KR20230051763A - 냉각 모듈 뒤에 배치된 충돌 구조물을 구비한 자동차의 전방 단부 구조물 - Google Patents

냉각 모듈 뒤에 배치된 충돌 구조물을 구비한 자동차의 전방 단부 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 전방 단부 구조물(10) 및 대응하는 전방 단부 구조물(10)을 구비한 자동차에 관한 것이다. 전방 단부 구조물(10)은 각각 전방 단부(11a, 12a)를 갖는 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)를 갖는다. 전방 단부 구조물(10)은 바람직하게는 냉각 모듈(13)을 포함하고, 상기 냉각 모듈(13)은 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 각각의 전방 단부(11a, 12a)에 장착되며 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장된다. 또한, 전방 단부 구조물(10)은 바람직하게는 범퍼 형태의, 충돌 구조물(14)을 갖고, 이 충돌 구조물(14)은 충격의 경우에 변형되어 충격력을 감소시킬 수 있으며 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 그리고 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장된다. 상기 충돌 구조물(14)은 상기 냉각 모듈(13)의 뒤에 배치되는 것이 바람직하다.

Description

냉각 모듈 뒤에 배치된 충돌 구조물을 구비한 자동차의 전방 단부 구조물{FRONT END STRUCTURE FOR A MOTOR VEHICLE WITH A CRASH STRUCTURE ARRANGED BEHIND A COOLING MODULE}
본 발명은 자동차의 전방 단부 구조물 및 이러한 전방 단부 구조물을 구비한 자동차에 관한 것이다.
종래 기술에서, 적어도 부분적으로 배터리 전기 구동식 자동차가 일반적으로 알려져 있다. 이러한 유형의 차량은 일반적으로 거기에 저장되거나 저장 가능한 전기 에너지에 의해 해당 자동차의 구동 어셈블리를 구동하기 위해 적어도 하나의 배터리 모듈을 갖는다. 이러한 배터리 모듈은 일반적으로, 서로 전기적으로 연결되어 고전압 또는 견인 배터리를 형성하는 다수의 배터리 셀(예: 리튬 이온 배터리 셀)을 갖는다.
충돌의 경우 차량 탑승자 및/또는 구급 대원을 예를 들어 감전의 위험으로부터 보호하기 위해, 견인 배터리에 포함된 배터리 셀을 가능한 한 안정적으로 손상으로부터 보호하는 가장 견고한 보관이 필요하다. 이는 리튬 이온 배터리 셀을 사용할 때 특히 관련이 있는데, 그 이유는 이것이 차량 충돌 시 방출되어 스파크 또는 아크에 의해 발화될 수 있는 가연성 전해질을 대부분 포함하기 때문이고, 이는 예를 들어 차량에 갇힌 탑승자의 생명을 위협할 수 있다.
배터리 전기 구동식 상업용 차량, 예를 들어 세미 트레일러 트랙터의 경우, 상업용 차량에 일반적으로 사용되는 섀시 사다리 프레임의 길이방향 프레임 부재들 사이에서 운전실 아래에 고전압 배터리가 배치될 수 있다. 이 경우 문제점은 트레일러 후방의 하부 에지가 종종 상업용 차량의 사다리 프레임 레벨보다 높기 때문에 상업용 차량이 선행하거나 정지해 있는 트레일러와 충돌하는 경우 충돌 관련 손상으로부터 배터리 부품들이 종종 충분히 보호되지 않는다는 것이다. 따라서, 신뢰할 수 있는 충돌 보호를 제공하고 종래 기술의 단점을 바람직하게 피할 수 있게 하는 차량 설계가 필요하다.
본 발명의 과제는 그러한 해결책을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 과제는 상업용 차량이 선행 차량과 충돌한 경우 차량 부품들을 보호하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항들의 특징들에 의해 해결될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예들 및 적용들은 종속 청구항의 대상이고, 도면을 부분적으로 참조하여 다음 설명에서 더 상세히 설명된다.
제 1 독립적인 해결책에 따르면, 자동차의 전방 단부 구조물이 제공된다. 전방 단부 구조물은 바람직하게 상업용 차량의 전방 단부 구조물(예를 들어, 버스, 트럭 또는 세미 트레일러 트랙터의 전방 단부 구조물)이다.
전방 단부 구조물은 각각 전방 단부를 갖는 2개의, 바람직하게는 평행한, 길이방향 프레임 부재(예: C-프로파일 부재)를 갖는다. 더 나은 구별을 위해, 2개의 길이방향 프레임 부재는 이하에서 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재라고도 한다. 상응하게, 제 1 길이방향 프레임 부재의 전방 단부는 제 1 길이방향 프레임 부재 전방 단부라고도 하고 및/또는 제 2 길이방향 프레임 부재의 전방 단부는 제 2 길이방향 프레임 부재 전방 단부라고도 한다.
바람직하게는, 전방 단부 구조물은 길이방향 프레임 부재의 각각의 전방 단부에 장착되는 냉각 모듈을 포함한다. 따라서, 바람직하게는 조립식, 냉각 모듈은 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재 전방 단부에 장착(예를 들어, 나사 결합)될 수 있다. 또한 냉각 모듈은 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 냉각 모듈은 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재에 수직으로 배향될 수 있다.
또한, 전방 단부 구조물은 충돌 구조물을 포함하며, 상기 충돌 구조물은 바람직하게는 미리 정해진, 충격의 경우(예를 들어, 정면 충돌의 경우) 변형되어 충격력을 감소시킬 수 있다. "충돌 구조물"이라는 표현은 바람직하게는 충돌이 발생한 경우 충격 에너지의 표적 흡수(예를 들어, 변형 작업으로 변환에 의해)가 주요 또는 배타적인 목적인 구성요소(또는 어셈블리)를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 바람직하게는 범퍼 형태의, 충돌 구조물은 길이 방향 프레임 부재 위에 그리고 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 연장된다.
따라서 충돌 구조물은 바람직하게는 레일에 장착된 범퍼와 유사한 방식으로 2개의 길이방향 프레임 부재에 지지되어, 충격의 경우에 충돌 구조물 뒤에 위치한 부품(예: 고전압 배터리)을 보호할 수 있다. 단지 예로서, 충돌 구조물은 이를 위해 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재에 실질적으로 수직으로 배향된 충돌 스트럿(예를 들어, 중공 프로파일)을 포함할 수 있고, 상기 충돌 스트럿은 제 2 수용 요소에 의해 각각의 길이방향 프레임 부재 상에 홀딩된다. 상기 충돌 구조물은 냉각 모듈 뒤에 배치하는 것이 바람직하다. "뒤에"라는 표현은 바람직하게는 자동차의 전방 영역(프런트 영역)에 배치되는 전방 단부 구조물에 대한 이 용어의 일반적인 의미를 나타낼 수 있다. 즉, 충돌 구조물은 (전방 단부 구조물이 장착된) 자동차의 진행 방향과 관련해서 냉각 모듈 뒤에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 충돌 구조물은 냉각 모듈보다, 제 1 길이방향 프레임 부재의 상기 제 1 전방 단부 반대편에 있는 제 1 길이방향 프레임 부재의 제 1 후방 단부에 더 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 충돌 구조물은 (제 1 및 제 2) 길이방향 프레임 부재를 향하는 냉각 모듈의 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 충돌 구조물은 바람직하게는 냉각 모듈 바로 뒤에 배치된다. 즉, 충돌 구조물과 냉각 모듈 사이에 다른 차량 부품(예: 엔진, 압축 공기 시스템 등)이 배치되지 않는다. 그 결과, 충돌 구조물 뒤에 위치한 차량 부품(예: 견인 배터리)에 대한 가장 신뢰할 수 있는 보호가 전체적으로 바람직하게 제공될 수 있다. 특히, 자동차가 (예를 들어, 선행하는) 트레일러와 정면 충돌하는 경우 자동차 내로의 침입이 바람직한 방식으로 감소될 수 있다.
제 1 양태에 따르면, 냉각 모듈은 길이방향 프레임 측면 부재 위에 배치되는 상부 냉각 모듈 영역을 가질 수 있다. 다시 말해서, 냉각 모듈은 전방 단부 구조물의 수직 축과 관련해서 2개의 길이방향 프레임 부재 위에 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 전방 단부 구조물의 수직 축은 바람직하게는 하나의, 바람직하게는 둘 모두의 길이방향 프레임 부재에 수직으로 연장하며 2개의 길이방향 프레임 부재 사이의 중앙에 연장하는 전방 중심 평면에 위치하는 (예를 들어, 전방 고정) 좌표계의 축으로 이해될 수 있다. 자동차에서 전방 단부 구조물의 미리 정해진 설치 위치로 인해, (조립된 상태에서) 수직 축은 또한 자동차의 요 축에 대응할 수 있고 및/또는 중력 방향과 반대 방향으로 배향될 수 있다.
또한 충돌 구조물이 상부 냉각 모듈 영역의 높이에 적어도 부분적으로 배치되도록 제공될 수 있다. 따라서 충돌 구조물은 바람직하게는 상부 냉각 모듈 영역과 동일한 높이에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 따라서 자동차가 (예를 들어, 선행하는) 세미 트레일러에 정면 충돌하는 경우, 확실한 보호가 바람직한 방식으로 이루어질 수 있다.
추가 양태에 따르면, 냉각 모듈은 적어도 하나의, 바람직하게는 직육면체의 냉각기(예를 들어, 인터쿨러, 물 냉각기 등)를 가질 수 있다. 바람직하게는 기체 및/또는 액체 열전달 매체가 적어도 하나의 냉각기를 통해 흐를 수 있다. 따라서 적어도 하나의 냉각기는 예를 들어 자동차의 냉각 및/또는 냉매 회로에 연결될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 적어도 하나의 냉각기는 2개의 길이방향 프레임 부재에 수직으로 배향될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 냉각기는 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재에 수직으로 배향될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 적어도 하나의 냉각기는 인터쿨러 및/또는 냉각제 냉각기를 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 적어도 하나의 냉각기는 전방 제 1 냉각기 및 후방 제 2 냉각기를 포함할 수 있으며, 상기 후방 제 2 냉각기는 바람직하게는 상기 제 1 냉각기에 평면 평행하게 배치된다.
추가 양태에 따르면, 전방 단부 구조물은 자동차의 배터리 전기 구동을 위한 고전압 부품을 가질 수 있다. 단지 예로서, 고전압 부품은 견인 배터리 및/또는 인버터를 포함할 수 있다. 구동 배터리 또는 고전압 저장 장치라고도 하는 견인 배터리는 60V 내지 1.5kV, 바람직하게는 200V 내지 800V, 특히 바람직하게는 350V 내지 400V의 DC 전압을 갖는다. 상기 고전압 부품은 충돌 구조물 뒤에, 바람직하게는 바로 뒤에 배치될 수 있다. 즉, 상기 고전압 부품은 충돌 구조물보다, 제 2 길이방향 프레임 부재의 상기 제 2 전방 단부 반대편에 있는 제 2 길이방향 프레임 부재의 제 2 후방 단부에 더 가깝게 배치될 수 있다. 충돌 구조물과 고전압 부품 사이에는 다른 차량 부품이 없는 것이 바람직하다. 또한, 고전압 부품은 상부 고전압 부품 영역을 가질 수 있으며, 이 고전압 부품 영역은 길이방향 프레임 부재 위에, 바람직하게는 적어도 부분적으로 충돌 구조물과 동일한 높이에 배치된다. 충돌 구조물은 여기서 자동차가 세미 트레일러와 정면 충돌한 경우(예를 들어, 자동차가 세미 트레일러의 후방에 정면 충돌한 경우) 고전압 부품의 보호를 위한 충돌 구조물이다. 이것은 예를 들어 세미 트레일러 또는 그 후방 영역이 일반적으로 표준화된 높이(예: 일반적으로 1~1.5m의 적재 실(sill))를 갖기 때문에 충돌 구조물의 설치 높이를 통해 달성될 수 있다. 그 결과, 고전압 부품의 신뢰성 있는 보호가 전체적으로 바람직하게 가능해질 수 있다.
추가 양태에 따르면, 충돌 구조물은 바람직하게는 서로의 거울 이미지로 설계된 2개의 수용 요소를 포함할 수 있다. 더 나은 구별을 위해, 2개의 수용 요소는 제 1 및 제 2 수용 요소라고도 한다. (각각이 예를 들어 콘솔 및/또는 카세트의 형태로 구현될 수 있는) 수용 요소들은 각각 길이방향 프레임 부재들 중 하나에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 수용 요소는 제 1 길이방향 프레임 부재에 연결될 수 있고 및/또는 제 2 수용 요소는 제 2 길이방향 프레임 부재에 연결될 수 있다. 따라서 2개의 수용 요소는 바람직하게는 서로 평행하게 배향된다.
추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물은 또한 바람직하게는 만곡된, 충돌 스트럿(예를 들어, 중공 프로파일)을 가질 수 있으며, 이 충돌 스트럿은 더 나은 구별을 위해 아래에서 제 1 충돌 스트럿이라고도 한다. 이 경우에, 제 1 충돌 스트럿은 바람직하게는 서로 반대편에 있는, 2개의 단부 영역을 포함할 수 있고, 상기 단부 영역들은 각각 2개의 수용 요소 중 하나에 수용(예를 들어, 나사 결합 및/또는 삽입)된다. 즉, 제 1 충돌 스트럿은 예를 들어 제 1 수용 요소에 수용될 수 있는 제 1 단부 영역, 및 제 2 수용 요소에 수용될 수 있는 제 2 단부 영역을 포함한다. 따라서, 제 1 충돌 스트럿은 바람직하게는 2개의 수용 요소에 의해 길이방향 프레임 부재 위에 및/또는 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 홀딩된다. 제 1 충돌 스트럿은 2개의 수용 요소에 의해 전방 단부 구조물의 수직 축과 관련해서 길이방향 프레임 부재(예를 들어, 그 각각의 상부 에지)로부터 거리를 두고 홀딩되는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 자동차의 정면 충돌의 경우에, 예를 들어 선행하는 세미 트레일러와 정면 충돌한 경우에, 충돌 구조물 뒤에 배치된 차량 부품(예: 견인 배터리)의 확실한 보호가 바람직하게 달성될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 제 1 충돌 스트럿은 중공 프로파일(예를 들어, 정사각형 중공 프로파일)로서 설계될 수 있다. 즉, 제 1 충돌 스트럿은 바람직하게는 동심, 직사각형, 타원형 또는 기타 폐쇄된 단면을 갖는 관형 프로파일로 설계될 수 있다. 단지 예로서, 제 1 충돌 스트럿은 강 및/또는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 이루어질 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 제 1 충돌 스트럿은 만곡되어(예를 들어, 구부러져) 구현될 수 있다. 제 1 충돌 스트럿은 바람직하게는 냉각 모듈을 향해 만곡된다. 예를 들어, 두 단부 영역 사이에 배치된 (예: U-형태) 제 1 충돌 스트럿의 중앙 영역은 제 1 충돌 스트럿의 두 단부 영역보다 냉각 모듈까지 더 작은 거리를 가질 수 있다. 즉, 예를 들어 제 1 충돌 스트럿의 두 단부 영역은 냉각 모듈로부터 떨어지게, 즉 후방을 향해 구부러질 수 있다. 그 결과, 힘은 가능한 한 중앙에서 충돌 스트럿으로 바람직하게 도입될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 수용 요소들 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 모두가 제 1 충돌 스트럿에 용접될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 수용 요소들 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 다 제 1 충돌 스트럿과 함께 공통 용접 어셈블리를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 충돌 스트럿(예를 들어, 튜브 형태)은 수용 요소들(예를 들어, 카세트 형태) 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 다에 통합될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립식, 바람직하게는 자체 지지형 충돌 구조물이 바람직하게 제공될 수 있고, 이는 전방 단부 구조물의 조립을 단순화한다.
추가 양태에 따르면, 수용 요소들 중 적어도 하나, 바람직하게는 둘 모두는 통로(예를 들어, 보어, 리세스 및/또는 펀칭 부분의 형태)를 포함할 수 있다. 각각의 통로는 바람직하게는 제 1 충돌 스트럿의 외부 프로파일에 대응하는 프로파일을 가질 수 있다. 즉, 각각의 통로는 모양과 크기가 제 1 충돌 스트럿의 외부 프로파일에 맞게 조정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 충돌 스트럿이 정사각형 단면을 가진 중공 프로파일로 설계된 경우, 통로는 정사각형 프로파일을 가질 수 있다. 또한, 제 1 충돌 스트럿은 각각의 통로에, 바람직하게는 적어도 부분적으로 형상 끼워맞춤 방식으로 수용될 수 있다. 바람직하게는, 한편으로는 제 1 충돌 스트럿을 적절하게 고정하면서도 동시에 각각의 통로를 통한 제 1 충돌 스트럿의 이동(예를 들어, 충돌로 인한 스트럿 펴짐의 결과로서)을 너무 제한하지 않는, 제 1 충돌 스트럿의 홀딩이 제공될 수 있다.
추가 양태에 따르면, 제 1 충돌 스트럿의 충돌 관련 변형(예를 들어, 펴짐)의 경우에 제 1 충돌 스트럿의 보상 이동을 가능하게 하기 위해, 제 1 충돌 스트럿은 통로에서, 바람직하게는 두 통로에서, 변위 가능하게 안내될 수 있다. 보상 이동은 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로의(예를 들어, 수직으로의) 보상 이동이다. 보상 이동은 충격 동안 예를 들어 제 1 충돌 스트럿의 이탈을 바람직하게 방지하기 위해 과도한 하중으로부터 제 1 충돌 스트럿의 장착 또는 홀딩을 보호하는 제 1 충돌 스트럿의 이동으로 이해될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 제 1 충돌 스트럿과 (각각의) 통로 사이에 유격이 있을 수 있고 및/또는 제 1 충돌 스트럿이 수용 요소들 중 적어도 하나에 부유 방식으로 장착될 수 있다. 그 결과, 충돌의 경우 충격 에너지가 주로 제 1 충돌 스트럿의 변형으로 변환되는 것이 달성될 수 있다.
추가 양태에 따르면, 적어도 하나의 수용 요소, 바람직하게는 각각의 수용 요소는 상부로 개방된 U-프로파일을 포함할 수 있다. U-프로파일은 2개의 평면 평행한 지지 레그 및 상기 지지 레그를 서로 연결하는 중앙 부분을 가질 수 있다. 중앙 부분은 바람직하게는 길이방향 프레임 부재들 중 하나(예를 들어, 그 상부 에지) 상에 놓이게 된다. U-프로파일은 일체형으로 설계될 수 있거나, 예를 들어 2개의 서로 연결된 L-프로파일 부분에 의해 형성된다. 또한, 2개의 지지 레그 각각은 개구(예를 들어, 보어, 리세스 및/또는 펀칭 부분의 형태)를 가질 수 있고, 지지 레그의 각각의 개구는 적어도 하나의 수용 요소의 상기 통로를 형성할 수 있다. 이를 위해, 지지 레그의 대응하는 개구들은 바람직하게는 서로 정렬된다. 제 1 충돌 스트럿의 안정적인 장착이 바람직한 방식으로 달성될 수 있으며 동시에 충돌의 경우 대응하는 통로를 통한 제 1 충돌 스트럿의 측면 "딥(dip)" 또는 "밀려 들어감"이 허용된다.
추가 양태에 따르면, 적어도 하나의 수용 요소, 바람직하게는 각각의 수용 요소는 일측이 개방된 카세트를 포함할 수 있다. 카세트는 바람직하게는 냉각 모듈을 향한 측면에서, 즉 바람직하게는 전방으로 개방되어 있다. 이러한 맥락에서, "카세트"는 바람직하게는 제 1 충돌 스트럿을 위한 상자 모양의 홀딩 구조물(예를 들어, 강으로 만들어짐)을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 카세트는 각각 개구를 가질 수 있는 2개의 평면 평행한 측부를 포함할 수 있다. 측부의 각각의 개구는 적어도 하나의 수용 요소의 통로를 형성할 수 있다. 여기서도 측부의 대응하는 개구들은 바람직하게는 서로 정렬된다. 이러한 설계는 제 1 충돌 스트럿의 안정적인 장착을 바람직한 방식으로 달성할 수 있는 동시에 충돌의 경우 대응하는 통로를 통한 제 1 충돌 스트럿의 측면 "딥(dip)" 또는 "밀려 들어감" 을 허용할 수 있다.
추가 양태에 따르면, 수용 요소들 중 적어도 하나, 바람직하게는 각각의 수용 요소는 단차를 가질 수 있다. 이 각각의 단차는 냉각 모듈을 향하는 측면, 즉 대응하는 수용 요소의 바람직하게는 전방면에 배치된다. 각각의 단차는 바람직하게는 수평, 단차면 및 바람직하게는 수직, 충격면에 의해 형성될 수 있다. 제 1 충돌 스트럿(예: 정사각형 중공 프로파일)은 바람직하게는 단차면(예: 편평한) 및/또는 충격면(예: 편평한)에 놓인다. 바람직하게는, 제 1 충돌 스트럿은 후방 및 아래로부터 지지될 수 있으며, 이는 제 1 충돌 스트럿이 전방 단부 구조물 또는 길이방향 프레임 부재의 길이방향 축을 따라 주로 힘을 흡수하도록 한다.
추가 양태에 따르면, 제 1 충돌 스트럿(예를 들어, 정사각형 중공 프로파일)은 나사 결합에 의해 적어도 하나의 수용 요소의 단차면 상에 홀딩될 수 있다. 예를 들어, 제 1 충돌 스트럿은 제 1 충돌 스트럿을 관통하는 나사에 의해 단차면에 나사 결합될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 제 1 충돌 스트럿이 중공 프로파일로 설계된 경우 단차면에 있는 프로파일 측면만 단차면에 나사 결합될 수 있다. 또한, 나사 결합은 충돌로 인해 미리 정해진 힘이 가해질 때 파손되도록 설계될 수 있으며, 이로써 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 제 1 충돌 스트럿의 보상 이동이 가능해진다. 추가로 또는 대안으로서, 나사 결합은 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 연장되는 긴 구멍, 및 상기 긴 구멍에서 안내되는 나사를 포함할 수 있다. 이것은 바람직하게는 제 1 충돌 스트럿의 충돌 관련 변형(예를 들어, 펴짐)의 경우에 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 횡방향으로 상기 충돌 스트럿의 보상 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 이러한 설계는 바람직하게는 제 1 충돌 스트럿의 안정적인 장착을 달성할 수 있으며 동시에 충돌의 경우 충격 에너지를 주로 제 1 충돌 스트럿의 변형으로 변환하기 위해 제 1 충돌 스트럿을 위한 이동 유격 공간을 달성한다.
추가 양태에 따르면, 수용 요소들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 수용 요소를 강화하기 위한 보강 스트럿들(예를 들어, 격벽들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 수용 요소는 이를 위해 다수의 바람직하게 용접된, 리브 및/또는 격벽을 가질 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 수용 요소들 중 적어도 하나는 중량 감소를 위한 (예를 들어, 원형) 리세스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 수용 요소는 이를 위해 다수의 보어, 구멍 및/또는 펀칭 부분을 가질 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 수용 요소들 중 적어도 하나는 캐리어 플레이트, 바람직하게는 캔틸레버식 캐리어 플레이트를 포함할 수 있으며, 상기 캐리어 플레이트에 의해 적어도 하나의 수용 요소가 길이방향 프레임 부재들 중 하나에 장착(예: 나사 결합 및/또는 리벳 결합)된다. 바람직하게는, 캐리어 플레이트는 대응하는 길이방향 프레임 부재의 외부에 측방향으로 장착된다.
추가로 또는 대안으로서, 수용 요소들 중 적어도 하나는 후방으로, 바람직하게는 램프 형태로, 경사지도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 수용 요소는 냉각 모듈로부터의 거리가 증가함에 따라 높이가 감소하도록 설계될 수 있다. 이러한 방식으로, 길이방향 프레임 부재에 대한 충돌 스트럿의 안전하고 재료 절약적인 부착이 바람직한 방식으로 제공될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 수용 요소 중 적어도 하나는 개방 프로파일(예: C-프로파일)로 설계될 수 있다. 이 경우에, 적어도 하나의 수용 요소의 개방 프로파일 측면은 바람직하게는 전방 단부 구조물의 내부로 배향된다. "내부로"라는 표현은 바람직하게는 제 2 수용 요소의 방향 및/또는 2개의 길이방향 프레임 부재 사이의 공간의 방향으로 이해될 수 있다. 특히 바람직한 변형에서, 두 수용 요소는 각각 개방 프로파일(예를 들어, C-프로파일)로 설계되고 바람직하게는 둘 다 제 1 충돌 스트럿에 용접된다.
추가 양태에 따르면, 충돌 구조물은 더 나은 구별을 위해 아래에서 "제 2" 충돌 스트럿이라고도 하는 추가 충돌 스트럿(예를 들어, 중공 프로파일)을 포함할 수 있다. 제 1 충돌 스트럿과 유사하게 제 2 충돌 스트럿은 동심, 직사각형, 타원형 또는 기타 폐쇄된 단면을 가진 관형 프로파일로 설계될 수 있다. 또한 제 2 충돌 스트럿은 예를 들어 강 및/또는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 이루어질 수 있다. 제 2 충돌 스트럿은 바람직하게는 (예를 들어, 냉각 모듈을 향해) 만곡된다(예: 구부러진다). 또한, 제 1 및 제 2 충돌 스트럿은 전방 단부 구조물의 수직축을 따라 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 제 2 충돌 스트럿은 전방 단부 구조물의 수직 축과 관련해서 제 1 충돌 스트럿 위에 또는 아래에 배치될 수 있다. 추가 충돌 스트럿을 제공함으로써, 충격 에너지는 바람직한 방식으로 다수의 이러한 변형 요소에 분배될 수 있고, 그 결과 그 뒤에 위치하는 차량 부품의 안전성이 증가될 수 있다.
추가 양태에 따르면, 제 1 충돌 스트럿 및 제 2 충돌 스트럿은 서로에 대해 평면 평행하게 오프셋되어(예를 들어, 높이 오프셋되어) 배치될 수 있다. 따라서 제 1 및 제 2 충돌 스트럿은 서로 평행한 평면에 각각 놓일 수 있다. 예를 들어, 제 2 충돌 스트럿은 제 1 충돌 스트럿에 대해 수평 및/또는 수직으로 이동될 수 있다. 특히 바람직한 변형에서, 제 1 및/또는 제 2 충돌 스트럿은 U-형태이다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 충돌 스트럿은 각각 U-형태의, 바람직하게는 후방으로 개방된 브래킷의 형태로 설계될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 충돌 스트럿은 수용 요소에 의해 서로 연결될 수 있다. 따라서 충돌 구조물은 수용 요소들이 스페이서와 유사하게 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(평면 평행하게 서로 오프셋된) 사이에 배치되는 일종의 샌드위치 구조물로 이해될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립식, 바람직하게는 자체 지지형 충돌 구조물이 바람직하게 제공될 수 있고, 이는 전방 단부 구조물의 조립을 단순화한다.
다른 양태에 따르면, 제 2 충돌 스트럿은 길이방향 프레임 부재 상에 직접 안착될 수 있다. 예를 들어, 제 2 충돌 스트럿은 제 1 길이방향 프레임 부재 상에 안착되는 제 1 단부 영역, 및 제 2 길이방향 프레임 부재 상에 안착되는 제 2 단부 영역을 가질 수 있다. 바람직하게는, 제 2 충돌 스트럿은 길이방향 프레임 부재에 직접 고정(예를 들어, 나사 결합, 용접 및/또는 리벳 결합)될 수 있다. 또한 제 1 충돌 스트럿은 간접적으로, 예를 들어 수용 요소 및 제 2 충돌 스트럿을 통해 길이방향 프레임 부재에 고정될 수 있다. 단지 예로서, 제 1 충돌 스트럿은 2개의 수용 요소에 수용될 수 있고, 상기 수용 요소들은 각각 제 2 충돌 스트럿에 고정(예를 들어, 나사 결합, 용접 및/또는 리벳 결합)된다.
추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물은 또한 제 1 및 제 2 충돌 스트럿을 서로, 바람직하게는 수직으로, 연결하는 보강 요소(예를 들어, 수직 스트럿의 형태)를 포함할 수 있다. "수직"은 바람직하게는 "전방 단부 구조물의 수직축을 따라 이어지는"을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 보강 요소는 바람직하게는 제 1 및/또는 제 2 충돌 스트럿의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보강 요소는 제 1 충돌 스트럿의 중앙 영역에서 제 1 충돌 스트럿에 연결될 수 있고 및/또는 제 2 충돌 스트럿의 중앙 영역에서 제 2 충돌 스트럿에 연결될 수 있다. 이는 충돌 구조물의 안정성을 바람직하게 증가시킬 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 제 1 충돌 스트럿은 제 2 충돌 스트럿과 관련하여 후방으로 오프셋될 수 있다(예: 후방으로 이동될 수 있다). 예를 들어, 제 1 충돌 스트럿의 무게 중심은 제 2 충돌 스트럿의 무게 중심보다 냉각 모듈로부터 더 멀리 배치될 수 있다.
일 양태에 따르면, 충돌 구조물은 바람직하게는 도저 블레이드 형태의 덮개를 포함할 수 있다. 덮개는 냉각 모듈 방향으로 쐐기 형태로 테이퍼지는 2개의 블레이드 플레이트를 가질 수 있다. 이것은 바람직하게 충격의 경우 충돌 구조물에 충돌하는 물체(예를 들어, 충격에 관련된 다른 자동차의 후방)를 충돌 구조물로부터 (예를 들어, 측면으로) 멀어지게 하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 덮개(예를 들어, 도저 블레이드 형태) 또는 블레이드 플레이트는 자동차 내로 들어오는 물체를 측면으로 및/또는 상부로 편향시키도록 설계될 수 있다. "편향"은 바람직하게는 원래의 이동 방향에서 벗어나는 방향으로의 방향 전환으로 이해될 수 있다. 이러한 방식으로, 충돌 구조물 뒤에 배치된 차량 부품(예를 들어, 견인 배터리)에 대한 보호는 바람직하게 훨씬 더 향상될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 덮개는 후방으로 개방되어 있을 수 있다. 따라서 충돌 구조물의 덮개는 완전히 폐쇄될 수 없지만, 바람직하게는 냉각 모듈로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면에 덮개 없는 영역, 리세스 및/또는 개구를 가질 수 있다. 추가로 또는 대안으로서 블레이드 플레이트가 후방으로 기울어질 수도 있다. 예를 들어, 블레이드 플레이트는 후방으로 램프 형태로 올라갈 수 있다. 이러한 방식으로, 물체가 상부로 편향되는 것도 바람직하게 가능하다. 추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물은 덮개가 고정되는 2개의, 바람직하게는 U-형태, 지지부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게 후방으로 개방된 2개의 U-형태 지지부들 중 하나는 길이방향 프레임 부재 상에 놓일 수 있고, 제 2 U-형태 지지부는 제 1 지지부에 대해 일정한 각도로, 바람직하게는 예각으로 배치될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 충돌 구조물은 폐쇄된 상자 구조물의 형태로 설계될 수 있다. "폐쇄된 상자 구조물"은 바람직하게는 강판으로 모든 면이 폐쇄된 중공 본체를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 상자 구조물은 바람직하게는 충돌 구조물을 강화하기 위한 보강 스트럿들(예를 들어, 상자 구조물의 내부에 배치됨)을 갖는다. 예를 들어, 상자 구조물은 다수의, 바람직하게 용접된, 리브 및/또는 격벽을 가질 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물은 또한 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 나사 패널을 가질 수 있으며, 상기 나사 패널에 의해 상자 구조물은 길이방향 프레임 부재 중 하나에 나사 결합된다. 이러한 방식으로, 충돌 구조물 뒤에 배치된 차량 부품에 대한 신뢰할 수 있는 정면 충돌 보호가 바람직한 방식으로 제공될 수 있다.
추가 양태에 따르면, 폐쇄된 상자 구조는 서로 용접되는 강판(예를 들어, 접힌 시트)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 충돌 구조물의 간단한 제조가 바람직하게 가능해진다. 추가로 또는 대안으로서, 상자 구조물은 또한 바람직하게는 평평한 바닥 플레이트 및/또는 덮개 플레이트를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상자 구조물은 또한 냉각 모듈을 향하는 전면 플레이트를 포함할 수 있고, 상기 전면 플레이트는 바람직하게는 오목한, 곡률을 갖는다. 이러한 방식으로, 충격의 경우에 충돌 구조물에 충돌할 가능성이 있는 물체의 적어도 부분적인 측면 편향이 바람직하게 가능해질 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 상자 구조물은 또한 2개의 길이방향 프레임 부재에 (예를 들어, 상자 구조물에 고정되고 다수의 나사 결합 지점을 갖는 2개의 나사 패널에 의해) 나사 결합될 수 있다.
또 다른 독립적인 양태에 따르면, 자동차가 제공된다. 자동차는 바람직하게는 상업용 차량, 즉 구성과 배치가 사람 운송, 상품 운송 및/또는 트레일러 견인을 위해 특별히 설계된 차량일 수 있다. 자동차는 예를 들어 버스, 트럭 또는 세미 트레일러 트랙터일 수 있다. 자동차는 특히 바람직하게는 전기차 및/또는 배터리 전기 구동식 자동차일 수 있다. 자동차는 이 문서에 설명된 것과 같은 전방 단부 구조물을 갖는다. 즉, 자동차는 이 문서에 설명된 대로 설계될 수 있는 전방 단부 구조물을 포함할 수 있다. 결과적으로, 전방 단부 구조물과 관련하여 설명된 특징들은 자동차와 관련하여서도 개시된 것으로 간주되고 청구 가능하다. 그 반대의 경우에도 동일하게 적용되어야 한다. 여기서 다시 전방 단부 구조물 자체와 이러한 전방 단부 구조물을 구비한 자동차 모두가 냉각 모듈을 포함하거나 냉각 모듈 없이 각각 설계될 수 있음이 언급된다. 다시 말해서, 전방 단부 구조물과 자동차 모두는 냉각 모듈 없이도 개시되고 청구 가능하며, 이들 각각의 대상은 이 문서에 설명된 다른 모든 특징을 가질 수 있다.
다른 양태에 따르면, 자동차는 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 장착된, 운전실을 포함할 수 있다. 일반적인 이해에 따르면, "운전실"이라는 표현은 바람직하게는 차량 운전자를 수용하기 위한 캐빈 및/또는 차량 운전자 및 필요한 경우 동승자를 위한 공간을 형성하는 상업용 차량 구조의 일부로 이해될 수 있다. 상기 충돌 구조물은 운전실 아래 및/또는 운전실 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 전술한 양태들 및 특징들은 임의로 서로 조합될 수 있다. 본 발명의 추가 세부사항들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 4는 제 4 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 5는 제 5 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 6은 제 6 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
도 7은 제 7 실시예에 따른 전방 단부 구조물의 개략도이다.
동일하거나 기능적으로 동등한 요소들은 모든 도면에서 동일한 도면 부호로 표시되며 그 중 일부는 별도로 설명되지 않는다.
도 1 내지 도 7의 각각의 전방 단부 구조물(10)의 특수 부품들을 설명하기 전에, 먼저 모든 변형예에 공통적인 특징들이 설명되어야 한다. 모든 도면들은 각각 자동차, 바람직하게는 상업용 차량의 전방 단부 구조물(10)을 도시한다. 통상적인 이해에 따르면, 전방 단부 구조물(10)은 바람직하게는 조립된 상태에서 자동차의 전방 영역에 배치되며 자동차의 지지 구조물의 부분을 포함하는 구조물을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 전방 단부 구조물(10) 각각은 각각 전방 단부(11a 및 12a)를 갖는 2개의, 바람직하게는 평행한, 길이방향 프레임 부재(11 및 12)(예를 들어, C-프로파일 부재)를 갖는다. 더 나은 구별을 위해, 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)는 이하에서 제 1 길이방향 프레임 부재(11) 및 제 2 길이방향 프레임 부재(12)라고도 하거나, 또는 제 1 길이방향 프레임 부재(11)의 전방 단부(11a)는 제 1 길이방향 프레임 부재 전방 단부(11a)라고도 하고 제 2 길이방향 프레임 부재(12)의 전방 단부(12a)는 제 2 길이방향 프레임 부재 전방 단부(12a)라고도 한다. 여기서, "전방에" 또는 "전방"이라는 표현은 바람직하게는 자동차의 전방 영역(프런트 영역)에 배치되는 전방 단부 구조물에 대한 이 용어의 통상적인 의미를 나타낼 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 전방 단부는 (전방 단부 구조물이 장착된)자동차의 진행 방향과 관련해서 자동차의 전방에, 즉 차량 프런트 영역에 배치될 수 있다. 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)는 차량 프레임(예를 들어, 사다리 프레임)의 일부일 수 있고 바람직하게는 자동차의 적어도 하나의 차축 및/또는 차체를 고정하는 역할을 한다.
또한, 전방 단부 구조물(10)은 각각 충돌 구조물(14)를 포함하며, 상기 충돌 구조물(14)은 바람직하게는 미리 정해진, 충격의 경우(예를 들어, 정면 충돌의 경우) 변형되어 충격력을 감소시킬 수 있다. 바람직하게는 범퍼 형태로 설계된 충돌 구조물(14)은 각각 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 그리고 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장된다. "위에"라는 표현은 바람직하게는 전방 단부 구조물(10)의 수직축(H)에 관련될 수 있다. 즉, 충돌 구조물들(14)은 각각 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 높이, 바람직하게는 그 상부 에지의 높이보다 높은 높이에 배치될 수 있다. "횡방향으로"라는 표현은 충돌 구조물(14) 각각이 제 1 길이방향 프레임 부재(11)로부터 제 2 길이방향 프레임 부재(12)로 (예를 들어, 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 수직으로 또는 비스듬히) 연장되는 것을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 길이방향 프레임 부재들(11, 12)은 충돌 구조물(14)을 통해 서로 연결될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물(14)은 실질적으로 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)을 따라 배향될 수 있고, 상기 횡축(Q)은 전방 단부 구조물(10)의 중심 평면에 수직으로 이어지는 축을 나타낸다.
또한, 도 1 내지 도 7에 도시된 전방 단부 구조물(10)은 각각 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 각각의 전방 단부(11a, 12a)에 장착된 냉각 모듈(13)을 포함한다. 냉각 모듈(13), 바람직하게는 조립식 냉각 모듈(13)은 예를 들어 냉각 모듈(13)의 대응하는 라디에이터 지지체에 의해 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재 전방 단부(11a, 12a)에 나사 결합 및/또는 리벳 결합된다. 냉각 모듈(13)은 도 1 내지 도 7에 도시되어 있지만 일반적으로 전방 단부 구조물의 필수 구성 요소일 필요는 없다. 즉, 전방 단부 구조물(10)은 냉각 모듈(13) 없이도 설계될 수 있다.
냉각 모듈(13)은 예를 들어 제 1 및 제 2 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 수직으로 배향되는 방식으로, 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 냉각 모듈(13)은 길이방향 프레임 부재(11, 12)를 서로 연결할 수 있고 및/또는 실질적으로 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)을 따라 배향될 수 있다. 또한, 냉각 모듈(13)은 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 배치된 상부 냉각 모듈 영역(13a)을 가질 수 있다. 달리 표현하면, 냉각 모듈(13)은 적어도 부분적으로 전방 단부 구조물(10)의 수직축(H)과 관련하여 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 연장될 수 있다. 또한, 냉각 모듈(13)은 예로서 도시된 바와 같이 전방 제 1 냉각기(131) 및 후방 제 2 냉각기(132)를 포함할 수 있으며, 후방 제 2 냉각기(132)는 바람직하게는 제 1 냉각기(131)에 평면 평행하게 배치된다. 제 1 냉각기(131)는 예를 들어 인터쿨러일 수 있고, 제 2 냉각기(132)는 냉각제 냉각기일 수 있다.
상기 충돌 구조물(14)이 냉각 모듈(13) 뒤에, 바람직하게는 바로 뒤에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 충돌 구조물(14)은 냉각 모듈(13) 후방에 배치될 수 있다. "후방에"는 바람직하게는 냉각 모듈(13)의 후면을 향한 배치를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 냉각 모듈(13)은 자동차 내에 전방 단부 구조물(10)의 미리 정해진 설치 위치에서 자동차로부터 멀어지는 방향을 향하는(즉, 자동차를 주변을 향하는) 전방면, 및 상기 전방면 반대편에 있는 후면을 가질 수 있다. 다시 말해서, 냉각 모듈(13)의 전방면은 전방 단부 구조물(10)이 자동차에 장착된 상태에서 냉각 공기 흐름을 향할 수 있고, 후면은 냉각 공기 흐름과 반대 방향을 향할 수 있다. 또한, 충돌 구조물(13)은 적어도 부분적으로 상부 냉각 모듈 영역(13a)과 동일한 높이에 있는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 충격의 경우, 특히 자동차가 (예를 들어 선행하는) 세미 트레일러와 정면 충돌한 경우, 충돌 구조물(14) 뒤에 위치한 차량 부품(예: 고전압 배터리)의 신뢰성 있는 보호가 바람직한 방식으로 달성될 수 있다.
도 1 내지 도 7의 각각의 실시예의 특징들은 이하에서 구체적으로 설명될 것이고, 대응하는 도면들은 동일한 실시예의 상이한 뷰(예를 들어, 정면뷰, 측면뷰, 의사-3D 뷰)를 각각 도시한다. 명확성을 위해, 도시된 모든 부품이 모든 뷰에서 별도로 참조되는 것은 아니다. 이를 위해 개별 뷰의 해당 개요가 참조된다. 또한, 선택적인 냉각 모듈(13)은 충돌 구조물(14)의 모든 세부사항의 더 나은 가시성을 위해 모든 도면에 도시되어 있지 않다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 여기서 충돌 구조물(14)은 바람직하게는 서로의 거울 이미지로 설계된 2개의 수용 요소(14a, 14b)를 포함하며, 이 수용 요소들(14a, 14b)은 더 나은 구별을 위해 아래에서 제 1 수용 요소(14a) 및 제 2 수용 요소(14b)라고 한다. 본 경우에, 제 1 및 제 2 수용 요소(14a, 14b)는 각각 단지 예로서 C-형 단면을 갖는 2개의 개방 프로파일의 형태이고, 프로파일의 각각의 개구는 서로를 향해 배향된다. 즉, 프로파일들 또는 수용 요소들(14a, 14b)은 외부를 향해 폐쇄된다. 2개의 수용 요소(14a, 14b)는 각각 후방을 향해, 즉 각각의 전방 단부(11a, 12a) 반대편에 있는 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 후방 단부(도시되지 않음) 방향으로, 경사져, 바람직하게는 램프 형태로 경사져 설계된다. 이 경우에, 제 1 수용 요소(14a)는 제 1 길이방향 프레임 부재(11)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)되고, 제 2 수용 요소(14b)는 제 2 길이방향 프레임 부재(12)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)된다. 수용 요소들(14a, 14b)은 바람직하게는 또한 각각의 수용 요소(14a, 14b)를 강화하기 위한 보강 스트럿(19)(예를 들어, 격벽)을 각각 포함한다.
또한, 본 충돌 구조물(14)은 충돌 스트럿(14c)을 포함하며, 이 충돌 스트럿(14c)은 더 나은 구별을 위해 제 1 충돌 스트럿(14c)이라고도 한다. 제 1 충돌 스트럿(14c)은 예로서 여기에 도시된 바와 같이 (예를 들어, 정사각형) 중공 프로파일로 설계될 수 있고 및/또는 만곡되어(예를 들어, 구부러져) 설계될 수 있다. 제 1 충돌 스트럿(14c)은 예로서 여기에 도시된 바와 같이 바람직하게는 냉각 모듈(13)을 향해 만곡되도록 설계된다. 제 1 충돌 스트럿(14c)은 또한 바람직하게는 서로 반대편에 있는, 2개의 단부 영역(14c1, 14c2)을 가지며, 상기 단부 영역들(14c1, 14c2)은 각각 2개의 수용 요소(14a, 14b) 중 하나에 수용된다. 다시 말해서, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 제 1 수용 요소(14a)에 수용되는 제 1 단부 영역(14c1), 및 제 2 수용 요소(14b)에 수용되는 제 2 단부 영역(14c2)을 포함할 수 있다. 본, 단지 예시적인 실시예에서, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 2개의 수용 요소(14a, 14b)에 용접될 수 있고, 따라서 부품들 제 1 충돌 스트럿(14c), 제 1 수용 요소(14a) 및 제 2 수용 요소(14b)는 예를 들어 공통 용접 어셈블리를 형성할 수 있다. 제 1 충돌 스트럿(14c)은 바람직하게는 2개의 수용 요소(14a, 14b)에 의해 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 그리고 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 홀딩된다. 즉, 충돌 구조물(14)은 충격의 경우에, 예를 들어 자동차가 세미 트레일러의 후방과 정면 충돌한 경우에, 충돌 구조물(14) 뒤에 위치한 차량 부품(예: 고전압 배터리)을 바람직하게 보호하기 위해, 레일에 장착된 범퍼와 유사하게 설계될 수 있다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 여기서 충돌 구조물(14)은 제 1 및 제 2 수용 요소(14a, 14b)(예를 들어, 각각 강으로 제조됨)를 포함하고, 상기 수용 요소들(14a, 14b)은 바람직하게는 서로의 거울 이미지로 설계될 수 있다. 제 1 수용 요소(14a)는 제 1 길이방향 프레임 부재(11)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)되고, 제 2 수용 요소(14b)는 제 2 길이방향 프레임 부재(12)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)된다. 본 경우에, 수용 요소들(14a, 14b) 각각은 단지 예로서 일측이 개방된 카세트(17)를 갖고, 각각의 카세트(17)는 전방으로, 즉 냉각 모듈(13)을 향한 측면에서 개방되어 있다. 여기서도, 2개의 수용 요소(14a, 14b) 각각이 후방으로, 즉 각각의 전방 단부(11a, 12a) 반대편에 있는 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 후방 단부(도시되지 않음) 방향으로, 경사져, 바람직하게는 램프 형태로 경사져, 설계되는 것이 바람직하다. 각각의 카세트(17)는 예를 들어 각각 개구를 갖는 2개의 평면 평행한 측부(17a, 17b)를 포함한다. 대응하는 측부(17a, 17b)의 면들은 바람직하게는 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)에 수직으로 배향될 수 있다. 상기 측부의 각각의, 바람직하게는 서로 정렬된 개구들은 각각의 수용 요소(14a, 14b) 내의 통로(15a, 15b)를 형성할 수 있다. 다시 말해서, 제 1 수용 요소(14a)는 제 1 수용 요소(14a)의 측부(17a, 17b)에 2개의 개구에 의해 형성된 제 1 통로(15a)를 가질 수 있고, 제 2 수용 요소(14b)는 제 2 수용 요소(14b)의 측부(17a, 17b)에 2개의 개구에 의해 형성된 제 2 통로(15b)를 가질 수 있다. 선택적으로, 2개의 수용 요소(14a, 14b)는 중량을 줄이기 위해 하나 이상의 리세스(20)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 수용 요소들(14a, 14b)은 2개의 카세트(17)의 측부(17a, 17b)에 2개의 원형 펀칭 부분의 형태인 대응하는 리세스들(20)을 포함한다.
또한, 본 충돌 구조물(14)은 제 1 충돌 스트럿(14c)을 포함한다. 단지 예로서, 이것은 (예를 들어, 정사각형) 중공 프로파일로 설계될 수 있고 및/또는 만곡되어, 바람직하게는 냉각 모듈(13)을 향해 만곡되어, 설계될 수 있다. 충돌 스트럿(14c)은 바람직하게는 서로 반대편에 있는 2개의 단부 영역을 가지며, 제 1 단부 영역(14c1)은 제 1 수용 요소(14a)에 수용되고, 제 2 단부 영역(14c2)은 제 2 수용 요소(14b)에 수용된다. 본 경우, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 1 단부 영역(14c1)은 제 1 수용 요소(14a)의 제 1 통로(15a)에 수용(예를 들어, 삽입)되고, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 2 단부 영역(14c2)은 제 2 수용 요소(14b)의 제 2 통로(15b)에 수용(예를 들어, 삽입)된다. 각각의 통로(15a, 15b) 또는 측부(17a, 17b)의 대응하는 개구들은 바람직하게는 제 1 충돌 스트럿(14c)의 외부 프로파일에 대응하는 프로파일을 갖는다. 단지 예일 뿐인 이 경우에, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 정사각형 외부 프로파일을 갖고 통로들(15a, 15b) 또는 개구들도 정사각형 프로파일을 갖는다. 이러한 방식으로, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 바람직하게는 각각의 통로(15a, 15b)에서, 바람직하게는 적어도 부분적으로 형상 끼워맞춤 방식으로 홀딩될 수 있고, 상기 통로들(15a, 15b)은 충돌의 경우 제 1 충돌 스트럿(14c)의 이동 및/또는 변형 동안 각각의 통로(15a, 15b)를 통한 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 보상 이동을 허용한다. 즉, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)에 수직인 평면에서 카세트(17)에 의해 둘러싸일 수 있지만, 충돌의 경우 제 1 충돌 스트럿(14c)의 이동(예: 변위)은 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)을 따라 수행되고, 따라서 제 1 충돌 스트럿(14c)이 측면으로 "딥(dip)되거나 각각의 통로를 통해 밀려질 수 있다. 이로 인해, 바람직하게는, 충돌의 경우 제 1 충돌 스트럿(14c)이 그 홀딩으로부터 이탈하지 않으면서, 충격 에너지가 주로 제 1 충돌 스트럿(14c)의 변형으로 변환되는 것이 달성될 수 있다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 도 2에 따른 전술한 실시예와 유사하게, 여기서도 충돌 구조물(14)은 2개의 수용 요소(14a, 14b)를 포함하고, 상기 수용 요소들(14a, 14b)은 바람직하게 서로의 거울 이미지로 설계될 수 있다. 각각의 수용 요소(14a, 14b)(예를 들어, 강으로 제조됨)는 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 중 하나에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)된다. 도 2와 관련하여 설명되는 상자형 카세트(17) 형태의 수용 요소들(14a, 14b)의 실시예와 대조적으로, 여기서 수용 요소들(14a, 14b)은 상부로 개방된 U-프로파일(16)을 갖는다. U-프로파일(16)은 일체형으로 설계될 수 있거나, 예로서 도시된 바와 같이 서로 연결된 2개의 L-프로파일 부분들로 형성될 수 있다. 정면뷰 d)에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, U-프로파일(16) 각각은 2개의 평면 평행한 지지 레그(16a, 16b)를 포함한다. 대응하는 지지 레그(16a, 16b)의 면들은 바람직하게는 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)에 수직으로 배향될 수 있다. 또한, U-프로파일(16) 각각은 중앙 부분(16c)을 포함하고, 상기 중앙 부분(16c)은 지지 레그(16a, 16b)를 서로 연결하고 각각 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 중 하나에 놓여 있다. 상기 지지 레그(16a, 16b) 각각은 개구를 갖고, 수용 요소(14a, 14b)의 대응하는 개구들은 바람직하게는 서로 정렬된다. 도 2와 관련하여 위에서 설명한 경우와 유사하게, 여기서도 지지 레그(16a, 16b)의 개구들은 각각의 수용 요소(14a, 14b)에서 통로(15a, 15b)를 각각 형성할 수 있다. 다시 말해서, 제 1 수용 요소(14a)는 제 1 수용 요소(14a)의 지지 레그(16a, 16b)에서 2개의 개구에 의해 형성되는 제 1 통로(15a)를 가질 수 있고, 제 2 수용 요소(14b)는 제 2 수용 요소(14b)의 지지 레그(16a, 16b)에서 2개의 개구에 의해 형성되는 제 2 통로(15b)를 가질 수 있다.
본 경우, 단지 예로서 바람직하게는 만곡된, 중공 프로파일(예를 들어, 정사각형 단면을 갖는 중공 프로파일)로 설계될 수 있는 제 1 충돌 스트럿(14c)이 상기 통로들(15a, 15b)에 수용된다. 본 경우, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 1 단부 영역(14c1)은 제 1 수용 요소(14a)의 제 1 통로(15a)에 수용(예를 들어, 통과)되고, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 2 단부 영역(14c2)은 제 2 수용 요소(14b)의 제 2 통로(15b)에 수용(예를 들어, 통과)된다. 바람직하게는, 각각의 통로들(15a, 15b) 또는 지지 레그(16a, 16b)의 대응하는 개구들은 제 1 충돌 스트럿(14c)의 외부 프로파일에 대응하는 프로파일(여기서는 예를 들어, 정사각형 프로파일)을 갖는다. 바람직하게는, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)에 수직인 평면에서 U-프로파일(16)에 의해 둘러싸일 수 있지만, 충돌의 경우 제 1 충돌 스트럿(14c)의 이동(예를 들어, 변위)은 전방 단부 구조물(10)의 횡축(Q)을 따라 수행되고, 따라서 각각의 통로(15a, 15b)를 통한 제 1 충돌 스트럿(14c)의 보상 이동이 가능하다. 또한, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 2개의 수용 요소(14a, 14b)에 의해 바람직하게는 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 그리고 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 홀딩될 수 있어, 충격의 경우, 예를 들어 자동차가 세미 트레일러의 후방에 정면 충돌한 경우, 바람직하게는 레일에 장착된 범퍼와 유사하게 충돌 구조물(14) 뒤에 위치한 차량 부품(예: 고전압 배터리)이 보호될 수 있다.
추가의 선택적인 부품으로서, 2개의 수용 요소(14a, 14b) 또는 U-프로파일(16)은 또한 중량 감소를 위한 하나 이상의 리세스(20)를 각각 포함할 수 있다. 이것은 각각의 수용 요소(14a 및 14b) 또는 U-프로파일(16)의 지지 레그(16a 및 16b)에서 3개의 원형 펀칭 부분의 경우에 대한 예로서 뷰 b)에 도시되어 있다. 수용 요소(14a, 14b)의 추가 선택적 부품은 여기서 예로 도시된다. 2개의 수용 요소(14a, 14b)는 각각 바람직하게는 캔틸레버식, 캐리어 플레이트(21)를 가지며, 상기 캐리어 플레이트를 통해 수용 요소(14a, 14b)가 각각의 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 장착(예: 나사 결합 및/또는 리벳 결합)된다. 각각의 캐리어 플레이트(21)는 바람직하게는 다수의 고정 지점을 갖는 평평한 영역을 가질 수 있으며, 이에 의해 각각의 캐리어 플레이트(21)는 길이방향 프레임 부재 외부에 측면으로 고정(예를 들어, 나사 결합 및/또는 리벳 결합)될 수 있다. 바람직하게는, 캐리어 플레이트(21)는 각각의 수용 요소(14a, 14b)에 일체로 형성된다. 즉, 수용 요소(14a, 14b)는 바람직하게는 캐리어 플레이트(21)와 일체로 설계된다.
도 4는 제 4 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 여기서도 충돌 구조물(14)은 제 1 및 제 2 수용 요소(14a, 14b)(예를 들어, 각각 강으로 제조됨)를 포함한다. 제 1 수용 요소(14a)는 제 1 길이방향 프레임 부재(11)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)되고, 제 2 수용 요소(14b)는 제 2 길이방향 프레임 부재(12)에 연결(예를 들어, 나사 결합, 리벳 결합 및/또는 용접)된다. 본 경우에, 수용 요소(14a, 14b) 각각은 단지 예로서 단차(18)를 갖는다. 각각의 단차(18)는 바람직하게는 냉각 모듈(13)을 향하는 각각의 수용 요소(14a, 14b)의 측면, 즉 바람직하게는 전방면에 배치된다. 뷰 c)에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 단차(18) 각각은 바람직하게는 수평의, 단차면(18a) 및 바람직하게는 수직의, 충격면(18b)을 갖는다.
또한, 충돌 구조물(14)은 제 1 충돌 스트럿(14c)을 포함한다. 단지 예로서, 이것은 예를 들어 (예를 들어, 정사각형) 중공 프로파일로 구현될 수 있고 및/또는 만곡되어, 바람직하게는 냉각 모듈(13)을 향해 만곡되어, 설계된다. 충돌 스트럿(14c)은 2개의, 바람직하게는 서로 반대편에 있는, 단부 영역(14c1, 14c2)을 가지며, 제 1 단부 영역(14c1)은 제 1 수용 요소(14a)에 연결되고 제 2 단부 영역(14c2)은 제 2 수용 요소(14b)에 연결된다. 본 경우에, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 1 단부 영역(14c1)은 제 1 수용 요소(14a)의 단차면(18a) 상에, 바람직하게는 편평하게, 놓이고 및/또는 제 1 수용 요소(14a)의 충격면(18b) 상에, 바람직하게는 편평하게, 놓인다. 추가로 또는 대안적으로, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 제 2 단부 영역(14c2)은 제 2 수용 요소(14b)의 단차면(18a) 상에, 바람직하게는 편평하게, 놓이고 및/또는 제 2 수용 요소(14b)의 충격면(18b) 상에, 바람직하게는 편평하게, 놓인다. 바람직하게는, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 후방 및 아래로부터 지지될 수 있고, 이는 제 1 충돌 스트럿(14c)이 전방 단부 구조물(10) 또는 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 길이방향 축(L)을 따라 힘을 주로 흡수하도록 한다.
제 1 충돌 스트럿(14c)을 수용 요소(14a, 14b)에 추가로 고정하기 위해, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 나사 결합에 의해 수용 요소(14a, 14b)의 각각의 단차면(18a)에 선택적으로 홀딩될 수 있다. 이를 위해, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 단지 예로서 제 1 충돌 스트럿(14c)을 관통하는 나사에 의해 각각의 단차면(18a)에 나사 결합될 수 있다. 나사 결합은 미리 정해진 충돌 관련 힘이 가해질 때 파손되도록 설계되고, 그 결과 바람직하게는 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 (보상) 이동(예를 들어, 제 1 충돌 스트럿(14c)의 펴짐의 결과로서)을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 나사 결합의 상기 의도된 파손에 추가해서 또는 대안으로서, 이들은 각각 바람직하게는 길이방향 프레임 부재에 대해 횡방향으로 연장되는, 긴 구멍, 및 상기 긴 구멍에서 안내되는 나사를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 한편으로는 제 1 충돌 스트럿(14c)의 안정적인 장착이 바람직한 방식으로 달성될 수 있으며 동시에 충돌의 경우 제 1 충돌 스트럿(14c)을 위한 이동 공간이 생긴다.
도 5는 제 5 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 이 실시예의 주요 특징은 충돌 구조물(14)이 2개의 충돌 스트럿, 즉 제 1 충돌 스트럿(14c) 및 제 2 충돌 스트럿(14d)을 포함한다는 것이다. 그러나, 이러한 맥락에서, 원칙적으로 예로서 도시된 추가의 실시예는 개별적인 경우에 단지 하나 이상의 (제 1) 충돌 스트럿(14c)을 포함할 수도 있다는 것이 언급되어야 한다. 도 5에 따른 본 실시예에서, 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)은 단지 예로서 모두 U-형태로 (예를 들어, U-형태 브래킷으로서) 설계된다. U-형태 충돌 스트럿(14c, 14d)은 바람직하게 후방으로 개방되어 있다. 즉, 각각의 충돌 스트럿(14c, 14d)은 각각의 충돌 스트럿(14c, 14d)의 2개의 단부 영역 사이에 배치된 중앙 영역을 가질 수 있고, 상기 중앙 영역은 대응하는 충돌 스트럿(14c, 14d)의 단부 영역보다 냉각 모듈(13)로부터 더 작은 거리에 있다. 또한, 본 경우에, 제 1 충돌 스트럿(14c) 및 제 2 충돌 스트럿(14d)은 평면 평행하게 서로 오프셋된다. 본 경우에 제 2 충돌 스트럿(14d)은 단지 예로서 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 직접 안착되지만 제 1 충돌 스트럿(14c)은 제 2 충돌 스트럿(14d)에 대해 예를 들어 후방으로(수평) 그리고 상부로(수직) 변위되어 배치된다. 이 경우에, 제 2 충돌 스트럿(14d)은 (예를 들어, 그 단부 영역에 의해) 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 직접 고정(예를 들어, 나사 결합, 용접 및/또는 리벳 결합)될 수 있다. 한편, 제 1 충돌 스트럿(14c)은 간접적으로, 여기서는 2개의 수용 요소(14a, 14b) 및 제 2 충돌 스트럿(14d)을 통해 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 연결될 수 있다. 따라서 충돌 구조물(14)의 본 실시예는 수용 요소들(14a, 14b)이 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)(서로에 대해 평면 평행하게 오프셋됨) 사이에, 흡사 스페이서로서 배치되는 일종의 3층 샌드위치 구조로 이해될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립식, 바람직하게는 자체 지지형 충돌 구조물(14)이 바람직한 방식으로 제공될 수 있으며, 이는 전방 단부 구조물(10)의 조립 동안 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 쉽게 부착될 수 있다. 선택적으로, 본 충돌 구조물(14)은 또한 보강 요소들(22)을 포함할 수 있다. 상기 보강 요소들은 예를 들어 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)을 서로 연결하고 및/또는 제 1 및/또는 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)의 중앙 영역에 배치되는 수직 중공 프로파일 스트럿의 형태일 수 있다.
도 6은 제 6 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 이 실시예의 주요 특징은 충돌 구조물(14)이 덮개(23), 바람직하게는 도저 블레이드(dozer blade) 형태의 덮개(23)를 갖는다는 것이다. 덮개(23)는 예로서 여기에 도시된 바와 같이 쐐기 형태로 냉각 모듈(13)의 방향으로 테이퍼지는 2개의 블레이드 플레이트(23a, 23b)(예를 들어, 경사진 판금 부분 형태)를 가질 수 있으며, 이 플레이트들(23a, 23b)은 충격의 경우 충돌 구조물(14)에 부딪치는 물체(예를 들어, 충격에 관련된 다른 자동차의 후방)를 충돌 구조물(14)로부터 (예를 들어, 측면으로) 멀어지게 하는 역할을 한다. 예를 들어, 바람직하게는 도저 블레이드 형태의, 덮개(23)는 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 사이의 중앙에서 연장되는 에지를 가질 수 있으며, 이로부터 블레이드 플레이트(23a, 23b)가 양측에서 후방으로 비스듬하게 연장된다. 예를 들어, 뷰 a)에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 덮개(23)가 후방으로 개방되어 있는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 충돌 구조물(14)의 덮개(23)는 냉각 모듈(13)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면에 덮개 없는 영역, 리세스 및/또는 개구를 가질 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 충돌 구조물(14)은 또한 2개의, 바람직하게는 후방으로 개방된 U-형태, 지지부(24a, 24b)를 포함할 수 있고, 상기 지지부(24a, 24b)에 덮개(23)가 부착된다. 상기 지지부들(24a, 24b)은 이하에서 더 나은 구별을 위해 제 1 지지부(24a) 및 제 2 지지부(24b)라고 한다. 단지 예로서, 여기에 도시된 바와 같이, 제 1 지지부(24a)는 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12) 상에 놓일 수 있고, 제 2 지지부(24b)는 제 1 지지부(24a)에 대해 일정한 각도로, 바람직하게는 예각으로 배치될 수 있다.
도 7은 제 7 실시예에 따른 전방 단부 구조물(10)의 개략도를 도시한다. 본 경우에, 충돌 구조물(14)은 폐쇄된 상자 구조물(25)의 형태로 설계된다. 상자 구조물(25)은 서로 용접되는 강판(예를 들어, 접힌 시트)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상자 구조물(25)은 평평한 베이스 및 커버 플레이트를 포함하고, 냉각 모듈을 향하며 바람직하게는 오목한 곡률을 갖는 전면 플레이트(25a)를 포함한다. 바람직하게는, 곡선형 전면 플레이트(25a)는 충격의 경우 충돌 구조물(14)에 충돌할 수 있는 물체의 적어도 부분적인 측면 편향을 허용한다. 충돌 구조물(14)을 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 고정하기 위해, 충돌 구조물(14)은 또한 각각 다수의 나사 결합 지점을 갖는 2개의 나사 패널을 포함할 수 있다. 나사 패널들은 각각 상자 구조물(25)에 고정(예를 들어, 용접)될 수 있고 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 안착되어 나사 결합 지점에 의해 이것에 나사 결합될 수 있다. 특히 바람직하게는, 상자 구조물(25)은 또한 충돌 구조물(14)을 강화하기 위한 보강 스트럿들(19)(예를 들어, 상자 구조물(25) 내부에 배치됨)을 갖는다. 예를 들어, 상자 구조물(25)은 바람직하게는 용접된, 다수의 리브 및/또는 격벽을 가질 수 있으며, 이는 도 7에서 파선으로 표시되어 있다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 이루어질 수 있고 균등물이 대체될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되어서는 안 되며, 첨부된 청구범위의 범위에 속하는 모든 실시예를 포함해야 한다. 특히, 본 발명은 인용된 청구항들과는 독립적으로 종속 청구항들의 대상 및 특징에 대한 보호를 청구한다.
10: 전방 단부 구조물
11, 12: 길이방향 프레임 부재
11a, 12a: 전방 단부
13: 냉각 모듈
13a: 상부 냉각 모듈 영역
131, 132: 냉각기
14: 충돌 구조물
14a, 14b: 수용 요소
14c: 제 1 충돌 스트럿
14c1, 14c2: 단부 영역
14d: 제 2 충돌 스트럿
15a, 15b: 통로
16: U-프로파일
16a, 16b: 지지 레그
16c: 중앙 부분
17: 카세트
17a, 17b: 측부
18: 단차
18a: 단차면
18b: 충돌면
19: 보강 스트럿
20: 리세스
21: 캐리어 플레이트
22: 보강 요소
23: 덮개
23a, 23b: 블레이드 플레이트
24a, 24b: 지지부
25: 상자 구조물
25a: 전면 플레이트
H: 수직축
L: 길이방향 축
Q: 횡축

Claims (21)

  1. 자동차, 바람직하게는 상업용 차량의 전방 단부 구조물(10)로서,
    - 각각 전방 단부(11a, 12a)를 갖는 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12);
    - 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)의 각각의 전방 단부(11a, 12a)에 장착되고 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장되는 냉각 모듈(13);
    - 충격의 경우, 바람직하게는 정면 충돌의 경우에 변형되어 충격력을 감소시키는 바람직하게는 범퍼 형태의, 충돌 구조물(14)로서, 상기 충돌 구조물(14)은 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 그리고 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 연장되는, 상기 충돌 구조물(14)을 포함하는, 상기 전방 단부 구조물(10)에 있어서,
    상기 충돌 구조물(14)은 상기 냉각 모듈(13) 뒤에, 바람직하게는 바로 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각 모듈(13)은 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12) 위에 배치된 상부 냉각 모듈 영역(13a)을 갖고, 상기 충돌 구조물(14)은 상기 상부 냉각 모듈 영역(13a)의 높이에 적어도 부분적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 냉각 모듈(13)은 적어도 하나의, 바람직하게는 직육면체의, 냉각기(131, 132)를 갖고, 상기 적어도 하나의 냉각기(131, 132)는
    a) 바람직하게는 기체 및/또는 액체의, 열 전달 매체가 이를 통해 흐를 수 있고; 및/또는
    b) 상기 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 수직으로 배향되고; 및/또는
    c) 인터쿨러 및/또는 냉각제 냉각기를 포함하고; 및/또는
    d) 전방 제 1 냉각기(131), 및 바람직하게는 상기 제 1 냉각기에 평면 평행하게 배치된, 후방 제 2 냉각기(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전방 단부 구조물(10)은 상기 자동차의 배터리 전기 구동을 위한 고전압 부품, 바람직하게는 견인 배터리를 포함하고, 상기 고전압 부품은 상기 충돌 구조물(14) 뒤에 배치되며, 상기 충돌 구조물(14)은 상기 자동차가 세미 트레일러에 정면 충돌하는 경우, 바람직하게는 상기 자동차가 세미 트레일러의 후방에 정면 충돌하는 경우, 상기 고전압 부품을 보호하기 위한 충돌 구조물(14)인 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 구조물(14)은
    - 각각 상기 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 중 하나에 고정되는 2개의, 바람직하게는 서로의 거울 이미지로 설계된, 수용 요소들(14a, 14b)을 포함하고; 및
    - 2개의, 바람직하게는 서로 반대편에 있는, 단부 영역들(14c1, 14c2)을 갖는 바람직하게는 만곡된, 제 1 충돌 스트럿(14c)을 포함하며, 상기 단부 영역들(14c1, 14c2)은 상기 2개의 수용 요소들(14a, 14b) 중 하나에 각각 수용되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 바람직하게는 정사각형, 중공 프로파일로서 설계되고 및/또는 만곡되어 설계되고, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 바람직하게는 상기 냉각 모듈(13)을 향해 만곡되어 설계되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 수용 요소들(14a, 14b) 중 적어도 하나는 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)에 용접되고 및/또는 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)과 함께 공통 용접 어셈블리를 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 요소들(14a, 14b) 중 적어도 하나는 통로(15a, 15b)를 포함하고, 상기 통로(15a, 15b)는 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 외부 프로파일에 대응하는 프로파일을 가지며, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 상기 통로(15a, 15b)에, 바람직하게는 형상 끼워맞춤 방식으로, 수용되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 충돌 관련 변형의 경우에 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 보상 이동을 가능하게 하기 위해 상기 통로(15a, 15b)에서 변위 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    a) 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)는 2개의 평면 평행한 지지 레그(16a, 16b)와 상기 지지 레그를 서로 연결하는 중앙 부분(16c)을 갖는 상부로 개방된 U-프로파일(16)을 포함하고, 상기 중앙 부분(16c)은 상기 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 중 하나에 놓이고 각각의 지지 레그(16a, 16b)는 개구를 가지며, 상기 지지 레그의 바람직하게는 서로 정렬된, 개구들은 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)의 상기 통로(15a, 15b)를 형성하거나; 또는
    b) 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)는 일측이 개방된, 바람직하게는 상기 냉각 모둘(13)을 향한 측면에서 개방된, 카세트(17)를 포함하고, 상기 카세트(17)는 각각 개구를 갖는 2개의 평면 평행한 측부(17a, 17b)를 가지며, 상기 측부의 바람직하게는 서로 정렬된, 개구들은 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)의 상기 통로(15a, 15b)를 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  11. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 요소들(14a, 14b) 중 적어도 하나는 바람직하게는 상기 냉각 모듈(13)을 향한 상기 적어도 하나의 수용 요소의 측면에 단차(18)를 갖고, 상기 단차(18)는 각각
    - 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)이 놓이는 바람직하게는 수평, 단차면(18a); 및
    - 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)이 바람직하게는 편평하게 놓이는 바람직하게는 수직, 충격면(18b)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 나사 결합에 의해 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)의 상기 단차면 상에서 홀딩되고,
    a) 상기 나사 결합은 충돌로 인해 미리 정해진 힘이 가해질 때 파손되도록 설계되어, 바람직하게는 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 보상 이동을 가능하게 하고; 및/또는
    b) 상기 나사 결합은 바람직하게는 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로 이어지는 긴 구멍, 및 상기 긴 구멍에서 안내되는 나사를 포함하여, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)의 충돌 관련 변형의 경우에, 바람직하게는 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 대해 횡방향으로, 상기 충돌 스트럿(14c)의 보상 이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  13. 제 5 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 요소들(14a, 14b) 중 적어도 하나는
    a) 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)를 강화하기 위한 보강 스트럿들, 바람직하게는 격벽들을 포함하고; 및/또는
    b) 중량 감소를 위한 리세스들(20), 바람직하게는 원형 리세스들을 포함하고; 및/또는
    c) 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)를 상기 길이방향 프레임 부재들(11, 12) 중 하나에 측면 외부로 장착, 바람직하게는 나사 결합하는, 바람직하게는 캔틸레버식, 캐리어 플레이트(21)를 포함하고; 및/또는
    d) 후방으로, 바람직하게는 램프 형태로, 경사지도록 설계되고; 및/또는
    e) 개방 프로파일, 바람직하게는 C-프로파일로서 설계되고, 상기 적어도 하나의 수용 요소(14a, 14b)의 개방 프로파일 측면이 바람직하게는 상기 전방 단부 구조물(10)의 내부로 배향되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  14. 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 구조물(14)은 바람직하게는 만곡된 제 2 충돌 스트럿(14d)을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14d)은 바람직하게는 상기 전방 단부 구조물(10)의 수직축을 따라 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  15. 제 14 항에 있어서, 바람직하게는 U-형태로 설계된 상기 제 1 충돌 스트럿(14c) 및 바람직하게는 U-형태로 설계된 상기 제 2 충돌 스트럿(14d)은 평면 평행하게 오프셋되어, 바람직하게는 높이 오프셋되어 배치되고, 상기 수용 요소들(14a, 14b)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    a) 상기 제 2 충돌 스트럿(14d)은 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12) 상에 직접 놓이고, 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 간접적으로 상기 수용 요소(14a, 14b) 및 상기 제 2 충돌 스트럿(14d)을 통해 상기 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 고정되고; 및/또는
    b) 상기 충돌 구조물(14)은 바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)의 중앙 영역에 배치된 보강 요소(22)를 포함하고, 상기 보강 요소(22)는 상기 제 1 및 제 2 충돌 스트럿(14c, 14d)을, 바람직하게는 수직으로, 서로 연결하고; 및/또는
    c) 상기 제 1 충돌 스트럿(14c)은 상기 제 2 충돌 스트럿(14d)에 대해 후방으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 구조물(14)은 바람직하게는 도저 블레이드 형태의 덮개(23)를 포함하고, 상기 덮개(23)는 바람직하게는 충격의 경우에 상기 충돌 구조물(14)에 충돌하는 물체를 상기 충돌 구조물(14)로부터 멀리 떨어지게 하기 위해, 상기 냉각 모듈(13)의 방향으로 쐐기 형태로 테이퍼지는 2개의 블레이드 플레이트(23a, 23b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  18. 제 17 항에 있어서,
    a) 상기 덮개(23)는 후방으로 개방되어 있고; 및/또는
    b) 상기 블레이드 플레이트(23a, 23b)는 후방으로 기울어져 있고; 및/또는
    c) 상기 충돌 구조물(14)은 상기 덮개(23)가 고정되는 2개의 U-형태 지지부(24a, 24b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충돌 구조물(14)은 폐쇄된 상자 구조물(25)의 형태로 설계되고, 상기 상자 구조물(25)은 바람직하게는 상기 상자 구조물의 내부에 배치되어 상기 충돌 구조물(14)을 강화하기 위한 보강 스트럿들(19), 바람직하게는 격벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 폐쇄된 상자 구조물(25)은
    a) 함께 용접된 강판을 포함하고; 및/또는
    b) 평평한 바닥 플레이트 및/또는 덮개 플레이트를 포함하고; 및/또는
    c) 상기 냉각 모듈(13)을 향하고 곡률을 갖는 전면 플레이트(25a)를 포함하고; 및/또는
    d) 상기 2개의 길이방향 프레임 부재(11, 12)에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 전방 단부 구조물(10).
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 전방 단부 구조물(10)를 구비한 자동차, 바람직하게는 상업용 차량.
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