KR101034790B1

KR101034790B1 - 차량용 크래쉬 박스

Info

Publication number: KR101034790B1
Application number: KR1020090115280A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 이영득
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2011-05-17

Abstract

본 발명은 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접된 전방 박스와 후방 박스 사이에 둘레를 따라 비드를 형성한 중앙 플레이트를 매개로 연결하여 2중 박스 구조를 갖도록 함으로써, 중앙 플레이트의 연신율을 이용하여 충돌 에너지를 흡수함과 동시에, 붕괴 시 상기 전방 박스가 후방 박스의 내부로 삽입되도록 하여 붕괴 방향성을 안정적으로 유도함으로써, 그 충돌흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 중앙 플레이트, 연신률, 2중 박스

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내,외측 패널이 상호 겹치기 용접된 전방 및 후방 박스 사이에 비드를 갖는 중앙 플레이트를 적용하여 2중 박스 구조를 갖는 차량용 크래쉬 박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전,후 단부의 소정 부위에 배치되는 완충유닛이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스태이(103)가 장착되어 크래쉬 박스(111)를 통하여 차체측 사이드 멤버(113)에 고정되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109)로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(101)의 후방 양측에 용접 고정되는 각 스태이(103)에 전방 플레이트(115)을 통하여 조립된다.

이러한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트(115,117)가 구비되고, 상기 전,후방 플레이트(115,117) 사이에는 "ㄷ"자 형상으로 프레스 성형되는 내측 패널(119)과 외측 패널(121)이 상호 겹치기 용접되어 박스형으로 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 크래쉬 박스(111)는 최근 범퍼의 안전성 및 경량화를 위한 개발과정에서, 저속 충돌 시, 충격을 흡수하면서 차체 구조의 손상을 최소화할 수 있도록 충격 에너지를 흡수하는 측면에서는 양호하나, 중속 이상의 충돌 시에는 과도한 밀림량으로 차체 손상의 우려가 있으며, 정면 충돌에 의한 붕괴 시에 그 붕괴방향이 불규칙적으로 일어나 충돌 에너지의 분산 흡수성이 떨어지며, 이로 인해 충돌흡수성능이 저하되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접된 전방 박스와 후방 박스 사이에 둘레를 따라 비드를 형성한 중앙 플레이트를 매개로 연결하여 2중 박스 구조를 갖도록 함으로써, 중앙 플레이트의 연신율을 이용하여 충돌 에너지를 흡수함과 동시에, 붕괴 시 상기 전방 박스가 후방 박스의 내부로 삽입되도록 하여 붕괴 방향성을 안정적으로 유도함으로써, 그 충돌흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 크래쉬 박스는 전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트가 구비되고, 상기 전, 후방 플레이트 사이에는 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

단면상에 비드를 형성하여 상기 전방 및 후방 플레이트 사이에 배치되는 중앙 플레이트; 상기 중앙 플레이트와 상기 전방 플레이트 사이에서 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 박스형상으로 고정되는 전방 박스; 상기 중앙 플레이트와 상기 후방 플레이트 사이에서, 상기 전방 박스보다 폭이 넓도록 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 박스형상으로 고정되는 후방 박스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 각 내측 패널 및 외측 패널은 "ㄷ" 자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 비드는 상기 전방 박스와 후방 박스가 전,후면에 각각 용접되는 중앙 플레이트의 단면상에서, 상기 전방 박스의 외측 둘레 및 후방 박스의 내측 둘레를 따라 후방으로 돌출되어 전면에 홈으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접된 전방 박스와 후방 박스 사이에 둘레를 따라 비드를 형성한 중앙 플레이트를 매개로 연결하여 2중 박스 구조를 갖도록 하여 중속 이상의 정면 충돌 시에도 중앙 플레이트의 연신율을 이용하여 충돌 에너지를 흡수하도록 함으로써 차체의 과도한 밀림을 방지하여 차체의 손상을 최소화하는 효과가 있다.

또한, 붕괴 시, 상기 전방 박스가 후방 박스의 내부로 삽입되도록 하여 붕괴 방향성을 안정적으로 유도함으로써, 충돌 에너지의 분산 흡수성을 향상시켜 충돌흡수성능을 개선하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스가 적용된 범퍼빔 유닛의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 사시도이며, 도 6과 도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 측면도 및 단면도이다.

본 실시예에 따른 차량용 크래쉬 박스(1)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 차체측 프론트 사이드 멤버(미도시)와, 스태이(5)를 통하여 범퍼빔(3)을 연결한다.

즉, 상기 크래쉬 박스(1)는, 도 5와 도 6 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(3)에 장착하기 위한 전방 플레이트(11)와 프론트 사이드 멤버(미도시)에 장착하기 위한 후방 플레이트(13)가 구성된다.

그리고 상기 전방 및 후방 플레이트(11,13) 사이에는 중앙 플레이트(15)가 구성되고, 상기 중앙 플레이트(15)와 상기 전방 플레이트(11) 사이에는 전방 박스(17)가 구성되고, 상기 중앙 플레이트(15)와 상기 후방 플레이트(13) 사이에는 후방 박스(19)가 구성된다.

상기 전방 및 후방 박스(17,19)는 모두 "ㄷ"자 형상의 내측 패널(P1)과 외측 패널(P2)이 상호 겹치기 용접되어 박스형상으로 구성되고, 상기 전방 및 후방 박스(17,19)의 각 모서리부에는 2개씩의 노치(N)가 형성된다.

여기서, 상기 전방 박스(17)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 그 단면 폭(W1)이 상기 후방 박스(19)의 단면 폭(W2)보다 좁게 형성되어 전방출동에 의한 붕괴 시, 후방 박스(19)의 내부로 삽입되는 구조를 갖는다.

그리고 상기 중앙 플레이트(15)의 단면상에는 비드(B)가 형성되는데, 상기 비드(B)는 상기 전방 박스(17)와 후방 박스(19)가 중앙 플레이트(15)의 전면과 후면에 그 후단과 전단을 통하여 각각 용접되는데, 상기 용접부 사이 즉, 상기 전방 박스(17)의 외측 둘레 및 후방 박스(19)의 내측 둘레를 따라 전방 플레이트(11)의 단면상에 후방으로 돌출되어 그 전면에 홈으로 형성되도록 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(3) 상의 스태이(5)에 그 전방 플레이트(11)를 통하여 체결되고, 그 후방 플레이트(13)는 프론트 사이드 멤버(미도시)와 체결되어 차체와 범퍼빔(3)을 연결하게 된다.

이러한 상태로, 차량의 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼를 통하여 충격 에너지(F)가 입력되면, 그 충격 에너지(F)를 흡수하면서 프론트 사이드 멤버를 통하여 차체로 전달하게 된다.

즉, 상기 크래쉬 박스(1)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 저속 및 중속 이상의 정면 충돌 시, 그 충돌 에너지(F)가 범퍼빔(3)으로부터 전방 박스(17)로 전달되면, 전방 박스(17)는 중앙 플레이트(15)를 후방으로 밀면서, 후방 박스(19)의 내부로 삽입되는 붕괴 패턴을 형성한다.

이때, 상기 중앙 플레이트(15)는 일차적으로 그 비드(B)가 연신율에 따라 펴지면서 충돌 에너지(F)를 흡수하고, 이어서 전방 박스(17)와 후방 박스(19)의 내측으로 삽입되면서 내측으로 변형을 유도하여 차체의 과도한 밀림을 방지하고, 붕괴 방향성을 안정적으로 유도함으로써, 충돌 에너지(F)의 분산 흡수를 가능하게 한다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스가 적용된 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스가 적용된 범퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 측면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 붕괴 상태의 단면도이다.

Claims

전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트가 구비되고, 상기 전, 후방 플레이트 사이에는 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

단면상에 비드를 형성하여 상기 전방 및 후방 플레이트 사이에 배치되는 중앙 플레이트;

상기 중앙 플레이트와 상기 전방 플레이트 사이에서 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 박스형상으로 고정되는 전방 박스;

상기 중앙 플레이트와 상기 후방 플레이트 사이에서, 상기 전방 박스보다 폭이 넓도록 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 박스형상으로 고정되는 후방 박스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 각 내측 패널 및 외측 패널은

"ㄷ" 자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 비드는

상기 전방 박스와 후방 박스가 전,후면에 각각 용접되는 중앙 플레이트의 단 면상에서, 상기 전방 박스의 외측 둘레 및 후방 박스의 내측 둘레를 따라 후방으로 돌출되어 전면에 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트가 구비되고, 상기 전, 후방 플레이트 사이에는 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

"ㄷ"자 형상의 내측 패널과 외측 패널이 박스형상으로 상호 겹치기 용접되어 상기 전방 플레이트에 전단이 고정되는 전방 박스;

상기 전방 박스보다 폭이 넓게 형성되도록 "ㄷ"자 형상의 내측 패널과 외측 패널이 박스형상으로 상호 겹치기 용접되어 상기 후방 플레이트에 후단이 고정되는 후방 박스;

상기 전방 박스와 후방 박스 사이에 용접되며, 단면상에는 상기 전방 박스의 둘레를 따라 홈으로 이루어지는 비드를 형성하는 중앙 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제4항에서,

상기 비드는

상기 전방 박스와 후방 박스가 전,후면에 각각 용접되는 중앙 플레이트의 단면상에서, 상기 전방 박스의 외측 둘레 및 후방 박스의 내측 둘레를 따라 후방으로 돌출되어 전면에 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.