KR19980039014A - 자동차 프레임의 충격 흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 프레임의 충격 흡수구조를 개시한다. 개시된 본 발명은, 범퍼에 연결된 프런트 프레임(4)이 중공형의 리어 프레임(5)에 삽입되어 고정된 자동차의 프레임 구조에 있어서, 상기 리어 프레임(5)에 직경이 줄어드는 방향으로 테이퍼부(51, 52, 53)가 수 개소에 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 프레임의 충격 흡수구조

도 1은 일반적인 자동차의 사시도

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 종래의 프레임 구조를 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 따른 프레임의 충격 흡수구조를 나타낸 단면도

도 4는 도 3의 B-B 선을 따라 취한 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 프런트 프레임 5 : 리어 프레임

10 : 제 1 흡수부재 20 : 제 2 흡수부재

30 : 제 3 흡수부재 11, 21, 31 : 흡수부재의 본체부

12, 22 : 흡수부재의 돌출부 51, 52, 53 : 테이퍼부

[발명의 분야]

본 발명은 자동차 프레임의 충격 흡수구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 범퍼에 연결되어 범퍼로부터의 충격이 전달되는 프런트 프레임과 연결된 리어 프레임에 구비되는 충격 흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 범퍼(1)는 일반적인 자동차를 사시도로 나타낸 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 정면과 후면에 설치되어 정면과 후면 충돌시의 충격을 흡수하여 차체 및 탑승자를 보호하기 위한 구조물로서, 외측면을 이루는 우레탄 재질의 범퍼 페이셔(fascia)와, 상기 범퍼 페이셔를 지지하고 프런트 프레임에 고정된 범퍼 스테이 및 상기 스테이와 페이셔 사이에 개재되어 충격 완충 역할을 하는 포움(foam)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 프런트 프레임은 리어 프레임에 삽입식으로 연결되어 있다.

그리고, 상기 스테이는 통상적으로 범퍼 전체의 중량을 감소시키고, 재활용이 가능하며, 제조비용이 많이 소요되지 않는 재질인 알루미늄 압출재가 주로 사용된다.

[종래 기술]

상기와 같이 구성된 종래의 범퍼와 프런트 프레임 및 리어 프레임간의 연결구조가 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도인 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 범퍼(1)에 스테이(2)가 연결되어 있고, 상기 스테이(2)와 범퍼(1) 사이에 완충재인 포움(3)이 개재되어 있다. 또한, 상기 스테이(2)는 프런트 프레임(4)에 볼트(5) 및 너트(6)로 체결되어 있고, 상기 프런트 프레임(4)은 중공형의 리어프레임(5)에 끼워져 고정되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 차량이 정면이나 후면 충돌을 받게 되면, 그 충격 에너지가 범퍼(1), 포움(3) 및 스테이(2)를 통해서 전달되면서 완화되고, 다시 프런트 프레임(4)을 거쳐 리어 프레임(5)으로 전달된다. 이때, 프런트 프레임(4)은 리어 프레임(5)의 내부로 진입하면서 리어 프레임(5)을 약간 변형시키게 된다. 이러한 변형동작으로 다시 한 번 충격 에너지가 완화된다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그러나, 프런트 프레임(4)과 리어 프레임(5)간의 종래의 연결구조는 프런트 프레임(4)이 리어 프레임(5)의 내부로 단순히 삽입되어 고정되어 있기 때문에 충돌에 의하여 프런트 프레임(4)이 리어 프레임(5)내로 진입하기만 하므로 충격 에너지를 완화시키기에는 불충분하고, 특히 범퍼에서 충격 에너지가 어느 정도 완화되지만 탑승자의 안전을 보장하기에는 충분하지가 못하여 프런트 프레임(4)을 통해 리어 프레임(5)으로 전달된 충격 에너지의 거의 대부분이 완화되지 못한 상태로 탑승자에게 전달되어 탑승자가 크게 부상을 당하거나, 심지어는 소중한 생명을 잃는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 프레임 구조로 인해 야기되는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 리어 프레임에 프런트 프레임으로부터 전달되는 충격 에너지를 완화할 수 있는 구조를 형성하여 탑승자의 안전을 확보할 수 있는 자동차 프레임의 충격 흡수구조를 제공하는데 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 범퍼에 연결된 프런트 프레임이 중공형의 리어 프레임에 삽입되어 고정된 자동차의 프레임 구조에 있어서, 상기 리어 프레임에 직경이 줄어드는 방향으로 테이퍼부가 수 개소에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 각 테이퍼부가 형성된 리어 프레임의 내부에 충격 에너지를 흡수하는 부재가 순차적인 배열로 설치되고, 또한 상기 흡수부재는 테이퍼부에 끼워지도록 테이퍼부의 형상과 대응되는 형상으로 이루어진 본체부와, 상기 본체부의 일면에서 테이퍼 형성방향으로 일체로 형성된 돌출부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 데이퍼부 및 흡수부재는 3개소 및 3개로 구비되는 것이 바람직하다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 프런트 프레임이 리어 프레임의 테이퍼부로 진입하면서 테이퍼부가 큰 변형을 일으키게 되고, 이러한 변형동작에 의해 충격 에너지가 크게 완화되며, 아울러 수 개의 흡수부재에 의해 충격이 흡수되어 탑승자에게 가해지는 충격 에너지를 크게 저감시킬 수가 있게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 프레임 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 B-B 선을 따라 취한 단면도이다.

본 실시예의 구성을 설명함에 있어서, 종래와 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복설명은 생략하고, 또한 동일부번을 사용한다.

도 3에 도시된 바와같이, 범퍼는 범퍼 페이셔(1)와, 상기 범퍼 페이셔(1)를 지지하고 프런트 프레임(4)에 고정된 스테이(2) 및 상기 스테이(2)와 범퍼 페이셔(1) 사이에 개재된 포움(3)으로 구성되어 있다. 상기 프런트 프레임(4)은 중공형의 리어 프레임(5)에 일부분이 삽입되어 고정되어 있다.

상기 리어 프레임(5)에는 단면이 점진적으로 줄어드는 방향으로 수 개소, 본 실시예에서는 3개소에 테이퍼부(51, 52, 53)가 형성된다. 상기 각 테이퍼부(51, 52, 53)가 형성된 리어 프레임(5)의 내부에 충격을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진 제 1, 제 2, 및 제 3 흡수부재(10, 20, 30)가 설치된다. 상기 각 흡수부재(10, 20, 30)의 재질은 발포제인 포움인 것이 바람직하다.

상기 각 흡수부재(10, 20, 30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 테이퍼부(51, 52, 53)에 끼워지도록 단면이 사다리꼴 형상인 본체부(11, 21, 31)와, 상기 본체부(11, 22, 31)에서 테이퍼 형성방향을 따라 도 3에 도시된 바와 같은 일체로 형성된 돌출부(12, 22)로 구성된다. 즉, 마지막에 배치된 제 3 흡수부재(30)의 본체부(31)에는 후방에 접촉될 다른 부재가 없으므로 돌출부가 형성되지 않는다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다. 자동차가 정면이나 후면 충돌사고가 발생되면, 그 충격 에너지가 페이셔(1), 포움(3) 및 스테이(2)로 순차적으로 전달되면서 완화된다. 여분의 충격 에너지는 프런트 프레임(4)으로 전달되어 프런트프레임(4)은 리어 프레임(5)의 내부로 진입하게 된다.

이때, 프런트 프레임(4)이 리어 프레임(5)의 테이퍼부(51, 52, 53)로 진입하면서 테이퍼부(51, 52, 53)가 단면적이 늘어나는 방향으로 변형되면서 2차적으로 충격 에너지가 완화된다.

또한, 프런트 프레임(4)은 제 1 흡수부재(10)의 본체부(11)에 충돌하게 되어 제 1 흡수부재(10)의 돌출부(12)가 제 2 흡수부재(20)의 본체부(21)에, 제 2 흡수부재(20)의 돌출부(22)가 제 3 흡수부재(30)의 본체부(31)에 순차적으로 충돌하게 되어, 충격 에너지가 크게 완화된다.

[발명의 효과]

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 범퍼로부터 프런트 프레임(4)으로 전달된 충격 에너지는 리어 프레임(5)에 형성된 테이퍼부(51, 52, 53)의 변형동작에 의해 완화되고, 또한 제 1, 제 2 및 제 3흡수부재(10, 20, 30)에 의해 다시 완화되므로 탑승자에게 가해지는 충격에너지를 크게 저감시킬 수가 있게 된다. 따라서, 탑승자의 안전성이 크게 향상된다.

기타, 본 발명은 상기의 실시예에 한정하는 것은 아니며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (5)

1. 범퍼에 연결된 프런트 프레임이 중공형의 리어 프레임에 삽입되어 고정된 자동차의 프레임 구조에 있어서, 상기 리어 프레임에 직경이 줄어드는 방향으로 테이퍼부가 수 개소에 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 프레임의 충격 흡수구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 테이퍼부가 형성된 리어 프레임의 내부에 충격 에너지를 흡수하는 부재가 순차적인 배열로 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 프레임의 충격 흡수구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 흡수부재는 테이퍼부에 끼워지도록 테이퍼부의 형상과 대응되는 형상으로 이루어진 본체부와, 상기 본체부의 일면에서 테이퍼 형성방향으로 일체로 형성된 돌출부로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 프레임의 충격 흡수구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수부재는 발포체인 포음인 것을 특징으로 하는 자동차 프레임의 충격 흡수구조.
5. 제 l 항에 있어서, 상기 테이퍼부 및 흡수부재는 3개소 및 3개로 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 프레임의 충격 흡수구조.