KR100410506B1

KR100410506B1 - 차량의 충돌에너지 흡수부재

Info

Publication number: KR100410506B1
Application number: KR10-2000-0085942A
Authority: KR
Inventors: 안병직
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR20020056560A

Abstract

본 발명은 차량의 충돌에너지 흡수부재에 관한 것으로, 범퍼(B)와 프론트사이드맴버(FS)사이에 설치된 변형수단(10)을 매개로 충돌사고시 발생된 충돌에너지를 흡수 경감시키도록 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재에 있어서, 상기 변형수단(10)은 일측에 구비된 플랜지(13)는 범퍼(B)의 안쪽면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 프론트사이드맴버(FS)쪽으로 돌출되게 설치되는 이동부재(11')와; 일측에 구비된 플랜지(12)는 상기 프론트사이드맴버(FS)의 전면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 상기 이동부재(11')의 선단과 서로 결합되면서 내부에 유체(M)가 충진되는 팽창부재(11")로 구성되어져, 충돌사고시 발생된 충돌에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 함은 물론 차체로의 전달을 최소화하여 탑승장의 안전을 최대한 보호할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량의 충돌에너지 흡수부재{An automotive impact absorbing means}

본 발명은 차량의 충돌에너지 흡수부재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축력과 인장력의 발생에 따른 이중 충격흡수력을 발생하는 차량의 충돌에너지 흡수부재에 관한 것이다.

일반적으로 고속으로 주행하는 차량은 충돌 시 그 충격력이 차량에 탑승된 운전자나 승객에게 전달되어 심각한 신체 손상을 가져오므로 충돌 시, 차량에 가해지는 충격력을 보다 효과적이면서도 크게 흡수하여 운전자나 탑승객에게 전달되지 않도록 여러 가지 충격흡수장치를 구비하게 된다.

이러한 충격흡수장치 중 특히, 차량의 전방부위에 구비된 범퍼(Bumper)는 가장 대표적인 것으로, 차량의 충돌 시 변형이나 파손되면서 1차적으로 가해진 외력을 흡수하여 운전자나 탑승객에게 전달되는 충격을 감소시키게 되지만 그 구조상, 큰 충격력에 대한 충격 흡수정도가 낮은 단점이 있게 된다.

이에 따라, 차량의 충돌 시 1차적으로 충격을 흡수 경감시키는 범퍼의 충격흡수와 경감율을 향상시키기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 범퍼(B)와 차체의 전방부위 골격을 이루는 프론트사이드맴버(FS)사이에 범퍼(B)로부터 가해진 충격을 2차적으로 흡수 경감시키는 충돌에너지 흡수수단인 변형수단(10)을 장착하게 된다.

이러한, 변형수단(10)은 프론트사이드맴버(FS)와 범퍼(B)에 각각 고정·결합되도록 플랜지(12,13)를 양쪽 끝에 형성한 변형부재(11)로 이루어져, 차량의 충돌 시 1차로 충동에너지를 흡수하여 경감시킨 범퍼(B)로부터 가해지는 충격을 전달받아 변형·파괴되어 충동에너지를 2차로 흡수 경감시키게 된다.

그러나, 이와 같은 변형수단(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 가해진 충격에 의해 변형부재(11)가 파단면을 형성하도록 다수 부위로 절곡되면서 가해진 충격을흡수 즉, 상기 변형부재(11)의 벤딩에너지(Bending Energy)만으로 충돌에너지를 흡수하므로 그 충격흡수율이 충분하지 못하는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 범퍼로부터 가해진 충격을 유체의 충격흡수에너지와 벤딩에너지를 매개로 이중 흡수하여 충돌에너지의 차체 전달을 최소화함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 범퍼와 프론트사이드맴버사이에 설치된 변형수단을 매개로 충돌사고시 발생된 충돌에너지를 흡수 경감시키도록 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재에 있어서, 상기 변형수단은 일측에 구비된 플랜지는 범퍼의 안쪽면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 프론트사이드맴버쪽으로 돌출되게 설치되는 이동부재와; 일측에 구비된 플랜지는 상기 프론트사이드맴버의 전면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 상기 이동부재의 선단과 서로 결합되면서 내부에 유체가 충진되는 팽창부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 충돌에너지 흡수부재가 구비된 차량의 전방 부분도,

도 2는 종래에 따른 충돌에너지 흡수부재의 작용 상태도,

도 3은 본 발명에 따른 충돌에너지 흡수부재의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 충돌에너지 흡수부재의 작용 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 변형수단 11 : 변형부재

11' : 이동부재 11" : 팽창부재

11a" : 접촉면 11b" : 리브

12,13 : 플랜지

B : 범퍼 F : 차체

FS : 프론트사이드멤버 M : 유체

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 충돌에너지 흡수부재의 구성도로서, 본 발명에 따른 변형수단(10)은 도시된 바와 같이 차체의 전방으로 돌출되게 설치되는 범퍼(B)와 차체의 전방부위 골격을 이루는 프론트사이드맴버(FS)사이에 설치되어 상기 범퍼(B)로부터 가해진 충격을 2차적으로 흡수 경감시키는 구조로 되어 있다.즉, 본 발명의 변형수단(10)은 일측에 구비된 플랜지(13)는 범퍼(B)의 안쪽면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 프론트사이드맴버(FS)쪽으로 돌출되게 설치되는 이동부재(11')와, 일측에 구비된 플랜지(12)는 상기 프론트사이드맴버(FS)의 전면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 상기 이동부재(11')의 선단과 서로 결합되면서 내부에 유체(M)가 충진되는 팽창부재(11")로 구성된다.여기서, 상기의 이동부재(11')는 보통 일정한 강성을 지니도록 스틸(steel)로서 만들어지는 부재이고, 상기의 팽창부재(11")는 알루미늄(Al)이나 또는 스틸 주조품을 이용해 탄성변형이 가능하도록 만들어지는 부재이다.따라서, 상기의 이동부재(11')와 팽창부재(11")는 서로 마주 대하는 선단부가 용접을 통해 결합이 이루어지게 된다.한편, 상기의 팽창부재(11")는 고무재질을 이용하여 만들어질 수도 있게 되며, 이때에는 특수한 접착부재를 이용하여 상기의 이동부재(11')와 서로 결합되게 된다.

그리고, 상기 이동부재(11')와 결합되는 팽창부재(11")의 선단부 테두리에는 상기 이동부재(11')가 안착되는 접촉면(11a")에 대해 약 3 - 5mm의 돌출간격(G)을 갖는 리브(11b")가 형성되며, 이 리브(11b")를 통해 상기 이동부재(11')의 선단부는 팽창부재(11")에 의해 감싸여지게 된다.또한, 상기 팽창부재(11")의 내부로 충진되는 유체(M)는 팽창부재(11")의 초기변형 시 안전성을 위해 약 90%정도의 공간을 점유하도록 충진되어 지는 한편, 상기 유체(M)는 그 물리적 특성이 비 압축성인 물이나 또는 압축성인 오일로 이루어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

전술한 종래의 경우와 같이 충돌사고가 발생하면 이때의 충돌에너지는 범퍼(B)를 통해 1차적으로 흡수 경감된 후, 본 발명에 따른 변형수단(10)에 의해 2차적으로 흡수 경감되게 된다.즉, 범퍼(B)를 통해 1차적으로 흡수 경감된 충돌에너지가 변형수단(10)으로 전달되어 오면 이동부재(11')가 프론트서브프레임(FS)쪽으로 이동되어 오면서 팽창부재(11")의 접촉면(11a")을 가압하게 되고, 이로 인해 상기 팽창부재(11")는 이동부재(11')의 가압력에 의해 탄성변형이 이루어지게 된다.이때, 상기 팽창부재(11")내에 충진된 유체(M)는 유체(M)가 충진되지 않은 10%의 빈 공간으로 확산됨과 동시에 리브(11b")부위를 벤딩시켜주면서 충돌에너지를 2차적으로 흡수 경감시키게 된다.만약, 상기의 충돌에너지가 탑승자의 신체에 손상을 주지 못하는 비교적 작은 충돌에너지이면 팽창부재(11")가 탄성적으로 변형되는 과정중에서 이를 모두 흡수하게 되고, 상기의 충돌에너지가 탑승자의 신체에 손상을 주는 비교적 큰 충돌에너지이면 상기의 이동부재(11')는 팽창부재(11")를 더욱 더 가압하게 된다.이에 따라, 상기의 팽창부재(11")는 충돌에너지에 의해 계속적으로 팽창되다가 결국에는 파손에 이르게 되고(터지게 되고), 이 과정상에서 충돌에너지를 2차적으로 흡수 경감시키게 된다.

또한, 상기의 팽창부재(11")가 파손된 이후에도 충돌에너지를 완전히 흡수 경감시키지 못하였다면 상기의 이동부재(11')는 프론트서브프레임(FS)과 충돌을 일으키게 될 것이고, 이때 상기 이동부재(11') 및 프론트서브프레임(FS)이 변형되면서 다시 한번 충돌에너지를 흡수하게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 범퍼로부터 전달된 충돌에너지가 서로 충돌되는 이동부재와 팽창부재에 의해 벤딩에너지로 변환됨과 더불어 유체를 매개로 가해진 충격을 전부위로 고르게 분산하면서 인장시켜주는 인장에너지로 변환되어 충돌에너지의 흡수율이 크게 증가되는 효과가 있게 된다.

Claims

범퍼(B)와 프론트사이드맴버(FS)사이에 설치된 변형수단(10)을 매개로 충돌사고시 발생된 충돌에너지를 흡수 경감시키도록 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재에 있어서,

상기 변형수단(10)은,

일측에 구비된 플랜지(13)는 범퍼(B)의 안쪽면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 프론트사이드맴버(FS)쪽으로 돌출되게 설치되는 이동부재(11')와;

일측에 구비된 플랜지(12)는 상기 프론트사이드맴버(FS)의 전면에 고정되도록 결합되고 반대편의 타측은 상기 이동부재(11')의 선단과 서로 결합되면서 내부에 유체(M)가 충진되는 팽창부재(11")로 구성된 차량의 충돌에너지 흡수부재.
제 1항에 있어서, 상기 유체(M)는 비 압축성인 물인 것을 특징으로 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재.
제 1항에 있어서, 상기 유체(M)는 압축성인 오일인 것을 특징으로 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 팽창부재(11")의 선단부 테두리에는 상기 이동부재(11')쪽으로 돌출되는 리브(11b")가 형성되며, 이 리브(11b")를 통해 상기 이동부재(11')의 선단부가 감싸여지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 유체(M)는 팽창부재(11")의 내부공간에 대해 90%를 점유하도록 충진된 것을 특징으로 하는 차량의 충돌에너지 흡수부재.