KR100412838B1 - 자동차의 휀더부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 휀더부 구조에 관한 것으로, 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 두부에 직접적인 충돌이 예상되는 차체의 휀더부에 대한 구조를 충돌에 의한 변형이 용이한 구조로 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 상해의 정도를 최소한으로 낮춤으로써, 관련법규의 규제사항을 만족시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정형상으로 절곡된 휀더패널(14a)의 내측 플랜지면(14c)으로부터 상방향으로 볼록하게 절곡된 돌출면(14d)상에 충격흡수부재(24)가 하향설치되고, 이 충격흡수부재(24)는 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에 관통되어 지지되되, 상기 내측 에이프런패널(22b)상에는 충격흡수부재(24)의 하단부를 관통하여 지지함에 있어 자체적인 변형이 용이한 재질로 이루어진 변형부재(26)가 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 휀더부 구조{fender part structure for automotive vehicle}

본 발명은 자동차의 휀더부 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌시 보행자의 두부와 접촉되는 차체의 휀더부에 대한 구조를 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 충격치를 완화시킴으로써, 관련법규에 대응할 수 있도록 하는 자동차의 휀더부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 승용자동차의 차체는 여러 가지의 패널과 프레임이 상호 적절하게 조합되어 박스형태를 띠는 것으로, 이른 바 모노코크 바디라 통칭되고 있다.

도 1 내지 도 2를 참고로 하면, 차체의 전방부위에는 엔진과 변속기 등의 파워트래인계통의 부품류를 탑재하는 엔진룸(10)이 형성되고, 이 엔진룸(10)의 좌우측 내측으로는 휠하우징부(12)와, 외측으로는 휀더부(14)가 마련되며, 이 휀더부(14)의 상측으로 후드부(16)가 개폐가능하게 설치되는 한편, 상기 엔진룸(10)의 전방부위는 라디에이터 지지부(18)가 구비되어 있으며, 상기 휀더부(14)의 후미에는 차체를 가로질러 카울부(20)가 형성되어 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 휀더부(14)는 이의 내부에 박스형상의 폐단면을 형성하는 에이프런부(22)와 함께 접합되어 있는 바, 상기 휀더부(14)는일측 선단이 소정형상으로 절곡되어 상기 에이프런부(22)의 상측에 면착되어 접합되는 휀더패널(14a)로 이루어지고, 상기 에이프런부(22)는 박스형상의 폐단면을 형성하는 외측 에이프런패널(22a)과 내측 에이프런패널(22b)로 이루어진다.

그리고, 상기 휀더패널(14a)은 엔진룸(10)의 내부로 절곡된 형태의 수직절곡면(14b)과, 이 수직절곡면(14b)으로부터 수평하게 연장절곡된 플랜지면(14c)을 형성하고서, 이 플랜지면(14c)이 폐단면을 형성하는 상기 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에 나사체결되어 고정된다.

그런데, 근래에 들어 자동차의 차체구조는 충돌시 탑승객의 안전은 물론 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 안전까지도 규제하도록 제정된 각종 관련법규를 만족시켜야 하는 실정인 바, 이와 같은 추세와 관련해서 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌시 보행자의 각 신체부위에 대한 상해의 정도를 특정하게 규정된 시험방법(EURO-NCAP)을 통해 차체의 안전성을 평가하는 기관(EEVC)도 등장하고 있는 데, 이 기관에서는 각 차량별 보행자와의 충돌시 보행자의 종아리나 무릎, 대퇴부 및 두부(頭部) 등의 각 신체부위에 대한 예상되는 상해의 정도를 특정한 계산식을 통해 계산하여 이를 점수화하여 공표함으로써, 이를 통해 일반 소비자가 차량을 구매함에 있어 차량의 안정성을 비교판단할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 새로운 차종의 개발시점에서는 개발되는 차량이 각종 관련법규의 대응은 물론 상기와 같은 차체의 안정성을 평가하여 공표하는 기관에서 제정하는 관련기준까지도 만족시켜야만 한다.

그러나, 종래와 같은 차체의 휀더부(14)의 구조에서는 상기 기관의 각종 규제치중에서도 특히 충돌시 보행자의 두부에 대한 상해치의 기준을 만족시킬 수 없었는 바, 이는 종래의 휀더부(14)가 충돌시 접촉되는 보행자의 두부로부터 전달되는 충격력을 흡수하는 데 미흡한 구조, 즉 상기 휀더패널(14a)의 내측부위가 직선형태로 되어 충격에 의한 굽힘변형이 어려운 구조로 되어 있기 때문에 기인되는 현상이었다.

이는, 주행중인 차량에 보행자가 부딪칠 경우에 있어, 보행자의 하체부위가 차체의 전방부위와 일차적인 충돌이 있은 다음, 관성에 의해 보행자의 상체부위가 차체의 후드부(16)를 타고 오르면서 두부가 휀더부(14)에 이차적으로 부딪침을 가정하여 시험해 보면 쉽게 알 수 있다.

즉, 상기 휀더부(14)는 이를 형성하는 휀더패널(14a)의 내측 수직절곡면(14b)이 충돌시 변형에 불리한 높은 강성을 나타내는 구조이고, 또한 상기 휀더부(14)와 에이프런부(22) 사이의 공간이 충돌시 보행자의 상해치를 저감시키는 데 충분한 변형공간을 확보하지 못하는 구조이므로, 상기 휀더패널(14a)은 보행자의 두부와의 충돌시 발생되는 충격력에 의해 용이하게 굽힘변형되지 못하고, 상기 에이프런부(22)상에 지지된 상태에서 보행자의 두부에 높은 감속도를 가함으로써 상해치를 가중시켜 왔다.

이에 따라, 보행자의 두부에 대한 보호를 위한 규제를 만족시키기 위해서는, 상기 휀더부(14)의 아래부위에서 충돌에너지의 흡수에 용이한 구조와 변형에 충분한 여유공간을 두고서 이를 통해 상기 휀더부(14)가 충분히 변형될 수 있도록 하는 구조가 필요하는 것이다.

즉, 상기 휀더부(14)가 보행자의 두부에 손상을 줄일 수 있도록 충돌시 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 구조를 갖춰야 한다.

다시 말하자면, 충돌시 보행자의 두부에 대한 상해치를 규제치 이내로 줄일 수 있도록 하기 위한 차체에 대한 설계의 변경이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 두부에 직접적인 충돌이 예상되는 차체의 휀더부에 대한 구조를 충돌에 의한 변형이 용이한 구조로 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 상해의 정도를 최소한으로 낮춤으로써, 관련법규의 규제사항을 만족시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정형상으로 절곡된 휀더패널의 내측 플랜지면으로부터 상방향으로 볼록하게 절곡된 돌출면상에 충격흡수부재가 하향설치되고, 이 충격흡수부재는 에이프런부의 내측 에이프런패널상에 관통되어 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 내측 에이프런패널상에 충격흡수부재의 하단부를 관통하여 지지함에 있어 자체적인 변형이 용이한 재질로 이루어진 변형부재가 결합된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 일반적인 자동차의 외관을 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 자동차의 전방차체를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면으로, 차체의 휀더부를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 휀더부를 도시한 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 충격흡수부재의 설치상태를 도시한 종단면도.

도 6은 도 5에 도시된 요부를 확대하여 도시한 단면도.

도 7은 도 4 내지 도 6에 각각 도시된 충격흡수부재가 충돌시 변형되는 상태를 도시한 부분단면도.

도 8은 본 발명에 따른 휀더부에 있어 충돌시 시간 대비 감속도의 변화를 도시한 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-엔진룸 14-휀더부

14a-휀더패널 14b-수직절곡면

14c-플랜지면 16-후드부

20-카울부 22-에이프런부

22a-외측 에이프런패널 22b-내측 에이프런패널

24-충격흡수부재 24a-경사면

26-변형부재 26a-관통구멍

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 휀더부를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 충격흡수부재의 설치상태를 도시한 종단면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 요부를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 7은 도 4 내지 도 6에 각각 도시된 충격흡수부재가 충돌시 변형되는 상태를 도시한 부분단면도인 바, 본 발명에 따른 실시예의 상세한 기술을 위해 종래 자동차의 전방차체를 도시한 도 1과 도 2를 함께 참조로 하여 설명한다.

본 발명은 도 4 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 엔진룸(10)의 내부에서 차체의 길이방향을 따라 좌/우측으로 배치되는 휀더부(14)를 이루는 휀더패널(14a)로부터 엔진룸(10)내로 절곡되어 에이프런부(22)상에 면착되는 플랜지면(14c)이 일정구간에 걸쳐 충격에 따른 변형에 용이하도록 다소 볼록한 형태로 절곡된 돌출면(14d)을 형성하도록 구성되고, 이 돌출면(14d)에는 상기 에이프런부(22)를 향해 수직한 방향으로 하향되도록 충격흡수부재(24)가 볼트(B)를 매개로 고정설치된다.

그리고, 상기 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에는 상기 충격흡수부재(24)로부터 전달되는 충격에 의해 변형이 용이하도록 재질의 강성이 낮은 변형부재(26)가 볼트(B)와 너트(N)를 매개로 체결되어 고정되어 있다.

여기서, 상기 휀더부(14)의 돌출면(14d)상으로 하향되도록 배치된 충격흡수부재(24)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에 삽입되어 지지되는 바, 즉 상기 휀더부(14)의 돌출면(14d)에 설치된 충격흡수부재(24)는 상기 변형부재(26)에 형성된 관통구멍(26a)을 지나내측 에이프런패널(22b)에 관통하여 설치된다.

또한, 상기 충격흡수부재(24)는 상부로부터 하부에 이르러 단면적이 축소되는 테이퍼진 형태의 경사면(24a)을 가지도록 형성됨과 더불어, 상부에는 상기 휀더부(14)의 돌출면(14d)과의 체결을 위한 개구부(24b)가 형성되어 있다.

즉, 상기 휀더부(14)의 돌출면(14d)상에 고정된 충격흡수부재(24)는 이의 하부에 단면적이 축소된 경사면(24a)의 단부가 상기 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에 고정된 변형부재(26)의 관통구멍(26a)을 관통하여 설치된다.

따라서, 주행중인 차량에 보행자가 부딪치는 충돌시 차체의 휀더부(14)측으로 보행자의 두부가 충돌하는 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 휀더부(14)에 보행자로부터의 충격력이 가해지게 되고, 이때 상기 휀더패널(14a)의 내측 플랜지면(14c)으로부터 상방향으로 볼록하게 절곡된 돌출면(14d)상에 장착된 충격흡수부재(24)는 이의 하단부를 삽입시켜 지지하는 변형부재(26)의 관통구멍(26a)을 관통하여 지나면서 관통구멍(26a)을 확경시키게 된다.

이와 같이, 상기 휀더부(14)에 보행자가 충돌하는 경우에 있어 상기 충격흡수부재(24)는 변형부재(26)의 관통구멍(26a)과의 사이에서 강제삽입에 의한 변형부재(26)의 변형으로 인해 보행자가 받게 되는 충격치를 줄일 수 있게 된다.

이때, 상기 충격흡수부재(24)의 경사면(24a)의 경사정도와, 상기 변형부재(26)의 재질선택 및, 상기 휀더부(14)의 플랜지면(14c)으로부터 돌출된 돌출면(14d)의 높이 등의 적절한 선택은 충돌시 보행자가 받게 되는 충격치를 최소화하는 데 기여할 수 있게 된다.

즉, 상기 휀더패널(14a)의 플랜지면(14c)상에 상방향으로 볼록하게 형성된 돌출면(14d)은 상기 휀더부(14)를 통해 전달되는 충격력에 의해 용이하게 변형될 수 있도록 하는 안정된 변형공간의 확보에 기여하게 되는 것이다.

또한, 상기 휀더패널(14a)의 돌출면(14d)에 설치된 충격흡수부재(24)와 상기 내측 에이프런패널(22b)상에 결합되어 충격흡수부재(24)의 하단을 관통지지하는 변형부재(26)는 충돌시 휀더부(14)로부터 전달되는 충격력을 자체의 변형을 통해 추가적으로 흡수할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 결과는 본 발명에 따른 휀더부(14)에 있어 충돌시 시간 대비 감속도의 변화를 도시한 도 8의 그래프에서와 같이, 본 발명의 휀더부(14)는 (나)로 도시된 곡선에서와 같이 시간 대비 감속도의 정점이 종래 구조에 따른 휀더부(14)의 (가)로 도시된 곡선에 비해 휠씬 더 낮은 영역을 이루게 되는 것으로 검증된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 휀더부 구조에 의하면, 상기 휀더부(14)와 에이프런부(22) 사이의 결합부위에서 상기 플랜지면(14c)의 돌출면(14d)과 상기 내측 에이프런패널(22b) 사이에 설치되는 충격흡수부재(24)와 변형부재(26)에 의해 충돌시 보행자의 신체부위에 전달되는 충격치를 최소화시킬 수 있게 됨으로써, 충돌시 보행자의 상해치를 규제하는 각종 법규를 충족시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 소정형상으로 절곡된 휀더패널(14a)의 내측 플랜지면(14c)으로부터 상방향으로 볼록하게 절곡된 돌출면(14d)상에 충격흡수부재(24)가 하향설치되고, 이 충격흡수부재(24)는 에이프런부(22)의 내측 에이프런패널(22b)상에 관통되어 지지되는 것을 특징으로 하는 자동차의 휀더부 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내측 에이프런패널(22b)상에는 충격흡수부재(24)의 하단부를 관통하여 지지함에 있어 자체적인 변형이 용이한 재질로 이루어진 변형부재(26)가 결합된 것을 특징으로 하는 자동차의 휀더부 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 충격흡수부재(24)는 상부로부터 하부에 이르도록 단면적이 축소되는 경사면(24a)과, 상부에 상기 플랜지면(14c)의 돌출면(14d)상에 체결을 위한 개구부(24b)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 휀더부 구조.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 변형부재(26)에는 충격흡수부재(24)의 하단부를 관통하여 지지하기 위한 관통구멍(26a)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 휀더부 구조.