KR101826540B1

KR101826540B1 - 차량용 충격흡수장치

Info

Publication number: KR101826540B1
Application number: KR1020120097311A
Authority: KR
Inventors: 한민욱
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2032-09-03
Also published as: US20140062106A1; US8720961B2; KR20140030763A

Abstract

차량용 충격흡수장치가 개시된다. 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 배치된 범퍼 빔과, 차량의 길이 방향을 따라 연장되고 상기 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치된 사이드 멤버, 상기 범퍼 빔의 상기 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측 부위를 상기 사이드 멤버에 연결하는 크래쉬 박스, 상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 배치된 펜더 에이프런 멤버, 상기 펜더 에이프런 멤버와 상기 사이드 멤버를 연결하는 연결부재 및, 상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 위치한 상기 범퍼 빔의 외곽 부위에 그 전방 선단부가 장착되고, 그 후방 선단부를 상기 연결부재에 대해 소정 간격을 두고 이격되도록 배치된 사이드 크래쉬 박스를 포함하여, 차량의 전방 오프셋 충돌 대응 성능이 향상된다.

Description

차량용 충격흡수장치{Impact absorbing device for vehicle}

본 발명은 차량용 충격흡수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크래쉬 박스의 외측으로 사이드 크래쉬 박스를 설치한 차량용 충격흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 충격흡수장치는 차량이 보행자나 다른 차량 혹은 물체와의 충돌시에 그 충격을 흡수하여 탑승자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차량의 길이 방향을 따른 전방 및 후방에 장착된다.

도 1을 참조하면, 종래의 차량용 충격흡수장치는, 빔 형상으로 제작되어 차량의 전방 및 후방에서 차량의 폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔(1)과, 이 범퍼 빔(1)의 후방에서 상기 범퍼 빔(1)의 차량의 폭 방향을 따른 양측 부위에 각각 장착되는 크래쉬 박스(2)를 포함한다.

상기 크래쉬 박스(2)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 상기 범퍼 빔(1)에 스테이 브래킷을 매개로 장착되고, 상기 크래쉬 박스(2)의 차량의 길이 방향을 따른 후방 선단부는 사이드 멤버(3)에 직접 장착되어 지지된다.

상기 사이드 멤버(3)는 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측에 배치되고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 차체를 구성한다.

상기 크래쉬 박스(2)는 내부가 비어 있는 중공의 사각 박스 형상으로 형성된다.

상기와 같은 종래의 범퍼 빔(1)과 크래쉬 박스(2)를 장착한 차량이 전방 충돌할 경우에 상기 범퍼 빔(1)이 전방에 배치되어 있으므로, 범퍼 빔(1)이 우선적으로 충돌 에너지를 받아 변형되면서 충돌 에너지를 흡수하여 저감하게 된다.

그리고 상기 범퍼 빔(1)에서 흡수되지 못한 일부 충돌 에너지는 상기 범퍼 빔(1)과 연결된 상기 크래쉬 박스(2)로 전달되고, 상기 크래쉬 박스(2)도 충돌 에너지를 전달받아 변형되면서 충돌 에너지를 흡수하여 저감하게 된다.

상기 범퍼 빔(1)과 크래쉬 박스(2)로 이루어진 충격흡수장치에서 미처 흡수되지 못한 충돌 에너지는 상기 크래쉬 박스(2)와 연결된 사이드 멤버(3)로 전달되고, 상기 사이드 멤버(3)도 충돌 에너지를 전달받아 변형되면서 충돌 에너지를 흡수하여 저감하게 된다.

상기 사이드 멤버(3)는 차체를 구성하는 다른 부품들과도 연결되어 있으므로, 상기 사이드 멤버(3)로 전달된 충돌 에너지는 사이드 멤버를 통해 차체의 다른 부위로도 전달되어 분산되게 된다.

그런데 도 1에 도시한 바와 같이, 배리어(4; barrier)와 같은 충돌 물체가 차량의 한쪽 측부에 위치하여, 즉 상기 사이드 멤버(3)보다 차량의 폭 방향 외측으로 위치하여, 상기 배리어(4)와 차량이 전방 25% 오프셋 충돌할 경우에, 상기 배리어(4)는 상기 사이드 멤버(3)와 오브랩되지 못하게 된다.

이에 따라 상기 배리어(4)는 상기 범퍼 빔(1)의 양측 외곽 부위(1a)를 치고 들어가서 차량의 타이어 부분과 충돌하게 되고, 상기 타이어는 배리어(4)에 의해 차실 쪽으로 밀려들어가서 운전석 하부 영역을 타격하여 운전자와 탑승자의 상해를 가중시킨다는 결점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 차량의 폭 방향을 따른 사이드 멤버의 외측 부위에서 차량이 사람이나 물체 혹은 다른 차량과 전방 오프셋 충돌할 경우에, 그 충돌 에너지를 사이드 멤버와 차체의 다른 부위로 효과적으로 분산시켜 차체의 변형을 줄이고, 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 충격흡수장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 충격흡수장치는, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 배치된 범퍼 빔과, 차량의 길이 방향을 따라 연장되고 상기 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치된 사이드 멤버, 상기 범퍼 빔의 상기 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측 부위를 상기 사이드 멤버에 연결하는 크래쉬 박스, 상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 배치된 펜더 에이프런 멤버, 상기 펜더 에이프런 멤버와 상기 사이드 멤버를 연결하는 연결부재 및, 상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 위치한 상기 범퍼 빔의 외곽 부위에 그 전방 선단부가 장착되고, 그 후방 선단부는 상기 연결부재에 대해 소정 간격을 두고 이격되게 배치된 사이드 크래쉬 박스를 포함할 수 있다.

상기 사이드 크래쉬 박스는 내부가 비어 있는 중공의 박스 형상으로 형성될 수 있다.

상기 사이드 크래쉬 박스는 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 형성된 다수개의 비드를 포함할 수 있다.

상기 연결부재는 내부가 비어 있는 중공의 삼각 박스 형상으로 형성될 수 있다.

상기 연결부재에는 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부와 대향하도록 장착된 가이드 브래킷을 포함할 수 있다.

상기 연결부재에는 개구부가 형성되고, 상기 가이드 브래킷에는 플랜지가 형성되어, 상기 가이드 브래킷이 상기 개구부에 삽입되어 상기 플랜지로 장착될 수 있다.

상기 소정 간격은 차량이 저속으로 전방 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부가 상기 가이드 브래킷과 접촉되지 않도록 유지하는 저속 충돌 대응 유지 간격일 수 있다.

상기 소정 간격은 차량이 5kph 이하의 속도로 전방 15% 이하의 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부가 상기 가이드 브래킷과 접촉되지 않도록 유지하는 저속 충돌 대응 유지 간격일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 충격흡수장치에 의하면, 차량의 폭 방향을 따라 사이드 멤버보다 보다 외측에 위치하는 범퍼 빔의 양측 외곽 부위에 사이드 크래쉬 박스가 장착되어, 차량의 전방 오프셋 충돌에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.

즉 상기 사이드 크래쉬 박스는 상기 범퍼 빔의 양측 외곽 부위에서 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버 사이의 연결부재를 향해 장착되어, 차량이 상기 범퍼 빔의 양측 외곽 부위에서 사람이나 물체 혹은 다른 차량과 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스가 충돌 에너지를 전달받아 상기 연결부재 쪽으로 밀려서 변형되고, 이러한 과정에 충돌 에너지를 1차적으로 흡수하여 저감하게 된다.

그리고 상기 사이드 크래쉬 박스에서 흡수되지 못한 충돌 에너지는 상기 연결부재를 통해 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버 쪽으로 전달되어 차체의 다른 부위로 분산됨으로써, 충돌 에너지의 집중으로 인한 차체의 충돌 손상을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

또한 상기와 같이 충돌 에너지가 사이드 크래쉬 박스를 통해 차체의 다른 부위로 효과적으로 분산됨으로써, 차실 쪽으로 전달되는 충돌 에너지의 전달양이 줄어들어 탑승자의 충돌 상해를 경감할 수 있게 된다.

그리고 상기 사이드 크래쉬 박스는 상기 연결부재와 소정 간격을 두고 이격되게 장착되어, 차량이 범퍼 빔의 외곽 양측 부위에서 저속으로 전방 오프셋 충돌할 경우에는, 그 충돌 에너지가 상기 범퍼 빔에서 완전히 흡수되면서 범퍼 빔만의 변형이 이루어지고, 상기 사이드 크래쉬 박스는 상기 연결부재와 충돌하지 않고 본래의 형상을 유지하게 된다.

따라서 상기와 같이 변형된 범퍼 빔만을 보수하면 되므로, 보수비용이 증가하지 않게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 충격흡수장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충격흡수장치가 설치된 차량의 전방 차체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사이드 크래쉬 박스가 범퍼 빔에 장착된 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버를 연결하는 연결부재의 장착 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사이드 크래쉬 박스와 연결부재의 장착 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 충격흡수장치는, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔(10)과, 이 범퍼 빔(10)의 상기 차량의 폭 방향을 따른 양측 부위를 차체를 구성하는 사이드 멤버(11)에 연결하는 크래쉬 박스(20) 및, 상기 사이드 멤버(11)보다 차량의 폭 방향을 따른 외측에서 상기 범퍼 빔(10)의 양측 외곽 부위에 설치된 사이드 크래쉬 박스(30)를 각각 포함한다.

도 3을 참조하면, 상기 범퍼 빔(10)은 내부가 비어 있는 중공 단면을 가진 빔 형상으로 형성되고, 상기 중공 단면은 범퍼 빔(10)의 길이 방향을 따라 한쪽 선단부에서부터 다른쪽 선단부까지 연장되게 형성된다.

상기 범퍼 빔(10)의 중공 단면은 대체로 사각 형상을 갖지만, 기타 다른 형상을 가질 수 있다.

상기 범퍼 빔(10)에서 차량의 길이 방향을 따른 후면에 상기 크래쉬 박스(20)의 전방 선단부가 스테이 브래킷(12)을 매개로 장착된다.

상기 크래쉬 박스(20)는 내부가 비어 있는 중공의 사각 박스 형상으로 형성되고, 그 길이 방향을 따라 강성을 보강하기 위해 다수개의 비드(21)가 형성되어 있다.

상기 크래쉬 박스(20)의 후방 선단부에는 마운팅 브래킷(22)이 부착되고, 상기 마운팅 브래킷(22)이 상기 사이드 멤버(11)에 장착되어, 상기 범퍼 빔(10)이 상기 크래쉬 박스(20)와 마운팅 브래킷(22)을 매개로 상기 사이드 멤버(11)에 장착되어 지지된다.

상기 범퍼 빔(10)에서 상기 사이드 멤버(11)보다 차량의 폭 방향 외측에 위치하는 범퍼 빔(10)의 양측 외곽 부위(10a)에는 상기 사이드 크래쉬 박스(30)의 전방 선단부가 스테이 브래킷(31)을 매개로 장착된다.

상기 사이드 크래쉬 박스(30)도 내부가 비어 있는 중공의 박스 형상을 가지고, 그 길이 방향을 따라 강성을 보강하기 위해 다수개의 비드(30b)가 형성된다.

상기 사이드 크래쉬 박스(30)는 상기 크래쉬 박스(20)와 달리 차량의 길이 방향을 따른 후방을 향해 소정 각도로 비스듬히 경사지게 장착된다.

도 4를 참조하면, 상기 펜더 에이프런 멤버(32)는 상기 사이드 멤버(11)보다 차량의 폭 방향을 따른 외측에 위치하도록 배치된다.

상기 사이드 멤버(11)에서 상기 펜더 에이프런 멤버(32)를 향하는 일측면에는 연결부재(40)가 부착되고, 상기 연결부재(40)에 상기 펜더 에이프런 멤버(32)가 연결된다.

따라서 상기 사이드 멤버(11)와 상기 펜더 에이프런 멤버(32)는 상기 연결부재(40)를 통해 서로 연결된다.

상기 연결부재(40)는 내부가 비어 있는 중공의 삼각 박스 형상으로 형성되고, 상기 삼각 박스 형상의 가장자리를 따라서 플랜지가 외측으로 연장되게 형성되어, 상기 플랜지가 상기 사이드 멤버(11)에 용접 등의 방법으로 부착된다.

상기 삼각 박스 형상의 빗면에 상기 펜더 에이프런 멤버(32)의 선단부가 끼워지는 형태로 연결되어 일체로 부착된다.

상기 삼각 박스 형상에서 상기 사이드 크래쉬 박스(30)를 향하는 대향면에는 가이드 브래킷(50)이 부착된다.

상기 가이드 브래킷(50)은 대체로 사각 브래킷 형상을 하고서 상기 삼각 박스의 내부로 삽입되어 장착된다.

즉 상기 연결부재(40)의 대향면에 개구부를 형성하고, 상기 가이드 브래킷(50)에는 그 가장자리를 따라서 플랜지를 형성하여, 상기 가이드 브래킷(5)을 상기 개구부를 통해 삽입한 상태에서 상기 플랜지를 상기 개구부의 가장자리에 용접 등의 방법으로 부착할 수 있다.

상기 가이드 브래킷(50)은 상기 사이드 크래쉬 박스(30)가 상기 연결부재(40) 쪽으로 밀릴 때에 사이드 크래쉬 박스(30)와 밀착되어 충돌 에너지를 전달하는 역할을 한다.

도 5와 도 6을 참조하면, 상기 사이드 크래쉬 박스(30)의 후방 선단부(30a)가 상기 가이드 브래킷(50)과 대향한 상태에서, 상기 가이드 브래킷(50)에 대해 소정 간격(L) 만큼 이격되도록 범퍼 빔(10)의 양측 외곽 부위(10a)의 후면에 상기 사이드 크래쉬 박스(30)의 전방 선단부가 장착된다.

상기 소정 간격(L)은 차량이 저속으로 전방 오프셋 충돌 할 경우에, 예를 들면 차량이 5kph의 이하의 속도로 전방 15% 이하의 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스(30)가 상기 가이드 브래킷(50)을 타격하지 않도록 하는 저속 충돌 대응 유지 간격(L)이다.

즉 차량이 저속으로 오프셋 충돌할 경우에 상기 범퍼 빔(10)만이 충돌 에너지를 전달받아 변형되면서 충돌 에너지를 흡수하도록 하고, 상기 사이드 크래쉬 박스(30)는 상기 가이드 브래킷(50)과 접촉되지 않고 상기 저속 충돌 대응 유지 간격 내에 있도록 한다.

따라서 차량이 저속으로 전방 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스(30)는 상기 가이드 브래킷(50)과 접촉되지 않아서 파손되지 않는다.

그러므로 차량의 저속 오프셋 충돌 사고 이후에 상기 사이드 크래쉬 박스는 보수할 필요가 없고, 상기 범퍼 빔 만을 보수하면 되므로, 차량의 보수비용이 절감되게 된다.

한편 차량이 예를 들면 전방 25% 오프셋(스몰 오브랩) 충돌할 경우에, 상기 사이드 크래쉬 박스(30)는 충돌 에너지를 전달받아 차량의 후방으로 이동해서 상기 가이드 브래킷(50)을 타격하고, 이 과정에 상기 사이드 크래쉬 박스(30)는 충돌 에너지로 인해 변형되면서 충돌 에너지의 일부를 흡수하여 저감한다.

그리고 상기 사이드 크래쉬 박스(30)에 의해 흡수되지 못한 충돌 에너지는 상기 가이드 브래킷(50)을 통해 상기 연결부재(40)로 전달된다.

상기 연결부재(40)는 상기 사이드 멤버(11)와 펜더 에이프런 멤버(32)를 연결하고 있으므로, 상기 연결부재(40)에 전달된 충돌 에너지가 상기 사이드 멤버(11)와 펜더 에이프런 멤버(32)를 통해 차체의 다른 부위로 효과적으로 분산됨으로써, 본 발명의 실시 예에 따른 충격흡수장치의 충돌대응성능이 향상되게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 범퍼 빔 10a: 양측 외곽 부위
11: 사이드 멤버 12: 스테이 브래킷
20: 크래쉬 박스 21: 비드
22: 마운팅 브래킷 30: 사이드 크래쉬 박스
31: 스테이 브래킷 40: 연결부재
50: 가이드 브래킷

Claims

차량의 폭 방향을 따라 연장되게 배치된 범퍼 빔과;
차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 상기 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치된 사이드 멤버;
상기 범퍼 빔의 상기 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측 부위를 상기 사이드 멤버에 연결하는 크래쉬 박스;
상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 배치된 펜더 에이프런 멤버;
상기 펜더 에이프런 멤버와 상기 사이드 멤버를 연결하는 연결부재; 및
상기 사이드 멤버보다 상기 차량의 폭 방향으로 외측에 위치한 상기 범퍼 빔의 양측 외곽 부위에 그 전방 선단부가 장착되고, 그 후방 선단부는 상기 연결부재에 대해 소정 간격을 두고 이격되게 배치된 사이드 크래쉬 박스;
를 포함하는 차량용 충격흡수장치.
제1항에 있어서,
상기 사이드 크래쉬 박스는 내부가 비어 있는 중공의 박스 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제2항에 있어서,
상기 사이드 크래쉬 박스는 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 형성된 다수개의 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제1항에 있어서,
상기 연결부재는 내부가 비어 있는 중공의 삼각 박스 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제4항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부와 대향하도록 장착된 가이드 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제5항에 있어서,
상기 연결부재에는 개구부가 형성되고,
상기 가이드 브래킷에는 플랜지가 형성되어,
상기 가이드 브래킷이 상기 개구부에 삽입되어 상기 플랜지로 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제5항에 있어서,
상기 소정 간격은 차량이 저속으로 전방 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부가 상기 가이드 브래킷과 접촉되지 않도록 유지하는 저속 충돌 대응 유지 간격인 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
제5항에 있어서,
상기 소정 간격은 차량이 5kph 이하의 속도로 전방 15% 이하의 오프셋 충돌할 경우에 상기 사이드 크래쉬 박스의 후방 선단부가 상기 가이드 브래킷과 접촉되지 않도록 유지하는 저속 충돌 대응 유지 간격인 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.