KR20020008401A - 충격 흡수 박스 - Google Patents

Abstract

충격을 흡수하는 직사각형 박스(16, 17)는 차량의 두개의 구조적인 각각의 측면 비임(14, 15)과 범퍼 비임(11) 사이에 설치된다. 박스는 디프 드로잉 가공된강철 시트로 만들어지고 측벽들은 변형 가이드(35)를 가지므로 박스는 충돌중에 조절되는 방식으로 변형될 것이다.

Description

충격 흡수 박스{A SHOCK ABSORBING BOX}

근래에, 자동차용 범퍼 비임은 통상 탄성적으로 변형되어지므로써 충격 에너지를 흡수하는데 사용된다. 작은 크기의 자동차에서, 비임은 에너지를 충분하게 흡수하도록 정렬될 수 있다. 큰 크기의 자동차에서는, 에너지 흡수 요소가 자동차의 측면 비임과 범퍼 비임 사이에서 정렬되어질 필요가 있다. 독일 공개공보 제 19537186-A 호에서는 이러한 요소가 디프 드로잉 가공된(deep drawn) 직사각형 박스 형태로 개시된다. 미국특허 3,998,485-A호에서는 자동차의 측면 비임의 신장량을 따라 원형의 단차진 튜브를 개시한다.

본 발명은 범퍼 비임과 차량 몸체 사이에 설치되며, 저면부와 측벽부 및 플랜지를 갖는 디프 드로잉 가공된(deep drawn) 직사각 개방형 충격 흡수 박스에 관한 것이다.

도 1은 충격 흡수 설치 박스의 투사도,

도 2는 도 1에 도시된 박스를 도 3의 화살표 2-2를 따라 도시한 것,

도 3은 도 1과 도 2에 도시된 설치 요소를 도 2의 3-3선을 따라 절개한 단면도,

도 4는 도 1과 도 2에 도시된 종류의 설치 박스에 의하여 차량의 측면 비임에 설치된 범퍼 비임의 상부 평면도,

도 5와 도 6은 도 3과 도 4에 도시된 설치 박스가 다소 변형된 모양의 서로 수직인 두개의 단면도.

본 발명의 목적은 범퍼 비임과 차량 몸체 사이에 상당히 짧은 충격 흡수 요소를 제공하는 것인데, 여기에서 요소는 큰 에너지를 흡수시키며 충돌중 변형되는 동안에 크고 상당한 저항력도 가질 수 있다.

이러한 목적은 개구부에서 측면 플랜지를 갖는 디프 드로잉 가공된(deepdrawn) 직사각 개방형 박스의 형태인 요소의 측면에 있어서, 저면부에 인접한 측면의 측벽부의 하나의 부품 및 플랜지에 인접한 측면의 측벽부의 하나의 부품들이 서로 상이한 경사를 가져서 박스의 각각의 측벽부의 두개의 부품들 사이에 변형 가이드가 형성되는 요소의 측면의 원리로서 달성된다. 이러한 목적을 위하여, 본 발명은 청구범위에서 언급된 주어진 특징을 갖는다.

본 발명의 실시예로서 충격 흡수 박사르 도시한 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다.

도 4에서는 시트형 강재(sheet steel)를 바우로 형성시킨(bow-formed) 범퍼 비임을 도시한다. 이는 차량의 구조적 측면 비임(14, 15)에 인접한 두개의 평편한 설치 영역(12, 13)을 갖는다. 측면 비임(14, 15)과 설치 영역(12, 13) 사이에는 범퍼 비임이 측면 비임에 설치되기 위한 매개체로서 두개의 설치 요소(16, 17)가 있다. 이러한 설치 요소는 도 1 내지 도 3에 도시된다. 요소는 시트형 강재가 일체형으로 디프 드로잉 가공된(deep drawn) 박스로 구성되며, 이는 저면부(22)와 4개의 측벽부(23)와, 그리고 플랜지(24)를 갖는다. 저면부(22)는 중심 홀(25)을 가지고, 범퍼 비임의 설치 영역(12, 13)은 대응 홀을 가지므로, 박스는 스크류 및 너트와 같은 고정구에 의해 범퍼 비임에 설치될 수 있다. 박스의 플랜지(24)는 4개의 홀(28, 29, 30, 31)들을 가지며 측면 비임의 단부는 대응 홀이 구비된 플랜지 또는 플래이트(32, 33)를 가지므로 박스(16, 17)는 스크류 및 너트와 같은 고정구에 의해 측면 비임(14, 15)에 고정될 수 있다. 적절하게, 박스는 고 탄소 냉간 성형 강재(high carbon cold forming steel)로 디프 드로잉 가공되어질 수 있어 설치물없이 수행될 수 없는 경화 처리와 같은 성형 이후의 경화가 되어질 필요가 없으므로 값비싼 비용이 소요되는 작업이 필요 없다.

박스(16, 17)는 둥근 모서리를 가진 직사각형이며 저면을 향해 약간 테이퍼져 있다. 4개의 측벽부(23)는 저면부에 인접한 하나의 부품(37) 및 플랜지에 인접한 하나의 부품(36)을 포함하여 구성되고, 두개의 부품(36, 37)들은 박스의 중심선에 대하여 서로 상이한 경사를 가지므로 두개의 부품이 만나는 라인(35)에 둔각을 형성하여 벽부는 오목해진다. 두개의 벽부의 부품(36, 37) 사이의 라인(35)은 박스가 하중을 받게 될 때 굽혀지기 위한 가이드를 형성하며, 이는 후술할 것이다. 플랜지에 인접한 측벽 부품(36)은 바람직하게는 저면부에 인접한 측벽 부품(37)보다 짧아야 하고, 특징적으로 전체 벽부의 1/3보다 작게 한다. 측벽 부품(36, 37)은 바람직하게는 도시된 바와 같이 평편하거나 또는 실질적으로 평판이다.

자동차가 충돌시에, 범퍼 비임(11)이 우선 변형되어야 하며, 다음으로 설치 요소 즉, 박스(16, 17)가 변형되어야 한다. 그리하여, 만일 하중이 심한 경우, 하중은 측면 비임(14, 15)에 가해진다. 라인(35)은 굽혀지기 위한 가이드를 형성하여 측벽부(23)가 이러한 라인에서 굽혀지므로 부품(36)은 측면 비임(14, 15)의 단부 플레이트에 대하여 정지할 때까지 도 3의 안쪽과 위쪽을 향해 회전한다. 그리하여 측벽부의 부품(37)은 부드러운 S형을 가지며 내측으로 경사진다. 상부 부품(36)의 모서리는 한번 이상 접혀진다. 그리하여, 라인(35)에서의 초기 굽힘은 박스의 중심을 향해 안쪽으로 롤링(roll)될 것이며 모서리는 몇개의 접힘으로 연속하여 접혀진다. 이러한 동작 패턴은 에너지 흡수의 측면에서 효과적인데, 그 이유는 재질의 많은 부분이 소성적으로 변형되므로써 에너지를 흡수하기 때문이다. 저항력은 끊이지 않고 전체적인 변형동안 꽤 일정할 것이며, 저항력은 소성 변형이 개시되기 전에 탄성적인 변형의 종결 시점까지 끊이지 않는다. 그러므로 변형에 관련된 저항력의 곡선은 바람직하게는 상당히 평편하게 되지만 변형에 대한 유효 거리가 짧을 때 이루기 어렵다.

굽힘(35)을 위한 가이드가 없는 박스에서, 소성 변형전의 저항력은 매우 높지만, 전체적인 에너지 흡수는 매우 낮다.

도 5와 도 6은 변형된 박스를 도시한다. 두개의 대향된 측벽부(23)는 도 5에 도시된 바와 같이 오목하지만, 다른 두개의 측벽부(26)는 도 6에 도시된 바와 같이 볼록하다. 이러한 변형된 설계는 더욱 커진 전체 에너지 흡수를 제공하는데 , 이는모서리의 접힘이 더욱 효과적이기 때문이다.

Claims (6)

1. 범퍼 비임과 차량 몸체 사이에 설치되며, 저면부(22), 측벽부(23, 26) 및 플랜지(24)를 갖는 디프 드로잉 가공된 직사각 개방형 충격 흡수 박스에 있어서,

   상기 측벽부(23, 26)는 상기 저면부(22)에 인접한 하나의 부품(37) 및 상기 플랜지(24)에 인접한 하나의 부품(36)을 포함하고 있고, 상기 두개의 부품들이 서로 상이한 경사를 가져서 상기 두개의 부품들 사이에 변형 가이드(35)가 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지(24)에 인접한 상기 부품(36)이 상기 저면부(22)에 인접한 상기 부품(37)보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 4개의 모든 상기 측벽부(23)는 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 두개의 대향된 상기 측벽부(23)는 오목한 형상이고, 다른 두개의 상기 측벽부(26)는 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.
5. 제 1 항 또는 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지(24)는 상기 차량 몸체의 구조적인 측면 비임(14, 15)에 고정되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 플랜지(24)는 상기 측면 비임(14, 15)의 단부 플레이트(32, 33)에 고정되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 박스.