KR101694062B1 - 차량 전방구조체 - Google Patents
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Abstract
차량을 기준으로 하방으로 연장된 복수개의 브라켓이 형성된 프론트범퍼빔; 각각의 브라켓의 단부에서 전방으로 돌출된 체결부; 체결부에 수평이 되도록 안착되는 스티프너; 및 체결부로부터 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀;을 포함하는 차량 전방구조체가 소개된다.
Description
본 발명은 차량이 보행자와 전방충돌시 보행자의 다리와 충돌하게 되는 스티프너의 경우 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀을 매개로 프론트범퍼빔측에 체결시킴으로써 보행자와의 충돌에 따른 충격을 스티프너측으로 전달되게 하여 보행자 및 차량의 승객을 보호하는 구조로 설계된 차량 전방구조체에 관한 것이다.
차량이 보행자와 충돌시 스티프너는 보행자의 다리부분과 충돌하게 된다. 만약 프론트범퍼빔에서 연장된 부분이 스티프너와 연결될때 스티프너를 프론트범퍼빔에 고정하기 위한 고정핀이 종래의 경우와 같이 수평으로 체결이 된다면, 보행자와의 충돌에 의한 충격이 스티프너에 전해지는 방향과 고정핀의 스티프너 관통방향과 동일하게 된다.
이렇게 충격이 스티프너에 전해지는 방향과 고정핀의 스티프너 관통방향과 동일하게 되면 스티프너가 충격을 충분히 흡수하고 분산시키지 못하게 되어 그만큼 보행자가 다리부분에 상해를 입게 되거나 프론트범퍼빔에서 연장된 부분이 손상되는 문제가 발생하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
이렇게 충격이 스티프너에 전해지는 방향과 고정핀의 스티프너 관통방향과 동일하게 되면 스티프너가 충격을 충분히 흡수하고 분산시키지 못하게 되어 그만큼 보행자가 다리부분에 상해를 입게 되거나 프론트범퍼빔에서 연장된 부분이 손상되는 문제가 발생하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 차량이 보행자와 전방충돌시 보행자의 다리와 충돌하게 되는 스티프너의 경우 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀을 매개로 프론트범퍼빔측에 체결시킴으로써 보행자와의 충돌에 따른 충격을 스티프너측으로 전달되게 하여 보행자 및 차량의 승객을 보호하는 구조로 설계된 차량 전방구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 전방구조체는 차량을 기준으로 하방으로 연장된 복수개의 브라켓이 형성된 프론트범퍼빔; 브라켓과 일체형으로서 각각의 브라켓의 단부에서 전방을 향해 수직으로 절곡되는 형태로 돌출된 체결부; 체결부에 수평이 되도록 안착되는 스티프너; 및 체결부에 고정되어 상방으로 연장됨으로써 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀;을 포함한다.
스티프너를 관통하고 나온 수직핀의 단부에는 너트가 체결되되, 스티프너와 너트 사이에는 고정용 플레이트가 구비될 수 있다.
스티프너는 강화섬유 재질을 포함할 수 있다.
스티프너는 중공형의 파이프 형상으로 형성될 수 있다.
스티프너의 길이방향과 수직을 이루는 단면은 차량을 기준으로 전방부와 후방부로 구별되되, 전방부는 곡률 형상을 가질 수 있다.
전방부의 두께는 후방부의 두께보다 두꺼울 수 있다.
스티프너는 브라켓 및 체결부에 밀착될 수 있다.
스티프너를 관통하고 나온 수직핀의 단부에는 너트가 체결되되, 스티프너와 너트 사이에는 고정용 플레이트가 구비될 수 있다.
스티프너는 강화섬유 재질을 포함할 수 있다.
스티프너는 중공형의 파이프 형상으로 형성될 수 있다.
스티프너의 길이방향과 수직을 이루는 단면은 차량을 기준으로 전방부와 후방부로 구별되되, 전방부는 곡률 형상을 가질 수 있다.
전방부의 두께는 후방부의 두께보다 두꺼울 수 있다.
스티프너는 브라켓 및 체결부에 밀착될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 차량 전방구조체에 따르면, 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀을 매개로 프론트범퍼빔측에 체결시켜 보행자와 차량의 충돌시에 발생하는 충격을 프론트범퍼빔측이 아닌 스티프너가 최대한으로 흡수하게 할 수 있다. 이에 따라 보행자 및 차량의 승객의 안전을 보장할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 전방구조체를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체결부를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 커버와 스티프너를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스티프너의 단면을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체결부를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 커버와 스티프너를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스티프너의 단면을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1 및 도 2를 참조할 때 본 발명에 따른 차량 전방구조체는 차량을 기준으로 하방으로 연장된 복수개의 브라켓(110)이 형성된 프론트범퍼빔(100); 각각의 브라켓(110)의 단부에서 전방으로 돌출된 체결부(220); 체결부(220)에 수평이 되도록 안착되는 스티프너(300); 체결부(220)로부터 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420);을 포함한다.
브라켓(110)은 복수개 형성되어 프론트범퍼빔(100)에서 하방으로 연장된다. 바람직하게는 프론트범퍼빔(100)의 양측 단부영역에는 차량의 하방으로 연장된 한쌍의 브라켓(110)이 형성된다. 하방으로 연장된 브라켓(110)의 단부에는 차량의 전방으로 연장된 체결부(220)가 연결된다.
발명의 일실시예로서 각각의 브라켓(110)의 단부에서 연장된 체결부(220)는 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 수 있고 또는 수평으로 관통공이 형성된 고리형태로 연장된 형태일 수 있다.
상기 체결부(220)에는 차량의 전방이 보행자와 충돌시 보행자의 다리부분(특히 무릎 하측 부분)과 충돌하게 되는 스티프너(300)가 위치한다.
스티프너(300)란 차량의 전방구조체를 구성하는 프론트 엔드 모듈(FEM)의 전방 하측에 위치하는 보강재의 일종이다.
스티프너(300)는 차량의 전방 충돌 시 탑승자의 보호를 위해 발생하는 충격을 프론트 엔드 모듈의 전역에 걸쳐 고르게 전달함과 동시에, 보행자의 보호를 위해 보행자와의 충돌시 변형되면서 그 충격에너지를 흡수하는 기능을 하게 된다.
따라서 스티프너(300)의 경우 충분한 강도를 가져야 하며 충격흡수에 탁월해야 하는 것이다.
바람직하게는 스티프너(300)는 강화섬유로 구성되는 경우 특히 탄소섬유로 구성되는 경우 충분한 강도를 확보함과 동시에 스티프너(300)가 금속재질로 형성된 경우에 비해 경량화가 가능하여 연비상승의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 탄소섬유 자체의 취성에 의해 일정 속도 이상으로 보행자와 충돌이 되면 스티프너(300) 자체가 충격을 흡수한채 파단이 나게 되어 보행자의 다리를 보호할 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는 스티프너(300)의 형상은 중공형의 파이프 형상으로 형성됨으로써 충격을 흡수할 수 있게 된다는 장점을 갖게 된다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 체결부(220)가 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 경우 스티프너(300)가 체결부(220) 상부에 안착되는 형태로 체결부(220)에 체결된다.
수직핀(420)은 체결부(220)로부터 수직으로 연장되어 체결부(220)에 안착된 스티프너(300)를 관통함으로써 수직핀(420)과 체결부(220)가 견고히 연결될 수 있게 한다.
상기에서 언급한 바와 같이 차량이 보행자와 충돌시 스티프너(300)는 보행자의 다리부분과 충돌하게 된다. 만약 프론트범퍼빔(100)에서 연장된 부분이 스티프너(300)와 연결될때 스티프너(300)를 프론트범퍼빔(100)에 고정하기 위한 고정핀이 본 발명에서와 같이 수직이 아닌 수평으로 체결이 된다면, 보행자와의 충돌에 의한 충격이 스티프너(300)에 전해지는 방향과 고정핀의 스티프너(300) 관통방향과 동일하게 된다.
이에 따라 충돌에 의한 충격이 스티프너(300)에 분산되는 대신에 고정핀을 타고 프론트범퍼빔(100)에서 연장된 부분으로 전해지게 되어 상기 연장된 부분이 파단이 되면서 스티프너(300)와 분리가 될 수 있고 혹은 연장된 부분이 휘어지게 되면서 스티프너(300)가 충격 흡수 기능을 제대로 수행할 수 없게 되는 문제가 발생한다. 이로 인해 보행자의 안전은 물론이고 차량에 탑승한 승객의 안전도 보장될 수 없는 문제가 존재하는 것이다.
본 발명에서와 같이 체결부(220)와 스티프너(300)의 연결이 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420)을 매개로 이루어지게 되면 차량이 보행자와 충돌시 이에 따른 충격이 체결부(220)측이 아닌 스티프너(300)측으로 전달됨으로써 스티프너(300)가 충격을 흡수하게 되는 바 스티프너(300)가 스틸재질일 경우 휘어짐이 발생할 것이고 강화섬유, 특히 탄소섬유재질일 경우 고유 특성에 따른 취성에 의해 파단이 일어나게 되어 결과적으로 보행자의 보호 및 승객의 보호가 가능하게 될 것이다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 체결부(220)가 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 경우 수직핀(420)은 체결부(220)와 함께 스티프너(300)를 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있고, 또는 수직핀(420)이 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장된 형태로 형성되어 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있다.
체결부(220)가 브라켓(110)에서 수평으로 관통공이 형성된 고리형태로 연장된 형태일 경우 수직핀(420)은 체결부(220)의 일측을 관통하여 스티프너(300) 및 체결부(220)의 타측을 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있다.
본 발명의 핵심이 되는 기술적 사상은 차량이 보행자와 전방충돌시 보행자의 다리와 충돌하게 되는 스티프너(300)의 경우 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420)을 매개로 프론트범퍼빔(100)측에 체결시킴으로써 보행자와의 충돌에 따른 충격을 스티프너(300)측으로 전달되게 하여 보행자 및 차량의 승객을 보호하는 구조로 설계된 차량 전방구조체를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 체결부(220)는 브라켓(110)과 일체형이며, 브라켓(110)의 단부에서 전방을 향해 수직으로 절곡되고, 수직핀(420)은 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 스티프너(300)를 관통하고 나온 수직핀(420)의 단부에는 너트(520)가 체결되되, 스티프너(300)와 너트(520) 사이에는 고정용 플레이트(530)가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 수직핀(420)이 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장되는 경우 수직핀(420)이 스티프너(300)를 관통하도록 조립하면 되므로 밴드형태의 체결부의 경우보다 조립공수가 줄어들 수 있다는 장점이 있게 된다.
스티프너(300)를 수직핀(420)에 통과시킨 후 스티프너(300)를 통과한 수직핀(420)에 고정용 플레이트(530)를 구비시키고 그 위로 너트(520)를 체결함으로써 스티프너(300)를 견고하게 브라켓(110)에 연결시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 강화섬유 재질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)를 구성하는 강화섬유의 종류는 체결 구조의 용도에 따른 각종의 섬유를 사용할 수 있지만, 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 폴리올레핀섬유, 탄소섬유, 파라계 아라미드섬유, 메타계 아라미드섬유, 보론섬유, 아졸섬유, 알루미나섬유 등으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종일 수 있다. 바람직하게는 차체의 강도 및 경량화 측면에서 탄소섬유를 사용함이 가장 타당하다. 또한, 탄소섬유의 취성에 의해 일정 이상의 충격이 가해지면 파단이 일어나는 특징을 가지므로 보행자의 보호 측면에서 더욱 효과적일 수 있다.
강화섬유로 구성된 스티프너(300)는 바람직하게는 중공형의 파이프 형상일 수 있다. 이 경우 인발/압출 공법으로 강화섬유사를 이용하여 파이프 형상의 스티프너(300)를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 중공형의 파이프 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)의 길이방향과 수직을 이루는 단면은 차량을 기준으로 전방부(310)와 후방부(320)로 구별되되, 전방부(310)는 곡률 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 3h 4를 참조할 때 전방부(310)의 두께는 후방부(320)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)는 일반적으로 적은 공간인 범퍼 커버(10)의 하단부에 밀착하여 차량과 보행자와 충돌시 보행자의 다리의 상해를 최소화해야 한다. 그러므로 적은 공간에서 최대한의 강도 및 강성의 구현이 필요한 것이다. 이렇게 한정된 공간에서 최대한의 강도 및 강성을 구현하기 위해서는 플레이트 형상일 때에 비해 중공형의 파이프 형상일 때 가장 효과적일 것이다. 또한, 중공형 특성상 경량화가 가능하다는 장점도 갖게 된다.
스티프너(300)의 단면 형상의 경우 전방부(310)는 보행자의 다리가 접촉되는 면으로 범퍼 커버(10)의 형상과 매칭하기 위해 곡률 형상을 가지도록 한다. 후방부(320)는 스티프너(300)가 브라켓(110)과 브라켓(110)의 단부에서 절곡되어 전방으로 연장된 체결부(220)가 형성하는 절곡부에 밀착될 수 있도록 하기 위해 절곡부와 대응되게 직각 형상을 가지도록 한다. 스티프너(300)가 밀착되는 경우 충돌에 따른 충격에도 불구하고 체결부(220)로부터의 스티프너(300)의 분리현상을 방지하는데 효과적일 수 있기 때문이다.
또한, 차량과 보행자의 충돌시 충격은 전방부터 전달되어 오게 되므로 충분한 충격의 흡수를 위해 스티프너(300)의 후방부(320)에 비해 전방부(310)의 두께를 더욱 두터이 형성될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 브라켓(110) 및 체결부(220)에 밀착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기에 기재한 바와 같이 브라켓(110)과 브라켓(110)의 단부에서 절곡되어 전방으로 연장된 체결부(220)가 형성하는 절곡부에 스티프너(300)가 밀착되는 경우 각 구성들 간의 일체성이 더해져 차량과 보행자의 충돌에 따른 충격에도 불구하고 체결부(220)로부터의 스티프너(300)의 분리현상을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.
다만, 스티프너(300)가 강화섬유, 그 중에서도 탄소섬유로 구성될 경우 스틸부재로 형성된 브라켓(110) 및 체결부(220)와의 전위차에 의해 갈바닉부식(전위부식)이 일어날 수 있다. 따라서 스티프너(300)와 브라켓(110) 및 체결부(220)의 접촉부에 절연물질을 도포하여 상기와 같은 갈바닉부식 현상을 방지할 수 있을 것이다.
또한, 마찬가지로 스티프너(300)를 관통하는 수직핀(420)의 경우에도 절연물질로 이루어진 재질을 이용함으로써 갈바닉부식을 방지할 수 있다.
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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
도 1 및 도 2를 참조할 때 본 발명에 따른 차량 전방구조체는 차량을 기준으로 하방으로 연장된 복수개의 브라켓(110)이 형성된 프론트범퍼빔(100); 각각의 브라켓(110)의 단부에서 전방으로 돌출된 체결부(220); 체결부(220)에 수평이 되도록 안착되는 스티프너(300); 체결부(220)로부터 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420);을 포함한다.
브라켓(110)은 복수개 형성되어 프론트범퍼빔(100)에서 하방으로 연장된다. 바람직하게는 프론트범퍼빔(100)의 양측 단부영역에는 차량의 하방으로 연장된 한쌍의 브라켓(110)이 형성된다. 하방으로 연장된 브라켓(110)의 단부에는 차량의 전방으로 연장된 체결부(220)가 연결된다.
발명의 일실시예로서 각각의 브라켓(110)의 단부에서 연장된 체결부(220)는 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 수 있고 또는 수평으로 관통공이 형성된 고리형태로 연장된 형태일 수 있다.
상기 체결부(220)에는 차량의 전방이 보행자와 충돌시 보행자의 다리부분(특히 무릎 하측 부분)과 충돌하게 되는 스티프너(300)가 위치한다.
스티프너(300)란 차량의 전방구조체를 구성하는 프론트 엔드 모듈(FEM)의 전방 하측에 위치하는 보강재의 일종이다.
스티프너(300)는 차량의 전방 충돌 시 탑승자의 보호를 위해 발생하는 충격을 프론트 엔드 모듈의 전역에 걸쳐 고르게 전달함과 동시에, 보행자의 보호를 위해 보행자와의 충돌시 변형되면서 그 충격에너지를 흡수하는 기능을 하게 된다.
따라서 스티프너(300)의 경우 충분한 강도를 가져야 하며 충격흡수에 탁월해야 하는 것이다.
바람직하게는 스티프너(300)는 강화섬유로 구성되는 경우 특히 탄소섬유로 구성되는 경우 충분한 강도를 확보함과 동시에 스티프너(300)가 금속재질로 형성된 경우에 비해 경량화가 가능하여 연비상승의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 탄소섬유 자체의 취성에 의해 일정 속도 이상으로 보행자와 충돌이 되면 스티프너(300) 자체가 충격을 흡수한채 파단이 나게 되어 보행자의 다리를 보호할 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는 스티프너(300)의 형상은 중공형의 파이프 형상으로 형성됨으로써 충격을 흡수할 수 있게 된다는 장점을 갖게 된다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 체결부(220)가 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 경우 스티프너(300)가 체결부(220) 상부에 안착되는 형태로 체결부(220)에 체결된다.
수직핀(420)은 체결부(220)로부터 수직으로 연장되어 체결부(220)에 안착된 스티프너(300)를 관통함으로써 수직핀(420)과 체결부(220)가 견고히 연결될 수 있게 한다.
상기에서 언급한 바와 같이 차량이 보행자와 충돌시 스티프너(300)는 보행자의 다리부분과 충돌하게 된다. 만약 프론트범퍼빔(100)에서 연장된 부분이 스티프너(300)와 연결될때 스티프너(300)를 프론트범퍼빔(100)에 고정하기 위한 고정핀이 본 발명에서와 같이 수직이 아닌 수평으로 체결이 된다면, 보행자와의 충돌에 의한 충격이 스티프너(300)에 전해지는 방향과 고정핀의 스티프너(300) 관통방향과 동일하게 된다.
이에 따라 충돌에 의한 충격이 스티프너(300)에 분산되는 대신에 고정핀을 타고 프론트범퍼빔(100)에서 연장된 부분으로 전해지게 되어 상기 연장된 부분이 파단이 되면서 스티프너(300)와 분리가 될 수 있고 혹은 연장된 부분이 휘어지게 되면서 스티프너(300)가 충격 흡수 기능을 제대로 수행할 수 없게 되는 문제가 발생한다. 이로 인해 보행자의 안전은 물론이고 차량에 탑승한 승객의 안전도 보장될 수 없는 문제가 존재하는 것이다.
본 발명에서와 같이 체결부(220)와 스티프너(300)의 연결이 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420)을 매개로 이루어지게 되면 차량이 보행자와 충돌시 이에 따른 충격이 체결부(220)측이 아닌 스티프너(300)측으로 전달됨으로써 스티프너(300)가 충격을 흡수하게 되는 바 스티프너(300)가 스틸재질일 경우 휘어짐이 발생할 것이고 강화섬유, 특히 탄소섬유재질일 경우 고유 특성에 따른 취성에 의해 파단이 일어나게 되어 결과적으로 보행자의 보호 및 승객의 보호가 가능하게 될 것이다.
본 발명에 따른 일실시예로서, 체결부(220)가 브라켓(110)에서 전방으로 절곡된 형태일 경우 수직핀(420)은 체결부(220)와 함께 스티프너(300)를 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있고, 또는 수직핀(420)이 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장된 형태로 형성되어 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있다.
체결부(220)가 브라켓(110)에서 수평으로 관통공이 형성된 고리형태로 연장된 형태일 경우 수직핀(420)은 체결부(220)의 일측을 관통하여 스티프너(300) 및 체결부(220)의 타측을 관통하는 형태로 체결부(220)와 스티프너(300)를 연결시킬 수 있다.
본 발명의 핵심이 되는 기술적 사상은 차량이 보행자와 전방충돌시 보행자의 다리와 충돌하게 되는 스티프너(300)의 경우 스티프너(300)를 수직으로 관통하는 수직핀(420)을 매개로 프론트범퍼빔(100)측에 체결시킴으로써 보행자와의 충돌에 따른 충격을 스티프너(300)측으로 전달되게 하여 보행자 및 차량의 승객을 보호하는 구조로 설계된 차량 전방구조체를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 체결부(220)는 브라켓(110)과 일체형이며, 브라켓(110)의 단부에서 전방을 향해 수직으로 절곡되고, 수직핀(420)은 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 스티프너(300)를 관통하고 나온 수직핀(420)의 단부에는 너트(520)가 체결되되, 스티프너(300)와 너트(520) 사이에는 고정용 플레이트(530)가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 수직핀(420)이 체결부(220)에 고정되어 상방으로 연장되는 경우 수직핀(420)이 스티프너(300)를 관통하도록 조립하면 되므로 밴드형태의 체결부의 경우보다 조립공수가 줄어들 수 있다는 장점이 있게 된다.
스티프너(300)를 수직핀(420)에 통과시킨 후 스티프너(300)를 통과한 수직핀(420)에 고정용 플레이트(530)를 구비시키고 그 위로 너트(520)를 체결함으로써 스티프너(300)를 견고하게 브라켓(110)에 연결시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 강화섬유 재질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)를 구성하는 강화섬유의 종류는 체결 구조의 용도에 따른 각종의 섬유를 사용할 수 있지만, 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 폴리올레핀섬유, 탄소섬유, 파라계 아라미드섬유, 메타계 아라미드섬유, 보론섬유, 아졸섬유, 알루미나섬유 등으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종일 수 있다. 바람직하게는 차체의 강도 및 경량화 측면에서 탄소섬유를 사용함이 가장 타당하다. 또한, 탄소섬유의 취성에 의해 일정 이상의 충격이 가해지면 파단이 일어나는 특징을 가지므로 보행자의 보호 측면에서 더욱 효과적일 수 있다.
강화섬유로 구성된 스티프너(300)는 바람직하게는 중공형의 파이프 형상일 수 있다. 이 경우 인발/압출 공법으로 강화섬유사를 이용하여 파이프 형상의 스티프너(300)를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 중공형의 파이프 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)의 길이방향과 수직을 이루는 단면은 차량을 기준으로 전방부(310)와 후방부(320)로 구별되되, 전방부(310)는 곡률 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 3h 4를 참조할 때 전방부(310)의 두께는 후방부(320)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.
스티프너(300)는 일반적으로 적은 공간인 범퍼 커버(10)의 하단부에 밀착하여 차량과 보행자와 충돌시 보행자의 다리의 상해를 최소화해야 한다. 그러므로 적은 공간에서 최대한의 강도 및 강성의 구현이 필요한 것이다. 이렇게 한정된 공간에서 최대한의 강도 및 강성을 구현하기 위해서는 플레이트 형상일 때에 비해 중공형의 파이프 형상일 때 가장 효과적일 것이다. 또한, 중공형 특성상 경량화가 가능하다는 장점도 갖게 된다.
스티프너(300)의 단면 형상의 경우 전방부(310)는 보행자의 다리가 접촉되는 면으로 범퍼 커버(10)의 형상과 매칭하기 위해 곡률 형상을 가지도록 한다. 후방부(320)는 스티프너(300)가 브라켓(110)과 브라켓(110)의 단부에서 절곡되어 전방으로 연장된 체결부(220)가 형성하는 절곡부에 밀착될 수 있도록 하기 위해 절곡부와 대응되게 직각 형상을 가지도록 한다. 스티프너(300)가 밀착되는 경우 충돌에 따른 충격에도 불구하고 체결부(220)로부터의 스티프너(300)의 분리현상을 방지하는데 효과적일 수 있기 때문이다.
또한, 차량과 보행자의 충돌시 충격은 전방부터 전달되어 오게 되므로 충분한 충격의 흡수를 위해 스티프너(300)의 후방부(320)에 비해 전방부(310)의 두께를 더욱 두터이 형성될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 차량 전방구조체에서 스티프너(300)는 브라켓(110) 및 체결부(220)에 밀착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기에 기재한 바와 같이 브라켓(110)과 브라켓(110)의 단부에서 절곡되어 전방으로 연장된 체결부(220)가 형성하는 절곡부에 스티프너(300)가 밀착되는 경우 각 구성들 간의 일체성이 더해져 차량과 보행자의 충돌에 따른 충격에도 불구하고 체결부(220)로부터의 스티프너(300)의 분리현상을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.
다만, 스티프너(300)가 강화섬유, 그 중에서도 탄소섬유로 구성될 경우 스틸부재로 형성된 브라켓(110) 및 체결부(220)와의 전위차에 의해 갈바닉부식(전위부식)이 일어날 수 있다. 따라서 스티프너(300)와 브라켓(110) 및 체결부(220)의 접촉부에 절연물질을 도포하여 상기와 같은 갈바닉부식 현상을 방지할 수 있을 것이다.
또한, 마찬가지로 스티프너(300)를 관통하는 수직핀(420)의 경우에도 절연물질로 이루어진 재질을 이용함으로써 갈바닉부식을 방지할 수 있다.
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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 범퍼 커버
100 : 프론트범퍼빔 110 : 브라켓
220 : 체결부 300 : 스티프너
420 : 수직핀 520 : 너트
100 : 프론트범퍼빔 110 : 브라켓
220 : 체결부 300 : 스티프너
420 : 수직핀 520 : 너트
Claims (11)
- 차량을 기준으로 하방으로 연장된 복수개의 브라켓이 형성된 프론트범퍼빔;
브라켓과 일체형으로서 각각의 브라켓의 단부에서 전방을 향해 수직으로 절곡되는 형태로 돌출된 체결부;
체결부에 수평이 되도록 안착되는 스티프너; 및
체결부에 고정되어 상방으로 연장됨으로써 스티프너를 수직으로 관통하는 수직핀;을 포함하는 차량 전방구조체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
스티프너를 관통하고 나온 수직핀의 단부에는 너트가 체결되되, 스티프너와 너트 사이에는 고정용 플레이트가 구비된 것을 특징으로 하는 차량 전방구조체. - 청구항 1에 있어서,
스티프너는 강화섬유 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전방구조체. - 청구항 1에 있어서,
스티프너는 중공형의 파이프 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 전방 구조체. - 청구항 8에 있어서,
스티프너의 길이방향과 수직을 이루는 단면은 차량을 기준으로 전방부와 후방부로 구별되되, 전방부는 곡률 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량 전방구조체. - 청구항 9에 있어서,
전방부의 두께는 후방부의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 차량 전방구조체. - 청구항 1에 있어서,
스티프너는 브라켓 및 체결부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량 전방구조체.
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