KR19980033438U

KR19980033438U - Shock Absorber of Automobile Front Side Member

Info

Publication number: KR19980033438U
Application number: KR2019960046347U
Authority: KR
Inventors: 김기창
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-07
Filing date: 1996-12-07
Publication date: 1998-09-05

Abstract

본 고안은 자동차의 프론트 사이드 멤버와 범퍼 빔의 사이에 위치하는 주름관과 유체 실린더를 이용하여 정면충돌시의 충격을 능동적으로 흡수하면서 프론트 사이드 멤버의 변형을 어코디언형으로 유도할 수 있도록한 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치에 관한 것으로, 소정간격으로 형성되는 다수개의 둘레홈(31)을 갖는 주름관(32)을 프론트 사이드 멤버(33)의 앞단에 길이방향으로 설치하고, 상기 주름관(32)의 내부에 위치하고 내부에 유체(34)를 수용하는 실린더 튜브(35)의 양단에 미끄럼결합되는 가동측 피스톤 파이프(36)와 지지측 피스톤 파이프(37)중 가동측 피스톤 파이프(36)는 범퍼 빔(38)에 설치하며, 지지측 피스톤 파이프(37)는 상기 프론트 사이드 멤버(33)와 주름관(32)의 사이에 설치하여 구성된 것이다.The present invention utilizes a corrugated pipe and a fluid cylinder positioned between the front side member of the vehicle and the bumper beam to actively absorb the impact during frontal collision while inducing the deformation of the front side member to the accordion type. The shock absorbing device of the side member, the corrugated pipe (32) having a plurality of peripheral grooves (31) formed at predetermined intervals in the longitudinal direction at the front end of the front side member (33), The movable side piston pipe 36 of the movable side piston pipe 36 and the support side piston pipe 37 which are located therein and is slid to both ends of the cylinder tube 35 containing the fluid 34 therein is a bumper beam 38. ), And the support side piston pipe (37) is installed between the front side member (33) and the corrugated pipe (32).

Description

Shock Absorber of Automobile Front Side Member

본 고안은 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 프론트 사이드 멤버와 범퍼 빔의 사이에 위치하는 주름관과 유체 실린더를 이용하여 정면충돌시의 충격을 능동적으로 흡수하면서 프론트 사이드 멤버의 변형을 어코디언형으로 유도할 수 있도록한 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing device of a front side member of a vehicle, and more particularly, by using a corrugated pipe and a fluid cylinder positioned between the front side member of a vehicle and a bumper beam to actively absorb a shock during frontal collision. The present invention relates to a shock absorbing device for a front side member of a vehicle, which enables the deformation of the side member to be accordion type.

자동차 충돌사고는 인간이 자동차 문명을 발전시킨 이래 누려온 편의성의 대가이기 때문에 많은 사람들이 충돌사고시 승객의 사망과 상해를 기술적으로 감소시키기 위해 여러 가지 노력을 기울여 왔다. 하지만 지금까지 개발·적용된 충돌안전대책의 내용을 살펴보면, 주로 승용차의 정면 충돌시의 승객상해를 감소시키는데 치중되어 왔다는 것을 알 수 있다. 충돌사고 가운데 가장 빈번히 발생하고 승객에게 가장 치명적인 상해를 가장 많이 입혔던 사고가 정면충돌사고였기 때문이다. 물론 측면충돌안전을 위해서도 다소의 노력을 해오기는 했지만, 정면충돌안전대책에 비하면 그 성과가 미미하여, 승용차 충돌사고로 인한 사망자 중 측면충돌사고에 의한 사망자의 비율이 매년 증가해 왔다. 이에 미국의 국가도로교통안전국(NHTSA)은 해마다 증가해 가는 측면충돌사고시의 승객사망과 상해를 감소시키기 위해, 수년에 걸친 연구 끝에 승용차의 측면충돌안전성능에 관한 더욱 강화된 법규를 발표하였다.Since car crashes are the price of convenience that humans have enjoyed since the development of car civilization, many people have made various efforts to technically reduce the death and injury of passengers in a crash. However, the contents of the collision safety measures that have been developed and applied so far have been mainly focused on reducing passenger injuries in the frontal collision of passenger cars. The most frequent accidents and the most fatal injuries to passengers were head-on collisions. Of course, some efforts have been made for side collision safety, but the results are insignificant compared to the front collision safety measures, and the proportion of deaths caused by side collision accidents has increased every year. The National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) of the United States has issued more stringent regulations on the safety of side collision safety in passenger cars after years of research to reduce the number of passenger deaths and injuries in the event of a year-on-year crash.

차체 중에서도 특히 프레임(frame 또는 side rail)은 자동차가 변형되면서 충돌에너지를 흡수하는 데에 가장 큰 역할을 하는 부품이다. 프레임은 좌우 2개가 있는데 엔진지지 및 차체 전반부의 골격 역할도 동시에 하고 있다. 프레임이 흡수하는 에너지의 양은 단면의 특성(단면의 크기, 형상, 판 두께 및 재질)과 프레임의 변형모드(mode)에 의해 좌우된다.In particular, the frame (frame or side rail) is the component that plays a major role in absorbing collision energy as the vehicle is deformed. The frame has two left and right sides, and also serves as a skeleton for the engine support and the front half of the body. The amount of energy absorbed by the frame depends on the characteristics of the cross section (size, shape, plate thickness and material of the cross section) and the deformation mode of the frame.

일정중량과 일정단면을 갖는 프레임의 에너지흡수량을 크게 하기 위해서는 항복응력이 높은 고장력강을 사용하는 방법과 프레임의 변형이 어코디언(accordion) 형태로 일어나도록 설계하는 방법이 있는데 후자의 경우가 훨씬 효과적이라고 할 수 있다.In order to increase the energy absorption of a frame with a certain weight and a certain cross section, there are a method of using high tensile strength steel with high yield stress and a method of designing the deformation of the frame to be accordion type. It can be said.

즉, 충돌시 중간에서 꺾임이 발생하여 굽힘형으로 되면 압축하중이 급속히 감소되어 흡수되는 에너지의 총량이 적어진다. 이 경우 재질의 대체나 판두께 상승도 큰 효과를 낼 수 없으며, 가장 효과적인 방법은 어코디언형으로 변형되게 유도해 충돌 중 높은 압축하중을 계속 유지시키는 것이다. 이러한 프레임을 구성하는 프론트 사이드 멤버의 한예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In other words, if the bending occurs in the middle of the impact and the bending type, the compressive load is rapidly reduced to reduce the total amount of energy absorbed. In this case, the substitution of material and the increase of sheet thickness cannot have a great effect, and the most effective method is to induce the accordion deformation to maintain the high compressive load during the collision. An example of a front side member constituting such a frame will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도1에 나타낸 바와 같이 ㄷ자 모양으로 형성되어 있는 인너 패널(11)과 아우터 패널(12)에 플랜지부(11a)(12a)를 형성하고, 그 플랜지부(11a)(12a)를 서로 맏대어 용접한 것으로 사이에는 공간이 형성된 폐단면모양을 하고 있다. 그리고 그 인너 패널(11)과 아우터 패널(12)의 사이에는 강도보강을 위해 보강패널(13)이 설치되어 있는 구조로 되어 있다.As shown in Fig. 1, flange portions 11a and 12a are formed on the inner panel 11 and the outer panel 12 which are formed in a U-shape, and the flange portions 11a and 12a are mutually formed. They are welded to form a closed cross section with a space formed between them. The reinforcing panel 13 is provided between the inner panel 11 and the outer panel 12 for strength reinforcement.

그러나 이와 같은 종래의 프론트 사이드 멤버(14)는 정면충돌시 정적인 구조물에 의존하여 충격을 흡수할 수 있도록 되어 있기 때문에 충격흡수과정에서 프레임과 차체에 지지되면서 차내의 승객에게 큰 충격을 전하게 되는 문제점을 가지고 있었으며, 영구적인 변형을 가져와 수리비 부담을 안게 되는 문제점을 가지고 있었다.However, the conventional front side member 14 has a problem in that it is supported by the frame and the body in the shock absorbing process because it is able to absorb the impact depending on the static structure during the frontal collision to deliver a big shock to the passengers in the vehicle It had a problem in that it brought a permanent deformation and the burden of repair costs.

또한, 프론트 범퍼로부터 전해지는 초기의 강한 충격을 프론트 사이드 멤버가 그대로 받게 되어 있으므로, 엔진룸내의 각종 부품과 프론트 휠과의 간섭을 피하기 위하여 프론트 사이드 멤버에 만들어 놓은 절곡된 모양의 포밍부에서 꺾임이 발생되어 압축하중이 급속하게 감소되는 문제점을 가지고 있었다.In addition, since the front side member receives the initial strong impact transmitted from the front bumper as it is, the bent portion of the bent shape formed on the front side member to avoid interference with various parts in the engine room and the front wheel There was a problem that the compression load is rapidly reduced.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 정면충돌시 프론트 사이드 멤버의 충격흡수도를 보다 높일 수 있는 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치를 제공함에 있다.The present invention is made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a shock absorbing device of the front side member of the vehicle to increase the shock absorbency of the front side member in the event of a frontal collision.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 소정간격으로 형성되는 다수개의 둘레홈을 갖는 주름관을 프론트 사이드 멤버의 앞단에 길이방향으로 설치하고, 상기 주름관의 내측에 위치하고 내부에 유체를 수용하는 실린더 튜브의 양단에 미끄럼결합되는 가동측 피스톤 파이프와 지지측 피스톤 파이프중 가동측 피스톤 파이프는 범퍼 빔에 설치하며, 지지측 피스톤 파이프는 상기 프론트 사이드 멤버와 주름관의 사이에 설치하여 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a corrugated pipe having a plurality of circumferential grooves formed at predetermined intervals in the longitudinal direction at the front end of the front side member, and located at the inner side of the corrugated pipe and both ends of the cylinder tube for receiving fluid therein Among the movable side piston pipe and the supporting side piston pipe which are slid to the movable side piston pipe, the movable side piston pipe is installed in the bumper beam, and the supporting side piston pipe is installed between the front side member and the corrugated pipe to provide the shock absorbing device of the vehicle front side member. .

도 1 은 종래 자동차 프론트 사이드 멤버의 구조를 보이는 단면도1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional vehicle front side member

도 2 는 본 고안에 따른 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치의 구성을 보이는 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the shock absorbing device of the vehicle front side member according to the present invention

도 3 은 본 고안에 따른 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치의 구성을 보이는 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the shock absorbing device of the vehicle front side member according to the present invention

*도면의 주요부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Main Parts

31:둘레홈 35:실린더 튜브31: Circumference 35: Cylinder tube

32:주름관 36:가동측 피스톤 파이프32: wrinkle pipe 36: movable side piston pipe

33:프론트 사이드 멤버 37:지지측 피스톤 파이프33: front side member 37: support side piston pipe

34:유체 38:범퍼 빔34: Fluid 38: Bumper beam

도2는 본 고안에 따른 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치의 구성을 보이는 단면도이고, 도3은 본 고안에 따른 자동차 프론트 사이드 멤버의 충격흡수장치의 구성을 보이는 분해사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 소정간격으로 형성되는 다수개의 둘레홈(31)을 갖는 주름관(32)을 프론트 사이드 멤버(33)의 앞단에 길이방향으로 설치하고, 상기 주름관(32)의 내측에 위치하고 내부에 유체(34)를 수용하는 실린더 튜브(35)의 양단에 미끄럼결합되는 가동측 피스톤 파이프(36)와 지지측 피스톤 파이프(37)중 가동측 피스톤 파이프(36)는 범퍼 빔(38)에 설치하며, 지지측 피스톤 파이프(37)는 상기 프론트 사이드 멤버(33)와 주름관(32)의 사이에 설치하여 구성하였다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the shock absorbing device of the vehicle front side member according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the shock absorbing device of the vehicle front side member according to the present invention, as shown A corrugated pipe 32 having a plurality of circumferential grooves 31 formed at predetermined intervals is installed in the longitudinal direction at the front end of the front side member 33, and the fluid 34 is disposed inside the corrugated pipe 32. The movable side piston pipe 36 of the movable side piston pipe 36 and the supporting side piston pipe 37 which are slid to both ends of the cylinder tube 35 to receive is installed in the bumper beam 38, and the supporting side piston pipe 37 ) Was installed between the front side member 33 and the corrugated pipe 32.

상기 주름관(32)은 앞단이 개방되어 상기 가동측 피스톤 파이프(36)가 자유롭게 출입할 수 있는 형태이며, 그 반대쪽 단부에는 상기 프론트 사이드 멤버(33)와의 결합을 위한 플랜지(32a)가 형성되어 있고, 그 둘레에는 예컨대, 반원형의 모양을 하는 둘레홈(31)이 등간격으로 형성되어 있다.The corrugated pipe 32 has a form in which the front end is opened so that the movable side piston pipe 36 can freely move in and out, and at the opposite end thereof, a flange 32a for engaging with the front side member 33 is formed. In the circumference, for example, a circumferential groove 31 having a semicircular shape is formed at equal intervals.

그리고 상기 실린더 튜브(35)는 양단이 개방되어 상기 가동측 피스톤 파이프(36)와 지지측 피스톤 파이프(37)가 각각 섭동하능하게 삽입되어 있으며, 그 내부에는 예컨대, 오일과 같은 다소 점성이 높은 유체(34)를 충전하였고, 그 둘레는 상기 주름관(32)의 내벽에 접촉되면서 레이디얼 방향으로 유동되는 것을 방지하는 동시에 축방향으로는 자유롭게 움직일 수 있도록 구성하였다.In addition, the cylinder tube 35 is open at both ends, and the movable piston pipe 36 and the support piston pipe 37 are perturbably inserted therein, and inside thereof, a highly viscous fluid such as oil ( 34), the circumference was configured to be freely moved in the axial direction while preventing the flow in the radial direction while contacting the inner wall of the corrugated pipe (32).

또한, 상기 가동측 피스톤 파이프(36)와 지지측 피스톤 파이프(37)는 각각 일단이 폐쇄되어 있으며, 타단에는 상기 범퍼 빔(38)과, 프론트 사이드 멤버(33)에 용접하기 위한 플랜지(36a)(37a)가 각각 형성되어 있다.In addition, one end of each of the movable piston pipe 36 and the supporting piston pipe 37 is closed, and at the other end, a flange 36a for welding the bumper beam 38 and the front side member 33 ( 37a) are formed respectively.

도면중 미설명 부호 40은 상기 범퍼 빔(38)에 가동측 피스톤 파이프(36)를 고정하기 위한 볼트를 나타낸 것이다.In the figure, reference numeral 40 denotes a bolt for fixing the movable side piston pipe 36 to the bumper beam 38.

이하 본 고안의 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 첨부도면 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 차량이 정면충돌을 일으키게 되면, 충격이 범퍼 빔(38)을 통해 프론트 사이드 멤버(33)로 전해지려고 하나 그 전에 범퍼 빔(38)과 프론트 사이드 멤버(33)의 사이에 위치하는 주름관(32)이 축방향으로 압축변형되면서 충격을 1차로 흡수하게 되고, 곧이어 주름관(32)의 내측에 위치하는 실린더 튜브(35)내의 유체(34)가 압축되면서 충격을 2차로 흡수하게 된다.First, as shown in FIGS. 2 and 3, when the vehicle causes a frontal collision, an impact is transmitted to the front side member 33 through the bumper beam 38, but before the bumper beam 38 and the front. The corrugated pipe 32 positioned between the side members 33 absorbs the shock primarily while compressively deforming in the axial direction, and then the fluid 34 in the cylinder tube 35 located inside the corrugated pipe 32 is As it is compressed, the shock is absorbed secondarily.

즉, 주름관(32)은 후방측으로 밀리는 범퍼 빔(38)의 움직임에 추종하는 가동측 피스톤 파이프(36)의 움직임에 따라 앞단이 후방측으로 밀리면서 압축되고, 둘레에 형성되어 있는 여러개의 둘레홈(31)이 축방향으로 접히면서 어코디언형으로 변형되어 충격을 최대한으로 흡수하는 것이며, 실린더 튜브(35)는 프론트 사이드 멤버(33)에 지지되어 있는 지지측 피스톤 파이프(37)에 의해 내부의 유체(34)가 저지되면서 후방측으로 밀리는 가동측 피스톤 파이프(36)에 의해 압축되어 유체의 탄성력으로 충격을 흡수하는 것이다.That is, the corrugated pipe 32 is compressed while the front end is pushed to the rear side according to the movement of the movable piston pipe 36 which follows the movement of the bumper beam 38 pushed to the rear side, and has a plurality of circumferential grooves formed on the periphery ( 31 is axially folded and deformed into an accordion shape to absorb shock to the maximum, and the cylinder tube 35 is formed by the support side piston pipe 37 supported by the front side member 33. It is compressed by the movable side piston pipe 36 pushed to the rear side while being blocked 34 and absorbs the impact by the elastic force of the fluid.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 동적인 유체 실린더를 적용하였으므로 충격을 흡수하는 과정에서 승객에게 전해지는 충격을 최소화 할 수 있게 되고, 경충돌시에 주름관의 변형만을 발생시킬 수 있으므로 프론트 사이드 멤버의 수리비를 절감할 수 있게 되며, 충격이 비교적 큰 초기충격을 프론트 사이드 멤버가 받기 전에 주름관과 유체의 탄성에 의해 흡수되도록 구성되어 있으므로 프론트 사이드 멤버의 꺾임을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention employs a dynamic fluid cylinder, thereby minimizing the impact transmitted to the passenger in the process of absorbing the shock, and can only cause the deformation of the corrugated pipe during a collision. It is possible to reduce the impact, and is configured to be absorbed by the elasticity of the corrugated pipe and the fluid before the front side member receives a relatively large initial impact, there is an effect that can prevent the bending of the front side member.

Claims

A corrugated pipe 32 having a plurality of circumferential grooves 31 formed at predetermined intervals is installed in the longitudinal direction at the front end of the front side member 33, and the fluid 34 is disposed inside the corrugated pipe 32. The movable side piston pipe 36 of the movable side piston pipe 36 and the supporting side piston pipe 37 which are slid to both ends of the cylinder tube 35 to receive is installed in the bumper beam 38, and the supporting side piston pipe 37 ) Is a shock absorbing device of the vehicle front side member, characterized in that configured to be installed between the front side member 33 and the corrugated pipe (32).