KR101090221B1 - 차량 바닥부와 에너지 흡수 빔의 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 바닥부(12)와 에너지 흡수 빔(22)의 조립체에 관한 것이다. 상기 빔(22)은 일정 방향(X)으로 움직일 수 있으며, 일정 방향으로 하나의 돌출부(22a)를 포함하는 단면을 가진다. 상기 빔(22)은 자동차 충돌 발생시 빔의 돌출부(22a)가 차량 바닥부(12) 아래에서 움직일 수 있도록 배치된다.

Description

차량 바닥부와 에너지 흡수 빔의 조립체{Assembly of a beam of energy absorption and a floor of motor vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 흡수 빔이 장착되는 자동차 후면부의 단면도,

도 2와 도 3은 본 발명의 두 가지 실시예에 따른 빔의 단면도이다.

본 발명은 차량 바닥부와 에너지 흡수 빔(beam)의 조립체에 관한 것이다.

자동차 충돌과 관련하여, 자동차 생산업자들은 다음의 세가지 유형의 충돌을 고려한 규정서 내용을 준수해야 한다. 첫째 유형은 고속 주행중 충돌에 관한 것으로, 견고한 장애물 혹은 56 ~ 64 km/h의 속도에서 변형될 수 있는 장애물에 자동차가 정면으로 충돌하는 것이고, 둘째 유형은 고정된 벽에 15 km/h의 속도로 충돌하는 이른바 "Danner" 충돌이라고 불리우는 "보장" 충돌이며, 마지막으로 세째 유형은 규정 ECE R42에 의해 정의된 충격으로서 4 ~ 8 km/h의 속도로 충돌하는 "파킹" 충돌 혹은 작은 충돌이라고 불리우는 충돌 유형이다. 고속에서의 충돌은 자동차에 타고 있는 승객의 보호를 주된 목적으로 다루어지는 반면, "보장" 충돌 및 "파킹" 충돌, 즉 상대적으로 "작은 충돌"들은 차량 수리비용의 절감을 주 목적으로 한다.

"파킹" 충돌 및 "보장" 충돌은 범퍼면과 차량의 빔 사이에 놓여지는 쇼크 업소버를 통해 다루어진다. 일반적으로 빔은 금속재로 된 가로부재인데, 왜냐하면 가로부재의 관성이 특히 "파킹" 충돌 시에 유용하기 때문이다.

가로부재의 관성 기능을 하나의 흡수 시스템에 통합시켜 금속 가로부재를 제거하는 것이 특히 경제적으로 더 이로울 수 있다.

이러한 관점에서, 금속 가로부재 유형의 단단한 지지체에 의존하는 것을 회피하기 위하여 충분한 강성을 나타내는 플라스틱 재질의 빔을 사용하는 것이 이미 알려져 있다.

그러나 이러한 빔은 충돌이 일어나는 방향으로 넓은 면적을 가져야 하는 단점을 가진다. 그렇지 않으면 관성이 충분하지 못하기 때문이다.

그러므로 상기 빔은 정역학적으로 큰 면적을 나타내게 된다.

아울러, "보장" 충돌 시 빔이 뒤로 밀릴 수 있도록 하기 위해서 흡수 빔과 후면의 수직벽 사이에 빈 공간이 형성되어야 하는데, 이는 다시 말해 빔의 정역학적이 아닌 동역학적 면적(빔이 뒤로 밀리는 경우 빔이 차지하는 총 체적에 상응하는 면적)을 고려해야 한다는 것이다. 이러한 단점으로 인해, 상기와 같은 빔은 몇몇 종류의 차량들에서는 사용될 수 없다. 이러한 동역학적 면적에 상응하는 체적을 빔에 제공하기에는 차량의 길이가 너무 짧은 경우 그러하다.

이러한 문제점은 특히 자동차의 후면에서 야기되는데, 이는 세로 방향으로 큰 면적을 가져야 하는 빔이 요구하는 체적을 충족시키려면 차량 후면의 트렁크 체적이 상당히 감소될 수 밖에 없기 때문이다.

본 발명은 특히 충분한 관성을 나타내면서도 과도한 동역학적 면적을 요구하지 않는 에너지 흡수 빔을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은 차량의 바닥부와 에너지 흡수 빔의 조립체를 그 대상으로 하며, 상기 빔은 일정 방향으로 움직일 수 있고, 일정 방향으로 하나의 돌출부를 포함하는 단면을 가지며, 상기 빔은 자동차 충돌시 빔의 돌출부가 차량 바닥부 아래에서 움직일 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

빔에서 돌출부를 형성하는 부분의 역할은 일정 방향으로 빔 관성의 상당 부분을 보장하는 것이다. 차량의 충돌 시 상기 부분은 자동차 하부로 밀려 들어가지만, 제 2 부분이라고 불리우는 빔의 나머지 다른 부분은 자동차의 후면부에 그대로 머무르며, 이 제 2 부분은 보호기능을 유지하기 위하여 충분히 큰 면적을 가진다. 또한, 빔의 제 2 부분은 최대 높이를 커버할 수 있는데, 예를 들어 빔이 자동차 후면에 배치되는 경우 뒷쪽의 개폐부까지 이를 수 있다.

흡수 빔은, 일반적으로, 예를 들어 자동차 트렁크를 한정하는 후면 수직벽 등의 차량 바닥부에 연결되는 수직부와 제 2 부분 사이에 공간을 형성하도록 배치 된다. 이러한 빈 공간을 통해 "보장" 충돌 시 필요한 빔의 이동이 가능하며, 빔의 동역학적 면적으로 인해 트렁크의 체적을 감소시키지 않도록 돌출부를 형성하는 부분의 움직임이 차량의 하부에서 이루어진다.

일반적으로, 본 발명에 따른 흡수 빔은 플라스틱 재질로만 구성되는데, 이로 인해 무게가 상당히 가벼워지며, 생산 비용도 절감된다.

또한 본 발명에 따른 조립체는 하기와 같은 특징을 하나 혹은 다수 포함할 수 있다.

- 빔의 돌출부는 일정 방향의 빔의 관성의 1/3 이상을 제공한다.

- 돌출부의 일정 방향의 길이는 빔의 제 2 부분의 일정 방향의 길이보다 길다.

- 빔은 L자형 단면을 가진다.

- 빔 상에 배치되는 리브(rib) 망에 의해 에너지 흡수가 보장된다.

- 빔은 복수의 부품들이 결합되어 구성될 수 있다.

- 빔이 차량에 장착될 때, 차량의 세로 지지대 높이에서 상기 빔에 국부 쇼크 업소버들이 설치된다.

- 조립체는 자동차 후면부에 배치된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 다음의 실시예에 한정되는 것을 아니다.

도 1은 자동차의 후면부(10)를 개략적으로 도시한 것이다. 차량의 트렁크 (16)를 한정하는 차량의 바닥부(12) 및 후면 개폐부(14)가 도시되어 있다.

차량의 후면부(10)는 또한 범퍼 표면부(20) 및 에너지 흡수 빔(22)으로 구성되는 범퍼(18)를 포함한다.

상기 빔(22)은 일정 작동방향인 X 방향으로 하나의 돌출부(22a)를 포함하는 단면을 가진다. 상기 돌출부는 X 방향 관성의 1/3 이상을 상기 빔(22)에 제공하는 빔의 제 1 부분에 해당한다.

일반적으로, 돌출부(22a)의 X 방향의 길이 L1은 빔의 제 2 부분(22b)의 X 방향의 길이 L2보다 길다.

기술된 실시예에서, 빔은 L자형 단면을 가진다. 빔은 충돌 가능한 방향, 즉 X 방향으로 높은 관성을 가지도록 배치된다.

1/3 이상의 관성이 돌출부를 형성하는 부분(22a)에 의하며, 돌출부를 형성하는 상기 부분(22a)은 X 방향으로 높은 관성을 보장하는 충분한 길이를 가진다.

이러한 관성은 (빔의 사용 위치에서) 수평판(28,30,32)에 의해 형성되는 것으로, 수평판들은 그 사이의 리브들(26)에 의해 수평이 유지된다.

제 2 부분(22b)에서 X 방향으로 L2의 길이를 가지는 수평판(28)은 동일 방향으로 L1+L2의 길이를 가지는 수평판들(30,32)보다 빔의 관성이 작아지도록 한다.

전체적으로, 상대적으로 긴 수평판들(30, 32)의 길이가 상대적으로 짧은 수평판(28)의 길이를 보상해준다.

따라서, 빔(22)은 X 방향의 파킹 충돌을 처리할 수 있다.

돌출부(22a)는 낮은 높이에 위치되는 반면, 제 2 부분(22b)은 높은 위치에 배치된다.

따라서, 빔(22)은 제 2 부분(22b)이 거의 개폐부(14)에 이르고 차량의 수직부(23) 사이에 빈 공간을 남겨둘 수 있도록 차량에 배치된다. 이 때 돌출부(22a)는 바닥부(12)보다 낮다.

이러한 배열은 "보장" 충돌의 처리에 필요한 빔(22)의 움직임이 가능하게 한다.

즉, 돌출부를 형성하는 제 1 부분(22a)의 움직임은 바닥부(12) 아래에서 발생하고, 제 2 부분의 움직임은 차량의 수직부(23) 뒤쪽에 형성된 빈 공간에서 이루어진다. 이를 통해 제 2 부분은 차량 범퍼 표면부(20) 전 높이를 차지하며, 큰 충격 흡수면을 가질 수 있다.

경우에 따라, "보장" 충돌은 빔(22)이 차량에 장착될 때 차량의 세로 지지대 높이에서 빔(22)에 다수의 국부 쇼크 업소버를 제공할 수 있다.

따라서, 상기 빔(22)은 "파킹" 충돌 뿐 아니라 "보장" 충돌 또한 용이하게 처리할 수 있다.

일반적으로, 충격 흡수는 망상으로 배치되는 리브들(26)을 통해 이루어진다. 이러한 리브들은 한편으로는 관성 보존을 위해 수평판을 유지하고, 다른 한편으로는 에너지 흡수를 위한 망을 구성하는 두 가지 기능을 수행한다.

도 2에서, 빔(22)은 E자 형태로 된 수직부(24)로 구성되며, 이 경우 리브들(26)은 E자의 가지들 사이에 배치된다.

상기 리브들(26)은 일정 X 방향으로 최적의 충격 흡수를 위하여 예컨대 벌집 형 등으로 배치된다.

도 3에서, 빔(22')은 S자 형태로 된 수직부(24')로 구성되며, 이 경우 리브들(26')은 S자의 가지들 사이에 배치된다.

선택적으로, 관성을 증가시키기 위하여 돌출부를 형성하는 부분(22a')에 위치되는 수직부(24')에 수평판(28)이 배치될 수 있다.

경제적 이유 및 주형제작이 용이하도록 흡수 빔(22)은 일반적으로 플라스틱 재질로 형성된다.

아울러, 여기서는 예시되지 않았지만, 빔(22)은 복수의 부품이 결합되어 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 조립체는 차량 충돌시 충분한 관성을 나타내면서도 과도한 동역학적 면적을 요구하지 않는 잇점이 있다.

Claims (10)

1. 차량 바닥부(12)와 에너지 흡수 빔(22)으로 구성되며, 상기 빔(22)은 일정 방향(X)으로 작용하고 일정 방향으로 돌출부(22a)를 구비하는 단면을 가지며,

   상기 빔(22)은 차량 충돌시 돌출부(22a)가 차량 바닥부(12) 아래에서 움직일 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 빔(22)의 돌출부(22a)는 일정 방향(X)의 빔의 관성의 1/3 이상을 부여하는 것을 특징으로 하는 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 빔(22)의 돌출부(22a)의 일정 방향(X)의 길이는 제 2 부분(22b)의 일정 방향(X)의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 조립체.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔은 바닥부(12)에 연결된 수직부(23)와 제 2 부분(22b) 사이에 공간을 형성할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조립체.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔은 플라스틱 재질로만 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔은 L자형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 조립체.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔(22)은 충격 흡수를 위한 리브 망을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔은 복수의 부품이 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 빔(22)이 차량에 장착될 때, 차량의 세로 지지대 높이에서 상기 빔(22)에 국부 쇼크 업소버들이 제공되는 것을 특징으로 하는 조립체.
10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 조립체는 차량의 후면부(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는 조립체.

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