KR980008852A - 충격 에너지 흡수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자동차의 중량을 그렇게 크게 하는 일 없이, 보디에 가해진 외력의 에너지를 효력좋게 흡수하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위한 충격 에너지 흡수재는 금속박판 예컨데 철박, 경질 알루미늄의 외측 및 내측에 크라프트지를 겹쳐 합친 증합체로 된다. 그리고 단면 형상이 4각형이며 경질 알루미늄박의 표리면에 요철부를 나선상으로 둔 플랙시블 파이프이다. 이 에너지흡수재를 자동차보디의 실내쪽 아우터팬널면에 따라서 잡착제로 단다. 외력이 에너지흡수재에 가해졌을 때, 소성변향하여 외력의 에너지를 흡수할 수가 있다.

Description

충격 에너지 흡수재

제1도는 본 발명의 실시의 형태에 의한 충격 에너지 흡수재의 사시도이다.

제2도는 동정면도이다.

제3도는 동부분 파단 측면도이다.

제4도는 제3도의 시시(矢視) X부의 확대 단면도이다.

제5도의 A는 본 발명의 실시의 형태에 의한 충격 에너지 흡수재의 특성 시험 개략도이다. 제5도의 B는 동비교예의 충격 에너지 흡수재의 특성 시험 개략도이다.

제6도는 충격 에너지 흡수재의 특성 시험의 결과를 나타내는 개략 그래프이다.

제7도는 본 발명의 실시의 형태에 의한 충격 에너지 흡수재를 배설하는 장소를 나타낸 자동차의 사시도이다. 제8도는 동 자동차의 사이드보디의 분해 사시도이다.

산업상 이용분야

본 발명은, 자동차의 보디(body)에 가해지는 외력의 에너지를 흡수하는 충격 에너지 흡수재에 관한 것이다.

[종래의 기술]

자동차의 안전성을 확보하기 위해, 아우터 팬널(outer panel)이나 인너(inner)팬널 등의 보디팬널의 보강이 행해져 왔다. 보디팬널을 보강하기에는, 팬널의 판 두께는 두껍게 하면 좋으나, 판 두께를 한만큼의 차체의 중량이 느는 경향이 있다. 그 결과, 재료비가 많아지고 생산코스트가 비싸지든지, 자동차의 완성후 연비도 나빠진다. 그래서, 보디팬널은 팬널의 곡율이나 판두께 등을 고려하여, 팬널의 강도가 충분히 강해지도록, 설계상 배려돼 있다.

[발명의 목적과 요약]

그러나, 자동차의 보디는 차종마다 형상이나 보디의 판두께가 다르므로 설계가 곤란하든지, 자동차의 부속 부품이 배설되어 인너팬널로 보강할 수 없을 수도 있다. 그래서, 보디를 강화하면서 그 경량화를 늘리려고해도, 그 모두의 부위를 강화시키는 것은 곤란하여, 뭣인가의 보강 부재가 필요로 한다. 또 설계상 충분히 보디의 강화가 돼있는 것이라도, 중량이 그렇게 무겁게 되지 않도록 하여, 간단한 방법으로 더욱 보디를 강화하고픈 때도 있다.

한편, 자동차의 보디에 일정 이상의 외력이 가해졌을 때, 보디팬널에 소성변형(塑性變形)이 생긴다. 이와 같을 때, 그 외력의 에너지를 흡수할 수 있는 흡수재가 있으면, 그 외력에 의한 자동차 승원(乘員)의 부담이나, 다른 구성부품의 파손을 가볍게 할 수가 있다.

본 발명은 상기 과제에 감안하여 이루어진 것이며, 자동차의 중량을 그렇게 크게 하는 일 없이, 보디에 가해진 외력의 에너지를 흡수할 수가 있는 충격 에너지 흡수재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명 중 제1항에 기재된 발명은, 단면 형상이 실질적으로 4각형의 플랙시블(flexible) 파이프를, 자동차 보디의 아우터팬널과 인너팬널의 사이에 배설함과 아울러, 파이프별을 상기 양 팬널의 양방면으로 향하여 장착하고, 외력이 파이프에 가해졌을 때, 소성변형하여 외력의 에너지를 흡수시키는 것을 특징으로 한다.

또, 제2항에 기재한 발명은, 경질 알루미늄박의 외측 및 내측에 크라프트지를 겹쳐합친 중합체로 되고, 단명 형상이 실질적으로 4각형이며 경질 알루미늄박의 표리면에 요철부를 나선상으로 설치한 플랙시블 파이프를, 자동차 보디의 아우터 팬널과 인터팬널의 사이에 배설함과 아울러, 파이프면을 상기 양 팬널의 양방향으로 향하여 접착제 또는 체결부재(締結部材)로 장착하고, 외력이 파이프에 가해졌을 때, 소성변형하여 외력의 에너지를 흡수하는 것을 특징으로 한다.

[바람직한 태양의 상세한 설명]

아래에, 본 발명의 실시의 형태에 의한 충격 에너지 흡수재에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도∼제3도는, 본 발명에 관련한 충격 에너지 흡수재(1)을 나타낸다. 이 에너지 흡수재(1)은, 단면이 4각형의 플랙시블성을 갖는 파이프이다. 4각형상에 대해서는, 실질적으로 4각형이면 임의의 형상을 쓸수 있고, 예컨대 정방형 및 장방형의 어느 형상의 것이라도 사용할 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 제2도에 나타내는 같은 정방형의 것을 사용하고 있다. 파이프의 굵기에 대해서도, 사용 상태에 적합한 여러 가지 크기의 것을 쓸 수가 있다.

제4도는, 제3도에서의 에너지 흡수재(10)의 시시(矢視) X부의 확대도이다. 도면에 나타내는 것 같이, 에너지 흡수재(1)의 표면 형상은, 외측에서 차례로 외층재(2), 중간층재(3) 및 내층재(4)의 3층으로 되는 종합체이다. 이중, 외층재(2,),(4)는 크라프트지를 쓰고, 중간층재(3)는 금속판상, 예컨대 철박(鐵箔), 경질알루미늄박을 사용하고 있다. 그리고, 이들의 층재(2)∼(4)가 축방향으로 연속하여 파상으로 요부(5) 및 철부(6)을 형성하고 있다. 이 요철부(5),(6), 제1도 및 제3도에 나타내듯이, 나선상으로 형성돼 있다. 표 1에 에너지 흡수재(1)로서 바람직한 형상의 상세를 나타낸다.

표 1

다음에, 이 충격 에너지 흡수재(1)의 특성에 대해서 설명한다.

제5도의 A는, 본 실시의 형태에 의한 정방형의 충격 에너지 흡수재(1)을 나타내고, 제5도의 B는, 비교예로한 단면이 원형의 충격 에너지 흡수재(10)이다. 원형의 에너지 흡수재(10)은, 단면이 진원인 플랙시블성을 갖는 파이프이고, 외경이 정방형의 에너지 흡수재(1)의 1변의 외부폭과 같고, 축방향 길이, 기타 중간층재 등의 두께, 나선형상의 피치나 권수도 같다.

이를 에너지 흡수재(1), (10)을 압축시험기에 의해, 직경 165mm의 반구(11)의 선단에서 압축하고, 제2도에서의 내경의 길이 L을 계측했다. 압축속도는 100mm/min이다. 그 결과를 제5도에 나타낸다. 도면에서, 실선 a는 정방형의 에너지 흡수재(1)의 시험 결과를 나타내고, 실선 b는, 원형의 에너지 흡수재를 나타낸다. 도면에 나타내는 것 같이, 정방형의 에너지 흡수재(1)은, 원형의 것과 비교하여, 초기 상태에서 높은 하중에 대하여 변형량은 적고, 변형의 초기 단계에서 외력에서의 에너지를 흡수한다. 그리고, 일정 이상의 하증이 걸리면, 변형량이 급격히 크게 된다. 타방의 원형의 에너지 흡수재(10)은, 하중과 변형량이 비례하는 리니어적(lunear) 선도(線圖)도 된다.

표2는 타입이 다른 에너지 흡수재의 형상의 상세(詳細)를 나타내고, 이들의 에너지 흡수재에 대해서, 상기 시험을 그리한 결과, 타입(1)은 저부(底付)(내부폭의 길이 L이 0으로 되는데)할 때의 하중이 약 220Kgf이며, 타입(2)는 460Kgf이었다.

표 2

주 : t는 두께, w는 폭을 나타낸다. (단위mm)

충격 에너지 흡수재(1)의 강도에 대해서는, 귀퉁이부를 둥그스름하게 하는 것으로써, 하중에 대한 변형량을 바꿀 수가 있고, 둥굼의 반경이 크게 될 수록, 하중에 대한 변형량이 커진다. 또한, 재료의 두께, 폭, 철부(凸部)의 피치를 바꾸는 것으로, 튜닝(tunning)이 가능하다.

이 에너지 흡수재(1)는, 자동차의 보디에 외력이 가해졌을 때, 그 외력의 에너지를 흡수하는 것이다. 에너지흡수재(1)의 배치장소로써는, 제7도에 나타내는 것 같이, 자동차(1)의 프론트필라(front pillar)-(12), 센터 필라-(13), 프론트 및 리어 도어(rear door)의 숄더부(shoulder)(14),(15), 허리부(16),(17), 프론트 루프 레일(roof rail)(18), 사이드 루프레일(19), 리어 헤더(header) 레일(20)등이 있다. 또 슬라이딩(sliding) 루프가 붙어져 있을 경우에는 그 슬라이딩 루프 주변(21)에 배치된다.

제8도는, 실제에 에너지흡수재(1)을 인너팬널인 프론트필라레일(12), 센터필라레일(13) 및 사이드루프레일(19)에 달고 있는 상태를 나타낸다. 각 에너지흡수재(1)은, 정방형이므로 접착제로 용이하게 패널에 바로 붙일 수 있다. 에너지흡수재(1)은 플랙시블성을 갖으므로, 배설 장소에 다소에 만곡이 있어도 달수가 있다. 이후, 자동차(11)의 아우터팬널인 사이드보디팬널(22)에, 각 레일(12),(13),(19)를 용접으로 고정하는 것으로써, 에너지 흡수재(1)은 각 부위에 배설된다.

이와 같이 본 발명의 실시의 형태에 의한 에너지 흡수재는, 자동차(11)의 보디에 외력이 가해졌을때에는 그 에너지 흡수재가 변형하는 것으로써, 외력의 에너지를 흡수하여, 다른 부위에 걸리는 부담이나 충격을 경감할 수가 있다. 특히, 단면이 원형인 것과 비교하여, 커다란 초기 하중을 받아도, 작은 변형량으로써 충격을 완화할 수가 있다.

또, 에너지흡수재(1)은 달기가 용이하여 다소의 만곡이 있어도 달수가 있는 등 범용성이 있어, 달리 작업성이 좋다. 표1에 보이는 것 같이 중량도 가볍고, 차체의 중량 부담이 되는 일은 없다.

이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명했으나, 물론, 본 발명은 이것에 한정되는 일 없이 본 발명의 기술적 사상에 의거하여 여러 가지의 변형이 가능하다.

예컨대 이상의 실시의 형태에 의하면, 제7도에 나타낸 것과 같은 위치에 에너지 흡수재(1)을 배치했으나, 에너지흡수재(1)의 다른 위치는 그들의 장소에 한하지 않는다. 예컨대 엔진룸의 에이프런 사이드(apron side)팬널이나, 프론트팬널 등에도 배치되어, 같은 효과를 갖는다.

또, 에너지 흡수재(1)에 대해서는 플랙시블로 하기에는, 요철부(5),(6)을 나선상으로 형성했으나, 요철부를 환상으로 늘어놔 플랙시블성을 갖도록 해도 좋다.

또, 에너지흡수재(1)의 다는 위치는 레일(12),(13),(19) 등의 인너패널쪽에 달았으나, 보디팬널(22)의 아우터팬널쪽에 달아도 좋다. 또, 에너지흡수재(1)의 다는 방법에 대해서는 접착제로 달았으나, 에너지흡수재(1)에 클립(clip)을 달아서 팬널에 달아도 좋고, 클립밴드에 의해 달아도 좋다.

이상 말한바와 같이, 본 발명에 의하면 자동차의 중량을 그렇게 크게 하는일 없이, 보디에 가해진 외력의 에너지를 흡수할 수가 있다. 그 외력에 의한 승원의 부담이나, 다른 구성 부품의 파손을 경감할 수가 있다.

Claims (3)

1. 단면현상이 실질적으로 4각형의 플랙시블 파이프를, 자동차 보디의 아우터 팬널과 인너팬널의 사이에 배설함과, 아울러, 파이프면을 상기 양 팬널의 양 방향으로 향하여 장착하여 되고, 외력에 파이프에 가해졌을 때, 소성변형을 하여 외력의 에너지를 흡수시키는 것을 특징으로 하는 충격 에너지 흡수재.
2. 경질 알루미늄박의 외측 및 내측에 크라프트지를 겹쳐 합친 중합체로 되고, 단면 형상이 실질적으로 4각형이며 경질 알루미늄박의 표리면 요철부를 나선상으로 설치한 플랙시블 파이프를, 자동차 보디의 아우터 팬널과 인너팬널의 사이에 배설함과 아울러, 파이프면을 상기 양 팬널의 면방향으로 향하여 접착제 또는 체결부재로 장착해서 되고, 외력이 파이프에 가해졌을 때, 소성변형하여 외력의 에너지를 흡수시키는 것을 특징으로 하는 충격에너지 흡수재.
3. 제2항에 있어서, 상기 플랙시블 파이프의 귀퉁이부에 둥구스름함을 설치하여서 된 충격 에너지 흡수재.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.