KR100404533B1 - 차량의 충격 흡수 구조 - Google Patents

Abstract

사이드 멤버부재(2)와는 별개로 되고 단면이 대략 정8각형의 통형상을 이루도록 성형된 충격 흡수 부재(14)를 사이드 멤버부재(2)로부터 전방으로 연장되도록 사이드 멤버부재(2)에 고정한다. 사이드 멤버부재(2)에 대하여 충격 흡수 부재 (14)를 별개로 함으로써, 사이드 멤버부재(2)의 재질이나 판두께 등의 제약, 또는 사이드 멤버부재(2)의 제조방법 등의 제약을 받는 일 없이, 충격 흡수 부재(14)를 가장 적합한 재질 및 판두께로 또한, 가장 적합한 성형방법을 적용하여 이상적인 단면형상으로 성형한다.

Description

차량의 충격 흡수 구조{Impact absorbing structure of vehicle}

본 발명은 차량의 충돌시에 충돌 에너지를 흡수하기 위해 사이드 멤버의 앞 부분에 설치된 차량의 충격 흡수 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 프론트 사이드 멤버의 전방 단부에는 충격 흡수 부재가 설치되고, 차량 전방 충돌시에 충격 흡수 부재를 적극적으로 파괴시킴으로써, 프론트 사이드 멤버에의 충돌 에너지의 파급을 방지하여 손상 저감을 도모하고 있다. 이러한 종류의 차량 충격 흡수 구조로서는, 예를 들면 일본 특개평 9-86438호 공보에 기재된 것을 들 수 있다. 이러한 충격 흡수 구조에서는, 프론트 사이드 멤버의 전방 단부에 충격 흡수 부재를 일체적으로 설치하고 있다. 통상적으로, 충격 흡수 부재의 단면형상은, 충돌시의 파괴상태, 나아가서는 충격 흡수 작용에 크게 영향을 주기 때문에, 차량설계시에 기대한 충격 흡수 작용을 얻기 위해서는, 충격 흡수 부재를 목표의 단면형상으로 정확히 성형하는 것이 대단히 중요해진다. 그렇지만, 상기 공보에 기재된 충격 흡수 구조에서는, 프론트 사이드 멤버와 일체로 충격 흡수 부재를 성형하고 있기 때문에, 프론트 사이드 멤버의 제조방법이 제약되어, 충격 흡수 부재를 이상적인 단면형상으로 성형할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 통형상의 충격 흡수 부재를 프론트 사이드 멤버와 별개 요소로 함으로써 이상적인 단면형상의 성형을 가능하게 하고, 또한 차량의 충돌시에 기대한 충격 흡수 작용을 확실하게 발휘시킬 수 있는 차량의 충격 흡수 구조를 제공하는 것에 있다.

이 때문에, 특허청구범위 제1항의 발명에서는, 복수의 패널을 접합하여 구성되고, 상기 복수의 패널의 접합에 의해 차량의 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면이 형성되는 사이드 멤버부재와, 상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 통형상의 단일부품으로 이루어지는 충격 흡수 부재를 갖는 차량의 충격 흡수 구조로서, 상기 충격 흡수 부재는, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록 상기 사이드 멤버부재에 고정되어 있다.

따라서, 복수의 패널을 접합하여 폐쇄 단면이 형성되는 사이드 멤버부재에 대하여 충격 흡수 부재를 별개 요소로 하고, 또한 통형상의 단일부품으로 하고 있기 때문에, 사이드 멤버부재의 재질이나 판두께, 성형법 등의 제약을 받는 일 없이, 가장 적합한 재질 및 판두께로 충격 흡수 부재를 제조할 수 있게 되고, 단일 부품의 충격 흡수 부재는 각 부분에 있어서 동일한 좌굴(buckling) 강도로 할 수 있기 때문에, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다.

또한, 특허청구범위 제7항의 발명에서는, 복수의 패널을 접합하여 구성되고, 상기 복수의 패널의 접합에 의해 차량의 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면이 형성되는 사이드 멤버부재와, 상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 통형상의 단일부품으로 이루어지는 충격 흡수 부재를 갖는 차량의 충격 흡수 구조로서, 상기 사이드 멤버부재는 차량의 폭방향으로 간격을 두고 좌우로 배치되고, 상기 충격 흡수 부재의 각각은, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고, 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 동시에, 연결부재에 의해 서로 결합되어 있다.

따라서, 복수의 패널을 접합하여 폐쇄단면이 형성되는 사이드 멤버부재에 대하여 충격 흡수 부재를 별개 요소로 하고, 또한 통형상의 단일부품으로 하고 있기 때문에, 사이드 멤버부재의 재질이나 판두께, 성형법 등의 제약을 받는 일 없이, 가장 적합한 재질 및 판두께로 충격 흡수 부재를 제조할 수 있게 되고, 단일부품의 충격 흡수 부재는 각 부분에 있어서 동일한 좌굴 강도로 할 수 있기 때문에, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다. 또한, 좌우의 충격 흡수 부재가 연결부재에 의해 서로 결합되어 있기 때문에, 소위 오프셋 충돌과 같은 좌우의 어느 한 쪽만이 충격을 받는 경우, 그 충격은 연결부재를 통해 다른 쪽으로 전달되기 때문에, 충격 흡수 작용을 보다 높일 수 있다.

또한, 특허청구범위 제10항의 발명에서는, 차량의 전후 방향으로 연장되는 사이드 멤버부재와, 상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로, 한 쌍의 분할체가 연속적으로 접합되어 구성되는 통형상의 충격 흡수 부재를 갖는 차량의 충격 흡수 구조로서, 상기 충격 흡수 부재는, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고, 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록 상기 사이드 멤버부재에 고정되어 있다.

따라서, 사이드 멤버부재에 대하여 충격 흡수 부재를 별개 요소로 하고 있기 때문에, 사이드 멤버부재의 재질이나 판두께 등의 제약을 받는 일 없이, 가장 적합한 재질 및 판두께로 충격 흡수 부재를 제조할 수 있게 된다. 또한, 한 쌍의 분할체를 절곡(折曲) 성형함으로써, 충격 흡수 부재를 형성할 수도 있다. 이 경우, 염가의 설비투자로 실시 가능한 절곡 성형방법에 의해 충격 흡수 부재를 성형할 수 있다. 또한, 한 쌍의 분할체는 연속적으로 접합되어 있기 때문에, 충격 흡수 부재는 접합 부위에 따른 각 부분에 있어서 동일한 좌굴 강도로 할 수 있어, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다.

또한, 특허청구범위 제17항의 발명에서는, 차량의 전후 방향으로 연장되는 사이드 멤버부재와, 상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로, 한 쌍의 분할체가 연속적으로 접합되어 구성되는 통형상의 충격 흡수 부재를 갖는 차량의 충격 흡수 구조로서, 상기 사이드 멤버부재는 차량의 폭방향으로 간격을 두고 좌우로 배치되고, 상기 충격 흡수 부재 각각은 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 동시에, 연결부재에 의해 서로 결합되어 있다.

따라서, 사이드 멤버부재에 대하여 충격 흡수 부재를 별개 요소로 하고 있기 때문에, 사이드 멤버부재의 재질이나 판두께 등의 제약을 받는 일 없이, 가장 적합한 재질 및 판두께로 충격 흡수 부재를 제조할 수 있게 된다. 또한, 한 쌍의 분할체를 절곡 성형함으로써, 충격 흡수 부재를 형성할 수도 있다. 이 경우, 염가의 설비투자로 실시가능한 절곡 성형방법에 의해 충격 흡수 부재를 성형할 수 있다. 또한, 한 쌍의 분할체는 연속적으로 접합되어 있기 때문에, 충격 흡수 부재는 접합부위에 따른 각 부분에 있어서 동일한 좌굴 강도로 할 수 있어, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다. 게다가, 좌우의 충격 흡수 부재가 연결부재에 의해 서로 결합되어 있기 때문에, 소위 오프셋 충돌과 같은 좌우의 어느 한 쪽만이 충격을 받는 경우, 그 충격은 연결부재를 통해 다른 쪽으로 전달되기 때문에, 충격 흡수 작용을 보다 높일 수 있다.

도 1은 제 1 실시예의 차량의 충격 흡수 구조를 도시하는 분해 사시도.

도 2는 좌측의 프론트 사이드 멤버를 도시하는 분해 사시도.

도 3은 충격 흡수 부재의 조립 상태를 도시하는 사시도.

도 4는 프론트 사이드 멤버와 충격 흡수 부재의 결합 상태를 도시하는 도 3의 IV-IV선 단면도.

도 5는 충격 흡수 부재의 소재를 도시하는 단면도.

도 6은 제 2 실시예의 차량의 충격 흡수 구조를 도시하는 분해 사시도.

도 7은 프론트 사이드 멤버와 충격 흡수 부재의 결합 상태를 도시하는 도 6의 VII-VII선 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 사이드 멤버 2 : 프론트 사이드 멤버

3 : 리어 사이드 멤버 4 : 크로스 파이프

5 : 프론트 플로어 팬 6 : 리어 플로어 팬

7 : 외부 패널 8 : 내부 패널

7a, 8a : 플랜지부 9 : 크로스 멤버

10 : 라디에이터 서포트 11 : 대시 패널 유닛

[제 1 실시예]

이하, 본 발명을 구체화한 승용차의 충격 흡수 구조의 제 1 실시예를 설명한다.

도 1은 제 1 실시예의 차량의 충격 흡수 구조를 도시하는 분해 사시도이고, 도 2는 좌측의 프론트 사이드 멤버를 도시하는 분해 사시도이며, 도 3은 충격 흡수 부재의 조립 상태를 도시하는 사시도이고, 도 1에 있어서 좌측이 차량의 전방에 해당하고 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 우측의 프론트 사이드 멤버의 구성은 도 2에 도시하는 좌측의 것에 대하여 좌우대칭의 동일 구성으로 되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 차량의 전후 방향에는 한 쌍의 사이드 멤버(1)가 배치되고, 각 사이드 멤버(1)는 사이드 멤버부재로서의 전측의 프론트 사이드 멤버(2) 및 후측의 리어 사이드 멤버(3)로 구성되어 있다. 양 리어 사이드 멤버(3)는 위쪽으로 개방되는 오목 형상 단면을 이루어, 차량의 플로어 등의 형상에 따라서 상하로 기복적으로 절곡되어 있고, 차폭 방향으로 배치된 단면원형상을 이루는 도합 4개의 크로스 파이프(4)에 의해 서로 결합되어 있다. 이들 리어 사이드 멤버(3)상에는, 3분할된 프론트 플로어 팬(5)과 리어 플로어 팬(6)이 배치되고, 리어 사이드 멤버(3)는 이들 플로어 팬(5, 6)의 하면에 용접 고정됨으로써, 내부에 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면을 형성한다.

또한, 각 프론트 사이드 멤버(2)는 각각 차폭방향의 외측의 외부 패널(7)과 내측의 내부 패널(8)로 구성되어 있다. 외부 패널(7) 및 내부 패널(8)은 프레스 성형으로 제작되고, 주위에 형성된 플랜지부 7a, 7a 및 플랜지부 8a, 8a 를 스폿 용접에 의해 서로 접합하여, 내부에 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면을 형성하고 있다. 여기서, 프론트 사이드 멤버(2)는 대형부품이고, 프레스 성형된 외부 패널(7) 및 내부 패널(8)을 용접 접합하는 성형법이 가장 적합하다. 이들 프론트 사이드 멤버(2)는 리어 사이드 멤버(3)와 연속하도록 용접됨과 동시에, 양 프론트 사이드 멤버(2)는, 차폭 방향으로 배치된 단면 사각형상을 이루는 1개의 크로스 멤버(9)에 의해 서로 결합되어 있다. 또한, 양 프론트 사이드 멤버(2)상에는, 라디에이터 지지부재로서의 라디에이터 서포트(10)와 대시 패널 유닛(11)이 용접 고정되고, 이들 부재에 의해 엔진 룸이 형성되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 프론트 사이드 멤버(2)는 대략 사각형의 단면 형상을 이루고, 그 전방 단부측에는 서변부(12: 徐變部)를 통해 단면이 대략 정8각형인 연결부(13)가 형성되어 있다. 서변부(12)의 후측은 단면이 사각형을 이루고, 전측은 단면이 대략 정8각형을 이루고 있기 때문에, 프론트 사이드 멤버(2)로부터 연결부(13)까지의 단면형상은 완만하게 변화하고 있다. 각 프론트 사이드 멤버(2)의 연결부(13)에는, 전방으로부터 단면이 대략 정8각형인 단일부품으로 이루어지고, 길이가 400 mm 정도의 통형상을 이루는 충격 흡수 부재(14)가 외측에 삽입되어 있다.

도 4는 프론트 사이드 멤버와 충격 흡수 부재의 결합 상태를 도시하는 도 3의 IV-IV선 단면도이고, 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 충격 흡수 부재(14)의 후부 양측에는 용접 구멍(15)이 형성되고, 상기 용접 구멍(15)을 통해 연결부(13)의 외면에 플러그 용접이 실시되고, 그 결과 형성된 용접부(16)에 의해, 충격 흡수 부재(14)가 프론트 사이드 멤버(2)의 전방 단부에 고정되어 있다. 좌우의 충격 흡수 부재(14) 사이에는 상기한 크로스 파이프(4)와 동일한 연결부재로서의 크로스 파이프(17)가 배치되고, 상기 크로스 파이프(17)의 좌우 양단은 충격 흡수 부재(14)의 전방부 양측에 형성된 삽입 구멍(18) 내에 삽입되어 용접 고정되고, 이로써 좌우의 충격 흡수 부재(14)가 서로 결합되어 있다. 또한, 상술한 라디에이터 서포트(10)는 크로스 파이프(17)에 대해서도 용접되어 있고, 크로스 파이프(17)는 좌우의 충격 흡수 부재를 서로 결합하고, 라디에이터를 지지하는 구조부재로서 기능한다.

다음에, 이상과 같이 구성된 충격 흡수 부재(14)의 제조 순서, 및 프론트 사이드 멤버(2)로의 조립 순서를 설명한다.

충격 흡수 부재(14)는 하이드로폼 성형법을 이용하여 일체적으로 성형되어 있다. 즉, 도 5는 충격 흡수 부재의 소재를 도시하는 단면도이지만, 예를 들면 외부 치수(D1)가 100mm, 두께(T1)가 1.2mm인 충격 흡수 부재(14)를 성형하는 경우에는, 외경(D2)이 42mm, 두께(T2)가 1.8 mm인 통형상의 소재(S)를 성형에 사용한다. 그리고, 소재(S)를 충격 흡수 부재(14)의 단면과 대응하는 성형몰드 내에 배치하고, 소재(S) 내에 수압을 작용시키면, 소재(S)는 직경이 확대되어 성형몰드를 따르는 동시에 두께가 감소하며, 결과적으로 도 4에 도시하는 목적의 단면이 대략 정8각형으로 성형된다.

이어서, 상기한 바와 같이 제조된 충격 흡수 부재(14)를 프론트 사이드 멤버(2)의 연결부(13)의 외측으로 삽입하여 플러그 용접에 의해 고정하는 동시에, 양 충격 흡수 부재(14)의 삽입 구멍(18) 내에 크로스 파이프(17)의 양단을 삽입하여 용접 고정하면, 이 개소의 조립이 완료된다.

여기서, 성형시에는 가공 경화에 의해 소재(S)의 기계적 성질이 개선되기 때문에, 충돌 에너지의 흡수를 위해 충격 흡수 부재(14)에 요구되는 기계적 성질을 전제로 하고, 소재(S)로서는, 개선율의 관점에서 기계적 성질이 떨어지는 재질의 것을 사용할 수 있다. 상세히 기술하면, 차량 전방 충돌시의 충격 흡수 작용은 일반적으로 좌굴 강도로 나타내지만, 여기서는, 좌굴 강도와 상관하는, 보다 일반적인 인장 강도를 기준으로 하여 소재(S)의 재질면에서의 선택을 행한다. 본 출원인이 실시한 시험에서는, 상기한 예와 같은 소재(S)가 직경이 확대됨과 동시에 두께가 감소한다고 하는 치수 변화를 생기게 하여 충격 흡수 부재(14)를 확장하는 확관 제조의 경우, 충격 흡수 부재(14)의 인장 강도가 확관 제조 전과 확관 제조 후에서 약 30% 정도 개선되는 것을 확인하였다. 요컨대, 기계적 성질이 그다지 높지 않은 소재(S), 바꾸어 말하면 염가의 소재(S)를 사용하여, 요구되는 충격 흡수 능력을 갖는 충격 흡수 부재(14)가 얻어지는 것이다. 특히 본 제 1 실시예에서는, 소재(S)를 하이드로폼 성형법에 의해 확장하여 충격 흡수 부재(14)를 성형함으로써, 기계적 성질의 개선을 도모하고 있다.

그리고, 차량의 전방 충돌시에는 충격 흡수 부재(14)가 좌굴을 받아서 파괴되고, 그때 충돌 에너지를 흡수함으로써, 프론트 사이드 멤버(2)로의 충돌 에너지의 파급을 방지하여 손상이 저감된다.

여기서, 충격 흡수 부재(14)는 높은 충격 흡수 작용을 얻기 위해서, 그 단면을 8각형으로 하는 것이 바람직하고, 충돌시에는 주로 충격 흡수 부재(14)의 도합 8개소의 모서리부가 좌굴에 저항하여 파괴됨으로써 충격 흡수 작용이 발휘된다. 또한, 그 중에서도 단면형상을 대략 정8각형으로 하는 것이 가장 바람직하고, 본 제 1 실시예에서는 충격 흡수 부재(14)의 단면형상을 대략 정8각형으로 하고 있지만, 동등한 충격 흡수 작용을 얻을 수 있는 것이면, 육각형이나 사각형 등의 다른 단면형상으로 하여도 된다. 어느 경우라도 목적하는 정확한 단면형상(예를 들면, 다각형의 에지가 명확히 형성된 단면형상 등)으로 성형하는 것이 매우 중요하다. 그리고, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 하이드로폼 성형법에 의해, 충격 흡수 부재(14)가 매우 정확한 단면형상으로 성형된다. 또한, 충격 흡수 부재(14)의 통형상체의 단면형상을 대략 정다각형, 즉 본 제 1 실시예의 경우에는 대략 정8각형으로 함으로써, 충격 흡수 부재(14)가 도중에 절곡되지 않고 좌굴되기 때문에, 충격 흡수 작용을 보다 높일 수 있다.

이상과 같이 본 실시예의 차량의 충격 흡수 구조에서는, 프론트 사이드 멤버(2)에 대하여 충격 흡수 부재(14)를 별개 요소로 하고 있기 때문에, 프론트 사이드 멤버(2)의 재질이나 판두께 등의 제약을 받지 않고, 가장 적합한 재질 및 판두께로 충격 흡수 부재(14)를 제조할 수 있다. 더구나, 프론트 사이드 멤버(2)의 제조에 가장 적합한 성형법(상기와 같이 프레스 성형 부품을 용접 접합하고 있음)과는 전혀 관계없이, 충격 흡수 부재(14)를 이상적인 충격 흡수 작용이 얻어지도록 단일체로 제조하기 때문에, 예를 들면 일본 특개평 9-86438호 공보에 기재된 기술과 같이, 충격 흡수 부재를 프론트 사이드 멤버와 일체로 성형하는 것으로 인해, 충격 흡수 부재의 제조방법이 프론트 사이드 멤버와 동일한 제조방법으로 제약되는 것은 일체 없다.

따라서, 하이드로폼 성형법을 적용하여 충격 흡수 부재(14)를 이상적인 단면형상으로 성형할 수 있고, 또한 기대한 충격 흡수 작용을 확실하게 발휘시킬 수 있다. 또한, 이상의 설명에서는 하이드로폼 성형법을 적용하고 있지만, 충격 흡수 부재(14)의 성형법은 상기 하이드로폼에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 공지된 벌지 성형법을 사용해도 된다. 특히, 하이드로폼 성형법이나 벌지 성형법을 적용하여 충격 흡수 부재(14)를 성형하는 경우에는, 충격 흡수 부재(14)를 복수 부품을 조합시키지 않은 하나의 부품으로서 성형할 수 있기 때문에, 충격 흡수 부재(14)의 각 부분에 있어서 동일한 좌굴 강도로 할 수 있어, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 하이드로폼 성형법이나 벌지 성형법 등과 같은, 성형몰드 내에 배치된 통형상의 소재(S)의 내벽에 유체의 압력을 작용시켜 소재(S)의 직경을 확대한다고 하는, 소재(S)를 전체적으로 가공(이 경우는 신장)하는 성형법에 의하면, 기계적 성질이 떨어지는 염가의 소재(S)를 사용하여, 요구되는 충격 흡수 능력을 갖는 충격 흡수 부재(14)를 제조할 수 있기 때문에, 결과적으로 제조 비용의 저감을 달성할 수 있다고 하는 이점도 있다.

또한, 충격 흡수 부재(14)의 단면을 대략 정8각형으로 하고 있기 때문에, 다른 형상에 비교하여 높은 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다. 상술한 제 1 실시예에서는, 프론트 사이드 멤버(2)의 재질이나 형상, 성형법 등의 제약을 받는 일 없이, 충격 흡수 부재(14)를 이상적인 단면인 대략 정8각형으로 할 수 있다.

또한, 프론트 사이드 멤버(2)와 충격 흡수 부재(14)를 별개 요소로 하고 있기 때문에, 복수의 차종에서 동일한 프레임을 적용하게 되는 경우, 충격 흡수 부재(14)의 길이나 판두께 등을 변경하는 것 만으로, 각 차종의 전장의 차이에 유연하게 대응하는 것이 가능하다.

또한, 좌우의 충격 흡수 부재(14) 사이에 크로스 파이프(17)를 배치하여, 좌우의 충격 흡수 부재(14)를 서로 결합하고 있기 때문에, 소위 오프셋 충돌과 같은 좌우 중 어느 한 쪽만이 충격을 받는 경우, 그 충격은 크로스 파이프(17)를 통해 다른 쪽으로 전달되기 때문에, 충격 흡수 작용을 보다 높일 수 있다.

[제 2 실시예]

다음에, 본 발명을 구체화한 승용차의 충격 흡수 구조의 제 2 실시예를 설명한다.

여기서, 본 실시예의 차량의 충격 흡수 구조는 제 1 실시예의 것에 비교하여 충격 흡수 부재(21)의 구성, 및 그 프론트 사이드 멤버(2)로의 설치 구조가 상이하고, 그 밖의 구성은 제 1 실시예와 같다. 따라서, 동일 구성의 개소는 중복하는 설명을 생략하고, 상이점을 중점적으로 설명한다.

도 6은 제 2 실시예의 차량의 충격 흡수 구조를 도시하는 분해 사시도이고, 도 7은 프론트 사이드 멤버와 충격 흡수 부재의 결합 상태를 도시하는 도 6의 VII-VII선 단면도이다. 이들 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 충격 흡수 부재(21)는 대략 반원통형의 동일 부재인 좌우 한 쌍의 분할체(22)로 구성된다. 각 분할체(22)는 대략 정8각형의 5변을 구성하여 서로 대향하는 단면형상을 이루고, 대략 정8각형의 대향하는 2변이 되는 중복하는 2개의 변(22a)을 서로 겹치고, 상기 겹쳐진 2개의 변(22a)을 연속적으로 접합시켜서, 제 1 실시예와 같은 단면이 대략 정8각형인 통형상을 이루는 충격 흡수 부재(21)를 구성하고 있다. 충격 흡수 부재(21)의 후부 양측에는 볼트 구멍(23)이 형성되고, 또한, 상기 볼트 구멍(23)과 대응해서, 프론트 사이드 멤버(2)의 연결부(13)에는 너트부(24)가 용접되어 있다. 충격 흡수 부재(21)는 연결부(13)의 외측으로 삽입되고, 너트부(24)를 이용하여 볼트(25)에 의해 고정되어 있다.

상기한 분할체(22)는 절곡 성형법에 의해 개별적으로 성형되고, 성형 후에 중복하는 2개의 변(22a)을 겹친 상태로, 레이저 용접이나 가스 용접 등에 의해 길이 방향 전체에 걸쳐 연속적으로 용접 접합된다. 즉, 제 1 실시예와 같이, 상기 제 2 실시예의 충격 흡수 부재(21)도 프론트 사이드 멤버(2)와는 전혀 무관하게 단일체로 제조된다. 따라서, 프론트 사이드 멤버(2)의 재질이나 판두께 등의 제약을 받지 않고, 충격 흡수 부재(21)를 가장 적합한 재질 및 판두께로 제조할 수 있는 동시에, 프론트 사이드 멤버(2)의 제조방법에 제약되지 않고, 절곡 성형을 적용하여 이상적인 단면형상으로 성형할 수 있고, 또한 기대한 충격 흡수 작용을 확실하게 발휘시킬 수 있다.

또한, 공지된 바와 같이, 분할체(22)를 성형하기 위한 절곡 성형법 및 성형 후의 분할체(22)를 접합하기 위한 레이저 용접이나 가스 용접은 제 1 실시예에서 충격 흡수 부재(14)의 성형에 사용한 하이드로폼 성형법에 비교하여, 실시를 위한 설비 투자가 대단히 염가이다. 따라서, 제 1 실시예에 비교하여 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 또한, 상기 제 2 실시예에 있어서는, 분할체(22)의 2개의 변(22a)을 겹친 상태에서 길이 방향 전체에 걸쳐 연속적으로 용접하였기 때문에, 충격 흡수 부재(21)는 접합 부위에 따른 각 부분에 있어서 동일한 좌굴 강도로 할 수 있어, 이상적인 충격 흡수 작용을 얻을 수 있다. 이때, 좌우 한 쌍의 분할체(22)로서 대략 반원통형의 동일부재를 사용하고 있기 때문에, 충격 흡수 부재(21)의 대향하는 변을 한쌍의 분할체(22) 끼리가 중복하는 변(22a)으로 할 수 있어, 충격 흡수 부재(21)의 대향하는 변끼리를 같은 좌굴 강도로 하여, 충격 흡수 부재(21)가 좌굴 도중에 절곡되는 것을 방지할 수 있다. 특히 본 제 2 실시예에서는, 대략 정8각형의 5변을 구성하여 서로 대향하는 단면형상을 이루는 좌우 한 쌍의 분할체(22)를 사용하여, 대략 정8각형의 대향하는 2변으로 이루어져 중복하는 2개의 변(22a)을 서로 겹쳐 연속적으로 용접하여, 충격 흡수 부재(21)가 단면이 대략 정8각형의 통형상을 이루도록 구성하고 있기 때문에, 충격 흡수에 관해서 이상적인 단면형상일 뿐만 아니라, 대향하는 변끼리를 동일한 좌굴 강도로 할 수 있다. 프론트 사이드 멤버(2)와 충격 흡수 부재(21)를 별개 요소로 하고 있기 때문에, 프론트 사이드 멤버(2)에 있어서의 외부 패널(7)과 내부 패널(8)의 접합 부위와는 무관하게, 한 쌍의 분할체(22)끼리의 접합 부위를 설정할 수 있어, 충격 흡수 부재(21)의 대향하는 변 끼리를 동일한 좌굴 강도로 하는 것이 용이하게 가능해진다.

또한, 본 제 2 실시예에 있어서는 좌우 한 쌍의 분할체(22)를 접합하는 방법으로서 용접을 사용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 접착제에 의해 연속적으로 접착하도록 하여도 된다.

이상으로 실시예의 설명을 끝내지만, 본 발명의 양태는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 각 실시예에서는 승용차의 충격 흡수 구조로 구체화하였지만, 그 적용 차종은 승용차에 한정되는 것이 아니라, 왜건(wagon)이나 원박스 차량(one box car)에 적용하여도 된다.

또한, 상기 각 실시예에서는 충격 흡수 부재(14, 21)의 단면을 대략 정8각형으로 하였지만, 그 단면형상은 임의로 변경 가능하고, 예를 들면 단면 육각형이나 단면 사각형으로 할 수도 있으며, 임의의 8각형 단면으로 해도 된다.

또한, 상기 제 1 실시예에서는 충격 흡수 부재(14)를 프론트 사이드 멤버(2)에 대하여 플러그 용접으로 고정하고, 제 2 실시예에서는 충격 흡수 부재(21)를 볼트로 고정하였지만, 필요한 설치 강도가 얻어지게 된다면 고정 방법은 한정되지 않고, 예를 들면 제 1 실시예와 제 2 실시예의 고정방법을 교환하여도 된다.

본 발명의 차량의 충격 흡수 구조는 통형상의 충격 흡수 부재를 프론트 사이드 멤버와 별개 요소로 함으로써 이상적인 단면형상의 성형을 가능하게 하고, 또한 차량의 충돌시에 기대한 충격 흡수 작용을 확실하게 발휘시킬 수 있다.

Claims (19)

1. 복수의 패널을 접합하여 구성되고, 상기 복수의 패널의 접합에 의해 차량의 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면이 형성되는 사이드 멤버부재와,

   상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 통형상의 단일 부품으로 이루어지는 충격 흡수 부재를 구비하고,

   상기 충격 흡수 부재는, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록, 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 차량의 충격 흡수 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수 부재는 8각형의 단면으로 형성되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드 멤버부재의 전방 단부에는 단면형상이 변화하는 서변부(徐變部)와, 상기 서변부로부터 연속적으로 전방으로 연장되는 동시에 상기 충격 흡수 부재의 단면형상과 대략 동일한 형상을 이루는 연결부가 구비되고, 상기 충격 흡수 부재는 상기 연결부에 결합되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 충격 흡수 부재에는 용접 구멍이 형성되어 있고, 상기 충격 흡수 부재와 상기 연결부는 상기 용접 구멍을 통해 용접 고정되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수 부재는 성형몰드 내에 배치된 통형상 소재의 내벽에 유체의 압력을 작용시켜서, 상기 소재의 직경을 확대시켜 상기 성형몰드를 따르도록 성형되는 차량의 충격 흡수 구조.
6. 삭제
7. 복수의 패널을 접합하여 구성되고, 상기 복수의 패널의 접합에 의해 차량의 전후 방향으로 연장되는 폐쇄 단면이 형성되는 사이드 멤버부재와,

   상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 통형상의 단일 부품으로 이루어지는 충격 흡수 부재를 구비하고,

   상기 사이드 멤버부재는 상기 차량의 폭방향으로 간격을 두고 좌우에 배치되고, 상기 충격 흡수 부재의 각각은, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록, 각각 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 동시에, 연결부재에 의해 서로 결합되는 차량의 충격 흡수 구조.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 연결부재는 파이프부재로 이루어지고, 상기 연결부재는 상기 충격 흡수 부재에 형성된 삽입 구멍에 삽입되어 고정되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 연결부재에는, 단부가 상기 사이드 멤버부재에 설치되는 라디에이터 지지부재가 고정되는 차량의 충격 흡수 구조.
10. 차량의 전후 방향으로 연장되는 사이드 멤버부재와,

    상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 한 쌍의 분할체가 연속적으로 접합되어 구성되는 통형상의 충격 흡수 부재를 구비하고,

    상기 충격 흡수 부재는, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록, 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 차량의 충격 흡수 구조.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 한 쌍의 분할체는 절곡 성형되는 차량의 충격 흡수 구조.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 한 쌍의 분할체는 연속적으로 용접되는 차량의 충격 흡수 구조.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 한 쌍의 분할체는 각각 대략 반통형체의 거의 동일부재인 차량의 충격 흡수 구조.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 충격 흡수 부재는 8각형의 단면으로 형성되어 있는차량의 충격 흡수 구조.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 한 쌍의 분할체는 각각 단면형상이 8각형의 5변을 구성하고 있고, 상기 한 쌍의 분할체를 서로 대향하여 겹치면 상기 8각형의 대향하는 2변이 중복하고, 상기 중복하는 2변이 각각 연속적으로 접합되는 차량의 충격 흡수 구조.
16. 제 10 항에 있어서, 상기 사이드 멤버부재의 상기 선단측에는, 단면형상이 변화하는 서변부와, 상기 서변부로부터 연속적으로 전방으로 연장됨과 동시에 상기 충격 흡수 부재의 단면형상과 대략 동일한 형상을 이루는 연결부를 구비하고,

    상기 충격 흡수 부재는 일단측이 상기 연결부에 나사 결합식으로 고정되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
17. 차량의 전후 방향으로 연장되는 사이드 멤버부재와,

    상기 사이드 멤버부재와는 별개 요소로 한 쌍의 분할체가 연속적으로 접합되어 구성되는 통형상의 충격 흡수 부재를 구비하고,

    상기 사이드 멤버부재는 상기 차량의 폭방향으로 간격을 두고 좌우에 배치되며,

    상기 충격 흡수 부재 각각은, 일단측이 상기 사이드 멤버부재의 선단측에 결합되고 타단측이 상기 차량의 전방측으로 연장되도록, 각각 상기 사이드 멤버부재에 고정되는 동시에, 연결부재에 의해 서로 결합되는 차량의 충격 흡수 구조.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 연결부재는 파이프 부재로 이루어지고, 상기 연결부재는 상기 충격 흡수 부재에 형성된 삽입 구멍에 삽입되어 고정되어 있는 차량의 충격 흡수 구조.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 연결부재에는 단부가 사이드 멤버부재에 설치되는 라디에이터 지지부재가 고정되는 차량의 충격 흡수 구조.