KR20080027425A - 차량의 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 카울크로스바에 연결되게 에어백을 장착하여 정면충돌이나 측면 및 대각선 충돌시에도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 완충함으로써 무릎의 상해를 최소화하기 위한 차량의 완충장치에 관한 것이다.

카울크로스바, 에어백

Description

차량의 완충장치{absorbing apparatus mounting cowl cross bar}

도 1은 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치가 도시된 측면도.

도 2는 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치가 도시된 사시도.

도 3은 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치에 무릎이 충돌한 경우에 시간에 따라 무릎에 가해지는 하중을 도시한 데이터.

도 4는 본 발명에 따른 완충부를 갖는 카울크로스바의 요부 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 완충부의 분해 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 완충부의 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 커버의 배면 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 서포트 브라켓 20: 마운팅 브라켓

30: 완충부 31: 하우징

32: 가스배출구 33: 에어백

35: 인플레이터 36: 개폐밸브

40: 개방부재 41: 커버

43: 슈트 44: 결합부재

45: 슬롯홀 46: 고리부재

본 발명은 차량의 완충장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 카울크로스바에 연결되게 에어백을 장착하여 정면충돌이나 측면 및 대각선 충돌시에도 탑승자의 무릎에 가해지는 충격을 완충함으로써 무릎의 상해를 최소화하기 위한 차량의 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 시트 앞쪽에는 자동차 충돌시를 대비하여 무릎 보호 장치가 설치되어 있다.

이는 자동차 충돌시 시트에 앉은 운전자의 무릎이 그 앞쪽의 구조물에 부딪혀 상해를 입는 것을 방지하기 위함이다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치가 도시된 측면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치가 도시된 사시도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치에 무릎이 충돌한 경우에 시간에 따라 무릎에 가해지는 하중을 도시한 데이터이다.

종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차 프론트 시트의 앞쪽에 인패널(In-Panel,18)이 구성되고, 상기 인패널(18)의 아래부분으로 운전자의 무릎(1)의 앞쪽에는 니볼스터패널(Knee Bolster Panel,19)이 구비되어 있다.

상기 니볼스터패널(19)의 안쪽에는 니볼스터브래킷(Knee Bolster Bracket,12)이 카울크로스바(Cowl Cross-bar,11)를 통해 설치되어 있다.

여기서, 상기 니볼스터브래킷(12)은 일측이 상기 카울크로스바(11)에 고정되는 고정부(12b)와, 다른 일측은 상기 니볼스터패널(19)의 후방에 결합되는 결합부(12a)와, 상기 고정부(12b)와 결합부(12a) 사이에서 상부로 돌출된 제 2절곡부(12c)와, 하부로 절곡되어 형성된 제 1절곡부(12d)로 구성되는 형상이고, 상기 니볼스터패널(19)에 가해지는 충돌 에너지를 흡수하도록 소정의 강성을 가지고 상기 니볼스터패널(19)을 지지하고 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치는 자동차 충돌시 운전자의 무릎(1)이 관성력에 의하여 충돌에너지를 가지고 상기 니볼스터패널(19)에 부딪히면, 상기 니볼스터패널(19)과 연결되어 있는 상기 니볼스터브래킷(12)이 수축 변형되면서 충돌 에너지를 흡수하므로 무릎에 가해지는 하중이 줄어들게 되어 무릎의 상해가 줄어든다.

이 경우에, 도 3에 도시된 표와 같이, 상기 니볼스터브래킷(12)이 수축 변형됨에 따라 상기 니볼스터브래킷(12)이 갖는 소정의 강성에 의하여 상기 니볼스터브래킷(12)이 시간이 경과함에 따라 계속하여 변형되므로 운전자의 무릎(1)이 받는 하중은 시간에 따라 증가하고 소정의 시간 ta인 때에는 최대값(F0)이 발생하고, 시간 ta를 지나면서 상기 니볼스터브래킷(12)의 변형이 줄어들면서 무릎이 받는 하중 은 감소하고, 이로써 충돌 에너지가 흡수된다.

여기서, 무릎이 받는 하중은 상기 니볼스터브래킷(12)의 형상 및 재질에 따라 변하는 강성에 의하여 결정되므로, 많은 실차시험을 통하여 무릎이 받는 하중이 작도록 하여 가장 효과적으로 충돌 에너지를 흡수하도록 소정의 강성을 설정하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 자동차 무릎 보호 장치는 차량의 정면충돌시 니볼스터패널을 통해 탑승자의 무릎 상해를 줄일 수 있으나, 차량의 측면충돌이나 대각선 충돌시 카울크로스바에 부착된 센터레그 브라켓 등과 같은 요소에 의해 탑승자의 무릎을 측방향에서 타격하게 되는 문제점이 있었다.

상기 열거된 종래 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은 완충력이 향상된 에어백을 이용한 완충부를 카울크로스바에 연결되게 형성하여 차량의 정면충돌시나 측면 및 대각선 충돌시에 에어백이 전개됨으로써 탑승자의 무릎 전체를 보호할 수 있도록 한 차량의 완충장치를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 카울크로스바의 양단부에 각각 연결된 인너패널 각각의 내측면에 각 단부를 연결하는 서포트 브라켓과, 상기 카울크로스바와 서포트 브라켓을 연결하여 상기 서포트 브라켓을 보강하는 마운팅 브라켓과, 상기 서포트 브라켓에 형성되어 차량의 외부 충돌시 내부에 충진된 가스로서 탑승자의 신체 일부에 가해지는 충격력을 완충하는 완충부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

상기 서포트 브라켓은 각 일단을 인너패널에 연결됨과 아울러 비연속적으로 형성되어 서로 마주하는 각 타단을 상기 마운팅 브라켓과 연결하고, 상기 완충부는 상기 서포트 브라켓의 비연속된 부위를 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

상기 완충부는 서포트 브라켓에 연결되며 가스배출구를 갖고 상기 가스배출구로 개방되는 에어백을 수납하는 하우징과, 상기 하우징의 배면에 형성되어 다량의 가스를 발생시켜 상기 에어백을 순간적으로 팽창시키고 나서 가스를 상기 가스배출구로 안내하는 인플레이터와, 상기 가스배출구를 개폐하는 개폐밸브와, 상기 하우징의 전면에 형성되어 상기 에어백을 보호함과 아울러 상기 에어백의 전개시 안내하는 개방부재와, 상기 인플레이터 및 개폐밸브를 제어하여 상기 인플레이터 작동하고 나서 설정시간 경과 후 상기 개폐밸브를 개방하도록 제어하는 제어유니트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

상기 하우징은 체결부재에 의해 상기 서포트 브라켓에 분리 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

상기 개방부재는 상기 하우징의 개방된 전면을 밀폐하며 상기 에어백의 팽창시 절개를 위해 하면에 절개홈을 형성한 커버와, 상기 커버의 하부에 형성되어 상 기 에어백의 팽창시 안내를 위한 통로 역할을 하는 슈트와, 상기 슈트와 하우징의 접합부위에 형성되어 상호 분리 가능하게 결합하는 결합부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

상기 결합부재는 상기 슈트의 마주하는 양측면에 통공된 슬롯홀과, 상기 하우징의 배면 방향으로 개방되도록 상기 하우징의 가장자리에서 연장 형성되어 상기 슬롯홀에 삽입 후 걸리는 고리부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치를 제안하려는 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 완충부를 갖는 카울크로스바의 요부 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 완충부의 분해 사시도이다.

그리고, 도 6은 본 발명에 따른 완충부의 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 커버의 배면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량의 완충장치는 서포트 브라켓(10), 마운팅 브라켓(20) 및 완충부(30)를 포함하여 형성된다.

특히, 인너패널(4)은 차량의 내측면을 지지하게 구비되고, 설치 브라켓(8)은 카 오디오를 설치하기 위해 장착된다.

이때, 상기 설치 브라켓(8)은 카울크로스바(6)에 연결된다.

그리고, 상기 서포트 브라켓(10)은 인너패널(4)과 설치 브라켓(8) 사이를 연결하며, 카울크로스바(6)와 대략 나란하게 배열된다.

상기 서포트 브라켓(10)은 양단부를 인너패널(4) 및 설치 브라켓(8)에 일체로 사출 성형될 수도 있고, 볼팅 등으로 결합되어 일체화될 수도 있다.

또한, 상기 서포트 브라켓(10)은 중앙부위를 절단하여 비연속적으로 형성된다.

그리고, 상기 서포트 브라켓(10)은 비연속되어 마주하는 각 단부를 지지하기 위해 마운팅 브라켓(20)이 구비된다.

상기 마운팅 브라켓(20)은 카울크로스바(6)와 서포트 브라켓(10)을 연결한다.

즉, 상기 마운팅 브라켓(20)은 카울크로스바(6)와 서로 분리되어 마주하는 서포트 브라켓(10)의 각 단부를 연결함으로써 서포트 브라켓(10)을 보강한다.

특히, 상기 마운팅 브라켓(20)은 카울크로스바(6)와 서포트 브라켓(10)에 일체로 사출 성형될 수도 있고, 볼트나 용접 등에 의해 일체로 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 완충부(30)는 서포트 브라켓(10)에 연결되어 차량의 정면충돌이나 측면 및 대각선 충돌시 공기 등의 가스의 완충력을 통해 운전자를 포함한 탑승자의 무릎에 가해지는 충격력을 완충하는 역할을 한다.

이때, 상기 완충부(30)는 서포트 브라켓(10)의 비연속된 부위에 개재되어 서로 연결함이 바람직하다.

이는, 상기 완충부(30)의 돌출정도를 줄이기 위함이다.

여기서, 상기 완충부(30)는 하우징(31), 인플레이터(35), 개폐밸브(36), 개방부재(40) 및 제어유니트(50)로 이루어진다.

상기 하우징(31)은 에어백(33)을 내부에 장착하고, 전면 방향으로 개방된다.

그리고, 상기 하우징(31)은 가스배출구(32)를 구비한다.

특히, 상기 하우징(31)은 서포트 브라켓(10) 또는 상기 서포트 브라켓(10)과 마운팅 브라켓(20)에 동시에 체결부재(34)로 분리 가능하게 체결된다.

이때, 상기 체결부재(34)는 볼트나 스크류로 함이 바람직하다.

또한, 상기 인플레이터(35)는 하우징(31)의 배면에 연결되고, 다량의 가스를 발생시켜 하우징(31)의 에어백(33)을 순간적으로 팽창시키는 역할을 한다.

특히, 상기 에어백(33)은 인플레이터(35)에 의해 순간적으로 팽창되고 나서 가스배출구(32)를 통해 가스를 외부로 배출하게 된다.

그리고, 상기 개폐밸브(36)는 하우징(31)의 가스배출구(32)에 구비되어 가스의 흐름을 단속한다.

즉, 상기 개폐밸브(36)는 평상시 및 차량의 충돌시에 닫혀있음으로써 가스로 에어백(33)을 충분히 팽창시키도록 함과 아울러 충돌 후 개방되어 에어백(33)의 가스를 배출시키는 역할을 한다.

또한, 상기 개방부재(40)는 하우징(31)의 개방된 전면을 밀폐하여 에어백(33)을 보호하며, 팽창되는 에어백(33)을 외부로 전개할 수 있도록 안내하는 역할을 한다.

상기 개방부재(40)는 커버(41), 슈트(43), 결합부재(44) 및 설치부재(47)로 이루어진다.

상기 커버(41)는 하우징(31)의 개방된 전면을 밀폐한다.

이때, 상기 커버(41)는 차량의 실내에 형성되는 인스트루먼트 패널의 일부로 함이 바람직하다.

그리고, 상기 커버(41)는 내면에 절개홈(42)을 형성한다.

상기 절개홈(42)은 응력집중이 작용함으로써 에어백(33)의 팽창력에 의해 쉽게 절개된다.

따라서, 상기 에어백(33)은 절개홈(42)을 통해 커버(41)의 외부로 전개된다.

그리고, 상기 슈트(43)는 커버(41)의 하면에 형성되며, 전개되는 에어백(33)을 커버(41)로 안내하는 통로역할을 한다.

또한, 상기 슈트(43)는 하우징(31)에 분리 가능하게 설치된다.

즉, 상기 슈트(43)는 결합부재(44)에 의해 하우징(31)과 결합된다.

상기 결합부재(44)는 슈트(43)의 마주하는 양면을 따라 다수 개 통공되며 좌우방향으로 폭보다 상하방향의 폭이 더 큰 슬롯홀(45)과, 상기 하우징(31)의 둘레에 슬롯홀(45)의 개수만큼 형성되어 해당되는 슬롯홀(45)에 삽입되는 고리부재(46)로 이루어진다.

상기 고리부재(46)는 하우징(31)의 상단부 가장자리에서 서로 대칭되는 'ㄱ'자 형상으로 연장 형성되어 하우징(31)의 배면방향으로만 개방된 형상을 한다.

그래서, 상기 고리부재(46)는 슬롯홀(45)에 삽입되어 걸리게 된다.

한편, 상기 슈트(43)와 커버(41)는 설치부재(47)에 의해 결합됨으로써 에어백(33)의 전개위치를 정확히 설정하도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 설치부재(47)는 슈트(43)의 전면에 돌출 형성되어 커버(41)와 진 동 융착되는 융착돌기로 함이 바람직하다.

또한, 상기 제어유니트(50)는 인플레이터(35) 및 개폐밸브(36)를 제어하여 인플레이터(35) 작동하고 나서 설정시간 경과 후 개폐밸브(36)를 개방하도록 제어하는 역할을 한다.

따라서, 상기 개폐밸브(36)는 제어유니트(50)에 의해 개폐됨으로써 가스의 흐름을 단속한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 차량의 완충장치에 의하면, 카울크로스바의 하부에 에어백을 갖는 완충부를 구비하여 차량의 정면이나 측면 및 사이드 충돌시에 운전자의 무릎에 가해지는 충격력을 충분히 완충하여 상해를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 카울크로스바의 일단부에 연결된 인너패널 및 오디오 설치용 설치 브라켓 사이에 연결되는 서포트 브라켓과;

   상기 카울크로스바와 서포트 브라켓을 연결하여 상기 서포트 브라켓을 보강하는 마운팅 브라켓과;

   상기 서포트 브라켓에 형성되어 차량의 외부 충돌시 내부에 충진된 가스로서 탑승자의 신체 일부에 가해지는 충격력을 완충하는 완충부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 서포트 브라켓은 비연속적으로 형성되어 서로 마주하는 각 단부를 상기 마운팅 브라켓과 연결하고;

   상기 완충부는 상기 서포트 브라켓의 비연속된 부위를 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 완충부는 상기 서포트 브라켓에 연결되며 가스배출구를 갖고, 상기 가 스배출구로 개방되는 에어백을 수납하는 하우징과;

   상기 하우징의 배면에 형성되어 다량의 가스를 발생시켜 상기 에어백을 순간적으로 팽창시키고 나서 가스를 상기 가스배출구로 안내하는 인플레이터와;

   상기 가스배출구를 개폐하는 개폐밸브와;

   상기 하우징의 전면에 형성되어 상기 에어백을 보호함과 아울러 상기 에어백의 전개시 안내하는 개방부재와;

   상기 인플레이터 및 개폐밸브를 제어하여 상기 인플레이터 작동하고 나서 설정시간 경과 후 상기 개폐밸브를 개방하도록 제어하는 제어유니트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 하우징은 체결부재에 의해 상기 서포트 브라켓에 분리 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 개방부재는 상기 하우징의 개방된 전면을 밀폐하며, 상기 에어백의 팽창시 절개를 위해 하면에 절개홈을 형성한 커버와;

   상기 커버의 하부에 형성되어 상기 에어백의 팽창시 안내를 위한 통로 역할 을 하는 슈트와;

   상기 슈트와 하우징의 접합부위에 형성되어 상호 분리 가능하게 결합하는 결합부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 결합부재는 상기 슈트의 마주하는 양측면에 통공된 슬롯홀과;

   상기 하우징의 배면 방향으로 개방되도록 상기 하우징의 가장자리에서 연장 형성되어 상기 슬롯홀에 삽입 후 걸리는 고리부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 커버와 슈트는 설치부재에 의해 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 설치부재는 상기 슈트의 전면에 돌출 형성되어 상기 커버와 진동 융착되는 융착돌기인 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.
9. 제 5항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 커버는 인스트루먼트 패널의 일부분인 것을 특징으로 하는 차량의 완충장치.

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