KR20190095561A - 차량의 단부 구조 - Google Patents

Abstract

충돌에 대한 내하중 성능을 향상시키는 것. 본 발명에 관한 차량의 단부 구조는, 차폭 방향으로 연장되는 빔(2)과, 상기 빔(2)을 차체 프레임에 접속하는 접속 구조체(3)를 구비하고, 상기 빔(2)은, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와, 상기 제1 상면부(2a) 및 상기 제1 하면부(2b)의 일 단부를 접속하는 제1 측면부(2c)와, 상기 제1 상면부(2a) 및 상기 제1 하면부(2b)의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성되는 제1 플랜지부(2d)의 각각을 갖고, 상기 접속 구조체(3)에 설치되고, 상기 빔(2)의 내측으로 돌출하여 배치되는 돌출부(6)와 상기 제1 상면부(2a) 및 상기 제1 하면부(2b)와의, 또는 상기 접속 구조체(3)에 설치되는 빔 설치 부재와 상기 제1 플랜지부(2d)와의 적어도 어느 쪽에 있어서의 접합에 의하여 상기 빔(2)이 상기 접속 구조체(3)에 고정되어 있다.

Description

차량의 단부 구조{END STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은, 차량과 물체의 충돌 시에 있어서 당해 물체가 당해 차량 아래로 파고드는 것을 방지하는 차량의 단부 구조에 관한 것이다.

예를 들어 승용차와 트럭 등의 대형차가 정면 충돌 또는 추돌한 경우, 서로의 차량에 설치된 크로스 멤버 등의 강도 부재의 설치 높이의 차이에 의하여 승용차가 대형차 아래로 파고들 우려가 있다. 이 때문에, 종래에는 대형차의 전방부 및 후방부에 있어서, 승용차가 구비하는 강도 부재의 설치 높이에 맞추어 배치된 언더런 프로텍터가 설치되어 있다. 이 언더런 프로텍터는 차량의 단부 구조의 일례이다. 또한 언더런 프로텍터에는, 차량의 전방에 설치되는 프런트 언더런 프로텍터(Front Underrun Protector: FUP) 및 차량의 후방에 설치되는 리어 언더런 프로텍터(Rear Underrun Protector: RUP)가 존재한다.

이러한 언더런 프로텍터는, 승용차의 대형차에의 파고듦을 방지하고, 또한 승용차의 전방부 또는 후방부에 설치된 크러셔블 존에 의한 충돌 에너지 흡수 효과를 발휘시킬 것이 요구된다. 그 때문에 언더런 프로텍터는, 승용차와 충돌한 때 발생하는 충돌 에너지를 흡수하는 효과보다도, 대형차와 충돌한 승용차를 튕겨내기 위한 반력을 생성해 내기 위한 내하중 성능이 요구된다.

예를 들어 특허문헌 1 내지 3에는 언더런 프로텍터에 관한 기술이 개시되어 있다. 이들 언더런 프로텍터는, 차폭 방향으로 연장되는 빔이 브래킷 또는 스테이(서포트)를 통해 차체 프레임에 체결된 구조를 갖고 있다.

또한 특허문헌 4에 개시된 언더런 프로텍터에는, 평면에서 보아, 차체 프레임에 설치되는 프레임 설치부와, 빔에 설치되는 빔 설치면(본체 설치부) 사이에 걸쳐지도록 하여 보강 부재가 설치되어 있다. 이것에 의하여 내하중 성능의 향상이 도모되고 있다.

일본 특허 공개 제2005-88740호 공보 일본 특허 공개 제2005-225325호 공보 일본 특허 공개 제2005-225326호 공보 일본 특허 공개 제2004-243984호 공보

내하중 성능을 평가하는 방법으로서, 스테이에 있어서의 빔의 설치 위치 또는 당해 설치 위치보다 차폭 방향 외측의 위치에 있어서, 빔의 충돌면(상대 차량이 충돌하는 면)에 하중을 가한 때 최대로 어느 정도의 하중을 입력할 수 있는지를 평가하는 방법이 있다. 언더런 프로텍터의 제품으로서의 성능은 내하중 성능의 우열에 의하여 좌우된다. 그 때문에, 어느 충돌 위치에 있어서도, 내하중성 평가 시험에 있어서의 최대 입력 하중이 종래보다도 더욱 커지는 언더런 프로텍터의 개발이 요망되고 있다.

그래서 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 충돌에 대한 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능한, 신규이고 개량된 차량의 단부 구조를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 어느 관점에 의하면, 차폭 방향으로 연장되는 빔과, 상기 빔을 차체 프레임에 접속하는 접속 구조체를 구비하고, 상기 빔은, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 상면부 및 제1 하면부와, 상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부의 일 단부를 접속하는 제1 측면부와, 상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성되는 제1 플랜지부의 각각을 갖고, 상기 접속 구조체에 설치되고, 상기 빔의 내측으로 돌출하여 상기 빔의 내측에 배치되는 돌출부와 상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부와의, 또는 상기 접속 구조체에 설치되는 빔 설치 부재와 상기 제1 플랜지부와의 적어도 어느 쪽에 있어서의 접합에 의하여 상기 빔이 상기 접속 구조체에 고정되어 있는, 차량의 단부 구조가 제공된다.

상기 접속 구조체에 상기 돌출부가 마련되어 있는 경우, 상기 돌출부에는, 상기 제1 측면부에 대향하는 돌출 측면부가 형성되어 있어도 된다.

상기 접속 구조체에 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우, 상기 빔 설치 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제2 상면부 및 제2 하면부와, 상기 제2 상면부 및 상기 제2 하면부의 일 단부를 접속하는 제2 측면부와, 상기 제2 상면부 및 상기 제2 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 플랜지부를 갖고, 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부가 고정되어 있어도 된다.

상기 제2 측면부는 상기 제1 플랜지부에 대하여 차량 전후 방향의 차 내측에 위치하고 있어도 된다.

상기 접속 구조체에 상기 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우, 차폭 방향에 있어서 상기 빔의 개구부의, 적어도 상기 접속 구조체와 대향하는 영역에 제1 보강 부재가 설치되고, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아 상기 빔과 상기 제1 보강 부재에 의하여 폐단면이 형성되어 있어도 된다.

상기 제1 보강 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 보강 부재 상면부 및 제1 보강 부재 하면부와, 상기 제1 보강 부재 상면부 및 상기 제1 보강 부재 하면부의 일 단부를 접속하는 제1 보강 부재 측면부를 갖고, 상기 제1 보강 부재가 상기 빔의 내측에 배치되어, 상기 제1 상면부와 상기 제1 보강 부재 상면부가 고정되고, 상기 제1 하면부와 상기 제1 보강 부재 하면부가 고정되어 있어도 된다.

상기 제1 보강 부재 측면부에, 상기 제1 플랜지부에 대하여 차량 전후 방향의 차 내측으로 돌출하는 볼록부가 형성되어 있어도 된다.

상기 제1 보강 부재 측면부의 적어도 일부가 상기 접속 구조체와 맞닿아도 된다.

상기 빔의 개구부의, 적어도 상기 빔 설치 부재와 대향하고 있는 영역에 제2 보강 부재가 설치되고, 상기 제2 보강 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제2 보강 부재 상면부 및 제2 보강 부재 하면부와, 상기 제2 보강 부재 상면부 및 상기 제2 보강 부재 하면부의 일 단부를 접속하는 제2 보강 부재 측면부와, 상기 제2 보강 부재 상면부 및 상기 제2 보강 부재 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 보강 부재 플랜지부를 갖고, 상기 제2 보강 부재가 상기 빔의 내측에 배치되고, 상기 제2 보강 부재 플랜지부가 상기 제1 측면부에 고정되고, 상기 제2 보강 부재 측면부가 상기 빔 설치 부재와 맞닿아도 된다.

상기 접속 구조체에 상기 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우, 상기 접속 구조체는, 연직 방향으로 연장되도록 설치된 구조체 본체부를 더 포함하고, 상기 빔 설치 부재는, 상기 빔이 설치되고, 차폭 방향 외측의 단부에 차량 전후 방향의 차 내측을 향하여 굴곡된 굴곡부를 갖는 빔 설치면과, 평면에서 보아 상기 빔 설치면에 직각인 면을 갖고 상기 구조체 본체부에 설치되는 본체 접속면을 갖고, 평면에서 보아, 상기 구조체 본체부와 상기 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 적어도 하나의 제3 보강 부재가 더 설치되어도 된다.

상기 굴곡부의 곡률 반경이 50 내지 200㎜여도 된다.

상기 제3 보강 부재의 차량 전후 방향 길이 L₁과, 상기 구조체 본체부의 상기 제3 보강 부재가 설치된 면의 차량 전후 방향 길이 L₂의 비율 L₁/L₂가, 0.8 이상으로 되도록 상기 제3 보강 부재가 설치되어 있어도 된다.

상기 구조체 본체부는, 평면에서 보아 차폭 방향으로 개구부가 형성된 U자형의 단면 형상을 갖고, 상기 구조체 본체부와 상기 본체 접속면에 의하여 수평 단면 형상이 폐단면으로 되는 폐단면부가 더 형성되어도 된다.

상기 제3 보강 부재가 연직 방향으로 복수 설치되는 경우에 있어서, 상기 폐단면부의 내측에, 상기 제3 보강 부재의 선단부 중, 차량 전후 방향의 후방측 선단부의 위치에 맞추어 배치된 보강판이 설치되고, 상기 보강판은, 복수의 상기 제3 보강 부재 중 가장 하측에 위치하는 상기 제3 보강 부재의 상기 후방측 선단부로부터, 가장 상측에 위치하는 상기 제3 보강 부재의 상기 후방측 선단부까지 연장되는 형상을 가져도 된다.

상기 폐단면부의 수평 단면에서 보아, 상기 폐단면부의 내측의 공간을 메우도록 칸막이 부재가 설치되고, 상기 칸막이 부재는 상기 제3 보강 부재 중 적어도 어느 것의 설치 높이에 맞추어 배치되어 있어도 된다.

상기 차량의 단부 구조는 언더런 프로텍터여도 된다.

또한 상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 관점에 의하면, 차폭 방향으로 연장되는 빔과, 상기 빔과 차체 프레임을 접속하는 접속 구조체를 구비하고, 상기 접속 구조체는, 연직 방향으로 연장되도록 설치된 구조체 본체부와, 상기 빔이 설치되는 빔 설치 부재를 구비하고, 상기 빔 설치 부재는, 상기 빔이 설치되고, 차폭 방향 외측의 단부에 차량 전후 방향의 차 내측을 향하여 굴곡된 굴곡부를 갖는 빔 설치면과, 평면에서 보아 상기 빔 설치면에 직각인 면을 갖고 상기 구조체 본체부에 설치되는 본체 접속면을 갖고, 평면에서 보아, 상기 구조체 본체부와 상기 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 적어도 하나의 보강 부재가 더 설치되는, 차량의 단부 구조가 제공된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 충돌에 대한 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개요도이다.
도 2는 언더런 프로텍터의 내하중성 평가 방법에 관한 하중의 입력 위치에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 언더런 프로텍터의 일례의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 5는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 4에 나타내는 Ⅴ-Ⅴ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 6은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 9는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 8에 나타내는 Ⅸ-Ⅸ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 10은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 보강 부재의 형상을 도시하는 종단면도이다.
도 11은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 12는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 13은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제3 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 14는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 13에 나타내는 ⅩⅣ-ⅩⅣ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 15는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제4 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 16은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제5 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 17은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 16에 나타내는 ⅩⅦ-ⅩⅦ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 18은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제6 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 19는 보강 부재를 포함하는 종래의 언더런 프로텍터의 일례의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 20은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제7 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 21은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 20에 나타내는 ⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅠ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 22는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제8 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 23은 종래의 언더런 프로텍터에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 25는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 24에 나타내는 ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 26은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 27은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 28은 동 변형예에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 29는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 30은 동 변형예에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 31은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제3 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 32는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 33은 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 32에 나타내는 ⅩⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅩⅢ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 34는 동 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의, 도 32에 나타내는 ⅩⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅩⅣ 절단선에 있어서의 단면도이다.
도 35는 실험예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대한 내하중성 평가 시험의 시험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 실시예 1 및 비교예 1에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 37은 실험예 2에 관한 언더런 프로텍터에 대한 내하중성 평가 시험의 시험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 실시예 2 및 비교예 1에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 39는 실시예 7 및 비교예 3에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 40은 길이 L₁ 및 보강 부재 설치면의 차량 전후 방향 길이 L₂의 비와, 종래의 언더런 프로텍터와의 최대 하중비의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.

또한 본 명세서에 있어서 「차량 전후 방향의 차 외측」이란, 예를 들어 차량의 단부 구조가 차량의 전방에 설치되어 있는 경우에는 「전방측」을 의미하고, 차량의 단부 구조가 차량의 후방에 설치되어 있는 경우에는 「후방측」을 의미한다. 「차량 전후 방향의 차 내측」에 대해서는 「차량 전후 방향의 차 외측」의 반대측을 의미한다. 또한 본 명세서에 있어서 「수평」 및 「연직」이란, 엄밀한 의미에 있어서의 「수평」 및 「연직」은 아니며, 대략 수평 및 대략 연직도 「수평」 및 「연직」의 범주에 포함된다. 또한 본 명세서에 있어서의 「직각」이란, 엄밀한 직각(90°)을 의미하는 것은 아니며, 대략 직각도 「직각」의 범주에 포함된다.

≪1. 언더런 프로텍터의 내하중성 평가≫

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 개요도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 대형차 V1에는, 빔(2) 및 접속 구조체(3)에 의하여 구성되는 언더런 프로텍터(1)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는 차량의 단부 구조의 일례이다. 도 1에 도시하는 언더런 프로텍터(1)는 대형차 V1의 전방 하부에 설치되어 있으며, 접속 구조체(3)를 통해 차체 프레임(도시되지 않음)에 설치되어 있다. 이 언더런 프로텍터(1)는 대형차 V1의 전방뿐만 아니라 후방에도 설치된다.

도 1에 도시한 바와 같이 대형차 V1에는 일반적으로 범퍼(100)가 차량의 전방 또는 후방에 설치되어 있다. 그러나 범퍼(100)는 승용차 V2의 프레임(200)보다도 높은 위치에 설치될 수 있다. 그 때문에, 대형차 V1과 승용차 V2가 충돌한 때 범퍼(100)와 프레임(200)은 정면에서 충돌하지 않고 대형차 V1이 승용차 V2에 올라앉아 버린다. 이 경우, 프레임(200)이 대형차 V1로부터 받는 충격 에너지를 흡수할 수 없어 승용차 V2의 캐빈이 변형될 수 있다. 그 때문에, 승용차 V2에 탑승하고 있는 승객의 안전을 확보하는 것은 곤란하다.

한편, 언더런 프로텍터(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 승용차 V2의 프레임(200)과 동일한 정도의 높이에 맞추어 설치된다. 그렇게 하면, 대형차 V1과 승용차 V2가 차량 전후 방향으로 충돌한 때 언더런 프로텍터(1)는 프레임(200)과 충돌한다. 이것에 의하여 승용차 V2는 대형차 V1의 하부로 파고들지 않아, 프레임(200)이 대형차 V1로부터 받는 충돌 에너지를 흡수하는 것이 가능하다. 그로 인하여, 승용차 V2에 탑승하고 있는 승객의 안전을 확보하는 것이 가능해진다.

이러한 언더런 프로텍터는, 승용차 V2의 파고듦을 방지하면서 승용차 V2가 갖는 충돌 에너지 흡수 기구를 발휘시킬 것이 요구된다. 즉, 언더런 프로텍터(1)는, 승용차 V2와 충돌한 때 발생하는 충돌 에너지를 흡수하는 효과보다도, 대형차 V1과 충돌한 승용차 V2를 튕겨내기 위한 반력을 생성해 내기 위한 내하중 성능이 요구된다. 이 내하중 성능은, 언더런 프로텍터(1)의 빔(2)에 대한 차폭 방향에 있어서의 충돌 위치에 관계없이 고수준일 것이 요구된다. 그러나 빔(2)에 대한 하중의 입력 위치에 따라, 충돌 시에 언더런 프로텍터(1)에 발생하는 변형 모드가 상이하다. 그 때문에 복수의 변형 모드에 관한 내하중 성능의 향상이 요구된다.

도 2는, 언더런 프로텍터의 내하중성 평가 방법에 관한 하중의 입력 위치에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 평가하는 방법(내하중성 평가 방법)은, 차체 프레임(20)에 설치된 접속 구조체(3)에 있어서의 빔(2)의 설치 위치 P1, 또는 설치 위치 P1보다 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 대한 하중 F의 입력에 응하여 얻어지는 최대 입력 하중을 평가하는 방법이다.

언더런 프로텍터의 내하중 성능을 충분히 얻기 위해서는, 상술한 바와 같이 각 충돌 위치에의 하중의 입력에 의하여 발생하는 빔(2)의 변형 모드에 각각 대응할 것이 요구된다. 예를 들어 설치 위치 P1에 대하여 하중 F가 부여된 경우, 설치 위치 P1의 근방에 있어서 빔(2)의 단면 찌부러짐이 발생할 수 있다. 설치 위치 P1에 있어서의 빔(2)의 단면 찌부러짐을 억제하기 위해서는 빔(2)의 면 외 변형을 억제할 것이 요구된다. 또한 위치 P2에 대하여 하중 F가 부여된 경우, 위치 P2의 근방에 있어서 빔(2)에 꺾임이 발생할 수 있다. 위치 P2의 근방에 있어서의 빔(2)의 꺾임을 피하기 위해서는 빔(2)의 굽힘을 억제할 것이 요구된다.

즉, 언더런 프로텍터의 제품으로서의 성능은, 설치 위치 P1 및 위치 P2에 있어서의 내하중 성능의 우열에 의하여 좌우된다. 따라서 내하중 성능이 우수한 언더런 프로텍터란, 설치 위치 P1 및 위치 P2에 있어서의 최대 입력 하중이 고수준인 언더런 프로텍터이다.

여기서, 종래의 언더런 프로텍터의 일례의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은, 종래의 언더런 프로텍터(50)의 일례의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 종래의 언더런 프로텍터(50)는 도 3에 도시한 바와 같이 빔(51) 및 브래킷(52)을 구비한다. 브래킷(52)은 도시되지 않은 차량 프레임에 설치되고, 빔(51)은 차량 전후 방향에 있어서 차 외측으로 되도록 브래킷(52)에 설치된다.

이러한 빔 형상의 경우, 빔 충돌면에 하중 F가 입력되면 빔(51)에 도 3의 파선으로 나타내는 변형이 발생한다. 이때, 예를 들어 도 2에 있어서의 위치 P1에 있어서는 빔(51)의 단면 찌부러짐이 발생해 버린다. 또한 도 2에 있어서의 위치 P2에 있어서 이러한 변형이 발생하면, 빔(51)과 브래킷(52)의 체결부 근방에 있어서, 빔(51)의 반충돌면이나 브래킷(52)이 빔(51)의 내측으로 휘도록 변형되어 버린다.

이러한 변형이 발생하는 경우, 입력 하중이 커짐과 함께 당해 변형이 진행되어 버린다. 그 때문에, 빔의 단면이 원래 가져야 할 강도보다 현저히 작아진다. 즉, 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 충분히 이끌어 낼 수 없었다.

그래서 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 이하의 각 실시 형태의 설명에 있어서 나타나는 언더런 프로텍터를 발명하였다. 본 실시 형태에 나타내는 언더런 프로텍터는, 어느 충돌 위치에 있어서도 종래보다도 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 이하, 각 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 설명한다.

또한 본 실시 형태에 있어서 언더런 프로텍터는 차량의 단부 구조의 일례이지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 철도 차량에 있어서의, 승용차 등의 물체의 말려듦을 방지하기 위한 배장 장치도 본 발명에 관한 차량의 단부 구조의 일례이다. 본 실시 형태에 있어서는 언더런 프로텍터에 대하여 설명하지만, 본 발명에 관한 차량의 단부 구조는 다른 차량 및 자주 가능한 기계에도 적용 가능하다. 다른 차량 및 자주 가능한 기계에는, 예를 들어 2륜 차량, 버스 또는 견인차 등의 대형 차량, 트레일러, 철도 차량, 건설 기계, 광산 기계, 농업 기계, 일반 기계, 및 선박 등이 포함된다. 또한 본 발명에 관한 차량의 단부 구조를 구성하는 각 부재를 형성하는 재료는 강판 외에, 알루미늄, 티타늄, 또는 스테인리스 등의 금속판이어도 된다. 또한 각 부재를 형성하는 재료의 재질은, 합금, 금속 및 수지에 의하여 구성되는 복합 재료, 또는 탄소 섬유 등이어도 된다.

≪2. 제1 실시 형태≫

도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 일례의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는, 차폭 방향 W로 연장되는 빔(2)과, 빔(2)을 차체 프레임(20)에 접속하기 위한 접속 구조체(3)를 포함한다. 본 실시 형태에 관한 접속 구조체(3)는, 예를 들어 스테이(4)이다. 또한 다른 실시 형태에 있어서는, 접속 구조체(3)는 스테이에 설치되는 브래킷이어도 된다. 당해 브래킷은, 다른 실시 형태에 있어서는 빔 설치 부재의 일례이기도 하다. 이러한 접속 구조체(3)는 차량의 전방 또는 후방 중 적어도 어느 곳에 좌우 1쌍으로 설치된다. 빔(2)은 좌우 1쌍의 접속 구조체(3)에 걸쳐지도록 설치된다. 이러한 빔(2)을 형성하는 재료의 재질은 상술한 바와 같이 강재에 한정되지 않으며, 각종 금속, 합금, 금속 및 수지에 의하여 구성되는 복합 재료, 또는 탄소 섬유 등이어도 된다. 빔(2)에는 내하중 성능이 요구되므로, 강도가 높은 재료에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

1쌍의 스테이(4)는 연직 방향 V로 연장되도록 형성되며, 평면에서 보아 U자형으로 형성된 부분과, 빔(2)의 내측을 향하여 돌출하는 돌출부(6)를 갖는다. 또한 1쌍의 스테이(4)는, 개구면(4a)이 차폭 방향 W의 내측으로 서로 마주 보도록 하여 간격을 두고 배치되어 있다. 1쌍의 스테이(4)의 개구면(4a)의 일부에는, 개구를 덮도록 하여 프레임 설치판(5)이 설치되어 있다. 이 프레임 설치판(5)은 스테이(4)에 대하여 용접되어 있다. 프레임 설치판(5)에는 볼트 구멍(21)이 형성되어 있다. 프레임 설치판(5)은 이 볼트 구멍(21)을 통해 차체 프레임(20)에 볼트 체결된다. 이것에 의하여 스테이(4)가 차체 프레임(20)에 고정된다. 또한 본 실시 형태에 있어서 접속 구조체(3)는 스테이(4)와 프레임 설치판(5)에 의하여 구성된다.

도 5는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의, 도 4에 나타내는 Ⅴ-Ⅴ 절단선에 있어서의 단면도이다. 또한 도 5에 있어서, 하중의 입력에 의한 각 부재의 변형 이미지가 파선으로 나타나 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 빔(2)은, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의 일 단부를 접속하는 제1 측면부(2c)를 갖는다. 본 실시 형태에 있어서는, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)는 각각 수평으로 되도록 설치되어 있다. 또한 제1 측면부(2c)는 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)에 대하여 수직으로 형성되며, 연직면을 갖고 있다. 또한 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의 타 단부{제1 측면부(2c)가 설치되어 있지 않은 측의 일 단부}에 있어서는, 연직 방향 V의 외측으로 돌출하는 1쌍의 제1 플랜지부(2d)가 설치되어 있다. 구체적으로는 제1 플랜지부(2d)의 각각은, 제1 상면부(2a)의 타 단부에 있어서는 연직 방향 V의 상방으로 돌출하고, 제1 하면부(2b)에 있어서는 연직 방향 V의 하방으로 돌출하도록 형성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 빔(2)은, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 소위 해트 형상을 갖고 있다.

즉, 본 실시 형태에 관한 빔(2)은, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 소위 해트 형상을 갖는다. 또한 도 5에 도시한 바와 같이 빔(2)의 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의 중앙 부분에는 볼트 구멍(8)이 형성되어 있다.

또한 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 스테이(4)의 돌출부(6)는, 제1 상면부(2a)에 대향하도록 형성된 돌출 상면부(6a)와, 제1 하면부(2b)에 대향하도록 형성된 돌출 하면부(6b)를 갖고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 돌출부(6)의 선단부는 제1 측면부(2c)에 근접해 있다. 또한 제1 상면부(2a)와 돌출 상면부(6a)가 접한 상태이고, 또한 제1 하면부(2b)와 돌출 하면부(6b)가 접한 상태이다. 또한 돌출 상면부(6a) 및 돌출 하면부(6b)의 중앙 부분에는 볼트 구멍(7)이 각각 형성되어 있다. 돌출부(6)는, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와, 볼트 구멍(7) 및 볼트 구멍(8)을 통해 볼트(22)에 의하여 고정된다. 이것에 의하여 빔(2)이 스테이(4)를 통해 차체 프레임(20)에 설치되게 된다.

본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 돌출부(6)는 개단면을 갖는 빔(2)의 내측에 배치되고, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와 고정되어 있다. 이것에 의하여 충돌에 의하여 가해진 하중 F는 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)로부터 돌출부(6)에 전단력으로서 면 내 방향으로 전달된다. 그렇게 하면, 빔(2)의 제1 측면부(2c)에 부여된 하중이 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)를 통해 스테이(4)에 전달되므로, 제1 측면부(2c)에 가해지는 부담이 감소한다. 따라서 빔(2)의 국소적인 단면의 변형의 진행을 억제할 수 있고, 또한 입력 하중의 분산을 억제할 수 있다. 그 결과, 내하중성 평가 시험에 있어서의 최대 하중값을 종래보다도 크게 할 수 있어, 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 도 2에 도시한 빔(2)의 설치 위치 P1에 있어서의 빔(2)의 충돌면{제1 측면부(2c)의 차 외측의 면}에 대하여 입력되는 하중에 대한 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 실시 형태에 있어서 빔(2)은 1쌍의 제1 플랜지부(2d)를 갖는다. 한편, 빔(2)의 하중 입력점 부근의 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의 반하중 입력 단부는 개략 인장 변형으로 된다. 그 때문에, 제1 플랜지부(2d)를 갖지 않는 빔(2)이 강도가 높고 연성이 낮은 고장력재로 구성되는 경우, 제1 상면부(2a) 또는 제1 하면부(2b) 중 적어도 어느 것에 있어서 단부 파단이 발생해 버리기 때문에, 내하중 성능의 향상 효과가 상정보다도 낮아질 가능성이 있다. 그 때문에, 빔(2)에 제1 플랜지부(2d)가 형성되어 있음으로써 상기 단부 파단을 억제할 수 있다.

이상, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 스테이(4)의 형상은 상기 실시 형태에서 설명한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 스테이(4)의 돌출부(6)의 선단부는 상술한 바와 같이 빔(2)의 제1 측면부(2c)에 근접해 있는 것이 바람직하다. 그러나 돌출부(6)의 선단부의 빔(2)의 내측에 있어서의 위치 또는 형상은, 요구되는 내하중 성능이나 빔 형상 등에 따라 적절히 변경되어도 된다.

(제1 변형예)

도 6은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 돌출 상면부(6a)와 돌출 하면부(6b)의 선단부를 접속하는 돌출 측면부(6c)가 설치되어도 된다. 이 경우, 돌출 측면부(6c)는, 제1 측면부(2c)의 내측의 면과 맞닿는 위치에 설치되어도 된다. 이 경우, 하중이 입력된 때, 제1 측면부(2c)의 변형의 억제와 함께 돌출부(6)의 면 외 변형{예를 들어 돌출 상면부(6a) 또는 돌출 하면부(6b)의 면 외 변형}의 억제가 가능해진다. 따라서 내하중 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

(제2 변형예)

또한 상기 실시 형태에 있어서 빔(2)은 1쌍의 제1 플랜지부(2d)를 갖는 것으로 했지만, 빔(2)에는 제1 플랜지부(2d)가 형성되어 있지 않아도 된다. 도 7은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 이 경우에도 빔(2)의 변형을 어느 정도 억제할 수 있어 언더런 프로텍터로서의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 제1 플랜지부(2d)가 형성되어 있지 않은 빔(2)이 강도가 높고 연성이 낮은 고장력재로 구성되는 경우, 제1 상면부(2a) 또는 제1 하면부(2b) 중 적어도 어느 것에 있어서 단부 파단이 발생해 버리기 때문에, 내하중 성능의 향상 효과가 상정보다도 낮아질 가능성이 있다. 그 때문에 상기와 같은 단부 파단을 억제하는 관점에서는, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)에 있어서 제1 플랜지부(2d)가 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 실시 형태에서는, 제1 상면부(2a)와 돌출 상면부(6a) 및 제1 하면부(2b)와 돌출 하면부(6b)는 볼트(22)로 고정되는 것으로 했지만, 볼트 구멍(7) 및 볼트 구멍(8)의 위치는 상기 실시 형태에서 설명한 예에 한정되지 않는다. 빔(2)의 형상 또는 스테이(4)의 형상에 따라서는, 다른 위치에서 양 부품이 고정되어도 된다. 또한 볼트 고정이 아니라, 예를 들어 용접에 의하여 양 부품을 고정해도 된다. 단, 볼트를 사용함으로써, 손상된 빔(2)만을 단체로 교환하는 것이 용이해지므로 메인터넌스성이 향상된다.

또한 상기 실시 형태에서는 돌출부(6)가 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)에 접하도록 형성되어 있지만, 돌출부(6)와 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)는 접하고 있지 않아도 된다. 돌출부(6)가 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와 고정되어 있으면 된다. 또한 빔(2)의 개구부로부터 빔(2)의 내측에의 돌출부(6)의 삽입 길이는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 돌출부(6)의 선단부는 반드시 제1 측면부(2c)와 맞닿지는 않아도 된다. 단, 돌출부(6)의 삽입 길이가 짧은 경우, 제1 상면부(2a) 또는 제1 하면부(2b) 중 적어도 어느 것에 있어서, 하중의 입력 시에 면 외 변형이 발생할 가능성이 있다. 그 때문에 돌출부(6)의 삽입 길이는 가능한 한 큰 것이 바람직하다.

또한 상기 실시 형태에서는, 스테이(4)는 빔(2)의 제1 플랜지부(2d)에 접하도록 설치되어 있지만, 스테이(4)와 제1 플랜지부(2d)는 반드시 접하고 있지는 않아도 된다. 단, 스테이(4)와 제1 플랜지부(2d)가 맞닿아 있는 경우, 하중의 입력 시에 제1 플랜지부(2d)로부터 스테이(4)에 하중이 전달된다. 이것에 의하여 스테이(4)에 전달되는 하중이 커지므로 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 실시 형태에서는 스테이(4)가 하나의 부품에 의하여 구성되어 있지만, 복수 부품으로 이루어지는 조립체여도 된다. 스테이(4)가 빔(2)의 내측에 배치하는 것이 가능한 돌출부(6)를 형성하고 있으면, 스테이(4)의 구조에 대하여 특별히 한정되지 않는다.

이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명하였다.

≪3. 제2 실시 형태≫

계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 언더런 프로텍터(1)의 기본적인 구성 요소인, 빔(2), 스테이(4), 프레임 설치판(5) 및 차체 프레임(20)의 기능에 대해서는, 본 발명의 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 또한 본 실시 형태에 관한 스테이(4)는 본 발명의 제1 실시 형태와는 달리 돌출부(6)는 갖지 않으며, 연직 방향 V로 연장되도록 형성된다.

도 8에 도시한 바와 같이, 1쌍의 스테이(4)의 개구면(4a)에 대향하는 면에는 L자형의 브래킷(10)이 설치되어 있다. 브래킷(10)은, 평판형의 스테이 설치부(10a), 및 스테이 설치부(10a)에 수직인 평판형의 빔 설치부(10b)에 의하여 구성된다. 스테이 설치부(10a)는 스테이(4)의 측면에 고정되어 있다. 또한 빔 설치부(10b)는 빔(2)의 이면(반충돌면)와 맞닿는 방향으로 고정되어 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서 브래킷(10)은 빔 설치 부재의 일례이며, 접속 구조체(3)의 일부이다.

도 9는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의, 도 8에 도시하는 Ⅸ-Ⅸ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 9에 도시한 바와 같이 빔(2)과 브래킷(10) 사이에는, 빔(2)의 이면 전부 또는 일부를 덮는 제1 보강 부재(9)가 설치되어 있다. 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 빔(2)과 제1 보강 부재(9)에 의하여 폐단면이 형성되어 있다. 도 9에 도시한 예에 있어서는, 제1 보강 부재(9)는 차폭 방향 W로 연장되도록 직사각형으로 형성되어 있다.

또한 도 9에 도시한 바와 같이 브래킷(10)의 빔 설치부(10b)에는 볼트 구멍(11)이 형성되어 있다. 또한 제1 보강 부재(9)에는, 제1 플랜지부(2d)와 브래킷(10)을 고정하기 위한, 볼트 직경에 따른 볼트 구멍(12)이 형성되어 있다. 도 10은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 보강 부재의 형상을 도시하는 종단면도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 볼트 구멍(12)을 통해 빔(2), 브래킷(10) 및 제1 보강 부재(9)가 도시되지 않은 볼트에 의하여 체결된다.

본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 빔(2)이 해트 형상을 가지며, 연직 방향 V의 외측으로 돌출하는 제1 플랜지부(2d)에 있어서 빔(2)과 브래킷(10)이 고정된다. 이것에 의하여, 하중 F의 입력에 의하여, 제1 플랜지부(2d)의 선단부가 충돌면측으로 회전하는, 도면 중의 점 C를 회전 중심으로 한 모멘트 M₁이 발생한다. 이때, 제1 플랜지부(2d)에 고정된 제1 보강 부재(9)의 단부나 브래킷(10)의 단부에 있어서도, 충돌면측으로 회전하는 변형이 발생한다.

이러한 모멘트 M₁은, 제1 보강 부재(9)나 브래킷(10)을 빔(2)의 내측으로 휘게 하도록 작용하는 모멘트 M₂와는 역방향의 모멘트이다. 이 때문에 서로의 모멘트가 상쇄되어 제1 보강 부재(9)나 브래킷(10)의 빔 내측에의 휨이 억제된다.

이것에 의하여, 입력 하중에 대한 빔(2)의 설치 위치로부터 외측의 위치 P2의 주변에 있어서의, 빔(2)의 국소적인 단면 찌부러짐을 종래보다도 억제할 수 있다. 그 결과, 위치 P2에 있어서의 내하중성 평가 시험에서의 최대 하중값을 종래보다도 크게 할 수 있다. 따라서 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이상, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 브래킷(10), 스테이(4) 및 제1 보강 부재(9)의 형상은 상기 실시 형태에서 설명한 예에 한정되지 않는다. 이들 부재의 형상은, 차체 프레임(20)의 형상 또는 요구되는 언더런 프로텍터(1)의 성능에 의하여 적절히 변경된다. 예를 들어 상기 실시 형태에서는, 평판형의 제1 보강 부재(9)는 제1 플랜지부(2d)에 접하도록 설치되었지만, 제1 보강 부재(9)는 빔(2)의 내측{예를 들어 빔(2)의 제1 상면부(2a)와 제1 하면부(2b) 사이}에 설치되어도 된다. 즉, 제1 보강 부재(9)는, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 빔(2)과 제1 보강 부재(9)에 의하여 폐단면이 형성되도록 빔(2)의 개구부에 설치되어 있으면 된다. 이것에 의하여 내하중 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 제1 보강 부재(9)의 변형예에 대해서는 후술한다.

또한 상기 실시 형태에서는 빔(2)과 브래킷(10)은 볼트(23)로 고정되는 것으로 했지만, 이들 부재에 설치되는 볼트 구멍의 위치는 상기 실시 형태에서 설명한 예에 한정되지 않는다. 또한 볼트 고정이 아니라 용접에 의하여 양 부품을 고정해도 된다. 단, 볼트를 사용함으로써, 손상한 빔(2)만을 단체로 교환하는 것이 용이해지므로 메인터넌스성이 향상된다.

(제1 변형예)

또한 상기 실시 형태에서는 빔(2)의 이면측(반충돌면측)에 제1 보강 부재(9)를 설치하는 구성으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 언더런 프로텍터(1)에 제1 보강 부재(9)가 설치되지 않고 빔(2)이 직접 브래킷(10)에 설치되는 구성이어도 된다. 도 11은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 11에 도시한 바와 같이 빔(2)이 직접 브래킷(10)에 설치되는 구성이더라도 상기 실시 형태와 마찬가지로 각 부재의 빔(2)의 내측에의 휨을 억제할 수 있다. 따라서 언더런 프로텍터로서의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

(제2 변형예)

또한 상기 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터의 제1 변형예에서는 빔(2)이 브래킷(10)에 설치되는 구성으로 했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 언더런 프로텍터(1)에 브래킷(10)이 설치되지 않고 빔(2)이 직접 스테이(4)에 설치되는 구성이어도 된다. 도 12는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 빔(2)이 직접 스테이(4)에 설치되는 구성이더라도 상기 실시 형태와 마찬가지로 각 부재의 빔(2)의 내측에의 휨을 억제할 수 있다. 따라서 언더런 프로텍터로서의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 제1 변형예 및 제2 변형예에 도시된 바와 같은 접속 구조체(3)의 구성{브래킷(10) 또는 스테이(4)}에 관계없이, 빔(2)이 해트 형상을 갖고 제1 플랜지부(2d)에 있어서 빔(2)과 접속 구조체(3)가 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 언더런 프로텍터로서의 내하중 성능을 향상시킬 수 있다. 단, 제1 보강 부재(9)를 더 설치함으로써 내하중 성능을 더 향상시킬 수 있다. 그 때문에 제1 보강 부재(9)가 언더런 프로텍터(1)에 설치되는 것이 바람직하다.

(제3 변형예)

*또한 제1 보강 부재(9)를 사용하여 더 효과적으로 내하중 성능을 향상시키기 위해서는 제1 보강 부재(9)의 형상 또는 배치를 더 세련되게 할 것이 요구된다. 예를 들어 도 9에 도시하는 언더런 프로텍터(1)에 있어서는, 빔 내측에의 변형을 종래보다도 억제할 수는 있다. 그러나 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)는 제1 플랜지부(2d) 근방에 있어서는 단면 내측으로 용이하게 변형될 수 있다. 그래서 본 발명자들은 제1 보강 부재(9)의 형상 또는 배치에 대하여 더욱 예의 검토하여, 이하에 설명하는 언더런 프로텍터(1)를 개발하였다.

도 13 및 도 14은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제3 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도, 및 ⅩⅣ-ⅩⅣ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 14에 도시한 바와 같이 본 변형예에 관한 제1 보강 부재(9)는, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와, 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)의 일 단부를 접속하는 제1 보강 부재 측면부(9c)를 갖는 U자의 단면 형상을 갖는다.

이 제1 보강 부재(9)에 있어서, 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)가 각각, 예를 들어 용접 등에 의하여 접합되어 있다. 또한 빔(2)과 제1 보강 부재(9)에 의하여 폐단면이 형성되어 있다. 또한 도 13 및 도 14에 도시하는 예에서는 제1 보강 부재 측면부(9c)가 브래킷(10)의 빔 설치부(10b)에 접하도록 배치되어 있다. 제1 보강 부재(9)를 이와 같이 배치함으로써, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의, 제1 플랜지부(2d) 근방에 있어서의 단면 내측에의 변형을 저해하는 작용을 발생시킬 수 있다. 또한 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와의 고정 방법은 용접에 한정되지 않는다.

또한 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 보강 부재 측면부(9c)가 제1 플랜지부(2d)측에 위치하도록 제1 보강 부재(9)를 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)의, 제1 보강 부재 측면부(9c)가 설치되어 있지 않은 측의 단부가, 제1 보강 부재 측면부(9c)에 대하여 차량 전후 방향 L의 차 외측에 위치하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 제1 보강 부재 측면부(9c)를 단면 내측으로 변형시키는 모멘트 M₃이 발생하여, 제1 보강 부재 상면부(9a)와 제1 보강 부재 하면부(9b)가 단면 외측으로 변형되고자 하는 작용이 발생한다. 따라서 제1 상면부(2a)와 제1 하면부(2b)의 단면 내측에의 변형을 더 억제할 수 있다. 그 결과, 내하중 성능을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 제1 보강 부재(9)의 단면 형상은 도 13 및 도 14에 도시하는 U자 형상에 한정되지 않는다. 즉, 제1 보강 부재(9)가, 대향하는 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와, 제1 보강 부재 상면부(9a)와 제1 보강 부재 하면부(9b)의 일 단부를 접속하는 제1 보강 부재 측면부(9c)를 갖고, 또한 제1 보강 부재 상면부(9a)와 제1 상면부(2a), 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와 제1 하면부(2b)가 각각 고정되어 있으면, 내하중 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 제1 보강 부재 측면부(9c)에 오목부(도시되지 않음)를 형성한 구조에서도 마찬가지의 효과를 향수할 수 있다.

(제4 변형예)

또한 제1 보강 부재 측면부(9c)는, 브래킷(10)의 빔 설치부(10b)에 대하여 맞닿아 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 제1 보강 부재(9) 및 빔 설치부(10b)의 면 외 변형을 더 억제할 수 있다. 따라서 내하중 성능을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. 또한 제1 보강 부재 측면부(9c)의 일부가 빔 설치부(10b)에 대하여 맞닿아 있으면, 상기와 같은 면 외 변형을 억제하는 효과가 발생할 수 있다. 도 15는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제4 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 15에 도시한 바와 같이 제1 보강 부재(9)는, 제1 보강 부재 측면부(9c)의 중앙 부분에 제1 보강 부재 볼록부(9d)가 더 형성되어도 된다. 이 제1 보강 부재 볼록부(9d)가 빔 설치부(10b)에 대하여 접촉함으로써, 제1 보강 부재(9) 및 빔 설치부(10b)의 면 외 변형을 억제하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의, 제1 플랜지부(2d) 근방에 있어서의 단면 내측에의 변형을 저해하는 관점에서, 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)는 제1 플랜지부(2d)의 근처에 배치되는 것이 바람직하다.

(제5 변형예)

또한 도 9에 도시한 본 실시 형태에 관한 빔(2)에 대하여 하중이 입력되면 빔 설치부(10b)는 파상으로 변형될 수 있다. 이것에 의하여 면 외 변형이 유기되므로 내하중 성능의 향상의 저해 요인으로 될 수 있다. 그래서 본 발명자들은 빔 설치부(10b)의 형상에 대하여 더욱 예의 검토하여, 이하에 설명하는 언더런 프로텍터(1)를 개발하였다.

도 16 및 도 17은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제5 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도, 및 ⅩⅦ-ⅩⅦ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 17에 도시한 바와 같이 본 변형예에 관한 브래킷(10)은, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 본 빔 설치부(10b)의 형상이 개략 해트형 단면 형상으로 되어 있다. 도 16 및 도 17에 도시하는 예에서는, 빔 설치부(10b)는, 제2 상면부(10c) 및 제2 하면부(10d)와, 제2 상면부(10c)와 제2 하면부(10d)의 일 단부를 접속하는 제2 측면부(10e)와, 제2 상면부(10c)와 제2 하면부(10d)의 타 단부{제2 측면부(10e)가 설치되어 있지 않은 측의 일 단부}에 있어서, 연직 방향 V의 외측으로 돌출하도록 형성된 1쌍의 제2 플랜지부(6f)를 갖는다. 제2 플랜지부(10f)와 제1 플랜지부(2d)는, 예를 들어 볼트(도시되지 않음)에 의하여 체결된다. 이것에 의하여 빔(2)과 브래킷(10)이 고정된다. 또한 빔(2)과 브래킷(10)의 고정 방법은 볼트 체결에 한정되지 않는다. 또한 도 16 및 도 17에 도시하는 예에서는 제2 상면부(10c)와 제2 하면부(10d)가 수평면에 대하여 경사지게 형성되어 있지만, 제2 상면부(10c) 및 제2 하면부(10d)의 수평면에 대한 경사 각도는 요구되는 내하중 성능이나 주위의 여유에 따라 적절히 변경된다.

이러한 브래킷(10)에 있어서, 빔 설치부(10b)가 개략 해트형 단면을 가짐으로써 평판형의 빔 설치부에 비하여 단면 강성 및 강도가 증가한다. 그로 인하여, 브래킷(10)에 발생하는 파상의 면 외 변형을 저해할 수 있다. 또한 도 17에 도시한 바와 같이, 빔 설치부(10b)에 발생하는 모멘트 M₂와 제1 플랜지부(2d)에 발생하는 모멘트 M₁이 역방향으로 됨으로써, 서로의 변형을 저해하는 효과를 얻을 수 있다. 이것에 의하여 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 빔 설치부(10b)가 개략 해트형 단면을 갖는 경우, 도 17에 도시한 바와 같이, 제2 측면부(10e)가 빔(2)의 개단면보다도 차 내측{제1 플랜지부(2d)에 대하여 차량 전후 방향 L의 차 내측}에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 빔 설치부(10b)를 이러한 형상으로 함으로써, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아 빔(2) 및 브래킷(10)에 의하여 형성되는 폐단면의 단면적을 크게 할 수 있다. 이것에 의하여 빔(2)의 굽힘 강성 및 강도가 증가하므로 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 빔 설치부(10b)가 개략 해트형 단면을 갖는 경우, 스테이 설치부(10a)와 빔 설치부(10b)는 별도의 부재여도 된다. 그러나 그 경우에는 스테이 설치부(10a)와 빔 설치부(10b)를 조립하기 위한 비용이 증가해 버린다. 그 때문에 스테이 설치부(10a)와 빔 설치부(10b)는 일체물의 브래킷(10)으로서 성형되는 것이 바람직하다.

(제6 변형예)

또한 빔 설치부(10b)가 개략 해트형 단면을 갖는 경우, 제1 보강 부재(9)가 빔(2)의 내측에 더 설치되어도 된다. 도 18은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제6 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 18에 도시한 바와 같이 제1 보강 부재 측면부(9c)에는, 빔 설치부(10b)의 제2 측면부(10e){제1 플랜지부(2d)에 대하여 차량 전후 방향 L의 차 내측}를 향하여 돌출하는 제1 보강 부재 볼록부(9d)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 제1 보강 부재(9)는, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와, 제1 보강 부재 상면부(9a)와 제1 보강 부재 하면부(9b)의 일 단부를 접속하는 제1 보강 부재 측면부(9c)를 갖고, 제1 보강 부재 측면부(9c)의 일부가 제2 측면부(10e)에 돌출해 있는 것이 바람직하다. 이 형태에서는, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아 빔(2) 및 제1 보강 부재(9)에 의하여 형성되는 폐단면의 단면을 크게 취할 수 있다. 이것에 의하여 빔(2)의 굽힘 강성과 강도를 높일 수 있어 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한 상술한 바와 같이 제1 보강 부재 측면부(9c)의 일부가 제2 측면부(10e)에 대하여 맞닿는 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의하여 제1 보강 부재(9) 및 빔 설치부(10b)의 면 외 변형을 억제할 수 있다. 또한 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)의, 제1 플랜지부(2d) 근방에 있어서의 단면 내측에의 변형을 저해하는 관점에서, 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)는 제1 플랜지부(2d)의 근처에 배치되는 것이 바람직하다.

(제7 변형예)

종래의 언더런 프로텍터(60)에는, 도 19에 도시한 바와 같은 해트형 보강 부재(63)를 설치한 것도 존재한다. 해트형 보강 부재(63)는 대향하는 상면부(63a)와 하면부(63b)를 갖고 있으며, 직사각형 단면의 빔(61)의 충돌면과 반충돌면에 걸쳐지도록 배치되어 있다. 이것에 의하여 충돌면과 반충돌면의 변형을 억제하는 보강이 이루어져 있다.

빔 설치부(10b)가 개략 해트형 단면을 갖는 경우, 도 19에 도시된 바와 같은 보강 부재가 빔(2) 및 빔 설치부(10b)에 의하여 형성되는 폐단면의 내측에 설치되어도 된다.

도 20 및 도 21은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제7 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도, 및 ⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅠ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 21에 도시한 바와 같이 제2 보강 부재(90)는, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 대향하는 제2 보강 부재 상면부(90a) 및 제2 보강 부재 하면부(90b)와, 제2 보강 부재 상면부(90a) 및 제2 보강 부재 하면부(90b)의 일 단부를 접속하는 제2 보강 부재 측면부(90c)와, 제2 보강 부재 상면부(90a) 및 제2 보강 부재 하면부(90b)의 타 단부{제2 보강 부재 측면부(90c)가 설치되어 있지 않은 측의 일 단부}에 있어서, 연직 방향 V의 외측으로 돌출하도록 형성된 1쌍의 제2 보강 부재 플랜지부(90e)를 갖고 있다. 제2 보강 부재(90)의 제2 보강 부재 측면부(90c)는 빔(2)의 개단면보다도 차 내측{제1 플랜지부(2d)에 대하여 차량 전후 방향 L의 차 내측}에 위치하고 있다. 또한 제2 보강 부재 플랜지부(90e)와 제1 측면부(2c)는, 예를 들어 용접 등에 의하여 고정되어 있다. 또한 제2 보강 부재 플랜지부(90e)와 제1 측면부(2c)의 고정 방법은 용접에 한정되지 않는다. 또한 도 21에 도시하는 예에서는 제2 보강 부재 상면부(90a)와 제2 보강 부재 하면부(90b)가 수평면에 대하여 경사지게 형성되어 있지만, 제2 보강 부재 상면부(90a) 및 제2 보강 부재 하면부(90b)의 수평면에 대한 경사 각도는 요구되는 내하중 성능이나 빔 형상 등에 따라 적절히 변경된다.

이러한 제2 보강 부재(90)를 설치함으로써, 충돌면{제1 측면부(2c)}을 지지하는 보강이 가능하다. 또한 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아 단면적을 크게 할 수 있으므로, 빔(2)의 굽힘 강성과 강도를 높일 수 있다. 이것에 의하여 언더런 프로텍터(1)의 경량화와 내하중 성능의 향상을 양립시키는 것이 가능해진다. 또한 도 21에 도시하는 예에서는 제2 보강 부재(90)의 제2 보강 부재 측면부(90c)가 빔 설치부(10b)의 제2 측면부(10e)에 접하도록 배치하고 있었지만, 양자는 완전히 접하고 있지는 않아도 된다. 즉, 충돌면을 지지하는 보강이 가능한 범위에 있어서 제2 보강 부재 측면부(90c)와 제2 측면부(10e) 사이에 간극이 형성되어도 된다. 그러나 상술한 바와 같이 제2 보강 부재(90) 및 빔 설치부(10b)의 면 외 변형을 억제하기 위해서는 제2 보강 부재 측면부(90c)가 제2 측면부(10e)에 대하여 맞닿는 것이 바람직하다.

또한 도 18에 도시하는 제1 보강 부재 볼록부(9d)가 형성되는 경우, 또는 도 21에 도시하는 해트형 단면을 갖는 제2 보강 부재(90)가 설치되는 경우, 스테이(4)와 제2 보강 부재(90)의 간섭을 피할 필요가 있다. 간섭을 피하기 위해서는, 스테이(4)에, 제2 보강 부재(90)와의 간섭을 피하기 위한 오목부(도시되지 않음)가 형성되어도 되고 또는 노치(도시되지 않음)가 형성되어도 된다. 또한 스테이(4)와는 별도의 부재에 의하여 형성되는 오목부가 스테이(4)에 형성되어도 된다. 단, 노치가 형성된 경우, 스테이(4)의 강도가 저하될 수 있다. 또한 스테이(4)의 오목부가 별도의 부재에 의하여 형성된 경우, 스테이(4)와 당해 오목부의 조립이 필요하므로 비용이 증가한다. 그 때문에, 스테이(4)에 오목부를 형성하는 경우, 스테이(4)와 오목부가 일체로서 형성되는 것이 바람직하다.

또한 도 21에 도시하는 형태(본 형태라 칭함)에 있어서의 제1 측면부(2c)의 빔 설치면(10b)을 기점으로 하는 차량 전후 방향 L의 돌출 거리 D₂와, 도 19에 도시하는 형태(종래 형태라 칭함)에 있어서의 직사각형 단면의 빔(61)의 빔 설치면(62)을 기점으로 하는 차량 전후 방향 L의 돌출 거리 D₁이 동일한 것으로 한다. 이때, 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아, 빔(2) 및 빔 설치면(10b)에 의하여 둘러싸여 형성되는 폐단면의 단면적에 대하여, 본 형태 쪽이 종래 형태보다도 커진다. 즉, 제1 측면부(2c)의 차량 전후 방향 L의 위치에 제약이 있는 경우, 그 제약을 저해하지 않고, 빔(2) 및 빔 설치면(10b)에 의하여 둘러싸여 형성되는 폐단면의 면적을 크게 할 수 있다.

(제8 변형예)

도 22는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제8 변형예의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 22을 참조하면, 빔(2) 및 빔 설치면(10b)에 의하여 형성되는 폐단면의 단면적이, 도 19에 도시하는 종래 형태의 직사각형 단면 빔(61)에 의하여 형성되는 폐단면의 단면적과 동일한 경우, 본 형태의 돌출 거리 D₂가 종래 형태의 돌출 거리 D₁에 비하여 짧아진다. 즉, 내하중 성능을 담보하면서 언더런 프로텍터의 사이즈가 종래와 비교하여 콤팩트해진다. 따라서 경량화를 도모할 수 있고, 또한 차량 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명하였다.

상기 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서는, 빔(2)은 해트 형상을 가지며, 제1 측면부(2c)가 차량 전후 방향 L의 차 외측에 위치하도록 빔(2)이 접속 구조체(3)에 고정된다. 즉, 제1 측면부(2c)가 충돌면으로 된다.

이때, 예를 들어 제1 실시 형태에서 나타낸 바와 같이, 제1 상면부(2a) 또는 제1 하면부(2b) 중 적어도 어느 것이 빔(2)의 내측으로 돌출하는 돌출부(6)와 접합함으로써 빔(2)이 접속 구조체(3)에 고정되어 있어도 된다. 또한 예를 들어 제2 실시 형태에서 나타낸 바와 같이 제1 플랜지부(2d)와 접속 구조체(3)가 접합됨으로써 빔(2)이 접속 구조체(3)에 고정되어 있어도 된다. 또한 빔(2)과 접속 구조체(3)가 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에 있어서의 각각의 접합에 의하여 고정되어도 된다.

예를 들어 빔(2)의 설치 위치 P1의 내하중을 향상시키기 위하여 제1 실시 형태와 같이 접속 구조체(3)가 빔(2)의 내측에 배치된다. 이것에 의하여 상기 설치 위치에 있어서의 단면 찌부러짐을 억제할 수 있다. 또한 빔(2)의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2의 내하중을 향상시키기 위하여 제2 실시 형태와 같이 접속 구조체(3)가 빔(2)의 제1 플랜지부(2d)와 접하도록 배치된다. 이것에 의하여 빔(2)의 꺾임을 억제할 수 있다. 이와 같이, 내하중을 향상시키고자 하는 충돌 형태에 따라 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태 중 어느 것 또는 양자를 선택할 수 있다. 즉, 언더런 프로텍터(1)에 관한 원하는 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시 형태에서 설명한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 상기 실시 형태에서는 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)는 각각 수평으로 했지만, 제1 상면부(2a) 또는 제1 하면부(2b) 중 적어도 어느 것은 수평 상태가 아니어도 된다. 예를 들어 요구되는 내하중 성능에 따라, 제1 측면부(2c)와, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)가 이루는 각이 각각 둔각으로 되도록, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)가 경사진 상태로 설치되어도 된다. 이 경우에 있어서도, 직사각형 단면 빔을 구비한 언더런 프로텍터보다도 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

≪4. 제3 실시 형태≫

계속해서, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명한다.

도 23은, 종래의 언더런 프로텍터(71)에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터(71)의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다. 도 23에 도시한 바와 같이 종래의 언더런 프로텍터(71)는, 예를 들어 차량 프레임에 설치되는 접속 구조체(72)(예를 들어 스테이 및 브래킷)와, 차폭 방향 W로 연장되어 접속 구조체(72)의 빔 설치면에 설치되는 빔(73)과, 접속 구조체(72)와 빔(73) 사이에 걸쳐지도록 설치되는 보강 부재(74)를 구비한다. 이 보강 부재(74)가 설치됨으로써 내하중 성능의 향상이 도모되어 왔다.

그러나 도 23에 도시한 바와 같이 접속 구조체(72)의 빔 설치면을 평판형으로 형성한 경우, 빔(73)의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측에 하중 F가 입력되면 빔 설치면의 선단부의 에지에 응력이 집중된다. 이것에 의하여 빔(73)이 당해 에지에 있어서 꺾여 구부러져 버린다. 그렇게 하면, 빔(73)의 단면이 찌부러져 버리므로 내하중 성능을 충분히 발휘하는 것이 곤란하다. 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 이하에 설명하는 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)를 개발하였다.

도 24는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 24에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는, 차폭 방향 W로 연장되는 해트형 단면의 빔(2)과, 빔(2)을 차체 프레임(20)에 설치하기 위한 접속 구조체(3)를 구비하고 있다. 빔(2)은 접속 구조체(3)를 통해 차체 프레임(20)에 고정된다. 본 실시 형태에 있어서의 접속 구조체(3)는, 연직 방향 V로 연장되도록 형성된 스테이(4)와, 빔(2)과 스테이(4) 사이에 설치된 L자형의 브래킷(10)과, 제3 보강 부재(15)를 갖는다. 또한 도 24에 도시한 예에서는 빔(2)은 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 보아 폐단면 형상을 단체로 갖고 있지만, 빔(2)은 해트형 단면을 갖고 있어도 된다.

도 25는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의, 도 24에 나타내는 ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이 스테이(4)는 평면에서 보아 U자형으로 형성되어 있다. 스테이(4)의 개구부는 차폭 방향 W의 내측을 향하도록 형성되어 있다. 스테이(4)의 개구부의 일부는 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a){스테이 설치면(10a)에 상당함}으로 덮여 있으며, 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a)의 선단부는 스테이(4)의 측벽부(4c)의 외측에서, 예를 들어 용접에 의하여 고정되어 있다. 또한 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a)에 직각인 면인, 빔(2)이 설치되는 면(이하, 「빔 설치면(10b)」이라 칭함)은, 스테이(4)의 배면(4b)에, 예를 들어 용접에 의하여 고정되어 있다. 이것에 의하여 브래킷(10)은 스테이(4)와 고정되고, 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a) 및 스테이(4)에 의하여 수평 단면 형상이 폐단면으로 되는 부분(이하, 「폐단면부(3b)」라 칭함)이 형성된다. 브래킷(10)이 스테이(4)의 측벽부(4c)에 고정되어도 된다. 이 경우, 브래킷(10) 및 스테이(4)에 의하여 폐단면부(3b)는 형성되지 않는다. 그러나 폐단면부(3b)를 형성함으로써, 충돌 시에 스테이(4)에 발생하는 비틀림 모멘트에 의한 스테이(4)의 변형을 억제할 수 있다. 따라서 도 25에 도시한 바와 같이, 폐단면부(3b)를 형성하도록 브래킷(10) 및 스테이(4)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한 도 24를 참조하면, 스테이(4)의 상부에는, 차체 프레임(도시되지 않음)이 설치되는 프레임 설치판(5)이 설치되어 있다. 프레임 설치판(5)은 스테이(4)에, 예를 들어 용접에 의하여 고정된다. 또한 프레임 설치판(5)은 차체 프레임과 볼트에 의하여 체결된다. 이것에 의하여 접속 구조체(3)가 차체 프레임에 고정된다.

도 25를 참조하면, 브래킷(10)의 빔 설치면(10b)에 있어서의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분에는, 차량 전후 방향 L의 후방으로 굴곡되는 굴곡부(16)가 형성되어 있다. 이 굴곡부(16)의 면 내의 곡률 반경은 50 내지 200㎜인 것이 바람직하다. 곡률 반경이 50㎜를 하회하는 경우, 빔(2)은 작은 곡률로 변형되기 때문에 빔(2)에 대한 응력 집중이 완화되기 어려워, 빔(2)의 꺾임을 억제하는 효과를 얻는 것이 곤란하다. 한편, 곡률 반경이 200㎜를 상회하는 경우, 곡률이 크기 때문에 굴곡부(16)의 효과를 얻기 어려워, 굴곡부(16)를 형성하지 않는 경우와 마찬가지로 빔(2)은 빔 설치면(10b)의 선단부의 에지에서 응력이 집중되어 버린다. 또한 빔 설치면(10b)과 빔(2)은, 예를 들어 볼트에 의하여 체결되어 있다. 이것에 의하여 빔(2)은 접속 구조체(3)에 고정된다.

제3 보강 부재(15)는 브래킷(10)의 빔 설치면(10b)과 스테이(4)의 배면(4b) 사이에 걸쳐지도록 하여 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 제3 보강 부재(15)는 삼각형의 판재이며, 스테이(4)의 배면(4b)(이하, 「보강 부재 설치면」이라 함)과 브래킷(10)의 내면에 각각 용접되어 있다. 제3 보강 부재(15)는 연직 방향 V를 따라 2개 배치되어 있다. 또한 제3 보강 부재(15)는, 빔 설치면(10b)의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분의 주변에 있어서, 굴곡부(16)에 추종하도록 형성되어 있다. 즉, 제3 보강 부재(15)의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분의 형상은 굴곡부(16)의 곡률 반경 R과 동등한 곡률 반경을 갖는다.

본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는 이상과 같이 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 도 26에 도시한 바와 같이, 빔(2)에 대하여 하중이 입력된 때 굴곡부(16)의 곡면 부분을 따르도록 빔(2)이 굽힘 변형된다. 이것에 의하여, 빔 설치면(10b)의 선단 부분에 있어서, 빔(2)에 국소적으로 응력이 집중되는 것을 피할 수 있다. 따라서 도 23에 도시된 바와 같은 빔(2)의 절곡에 의한 빔(2)의 단면 찌부러짐을 방지할 수 있다. 그 결과, 언더런 프로텍터(1)가 본래 갖는 내하중 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이것에 의하여 종래의 언더런 프로텍터보다도 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이상, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 빔(2)과 차체 프레임(도시되지 않음)을 접속하는 접속 구조체(3)의 각 부재의 형상은 상기 실시 형태에서 설명한 것에 한정되지 않는다. 더 구체적으로는, 평면에서 보아 U자형으로 형성된 스테이(4)는, 그 개구부가 차폭 방향 W의 외측을 향하도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 스테이(4)의 개구부를 덮는 평판 등이 더 설치되고, 빔 설치면(10b)과 당해 평판에 걸쳐지도록 제3 보강 부재(15)가 설치되어도 된다. 또는 차폭 방향 W의 외측을 향하는 스테이(4)의 개구부에 맞추어 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a)이 용접되고, 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a)과 빔 설치면(10b)에 걸쳐지도록 제3 보강 부재(15)가 설치되어도 된다.

또한 스테이(4) 대신, 연직 방향 V로 연장되는 판형 부재가 사용되어도 된다. 이 경우, 브래킷(10)의 차체 프레임측의 면(10a)을 평면에서 보아 U자형으로 성형하여, 그 판형 부재에 차체 프레임측의 면(10a)을 용접하고, 그 판형 부재와 빔 설치면(10b)에 걸쳐지도록 제3 보강 부재(15)가 설치되어도 된다.

즉, 빔(2)과 차체 프레임(도시되지 않음)을 접속하는 접속 구조체(3)는, 연직 방향 V로 연장되도록 설치된 구조체 본체부{예를 들어 스테이(4)}와, 차체 프레임이 설치되는 프레임 설치부{예를 들어 프레임 설치판(5)}와, 빔이 설치되는 빔 설치 부재{예를 들어 브래킷(10)}를 구비하고, 빔 설치 부재는, 상기 빔이 설치되는 빔 설치면과, 평면에서 보아 상기 빔 설치면에 직각인 면을 갖고 구조체 본체부에 설치되는 본체 접속면을 구비하고, 빔 설치면의 차폭 방향 W의 외측의 단부에 차량 전후 방향 L의 후방을 향하여 굴곡된 굴곡부와, 평면에서 보아 구조체 본체부와 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 적어도 하나의 제3 보강 부재가 더 설치되어 있으면, 상기 실시 형태에서 설명한 내하중 성능의 향상 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한 빔 설치 부재의 평면부와 프레임 설치부는 일체적으로 형성되어 있어도 된다.

(제1 변형예)

또한 도 26에 도시한 바와 같이, 빔(2)에 하중이 입력된 때 상기 실시 형태에 관한 제3 보강 부재(15)가 스테이(4)에 파고들듯이 변형되는 경우가 있다. 이에 대하여, 예를 들어 접속 구조체(3)의 폐단면부(3b)의 내측에 보강판(17)을 설치해도 된다. 도 27은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 27에 도시한 바와 같이 이 보강판(17)은, 제3 보강 부재(15)의 선단부(15a) 또는 선단부(15b) 중, 차량 전후 방향 L의 후방측의 선단부(15a){폐단면부(3b)측의 선단부, 이하 「후방측 선단부(15a)」라 칭함}의 위치에 맞추어 배치되어 있다. 그리고 보강판(17)은, 상대적으로 하측에 있는 제3 보강 부재(15)의 후방측 선단부(15a)로부터 상대적으로 상측에 있는 제3 보강 부재(15)의 후방측 선단부(15a)까지 연장되도록 설치되어 있다. 또한 도 26에 도시한 바와 같이 이 보강판(17)은, 평면에서 보아 양 단부가 차량 전후 방향 L의 전방으로 돌출하는 형상을 가져도 되고, 차량 전후 방향 L의 후방으로 돌출하는 형상을 가져도 된다.

이러한 보강판(17)이 폐단면부(3b)의 내측에 배치됨으로써, 도 28에 도시한 바와 같이, 빔(2)에 대하여 하중이 입력된 때에 있어서, 빔(2)을 통해 전달된 하중에 의한 스테이(4)의 내측에의 변형을 저해하는 작용을 발생시킬 수 있다. 따라서 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이러한 효과는 복수의 제3 보강 부재(15)가 설치된 경우에 있어서 향수할 수 있다. 즉, 보강판(17)은, 차량 전후 방향 L의 후방측 선단부(15a)의 위치에 맞추어, 가장 하측에 위치하는 제3 보강 부재(15)의 후방측 선단부(15a)로부터 가장 상측에 위치하는 제3 보강 부재(15)의 후방측 선단부(15a)까지 연장되도록 설치되면 된다. 이것에 의하여 내하중 성능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

(제2 변형예)

또한 도 25에 도시한 바와 같이 제3 보강 부재(15)의 보강 부재 설치면(4b)에 접하는 영역을 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 제3 보강 부재(15)에 있어서의 접속 구조체(3)의 폐단면부(3b)에 접속하는 부분의 차량 전후 방향 L의 길이를 L₁이라 하고, 폐단면부(3b)의 보강 부재 설치면(4b)의 차량 전후 방향 L의 길이를 L₂라 한 경우, 하기 식 (1)을 만족시키도록 제3 보강 부재(15)가 설치되는 것이 바람직하다.

L₁/L₂≥0.8 … (1)

또한 상기 식 (1)에 나타나는 하한값인 0.8은, 후술하는 실시예에서도 나타낸 바와 같이 본 발명자들이 복수의 조건 하에서 행한 시험 결과로부터 알아낸 값이다.

도 29는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 또한 도 30은, 본 변형예에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 하중이 입력된 때의 언더런 프로텍터(1)의 변형의 상태의 일례를 도시하는 도면이다. 제3 보강 부재(15)의 차량 전후 방향 L의 후방측 선단부(15a)가, 도 29에 도시한 바와 같이 스테이(4)의 측벽부(4c)까지 연장되는 형상인 경우, 제3 보강 부재(15)를 통해 폐단면부(3b)에 전달되는 하중을 스테이의 측벽부(4c)에 널리 분산시킬 수 있다. 따라서 도 30에 도시한 바와 같이, 폐단면부(3b)의 내측에의 면 외 변형을 억제할 수 있다. 따라서 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

(제3 변형예)

도 31은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 제3 변형예의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 31에 도시한 바와 같이, 접속 구조체(3)의 폐단면부(3b)의 수평 단면에서 보아, 폐단면부(3b)의 내측의 공간을 메우도록 칸막이 부재(18)가 설치되어도 된다. 칸막이 부재(18)로는, 예를 들어 평판형의 부재가 사용된다. 칸막이 부재(18)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 칸막이 부재(18)의 재질은 금속, 플라스틱 또는 복합 부재 등이어도 된다. 이 칸막이 부재(18)는 제3 보강 부재(15)의 설치 높이에 맞추어 배치되어 있다. 이와 같이 칸막이 부재(18)를 폐단면부(3b)의 내측에 설치함으로써 칸막이 부재(18)가 스테이(4)의 면 외 변형을 저해하므로, 접속 구조체(3)의 폐단면부(3b)의 내측에의 변형을 억제할 수 있다. 따라서 내하중 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 경량화를 도모하기 위하여 칸막이 부재(18)의 주위 단부의 내측의 영역에 있어서 부분적으로 두께 감소가 이루어져도 된다.

이상, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명하였다.

≪5. 제4 실시 형태≫

계속해서, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는, 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 특징적인 구성 요소(돌출부 및 보강 부재)를 복합시킨 구성을 갖는다.

도 32는, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 33은, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의, 도 32에 나타내는 ⅩⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅩⅢ 절단선에 있어서의 단면도이다. 도 34는, 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)의, 도 32에 나타내는 ⅩⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅩⅣ 절단선에 있어서의 단면도이다. 또한 언더런 프로텍터(1)의 기본적인 구성 요소인, 빔(2), 스테이(4), 프레임 설치판(5), 브래킷(10), 제3 보강 부재(15) 및 차체 프레임(20)의 기능에 대해서는, 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 있어서의 각각과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

도 32 및 도 33에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 스테이(4)는 돌출부(6)를 갖는다. 이 돌출부(6)는 빔(2)의 개구부로부터 빔(2)의 내측으로 돌출하여, 빔(2)의 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)와 고정된다. 또한 도 33에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 빔(2)의 차폭 방향 W에 수직인 단면에서 본 단면 형상은 본 발명의 제1 실시 형태와는 달리 T자형이어도 된다. 이러한 형상에 의하여 스테이(4)를, 빔(2)의 제1 플랜지부(2d)의 각각에 대하여 맞닿게 하여 배치하는 것이 가능하다. 이것에 의하여, 제1 플랜지부(2d)로부터 스테이(4)에 전달되는 하중이 커진다. 따라서 도 2에 도시하는 빔(2)의 설치 위치 P1에 부여되는 하중에 대한 내하중 성능이 향상된다.

또한 도 32 및 도 34에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 빔(2)의 개구부에는 제1 보강 부재(9)가 설치된다. 제1 보강 부재(9)의 제1 보강 부재 상면부(9a) 및 제1 보강 부재 하면부(9b)와, 제1 상면부(2a) 및 제1 하면부(2b)가 각각, 예를 들어 용접 등에 의하여 접합되어 있다. 또한 빔(2)과 제1 보강 부재(9)에 의하여 폐단면이 형성되어 있다. 이것에 의하여 제1 상면부(2a)와 제1 하면부(2b)의 단면 내측에의 변형을 더 억제할 수 있다. 따라서 도 2에 도시하는 빔(2)의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 부여되는 하중에 대한 내하중 성능이 향상된다.

또한 도 32 및 도 34에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 브래킷(10)의 스테이 설치면(10a)과 빔 설치면(10b) 사이에는 제3 보강 부재(15)가 걸쳐져 있다. 또한 브래킷(10)의 빔 설치면(10b)에 있어서의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분에는, 차량 전후 방향 L의 후방으로 굴곡되는 굴곡부(16)가 형성되어 있다. 이것에 의하여, 도 2에 도시하는 빔(2)의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 하중이 부여된 경우에, 빔 설치면(10b)의 선단 부분에 있어서 빔(2)에 국소적으로 응력이 집중되는 것을 피할 수 있다. 따라서 도 2에 도시하는 빔(2)의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 부여되는 하중에 대한 내하중 성능이 향상된다.

본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는 이상과 같이 구성되어 있다. 본 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)는, 본 발명의 제1 실시 형태에 나타낸 돌출부(6)와, 본 발명의 제2 실시 형태에 나타낸 제1 보강 부재(9)와, 본 발명의 제3 실시 형태에 나타낸 브래킷(10) 및 제3 보강 부재(15)를 갖는다. 이것에 의하여, 도 2에 도시하는 빔(2)의 설치 위치 P1 및 설치 위치 P1보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 부여되는 하중의 각각에 대한 내하중 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 언더런 프로텍터(1)의 종합적인 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 상기 실시 형태에서는, 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 관한 각 구성 요소가 언더런 프로텍터(1)에 포함되어 있었지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서 나타난 각 구성 요소가 언더런 프로텍터(1)에 내장되어도 된다. 또한 본 발명의 제1 실시 형태 및 제3 실시 형태에 있어서 나타난 각 구성 요소가 언더런 프로텍터(1)에 내장되어도 된다. 또한 본 발명의 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 있어서 나타난 각 구성 요소가 언더런 프로텍터(1)에 내장되어도 된다. 또한 각 실시 형태에 있어서 나타난 다양한 변형예에 대해서도, 다른 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 내장시키는 것이 가능하다. 각 실시 형태에 나타난 각각의 구성 요소는, 구조적으로 간섭이 발생하지 않는 한 적절히 언더런 프로텍터(1)에 내장되어도 된다. 이들 구성 요소를 복합적으로 조합함으로써, 복수의 하중의 입력 위치에 대한 내하중 성능을 향상시킬 수 있고, 또한 내하중 성능의 향상률을 더욱 높게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여 설명하였다.

실시예

(실험예 1)

*본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터와 종래 구조의 언더런 프로텍터를 사용하여 내하중성 평가 시험을 실시하였다. 종래 구조의 언더런 프로텍터(비교예 1)는 도 4에 도시하는 구성으로부터 스테이의 돌출부를 제외하며, 또한 빔의 단면 형상이 직사각형 단면인 구성을 갖는다. 또한 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터란, 도 4에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 1)이다. 빔은 인장 강도가 780㎫급인 고장력강으로 형성되고, 스테이는 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다.

내하중성 평가 시험은, 도 2에 도시하는 스테이 설치 위치 P1의 빔 측면부에 압자를 접촉시키고 하중을 입력함으로써 행해졌다. 도 35는, 실험예 1에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대한 내하중성 평가 시험의 시험 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 35에 도시하는 언더런 프로텍터(1)는 본 실시예 1에 관한 언더런 프로텍터(1)이다. 도 35에 도시한 바와 같이, 빔(2)의 설치 위치 P1에 압자(101)가 설치되고 압자(101)에 대하여 하중 F가 부여되었다. 하중의 입력 위치는 실시예 1 및 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 있어서 모두 동일하다. 그리고 당해 내하중성 평가 시험에 있어서는 압자의 압입량과 입력 하중이 기록되었다. 당해 기록에 기초하여 실시예 1 및 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터의 내하중 성능이 평가되었다.

도 36은, 실시예 1 및 비교예 1에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타낸다. 또한 도 36에 나타내는 「하중비」는, 기록된 입력 하중과, 비교예 1에 대한 내하중성 평가 시험에 의하여 얻어진 최대 입력 하중의 비를 나타내고 있다.

도 36에 나타낸 바와 같이, 비교예 1에서는 압자의 압입량이 커짐에 따라 입력 하중이 완만하게 커졌다. 또한 비교예 1에서는 어느 정도 압자가 압입되면 입력 하중이 거의 일정해졌다. 한편, 실시예 1에서는 압자 압입량이 작은 단계에 있어서 입력 하중의 상승이 현저해졌다. 또한 실시예 1에서는 그 후, 입력 하중은 완만하게 감소하였다.

이 내하중성 평가 시험에 있어서의 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대한, 실시예 1에 관한 언더런 프로텍터의 최대 하중비는 표 1과 같다.

표 1에 나타낸 바와 같이 실시예 1에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 70% 이상 향상시킬 수 있다.

이상, 본 실험예의 결과에 의하면, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터는 종래의 언더런 프로텍터에 대하여, 빔의 설치 위치에 대하여 하중이 부여되는 경우에 우수한 내하중성을 갖는 것이 나타났다.

(실험예 2)

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터와 종래 구조의 언더런 프로텍터를 사용하여 내하중성 평가 시험을 실시하였다. 종래 구조의 언더런 프로텍터란, 상기 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터와 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대하여, 제2 보강 부재를 추가한 도 19에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(비교예 2)이다. 또한 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터란, 도 8에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 2), 도 8에 도시하는 구성에 대하여 제1 보강 부재를 제외한 언더런 프로텍터(실시예 3), 도 14에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 4), 도 17에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 5), 및 도 22에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 6)이다. 빔은 인장 강도가 780㎫급인 고장력강으로 형성되고, 스테이 및 브래킷은 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다. 또한 제1 보강 부재 및 제2 보강 부재는 인장 강도가 780㎫급인 후육재로 형성되어 있다.

내하중성 평가 시험은, 도 2에 도시하는 스테이 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2의 빔 측면부에 압자를 접촉시키고 하중을 입력함으로써 행해졌다. 도 37은, 실험예 2에 관한 언더런 프로텍터(1)에 대한 내하중성 평가 시험의 시험 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 37에 도시하는 언더런 프로텍터(1)는 실시예 2에 관한 언더런 프로텍터(1)이다. 도 37에 도시한 바와 같이, 빔(2)의 설치 위치 P1보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2에 압자(102)가 설치되고, 압자(102)에 대하여 하중 F가 부여되었다. 하중의 입력 위치는 각 실시예 및 각 비교예에 관한 언더런 프로텍터에 있어서 모두 동일하다. 그리고 당해 내하중성 평가 시험에 있어서는 압자의 압입량과 입력 하중이 기록되었다. 당해 기록에 기초하여 각 실시예 및 각 비교예에 관한 언더런 프로텍터의 내하중 성능이 평가되었다.

도 38은, 실시예 2 및 비교예 1에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타낸다. 또한 도 38에 나타내는 「하중비」는, 기록된 입력 하중과, 비교예 1에 대한 내하중성 평가 시험에 의하여 얻어진 최대 입력 하중의 비를 나타내고 있다.

도 38에 나타낸 바와 같이, 실시예 2 및 비교예 1은 모두, 압자가 압입됨에 따라 어느 정도의 압입량까지는 입력 하중이 커졌다. 또한 실시예 2 및 비교예 1은 그 후, 완만하게 입력 하중이 감소하였다. 이와 같이 압자 압입량과 입력 하중의 관계에 대해서는, 실시예 2 및 비교예 1에 있어서 동일한 경향이 보였다. 한편, 입력된 최대 하중값은 비교예 1보다도 실시예 2 쪽이 비약적으로 커졌다.

다음으로, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대한, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 5에 관한 언더런 프로텍터의 최대 하중비 및 중량비를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 2에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 30% 이상 향상시킬 수 있다. 또한 실시예 3에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 5% 향상시킬 수 있다. 또한 실시예 3에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 10% 정도 경량화할 수 있다. 즉, 실시예 3에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 종래의 언더런 프로텍터에 대하여 경량화를 도모하면서 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

한편, 실시예 4에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 100% 이상 향상시킬 수 있다. 즉, 실시예 4에 관한 언더런 프로텍터는 실시예 2에 관한 언더런 프로텍터보다도 내하중 성능이 높다. 따라서 U자형 단면을 갖는 제1 보강 부재를 빔의 내측에 설치함으로써 내하중 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 실시예 5에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 15% 이상 향상시킬 수 있다. 또한 실시예 5에 관한 언더런 프로텍터는 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 10% 정도 경량화할 수도 있다. 또한 실시예 5에 관한 언더런 프로텍터는 실시예 3에 관한 언더런 프로텍터와 중량은 동일한 정도이다. 그러나 실시예 5에 관한 언더런 프로텍터의 내하중 성능은 실시예 3에 관한 언더런 프로텍터에 비하여 높다. 이 점에서, 브래킷의 빔 설치부의 형상을 해트형 단면 형상으로 함으로써 내하중 성능이 더욱 향상되는 것을 알 수 있다.

다음으로, 비교예 2에 관한 언더런 프로텍터에 대한, 실시예 6에 관한 언더런 프로텍터의 최대 하중비 및 중량비를 표 3에 나타낸다.

실시예 6에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 2에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 4% 향상시킬 수 있다. 또한 실시예 6에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 2에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 20% 정도 경량화할 수 있다. 즉, 제2 보강 부재 및 브래킷이 해트형 단면을 갖고, 또한 빔 및 브래킷의 측면부를 지지하도록 설치되어 있으면, 종래의 언더런 프로텍터에 대하여 경량화를 도모하면서 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

이상, 본 실험예의 결과에 의하면, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터는, 종래의 언더런 프로텍터에 대하여 빔의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치에 대하여 하중이 부여되는 경우에 우수한 내하중성을 갖는 것이 나타났다.

(실험예 3)

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터와 종래 구조의 언더런 프로텍터를 사용하여 내하중성 평가 시험을 실시하였다. 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터란, 도 24에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 7)이며, 빔 설치면의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분에 굴곡부가 형성되어 있다. 한편, 종래 구조의 언더런 프로텍터란, 도 24에 도시하는 언더런 프로텍터로부터, 빔 설치면의 차폭 방향 W의 외측의 선단 부분에 있어서의 굴곡부를 갖지 않는 언더런 프로텍터(비교예 3)이다. 빔은 인장 강도가 780㎫급인 고장력강으로 형성되고, 스테이 및 브래킷은 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다. 또한 평면에서 보아 구조체 본체부와 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 설치되는 제3 보강 부재는 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다. 또한 실시예 9에 관한 굴곡부의 곡률 반경은 100㎜이며, L₁/L₂는 0.6이다.

내하중성 평가 시험은 상기 실험예 2와 마찬가지로, 도 2에 도시하는 스테이 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2의 빔 측면부에 압자를 접촉시키고 하중을 입력함으로써 행해졌다. 하중의 입력 위치는 각 실시예 및 각 비교예에 관한 언더런 프로텍터에 있어서 모두 동일하다. 그리고 당해 내하중성 평가 시험에 있어서는 압자의 압입량과 입력 하중이 기록되었다. 당해 기록에 기초하여 각 실시예 및 각 비교예에 관한 언더런 프로텍터의 내하중 성능이 평가되었다.

도 39는, 실시예 7 및 비교예 3에 있어서의 압자 압입량과 입력 하중의 관계를 나타낸다. 도 39에 나타낸 바와 같이, 실시예 7에 관한 언더런 프로텍터의 최대 입력 하중은 비교예 3에 관한 언더런 프로텍터의 최대 입력 하중보다도 크게 되어 있다. 즉, 빔 설치면의 선단 부분에 굴곡부를 형성함으로써 언더런 프로텍터의 내하중 성능을 향상시키는 것이 가능해진다.

(실험예 4)

다음으로, 상이한 구조의 언더런 프로텍터의, 당해 구조의 차이에 의한 내하중 성능에의 영향에 대하여 평가하였다. 본 실시예에 있어서의 언더런 프로텍터의 구조의 종류는, 빔 설치면의 차폭 방향 W의 외측의 선단부에 굴곡부를 형성한 구조 A, 구조 A에 대하여 도 27에 나타낸 보강판이 추가된 구조 B, 구조 A에 대하여 도 31에 도시한 칸막이 부재가 추가된 구조 C의 3종류이다. 또한 제3 보강 부재의 형상은 각 구조에서 동일하다. 또한 구조 A에 대해서는, 도 25에 도시한 제3 보강 부재의 차량 전후 방향 L의 길이 L₁을 2가지로 준비하였다. 또한 구조 A 내지 C에 대해서는, 굴곡부의 곡률 반경을 3가지로 준비하였다. 이들 실시예 8 내지 실시예 19에 대하여 내하중성 평가 시험이 행해졌다. 시험 조건은 상기 실험예 3과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

실시예 8 내지 실시예 19에 관한 언더런 프로텍터의 구조에 관한 파라미터, 및 비교예 3에 관한 언더런 프로텍터에 대한, 실시예 8 내지 실시예 19에 관한 언더런 프로텍터의 최대 하중비 및 중량비를 표 4에 나타낸다.

표 4에 나타낸 바와 같이 구조 B는 구조 A보다도 내하중 성능이 높다. 또한 구조 C는 구조 B보다도 더 내하중 성능이 높다. 즉, 본 실시예에 의하면, 접속 구조체의 빔 설치면의 선단부에 굴곡부를 형성하는 것에 추가하여, 접속 구조체의 폐단면부의 내측에 보강판을 설치함으로써 내하중 성능이 향상되는 것을 알 수 있다. 또한 보강판 대신, 접속 구조체의 폐단면부의 내측에 칸막이 부재를 설치함으로써 내하중 성능이 더욱 향상되는 것을 알 수 있다. 또한 구조 B 및 구조 C를 모두 언더런 프로텍터에 적용시킴으로써 내하중 성능이 더 향상된다고 생각된다.

또한 표 4에 나타낸 바와 같이, 구조 C에 있어서는 굴곡부의 곡률 반경이 커짐에 따라 내하중 성능이 더욱 향상되는 것을 알 수 있었다. 즉, 하중의 입력에 의한 폐단면부의 면 외 변형이 구조 C와 같이 효과적으로 억제되는 경우, 굴곡부의 곡률 반경을 증가시킴으로써 내하중 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 표 4의 실시예 8 내지 실시예 10 및 실시예 17 내지 실시예 19에 나타낸 바와 같이, L₁/L₂의 값이 큰 경우에는 굴곡부의 곡률 반경이 커짐에 따라 내하중 성능이 향상되고 있는 것을 알 수 있다.

제3 보강 부재의 차량 전후 방향 L의 길이 L₁의 효과에 대하여 더 검증하기 위하여, L₁을 변화시킨 내하중성 평가 시험이 실시되었다. 도 40은, 길이 L₁ 및 보강 부재 설치면의 차량 전후 방향 L의 길이 L₂의 비와, 종래의 언더런 프로텍터와의 최대 하중비의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한 굴곡부의 곡률 반경은 200㎜이다.

도 40에 나타낸 바와 같이, L₁/L₂가 0.8 이상인 경우에 내하중 성능이 현저히 향상되었다. 따라서 제3 보강 부재는 L₁/L₂≥0.8을 만족시키도록 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 지견은 본 발명자에 의하여 처음으로 얻어진 것이다.

이상, 실험예 3 및 실험예 4의 결과에 의하면, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터는 종래의 언더런 프로텍터에 대하여, 빔의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치에 대하여 하중이 부여되는 경우에 우수한 내하중성을 갖는 것이 나타났다.

(실험예 5)

다음으로, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터와 종래 구조의 언더런 프로텍터를 사용하여 내하중성 평가 시험을 실시하였다. 종래 구조의 언더런 프로텍터란, 상기 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터이다. 또한 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터란, 도 32에 도시하는 구성의 언더런 프로텍터(실시예 20)이다. 빔은 인장 강도가 780㎫급인 고장력강으로 형성되고, 스테이 및 브래킷은 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다. 또한 제1 보강 부재는 인장 강도가 780㎫급인 후육재로 형성되어 있다. 또한 제3 보강 부재는 인장 강도가 540㎫급인 후육재로 형성되어 있다.

내하중성 평가 시험은 상기 실험예 2 내지 실험예 4과 마찬가지로, 도 2에 도시하는 스테이 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치 P2의 빔 측면부에 압자를 접촉시키고 하중을 입력함으로써 행해졌다. 하중의 입력 위치는 실시예 20 및 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 있어서 모두 동일하다. 그리고 당해 내하중성 평가 시험에 있어서는 압자의 압입량과 입력 하중이 기록되었다. 당해 기록에 기초하여 실시예 20 및 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터의 내하중 성능이 평가되었다. 또한 실시예 20에 관한 언더런 프로텍터가 실시예 1에 관한 언더런 프로텍터와 마찬가지의 구성을 갖는다. 즉, 도 2에 도시하는 스테이 설치 위치 P1에의 하중의 입력에 대한 내하중 성능에 대해서는, 상기 실험예 1에 나타낸 평가 결과와 마찬가지의 결과가 얻어진다고 생각된다. 그 때문에, 본 실시예에 관한 언더런 프로텍터에 대한 내하중성 평가 시험에 대해서는 여기서는 설명하지 않는다.

비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대한, 실시예 20에 관한 언더런 프로텍터의 최대 하중비를 표 5에 나타낸다.

실시예 20에 관한 언더런 프로텍터에 의하면, 비교예 1에 관한 언더런 프로텍터에 대하여 내하중성을 130% 이상 향상시킬 수 있다. 따라서 U자형 단면을 갖는 제1 보강 부재, 및 빔 설치면과 보강 부재 설치면에 걸쳐지도록 설치되는 제3 보강 부재를 복합적으로 언더런 프로텍터에 적용시킴으로써, 내하중 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.

이상, 본 실험예의 결과에 의하면, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 언더런 프로텍터는, 종래의 언더런 프로텍터에 대하여 빔의 설치 위치보다도 차폭 방향 W의 외측의 위치에 대하여 하중이 부여되는 경우에 현저히 우수한 내하중성을 갖는 것이 나타났다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자라면, 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

1: 언더런 프로텍터
2: 빔
2a: 제1 상면부
2b: 제1 하면부
2c: 제1 측면부
2d: 제1 플랜지부
3: 접속 구조체
3a: 접속 구조체의 선단부
3b: 접속 구조체의 폐단면부
4: 스테이
4a: 개구면
4b: 보강 부재 설치면(배면)
4c: 스테이의 측벽부
5: 프레임 설치판
6: 돌출부
6a: 돌출 상면부
6b: 돌출 하면부
6c: 돌출 측면부
7: 돌출부의 볼트 구멍
8: 빔의 볼트 구멍
9: 제1 보강 부재
9a: 제1 보강 부재 상면부
9b: 제1 보강 부재 하면부
9c: 제1 보강 부재 측면부
9d: 제1 보강 부재 볼록부
10: 브래킷
10a: 스테이 설치부(스테이 설치면)
10b: 빔 설치부(빔 설치면)
10c: 제2 상면부
10d: 제2 하면부
10e: 제2 측면부
10f: 제2 플랜지부
11: 브래킷의 볼트 구멍
12: 제1 보강 부재의 볼트 구멍
15: 제3 보강 부재
15a, 15b: 제3 보강 부재의 선단부
16: 굴곡부
17: 보강판
18: 칸막이 부재
20: 차체 프레임
21: 프레임 설치판의 볼트 구멍
22, 23: 볼트
90: 제2 보강 부재
90a: 제2 보강 부재 상면부
90b: 제2 보강 부재 하면부
90c: 제2 보강 부재 측면부
90e: 제2 보강 부재 플랜지부
101, 102: 압자

Claims (16)

1. 차체 프레임에 대하여 연직 방향 하방에 마련되고, 차폭 방향으로 연장되는 빔과,
   연직 방향으로 연장되고, 상기 빔을 상기 차체 프레임에 접속하는 접속 구조체
   를 구비하고,
   상기 빔은, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아,
   대향하는 제1 상면부 및 제1 하면부와,
   상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부의 일 단부를 접속하는 제1 측면부와,
   상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성되는 제1 플랜지부의 각각을 갖고,
   상기 접속 구조체에 설치되고, 상기 빔의 내측으로 돌출하여 상기 빔의 내측에 배치되는 돌출부와 상기 제1 상면부 및 상기 제1 하면부와의, 또는 상기 접속 구조체에 설치되는 빔 설치 부재와 상기 제1 플랜지부와의 적어도 어느 쪽에 있어서의 접합에 의하여 상기 빔이 상기 접속 구조체에 고정되어 있는, 차량의 단부 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접속 구조체에 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우,
   상기 빔 설치 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아,
   대향하는 제2 상면부 및 제2 하면부와,
   상기 제2 상면부 및 상기 제2 하면부의 일 단부를 접속하는 제2 측면부와,
   상기 제2 상면부 및 상기 제2 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 플랜지부를 갖고,
   상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부가 고정되어 있는, 차량의 단부 구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 측면부는 상기 제1 플랜지부에 대하여 차량 전후 방향의 차 내측에 위치하고 있는, 차량의 단부 구조.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접속 구조체에 상기 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우,
   차폭 방향에 있어서 상기 빔의 개구부의, 적어도 상기 접속 구조체와 대향하는 영역에 제1 보강 부재가 설치되고,
   차폭 방향에 수직인 단면에서 보아 상기 빔과 상기 제1 보강 부재에 의하여 폐단면이 형성되어 있는, 차량의 단부 구조.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 보강 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아,
   대향하는 제1 보강 부재 상면부 및 제1 보강 부재 하면부와,
   상기 제1 보강 부재 상면부 및 상기 제1 보강 부재 하면부의 일 단부를 접속하는 제1 보강 부재 측면부를 갖고,
   상기 제1 보강 부재가 상기 빔의 내측에 배치되어, 상기 제1 상면부와 상기 제1 보강 부재 상면부가 고정되고, 상기 제1 하면부와 상기 제1 보강 부재 하면부가 고정되어 있는, 차량의 단부 구조.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 보강 부재 측면부에, 상기 제1 플랜지부에 대하여 차량 전후 방향의 차 내측으로 돌출하는 볼록부가 형성되어 있는, 차량의 단부 구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 보강 부재 측면부의 적어도 일부가 상기 접속 구조체와 맞닿는, 차량의 단부 구조.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 빔의 개구부의, 적어도 상기 빔 설치 부재와 대향하고 있는 영역에 제2 보강 부재가 설치되고,
   상기 제2 보강 부재는, 차폭 방향에 수직인 단면에서 보아,
   대향하는 제2 보강 부재 상면부 및 제2 보강 부재 하면부와,
   상기 제2 보강 부재 상면부 및 상기 제2 보강 부재 하면부의 일 단부를 접속하는 제2 보강 부재 측면부와,
   상기 제2 보강 부재 상면부 및 상기 제2 보강 부재 하면부의 타 단부에 있어서, 연직 방향 외측으로 돌출하도록 형성된 제2 보강 부재 플랜지부를 갖고,
   상기 제2 보강 부재가 상기 빔의 내측에 배치되고,
   상기 제2 보강 부재 플랜지부가 상기 제1 측면부에 고정되고,
   상기 제2 보강 부재 측면부가 상기 빔 설치 부재와 맞닿는, 차량의 단부 구조.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접속 구조체에 상기 빔 설치 부재가 설치되고, 상기 빔 설치 부재가 상기 제1 플랜지부와 고정되어 있는 경우,
   상기 접속 구조체는, 연직 방향으로 연장되도록 설치된 구조체 본체부를 더 포함하고,
   상기 빔 설치 부재는,
   상기 빔이 설치되고, 차폭 방향 외측의 단부에 차량 전후 방향의 차 내측을 향하여 굴곡된 굴곡부를 갖는 빔 설치면과,
   평면에서 보아 상기 빔 설치면에 직각인 면을 갖고 상기 구조체 본체부에 설치되는 본체 접속면
   을 갖고,
   평면에서 보아, 상기 구조체 본체부와 상기 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 적어도 하나의 제3 보강 부재가 더 설치되는, 차량의 단부 구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 굴곡부의 곡률 반경이 50 내지 200㎜인, 차량의 단부 구조.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제3 보강 부재의 차량 전후 방향 길이 L₁과, 상기 구조체 본체부의 상기 제3 보강 부재가 설치된 면의 차량 전후 방향 길이 L₂의 비율 L₁/L₂가, 0.8 이상으로 되도록 상기 제3 보강 부재가 설치되어 있는, 차량의 단부 구조.
12. 제9항에 있어서,
    상기 구조체 본체부는, 평면에서 보아 차폭 방향으로 개구부가 형성된 U자형의 단면 형상을 갖고,
    상기 구조체 본체부와 상기 본체 접속면에 의하여 수평 단면 형상이 폐단면으로 되는 폐단면부가 더 형성되는, 차량의 단부 구조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 보강 부재가 연직 방향으로 복수 설치되는 경우에 있어서,
    상기 폐단면부의 내측에, 상기 제3 보강 부재의 선단부 중, 차량 전후 방향의 후방측 선단부의 위치에 맞추어 배치된 보강판이 설치되고,
    상기 보강판은, 복수의 상기 제3 보강 부재 중 가장 하측에 위치하는 상기 제3 보강 부재의 상기 후방측 선단부로부터, 가장 상측에 위치하는 상기 제3 보강 부재의 상기 후방측 선단부까지 연장되는 형상을 갖는, 차량의 단부 구조.
14. 제12항에 있어서,
    상기 폐단면부의 수평 단면에서 보아, 상기 폐단면부의 내측의 공간을 메우도록 칸막이 부재가 설치되고,
    상기 칸막이 부재는 상기 제3 보강 부재 중 적어도 어느 것의 설치 높이에 맞추어 배치되어 있는, 차량의 단부 구조.
15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 단부 구조는 언더런 프로텍터인, 차량의 단부 구조.
16. 차폭 방향으로 연장되는 빔과, 상기 빔과 차체 프레임을 접속하는 접속 구조체를 구비하고,
    상기 접속 구조체는,
    연직 방향으로 연장되도록 설치된 구조체 본체부와,
    상기 빔이 설치되는 빔 설치 부재
    를 구비하고,
    상기 빔 설치 부재는,
    상기 빔이 설치되고, 차폭 방향 외측의 단부에 차량 전후 방향의 차 내측을 향하여 굴곡된 굴곡부를 갖는 빔 설치면과,
    평면에서 보아 상기 빔 설치면에 직각인 면을 갖고 상기 구조체 본체부에 설치되는 본체 접속면
    을 갖고,
    평면에서 보아, 상기 구조체 본체부와 상기 빔 설치면 사이에 걸쳐지도록 적어도 하나의 보강 부재가 더 설치되는, 차량의 단부 구조.

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