KR100471474B1 - 와이형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범퍼측 프레임 형상이 Y형으로 된 차량에 정면충돌이 발생되었을 때 충돌에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 된 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 관한 것으로, 차체를 이루는 사이드 프레임의 선단에 Y형으로 고정 설치된 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 의한 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 있어서, 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 선단에 차체의 후방쪽으로 뾰족한 쐐기 형상의 절곡부(11)을 갖는 연결패널(10)이 연결되고 상기 연결패널(10)의 주 프레임(2)쪽 선단부에 프론트 범퍼가 장착됨을 특징으로 한다.

Description

와이형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조{Shock absorbing structure of a car with Y type frames}

본 발명은 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 범퍼측 프레임 형상이 Y형으로 된 차량에 정면충돌이 발생되었을 때 충돌에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 된 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 정면충돌이 발생되었을 때 충돌에너지는 범퍼에서 1차 적으로 흡수되고 계속하여 범퍼가 장착된 차체의 프레임에서 흡수되어지는 구조를 갖는다.

즉, 범퍼와 차체의 프레임이 효과적으로 소성 변형되면서 정면충돌에 따른 충돌에너지가 효과적으로 흡수되는 구조에 의하여 운전자 등의 안전이 보장될 수 있는 것이다.

그리고, 1-박스 형태의 차량중 범퍼측 프레임 형상이 Y형으로 된 차량들은 다른 차량들에 비하여 정면충돌에 비교적 취약한데, 이를 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 차량의 선단부 일측에 대한 차체 골격이 도시된 구성도로서, 사이드 프레임(1)의 선단부에 고정 설치되어 사이드 프레임(1)과 동일방향으로 길게 연장 형성된 주 프레임(2)과, 사이드 프레임(1)의 선단부에 고정 설치되어 미도시된 범퍼쪽으로 갈수록 상기 주 프레임(2)으로부터 벌어지는 형상으로 길게 형성된 보조 프레임(3)을 가지며, 상기 주 프레임(2)의 끝단과 보조 프레임(3)의 끝단을 따라 프론트 엔드 크로스 멤버(4)가 장착되고, 상기 프론트 엔드 크로스 멤버(4)에는 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 선단 사이의 범퍼 장착부(5)에 미도시된 범퍼가 장착된다.

그리고, 이러한 구조는 차량에 정면충돌이 발생되었을 때 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)이 각각 길이방향으로 소성 변형되면서 충돌에너지가 흡수되는 취지의 형상이다.

그러나, 종래의 Y형 프레임은 정면충돌에 대하여 효과적으로 대응하지 못하였는바, 차량에 정면충돌이 화살표 A와 같이 발생되었을 때, 주 프레임(2)이 차체의 후방쪽으로 소성 변형되면서 충돌에너지를 흡수하는 반면에(화살표 B 참조), 보조 프레임(3)은 프론트 엔드 크로스 멤버(4)에 의해 선단부가 차체의 후방쪽으로 밀려 주 프레임(2)으로부터 멀어지는 방향으로 더 벌어지기만 할 뿐(화살표 C 참조) 정면충돌에 대한 소성 변형이 거의 이루어지지 않아 충격흡수를 제대로 수행하지 못하는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 범퍼측 프레임 형상이 Y형으로 된 차량에 정면충돌이 발생되었을 때 보조 프레임이 주 프레임쪽으로 가까워지는 방향으로 이동되면서 길이방향으로 소성 변형되어 충돌에너지를 효율적으로 흡수할 수 있도록 된 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 차체를 이루는 사이드 프레임의 선단에 Y형으로 고정 설치된 주 프레임과 보조 프레임에 의한 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 있어서, 상기 주 프레임과 보조 프레임의 선단에 차체의 후방쪽으로 뾰족한 쐐기 형상의 절곡부을 갖는 연결패널이 연결되고 상기 연결패널의 주 프레임쪽 선단부에 프론트 범퍼가 장착됨을 특징으로 하는 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따라 Y형 프레임을 갖는 차량에 정면충돌에너지 흡수구조가 구비된 것을 나타내며, 도3은 본 발명의 요부인 연결패널이 상세하게 도시된 사시도이다.

Y형 프레임의 구조는 종래와 동일하며, 이는 사이드 프레임(1)의 선단부에 고정 설치되어 사이드 프레임(1)과 동일방향으로 길게 연장 형성된 주 프레임(2)과, 사이드 프레임(1)의 선단부에 고정 설치되어 미도시된 범퍼쪽으로 갈수록 상기 주 프레임(2)으로부터 벌어지는 형상으로 길게 형성된 보조 프레임(3)을 갖는다.

상기 Y형 프레임인 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에는 연결패널(10)이 볼팅 결합에 의해 설치되고, 이 연결패널(10)에는 프론트 범퍼(미도시됨)가 장착된다.

상기 연결패널(10)은 상단이 개방된 대략의 'U'자형 단면을 가지며 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 선단을 연결시키도록 차체의 폭 방향으로 길게 형성되고 일측 끝단과 타측 끝단이 각각 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 볼트 등을 매개로 고정된다.

상기 연결패널(10)의 형상에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 연결패널(10)의 양측 단부에는 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 길이방향과 동일한 방향을 갖도록 차체 후방쪽으로 소정 길이 길게 형성된 주 프레임 장착부(12)와 보조 프레임 장착부(13)가 구비되며, 상기 주 프레임 장착부(12)에는 상기 주 프레임(2)의 선단이 끼워져 볼트 등에 의해 고정되고, 상기 보조 프레임 장착부(13)에는 상기 보조 프레임(3)의 선단이 끼워져 볼트 등에 의해 고정된다.

물론, 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 상기 연결패널(10)이 장착되는 볼트 장착 구멍을 길이방향에 대하여 다수개 구비시키면 상기 연결패널(10)의 장착 위치에 따라 차체의 길이방향에 대한 연결패널(10)의 위치를 가변시킴으로써 차량 전장의 변화에 효과적으로 대응할 수 있다.

그리고, 상기 연결패널(10)은 주 프레임(2)에 고정된 일측이 보조 프레임(3)에 고정된 타측에 비하여 차체의 전방쪽으로 더 돌출되도록 형성되며, 이렇게 돌출된 부분의 연결패널(10) 일측에는 프론트 범퍼(미도시됨)가 장착된다.

또한, 상기 연결패널(10)의 중앙부에는 차체 후방쪽으로 돌출된 쐐기 형상의 절곡부(11)가 형성되는바, 이 절곡부(11)는 상기 주 프레임(2)의 선단과 보조 프레임(3)의 선단 사이에 위치된다.

물론, 차체의 길이방향에 대한 상기 절곡부(11)의 형성 위치는 연결패널(10)에 프론트 범퍼가 장착되는 부분에 비하여 후방쪽에 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

도2를 참조하여 설명하면, 프론트 범퍼에 전방 충돌이 발생되어 형성된 충돌에너지의 방향은 차체의 후방쪽으로 향하고(화살표 A' 참조), 이러한 충돌에너지는 상기 프론트 범퍼가 장착된 부분인 연결패널(10) 일측을 차체의 후방쪽으로 소성 변형시키며 계속하여 주 프레임(2)을 차체의 후방쪽으로 소성 변형시킨다(화살표 B' 참조).

이때, 상기 프론트 범퍼가 장착된 부분인 연결패널(10)의 일측이 차체의 후방쪽으로 소성 변형되면서 연결패널(10)의 절곡부(11)에 화살표 D의 방향으로 소정의 힘이 전달되며, 이러한 힘에 의하여 상기 절곡부(11)의 뾰족한 부분이 주 프레임(2)쪽으로 이동된다.

또한, 상기 연결패널(10)의 절곡부(11)는 주 프레임(2)쪽으로 이동됨과 동시에 상기 절곡부(11)의 절곡되어진 각도가 축소되는 방향으로 절곡부(11)가 접혀지면서 보조 프레임(3)을 주 프레임(2)쪽으로 잡아당기는 역할을 수행하고 이에 의하여 상기 보조 프레임(3)에는 화살표 C'의 방향으로 충돌에너지가 절달됨으로써 상기 보조 프레임(3)이 소성 변형되면서 이러한 충돌에너지를 흡수하게 된다.

즉, 전방충돌에 의한 충돌에너지가 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 분산되어 흡수됨으로써 종래에 비하여 보다 효과적인 충돌흡수구조를 갖는다.

또한, 상기 연결패널(10)을 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 장착시킬 때 상기 연결패널(10)을 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 끼운 후 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 길이방향으로 미끄럼 이동시켜 적정한 위치에서 볼트로 결합시킴에 의해 차량의 전장 변화에 능동적으로 대응할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 의하면, Y형으로 형성된 주 프레임과 보조 프레임의 선단을 차체의 후방쪽으로 뾰족한 쐐기 형상의 절곡부를 갖는 연결패널에 의해 연결시키고 이 연결패널에 프론트 범퍼를 장착시킴으로써 전방 충돌이 발생하였을 때 연결패널에 의하여 보조 프레임이 주 프레임쪽으로 이동되고 따라서 전방 충돌에 따른 충돌에너지가 주 프레임과 보조 프레임에 분산되어 주 프레임과 보조 프레임을 탄성변형시키면서 흡수되는 효과를 갖는다.

도1은 Y형 프레임을 갖는 차량의 선단부 일측이 도시된 구성도;

도2는 본 발명에 따른 정면충돌에너지 흡수구조를 갖는 Y형 프레임 차량의 선단부 일측이 도시된 구성도;

도3은 본 발명의 요부인 연결패널이 상세하게 도시된 사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 사이드 프레임 10 : 연결패널

11 : 절곡부 12 : 주 프레임 장착부

13 : 보조 프레임 장착부 2 : 주 프레임

3 : 보조 프레임

Claims (3)

1. 차체를 이루는 사이드 프레임의 선단에 Y형으로 고정 설치된 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)에 의한 차량의 정면충돌에너지 흡수구조에 있어서,

   상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 선단에 차체의 후방쪽으로 뾰족한 쐐기 형상의 절곡부(11)을 갖는 연결패널(10)이 연결되고 상기 연결패널(10)의 주 프레임(2)쪽 선단부에 프론트 범퍼가 장착됨을 특징으로 하는 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결패널(10)의 양단은 상기 주 프레임(2)과 보조 프레임(3)의 길이방향으로 이동 가능하도록 끼워져 볼트로 결합됨을 특징으로 하는 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 절곡부(11)는 주 프레임(2)에 고정된 부분이 보조 프레임(3)에 고정된 부분에 비하여 차체의 길이방향에 대한 전방쪽으로 더 돌출됨을 특징으로 하는 Y형 프레임을 갖는 차량의 정면충돌에너지 흡수구조.