KR102569973B1

KR102569973B1 - 차량용 스티프너

Info

Publication number: KR102569973B1
Application number: KR1020160116932A
Authority: KR
Inventors: 소원섭; 민옥렬; 박성욱; 조용민
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2023-08-24
Also published as: KR20180029298A

Abstract

본 발명은 차량의 전방에 저속 충돌 시 보행자를 보호하기 위해 캐리어의 전방에 설치되는 스티프너(Stiffener)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 범퍼공간에 간섭 없이 장착되도록 중앙부와 사이드부를 분리형으로 구성하여 중앙부와 사이드부 각각이 서로 다른 곡률을 갖는, 차량용 스티프너에 관한 것이다.

Description

차량용 스티프너{Stiffener for Motor Vehicle}

최근에는 자동차의 조립공정에 있어서, 공정을 단순화 및 자동화하며 생산성을 향상시킬 목적으로 다수의 부품들을 조립한 집합체를 조립라인에서 조립하는 즉, 모듈화하는 기술이 제안되고 있다.

그 중 대표적인 예로써 쿨링모듈과 헤드램프 및 범퍼빔을 포함한 범퍼를 조립하여 모듈화한 프론트 엔드 모듈을 들 수 있다.

상기 프론트 엔드 모듈은 중앙에 배치된 캐리어를 중심으로 하여 상기 캐리어의 쿨링모듈 장착부에 라디에이터와 콘덴서 및 팬 슈라우드를 포함한 쿨링모듈이 장착되고, 상기 캐리어의 헤드램프 장착부에는 헤드램프가 장착되며, 상기 캐리어의 전면에는 범퍼빔이 장착되어 모듈화된다.

이와 같이 차량의 전방에 배치되는 부품들을 조립하여 모듈화함으로써 조립공정이 단순화되어 생산성이 향상되었다.

도 1에는 종래의 차량용 캐리어(10)의 사시도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 캐리어(10)는 상측 수평지지부(12a)와 상측 수평지지부(12a)의 아래측에 나란하게 배치되는 하측 수평지지부(12b)와 상측 및 하측 수평지지부(12a, 12b)를 연결하는 좌측 및 우측 수직지지부(12c, 12d)로 이루어져 쿨링모듈 장착부(12e)가 구비된 대략 사각틀 형상의 전면 패널(12)과 전면 패널(12)의 좌측 및 우측에 연장 형성되어 헤드램프(미도시) 장착을 위한 헤드램프 공간(13a)이 형성된 서포트 패널(13)로 이루어진다. 이때 하측 수평지지부(12b) 상에는 차량 전방 측으로 스티프너(15)가 설치된다.

스티프너(15)는 보행자가 자동차와 충돌하였을 경우 보행자의 다리가 자동차의 아래로 꺾여 들어가는 2차 부상을 방지하기 위해 형성된 것이다. 따라서 스티프너(15)는 양단이 좌측 및 우측 수직지지부(12c, 12d)에 고정되어 차량 전방 측으로 돌출 형성된 범퍼빔(14)과 같은 길이 또는 범퍼빔보다 차량의 전방에 설치될 수 있다.

이러한 스티프너(15)는 충격의 분산, 충격의 흡수가 우수한 수지재로 제작되며, 차량 전방 충돌 시 보행자가 받는 충격이 한곳에 집중되는 것을 방지하고자 전면 중앙부가 전방으로 돌출되어 완만한 곡면을 갖도록 형성된다. 최근에는 스티프너(15)의 중량 및 제조비용을 절감하기 위해 내부가 중공된 단면을 갖는 연속 섬유 복합수지 소재를 적용한 압출타입의 스티프너(15)가 적용되는 추세이다.

도 2에는 위와 같은 압출타입의 스티프너(15)가 적용된 캐리어(10)의 문제점을 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

위와 같은 압출타입의 스티프너(15)는, 압출 타입의 특성 상 일정한 곡률(반경)을 유지하야 하기 때문에 전방에 조립되는 범퍼 내부 공간과 간섭이 발생할 경우 일부(특히 양단부)를 커팅하는 커팅부(15a)가 존재하게 된다. 따라서 커팅부(15a)로 인한 스티프너(15)의 강성 저하에 따라 보행자 보호 성능 확보에 어려움이 발생할 수 있다.

또한, 스티프너(15) 조립 시 볼트나 너트와 같은 체결부(15b)를 이용해 캐리어(10)에 고정되는 데 스티프너(15)의 내부가 중공됨에 따라 체결부(15b)에 토크 인가 시 스티프너(15)의 변형이 발생되어 확실한 체결이 어려운 문제가 있다.

아울러, 보행자 보호 충돌 시험 시 스티프너(15)의 양측 체결부(15b)를 기준으로 회전력이 발생되어 보행자 보호 성능 확보가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 스티프너를 체결부 기준으로 중앙부 및 양 사이드부로 별도 구성하여 중앙부와 양 사이드부에 서로 다른 곡률 적용이 가능한 스티프너를 제공함에 있다.

또한, 위 중앙부는 압출타입으로 구성하고, 위 사이드부는 사출타입으로 구성한 스티프너를 제공함에 있다.

또한, 스티프너의 체결부에 폐단면 구조를 적용하여 스티프너 체결 시 볼트 나 너트의 회전토크 저하를 방지한 스티프너를 제공함에 있다.

또한, 체결부를 스티프너가 체결되는 브래킷 내측에 끼움 결합되도록 구성하여 스티프너의 충돌 시험 시 스티프너의 회전을 방지한, 스티프너를 제공함에 있다.

본 발명의 차량용 스티프너는, 쿨링모듈 장착부(125)가 구비된 사각형태의 전면 패널(110)과, 헤드램프 장착을 위해 상기 전면 패널(110)의 좌측 및 우측에 구비되는 서포트 패널(130)로 이루어진 차량용 캐리어(100)의 상기 전면 패널(110)의 하단부에 차량 전방측으로 장착되는 분리 형 스티프너(150)에 있어서, 상기 분리 형 스티프너(150)는, 차량 폭 방향을 따라 형성되며, 상기 전면 패널(110)의 차량 전방 측에서 차량 전방으로 일정거리 이격 배치되는 중앙부(151); 및 상기 중앙부(151)의 양단에 각각 결합되며, 차량 폭 방향 외측으로 연장 형성되는 사이드부(152); 를 포함한다.

특히 상기 분리 형 스티프너(150)는, 상기 전면패널(110)에 구비되는 한 쌍의 결합브래킷(160)에 고정되되, 상기 한 쌍의 사이드부(152) 각각의 차량 폭 방향 내측이 상기 한 쌍의 결합브래킷(160) 각각에 고정된다.

또한, 상기 중앙부(151)는, 길이 방향을 따라 중공부가 형성되며, 상기 사이드부(152)는, 상기 중공부에 끼움 결합되도록 차량 폭 방향 내측에 돌출 형성되는, 결합돌기(152a); 를 포함한다.

또한, 상기 결합브래킷(160)은, 차량 전방을 향해 연장 형성된, 수평브래킷(162); 및 상기 수평브래킷(162) 상에 상하 길이방향으로 형성된 스티프너 고정부재(165); 를 포함하고, 상기 사이드부(152)는 상기 고정부재(165)에 끼워지는 결합홀(152b)이 형성되되, 상기 결합홀(152b)의 둘레에는, 상기 결합홀(152b)의 깊이에 대응되는 두께를 갖는 보강 리브(152d)가 단수 또는 복수 개 형성된다.

아울러, 상기 사이드부(152)는, 차량 후방 측으로 연장 형성되는 회전방지돌기(152c)를 포함하며, 상기 수평브래킷(162)은 상기 회전방지돌기(152c)가 안착되되 차량 폭 방향 양측이 고정되도록 차량 폭방향 양측이 상방으로 절곡 형성된다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 차량용 스티프너는, 중앙부와 사이드부에 서로 다른 곡률 적용이 가능함에 따라 범퍼 내부 공간과의 간섭을 최소화하여 스티프너의 단면 커팅에 따른 강성 저하를 방지한 효과가 있다.

또한, 체결부 강성 확보에 따라 충분한 토크로 체결부의 볼트 또는 너트 조임이 가능하여 스티프너의 견고한 고정이 가능한 장점이 있다.

또한, 스티프너의 양측 체결부 회전을 방지하여 보행자 보호 충돌 시험 시 스티프너의 보행자 보호 성능 확보가 용이한 장점이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스티프너가 적용된 차량용 캐리어 사시도
도 2는 종래의 일반적인 스티프너가 적용된 차량용 캐리어의 문제점을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 스티프너가 적용된 차량용 캐리어 사시도
도 4는 본 발명의 스티프너가 적용된 차량용 캐리어의 분해사시도
도 5는 본 발명의 스티프너 분해 사시도
도 6은 본 발명의 스티프너의 사이드부 부분 확대 단면도

도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 분리형 스티프너(150)가 적용된 차량용 캐리어(100)의 전체사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 분리형 스티프너(150)가 적용된 차량용 캐리어(100)의 분해사시도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 캐리어(100)는 상측 수평지지부(121)와 상측 수평지지부(121)의 아래측에 나란하게 배치되는 하측 수평지지부(122)와 상측 및 하측 수평지지부(121, 122)를 연결하는 좌측 및 우측 수직지지부(123, 124)로 이루어져 쿨링모듈 장착부(125)가 구비된 대략 사각틀 형상의 전면 패널(110)과 전면 패널(110)의 좌측 및 우측에 연장 형성되어 헤드램프(미도시) 장착을 위한 헤드램프 공간이 형성된 서포트 패널(130)로 이루어진다. 또한, 전면 패널(110) 상에는 좌측 및 우측 수직지지부(123, 124)에 양단이 고정되는 범퍼빔(140)을 포함하여 이루어질 수 있다.

이때 하측 수평지지부(122) 상에는 차량 전방측으로 분리형 스티프너(150)가 설치된다. 분리형 스티프너(150)는 하측 수평지지부(122)의 양측에 구비된 결합브래킷(160)에 양단이 고정될 수 있다.

특히 분리형 스티프너(150)는 중앙부(151)와, 중앙부(151)의 양측에 결합되는 사이드부(152)를 포함하여 구성될 수 있고, 한 쌍의 사이드부(152) 각각이 결합브래킷(160)에 결합 고정될 수 있다. 보다 상세하게는 결합브래킷(160)은 하측 수평지지부(122)의 상측으로 연장 형성된 수직브래킷(161)과, 수직브래킷(161)의 하단에서 차량 전방측으로 연장 형성된 수평브래킷(162)으로 구성된다. 수평브래킷(162) 상에는 스티프너(150)의 결합을 위한 볼트 또는 나사(165)가 수평브래킷(162)의 상면에서 상방으로 돌출 되며, 위 볼트 또는 나사(165)에 사이드부(152)가 끼워진 상태에서 너트 등을 통해 조임 결합될 수 있다.

이하 분리형 스티프너(150)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 분리형 스티프너(150)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 사이드부(152)의 부분 확대 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 분리형 스티프너(150)는 중앙부(151)의 양단에 한 쌍의 사이드부(152)가 끼움 결합되도록 구성된다. 이때 중앙부(151)는 제조가 용이하고 단가가 저렴한 압출형식으로 제작될 수 있다. 따라서 중앙부(151)는 길이 방향을 따라 내부가 중공된 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 사이드부(152)는 중앙부(151)와 다른 곡률 반경을 갖고, 결합부의 강도가 높고, 캐리어(100) 고정 시 스티프너(150)의 회전을 방지하도록 사출형식으로 제작될 수 있다. 따라서 사이드부(150)는 길이방향 중심 측에 위 중앙부(151)의 중공부에 끼움 결합되는 결합돌기(152a)와, 위 결합브래킷(160)의 볼트 또는 나사(165)에 끼움 결합되는 결합홀(152b)과, 캐리어(100) 고정 시 회전을 방지하기 위해 사이드부(150)에서 차량 후방 측으로 연장 형성되는 회전방지돌기(152c)와, 사이드부(150)의 무게 감소 및 재료 절감을 위해 사이드부(150)의 두께가 감소되도록 살빼기부(152e)를 포함하여 구성된다. 이때, 사이드부(150)는 결합브래킷(160)의 볼트 또는 나사(165)에 끼움결합 시 결합홀(152b)의 둘레에 형성되어 위 볼트 또는 나사(165)에 너트 결합 시 너트의 회전 토크에도 사이드부(152)의 변형을 방지하기 위한 보강리브(152d)를 더 포함한다.

결합돌기(152a)는 사이드부(152)의 직경보다 작게 형성되며, 중앙부(151)의 중공부에 대응되도록 구성되어 결합돌기(152a)가 위 중공부에 끼워짐에 따라 중앙부(151)에 사이드부(152)가 결합 고정되도록 구성된다.

한편, 캐리어(100)의 결합브래킷(160)에는 사이드부(152)가 결합 고정되도록 구성됨에 따라 결합브래킷(160)을 기준으로 차량 외측에는 스티프너(150)의 사이드부(152)가 위치하며, 한 쌍의 결합브래킷(160) 사이에는 스티프너(150)의 중앙부(151)가 위치하도록 구성된다. 이때 사이드부(152) 상에는 위 언급된 회전방지돌기(152c)가 형성되며, 결합브래킷(160)에 사이드부(152) 결합 시 회전방지돌기(152c)가 수평브래킷(162)의 상면에 안착되도록 구성된다. 특히 수평브래킷(162)의 차량 폭방향 양측은 상방으로 연장되도록 절곡 형성됨에 따라 회전방지돌기(152c)가 수평브래킷(162)에 안착될 경우 사이드부(152)의 회전을 방지하게 된다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 캐리어 110 : 전면패널
121 : 상측 수평지지부 122 : 하측 수평지지부
123 : 좌측 수직지지부 124 : 우측 수직지지부
125 : 쿨링모듈장착부
130 : 서포트 패널
150 : 분리 형 스티프너 151 : 중앙부
152 : 사이드부
160 : 결합브래킷

Claims

쿨링모듈 장착부(125)가 구비된 사각형태의 전면 패널(110)과, 헤드램프 장착을 위해 상기 전면 패널(110)의 좌측 및 우측에 구비되는 서포트 패널(130)로 이루어진 차량용 캐리어(100)의 상기 전면 패널(110)의 하단부에 차량 전방측으로 장착되는 분리 형 스티프너(150)에 있어서,
상기 분리 형 스티프너(150)는,
차량 폭 방향을 따라 형성되며, 상기 전면 패널(110)의 차량 전방 측에서 차량 전방으로 일정거리 이격 배치되는 중앙부(151); 및
상기 중앙부(151)의 양단에 각각 결합되며, 차량 폭 방향 외측으로 연장 형성되는 사이드부(152)를 포함하고,
상기 분리 형 스티프너(150)는, 상기 전면 패널(110)에 구비되는 한 쌍의 결합브래킷(160)에 고정되되, 상기 한 쌍의 사이드부(152) 각각의 차량 폭 방향 내측이 상기 한 쌍의 결합브래킷(160) 각각에 고정되고,
상기 결합브래킷(160)은,
차량 전방을 향해 연장 형성된, 수평브래킷(162); 및
상기 수평브래킷(162) 상에 상하 길이방향으로 형성된 스티프너 고정부재(165)를 포함하고,
상기 사이드부(152)는 상기 고정부재(165)에 끼워지는 결합홀(152b)이 형성되되, 상기 결합홀(152b)의 둘레에는, 상기 결합홀(152b)의 깊이에 대응되는 두께를 갖는 보강 리브(152d)가 단수 또는 복수 개 형성된, 차량용 분리 형 스티프너.
쿨링모듈 장착부(125)가 구비된 사각형태의 전면 패널(110)과, 헤드램프 장착을 위해 상기 전면 패널(110)의 좌측 및 우측에 구비되는 서포트 패널(130)로 이루어진 차량용 캐리어(100)의 상기 전면 패널(110)의 하단부에 차량 전방측으로 장착되는 분리 형 스티프너(150)에 있어서,
상기 분리 형 스티프너(150)는,
차량 폭 방향을 따라 형성되며, 상기 전면 패널(110)의 차량 전방 측에서 차량 전방으로 일정거리 이격 배치되는 중앙부(151); 및
상기 중앙부(151)의 양단에 각각 결합되며, 차량 폭 방향 외측으로 연장 형성되는 사이드부(152)를 포함하고,
상기 분리 형 스티프너(150)는, 상기 전면 패널(110)에 구비되는 한 쌍의 결합브래킷(160)에 고정되되, 상기 한 쌍의 사이드부(152) 각각의 차량 폭 방향 내측이 상기 한 쌍의 결합브래킷(160) 각각에 고정되고,
상기 결합브래킷(160)은,
차량 전방을 향해 연장 형성된, 수평브래킷(162); 및
상기 수평브래킷(162) 상에 상하 길이방향으로 형성된 스티프너 고정부재(165)를 포함하고,
상기 사이드부(152)는,
차량 후방 측으로 연장 형성되는 회전방지돌기(152c)를 포함하며,
상기 수평브래킷(162)은 상기 회전방지돌기(152c)가 안착되되 차량 폭 방향 양측이 고정되도록 차량 폭방향 양측이 상방으로 절곡 형성된, 차량용 분리 형 스티프너.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 중앙부(151)는,
길이 방향을 따라 중공부가 형성되며,
상기 사이드부(152)는,
상기 중공부에 끼움 결합되도록 차량 폭 방향 내측에 돌출 형성되는, 결합돌기(152a); 를 포함하는, 차량용 분리 형 스티프너.
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