KR20160054193A - 차량용 니볼스터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 니볼스터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 실내의 로워 크래쉬패드 판넬 내측에 직조 및 적층 구조의 연속성을 갖는 연속섬유 복합소재(CFT)를 인서트하여 강성을 증가시키고, 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에 동시 성형된 포켓부를 통해 충격흡수폼을 결착함으로써 차량 충돌 발생시 로워 크래쉬패드 판넬을 타격하는 승객 무릎의 추가적인 침입을 억제하고 승객 무릎에 가해지는 충격을 저감할 수 있는 차량용 니볼스터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

차량용 니볼스터 장치 {Knee bolster device for vehicle}
본 발명은 차량용 니볼스터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 충돌 테스트시 강화된 승객상해규제를 만족시키고 제조원가 및 작업공정을 최소화할 수 있는 차량용 니볼스터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 충돌 사고가 발생하면 관성에 의해 차량의 탑승자는 전방의 크래쉬패드를 향하여 밀려나게 된다. 이 때문에 차량에는 탑승자를 보호하기 위한 장치로서 에어백 및 안전벨트 등이 기본적으로 장착된다. 탑승객의 신체 중 복부 윗쪽 부분은 에어백 및 안전벨트를 통하여 보호되나, 엔진룸이 밀려나 크래쉬패드의 내측 아랫쪽에 위치하는 카울크로스바 및 크래쉬패드의 하부를 구성하는 로워판넬이 탑승자의 무릎을 타격할 우려가 있다.
이에 대한 대비책으로서 탑승자 무릎의 상해치를 저감하기 위하여 크래쉬패드(대시보드) 내측 하부에는 니볼스터가 장착된다.
도 5를 참조하면, 종래의 니볼스터는 카울크로스바(1) 일측에 마련된 u자형 브라켓(2)에 충격흡수용 폼(3)을 결합하고 전방에 체결되는 스틸(steel) 또는 GMT(Glass fiber reinforced Thermoplastics) 소재의 니볼스터 판넬(4)과 이를 덮어 미관을 위한 고분자 재질의 로워 크래쉬패드 판넬(5)로 이루어져 있다. 이는 차량 충돌시 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬(5)을 타격하면 강체인 니볼스터 판넬(4)이 추가적인 무릎 침입을 막고 후방에 위치한 충격흡수용 폼(3)이 U자형 브라켓(2)과 함께 변형되어 충격 에너지를 흡수하는 구조이다.
이러한 종래 니볼스터 구조는 복잡한 구조와 함께 조립 하드웨어 및 부품수의 증대로 투자비를 증대시키고 시스템의 원가를 상승하는 문제를 가진다.
한국등록특허 10-1405848
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량 실내의 로워 크래쉬패드 판넬 내측에 직조 및 적층 구조의 연속성을 갖는 연속섬유 복합소재(CFT)를 인서트하여 강성을 증가시키고, 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에 동시 성형된 포켓부를 통해 충격흡수폼을 결착함으로써 차량 충돌 발생시 로워 크래쉬패드 판넬을 타격하는 승객 무릎의 추가적인 침입을 억제하고 승객 무릎에 가해지는 충격을 저감할 수 있는 차량용 니볼스터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차량 충돌로 인해 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬을 타격시 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬의 내측으로 침입하는 것을 억제하고 승객의 무릎에 가해지는 충격을 저감하기 위하여, 차량의 로워 크래쉬패드 판넬에 형성되는 니볼스터 장치로서, 로워 크래쉬패드 판넬을 복합소재를 인서트하여 사출성형함으로써 로워 크래쉬패드 판넬의 강성을 증대하고, 상기 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수폼을 장착한 것을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에는 충격흡수폼을 안착시켜 장착하기 위한 포켓부가 돌출 형성되어 있다.
바람직하게, 상기 충격흡수폼은 로워 크래쉬패드 판넬의 좌우 일측에 장착되거나 또는 로워 크래쉬패드 판넬의 좌우 양측에 각각 장착된다.
그리고, 상기 복합소재로는 로워 크래쉬패드 판넬에 인서트되어 그 강성을 증대시킬 수 있는 연속섬유 복합소재 등이 사용되며, 상기 충격흡수폼의 후방에는 카울크로스바의 일측에 형성된 후방지지브라켓이 배치되고, 이 후방지지브라켓은 충격흡수폼의 변형시 함께 변형되어 충격을 흡수하게 된다.
본 발명에 따른 차량용 니볼스터 장치는 차량 충돌로 인해 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬을 타격시 승객 무릎의 추가적인 침입을 억제하고 승객 무릎에 가해지는 충격을 저감하는 효과가 있으며, 이에 따라 차량 충돌 테스트시 강화된 승객상해규제를 만족시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 차량용 니볼스터 장치는 부품수 절감에 의해 제조 원가 및 중량이 절감되고 조립공정이 축소되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 니볼스터 장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에서 로워 크래쉬패드 판넬에 인서트되는 연속섬유 복합소재를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 니볼스터 장치를 나타낸 도면
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 니볼스터 장치를 나타낸 구성도
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 니볼스터 장치를 나타낸 구성도
도 5는 종래의 차량용 니볼스터 장치를 나타낸 도면
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명은 복합소재를 이용한 차량용 니볼스터 장치에 관한 것으로, 차량의 충돌 발생시 로워 크래쉬패드 판넬을 타격하게 되는 승객 무릎의 추가적인 침입을 억제하고 승객 무릎에 가해지는 충격을 저감할 수 있도록 마련된다.
도 1을 참조하여 설명하면, 로워 크래쉬패드 판넬(10)은 차량 실내의 운전석 전면 하방에 배치되어 있다.
상기 로워 크래쉬패드 판넬(10)은 차량의 충돌 발생으로 인해 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬(10)을 타격하는 경우 승객 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 내측으로 침입하는 것을 억제하기 위하여 복합소재(12)를 인서트 소재로 이용하여 사출성형된다.
상기 복합소재(12)로는 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 강성을 증대시킬 수 있는 연속섬유 복합소재(CFT, Continuous Fiber Thermoplastics)가 사용된다.
도 2를 참조하여 설명하면, 상기 연속섬유 복합소재는 연속섬유와 열가소성소재로 이루어진 복합소재로서, 다시 말해 연속섬유(장섬유)와 열가소성소재를 그물형태로 엮어 직물(FABRIC)로 직조한 뒤 직조된 직물들을 다층구조로 적층 제조하여 구성된 복합소재로서, 로워 크래쉬패드 판넬(10)에 인서트되어 그 강성을 증대시킬 수 있다.
상기 연속섬유로는 유리섬유(GF), 탄소섬유(CF) 등이 사용되고, 열가소성소재로는 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 사용된다.
여기서, 상기 연속섬유 복합소재는 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 일부분에만 인서트 되거나 또는 전체적으로 인서트 되는 등 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 강성 설계에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
도 1 및 도 3 내지 4b를 참조하여 설명하면, PPF(Polypropylene Mineral Filled) 등의 고분자 재질로 이루어진 상기의 로워 크래쉬패드 판넬(10)은 그 배면에 충격흡수폼(30)을 결착시킬 수 있는 포켓부(20)가 돌출 형성되어 있다.
상기 포켓부(20)는 충격흡수폼(30)을 안착시킨 형태로 고정할 수 있게 형성되며, 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 성형시 동시 성형 가능하다.
이러한 포켓부(20)는 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 좌우 일측에 형성되거나 또는 로워 크래쉬패드 판넬의 좌우 양측에 각각 형성되고, 각각 충격흡수폼(30)이 고정되게 결합 장착된다.
다시 말해, 충격흡수폼(30)은 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 좌우 일측에 장착되거나 또는 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 좌우 양측에 각각 장착된다.
상기 충격흡수폼(30)은 변형시 충격을 흡수할 수 있는 폴리에틸렌(PE) 등의 소재로 이루어지며, 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 배면에 인접한 형태로 결착되어, 차량의 충돌 발생시 변형되면서 로워 크래쉬패드 판넬(10)에 부딪힌 승객 무릎에 가해지는 충격에너지를 흡수하는 기능을 한다.
이때 충격흡수폼(30)의 후방에는 일정 간격을 두고 후방지지브라켓(42)이 배치 구성된다.
상기 후방지지브라켓(42)은 카울크로스바(40, 차량의 로워 크래쉬패드 판넬 내측에서 차폭을 가로지르면서 설치됨)의 일측에 로워 크래쉬패드 판넬(10) 및 충격흡수폼(30) 측을 향하도록 형성된 것으로, 스틸 소재로 이루어지며, 차량의 충돌 발생시 충격흡수폼(30)과 함께 변형되어 승객 무릎에 가해지는 충격에너지를 흡수하는 기능을 한다.
이와 같이 구성된 차량의 니볼스터 장치는, 차량의 충돌 발생시 승객의 무릎이 로워 크래쉬패드 판넬(10)을 타격하게 될 때, 기존의 니볼스터판넬 없이, 강성이 증대된 로워 크래쉬패드 판넬(10)이 추가적인 무릎 침입을 막고 로워 크래쉬패드 판넬(10)의 배면에 위치한 충격흡수폼(30)이 후방지지브라켓(42)과 함께 변형되어 충돌에 의한 충격에너지를 흡수하게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 로워 크래쉬패드 판넬
12 : 복합소재
20 : 포켓부
30 : 충격흡수폼
40 : 카울크로스바
42 : 후방지지브라켓

Claims (5)

  1. 차량의 로워 크래쉬패드 판넬에 형성되는 니볼스터 장치로서,
    로워 크래쉬패드 판넬을 복합소재를 인서트하여 사출성형함으로써 로워 크래쉬패드 판넬의 강성을 증대하고, 상기 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수폼을 장착한 것을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로워 크래쉬패드 판넬의 배면에는 충격흡수폼을 안착시켜 장착하기 위한 포켓부가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 충격흡수폼은 로워 크래쉬패드 판넬의 좌우 일측에 장착되거나 또는 로워 크래쉬패드 판넬의 좌우 양측에 각각 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합소재는 로워 크래쉬패드 판넬에 인서트되어 그 강성을 증대시킬 수 있는 연속섬유 복합소재인 것을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 충격흡수폼의 후방에는 카울크로스바의 일측에 형성된 후방지지브라켓이 배치되고, 이 후방지지브라켓은 충격흡수폼의 변형시 함께 변형되어 충격을 흡수할 수 있는 것임을 특징으로 하는 차량용 니볼스터 장치.
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