KR101661099B1 - 차량용 크래쉬 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전,후방 플랜지 사이에 다단 절곡 형상의 내,외측 패널과 상,하측 패널을 각각 용접 설치하고, 그 내부에는 돌기봉의 선단이 전방 플랜지에 고정되고, 그 후단은 후방 플랜지의 중앙에 설치되는 판 스프링에 작동하도록 하여 충돌 에너지에 의한 붕괴 시, 그 방향성을 안정적으로 유도함과 동시에, 순차적인 붕괴를 유도하여 효율적인 충돌 에너지의 흡수 및 분산작동을 이루어 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 돌기봉, 판 스프링, 범퍼

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그 내부에 돌기봉을 구성하여 충돌 작동 시, 상기 돌기봉이 후방 플랜지 상의 판 스프링에 단계별로 작동하도록 하도록 하여 충돌 에너지에 의한 붕괴 시, 그 방향성을 안정적으로 유도하며, 동시에 순차적인 붕괴로 효율적인 충돌 에너지의 흡수 및 분산작동을 이루는 차량용 크래쉬 박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전,후 단부의 소정 부위에 배치되는 완충유닛이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스테이(103)가 장착되어 크래쉬 박스(111)를 통하여 차체측 사이드 멤버(113)에 고정되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109)로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 범 퍼빔(101)의 후방 양측에 용접 고정되는 각 스테이(103)에 전방 플랜지(115)을 통하여 조립된다.

이러한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 전방과 후방에 전방 및 후방 플랜지(115,117)가 구비되고, 상기 전,후방 플랜지(115,117) 사이에는 "??"자 형상으로 프레스 성형되는 내측 패널(119)과 외측 패널(121)이 상호 겹치기 용접되어 박스형으로 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 크래쉬 박스(111)는 최근 범퍼의 안전성 및 경량화를 위한 개발과정에서, 저속 충돌 시, 충격을 흡수하면서 차체 구조의 손상을 최소화할 수 있도록 충격 에너지를 흡수하는 측면에서는 양호하나, 중속 이상의 충돌 시에는 단순 박스형으로 제작되어 충돌 변형 시의 방향성이 불규칙적이고, 자체 변형에 의한 충돌 에너지의 흡수 이외에는 충격력을 그대로 차체로 전달하여 충격흡수성능이 낮다는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전,후방 플랜지 사이에 다단 절곡 형상의 내,외측 패널과 상,하측 패널을 각각 용접 설치하고, 그 내부에는 돌기봉의 선단이 전방 플랜지에 고정되고, 그 후단은 후방 플랜지의 중앙에 설치되는 판 스프링에 작동하도록 하여 충돌 에너지에 의한 붕괴 시, 그 방향성을 안정적으로 유도함과 동시에, 순차적인 붕괴를 유도하여 효율적인 충돌 에너지의 흡수 및 분산작동을 이루어 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 크래쉬 박스는 전방과 후방에 전방 및 후방 플랜지가 구비되고, 상기 전, 후방 플랜지 사이에는 프레스 성형되는 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널이 용접되어 박스형으로 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널은 각각 "S" 자 모양으로 다단 절곡 성형되어 구성되며, 내부에는 길이방향을 따라 다수개의 돌기가 일정간격으로 형성되는 돌기봉이 상기 전방 및 후방 플랜지 사이에 배치되며, 상기 돌기봉의 후단에 대응하는 상기 후방 플랜지의 중앙에는 상기 돌기봉의 돌기가 관통하면서 탄성적으로 변형되는 판 스프링이 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기봉은 길이방향을 따라 라운드 형상의 돌기가 일정간격으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기봉은 선단이 상기 전방 플랜지에 고정되고, 후단이 상기 판 스프링에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

상기 판 스프링은 다이어프램 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기봉은 상기 전방 및 후방 플랜지 사이에 판 스프링과 함께 폭방향으로 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 판 스프링은 2개소의 다이어프램부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 전,후방 플랜지 사이에 다단 절곡 형상의 내,외측 패널과 상,하측 패널을 각각 용접 설치하고, 그 내부에는 돌기봉의 선단이 전방 플랜지에 고정되고, 그 후단은 후방 플랜지의 중앙에 설치되는 판 스프링의 다이어프램부에 작동하도록 하여 충돌 에너지에 의한 붕괴 시, 그 방향성을 안정적으로 유도함과 동시에, 순차적인 붕괴를 유도하여 효율적인 충돌 에너지의 흡수 및 분산작동을 이루며, 이로 인해 그 충격흡수성능을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.(도면부호만 넣으면 됨)

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스가 적용된 법퍼빔 유닛의 사시 도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 조립 및 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다.

본 실시예에 따른 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(3)과 체결하기 위한 전방 플랜지(11)와 차체에 체결하기 위한 후방 플랜지(13)가 구비되고, 상기 전방 및 후방 플랜지(11,13) 사이에는 프레스 성형되는 내측 및 외측 패널(21,22)과 상측 및 하측 패널(23,24)이 각각 용접되어 박스형으로 구성된다.

여기서, 상기 내측 및 외측 패널(21,22)과 상측 및 하측 패널(23,24)은 각각 "S" 자 모양으로 다단 절곡 성형되어 붕괴 시, 절곡방향으로 접히면서 변형되도록 구성된다.

그리고 상기 크래쉬 박스(1)의 내부에는 길이방향을 따라 다수개의 돌기(31)가 일정간격으로 형성되는 2개의 돌기봉(33)이 각각 상기 전방 및 후방 플랜지(11,13) 사이에 폭 방향으로 양측에 배치된다.

여기서, 상기 각 돌기봉(33)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 그 길이방향을 따라 라운드 형상의 돌기(31)가 일정간격으로 일체로 형성된다.

그리고 상기 각 돌기봉(33)의 후단에 대응하는 상기 후방 플랜지(13)의 중앙에는 상기 돌기봉(33)의 각 돌기(31)가 관통하면서 탄성적으로 변형되는 다이어프램부(35)가 2개소에 형성되는 판 스프링(37)이 장착된다.

즉, 상기 판 스프링(37)은 상기 다이어프램부(35)가 폭방향으로 2개소에 형성되는 다이어프램 스프링으로 이루어진다.

여기서, 상기 각 돌기봉(33)은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 그 선단이 상기 전방 플랜지(11)에 홀(H)을 통하여 끼워져 고정되고, 그 후단은 상기 판 스프링(37)의 각 다이어프램부(35) 중심에 끼워져 설치된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 전방의 범퍼빔(3) 양측 후방에 스테이 대신 그 전방 플랜지(11)를 통하여 체결되고, 그 후방 플랜지(13)는 프론트 사이드 멤버(미도시)와 체결되어 차체와 범퍼빔(3)을 연결하게 된다.

이러한 상태로, 도 8에서 도시한 바와 같이, 차량의 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼를 통하여 충격 에너지(F)가 입력되면, 그 충격 에너지(F)를 흡수하면서 프론트 사이드 멤버를 통하여 차체로 전달하게 된다.

이때, 상기 크래쉬 박스(1)는 그 붕괴 과정에서 상기 내측 및 외측 패널(21,22)과 상측 및 하측 패널(23,24)이 그 절곡 형상을 따라 접히면서 붕괴되며, 전방 플랜지(11)가 후방으로 밀리면서 각 돌기봉(33)을 밀어 각 돌기봉(33)의 돌기(31)들이 순차적으로 판 스프링(37)의 각 다이어프램부(35)를 통과하면서 충돌 에너지를 흡수하게 된다.

이와 같이, 양측 돌기봉(33)의 돌기(31)들이 판 스프링(37)의 각 다이어프램부(35)를 순차적으로 통과하면서 충돌 에너지(F)는 다이어프램부(35)의 탄성변형에 의해 흡수되며, 이러한 충돌 에너지(F)의 흡수작동이 양측 돌기봉(33)과 양측 다이어프램부(35) 사이에서 이루어져 충돌 에너지(F)에 의한 크래쉬 박스(1)의 붕괴 방향성을 안정적으로 유도하게 된다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스가 적용된 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스가 적용된 법퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 7은 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 8은 도 5의 A-A 선에 따른 크래쉬 박스 붕괴 시의 단면도이다.

Claims (10)

1. 전방과 후방에 전방 및 후방 플랜지가 구비되고, 상기 전, 후방 플랜지 사이에는 프레스 성형되는 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널이 용접되어 박스형으로 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

   상기 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널은 각각 "S" 자 모양으로 다단 절곡 성형되어 구성되며, 내부에는 길이방향을 따라 다수개의 돌기가 일정간격으로 형성되는 돌기봉이 상기 전방 및 후방 플랜지 사이에 배치되며, 상기 돌기봉의 후단에 대응하는 상기 후방 플랜지의 중앙에는 상기 돌기봉의 돌기가 관통하면서 탄성적으로 변형되는 판 스프링이 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
2. 제1항에서,

   상기 돌기봉은

   길이방향을 따라 라운드 형상의 돌기가 일정간격으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
3. 제1항 또는 제2항에서,

   상기 돌기봉은

   선단이 상기 전방 플랜지에 고정되고, 후단이 상기 판 스프링에 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
4. 제1항에서,

   상기 판 스프링은

   다이어프램 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
5. 제1항에서,

   상기 돌기봉은

   상기 전방 및 후방 플랜지 사이에 판 스프링과 함께 폭방향으로 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
6. 제5항에서,

   상기 판 스프링은

   2개소의 다이어프램부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
7. 전방과 후방에 전방 및 후방 플랜지가 구비되고, 상기 전, 후방 플랜지 사이에는 프레스 성형되는 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널이 용접되어 박스형으로 구성되는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

   상기 내측 및 외측 패널과 상측 및 하측 패널은 각각 "S" 자 모양으로 다단 절곡 성형되어 구성되며, 내부에는 길이방향을 따라 다수개의 돌기가 일정간격으로 형성되는 2개의 돌기봉이 각각 상기 전방 및 후방 플랜지 사이에 폭방향으로 양측에 배치되며, 각 돌기봉의 후단에 대응하는 상기 후방 플랜지의 중앙에는 상기 돌기봉의 돌기가 관통하면서 탄성적으로 변형되는 다이어프램부가 2개소에 형성되는 판 스프링이 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
8. 제7항에서,

   상기 각 돌기봉은

   길이방향을 따라 라운드 형상의 돌기가 일정간격으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
9. 제7항 또는 제8항에서,

   상기 각 돌기봉은

   선단이 상기 전방 플랜지에 고정되고, 후단이 상기 판 스프링의 각 다이어프램부 중심에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
10. 제7항에서,

    상기 판 스프링은

    다이어프램부가 2개소에 형성되는 다이어프램 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.

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