JP5636076B2 - バンパービームアセンブリシステム - Google Patents

Description

本発明は、バンパービームアセンブリシステムに関する。

バンパービームアセンブリは車両の低速衝突の際車体を保護する機能性部品を意味するものであって、通常バンパービームとステイで構成される。この場合、衝突エネルギーの大部分はバンパービームによって吸収され、残りの一部はステイによって吸収される。即ち、直接衝突が行われるバンパービームが１次的に衝撃エネルギーを吸収し、このようなバンパービームと車体を連結してバンパービームを支持するステイが２次的に衝撃エネルギーを吸収するのである。

上述したように構成されるバンパービームアセンブリの要求性能は、低速衝突法規試験と損害保険協会（ＩＩＨＳ，ＲＣＡＲ）で実施する修理費評価衝突試験の２つで大別される。特に、損害保険協会で実施する低速衝突試験は、低速衝突の後修理費を評価して保険料策定の基準として使用するため、自動車の販売量に大きな影響を及ぼす。よって、大部分の自動車製造会社は損害保険協会で実施する修理費評価（商品性評価）を考慮して初期設計の際から修理費を少なく所要するバンパービームアセンブリを開発するために刻苦の努力を注いでいる。

それに関して、ＩＩＨＳ（米国高速道路安全保険協会）は、バンパーダミーを利用して車両バンパーの中央部と全幅の１５％のみをオフセットした後、１０ＫＰＨ，５ＫＰＨで低速衝突テストを実施して修理費を策定し、マスコミに公布している。参考までに、図１にそのようなＩＩＨＳの低速衝突試験の結果を例示した（”Bumper evaluations: Midsize luxury”、［２０１３年８月１９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.iihs.org/ratings/bumpersbycategory.aspx?SeriesName=Midsize luxury&IncludeEarlierModels=False＞）。一般に、性能が優秀なバンパービームの場合、ＩＩＨＳテストの後車体は損傷されず、バンパービームアセンブリとバンパーカバーアセンブリを交換する程度で修理費用が発生する。

一方、最近では燃費改善のために低重量、高性能のプラスチック複合素材のバンパービームを広く適用している。プラスチック複合素材はスチールより軽いため車両の燃費改善には効果的だが、スチールに比べ高価であるため損害保険協会で実施する修理費評価では高い交換費用によって低調な結果を示すしかない。また、プラスチック複合素材のバンパービームは圧縮成形工法で高強度を具現しているが、成形工法上バンパービームの両端の強度が弱くならざるを得ないなめ、ＩＩＨＳ １５％ ＯＦＦＳＥＴ ＴＥＳＴで破損ビームと変形されたステイを全て交換しなければならないという結果を得ている。

詳しくは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６などには多様な形態のバンパービームアセンブリが開示されている。しかし、上述した従来技術はその殆どが図２に示したように単に通常的なスチールビーム又はプラスチック複合素材のビームの形態で構成され、車両用圧出クラッシュボックスがバンパービームの後ろに配置されているためＩＩＨＳ １５％ ＯＦＦＳＥＴ ＴＥＳＴでバンパービームが先に衝突して破損された後、ステイ又はクラッシュボックスも一緒に変形されるか破損されることで結局バンパービームアセンブリ全体に対する交換費用が発生するという問題点がある。

韓国公開特許第１０−２０１０−０００８９７８号公報 韓国公開特許第１０−２０１１−００２３６０１号公報 韓国公開特許第１０−２００８−００６５８１６号公報 韓国公開特許第１０−２０１１−００３５７０４号公報 韓国公開特許第１０−２００９−０１３２９８０号公報 韓国公開特許第１０−２０１３−００５６４７２号公報

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、低速衝突の際部品交換などに所要される修理費を節減してＩＩＨＳ １５％ ＯＦＦＳＥＴ ＴＥＳＴを充足するバンパービームアセンブリシステムを提供することにその目的がある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、バンパービームと、前記バンパービームを車両に連結するステイと、を含むバンパービームアセンブリシステムにおいて、前記ステイは、前記バンパービームの両側に交換可能に結合されて前記バンパービームのコーナー部を占有することを特徴とするバンパービームアセンブリシステムが提供される。

前記ステイは、バケット構造体又は隔壁構造体であってもよい。

前記バケット構造体は、車体と結合される車体組立部と、前記車体組立部の一側に形成され、前記バンパービームのコーナー部を構成する第１側壁と、前記車体組立部の他側に形成される第２側壁と、前記車体組立部と、前記第１側壁及び前記第２側壁からフランジ状で延長されて前記バンパービームと結合されるバンパービーム組立部と、を含んで構成されてもよい。

前記隔壁構造体は、前記バンパービームの後端に結合される第１外壁と、前記第１外壁の一側に形成され、前記バンパービームのコーナー部を構成する第２外壁と、前記第１外壁の他側に形成される第３外壁と、前記第２外壁と前記第３外壁を連結して車体に結合される第４外壁と、前記第1外壁と前記第４外壁との間を垂直に連結する少なくとも一つ以上の隔壁と、を含んで構成されてもよい。

前記ステイは、スチールや熱可塑性又は熱硬化性複合素材で形成されてもよい。

前記複合素材は、合成樹脂とグラスファイバーで構成されてプレス成形されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、バンパービームの両端端部にステイが分離可能に設置されてコーナー部の衝突の際損傷されたステイのみを交換するように構成されることで、修理費を大幅に節減することができる。

ＩＩＨＳの低速衝突試験の結果を例示する図である。 従来技術によるスチールバンパービームアセンブリのプラスチック複合素材バンパービームアセンブリをそれぞれ示す図である。 本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの分解斜視図である。 本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの正面図である。 本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの平面図である。 本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムのステイを示す図である。 本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの斜視図である。 本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの正面図である。 本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの平面図である。 本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムのステイを示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの分解斜視図であり、図４は本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの正面図であり、図５は本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの平面図である。

図３乃至図５に示したように、本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステム１００はバンパービーム１１０とステイ１２０を含むが、バンパービーム１１０の長さを縮小し、縮小された部分にステイ１２０を適用したことにその技術的特徴があるため、以下では各構成についてより詳細に説明する。

バンパービーム１１０は車両の前面衝突の際の衝撃を吸収するためのものであって、ステイ１２０によって車体と連結され、プラスチック複合素材を圧縮成形して製造されてもよい。一方、本発明ではバンパービーム１１０の長さ（Ｌ）が上述したように従来技術に比べ短く構成されるが、より詳しくは図５に示したようにＩＩＨＳ ＣＯＲＮＥＲ ＢＵＭＰＥＲ ＤＵＭＭＹ ＴＥＳＴでバリア（ＢＡＲＲＩＥＲ）３００とオーバーラップ（ＯＶＥＲＬＡＰ）されないように衝突位置と間隔（Ｇ）を考慮して決定される。

ステイ１２０は車両のコーナー部が衝突する際の衝撃を吸収するためのものであって、バンパービーム１１０に締結具１３０を利用して結合される。本発明ではステイ１２０がバンパービーム１１０の両側端部を占有することをその技術的特徴とする。即ち、バンパービーム１１０で長さが縮小された部分にステイ１２０を配置し、コーナー部の低速衝突の際損傷されたステイ１２０のみを分離して交換可能に構成することで、修理費を大幅に節減するのである。以下、図面を参照してステイ１２０の構造についてより詳細に説明する。

図６は、本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムのステイを示す図である。

図６を追加に参照して説明すると、ステイ１２０はおおよそコの字のような断面構造を有して車体に結合される車体組立部１２１と、車体組立部１２１の一側に形成されてバンパービーム１１０のコーナー部を構成する第１側壁１２２と、車体組立部１２１の他側に形成される第２側壁１２３と、車体組立部１２１、第１側壁１２２、第２側壁１２３からフランジ状に延長形成されてバンパービーム１１０と結合されるバンパービーム組立部１２４と、を含んで構成される。

即ち、本発明でステイ１２０は一側が開口されて内側に空き空間が形成されたバケット（Ｂｕｃｋｅｔ）状に設計されることで、空き空間にバンパービーム１１０が挿入されて互いに締結された状態で車体と接合されたまま組み立てられるように構成されたものである。

この場合、第１側壁１２２はＩＩＨＳ ＣＯＲＮＥＲ ＢＵＭＰＥＲ ＤＵＭＭＹ ＴＥＳＴでのオーバーラップ量（車両全幅の１５％）を考慮して車体組立部１２１と一定な角度（θ１）を有し、第２側壁１２３も同じくＩＩＨＳ ＣＯＲＮＥＲ ＢＵＭＰＥＲ ＤＵＭＭＹ ＴＥＳＴを考慮して車体組立部１２１と適切な角度（θ２）を有することが好ましい。

一方、ステイ１２０はスチール素材を利用してプレスドローイング成形するか、プラスチック複合素材を利用してプレス圧縮成形する方式で製造されてもよい。但し、現在販売されている車両の殆どはパッケージ空間（ＰＡＣＫＡＧＥ ＳＰＡＣＥ）が大きく、ディップドローイング（ＤＥＥＰ ＤＲＡＷＩＮＧ）が必要なスチール素材の成形限界のため適用が難しい場合が多い。よって、このような場合には成形が容易なプラスチック複合素材を利用することが好ましく、それによって形状具現の限界を克服し、軽量化を介した燃費改善効果も得られる。この場合、前記プラスチック複合素材としては熱可塑性複合素材及び熱硬化性複合素材を全て使用してもよく、合成樹脂とグラスファイバーを含んで構成されることが好ましい。

これまで本発明の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムについて説明した。以下では、本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムについて図面を参照して説明する。

図７は本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの斜視図であり、図８は本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの正面図であり、図９は本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムの平面図である。

図７乃至図９に示したように、本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステム２００は上述した実施例と同じくバンパービーム２１０とステイ２２０を含むが、ステイ２２０の構造が相異なることをその差とするため、以下ではステイ２２０について図面を参照してより詳細に説明する。

図１０は、本発明の他の好ましい実施例によるバンパービームアセンブリシステムのステイを示す図である。

図１０を追加に参照して説明すると、ステイ２２０は多数の外壁２２１，２２２，２２３，２２４と、隔壁２２５，２２６を含む隔壁構造体で構成されてもよい。

詳しくは、外壁２２１，２２２，２２３，３３４はバンパービーム２１０の後端に結合される第１外壁２２１と、第１外壁２２１の一側に形成されてバンパービーム２１０のコーナー部を構成する第２外壁２２２と、第１外壁２２１の他側に形成される第３外壁２２３と、第２外壁２２２と第３外壁２２３を連結して車体に結合される第４外壁２２４で形成されて内部に空間を形成し、隔壁２２５，２２６は第１外壁２２１と第４外壁２２４との間に一定な間隔で垂直に形成されて支持力を提供する。

この場合、第２側壁２２２はＩＩＨＳ ＣＯＲＮＥＲ ＢＵＭＰＥＲ ＤＵＭＭＹ ＴＥＳＴでのオーバーラップ量（車両全幅の１５％）を考慮して第４外壁２２４に対して一定な角度（θ３）で折曲され、第３側壁２２３も同じくＩＩＨＳ ＣＯＲＮＥＲ ＢＵＭＰＥＲ ＤＵＭＭＹ ＴＥＳＴを考慮して第４外壁２２４に対して所定の角度（θ４）で折曲されることが好ましい。

一方、ステイ２２０はスチールやアルミニウムを使用する従来技術とは異なって、熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラスチックを利用して射出又は圧出成形することで、軽量化によって車両の燃費を改善することができる。

これまで本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明した。本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変更可能であるということを理解できるはずである。

以上説明したように本発明によれば、バンパービームの両端端部にステイが分離可能に設置されてコーナー部の衝突の際損傷されたステイのみを交換するように構成されることで、修理費を大幅に節減することができる。

また、ステイの素材としてスチールとプラスチック複合素材を全て使用することができるため活用度が非常に高く、特に成形限界でスチール素材の適用が難しい場合プラスチック複合素材を使用すると望みの形状を自由に具現することができるだけでなく、重量節減を介した車両の燃費向上効果も得られる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１００ バンパービームアセンブリシステム
１１０ バンパービーム
１２０ ステイ
１２１ 車体組立部
１２２ 第１側壁
１２３ 第２側壁
１２４ バンパービーム組立部
１３０ 締結具
２００ バンパービームアセンブリシステム
２１０ バンパービーム
２２０ ステイ
２２１，２２２，２２３，２２４ 外壁
２２５，２２６ 隔壁
２３０ 締結具
３００ バリア

Claims (3)

1. バンパービームと、前記バンパービームを車両に連結するステイと、を含むバンパービームアセンブリシステムにおいて、
   前記ステイは、前記バンパービームの両側に交換可能に結合されて前記バンパービームのコーナー部を占有するバケット構造体であり、
   前記バケット構造体は、
   車体と結合される車体組立部と、
   前記車体組立部の一側に形成され、前記バンパービームのコーナー部を構成する第１側壁と、
   前記車体組立部の他側に形成される第２側壁と、
   前記車体組立部と、前記第１側壁及び前記第２側壁からフランジ状で延長されて前記バンパービームと結合されるバンパービーム組立部と、
   を含んで構成されることを特徴とするバンパービームアセンブリシステム。
2. 前記ステイは、スチールや熱可塑性又は熱硬化性複合素材で形成されることを特徴とする請求項１に記載のバンパービームアセンブリシステム。
3. 前記複合素材は、合成樹脂とグラスファイバーで構成されてプレス成形されることを特徴とする請求項２に記載のバンパービームアセンブリシステム。

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