KR101823038B1

KR101823038B1 - 차량의 충돌 대응 구조물

Info

Publication number: KR101823038B1
Application number: KR1020160165290A
Authority: KR
Inventors: 안규진
Original assignee: 주식회사 키미이에스
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-01-30

Abstract

이 출원 발명은 차량의 충돌 대응 구조물에 있어서, 차량에 구비되는 프론트 사이드 멤버 보다 차폭 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부를 갖는 임팩트 로드와, 상기 프론트 사이드 멤버에 힌지 결합되고, 또한 상기 임팩트 로드에 힌지 결합되며, 차량의 충돌 시 휠 지지구 또는 휠을 가압할 수 있도록 구성된 링크 부재를 포함하고, 상기 링크 부재와 상기 임팩트 로드는, 차량의 충돌 시, 적어도 휠 지지구보다 차량의 길이 방향 후방에 위치하는 차량의 휠 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록, 상기 프론트 사이드 멤버에 힌지 결합되는 특정 위치와, 상기 임팩트 로드가 상기 링크 부재에 힌지 결합되는 특정 위치가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 충돌 대응 구조물{VEHICLE STRUCTURE FOR FRONTAL CRASH}

이 출원 발명은 차량의 충돌 대응 구조물에 관한 것으로서, 특히 스몰 오버랩 충돌시 차량의 휠이 객석쪽으로 인입되는 것을 방지하기 위한 차량의 충돌 대응 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 다른 차량 또는 고정체와 충돌시, 특히 스몰 오버랩 충돌시 그 충돌 하중을 흡수, 전달 및 분산시켜 승객실의 변형을 최소화하는 동시에 승차자의 안전을 도모할 수 있도록 프론트 사이드 멤버와 프론트 휀더 에이프런 멤버를 연결하는 구조를 이루고 있다.

프론트 사이드 멤버의 사이드 아웃터 멤버에 프론트 휀더 에이프런 멤버가 플랜지의 형태로 접합되어 스몰 오버랩 충돌시에 사이드 아웃터 멤버와 프론트 휀더 에이프런 멤버간의 접합된 단면이 쉽게 분리되어 충돌 강성 또는 충돌 하중의 전달 및 분산에 취약한 구조로 되어있다.

최근에는 프론트 휀더 에이프런 멤버의 단면을 하부까지 연장하여 사이드 아웃터 멤버에 연결함으로써, 충돌 강성 또는 충돌 하중의 전달 및 분산하도록 하였다.

스몰 오버랩 충돌에 대한 차체의 구조적 강성을 보강함에도 충돌 하중을 직접 전달받는 프론트 휠이 승객룸으로 침범하는 문제는 여전하며 이로 인해 차체 변형이 과다하게 발생하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 등록특허공보 제10-1626289호(2016.05.26)의 차량의 스몰 오버랩 충돌안전장치가 제안되어 스몰 오버랩 충돌시에 발생하는 충돌 하중을 이용하여 프론트 휠이 차체 외측으로 이탈하도록 유도하여 차체의 과다한 변형을 방지하는 동시에 승차자를 보호하도록 하였으나, 충돌시 발생되는 충돌 하중에 의하여 보강 리브를 갖는 아웃터 패널이 확장되는 과정에서 아웃터 패널만 변형되는 문제점이 있었다.

또한, 아웃터 패널 또는 힌지핀으로 힌지 브라켓에 결합된 부분이 변형됨에 따라 아웃터 패널이 확장되지 못해 프론트 휠을 외측으로 이탈되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 아웃터 패널에 의하여 프론트 휠에 가해지는 하중이 프론트 휠의 모서리로부터 경사진 방향으로 가해지게 됨에 따라 프론트 휠의 이탈에 따른 필요한 힘을 충분하게 얻지 못하는 문제점이 있었다. 특히, 바퀴가 바깥쪽으로 회전되어 있는 상태에서 스몰 오버랩 충돌에 대응한 작동이 가능하게 하기 위해서는, 회전멤버의 길이를 지나치게 길게 설정할 필요가 있어 차량의 설계에도 문제가 있을 뿐만 아니라, 스몰 오버랩 충돌 시 충돌체에 의한 영향이 바퀴의 회전 이전에 차량 객실에 먼저 영향을 미칠 수 있는 구조이다.

그리고 이러한 문제점으로 인하여 프론트 휠이 차체와 분리되지 못함에 따라 종래와 같은 동일한 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1626289호(2016.05.26)

이 출원 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하여 차량의 충돌 시 차량의 객석 방향으로 휠이 인입되는 것을 방지하고, 특히 차량의 기존 설계 구조를 변경하지 않고 간이하고 컴팩트한 구조로 차량의 충돌 대응 구조물을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. 그 밖의 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 후술할 이 출원 발명의 구성 및 실시예에서 살펴볼 수 있다.

이 출원 발명은 차량의 충돌 대응 구조물에 있어서, 차량에 구비되는 프론트 사이드 멤버(M) 보다 차폭 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부(110,120)를 갖는 임팩트 로드(10)와, 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되고, 또한 상기 임팩트 로드(10)에 힌지 결합되며, 차량의 충돌 시 휠 지지구(S) 또는 휠(W)을 가압할 수 있도록 구성된 링크 부재(20)를 포함하고, 상기 링크 부재(20)와 상기 임팩트 로드(10)는, 차량의 충돌 시, 적어도 휠 지지구(S)보다 차량의 길이 방향 후방에 위치하는 차량의 휠(W) 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록, 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되는 특정 위치(P1)와, 상기 임팩트 로드(10)가 상기 링크 부재(20)에 힌지 결합되는 특정 위치(P2)가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크 부재(20)와 상기 프론트 사이드 멤버(M)의 사이에, 상기 링크 부재(20)의 회전을 가이드 하는 가이더(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이더(30)는 섹터형태를 갖는 내부에 동일한 형태를 갖는 가이더홈(31)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 상기 링크 부재(20)의 회전을 가이드 하는 가이드 홈(40)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 링크 부재(20)는 L형 링크이고, L형 링크의 절곡된 모서리에서 상기 프론트 사이드 멤버(M)와 힌지(H) 결합되며, L형 링크의 일단에서 상기 임팩트 로드(10)와 힌지(H) 결합되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 명세서에 있어서 ‘휠의 분리’라는 용어는, 『차량의 충돌 시, 적어도 휠 지지구(S)보다 차량의 길이 방향 후방에 위치하는 차량의 휠(W) 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되는 상태』를 의미하는 용어로 사용되었고, 차량의 충돌 시 휠(W) 전체가 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되는 상태 및 휠(W)과 차량의 결합이 해제되는 상태를 포함하는 의미로 사용되었다.

이 출원 발명은 프론트 사이드 멤버에 구비된 충돌 대응 구조물에 의해 간이한 구조로 차량의 충돌시 휠이 객석 방향으로 인입되는 것을 방지할 수 있어, 간이하고 확실한 방법으로 운전자 또는 승차자를 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 충돌 대응 구조물에 의해 차량의 휠이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록 함으로써, 차량의 충돌 시 휠을 분리시키는데 소요되는 충분한 분리력을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 차량의 기존 설계 구조에 영향을 주지 않고 충돌에 대응할 수 있는 충돌 대응 구조물을 제공할 수 있다.

그 밖의 본 발명의 효과는, 이하 살펴볼 본 발명의 구성에서 살펴볼 수 있다.

도1은 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도2는 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 분리된 상태를 도시한 사시도.
도3은 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태를 도시한 단면도.
도4a 및 도4b는 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태에서 휠이 분리되는 상태를 도시한 예시도.
도5는 이 출원 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 사시도.
도6은 이 출원 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 분해 사시도.

이 출원 발명의 구체적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

다만, 첨부 도면은 본 발명을 실시하기 위해 필요한 구성요소들을 개략적으로 도시한 것이고, 도시된 치수나 형상은 본 발명을 구현함에 있어서 반드시 도시된 것과 동일하게 적용할 필요는 없다.

도1은 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도2는 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도3은 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물은 스몰 오버랩 충돌시 발생되는 충격력에 의하여 휠이 차량의 객석쪽으로 밀려들어오는 것을 방지하여 운전자 또는 승차자를 보호할 수 있도록 한 것으로 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 임팩트 로드(10) 및 링크 부재(20)가 차폭 방향으로 대칭되는 형태를 갖는 프론트 사이드 멤버(M)의 상부에 구비되어, 차량 충돌시 발생되는 충격력에 의하여 휠 지지구(S) 또는 휠(W)을 차폭 방향의 바깥쪽으로 가압시켜 차량으로부터 분리될 수 있게 구비되어 있다.

이를 위해, 상기 임팩트 로드(10)는 차량의 길이 방향으로 가해지는 충격력이 안정되게 지지되도록 하는 가운데 충격력의 방향이 전환되도록 한 것으로 프론트 사이드 멤버(M)와 근접된 곳에 즉, 임팩트 로드(10)의 일측 단부에 프론트 사이드 멤버(M) 보다 차폭의 바깥쪽 방향으로 돌출되는 형태를 갖는 돌출부(110)가 구비되어 있다.

이러한 상기 돌출부(110)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 임팩트 로드(10)의 일측 단부에 일체로 절곡된 형태를 갖도록 형성되도록 할 수 있고, 도6에 도시된 바와 같이, 돌출부(120)가 힌지형태로 결합되도록 할 수 있다.

힌지형태로 결합된 돌출부(120)에 스몰 오버랩 충돌시 발생되는 충격력이 가해질 경우, 힌지로 결합된 부분에 의하여 임팩트 로드(10)가 프론트 사이드 멤버(M)의 전방을 향하여 당겨지게 되고, 이어 링크 부재(20)에 의하여 지지구(S) 또는 휠(W)이 가압됨에 따라 프론트 사이드 멤버(M)의 측면으로부터 지지구(S) 또는 휠(W)이 분리될 수 있게 된다.

상기 링크 부재(20)는 차량의 길이 방향으로 가해지는 충격력이 차량의 폭방향으로 작용되도록 한 것으로 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되는 가운데 상기 임팩트 로드(10)에 힌지 결합되어 있다.

이러한 상기 링크 부재(20)는 L형 링크로 이루어진 것으로 상기 L형 링크의 절곡된 모서리 부분이 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지(H)로 결합되며, L형 링크의 일단이 상기 임팩트 로드(10)와 힌지(H)로 결합되도록 구비되어 있다.

상기 링크 부재(20)는 차량의 충돌 시 적어도 휠 지지구(S) 보다 차량의 길이 방향 후방으로 위치하는 차량의 휠(W) 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록 하기 위한 방안으로 상기 프론트 사이드 멤버(M)의 특정 위치(P1)에 힌지(H)로 결합되어 있다.

상기 임팩트 로드(10) 역시 차량의 충돌 시 적어도 휠 지지구(S) 보다 차량의 길이 방향 후방으로 위치하는 차량의 휠(W) 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록 하기 위한 방안으로 상기 링크 부재(20)에 특정 위치(P2)가 서로 상이하도록 구비되어 있다. 즉, 프론트 사이드 멤버(M)의 특정 위치(P1)와 링크 부재(20)의 특정 위치(P2)가 일치되지 않음에 따라 임팩트 로드(10)에 가해지는 충격력이 특정 위치(P1)를 중심으로 토오크로 변환되면서 휠(W) 또는 휠 지지구(S)가 외측 방향으로 가압될 수 있게 된다.

한편, 상기 링크 부재(20)와 상기 프론트 사이드 멤버(M)의 사이에는 가이더(30)가 구비되어 상기 링크 부재(20)의 회전을 가이드할 수 있게 구비되어 있다.

이러한 상기 가이더(30)는 섹터형태를 갖도록 형성되어 있고, 내부에는 동일한 형태를 갖는 가이더홈(31)이 형성되어 상기 링크 부재(20)의 L형 링크 일단에 임팩트 로드(10)와 힌지(H) 결합된 하단부가 상기 가이더홈(31)에 소정 깊이로 삽입됨에 따라 안정적인 작동이 이루어질 수 있게 된다.

이 출원 발명에서는 상기 링크 부재(20)와 상기 프론트 사이드 멤버(M)의 사이에 가이더(30)가 구비되어 안정적인 작동이 이루어지도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 도6에 도시된 바와 같이, 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 섹터형태를 갖는 가이드 홈(40)이 형성되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 별도의 가이더(30)가 필요치 않고도 링크 부재(20)가 안정적인 작동이 이루어질 수 있게 된다.

도4a 및 도4b는 이 출원 발명에 따른 차량의 충돌 대응 구조물이 사이드 멤버에 결합된 상태에서 휠이 분리되는 상태를 도시한 예시도이다.

이와 같은 차량의 충돌 대응 구조물은 평상시 도4a에 도시된 바와 같이, 임팩트 로드(10)가 전방 즉, 프론트 사이드 멤버(M)의 상부에서 미도시한 범퍼를 향하여 근접된 상태가 유지된다. 즉, 링크 부재(20)의 일부가 지지구(S) 또는 휠(W)과 평행한 상태가 유지됨에 따라 주행이 가능하게 된다.

한편, 주행 중 고정체(F)에 의하여 오버랩 충돌이 발생될 경우, 도4b에 도시된 바와 같이, 미도시한 범퍼 및 프론트 사이드 맴버(M)의 일부가 밀림과 동시에 프론트 사이드 멤버(M)에 구비된 임팩트 로드(10)로 충격력이 전달된다.

다음, 임팩트 로드(10)로 전달된 충격력에 의하여 임팩트 로드(10)가 차량의 폭과 직각이 되는 후방으로 밀려 이동됨과 동시에 임팩트 로드(10)가 링크 부재(20)에 힌지 결합되는 특정 위치(P2) 및 링크 부재(20)가 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되는 특정 위치(P1)가 서로 상이함으로써, 휠 지지구(S) 또는 차량의 길이 방향 후방에 위치하는 차량의 휠(W)이 객석쪽으로 인입되기 이전에 차폭 방향 바깥쪽으로 가압시켜 프론트 사이드 멤버(M)의 표면으로 부터 강제로 분리될 수 있게 된다.

10:임팩트 로드
20:링크 부재
30:가이더
31:가이더홈
110,120::돌출부
H:힌지
M:프론트 사이드 멤버
P1:프론트 사이드 멤버의 특정 위치
P2:링크 부재의 특정 위치
S:휠 지지구
W:휠

Claims

차량의 충돌 대응 구조물에 있어서,
차량에 구비되는 프론트 사이드 멤버(M) 보다 차폭 방향 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부(110,120)를 갖는 임팩트 로드(10)와,
상기 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되고, 또한 상기 임팩트 로드(10)에 힌지 결합되며, 차량의 충돌 시 휠 지지구(S) 또는 휠(W)을 가압할 수 있도록 구성된 링크 부재(20)를 포함하고,
상기 링크 부재(20)와 상기 임팩트 로드(10)는, 차량의 충돌 시, 적어도 휠 지지구(S)보다 차량의 길이 방향 후방에 위치하는 차량의 휠(W) 부분이 차폭 방향 바깥쪽으로 가압되도록, 상기 프론트 사이드 멤버(M)에 힌지 결합되는 특정 위치(P1)와, 상기 임팩트 로드(10)가 상기 링크 부재(20)에 힌지 결합되는 특정 위치(P2)가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 대응 구조물.
제1항에 있어서,
상기 링크 부재(20)와 상기 프론트 사이드 멤버(M)의 사이에, 상기 링크 부재(20)의 회전을 가이드 하는 가이더(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 대응 구조물.
제2항에 있어서,
상기 가이더(30)는 섹터형태를 갖는 내부에 동일한 형태를 갖는 가이더홈(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 대응 구조물.
제1항에 있어서,
상기 프론트 사이드 멤버(M)에 상기 링크 부재(20)의 회전을 가이드 하는 가이드 홈(40)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 대응 구조물.
제1항에 있어서,
상기 링크 부재(20)는 L형 링크이고, L형 링크의 절곡된 모서리에서 상기 프론트 사이드 멤버(M)와 힌지(H) 결합되며, L형 링크의 일단에서 상기 임팩트 로드(10)와 힌지(H) 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 대응 구조물.