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KR102194218B1 - 자동차용 범퍼 빔 - Google Patents

자동차용 범퍼 빔 Download PDF

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KR102194218B1
KR102194218B1 KR1020170161942A KR20170161942A KR102194218B1 KR 102194218 B1 KR102194218 B1 KR 102194218B1 KR 1020170161942 A KR1020170161942 A KR 1020170161942A KR 20170161942 A KR20170161942 A KR 20170161942A KR 102194218 B1 KR102194218 B1 KR 102194218B1
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Abstract

저속법규용 범퍼 빔 시스템의 구성품 중 범퍼 빔 제품이 비교적 규제가 강한 국가에서 요구하는 성능 조건을 만족하며, 사출 성형 공법으로 생산 가능하도록 한 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은 자동차 멤버와의 고정을 위한 한쌍의 마운팅부, 전방을 향해 폐쇄되고 후방을 향해 개방되는 단면을 가지고 양 끝단에 상기 한쌍의 마운팅부를 지지하는 지지부, 상기 지지부의 전방에 배치되는 웹, 상기 웹의 후면을 지지하고 상기 지지부의 전면에 지지되어 충돌체가 상기 웹에 충돌됨에 따라 발생되는 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부 및 상기 에너지 흡수부와 상기 한쌍의 마운팅부를 연결하는 에너지 전달부를 포함한다.

Description

자동차용 범퍼 빔{BUMFER BEAM OF VEHICLE}
본 발명은 자동차용 범퍼 빔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체의 전방 및 후방에 설치되어 차체 및 탑승자를 보호할 뿐만 아니라 후드 및 엔진 룸에 장착된 엔진과 각종 기기 등을 보호한 자동차용 범퍼 빔에 관한 것이다
범퍼 빔은 법규저속충돌과 준법규 항목인 손해보험사기관(RCAR, IIHS) 테스트 만족을 요구하고 있다. 또한 법규저속충돌은 자동차 판매 지역에 따라 북미(캐나다), 북미(미국), 내수, 중국, 일반지역으로 구분되고 있으며, 이중 북미지역(캐나다)의 법규저속충돌 요구성능은 기타 법규사항보다 요구강도가 더 높다.
중앙부 타격, 중앙으로부터 300mm 이동위치에서의 타격, 코너부 타격으로 구성된 16인치 및 20인치 펜들럼 시험 및 수직으로 설치된 평면 고정벽으로의 충돌 시험을 실시하고 있으며, 이러한 시험을 1개의 범퍼 빔으로 연속적으로 진행하도록 요구하고 있다.
이러한 요구사항들로 인하여, 북미지역(캐나다) 법규저속충돌 성능을 만족하는 범퍼 빔은 대부분 스틸, 알루미늄, 프레스성형 복합소재로 개발된 제품을 사용하고 있다.
한편, 사출 범퍼빔의 경우 일반적으로 중국, 인도, 브라질 등의 법규 규제가 약한 지역으로 판매가 되고 있으나, 북미 지역의 법규에서 요구하는 연속 성능 시험을 만족하기 힘들다는 한계성을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 저속법규용 범퍼 빔 시스템의 구성품 중 범퍼 빔 제품이 비교적 규제가 강한 국가에서 요구하는 성능 조건을 만족하며, 사출 성형 공법으로 생산 가능하도록 한 자동차용 범퍼 빔을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은 자동차 멤버와의 고정을 위한 한쌍의 마운팅부, 전방을 향해 폐쇄되고 후방을 향해 개방되는 단면을 가지고 양 끝단에 상기 한쌍의 마운팅부를 지지하는 지지부, 상기 지지부의 전방에 배치되는 웹, 상기 웹의 후면을 지지하고 상기 지지부의 전면에 지지되어 충돌체가 상기 웹에 충돌됨에 따라 발생되는 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부 및 상기 에너지 흡수부와 상기 한쌍의 마운팅부를 연결하는 에너지 전달부를 포함한다.
상기 한쌍의 마운팅부, 상기 지지부, 상기 웹, 상기 에너지 흡수부 및 상기 에너지 전달부는 사출 성형되어 일체형으로 이루어질 수 있다.
상기 지지부는 수직 방향으로 배치되는 지지판, 상기 지지판의 상단으로부터 후방으로 연장되는 상부 플랜지, 상기 지지판의 하단으로부터 후방으로 연장되는 하부 플랜지 및 상기 한쌍의 마운팅부의 측벽에 각각 연결되는 한쌍의 측벽을 포함하며, 상기 웹은 판상으로 마련되어 수직 방향으로 배치되고 상기 지지판의 전방에 배치되며, 상기 에너지 흡수부는 판상으로 마련되어 수평 방향으로 배치되고 상기 지지판과 상기 웹을 연결할 수 있다.
상기 자동차용 범퍼 빔은 상기 웹, 상기 에너지 흡수부 및 지지판을 연결하는 이루어지는 상기 제1리브를 더 포함할 수 있다.
상기 자동차용 범퍼 빔은 상기 상부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 하부 플랜지를 연결하는 제2리브를 더 포함할 수 있다.
상기 자동차용 범퍼 빔은 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 배치되고 상기 지지판 및 상기 한쌍의 측벽을 수평 방향으로 연결하는 제3리브를 더 포함할 수 있다.
상기 자동차용 범퍼 빔은 상기 상부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 제3리브를 연결하는 제4리브 및 상기 하부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 제3리브를 연결하는 제5리브를 더 포함할 수 있다.
상기 제3리브는 복수로 마련될 수 있다.
상기 자동차용 범퍼 빔은 상기 지지판 및 상기 복수의 제3리브를 연결하는 제6리브를 더 포함할 수 있다.
상기 웹은 상기 에너지 흡수부의 상측으로 연장되는 상부 웹을 포함할 수 있다.
상기 웹은 상기 에너지 흡수부의 하측으로 연장되는 하부 웹을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은 효율적인 구조로 범퍼 빔의 충돌 에너지 흡수를 유도할 수 있으며, 마운팅부의 손상을 방지하여 범퍼 빔의 파손을 억제하는 데 효과적이며, 연속 충돌시험 조건을 충족시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은 사출 성형 공법에 의해 제조가 가능하므로, 범퍼 빔의 경량화 및 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제8실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다.
마운팅부(10)는 자동차의 프론트 사이드 프레임과 같은 자동차 멤버와의 고정을 위해 마련된다. 마운팅부(10)는 판상으로 마련되어 수직 방향으로 배치될 수 있다. 마운팅부(10)에는 자동차 멤버와의 체결을 위한 체결공(11)이 형성될 수 있다. 자동차 프론트 사이드 프레임과 같은 멤버는 좌, 우 한쌍으로 마련되므로, 마운팅부(10)는 자동차 멤버에 대응하도록 좌, 우 한쌍으로 마련될 수 있다.
지지부(20)는 양 끝단에 한쌍의 마운팅부(10)를 지지한다. 지지부(20)는 지지판(21), 상부 플랜지(22), 하부 플랜지(23) 및 한쌍의 측벽(24)을 포함할 수 있다. 지지판(21)는 중앙부가 전방을 향해 돌출되고 양 끝단부는 중앙부로부터 후방을 향해 만곡되는 형상의 판상으로 마련될 수 있다. 지지판(21)은 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상부 플랜지(22)는 지지판(21)의 상단으로부터 후방으로 연장될 수 있다. 하부 플랜지(23)는 지지판(21)의 하단으로부터 후방으로 연장될 수 있다. 한쌍의 측벽(24)은 지지판(21)의 양 끝단에 배치되어 마운팅부(10)로 연결된다. 따라서 지지부(20)는 전방을 향해 폐쇄되고 후방을 향해 개방되는 단면을 가질 수 있다.
웹(30)은 충돌체와 최초 접촉하는 부위로, 지지판(21)과 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 웹(30)은 충돌체와 최초 접촉에 의한 충돌 에너지가 지지판(21)에 직접 전달되는 것을 방지하기 위하여, 지지부(20)의 전방에 배치될 수 있다.
에너지 흡수부(40)는 판상으로 마련되어 수평 방향으로 배치될 수 있다. 에너지 흡수부(40)는 웹(30)의 후면과 지지부(20)의 전면을 연결할 수 있다. 에너지 흡수부(40)는 충돌체가 웹(30)에 충돌됨에 따라 발생되는 웹(30)으로 전달되는 에너지를 흡수한다.
에너지 전달부(50)는 한쌍으로 마련되며, 한쌍의 에너지 전달부(50)는 에너지 흡수부(40)와 한쌍의 마운팅부(10)의 사이에 각각 배치된다. 에너지 전달부(50)는 에너지 흡수부(40)로 전달된 에너지가 마운팅부(10)에 전달되는 것을 방지한다.
이러한 한쌍의 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)는 사출 성형될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 제 1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 생산성을 향상시킬 수 있으며, 범퍼 빔 전체의 경량화가 가능하다.
이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 범퍼 빔은 충돌체의 최초 충돌시, 웹(30)에 가해지는 에너지를 에너지 흡수부(40)가 흡수하고, 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)의 탄성 또는 소성 변형으로 인한 범퍼 빔의 충돌 에너지 흡수를 유도할 수 있다.
또한 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 범퍼 빔은 에너지 흡수부(40)에 흡수된 충돌 에너지가 에너지 전달부(50)에 의해 마운팅부(10)로 과도한 에너지가 전달되는 것이 방지되어 마운팅부(10)의 손상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 제1실시예에 따른 자동차 범퍼 빔은 낮은 강성으로 인해 범퍼 빔의 파손을 억제하는 데 효과적이며, 연속 충돌시험 조건을 충족시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술된 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔과 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성요소에 대해서는 상술된 설명을 참조하여 이해해야 할 것이다.
제2실시예
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 제1리브(61)를 더 포함할 수 있다.
제1리브(61)는 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 지지판(21)을 연결한다. 이러한 제1리브(61)는 웹(30)과 지지판(21) 사이의 공간을 보강하여 웹(30)에 가해지는 충돌 에너지가 에너지 흡수부(40)에 집중되는 것을 분산시켜 충돌 에너지를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
제3실시예
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 제2리브(62)를 더 포함할 수 있다.
제2리브(62)는 상부 플랜지(22), 지지판(21), 하부 플랜지(23)를 연결한다. 이러한 제2리브(62)는 후방으로 개방된 지지부(20)의 내부공간을 보강하여 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)의 탄성 또는 소성 변형으로 인한 범퍼 빔의 충돌 에너지를 분산시켜 충돌 에너지를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
이러한 제2리브(62)는 복수로 마련되고, 복수의 제2리브(62)는 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)에 직교하며, 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
제4실시예
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 제4실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 복수의 제2리브(62)를 포함하며, 복수의 제2리브(62)는 한쌍의 제2리브(62)가 서로 교차하는 패턴으로 배열될 수 있다.
마찬가지로, 제2리브(62)는 후방으로 개방된 지지부(20)의 내부공간을 보강하여 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)의 탄성 또는 소성 변형으로 인한 범퍼 빔의 충돌 에너지를 분산시켜 충돌 에너지를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
제5실시예
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 제5실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 제3리브(63)를 포함할 수 있다.
제3리브(63)는 지지판(21)과 한쌍의 측벽(24)을 수평 방향으로 연결한다. 이러한 제2리브(62)는 한쌍의 측벽(24) 사이의 공간을 보강하여 차체의 측방에서 발생되는 범퍼 빔의 충돌 에너지를 분산시켜 충돌 에너지를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
제6실시예
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타낸 단면 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 마운팅부(10), 지지부(20), 웹(30), 에너지 흡수부(40) 및 에너지 전달부(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 제3실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 제4리브(64) 및 제5리브(65)를 더 포함할 수 있다. 제4리브(64)는 상부 플랜지(22), 지지판(21) 및 제3리브(63)를 연결한다. 제5리브(65)는 하부 플랜지(23), 지지판(21) 및 제3리브(63)를 연결한다.
제4리브(64)는 제3리브(63)와 상부 플랜지(22) 사이의 공간을 보강하고, 제5리브(65)는 제3리브(63)와 하부 플랜지(23) 사이의 공간을 보강하여 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)의 탄성 또는 소성 변형으로 인한 범퍼 빔의 충돌 에너지를 분산시켜 충돌 에너지를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
상술된 설명에서, 본 발명의 제5실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 하나의 제3리브(63)를 포함하며, 본 발명의 제6실시예에 따른 자동차용 범퍼 빔은 하나의 제3리브(63)에 대응하여 제4리브(64)와 제5리브(65)를 더 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 이를 본 발명의 권리를 한정하는 것으로 해석해서는 안될 것이다. 제3리브(63)의 수는 얼마든지 증가시킬 수 있으며, 제4리브(64)와 제5리브(65)는 제3리브(63)의 수에 대응하여 함께 증가시킬 수 있을 것이다.
한편, 상술된 본 발명의 실시예들에서는 웹(30)이 에너지 흡수부(40)의 상측과 하측으로 모두 연장되는 실시예들에 대해 설명하고, 첨부된 도면에 도시하고 있으나, 도 8에 도시한 바와 같이 웹(30)은 에너지 흡수부(40)의 하측으로만 연장될 수 있으며, 도 9에 도시한 바와 같이 웹(30)은 에너지 흡수부(40)의 상측으로만 연장될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 : 마운팅부 11 : 체결공
20 : 지지부 21 : 지지판
22 : 상부 플랜지 23 : 하부 플랜지
24 : 측벽 30 : 웹
40 : 에너지 흡수부 50 : 에너지 전달부
61 : 제1리브 62 : 제2리브
63 : 제3리브 64 : 제4리브
65 : 제5리브

Claims (11)

  1. 자동차 멤버와의 고정을 위한 한쌍의 마운팅부;
    전방을 향해 폐쇄되고 후방을 향해 개방되는 단면을 가지고 양 끝단에 상기 한쌍의 마운팅부를 지지하는 지지부;
    상기 지지부의 전방에 배치되는 웹;
    상기 웹의 후면을 지지하고 상기 지지부의 전면에 지지되어 충돌체가 상기 웹에 충돌됨에 따라 발생되는 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부;및
    상기 에너지 흡수부와 상기 한쌍의 마운팅부를 연결하는 에너지 전달부;를 포함하며,
    상기 한쌍의 마운팅부, 상기 지지부, 상기 웹, 상기 에너지 흡수부 및 상기 에너지 전달부는 사출 성형되어 일체형으로 이루어지고,
    상기 지지부는
    수직 방향으로 배치되는 지지판;
    상기 지지판의 상단으로부터 후방으로 연장되는 상부 플랜지;
    상기 지지판의 하단으로부터 후방으로 연장되는 하부 플랜지; 및
    상기 한쌍의 마운팅부에 각각 연결되는 한쌍의 측벽을 포함하며,
    상기 웹은 판상으로 마련되어 수직 방향으로 배치되고 상기 지지판의 전방에 배치되며,
    상기 에너지 흡수부는 판상으로 마련되어 수평 방향으로 배치되고 상기 지지판과 상기 웹을 연결하는 자동차용 범퍼 빔.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웹, 상기 에너지 흡수부 및 상기 지지판을 연결하는 제1리브를 더 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 하부 플랜지를 연결하는 제2리브를 더 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 사이에 배치되고 상기 지지판 및 상기 한쌍의 측벽을 수평 방향으로 연결하는 제3리브를 더 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 제3리브를 연결하는 제4리브;및
    상기 하부 플랜지, 상기 지지판 및 상기 제3리브를 연결하는 제5리브;를 더 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제3리브는 복수로 마련되는 자동차용 범퍼 빔.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지판 및 상기 복수의 제3리브를 연결하는 제6리브를 더 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 웹은 상기 에너지 흡수부의 상측으로 연장되는 상부 웹을 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 웹은 상기 에너지 흡수부의 하측으로 연장되는 하부 웹을 포함하는 자동차용 범퍼 빔.
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