KR100345779B1 - 자동차 범퍼용 백 비임 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 범퍼용 백 비임 구조에 관한 것으로서, 자동차의 2.5MPH용 범퍼에 내장되는 백 비임을 제작하는데 있어 롤러 가공이 가능한 보다 큰 강도의 재질을 사용하여 상기 백 비임의 두께 및 단면형상을 축소제작하고, 충격면의 형상을 변경하여 충돌에너지의 흡수를 크게 함으로써, 기존 충돌성능을 만족하면서도 중량 및 제작비용을 절감하고, 연비를 향상시킬 수 있는 자동차 범퍼용 백 비임 구조를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차 범퍼용 백 비임 구조{Back-beam structure for automobile bumper}
본 발명은 자동차 범퍼용 백 비임 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차용 범퍼에 내장되는 백 비임을 제작하는데 있어 롤러 가공이 가능한 보다 큰 강도의 재질을 사용하여 상기 백 비임의 두께 및 단면형상을 축소제작하고, 충격면의 형상을 변경하여 충돌에너지의 흡수를 크게 함으로써, 기존 충돌성능을 만족하면서도 중량 및 제작비용을 줄일 수 있는 자동차 범퍼용 백 비임 구조에 관한 것이다.
일반적으로 범퍼는 차량 전후방에 설치되어 경미한 충돌시 상기 범퍼로 충돌에너지가 흡수되도록 하여 차량과 탑승자를 안전하게 보호하기 위한 탄성구조물로서, 승용차와 같은 소형차량에서는 충격흡수력과 안정성이 우수한 충격흡수재를 범퍼커버의 공간에 내장시킨 채 상기 범퍼커버를 백 비임과 조합시킨 구조로 구성되며, 단위시간당 2.5마일 이하의 충돌속도에서도 차량이 파괴되지 않는 2.5MPH 범퍼나 단위시간당 5마일 이하의 충돌속도에서도 보호되는 5MPH 범퍼 등 여러 범퍼구조물이 적용되고 있다.
이때, 충격흡수재와 차체 사이에 제공되어 차체가 받는 충격량을 감소시키도록 되어 있는 백 비임은 롤러 가공을 통해 강판을 절곡시켜 제작하게 되는데, 상기 강판은 고유의 인장강도와 소정의 두께를 가지는 바, 사용하고자 하는 강판을 선택할 시 롤러 가공의 기술수준을 고려하여 결정한다.
첨부한 도 2는 자동차 5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도로서, 롤러 가공이 가능한 인장강도 60㎏/㎟, 두께 1.4mm의 SPFC590 강판을 사용하여 전체 높이를 136mm로 구성한 백 비임의 일실시예를 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 5MPH 범퍼용 백 비임 구조는 상하대칭인 단면구조의 각 소정 위치에서 절곡형성된 제 1 레일(10)과 제 2 레일(20)을 각 레일의 상하단에 형성된 플랜지(16a)(26)면 상에서 밀착용접시킴으로써 구성된다.
첨부한 도 3은 종래의 자동차 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도로서, 상기 2.5MPH 범퍼에서는 5MPH 범퍼용 백 비임에서 사용되는 상기 제 1 레일(10)만으로 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 레일(10)에는 범퍼커버(40) 내에 내장되는 충격흡수재(30)의 일측벽을 지지하는 지지면(12)이 형성되고, 상기 지지면(12)의 중심으로부터 상하측으로의 소정 위치에서 차량후방으로 절곡되어 ㄷ자형태를 이룬다.
또한, 상기 지지면(12)의 중앙부에는 차량후방으로 절곡되어 요면(14a)을 이루고, 제 1 레일(10)의 상하 각 끝단에는 상하의 수직방향으로 각각 절곡된 플랜지(16a)가 형성된다.
상기 제 2 레일(20)은 차량후방으로 절곡되어 차체를 지지하는 차체지지면(22)을 가지며, 상기 차체지지면(22)의 중앙부에는 차량전방으로 절곡되어 완충면(24)을 이루고, 상기 완충면(24)에 의해 차체지지면(22)은 상하측으로 구분된다.
상기 제 2 레일(20)의 상하단에는 제 1 레일(10)의 플랜지(16a)와 밀착되어 고정용접되는 제 2 레일의 플랜지(26)가 형성된다.
이와같이 하여, 상기 구조를 가지는 차량 범퍼가 타설물과 충돌하게 되면 먼저 1차로 충격흡수재(30)가 그 충격량을 흡수하고, 2차로 제 1 레일(10)의 지지면(12)이 이를 흡수하며, 3차로 제 2 레일(20)의 완충면(24)이 연속된 충격량을 흡수하게 된다.
그러나, 상기 2.5MPH 범퍼에서는 백 비임 구조가 제 1 레일(10)만으로 구성되는 바, 상기 제 2 레일(20)과의 용접에서 필요했던 제 1 레일(10)의 상하단 플랜지(16a)의 높이가 5MPH 범퍼만큼 클 필요가 없으며, 이로 인해 불필요한 중량만 커지게 된다.
또한, 강판의 재질을 선택하는데 있어 현재의 롤러 가공기술을 고려할 때, 종래의 백 비임 구조에서는 사용된 강판의 인장강도가 작아 강판의 두께와 레일구조의 크기가 불필요하게 커지고, 그 중량과 제작비용이 커지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 자동차의 2.5MPH용 범퍼에 내장되는 백 비임을 제작하는데 있어 롤러 가공이 가능한 보다 큰 강도의 재질을 사용하여 상기 백 비임의 두께 및 단면형상을 축소제작하고, 충격면의 형상을 변경하여 충돌에너지의 흡수를 크게 함으로써, 기존 충돌성능을 만족하면서도 중량 및 제작비용을 절감하고, 연비를 향상시킬 수 있는 자동차 범퍼용 백비임 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도
도 2는 자동차 5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도
도 3은 종래의 자동차 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 :제 1 레일 12 : 지지면
14a : 요면 14b : 철면
16a, 16b : 플랜지 20 : 제 2 레일
22 : 차체지지면 24 : 완충면
26 : 플랜지 27 : 용접부
30 : 충격흡수재 40 : 범퍼커버
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차 범퍼용 백 비임 구조는 차체 전후방에 마련된 범퍼에 포함되고 차량충돌시 충격을 흡수하는 충격흡수재(30)가 내부에 내장된 범퍼커버(40)와, 상기 충격흡수재(30)의 일측벽에 지지되도록 지지면(12)이 형성되고 상기 지지면(12)의 중심으로부터 상하측으로의 소정 위치에서 차량후방으로 절곡되어 ㄷ자형태를 가지는 백 비임으로 구성된 범퍼에 있어서,
상기 지지면(12)의 중앙부에는 차량전방으로 절곡되어 소정의 높이와 폭을 가지는 충격흡수형의 철면(14b)이 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 좀 더 상세히 설명하되, 첨부도면상 각 부에서 종방향의 치수를 높이라 하고, 횡방향의 치수를 폭이라 명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차의 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조의 일실시예를 나타내는 단면도로서, 롤러 가공이 가능한 인장강도 80㎏/㎟, 두께 1.2mm의 SPFC780 강판을 사용하여 전체 높이를 114mm로 구성한 백 비임의 일실시예를 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 제 1 레일만으로 구성되는 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조에서 상기 제 1 레일(10)에는 범퍼커버(40) 내에 내장된 충격흡수재(30)의 일측벽을지지하는 지지면(12)이 형성되고, 상기 지지면(12)의 중심으로부터 상하측으로의 소정 위치에서 차량후방으로 절곡되어 ㄷ자형태를 이룬다.
또한, 상기 2.5MPH 범퍼용 백 비임 구조에서는 종래의 플랜지(16a)면상의 용접부(27)가 필요치 않으므로 그 높이를 축소하되, 롤러 가공시 상기 플랜지(16b)가 말려 들지 않도록 롤러의 회전강성을 보다 크게 하여 가공불량의 발생을 방지한다.
또한, 상기 지지면(12)의 중앙부에는 차량전방으로 절곡되어 소정의 높이와 폭을 가지는 철면(14b)이 형성된다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 레일에 사용되는 강판의 재질을 기존보다 인장강도가 큰 재질로 하고, 상기 지지면(12)의 중앙부에 충돌에너지 흡수형의 철면(14b)을 형성시킴으로써, 종래 레일구조보다 얇은 두께의 단면구조가 가능하고, 상기 지지면(12)과 상기 플랜지(16a)면의 간격인 상기 제 1 레일(10)의 폭과 상기 지지면(12)의 전체높이를 축소설정할 수 있게 된다.
아래의 표 1은 종래의 2.5MPH 범퍼용 백 비임의 요면(14a)을 가지는 레일단면과 본 발명의 2.5MPH 범퍼용 백 비임의 철면(14b)을 가지는 레일단면의 제원 및 그 충돌성능을 비교한 표이다.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 인장강도가 큰 재질을 선택하여 두께를 얇게하고, 상기 제 1 레일의 폭과 전체높이를 줄이되, 상기 지지면(12) 중앙부에 철면(14b)을 구성하여 그 충돌성능을 측정한 결과, 모두 허용치(밀림량:70mm, 휨량:27mm) 이내에서 만족하였으며, 종래의 2.5MPH 범퍼용 백 비임의 레일단면에 비해 밀림량(intrusion)은 1.1mm 증가하였으나, 휨량(deflection)은 1mm 감소하여 동등한 충돌성능의 수준을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 백 비임 구조에 의하면 자동차의 2.5MPH용 범퍼에 내장되는 백 비임을 제작하는데 있어 롤러 가공이 가능한 보다 큰 강도의 재질을 사용하여 상기 백 비임의 두께 및 단면형상을 축소제작하고, 충격면의 형상을 변경하여 충돌에너지의 흡수를 크게 함으로써, 기존 충돌성능을 만족하면서도 중량 및 제작비용을 절감하고, 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 차체 전후방에 마련된 범퍼에 포함되고 차량충돌시 충격을 흡수하는 충격흡수재(30)가 내부에 내장된 범퍼커버(40)와, 상기 충격흡수재(30)의 일측벽에 지지되도록 지지면(12)이 형성되고 상기 지지면(12)의 중심으로부터 상하측으로의 소정 위치에서 차량후방으로 절곡되어 ㄷ자형태를 가지는 백 비임으로 구성된 범퍼에 있어서,
    상기 지지면(12)의 중앙부에는 차량전방으로 절곡되어 소정의 높이와 폭을 가지는 충격흡수형의 철면(14b)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 백 비임 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS50157777A (ko) * 1973-08-06 1975-12-19
JPH01197147A (ja) * 1987-12-28 1989-08-08 Ladney Michael 車用バンパー
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