KR20050069339A - 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조에 관한 것이다.

본 발명은 차체의 양측 후론트 사이드멤버(10) 내측에 횡방향으로 형성된 다수의 핀홈(11)과, 상기 후론트 사이드멤버(10)에 대하여 대향되게 설치되고 상기 핀홈(11)의 수와 동일하게 형성된 다수의 스톱퍼(21)가 상기 핀홈(11)의 내측을 따라 삽입/취출 가능하게 장착된 엑츄에이터(20)와, 상기 엑츄에이터(20)와 연결되고 차량의 후석시트 양쪽에 설치되어 차량 정면 충돌시 차체의 가속도를 측정하여 상기 액츄에이터(20)의 스톱퍼(21)가 단계적으로 작동될 수 있는 있도록 상기 측정된 신호를 엑츄에이터(20)로 보내주기 위한 측정센서(40)와, 상기 측정센서(40)의 인가된 신호에 의해 엑츄에이터(20)의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(30)를 엑츄에이터(20)와 측정센서(40) 사이에 설치하여 된 구조이다.

Description

후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조{STRUCTURE FOR ABSORBING IMPACT ON FRONT SIDE MEMBER}

본 발명은 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조에 관한 것이다.

본 발명은 차량 정면 충돌시 차체의 바디펄스 가속도 값이 피크지점에 이르기 전의 적절한 타이밍에 동작되어 이때 발생되는 충돌에너지를 후론트 사이드멤버가 효율적으로 흡수할 수 있도록 함으로서 전체적인 가속도 분포를 고르게 할 수 있도록 함은 물론 차체의 함몰이 단계적으로 이루어질 수 있도록 하여 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.

종래 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조로는 범퍼와 스테이 그리고 후론트 사이드로 연결되는 3단계의 충격흡수구조와, 보강재에 의해 균일 변형을 유도하는 구조 또한 차체의 두께를 달리하여 충돌에너지를 흡수하는 구조 등이 알려져 있다.

그러나 상기와 같은 구조를 갖춘 차량의 경우 정면 충돌시 도 4에 도시된 바와 같이 전체적인 가속도 분포가 불규칙하며 상기와 같은 차체 펄스에 따라 현재 안전을 위한 구속시스템들 예컨데 에어백, 안전벨트 등이 크게 영향을 받게되기 때문에 피크지점의 구간에서 구속력을 증가시켜 주는 구조로 설계될 수 밖에 없었다.

물론 도 5에서와 도시된 바와 같은 가장 이상적인 바디펄스를 얻기 위해서는 레이아웃이나 중량, 원가 등 많은 것을 고려해야 하는 차체의 형상 설계만으로 위와 같은 결과를 유도하기가 어렵기 때문에 보다 효율적인 충격에너지 흡수구조가 더욱 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 차량 정면 충돌시 차체의 바디펄스 가속도 값이 피크지점에 이르기 전의 적절한 타이밍에 동작될 수 있도록 하여 이때 발생되는 충돌에너지를 후론트 사이드멤버가 효율적으로 흡수할 수 있도록 함으로서 전체적인 가속도 분포를 고르게 할 수 있도록 함은 물론 차체의 함몰이 단계적으로 이루어질 수 있도록 하여 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은 차체의 양측 후론트 사이드멤버 내측에 횡방향으로 형성된 다수의 핀홈과, 상기 후론트 사이드멤버에 대하여 대향되게 설치되고 상기 핀홈의 수와 동일하게 형성된 다수의 스톱퍼가 상기 핀홈의 내측을 따라 삽입/취출 가능하게 장착된 엑츄에이터와, 상기 엑츄에이터와 연결되고 차량의 후석시트 양쪽에 설치되어 차량 정면 충돌시 차체의 가속도를 측정하여 상기 액츄에이터의 스톱퍼가 단계적으로 작동될 수 있는 있도록 상기 측정된 신호를 엑츄에이터로 보내주기 위한 측정센서와, 상기 측정센서의 인가된 신호에 의해 엑츄에이터의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러를 엑츄에이터와 측정센서 사이에 설치하여 된 일련의 구성을 제공함으로서 상기 목적을 달성하고자 한다.

본 발명은 차체의 양측 후론트 사이드멤버(10) 내측에 횡방향으로 형성된 다수의 핀홈(11)과, 상기 후론트 사이드멤버(10)에 대하여 대향되게 설치되고 상기 핀홈(11)의 수와 동일하게 형성된 다수의 스톱퍼(21)가 상기 핀홈(11)의 내측을 따라 삽입/취출 가능하게 장착된 엑츄에이터(20)와, 상기 엑츄에이터(20)와 연결되고 차량의 후석시트 양쪽에 설치되어 차량 정면 충돌시 차체의 가속도를 측정하여 상기 액츄에이터(20)의 스톱퍼(21)가 단계적으로 작동될 수 있는 있도록 상기 측정된 신호를 엑츄에이터(20)로 보내주기 위한 측정센서(40)와, 상기 측정센서(40)의 인가된 신호에 의해 엑츄에이터(20)의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(30)를 엑츄에이터(20)와 측정센서(40) 사이에 설치하여 된 구조이다.

본 발명은 차량 정면 충돌시 발생되는 충돌에너지를 보다 효율적으로 흡수하기 위해 취해진 구성으로서, 차체의 바디펄스 가속도 값이 피크지점에 이르기 전의 적절한 시점에 동작되어 차체의 함몰이 단계적으로 진행되게 함으로서 차체의 과도한 변형을 최소화 함은 물론 승객의 안전을 위한 충분한 공간확보가 가능하도록 한 것이다.

본 발명은 양측 후론트 사이드멤버(10)의 내측에 다수의 핀홈(11)을 횡방향으로 형성하게 되며 핀홈(11)과 핀홈(11)의 간격을 후론트 사이드멤버(10)의 전방에서 후방쪽으로 그 간격을 점차 넓혀가는 형태로 구성하게 된다.

한편 후론트 사이드멤버(10)에 형성된 핀홈(11)에 삽/탈 가능하게 결합되는 스톱퍼(21)는 후론트 사이드멤버(10)에 대향되게 설치되는 솔레노이드 타입의 엑츄에이터(20)에 장착되어 있으며 이역시 상기 핀홈(11)의 수와 동일한 스톱퍼(21)를 보유하고 있다.

상기 엑츄에이터(20)는 차량의 후석시트 양쪽에 설치된 측정센서(40)와 유선으로 연결되어 상기 측정센서(40)에서 측정된 전기적인 신호에 의해 동작되는 바, 엑츄에이터(20)와 측정센서(40)의 중간부위에 콘트롤러(30)를 설치하여 엑츄에이터(20)의 동작은 물론 안전을 위한 유닛의 제어도 함께 이루어질 수 있도록 하고 있다.

이하 본 발명의 작용을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량 정면 충돌시 차체의 바디펄스 가속도 값이 피크지점에 이르기 전의 적절한 타이밍에 동작되어 차체가 일시에 함몰되지 아니하고 차체의 함몰이 유도되도록 하는 충돌에너지 흡수구조를 취하고 있다.

이러한 충돌에너지 흡수구조는 엑츄에이터(20)에 장착된 스톱터의 작동에 의해 이루어지게 되는 바, 강체역할을 하는 스톱퍼(21)가 평상시에는 후론트 사이드멤버(10)의 핀홈(11)에 삽입되어 있는 상태를 유지하게 되나 차량 정면 충돌시 측정센서(40)에서 측정된 가속도가 목표가속도 상한 값에 이르기 전에 전기적인 신호를 콘트롤러(30)쪽으로 인가시켜 주게 되면 후론트 사이드 멤버(10)의 각 핀홈(11)에 삽입된 상태로 결합되어 있는 스톱퍼(21)가 도 2에서와 같이 전방쪽으로부터 차례로 분리되면서 차체의 좌굴을 전방부터 유도하게 되고 이때 아직 해제되지 않은 후방 스톱퍼(21) 부분은 강성이 더욱 높으므로 변형이 되지 않고 그대로 남게 되며 차량 정면 충돌시 강체 역할을 하는 스톱퍼에 단계적인 분리에 의해 후론트 사이드멤버에 가해지는 충격에너지의 흡수에 따른 차체의 변형이 전방으로부터 후방쪽으로 시기 적절하게 단계별로 이루어져 과도한 변형억제, 특히 승객의 가까운 지점 변형 억제에 효과가 있게 되어 차량의 승객 안전공간을 확보하게 되는 것이다.

따라서, 도 5에 도시된 이상적이 바디펄스의 결과가 유사한 도 3의 결과를 나타내게 되게 된다. 그래프중 부호(A)는 첫 번째 노치해제시점, (B)는 스톱퍼 해제작동에 걸리는 시간, (C)는 스톱퍼 해제 전달신호 보내는 시점의 가속도 값을 나타내고 있다.

물론 본 발명은 일반 핀홈(11)이 없는 후론트 사이드멤버(10)에 비해 작동전 강성이 커야하므로 후론트 사이드멤버(10)의 단면계수가 크거나 더욱 단단한 재질로 형성하는 것이 바람직하며 평상시에는 본 발명의 장치가 작동하지 않으므로 저속충돌시 후론트 사이드멤버(10)가 변형되어 수리비가 높아질 가능성도 없음은 물론이다.

본 발명은 차량 정면 충돌시 강체 역할을 하는 스톱퍼에 단계적인 분리에 의해 후론트 사이드멤버에 가해지는 충격에너지의 흡수에 따른 차체의 변형이 전방으로부터 후방쪽으로 시기 적절하게 단계별로 이루어져 과도한 변형억제, 특히 승객의 가까운 지점 변형 억제에 효과가 있게 되어 차량의 승객 안전공간확보가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 평면구성도

도 2는 도 1의 작동상태도

도 3은 본 발명이 적용된 상태에서 차량 정면 충돌시 예상되는 바디펄스를 나타낸 그래프

도 4는 종래 차량 정면 충돌시 변화되는 바디펄스를 나타낸 그래프

도 5는 차량 정면 충돌시 변화되는 이상적인 바디펄스를 나타낸 그래프

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10 : 후론트 사이드멤버 11 : 핀홈

20 : 엑츄에이터 21 : 스톱퍼

30 : 콘트롤러 40 : 측정센서

Claims (2)

1. 차체의 양측 후론트 사이드멤버(10) 내측에 횡방향으로 형성된 다수의 핀홈(11)과, 상기 후론트 사이드멤버(10)에 대하여 대향되게 설치되고 상기 핀홈(11)의 수와 동일하게 형성된 다수의 스톱퍼(21)가 상기 핀홈(11)의 내측을 따라 삽입/취출 가능하게 장착된 엑츄에이터(20)와, 상기 엑츄에이터(20)와 연결되고 차량의 후석시트 양쪽에 설치되어 차량 정면 충돌시 차체의 가속도를 측정하여 상기 액츄에이터(20)의 스톱퍼(21)가 단계적으로 작동될 수 있는 있도록 상기 측정된 신호를 엑츄에이터(20)로 보내주기 위한 측정센서(40)와, 상기 측정센서(40)의 인가된 신호에 의해 엑츄에이터(20)의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(30)를 엑츄에이터(20)와 측정센서(40) 사이에 설치하여 됨을 특징으로 하는 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 양측 후론트 사이드멤버(10)의 내측에 횡방향으로 형성된 핀홈(11)과 스톱퍼(21)의 간격을 후론트 사이드멤버(10)의 전방에서 후방쪽으로 그 간격을 점차 넓혀가는 형태로 구성하여 됨을 특징으로 하는 후론트 사이드멤버의 충격흡수 구조.