KR20080017426A

KR20080017426A - 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물

Info

Publication number: KR20080017426A
Application number: KR1020087000002A
Authority: KR
Inventors: 마리오 리스트; 울프강 페드로티
Original assignee: 다임러 아게
Priority date: 2005-07-23
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-02-26
Also published as: EP1907263A1; CA2616050A1; BRPI0613992A2; JP2009502601A; WO2007012401A1; CN101228060A; US20090102236A1; DE102005034469A1

Abstract

본 발명은 차량(4)의 종방향으로 전방 크래쉬 영역(6)과 후방 크래쉬 영역(8)을 포함하는, 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물(2)에 관한 것이다. 전방 크래쉬 영역(6)과 후방 크래쉬 영역(8)은 차량(4)의 종방향에 대해 가로 방향으로 연장된 공간적으로 개재된 중간 구조물(10)에 의해 상호 연결되어 전방 크래쉬 영역(6)으로 가해진 힘이 중간 구조물(10)에 의해 후방 크래쉬 영역(8)으로 전달될 수 있다.

Description

상용 차량용 전방-단부 차량 구조물{FRONT-END VEHICLE STRUCTURE FOR A COMMERCIAL VEHICLE}

본 발명은 차량의 종방향으로 전방 크래쉬 영역과 후방 크래쉬 영역을 포함하는, 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물에 관한 것이다.

이러한 타입의 차량의 전방-단부 구조물은 예를 들어 DE 102 54 693 A1호에 공개된다. 전방 크래쉬 영역은 범퍼와 2개의 크래쉬 박스 부품을 포함한다. 후방 크래쉬 영역은 상용 차량의 프레임 구조물의 일부분을 형성하는 2개의 측면 부재를 포함한다. 크래쉬 영역들은 차량의 종방향으로 실질적으로 연장된 복수의 연결 지지부에 의해 상호 연결되며, 이들 중 한 연결 지지부는 크래쉬-박스 부품을 측면 부재로 연결하기 위해 제공된다.

트럭과 버스용 하부 보호부는 DE 101 30 637 A1호에 공개된다. 전방 크래쉬 영역은 범퍼와 2개의 오버행 지지부(overhanging support)를 가진다. 상기 오버행 지지부들은 코너 플레이트에 의해 차량 프레임으로 연결된다. 차량 프레임은 측면 부재와 십자형 보강부를 가진다.

사용 차량용 운전석 캡의 후방 크래쉬 영역은 2개의 중공-프로파일 캐리어를 포함하는 지지 구조물로써 구성되며, 이는 DE 103 36 200 A1호에 공개된다. 전방 크래쉬 영역은 2개의 중공-프로파일 캐리어 사이에서 상부로 연장된 크래쉬 요소에 의해 형성된다.

DE 38 27 923 A1호는 차량용 프레임을 공개하며, 여기서 전방 크래쉬 영역은 크로스-부재에 의해 형성된다. 후방 크래쉬 영역은 차량 프레임의 2개의 측면 프레임에 의해 형성된다. 각각의 측면 부재들은 V-형태로 전방으로 연장된 지지 요소에 의해 전방 크래쉬 영역의 크로스-부재로 연결된다.

공지된 전방-단부 차량 구조물에 따라, 충돌 시 발생되는 충격력은 전방 크래쉬 영역으로 전달될 수 있다. 높은 충격력의 경우, 전방 크래쉬 영역뿐만 아니라 후방 크래쉬 영역이 변형된다. 이 경우, 한 크래쉬 영역의 변형 가능한 부품은 그 외의 다른 크래쉬 영역의 변형 가능한 부품으로 각각 연결된다.

이로부터, 본 발명의 목적은 매우 폭넓게 독립적인, 즉 개별적인 기준에 따르는 전방 및 후방 크래쉬 영역을 설계할 수 있는 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물을 제조하는 데 있다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 구현될 수 있으며, 전방 및 후방 크래쉬 영역은 차량의 종방향에 대해 실질적으로 가로 방향으로 연장된 공간적으로 개재된 중간 구조물에 의해 상호 연결되며, 이에 따라 전방 크래쉬 영역으로 가해진 힘은 중간 구조물에 의해 후방 크래쉬 영역으로 전달될 수 있다.

본 명세서에 기술된 "크래쉬 영역"은 변형에 의해 에너지를 분산시키기 위하여 차량의 종방향으로 적어도 부분적으로 변형 가능한 하나 이상의 부품으로부터 형성된 3차원 구조물을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 크래쉬 영역들 사이에 배열된 중간 구조물로 인해, 전방 크래쉬 영역은 후방 크래쉬 영역에 대해 매우 독립적으로 설계될 수 있다. 반면, 종래 기술에 공지된 구조물에서, 전방 및 후방 크래쉬 영역의 크래쉬 구조물들은 서로 직접적으로 연결되지만 본 발명에 따르는 전방 크래쉬 구조물과 후방 크래쉬 구조물들은 차량의 종방향에 대해 실질적으로 가로방향으로 연장된 중간 구조물에 의해 서로 결합 해제된다.

본 발명에 따르는 전방-단부 차량 구조물로 인해 전방 크래쉬 영역은 후방 크래쉬 영역에 대해 다양한 상태로 설계될 수 있다. 따라서, 전방 크래쉬 영역은 승용차 또는 보행자와 같은 상대적으로 약한 사고 상대물과 충돌 시 상대적으로 용이하게 변형될 수 있으며, 이에 따라 사고 상대물은 상대적으로 강한 전방 크래쉬 영역에 비해 보다 우수하게 보호될 수 있다. 예를 들어 상용 차량과 충돌시와 같이 높은 충돌 에너지를 흡수하기 위하여, 전방 크래쉬 영역보다 실질적으로 강성을 가지도록 설계된 후방 크래쉬 영역이 변형될 수 있다.

종방향으로 변형 가능한 후방 크래쉬 영역과 전방 크래쉬 영역의 요소들은 중간 구조물로 각각 연결된다. 이에 따라 전방 크래쉬 영역으로 가해진 힘은 후방 크래쉬 영역으로 직접적으로 전달되지 않지만 중간 구조물에 의해 전달된다. 이 경우, 전방 및 후방 크래쉬 영역의 크래쉬 요소들은 차량의 횡방향으로 서로 오프셋 설정될 수 있습니다. 이에 따라 크래쉬 요소들은 종래 기술에 공지된 바와 같이 차량의 종방향으로 서로 정렬될 필요가 없다.

본 발명의 선호되는 실시예에 따라서, 중간 구조물은 단일의 부분으로 형성된다. 중간 구조물은 예를 들어 크로스-부재에 의해 형성된다. 크로스-부재는 전방 크래쉬 영역과 후방 크래쉬 영역을 서로 분리시키기 위해 제공될 수 있다. 게다가 차량 구조물의 강성은 크로스-부재에 따라 구현될 수 있다.

본 발명의 선호되는 실시예에 따라서, 전방 크래쉬 영역은 크래쉬 박스의 형태인 크래쉬 요소를 가진다. 이러한 크래쉬 박스는 변형을 통해 에너지를 분산시키기 위하여 차량 프레임 구조물에 비해 용이하게 변형될 수 있다. 충돌 시, 크래쉬 박스의 강성이 과도하면 사고 상대자에 대한 가속도 값이 보다 높아진다.

전방 크래쉬 영역은 용이하게 변형 가능한 유닛, 특히 라디에이터를 장착하기 위해 제공될 수 있다. 이에 따라 에너지 분산은 특정 설계된 크래쉬 요소에 의해서 뿐만 아니라 상용 차량의 전방 영역에 배열된 추가적인 유닛에 의해 구현될 수 있다.

전방 크래쉬 영역이 중간 구조물에 탈착 가능하게 연결된다면, 상용 차량은 상대적으로 작은 충격력으로 충돌된 후 새로운 크래쉬 영역으로 교체하거나 중간 구조물로부터 전방 크래쉬 영역을 제거함으로써 수리될 수 있다.

후방 크래쉬 영역이 상용 차량의 새시 요소에 의해 형성된 크래쉬 구조물을 가진다면, 전방 크래쉬 영역으로 가해진 힘들은 중간 구조물에 의해 상용 차량의 프레임에 비해 보다 용이하게 변형될 수 있는 크래쉬 영역으로 전달될 수 있다. 이와 같은 방법으로 충돌 시 발생되는 피크 가속도(peak acceleration)가 최소화될 수 있다.

후방 크래쉬 영역의 크래쉬 구조물 및/또는 전방 크래쉬 영역의 크래쉬 요소들은 차량의 종방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 전방 충돌 시 발생되는 충격력은 최적화된 방법으로 분산될 수 있다.

추가적으로 전방 크래쉬 영역의 변형 저항(deformation resistance)은 후방 크래쉬 영역의 변형 저항보다 작다. 이와 같은 방식으로, 사고 대상자에 대한 파트너 보호(partner protection)가 개선될 수 있다.

중간 구조물의 변형 저항이 전방 크래쉬 영역의 변형 저항보다 크다면, 오직 전방 크래쉬 영역만이 완전히 변형되었을 때 후방 크래쉬 영역이 변형되기 시작한다. 이에 따라 수리가 용이한 전방-단부 차량 구조물(repair-friendly front-end vehicle structure)이 형성될 수 있다.

전방 크래쉬 영역은 승용차의 형태인 사고 상대물의 충돌 높이에 대응하여 차량의 높이에 대해 상대적으로 낮은 영역에 배열될 수 있다. 이에 따라 상대적으로 약한 사고 상대물의 파트너 보호가 개선될 수 있다.

추가적으로 또는 선택적으로, 전방 크래쉬 영역은 상용 차량의 형태인 사고 상대물의 충돌 높이에 대응하여 차량의 높이에 대해 상대적으로 높은 영역에 배열될 수 있다. 이에 따라 충돌 에너지가 사용 차량(commercial vehicle) 또는 버스와 충돌되는 단계에서 분산될 수 있다.

본 발명의 추가적으로 선호되는 형상과 세부 사항은 하기 기술 내용에 따라 명확해지며, 본 발명은 도면에 도시된 실례의 실시예에 따라 보다 상세히 기술되고 설명된다.

도 1은 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물의 하위 구조물을 도시하는 도면.

도면부호 2로 도시된 전방-단부 차량 구조물(front-end vehicle structure)은 차량(4)의 종방향에 대해 실질적으로 대칭 구조로 형성된다.

전방-단부 차량 구조물(2)은 차량(4)의 종방향으로 전방 크래쉬 영역(front crash zone, 6)과 후방 크래쉬 영역(rear crash zone, 8)을 포함한다. 상기 전방 크래쉬 영역(6)과 후방 크래쉬 영역(8) 사이에는 중간 구조물(10)이 배열되고, 상기 중간 구조물은 차량(4)의 종방향에 대해 실질적으로 가로지르도록 연장되고 크로스-부재(cross-member)의 형태로 형성된다.

전방 크래쉬 영역(6)은 차량(4)의 종방향에 대해 실질적으로 가로 방향으로 배열된 범퍼(12)를 가지며, 상기 범퍼의 후방은 각각의 경우 크래쉬 박스(crash box, 14)에 의해 전진 방향으로 우측면과 좌측면에서 결합된다. 각각의 크래쉬 박스(14)는 연결 요소(16)에 의해 중간 구조물(10)로 연결된다.

추가적으로 용이하게 변형 가능한 라디에이터(17)는 전방 크래쉬 영역(6)에 배열된다.

후방 크래쉬 영역(8)은 새시 요소(18)로 형성되며, 상기 새시 요소는 전방 크래쉬 영역(6)을 향하여 차량의 종방향으로 전방으로 향하여진 2개의 암(20)을 포함한다. 상기 암(20)은 각각의 연결 요소(22)에 의해 중간 구조물(10)로 각각 연결된다.

또한 새시 요소(18)는 상용 차량의 전방 휠(24)을 장착하기 위해 제공되며, 이는 추가적으로 도시되지 않는다.

새시 요소(18)는 이의 후방 단부에 의해 차량 프레임(vehicle frame)의 측면 부재(26)로 연결된다. 상용 차량의 엔진(28)은 측면 부재(26)들 사이에 수용된다.

작은 충격력으로 충돌 시, 힘은 범퍼(12)와 크래쉬 박스(14)로 전달된다. 상기 범퍼와 크래쉬 박스는 연결 요소(16)에 의해 중간 구조물(10)에 대해 지지되는 동안 변형된다.

상대적으로 큰 충격력으로 충돌 시, 전방 크래쉬 영역(6)이 변형되고 뒤이어 후방 크래쉬 영역(8)이 변형된다. 이 경우, 암(20)은 점차적으로 구부러진다. 이 경우, 후방 크래쉬 영역(8)이 차량 프레임의 측면 부재(26)에 대해 지탱된다. 매우 큰 충격력이 가해질 때, 후방 크래쉬 영역(8)이 변형되고 뒤이어 측면 부재(26)와 엔진(28)이 변형된다.

Claims

차량(4)의 종방향으로 전방 크래쉬 영역(6)과 후방 크래쉬 영역(8)을 포함하는, 상용 차량용 전방-단부 차량 구조물(2)에 있어서,

전방 크래쉬 영역(6)과 후방 크래쉬 영역(8)은 차량(4)의 종방향에 대해 가로 방향으로 연장된 공간적으로 개재된 중간 구조물(10)에 의해 상호 연결되어 전방 크래쉬 영역(6)으로 가해진 힘이 중간 구조물(10)에 의해 후방 크래쉬 영역(8)으로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
제 1 항에 있어서, 중간 구조물(10)은 단일 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중간 구조물(10)은 크로스-부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)은 크래쉬 박스(14)의 형태인 크래쉬 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)은 용이하게 변형 가능한 유닛, 특히 라디에이터(17)를 장착하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 전 방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)은 중간 구조물(1)로 탈착 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 후방 크래쉬 영역(8)은 상용 차량의 새시 요소(18)에 의해 형성된 크래쉬 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 후방 크래쉬 영역(8)은 차량 프레임에 연결되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)의 크래쉬 요소(14) 및/또는 후방 크래쉬 영역(8)의 크래쉬 구조물(18)은 차량(4)의 종방향으로 서로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)의 변형 저항(deformation resistance)은 후방 크래쉬 영역(8)의 변형 저항보다 작은 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 중간 구조물(10)의 변형 저항은 전방 크래쉬 영역(6)의 변형 저항보다 큰 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)은 승용차의 형태인 사고 상대물(accident opponent)의 충돌 높이에 대응하여 차량의 높이에 대해 상대적으로 낮은 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).
전 항들 중 어느 한 항에 있어서, 전방 크래쉬 영역(6)은 상용 차량의 형태인 사고 상대물의 충돌 높이에 대응하여 차량의 높이에 대해 상대적으로 높은 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 전방-단부 차량 구조물(2).