KR101073953B1 - 차량용 크래쉬 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 육각 단면의 인너 박스의 외측에 육각 단면의 아웃터 박스를 끼우고, 상기 인너 박스에는 다수개의 전,후측 체결슬롯을 형성하고, 상기 아웃터 박스에는 상기 각 체결슬롯에 삽입되어 조립되는 다수개의 전,후측 체결단을 형성함으로써, 충돌 시, 상기 각 체결슬롯에 대한 체결단의 변형을 통하여 충돌 에너지를 효율적으로 흡수하도록 하며, 전방 충돌에 의한 붕괴 시, 그 붕괴 방향성을 안정적으로 유도하여 충돌 에너지의 흡수 및 고른 분산작동을 이루어 충돌흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 인너 박스, 아웃터 박스, 체결슬롯, 체결단

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 육각 단면의 인너 박스와 아웃터 박스를 다수개의 전,후측 체결슬롯과 이에 삽입되는 체결단을 통하여 조립하여 상기 각 체결슬롯에 대한 체결단의 변형을 통하여 충돌 에너지를 흡수하도록 하는 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 "ㄷㄷ 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 육각 단면의 인너 박스의 외측에 육각 단면의 아웃터 박스를 끼우고, 상기 인너 박스에는 다수개의 전,후측 체결슬롯을 형성하고, 상기 아웃터 박스에는 상기 각 체결슬롯에 삽입되어 조립되는 다수개의 전,후측 체결단을 형성함으로써, 충돌 시, 상기 각 체결슬롯에 대한 체결단의 변형을 통하여 충돌 에너지를 효율적으로 흡수하도록 하며, 전방 충돌에 의한 붕괴 시, 그 붕괴 방향성을 안정적으로 유도하여 충돌 에너지의 흡수 및 고른 분산작동을 이루어 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 충격력을 흡수하기 위한 박스부가 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 박스부는 2장의 절곡형상의 패널을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 형성되어 전단이 상기 전방 플레이트에 고정되며, 4개의 단면상에는 전측과 후측에 횡방향으로 전,후측 체결슬롯이 각각 형성되는 인너 박스; 상기 인너 박스에 삽입되도록 2장의 절곡형상의 패널을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 형성되어 외측이 상기 후방 플레이트에 고정되며, 전단과 후단에는 상기 각 전,후측 체결슬롯에 삽입된 상태로 전방으로 절곡되어 상기 인너 박스와 조립되는 전,후측 체결단이 각각 연장 형성되는 아웃터 박스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전,후측 체결슬롯은 상기 인너 박스 상의 용접면을 제외한 4면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 아웃터 박스는 상기 인너 박스의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 육각 단면의 인너 박스의 외측에 육각 단면의 아웃터 박스를 끼우고, 상기 인너 박스에 형성되는 4개씩의 전,후측 체결슬롯에 상기 아웃터 박스에 형성되는 4개씩의 전,후측 체결단을 각각 삽입하여 조립합으로써, 충돌 시, 상기 각 체결슬롯에 대한 체결단의 변형을 통하여 충돌 에너지를 총 8개소에서 분리하여 효율적으로 흡수하도록 하는 효과가 있다.

또한, 전방 충돌에 의한 붕괴 시, 그 붕괴 방향성을 안정적으로 유도하여 충돌 에너지의 흡수 및 고른 분산작동을 통하여 충돌흡수성능을 향상시키는 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 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 사시도 및 측면도이다.

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 6에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(3) 상의 스태이(5)에 장착하기 위한 전방 플레이트(11)와 프론트 사이드 멤버(미도시)에 장착하기 위한 후방 플레이트(13)가 구성되고, 상기 전,후방 플레이트(11,13) 사이에는 박스부(10)를 형성한다.

상기 박스부(10)는 2장의 절곡형상의 패널(P)을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 인너 박스(15)가 형성되어 그 전단이 상기 전방 플레이트(11)에 고정된다.

상기 인너 박스(15)는 상기 2장의 절곡형상의 패널(P)이 용접되는 용접면(W)인 2면을 제외한 나머지 4개의 단면상의 전측과 후측에 횡방향으로 전,후측 체결슬롯(S)이 각각 형성된다.

그리고 상기 인너 박스(15)에는 아웃터 박스(17)가 삽입되는데, 상기 아웃터 박스(17)도 2장의 절곡형상의 패널(P)을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 형성된다.

상기 아웃터 박스(17)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 그 외측이 상기 후방 플레이트(13)에 끼워진 상태로 용접되어 고정되며, 그 전단과 후단에는 상기 각 전,후측 체결슬롯(S)에 삽입된 상태로 전방으로 절곡되어 상기 인너 박스(15)와 조립되는 전,후측 체결단(E)이 각각 연장 형성된다.

여기서, 상기 아웃터 박스(17)는 그 길이(L2)가 상기 인너 박스(15)의 길이(L1)보다 약 50% 이하가 되도록 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는 상기 인너 박스(15)와 아웃터 박스(17)를 육각 단면으로 적용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 4각 이상의 짝수각 단면을 갖는 박스 형상으로 형성되면, 적용이 가능하며, 상기 전,후측 체결슬롯(S)은 상기 인너 박스(15) 상의 대응하는 양면에 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.

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 인너 박스(15)로 입력되면, 인너 박스(15)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 아웃터 박스(17)에 대하여 후방으로 밀리면서, 그 전,후측 체결슬롯(S)에 끼워진 전,후측 체결단(E)을 변형시키면서 그 충격 에너지를 흡수함과 동시에, 프론트 사이드 멤버를 통하여 차체로 전달하게 된다.

즉, 상기 전측 체결단(E)은 전측 체결슬롯(S)을 빠져나오면서 접히고, 상기 후측 체결단(E)은 후측 체결슬롯(S)을 빠져나오면서 펴지도록 변형되어 그 변형력으로 충돌 에너지(F)를 흡수하게 된다.

이러한 크래쉬 박스(1)는 육각 단면의 인너 박스(15)가 그 외측의 육각 단면의 아웃터 박스(17)에 대하여 밀리면서 8개소의 전,후측 체결슬롯(S)에 끼워져 조립된 8개의 전,후측 체결단(E)을 변형시키면서 충돌 에너지(F)를 고르게 분산하여 흡수하게 된다.

또한, 전방 충돌에 의한 붕괴 시, 상기 아웃터 박스(17)가 인너 박스(15)의 밀림방향으로 안내하여 그 붕괴 방향성을 안정적으로 유도하게 되며, 이로 인해 충돌 에너지의 흡수 및 고른 분산작동을 이루게 된다.

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 도 6의 A-A 선에 따른 단면도이다.

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

Claims (7)

1. 전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트가 구비되고, 상기 전, 후방 플레이트 사이에는 충격력을 흡수하기 위한 박스부가 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

   상기 박스부는

   2장의 절곡형상의 패널을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 형성되어 전단이 상기 전방 플레이트에 고정되며, 4개의 단면상에는 전측과 후측에 횡방향으로 전,후측 체결슬롯이 각각 형성되는 인너 박스;

   상기 인너 박스에 삽입되도록 2장의 절곡형상의 패널을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상으로 형성되어 외측이 상기 후방 플레이트에 고정되며, 전단과 후단에는 상기 각 전,후측 체결슬롯에 삽입된 상태로 전방으로 절곡되어 상기 인너 박스와 조립되는 전,후측 체결단이 각각 연장 형성되는 아웃터 박스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
2. 제1항에서,

   상기 전,후측 체결슬롯은

   상기 인너 박스 상의 용접면을 제외한 4면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
3. 제1항에서,

   상기 아웃터 박스는

   상기 인너 박스의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
4. 전방과 후방에 전방 및 후방 플레이트가 구비되고, 상기 전, 후방 플레이트 사이에는 충격력을 흡수하기 위한 박스부가 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

   상기 박스부는

   적어도 4각 이상의 단면을 갖는 박스 형상으로 형성되어 전단이 상기 전방 플레이트에 고정되며, 각 단면상에는 전측과 후측에 횡방향으로 전,후측 체결슬롯이 각각 형성되는 인너 박스;

   상기 인너 박스에 삽입되도록 동일한 단면의 박스 형상으로 형성되어 외측이 상기 후방 플레이트에 고정되며, 전단과 후단에는 상기 각 전,후측 체결슬롯에 삽입된 상태로 전방으로 절곡되어 상기 인너 박스와 조립되는 전,후측 체결단이 각각 연장 형성되는 아웃터 박스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
5. 제4항에서,

   상기 인너 박스와 아웃터 박스는

   각각 2장의 절곡형상의 패널을 상호 겹치기 용접하여 육각 단면의 박스 형상 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
6. 제4항에서,

   상기 전,후측 체결슬롯은

   상기 인너 박스 상의 대응하는 양면에 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
7. 제4항에서,

   상기 아웃터 박스는

   상기 인너 박스의 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.

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