KR101322475B1 - 차량의 에너지 흡수장치 - Google Patents

차량의 에너지 흡수장치 Download PDF

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Abstract

에너지 흡수장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 흡수장치는 차량의 임팩트 빔과 범퍼 커버 사이에 설치되는 것으로 프레임으로부터 돌출 형성된 복수개의 크러시 로브가 구비된 에너지 흡수장치에 있어서, 상기 프레임와 크러시 로브는 사출성형하여 일체로 형성되고, 상기 프레임의 상부와 하부에는 각각 상기 범퍼 커버에 결합시킬 수 있는 상부 체결수단과 하부 체결수단이 구비되되, 상기 상부 체결수단은, 상기 범퍼 커버의 상부에 돌출, 형성된 돌기와, 상기 돌기의 내측에 삽입하여 걸리는 걸림부와, 상기 걸림부에서 연장되고 단면이 'ㄷ' 형상을 이루는 탄성부와, 상기 탄성부에서 연장되어 상기 프레임의 상부에 결합되는 결합부로 이루어지고, 상기 하부 체결수단은, 상기 범퍼 커버의 하부에 탄성적으로 형성된 'ㄴ'자 형의 탄성안착구와, 상기 탄성안착구가 가압되면서 일단이 삽입되어 걸리는 걸림홀로 이루어져, 상기 상부 체결수단의 탄성부와 하부 체결수단의 탄성안착구에 의해 상하로 탄성 가압되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 에너지 흡수장치{Energy absorber of vehicle}
본 발명은 에너지 흡수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 범퍼 시스템에 장착되어 충돌시 보호자 및 차량에 가해지는 충격을 최소화하기 위한 차량의 에너지 흡수장치에 관한 것이다.
차량의 범퍼 시스템은 일반적으로 외관을 이루는 범퍼 커버(fascia)와 이 범퍼 커버 내측면에 부착되어 충격을 1차적으로 흡수하는 폼(Foam) 형태 등의 에너지 흡수장치(Energy absorber)가 구비되고, 차량 충돌시 탑승자를 에너지 흡수장치만으로 효과적으로 보호하기에는 미흡하므로 스틸 재질로 된 임팩트 빔(Impact beam)이 상기 에너지 흡수장치의 내측면에 결합된다.
상기 임팩트 빔은 범퍼 스테이로써 차량의 프레임에 볼트 체결되어 범퍼 구조를 전체적으로 지지한다.
이러한 구조로 이루어져, 차량 충돌이나 추돌시, 에너지 흡수장치가 1차적으로 충격을 흡수하고 여분의 충격은 임팩트 빔에 전달되어 적절히 흡수됨과 동시에 범퍼 스테이를 통해 차량의 프레임으로 분산되도록 하고 있다.
이와 같은 에너지 흡수장치는 약 시속 5마일(5mph)의 차량 간 충돌 또는 보행자 충돌시 차량 및 보행자를 보호를 요구하는데, 일반적으로 종래 에너지 흡수장치는 폼(Foam) 형태와 블로우 성형한 형태가 공지되어 있다.
발포에 의한 폼 형태는 중량은 낮고 생산 단가도 낮으나 범퍼 커버와 임팩트 빔 사이의 공간에서의 보행자 보호 성능을 만족하기 힘들고, 성능 개선을 위해서는 상대적으로 많은 튜닝이 필요하다. 또 설계적인 자유도 제한을 받는다.
그리고 열가소성 수지를 블로우 성형한 형태로는 대한민국 공개특허공보 10-2005-0105274(2005.11.3)"차량에 부착되는 에너지 압소버" 등에 공지된 바에 따르면, 블로우 성형 형태는 상대적으로 낮은 중량을 가지고 폼 형태에 비해 보행자 보호 성능을 어느 정도 만족한다. 그러나 성능을 위해 균일한 두께 분포를 가지도록 성형하는 것이 어려우며 후공정 추가로 인해 단가가 상승되어 현재 양산되고 있지 못하다.
따라서 작은 공간에서도 보행자 보호 성능 조건을 만족하고 중량 및 생산 단가가 낮은 에너지 흡수장치의 구조가 요구된다 할 것이다.
그리고 이러한 에너지 흡수장치를 설치할 때 보통 차량의 임팩트 빔에 에너지 흡수장치를 볼트와 같은 체결수단을 이용해 체결하고 범퍼 커버를 씌워 완성한다. 이러한 과정은 공정의 지연을 초래한다.
본 발명의 실시 예들은 상술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 사출성형에 의해 제조되어 경량화를 이루고, 제조라인에서 범퍼 커버에 조립, 장착될 수 있는 구조를 가져 조립 공정을 단축할 수 있는 에너지 흡수장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 임팩트 빔과 범퍼 커버 사이에 설치되는 것으로 프레임으로부터 돌출 형성된 복수개의 크러시 로브가 구비된 에너지 흡수장치에 있어서, 상기 프레임와 크러시 로브는 사출성형하여 일체로 형성되고, 상기 프레임의 상부와 하부에는 각각 상기 범퍼 커버에 결합시킬 수 있는 상부 체결수단과 하부 체결수단이 구비되되, 상기 상부 체결수단은, 상기 범퍼 커버의 상부에 돌출, 형성된 돌기와, 상기 돌기의 내측에 삽입하여 걸리는 걸림부와, 상기 걸림부에서 연장되고 단면이 'ㄷ' 형상을 이루는 탄성부와, 상기 탄성부에서 연장되어 상기 프레임의 상부에 결합되는 결합부로 이루어지고, 상기 하부 체결수단은, 상기 범퍼 커버의 하부에 탄성적으로 형성된 'ㄴ'자 형의 탄성안착구와, 상기 탄성안착구가 가압되면서 일단이 삽입되어 걸리는 걸림홀로 이루어져, 상기 상부 체결수단의 탄성부와 하부 체결수단의 탄성안착구에 의해 상하로 탄성 가압되는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수장치가 제공될 수 있다.
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또 상기 프레임과 크러시 로브의 재질은 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT)의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 사출성형에 의해 일체로 제조되므로 보행자 보호성능을 만족하면서도 제조가 용이하고 단가를 낮출 수 있으며, 제조라인 과정에서 본 발명을 간단하게 조립, 장착할 수 있으므로 생산성이 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 에너지 흡수장치를 나타내는 외관 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명이 범퍼 커버에 장착된 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 상부 체결수단과 하부 체결수단을 나타내는 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 에너지 흡수장치를 나타내는 외관 사시도이다.
본 발명은 도시된 바를 참조하면, 차량의 임팩트 빔(100)과 범퍼 커버(200) 사이에 설치되며, 프레임(10)과 크러시 로브(Crush lobe)로 구성되어 상기 범퍼 커버(200)에 조립된다.
상기 프레임(10)은 대략 직사각형의 형상을 이루면서 횡방향으로 배치되고, 본 발명의 바디(Body)를 형성한다.
그리고 상기 크러스 로브(20)는 상기 프레임(10)으로부터 돌출 형성되어 단면이 대략 'ㄷ'자 형상을 이루고, 복수개가 일정 간격으로 형성되어 실제로 충격을 흡수한다.
이때, 상기 크러스 로브(20)의 측면에는 다수개의 홀을 갖는 형상으로 제조될 수 있다.
여기서, 상기 프레임(10)과 크러스 로브(20)는 종래 발포 또는 블로우 성형에 의해 제조되는 것과 달리 사출성형으로 제조되어 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 재질은 열가소성 수지를 사용하되, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(Polybutylene telephtalate, PBT)의 혼합물로 이루어지는 것이 좋다.
이것은 종래 폴리프로필렌(PP) 대신 재료의 내열 및 내한 특성을 강화하기 위해 폴리카보네이트(PC)를 사용하고, 솔벤트 등의 범퍼 도장성분에 대한 내화학성을 강화하기 위해 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(PBT)를 함께 혼합한다.
덧붙여, 본 발명의 상기 프레임(10)과 크러스 로브(20)는 설계사양 및 내충격성 시험을 통해 최적의 형상을 도출하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 프레임(10)의 상부와 하부에는 상부 체결수단(30)과 하부 체결수단(40)이 각각 구비되어 본 발명이 상기 범퍼 커버(200)에 조립될 수 있게 한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명이 범퍼 커버에 장착된 상태를 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명의 상부 체결수단과 하부 체결수단을 나타내는 단면도이다. 도 3의 (a)는 본 발명이 상부 체결수단에 의해 범퍼 커버에 장착된 상태를 나타내고, (b)는 하부 체결수단에 의해 범퍼 커버에 장착된 상태를 나타낸다.
도 2와 도 3(a)를 참조하면, 상기 상부 체결수단(30)은 상기 프레임(10)의 상부로부터 연장 형성되며 상기 범퍼 커버(200)의 상부에 돌출, 형성된 돌기(32)의 내측에 삽입될 수 있는 구조를 가진다.
상기 상부 체결수단(30)은 도 3(a)와 같이 돌기(32), 걸림부(34), 탄성부(36), 결합부(38)로 이루어질 수 있는데, 상기 걸림부(34)는 평판 형태로 수직으로 세워져 상기 돌기(32)의 내측으로 삽입되어 걸린다.
그리고 상기 탄성부(36)는 상기 걸림부(34)에서 연장 형성되며 대략 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 탄성적으로 굽혀지고 회복된다.
또 상기 결합부(38)는 상기 탄성부(36)에서 연장 형성되며 상기 프레임(10)에 결합된다.
도 2와 도 3(b)를 참조하면, 상기 하부 체결수단(40)은 상기 프레임(10)의 하부로부터 연장 형성되며, 걸림홀(44)이 구비되어 상기 범퍼 커버(200)의 하부에 탄성적으로 형성된 탄성안착구(42)가 삽입되어 걸리면서 고정된다.
이때, 상기 탄성안착구(42)는 대략 단면이 'ㄴ'자 형상으로 이루어지고 외력에 의해 눌러지되, 힘을 제거하면 복원될 수 있는 구성이다.
그리고 상기 걸림홀(44)은 도시된 바와 같이 상기 프레임(10)의 하부에 관통된 형태로 이루어져 하측에서 상측으로 상기 탄성안착구(42)가 걸리게 된다.
즉, 본 발명은 종래에 임팩트 빔(100)에 별도의 체결부품을 이용하여 조립하던 것과 달리 제조라인에서 별도의 체결부품 없이 끼움 방식으로 상기 범퍼 커버(200)에 조립할 수 있는데, 상부 체결수단(30)으로 결합한 후 하부 체결수단(40)으로 체결함으로써 간단하게 조립이 마무리된다.
좀더 설명하면, 먼저, 상기 걸림부(34)가 상기 돌기(32)의 내측으로 삽입되게 하여 걸리도록 한 상태에서, 상기 프레임(10)과 크러스 로브(20)를 잡고 상측으로 약간 밀어올리면 상기 탄성부(36)가 수축되는데, 이때 상기 걸림홀(44)이 상기 탄성안착구(42)의 상부에 위치하도록 밀어 넣는다.
그리고 상기 탄성안착구(42)가 상기 걸림홀(44)에 삽입되면서 걸리도록 장착하면 상기 탄성안착구(42)의 탄성력에 의해 상기 걸림홀(44)에 견고하게 장착된다.
결국, 상기 상부 체결수단(30)의 탄성부(36)와 상기 하부 체결수단(40)의 탄성안착구(42)에 의해 상하로 탄성 가압되는 상태를 유지하기 때문에 본 발명은 상기 범퍼 커버(200)에 조립되어 이탈하지 않는다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기의 특허청구범위에서 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 프레임 20 : 크러시 로브
30 : 상부 체결수단 32 : 돌기
34 : 걸림부 36 : 탄성부
38 : 결합부
40 : 하부 체결수단 42 : 탄성안착구
44 : 걸림홀
100 : 임팩트 빔 200 : 범퍼 커버

Claims (4)

  1. 차량의 임팩트 빔(100)과 범퍼 커버(200) 사이에 설치되는 것으로 프레임(10)으로부터 돌출 형성된 복수개의 크러시 로브(20)가 구비된 에너지 흡수장치에 있어서,
    상기 프레임(10)와 크러시 로브(20)는 사출성형하여 일체로 형성되고,
    상기 프레임(10)의 상부와 하부에는 각각 상기 범퍼 커버(200)에 결합시킬 수 있는 상부 체결수단(30)과 하부 체결수단(40)이 구비되되,
    상기 상부 체결수단(30)은,
    상기 범퍼 커버(200)의 상부에 돌출, 형성된 돌기(32)와, 상기 돌기(32)의 내측에 삽입하여 걸리는 걸림부(34)와, 상기 걸림부(34)에서 연장되고 단면이 'ㄷ' 형상을 이루는 탄성부(36)와, 상기 탄성부(36)에서 연장되어 상기 프레임(10)의 상부에 결합되는 결합부(38)로 이루어지고,
    상기 하부 체결수단(40)은,
    상기 범퍼 커버(200)의 하부에 탄성적으로 형성된 'ㄴ'자 형의 탄성안착구(42)와, 상기 탄성안착구(42)가 가압되면서 일단이 삽입되어 걸리는 걸림홀(44)로 이루어져,
    상기 상부 체결수단의 탄성부(36)와 하부 체결수단의 탄성안착구(42)에 의해 상하로 탄성 가압되는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임(10)과 크러시 로브(20)의 재질은 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT)의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수장치.
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