KR20090070809A

KR20090070809A - 차량용 크래쉬 박스

Info

Publication number: KR20090070809A
Application number: KR1020070138940A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 김민석
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-01
Also published as: KR100916148B1

Abstract

본 발명은 내,외측 패널 사이의 공간부 내에서 전,후방 플랜지에 각각 리벳이음되는 크로스형 보강수단를 추가 구성하여 자체 탄성에 의해 충격 에너지를 흡수함과 동시에 내,외측 패널의 충돌 변형 시의 방향성을 일정하게 유도하여 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 범퍼, 충격흡수, 스프링 플레이트, 크로스형 보강수단

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 범퍼에 있어, 범퍼 빔과 프런트 사이드 멤버 혹은 리어 사이드 멤버 사이에 연결되어 전방 혹은 후방으로부터 입력되는 충격 에너지를 자체적으로 흡수하여 차체에 최소한의 충격 에너지가 입력될 수 있도록 한 차량용 크래쉬 박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전,후 단부의 소정 부위에 배치되는 완충유닛이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스테이(103)가 장착되어 크래쉬 박스(111) 등을 통하여 차체측 사이드 멤버(113)에 고정되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109)로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 범퍼빔 유닛(105)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 성형되는 2장의 범퍼 레일(121,123)이 상호 용접되어 범퍼빔(101)을 형성하 고, 상기 범퍼빔(101)의 전면 중앙에는 일정길이의 보강 플레이트(125)가 용접된다.

또한, 상기 범퍼빔(101)의 후면 양단부에는 각각 스테이(103)가 용접되며, 상기 각 스테이(103)는 플랜지(127)을 통하여 각 크래쉬 박스(111)에 조립되어 사이드 멤버(113)에 설치된다.

상기한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 전방과 후방에 각각 플랜지(201,203)가 구비되고, 상기 전,후방 플랜지(201,203) 사이에는 "??"자 형상의 내측 패널(205)과 외측 패널(207)이 상호 겹치기 용접되어 박스형으로 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 크래쉬 박스(111)는 최근 범퍼의 안전성 및 경량화를 위한 개발과정에서, 저속 충돌 시, 충격을 흡수하면서 차체 구조의 손상을 최소화할 수 있도록 충격 에너지를 흡수하는 측면에서는 양호하나, 단순 박스형으로 제작되어 충돌 변형 시의 방향성이 불규칙적이고, 충격흡수성능이 낮다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 최근 범퍼의 개발 추세에 부응하며, 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 내,외측 패널 사이의 공간부 내에서 전,후방 플랜지에 각각 리벳이음되는 크로스형 보강수단를 추가 구성하여 자체 탄성에 의해 충격 에너지를 흡수함과 동시에 내,외측 패널의 충돌 변형 시의 방향성을 일정하게 유도하여 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 차량용 크래쉬 박스는 전방 플랜지와 후방 플랜지가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지 사이에 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 차체와 범퍼빔을 연결하는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 패널과 외측 패널 사이의 공간부 내에서 상기 전방 플랜지와 후방 플랜지에 각 단부가 리벳이음되어 구성되는 크로스형 보강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 크로스형 보강수단은 중앙에서 상호 겹쳐진 상태로, 연결핀에 의해 상호 연결되는 2장이 스프링 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 각 스프링 플레이트는 양 단부에 선단이 상호 반대방향으로 절곡 성형되어 각 상측과 하측에 각각 리벳홀을 형성하는 장착단을 형성하고, 그 중앙에는 폭방향으로 1/2구간이 절개된 절개부를 형성하고, 나머지 1/2 구간에는 상기 연결핀이 끼워지도록 핀 홀을 갖는 핀 가이더가 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 스프링 플레이트는 그 중앙부가 상호간의 절개부를 통하여 각 핀 가이더가 서로 대응하도록 끼워진 상태로 상기 연결핀을 각 핀 가이더의 핀 홀에 끼워 "X" 형상으로 조립되는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링 플레이트는 스프링 강으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 내,외측 패널 사이의 공간부 내에서 전,후방 플랜지에 각각 리벳이음되는 2장의 스프링 플레이트로 구성되는 크로스형 보강수단를 추가 구성함으로써 상기 스프링 플레이트의 자체 탄성에 의해 충격 에너지를 다중 흡수함과 동시에 내,외측 패널의 충돌 변형 시의 방향성을 일정하게 유도하며, 이로 인해 전체적인 크래쉬 박스의 충격흡수성능을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명 하면 다음과 같다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 조립 및 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스에 적용되는 크로스형 보강수단의 사시도이다.

본 실시예에 따른 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 스테이(미도시)에 장착하기 위한 전방 플랜지(3)와 사이드 멤버(미도시)에 장착하기 위한 후방 플랜지(5)가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지(3,5) 사이에는 "ㄷ"자 형상의 내측 패널(7)과 외측 패널(9)이 상호 겹치기 용접되어 일체형 박스형상으로 구성되어 차체와 범퍼빔을 연결한다.

이러한 크래쉬 박스(1)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 내측 패널(7)과 외측 패널(9) 사이의 공간부 내에서 상기 전방 플랜지(3)와 후방 플랜지(5)에 각 단부가 리벳이음되는 크로스형 보강수단(10)이 구성된다.

상기한 크로스형 보강수단(10)은 중앙에서 상호 겹쳐진 상태로, 연결핀(11)에 의해 상호 연결되는 2장이 스프링 플레이트(13,15)로 이루어진다.

상기 크로스형 보강수단(10)의 구체적인 구성을 도 6을 통하여 설명하면, 상기 각 스프링 플레이트(13,15)는 양 단부에 선단이 상호 반대방향으로 절곡 성형되어 각 상측과 하측에 각각 리벳홀(H)을 형성하는 장착단(M)을 형성한다.

그리고 상기 각 스프링 플레이트(13,15)는 그 중앙에 폭방향으로 1/2구간이 절개된 절개부(C)를 형성하고, 나머지 1/2 구간에는 상기 연결핀(11)이 끼워지도록 핀 홀(PH)을 갖는 핀 가이더(G)가 일체로 구성된다.

상기 각 스프링 플레이트(13,15)는 그 중앙부의 절개부(C)와 핀 가이더(G)가 서로 반대위치에 형성되어 그 중앙부가 상호간의 절개부(C)를 통하여 각 핀 가이더(G)가 서로 대응하도록 끼워진 상태로 상기 연결핀(11)을 각 핀 가이더(G)의 핀 홀(PH)에 끼워 "X" 형상으로 조립된다.

즉, 상기와 같이, 2장의 스프링 플레이트(13,15)는 각각의 장착단(M)에 형성된 리벳홀(H)을 통하여 전방 플랜지(3) 및 후방 플랜지(5)에 각각 리벳(L)이음으로 조립된다.

이러한 각각의 스프링 플레이트(13,15)는 스프링 강으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기와 같은 구성을 갖는 차량용 크래쉬 박스(1)의 작동을, 도 7과 도 8을 통하여 설명한다.

즉, 평상시에는 도 7과 같은 상태를 유지하게 되며, 차량의 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼를 통하여 충격 에너지(F)가 입력되면, 먼저 상기 충격 에너지(F)는 스테이를 통하여 전방 플랜지(3)로 전달된다.

그러면 상기 전방 플랜지(3)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 후방으로 밀리면서 내측 패널(7)과 외측 패널(9)을 함께 변형시키게 된다.

이때, 상기 내측 패널(7)과 외측 패널(9)이 접히면서 변형되는 과정 중에, 상기 2장의 스프링 플레이트(13,15)는 그 중앙의 연결핀(11)을 중심으로 양단면이 외측으로 벌어지면서 충격 에너지(F)를 흡수하게 된다.

한편, 상기 2장의 스프링 플레이트(13,15)는 자체 탄성에 의해 충격 에너 지(F)를 다중 흡수함과 동시에 내측 패널(7)과 외측 패널(9)의 충돌 변형을 복원하려는 방향으로 탄성력(SF)을 제공하여 내측 패널(7)과 외측 패널(9)의 변형을 직선형으로 유도하여 일정한 방향성을 갖도록 한다.

이로 인해 상기 충돌 에너지(F)는 크래쉬 박스(1)에 고르게 분산 작용되도록 하여 사이드 멤버(20) 측으로 전달함으로써 전체적인 크래쉬 박스(1)의 충격흡수성능을 향상시키게 된다.

이러한 크래쉬 박스(1)의 충격흡수성능 향상은 저속 충돌시 차량의 주요기능 부품의 손상을 최소화시키며, 사고 발생시 승객의 안전을 도모할 수 있는 효과를 나타낼 것이다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.

도 2는 일번적인 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 조립 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스에 적용되는 크로스형 보강수단의 사시도이다.

도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 충격흡수 전후상태를 보인 평단면도이다.

Claims

전방 플랜지와 후방 플랜지가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지 사이에 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 차체와 범퍼빔을 연결하는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 패널과 외측 패널 사이의 공간부 내에서 상기 전방 플랜지와 후방 플랜지에 각 단부가 리벳이음되어 구성되는 크로스형 보강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에 있어서,

상기 크로스형 보강수단은

중앙에서 상호 겹쳐진 상태로, 연결핀에 의해 상호 연결되는 2장이 스프링 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제2항에 있어서,

상기 각 스프링 플레이트는

양 단부에 선단이 상호 반대방향으로 절곡 성형되어 각 상측과 하측에 각각 리벳홀을 형성하는 장착단을 형성하고, 그 중앙에는 폭방향으로 1/2구간이 절개된 절개부를 형성하고, 나머지 1/2 구간에는 상기 연결핀이 끼워지도록 핀 홀을 갖는 핀 가이더가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제3항에 있어서,

상기 각 스프링 플레이트는

그 중앙부가 상호간의 절개부를 통하여 각 핀 가이더가 서로 대응하도록 끼워진 상태로 상기 연결핀을 각 핀 가이더의 핀 홀에 끼워 "X" 형상으로 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제2항에 있어서,

상기 스프링 플레이트는

스프링 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.