KR100410334B1

KR100410334B1 - 자동차용 범퍼

Info

Publication number: KR100410334B1
Application number: KR10-2000-0085258A
Authority: KR
Inventors: 김정호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR20020055980A

Abstract

본 발명은 자동차용 범퍼에 관한 것으로서, 범퍼의 내측으로 보행자로부터 받는 충격에 민감하게 반응할 수 있는 다수의 완충수단을 구비하여 보행자 충돌시의 속도와 충격량에 따른 적절한 대응이 가능하도록 함으로써, 보행자 충돌시 보행자가 받는 충격을 최소화시킬 수 있도록 한 자동차용 범퍼를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 범퍼{Bumper for automobile}

본 발명은 자동차용 범퍼에 관한 것으로서, 특히 범퍼의 내측으로 다수의 완충수단을 배치하여 보행자 충돌시 범퍼의 완충작용이 민감하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 보행자 충돌시 속도와 충격량에 따라 적절하게 대응할 수 있도록 한 자동차용 범퍼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 범퍼는 연질의 범퍼 커버와, 에너지 업소버, 스틸의 범퍼 레일로 구성되어 있으며, 주로 차량 충돌시 단순한 충격 흡수 및 강도 보강의 기능을 수행하도록 되어 있다.

즉, 자동차용 범퍼는 그 설계의 기본 방향을 차량 충돌시에 대비한 운전자 및 승객의 안전을 도모하는데 중점을 두고 제작되므로서, 이와 관련하여 적절한 강성을 우선적으로 갖추도록 하는데 촛점을 맞추어 제작되어 왔다.

따라서, 이러한 소정의 강성을 갖는 범퍼를 채용하는 관계로 보행자 충돌시 보행자를 보호하는 측면은 거의 고려가 되지 않아 이에 대한 적절한 대책마련이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 범퍼의 내측으로 보행자로부터 받는 충격에 민감하게 반응할 수 있는 다수의 완충수단을 구비하여 보행자 충돌시의 속도와 충격량에 따른 적절한 대응이 가능하도록 함으로써, 보행자 충돌시 보행자가 받는 충격을 최소화시킬 수 있도록 한 자동차용 범퍼를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 범퍼의 전체적인 작동상태를 보여주는 개략도

도 2a,2b는 본 발명에 따른 범퍼에서 완충부의 작동상태를 보여주는 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 범퍼 커버 11 : 범퍼 레일

12 : 댐퍼 13 : 통전 센서

14 : 컨트롤러 스톱퍼 15 : 컨트롤러

16 : 나사부 17 : 댐퍼 로드

18 : 댐퍼 하우징 19 : 댐퍼 스프링

20 : 훅 21 : 1차 코일

22 : 통전 철심 23 : 2차 코일

24 : 통전 접점 25 : 컨트롤러 하우징

26 : 자성체 27 : 컨트롤러 코일

28 : 컨트롤러 스프링 29 : 에어백 제어용 ECU

30 : 퓨즈 31 : 롤러

32 : 통전 로드

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 범퍼 커버(10)와 범퍼 레일(11) 사이에 설치되어 범퍼 커버(10)를 접촉 지지할 수 있는 신축가능한 다수의 댐퍼(12)와, 범퍼 커버(10)에 가해지는 충격에 의해 동작되며 상기 댐퍼(12)의 록킹상태를 해제시켜주면서 소정의 접점신호를 출력하는 통전 센서(13)와, 상기 통전 센서(13)로부터 출력되는 신호를 받아 자화되면서 컨트롤러 스톱퍼(14)를 통한 접촉간섭을 이용하여 댐퍼(12)의 신축작용을 조절해주는 컨트롤러(15)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 댐퍼(12)는 범퍼 커버(10)의 안쪽면에 선단이 연결되고 후단은 나사부(16)로 이루어진 댐퍼 로드(17)와, 상기 댐퍼 로드(17)에 치합되어 서로 간의 나사전동에 의해 회전가능한 댐퍼 하우징(18)과, 상기 댐퍼 로드(17)의 후단을 탄력적으로 지지하는 댐퍼 스프링(19)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 댐퍼(12)는 범퍼 커버(10)와 범퍼 레일(11) 사이에서 앞쪽을 향해 소정의 각도로 벌어진 대칭자세로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 통전 센서(13)는 선단의 훅(20)을 이용하여 2개의 댐퍼(12)를 록킹시켜주며 범퍼 커버(10)의 안쪽면과 접촉되는 통전 로드(32)를 갖고 있는 동시에 배터리측과 연결된 1차 코일(21)을 갖고 있는 통전 철심(22)과, 상기 통전 철심(22)의 후단에 근접 배치되고 통전 철심(22)과의 접속을 통해 배터리의 전류를 2차 코일(23)측에 연결하는 통전 접점(24)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러(15)는 댐퍼 하우징(18)의 후단을 지지하면서 이것의 회전 중심축 역할을 하는 컨트롤러 하우징(25)과, 상기 컨트롤러 하우징(25)의 내측에 설치되는 자성체(26)와, 상기 자성체(26)와 상호 대응 배치되고 배터리측 2차 코일(23)과 연결되는 컨트롤러 코일(27)에 의해 자화되면서 상기 댐퍼 하우징(18)의 회전을 단속하는 컨트롤러 스톱퍼(14) 및 이것을 탄력지지하는 컨트롤러 스프링(28)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러 스톱퍼(14)에 구비되는 컨트롤러 코일(27)은 에어백 제어용 ECU(29)에 연결되어 에어백 제어를 위한 작동신호와 연계적으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 및 1b에 도시한 바와 같이, 범퍼 커버(10)와 범퍼 레일(11) 사이에는 앞쪽을 향해 소정의 각도로 벌어진 대칭자세의 댐퍼(12)가 위아래로 각각 한쌍씩 배치된다.

상기 댐퍼(12)의 선단 댐퍼 로드(17)는 롤러(31)를 통해 범퍼 커버(10)의 안쪽면에 접촉 지지되며, 후단 댐퍼 하우징(18)은 후술하는 컨트롤러(15)의 컨트롤러 하우징(25)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있게 된다.

이때, 상기 4개의 댐퍼(12) 중에서 중간의 2개는 통전 센서(13)의 통전 철심(22)이 갖는 훅(20)에 의해 록킹되면서 그 신축작용이 제한을 받을 수 있게 된다.

범퍼 커버(10)의 안쪽으로는 충격에 의해 뒷쪽으로 이동되면서 소정의 접점신호를 발생시키는 통전 센서(13)가 구비된다.

즉, 통전 철심(22)은 선단의 통전 로드(32)를 통해 범퍼 커버(10)의 안쪽면과 접촉하면서 뒷쪽으로 길게 연장되고, 이와 뒷쪽으로 나란한 위치에 통전 접점(24)이 배치되어 서로 접속가능하게 되고, 상기 통전 철심(22)의 주위와 이것과 인접한 나란한 위치에 1차 코일(21)과 2차 코일(23)이 각각 배치되어 상호 간의 전자기 유도작용이 가능하게 되는 동시에 이것들은 배터리측과 각각 연결된다.

이때의 상기 1차 코일(21)과 배터리 사이에는 퓨즈(30)가 연결되어 있어서, 범퍼 충돌 후 본 발명의 완충 시스템이 정상적으로 작동되면 상기 퓨즈(30)가 끊어지면서 1차 코일(21)로 공급되는 전류를 차단할 수 있게 되며, 상기 2차 코일(23)은 1차 코일(21) 보다 권선수를 더 촘촘하게 구비하는 것이 바람직하다.

도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 댐퍼 로드(17)와 댐퍼 하우징(18)은 나사부(16)를 이용하여 서로 스크류 전동이 가능하게 된다.

즉, 댐퍼 로드(17)의 직선이동에 따라 댐퍼 하우징(18)의 회전운동이 가능하게 된다.

실질적으로 도면에서 도시한 것 보다도 댐퍼 로드(17)의 나사부(16)는 훨씬 더 경사져 있어서 댐퍼 로드(17)의 밀림에 의해 댐퍼 하우징(18)이 회전하는데에는 아무런 문제가 없게 된다.예를 들면, 상기 댐퍼 하우징(18) 내의 나사산의 경사각을 나사면의 마찰계수에 의한 마찰각보다 크게 하면, 댐퍼 로드(17)의 직선 진행력만 작용하여도 나사가 풀리거나 조여질 수 있게 되므로, 댐퍼 로드(17)의 밀림에 의해 댐퍼 하우징(18)은 쉽게 회전될 수 있게 된다.

또한, 여기서는 댐퍼 하우징(18)의 회전을 단속하는 컨트롤러(15)에 대한 구성을 보여주고 있다.

컨트롤러 하우징(25)은 범퍼 레일(11)에서 앞쪽으로 경사지게 설치되고, 그 선단에 상기 댐퍼 하우징(18)이 회전 가능한 구조로 결합된다.

즉, 댐퍼 하우징(18)은 댐퍼 로드(17)에 의한 연동작용으로 회전될 때 컨트롤 하우징(25)을 그 중심축으로 이용할 수 있게 된다.

컨트롤 하우징(25)의 내측에는 자성체(26)가 구비되고 이것의 직하방에는 컨트롤러 코일(27)을 갖는 컨트롤러 스톱퍼(14)가 컨트롤러 스프링(28)의 탄력지지를 받으면서 설치된다.

정상적인 상태에서의 컨트롤러 스톱퍼(14)는 컨트롤러 스프링(28)의 힘에 의해 댐퍼 하우징(18)과 접촉하면서 이것의 회전을 제한하고 있게 된다.

상기 컨트롤러 스톱퍼(14)상에 권취되는 컨트롤러 코일(27)은 배터리측에서 연장되는 2차 코일(23)과 연결되고, 계속해서 연장되어 에어백 제어를 위한 에어백 제어용 ECU(29)측으로 연장된다.

즉, 컨트롤러 코일(27)로 공급되는 전류는 에어백 제어를 위한 작동원으로 사용될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 범퍼의 완충작용에 대해 살펴보면다음과 같다.

보행자 충돌시 범퍼 커버(10)의 안쪽면에 접촉되어 있는 통전 로드(32)에 의해 통전 철심(22) 전체가 뒤로 밀림과 동시에 훅(20)이 이탈되면서 댐퍼(12)는 자유롭게 신축가능한 상태가 된다.

계속해서, 뒤로 밀린 통전 철심(22)은 도 1b에 도시한 바와 같이 통전 접점(24)과 접촉되면서 1차 코일(21)에 전류가 흐르게 되고, 이때 2차 코일(23)에서도 전자기 유도작용으로 전류가 흐르게 된다.

2차 코일(23)에 유도된 전류는 도 2b에 도시한 바와 같이 컨트롤러(15)의 컨트롤러 코일(27)에 인가되고, 이와 함께 자성체(26)와의 사이에 인력이 작용하게 되어 컨트롤러 스톱퍼(14)를 당겨주게 되므로서, 댐퍼 로드(17)의 밀림에 의한 스크류 전동에 의해 회전되는 댐퍼 하우징(18) 간의 마찰력이 줄어들게 된다.

범퍼 커버(10)에 가해지는 충격에 의해 댐퍼 로드(17)가 뒤로 밀리게 되고, 또 이 댐퍼 로드(17)와 연동관계에 있는 댐퍼 하우징(18)도 컨트롤러 스톱퍼(14)에 의한 마찰간섭없이 자유롭게 회전될 수 있게 되어 댐퍼(12)의 전체적인 신축작용이 원활하게 되면서 범퍼 커버(10)의 변형이 용이하게 이루어질 수 있게 되므로서, 보행자가 받는 충격량을 최소화 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 충격량이 클 경우에는 1차 코일(21)과 2차 코일(23) 간의 오버랩되는 권선수가 많아지게 되고, 이때 2차 코일(23)에는 더 높은 전류가 흘러서 컨트롤러 스톱퍼(14)와 댐퍼 하우징(18) 간의 마찰은 거의 "0"에 가까워지게 되므로서, 댐퍼(12)의 댐퍼 로드(17)는 더 쉽게 축방향으로 이동하게 되고, 범퍼 커버(10) 역시 쉽게 변형되어 보행자의 충격량을 훨씬 줄여줄 수 있게 된다.

한편, 컨트롤러(15)의 컨트롤러 코일(27)을 지난 전류는 에어백 제어용 ECU(29)에 신호를 주어 충격량이 클 경우에는 실내에서도 에어백이 작동될 수 있게 된다.

범퍼 충돌 후 충격흡수 시스템이 정상적으로 작동되면 퓨즈(30)가 끊어지게 되고, 1차 코일(21)에는 더 이상의 전류 공급이 없게 된다.

본 발명에서의 컨트롤러는 설명의 편의상 어느 1개의 댐퍼에 적용한 구현예를 나타내고 있지만, 나머지 3개의 댐퍼에 대해서도 동일한 컨트롤러의 적용이 가능함은 물론이다.

이상에서와 같이 본 발명은 범퍼의 내측으로 보행자로부터 받는 충격에 민감하게 반응할 수 있는 다수의 완충수단을 구비하여 보행자 충돌시의 속도와 충격량에 따른 적절한 대응이 가능하도록 함으로써, 보행자 충돌시 보행자가 받는 충격을 최소화시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims

범퍼 커버(10)와 범퍼 레일(11) 사이에 설치되어 범퍼 커버(10)를 접촉 지지할 수 있는 신축가능한 다수의 댐퍼(12)와, 범퍼 커버(10)에 가해지는 충격에 의해 동작되며 상기 댐퍼(12)의 록킹상태를 해제시켜주면서 소정의 접점신호를 출력하는 통전 센서(13)와, 상기 통전 센서(13)로부터 출력되는 신호를 받아 자화되면서 컨트롤러 스톱퍼(14)를 통한 접촉간섭을 이용하여 댐퍼(12)의 신축작용을 조절해주는 컨트롤러(15)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼(12)는 범퍼 커버(10)의 안쪽면에 선단이 연결되고 후단은 나사부(16)로 이루어진 댐퍼 로드(17)와, 상기 댐퍼 로드(17)에 치합되어 서로 간의 나사전동에 의해 회전가능한 댐퍼 하우징(18)과, 상기 댐퍼 로드(17)의 후단을 탄력적으로 지지하는 댐퍼 스프링(19)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 댐퍼(12)는 범퍼 커버(10)와 범퍼 레일(11) 사이에서 앞쪽을 향해 소정의 각도로 벌어진 대칭자세로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
제 1 항에 있어서, 상기 통전 센서(13)는 선단의 훅(20)을 이용하여 2개의 댐퍼(12)를 록킹시켜주며 범퍼 커버(10)의 안쪽면과 접촉되는 통전 로드(32)를 갖고 있는 동시에 배터리측과 연결된 1차 코일(21)을 갖고 있는 통전 철심(22)과, 상기 통전 철심(22)의 후단에 근접 배치되고 통전 철심(22)과의 접속을 통해 배터리의 전류를 2차 코일(23)측에 연결하는 통전 접점(24)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러(15)는 댐퍼 하우징(18)의 후단을 지지하면서 이것의 회전 중심축 역할을 하는 컨트롤러 하우징(25)과, 상기 컨트롤러 하우징(25)의 내측에 설치되는 자성체(26)와, 상기 자성체(26)와 상호 대응 배치되고 배터리측 2차 코일(23)과 연결되는 컨트롤러 코일(27)에 의해 자화되면서 상기 댐퍼 하우징(18)의 회전을 단속하는 컨트롤러 스톱퍼(14) 및 이것을 탄력지지하는 컨트롤러 스프링(28)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
제 5 항에 있어서, 상기 컨트롤러 스톱퍼(14)에 구비되는 컨트롤러 코일(27)은 에어백 제어용 ECU(29)에 연결되어 에어백 제어를 위한 작동신호와 연계적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.