KR100535552B1 - 자동차의 충격흡수 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체의 충돌 및 추돌시 발생되는 충격량을 충격흡수 구조물을 변형시키면서 단계적으로 충분히 흡수하므로써 충분한 충격량 흡수율을 유지하여 탑승자의 상해치를 최소화시키고, 사고 발생후 차체 손상율을 최소화시키며, 보행자 보호에 관련하여 보행자에게 발생될 수 있는 치명적인 피해를 최소화시키고자 하는 자동차의 충격흡수 구조에 관한 것으로서, 두 개의 원통형 파이프인 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)로 형성되어 상기 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)의 외주부와 내주부는 차체 충돌시 밀림 이동이 가능하게 주름진 모양으로 접철 접합되고 상기 전방몸체부(12)의 전면 끝단부는 범퍼레일 조립체(1)의 후부에 고정볼트(30)와 전방 고정브래킷(20)을 이용하여 고정되며 상기 후방몸체부(14)의 후면 끝단부는 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에 후부 고정봉(40)을 이용하여 고정되는 충격흡수 구조물(10)과, 차체 충돌시 충격흡수 구조물(10)의 변형량을 감지하여 탑승자 안전장치를 활성화시키는 센싱 유니트(50)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 충격흡수 구조 {A Impact absorption structure of Vehicle}

본 발명은 차체의 충돌 및 추돌시 발생되는 충격량을 흡수하기 위한 자동차의 충격흡수 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 전·후단부에 각각 장착되는 범퍼레일 조립체와 상기 범퍼레일 조립체를 지지하기 위한 사이드 멤버 사이의 공간에 장착되어 차체의 충돌 및 추돌 사고시 발생되는 충격에너지를 단계적으로 흡수하여 승객을 안전하게 보호하고 차체 손상량을 최소할 수 있는 자동차의 충격흡수 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전·후방부에는 충돌이나 추돌 사고시 차체로 가해지는 충격량을 흡수하여 탑승자의 안전이 보장될 수 있도록 하는 충격흡수 구조물인 범퍼레일 조립체가 장착되는데, 상기 범퍼레일 조립체의 일반적인 장착 구조는 차량의 길이방향으로 대향되게 차체의 양측부로 배치되는 프론트 사이드 멤버 또는 리어 사이드 멤버의 전·후단부에 결합되는 범퍼스테이를 통해 결합된다.

도 1은 일반적인 자동차의 충격흡수 구조물인 범퍼레일 조립체가 차체 전방부에 장착된 모습을 도시하는 사시도로서, 상기 도면에 도시하였듯이, 자동차의 정면 충돌시 충돌 하중을 흡수하여 탑승자의 상해치와 차체 파손량을 절감시키기 위한 프론트 범퍼레일 조립체(1)가 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에 범퍼스테이(3)를 통하여 직접 고정되는 구조로 형성된다.

상기와 같이 프론트 범퍼레일 조립체(1)가 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에 직접 고정되어 형성되는 기존의 자동차 충격흡수 구조는 차량이 사고 또는 임의의 상황에 의하여 충돌이 발생하는 경우 범퍼레일 조립체가 일부의 충격량을 흡수하고 나머지 대부분의 충격량은 차체에 그대로 전달되는 구조로 형성되어 있으므로, 상대적으로 강한 추돌 사고의 경우 그 충격에너지로 인해 범퍼레일 조립체는 물론 차체가 심하게 파손되는 원인이 되고, 상기 범퍼레일 조립체를 지지하는 사이드 멤버와 크로스 멤버에 충격에너지로 인해 큰 손상이 발생되었을 경우 정비 및 교환작업이 용이하지 않으며 정비를 한다해도 완전한 복구가 어려운 문제점을 가지고 있다.

또한, 기존 자동차의 충격흡수 구조는 보행자 보호를 위하여 대부분의 차체의 강성을 포기하고 변형을 극대화하여 충격량을 흡수하는 구조로 형성되어 있어서 사고 발생후 차체의 손상율이 과도하게 증가되는 문제점을 가지고 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 차체의 충돌 및 추돌시 발생되는 충격량을 충격흡수 구조물을 변형시키면서 단계적으로 충분히 흡수하므로써 충분한 충격량 흡수율을 유지하여 탑승자의 상해치를 최소화시키고, 사고 발생후 차체 손상율을 최소화시키며, 보행자 보호에 관련하여 보행자에게 발생될 수 있는 치명적인 피해를 최소화시키고자 하는데 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 서로 직경이 상이한 두 개의 파이프가 밀림변형이 가능하도록 각각의 외주부와 내주부가 접철 연결되어 차체 충돌시 상기 파이프의 연결부가 밀림 이동되어 충격을 흡수할 수 있도록 형성되고 끝단부에는 밀림량이 임계치에 도달할 경우 에어백과 액티브 시트벨트 등과 같은 안전장치를 작동시키는 센싱 유니트가 형성된 충격흡수 구조물을 범퍼레일 조립체와 프론트 사이드 멤버 사이에 장착시키므로써 차체 충돌시 상기 충격흡수 구조물의 전방몸체부가 후방으로 밀림 이동되는 변형을 일으키면서 차체로 전달되는 충격량이 흡수되는 자동차의 충격흡수 구조를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 충격흡수 구조에 관해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 충격흡수 구조가 차체 전방부에 장착된 모습을 도시하는 사시도이고, 도 3a는 도 2에 도시되어 있는 A부분의 상세한 구조를 도시하는 확대 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시되어 있는 A-A부분의 단면 모습을 도시하는 도면이다.

상기 도면에 도시하였듯이, 차량의 길이방향으로 대향되게 차체 양측부로 배치되는 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에는 차체 충돌시 최초 충격흡수체인 범퍼레일 조립체(1)가 범퍼스테이(3)를 통해 장착되는데, 상기 프론트 사이드 멤버(1)의 전단부와 범퍼레일 조립체(2)의 후면부 사이에는 충분한 충격흡수율을 유지하면서 차체 손상율을 최소화시키기 위한 충격흡수 구조물(10)이 결합 장착되어 있다.

상기 충격흡수 구조물(10)은 서로 다른 직경을 가지는 두 개의 원통형 파이프인 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)로 형성되어 있고, 상기 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)의 외주부와 내주부는 차체 충돌시 밀림 이동이 가능하게 도 3b에 도시한 바와 같이 주름진 모양으로 접철 접합되어 있다.

상기 전방몸체부(12)의 전면 끝단부는 전방 고정브래킷(20)에 삽입되어 고정볼트(30)를 이용하여 범퍼레일 조립체(1)의 후부에 고정되어 있고, 차체의 충돌 발생시 상기 전방몸체부(12)가 내부측으로 밀림될 수 있도록 형성된 후방몸체부(14)의 후면 끝단부는 후부 고정봉(40)을 이용하여 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에 고정되어 있다.

상기 후방몸체부(14)의 후단에는 차체 충돌시 전방몸체부(12)의 밀림량을 감지하여 에어백과 액티브 시트벨트 등과 같은 탑승자 안전장치를 활성화시키기 위한 원판 모양의 센싱 유니트(50)가 결합 고정되어 있으며, 상시 센싱 유니트(50)의 중심부에는 충격흡수 구조물(10)의 후부를 프론트 사이드 프레임(2)에 고정시키기 위한 후부 고정봉(40)이 삽입 고정되어 있다.

상기 충격흡수 구조물(10)의 전부를 범퍼레일 조립체(1)의 후부에 고정시키기 위한 전방 고정브래킷(20)은 전방몸체부(12)의 전면 끝단부가 삽입 고정되는 삽입부(22)와 고정볼트(30)가 삽입될 수 있도록 볼트홀이 형성되어 범퍼레일 조립체(1)의 후부 상에 접합되는 평판부(24)로 구성되어 있다.

상기 후방몸체부(14)의 후단에 결합 고정되어 차체 충돌시 전방몸체부(12)의 밀림량을 감지하여 에어백과 액티브 시트벨트 등과 같은 탑승자 안전장치를 작동시키는 센싱 유니트(50)는 원판 모양으로 성형되어 중심부에는 후부 고정봉(40)이 삽입 고정되는 고정홀(미도시)이 형성되어 있다.

도 4와 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 일실예에 의한 자동차의 충격흡수 구조물(10)의 작동을 상세하게 설명하면 차체 충돌시 발생된 충격량(F)에 의해 범퍼레일 조립체(1)가 후방으로 밀림되고, 상기 범퍼레일 조립체(1)의 밀림에 연동되어 후부에 결합 고정되어 있는 충격흡수 구조물(10)의 전방몸체부(12)가 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이 후방으로 밀림되는 변형이 발생되면서 충격량(F)이 흡수된다.

이때, 상기 전방몸체부(12)는 후방몸체부(14)의 내부측으로 밀림 이동되는데, 상기 후방몸체부(14)의 끝단부에 장착되어 있는 센싱 유니트(12) 까지 밀림되고, 상기 센싱 유니트(50)에 전방몸체부(12)가 접촉되어 밀림량이 임계치에 도달되면 에어백과 액티브 시트벨트 등과 같은 탑승객 안전장치가 작동되어 탑승자를 보호하기 위한 조치가 취해지게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 일실예에 의한 자동차의 충격흡수 구조는 범퍼레일 조립체와 차체 사이드 멤버 사이에 충격흡수 구조물을 장착시키므로써 차체 충돌시 상기 충격흡수 구조물이 후방으로 밀림 이동되는 변형을 일으키면서 충격량이 흡수되는 구조로서, 충격흡수 구조물(10)의 충격흡수율이나 밀림량은 재질이나 크기 등을 변화시켜 원하는 양의 물성치를 구현할 수 있도록 설계할 수 있고, 또한 충격흡수 구조물(10)의 후단부에는 센싱 유니트(50)가 장착되어 있어 충격으로 인한 밀림량이 임계치에 도달할 경우 탑승자의 상해치를 저감시키기 위한 안전장치를 작동시킬 수 있으며, 보행자 보호에 관련하여도 충돌시 발생하는 충격량을 충분히 흡수하여 보행자에게 일어날 수 있는 치명적인 피해를 최소화시킬 수 있다.

그리고, 상기 충격흡수 구조물(10)을 이용하여 충격량을 흡수하는 본 발명의 일실시예에 의한 충격흡수 구조는 별도의 복잡한 기구가 필요하지 않고 단순한 형상의 충격흡수 구조물(10) 만을 추가로 장착시키는 방법으로서, 사고 발생후 상기 충격흡수 구조물(10)만 분리하여 교체할 수 있으므로 정비성을 향상시킬 수 있는 특징을 가지고 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 차체의 충돌 및 추돌시 발생되는 충격량을 충격흡수 구조물을 변형시키면서 단계적으로 충분히 흡수하므로써 충분한 충격량 흡수율을 유지하여 탑승자의 상해치와 차체 손상율을 최소화시키고, 보행자 보호에 관련하여 충돌시 발생하는 충격량을 충분히 흡수하여 보행자에게 일어날 수 있는 치명적인 피해를 최소화시킬 수 있으며, 별도의 복잡한 기구가 필요하지 않고 단순한 형상의 충격흡수 구조물만을 추가로 장착시키므로 사고 발생후 상기 충격흡수 구조물만 분리하여 교체할 수 있어 정비성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 충격흡수 구조물인 범퍼레일 조립체가 차체 전방부에 장착된 모습을 도시하는 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 충격흡수 구조가 차체 전방부에 장착된 모습을 도시하는 사시도.

도 3a는 도 2에 도시되어 있는 A부분의 상세한 구조를 도시하는 확대 사시도.

도 3b는 도 3a에 도시되어 있는 A-A부분의 단면 모습을 도시하는 도면.

도 4는 자동차 충격흡수 구조의 변형후 모습을 도시하는 사시도.

도 5a는 도 4에 도시되어 있는 B 부분의 상세한 구조를 도시하는 확대사시도.

도 5b는 도 5a에 도시되어 있는 B-B 부분의 단면 모습을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 범퍼레일 조립체 2 : 프론트 사이드 멤버

3 : 범퍼스테이 10 : 충격흡수 구조물

12 : 전방몸체부 14 : 후방몸체부

20 : 전방 고정브래킷 22 : 삽입부

24 : 평판부 30 : 고정볼트

40 : 후부 고정봉 50 : 센싱유니트

Claims (1)

1. 차량의 길이방향으로 대향되게 차체 양측부로 배치되는 프론트 사이드 멤버의 전단부에 차체 충돌시 최초 충격흡수체인 범퍼레일 조립체가 범퍼스테이를 통해 장착되는 자동차의 충격흡수 구조에 있어서, 두 개의 원통형 파이프인 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)로 형성되어 상기 전방몸체부(12)와 후방몸체부(14)의 외주부와 내주부는 차체 충돌시 밀림 이동이 가능하게 주름진 모양으로 접철 접합되고, 상기 전방몸체부(12)의 전면 끝단부는 고정볼트(30)를 이용하여 범퍼레일 조립체(1)의 후부에 고정되며, 차체의 충돌 발생시 상기 전방몸체부(12)가 내부측으로 밀림될 수 있도록 형성된 후방몸체부(14)의 후면 끝단부는 프론트 사이드 멤버(2)의 전단부에 고정되는 충격흡수 구조물(10)과;

   상기 전방몸체부(12)의 전면 끝단부가 삽입 고정되는 삽입부(22)와 고정볼트(30)가 삽입될 수 있도록 볼트홀이 형성되어 범퍼레일 조립체(1)의 후부 상에 접합되는 평판부(24)로 구성되어 상기 충격흡수 구조물(10)의 전부를 범퍼레일 조립체(1)의 후부에 고정시키는 전방 고정브래킷(20)과;

   상기 후방몸체부(14)의 후단에 결합 고정되어 차체 충돌시 전방몸체부(12)의 밀림량을 감지하여 탑승자 안전장치를 작동시키는 센싱 유니트(50)와;

   상기 센싱 유니트(50)의 중심부에 삽입 고정되어 충격흡수 구조물(10)의 후부를 프론트 사이드 프레임(2)에 고정시키는 후부 고정봉(40)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격흡수 구조.