KR20160050145A - Hybrid crash box assembly satisfied vehicle impact characteristics - Google Patents

Hybrid crash box assembly satisfied vehicle impact characteristics

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KR20160050145A
KR20160050145A KR1020140147319A KR20140147319A KR20160050145A KR 20160050145 A KR20160050145 A KR 20160050145A KR 1020140147319 A KR1020140147319 A KR 1020140147319A KR 20140147319 A KR20140147319 A KR 20140147319A KR 20160050145 A KR20160050145 A KR 20160050145A
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Abstract

The present invention relates to a crash box assembly satisfying impact performance. The crash box assembly satisfying impact performance comprises a crash box, a pair of nuts, bent pieces and a fixed bracket. The crash box has the shape of a rectangular container and is included between a bumper beam and chassis to absorb collision energy caused when the vehicle is involved in a collision. The nuts are fixedly welded to faces, which are opposite each other, of an inner wall on an open end of the crash box, respectively, to be opposite each other. The bent pieces are vertically bent from open ends of the faces, on which the nuts are formed, in the direction allowing the bent pieces that face each other to be extended. The fixed bracket is integrally fixed to a side opposite the open end of the crash box. According to the present invention, weakness of rigidity, which is generated when fixing the nuts to the crash box, is reinforced, thereby improving safety in case of a collision.

Description

충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체{HYBRID CRASH BOX ASSEMBLY SATISFIED VEHICLE IMPACT CHARACTERISTICS}HYBRID CRASH BOX ASSEMBLY SATISFIED VEHICLE IMPACT CHARACTERISTICS < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스틸 크래쉬박스에 너트를 용접 고정할 때 생기는 열변형에 의한 강성 취약을 방지할 수 있도록 개선된 차량 충돌성능을 향상시킨 크래쉬박스 조립체에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a crash box assembly that satisfies crashworthiness, and more particularly, Box assembly.

일반적으로, 차량용 범퍼 시스템은 차량의 저속 충돌시 탄성적으로 변형하여 차량의 물리적인 손상을 최초화하기 위한 것으로서, 다른 자동차나 고정체와의 충돌시 그 충격을 흡수하여 탑승자의 안전을 도모하게 되며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차 전,후방에 배치되는 완충수단이다.In general, a bumper system for a vehicle is designed to elastically deform at a low-speed collision of a vehicle, thereby physically damaging the vehicle. In this case, the bumper system absorbs the impact of collision with another vehicle or a fixed body, , And a shock absorber disposed at the front and rear of the vehicle so as to minimize deformation of the vehicle body at the same time.

이러한 범퍼 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 차량의 전,후방에서 차폭방향으로 장착되되 2개의 범퍼레일(3a,3b)을 포함하는 범퍼빔(3)과, 상기 범퍼빔(3)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(2)와, 그리고 상기 범퍼빔(3)과 에너지 업소버(2)를 감싸는 범퍼커버(1) 및 상기 범퍼빔(3)과 차체 사이드 멤버(front side member)(5)를 상호 연결하기 위한 크래쉬박스(4)를 포함하여 구성된다.1, the bumper system includes a bumper beam 3 basically mounted in the vehicle width direction from the front and rear of the vehicle and including two bumper rails 3a and 3b, An energy absorber 2 disposed in front of the bumper beam 3 and absorbing an impact force and a bumper cover 1 for enclosing the bumper beam 3 and the energy absorber 2, and a crash box 4 for interconnecting the side members 5.

그리하여, 차량 충돌시 충돌에너지를 최대한 흡수시켜 차체의 변형을 최소화시킴으로써 탑승자의 안전을 확보하게 된다.Thus, the collision energy is absorbed as much as possible in the event of a vehicle collision, thereby minimizing the deformation of the vehicle body, thereby securing the occupant safety.

따라서, 범퍼 시스템에 대한 법규는 매우 엄격하며, 특히 유럽 시장의 경우에는 요구사항이 매우 까다롭고 더 엄격하다.Therefore, the regulations on bumper systems are very strict, especially in the European market, the requirements are very demanding and more stringent.

일 예로, RCAR 혹은 풀 배리어 테스트(Full Barrier Test)에서 차체의 손상을 줄이기 위해 충돌시 범퍼빔이 견딜 수 있는 한도 내에서의 압착, 변형 또는 파괴 등으로 최대한 충돌에너지를 흡수 할 수 있으면서 또한 차체 손상을 막기 위해 범퍼빔의 변형이 최소화되어야 하고 쉽게 파손되지 않아야 하는 등 복잡한 테스트 규정들을 만족해야 한다.For example, in an RCAR or Full Barrier Test, it is possible to absorb the maximum impact energy by compressing, deforming, or breaking within a limit that the bumper beam can withstand in the event of a collision to reduce the damage of the vehicle body, The deformation of the bumper beam must be minimized and it should not be easily broken.

이러한 성능을 만족시키기 위해서는 범퍼 시스템을 구성하는 여러 부재들이 최적화 설계되어야 하겠지만, 그 중에서도 충돌에너지 흡수와 직접 관련된 크래쉬박스(4)의 구조는 매우 중요하다.In order to satisfy such a performance, the members constituting the bumper system should be optimally designed. However, the structure of the crash box 4 directly related to the impact energy absorption is very important.

이와 관련하여 초창기 개시된 크래쉬박스들은 공개실용 제1998-036681호, 등록특허 제0240026호에 나타나 있는 것처럼 스틸 소재를 'ㄷ'형, 'W'형 등과 같이 판재를 절곡시키고, 일부에 포밍을 형성하여 충돌흡수력을 높이려는 노력들이 있었다.Initially, the crash boxes have been formed by bending a plate material such as a 'C' shape, a 'W' shape, and the like and forming a part of the steel material as shown in Published Unexamined Utility Model Nos. 1998-036681 and 0240026 There have been efforts to increase collision absorption capacity.

하지만, 크래쉬박스가 가져야 할 기본 성질로서, 충돌시 변형은 이루어지되 쉽게 파단되지 않도록 하여 충돌에너지가 범퍼빔 쪽으로 최대한 전달되지 않도록 하는 것임에도 불구하고, 경우에 따라서는 스테이가 잘 변형되지 않고 너무 강도가 세다 보니 오히려 범퍼빔으로 직접 충돌에너지가 전달되는 문제, 반대로 쉽게 파단되어 버리는 문제 등이 있었다.However, as a basic property that a crash box should have, it is deformed at the time of collision but is not easily broken so that the collision energy is not transmitted to the bumper beam as much as possible. In some cases, however, There is a problem that collision energy is directly transmitted to the bumper beam, and on the contrary, there is a problem that it is easily broken.

특히, 도 2의 예시와 같이, 스틸 크래쉬박스(4)의 조립을 위해 고정되는 너트(5)를 장착할 때 용접하게 되는데, 이 경우 용접시 열변형이 발생하면서 강도를 취약하게 만드는 문제가 있다.
In particular, as shown in FIG. 2, welding is performed when the nut 5 to be fixed for assembling the steel crash box 4 is mounted. In this case, there is a problem that the strength is weakened while thermal deformation occurs at the time of welding .

본 발명은 상술한 바와 같은 까다롭고 어려운 제반 조건과 현상들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 스틸 크래쉬박스를 장착하기 위해 크래쉬박스에 부착하는 너트를 용접하여 고정할 때 열변형이 발생하더라도 이에 의한 강도 취약을 막아 충돌시 강도 보강이 이루어지도록 함으로써 안전성을 증대시킬 수 있도록 한 차량 충돌성능을 향상시킨 크래쉬박스 조립체를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned difficult and difficult conditions and phenomena, and it is an object of the present invention to provide a steel crash box, The present invention provides a crash box assembly that improves vehicle collision performance so as to increase safety by preventing strength weakness and reinforcing strength at the time of a collision.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 범퍼빔과 차체 사이에 구비되어 차량 충돌시 충돌에너지를 흡수하는 사각통 형상의 크래쉬박스; 상기 크래쉬박스의 개방단측 내벽 상에 서로 마주보는 면에 대향되게 각각 용접 고정되는 한 쌍의 너트; 상기 너트가 형성된 면의 개방단에서 서로 마주보는 방향으로 수직 절곡된 후 연장형성된 절곡편; 상기 크래쉬박스의 개방단 반대측에 일체로 고정된 고정브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a crush box comprising: a crush box-shaped crush box provided between a bumper beam and a vehicle body for absorbing collision energy at the time of a vehicle collision; A pair of nuts welded and fixed on the inner wall of the open end side of the crash box so as to face each other on opposite faces; A bent piece extending perpendicularly from the open end of the surface on which the nut is formed and extending in a direction opposite to each other; And a fixing bracket integrally fixed to an opposite side of the open end of the crash box.

이때, 상기 절곡편은 상기 한 쌍의 너트 간 이격 거리 보다 긴 길이를 갖는 것에도 그 특징이 있다.At this time, the bent piece has a length longer than the distance between the pair of nuts.

뿐만 아니라, 상기 너트 위치와 상기 고정브라켓 사이의 크래쉬박스 둘레에는 제1포밍부가 더 형성된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the first forming portion is further formed around the crash box between the nut position and the fixing bracket.

아울러, 상기 너트 위치와 동일한 지점의 크래쉬박스 둘레 중 상기 너트가 형성된 면을 제외한 나머지 면에는 제2포밍부가 더 형성된 것에도 그 특징이 있다.The present invention is also characterized in that a second forming portion is further formed on the other surface of the crash box around the same position as the nut position except the surface on which the nut is formed.

또한, 상기 너트 위치와 상기 고정브라켓 사이의 크래쉬박스 둘레에는 제1포밍부가 더 형성되고; 상기 너트 위치와 동일한 지점의 크래쉬박스 둘레 중 상기 너트가 형성된 면을 제외한 나머지 면에는 제2포밍부가 동시에 형성된 것에도 그 특징이 있다.Further, a first forming portion is further formed around the crash box between the nut position and the fixing bracket; The second forming portion is simultaneously formed on the other surface of the crash box at the same point as the nut position except for the surface on which the nut is formed.

그리고, 상기 제1포밍부 및 제2포밍부는 반원형상으로 요입된 홈 형태인 것에도 그 특징이 있다.
The first forming portion and the second forming portion are also grooved in a semicircular shape.

본 발명에 따르면, 크래쉬박스에 너트를 고정할 때 발생되는 강도 취약을 보강함으로써 충돌시 안전성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, it is possible to obtain an effect of enhancing the safety at the time of collision by reinforcing the strength weakness generated when fixing the nut to the crash box.

도 1은 종래 차량의 범퍼시스템을 보인 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 스틸 크래쉬박스의 예시적인 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 크래쉬박스 조립체의 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 크래쉬박스 조립체의 설치예를 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing a bumper system of a conventional vehicle.
2 is an exemplary partial perspective view of a steel crash box according to the prior art.
3 is a partial perspective view of a crash box assembly in accordance with the present invention.
FIG. 4 is an exemplary view showing an installation example of a crash box assembly according to the present invention. FIG.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체는 범퍼빔(100)에 고정된다.3 to 4, the crash box assembly satisfying the crash performance according to the present invention is fixed to the bumper beam 100.

즉, 크래쉬박스(200)는 통상적으로 사각박스 형상을 가지며, 내부가 비어 있는 중공체이고, 차량 충돌시 찌그러지면서 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 구성된다.That is, the crash box 200 has a rectangular box shape, is hollow and hollow, and is configured to absorb collision energy while collapsing in the event of a vehicle collision.

이러한 크래쉬박스(200)는 보통 인너브라켓(도면부호 생략)과 아웃터브라켓(도면부호 생략)을 포함하며, 상기 범퍼빔(100)의 부착부위 곡률에 따라 서로 단차지게 구성되는데, 인너브라켓은 한 쌍의 크래쉬박스(200)가 범퍼빔(100)에 고정되었을 때 서로 마주보는 안쪽면 측에 부착되는 브라켓을 말하고, 아웃터브라켓은 각각 바깥쪽면 측에 부착되는 브라켓을 말한다.The crash box 200 includes an inner bracket (not shown) and an outer bracket (not shown), and is configured to be stepped according to the curvature of the attaching portion of the bumper beam 100. The inner bracket includes a pair Refers to a bracket attached to an inner surface side facing each other when the crash box 200 of the bumper beam 100 is fixed to the bumper beam 100 and the outer bracket means a bracket attached to the outer surface side of each.

여기에서, 본 발명은 상기 크래쉬박스(200)의 내부면에 고정용 너트(210)를 용접할 때 발생되는 너트(210) 주변에서의 열변형에 의한 너트(210) 주변의 강도 하락(취약)을 막기 위한 것이다.The present invention can reduce the strength of the periphery of the nut 210 due to thermal deformation around the nut 210 generated when the fixing nut 210 is welded to the inner surface of the crash box 200, .

특히, 상기 너트(210)는 용접고정되게 되며, 너트(210)가 설치되는 부위에는 크래쉬박스(200)를 관통하여 체결공(220)이 형성되어 있다.Particularly, the nut 210 is welded and fixed, and a fastening hole 220 is formed through a crush box 200 at a portion where the nut 210 is installed.

그리고, 상기 크래쉬박스(200)의 일단에는 차체와의 고정을 위한 고정브라켓(230)이 마련된다.The crush box 200 is provided at one end thereof with a fixing bracket 230 for fixing the crush box 200 to the vehicle body.

물론, 상기 고정브라켓(230)도 용접 등의 방식을 통해 크래쉬박스(200)와 일체를 이룬다.Of course, the fixing bracket 230 is integrated with the crash box 200 through welding or the like.

이때, 상기 크래쉬박스(200)는 도시와 같은 사각통 형상의 몸체를 의미한다.At this time, the crash box 200 means a rectangular tubular body as shown in FIG.

아울러, 본 발명에서는 상기 너트(210) 용접시 발생된 열변형에 의한 너트(210) 주변 부위의 강도 취약을 방지하기 위해 크래쉬박스(200)의 개방단에 절곡편(240)를 연장 구성한다.In the present invention, the bending piece 240 is extended at the open end of the crash box 200 to prevent the strength of the peripheral portion of the nut 210 from being weakened due to the thermal deformation occurring when the nut 210 is welded.

상기 절곡편(240)은 상기 크래쉬박스(200)의 개방단, 즉 상기 고정브라켓(230)이 고정된 반대단부에 형성되며, 특히 상기 너트(210)가 용접되는 면의 선단에만 형성되도록 함이 바람직하다.The bent part 240 is formed at the open end of the crash box 200, that is, at the opposite end to which the fixing bracket 230 is fixed, and in particular, the nut 210 is formed only at the tip of the welded surface. desirable.

이러한 절곡편(240)은 서로 마주보는 방향으로 수직절곡되어 형성됨이 바람직하며, 프레스 가공될 수 있다.It is preferable that the bent pieces 240 are formed by being bent perpendicularly in the directions opposite to each other, and they can be press-formed.

더욱 더 중요한 사항은 한 면에 용접된 너트(210)간 이격 거리 보다 긴 길이를 갖도록 상기 절곡편(240)이 형성되어야 한다는 사실이다.Even more importantly, the bending piece 240 must be formed to have a length longer than the distance between the welded nuts 210 on one side.

만약, 이 길이가 이격 거리 보다 짧게 되면 열변형된 부위를 포함할 수 없어 충돌시 강도 취약을 보강할 수 없으므로 예측하기 어려운 파단 형태를 보여 탑승자의 안전을 보장하기 어렵다.If this length is shorter than the separation distance, it can not include the thermally deformed portion, so that it can not reinforce the strength weakness at the time of the collision. Therefore, it is difficult to predict the safety of the passenger.

이에 더하여, 본 발명에서는 열변형에 의한 취약해진 강보 보강을 위해 너트(210)와 고정브라켓(230) 사이의 임의 위치에서 크래쉬박스(200) 둘레를 따라 반원형상으로 요입되게 포밍가공한 제1포밍부(250)와, 상기 너트(210)와 직교되는 방향의 양측면 내벽에 너트(210)가 구비된 동일 라인 상에 일체로 더 형성된 제2포밍부(260)를 더 포함한다.In addition, according to the present invention, in order to reinforce weakened steel plates due to thermal deformation, a first forming (not shown) formed by being formed into a semi-circular shape along the periphery of the crash box 200 at an arbitrary position between the nut 210 and the fixing bracket 230, And a second forming unit 260 integrally formed on the same line provided with the nut 210 on both side inner walls in a direction orthogonal to the nut 210.

그러면, 너트(210) 용접시 발생된 주변에서의 열변형에 의한 강도 취약을 완벽하게 커버할 수 있게 된다.Thus, it is possible to completely cover the strength weakness caused by the thermal deformation in the periphery generated in the welding of the nut 210.

이와 같은 구조의 크래쉬박스(200)는 도 4의 예시와 같이, 범퍼빔(100)에 구비된 체결브라켓(110)에 너트(210)를 면접 밀착시킨 상태에서 고정볼트(B)를 상기 너트(210)에 체결함으로써 고정되게 되며, 타단의 고정브라켓(230)은 차체에 고정된다.4, when the nut 210 is brought into close contact with the fastening bracket 110 provided on the bumper beam 100, the fastening bolt B is fastened to the nut (not shown) 210, and the fixing bracket 230 at the other end is fixed to the vehicle body.

이와 같이, 본 발명에 따른 크래쉬박스(200)는 아주 간단해 보이는 구성이지만, 다양한 형태의 보강구조를 갖춤으로써 충돌시 충격흡수력을 제공하여 차체 파손을 막고, 인명을 보호할 수 있게 된다.
As described above, the crash box 200 according to the present invention has a very simple structure. However, it has a variety of reinforcing structures to provide shock absorbing force at the time of a collision, thereby preventing damage to the vehicle body and protecting people.

100: 범퍼빔 200: 크래쉬박스
210: 너트 220: 체결공
230: 고정브라켓 240: 절곡편
250: 제1포밍부 260: 제2포밍부100: Bumper beam 200: Crash box
210: nut 220: fastening hole
230: Fixing bracket 240: Bending piece
250: first forming portion 260: second forming portion

Claims (6)

범퍼빔과 차체 사이에 구비되어 차량 충돌시 충돌에너지를 흡수하는 사각통 형상의 크래쉬박스;
상기 크래쉬박스의 개방단측 내벽 상에 서로 마주보는 면에 대향되게 각각 용접 고정되는 한 쌍의 너트;
상기 너트가 형성된 면의 개방단에서 서로 마주보는 방향으로 수직 절곡된 후 연장형성된 절곡편;
상기 크래쉬박스의 개방단 반대측에 일체로 고정된 고정브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.
A rectangular box-shaped crash box provided between the bumper beam and the vehicle body for absorbing collision energy in the event of a vehicle collision;
A pair of nuts welded and fixed on the inner wall of the open end side of the crash box so as to face each other on opposite faces;
A bent piece extending perpendicularly from the open end of the surface on which the nut is formed and extending in a direction opposite to each other;
And a fixing bracket integrally fixed to an opposite side of the open end of the crash box.
청구항 1에 있어서;
상기 절곡편은 상기 한 쌍의 너트 간 이격 거리 보다 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.
The method of claim 1,
Wherein the bent piece has a length longer than a distance between the pair of nuts.
청구항 1에 있어서;
상기 너트 위치와 상기 고정브라켓 사이의 크래쉬박스 둘레에는 제1포밍부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.
The method of claim 1,
And a first forming portion is further formed around the crash box between the nut position and the fixing bracket.
청구항 1에 있어서;
상기 너트 위치와 동일한 지점의 크래쉬박스 둘레 중 상기 너트가 형성된 면을 제외한 나머지 면에는 제2포밍부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.
The method of claim 1,
Wherein a second forming portion is further formed on the other surface of the crash box around the same position as the nut position except for the surface on which the nut is formed.
청구항 1에 있어서;
상기 너트 위치와 상기 고정브라켓 사이의 크래쉬박스 둘레에는 제1포밍부가 더 형성되고; 상기 너트 위치와 동일한 지점의 크래쉬박스 둘레 중 상기 너트가 형성된 면을 제외한 나머지 면에는 제2포밍부가 동시에 형성된 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.
The method of claim 1,
A first forming portion is further formed around the crash box between the nut position and the fixing bracket; Wherein the second forming portion is simultaneously formed on the other surface of the crash box around the same position as the nut position except for the surface on which the nut is formed.
청구항 5에 있어서;
상기 제1포밍부 및 제2포밍부는 반원형상으로 요입된 홈 형태인 것을 특징으로 하는 충돌성능을 만족하는 크래쉬박스 조립체.The method of claim 5, further comprising:
Wherein the first and second forming portions are in a semicircular recessed shape. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
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