KR101588801B1 - 전방 충돌대응 차체보강구조 - Google Patents

Abstract

전방 충돌대응 차체보강구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치된 프론트 사이드 멤버, 상기 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부에 결합되고, 충격을 받으면 변형되면서 충격을 흡수하여 저감하는 크래쉬 박스, 상기 크래쉬 박스보다 차량의 길이 방향을 따른 전방에 배치되어 상기 크래쉬 박스와 결합하고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔, 및 상기 크래쉬 박스에 결합되고 상기 범퍼 빔보다 차량의 폭 방향을 따른 외측으로 더 돌출한 보강부재를 포함하여, 정면 충돌 및 전방 스몰 오버랩 충돌대응 성능이 향상된다.

Description

전방 충돌대응 차체보강구조{Vehicle body reinforcing structure for coping with front collision}

본 발명은 전방 충돌대응 차체구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정면충돌 및 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능을 향상시킨 전방 충돌대응 차체보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하여 엔진 룸을 형성하는 골격 구조로서, 엔진 룸의 전방을 형성하고 쿨링 모듈과 헤드 램프 등이 장착되는 프론트 엔드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프론트 펜더 에이프런 멤버, 엔진 룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진 룸을 구획짓는 대시 패널 등을 포함한다.

또한 엔진 룸의 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 사이드 멤버가 좌우 양측으로 배치되어 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시키고, 엔진 룸에 설치되는 엔진과 트랜스 밋션 뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위해 서브 프레임이 상기 프론트 사이드 멤버의 하부에 배치된다.

상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부에는 차량의 전방 충돌 대응 성능을 향상시키기 위해 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔이 장착되고, 상기 범퍼 빔은 크래쉬 박스를 개재하여 상기 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부와 연결된다.

상기와 같은 구조를 가진 전방 차체를 구비한 차량이 주행 중에 장애물이나 다른 차량과 같은 피충돌 물체와 스몰 오버랩으로 전방 충돌할 경우에, 스몰 오버랩 배리어와 같은 피충돌 물체가 차량의 폭 방향을 따라 한쪽으로 치우쳐져서 차체의 외곽으로 충돌할 경우에, 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 폭이 작아서 피충돌 물체와 프론트 사이드 멤버 사이의 오버랩 폭도 작게 되고, 이에 따라 프론트 사이드 멤버가 그 길이 방향을 따라 후방으로 적절히 변형되지 못하고, 차량의 높이 방향을 따른 상방향이나 혹은 차량의 폭 방향을 따른 좌우 방향으로 휘어지게 되거나 혹은 피충돌 물체가 프론트 사이드 멤버를 비켜서 상대적으로 강성이 취약한 차체 외곽 부위와 충돌하게 되어, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응하지 못함에 따라 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 없을 뿐만 아니라 차량의 충돌 파손도 과도하게 되는 등의 결점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 전방 충돌 혹은 전방 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 피충돌 물체와의 오버랩 폭을 증대시켜 전방 충돌 에너지를 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 전방 충돌 대응 성능이 향상되어, 차량의 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 차량의 충돌 손상도 저감할 수 있도록 한 전방 충돌대응 차체구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치된 프론트 사이드 멤버, 상기 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부에 결합되고, 충격을 받으면 변형되면서 충격을 흡수하여 저감하는 크래쉬 박스, 상기 크래쉬 박스보다 차량의 길이 방향을 따른 전방에 배치되어 상기 크래쉬 박스와 결합하고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔, 및 상기 크래쉬 박스에 결합되고 상기 범퍼 빔보다 차량의 폭 방향을 따른 외측으로 더 돌출한 보강부재를 포함할 수 있다.

상기 보강부재는 상기 크래쉬 박스를 관통해서 삽입되어 결합될 수 있다.

상기 보강부재는 상기 크래쉬 박스의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에서부터 외측면까지 관통해서 삽입되어 설치될 수 있다.

상기 보강부재는 파이프 형상을 가질 수 있다.

상기 보강부재는 상기 범퍼 빔보다 상기 프론트 사이드 멤버에 더 근접하도록 설치될 수 있다.

상기 크래쉬 박스는 상기 범퍼 빔과 마운팅 플레이트를 개재하여 결합될 수 있다.

상기 크래쉬 박스는 사각 박스 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조에 의하면, 범퍼 빔을 통해 충격을 전달하여 흡수하여는 저감하는 크래쉬 박스에 차량의 폭 방향 외측으로 돌출하는 보강부재를 장착하여, 범퍼 빔의 길이를 연장하는 효과를 얻을 수 있다.

이에 따라 차량의 주행 중에 정면 충돌 사고가 발생할 경우에 충격을 적절히 흡수하여 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 스몰 오버랩 배리어와 같은 피충돌 물체와 차체의 외곽에서 스몰 오버랩으로 충돌할 경우에도, 상기 범퍼 빔의 차량의 폭 방향을 따른 길이 연장 효과로 스몰 오버랩 배리어와 상대적으로 넓은 충돌 면적을 갖고서 충돌할 수 있다.

그러므로 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 사고가 발생된 경우에도 그 충격을 프론트 사이드 멤버로 적절히 전달함에 따라 프론트 사이드 멤버가 변형되면서 충격을 흡수 및 저감할 수 있으므로, 스몰 오버랩 충돌 대응 성능이 향상되고, 이에 따른 차체의 과도한 손상을 방지하고, 탑승자를 보다 안전하게 보호할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조가 스몰 오버랩 배리어와 충돌할 경우의 변형 설명도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프론트 사이드 멤버(10)를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부에는 충격을 받으면 압축 변형되면서 충격을 흡수하는 크래쉬 박스(20)가 마운팅 플레이트(22)를 매개로 고정되게 장착될 수 있다.

상기 크래쉬 박스(20)는 대체로 사각 박스 형상으로 형성되고, 크래쉬 박스(20)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔(30)이 고정되게 장착될 수 있다.

상기 범퍼 빔(30)의 차량의 길이 방향을 따른 전방에는 범퍼 커버(40)가 배치될 수 있다.

상기 크래쉬 박스(20)의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에서부터 외측면까지 보강부재(50)가 관통해서 삽입될 수 있다.

상기 보강부재(50)는 크래쉬 박스(20)의 외측면보다 차량의 폭 방향 외측으로 더 돌출하는 길이를 가질 수 있다.

상기 보강부재(50)는 크래쉬 박스(20)의 외측면보다 차량의 폭 방향 외측으로 더 돌출하는 돌출 연장부(52)를 포함할 수 있다.

상기 보강부재(52)의 돌출 연장부(52)는 상기 범퍼 빔(30)의 차량의 폭 방향을 따른 외측 선단부(32)보다 차량의 폭 방향 외측으로 더 돌출하는 구조를 가진다.

상기 돌출 연장부(52)는 차량의 폭 방향 외측에 배치되는 포그 램프(60)에 가능한 한 근접할 수 있는 최대한의 길이로 형성하는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 상기 보강부재(52)는 파이프 형상으로 형성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 사각 빔이나 다각형 빔 형상으로 형성될 수 있다.

상기 보강부재(50)는 2개의 파이프로 도시되어 있지만, 하나 혹은 그 이상의 개수로 구성될 수 있다.

상기 보강부재(50)는 크래쉬 박스(20)에 형성한 삽입홀에 삽입하여 크래쉬 박스와 용접 혹은 볼트 체결 등의 적절한 방식으로 크래쉬 박스와 일체로 고정되게 결합될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 보강부재(50)는 크래쉬 박스에 삽입하여 장착할 때에, 보강부재(50)는 마운팅 플레이트(22)와 가능한 한 근접하도록 장착하는 것이 바람직하다.

즉 보강부재(50)와 마운팅 플레이트(22) 사이의 폭(A)이 보강부재(50)와 크래쉬 박스(20)의 전방 선단면 사이의 폭(B)보다 작도록 배치하여 장착하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 보강부재(50)를 장착하면, 크래쉬 박스(20)가 충격을 받아 압축 변형되면서 충격을 원활하게 흡수할 수 있도록 적절한 압축 길이 혹은 압축 폭을 가지도록 하기 위함이다.

상기 크래쉬 박스(20)가 충격을 받아 압축 변형되면, 상기 보강부재(50)는 크래쉬 박스(20)에 삽입된 상태로 끼인 자세를 유지하게 된다.

도 4를 참조하면, 상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 실시 예에 따른 전방 충돌대응 차체보강구조를 구비한 차량이 주행하다가 전방에 위치한 스몰 오버랩 배리어(60)와 스몰 오버랩 충돌 할 경우에, 특히 차량의 폭 방향을 따른 외곽에서 충돌할 경우에, 상기 스몰 오버랩 배리어(60)는 우선 범퍼 빔(30)과 충돌하여 범퍼 빔(30)을 변형시키고, 범퍼 범(30)에 가해진 충격은 범퍼 빔(30)을 통해 크래쉬 박스(20)에 전달되어 크래쉬 박스(20)가 압축 변형되게 된다(A).

충돌이 계속해서 진행되면, 크래쉬 박스(20)의 압축 변형이 계속되면서 보강부재(50)가 크래쉬 박스(20)에 끼인 상태로 범퍼 빔(30)보다 차량의 폭 방향 외측으로 더 돌출하여 스몰 오버랩 배리어(60)와 충돌하게 된다.

이에 따라 스몰 오버랩 배리어(60)와의 충돌 면적 혹은 충돌 폭이 크래쉬 박스(20)뿐만 아니라 보강부재(50)의 돌출 길이만큼 더 연장되어, 프론트 사이드 멤버(10)가 크래쉬 박스(20) 및 보강부재(50)를 통해 충격을 전달받아 압축 및 좌굴 변형되면서 효과적으로 흡수하여 저감하게 되고, 또한 상기 보강부재(50)도 압축 변형되면서 충격을 흡수하여 저감함에 따라 충돌 속도도 빠르게 줄면서 충돌 손상을 저감할 수 있고, 탑승객도 보다 안전하게 보호할 수 있게 된다(B, C).

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 프론트 사이드 멤버
20: 크래쉬 박스
30: 범퍼 빔
40: 범퍼 커버
50: 보강부재
60: 스몰 오버랩 배리어

Claims (7)

1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치된 프론트 사이드 멤버;
   상기 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부에 결합되고, 충격을 받으면 변형되면서 충격을 흡수하여 저감하는 크래쉬 박스;
   상기 크래쉬 박스보다 차량의 길이 방향을 따른 전방에 배치되어 상기 크래쉬 박스와 결합하고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔; 및
   상기 크래쉬 박스에 결합되고 상기 범퍼 빔보다 차량의 폭 방향을 따른 외측으로 더 돌출한 보강부재를 포함하고;
   상기 보강부재는 상기 크래쉬 박스의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에서부터 외측면까지 관통해서 삽입되어 설치된 것을 특징으로 하는 전방 충돌대응 차체보강구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는 파이프 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전방 충돌대응 차체보강구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는 상기 범퍼 빔보다 상기 프론트 사이드 멤버에 더 근접하도록 설치된 것을 특징으로 하는 전방 충돌대응 차체보강구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 크래쉬 박스는 상기 범퍼 빔과 마운팅 플레이트를 개재하여 결합된 것을 특징으로 하는 전방 충돌대응 차체보강구조.
7. 제1항에 있어서,
   상기 크래쉬 박스는 사각 박스 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전방 충돌대응 차체보강구조.

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