KR20110071250A - 차량 범퍼의 크래쉬 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 범퍼 커버와 차체 프레임 사이에 설치되어서 차량의 전방 충돌 시의 충격 에너지를 흡수하여 승객의 안전을 도모하도록 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스에 관한 것으로, 상기 범퍼 커버의 형상에 대응되게 다수 개의 제1 비드(bead)가 감싸는 형태로 형성된 상부 부재: 및 상기 범퍼 커버의 형상에 대응되게 다수 개의 제2 비드가 감싸는 형태로 형성된 하부 부재로 이루어지되, 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재는 프레스 성형되어 서로 용접 결합되며, 그들 중 어느 하나가 테이퍼진 형태로 이루어지게 함으로써 충돌에너지를 효과적으로 흡수하여 차량의 추돌 시 손상성 및 수리비를 획기적으로 감소시키는 데 기여할 수 있게 하는 효과를 제공한다.

범퍼, 크래쉬 박스, 비드, 용접, 경사, 충격 에너지

Description

차량 범퍼의 크래쉬 박스{Crash box of bumper for vehicle}

본 발명은 차량 범퍼의 크래쉬 박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 범퍼와 차체 프레임 사이에 설치되어서 차량의 충돌시 충격 에너지를 흡수하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 전방에는 차량의 충돌 시의 충격 에너지를 흡수하여 승객의 안전을 도모하도록 충격 흡수 구조로 된 프론트 범퍼가 갖추어져 있는데, 상기 범퍼의 구조는 크게 외부로부터 범퍼 커버와 충격을 흡수하는 에너지 흡수제,그리고, 범퍼 레일로 구성되어 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 일반적인 프론트 범퍼의 구성을 도시하는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 차체 전방부에는 'ㄷ'자 형태의 단면 형상을 갖는 플라스틱 재질의 범퍼 커버(1)가 설치되며. 상기 범퍼 커버(1) 내측에는 플라스틱 성형부재로 제작되어 충격 에너지의 흡수가 가능한 충격 흡수재가 장착된다

한편, 상기 범퍼 커버(1)와 차체 프레임(2) 사이에는 저속 충돌시 충격을 흡수하여 차량의 손상을 최소화할 수 있도록 하는 충격 흡수재인 크래쉬 박스(3)가 설치된다.

상기 크래쉬 박스(3)는 도 1a에 도시된 바와 같은 내부가 텅 비고 일직선형상으로 이루어진 형태이거나, 도 1b에 도시된 바와 같이 충돌방향으로 다수 개의 비드(4)가 형성되게 함으로써, 차량의 충돌시 오므려지면서 충격을 흡수하게 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 크래쉬 박스(3)는 충돌방향으로 형상이 균일하기 때문에 충돌 에너지가 한번에 흡수되어 뭉개지거나 큰 반발력을 일으켜서 차량이 손상되기 쉬운 문제점이 있었다.

특히, 도 1b와 같은 구조에 있어서, 비드(4)가 형성되어 있다 하더라도 상기 비드(4)가 러프(rough)한 형상을 이루고 있기 때문에 범퍼의 곡률을 원활하게 흡수할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 범퍼 커버와 차체 프레임 사이에 설치되어서 충돌시 충격을 흡수하되 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 차량의 손상을 방지하고 수리비를 감소시킬 수 있게 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 범퍼 커버와 차체 프레임 사이에 설치되어서 충돌시 충격을 흡수하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스는, 상기 범퍼 커버의 형상에 대응되게 다수 개의 제1 비드(bead)가 형성된 상부 부재: 및 상기 범퍼 커버의 형상에 대응되게 다수 개의 제2 비드가 형성된 하부 부재로 이루어지되, 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재는 프레스 성형되어 서로 용접 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재 중 어느 하나는 10ㅀ의 경사각도로 테이퍼지게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재의 결합시 상기 제1 비드와 상기 제2 비드는 서로 비대칭되게 결합되게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 비드 및 제2 비드 각각은 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재를 감싸는 구조로 형성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 장착하여 이용하게 되면 차량의 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 차량의 추돌 시 손상성 및 수리비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량 범퍼의 크래쉬 박스에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 보인 측면도이고, 도 3은 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스의 장착상태를 보인 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 크래쉬 박스의 컴퓨터 시뮬레이션의 일례를 보인 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 범퍼 커버(1)와 차체 프레임(2) 사이에 설치되어서 충돌시 충격을 흡수하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스(10)는 상부 부재(12) 및 하부 부재(14)로 이루어지되 각각이 프레스 성형된 후 서로 용접 결합되어서 속이 빈 중공 형태의 구조를 이룬다.

상기 상부 부재(12)에는 범퍼 커버(1)의 형상에 대응되게 다수 개의 제1 비드(bead, 11)가 형성되되, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 비드(11)가 상부 부재(12)를 감싸는 구조로 형성된다.

상기와 같이 제1 비드(11)가 상부 부재(12)를 감싸는 형태로 되면 차량의 추돌 시 충돌 에너지를 더욱 효과적으로 흡수할 수 있게 되는 것이다.

상기 하부 부재(14)에는 범퍼 커버(1)의 형상에 대응되게 다수 개의 제2 비드(bead, 13)가 형성되되, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 비드(13)가 하부 부재(14)를 감싸는 구조로 형성된다.

또한, 상기와 같이 제2 비드(13)가 하부 부재(14)를 감싸는 형태로 되면 차량의 추돌 시 충돌 에너지를 더욱 효과적으로 흡수할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 상부 부재(12) 및 하부 부재(14) 중 어느 하나는 소정의 각도로, 바람직하게는 10ㅀ의 경사각도로 테이퍼지게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 크래쉬 박스(10)로 결합되는 상부 부재(12) 및 하부 부재(14) 중 어느 하나를 사선 모양의 테이퍼 각도를 부여함으로써 충돌에너지를 더욱 용이하게 흡수할 수 있게 한다.

또한, 상기 상부 부재(12) 및 하부 부재(14)의 결합시 제1 비드(11)와 제2 비드(13)는 서로 비대칭으로 결합되게 한다.

상기와 같이 상부 부재(12) 및 하부 부재(14)로 이루어진 크래쉬 박스(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 범퍼 커버(1)와 차체 프레임(2) 사이에 장착된다.

따라서, 종래의 크래쉬 박스의 경우 비드의 형상이 러프(Rough)하고 범퍼의 곡률을 원할하게 흡수할 수 있는 구조가 아니었기 때문에 충돌 에너지를 충분하게 흡수할 수 없어 세로 부재(Longitudinal Member)가 허용 수준을 상외하는 변형을 나타내었다.

그러나, 본 발명의 크래쉬 박스(10)는 제1 비드(11) 및 제2 비드(13)와 소정의 경사각의 사선으로 이루어진 부재를 통해서 차량의 충돌 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있기 때문에 차량 추돌 시 손상성 및 수리비를 획기적으로 감소시킬 수 있게 한다.

상기와 같은 본 발명의 크래쉬 박스(10)는 다양한 연구와 충돌해석을 통하여 발명되었으며, 그가 효과적인 충돌 에너지 흡수 구조인 것을 도 5 및 도 6과 표 1을 통해서 다음에 기술된 바와 같이 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인되었다.

[표 1]컴퓨터 시뮬레이션 결과(충돌 해석)-충돌 후 인트루젼(Intrusion) 양

단위: ㎜

* 괄호안 표기 숫자: 충돌 후 일정시간 후 변형부위가 회복되는 양

상기의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 크래쉬 박스(10, 도 5의 1번과 2번 위치) 종래의 것과 비교하여 인트루젼(Intrusion) 변형이 큰 것을 알 수 있었다.

그리고, 세로 부재의 끝단부인 도 5의 6번과 3번 위치의 충돌 후에는 인트루젼의 양이 종래 것보다 작은 것을 알 수 있었다.

또한, 대각선 방향인 도 6의 92번과 93번 위치에서도 종래의 것과 비교하여 충돌로 인한 변형량이 작은 것으로 계산되었으며, 이는 효과적인 크래쉬 박스(10)로 설계한 것을 확인할 수 있었다.

상술된 바와 같은 시뮬레이션을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 크래쉬 박스(10)는 종래의 것보다 차량의 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 능력이 뛰어남을 알수 있었다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 보인 사시도.

도 2는 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 보인 측면도.

도 3은 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스를 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 차량 범퍼의 크래쉬 박스의 장착상태를 보인 도면.

도 5 및 도 6은 본 발명의 크래쉬 박스의 컴퓨터 시뮬레이션의 일례를 보인 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명*

1: 범퍼 커버 2: 차체 프레임

10: 크래쉬 박스 11: 제1 비드

12: 상부 부재 13: 제2 비드

14: 하부 부재

Claims (4)

1. 차량의 범퍼 커버(1)와 차체 프레임(2) 사이에 설치되어서 충돌시 충격을 흡수하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스에 있어서, 상기 크래쉬 박스(10)는,

   상기 범퍼 커버(1)의 형상에 대응되게 다수 개의 제1 비드(bead, 11)가 형성된 상부 부재(12): 및 상기 범퍼 커버(1)의 형상에 대응되게 다수 개의 제2 비드(13)가 형성된 하부 부재(14)로 이루어지되, 상기 상부 부재(12) 및 상기 하부 부재(14)는 프레스 성형되어 서로 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 부재(12) 및 상기 하부 부재(14) 중 어느 하나는 10ㅀ의 경사각도로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부 부재(12) 및 상기 하부 부재(14)의 결합시 상기 제1 비드(11)와 상기 제2 비드(13)는 서로 비대칭되게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 비드(11) 및 제2 비드(13) 각각은 상기 상부 부재(12) 및 상기 하부 부재(14)를 감싸는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 범퍼의 크래쉬 박스.

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