KR101905519B1 - 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛에 관한 것으로서, 외패널과, 상기 외패널의 일면에 결합되는 내패널을 포함하는 차량용 보닛에 있어서, 상기 내패널은 중앙에 개구가 형성되고, 상기 외패널의 일면에 결합되는 프레임부 및 상기 개구가 형성된 상기 프레임부 내에 격자형상으로 형성되어 다수의 셀(cell)을 이루며, 각 셀을 이루는 모서리 일측에 적어도 한번이상 절곡된 굴곡부가 형성되는 골조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 보행자의 두부 충돌시 외패널과 보강플레이트가 분리됨과 아울러 보강플레이트의 골조부가 하방변형 뿐 아니라 평면상으로 사방변형하여 그 변형량이 현격하게 증대되도록 함으로써 보행자에 의한 충돌에너지를 크게 감쇠할 수 있고, 이에 보행자의 보호성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛{Vehicle bonnet improved protection of pedestrian}

본 발명은 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보행자의 두부 충돌시 외패널과 보강플레이트가 분리됨과 아울러 보강플레이트의 골조부가 하방변형 뿐 아니라 평면상으로 사방변형하여 그 변형량이 현격하게 증대되도록 함으로써 보행자에 의한 충돌에너지를 크게 감쇠할 수 있고, 이에 보행자의 보호성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 차량용 보닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 보닛은 차체 전면부에 상방으로 회동가능하게 장착되어 엔진룸을 개폐시킬 수 있는 구조로 형성되며, 통상 플레이트 형상의 외패널과, 내패널이 접착제 또는 용접등의 방법으로 서로 접합되며, 가장자리 부위가 헤밍결합되어 일체로 형성된다.

한편, 국내에서는 보행자 충돌안전법규와 관련하여 차량이 보행자와 추돌하여 보행자의 두부(頭部)가 차량 보닛에 충돌하는 2차 충돌이 발생하는 경우 보행자 두부손상치를 규제하고 있으며, 성인과 어린이의 각 머리모델에 따라 다른 구조적 충돌특성이 요구된다.

이러한 충돌특성 중 가장 중요한 요소는 두부 손상치(HTC)가 전체 영역에 대해 1000 이하로 전체적으로 고른 값을 가져야 하며, 엔진룸 내 패키징 상태를 고려하여 충돌시 최대 변형량이 최소화되어야 한다는 점이다.

이에, 차량 보닛을 설계함에 있어, 차량 특성상 기본적으로 요구되는 강성은 물론 외관의 미려함을 위한 디자인 측면과 더불어 보행자 충돌에 대응하기 위한 충격흡수 기능 등이 함께 고려되어야 한다.

이와 같은 종래 차량용 보닛의 일예로, 한국등록특허 제1124986호 '차량용 후드 조립체(이하 '종래의 차랑용 보닛'이라 함)'가 개시되어 있다.

도1은 종래의 차량용 보닛을 도시한 도면이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 차량용 보닛(100)은 외패널(110)과, 외패널(110)의 일면에 부착되는 내패널(120)로 구성되며, 내패널(120)은 중앙에 개구(121)가 형성되고 외패널(110)의 일면에 부착되는 프레임부(121)와, 개구(121)가 형성된 프레임부(121) 내측에 격자형상으로 형성되어 다수의 셀을 이루는 골조부(122)로 구성된다.

상기한, 종래의 차량용 보닛(100)은 보행자의 두부가 일측에 충돌하여 외력이 가해지는 경우 외패널(110)과, 내패널(120)의 접착 상태가 해제됨과 아울러 골조부(122)의 형상이 변형되면서 보행자 충돌에너지를 감쇠함으로써 보행자를 보호하게 된다.

그러나, 종래의 차량용 보닛(100)은 각 셀의 모서리와 대응되는 골조부(122)의 일측이 통상 직선상, 즉 선형(linear)으로 형성되는 바 보행자의 두부가 보닛 일측에 충돌하는 경우 골조부(122)의 변형거동이 매우 한정적으로 이루어진다.

보다 상술하면, 종래의 차량용 보닛(100)의 경우 보행자의 두부가 보닛 일측에 충돌, 즉 보닛에 하방으로 외력이 가해지는 경우 골조부(122)가 외력이 가해지는 방향인 하방으로 변형거동이 이루어지는 반면에 골조부(122)가 선형으로 형성됨에 따라 평면방향으로 신축변형하는데 한계가 발생할 뿐 아니라 골조부(122)의 일측 중 다수의 선형라인 단부가 접하는 목 부위(M)에서 국부적으로 높은 강성을 갖게 되는 바 높은 강성을 갖는 목 부위(M)에서 골조부(122)의 변형을 억제함으로써 골조부(122)의 변형거동에 한계가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보행자의 두부 충돌시 외패널과 보강플레이트가 분리됨과 아울러 보강플레이트의 골조부가 하방변형 뿐 아니라 평면상으로 사방변형하여 그 변형량이 현격하게 증대되도록 함으로써 보행자에 의한 충돌에너지를 크게 감쇠할 수 있고, 이에 보행자의 보호성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 외패널과, 상기 외패널의 일면에 결합되는 내패널을 포함하는 차량용 보닛에 있어서, 상기 내패널은 중앙에 개구가 형성되고, 상기 외패널의 일면에 결합되는 프레임부 및 상기 개구가 형성된 상기 프레임부 내에 격자형상으로 형성되어 다수의 셀(cell)을 이루며, 각 셀을 이루는 모서리 일측에 적어도 한번이상 절곡된 굴곡부가 형성되는 골조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛을 제공한다.

그리고, 상기 골조부는 상기 프레임 내에 형성되고, 격자형상으로 형성되어 다수의 셀을 이루는 격자부 및 상기 격자부의 모서리로부터 상기 외패널방향으로 연장형성되어 일측이 상기 외패널의 일측에 접합되는 연장부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 일단부가 상기 외패널의 일측 중 상기 굴곡부와 대응되는 일측에 결합되고, 상기 굴곡부의 일측을 관통하여 상기 굴곡부의 내측을 지지하는 보강부를 더 포함하되, 상기 보강부는 일단부가 상기 외패널의 일측에 형성되는 결합홈에 억지끼움 결합되고, 상기 외패널이 하방변형하는 경우 상기 결합홈이 벌어지면서 상기 외패널로부터 탈락될 수 있다.

아울러, 상기 외패널은 일면에 상기 내패널이 결합되는 패널부와, 상기 패널부의 일측 중 상기 보강부의 일단부와 대응되는 일측으로부터 돌출되고, 일측에 상기 보강부의 일단부가 억지끼움되는 결합홈이 형성되며, 길이방향으로 적어도 두 개의 절개부가 형성되는 지지리브를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 보행자의 두부 충돌시 외패널과 보강플레이트가 분리됨과 아울러 보강플레이트의 골조부가 하방변형 뿐 아니라 평면상으로 사방변형하여 그 변형량이 현격하게 증대되도록 함으로써 보행자에 의한 충돌에너지를 크게 감쇠할 수 있고, 이에 보행자의 보호성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 차량용 보닛을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 분해사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 단면도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 저면도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛에 보행자의 두부가 충돌하는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 골조부가 하방변형하는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 골조부가 평면상으로 사방변형하는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강부 및 지지리브를 도시한 도면,
도9a 및 도9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외패널에 충격이 가해지는 경우 상기 보강부가 상기 외패널로부터 탈락되는 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 분해사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 단면도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛의 저면도이다.

도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛(1)은 외패널(10)과, 외패널(10)의 내면에 결합되는 내패널(20)을 포함하여 구성된다.

여기서, 외패널(10)은 차량의 엔진룸(미도시) 상부에 설치되어 차량의 외면 일측을 이루며, 외부 충격으로부터 엔진룸 내에 설치된 차량부품을 보호함과 아울러 엔진룸으로부터 발생되는 소음을 억제하는 역할을 하는 것으로서, 일반적으로 강성이 높은 스틸재질이 사용되나, 경량화를 위해 고강도 고인성의 알루미늄이 합금등이 사용될 수 있다.

내패널(20)은 외패널(10)의 내면, 즉 엔진룸과 대응되는 일면에 부착되고 중앙에 개구(21a)가 형성된 프레임부(21)와, 프레임부(21) 내측에 격자형상으로 형성되는 골조부(22)를 포함하여 구성되며, 외패널(10)의 강성을 보강함과 아울러 외패널(10)에 외력이 가해지는 경우, 즉 보행자의 두부가 충돌하는 경우 그 외력에 따라 하방으로 변형함과 동시에 사방으로 변형이 이루어지면서 충격을 완화하는 역할을 한다.

프레임부(21)는 외형이 대략 외패널(10)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되고, 일정두께를 갖고 중앙부분에 개구(21a)가 형성되며, 후술하는 골조부(22)를 지지하는 역할을 한다.

골조부(22)는 내측에 격자형상으로 형성되어 다수의 공간부인 셀(cell)(C)을 이루되, 각 셀(C)을 형성하는 모서리 일측에 적어도 한번이상 절곡된 굴곡부(22aa)가 형성된 격자부(22a)와, 격자부(22a)의 모서리로부터 외패널(10) 방향으로 연장형성되는 연장부(22b) 및 연장부(22b)의 일측으로부터 외측방향으로 돌출형성되고 외패널(10)의 일측에 접합되는 돌출부(22c)를 포함하여 구성된다.

이러한 골조부(22)는 외패널(10)의 일면 일측을 지지하여 외패널(10)을 보강함과 아울러 외패널(10)에 충격이 가해지는 경우 그 형상이 무작위로 변형하여 충격에너지가 감쇠도도록 함으로써 보행자에게 가해지는 충격을 완화하는 역할을 한다.

보다 상술하면, 본 실시예에 따른 골조부(22)는 외패널(10)로부터 충격이 가해지는 경우 그 충격이 전달되면서 형상이 하방으로 변형됨과 동시에 격자부(22a) 일측에 형성된 굴곡부(22aa)가 절곡된 방향으로 각각 펼쳐지거나 우그러들면서 평면상으로 사방변형하고, 이에 그 변형량이 현격하게 증대되어 충격에너지 흡수효율을 극대화하는 역할을 한다.

그리고, 상기한 돌출부(22c)는 상기한 바와 같이 외패널(10)의 일측에 접합된 상태에서 외패널(10)에 충격이 가해지는 경우 돌출부(22c)가 외패널(10)로부터 탈락되면서 충격을 1차 감쇠하는 역할을 한다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛에 보행자의 두부가 충돌하는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 골조부가 하방변형하는 상태를 도시한 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 골조부가 평면상으로 사방변형하는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛(1)의 동작을 첨부된 도5 내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도5에서 보는 바와 같이 차량이 보행자와 충돌한 후 보행자의 두부가 외패널(10)에 충돌하는 2차 충돌이 발생하는 경우 2차 충돌에 의한 충격이 외패널(10)으로 전달되면서 도6에서 보는 바와 같이 충격받은 외패널(10)의 일측이 하방으로 변형되며, 외패널(10)의 형상변형으로 인해 외패널(10) 일측에 접합된 골조부(22)의 돌출부(22c)가 외패널(10)으로부터 탈락되면서 충격에너지가 1차 감쇠된다.

이때, 프레임부(21)는 외패널(10)에 결합된 상태가 유지되어 골조부(22)가 외패널(10)으로부터 완전히 이탈되는 것을 방지한다.

아울러, 보행자의 두부가 충돌한 외패널(10) 일측과 대응되는 골조부(22)의 일측(A)은 외패널(10)으로부터 탈락됨과 동시에 그 충격량에 따라 형상이 변형되는데, 외패널(10)과 같이 하방변형함과 아울러 도7에서 보는 바와 같이 격자부(22a)의 굴곡부(22aa)가 꺾이거나 우그러들면서 평면상으로 사방변형하여 충격에너지를 2차 감쇠하게 된다.

즉, 본 실시예는 굴곡부(22aa)를 통해 골조부(22)의 변형률이 크게 증대되도록 함으로써 충격에너지의 감쇠효율이 증대되도록 함과 아울러 이에 보호자의 보호성능을 크게 향상시킬 수 있는 특징을 갖는다.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강부 및 지지리브를 도시한 도면이고, 도9a 및 도9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외패널에 충격이 가해지는 경우 상기 보강부가 상기 외패널로부터 탈락되는 상태를 도시한 도면이다.

도8 내지 도9b 실시예의 기본적인 구성은 도2 내지 도7의 실시예와 동일하나, 평상시 내패널(20)의 강성이 보다 향상될 수 있도록 하면서도 외패널(10)에 충격이 가해지는 경우 골조부(22)가 자유롭게 변형되어 보호자의 보호성능이 향상될 수 있도록 하는 구조로 형성된 것이다.

도8에서 보는 바와 같이, 본 실시예는 전 실시예와 달리 골조부(22)의 일측에 홀(22d)이 형성되고, 일단부가 외패널(10)의 일측 중 홀(22d)과 대응되는 일측에 억지결합되는 막대형상의 보강부(30)를 더 포함하여 구성된다.

보다 상술하면, 본 실시예에 따른 외패널(10)은 일면에 내패널(20)이 결합되는 패널부(11)와, 패널부(11)의 일측 중 골조부(22)의 홀(22d)과 대응되는 일측에 돌출형성되고 보강부(30)의 일단부가 억지끼움결합되는 지지리브(12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 지지리브(12)는 패널부(11)의 일측 중 골조부(22)의 홀(22d)과 대응되는 일측, 즉 홀(22d)에 삽입되는 보강부(30)의 일단부와 대응되는 일측으로부터 일정길이 돌출형성되고 중앙에 보강부(30)의 일단부가 억지끼움되는 결합홈(12a)이 형성되며, 대향되는 위치에 각각 길이방향으로 절개된 두 개의 절개부(12b)가 형성된다.

이러한, 본 실시예는 도8에서 보는 바와 같이 막대형상의 보강부(30)가 지지리브(12)의 결합홈(12a)에 억지끼움된 상태에서 골조부(22)의 일측을 지지함으로써 평상시에는 골조부(22)의 강성을 보강하게 된다.

한편, 외패널(10)에 충격이 가해져 외패널(10)이 하방으로 변형되는 경우 도9a 및 도9b에서 보는 바와 같이 패널부(11)가 하방으로 만곡지게 형상변형되는데,, 이에 지지리브(12)가 두 개의 절개부(12b)를 기준으로 양측방향으로 벌어지면서 결합홈(12a)에 억지끼움된 보강부(30)가 지지리브(12)로부터 탈락되며, 보강부(30)에 의한 골조부(22)의 지지상태가 해제되면서 골조부(22)가 자유롭게 형상변형되어 충격을 완화하게 된다.

즉, 상기와 같은 본 실시예는 평상시에는 보강부(30)를 통해 내패널(20)의 강도가 향상될 수 있도록 하면서도 외패널(10)에 충격이 가해지는 경우에는 보강부(30)가 외패널(10)로부터 탈락되어 골조부(22)의 형상변형이 자유롭게 이루어질 수 있도록 하여 보호자의 보호성능을 향상시킬 수 있는 특징을 갖는다.

그 외의 구조는 전술한 기본 실시예와 동일하므로 나머지 설명은 생략하기로 한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 외패널 11 : 패널부
12 : 지지리브 12a : 결합홈
12b : 절개부 20 : 내패널
21 : 프레임부 22 : 골조부
22a : 격자부 22aa : 굴곡부
22b : 연장부 22c : 돌출부
22d : 홀

Claims (4)

1. 외패널과, 상기 외패널의 일면에 결합되는 내패널을 포함하는 차량용 보닛에 있어서,
   상기 내패널은
   중앙에 개구가 형성되고, 상기 외패널의 일면에 결합되는 프레임부; 및
   상기 개구가 형성된 상기 프레임부 내에 격자형상으로 형성되어 다수의 셀(cell)을 이루며, 각 셀을 이루는 모서리 일측에 적어도 한번이상 절곡된 굴곡부가 형성되는 골조부를 포함하고,
   일단부가 상기 외패널의 일측 중 상기 굴곡부와 대응되는 일측에 결합되고, 상기 굴곡부의 일측을 관통하여 상기 굴곡부의 내측을 지지하는 보강부를 포함하되,
   상기 보강부는 일단부가 상기 외패널의 일측에 형성되는 결합홈에 억지끼움 결합되고, 상기 외패널이 하방변형하는 경우 상기 결합홈이 벌어지면서 상기 외패널로부터 탈락되는 것을 특징으로 하는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 골조부는
   상기 프레임 내에 형성되고, 격자형상으로 형성되어 다수의 셀을 이루는 격자부; 및
   상기 격자부의 모서리로부터 상기 외패널방향으로 연장형성되어 일측이 상기 외패널의 일측에 접합되는 연장부; 및
   상기 연장부의 일측으로부터 외측방향으로 돌출형성되고, 상기 외패널의 일측에 접합되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 외패널은
   일면에 상기 내패널이 결합되는 패널부와;
   상기 패널부의 일측 중 상기 보강부의 일단부와 대응되는 일측으로부터 돌출되고, 일측에 상기 보강부의 일단부가 억지끼움되는 결합홈이 형성되며, 길이방향으로 적어도 두 개의 절개부가 형성되는 지지리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 보호성능이 향상된 차량용 보닛.

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