KR101624788B1 - 자동차 분야의 안전 관련 부품들을 위한 보호 장치를 구비한 차체 어셈블리 - Google Patents

자동차 분야의 안전 관련 부품들을 위한 보호 장치를 구비한 차체 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예컨대 고압 배터리, 탱크, 또는 압력 용기와 같은, 자동차 분야의 안전 관련 부품들(12)을 위한 보호 장치(24)를 구비한 차체 어셈블리(2)에 관한 것으로, 상기 차체 어셈블리의 경우 하나 이상의 안전 관련 부품(12)이 자동차의 종방향을 기준으로 각각 하나의 범퍼 장치(10)를 구비한 지지 구조물(3) 내에 배치되고, 보호 장치(24)는 안전 관련 부품(12)과 최인접 범퍼 장치(10) 사이에 구비되며, 보호 장치(24)는 자동차의 종방향으로 자동차의 외측을 향해 아치형을 이루는 하나 이상의 보호 요소(26)를 포함하며, 보호 요소는 지지 수단(30, 32)에 의해 지지 구조물에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되고, 지지 수단(30, 32)은 오직 자동차의 종방향으로의 지지만 구현되도록 구성된다.

Description

자동차 분야의 안전 관련 부품들을 위한 보호 장치를 구비한 차체 어셈블리{BODY ARRANGEMENT WITH A PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR SAFETY-RELEVANT PARTS IN THE AUTOMOTIVE FIELD}
본 발명은, 예컨대 고압 배터리, 탱크, 또는 압력 용기와 같은, 자동차 분야의 안전 관련 부품들을 위한 보호 장치를 구비한 차체 어셈블리에 관한 것으로, 하나 이상의 안전 관련 부품은 자동차의 종방향을 기준으로 각각 하나의 범퍼 장치를 구비한 지지 구조물 내에 배치되며, 보호 장치는 안전 관련 부품과 최인접 범퍼 장치 사이에 구비되고, 보호 장치는 자동차의 외측을 향해 자동차의 종방향으로 아치형을 이루는 하나 이상의 보호 요소를 포함하며, 보호 요소는 지지 수단에 의해 지지 구조물에 직접적으로 또는 간접적으로 장착된다.
상기 유형의 차체 어셈블리는 예컨대 EP 2 353 971 A1호로부터 공지되었다. 상기 문헌에 기술된 차체 어셈블리에서는, 그 종방향 빔들 상에 범퍼와 축전지 사이에 범퍼의 방향으로 아치형을 이루는 보호 요소를 구비한 보호 장치가 자동차의 종방향 및 횡방향으로 고정 배치된다. 충돌 시 보호 장치는 정의된 경사축을 중심으로 상향 절첩될 수 있고, 이런 방식으로 충돌에 의해 가해진 에너지의 대부분을 흡수하며, 이때 보호 장치는 최종적으로 축전지의 상부측에 접촉된다. 상기 유형의 보호 장치가 작동하기 위해서는, 원하는 방식으로 기정의된 축을 중심으로 하는 절첩 과정(folding-up process)을 보장하기 위해, 충돌이 중앙에서 자동차의 종방향으로 배향되는 것이 필수적이다. 측방향으로 편향되는 충돌이나 자동차의 종방향에서 벗어나는 충돌은 틀림없이 미정의된 절첩 과정을 초래하게 된다. 실제로 후자의 경우가 중앙에서 직선으로 진행되는 충돌보다 더 흔하게 발생하는 점은 자명한 사실이다.
따라서, 본 발명의 과제는 전술한 단점을 방지하고, 가장 흔하게 발생하는 충돌 상황에서 안전 관련 부품들을 보호하는 차체 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 과제는, 자동차의 종방향으로의 지지 작용만 구현되도록 지지 수단이 구성됨으로써 해결된다. 이런 방식으로, 충돌 시 자동차의 종방향으로 발생하는 힘은 전단력, 즉 자동차의 횡방향으로 배향되는 힘으로 변환된다. 상기 해결방안의 설계학상 간단한 구조로 인해, 선행 기술에 비해 조립 기술 측면의 장점들도 얻어진다.
본 발명의 제1 실시예에서, 지지 수단은 지지 구조물에 연결되는 브래킷으로 형성된다.
안전 관련 부품은 바람직하게 하우징 내에 배치된다. 하우징은 바람직하게, 충돌 시 보호 장치와 접촉될 때 더 큰 강성을 보장하기 위해, 적어도 자동차의 종방향으로 연장되는 충돌 프로파일들을 포함한다. 하우징이 종방향 및 횡방향 빔들이 전단 내력을 갖도록 서로 연결되어 있는 프레임을 구비함으로써 특히 높은 강성이 제공된다. 이 경우, 본 발명의 제2 실시예에서는 지지 수단이 하우징에 제공되는 가이드 요소의 형태일 수 있다.
또한, 보호 요소는 압출형재 형태인 것이 바람직한 것으로 판명되었다. 이 경우, 예컨대 알루미늄이 재료로 사용될 수 있다. 또는 보호 요소가 강화 플라스틱으로 형성되거나, 강판 구조로 구현되는 것도 고려할 수 있다.
특히 심각한 충돌 시 공격적이고 날카로운 구성 부재들의 관통을 방지하기 위해, 보호 요소 내에 고강도 재료로 형성된 부품들이 통합될 수 있다.
안전 관련 부품의 하우징과의 소정의 정의된 접촉점들을 제공하기 위해, 보호 요소가 안전 관련 부품쪽으로 배향된 지지 요소들을 포함하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명은 이하에서 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 차체 어셈블리의 부분 평면도이다.
도 2는 충돌 후의 도 1의 차체 어셈블리의 세부도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차체 어셈블리의 평면도이다.
도 4는 충돌 후의 도 3의 차체 어셈블리의 세부도이다.
도 1은 (상세히 도시되지 않은) 자동차를 위한 지지 구조물(3)을 구비한 차체 어셈블리(2)의 평면도이다. 지지 구조물(3)은 개략적으로 도시되어 있으며, 특히 2개의 종방향 빔들(4, 6)과 1개의 횡방향 빔(8)을 포함한다. 지지 구조물(3) 상에 범퍼 장치(10)가 배치된다. 또한, 도 1에 도시된 모습은 자동차의 후미 영역이다. 횡방향 빔(8)과 범퍼 장치(10) 사이에 안전 관련 부품, 여기서는 고압 배터리(12)가 배치된다. 고압 배터리(12)는 하우징(14) 내에 구비되며, 이때 하우징(14)은 실질적으로 1개의 하우징 횡방향 빔(16)과 2개의 하우징 종방향 빔들(18, 20)로 구성된다. 그 밖에도, 종방향으로 연장되는 충돌 프로파일(22)도 구비되며, 하우징 횡방향 빔과 종방향 빔(16, 18, 20) 역시 충돌 프로파일의 형태일 수 있다는 점을 주지한다.
범퍼 장치(10)와 고압 배터리(12) 사이에는 보호 장치(24)가 구비된다. 보호 장치(24)는 실질적으로, 범퍼 장치(10)의 방향으로 아치형을 이루는 보호 요소(26)를 포함하며, 상기 보호 요소는 본 실시예에서 알루미늄 압출형재로서 형성된다. 알루미늄 압출형재 내에는 날카로운 물체들의 침투 또는 관통을 방지하기 위해 고강도 재료로 형성된 부품들도 추가로 구비될 수 있다. 상기 보호 요소(26)는 고압 배터리(12)쪽 측면에 지지 요소들(28)을 포함한다. 보호 요소(26)의 측면들은 브래킷들(30, 32)에 지지되며, 이들 브래킷은 다시 종방향 빔들(4, 6)과 상호 작용하도록 연결된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 경우에 보호 요소(26)를 위한 지지 수단을 형성하는 브래킷들(30, 32)은, 보호 요소(26)의 지지 작용이 자동차의 종방향으로만 구현되도록, 종방향 빔들(4, 6) 상에 배치된다.
이제, 도 2는 다른 차량이 자동차의 후미 영역과 충돌한 후의 도 1의 차체 어셈블리(2)의 세부도를 도시한다. 브래킷(30)이 자동차의 횡방향으로 이동한 모습이 명백히 나타나 있다. 보호 요소(26)의 횡방향 이동성으로 인해, 종방향으로 작용하는 힘이 흡수되어, 횡방향으로 진행되는 전단력으로 변환될 수 있었다. 충돌로 인해 지지 요소(28)는 고압 배터리(12)의 하우징(14)에 접촉되어 소성 변형되었다. 보호 요소(26)의 중앙부 역시 하우징(14)에 접촉된다. 그러나, 본 발명에 따른 보호 장치(24) 덕분에, 하우징(14)의 더 큰 변형 및 그에 따른 고압 배터리(12)의 손상은 방지될 수 있었다.
이제, 도 3은 차체 어셈블리(2)의 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한다. 기본 구성에 있어서, 도 3에 도시된 차체 어셈블리(2)는 도 1에 도시된 차체 어셈블리(2)에 상응한다. 따라서 하기에서는 본 실시예의 차이점만 논하기로 한다. 본 실시예에서도 고압 배터리(12)가 안전 관련 부품으로서 하우징(14) 내에 구비된다. 하우징(14)은 다시 1개의 하우징 횡방향 빔(16) 및 2개의 하우징 종방향 빔들(18, 20)로 구성되고, 이 경우, 상기 빔들은 전단 내력을 갖도록 서로 연결된다. 또한, 실질적으로 범퍼 장치(10)를 향해 아치형으로 이루어진 보호 요소(26) 및 지지 요소(28)로 구성된 보호 장치(24)도 구비된다. 그러나, 본 실시예에서는 보호 장치(24)가 차체 어셈블리(2)의 지지 구조물(3)에 연결되는 것이 아니라, 예컨대 (상세히 도시되지 않은) 슬라이딩 가이드에 의해 형상결합식으로 하우징(14)에 장착된다. 조립 기술적 측면에서, 보호 장치(24)와 하우징(14) 사이에 접착 연결이 실시될 수 있지만, 이러한 접착 연결이 자동차의 횡방향으로의 보호 요소(26)의 운동 자유를 제한하지는 않는다.
이제, 도 4는 범퍼 장치(10)의 충돌 이후의 도 3의 차체 어셈블리(2)를 도시한다. 보호 요소(26)가 자동차의 횡방향으로 어떻게 편향되었는지를 명확히 볼 수 있는데, 이는 종방향으로 작용하는 힘이 횡방향으로 작용하는 전단력으로 변환될 수 있었기 때문이다.

Claims (9)

  1. 자동차 분야의 안전 관련 부품들(12)을 위한 보호 장치(24)를 구비한 차체 어셈블리(2)이며, 상기 하나 이상의 안전 관련 부품(12) 각각은 자동차의 종방향을 기준으로 하나의 범퍼 장치(10)를 구비한 지지 구조물(3) 내에 배치되고, 상기 보호 장치(24)는 안전 관련 부품(12)과 최인접 범퍼 장치(10) 사이에 구비되며, 상기 보호 장치(24)는 자동차의 종방향으로 자동차의 외측을 향해 아치형을 이루는 하나 이상의 보호 요소(26)를 포함하며, 상기 보호 요소는 지지 수단(30, 32)에 의해 상기 지지 구조물에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되는, 차체 어셈블리(2)에 있어서,
    상기 지지 수단(30, 32)은, 오직 자동차의 종방향으로의 지지만 구현되도록 구성되고,
    상기 보호 요소(26)는 상기 안전 관련 부품(12) 쪽으로 배향된 지지 요소(28)를 포함하고, 상기 지지 요소(28)는 상기 자동차가 충돌하여 상기 안전 관련 부품(12)에 접촉할 때 소성 변형되는 부재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리(2).
  2. 제1항에 있어서, 지지 수단(30, 32)은 지지 구조물(3)에 연결된 브래킷으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 안전 관련 부품(12)은 하우징(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 하우징(14)은 적어도 자동차의 종방향으로 연장되는 충돌 프로파일들(18, 20, 22)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서, 하우징(14)은, 하우징 횡방향 빔들과 종방향 빔들(16, 18, 20)이 전단 내력을 갖도록 서로 연결되어 있는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 지지 수단(30, 32)은 하우징에 제공되는 가이드 요소의 형태인 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 요소(26)는 압출형재의 형태인 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 요소(26) 내에 고강도 재료로 형성된 부품들이 통합되는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보호 요소(26)는 안전 관련 부품(12)쪽으로 배향된 지지 요소들(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차체 어셈블리.
KR1020140072055A 2013-06-18 2014-06-13 자동차 분야의 안전 관련 부품들을 위한 보호 장치를 구비한 차체 어셈블리 KR101624788B1 (ko)

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