KR910009168Y1 - 자동차의 전방 차체 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 전방 차체 구조

제1도는 본 고안에 의한 자동차의 전체적인 외관을 보인 사시도.

제2도는 본 고안에 의한 자동차의 전방차체구조를 보인 분해사시도.

제3a도, 제3b도는 본 고안에 의한 전방차체구조의 작용상태를 보인 종단면도.

제4도는 본 고안에 의한 전방차체의 전체적인 배치구조를 보인 사시도.

제5도, 제6도는 본 고안에 사용되는 에어백의 다른 실시예를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 운전석 2 : 엔진

4, …, 9 : 쇽크업소버 10 : 대판

11 : 격판 14, 15 : 쇽크업소버

18 : 에어백 18' : 격실

18" : 보조에어백 19 : 전면판

23 : 헤드라이트 25 : 범퍼

26 : 전방보디 29 : 보디

본 고안은 주로 승용차에 적용하여 정면 충돌시의 충격으로 부터 운전자를 포함한 차실의 승차자를 보호하기 위한 차량의 전방차체 구조에 관한 것으로, 운전석을 전방 중앙으로 옮기고 그 측부에 엔진을 설치하여 전방에여유 공간을 형성시킴으로써 이에 에어백(Air Bag)을 설치할 수 있도록한 것이다.

종래에도 차량의 정면 충돌시 차실의 승차자를 보호하기 위하여 여러가지 고안들이 제안된바 있다.

그 예를 대한민국 실용신안공고 제87-574호(자동차의 이중밤바장치)에서 찾아볼 수 있으며, 이는 통상의 차량 전부의 범퍼위에 쇼크업소버 및 코일 스프링으로 탄지된 또 다른 범퍼를 병설하여서 된 것이므로 충돌시무방비 상태의 차량에 비하여 운전자의 피해를 월등히 줄일 수 있는 효과가 있는 반면에 이는 전방에 두개의 범퍼를 설치하여야 하므로 봉고 등의 차종에 적용시에는 별다른 문제가 없겠으나 전고가 낮은 일반 승용차에는 적용조차 할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 화물차나 승합차, 승용차등 차종에 불문하고 적용할 수 있는 차실의 승차자를 보호하기 위한 고안이 대한민국 실용신안 공고 제88-3660호 (자동차의 범퍼(Bumper)의 충격방지 장치)로 제안되었으며, 이는 범퍼내부에 ""으로 된 연결간을 내설하고 후방으로 연결봉을 형성하며, 이와 오일 실린더의 피스턴을 연결하여, 정면 충돌시의 충격을 범퍼내부의 ""형 연결간 및 오일 실린더의 충격으로 흡수하여 충격을 완충함으로써 차실의 승차자를 보호하고자 하는 것이나, 정작 차실의 승차자에게 심각한 위험이 발생되는 경우는 범퍼 내층 구조의 신축이나 오일 실린더의 완충에 의하여 흡수될 수 있는 정도의 접촉 사고에 속하는 충돌이 아니라, 차체가 변형되는 정도의 심한 충돌 사고이므로 이런 정도의 배려로는 차실의 승차자를 보호하기에 매우 미흡한 문제점이 있는 것이다.

따라서 차량이 정면으로 심하게 충돌 되었을때 차실의 승차자를 보호하기 위한 본격적인 승차자 보호 시스템이 제안된 바 있으며, 그 예를 대한민국 실용신안 공고 제88-560호 (자동차 2차 충격시의 보호 장치 작동기구)에서 찾아 볼 수 있고, 이는 차량의 프레임에 설치된 고정판이 차량의 충돌시에 기동핀을 밀어 주게 되며, 이 핀은 인장 와이어를 당기게 되고 이에 따라 시트 위치 조절 레버를 작동시켜 시트가 후퇴될 수 있도록 하며, 차체 천정의 축수판에 축설된 보호 매트가 회동하여 운전자의 안면을 막아 줌으로써 유리 파편 등로 부터 안면을 보호할 수 있도록 된 것이다.

따라서 차량의 충돌 사고시에 먼저 1차 충격에 의하여 차체의 변형이 발생하고, 차량의 관성에 의하여 승차자 및 시트가 전방으로 움직이는 2차 충격에 의하여 승차자가 1차 충격에 의하여 이미 후퇴된 핸들 사이에 끼어 치사케 되는 통상의 경우와는 달리 시트가 후퇴될 수 있어 시트의 관성에도 불구하고 치명적인 압사 사고는 방지할 수 있게 되고, 안면이 보호되어 인명 피해를 줄일 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

반면에 이 역시 심한 정면 충돌시 발생하는 엄청난 충격 자체를 완화시키기 위한 배려가 전혀 되어 있지 않으므로 그 안전도가 미흡하여 승차자의 신체 손상을 본격적으로 방지하거나 적어도 최소화할 수 있는 방안이 마련되어 있지 않으므로 이에 관한 대책이 절실히 요구되고 있는 실정인 것이다.

본 고안은 이같은 요구에 부응하기 위하여 안출한 것으로 차량의 정면 충돌시 발생하는 1차 충격을 차체 전방에서 흡수하고 차체 및 그 내부의 관성에 의한 2차 충격 역시 차체 전방에서 흡수하여 상기 1, 2차 충격에 의하여 승차자 및 차량의 각종 기관에 가하여지는 충격이 최소화 되도록 하고, 차체 전방은 충격 수수시 변형되었다가 즉시 원상 회복될 수 있도록 함으로써 인체의 손상은 물론 차량의 손상까지도 최소화할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 고안에서는 이를 위하여 승용차의 운전석을 중심으로 이동시키고 그 일측으로 엔진을 설치하여 차량의 전방에 여유공간을 얻은 후 이에 에어백을 설치하고, 이에 당접되는 범퍼 및 전조등, 방향지시등 등을 설치하여서된 차량 전방부가 충격발생시 진퇴되면서 상기 1, 2차 충격을 흡수할 수 있도록 한 것으로 이러한 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 제시된 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 본 고안에 의한 차량을 예시하였으며, 통상의 승용차가 운전석(1)을 좌측 또는 우측으로 편향되게 설치한 것임에 의하여, 본 발명에서는 운전석(1)을 중앙에 설치하고 조수석을 제거하였다.

그 결과 운전석(1)의 양측에는 상당한 여유 공간이 제공되는 것이며, 이에 엔진(2)등을 설치하였고, 운전석(1)의 출입을 위한 도어(3)를 다른 일측에 설치하였으며 그 예를 제4도에 도시하였다.

이와같이 함으로써 차량의 운전석(1) 전방에 설치되어 있던 엔진(2)의 자리는 여유 공간이 되고 이에 본 발명에서의 충격 흡수 시스템이 설치되는 것이다.

제2도에 본 고안에서 사용되는 충격 흡수 시스템의 구체적인 구조를 예시하였으며, 운전석(1) 하방의 차량보디 및 후레임에 다수의 쇽크업소버(4), …, (9)를 설치하여서된 대판(10)을 고정하고 이에 격판(11)을 끼워 쇽크업소버(4), …, (9)일단의 볼트(12)가 격판(11)의 고정공(12)으로 돌출되게 한후 너트(13)로 견고하게 체결하며, 이어서 그 내측으로 통상의 것보다 길이가 긴 복수개의 쇽크업소버(14), (15)를 설치하고, 이에 관통되는 통공(16), (17)을 갖는 에어백(18)을 삽입하며, 이어서 상기 쇽크업소버(14), (15)의 일단이 전면판(19)의 고정공(20), (21)을 관통하여 돌출되도록 하고 너트(22)로 견고하게 고정한후, 전면판(19)은 헤드라이트(23), 방향지시등(24), 범퍼(25), 전방보디(26)등과 일체로 고정하고, 전방보디(26)의 후단(27)이 운전석 전방의 보디(28)의 선단(29)과 교차되도록 하여서된 것이다.

이와같이된 본 고안에 의한 충격 흡수 시스템은 제3도에 도시된 바와같이 평상시 및 주행시에는 운전석(1)전방의 보디 및 후레임에 고정된 대판(10) 및 이에 설치된 쇽크업소버(4), …, (9) 그리고 격판(11)이 에어백(18)의 기본 압력에 의하여 전면판(19)과 일정 거리를 두고 긴장된 상태로 되어 있으며, 더우기, 쇽크업소버(14), (15)에 의하여 일정 거리 만큼이 유지되도록 긴장되어 있으므로, 차량의 주행이나 요동이 발생하더라도 일체의 간격이나 진동을 발생시키지 않아 정숙한 주행이 가능하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 차량의 정면 충돌 사고가 발생하였고, 그 충격이 범퍼(25)에 의하여 흡수, 소진될 정도라면 본 고안에 의한 충격 흡수 시스템은 작동될 필요가 없으므로 에어백(18)은 그 정도의 충격에는 형태가 신축되지 않는 정도의 압력으로 공기가 채워져 있는 것이다.

또한 심한 정면 충돌시에는 그 충격으로 범퍼(25)가 후퇴되고 따라서 정면보디(26) 역시 후퇴되므로 이와 일체로된 전면판(19) 역시 후퇴되는 것이며, 이때 주행중의 관성이나 정차시의 관성으로 인하여 대판(10) 및 쇽크업소버(4), …, (9)에 의하여 차체와 연결된 격판(11)은 현 상태를 유지하거나 오히려 전진하려 하는 것이어서, 결국 에어백(18)은 관성력과 충격력에 의하여 후퇴되려는 전방보디(26)에 의한 힘이 양측에 가하여져 제3b도에 도시된 바와같이 수축되는 것이며, 따라서 충격 에너지 및 관성 에너지를 흡수하게 되는 것이고, 충격 에너지가 소진된 후에는 즉시 에어백(18)은 복원력을 발휘하여 전방보디(26)을 원위치로 밀어 내게 되는 것이며, 이러한 상태를 도시한 것이 제3a도이다.

따라서 심한 정면 충돌을 당하더라도 에어백(18)에 의한 탁월한 충격 흡수 기능으로 인체의 손상이나 차체의 손상을 극소화할 수 있게 되는 것이다.

특히 본 고안에서는 차량의 정면 충돌시에 조향장치, 제동장치엔진등 각종 기관까지도 충격으로부터 보호되는 것이어서 차량의 피해를 극소화할 수 있게 되는 것이다.

아울러 본 고안에서는 에어백(18)에 의한 충격 흡수 기능을 그 내부를 관통하는 쇽크업소버(14), (15)에 의하여 보완함으로써 그 기능을 더욱 향상시킬 수 있음은 물론이며, 그리고 제5도에 보인 바와같이 에어백(18)을 분할 구조로 하여 여러개의 격실(18')을 형성함으로써 충격으로 인하여 하나의 격실(18')이 파열되더라도 다른 격실(18')에 의하여 충격 흡수 기능이 유지되도록 할 수 있고, 제6도에 도시된 바와같이 복층 구조로 함으로써 외측부가 파괴되더라도 내측의 보조 에어백(18')이 팽창하여 충격 흡수 기능이 상실되지 않도록 할 수도 있는것이다.

아울러 전기의 쇽크업소버(4), …, (9)는 차량 충돌 사고시 예상되는 통상적인 충격에는 작동하지 않도록 되어 있으며, 충격력이 에어백(18)에 의한 에너지 흡수 한도를 초과하는 경우에만 신축하도록 설계된 것이어서 에어백(18)에 의한 충격흡수 시스템의 안전도를 보강시켜 주게 되는 것이다.

그러므로 에어백(18)이 완전 파열된 경우에도 격판(11)과 전면판(19)사이의 쇽크업소버(14), (15) 및 이들을 지지하는 쇽크업소버(4), …, (9)에 의하여 에어백(18)에 의한 부드러운 충격 흡수 기능보다는 그 기능 떨어지나 최소한의 안전을 보장할 수 있게 된다.

이와같이하여 본 고안은 차량의 정면 충돌시 발생하는 1차 충격으로 차량을 변형시키지 아니하고 차체 전방에 설치된 에어백이 변형되면서 충격을 흡수하는 것이며, 주행시의 관성이나 정차시의 관성에 의한 차실 및 각종 기관의 충격 역시 에어백에 의하여 흡수하여 충격을 최소화 함으로써 승차자의 안전을 도모하고 각종기관의 손상을 최대한 억제하게 되는 것이므로 귀중한 인명손상이나 재산상의 손실을 감소시켜 줄 수 있게되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차량의 전방에 범퍼(25) 및 헤드라이트(23)등을 설치하여서 된 공지의 것에 있어서, 운전석(1)을 중앙으로 이동시키고 그 일측에 엔진(2)을 설치하여 얻어지는 전방 공간에 에어백(18) 및 그 양측에 격판(11) 및 전면판(19) 그리고 쇽크업소버(14), (15)를 설치하며, 상기 격판(11)과 쇽크업소버(4), …, (9)로 연결된 대판(10)을 보디(28) 및 프레임과 연결하고 상기 전면판(19)과 범퍼(25) 및 헤드라이트(23) 그리고 전방보디(26)를 일체로 체결하여서된 자동차 전방 차체 구조.
2. 제1항에 있어서, 격판(11)과 전면판(19) 사이에 설치된 쇽크업소버(14), (15)와 에어백(18)을 관통하여서된 자동차 전방 차체 구조.
3. 제1항에 있어서, 에어백(18)이 여러개로 분할된 격실(18')로 이루어진 자동차 진방 차체 구조.
4. 제1항에 있어서, 에어백(18)을 복층구조로 하여 그 내부에 보조 에어백(18')을 형성하여서된 자동차 전방 차체 구조.