KR20110032870A - 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충돌시 충격력으로부터 탑승자를 보호할 수 있도록 차량에 장착되는 충돌에너지 흡수장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충돌에너지 흡수장치는 플레이트 구조의 제1 고정체와; 일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지의 흡수를 위해 압괴에 의한 1차 소성변형이 이루어지는 제1 변형부와; 상기 제1 변형부의 내부에 배치되는 상태로 일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 상기 제1 변형부 보다 짧은 길이의 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지를 순차적으로 흡수하기 위하여 상기 제1 변형부의 1차 변형 후 2차 압괴에 의한 소성변형이 이루어지는 제2 변형부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 단위 길이당 충돌 에너지의 흡수성능을 증가시킬 수 있고, 단위길이당 흡수에너지가 높기 때문에 차세대 자동차 등과 같이 충돌붕괴거리가 짧은 차량에 적용이 가능하며, 충돌 가속도가 최대한 감소하도록 하여 탑승자의 부상정도를 최소화할 수 있다.
차량, 충돌에너지, 소성변형, 압괴, 에너지 흡수

Description

복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치{CRASH ENERGY ABSORBER ABSORBING CRASH ENERGY BY STAGES}
본 발명은 충돌시 충격력으로부터 탑승자를 보호할 수 있도록 차량에 장착되는 충돌에너지 흡수장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 충돌시 충격력을 흡수하여 탑승자를 보호하기 위한 충돌에너지 흡수장치가 구비되고 있다.
자동차나 기차 등과 같은 차량은 고속으로 이동하다가 다른 운송수단 또는 고정된 물체에 부딪치는 충돌사고가 발생하기도 한다. 이 경우, 충돌시 발생하는 에너지를 효과적으로 흡수하는 것이 승객의 안전을 확보하는데 있어서 가장 중요한 요소이다.
종래에 알려진 충돌에너지를 흡수하는 방법은 충돌시 충돌구조부재를 변형시키면서 발생하는 소성에너지를 이용하는 방식이 이용되고 있다. 예를 들어, 충돌에너지 흡수장치(10)는 도 1a에 도시된 것과 같이, 지지부(10a)가 고정체(1)에 장착되고, 지지부(10a)와 연장선상에 소성 변형부(10b)가 구비되고 있다. 이러한 구성에 의해 도 1b에 도시된 것과 같이, 충돌체(20)로부터 전달되는 에너지는 상기 소 성 변형부(10b)가 압괴되어 발생하는 소성에너지로 전환되도록 하여 충돌에너지는 흡수하도록 구성되고 있다.
이와 같이, 충돌에너지를 흡수하기 위하여 이용되는 압괴방식의 경우에는 구조부재의 모든 영역이 충돌에너지를 흡수하기 때문에 경량화 측면에서 유리한 장점이 있다.
그러나, 소재가 굽힘변형을 받기 때문에 충분한 소성변형을 부과하지 못하게 되어 부재의 단위질량당 에너지 흡수능력이 낮은 단점이 낮다. 이를 극복하기 위하여 최근에는 충돌에너지 흡수능력을 높이기 위하여 구조재 사이에 폼(foam) 부재나 격막 등과 같은 구조를 부가하여 충돌구조부재를 육각형 등과 같은 다양한 형태로 설계하는 방법들이 시도되고 있다.
그러나, 차량의 종류 또는 구조에 따라 충돌에너지를 흡수하기 위하여 요구되는 공간의 길이가 짧은 경우, 단위길이당 더욱 높은 충돌에너지 흡수능력이 요구된다.
예를 들어, 철도차량과 같은 경우, 충돌시 충돌구조부재의 변형공간이 적기 때문에 튜브확관형 충돌에너지 흡수장치를 사용하여 소재의 에너지 흡수 성능을 최대한 활용하고 있다. 그러나, 이러한 방법은 튜브를 확관시키기 위하여 구비되는 부분이 강체로서 변형을 하지 않기 때문에 중량이 무겁고, 확관에 의한 소성변형만으로는 요구되는 모든 충돌에너지를 흡수하도록 구성하는 것이 어려운 실정이다.
다른 일 예로, 달리 최근 개발되고 있는 전기자동차나 연료전지차 등은 무게가 많이 증가하며, 충돌에너지 흡수공간이 짧다. 따라서, 단위길이당 높은 충돌에 너지 흡수능력을 요구되고 있다.
이 경우, 기존의 압괴방법을 이용하는 충돌에너지 흡수방식은 굽힘변형에 의한 소성변형량이 적기 때문에 고연신 소재의 높은 에너지 흡수능을 최대한 활용하기에 적합하지 않으며, 상대적으로 큰 붕괴공간을 필요로 한다.
일반적인 충돌의 경우 판재의 굽힘변형에 의하여 소성변형을 하기 때문에 평균 변형률이 20% 전후이다. 판재 표면은 변형량이 크지만 중심면은 변형량이 거의 발생하지 않고, 판재가 접히는 부분에서만 집중적으로 소성변형이 발생한다. 따라서 충돌부재 전체적인 관점에서 보면 소성변형량이 고연신 소재의 특성에 충분하지 않은 실정이다.
따라서, 단위길이당 높은 충돌에너지를 흡수할 수 있는 충돌에너지 흡수장치의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 종래의 차량의 충돌에너지 흡수장치에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 일 목적은 충돌에너지 흡수장치의 단위 길이당 충돌 에너지의 흡수성능을 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 차량의 충돌시 좌굴 또는 변형모드가 최대한 일정하게 발생하도록 하여 충돌에너지 흡수성능을 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 충돌에너지를 흡수하기 위하여 요구되는 공간의 길이가 짧은 경우에도 효과적으로 충돌에너지의 흡수가 가능하도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 차량의 충돌시 발생하는 충돌에너지가 단계적으로 흡수될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 높은 충돌에너지를 흡수함과 동시에 차량경량화를 이룰 수 있도록 충돌부재의 무게를 최소화 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 저속에 의한 충돌과 고속에 의한 충돌 각각에 적합한 충돌에너지 흡수가 가능하도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 충돌 가속도가 최대한 감소하도록 하여 탑승자의 부상정도를 최소화 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 충돌 붕괴공간을 축소시켜 차량의 설계에 대한 제약을 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 충돌에너지 흡수장치를 구성하는 부품들 간의 결합이 용이하도록 하여 생산성을 향상시키는 것이다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 차량의 충돌시 발생하는 충돌에너지가 단계적으로 흡수될 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치는 플레이트 구조의 제1 고정체와; 일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지의 흡수를 위해 압괴에 의한 1차 소성변형이 이루어지는 제1 변형부와; 제1 변형부의 내부에 배치되는 상태로 일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 제1 변형부 보다 짧은 길이의 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지를 순차적으로 흡수하기 위하여 제1 변형부의 1차 변형 후 2차 압괴에 의한 소성변형이 이루어지는 제2 변형부;를 포함하여 구성될 수도 있다.
이 경우, 제1 변형부의 다른 일 단부는 플레이트 구조의 제2 고정체에 결합되거나, 또는 차량의 구조체에 결합될 수도 있다.
한편, 제1 변형부 또는 제2 변형부의 일 단부는 충돌시 압괴에 의한 소성변 형을 유도하기 위한 압괴 유도부가 더 형성될 수도 있다.
그리고, 제2 변형부의 내부에는 제2 변형부 보다 길이가 짧은 제3 변형부가 더 구비될 수도 있다. 다른 한편, 제2 변형부의 내부에는 제2 변형부 보다 길이가 단계적으로 더 짧은 복수의 변형부가 더 구비될 수도 있다.
이 경우, 제1 변형부의 다른 일 단부에 결합되는 제2 고정체가 더 구비될 수도 있다. 그리고, 제2 변형부와 제3 변형부는 서로 다른 방향의 단부가 각각 제1 고정체 및 제2 고정체에 결합되어 서로 마주하도록 배치될 수도 있다.
또한, 제1 고정체에는 복수의 장착부가 더 구비될 수도 있다. 이 경우, 제1 변형부와 제2 변형부는 각 장착부에 끼움결합 또는 나사결합에 의해 장착이 이루어질 수도 있다.
한편, 제1 변형부의 다른 일 단부는 제2 고정체에 결합될 수도 있고, 이 경우, 제2 고정체는 장착부가 더 구비되어 제1 변형의 다른 일 단부가 장착부에 끼움결합 또는 나사결합이 이루어지도록 구성할 수도 있다. 다른 한편, 차량의 구조체에 장착부가 더 구비되고, 제1 변형부의 다른 일 단부가 차량 구조체에 구비된 장착부에 끼움결합 또는 나사결합이 이루어지도록 구성할 수도 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 충돌에너지 흡수장치의 단위 길이당 충돌 에너지의 흡수성능을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 차량의 충돌시 좌굴 또는 변형모드가 최대한 일정하게 발생하도록 할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 단위길이당 흡수에너지가 높기 때문에 차세대 자동차 등과 같이 충돌붕괴거리가 짧은 차량에 적용이 가능하다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 차량의 충돌시 발생하는 충돌에너지가 단계적으로 흡수되면서, 충돌 가속도가 최대한 감소하도록 하여 탑승자의 부상정도를 최소화할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 높은 충돌에너지를 흡수함과 동시에 충돌부재의 무게를 감소시킬 수 있게 되어 차량경량화가 가능하다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 저속에 의한 충돌과 고속에 의한 충돌 각각에 적합한 충돌에너지 흡수가 가능하다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 충돌 붕괴공간을 축소시켜 차량의 설계에 대한 제약을 감소시킬 수 있다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 충돌에너지 흡수장치를 구성하는 부품들 간의 결합이 용이하게 이루어질 수 있고, 이를 통해 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치에 대하여 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발 명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.
그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 차량의 충돌시 발생하는 충돌에너지가 단계적으로 흡수될 수 있도록 구성되는 것을 기초로 한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 상기 충돌에너지 흡수장치(100)는 단계적으로 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 복수의 변형부가 순차적인 변형이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이러한 충돌에너지 흡수장치(100)의 구성에 관한 일 예로 제1 변형부(110)의 내부에 제2 변형부(120)가 배치되도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 외력이 가해지는 방향에 제1 고정체(140)가 구비되어 상기 제1 변형부(110) 및 제2 변형부(120)의 단부가 상기 제1 고정체(140)에 결합하도록 구성할 수도 있다.
상기 제1 고정체(140)는 플레이트 구조로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 고정체(140)는 차량의 다른 부속 예를 들어 범퍼 등이 장착될 수 있는 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 제1 고정체(140)에 결합되는 상기 제1 변형부(110)는 튜브 형태로 이루어질 수 있으며, 충돌시 충돌에너지의 흡수를 위해 압괴에 의한 1차 소성변형이 이 루어지도록 구성될 수 있다. 위에 언급한 바와 같이, 상기 제1 변형부(110)는 일 단부가 상기 제1 고정체(140)에 결합될 수 있다. 그리고, 제1 변형부(110)의 다른 일 단부는 차량의 구조체에 결합되거나, 또는 차량의 구조체와 결합되는 다른 제2 고정체(150)에 결합하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 고정체(150)는 플레이트 구조로 이루어질 수도 있으며, 차량 구조체의 형상 등에 따라 구조체에 장착이 용이한 구조로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 제1 변형부(110)의 내부에는 제2 변형부(120)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 변형부(120)의 일 단부는 상기 제1 고정체(140)에 결합될 수도 있고, 또는 제2 고정체(150)가 구비되는 경우 제2 고정체(150)에 결합되도록 구성할 수도 있다. 상기 제2 변형부(120)이 경우도 튜브의 구조로 이루어질 수 있는데, 이 경우, 상기 제1 변형부(110)의 길이 보다 짧은 길이로 이루어지도록 할 수 있다.
상기 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120) 간의 길이 차이는 충돌에 의한 단계적인 압괴(좌굴)에 의해 변형이 이루어지도록 하기 위함이다. 이 경우, 작은 충격력을 흡수하게 되는 구간은 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120)의 길이 차이에 해당되는 거리로 형성될 수 있다. 그리고, 충격력이 큰 경우에는 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120)의 길이 차이에 해당되는 거리의 구간에서 1차로 충격을 흡수한 후, 나머지 충격력은 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120)가 함께 소성변형을 하면서서 흡수하게 된다.
이 경우, 상기 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120)의 크기, 허용응력강도 또 는 두께 등의 조건에 의해 적절한 충력력의 흡수가 가능한 범위를 설정할 수도 있다.
이러한 구성은 충돌하중이 서서히 증가시켜, 탑승객에 대한 충돌가속도를 감소시키게 되므로 상해치를 감소시킬 수 있다. 한편, 제1 변형부(110)가 1차 소성변형되어 상대적으로 작은 충돌에너지를 먼저 흡수한 후에 제2 변형부(120)와 함께 제1 변형부(110)가 함께 소성변형되어 상대적으로 큰 충돌에너지를 흡수하게 되므로, 저속충돌 및 고속충돌에 대한 적용이 유리하게 되며, 단위길이당 흡수에너지를 상승시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 변형부(110)의 일 단부에는 압괴 유도부(111)를 더 형성할 수도 있다. 상기 압괴 유도부(111)는 충돌시 발생하는 좌굴과 변형보드가 보다 안정적으로 일어날 수 있도록, 충돌에 의한 상기 제1 변형부(110)의 좌굴 및 변형모드가 최대한 일정한 패턴으로 발생할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의해 충격력의 흡수성능이 일정하도록 하므로 안정적인 설계가 가능하도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 압괴 유도부(111)는 초기 변형시 변형이 먼저 발생하여야 하는 제1 변형부(110)의 단부의 영역에 형성될 수 있다. 도시된 경우에는 2차 소성변형을 일으키게 되는 제2 변형부(120)가 존재하지 않는 영역의 단부에 형성되는 예를 도시하였다.
다른 한편, 상기 제2 변형부(120)의 일 단부에도 압괴 유도부(121)를 더 형성할 수도 있다. 이 경우에도 상기 압괴 유도부(121)는 충돌시 발생하는 좌굴과 변형보드가 보다 안정적으로 일어날 수 있도록 하여 충격력의 흡수성능이 최대한 일 정하도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 압괴 유도부(121)는 초기 변형시 변형이 먼저 발생하여야 하는 단부의 영역에 형성될 수 있다.
상기 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120)는 제1 고정체(140)와 결합을 위한 단부가 용접방식에 의해 결합될 수도 있다.
이와 달리, 도 2b에 도시된 것과 같이, 제1 고정체(140)에 장착부(141,142)가 구비되고, 상기 장착부(141,142)에 상기 제1 변형부(110) 및 제2 변형부(120)의 단부가 끼워져 결합되도록 구성할 수도 있다. 이 경우 결합력의 보강이 요구되는 경우, 점용접 또는 일반 용접 등이 더 이루어질 수도 있다.
다른 한편, 상기 장착부(141,142)와 제1 변형부(110) 및 제2 변형부(120)는 나사결합이 이루어지도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제2 고정체(150)가 구비되는 경우, 상기 제2 고정체(150)에 장착부(151)가 더 구비되게 하여 상기 제1 변형부(110)의 다른 일 단부가 제2 고정체(150)의 장착부(151)에 용접, 끼움 또는 나사 결합이 이루어지도록 구성할 수도 있다. 만일, 상기 제1 변형부(110)의 다른 일 단부가 차량의 구조체에 직접 결합하게 되는 경우, 상기 차량의 구조체에 장착부(미도시)가 더 구비되도록 하여 제1 변형부(110)의 다른 일 단부가 차량의 구조체에 구비되는 장착부와 결합하도록 구성할 수도 있다.
이와 같이 구성될 수 있는 충돌에너지 흡수장치(100)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 충돌시 단계적인 소성변형(압괴)에 의해 충돌시 발생하는 충격력을 흡수하게 된다.
즉, 도 3a에 도시된 것과 같이, 충돌에너지 흡수장치(100)는 상기와 같은 구성에 의해 충돌체와 충돌하게 되는 경우, 제1 변형부(110)의 일 단부에서 압괴에 의한 소성변형이 발생하게 된다. 만일, 상기 제1 변형부(110)의 일 단부에 압괴 유도부(111)가 더 형성되는 경우, 압괴 유도부(111)가 형성된 단부 영역에서부터 보다 안정적인 압괴에 의한 소성변형이 발생하게 된다. 충돌에 의한 충격력은 이와 같은 소성변형에 의해 1차 흡수가 이루어지게 된다.
그리고, 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 제1 변형부(110)의 일부가 압괴되는 소성변형에 의해서도 충돌로 인해 발생한 충격에너지가 완전히 흡수되지 않는 경우, 상기 제1 변형부(110)는 제2 변형부(120)와 함께 압괴에 의한 소성변형이 더 이루어지면서 충돌에너지를 흡수하게 된다.
즉, 이러한 작용에 의해, 저속충돌의 경우 제1 변형부(110)의 소성변형에 의해서 충돌에너지가 흡수되고, 고속충돌의 경우는 제1 변형부(110)의 소성변형 후 제1 변형부(110)와 함께 제2 변형부(120)가 함께 소성변형하여 충돌에너지를 흡수하기 때문에 일반 압괴방식에 비하여 높은 에너지를 얻을 수 있다.
상기 충돌에너지 흡수장치(100)의 다른 일 실시예로, 도 4에 도시된 것과 같이, 단계적인 소성변형을 일으킬 수 있도록 상기 제1 변형부(110)의 내부에 적어도 둘 이상의 변형부(120,130)가 배치되도록 구성할 수도 있다.
예를 들어, 상기 제2 변형부(120)의 내부에 상기 제2 변형부(120)의 길이 보다 짧은 길이로 이루어지는 제3 변형부(130)가 더 배치되도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 도시된 것과 같이, 상기 제2 변형부(120)의 일 단부는 제1 고정체(140)에 장착되고, 상기 제3 변형부(130)의 일 단부는 제2 고정체(150)에 장착되도록 구성하여, 상기 제2 변형부(120)와 제3 변형부(130)의 각 자유단은 서로 대향하는 방향으로 배치되며, 제3 변형부(130)의 자유단이 제2 변형부(120)의 자유단 내부로 삽입되게 배치될 수도 있다.
상기 실시예에서도 상기 제1 변형부(110)의 어느 일 단부에는 압괴 유도부(111)가 더 형성되고, 상기 제2 변형부(120)와 제3 변형부(130)의 어느 일 단부에도 각각 압괴 유도부(121,131)가 더 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 제2 변형부(120)와 제3 변형부(130)에 형성되는 압괴 유도부(121,131)는 보다 안정적인 좌굴 및 변형모드로 소성변형이 일어날 수 있도록 제2 변형부(120)와 제3 변형부(130)의 각 자유단에 형성되도록 할 수도 있다.
도시된 것과 달리, 제2 변형부(120) 및 제3 변형부(130)의 일 단부는 모두 동일한 제1 고정체(140)에 장착되도록 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 경우, 충돌에너지 흡수장치(100)는 충돌체와 충돌하게 되면, 1차로 제1 변형부(110)의 일 단부에서 압괴에 의한 소성변형이 발생하게 된다. 충돌에 의한 충격력은 제1 변형부(110)의 소성변형에 의해 1차 흡수가 이루어지게 된다.
그리고, 상기 제1 변형부(110)의 일부가 압괴되는 소성변형에 의해서도 충돌로 인해 발생한 충격에너지가 완전히 흡수되지 않는 경우, 상기 제1 변형부(110)는 제2 변형부(120)와 함께 압괴에 의한 소성변형이 더 이루어지면서 충돌에너지를 흡수하게 된다.
또한, 제1 변형부(110) 및 제2 변형부(120)의 일부가 압괴되는 소성변형에 의해서도 충돌로 인해 발생한 충격에너지가 완전히 흡수되지 않는 경우, 제1 변형부(110), 제2 변형부(120) 및 제3 변형부(130) 모두의 압괴에 의한 소성변형이 더 이루어지면서 충돌에너지를 흡수하게 된다.
즉, 이러한 작용에 의해, 저속충돌의 경우 제1 변형부(110)의 소성변형에 의해서 충돌에너지가 흡수되고, 중속 또는 고속충돌의 경우는 제1 변형부(110)의 소성변형 후 제1 변형부(110)와 함께 제2 변형부(120)의 소성변형으로 충돌에너지를 흡수하게 되며, 고속 또는 초고속충돌의 경우에는 제1 변형부(110)와 제2 변형부(120) 및 제3 변형부(130) 모두의 소성변형으로 충돌에너지를 흡수하게 되므로 보다 높은 충돌에너지 흡수성능을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치는 상기와 같이 설명된 충돌에너지 흡수장치의 실시예들에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 이루어질 수도 있다.
도 1a는 종래의 차량에 구비되는 충돌에너지 흡수장치의 구조를 개략적으로 나타는 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 충돌에너지 흡수장치가 변형되어 충돌에너지를 흡수하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치의 구성에 관한 일 예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치의 구성에 관한 일 예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치가 충돌시 1차 변형되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치가 충돌시 2차 변형되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치의 구성에 관한 일 예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
100 ... 충돌에너지 흡수장치 110 ... 제1 변형부
111,121,131 ... 압괴 유도부 120 ... 제2 변형부
130 ... 제3 변형부 140 ... 제1 고정체
141,142,151 ... 장착부 150 ... 제2 고정체

Claims (7)

  1. 플레이트 구조의 제1 고정체와;
    일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지의 흡수를 위해 압괴에 의한 1차 소성변형이 이루어지는 제1 변형부와;
    상기 제1 변형부의 내부에 배치되는 상태로 일 단부가 상기 제1 고정체에 결합되고, 상기 제1 변형부 보다 짧은 길이의 튜브 형태로 이루어지며, 충돌시 충돌에너지를 순차적으로 흡수하기 위하여 상기 제1 변형부의 1차 변형 후 2차 압괴에 의한 소성변형이 이루어지는 제2 변형부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 변형부의 다른 일 단부는 플레이트 구조의 제2 고정체에 결합되거나, 또는 차량의 구조체에 결합되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 변형부 또는 제2 변형부의 일 단부는 충돌시 압괴에 의한 소성변형을 유도하기 위한 압괴 유도부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 변형부의 내부에는 제2 변형부 보다 길이가 짧 은 제3 변형부가 더 구비되거나, 또는 제2 변형부 보다 길이가 단계적으로 더 짧은 복수의 변형부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 제1 변형부의 다른 일 단부에 결합되는 제2 고정체가 더 구비되며,
    상기 제2 변형부와 제3 변형부는 서로 다른 방향의 단부가 각각 제1 고정체 및 제2 고정체에 결합되어 서로 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 고정체에는 복수의 장착부가 더 구비되고, 상기 제1 변형부와 제2 변형부는 상기 각 장착부에 끼움결합 또는 나사결합에 의해 장착이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 변형부의 다른 일 단부는 장착부가 구비된 제2 고정체에 끼움결합 또는 나사결합에 의해 장착이 이루어지거나, 차량의 구조체에 결합되는 것을 특징으로 하는 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치.
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