KR101327016B1 - 차량용 크래쉬박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 크래쉬박스에 관한 것으로, 플라스틱으로 형성된 크래쉬박스(50)를 통해 중량절감과 원가절감 및 연비향상 그리고 생산성 향상을 도모할 수 있게 되고, 다수개로 분할된 충격흡수공간(55)을 통해 충돌사고시에는 내부공간이 순차적으로 붕괴되면서 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 크래쉬박스{CRASH BOX FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 크래쉬박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량이 가볍고 원가가 저렴하며 충격흡수능력이 우수한 차량용 크래쉬박스에 관한 기술이다.

차량에 구비된 크래쉬박스(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 범퍼의 백빔(1)과 차체의 사이드멤버(2)를 연결하는 부재로서, 종래의 크래쉬박스(10)는 스틸(steel)로 제작되었기 때문에 중량이 무겁고 원가가 비싼 단점이 있었다.

또한, 스틸로 제작된 종래의 크래쉬박스(10)는 강성이 높은 대신 충격흡수성능이 좋지 않은 단점이 있는 바, 이를 보완하기 위해 내부공간을 도 1과 같이 벌집형 적층 구조(11)로 만든 것이 제안되기도 하였다.

하지만, 벌집형 적층 구조는 제조상의 복잡성으로 인해 제조시간이 과다 소요되고, 특히 생산비용이 비싼 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 중량이 가볍고 제작이 간단하며, 특히 충격흡수성능이 우수하고 비교적 생산비용이 저렴한 다층 분할공간으로 이루어진 플라스틱 크래쉬박스를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 범퍼의 백빔과 차체의 사이드멤버를 연결하도록 설치된 차량용 크래쉬박스에 있어서, 상기 백빔과 결합된 전방면의 길이가 상기 사이드멤버와 결합된 후방면의 길이보다 긴 사다리꼴 단면모양으로 형성되면서; 상기 전방면과 상기 후방면사이의 내부공간이 차량의 전후방향을 따라 다수개로 분할된 충격흡수공간으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 전방면 및 상기 후방면과 평행하게 형성되면서 상기 충격흡수공간을 분할하는 다수개의 격판을 구비하고; 상기 전방면과 상기 격판 및 상기 후방면을 연결하면서 상기 충격흡수공간을 가로지르는 제1메인리브와 제2메인리브를 구비하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 제1메인리브와 상기 제2메인리브는 상기 충격흡수공간을 좌우로 양분하는 전후방향 중심선에 대해 좌우 대칭적으로 위치하게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1메인리브와 상기 제2메인리브는 상기 전방면 및 상기 후방면에 수직한 기준선에 대해 각각 내측방향 및 외측방향으로 일정각도 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1메인리브와 상기 제2메인리브의 경사각도는 상기 기준선에 대해 8도(°) 내지 10도(°) 인 것을 특징으로 한다.

상기 전방면과 상기 후방면을 연결하는 내측외곽면 및 외측외곽면은 충돌에너지의 흡수성능을 향상시키기 위해 좌굴에 용이한 물결모양의 복곡면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 충격흡수공간에는 상기 전방면과 상기 격판 그리고 상기 격판과 격판 그리고 상기 격판과 상기 후방면을 연결하는 다수개의 수직보강리브가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수직보강리브는 상기 제1메인리브의 역할을 서포트할 수 있도록 상기 제1메인리브와 평행하게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 충격흡수공간의 순차적 붕괴를 유도하기 위해 상기 수직보강리브끼리는 서로 일직선으로 연결되지 않게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수직보강리브를 가로지르면서 양단이 상기 제1메인리브와 상기 내측외곽면을 연결하는 다수개의 수평보강리브가 상기 충격흡수공간에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수평보강리브는 상기 충격흡수공간의 급격한 붕괴를 방지하기 위해 상기 내측외곽면의 변곡점에 일단이 연결되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 크래쉬박스는 경량화 및 원가절감을 위해 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 크래쉬박스에 의하면, 중량절감과 원가절감 및 연비향상 그리고 생산성 향상을 도모할 수 있게 되고, 충돌사고시에는 내부공간이 순차적으로 붕괴되면서 충돌에너지를 흡수할 수 있게 되고, 특히 좌굴변형을 통해 충돌에너지를 흡수할 수 있게 됨으로써 보다 향상된 충격흡수성능을 갖출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 크래쉬박스를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 크래쉬박스가 설치된 상태의 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 크래쉬박스를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 크래쉬박스에 대해 살펴본다.

본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 차량 범퍼의 백빔(1)과 차체의 사이드멤버(2)를 연결하는 부품으로, 경량화와 원가절감 및 생산성 향상을 위해 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 상기 백빔(1)과 결합된 전방면(51)의 길이(L1)가 상기 사이드멤버(2)와 결합된 후방면(52)의 길이(L2)보다 긴 사다리꼴 단면모양으로 형성된 구조이고, 또한 상기 전방면(51)과 상기 후방면(52)을 연결하는 내측외곽면(53) 및 외측외곽면(54)은 충돌에너지의 흡수성능을 향상시키기 위해 좌굴에 용이한 물결모양의 복곡면으로 형성된 구조이다.

즉, 내측외곽면(53)과 외측외곽면(54)이 물결모양의 복곡면으로 형성됨에 따라 충돌사고시 발생한 충돌에너지에 의해 상기 내측외곽면(53)과 외측외곽면(54)은 쉽게 좌굴이 되고, 상기 좌굴에 의한 내측외곽면(53)과 외측외곽면(54)의 변형을 통해 충돌에너지를 보다 원활하게 흡수할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 상기 전방면(51)과 상기 후방면(52)사이의 내부공간이 차량의 전후방향을 따라 다수개로 분할된 충격흡수공간(55)으로 형성된 구조인 바, 상기와 같은 다수개의 충격흡수공간(55)은 충돌에너지를 순차적으로 흡수할 수 있게 되고, 이를 통해 크래쉬박스(50)의 급격한 붕괴현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 상기 전방면(51) 및 상기 후방면(52)과 평행하게 형성되면서 상기 충격흡수공간(55)을 분할하는 다수개의 격판(56)을 구비한 구조이고, 상기 전방면(51)과 상기 격판(56) 및 상기 후방면(52)을 연결하면서 상기 충격흡수공간(55)을 가로지르는 제1메인리브(57)와 제2메인리브(58)를 구비한 구조이다.

상기 격판(56)은 크래쉬박스(50)의 내부공간을 다수개의 충격흡수공간(55)으로 분할하는 것이고, 상기 제1,2메인리브(57,58)는 크래쉬박스(50)의 적절한 강성유지 및 충돌사고시 크래쉬박스(50)의 좌굴변형을 유도하는데 도움을 주는 것이다.

여기서, 상기 제1메인리브(57)와 상기 제2메인리브(58)는 상기 충격흡수공간(55)을 좌우로 양분하는 전후방향 중심선(C1)에 대해 좌우 대칭적으로 위치하게 형성된 구조이다.

즉, 상기 제1메인리브(57)는 도 3의 도시상태와 같이 중심선(C1)을 기준으로 충격흡수공간(55)의 우측부에 위치해서 크래쉬박스(50)의 우측 내부공간의 강성유지 및 충돌사고시 크래쉬박스(50)의 우측부 좌굴변형을 유도하게 되고, 상기 제2메인리브(58)는 중심선(C1)을 기준으로 충격흡수공간(55)의 좌측부에 위치해서 크래쉬박스(50)의 좌측 내부공간의 강성유지 및 충돌사고시 크래쉬박스(50)의 좌측부 좌굴변형을 유도하게 된다.

그리고, 상기 제1,2메인리브(57,58)는 상기 전방면(51) 및 상기 후방면(52)에 수직한 기준선(C2)에 대해 각각 내측방향 및 외측방향으로 일정각도 경사지게 형성되는데, 경사각도(θ1)는 상기 기준선(C2)에 대해 8도(°) 내지 10도(°) 인 것을 특징으로 한다.

상기 경사각도(θ1)가 기준선(C2)에 대해 8도(°) 내지 10도(°)인 것은 충돌사고가 발생하지 않은 정상상태시 상기 제1,2메인리브(57,58)를 통해 크래쉬박스(50)가 적절한 강성을 유지할 수 있도록 하기 위함이고, 또한 충돌사고시에는 상기 제1,2메인리브(57,58)가 쉽게 변형되면서 크래쉬박스(50)의 좌굴현상을 유도할 수 있도록 하기 위함인 바, 상기와 같은 크래쉬박스(50)의 좌굴현상을 통해 크래쉬박스(50)의 충돌에너지 흡수성능을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.

만약, 경사각도(θ1)가 기준선(C2)에 대해 8도(°)이내의 각도로 형성되면 크래쉬박스(50)의 강성은 향상될 수 있으나 충돌사고시 크래쉬박스(50)의 좌굴변형이 줄어들게 되는 바, 이로 인해 크래쉬박스(50)는 충격흡수성능이 감소될 우려가 있다.

반대로, 경사각도(θ1)가 기준선(C2)에 대해 10도(°)이상의 각도로 형성되면 충돌사고시 크래쉬박스(50)의 좌굴변형이 크게 증가하게 됨으로써 크래쉬박스(50)의 충격흡수성능은 크게 향상되나, 크래쉬박스(50)의 강성이 크게 약화될 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 크래쉬박스(50)의 적절한 강성유지 및 사고발생시 원활한 좌굴유도를 위해 상기 제1,2메인리브(57,58)가 기준선(C2)에 대해 각각 8도(°) 내지 10도(°)로 경사지게 형성된 것이 바람직한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 상기 전방면(51)과 상기 격판(56) 그리고 상기 격판(56)과 격판(56) 그리고 상기 격판(56)과 상기 후방면(52)을 연결하는 다수개의 수직보강리브(61)가 상기 충격흡수공간(55)에 일체로 형성된 구조이다.

상기 수직보강리브(61)는 상기 제1메인리브(57)의 역할을 서포트할 수 있도록 상기 제1메인리브(57)와 평행하게 형성된 구조로, 상기 제1메인리브(57)의 역할은 전술한 바와 같이 사고가 발생하지 않은 정상상태시 크래쉬박스(50)가 적절한 강성을 유지할 수 있도록 하고, 사고 발생시에는 크래쉬박스(50)의 좌굴변형 유도를 통해 충격흡수성능을 한층 더 향상시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 수직보강리브(61)끼리는 서로 일직선으로 연결되지 않게 교차 배열된 구조가 특징인 바, 이를 통해 사고시 발생한 충돌에너지에 의해 충격흡수공간(55)의 순차적 붕괴를 유도할 수 있게 됨으로써 크래쉬박스(50)의 충격흡수성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 상기 수직보강리브(61)를 가로지르면서 양단이 상기 제1메인리브(57)와 상기 내측외곽면(53)을 연결하는 다수개의 수평보강리브(62)가 상기 충격흡수공간(55)에 일체로 형성된 구조인 바, 상기 수평보강리브(62)는 사고가 발생하지 않은 정상상태시 크래쉬박스(50)의 강성유지에 도움을 주고 사고발생시에는 크래쉬박스(50)의 좌굴변형을 유도할 수 있게 된다.

여기서, 상기 수평보강리브(62)는 사고발생시 상기 충격흡수공간(55)의 급격한 붕괴를 방지하기 위해 상기 내측외곽면(53)의 변곡점(P1)에 일단이 연결되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 플라스틱으로 형성된 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)의 겉 표면에 PVC재질의 필름지를 덧붙이게 됨으로써 강성향상을 도모할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 플라스틱으로 형성됨에 따라 종래 스틸재질의 크래쉬박스보다 중량을 크게 감소시킬 수 있게 되고, 이를 통해 원가절감 및 연비향상 그리고 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 플라스틱으로 형성된 크래쉬박스(50)는 강성이 약화될 우려가 있는 바, 이를 보완하기 위해 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 내부 공간에 다수개의 메인리브(57,58)와 수직 및 수평보강리브(61,62)를 적용해서 적절한 강성을 유지할 수 있도록 된 구조이다.

또한, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 충돌사고시 순차적 붕괴를 유도하기 위해 내부공간이 다수개로 분할된 충격흡수공간(55)을 구비한 구조인 바, 이를 통해 크래쉬박스(50)의 급격한 붕괴를 방지할 수 있게 됨으로써 보다 향상된 충격흡수성능을 보유할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 크래쉬박스(50)는 내측외곽면(53)과 외측외곽면(54)이 물결모양의 복곡면으로 형성됨에 따라 충돌사고시 원활한 좌굴현상을 유도할 수 있게 되는 바, 이로 인해 보다 향상된 충격흡수성능을 갖출 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 백빔 2 - 사이드멤버
50 - 크래쉬박스 51 - 전방면
52 - 후방면 53 - 내측외곽면
54 - 외측외곽면 55 - 충격흡수공간

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량 범퍼의 백빔(1)과 차체의 사이드멤버(2)를 연결하도록 설치된 차량용 크래쉬박스에 있어서,
   상기 백빔(1)과 결합된 전방면(51)의 길이(L1)가 상기 사이드멤버(2)와 결합된 후방면(52)의 길이(L2)보다 긴 사다리꼴 단면모양으로 형성되면서;
   상기 전방면(51)과 상기 후방면(52)사이의 내부공간이 차량의 전후방향을 따라 다수개로 분할된 충격흡수공간(55)으로 형성되고;
   상기 전방면(51) 및 상기 후방면(52)과 평행하게 형성되면서 상기 충격흡수공간(55)을 분할하는 다수개의 격판(56)을 구비하고;
   상기 전방면(51)과 상기 격판(56) 및 상기 후방면(52)을 연결하면서 상기 충격흡수공간(55)을 가로지르는 제1메인리브(57)와 제2메인리브(58)를 구비하며;
   상기 제1메인리브(57)와 상기 제2메인리브(58)는 상기 충격흡수공간(55)을 좌우로 양분하는 전후방향 중심선(C1)에 대해 좌우 대칭적으로 위치하게 형성되고;
   상기 제1메인리브(57)와 상기 제2메인리브(58)는 상기 전방면(51) 및 상기 후방면(52)에 수직한 기준선(C2)에 대해 각각 내측방향 및 외측방향으로 일정각도 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1메인리브(57)와 상기 제2메인리브(58)의 경사각도(θ1)는 상기 기준선(C2)에 대해 8도(°) 내지 10도(°) 인 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 전방면(51)과 상기 후방면(52)을 연결하는 내측외곽면(53) 및 외측외곽면(54)은 충돌에너지의 흡수성능을 향상시키기 위해 좌굴에 용이한 물결모양의 복곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 충격흡수공간(55)에는 상기 전방면(51)과 상기 격판(56) 그리고 상기 격판(56)과 격판(56) 그리고 상기 격판(56)과 상기 후방면(52)을 연결하는 다수개의 수직보강리브(61)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 수직보강리브(61)는 상기 제1메인리브(57)의 역할을 서포트할 수 있도록 상기 제1메인리브(57)와 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 충격흡수공간(55)의 순차적 붕괴를 유도하기 위해 상기 수직보강리브(61)끼리는 서로 일직선으로 연결되지 않게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 수직보강리브(61)를 가로지르면서 양단이 상기 제1메인리브(57)와 상기 내측외곽면(53)을 연결하는 다수개의 수평보강리브(62)가 상기 충격흡수공간(55)에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 수평보강리브(62)는 상기 충격흡수공간(55)의 급격한 붕괴를 방지하기 위해 상기 내측외곽면(53)의 변곡점(P1)에 일단이 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.
12. 청구항 4에 있어서,
    상기 크래쉬박스(50)는 경량화 및 원가절감을 위해 플라스틱으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬박스.

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