KR20100116315A - 차량용 헤드라이닝 - Google Patents

Abstract

커튼에어백 전개시 헤드라이닝이 먼저 변형되면서 그 힘으로 필라트림을 탈거하여 필라트림이 커튼에어백의 팽창력에 의해 깨지는 것을 방지하기 위한 것으로서,

차실 천장을 커버하는 바디(110); 상기 바디(110)에 일체 성형되는 것으로, 필라트림(200)과의 경계부에 마련되는 탈거가이드(120);를 포함하며, 상기 탈거가이드(120)가 상기 필라트림(200) 상단부 내측에 중첩되어 상기 바디(110)가 커튼에어백(300)의 팽창력을 전달받을 때 그 힘이 상기 탈거가이드(120)를 통해 필라트림(200)으로 전달되어 필라트림(200)이 탈거되도록 하는 차량용 헤드라이닝이 소개된다.

자동차, 헤드라이닝, 필라트림, 커튼에어백, 비산, 탈거가이드

Description

차량용 헤드라이닝{HEADLINING FOR VEHICLE}

본 발명은 커튼에어백 전개시 헤드라이닝이 먼저 변형되면서 그 힘으로 필라트림을 탈거하여 필라트림이 커튼에어백의 팽창력에 의해 깨지는 것을 방지한 차량용 헤드라이닝에 관한 것이다.

최근, 충돌사고시에 운전자 및 승객을 보호하기 위하여 에어백을 장착하는 차량이 보편화되면서, 전방에서 발생하는 충돌 사고뿐만 아니라 차량의 측방향에서 발생할 수 있는 사고로부터 승객을 보호하기 위하여 차량 내에 커튼에어백(CAB)이 적용된다.

커튼에어백이란, 차량이 충돌할 경우 측면 상부에서 하부로 전개되어 승객이 차량의 측면에 부딪힐 경우 충격을 흡수하여 상해 발생을 최소화하기 위한 것이다.

커튼에어백은 루프트림(또는 헤드라이닝) 및 필라트림의 내측에 접혀진 상태로 보관되며 전개시 차량의 실내 측면 상부에서 하부로 전개되는바, 이에 따라 전개되는 커튼에어백에 의해 루프트림(또는 헤드라이닝)이 먼저 변형되고 이어서 필라트림이 변형, 이탈되면서 커튼에어백이 차실내로 팽창된다.

루프트림(또는 헤드라이닝)은 연질의 재료를 사용하여 제작되기 때문에 커튼 에어백이 팽창하여 하부로 전개될 경우 쉽게 차량의 실내측으로 절곡되어 커튼에어백이 전개될 수 있는 공간을 만들 수 있다.

반면, 필라트림은 경질의 재료로 제작되기 때문에 커튼에어백의 팽창시 쉽게 절곡되지 못하고 커튼에어백으로부터 전해지는 팽창력에 의해서 일부가 깨져서 비산되는 문제점이 있는데, 비산된 필라트림 조각은 승객에게 부가적인 상해를 입힐 수 있게 된다.

도1은 종래 필라트림의 비산방지구조를 나타낸 도면이다.

도1을 참조해 볼 때, 헤드라이닝(10)의 하단부에는 필라트림(20)의 상단부가 인접해 있으며, 상기 헤드라이닝(10)과 필라트림(20)의 내측에는 도시되지 않은 커튼에어백이 배치된다.

참고로, 도1은 헤드라이닝(10)과 필라트림(20)의 내측을 나타낸 것인데 커튼에어백은 상기 헤드라이닝(10)과 필라트림(20)에 의하여 차실에서 보이지 않도록 커버된다.

상기 헤드라이닝(10)의 하단부에는 끝단이 상기 필라트림(20) 내측으로 연장된 보강부재(30)가 접합되는데, 상기 보강부재(30)는 상기 헤드라이닝(10)과는 별도로 제조되어 상기 헤드라이닝(10)에 접합된다.

상기 보강부재(30)가 상기 헤드라이닝(10)에 접합된 상태에서 내측에 있는 커튼에어백이 전개되면, 그 커튼에어백은 헤드라이닝(10)이 위치해 있는 상부부터 팽창이 시작되는데 이때 커튼에어백의 팽창력에 의해 상기 헤드라이닝(10)이 필라 트림(20)보다 먼저 변형되어 차실내로 벌어지면서 상기 보강부재(30)의 끝단이 상기 필라트림(20)의 상단부를 차실내로 밀어 상기 커튼에어백의 팽창력이 필라트림(20)에 전달되기 전에 상기 필라트림(20)이 탈거되도록 한다.

즉, 상기 커튼에어백의 팽창력이 상기 필라트림(20)에 충격적으로 전달되기 전에 상기 필라트림(20)이 탈거되므로, 상기 필라트림(20)은 종전과 같이 커튼에어백의 충격력에 의해 조각형태로 깨져 비산되는 것이 방지된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 필라트림의 비산방지구조는 무엇보다 보강부재를 헤드라이닝과 별도로 제조하여 조립시에 헤드라이닝에 접합하는 공정이 필요하게 되므로, 보강부재 제조공정과 접합공정이 추가로 필요한 바, 공정이 늘어나는 단점 뿐만 아니라 보강부재 제조에 따른 원가상승의 문제가 수반된다.

또한, 종래의 필라트림 비산방지구조는 보강부재를 헤드라이닝에 접합하는 구조이기 때문에 보강부재가 헤드라이닝에 견고하게 부착되어 있는 경우에는 소정의 목적을 달성할 수 있지만, 온도가 매우 낮은 동절기나 반대로 온도가 높은 하절기에는 상기 보강부재의 부착력이 낮아져서 상기 헤드라이닝이 초기 변형될 때 보강부재가 헤드라이닝으로부터 떨어져서 상기 필라트림으로 힘을 제대로 전달할 수 없는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커튼에어백이 전개되기 시작하여 헤드라이닝이 초기 변형될 때 그 변형력이 에어백의 팽창력보다 필라트림에 먼저 전달되어 필라트림이 탈거되도록 하되, 종래 보강부재와 같은 별도의 부품을 제조하고 또한 결합하는 번거로운 공정을 생략함과 동시에 보강부재가 분리되는 문제점을 원천적으로 해소코자 헤드라이닝 자체에서 변형력이 필라트림으로 전달되도록 하는데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

차실 천장을 커버하는 바디;

상기 바디에 일체 성형되는 것으로, 필라트림과의 경계부에 마련되는 탈거가이드;를 포함하며,

상기 탈거가이드가 상기 필라트림 상단부 내측에 중첩되어 상기 바디가 커튼에어백의 팽창력을 전달받을 때 그 힘이 상기 탈거가이드를 통해 필라트림으로 전달되어 필라트림이 탈거되도록 하는 차량용 헤드라이닝을 제공한다.

상기 탈거가이드는, 상기 바디보다 굴곡강도가 증대되도록 바디보다 얇은 두께로 성형된 것을 특징으로 한다.

상기 탈거가이드는, 면밀도가 800 ~ 1000 g/m2 인 모재를 프레스 성형하여 바디보다 50 ~ 75%의 두께로 감소된 것을 특징으로 한다.

상기 탈거가이드는, 차실 내부에서 필라트림 상단부 내측과 중첩되게 장착되었을 때 중첩되는 면적이 일측방에서 타측방 쪽으로 갈수록 점차 증가되게 형성되어, 상기 필라트림의 양측 중 어느 일측방에 힘이 편중되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 커튼에어백의 전개에 의해 헤드라이닝이 초기 변형될 때 그 변형력이 필라트림에 전달되어 필라트림이 깨지지 않도록 탈거시키는 일련의 과정들이 헤드라이닝에 일체로 형성된 탈거가이드에 의하여 이루어지므로, 탈거가이드 제조에 따른 별도의 제조공정이나 조립공정이 필요없이 헤드라이닝의 성형 공정만으로 이러한 작동이 가능하며, 특히 탈거가이드가 일체로 형성되어 있기 때문에 헤드라이닝의 변형력이 필라트림으로 확실하게 전달되어 신뢰성을 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 헤드라이닝이 인접한 곳에 배치되는 필라트림과 분리되어 있는 모습을 나타낸 도면이고, 도3은 도2의 A-A선을 보인 헤드라이닝의 단면도이고, 도4는 본 발명에 따른 헤드라이닝이 필라트림 상부에 조립되고 그 내부로 커튼에어백이 배치된 모습을 나타낸 참고도이며, 도5는 도4의 B-B선을 보인 단면도이고, 도6은 커튼에어백의 전개 초기 상태를 나타낸 작용상태도이며, 도7은 도6에 대한 작용상태를 나타낸 단면도이고, 도8은 본 발명에 따른 헤드라이닝의 두께와 강도 사이의 연관성을 보인 실험결과 그래프이다.

먼저 도2 및 도3에 나타낸 바와 같이 본 발명은 차실 천장을 커버하고, 하단부에는 필라트림(200)이 놓이며, 내측에는 상기 필라트림(200)까지 지나가는 커튼에어백(300)이 배치된 차량용 헤드라이닝(100)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 헤드라이닝(100)은, 차실 천장을 커버하는 바디(110)와, 상기 바디(110)에 일체 성형되며 필라트림(200)과의 경계부에 마련되는 탈거가이드(120)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 바디(110)와 탈거가이드(120)가 포함되어 있는 헤드라이닝(100)에서 상기 탈거가이드(120)가 필라트림(200) 상단부 내측에 중첩되게 배치되면, 상기 바디(110)가 커튼에어백(300)의 팽창력을 전달받을 때 그 힘이 상기 탈거가이드(120)를 통해 필라트림(200)으로 전달되어 상기 필라트림(200)에 커튼에어백(300)의 팽창력이 가해지기 전에 필라트림(200)이 탈거된다.

상기 바디(110)와 탈거가이드(120)는 일체로 성형된다는 점이 하나의 특징인데, 상기 탈거가이드(120)는 상기 바디(110)보다 강도(굴곡강도)가 크도록 바디(110)보다 얇은 두께로 성형되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 탈거가이드(120)의 강도가 바디(110)의 강도보다 커지게 하는 이유는 바디(110)로 전달된 커튼에어백(300)의 팽창력이 상기 탈거가이드(120)를 통해 필라트림(200)으로 원활하게 전달되도록 하기 위함이다.

상기 바디(110)와 탈거가이드(120)는 동일한 재질의 모재(母材)를 성형하여 만들어지는바, 헤드라이닝(100) 소재로 사용되는 상기 모재는 일반적으로 탄성변형 력이 우수한 연성재질의 합성수지가 사용되기 때문에 상기 탈거가이드(120)가 상기 바디(110)와 동일한 강도를 갖게 되면 바디(110)에 전달된 힘을 상기 필라트림(200)에 전달할 때 상기 탈거가이드(120)에서 자체 변형이 일어나 힘을 필라트림(200)으로 제대로 전달하지 못하게 된다.

따라서, 상기 탈거가이드(120)의 강도는 상기 바디(110)의 강도보다 커야 하는데, 문제는 연약한 동일재질을 사용하면서 탈거가이드(120) 부분의 강도를 국부적으로 증가시켜야 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에서는 도3에 나타낸 바와 같이 상기 탈거가이드(120)가 상기 바디(110)보다 얇은 두께로 성형되는데, 이와 같이 탈거가이드(120)의 두께가 바디(110)보다 작아지도록 하기 위해서는 헤드라이닝(100) 제조에 사용되는 모재를 깊이차이가 있는 프레스 성형기에 넣고 압축성형하면 성형기의 깊은 부위에 해당하는 모재는 바디(110)가 되고, 성형기의 얕은 부위에 해당하는 부위는 탈거가이드(120)가 되는바, 이때 두께가 얇은 탈거가이드(120)의 강도가 큰 것은 동일한 조건의 모재라도 두께가 얇아지기 위해서는 더욱 가압되기 때문에 그 곳의 부피밀도(g/m3)가 커지기 때문이다.

물론, 이것은 두께만 감소되는 것이기 때문에 모재의 면밀도(g/m2)에는 전혀 변화가 없는바, 본 발명에 사용된 모재는 면밀도가 800 ~ 1000 g/m2인 것으로, 프레스 성형 후에도 상기 바디(110)와 탈거가이드(120)의 면밀도는 성형 전과 동일해지고 다만, 탈거가이드(120)의 두께가 얇아지기 때문에 부피밀도가 증대되어 탈거가이드(120)의 강도가 바디(110)보다 커지게 된다.

즉, 동일한 면밀도를 갖는 모재의 두께가 감소되면 강도는 비례적으로 증가하게 되는데, 상기 탈거가이드(120)에 요구되는 최소한 강도는 도8에 나타낸 바와 같이 1400Mpa 이상이다.

상기 탈거가이드(120)에 요구되는 강도가 최소한 1400Mpa 이상이 되는 것은, 상기 탈거가이드(120)가 필라트림(200)에 힘을 전달할 때 상기 필라트림(200)이 차실내의 고정된 곳으로부터 탈거되는데 필요한 힘과 연관이 있다.

도4에서 보면, 본 발명의 헤드라이닝(100) 하단부에는 필라트림(200)이 배치되는데, 상기 필라트림(200)에는 차실내 벽에 고정되기 위한 보스부(210)가 형성되어 있고, 상기 보스부(210)에 고정클립(미도시)이 끼워져 차체 벽에 고정되므로 필라트림(200)이 움직이지 않고 고정되는바, 상기 필라트림(200)을 고정시키는 고정클립의 고정력이 약 50 ~ 100N 정도가 된다.

따라서, 상기 고정클립의 고정력을 해제하는데 필요한 이탈력은 최소한 100N 이상이 되어야 하는바, 실험에 의하면 상기 고정클립에 100N 이상의 힘을 제공하기 위해서 상기 탈거가이드(120)의 강도는 최소한 1400Mpa 이상이 되어야 하는 것으로 나타났다.

여기서, 상기 탈거가이드(120)의 두께는 면밀도가 800 ~ 1000 g/m2인 모재를 프레스 성형하는 경우 바디(110)의 50 ~ 75% 두께로 감소되는 것이 바람직하다.

탈거가이드(120)의 두께가 바디(110)에 비해 50 ~ 75%정도 감소되면 상기 필라트림(200)을 탈거하는데 요구되는 강도를 충분히 얻을 수 있는바, 도8에 나타낸 바와 같은 실험결과를 예로 들면 모재의 면밀도가 1000 g/m2인 경우 두께가 4mm가 되는 곳의 강도는 1400Mpa에 못 미치는 것으로 나타났지만, 두께가 3mm일 때는 1400Mpa, 두께가 2mm일 때는 약 2000Mpa에 도달하는 것으로 나타났다.

따라서, 동일한 면밀도를 갖는 모재를 프레스 성형하면 두께 차이를 갖는 바디(110)와 탈거가이드(120)가 만들어지는데, 상기 바디(110)의 두께가 4mm가 되면 그 바디(110)는 강도가 낮기 때문에 탄성변형력이 우수하게 되지만, 힘을 다른 곳으로 전달하기에는 충분치 않은 강도가 된다. 반면, 탈거가이드(120)의 두께는 2 ~ 3mm가 되면 힘을 필라트림(200)으로 전달하기 위한 요구강도를 충족하게 된다.

도4 및 도5에 나타낸 바와 같이 헤드라이닝(100)의 탈거가이드(120)가 상기 필라트림(200) 상단부 내측에 중첩된 상태에서 도6 및 도7에 나타낸 바와 같이 상기 바디(110)가 커튼에어백(300)의 팽창력을 전달받을 때 그 힘이 상기 탈거가이드(120)를 통해 필라트림(200)으로 전달되어 필라트림(200)의 보스부(210)에 끼워진 고정클립을 이탈시키면서 필라트림(200)이 탈거된다.

이때, 탈거되는 상기 필라트림(200)이 차실내에 탑승하고 있는 승객과 충돌하여 승객이 다칠 수도 있기 때문에, 상기 필라트림(200)은 탈거될 때 측방쪽에 힘이 더 가해지는 모멘트 작용에 의하여 벗겨지는 거동 형태로 탈거되는 것이 더욱 바람직하다.

따라서, 도면에 전체적으로 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 헤드라이닝(100)을 차실 내부에서 필라트림(200)과 인접하게 장착하였을 때 상기 필라트림(200)의 상, 하를 제외한 양측 중 어느 일측방에 힘이 편중되게 전달되도록, 상 기 필라트림(200) 상단부와 중첩되는 상기 탈거가이드(120)의 세로방향 폭이 일측방에서 타측방 쪽으로 갈수록 점차 증가되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 필라트림의 비산방지구조를 나타낸 도면,

도2는 본 발명에 따른 헤드라이닝이 인접한 곳에 배치되는 필라트림과 분리되어 있는 모습을 나타낸 도면,

도3은 도2의 A-A선을 보인 헤드라이닝의 단면도,

도4는 본 발명에 따른 헤드라이닝이 필라트림 상부에 조립되고 그 내부로 커튼에어백이 배치된 모습을 나타낸 참고도,

도5는 도4의 B-B선을 보인 단면도,

도6은 커튼에어백의 전개 초기 상태를 나타낸 작용상태도,

도7은 도6에 대한 작용상태를 나타낸 단면도,

도8은 본 발명에 따른 헤드라이닝의 두께와 강도 사이의 연관성을 보인 실험결과 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 본 발명에 따른 헤드라이닝 110 : 바디

120 : 탈거가이드 200 : 필라트림

300 : 커튼에어백

Claims (4)

1. 차실 천장을 커버하는 바디(110);

   상기 바디(110)와 일체 성형된 것으로, 필라트림(200)과의 경계부에 마련되는 탈거가이드(120);를 포함하여,

   상기 탈거가이드(120)가 상기 필라트림(200) 상단부 내측에 중첩되어 상기 바디(110)가 커튼에어백(300)의 팽창력을 전달받을 때 그 힘이 상기 탈거가이드(120)를 통해 필라트림(200)으로 전달되어 필라트림(200)이 탈거되도록 구성된 차량용 헤드라이닝.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탈거가이드(120)는, 상기 바디(110)보다 굴곡강도가 증대되도록 바디(110)보다 얇은 두께로 성형된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이닝.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 탈거가이드(120)는,

   면밀도가 800 ~ 1000 g/m2 인 모재를 프레스 성형하여 바디(110)의 50 ~ 75% 두께로 감소된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이닝.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 탈거가이드(120)는,

   필라트림(200) 상단부와 중첩되는 세로방향 폭이 일측방에서 타측방 쪽으로 갈수록 점차 증가되게 형성되어, 상기 필라트림(200)의 양측 중 어느 일측방에 상기 힘이 편중되게 전달되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이닝.

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