KR20110055986A

KR20110055986A - A knee-bolster for a vehicle

Info

Publication number: KR20110055986A
Application number: KR1020090112636A
Authority: KR
Inventors: 김시열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-26

Abstract

PURPOSE: A knee bolster for a vehicle is provided to make force of restraint uniform by controlling load according to a hitting position using moment arms. CONSTITUTION: A knee bolster(100) for a vehicle comprises a torsion bar(130), a knee plate(150) and a pair of moment arms(140). The torsion bar is installed in front of a cowl cross member(110) through a pair of support brackets(120). The knee plate is installed in front of the torsion bar. The load of the knee bolster is controlled by the torsional load of the torsion bar. A pair of moment arms are rotatably connected to the torsion bar.

Description

Nibolster for Vehicles {a knee-bolster for a vehicle}

본 발명은 차량 충돌시에 운전자의 무릎 손상을 저감할 수 있도록 하는 차량용 니볼스터에 관한 것으로, 더 자세하게는 토션바와 모멘트 암 효과를 활용하여 하중 제어를 용이하게 하고, 더미 종류에 따른 하중 분포를 효과적으로 설계할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle nibolster that can reduce a driver's knee damage during a vehicle collision. More particularly, the load control is facilitated by utilizing a torsion bar and a moment arm effect, and load distribution according to the type of pile is effectively performed. It's about making it possible to design.

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.In general, when a car crashes, a car that is traveling at a constant speed stops due to a crash resistance or the driving speed drops drastically.However, the driver, passenger, and other items in the room are trying to maintain the speed and direction of movement while moving in space. Inertia occurs.

따라서 자동차의 충돌사고가 발생되면 실내의 운전자나 승객이 차량의 외부로 튀어나와 큰 상해를 입게 되는데, 이를 방지하기 위하여 안전벨트가 개발되었고, 안전벨트를 착용하는 경우의 운전자나 승객과 그렇지 않는 경우와는 현저한 상해차이가 생긴다.Therefore, when a car accident occurs, the driver or passenger in the room will jump out of the vehicle, causing serious injury. To prevent this, seat belts have been developed. There is a significant difference in injury.

한편 자동차의 앞좌석의 경우에는 차량의 현재의 상황을 알려주는 계기와 운전자의 무료함을 달래 주는 각종 음향기기 및 잡다한 물건을 보관할 수 있게 하는 그로브 박스가 있는 인스트루먼트 패널이 있다.In the case of the front seats of the car, there is an instrument panel with an instrument that informs the current situation of the vehicle, a variety of audio devices that appease the driver's freeness, and a grove box for storing miscellaneous items.

따라서 운전석과 조수석에 앉은 사람은 충돌사고시 안전벨트를 착용하였다 하더라도 그 피해가 뒷좌석에 앉은 사람보다 더하다. 그 이유는 상기한 안전벨트는 운전자나 승객의 상체를 좌석에 고정시켜 안정된 상태를 유지시켜 주는 것으로 무릎이하의 하체는 그대로 노출되어 있기 때문이다.Therefore, the person sitting in the driver's seat and front passenger's seat is more damaging than the person sitting in the back seat even if the seat belt is worn in the crash. The reason for the above is that the seat belt is fixed to the upper body of the driver or passenger to the seat to maintain a stable state, the lower body below the knee is exposed as it is.

그러므로 상기 인스트루먼트 패널은 그 강도 및 충격량에 대응하는 응력의 발생 등을 설계시에 고려되어야 한다. Therefore, the instrument panel should be considered in designing the generation of stress corresponding to the strength and the impact amount.

즉, 인스트루먼트 패널의 강도가 너무 약하면 운전자나 승객이 충돌사고시 관성에 의해 인스트루먼트 패널에 깊숙히 침투하여 외부의 충격을 감쇄없이 그대로 받을 수 있으며, 또 너무 강하면 인스트루먼트 패널의 강도와 관성에 의해 발생되는 힘이 더한 충격력이 운전자 등에 가해진다. In other words, if the strength of the instrument panel is too weak, the driver or passenger can penetrate deeply into the instrument panel due to inertia in the event of a crash and receive external shock without attenuating it. If too strong, the force generated by the strength and inertia of the instrument panel In addition, the impact force is applied to the driver.

따라서 상기 인스트루먼트 패널내에 타이바아가 장착되어 있는데, 이 타이바아에 니볼스터가 구비되어 있다.Therefore, a tie bar is mounted in the instrument panel, and the tie bar is provided with a nibolster.

도 1에는 종래의 한 차량용 니볼스터를 개략적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view schematically showing a conventional vehicle nibolster.

도 1에 도시된 종래의 차량용 니볼스터는 카울 크로스 멤버(10), 텐션부(12), 지지대(14), 니볼스터 패널(16), 결합부(18)를 포함한다.The conventional vehicle nibolster shown in FIG. 1 includes a cowl cross member 10, a tension unit 12, a support 14, a nibolster panel 16, and a coupling unit 18.

상기 차량 일측에 구성되는 카울 크로스 멤버(10)의 일측에 텐션부(12)가 용 접되어 형성되며, 텐션부(12)는 U 형상으로 일측은 카울 크로스 멤버(10)에 결합되고, 타측 일측은 니볼스터 패널(16)에 다수의 결합부(18)로 결합된다. The tension part 12 is welded to one side of the cowl cross member 10 configured at one side of the vehicle, and the tension part 12 is U-shaped, and one side is coupled to the cowl cross member 10 and the other side. Is coupled to the nibolster panel 16 by a plurality of coupling portions 18.

그리고 상기 텐션부(12) 중앙에 텐션부(12)를 지지해 주는 지지대(14)가 수평으로 구성되며, 결합부(18)는 볼트체결 형상으로 텐션부(12) 일측과 니볼스터 패널(16) 내측면에 조립된다.In addition, the support 14 supporting the tension portion 12 is horizontally formed in the center of the tension portion 12, and the coupling portion 18 is bolted to form one side of the tension portion 12 and the nibolster panel 16. ) Is assembled on the inner side.

상기 카울 크로스 멤버에 텐션부가 용접되어 있는 상태에서 니볼스터 패널이 결합부로 조립 구성되어 차량의 정면 충돌시 탑승자는 관성력에 의해 차량의 전방으로 이동하게 된다.In the state where the tension part is welded to the cowl cross member, the nibolster panel is assembled by the coupling part so that the occupant moves forward of the vehicle by the inertia force when the vehicle is in front of the vehicle.

이때 크래쉬 패드의 하부에 사람의 무릎이 부딪치면서 탑승자의 하체 이동을 일차적으로 저지하고, 탑승자가 회전하면서 머리와 가슴이 에어백과 이차 충돌하게 된다.At this time, a person's knee hits the lower part of the crash pad to primarily prevent the lower body movement of the occupant, and the head and chest collide with the airbag as the passenger rotates.

그리고 차량의 일차 충돌시 크래쉬 패드가 플라스틱 및 약한 니볼스터로 구 성되어 있으면 탑승자 승객이 차량의 전방으로 너무 많이 전진하여 크래쉬 패드 하부에 쏠리는 현상이 발생하고 머리 및 가슴이 에어백 등에 보호받지 못하는 문제가 있다.In addition, if the crash pad is made of plastic and weak nibolster during the first collision of the vehicle, occupant passengers move forward too much in front of the vehicle, causing the crash pad to fall under the crash pad, and the head and chest are not protected by the airbag. have.

또한 일차 충돌시 크래쉬 패드가 너무 강하면 승객의 무릎에 강한 충돌하중을 전달하여 승객에게 치명적 손상을 입히게 된다.In addition, if the crash pad is too strong during the first collision, it will cause a strong crash load on the passenger's knees, causing fatal damage to the passenger.

상기 종래의 차량용 니볼스터는 차량 조건과 충돌유형에 따라 수많은 해석과 시험결과를 통해 니볼스터 형상과 압축하중, 위치 등을 결정하고 있으나 충돌에 가장 최적이라 표현하기에는 문제점이 있다.The conventional vehicle nibolster determines the shape of the nibolster, the compression load, the position, etc. through numerous analysis and test results according to the vehicle condition and the collision type, but there is a problem in that it is expressed as the most optimal for the collision.

이렇듯 종래의 차량용 니볼스터는 무릎 타격시에 구조 자체의 버클링(Buckling)을 유도하기 때문에 구속력이 균일하지 못하고 하중 특성 제어가 어렵게 되는 문제가 있었다.As such, the conventional vehicle nibolster induces a buckling of the structure itself when the knee strikes, and thus there is a problem in that the binding force is not uniform and the load characteristic control is difficult.

본 발명은 상기와 같은 종래의 차량용 니볼스터의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 구속력이 균일하도록 함은 물론 하중 특성 제어를 용이하게 할 수 있도록 하는 차량용 니볼스터를 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the conventional vehicle nibolster as described above, and an object thereof is to provide a vehicle nibolster which makes it easy to control the load characteristics as well as to make the binding force uniform. .

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 니볼스터는 카울 크로스 멤버에 한 쌍의 서포트 브라켓트를 통해 토션바를 접속하고, 토션바에 한 쌍의 모멘트 암을 회전 가능하게 접속하며, 양 모멘트 암의 전방에 니플레이트를 설치하는 것을 특징으로 한다.The vehicle nibolster of the present invention for achieving the above object is connected to the torsion bar through a pair of support brackets to the cowl cross member, rotatably connecting a pair of moment arms to the torsion bar, in front of both moment arms It is characterized by installing a knee plate.

즉, 본 발명의 차량용 니볼스터는 카울 크로스 멤버의 전방에 한 쌍의 서포트 브라켓트를 통해 토션바를 설치하고, 토션바의 전방에 니플레이트를 설치하여 토션바의 비틀림 하중으로 니볼스터 하중을 조절할 수 있도록 한 것이다.That is, the vehicle nibolster of the present invention installs a torsion bar through a pair of support brackets in front of the cowl cross member, and installs a plate on the front of the torsion bar so that the torsion load of the torsion bar can be adjusted by the torsion load of the torsion bar. It is.

본 발명에 있어서 상기 토션바에는 한 쌍의 모멘트 암이 회전 가능하게 접속되고, 양 모멘트 암의 전방에 니플레이트를 설치된다.In the present invention, a pair of moment arms are rotatably connected to the torsion bar, and a knee plate is provided in front of both moment arms.

그리고 각 모멘트 암은 레볼류트 조인트(Revolute Joint)를 통해 토션바에 접속된다.Each moment arm is then connected to the torsion bar via a revolute joint.

본 발명의 차량용 니볼스터에 있어서는 토션바의 비틀림 하중으로 니볼스터의 하중을 조절할 수 있게 되므로 하중 조절을 용이하게 할 수 있게 됨은 물론 하중 편차를 줄일 수 있게 될 뿐 아니라 모멘트 암을 활용하여 타격 위치에 따른 하중 조절을 할 수 있게 되므로 구속력이 균일하도록 할 수 있게 되고 물론 하중 특성 제어를 용이하게 할 수 있게 된다.In the vehicle nibolster of the present invention, it is possible to adjust the load of the nibolster by the torsional load of the torsion bar, so that it is not only easy to adjust the load, but also reduce the load deviation, and utilizes the moment arm to the impact position Since the load can be adjusted accordingly, the restraining force can be made uniform and, of course, the load characteristic can be easily controlled.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the specific technical details of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 동 실시예의 요부 측면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 동 실시예의 요부 정면도가 도시되어 있다.2 shows a perspective view of one embodiment of the present invention, FIG. 3 shows a main part side view of the embodiment, and FIG. 4 shows a main part front view of the embodiment.

도 2 내지 도 4와 같이 본 발명의 차량용 니볼스터(100)는 카울 크로스 멤버(110; Cowl Cross Member)의 전방에 한 쌍의 서포트 브라켓트(120; Support BRKT)를 통해 토션바(130; Torsion Bar)가 접속되고, 토션바(130)에 한 쌍의 모멘트 암(140; Moment Arm)이 회전 가능하게 접속되며, 양 모멘트 암(140)의 전방에 니플레이트(150)가 설치되는 형태로 구성된다.2 to 4, the vehicle nibolster 100 of the present invention is a torsion bar 130 through a pair of support brackets 120 (BRKT) in front of the cowl cross member 110; ) Is connected, and a pair of moment arms 140 are rotatably connected to the torsion bar 130, and the knee plates 150 are provided in front of both moment arms 140. .

본 발명의 차량용 니볼스터(100)에 있어서 각 모멘트 암(140)은 레볼류트 조인트(160; Revolute Joint)를 통해 토션바(130)에 회전 가능하게 접속된다.In the vehicle nibolster 100 of the present invention, each moment arm 140 is rotatably connected to the torsion bar 130 through a revolute joint 160.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 니볼스터(100)에 있어서는 토션바(130)의 비틀림 하중으로 니볼스터(100)의 하중을 조절할 수 있게 되므로 하중 조절을 용이하게 할 수 있게 됨은 물론 하중 편차를 줄일 수 있게 된다.In the vehicle knee bolster 100 of the present invention configured as described above it is possible to adjust the load of the knee bolster 100 by the torsional load of the torsion bar 130, so that it is easy to control the load and reduce the load deviation It becomes possible.

또한 모멘트 암(140)을 활용하여 타격 위치에 따른 하중 조절을 할 수 있게 되는 바, 모멘트 암(140)의 중간 부위인 50% 무릎 타격위치에서는 모멘트가 작아 무릎하중이 상대적으로 크게 되며, 모멘트 암(140)의 하부의 5% 무릎 타격위치에서는 모멘트가 커서 무릎하중이 상대적으로 작게 된다.In addition, it is possible to control the load according to the hit position by using the moment arm 140, the moment is small in the 50% knee hit position, which is the middle portion of the moment arm 140, the knee load is relatively large, the moment arm At the 5% knee striking position of the bottom of 140, the moment is large and the knee load becomes relatively small.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various permutations, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have

도 1은 종래의 한 차량용 니볼스터의 사시도1 is a perspective view of a conventional vehicle nibolster

도 2는 본 발명의 한 실시예의 사시도2 is a perspective view of one embodiment of the present invention;

도 3은 동 실시예의 측면도3 is a side view of the embodiment

도 4는 동 실시예의 요부 정면도4 is a front view of main parts of the embodiment;

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

100 : 니볼스터100: Nibolster

110 : 카울 크로스 멤버110: cowl cross member

120 : 서포트 브라켓트120: support bracket

130 : 토션바130: torsion bar

140 : 모멘트 암140: moment arm

150 : 니플레이트150: knee plate

160 : 레볼류트 조인트 160: Revolute Joint

Claims

A torsion bar is installed through a pair of support brackets in front of the cowl cross member, and a knee plate is installed in front of the torsion bar to adjust the nibolster load by the torsional load of the torsion bar.

2. The vehicle bolster according to claim 1, wherein a pair of moment arms are rotatably connected to said torsion bar, and a knee plate is provided in front of both moment arms.

The vehicle nibolster according to claim 2, wherein each moment arm is connected to the torsion bar through a revolute joint.