KR20180105018A - 차량용 크래시 박스 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 크래시 박스 유닛에 관한 것으로, 구체적으로 크래시 박스의 내부에 삽입된 보강체를 통해 충돌 시 충격 에너지를 감소시킬 수 있는 차량용 크래시 박스 유닛에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛은 범퍼 빔과 사이드 멤버를 연결하는 차량용 크래시 박스 유닛에 있어서, 상기 범퍼 빔의 양 단부 후면에 설치되는 스태이 브라켓, 원통 형상으로 성형되어 전단이 상기 스태이 브라켓에 접합되는 크래시 박스, 상기 크래시 박스 내부에 삽입되고, 중공체 형상으로 형성되는 보강체, 및 상기 크래시 박스의 후단에 접합되어 상기 사이드 멤버에 장착되는 장착 플레이트를 포함한다.

Description

차량용 크래시 박스 유닛{CRASH BOX UNIT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 크래시 박스 유닛에 관한 것으로, 구체적으로 크래시 박스의 내부에 삽입된 보강체를 통해 충돌 시 충격 에너지를 감소시킬 수 있는 차량용 크래시 박스 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 범퍼는 차량의 저속 및 중속 충돌 시, 탄성적으로 변형하여 차량의 물리적인 손상을 방지하기 위한 것으로, 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화하도록 차량의 전방과 후방에 배치되는 완충장치이다.

상기한 범퍼(10)는 도 1에서 도시한 바와 같이 차량의 전, 후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔(21)의 후방 양측에 크래시 박스(23)가 장착되어 차체측 사이드 멤버(31)에 고정되는 범퍼빔 유닛(25)과, 상기 범퍼 빔(21)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(27), 그리고 상기 범퍼 빔(21)과 에너지 업소버(27)를 감싸는 범퍼 커버(29)로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 범퍼빔 유닛(25)은 도 2에 도시된 바와 같이 범퍼 빔(21)의 후방 양측에 크래시 박스(23)가 별도의 플랜지(41)를 통하여 용접되고, 크래시 박스(23)를 통하여 차체 측의 사이드 멤버(31)에 바로 조립된다.

또한, 범퍼빔 유닛(25)에는 차량의 구난 또는 견인 시, 케이블을 차체에 연결하거나, 트레일러 혹은 캐리어 등을 연결하여 견인하기 위하여 범퍼 빔(21)에 토잉 훅을 선택적으로 장착하기 위한 별도의 토잉 파이프(43)가 장착되고 있다.

상기 크래쉬 박스(23)는 프레스 성형되는 내측 패널과 외측 패널을 CO2 용접 또는 스폿 용접을 통하여 접합된다. 상기 크래쉬 박스(23)는 범퍼 빔(21)을 통해 전달되는 충돌 에너지에 의해 변형되면서 충돌 에너지를 흡수함으로써, 차체로 충돌 에너지의 전달을 최소화하게 된다.

그러나, 종래의 경우에는 범퍼 빔의 충돌 성능을 향상시키기 위해 크래시 박스의 재질이나 두께를 높였으나, 그로 인해 중량이 증가되는 문제가 발생하였다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 크래시 박스의 내부에 보강체를 삽입하여 충돌 시 충돌 에너지를 감소시킬 수 있는 차량용 크래시 박스 유닛을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 범퍼 빔과 사이드 멤버를 연결하는 차량용 크래시 박스 유닛에 있어서, 상기 범퍼 빔의 양 단부 후면에 설치되는 스태이 브라켓; 원통 형상으로 성형되어 전단이 상기 스태이 브라켓에 접합되는 크래시 박스; 상기 크래시 박스 내부에 삽입되고, 중공체 형상으로 형성되는 보강체; 및 상기 크래시 박스의 후단에 접합되어 상기 사이드 멤버에 장착되는 장착 플레이트를 포함하는 차량용 크래시 박스 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 스태이 브라켓은 상기 크래시 박스의 전단부가 끼워지면서 상기 보강체의 전면을 지지하는 끼움단이 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강체는 후면이 내측을 향하여 반구면으로 형성되는 내측홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 장착 플레이트는 상기 크래시 박스의 후단부가 끼워지면서 상기 보강체의 후면 둘레를 지지하는 삽입단이 형성될 수 있다.

또한, 상기 장착 플레이트는 상기 삽입단의 중앙부에 상기 보강체의 내측홈을 향하여 돌출되어 반구면에 작용하는 파쇄부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강체는 내부에 압축 공기가 충진될 수 있다.

또한, 상기 보강체는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 범퍼 빔의 양 단부 후면에 설치되는 스태이 브라켓; 원통 형상으로 성형되어 전단이 상기 스태이 브라켓에 접합되는 크래시 박스; 상기 크래시 박스 내부에 삽입되고, 중공체 형상으로 형성되며, 후면이 내측을 향하여 반구면으로 형성되는 내측홈을 포함하는 보강체; 및 상기 크래시 박스의 후단에 접합되어 사이드 멤버에 장착되는 장착 플레이트를 포함하는 차량용 크래시 박스 유닛을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 크래시 박스의 내부에 보강체가 삽입되어 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 차체로 분산시킬 수 있으며, 크래시 박스의 중량 증가 없이 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 범퍼 빔에 연결된 차량용 크래시 박스 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 A-A의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛의 보강체를 나타낸 정면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차랭용 크래시 박스 유닛에 충돌이 가해졌을 때를 나타낸 단면도이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 크래시 박스 유닛의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 범퍼 빔에 연결된 차량용 크래시 박스 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 A-A의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛의 보강체를 나타낸 정면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛(100)은 차량에 전방에 차폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔(50)과 차체 양측의 사이드 멤버(미도시) 사이에 설치된다.

차량용 크래시 박스 유닛(100)은 범퍼 빔(50)의 양 단부 후면을 양측 사이드 멤버에 조립하여 차량의 전방 충돌 시, 범퍼 빔(50)으로부터 전달되는 충돌 에너지를 흡수하는 기능을 갖는다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 크래시 박스 유닛(100)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 스태이 브라켓(120), 크래시 박스(130), 보강체(140) 및 장착 플레이트(150)를 포함한다.

스태이 브라켓(120)은 범퍼 빔(50)의 양 단부 후면에 설치된다.

스태이 브라켓(120)은 크래시 박스(130)를 범퍼 빔(50)에 연결한다.

스태이 브라켓(120)은 후단에 끼움단(125)이 형성된다.

끼움단(125)은 도 5에 도시된 바와 같이 크래시 박스(130)의 전단부가 끼워지면서 보강체(140)의 전면을 지지한다.

끼움단(125)은 크래시 박스(130)의 내측으로 삽입되며, 보강체(140)의 전면을 향해 돌출되어 형성된다. 끼움단(125)의 외경은 크래시 박스(130)의 내경 보다 작게 형성될 수 있다.

크래시 박스(130)는 전단이 스태이 브라켓(120)이 접합되며, 후단이 장착 플레이트(150)에 접합한다.

크래시 박스(130)는 원통 형상으로 형성된다.

크래시 박스(130)에 내부에는 보강체(140)가 삽입된다. 크래시 박스(130)의 내경은 보강체(140)의 외경 보다 크게 형성될 수 있다.

보강체(140)는 크래시 박스(130) 내부에 삽입되어 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 흡수한다.

보강체(140)는 중공체 형상으로 형성되며, 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.

보강체(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 후단 일측에 내측홈(145)이 형성된다. 이러한 내측홈(145)은 후면이 보강체(140)의 내측을 향하여 반구면으로 형성된다.

보강체(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 몸체부(610), 확관부(620) 및 축관부(630)로 구분된다.

몸체부(610)는 확관부(620) 및 축관부(630)와 일체로 형성되며, 원통 형상으로 형상될 수 있다.

몸체부(610)의 직경(d1)은 확관부(620)의 직경(d2) 및 축관부(630)의 직경(d3)과 상이할 수 있다. 몸체부(610)의 직경(d1)은 확관부(620)의 직경(d2) 및 축관부(630)의 직경(d3) 보다 크게 형성될 수 있다.

확관부(620)의 선단 직경(d2)은 확관부(620)의 선단으로부터 몸체부(610)의 선단으로 갈수록 직경이 점점 확대되어 형성될 수 있다.

축관부(630)의 후단 직경(d3)은 몸체부(610)의 후단으로부터 축관부(630)의 후단으로 갈수록 직경이 점점 축소되어 형성될 수 있다.

장착 플레이트(150)는 크래시 박스(130) 및 보강체(140)를 사이드 멤버에 고정시킨다. 즉, 장착 플레이트(150)는 크래시 박스(130)의 후단에 접합되어 사이드 멤버에 장착된다.

장착 플레이트(150)는 삽입단(155)이 형성된다.

삽입단(155)은 도 5에 도시된 바와 같이 크래시 박스(130)의 후단부가 끼워지면서 보강체(140)의 후면 둘레를 지지한다.

삽입단(155)은 보강체(140)의 내측홈(145)을 향하여 돌출되어 형성된다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차랭용 크래시 박스 유닛(100)에 충돌이 가해졌을 때를 나타낸 단면도이다.

상기에서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 크래시 박스 유닛(100)은 도 7에 도시된 바와 같이 차량의 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼 빔(50)을 통해 충돌 에너지(F)가 입력되면 크래시 박스(130)의 변경을 막아 충돌 에너지(F)를 차체로 분산시키며, 보강체(140)의 내부에 충진된 압축 공기(200)에 의해 충돌 에너지(F)를 상쇄시킨다.

그리고 차량용 크래시 박스 유닛(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 보강체(140) 내부에 충진된 압력 이상의 충돌 에너지(F)가 발생되면 장착 플레이트(150)에 형성된 삽입단(155)이 충돌 에너지(F)에 의해 파쇄되어 파쇄부(157)가 형성되며, 파쇄부(157)에 의해 보강체(140)의 내측홈(145)이 파손된다. 이때, 파쇄부(157)는 삽입단(155)의 중앙부에 보강체(140)의 내측홈(145)을 향하여 돌출되어 반구면에 작용할 수 있다.

이에 따라, 보강체(140)의 내부에 충진된 압축 공기(200)는 파쇄부(157)를 통해 외부로 배출되면서 충돌 에너지(F)를 서서히 흡수하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

50: 범퍼 빔
100: 크래시 박스 유닛
120: 스태이 브라켓
125: 끼움단
130: 크래시 박스
140: 보강체
145: 내측홈
150: 장착 플레이트
155: 파쇄부

Claims (12)

1. 범퍼 빔과 사이드 멤버를 연결하는 차량용 크래시 박스 유닛에 있어서,
   상기 범퍼 빔의 양 단부 후면에 설치되는 스태이 브라켓;
   원통 형상으로 성형되어 전단이 상기 스태이 브라켓에 접합되는 크래시 박스;
   상기 크래시 박스 내부에 삽입되고, 중공체 형상으로 형성되는 보강체; 및
   상기 크래시 박스의 후단에 접합되어 상기 사이드 멤버에 장착되는 장착 플레이트;
   를 포함하는 차량용 크래시 박스 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스태이 브라켓은
   상기 크래시 박스의 전단부가 끼워지면서 상기 보강체의 전면을 지지하는 끼움단이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강체는
   후면이 내측을 향하여 반구면으로 형성되는 내측홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
4. 제3항에 있어서,
   상기 장착 플레이트는
   상기 크래시 박스의 후단부가 끼워지면서 상기 보강체의 후면 둘레를 지지하는 삽입단이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 장착 플레이트는
   상기 삽입단의 중앙부에 상기 보강체의 내측홈을 향하여 돌출되어 반구면에 작용하는 파쇄부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보강체는
   내부에 압축 공기가 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보강체는
   알루미늄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
8. 범퍼 빔의 양 단부 후면에 설치되는 스태이 브라켓;
   원통 형상으로 성형되어 전단이 상기 스태이 브라켓에 접합되는 크래시 박스;
   상기 크래시 박스 내부에 삽입되고, 중공체 형상으로 형성되며, 후면이 내측을 향하여 반구면으로 형성되는 내측홈을 포함하는 보강체; 및
   상기 크래시 박스의 후단에 접합되어 사이드 멤버에 장착되는 장착 플레이트;
   를 포함하는 차량용 크래시 박스 유닛.
9. 제8항에 있어서,
   상기 장착 플레이트는
   상기 크래시 박스의 후단부가 끼워지면서 상기 보강체의 후면 둘레를 지지하는 삽입단이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 장착 플레이트는
    상기 삽입단의 중앙부에 상기 보강체의 내측홈을 향하여 돌출되어 반구면에 작용하는 파쇄부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
11. 제8항에 있어서,
    상기 스태이 브라켓은
    상기 크래시 박스의 전단부가 끼워지면서 상기 보강체의 전면을 지지하는 끼움단이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
12. 제8항에 있어서,
    상기 보강체는
    알루미늄 소재로 이루어지며, 내부에 압축 공기가 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래시 박스 유닛.
    

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