 적소에 형성될 수 있다. 이것은 바람직하게는 제어된 두께를 갖는 마스크(80)에 의해 수행되며, 마스크(80)는 경계면을 이루는 장착/힌지 플랜지(36)의 측면(52) 및 취성 도어부(46)의 내부 표면(54)에 대해 놓여지며 테더층(50)의 외주를 형성하는 개방부(82)를 갖는다. 마스크(80)는 원하는 두께의 테더층 및 약간 더 큰 두께를 가지며, 금속 또는 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 요구되는 경계면 형태로 가려지거나 예비 형성되는 표면에 쉽게 합치하도록 가요성 재료로 형성될 수 있다. 마스크(80)는 로봇 아암에 고정된 플랜지(80)와 같은 적절한 수단에 의해 적소에 유지되며, 마스크의 다른 표면(86)은 테 더 형성 재료가 접착되는 것을 방지하도록 실리콘과 같은 적절한 이형제(離型劑)로 코팅된다.
마스크(80)가 커버 조립체 내부 표면의 적소에 유지된 상태에서, 테더 형성 플라스틱 재료는 마스크 개방부(82)를 통해 패널의 노출된 영역에 사출되어 분무 원드(92, wand)를 갖는 적절한 혼합 헤드(90)를 포함하는 종래 유형의 플라스틱 분무 시스템(88)을 사용하여 테더층(50)을 형성한다. 분무 시스템(88)은 명령에 따라 분무를 달성하도록 종래의 방식으로 작동하며, 플라스틱 재료의 반응 요소는 별개 라인(94, 96)에 의해 혼합 헤드(90)로 운반되며 이들 요소는 원드(92)로 분무되기 바로 전에 혼합 헤드에서 혼합된다. 혼합 헤드(90)는 조작자 또는 로봇에 의해 조작될 수 있으며, 혼합된 플라스틱 재료는 도 7에 도시된 바와 같이 혼합 헤드로부터 분무 원드를 거쳐 취성 도어부(46)의 장착/힌지 플랜지(36)의 측면(52) 및 내부 표면(54)의 노출 영역에 분배되어 원하는 제어된 두께로 테더층을 형성한다. 그 후, 분무된 플라스틱 재료가 응결되면, 테더층을 적소에 유지하고 접착제 없이 커버 조립체에 결합시킨 채로 마스크를 분리한다.
테더층을 형성하도록 전술한 성형 공정에 사용될 수 있는 플라스틱 재료의 예를 요약하면, 중력 성형 재료는 폴리우레탄과 같은 열경화성 재료일 수 있고, 수진 트랜스퍼 성형 재료는 폴리에스터와 같은 열경화성 재료일 수 있으며, 반응 사출 성형 재료는 폴리우레탄과 같은 열경화성 재료일 수 있고, 분무 성형 재료는 폴리우레탄과 같은 열경화성 재료일 수 있으며, 사출 성형 재료는 폴리올레핀과 같은 열가소성 재료일 수 있다.
도 8 내지 도 10, 도 11 내지 도 14 및 도 15에 각각 도시된 바와 같이, 커버 조립체(10)의 제2, 제3 및 제4 실시예(10a-c)는 100a-c로 지시된 제어판을 각각 구비한다. 각각의 이들 실시예에서, 인스트루먼트 패널(100a-c)은 제1 플라스틱 재료를 구비하며, 자동차의 탑승실 안에 장착되도록 구성된다. 참조 번호 14a-c로 제시된 에어백 도어 패널은 제1 플라스틱 재료로 구성되며, 단체 및 단일의 패널(14a-c, 100a-c)과 같은 인스트루먼트 패널(100a-c)로 형성된다. 상기 도어 패널 (14a-c)는 인스트루먼트 패널(100a-c)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다.
각각의 제2 내지 제4 실시예에서, 참조 번호 50a-c로 제시된 힌지 패널은, 층지게 배치되어 단일 패널(14a-c, 100a-c)의 내부 표면(102a-c)에 연결되어 있다. 내부 표면(102a-c)은 단일 패널(14a-c, 100a-c)의 외면 또는 "A 클래스" 표면(104a-c)의 반대편에 배치되어 있다. 힌지 패널(50a-c)은 저온에서 제1 플라스틱 재료보다 연성이 크고 취성이 작은 제2 플라스틱 재료를 구비한다. 힌지 패널(50a-c)은 인스트루먼트 패널(100a-c) 및 도어 패널(14a-c) 중의 적어도 하나의 내부 표면으로 인서트 성형되어 있다. 도 14의 다른 실시예에서 참조 번호 50b'로 제시된 바와 같이, 힌지 패널(50)은 판금을 구비하거나 판금 및 플라스틱 양쪽을 구비할 수 있다. 금속은 더욱 균일한 시임 파쇄 및 후속하는 도어 개방을 촉진시키도록 도어 개방력이 테어 시임을 따라 더욱 균일하게 분배되게 보조하는 증가된 강도에 의해 테어 시임과 정렬된 힌지 패널의 후부 엣지의 요소로서 특히 유리하다.
도 8 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 힌지 패널(50a-c)은 에어백 팽창 중에 도어가 개방되는 방향에 대해 테어 시임(16a)의 후부와 정렬되는 힌지 패널 후부 엣지(110a-c)를 포함한다. 테어 시임(16a)의 후부 및 힌지 패널 후부 엣지(110a-c)가 정렬되면 테어 시임(108)을 따라 찢어지는 것이 잘 안내된다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 도어 패널(14a)은 내부 표면(54a)으로부터 측방향 내측으로 연장되는 힌지 플랜지(36a)를 포함한다. 상기 제1 실시예에 대해 상세히 기재된 바와 같이, 힌지 플랜지(36a)는 도어 패널(14a)을 구조 부재(44a)에 고정시키도록 구성되어 있다. 힌지 패널(50a)은 도 8 내지 도 10에서 참조 번호 112a로 제시된 플랜지 이음매 구역에 걸쳐지며, 이 이음매 구역(112a)에서 힌지 플랜지(36a)는 도어 패널(14a)의 내부 표면으로부터 일체로 연장되어 있다. 힌지 패널(50a)은 도어 패널(14a)이 플랜지 이음매 구역(112a) 또는 힌지된 패널(50a)에 의해 이어진 어떠한 다른 지점에서 파쇄되는 경우 제2 힌지 및 테더로서 작용한다. 힌지 패널(50a)은 인서트 성형에 의해 층지게 배치되어 힌지 플랜지(36a) 및 도어 패널(14a)에 부착되어 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 약화된 테어 시임(16a)의 전방 테어 시임부(108a)은 제2 실시예의 패널 이음매 구역(112a)에 평행하고 인접하게 이어져 있다. 전방 테어 시임부(108a)는 도어 패널(14a)의 전방부와 인스트루먼트 패널(100a) 사이의 경계를 정한다. 전방 테어 시임부(108a)는 에어백 도어 패널(14a)의 전체 윤곽을 형성하는 테어 시임(16a)용의 전체 360°의 테어 시임 경로를 완성한다. 따라서, 에어백이 팽창하면, 전체 도어 패널(14a)은 인스트루먼트 패널(100a)에서 구속되지 않고 찢어져 힌지 플랜지(36a)에 의해서만 구속된다. 이 와 달리, 전방 테어 시임부(108a)는 생략될 수 있다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 힌지 패널(50b)은 도어 패널(14b)과 인스트루먼트 패널(100b) 사이의 패널 이음매 구역(106b)에 걸쳐져 있다. 힌지 패널(50b)은 에어백 전개 중에 도어 패널(14b)과 인스트루먼트 패널(100b) 사이의 제2 힌지로서 작용한다. 힌지 패널(50b)은 내부 표면과 동일면에 놓일 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서, 힌지 패널(50b)은 상승된 위치로 성형되어 제1 재료가 단일 패널(14b, 100b)보다 높은 일정한 두께를 가질 수 있다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 패널 이음매 구역(106b)은 도어 패널(14b) 및 인스트루먼트 패널(100b)의 적어도 일부를 분리시키는 스타일링 홈(108b)을 포함할 수 있다. 스타일링 홈(108b)은 레이저 스코링(scoring), 절삭 또는 용융과 같은 사출 성형 이외의 방법에 의해 형성될 수 있다. 스타일링 홈(108b)은 재료가 제거되어 힌지 위치에서 제1 플라스틱 재료의 상향 굴곡을 촉진하며, 그렇지 않은 경우에는 그러한 상향 굴곡은 방해된다.
도 14에 도시된 바와 같이, 우레탄 폼(foam) 층(120)이 단일의 패널(14b) 위에 배치될 수 있으며, 플라스틱 표피 층(122)이 폼 층 위에 배치될 수 있다. 도 14의 실시예의 단일 패널(14b)에서 도시되는 폼 및 표피 층(120, 122)은 본 발명의 다른 실시예에도 역시 포함될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제4 실시예의 인스트루먼트 패널(100c)은 내부 표면(102c) 및 도어 패널(14c) 둘레로부터 측방으로 일체로 연장되는 칼라(114)를 포함한다. 칼라(114)는 칼라(114c)가 단일 패널(14c, 100c)로부터 연장되는 부분 을 따라 도어-칼라 경계면(116)을 형성한다. 칼라(114)는 에어백 캐니스터(canister) 조립체(18c)를 수용하기 위한 슬리브를 형성한다. 다른 실시예에서, 칼라(114)는 전개형 에어백을 위한 안내관의 역할을 할 수 있다. 힌지 패널(50c)은 도어-칼라 경계면(116)에 걸쳐져 있다. 힌지 패널(50c)의 내부(56c)가 칼라(114)에 부착되고, 힌지 패널(50c)의 외부(60c)가 도어 패널(14)에 부착되어 있다. 스타일링 홈(108c)이 힌지 패널(50c)이 이어진 도어-칼라 경계면(116)의 일부와 정렬될 수 있다. 스타일링 홈(108c)은 도어 패널(14c)의 상향 굴곡을 보조하도록 외면 또는 "A 클래스" 표면(104c) 안으로 형성되어 있다.
실제로, 제1 및 제2 몰드부를 1차로 제공하여 에어백 커버 조립체(10a-c)를 제조할 수 있다. 제1 및 제2 몰드부는 함께 폐쇄되었을 때 몰드 공동을 형성한다. 몰드 공동의 형태는 단일의 패널(14a-c, 100a-c) 및 힌지 패널(50a-c)이 갖는 모든 형태와 상보한다. 힌지 패널(50)은 이음매 구역(112a, 106b)을 형성하거나 도어 패널(14a-c)과 제2 실시예의 인스트루먼트 패널(100b), 제3 실시예의 힌지 플랜지(36a) 또는 제4 실시예의 칼라(114) 사이에 경계면(116)을 형성하도록 구성된 몰드의 일부에 걸쳐진 위치에서 제2 몰드부 내의 몰드 공동의 일부에 배치되어 있다.
예컨대, 제2 실시예, 즉 본 발명의 힌지 플랜지 실시예에 따라 커버 조립체를 형성하기 위해, 제2 몰드부의 몰드 공동 표면은 힌지 플랜지(36a)를 수용하는 형태를 갖는다. 힌지 패널(50a)은 힌지 플랜지(36a)와 도어 패널(14a) 사이에 플랜지 이음매 구역(112a)을 형성하도록 구성된 몰드의 일부에 걸쳐진 위치에서 제2 몰드부의 몰드 공동 표면에 배치되어 있다. 이 경우, 제2 몰드부의 몰드 공동 표 면은 단일 패널(14a, 100a)의 내부 표면과 상보하는 형태를 갖는다. 이어서, 제1 몰드부를 하부 몰드부에 위치시킴으로써 몰드를 폐쇄한다. 제1 몰드부는 몰드 공동 표면을 포함하며, 이 몰드 공동 표면의 형태는 단일 패널(14a, 100a)의 외면 또는 "A 클래스" 표면의 형태와 상보한다. 이어서, 제1 플라스틱 재료는 용융된 형태로 몰드 공동 안으로 유입된다. 용융된 제1 플라스틱 재료는 몰드 공동의 형태에 합치하고 몰드 공동 내에서 응고될 수 있다. 이어서, 몰드를 개방하고 완료된 조립체(10a)를 도 8에 도시된 바와 같이 단일 패널(14a, 100a) 안으로 성형된 힌지 패널(50a)과 함께 몰드로부터 꺼낸다.
본 발명에 따라 구성된 차량 탑승실 콘솔 조립체의 제1 실시예가 도 16 및 도 17에 참조 번호 210으로 제시되어 있다. 콘솔 조립체의 변형례가 도 18 내지 도 21에서 210a로, 그리고 도 22 및 도 23에서 각각 참조 번호 210b 및 210c로 제시되어 있다. 도 12 내지 도 21의 접미사 "a", 도 22의 접미사 "b", 그리고 도 23의 접미사 "c"가 있는 참조 번호들는 도 16 및 도 17의 실시예에 공통되는 각각의 요소의 변형 구성을 지정하고 있다.
도 16 또는 도 17의 요소에 관한 참조 번호를 사용하는 기재에서 다르게 지시되지 않는 한, 기재되는 부분은 접미사 "a"가 있는 동일한 참조 번호에 의해 지시되는 도 18 내지 도 21의 요소, 접미사 "b"가 있는 동일한 참조 번호로 지시되는 도 22의 요소, 그리고 접미사 "c"가 있는 동일한 참조 번호로 지시되는 도 23의 요소에 동일하게 적용된다.
바닥 콘솔 조립체(210)는 외부 케이싱(214)이 있는 콘솔 본체(212)를 포함하 며, 외부 케이싱(214)은 자동차의 전면 운전석(216)과 전면 조수석(218) 사이의 영역에 콘솔 조립체(210)가 끼워질 수 있는 치수 및 형태를 갖는다. 도 16에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(214)은 코너가 둥글고 엣지가 잘라진 길다란 상자 형태이므로 콘솔이 설치되는 자동차의 내부 윤곽 안에 원활하게 위치된다.
바닥 콘솔 조립체(210)의 제1 실시예는 콘솔 본체 외부 케이싱(214) 안에 배치된 접근 개방부(220)를 포함한다. 접근 개방부(220)는 외부 케이싱(214)의 상면(222) 중앙에 위치되며, 대체로 장방형이다. 접근 개방부(220)는 한 쌍의 직선 측면 엣지(224) 및 상향 만곡된 전방부(226) 및 후부(228) 엣지에 의해 형성된다. 전방부(226) 및 후부(228) 엣지는 각각 반원형 홈(230)을 포함한다.
도 17에 최선으로 도시된 바와 같이, 또한 제1 실시예는 콘솔 본체 외부 케이싱(214) 내부에 이동 가능하게 지지되는 모듈형 위치 결정 장치(232)를 포함한다. 위치 결정 장치(232)는 수평형 중앙 카루젤(carrousel) 축선(238)에 대한 회전을 위해 지지되는 드럼형 카루젤(236)을 구비한다. 카루젤 축선(238)은 바로 인접한 조수석 및 탑승자석(216, 218)이 향한 방향, 즉 자동차의 방향과 나란하게 정렬되어 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 위치 결정 장치(232)는 전기 기계적 탑승자 작동형 구동 기구(240)를 포함할 수 있으며, 탑승자 작동형 자동 모듈 선택 시스템(292)을 포함할 수 있다. 전기 기계 구동 기구(240)를 이용하여 모듈을 선택하기 위해, 탑승자는 구동 기구를 작동시켜 원하는 모듈이 접근 개방부(220)에 출현할 때까지 구동 기구가 접근 개방부 너머로 모듈을 계속 회전시키게 한다. 자동 선택 시스템에서, 탑승자는 선택된 모듈이 출현할 때까지 구동 기구(240)가 카루젤을 회전시키게 하는 원하는 모듈에 상응하는 버튼 또는 키를 즉각 누른다.
3개의 저장 모듈(234) 및/또는 기기 모듈(242)은 콘솔 본체 외부 케이싱(214) 내부에서의 회전 운동을 위해 위치 결정 장치(232)에 지지되어 있다. 다른 실시예에서, 위치 결정 장치는 단지 2 개의 모듈을 구비할 수 있거나 3 이상의 모듈을 구비할 수 있다. 또한 다른 실시예는 회전 동작 이외의 다른 동작으로 모듈을 이동시킬 수 있다.
각각의 저장 모듈의 형태는 도 17에서 참조 번호 234로 제시된 단일의 길다란 아치형 평면이 있는 길다란 삼각형 프리즘과 유사한 원통부이다. 다른 실시예는 다른 치수 및 형태를 갖는 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 저장 모듈(234)은 하나 이상의 묶이지 않은 물품을 수용하도록 설계된 윤곽 인서트(contoured insert)를 포함할 수 있다.
기기 모듈(242)은 카루젤(236) 내의 할당된 공간의 영역에 끼워질 수 있는 한 어떠한 형태라도 가질 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같은 3 개의 동일 치수의 칸 또는 섹션이 있는 카루젤의 경우, 기기 모듈(242)은 저장 모듈(234)에 의해 형성되는 것과 유사한 공간 안에 끼워져야 한다. 하지만, 모듈형 칸 또는 섹션은 동일한 치수 및 형태를 가질 필요는 없다. 일부 모듈은 더 큰 장치를 수용하도록 다른 것들보다 더 크다. 기기 모듈(242) 안에 설치될 수 있는 장치의 유형은 예컨대 컴퓨터, 팩스 머신, 모뎀, 이동 전화 및 헤어드라이어를 포함한다.
저장 및 기기 모듈(234, 242)은 접근 개방부(220)에 인접한 표시 위치를 통 해 순차적으로 회전 가능하다. 표시 위치는 접근 개방부(220)를 통해 보이는 바와 같이 도 17에 최선으로 도시되어 있다. 카루젤형 위치 결정 장치(232)에 의해 탑승실 탑승자는 저장 모듈(234) 또는 기기 모듈(242) 중의 어느 하나를 선택 및 회수하고 접근 개방부(220)를 통해 내용에 접근할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 접근 도어(244)는 반원형 홈(230)에 활주 가능하게 지지되어 있다. 접근 도어(244)는 접근 개방부(22)를 폐쇄 위치로 덮는 아치 형태를 가지며, 개방 위치로 활주하여 드러난 위치에 있는 모든 모듈(234, 242)의 내용을 드러내고 그에 대한 접근을 제공한다.
음극선관(CRT) 형태의 전방 화상 표시 패널(246)이 콘솔 본체(212)의 전방 단부에 지지되어 있다. 전방 화상 표시 패널(246)은 콘솔 조립체(210)의 어느 측면에 위치된 좌석(216, 218)의 탑승자에게 주로 화상을 제공하도록 위치되어 있다.
또한 CRT 형태의 후부 화상 표시 패널(248)이 콘솔 본체(212)의 후단부 안에 지지되어 있다. 후부 화상 표시 패널(248)은 콘솔 조립체(10) 후방에 착석된 탑승자에게 주로 화상을 표시하도록 위치되어 있다. 화상 형성 전자 회로가 후부 표시 패널(248)에 연결된 전자 컴퓨터 게임 모듈(250)에 포함되어 있으며, 탑승자 입력에 따라 후부 표시 패널(248)에 화상을 형성하는 신호를 전송한다. 다른 실시예에서, 화상 형성 전자 회로는 컴퓨터 게임 모듈에 포함되지 않을 수 있다. 그 대신, 화상 형성 전자 회로는 예컨대 방송 극초단파 신호 또는 전자 매체(비디오 테이프)에 저장된 정보를 비디오 화상으로 변환하는 장치에 포함될 수 있다.
전자 회로에 입력된 탑승자 입력은 원격 제어 장치(254)로부터 신호선(52)을 통과한다. 음성 신호는 헤드폰(256)을 통해 탑승자에게 전송될 수 있다. 이와는 달리, 탑승자 입력은 원격 제어 장치(254)로부터 전선을 통하지 않고 전자기 전송에 의해 화상 형성 전자 회로로 전달될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예(210)는 탑승자를 다수의 상이한 저장 및 기기 모듈(234, 242) 중의 어느 하나에 선택적으로 접근하게 하고 선택되지 않은 모듈을 중앙 콘솔(212) 내부에 저장하여 클러터(clutter)를 감소시킨다. 전자기 구동 기구(240) 및 탑승자 작동형 자동 모듈 선택 시스템에 의해, 운전자는 차량을 운전하는 일로부터 최대한 열중하면서 모듈에 접근할 수 있다. 화상 표시 패널(245, 248)은 각각 전방 및 후방 좌석 탑승자에게 정보를 표시하도록 편리하게 위치될 수 있다.
차량 탑승실 콘솔 조립체의 제2 실시예는 도 18 내지 도 21에 참조 번호 210a로 제시되어 있다. 조립체(210a)는 제1 실시예의 중앙 콘솔 본체(212)가 아닌 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212a)를 포함한다. 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212a)는 차량의 인스트루먼트 패널 조립체(213) 안에 지지되어 있다. 인스트루먼트 패널 조립체(213)로는 미국 특허 제5,556,153('153 특허)에 개시된 패널을 포함하도록 당업계에 공지된 어떠한 유형도 가능하다. '153 특허는 본 발명의 양수인에게 양수되었으며 본원에 참조되었다.
인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212a)는 외부 케이싱(214a)을 포함한다. 접근 개방부(220a)가 외부 케이싱(214a) 안에 배치되어 있으며, 위치 결정 장치(232a)가 외부 케이싱(214a) 내부에 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한 3 개의 저장 모 듈(234a)이 케이싱(214a) 안에 배치되며 위치 결정 장치(232a)에 이동 가능하게 지지되어 있다. 저장 장치(234a)는 하나 이상의 은폐 위치 사이에서 순차적으로 이동 가능하며, 접근 개방부(220a) 및 이 접근 개방부(220a)에 인접한 표시 위치로부터 변위되어 있다. 은폐 위치는 도 20 및 도 21에서 참조 번호 260으로 제시되어 있다. 표시 위치는 도 18 및 도 20에서 참조 번호 262로 제시되어 있다.
위치 결정 장치(232a)는 은폐 위치(260)의 다른 2 개의 저장 모듈(234a)을 동시에 지지하면서 표시 위치(262)의 저장 모듈(234a) 중의 하나를 지지하는 형상을 갖고 있다. 제1 실시예에서와 같이, 이에 따라 탑승실 탑승자는 다른 모듈(234a)을 케이싱(214a) 내부에 가려지게 내버려 둔 채 접근 개방부(220a)를 통해 모듈(234a) 및 그 내용에 대한 물리적으로 접근할 수 있다.
위치 결정 장치(232a)는 대체로 수직의 카루젤 축선(238a)에 대한 회전을 위해 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212a) 안에 지지되는 드럼형 카루젤(236a) 또는 회전식 십자문(turnstile)을 구비한다. 저장 모듈(234a)은 도 18, 도 20 및 도 21에서 참조 번호 264로 제시된 4개의 수직으로 향한 장방형 디바이더 패널, 도 18에서 참조 번호 266으로 제시된 반원형 캡 패널, 그리고 도 18, 도 20 및 도 21에서 참조 번호 268로 제시된 기부 패널에 의해 형성된다. 기부 패널(238)은 캡 패널(266)의 형태와 통상 일치한다. 디바이더 패널(264)은 수직 축선(238a)의 공통 지점으로부터 반경 방향 외측으로 일체로 연장되어 있다. 디바이더 패널의 상단부 및 하단부는 각각 캡 패널(266) 및 기부 패널(268)과 연결되거나 일체로 형성되어 있다.
다른 실시예는 적절한 모든 디바이더 및 캡 패널 형상을 포함할 수 있다. 제1 실시예에서와 같이, 제2 실시예의 카루젤(236a)도 역시 기기 모듈(234a) 및/또는 하나 이상의 묶이지 않은 물품을 수용하도록 설계된 윤곽 인서트를 포함할 수 있다.
회전 지지부를 당업계에 공지된 어떠한 방식으로든 공급하여 캡 패널(266)로부터 상향으로 그리고 기부 패널(268)로부터 하향으로 저널 베어링 조립체(272)를 통해 또는 그 안으로 수직 축선(238a)을 따라 연장된 축 로드(270)를 포함하도록 할 수 있다. 카루젤(236a)은 플라스틱 또는 다른 적절한 재료로 단일 피이스로 성형될 수 있으며, 또는 패널(264, 266, 268)은 접착제, 파스너 또는 당업계에 공지된 다른 어떠한 수단에 의해서도 함께 연결될 수 있다.
카루젤(236a)은 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212)의 중앙 스택부(274) 안에 적어도 부분적으로 수용되어 있다. 중앙 스택부(274)는 '153 특허에 상세히 기재되어 있다. 접근 개방부(220a)는 중앙 스택부(274)의 후단부에 있는 장방형 개방부에 의해 형성되어 있다.
카루젤(236a)은 도 19에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치로 회전 가능하다. 카루젤(236a)은 도 19 내지 도 21에 참조 번호 276으로 제시된 평탄하고 대체로 수직인 면형 패널을 포함한다. 면형 패널(276)은 접근 개방부(220)를 형성하는 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212)의 중앙 스택부(274)의 개방부와 동일한 대략 장방형 형태를 갖는다. 면형 패널(276)은 접근 개방부(220), 즉 장방형 개방부를 가로질러 배치되고 카루젤(236a)이 폐쇄 위치에 있을 때 통상 이 개방부(220)를 폐쇄한 다.
차량 탑승자칸 콘솔 조립체의 제3 실시에는 도 22에서 참조 번호 210b로 제시되어 있다. 제3 실시예에 따르면, 위치 결정 장치(232b)는 대체로 수평인 축선(238b)에 대해 회전하도록 인스트루먼트 패널 콘솔 본체(212b)에 페리스 관람차(Ferris-wheel) 방식으로 지지되는 드럼형 카루젤(236b)을 구비한다. 카루젤 축선(238b)은 저장 모듈(234b)의 내용을 차량 탑승자에게 더욱 편리하게 제시하도록 차량 이동 방향에 측방으로 배치되어 있다. 표시 위치는 카루젤(236b)의 최후부에 위치되어 있으며, 표시 위치에서 저장 모듈(234b)의 내용은 중앙 스택 개방부를 덮는 전면 패널(278) 내의 소형 장방형 창에 의해 형성되는 접근 개방부를 통한 관찰 및/또는 물리적인 접근이 가능하다. 드럼형 카루젤(236)의 저장 모듈(234b)은 라디오 수신기(280), 시디 플레이어(282), 이동 전화(284), HVAC 제어기(286) 및 저장 모듈(234b)용의 개방 구획을 포함한다. 다른 실시예는 그와 같은 다른 칸을 임의의 수만큼 포함할 수 있다. 저장 모듈(234b)의 모든 요소는 중앙 스택부(274)의 장방형 개방부 위의 콘솔에 장착된 선택 스위치(288)를 탑승자가 작동시키면 접근 개방부(220b)에 인접한 표시 위치로 선택적으로 이동될 수 있다.
이와 달리, 당업계에 공지된 다른 어떠한 적절한 수단에 의해서도 작동시킬 수 있다. 또한, 그와 같은 작동 수단은 차량 탑승실 내부의 어떠한 편리한 표면에도 장착될 수 있다.
제4 실시예는 임의의 수의 대체로 파이 형태의 저장부(234c)를 갖는 플랫폼(290)을 포함하는 "회전대(lazy Susan)" 유형의 위치 결정 장치(232c)를 포함한 다. 플랫폼(290)은 콘솔 본체 외부 케이싱(214c) 내부에 회전 가능하게 지지되어 있다. 위치 결정 장치(232c)는 플랫폼(290)을 회전시키고 선택된 하나의 저장부(234c)를 접근 개방부(220c)에 인접한 표시 위치로 이동시키면서 동시에 다른 저장부(234c)를 접근 개방부(220c)로부터 변위된 원격 위치로 이동시키도록 구성되어 있다. 이렇게 하면, 탑승실 탑승자는 다른 물품을 접근 장치(232c)로부터 원거리인 케이싱(214) 내부에 위치한 다른 저장부에 저장된 채로 남겨두면서 접근 개방부(220c)를 통해 플랫폼(290)의 저장부(234c) 중의 하나에 저장된 물품에 대해 물리적으로 접근할 수 있다.
다른 실시예와 같이, 위치 결정 장치(232c)는 전기 기계 탑승자 작동형 구동 기구(240c) 및 탑승자 작동형 자동 모듈 선택 시스템(292c)을 포함한다. 제1 실시예와 유사하게, 제4 실시예는 모듈 접근 개방부(220)에 걸쳐 활주 가능하게 지지되는 접근 도어(244c)를 포함한다. 도어(244c)는 폐쇄 위치로 이동되면 접근 개방부(220)를 덮는 형태를 가지며, 도 23에 도시된 바와 같이 개방 위치로 이동되면 접근 개방부(220c)를 벗긴다.
전술한 실시예와 같이, 제4 실시예의 회전대 유형의 플랫폼(290) 상의 저장 공간(234c)은 다양한 기기를 영구적 또는 반영구적으로 수용하거나 다양한 묶이지 않은 물품을 일시 저장한다.
전술한 실시예와 상이하게, 제4 실시예의 위치 결정 장치는 디바이더 패널(264) 및 캡 패널(266)을 포함하지 않으며, 기부 패널(268)로부터 축방향으로 하향 연장된 단일 축 로드(도시 생략)만을 포함한다.
차량의 탑승실의 천장에 안감을 대기 위한 헤드라이너 조립체가 도 24 내지 도 26에 참조 번호 310으로 제시되어 있다. 헤드 라이너 조립체(310)는 탑승실 천장(도시 생략)의 하부 표면을 대체로 덮는 위치에서 차량에 장착되도록 구성된 단일 기판을 포함하며, 이 단일 기판은 도 24 내지 도 26에서 참조 번호 312로 지시되어 있다. 기판(312)은 도 24 내지 도 26에서 참조 번호 314로 지시된 상부 기판 표면 및 도 26에서 참조 번호 316으로 지시된 하부 기판 표면을 포함한다. 하부 기판 표면(316)은 상부 기판 표면(314)의 반대편에 배치되어 있다. 기판(312)은 다양한 플라스틱 또는 유리 섬유 강화 폴리에스터 수지를 포함하는 여하의 성형 가능한 적절한 재료로 제조될 수 있다.
도 26에 참조 번호 318로 제시된 장식 커버는 하부 기판 표면(316)에 지지되어 있다. 장식 커버(318)는 직물 또는 고체 층 형태의 여하의 적절한 재료일 수 있다.
도 26에서 참조 번호 320, 322 및 324로 제시된 공동은 상부 기판 표면(314)과 하부 기판 표면(316) 사이의 기판(312) 안에 형성되어 있다. 도 26에서 참조 번호 320으로 제시된 공동 중의 하나는 도 24 내지 도 26에서 참조 번호 326으로 제시된 길다란 리셉터클(receptacle) 또는 도관에 의해 형성되어 있다. 도관(326)은 전기 배선 또는 광섬유 케이블을 지지하도록 구성되어 있다.
도 26에 참조 번호 322로 제시된 2 개의 공동은 도 24 내지 도 26에서 참조 번호 328로 제시된 대략 장방형의 포켓에 의해 형성되어 있다. 도 26에서 최선으로 도시되는 바와 같이, 포켓(328)은 에너지 흡수 폼(334)을 유지하도록 구성되어 있다. 다른 실시예에서, 포켓(328)에는 소리 에너지 또는 소리 흡수 폼이나 다른 에너지 흡수 재료 또는 구성이 채워질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 포켓(328)은 폼이 채워져 보조하는 것 없이도 탑승자 두부 충돌 에너지를 흡수하도록 구성될 수 있다.
도 27에 참조 번호 324로 제시된 바와 같이 최대 공동은 도 24 내지 도 26에 참조 번호 330으로 제시된 윤곽 덕트에 의해 형성된다. 덕트는 기류를 차량 탑승실 안으로 유도하도록 구성되어 있다.
각각의 공동(320, 322, 324)은 바람직하게도 기판(312) 안에 일체로 형성되어 있다. 다시 말하면, 도관(326), 칸(328) 및 덕트(330)는 하나의 단일 피이스로서 기판(312)과 일체로 형성되어 있다.
도 26에 참조 번호 332로 제시된 폼 층은 바람직하게도 기판(312)의 하부 표면에 배치되며, 장식용 외부 커버(318)는 폼 층(322)의 하부 표면에 배치되어 있다. 폼 층(332) 및 장식용 외부 커버(318)는 접착제 또는 여하의 다른 적절한 수단에 의해 적소에 체결될 수 있다.
공동(324) 및 에어 덕트(330)는 기판(312)으로부터 상향 돌출되고 기류를 촉진하도록 둥근 윤곽을 갖는다. 에어 덕트(330)의 일단부에서, 헤드라이너 조립체(310)는 도 24 내지 도 25에 참조 번호 336으로 제시된 흡기구를 포함한다. 흡기구(336)는 헤드라이너 조립체(310)의 외주 엣지(338)에 인접하게 배치되며, 차량 공기 조절 시스템, 즉 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템(도시 생략)으로부터 에어 덕트(330) 안으로 공기를 수용하도록 구성되어 있다. 3 개의 배기구가 도 25 및 도 26에 참조 번호 340으로 제시되어 있다. 배기구(340)는 상호 간격을 두고 흡기구(336)로부터 간격을 두고 있다. 배기구(340)는 삼각형으로 정렬되어 배치되며, 헤드라이너 조립체(310)의 두께를 통해 연장되어 있다. 배기구(340)는 차량 공기 조절(HVAC) 시스템으로부터 탑승실 안으로 공기를 유도한다. 공기 덕트(330)는 흡기구(336)와 배기구(340) 사이로 연장하고 이들을 연결하여 흡기구(336)와 배기구(340) 사이의 기체 연결을 제공한다.
도 26에 참조 번호 344로 제시된 방향성 배기구 레지스터가 각각의 배기구(340) 내부에 회전 가능하게 장착되고 헤드라이너 조립체(310)의 밑면(342)으로부터 돌출되어 있다. 방향성 배기구 레지스터(344)에 의해 탑승자는 공기를 탑승실의 여러 부분으로 유도할 수 있다.
공기 덕트(330)와 유사하게, 콘딧(326)은 기판(312)으로부터 상향 돌출되어 있다. 콘딧(326)은 전기, 빛 또는 다른 형태의 전자기 방사를 헤드라이너 조립체(310) 내의 여러 지점으로 전달하는 전선 또는 케이블(346)을 지지하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 콘딧(326)은 길다란 관을 형성한다. 콘딧(326)의 횡단면 형태는 케이블(346)을 유지하기 위해 여하의 적절한 형태일 수 있다. 헤드라이너 조립체(310)는 콘딧(326)의 일단부에서 헤드라이너 조립체(310)의 외주 엣지(338)에 인접한 케이블 도입구(348)을 포함한다. 케이블 도입구(348)는 차량 전기 또는 광섬유 시스템으로부터 차량 천장으로 이어진 케이블(346)을 수용하도록 위치되어 있다.
도 24 내지 도 26에 참조 번호 350으로 지시된 2 개의 케이블 인출구가 케이 블 도입구(348)로부터 간격을 두고 있다. 케이블 인출구(350s)는 도 24 내지 도 26에 참조 번호 352로 제시된 각각의 전기 또는 광섬유용 광 고정구에 인접하게 배치되어 있다. 본 실시예에서, 고정구(352)는 예컨대 광섬유 돔 또는 지시등을 포함할 수 있다. 하지만 다른 실시예에서, 각각의 고정구(352)는 헤드라이너 조립체(310) 상에 또는 인접하게 지지되는 라디오, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 테이프 데크 또는 시디 플레이어와 같은 천장 장착형 전자 액세서리도 역시 포함할 수 있다. 케이블 인출구(350)는 전자 또는 광섬유 케이블이 고정구(352)에 연결될 수 있도록 그러한 고정구(352)에 인접하게 배치되어 있다. 케이블 콘딧(326)은 케이블 도입구(348)와 케이블 인출구(350) 사이에 연장되어 이들을 연결한다.
포켓(328)은 기판(312)의 전략적인 중요한 위치에서 에너지 흡수 폼(334)을 지지한다. 각각의 포켓(328)은 포켓(328) 내부의 에너지 흡수 폼(334)을 싸고 밀봉하는 내벽(354)을 포함한다. 포켓(328)의 폼이 채워진 공동(322)은 탑승자가 갑작스런 수직 상승 요건에 처하는 경우 탑승자 두부에 충격을 발생시킬 수 있는 간격을 둔 위치에 정렬되어 배치되어 있다. 본 실시예의 2 개의 포켓(328)은 도 24 내지 도 26에 제시된 바와 같이 운전자 및 전면 좌석 탑승자를 위한 착석 위치 바로 위에 배치되어 있다.
헤드라이너 조립체(310)는 도 27 및 도 28에 참조 번호 356으로 지시된 2 피이스 조개형의 블로우 몰드를 먼저 조립함으로써 본 발명에 따라 구성될 수 있다. 몰드(356)는 용융 예비 성형물(360)을 수용하고 형성될 헤드라이너 기판(312)의 외부 윤곽을 형상화하기 위해 도 27 및 도 28에 참조 번호 358로 제시된 공동부를 포 함하도록 조립되어 있다. 몰드(356)를 조립할 때, 몰드(356)의 공동부(358)는 형성될 헤드라이너 기판의 원하는 외부 윤곽에 상보하는 형태를 갖는다. 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 공동부(358)는 또한 기판(312)에 형성될 각각의 공동(320, 322, 324)에 상응하는 확대 영역(362, 364, 366)을 포함하도록 구성되어 있다. 추가의 공동부가 2 개의 반쪽 부분이 함께 결합될 때 몰드(356)의 일단부에서 도 27 및 도 28에 참조 번호 370으로 제시된 공기 통로를 형성한다. 공기 통로는 블로우 핀(374)과 같은 공기 인젝터를 수용하도록 구성되어 있다. 공기 통로(370)는 몰드(356)의 공동부(358)의 확대 영역(362, 364, 366)으로 분기되어 공기가 공기 인젝터로부터 각각의 확대 영역(362, 364, 366) 안으로 사출될 수 있다.
일단 몰드(356)가 조립되면, 용융 예비 성형물(360)은 개방된 반쪽 몰드들 사이를 통해 블로우 몰드(356) 내의 공동부(358) 안으로 하향 사출된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 예비 성형물 압출 다이(372)는 예비 성형물을 타원의 공동 튜브 형태로 압출시킨다. 이어서, 반쪽 몰드들은 관형 예비 성형물(360) 둘레로 함께 폐쇄되어 확대 영역(352, 364, 366)의 외부 경계를 따라 압출 성형물의 대향된 벽(363, 365)을 함께 조인다. 이어서, 압축 가스가 용융된 관형 예비 성형물(360)의 공동 중앙 영역(367) 안으로 사출되어 예비 성형물(360)이 몰드(356)의 공동부(358)의 확대 영역(362, 364, 366) 내에서 팽창되게 한다. 또한 압축 가스에 의해 예비 성형물(360)이 가스 통로(370) 내에서 팽창하여 도 24 내지 도 26A에 참조 번호 380으로 제시된 가스 통로(370)의 윤곽에 합치하게 된다. 공동(320, 322, 324)이 예비 성형물(360)에 형성된 후, 블로우 핀(374)을 예비 성형물(360)로부터 꺼낸다.
이어서 예비 성형물(360)은 헤드라이너 기판(312)의 원하는 형태에 맞게 경화될 수 있다. 이어서 블로우 몰드(356)는 개방되고 헤드라이너 기판(312)이 제거된다. 헤드라이너 기판(312)의 경화 및 제거에 후속해서, 폼 층(332)이 접착에 의해 하부 기판 표면(316)에 부착되고, 장식용 외부 커버(318) 또는 표피가 접착에 의해 폼 층(332)의 하부 표면에 부착된다. 이와 달리, 장식용 외부 커버(318) 및 폼 층(332)은 성형에 앞서 또는 성형 중에 일체로 결합되어 블로우 몰드(356) 안에 배치될 수 있다. 또 다른 방법으로, 외부 커버(318) 및 폼 층(332)은 다층 예비 성형물과 동일한 시간에 공동 압출될 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 폼 형성 기계(foaming machine)의 노즐부(376)를 포켓 공동(322) 안으로 삽입하고 포켓 공동(322)을 폼(334)으로 채움으로써 폼(334)을 포켓 공동(322) 안에 제공한다. 바람직하게는, 폼은 반응 사출 성형 공정에 의해 제조되는 우레탄 폼이다. 이것은 헤드라이너 기판(312)을 몰드(356)로부터 꺼내기 전 또는 그 후에 달성될 수 있다. 가스 사출 및 포켓 공동의 형성 이후보다는 포켓 공동(322)을 형성할 때 가스 사출 대신 폼 사출을 행할 수 있다. 폼 사출이 완료되면, 이어서 폼 사출 노즐(376)은 폼 공동(322)으로부터 철수되고 폼(334)은 경화될 수 있다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 참조 번호 411로 지정된 자동차 차체에 설치된 성형된 자동차 인스트루먼트 패널이 도시되어 있다. 인스트루먼트 패널(410)은 계기 클러스터(도시 생략)의 설치를 위한 운전자측의 개방부(412) 및 조수측의 본 실 시예에서는 장방형이지만 원하는 형태를 갖는 에어백 전개 도어(414)를 구비하며, 이 경우에 도어(414)의 전체 또는 일부 주변부가 인스트루먼트 패널 안에 성형된 취성 테어 시임(416)에 의해 형성되어 있다. 테어 시임(416)은 도시된 것과 같은 패널 표면의 홈 또는 패널 배면의 유사한 홈에 의해 당업계에 공지된 바와 같이 테어 시임을 가려 보이지 않게 하거나, 일체형이지만 취성을 갖는 테어 시임을 형성하는 당업계에 공지된 다른 방법에 의해 형성될 수 있다. 차체(411)에 설치되면, 인스트루먼트 패널은 에어백 도어(414) 직후방의 인스트루먼트 패널 후방에 위치되고 차체의 판금부(420)에 장착되는 에어백 시스템(418)을 덮는다. 에어백 시스템(418)은 팽창 가능한 에어 백(422), 팽창기(424) 및 충격 센서(426)를 포함하는 종래 유형의 시스템이며, 충격 센서(426)는 차량 충격시에 팽창기의 점화를 격발시켜 탑승자 공간(428)쪽에 착석한 탑승자의 바로 전방으로 에어백을 전개시킨다.
인스트루먼트 패널(410)은 대체로 균일한 벽 두께를 갖는 사출 성형된 원 피이스 부품이고, 제1 플라스틱 재료 및 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 스티렌-무수 말레산과 같은 적절한 상업적으로 입수 가능한 열가소성 재료로 형성되며, 상기 재료는 바람막이 유리(도시 생략) 직후방에 위치되는 패널이 원하는 형태를 유지하도록 자체 지지되고 차량 내부 환경의 열에 의한 변형에 대한 충분한 내열성을 갖도록 충분한 강성을 제공한다. 테어 시임(416)을 형성하는 홈은 인스트루먼트 패널의 벽두께 및 플라스틱 재료의 강도에 관해 충분한 깊이로 제조되며, 벽부는 에어백 도어의 배면에 대해 작용하는 팽창하는 에어백의 힘에 의해 찢어지고 인스트루먼트 패널으로부터 분리되면 도 33에 도시되고 보다 상세히 후술되는 에어백의 전개를 위해 개방부(430)를 형성하도록 충분히 약화된다.
커버 조립체(410)는 에어백 영역 이외의 여러 위치에서 차체(11)의 일부에 체결되며, 그와 같은 위치 중의 하나는 도 30에 도시되어 있는데, 판금 나사(432)에 의해 에어백 도어 밑의 패널의 하부 엣지가 차체의 판금부(434)에 체결된다. 또한, 유사한 나사 및 다른 종래 형태의 파스너가 에어백 도어 영역의 외측의 다른 위치에서 사용되어 커버 조립체를 차체의 적소에 견고하게 체결시킬 수 있다.
인스트루먼트 패널(410)의 에어백 도어(414)는 길다란 장착/힌지 플랜지(436)에 의해 차체에 개별적으로 체결되며, 상기 플랜지(436)는 도어의 후방 내부 표면과 일체로 성형되어 도 29 내지 도 31에서 알 수 있는 바와 같이 대체로 전체 길이를 따라 상부 엣지에 인접하게 수평으로 연장된다. 플랜지(436)는 도어의 내측으로 일정 거리 연장되어 평탄한 장방형의 각진 수평 연장형 말단부(440)로 종결되며, 말단부(440)는 전체 길이가 볼트(442)에 의해 차체의 판금부(444)에 체결되어 있다. 또한, 플랜지(436)는 균일한 두께로 형성되고, 도어가 에어백 전개를 위해 인스트루먼트 패널으부터 테어 시임을 따라 분리될 때 도어의 외측으로 스윙하는 개방 이동을 정상적으로 제공하도록 외팔보 힌지로서 작용할 수 있다. 그와 같은 에어백 분리에 선행해서, 플랜지(436)는 인스트루먼트 패널을 차체의 에어백 도어에 체결하도록 작용하고 또한 탑승자로부터의 미는 힘에 대해 에어백 도어를 지지하는데, 그렇지 않은 경우 도어는 내측으로 밀려서 테어 시임을 따라 커버 조립체로부터 분리될 수 있다.
플랜지(436)는 테어 시임(416)이 팽창하는 에어백의 힘에 의해 찢어질 때 외 측으로의 개방 이동 중에 에어백 도어(414)를 차체에 정상적으로 힌지 및 유지시키도록 설계되며, 차체(411)와의 연결을 유지하도록 도어(414)용 제1 테더로서 작용한다. 그러한 것을 수행함에 있어서, 플랜지부(438)가 도어를 스윙 이동시키도록 구부러질 때, 플랜지(436)는 도어와의 이음매(446)에서 높은 응력을 받는다. 패널(410)의 재료 및 그에 따른 플랜지(436)는 대다수 차량 용례에 대한 정상 작동 온도(예컨대 0 이상)를 포함하는 제한된 온도 범위에서 가요성을 갖는다. 하지만, 제1 용례에서 인스트루먼트 패널에 적절한 상업적으로 입수 가능한 전형적인 플라스틱 재료는 -20 이하의 매우 낮은 저온에서 취성을 갖게 되어, 팽창하는 에어백에 의해 힘을 받아 플랜지부(438)와 도어의 수평으로 연장된 이음매(446)에 대해 외측으로 구부러지는 도어의 하부 주요부(448)가 이러한 높은 응력 구역에서 분쇄 또는 파괴되어 탑승실 안으로 팽개쳐질 수 있다. 길다란 가요성 보충 테더링 힌지(450)를 전략적으로 추가하여 매우 비용 효율적으로 이러한 것을 방지하는데, 테더링 힌지(450)는 높은 응력을 받는 구역이 인스트루먼트 패널 재료의 취성에 의해 파쇄되는 경우에 도어를 유지하기 위해 인스트루먼트 패널(410)의 재료가 취성을 갖는 온도보다 실질적으로 낮은 온도에서 가요성 및 연성이 패널(410)의 플라스틱 재료보다 비교적 크며 효율적이다. 그와 같은 힌지(450) 재료로는 예컨대 폴리비닐 클로라이드, 코팅 나이론 및 케블라와 같은 열가소성 재료, 폴리우레탄 및 폴리에스터와 같은 열경화성 재료, 금속 메시 스크린, 그리고 플라스틱 재료로 형성된 섬유 또는 면, 삼 등의 천연 섬유의 직조된 직물이 있다.
도 29 내지 도 33의 실시예에 따르면, 가요성 테더링 힌지(450)는 장착/힌지 플랜지(436)(도 31 참조)의 거의 전체 길이를 수평으로 연장되며, 임계 파쇄 구역(446)의 일측면에 있는 힌지(450)의 하나의 수평 가장자리(452)를 따라 리벳(454)과 같은 체결 수단에 의해 이러한 잠재적인 파쇄 구역으로부터 원거리에 위치한 장착/힌지 플랜지의 평탄한 부분(438)에 체결되어 있다. 테더링 힌지(450)는 가장자리(452)에 나란한 다른 수평 가장자리(456)를 따라 이 잠재적인 파쇄 구역의 타면에서 도어의 외면에서 관찰될 수 없는 체결 수단에 의해 잠재적으로 취약한 에어백 도어부(448)의 내부 표면에 체결되어 있다. 예컨대, 후자의 체결 수단은 일체로 성형되거나 마찰 용접되는 것에 의해 도 30, 도 31 및 도 33에 도시된 도어의 내부 표면에 제공되는 고온 압접 보스(458)이거나, 또는 가려진 체결 수단은 도 32에 도시된 절절한 접착제(460)일 수 있다. 이러한 목적에 적절한 접착제의 예로는 폴리우레탄 및 폴리올레핀이 있다. 리벳 및 보스를 사용하여 테더링 힌지의 양쪽 가장자리(452, 456)를 각각 체결시키는 경우 및 전술한 것과 같은 직조된 직물을 테더링 힌지로 채용하는 경우, 양쪽 가장자리(452, 456)는 바람직하게는 장착/힌지 플랜지(436) 및 잠재적인 파괴 도어부(448)에 대한 부착 지점에서 강도를 증가시키도록 하나 이상의 주름을 갖는다. 직조된 직물의 테더링 힌지를 도어에 체결하기 위해 접착제를 사용하는 경우, 리벳(454) 또는 다른 적절한 기계식 파스너에 의해 장착/힌지 플랜지(436)에 대한 부착을 강화하도록 바람직하게는 가장자리(452)에만 하나 이상의 주름이 제공된다.
테더링 힌지(450)에 있는 가장자리(452, 456)의 중간 부분(462)이 잠재적인 파쇄 구역(446)에 걸쳐져 있으며 도 33에 도시된 바와 같이 도어 파괴가 발생하면 휘어짐으로써, 파괴된 도어부(448)는 차체에 유지되어 있는 상태로 계속해서 외측으로 스윙하여 에어백을 전개시킬 수 있다. 가요성 테더링 힌지(450)의 중간부(462)는 바람직하게는 도 30에 도시된 설치 상태에서 외향 주름(463)이 제공되며, 주름(463)은 도어부(448)가 장착/힌지 플랜지(436)로부터 파쇄되면 도 33에 도시된 것과 같이 펼쳐져서, 파괴된 도어부를 차체에 유지시키면서 에어백의 전개를 허용하도록 테더링 힌지에 요구되는 부착 수단(454 및 458 또는 460) 사이의 신장량을 최소화한다.
도 34∼37에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 패널(410)용의 플라스틱 재료와 상이한 제2 플라스틱 재료로 제조되는 추가의 테더링 힌지(450')가 상기 패널(410)과 별개로 성형 또는 형성되어 있다. 패널(410), 차량 지지 구조체(411) 및 에어백 시스템(418)의 구조는 전술한 도 29∼33의 제1 실시예의 구조와 동일할 수 있으며, 따라서, 동일 참조 번호를 그들 구성 요소에 대해 사용하기로 한다.
추가의 테더링 힌지(450')의 제2 플라스틱 재료는 플라스틱 패널 재료가 수용 불가능하며 깨지기 쉬워지는 온도 이하의 온도에서 패널(410)용의 재료보다 비교적 더 큰 가요성 또는 연성을 나타내는 재료이다. 추가의 테더링 힌지(450')용으로 적절한 플라스틱 재료는 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리우레탄 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 실리콘 또는 플라스틱이 변형된 고무를 포함한다. 하지만, 힌지(450')를 패널에 부착하는 수단 및 방법은 전술한 제1 실시예의 수단 및 방법과 다르다.
도 37에 개략적으로 도시된 바와 같이, 패널(410) 및 테더링 힌지(450')는 서로 별개로 형성된(예컨대, 전술한 제1 및 제2 플라스틱 재료로 각각 성형된) 다음에 후속 용접 작업에서 서로 접합되며, 이 용접 작업에 의해 패널(410)과 테더링 힌지(450')가 서로 영구적으로 용착된다.
도 34에 나타낸 바와 같이, 힌지(450')는 그 바람직한 구조에 있어서 패널(410)의 도어(414)에 인접한 플랜지(436)의 일 표면을 덮으며, 또 플랜지(436)의 사이즈와 형상에 거의 합치하는 플랜지부(452')를 갖는 시트형 부재이다. 힌지(450')는 시트 적층에 의해 형성되거나, 사출 성형에 의해 형성되거나 또는 압축 성형, 진공 성형 등의 다른 공지된 성형 기법에 의해 형성될 수 있다. 또한, 힌지(450')는 일체형 도어부(456')를 구비하며, 이 도어부는 도어(414)와 거의 동일한 사이즈 및 형상을 가짐으로써 도어(414)가 균일하게 굴곡되도록, 적어도 힌지(450)가 존재하는 범위까지(도 30에서 알 수 있는 바와 같이) 도어(414)의 내측 표면을 가로질러 연장되며, 바람직하게는 도 34에 도시된 바와 같이, 내측 표면의 대부분을 가로질러 연장된다. 설치시, 힌지(450')의 도어부(456)는 도어(414)와 거의 동일하게 연장되며, 에어백(422)을 가로질러 연장되어 에어백(422)을 덮지만, 도 34에서 알 수 있는 바와 같이, 사전 형성된 테어 시임(416)을 가로질러서는 연장되지 않는데, 그 이유는 설계된 테어 시임(416)의 취성을 유지하기 위해서이다. 제1 실시예의 힌지(450)와 같이, 테더링 힌지(450')는 힌지와 도어부(452', 456') 사이에 일체형의 중간 부분(462')을 가지며, 이 중간 부분은 플랜지(436)와 패널(410)의 도어(14) 사이의 높게 긴장된 접속 영역(446)에 걸쳐지거나 브릿지되며, 제1 실시예에서와 동일 이유로 제공된다. 도 30의 실시예에서 제공되던 접힘 부(463)는 이 실시예에서는 필요없는데, 그 이유는 테더가 제1 실시예의 테더보다 더 탄성적이기 때문이다.
제2 실시예에 따르면, 패널(410) 상의 적소에 추가의 테더링 힌지(450')를 고정시키는 바람직한 수단 및 방법은 용접에 의한 것이다. 이 경우에, 패널(410)과 테더링 힌지(450')는 선택된 위치의 그들 경계면에서 충분히 가열되어 용융되며, 이에 의해 도 34와 도 36에 개략적으로 도시된 바와 같이, 두 개의 층이 용접 조인트(470)에서 서로 용착된다. 플라스틱 용접 분야의 숙련자이라면 두 개의 플라스틱 층을 접합하기 위해, 다수의 공지된 용접 기법 예컨대, 몇몇을 열거하자면, 초음파, 진동, 유도, 열판 전도, 전자기 방사, 마이크로웨이브 방사 및 고주파 용접 등의 용접 기법 중 소정 기법이 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 선택은 장비의 유용성, 경제성 및 처리 대상 재료의 적합성 중 일부에 좌우될 것이다. 어떠한 기법이 선택되건, 에어백(422)의 전개시에 테더링 힌지(450')에 가해질 하중에 견딜 만큼의 재료 강성의 충분한 용착을 발현하여, 도어(414)와 플랜지(436) 양자의 결합을 유지할 것이다.
도 35는 힌지(450')를 패널(410)에 용접할 때에 채용될 수 있는 일반적인 배열을 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 테더링 힌지 층(450')은 적절한 클램핑 고정구(472)에 의해 패널 층(410)에 접촉하게 위치 및 유지되어 있다. 고정구(472)는 고정된 하부 패턴(474)과 이동 가능한 상부 패턴(476)을 가지는 유형일 수 있으며, 그 하부 패턴에 접촉하여 테더링 힌지 층(450')이 배치될 수 있고, 상부 패턴은 패널(410)의 도어(414)와 테더링 힌지(450') 층에 대하여 각각 클 램프 및 해제하기 위하여 패널 층(410)과 맞물리게 또는 맞물림 해제되게 하부 패턴(474)과 상대적으로 이동 가능하다. 물론, 클램핑 고정 공구(472)의 특정 구성은 패널(410)에 의해 부과되는 윤곽 및 접근 가능 한도(accessibility limitation)에 좌우될 것이며, 이들은 또한 채용되는 용접 기법에 따라서 달라진다. 또한, 클램핑 고정구(472)는 고정구(472)의 하부 패턴(474)에 형성된 개방부를 통해 접근이 용이하고, 테더링 힌지 층(450')과 맞물리게 또는 맞물림 해제되게 이동 가능한 경우에, 도 35에 참조 번호 478로 개략적으로 도시한 용접 형성 공구에 대한 접근을 제공하여 용접 조인트(470)를 발현할 수 있다. 플라스틱 용접 분야의 숙련자라면 개시된 클램핑 고정구와 용접 공구가 사용될 수 있는 일반적인 배열을 나타내기 위해 단지 개략적으로 나타낸 것임을 인식할 것이며, 또 공구의 특정 구성 및 배열이 패널(410)과 사용되는 용접 프로세스에 대해 부분적으로 서술됨을 주지하기 바란다.
용접 조인트(470)의 특정 패턴은 특별한 용례의 요구에 따라서 달라질 것이다. 예컨대, 도 34는 힌지(450)의 플랜지부(452')를 패널(410)의 플랜지(436)에 접합하고, 또 도어부(456')를 패널(410)의 도어(414)에 접합하는 복수 개의 간격을 두고 분리된 용접 조인트(470)의 채용을 보여주고 있다. 약간의 용접부가 사용될 수 있다. 이를테면, 필요에 따라서는, 접촉 경계면의 모든 부분 또는 실질적인 부분이 용접될 수 있다. 어떠한 경우에도, 용접을 적용할 때는 노출되는 외부, 소위 사용자에게 보여지는 패널의 소위 "A 클레스" 표면의 외관에 악영향을 미치지 않도록 실행되어야 한다. 환언하자면, 용접 조인트(470)의 전개가 제어되어, 형성시에 이들이 A 클래스 상에 가시적으로 발견되지 않아야 한다(즉, A 클래스 표면 상에 용융, 함몰 또는 다른 용접으로 인한 결함이 없어야 한다).
테더링 힌지(450')를 패널(410)과 별개로 성형함으로써, 패널(410)과 테더링 힌지(450')를 접합하기 전에 수행을 위해 개별적으로 테스트할 수 있고, 또 패널(410)의 배면부에 대한 테더링 힌지 재료(450')의 적용을 더 단순화하며, 더 자세하게는 패널(410)이 패널(410)에 접촉하여 적소에 테더링 힌지(450')를 성형하는 것을 곤란하게 하는 언터컷 영역을 포함하는 복잡한 윤곽을 갖는 경우의 적용시에 그러하다.
도 38과 39에는 참조 번호 510으로 전체적으로 지시되고, 자동차 인스트루먼트 패널(511) 안에 설치된 팽창 가능한 구속 조립체용 커버 조립체가 전체저긍로 도시되어 있다. 조립체(510)는 도 38과 39에서 참조 번호 512로 전체적으로 지시한 에어백 도어와, 참조 번호 514로 전체적으로 지시한 장방형의 경질 플라스틱 프레임형 칼라를 포함한다. 에어백 도어(512)는 하나, 즉 단일 패널(516)로서 칼라(514)에 일체적으로 형성되어 있다. 조립체(510)는 또한, 인스트루먼트 패널(511)의 리테이너 부분(518)을 구비한다. 단일 패널(516)은 도 38과 39에 도시된 바와 같이, 인스트루먼트 패널(511)의 리테이너 부분(518)에 형성된 개방부(520)를 가로질러 부착되어 있다. 도 39에 참조 번호 519로 도시된 폼(foam) 층은 리테이너(518)와 단일 패널(516)을 덮고 있다. 도 38에서 참조 번호 556으로 도시된 커버 재료의 표피(skin) 또는 층은 폼 층(519) 위로 노출된다.
*리테이너(518)는 도 38과 39에서 참조 번호 522로 도시된 내리 눌러진 림부를 구비한다. 리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522)는 단일 패널(516)의 칼라(514)를 지지하도록 구성되어 있다. 칼라(514)가 리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522) 위에 안착될 때, 인스트루먼트 패널 리테이너(518)와 단일 패널(516)의 외측 표면(524, 526)은 도 39에 가장 잘 도시된 바와 같이 서로 동일 평면에 위치하고 있다. 인스트루먼트 패널(511)의 리테이너 부분(518)에 형성된 장방형 개방부(520)의 상부 엣지(528)를 따라서, 내리 눌러진 림부(522)가 길다란 트로프(530; trough)를 형성하고 있다. 길다란 트로프(530)는 도 39에 도시된 바와 같이 외방으로 기울어진 측벽(532)을 구비하는 거의 U자형 단면을 갖는다. 또한, 도 39에 잘 도시된 바와 같이, 단일 패널(516)의 칼라(514)의 상부 엣지(534)는 리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522)의 길다란 트로프(530) 형상을 상보하도록 형성되어 있다. 리테이너(518)는 길다란 트로프 부분(530)을 지지하는 보강판(536; gussets)을 구비할 수도 있다. 보강판(536)은 길다란 트로프(530)가 리테이너(518)의 둘러쌈 부분(540)과 합체되는 리테이너(518)에서가 아니라 에어백 도어(512)가 칼라(514)와 합체되는 힌지부(538)에서의 단일 패널(516)에 벤딩이 발생하는 것을 보장하는데 조력한다.
단일 패널(516)의 에어백 도어부(512)의 두께는 에어백 도어(512)가 증대된 두께의 거의 U자형 영역(542)을 구비하는 곳을 제외하고는 칼라(514)의 두께보다 작다. 증대된 두께 영역(542)은 도 39에 도시된 바와 같이, 사다리꼴 단면을 갖는 재료의 일체형으로 형성된 길다란 신장부에 의해 형성되어 있다. 이 두께 증대 영 역(542)은 도 38과 39에서 참조 번호 544로 도시된 무른 영역 또는 깨지기 쉬운 테어 시임의 일측부를 형성하고 있다. 두께 증대 영역(542)은 테어 시임(544)에 테어링 및/또는 파괴를 제한하는데 조력한다. 단일 패널(516)의 테어 시임(544)은 적어도 에어백 도어(512)의 윤곽의 일부분을 형성하고 있다. 테어 시임(544)은 에어백 팽창력 하에서 테어링 및/또는 파손을 유도하는 것을 돕도록 구성되어 있다. 도 38과 39의 실시예에 있어서, 테어 시임(544)은 단일 패널(516)의 내측면에 형성되어 있다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 테어 시임(544)이 선택적으로 단일 패널(516)의 외측면(526) 상에 구비될 수 있다.
테어 시임(544)은 전개형 에어백에 의해 찢어지거나 및/또는 개방된 후에 에어백 도어(512)가 둘레로 힌지되는 U자형 상단부 사이에 도 38과 39에 참조 번호 538로 도시된 일체형 또는 "리빙(living)" 힌지부를 제외하고는 둥근 코너부를 갖는 U자형을 형성하고 있다. 다른 실시예에 있어서, 테어 시임(544)은 장방형 또는 원형 등의 다른 적절한 형상을 취할 수 있으며, 일체형 힌지부를 구비 또는 구비하지 않을 수 있다.
테어 시임(544)은 단일 패널(516)의 일체 성형 중에 형성된다. 그러나, 다른 실시예에 있어서는, 대신에 테어 시임(544)이 가스 조력식(gas-assisted) 사출 성형, 컴퓨터 통계 제어 장비를 사용한 기계 가공(CNC), 레이저 스코링 등의 다른 방법, 또는 해당 분야에서 공지된 소정의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다.
단일 패널(516)은 이 단일 패널(516)의 칼라 부분(514)의 배면으로부터 일체적으로 연장되는 고온 압접 보스(546)를 구비하고 있다. 고온 압접 보스(546)는 단일 패널(516)과 일체적으로 형성되지만, 다른 실시예에서는 소정의 적절한 부착 방법에 의해 사후 적용될 수 있다.
리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522)에 있어서 리테이너(518)의 장방형 개방부(520)는 고온 압접 보스(546)를 수용하기 위해 구성 및 위치된 일 열의 작은 관통공으로 둘러싸여 있다. 보스(546)는 고온 압접되어, 도 39에 도시된 바와 같이 리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522)의 내측면(550)에 헤드를 형성한다.
다른 실시예에서는 단일 패널(516)의 칼라 부분(514)을 리테이너(518)에 부착하기 위하여 고온 압접 보스(546) 대신 팝 리벳(pop rivet) 등의 다른 적절한 파스너를 사용할 수 있다. 예컨대, 도 40에는 단일 패널(516)과 리테이너(518) 모두에서 관통공이 연장되는 파스너(552)를 도시되어 있다.
단일 패널(516)은 이 단일 패널(516)의 외측면(526)으로부터 일체적으로 연장되는 길다란 릿지(554; ridge)를 또한 구비하고 있다. 릿지(554)는 정방형 단면을 가지며, 이것의 수직 측부는 테어 시임(544)에 대향하게 칼라(514)의 외측 표면으로부터 외방으로 연직으로 연장된다. 릿지(554)는 단일 패널(516)의 테어 시임(544)에 평행하게 이어지고 또 인접하는 라인을 따른 폼 두께를 감소시키기 위하여 구비된다. 감소된 폼 두께의 라인은 폼 층 파손을 유도하고, 또 에어백 도어가 강제로 개방될 때, 폼 층 파쇄를 감소시키는데 조력한다.
도 39에 잘 도시된 바와 같이, 폼 층(519)은 인스트루먼트 패널 리테이너(518)의 외측면(524)과 단일 패널(516)의 외측면(526) 위에 배치되어 거기에 부착된다. 표피(556)는 폼 층의 외측면(525) 위에 배치되어 거기에 부착된다. 리테 이너(518)와 단일 패널(516)의 각각의 외측면은 서로 동일 평면에 위치하기 때문에, 단일 패널(516)의 존재에 의해 표피의 평활한 외측 A 클래스 표면에 분열이 야기되지는 않는다. 다른 실시예에서, 표피(556)는 테어 시임(544) 및/또는 릿지(554)와 동일한 외곽의 내측면 또는 외측면 중 어느 쪽을 따라 취약할 수 있으며, 또는 스타일링 홈을 구비하거나 SIR 도어의 위치를 차량 소유자에게 확인시키는 다른 특징을 구비할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 단일 패널(516)을 지지하기 위해 구성되어 있는 트림 패널은 인스트루먼트 패널(511)이다. 그러나, 다른 실시예에서, 단일 패널(516)은 다른 차량 패널에 장착되도록 구성될 수 있다.
단일 패널(516)은 폴리우레탄(PU), 열가소성 엘라스토머(TPE), 열가소성 우레탄(TPU), 열가소성 올레핀(TPO), 또는 폴리에스테르를 포함하는 소정의 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 리테이너(518)는 아크릴로니트릴-부타디엔 스티렌 3량체(ABS), 스티렌-무수 말레산 공중합체(SMA), 폴리페닐렌 산화물(PPO), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU) 또는 폴리카보네이트(PC)를 포함하는 소정의 플라스틱 재료를 포함할 수 있다.
실제로, 커버 조립체(510)는 인스트루먼트 패널 리테이너(518)와 단일 패널(516)을 먼저 형성함으로써 구성된다. 단일 패널(516)은 사출 성형에 의해 형성되어, 고온 압접 보스(546)와 릿지(554)를 구비한다. 표피(556)는 캐스트 셸(cast shell)로서 진공 성형 또는 분무법 중 어느 것에 의해 형성된다. 폼 층(519)은 현장 발포법(foam-in-place), 즉 리테이너(518)와 표피(556) 사이의 사출 폼에 의해 형성된다.
인스트루먼트 패널 리테이너(518)는 사출 성형 또는 소정의 방법으로 형성되어, 고온 압접 보스(546)를 수용하기 위한 장방형 개방부(520)와 개방부(540)를 구비한다. 그 다음에, 단일 패널(516)이 장방형 개방부(520)에 걸쳐지는 일 위치에서 인스트루먼트 패널 리테이너(518)에 조립된다. 패널(516)은 리테이너(518)의 내리 눌러진 림부(522)에 형성된 작은 관통공(548) 안으로 고온 압접 보스(546)를 먼저 삽입함으로써 인스트루먼트 패널 리테이너(518)에 조립된다. 패널(516)이 내리 눌러진 림부(522) 안에 안착되면, 고온 압접 보스(546)의 선단부는 관통공(548)으로부터 돌출된다. 그 다음에, 고온 압접 보스(546)의 돌출 선단부는 고온 압접, 즉 용융되어 헤드를 형성한다. 그 다음에, 표피(556)가 조립된 리테이너(518)와 단일 패널(516)을 따라 몰드 안에 배치되고, 폼이 그들 사이의 몰드 안으로 사출된다.
인스트루먼트 패널과, 일체의 에어백 전개 도어를 포함하는 에어백 커버를 상업적으로 입수 가능한 동일 물질로 동시에 일체로 성형함으로써 스타일링(styling)이 향상될 수 있고, 비용이 절감될 수 있으며, 품질이 개량될 수 있다. 이로 인하여, 인스트루먼트 패널을 위한 통상의 물질의 요구 조건을 포기하지 않으면서, 합성수지 물질이 그것에 적합하지 않을 경우에도 일체의 에어백 전개 도어의 안전하고 확실한 작동이 합리적인 가격으로 여전히 어느 정도 유지된다.

Claims (4)

  1. 차량 탑승실의 천장에 안감을 대기 위한 헤드라이너 조립체로서,
    탑승실 천장의 하부 표면을 덮는 위치에서 차량에 장착되며, 상부 기판 표면 및 상기 상부 기판 표면 반대편에 배치된 하부 기판 표면을 구비하고, 성형 가능한 재료를 포함하는 기판; 및
    탑승실 내의 공기를 분배하거나 전기 배선, 폼을 지지하도록 상기 상부 기판 표면과 상기 하부 기판 표면 사이에서 상기 기판 안에 형성되는 공동을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 공동은 공기 덕트를 구비하며,
    상기 헤드라이너는 차량 공기 조절 시스템으로부터 공기를 수용하도록 위치되는 흡기구, 선택적으로는 상기 배기구에 배치된 방향성 배기구 레지스터, 및 상기 흡기구로부터 간격을 두고 공기를 차량 공기 조절 시스템으로부터 탑승실 안으로 유도하도록 헤드라이너 조립체의 밑면에 배치되는 배기구를 포함하며, 상기 공기 덕트는 상기 흡기구와 상기 배기구 사이의 기체 연결을 제공하도록 상기 흡기구와 상기 배기구 사이로 연장되고 상기 흡기구와 상기 배기구를 연결시키는 특징,
    (b) 상기 공동은 길다란 콘딧에 의해 형성되며,
    상기 콘딧은 차량 전기 또는 광섬유 시스템으로부터 상기 콘딧 안으로 전기 또는 광섬유 배선을 수용하도록 위치되는 케이블 도입구, 및 상기 케이블 도입구로부터 간격을 두고 상기 헤드라이너 조립체에 지지되는 고정되는 고정구에 인접하게 배치되어 케이블이 고정구에 연결될 수 있게 하는 케이블 인출구를 포함하며, 상기 케이블 도입구와 상기 케이블 인출구 사이로 연장되고 상기 케이블 도입구와 상기 케이블 인출구를 연결하는 특징,
    (c) 상기 공동 내부에 배치되는 폼을 더 구비하며, 상기 폼은 바람직하게는 에너지 흡수 폼 또는 소리 에너지 흡수 폼을 구비하는 특징,
    (d) 상기 공동은 상기 공동 내부에 배치되는 폼을 덮는 내벽을 포함하는 특징,
    (e) 간격을 둔 위치에 정렬되어 배치되는 복수의 폼 충전형 공동을 구비하는 특징
    (f) 상기 공동은 기판 안에 일체로 형성되는 특징,
    (g) 상기 하부 기판 표면에는 장식용 커버가 배치되는 특징,
    (h) 상기 하부 기판 표면에 배치되는 폼 층을 더 포함하며, 장식용 커버가 상기 폼 층의 하부 표면에 선택적으로 배치되는 특징 중에서 하나 이상을 가지는 것을 특징으로 하는, 헤드라이너 조립체.
  3. 탑승실 천장의 하부 표면을 덮는 위치에서 차량에 장착되며, 상부 기판 표면 및 상기 상부 기판 표면 반대편에 배치된 하부 기판 표면을 구비하고, 성형 가능한 재료를 포함하는 기판; 및 탑승실 내의 공기를 분배하거나 전기 배선, 폼 등을 지지하도록 상기 상부 기판 표면과 상기 하부 기판 표면 사이에서 상기 기판 안에 형성되는 공동을 구비하는 헤드라이너 조립체를 제조하는 방법으로서,
    형성될 헤드라이너 기판의 원하는 외부 윤곽에 상보하도록 형상화되고 형성될 기판에 원하는 공동 위치에 상응하는 확대 영역을 포함하는 윤곽부를 구비하는 블로우 몰드를 제공하는 단계;
    용융 예비 성형물을 블로우 몰드의 중공부 안에 제공하는 단계;
    용융 예비 성형물 안으로 기체를 사출하여 블로우 몰드의 윤곽부와 합치되게 접촉하도록 용융 예비 성형물을 팽창시키는 단계;
    용융 예비 성형물을 헤드라이너 기판 안에서 경화시키는 단계; 및
    헤드라이너 기판을 블로우 몰드로부터 꺼내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 헤드라이너 조립체 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    (a) 상기 용융 예비 성형물 제공 단계는 (i) 용융 예비 성형물을 2 피이스 블로우 몰드의 개방된 반쪽 몰드들 사이에 제공하는 단계, 및 (ii) 상기 충분한 팽창 단계에 선행하여 2개의 반쪽 블로우 몰드들을 용융 예비 성형물 둘레로 폐쇄시키는 추가의 단계를 포함하는 특징,
    (b) 상기 추가 단계는 폼 층을 기판의 하부 표면에 제공하고 커버 재료의 층을 폼의 하부 표면에 제공하는 특징,
    (c) 상기 추가 단계는 폼을 공동 내부에 제공하며,
    상기 폼 제공 단계는 바람직하게는
    (i) 노즐의 일단부를 공동 안으로 삽입하는 단계;
    (ii) 폼을 노즐을 통해 공동 안으로 사출하는 단계; 및
    (iii) 노즐을 공동으로부터 철수시키는 단계를 포함하는 특징,
    (d) 상기 용융 예비 성형물 제공 단계는 용융 예비 성형물을 압출시키는 단계를 포함하는 특징,
    (e) 상기 용융 예비 성형물 팽창 단계는,
    (i) 블로우 핀을 용융 예비 성형물 안으로 삽입하는 단계;
    (ii) 기체를 블로우 핀을 통해 예비 성형물 안으로 사출하는 단계; 및
    (iii) 블로우 핀을 예비 성형물로부터 꺼내는 단계를 더 포함하는 특징 중에서 하나 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
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