KR100204393B1 - 범퍼 장착용 구조물 - Google Patents

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KR100204393B1 KR1019960062161A KR19960062161A KR100204393B1 KR 100204393 B1 KR100204393 B1 KR 100204393B1 KR 1019960062161 A KR1019960062161 A KR 1019960062161A KR 19960062161 A KR19960062161 A KR 19960062161A KR 100204393 B1 KR100204393 B1 KR 100204393B1
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/28—Metallic springs

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  • Vibration Dampers (AREA)
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Abstract

범퍼의 탄성변형 한도를 넘어서는 정도의 충돌 에너지로 차량의 충돌이 발생되면, 범퍼 스테이(58)가 제1작동실(62)을 따라 후방으로 밀리면서 완충부재(66)를 선회시키며, 완충부재(66)를 압압하고 있는 제1스프링(76)의 탄성력에 의해 충돌 에너지가 일차적으로 흡수된다. 제1스프링(76)에 의해 충돌 에너지가 완전히 흡수되지 않으면, 계속적으로 후방으로 밀리는 범퍼 스테이(58)에 의해 완충부재(66)는 하우징(60)의 내부로 완전히 선회되며, 이에 따라, 완충부재(66)를 전방을 향하여 밀고 있던 제2스프링(78)이 스토퍼 플레이트(82)를 경유하여 범퍼 스테이(58)에 접촉된다. 따라서, 계속적으로 후방으로 밀리는 범퍼 스테이(58)에 의해, 제2스프링(78)이 더욱 압축되면서 충돌 에너지를 이차적으로 흡수하게 된다.

Description

범퍼 장착용 구조물
본 발명은 범퍼 장착용 구조물에 관한 것이고, 특히 범퍼의 충돌 에너지 흡수성능을 개선하므로써 운전자 및 승객의 인체 상해값을 낮추며 엔진내 다양한 부품의 파손을 방지하는 범퍼 장착용 구조물(Bumper Mounting Structure)에 관한 것이다.
범퍼는 차량의 앞뒤에서 바디를 보호하기 위하여 설치되는 장치로서 충돌시의 충격력을 흡수하도록 사용된다. 종래에는 강철 재료 바디에서 약간 튀어나온 정도였으나 미국에서 대형 범퍼가 사용되게 되어 현재는 에너지 흡수 범퍼라고 불리우는 것이 일반화되어 있다. 일반적으로, 범퍼는 강철 비임과 커버 사이에 충격 흡수재가 개재되는 구조를 취하고, 충격 흡수재로는 우레탄 등이 사용된다.
최근 들어서는, 상기와 같은 복잡한 구조를 취하는 범퍼를 대신하여 강성유지 및 충격흡수의 양 기능을 동시에 수행하는 백비임이 널리 사용되고 있다. 범퍼용 백비임은 블로우 모울딩(blow molding : 플래스틱 성형의 일종으로서 두개를 맞붙인 시트 형상의 성형품 또는 관상 성형품을 형틀속에 넣고 공기를 내부에 불어넣어 중공품을 만드는 성형법)에 의해 제조된다. 블로우 모울딩에 의해, 백비임에는 택오프부(take-off portion)가 형성되며, 택오프부에 의해 백비임되는 수개의 로브(lobe)가 마련된다. 백비임에는 범퍼 커버가 리테이너에 의해 고정된다. 백비임의 내부에는 강성 유지를 위해 리브가 제공되며, 범퍼 커버의 하부에는 외부의 공기가 엔진룸의 내부로 유동될 수 있도록 하기 위한 공기 유입부가 형성된다.
선행기술에 따른 범퍼 장착용 구조물은 범퍼 스테이 및 프런트 사이드 멤버를 포함한다. 범퍼 스테이의 일단부는 범퍼에 일체적으로 고정하며, 범퍼 스테이의 다른 단부는 당 업계에 공지된 적당한 체결수단에 의해 프런트 사이드 멤버에 강성적으로 고정된다.
그러나, 상기한 바와 같이 구조되는 선행기술에 따른 범퍼 장착용 구조물에 있어서는, 범퍼 스테이가 프런트 사이드 멤버에 강성적으로 고정되기 때문에, 범퍼와 프런트 사이드 멤버의 연결부에서 충돌시의 충돌 에너지를 흡수하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 충돌 에너지를 흡수하는 범퍼의 능력에 한계가 따르기 때문에, 차량의 충돌이 발생되는 경우 엔진내 각종 부품이 파손되고 운전자 및 승객의 인체 상해값이 증가되는 결과를 초래하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 따른 범퍼 장착용 구조물에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 범퍼의 충돌 에너지 흡수성능을 개선하므로서 운전자 및 숭객의 인체 상해값을 낮추며 엔진내 다양한 부품의 파손을 방지하는 범퍼 장착용 구조물을 제공함에 있다.
제1도는 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물에 의해 범퍼가 장착된 상태를 나타내는 사시도.
제2도는 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물의 외관을 나타내는 분해 사시도.
제3도는 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물에 사용되는 완충부재가 돌출위치에 있는 상태를 나타내는, 제1도의 선III-III을 따라 취한 단면도.
제4도는 제3도의 완충부재가 수납위치에 있는 상태를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 범퍼 장착용 구조물 52 : 사이드 멤버 인너 패널
54 : 사이드 멤버 아우터 패널 56 : 범퍼
58 : 범퍼 스테이 60 : 하우징
62 : 제1작동실 64 : 제2작동실
66 : 완충부재 68 : 힌지축
70 : 경사면 72 : 밑면
74 : 측면 76 : 제1스프링
78 : 제2스프링 80 : 서포트 플레이트
82 : 스토퍼 플레이트 84 : 나사구멍
86 : 슬로트 88 : 가이드 핀
90 : 나사부 92 : 가이드부
본 발명의 일면에 따라, 범퍼 장착용 구조물이 제공되고 : 상기 구조물은, 일단부가 개방되는 제1작동실을 마련하는 사이드 멤버; 일단부가 범퍼에 고정되면서 다른 다부는 사이드 멤버의 개방 단부를 통하여 상기 제1작동실내로 삽입되는 범퍼 스테이; 및 충돌시 범퍼에 가해지는 충격력을 흡수하기 위한 제1완충수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 다른 일면에 따라, 상기 구조물은, 충돌시 범퍼에 가해지는 충격력을 흡수하기 위한 제2완충수단을 추가로 구비한다.
본 발명은 다른 일면에 따라, 상기 구조물은, 사이드 멤버로부터 범퍼 스테이가 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지수단;을 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 이면을 따라, 상기의 제1완충수단은, 서로 대향되면서 상기 제1작동실과 연통되는 제2작동실을 각각 마련하는 한 쌍 이상의 하우징; 상기 제1작동실내로 돌출되어 사이드 멤버의 다른 단부를 향한 범퍼 스테이의 후방이동을 저지하는 돌출위치와 후방으로 이동되는 범퍼 스테이에 의해 상기 제2작동실내로 수납되는 수납위치 사이에서 선회가능한 완충부재; 및 상기 제2작동실내에 배설되어 상기 완충부재를 상기 돌출위치를 향하여 압압하기 위한 제1탄성부재로 구성된다.
본 고안의 다른 일면에 따라, 상기 완충부재는 상기 사이드 멤버 또는 상기 하우징에 선회가능하게 고정되며; 상기 제1탄성부재의 일단부는 상기 하우징에 고정되고; 상기 제1탄성부재의 다른 단부는 상기 완충부재에 고정된다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 제2완충수단은, 상기 제1작동실내에 배설되어 상기 완충부재를 상기 돌출위치를 향하여 압압하기 위한 제2탄성부재로 구성된다.
본 고안의 다른 일면에 따라, 상기 제2탄성부재의 일단부는 상기 제1작동실의 폐쇄 단부에서 사이드 멤버에 고정되고; 상기 제2탄성부재의 다른 단부에는 서포트 플레이트가 고정되며; 서포트 플레이트가 상기 완충부재에 접촉된다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 완충부재는 대체로 직각 삼각형의 형태를 취하고; 완충부재의 경사면이 상기 범퍼 스테이에 접촉된다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 이탈방지수단은, 일단부가 상기 사이드 멤버에 고정되고 다른 단부는 상기 범퍼 스테이에 형성되는 슬로트에 끼워지는 하나 이상의 가이드 핀으로 구성된다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상기 제1작동실과 제2작동실 및 상기 범퍼 스테이는 정방형 또는 장방형의 단면형상을 취한다.
본 발명의 상기 특성들에 따라, 범퍼가 차량의 후방을 향하여 이동가능한 방식으로 프런트 사이드 멤버에 장착된다. 차량의 충돌이 발생되는 경우 제1탄성부재에 의해 돌출위치로 압압되어 있던 완충부재가 수납위치를 향하여 선회되면서 충돌 에너지를 일차적으로 흡수하고 제2탄성부재가 후방으로 밀리면서 충돌 에너지를 이차적으로 흡수한다. 결과적으로, 본 발명에 따라, 범퍼의 충돌 에너지 흡수성능이 개선되어, 운전자 및 승객의 인체 상해값이 낮아지며 엔진내 다양한 부품의 파손이 방지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물에 의해 범퍼가 장착된 상태를 나타내는 사시도를 도시하고; 제2도에는 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물의 외관을 나타내는 분해 사시도를 도시하며; 제3도에는, 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물에 사용되는 완충부재가 돌출위치에 있는 상태를 나타내는, 제1도의 선 III-III을 따라 취한 단면도를 도시하고, 제4도에는 제3도의 완충부재가 수납위치에 있는 상태를 나타내는 단면도를 도시한다.
본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물(50)은 범퍼 스테이(58) 및 프런트 사이드 멤버를 포함한다. 범퍼 스테이(58)는 대체로 정방형의 단면형상을 취하고, 범퍼 스테이(58)의 전방 단부는 범퍼(56)에 일체적으로 고정된다. 범퍼 스테이(58)의 상면 및 하나의 측면에는 차길이방향으로 연장되는 슬로트(86)가 형성된다.
범퍼(56)의 후방에 배열되는 프런트 사이드 멤버는 사이드 멤버 인너 패널(52) 및 사이드 멤버 아우터 패널(54)을 갖는다. 사이드 멤버 인너 패널(52)의 높이방향 중간부분은 대체로 반시계방향으로 90°회전된 'U'자의 단면형상을 갖도록 절곡된다. 사이드 멤버 인너 패널(52) 및 사이드 멤버 아우터 패널(54)은 서로에 대해 고정되며, 이러한 고정에 의해 프런트 사이드 멤버에는 차길이방향으로 연장되는 대체로 정방형의 공간이 형성된다. 프런트 사이드 멤버의 전방 단부에 근접한 부분에서 상기 정방형 공간의 내부에는 스토퍼 플레이트(82)가 제공되며, 스토퍼 플레이트(82)는 상기 정방형 공간을 마련하는 사이드 멤버 인너 패널(52) 및 사이드 멤버 아우터 패널(54)의 내면에 강성적으로 고정된다. 이에 따라, 프런트 사이드 멤버의 전방 단부에는 제1작동실(62)이 마련된다. 제1작동실(62)의 전방 단부는 개방되고, 제1작동실(62)의 후방 단부는 상기 스토퍼 플레이트(82)에 의해 폐쇄된다. 상기 범퍼 스테이(58)의 후방 단부는 제1작동실(62)의 개방단부를 통하여 제1작동실(62)의 내부로 삽입된다.
제1작동실(62)의 대체로 중간부분에서, 제1작동실(62)을 마련하는 사이드 멤버 인너 패널(52)의 상부벽 및 하부벽 부분은 절제되며(cut out), 이와 같이 절제되는 부분에 대체로 'U'자 형의 단면형상을 취하는 한 쌍의 하우징(60)이 각각 고정된다. 한 쌍의 하우징(60)은 상기 제1작동실(62)과 연통되는 제2작동실(64)을 각각 마련한다.
상기 제1작동실(62)과 제2작동실(64) 사이에 임의의 경계선이 있다고 가정하는 경우, 상기 경계선의 전방 단부를 마련하는 사이드 멤버 인너 패널(52)의 부분에는 한 쌍의 완충부재(66)가 힌지축(68)을 중심으로 선회가능한 방식으로 각각 고정된다. 각 완충부재(66)는 대체로 직각 삼각형의 형태를 취하며; 경사면(70), 밑면(72) 및 측면(74)을 갖는다.
제2작동실(64)을 마련하는 각각의 하우징(60)의 바닥벽에는 한 쌍의 제1스프링(76)의 일단부가 각각 고정되고, 제1스프링(76)의 다른 단부는 직각 삼각형의 형태를 취하는 완충부재(66)의 상기 측면(74)에 고정된다. 제1스프링(76)은 완충부재(66)를 상기 제1작동실(62)을 향하여 밀어내는 기능을 한다. 완충부재(66)의 후방에서 제1작동실(62)의 내부에는 제2스프링(78)이 배설된다. 제2스프링(78)의 후방 단부는 상기 스토퍼 플레이트(82)에 고정되고, 제2스프링(78)의 전방 단부에는 서포트 플레이트(80)에 고정된다. 제2스프링(78)은 상기 서포트 플레이트(80)를 경유하여 완충부재(66)를 전방을 향하여 압압하며, 서포트 플레이트(80)는 완충부재(66)의 밑면(72)에 접촉된 상태로 유지된다.
완충부재(66)는 상기 제2작동실(64)의 내부에 수납되는 수납위치(제3도 참조)와 상기 제1작동실(62)의 내부로 돌출되는 돌출위치(제4도 참조)의 사이에서 선회가능하게 된다. 제3도에 도시된 바와 같이, 완충부재(66)가 상기 돌출위치에 있을 때, 완충부재(66)의 상기 경사면(70)은 제1작동실(62) 내로 삽입된 범퍼 스테이(58)에 접촉된 상태로 유지된다.
완충부재(66)의 전방에서, 사이드 멤버 인너 패널(52)의 상부벽 및 측벽에는 나사구멍(84)이 각각 형성되어; 각각의 나사구멍(84)에는 나사부(90) 및 가이드부(92)를 갖는 가이드 핀(88)이 끼워진다. 가이드 핀(88)의 나사부(90)는 상기 나사구멍(84)에 나사결합되고, 가이드 핀(88)의 가이드부(92)는 범퍼 스테이(58)에 형성되는 상기 슬로트(86)의 내부로 삽입된다. 가이드 핀(88)이 상기 슬로트(86) 내로 삽입되므로써, 프런트 사이드 멤버로부터의 범퍼 스테이(58)의 이탈이 방지되며, 충돌이 발생되는 경우 범퍼 스테이(58)는 가이드 핀(88)의 변형을 유발하지 않으면서 상기 슬로트(86)의 길이에 해당되는 거리만큼 후방으로 이동될 수 있게 된다.
이하, 상기와 같이 구조되는 본 발명에 따른 범퍼 장착용 구조물의 작동을 상술하기로 한다.
최초에 완충부재(66)가 제3도에 도시한 바와 같이, 돌출위치에 있는 상태에서, 범퍼의 탄성변형 한도를 넘어서는 정도의 충돌 에너지로 차량의 충돌이 발생되면, 범퍼 스테이(58)가 제1작동실(62)을 따라 후방으로 밀리면서 완충부재(66)를 수납위치를 향하여 선회시키게 된다. 이때, 완충부재(66)를 상기 돌출위치를 향하여 압압하고 있는 제1스프링(76)의 탄성력에 의해 충돌 에너지가 일차적으로 흡수된다. 상기 제1스프링(76)에 의해 충돌 에너지가 완전히 흡수되지 않으면, 계속적으로 후방으로 밀리는 범퍼 스테이(58)에 의해 완충부재(66)는 수납위치로 완전히 선회되며, 이에 따라, 완충부재(66)를 전방을 향하여 밀고 있던, 즉 완충부재(66)에 의해 전방을 향한 인장이 제한되었던 제2스프링(78)이 서포트 플레이트(80)를 경유하여 범퍼 스테이(58)에 접촉된다. 따라서, 완충부재(66)를 상기 수납 위치로 완전히 선회시키고 나서 계속적으로 후방으로 밀리는 범퍼 스테이(58)에 의해, 상기 제2스프링(78)이 더욱 압축되면서 충돌 에너지를 이차적으로 흡수하게 된다.
본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 범퍼가 차량의 후방을 향하여 이동가능한 방식으로 프런트 사이드 멤버에 장착된다. 차량의 충돌이 발생되는 경우 제1스프링에 의해 돌출위치로 압압되어 있던 완충부재가 수납위치를 향하여 선회되면서 충돌 에너지를 일차적으로 흡수하고 제2스프링이 후방으로 밀리면서 충돌 에너지를 이차적으로 흡수하게 된다. 결과적으로, 본 발명에 따라, 범퍼의 충돌 에너지 흡수성능이 개선되어, 운전자 및 숭객의 인체 상해값이 낮아지며 엔진내 다양한 부품의 파손이 방지된다.
본 발명의 특정의 바람직한 실시에에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니고 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다. 예컨대, 본 발명의 상기 실시예에서는 범퍼 스테이(58) 및 제1작동실(62)이 정방향 단면형상을 갖고 완충부재(66)가 직각 삼각형의 형태를 갖는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 사상이 그들의 형상 또는 형태에 의해 제한되는 것은 아니라는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시예에서는 상하방향으로 배열되는 한 쌍의 완충부재(66)가 제공되는 것으로 설명하였지만, 상기 상하방향 완충부재(66)에 더하여, 좌우방향으로 배설되는 한쌍의 완충부재를 추가적으로 배열시키는 것도 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 마찬가지로, 범퍼 스테이(58)의 하부벽 및 다른 일측벽에는 슬로트(86)를 형성하고 프런트 사이드 멤버의 패널들(52,54)이 이에 대응되는 구조를 갖도록 하는 것도 가능하다.

Claims (10)

  1. 범퍼 장착용 구조물에 있어서, 일단부가 개방되는 제1작동실을 마련하는 사이드 멤버; 일단부가 범퍼에 고정되면서 다른 단부는 사이드 멤버의 개방 단부를 통하여 상기 제1작동실내로 삽입되는 범퍼 스테이; 및 충돌시 범퍼에 가해지는 충격력을 흡수하기 위한 제1완충수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 충돌시 범퍼에 가해지는 충격력을 흡수하기 위한 제2완충수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 사이드 멤버로부터 범퍼 스테이가 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지수단; 을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1완충수단이, 서로 대향되면서 상기 제1작동실과 연통되는 제2작동실을 각각 마련하는 한 쌍 이상의 하우징; 상기 제1작동실내로 돌출되어 사이드 멤버의 다른 단부를 향한 범퍼 스테이의 후방이동을 저지하는 돌출위치와 후방으로 이동되는 범퍼 스테이에 의해 상기 제2작동실내로 수납되는 수납위치 사이에서 선회가능한 완충부재; 및 상기 제2작동실내에 배설되어 상기 완충부재를 상기 돌출위치를 향하여 압압하기 위한 제1탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 완충부재가 상기 사이드 멤버 또는 상기 하우징에 선회가능하게 고정되며; 상기 제1탄성부재의 일단부는 상기 하우징에 고정되고; 상기 제1탄성부재의 다른 단부는 상기 완충부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제2완충수단이, 제1작동실내로 배설되어 상기 완충부재를 상기 돌출위치를 향하여 압압하기 위한 제2탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2탄성부재의 일단부가 상기 제1작동실의 폐쇄 단부에서 사이드 멤버에 고정되고; 상기 제2탄성부재의 다른 단부에는 서포트 플레이트가 고정되며; 서포트 플레이트가 상기 완충부재에 접촉되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 완충부재가 대체로 직각 삼각형의 형태를 취하고; 완충부재의 경사면이 상기 범퍼 스테이에 접촉되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  9. 제3항에 있어서, 상기 이탈방지수단이, 일단부가 상기 사이드 멤버에 고정되고 다른 단부는 상기 범퍼 스테이에 형성되는 슬로트에 끼워지는 하나 이상의 가이드 핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
  10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1작동실과 제2작동실 및 상기 범퍼 스테이가 정방형 또는 장방형의 단면형상을 취하는 것을 특징으로 하는 범퍼 장착용 구조물.
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