KR20100010167A

KR20100010167A - 차량의 스티프너 마운팅 구조

Info

Publication number: KR20100010167A
Application number: KR1020080071038A
Authority: KR
Inventors: 정은미
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-01

Abstract

본 발명은 차량의 스티프너 마운팅 구조에 관한 것으로서, 특히, 차량의 전면에 마련된 스티프너의 마운팅 구조를 개선하여 스티프너가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 하기 위한 장치에 관한 것으로서, 차량의 프론트 엔드 모듈(10)에 고정된 범퍼 백빔(20)을 중심으로 상하에 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)가 위치하여 그 양단이 상기 프론트 엔드 모듈(10)에 고정되는 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서; 상기 프론트 엔드 모듈(10)의 상하를 가로지르는 지지 브래킷(100)이 마련되어, 이 지지 브래킷(100)의 중단에 상기 상부 스티프너(30) 및 상기 하부 스티프너(40)가 연결되어, 스티프너가 손상되는 것을 예방하는 동시에 보행자 충돌에 대한 안전성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

스티프너, 범퍼, 백빔, 브래킷, 프론트 엔드 모듈

Description

차량의 스티프너 마운팅 구조{Structure for mounting stiffener of vehicles}

본 발명은 차량의 스티프너 마운팅 구조에 관한 것으로서 특히, 차량의 전면에 마련된 스티프너의 마운팅 구조를 개선하여 스티프너가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 하기 위한 장치로써, 스티프너가 손상되는 것을 예방하는 동시에 보행자 충돌에 대한 안전성을 확보할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티프너(stiffener)란 차량의 프론트 엔드 모듈(FEM) 전방에 위치하는 보강재의 일종으로 통상 육각형의 허니컴(honey comb) 형상이 적용되고 있는 실정이며, 이러한 허니컴 구조는 가벼우면서도 높은 강성을 나타내는 특성을 가지고 있다.

이에 따라, 차량의 스티프너는 차량의 전방 충돌 시 발생하는 충격을 프론트 엔드 모듈의 전역에 걸쳐 고르게 전달하는 기능과 함께, 보행자 충돌 시 변형되면서 그 충격에너지를 흡수하는 기능을 하고 있다.

이와 같은 차량의 스티프너는 통상 승용차의 경우 보행자 보호를 위해 범퍼 백빔의 하측에만 마련되는 것이 일반적이지만, 지상고가 비교적 높은 SUV(sports utility vehicle) 차량의 경우 범퍼 백빔의 하측은 물론 그 상측에도 스티프너를 적용하여 로워 레그폼(lower legform) 충돌 시 티비아(tibia)는 물론 피머(femur)까지도 지지하는 기능을 부여하고 있다.

여기에서, 티비아와 피머는 로어 레그폼 임펙터(lower legform impactor)를 지칭하는 것으로, 우선 티비아는 보행자의 종아리에 대응하는 하측 부분이며, 피머는 보행자의 대퇴부에 대응하는 상측 부분이고, 상기 피머와 티비아는 니(knee)로 연결되어 있는 것이다.

도 1은 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 대한 일 예를 도시하는 사시도이며, 도 2는 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 대한 다른 예를 도시하는 사시도이다.

종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량의 프론트 엔드 모듈(10)에 고정된 범퍼 백빔(20)을 중심으로 상하에 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)가 위치하여 그 양단이 상기 프론트 엔드 모듈(10)에 고정되어 있다.

이러한 구성에 따라 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 범퍼 백빔(20)을 중심으로 하측에 위치하는 하부 스티프너(40)가 보행자의 종아리 부위에 대응하게 되며, 상기 범퍼 백빔(20)의 상측에 위치하는 상부 스티프너(30)가 보행자의 대퇴부 부위에 대응하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 상부 스티프너(30)의 양단만이 프론트 엔드 모듈(10)에 지지되기 때문에, 로워 레그폼 충돌 시 상부 스티프너(30)의 중앙에서 밴딩(bending)이 발생하면서 굽힘각이 증가하는 문제점이 있었다.

이를 개선하여 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 스티프너(30)의 중앙 하부를 범퍼 백빔(20)에 고정시키는 별도의 마운팅 브래킷(60)을 부가하였으나, 이러한 경우 상부 스티프너(30)와 범퍼 백빔(20) 사이의 간격이 넓기 때문에 상부 스티프너(30)의 강성이 너무 높을 경우 마운팅 브래킷(60)이 파손되고, 마운팅 브래킷(60)의 강성이 너무 높으면 상부 스티프너(30)의 연결부위가 파손된다는 단점이 발생하여, 굽힘각이나 감가속도와 관련된 보행자 대응 충돌안전 법규를 만족하지 못하는 동시에, 실제 보행자 충돌 시 상해치가 크게 증대되고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 전면에 마련된 스티프너의 마운팅 구조를 개선하여 스티프너가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 함으로써, 스티프너가 손상되는 것을 예방하는 동시에 보행자 충돌에 대한 안전성을 확보할 수 있도록 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 차량의 프론트 엔드 모듈에 고정된 범퍼 백빔을 중심으로 상하에 상부 스티프너 및 하부 스티프너가 위치하여 그 양단이 상기 프론트 엔드 모듈에 고정되는 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서; 상기 프론트 엔드 모듈의 상하를 가로지르는 지지 브래킷이 마련되어, 이 지지 브래킷의 중단에 상기 상부 스티프너 및 상기 하부 스티프너가 연결됨으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 차량의 전면에 마련된 스티프너의 마운팅 구조를 개선하여 스티프너가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 함으로써, 스티프너가 손상되는 것을 예방하는 동시에 보행자 충돌에 대한 안전성을 확보할 수 있는 발명인 것이다.

도 3은 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서 마운팅 브래킷을 도시하는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서 요부를 도시하는 측단면도이다.

본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 범퍼 백빔(20)의 상하에 각각 위치하는 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)의 후측 단부를 프론트 엔드 모듈(10)의 상하를 연결하는 지지 브래킷(100)에 고정시킴으로써, 스티프너가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 하는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 기본적으로 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 차량의 전면에 위치하는 프론트 엔드 모듈(10)에 범퍼 백빔(20)이 마련되어 있고, 이 범퍼 백빔(20)의 상하에 각각 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)가 위치하고 있다.

이때, 상기 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)는 허니컴 구조로 이루어진 것으로, 가벼우면서도 높은 강성을 지니고 있다.

이러한 상부 스티프너(30)와 하부 스티프너(40)는 그 양단이 차량의 후측을 향해 구부러져 상기 프론트 엔드 모듈(10)의 양측에 고정되어 있다.

특히, 본 발명에 있어서, 상기 프론트 엔드 모듈(10)의 전면 중앙에는 그 상측 부위와 하측 부위를 상하로 가로질러 연결되는 지지 브래킷(100)이 마련되며, 이 지지 브래킷(100)의 상단과 하단은 각각 상기 프론트 엔드 모듈(10)의 전면에 용접 등에 의해 고정된다.

이 지지 브래킷(100)의 개수는 한정되지 않지만 라디에이터의 통기성에도 영향을 미치게 되므로 적절한 지지 강성을 보유하도록 하기 위해 그 개수를 증감시킬 수 있으며, 도면에는 3개의 지지 브래킷(100)이 적용된 예를 도시하였다.

이때, 상기 지지 브래킷(100)의 중단에는 상기 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)가 높이 차를 두고 연결됨으로써, 상기 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)는 그 양단이 직접 프론트 엔드 모듈(10)에 고정된 동시에, 추가적으로 그 중앙 부분이 상기 지지 브래킷(100)을 통해 프론트 엔드 모듈(10)에 지지되는 것이다.

여기에서, 상기 지지 브래킷(100)은 대략 계단 형상으로 다단 절곡된 금속 재질 플레이트로 이루어진 것이 본 발명에 있어서 바람직하며, 이를 통해 상기 지지 브래킷(100)은 상기 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)에 대한 적절한 지지 강성을 얻을 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 있어서, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 상기 지지 브래킷(100)에는 상기 스티프너(30)(40)의 후측 단부를 감싸는 단면을 갖은 마운팅 브래킷(200)이 추가로 연결되는 것이 양호하다.

즉, 상기 마운팅 브래킷(200)은 상기 스티프너(30)(40)의 상면과 상기 지지 브래킷(100)의 전면을 연결하는 상부 마운팅 브래킷(210)과, 상기 스티프너(30)(40)의 후측 단부를 지지하도록 상기 상부 마운팅 브래킷(210)과 상기 지지 브래킷(100)의 전면을 연결하는 하부 마운팅 브래킷(220)으로 이루어진 것이 바람직하다.

더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)은 ㄴ자형 단면으로 이루어지고, 상기 하부 마운팅 브래킷(220)은 ㄹ자형 단면으로 이루어져 상호 체결수단(50)으로 상기 스티프너(30)(40)의 상면에서 연결되어 고정 체결되는 것이 가장 바람직하다.

이를 상세히 설명하면, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 마운팅 브래킷(200)은 크게 상부 마운팅 브래킷(210)과 하부 마운팅 브래킷(220)으로 이루어진 것으로, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)은 그 단면 형상이 대략 ㄴ자 형상을 이루어 상기 스티프너(30)(40)의 상면을 상기 지지 브래킷(100)에 고정시키는 기능을 하게 된다.

또한, 상기 하부 마운팅 브래킷(220)은 그 단면 형상이 대략 ㄹ자 형상을 이루어 상기 상부 마운팅 브래킷(210)에 연결된 동시에, 상기 스티프너(30)(40)의 후측 단부를 감싸면서 그 하면을 받쳐 상기 지지 브래킷(100)에 고정시키는 기능을 하게 된다.

이때, 상기 하부 마운팅 브래킷(220)은 상기 스티프너(30)(40)의 차체 후방 측에는 소정의 빈 공간을 유지하도록 함으로써, 적절한 지지 강성 뿐 아니라 충돌 시 자체적인 충격 흡수 기능도 부여받게 된다.

특히, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)과 하부 마운팅 브래킷(220)은 도 5에 도시한 바와 같이 볼트와 너트 등의 체결수단(50)을 상기 스티프너(30)(40)의 상면 에서 상호 고정 체결하여, 높은 체결력을 보유하게 되는 것이다.

이와 함께, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)과 상기 하부 마운팅 브래킷(220)은 각각 상기 지지 브래킷(100)에 용접에 의해 고정되며, 상기 스티프너(30)(40)의 상면과 하면 일부를 덮는 보강 패널(31)(41)에 고정되는 것이 양호하다.

즉, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)의 상측 단부는 상기 지지 브래킷(100)의 전면(前面)에 용접을 통해 고정시키고, 상기 하부 마운팅 브래킷(220)의 하측 단부는 상기 지지 브래킷(100)의 전면에 용접을 통해 고정시킴으로써, 조립성을 높이고 높은 강성을 갖도록 한다.

특히, 상기 상부 마운팅 브래킷(210)과 하부 마운팅 브래킷(220)이 체결수단(50)에 의해 상기 스티프너(30)(40)의 상면에서 상호 체결되는 데, 이러한 상기 스티프너(30)(40)의 상면 일부를 덮는 별도의 보강 패널(31)(41)을 추가함으로써, 상호 결합력과 상기 스티프너(30)(40) 자체의 강성 또한 부차적으로 조절할 수 있게 된다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 기본적으로 지지 브래킷(100)과 마운팅 브래킷(200)을 통해 양단이 프론트 엔드 모듈(10)에 고정되어 있는 상부 스티프너(30) 및 하부 스티프너(40)의 중앙 부위를 지지할 수 있게 된다.

특히, 상기 마운팅 브래킷(200)에 있어서 대략 ㄴ자 형상의 단면을 갖는 상부 마운팅 브래킷(210)을 통해 스티프너(30)(40)의 지지 구조를 형성하여 로워 레 그폼 임펙터에 대한 피머와 티비아의 굽혀짐을 방지함으로써, 전반적인 굽힘각의 증가를 방지하게 된다.

또한, 상기 마운팅 브래킷(200)에 있어서 대략 ㄹ자 형상의 단면을 갖는 하부 마운팅 브래킷(220)은 스티프너(30)(40)의 처짐을 방지하여 굽힘을 줄여줌으로써 감가속도 및 굽힘각을 개선시키게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조는 지지 브래킷(100)과 함께, 상부 마운팅 브래킷(210) 및 하부 마운팅 브래킷(220)으로 이루어진 마운팅 브래킷(200)을 통해 스티프너(30)(40)가 적절한 지지력과 충격 흡수력을 동시에 갖게 함으로써, 스티프너(30)(40)가 손상되는 것을 효과적으로 예방하는 동시에 보행자 충돌 시 적절한 굽힘각과 감가속도를 얻을 수 있기 때문에 보행자 대응 충돌안전 법규를 만족할 뿐 아니라 차량 및 보행자에 대한 안전성을 보다 신뢰성 있게 확보할 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 대한 일 예를 도시하는

사시도,

도 2는 종래의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 대한 다른 예를 도시하는

사시도,

도 3은 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조를 도시하는 사시도,

도 4는 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서 마운팅 브래킷을

도시하는 사시도,

도 5는 본 발명의 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서 요부를 도시하는

측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 프론트 엔드 모듈 20 : 범퍼 백빔

30 : 상부 스티프너 31, 41 : 보강 패널

40 : 하부 스티프너 50 : 체결수단

100 : 지지 브래킷 200 : 마운팅 브래킷

210 : 상부 마운팅 브래킷 220 : 하부 마운팅 브래킷

Claims

차량의 프론트 엔드 모듈에 고정된 범퍼 백빔을 중심으로 상하에 상부 스티프너 및 하부 스티프너가 위치하여 그 양단이 상기 프론트 엔드 모듈에 고정되는 차량의 스티프너 마운팅 구조에 있어서;

상기 프론트 엔드 모듈의 상하를 가로지르는 지지 브래킷이 마련되어, 이 지지 브래킷의 중단에 상기 상부 스티프너 및 상기 하부 스티프너가 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.
제 1항에 있어서, 상기 지지 브래킷은 계단 형상으로 다단 절곡된 플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.
제 2항에 있어서, 상기 지지 브래킷에는 상기 스티프너의 후측 단부를 감싸는 단면을 갖은 마운팅 브래킷이 추가로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.
제 3항에 있어서, 상기 마운팅 브래킷은 상기 스티프너의 상면과 상기 지지 브래킷의 전면을 연결하는 상부 마운팅 브래킷과, 상기 스티프너의 후측 단부를 지지하도록 상기 상부 마운팅 브래킷과 상기 지지 브래킷의 전면을 연결하는 하부 마운팅 브래킷으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.
제 4항에 있어서, 상기 상부 마운팅 브래킷은 ㄴ자형 단면으로 이루어지고, 상기 하부 마운팅 브래킷은 ㄹ자형 단면으로 이루어져 상호 체결수단으로 상기 스티프너의 상면에서 연결되어 고정 체결된 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.
제 5항에 있어서, 상기 상부 마운팅 브래킷과 상기 하부 마운팅 브래킷은 각각 상기 지지 브래킷에 용접에 의해 고정되며, 상기 스티프너의 상면과 하면 일부를 덮는 보강 패널에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티프너 마운팅 구조.