KR101005461B1

KR101005461B1 - 차량용 크래쉬 박스

Info

Publication number: KR101005461B1
Application number: KR1020080083468A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 정명섭
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2011-01-05
Also published as: KR20100024763A

Abstract

내,외측 패널 사이의 공간부 내에 힌지수단을 통하여 횡방향으로 충격분산 플레이트를 설치하여 옵센 충돌에 의한 충격력을 내,외측 패널에 고르게 분산하여 충돌 변형 시의 방향성을 보조하며, 동시에 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공한다.

크래쉬 박스, 범퍼, 충격분산 플레이트

Description

차량용 크래쉬 박스{CRASH BOX IN AUTOMOTIVE BUMPER SYSTEM}

본 발명은 차량용 크래쉬 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 범퍼에 있어, 범퍼 빔과 프런트 사이드 멤버 혹은 리어 사이드 멤버 사이에 연결되어 전방 혹은 후방으로부터 입력되는 충격 에너지를 자체적으로 흡수하여 차체에 최소한의 충격 에너지가 입력되도록 하는 차량용 크래쉬 박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전,후 단부의 소정 부위에 배치되는 완충유닛이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스테이(103)가 장착되어 크래쉬 박스(111) 등을 통하여 차체측 사이드 멤버(113)에 고정되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109)로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 범퍼빔 유닛(105)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 성형되는 2장의 범퍼 레일(121,123)이 상호 용접되어 범퍼빔(101)을 형성하 고, 상기 범퍼빔(101)의 전면 중앙에는 일정길이의 보강 플레이트(125)가 용접된다.

또한, 상기 범퍼빔(101)의 후면 양단부에는 각각 스테이(103)가 용접되며, 상기 각 스테이(103)는 플랜지(127)을 통하여 각 크래쉬 박스(111)에 조립되어 사이드 멤버(113)에 설치된다.

상기한 종래의 크래쉬 박스(111)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 전방과 후방에 각각 플랜지(201,203)가 구비되고, 상기 전,후방 플랜지(201,203) 사이에는 "??"자 형상의 내측 패널(205)과 외측 패널(207)이 상호 겹치기 용접되어 박스형으로 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 크래쉬 박스(111)는 최근 범퍼의 안전성 및 경량화를 위한 개발과정에서, 저속 충돌 시, 충격을 흡수하면서 차체 구조의 손상을 최소화할 수 있도록 충격 에너지를 흡수하는 측면에서는 양호하나, 단순 박스형으로 제작되어 옵셋 충돌 시에는 그 충돌 변형의 방향성이 불규칙적이고, 이에 따른 충격력을 고르게 분산하지 못하여 충격흡수성능이 낮다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 최근 범퍼의 개발 추세에 부응하며, 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내,외측 패널 사이의 공간부 내에 힌지수단을 통하여 횡방향으로 충격분산 플레이트를 설치하여 옵센 충돌에 의한 충격력을 내,외측 패널에 고르게 분산하여 충돌 변형 시의 방향성을 보조하며, 동시에 충격흡수성능을 향상시키는 차량용 크래쉬 박스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 크래쉬 박스는 전방 플랜지와 후방 플랜지가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지 사이에 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 차체와 범퍼빔을 연결하는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 패널과 외측 패널 사이의 공간부 내에 횡방향으로 배치되어 그 중앙이 힌지수단을 통하여 상기 외측 패널에 장착되고, 양 측단은 상기 내측 패널과 외측 패널의 내측면에 고정 설치되는 충격분산 플레이트를 더 포함한다.

상기 충격분산 플레이트는 그 양 측단이 상기 내측 패널과 외측 패널의 각 내측면 중앙에 세로방향으로 삽입홈을 형성하여, 각 삽입홈에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 힌지수단은 상기 충격분산 플레이트의 중앙에 세로방향으로 핀 홀을 가지며 일체로 형성되는 핀 하우징; 상기 외측 패널의 상단면과 하단면에 형성되는 관통홀을 통하여 상기 핀 하우징의 핀 홀에 끼워져 상기 충격분산 플레이트를 상기 외측 패널에 대하여 힌지 결합하며, 하단 내측에는 볼트홀이 형성되는 힌지핀; 상기 외측 패널의 하단면 외측에서 상기 힌지핀의 볼트홀에 체결되어 상기 힌지핀을 상기 외측 패널에 고정 설치하는 힌지볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 충격분산 플레이트는 스프링 강으로 이루어지는 것으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 크래쉬 박스에 의하면, 내,외측 패널 사이의 공간부 내에 힌지수단을 통하여 횡방향으로 충격분산 플레이트를 설치하여 옵센 충돌에 의한 충격력을 내,외측 패널에 고르게 분산흡수되도록 함으로써 충돌 변형 시의 방향성을 보조하며, 이로 인해 전체적인 크래쉬 박스의 충격흡수성능을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 조립 및 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스에 적용되는 충격분산 플레이트와 힌지수단의 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 차량용 크래쉬 박스(1)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 스테이(미도시)에 장착하기 위한 전방 플랜지(3)와 사이드 멤버(미도시)에 장착하기 위한 후방 플랜지(5)가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지(3,5) 사이에는 "??"자 형상의 내측 패널(7)과 외측 패널(9)이 상호 겹치기 용접되어 일체형 박스형상으로 구성되어 차체와 범퍼빔을 연결한다.

이러한 크래쉬 박스(1)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 내측 패널(7)과 외측 패널(9) 사이의 공간부 내에 횡방향으로 충격분산 플레이트(11)가 배치된다.

상기 충격분산 플레이트(11)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 그 양 측단이 상기 내측 패널(7)과 외측 패널(9)의 각 내측면 중앙에 세로방향으로 삽입홈(G)을 형성하여, 각 삽입홈(G)에 끼워진 상태로 고정된다.

여기서, 상기 충격분산 플레이트(11)는 스프링 강으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 충격분산 플레이트(11)는 그 중앙이 힌지수단(20)을 통하여 상기 외측 패널(9)에 상하로 장착된다.

즉, 상기 힌지수단(20)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 충격분산 플레이트(11)의 중앙에 세로방향으로 핀 홀(H)을 갖는 핀 하우징(21)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 핀 하우징(21)의 핀 홀(H)에는 힌지핀(23)이 장착되는데, 상기 힌지핀(23)은 상기 외측 패널(9)의 상단면(F1)과 하단면(F2)에 형성되는 관통홀(13)을 통하여 상기 핀 하우징(21)의 핀 홀(H)에 끼워져 상기 충격분산 플레이트(11)를 상기 외측 패널(9)에 대하여 힌지 결합하게 된다.

이러한 힌지핀(23)은 그 하단 내측에 볼트홀(25)이 형성되며, 상기 외측 패널(9)의 하단면(F2) 외측에서 그 볼트홀(25)에 힌지볼트(27)가 체결되어 상기 힌지핀(23)을 상기 외측 패널(9)에 고정 설치한다.

따라서 상기와 같은 구성을 갖는 차량용 크래쉬 박스(1)의 작동을 설명한다.

즉, 평상시에는 도 7과 같은 상태를 유지하게 되며, 차량의 옵셋 충돌 및 추돌에 의하여 범퍼를 통하여 충격 에너지(F)가 입력되면, 먼저 상기 충격 에너지(F)는 스테이를 통하여 전방 플랜지(3)의 일측방으로 전달된다.

그러면 상기 전방 플랜지(3)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 후방으로 밀리면서 내측 패널(7)과 외측 패널(9)을 함께 변형시키게 된다.

이때, 상기 내측 패널(7)과 외측 패널(9)이 접히면서 변형되는 과정 중에, 상기 충격 에너지(F)가 내측 패널(7) 측으로 치우쳐서 입력되는 경우, 상기 충격분산 플레이트(11)는 상기 내측 패널(7)에 고정된 일 측단이 후방으로 밀리면서, 상기 충격분산 플레이트(11)는 상기 힌지핀(23)을 중심으로 상기 외측 패널(9)에 고정된 타 측단을 전방으로 회전시켜 충격력을 외측 패널(9)측으로 분산하여 전달하게 된다.

즉, 상기 충격분산 플레이트(11)는 상기 내측 패널(7)의 더 큰 변형을 억제하여 충격력을 분산함으로 충돌변형의 방향성을 보조하는 기능을 하게 된다.

이로 인해, 상기 충돌 에너지(F)는 크래쉬 박스(1)에 고르게 분산 흡수되어 사이드 멤버(30) 측으로 전달함으로써 전체적인 크래쉬 박스(1)의 충격흡수성능을 향상시키게 된다.

이러한 크래쉬 박스(1)의 충격흡수성능 향상은 저속 충돌시 차량의 주요기능 부품의 손상을 최소화시키며, 사고 발생시 승객의 안전을 도모할 수 있는 효과를 나타낼 것이다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.

도 2는 일반적인 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 차량용 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 조립 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스에 적용되는 충격분산 플레이트와 힌지수단의 분해 사시도이다.

도 7은 도 4의 A-A 선에 따른 본 발명의 실시예에 의한 크래쉬 박스의 평단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 박스의 옵셋 충돌 시의 작동 상태를 도시한 평단면도이다.

Claims

전방 플랜지와 후방 플랜지가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지 사이에 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 차체와 범퍼빔을 연결하는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 패널과 외측 패널 사이의 공간부 내에 횡방향으로 배치되어 그 중앙이 힌지수단을 통하여 상기 외측 패널에 장착되고, 양 측단은 상기 내측 패널과 외측 패널의 내측면에 고정 설치되는 충격분산 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 충격분산 플레이트는

그 양 측단이 상기 내측 패널과 외측 패널의 각 내측면 중앙에 세로방향으로 삽입홈을 형성하여, 각 삽입홈에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 힌지수단은

상기 충격분산 플레이트의 중앙에 세로방향으로 핀 홀을 가지며 일체로 형성되는 핀 하우징;

상기 외측 패널의 상단면과 하단면에 형성되는 관통홀을 통하여 상기 핀 하우징의 핀 홀에 끼워져 상기 충격분산 플레이트를 상기 외측 패널에 대하여 힌지 결합하며, 하단 내측에는 볼트홀이 형성되는 힌지핀;

상기 외측 패널의 하단면 외측에서 상기 힌지핀의 볼트홀에 체결되어 상기 힌지핀을 상기 외측 패널에 고정 설치하는 힌지볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제1항에서,

상기 충격분산 플레이트는

스프링 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
전방 플랜지와 후방 플랜지가 구성되고, 상기 전,후방 플랜지 사이에 내측 패널과 외측 패널이 상호 겹치기 용접되어 차체와 범퍼빔을 연결하는 차량용 크래쉬 박스에 있어서,

상기 내측 패널과 외측 패널 사이의 공간부 내에 횡방향으로 배치되어 그 중앙이 힌지핀을 통하여 상기 외측 패널에 상하로 힌지 장착되고, 양 측단은 상기 내측 패널과 외측 패널의 내측면에 세로방향으로 형성되는 삽입홈에 끼워져 고정 설치되는 충격분산 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제5항에서,

상기 충격분산 플레이트는

상기 힌지핀이 설치되도록 그 중앙에 세로방향으로 핀 홀을 갖는 핀 하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제5항에서,

상기 힌지핀은

상기 외측 패널의 상단면과 하단면에 형성되는 관통홀을 통하여 상기 충격분산 플레이트의 중앙을 상기 외측 패널에 대하여 힌지 결합하며, 그 하단 내측에는 볼트홀이 형성되어 상기 외측 패널의 하단면 외측으로부터 힌지볼트를 통하여 체결되어 상기 외측 패널에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.
제5항에 있어서,

상기 충격분산 플레이트는

스프링 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 크래쉬 박스.