KR101063193B1 - 트럭의 전방침입 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트럭 전방에 설치되는 가드 및 스테이 형상의 최적화를 통해 충격 흡수력을 강화하여 하중에 견디는 강성을 증대시키고, 중량과 원가 부담을 낮추며, 장치의 모듈화의 합리화를 통해 조립 작업성과 안정성을 제고한 트럭의 전방 침입 방지장치를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 샤시 프레임과, 상기 샤시 프레임의 전단에 위치하여 전방으로부터 가해지는 충격력을 받아내도록 차량의 전방에 설치되는 가드와, 상기 가드를 상기 샤시 프레임에 접속하는 스테이를 포함하는 트럭의 전방 침입 방지장치에 있어서, 상기 스테이는 중공의 사각 단면 형상으로 형성하며, 상기 스테이의 하단은 상기 가드를 지지하도록 설치하고 상단은 상기 샤시 프레임 측에 복수개의 볼트로 고정 장착하는 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.

트럭의 전방 침입 방지장치, 가드, 폐단면

Description

트럭의 전방침입 방지장치{Dash panel device of vehicle}

본 발명은 트럭의 전방침입 방지장치에 관한 것이며, 상세하게는 대형트럭과 승용차 등의 충돌시 승용차 등이 트럭의 전방 하방으로 침입되는 것을 방지하는 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차의 최대제동력은 자동차의 질량(m) 또는 중량(G)과 타이어와 노면간의 점착마찰계수(μH)의 곱으로 표시하고, 필요제동력은 속도의 제곱에 비례하여 산출된다.

따라서 대형 트럭은 질량 또는 중량이 매우 크기 때문에 브레이크 장치도 질량에 비례하여 커질 수밖에 없으며, 이 같은 브레이크장치는 휠에 설치함과 동시에 휠에 브레이크 장치를 설치할 때 그 제동열의 방출을 양호하게 하기 위하여 충분한 공간을 확보하여야 함으로 휠의 직경이 커지는 등의 이유에 의하여 사이드 멤버의 전단에 스테이로 고정하는 프론트 범퍼의 지상고가 높아지게 된다.

상기와 같이 대형트럭의 프론트 범퍼의 지상고가 높아지면 어프로치 앵글도 커짐으로 대형트럭과 승용차 또는 본네트형 소형버스ㆍ트럭(이하 승용차라 함)의 충돌시 승용차가 트럭의 전방하방으로 침입함으로써 운전석 및 동승자석 탑승자의 상해치가 커지고, 재산상 손해가 막대하게 되는 것이다.

한편 상기한 탑승자의 상해치가 커지고 재산상 손해가 막대한 점을 시정하기 위하여, 특히 유럽에서는 전방충돌시 승용차가 트럭의 하부로 침입하는 것을 방지하기 위해 ECE R93 규정을 제정하여 2003년 08월부터 FUPD(Front Underrun Protection Device;전방침입 방지장치) 장치를 모든 트럭에 설치하도록 의무화하고 있는바, 상기 침입방지장치는 범퍼를 사이드 멤버에 고정하는 스테이에 보호멤버를 별개의 브라켓으로 고정하는 것과, 프론트 범퍼의 내부에 설치한 로워 보강부재에 보호부재를 별개의 브라켓으로 고정하는 것이 알려졌다.

그러나 상기한 통상적 구조의 침입방지장치는 보호부재를 스테이 또는 로워 보강부재에 결합한 것임으로 그 결합강성이 취약하여 승용차와 그 탑승자의 보호가 미흡하고, 또한 프론트 범퍼와 보호부재를 각각 별도로 결합할 경우 작업공간이 협소하여 작업공수가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이 같은 점을 감안하여 본 출원인은 한국등록특허공보 10-0624533호를 통해 보호부재의 결합 강성을 양호하게 하고, 작업공수를 절감할 수 있도록 한 트럭의 전방침입 방지장치를 제안한 바 있다.

상기한 선발명은 도5에 도시하는 것과 같이 사이드 멤버(10)와; 상기 사이드 멤버(10)의 전단에 위치한 프론트 범퍼(20)와; 브라켓본체(31)의 상부에 상부지지판(32,33)을, 하부에 하부지지판(34,35)을 형성하여, 상기 상부지지판(32,33)을 상 기 사이드 멤버(10)의 전방에 고정한 브라켓(30)과; 상기 하부지지판(34,35)에, 상기 프론트 범퍼(20)의 하단과 일정간격이 유지되게 고정한 보호부재(40)로 구성한 것이다.

이와 같은 구조의 본 출원인에 의한 선 특허발명은 강성이 큰 사이드 멤버(10)의 전방에 브라켓(30)의 상부지지판(32,33)을 결합하고, 브라켓(30)의 하부지지판(34,35)에 보호부재(40)를 결합하여서 보호부재(40)의 결합강성을 대폭 증대하였음으로 승용차가 트럭의 보호부재(40)에 충돌될 때 전방하방으로 침입하는 것을 양호하게 방지할 수 있기 때문에 탑승자의 상해치를 줄이고, 재산상의 손해를 절감할 수 있게 되어 있다.

그리고 프론트 범퍼(20)의 하방에 보호부재(40)를 설치할 때 브라켓(30)의 상부는 사이드 멤버(10)의 전방에 결합한 후 브라켓(30)의 하부에 보호부재(40)를 결합함으로 작업공간의 확보가 용이하기 때문에 작업공수를 절감하여 원가를 절감할 수 있게 구성되어 있다.

또 다른 FUPD 장치(50)의 예로는 벤즈(BENZ) 차량에 적용된 장치를 들 수 있는 데, 이는 도6에 도시하는 것과 같이 사각 단면의 가드(51)에 두께 5T의 철판을 프레스 성형한 스테이(52)로 샤시 프레임(53)에 단순 장착하고, 여기에 범퍼를 커버링한 구조이다.

또 다른 실용화된 FUPD 장치(60)의 예로는 스카니아(SCANIA) 차량에 적용하고 있는 방식을 들 수 있는 데, 이는 도7에 도시하는 것과 같이 사각 단면 가드(61)에 주물로 제작한 스테이(62)와, 역시 주물 제작된 캡 힌지 브라켓(63)을 사 용하여 샤시 프레임(64)에 장착한 후 범퍼 커버를 가드(61)에 장착하여 범퍼 안쪽에 FUPD 장치를 은닉하고 있다.

그런데 FUPD 장치는 대형 트럭의 경우 16톤의 큰 하중을 가하는 강도 시험을 통과해야 하므로, 가드의 강성이 높은 하중을 견딜 수 있을 만큼 충분하고 스테이 강도 또한 강도가 높아야만 강도시험에 합격할 수 있다.

여기서 상기한 벤즈 방식은 시험 하중(16톤)의 인가시 도 6에서와 같이 가드(51)가 점선 도시와 같이 변형되면서 뒤로 밀리게 되고, 이 하중은 프레스 제작된 스테이(52)가 받게 되는 데, 이때 스테이(52)는 형상의 변형이 생기면서 하중을 다시 샤시 프레임(53)에 전달하게 됨으로, 샤시 프레임(53)에의 충격력 전달을 최소화하기 위해서는 가드(51) 및 스테이(52)가 충분한 강성을 확보하고 충격을 흡수할 수 있는 구조를 가져야 하기 때문에 이를 위해 종래의 경우 고인장 강도의 판재나 주물로 가드(51) 및 스테이(52)를 제작해야 하고 또 두껍고 크게 만들어야 하므로 중량과 원가가 증대되는 문제가 있었다.

또한 상기 도7에 도시한 스카니아 방식의 경우 가드(61)와 샤시 프레임(64)이 장착 스테이(62)와 캡 힌지 브라켓(63)을 통해 연결되는 구조로서, 장착 스테이(62)는 주물로 주조되는 관계로 재질의 특성상 강도는 높으나 인성이 매우 취약하여 충격을 받으면 변형 없이 바로 깨지는 특성이 있어, 이를 방지하기 위해 스테이의 두께 및 형상을 더욱 키워야 함으로 중량 및 원가 부담이 큰 문제가 있었다.

한편, 도5에 도시한 본 출원인에 의한 선 발명 역시 브라켓(30,스테이)의 강성을 증대시키기 위하여 단면 구조에 있어 리브를 복잡하게 돌출시켜 형성하고 있 는 데, 이 같이 단면 계수를 높이기 위한 복잡한 단면 구조의 채용으로 인해 스테이(브라켓)를 주물 제작에 의존하게 되는바, 주물 제작품은 취성이 커서 잘 깨지기 때문에 잘 깨지지 않도록 스테이를 과도하게 두껍고 크게 제작하게 됨으로써 중량과 원가가 증대되며, 이로써 연비를 나쁘게 만들고, 축 중량을 증대시켜 화물의 적재량을 감소시키는 결과를 초래하였다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서, 그의 목적으로 하는 것은 가드 및 스테이 형상의 최적화를 통해 충격 흡수력을 강화하여 하중에 견디는 강성을 증대시키고, 중량과 원가 부담을 낮추며, 장치의 모듈화의 합리화를 통해 조립 작업성과 안정성을 제고한 트럭의 전방 침입 방지장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 제공하기 위하여 본 발명은 샤시 프레임과, 상기 샤시 프레임의 전단에 위치하여 전방으로부터 가해지는 충격력을 받아내도록 차량의 전방에 설치되는 가드와, 상기 가드를 상기 샤시 프레임에 접속하는 스테이를 포함하는 트럭의 전방 침입 방지장치에 있어서, 상기 스테이는 중공의 사각 단면 형상으로 형성하며, 상기 스테이의 하단은 상기 가드를 지지하도록 설치하고 상단은 상기 샤시 프레임 측에 복수개의 볼트로 고정 장착하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 스테이는 상광하협한 형상인 것을 특징으로 한다.

또 상기 스테이의 상하부는 만곡진 경사부로 연결된 것을 특징으로 한다.

또 상기 샤시 프레임에는 캡 힌지 브라켓이 볼팅에 의해 고정되며, 상기 스테이는 상기 캡 힌지 브라켓을 개재하여 상기 샤시 프레임 측에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기 가드는 가로 바와 세로 바가 격자 형상을 이루도 록 형성된 그릴 스텝부를 개재하여 상기 캡 힌지 브라켓에 지지되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 스테이의 하단은 상기 가드의 배면에 돌출한 2개의 고정부 사이에 협지되도록 고정된 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 범퍼 커버에 가해진 충격력은 1차로 속이 빈 중공의 4각 폐단면 형상인 가드를 통해 흡수된 후, 2차적으로 스테이에 전달되는 하중은 속이 빈 폐단면 형상인 중공 스테이가 외팔보의 고정 지지점인 체결볼트를 축으로 회전하면서 우그러지게 되어 스테이를 통해 2차로 충격이 흡수되게 되어 있으며, 또 스테이가 단면 계수가 큰 중공형이어서 충격 흡수 효과가 높은 것에 비해 상대적으로 중량을 가볍게 만드는 것이 가능하여 원가 절감 및 연비 측면에서 유리하며, 캡 힌지 브라켓과 연결된 그릴 스테이를 장착하고 있어 차량 전면부의 작업성이 증대되는 효과가 있고, 전면부 전체를 하나의 시스템으로 보아 FUPD 구조를 설계함으로써 전면부 구조가 모듈화 및 합리화 하는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치를 전방측에서 보아 나타낸 사시도이며, 도2는 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치를 후방측에서 보아 나타낸 사시도이며, 도3은 트럭의 전방 충돌 시 가드에 의해 본 발명의 스테이가 뒤로 밀리면서 우그려져 충격을 흡수하는 상태를 보여주는 도면이며, 도4는 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치에 그릴 스텝부를 설치한 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 트럭 전방 침입 방지장치(70)는 전방으로 속이 빈 중공의 폐단면 형상(4각 단면 형상)인 가드(71)가 구비되고, 상기 가드(71)의 후방으로 차체의 길이 방향을 따라 서로 간격을 두고 나란하게 2개의 샤시 프레임(72)이 설치되어지며, 상기 가드(71)와 샤시 프레임(72)은 스테이(73)에 의해 연결되게 접속되어 있다.

상기 스테이(73)는 상기 가드(71)와 마찬가지로 속이 빈 중공의 사각 단면 형상, 바람직하기는 차체의 전후 방향으로 길이가 긴 직사각형 단면 형상인 것이 단면 계수를 높여 강도를 크게 함으로써 구조가 단순하여 제작이 쉽고 중량을 낮출 수 있다는 측면에서 바람직하다.

그리고 상기 스테이(73)는 상광하협한 형상으로서 넓은 상부단면과 좁은 하부단면 사이는 그의 전면을 만곡진 경사부(74)로 이어지도록 형성하며, 상기 스테이(73)의 상부는 복수개의 볼트(75)를 사용하여 상기 샤시 프레임(72) 측에 직접 접속하거나 또는 도시하는 것처럼 캡 힌지 브라켓(76)을 사용하여 샤시 프레임(72)에 접속하며, 이에 따라 상기 캡 힌지 브라켓(76)은 복수개의 볼트(77)를 사용하여 상단부가 상기 샤시 프레임(72)측에 고정되며, 상시 스테이(73)의 상단은 복수개의 볼트(75)로서 상기 캡 힌지 브라켓(76)의 하측에 고정 접속되며, 또 상기 스테 이(73)의 하단부 자유단의 양측면은 상기 가드(71)의 배면으로부터 돌출된 좌우 2개의 고정부(78) 사이에 협지되어 고정된 구조로 되어 있다.

한편, 상기 캡 힌지 브라켓(76)에는 고정을 위한 별도 고정바(79)를 통해 가로 바와 세로 바가 서로 격자를 이루도록 제작된 그릴 스텝부(80)가 상기 가드(71)와의 사이를 연결하도록 수평으로 설치되어 있다.

이와 같은 본 발명은 트럭 전방의 범퍼에 충격 하중이 가해지면 먼저 폐단면의 가드(71)가 후방으로 밀리면서 충격을 1차로 흡수하며, 가드(71)가 후방으로 밀리게 되면 가드(71)의 후방에서 가드(71)를 지지하고 있는 스테이(73)가 뒤로 밀리게 되며, 이때 외팔보 형상인 스테이(73)가 볼트(75) 고정부를 기점으로 하여 회동 운동하면서 우그러들어 2차로 충격을 흡수하게 되는 데, 종래와 달리 단면 계수가 높은 폐단면 구조이어서 강도가 크고 우그러드는 변형량이 많아 그만큼 충격 흡수 능력이 커져 샤시 프레임(72) 측에 전달하는 충격을 최소화시킬 수 있다.

도1은 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치를 전방측에서 보아 나타낸 사시도이며,

도2는 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치를 후방측에서 보아 나타낸 사시도이며,

도3은 트럭의 전방 충돌 시 가드에 의해 본 발명의 스테이가 뒤로 밀리면서 우그려져 충격을 흡수하는 상태를 보여주는 도면이며,

도4는 본 발명에 의한 트럭의 전방침입 방지장치에 그릴 스텝부를 설치한 상태를 나타낸 도면이며,

도5 내지 도7은 종래 기술을 설명하는 도면이다.

* 도면의 주요 부호의 설명

70:전방 침입 방지장치 71:가드

72:샤시 프레임 73:스테이

74:만곡진 경사부 75:볼트

76:캡 힌지 브라켓 77:볼트

78:고정부 79:고정바

80:그릴 스텝부

Claims (6)

1. 샤시 프레임과, 상기 샤시 프레임의 전단에 위치하여 전방으로부터 가해지는 충격력을 받아내도록 차량의 전방에 설치되는 가드와, 상기 가드를 상기 샤시 프레임에 접속하는 스테이를 포함하는 트럭의 전방 침입 방지장치에 있어서, 상기 스테이는 중공의 사각 단면 형상으로 형성하며, 상기 스테이의 하단은 상기 가드에 의해 지지되게 설치하고 상단은 상기 샤시 프레임 측에 복수개의 볼트로 고정 장착하는 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스테이는 상광하협한 형상인 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스테이의 상하부는 만곡진 경사부로 연결된 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 샤시 프레임에는 캡 힌지 브라켓이 볼팅에 의해 고정되며, 상기 스테이는 상기 캡 힌지 브라켓을 개재하여 상기 샤시 프레임 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가드는 가로 바와 세로 바가 격자 형상을 이루도록 형성된 그릴 스텝부를 개재하여 상기 캡 힌지 브라켓에 지지되게 설치되는 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스테이의 하단은 상기 가드의 배면에 돌출한 2개의 고정부 사이에 협지되도록 고정된 것을 특징으로 하는 트럭의 전방 침입 방지장치.

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