KR101046170B1

KR101046170B1 - 차량용 크래쉬 박스

Info

Publication number: KR101046170B1
Application number: KR1020090068549A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 송영호
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-07-04
Also published as: KR20110011084A

Abstract

본 발명은 알루미늄 소재의 압출 관재를 이용하여 박스부를 성형하고, 박스부의 내부에는 토잉 후크 파이프를 장착한 마운팅 프레임을 조립함으로써 중량면에서 유리하고 조립성이 향상되며, 견인을 위한 기능적 구성을 동시에 갖도록 하는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 범퍼, 토잉 후크, 견인, 알루미늄 압출

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 소재의 압출 관재를 이용하여 박스부를 성형하여 경량화 및 조립성 향상이 가능하며, 내부에는 토잉 후크 파이프를 장착하여 기능적 구성을 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 스테이(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 스테이(103)에 전방 플랜지(115)을 통 하여 조립된다.

이러한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 전방과 후방에 전방 및 후방 플랜지(115,117)가 구비되고, 상기 전,후방 플랜지(115,117) 사이에는 "??"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, 스틸재 프레스 성형품으로 이루어져 중량면에서는 불리하다

또한, 제조 공정에 있어서도 프레스 성형을 통하여 생산함으로, 박스형의 크래쉬 박스(111)를 한 공정에서 성형하는 것이 불가하여 내측 패널(119)과 외측 패널(121)로 분리하여 성형한 후, 이를 다시 용접해야 하는 단점이 있다.

또한, 종래의 크래쉬 박스(111)는 그 기능에 있어서도 단순히 범퍼빔(101)과 사이드 멤버(113)를 연결하여 저속 충돌 시의 충격을 흡수하는 기능 이외에는 없으며, 그 조립성의 문제로 인하여 차체의 견인을 위한 기능적 구성의 적용이 불가한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 알루미늄 소재의 압출 관재를 이용하여 박스부를 성형하고, 박스부의 내부에는 토잉 후크 파이프를 장착한 마운팅 프레임을 조립함으로써 중량면에서 유리하고 조립성이 향상되며, 견인을 위한 기능적 구성을 동시에 갖도록 하는 차량용 크래쉬 박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 크래쉬 박스는 알루미늄을 소재로 사각 관재로 압출 성형되는 박스부; 알루미늄을 소재로 중앙에 관통홀을 갖는 판재로 프레스 성형되는 전방 플랜지; 알루미늄을 소재로 중앙부에 상기 박스부와 조립을 위한 4개의 조립단을 갖는 판재로 프레스 성형 및 버링 성형되는 후방 플랜지; 알루미늄을 소재로 내측에 끼움관을 일체로 구성하는 다각 관재로 압출 성형되어 상기 전방 플랜지의 배면 중앙에 고정됨과 동시에, 상기 박스부와 조립되는 마운팅 프레임; 상기 끼움관에 끼워져 상기 전방 플랜지의 관통홀을 통하여 선단이 외측으로 돌출되는 토잉 후크 파이프를 포함한다.

상기 박스부는 사각형의 관재로 각 모서리부분이 라운드 처리된 것이 바람직하다.

상기 후방 플랜지는 그 4개의 조립단을 통하여 상기 박스부의 후단부에 리벳이음되는 것으로 할 수 있다.

상기 마운팅 프레임은 8각형의 관재로 상기 박스부의 4면에 대응하는 각 단면이 박스부의 전단부와 각각 리벳이음되는 것으로 할 수 있다.

상기 마운팅 프레임은 그 내면과 상기 끼움관 사이에 4개의 격막을 통하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 끼움관은 원형관의 일측에 직선 구간의 고정면을 형성하여 상기 토잉 후크 파이프의 헤드부에 형성되는 지지면에 대응하도록 하여 토잉 후크 파이프를 회전방향으로 고정하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 알루미늄 소재의 압출 관재를 이용하여 박스부를 성형하고, 박스부의 내부에는 토잉 후크 파이프를 장착한 마운팅 프레임을 조립함으로써 중량면에서 경량화가 가능하고 조립성이 향상되며, 견인을 위한 기능적 구성을 동시에 갖도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 크래쉬 박스는 알루미늄 압출 관재를 이용하여 박스부를 구성함으로써 폐구간이 갖는 구조적 강성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

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

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 투영 사시도 및 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 차량용 크래쉬 박스(1)는 도 7에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(3) 상의 스테이(5)에 장착하기 위한 전방 플랜지(11)와 프론트 사이드 멤버(7)에 장착하기 위한 후방 플랜지(13)가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지(11,13) 사이에는 박스부(15)가 구성되어 차체와 범퍼빔(3)을 연결한다.

이러한 크래쉬 박스(1)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 박스부(15)가 알루미늄을 소재로 하여 사각 관재로 압출 성형된다.

이때, 상기 박스부(15)는 사각형의 관재 압출 성형하되, 각 모서리부분은 라운드 처리된다.

그리고 상기 전방 플랜지(11)는 알루미늄을 소재로 그 중앙에 관통홀(H)을 갖는 판재로 프레스 성형된다.

또한, 상기 후방 플랜지(13) 역시, 알루미늄을 소재로 중앙부에 상기 박스부(15)와 조립을 위한 4개의 조립단(17)을 갖는 판재로 프레스 성형 및 버링 성형되어 구성된다.

이때, 상기 후방 플랜지(13)는 그 4개의 조립단(17)을 통하여 상기 박스부(15)의 후단부에 리벳이음되어 조립된다.

그리고 상기 박스부(15)의 내부에는 마운팅 프레임(19)이 구성되는데, 상기 마운팅 프레임(19)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 알루미늄을 소재로 내측에 끼움관(21)을 일체로 구성하는 8각형의 관재로 압출 성형되어 구성된다.

이러한 마운팅 프레임(19)은 상기 전방 플랜지(11)의 배면 중앙에 용접되어 고정됨과 동시에, 상기 박스부(15)와 조립되는데, 상기 박스부(15)와의 조립은 상 기 박스부(15)의 4면에 대응하는 8개의 단면 중, 4개의 단면이 이 박스부(15)의 전단부와 각각 리벳이음되어 조립된다.

또한, 상기 끼움관(21)은 상기 마운팅 프레임(19)의 내면과의 사이에 4개의 격막(23)을 통하여 일체로 압출되어 고정된다.

그리고 상기 마운팅 프레임(19)의 끼움관(21)에는 토잉 후크 파이프(25)가 끼워져 상기 전방 플랜지(11)의 관통홀(H)을 통하여 선단이 외측으로 돌출된다.

이때, 상기 토잉 후크 파이프(25)는 그 헤드부(27)에 평평한 지지면(F1)이 형성되는데, 이에 대응하여 상기 끼움관(21)에는 원형관의 일측에 직선 구간의 평평한 고정면(F2)을 형성하여 상기 토잉 후크 파이프(25)의 헤드부(27)에 형성되는 상기 지지면(F1)이 이에 대응하여 토잉 후크 파이프(25)를 회전방향으로 고정하게 된다.

이러한 토잉 후크 파이프(25)는 상기 끼움관(21)에 끼워진 상태로, 용접에 의해 완전히 고정된 상태가 된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 전방의 범퍼빔(3)에 스테이(5)를 통하여 그 전방 플랜지(11)가 체결되고, 그 후방 플랜지(13)는 프론트 사이드 멤버(7)와 체결되어 차체와 범퍼빔(3)을 연결하게 된다.

이러한 상태로, 차량의 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼를 통하여 충격 에너지가 입력되면, 그 충격 에너지를 흡수하면서 프론트 사이드 멤버(7)를 통하여 차체로 전달하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 크래쉬 박스(1)는 그 재질이 알루미늄 소재로 하여 스틸제에 비하여 경량화되며, 특히 박스부(15)를 알루미늄 압출 관재로 적용함에 따라 종전의 프레스 성형을 통해서는 성형성의 문제로 한번의 공정에서 생산할 수 없었던 일체화된 박스형으로 크래쉬 박스(1)를 제공할 수 있어 그 구조적인 강성을 갖도록 하는데 유리하며, 이로 인해 조립을 위한 용접공정 등의 삭제로 공정상의 이점도 갖는다.

또한, 박스부(15)의 내부에 동일 소재의 마운팅 프레임(19)을 통하여 토잉 후크 파이프(25)를 견고하게 설치할 수 있어 종전의 조립성의 문제로 적용하기 어려웠던 차체의 견인을 위한 기능적 구성을 간편하게 적용하였다.

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 박스의 투영 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 6은 도 4의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스에 장착 설명도이다.

Claims

차량용 크래쉬 박스에 있어서,

알루미늄을 소재로 사각 관재로 압출 성형되는 박스부;

알루미늄을 소재로 중앙에 관통홀을 갖는 판재로 프레스 성형되는 전방 플랜지;

알루미늄을 소재로 중앙부에 상기 박스부와 조립을 위한 4개의 조립단을 갖는 판재로 프레스 성형 및 버링 성형되는 후방 플랜지;

알루미늄을 소재로 내측에 끼움관을 일체로 구성하는 다각 관재로 압출 성형되어 상기 전방 플랜지의 배면 중앙에 고정됨과 동시에, 상기 박스부와 조립되는 마운팅 프레임;

상기 끼움관에 끼워져 상기 전방 플랜지의 관통홀을 통하여 선단이 외측으로 돌출되는 토잉 후크 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 박스부는

사각형의 관재로 각 모서리부분이 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 후방 플랜지는

그 4개의 조립단을 통하여 상기 박스부의 후단부에 리벳이음되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 마운팅 프레임은

8각형의 관재로 상기 박스부의 4면에 대응하는 각 단면이 박스부의 전단부와 각각 리벳이음되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 마운팅 프레임은

그 내면과 상기 끼움관 사이에 4개의 격막을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항 또는 제5항에서,

상기 끼움관은

원형관의 일측에 직선 구간의 고정면을 형성하여 상기 토잉 후크 파이프의 헤드부에 형성되는 지지면에 대응하도록 하여 토잉 후크 파이프를 회전방향으로 고정하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.