KR100462364B1 - 자동차의 범퍼 장착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 범퍼 장착장치에 관한 것이며, 상세하게는 범퍼의 충돌 에너지 흡수장치에 관한 것으로써, 충돌 에너지 흡수를 양호하게 하고, 사이드 프레임의 변형을 작게 하며, 충돌 에너지 흡수 후 범퍼의 돌출량을 최소화하여 보행자의 안전성을 증진할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 백 빔(2)의 양단에 고정되는 범퍼 스테이(5)(5')와; 사이드 멤버(9)의 선단에 구획 형성되고 상기 범퍼 스테이(5)(5')가 슬라이딩할 수 있게 관통 설치되는 제 1 및 제 2 완충실(12)(13)과; 상기 제 1 완충실(12)의 범퍼 스테이(5)(5')에 감은 제 1 스프링(14)(14')과; 상기 제 2 완충실(13)에 상기 제 1 스프링(14)(14')과 반대방향으로 충돌 에너지를 흡수하도록 설치한 제 2 완충수단(15)과, 상기 제 2 완충실(13)에 범퍼 스테이(5)(5')의 단부와 제 2 완충수단(15)에 접촉되게 핀(20)으로 지지한 레버(19)(19')로 구성한 것이다.

Description

자동차의 범퍼 장착장치 {BUMPER MOUNTING APPARATUS OF AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차의 범퍼 장착장치에 관한 것이며, 상세하게는 범퍼의 충돌 에너지 흡수 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차용 범퍼는 백 빔의 외측에 범퍼 커버를 설치하거나 상기 백 빔과 범퍼 커버 사이에 에너지 압소버를 배치하고, 상기 백 빔의 양단에 범퍼 스테이를 고정하여 양 사이드 멤버에 볼트 등으로 고정한 것임으로 충돌 에너지가 작을 때에는 상기 백 빔 또는 에너지 압소버와 백 빔이 그 충돌 에너지를흡수하지만 충돌 에너지가 클 때에는 사이드 멤버가 변형하면서 범퍼가 실내측으로 침입하기 때문에 후드 패널, 헤드 램프 등이 손상되고 탑승자의 상해치가 커지게 되는 것이다.

본 발명의 출원인은 상기한 문제점을 시정하기 위하여 미합중국 특허 제 6,050,624 호의 범퍼 장착구조를 제안한 바 있으며, 상기 범퍼 장착구조는 도 3에 도시한 바와 같이 범퍼(30)의 백 빔(31)의 양단에 고정된 범퍼 스테이(32)와, 보디에 일체로 형성되고 단면 4각 중공으로 형성하여 상기 범퍼 스테이(32)가 삽입되는 사이드 멤버(40)를 구비하고, 상기 범퍼 스테이(32)는 그 상면 및 측면에 슬롯(33)을 형성하여 상기 사이드 멤버(40)에 고정되는 가이드 핀(41)에 가이드되면서 충돌시에 범퍼 스테이(32)가 후방으로 슬라이딩될 수 있게 하며, 상기 사이드 멤버(40)의 범퍼(30)에 충돌 에너지가 가하여 지지 않은 상태의 범퍼 스테이(32)의 선단위치의 양측에 제 2 작동실(42)(42')을 형성하여 제 1 스프링(43)(43')을 내장하고 사이드 멤버(40)의 내부에 상기 제 1 스프링(43)(43')으로 지지되는 삼각형상의 완충부재(44)(44')를 돌출되게 힌지결합하여 비충돌시에 범퍼 스테이(32)의 선단을 구속하며, 상기 사이드 멤버(40)의 상기 완충부재(44)(44')의 후방에 스톱퍼 플레이트(45)를 고정하여 상기 스톱퍼 플레이트(45)와 완충부재(44)(44') 사이에 제 1 작동실(46)을 형성하여서 전단에 지지판(48)을 설치한 제 2 스프링(47)을 내장하여서 된 것이다.

미설명부호 34는 에너지 압소버이고, 35는 범퍼 커버이다.

상기한 범퍼 장착구조는 비충돌시에는 범퍼 스테이(32)는 도 3과 같이 그 선단이 완충부재(44)(44')에 구속되어 있는 상태를 유지하고 있다가 범퍼(30)에 에너지 압소버(34) 및 백 빔(31)의 탄성한계 이내의 충돌 에너지가 가하여지면 에너지 압소버(34) 및 백 빔(31)이 충돌 에너지를 흡수하고, 상기 에너지 압소버(34) 등에 그 탄성한계 이상의 충돌 에너지가 가하여지면 범퍼 스테이(32)는 그 슬롯(33)이 가이드 핀(41)을 따라 후방으로 가이드되면서 범퍼 스테이(32)가 사이드 멤버(40)에 더욱더 삽입됨과 동시에 그 선단이 완충부재(44)(44')를 제 2 작동실(42)(42')측으로 수납시킬 때 제 1 스프링(43)(43')이 압축되면서 그 탄성에 의하여 1차로 충돌 에너지를 흡수하고, 계속하여 범퍼 스테이(32)의 선단이 후방으로 밀림에 따라 제 1 작동실(46)에 내장된 제 2 스프링(47)이 압축되면서 그 탄성에 의하여 2차로 충돌 에너지를 흡수하도록 한 것이다.

그러나 상기한 범퍼 장착구조는 범퍼(30)에 큰 충돌 에너지가 가하여지면 범퍼 스테이(32)가 사이드 멤버(40) 측으로 슬롯(33)의 길이 만큼 삽입됨으로써 범퍼(30)의 밀림량이 크기 때문에 후드 패널, 헤드 램프 등의 손상이 심하고, 완충부재(44)(44')는 범퍼(30)에 그 탄성한계 이상의 충돌 에너지가 가하여질 때 제 2 작동실(42)(42')에 수납되어 범퍼 스테이(32)가 밀림으로써 에너지 압소버(34) 및 백 빔(31)의 충돌 에너지 흡수기능을 이용하지 못하고 오히려 강체기능을 하며, 또한 큰 충돌 에너지가 제 2 스프링(47)에 가하여 질 때 사이드 프레임 등에 전달됨으로써 그의 변형이 크고 탑승자의 상해치가 증가되는 것이다.

또한 제 2 스프링(47)이 충돌 에너지를 흡수한 후 그 탄성 복원력에 의하여비충돌 상태인 원위치로 복귀될 때 보행자에 충격을 가함으로써 보행자의 안전성이 취약하게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 충돌 에너지 흡수를 양호하게 하고, 사이드 프레임의 변형을 작게 한 자동차의 범퍼 장착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 충돌 에너지 흡수 후 범퍼의 돌출량을 최소화하여 보행자의 안전성을 증진할 수 있는 자동차의 범퍼 장착장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 백 빔의 양단에 고정되는 범퍼 스테이와; 사이드 멤버의 선단에 구획 형성되고 상기 범퍼 스테이가 슬라이딩할 수 있게 관통 설치되는 제 1 및 제 2 완충실과; 상기 제 1 완충실의 범퍼 스테이에 감은 제 1 스프링과; 상기 제 2 완충실에 상기 제 1 스프링과 반대방향으로 충돌 에너지를 흡수하도록 설치한 제 2 완충수단과, 상기 제 2 완충실에 범퍼 스테이의 단부와 제 2 완충수단에 접촉되게 핀으로 지지한 레버로 구성한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 횡단면도.

도 2는 본 발명의 실시예의 요부 확대 단면도.

도 3은 종래의 것의 횡단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

2 : 백 빔 5, 5' : 범퍼 스테이 9 : 사이드 멤버

12, 13 : 제 1 및 제 2 완충실 14, 14' : 제 1 스프링

15 : 제 2 완충수단 9, 19' : 레버

도 1은 본 발명의 실시예의 횡단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 요부 확대 단면도로써, 1은 범퍼로써, 상기 범퍼(1)는 백 빔(2)과 범퍼 커버(3) 사이에 에너지 압소버(4)를 배치한 것이다.

5, 5' 는 범퍼 스테이로써, 상기 범퍼 스테이(5)(5')는 상기 백 빔(2)의 양단에 브래킷(6)으로 고정하고, 범퍼(1)에 가까운 위치에 스프링받이(7)(7')를 설치함과 동시에 그 후방에 후기하는 지지판(11)의 제 2 완충실(13)측에 지지되는 지지턱(8)(8')을 형성한 것이다.

9는 사이드 멤버로써, 상기 사이드 멤버(9)는 선단을 캡(10)으로 폐쇄하고 상기 캡(10)과 일정간격을 두고 지지판(11)을 설치하여 상기 지지판(11)의 전후에 구획되는 제 1 및 제 2 완충실(12)(13)을 형성하여서 상기 범퍼 스테이(5)(5')를 슬라이딩할 수 있게 관통 설치함과 동시에 상기 제 1 완충실(12)의 범퍼 스테이(5)(5') 주위에 실내측으로 압축되는 제 1 스프링(14)(14')을 감아서 일단은 스프링받이(7)(7')에 타단을 지지판(11)에 지지한 것이다.

15는 제 2 완충수단으로써, 상기 제 2 완충수단(15)은 상기 지지판(11)에 지지봉(16)을 고정하여 제 1 스프링(14)(14')과 반대방향으로 압축되는 제 2 스프링 (17)을 감음과 동시에 작동판(18)을 슬라이딩할 수 있게 설치하여 제 2 스프링(17)의 양단은 지지판(11)과 작동판(18)에 고정한 것이다.

19, 19' 는 레버로써, 상기 레버(19)(19')는 사이드 멤버(9)의 제 2 완충실(13)에 핀(20)으로 지지하여 그 양단을 범퍼 스테이(5)(5')의 단부와 작동판(16)에 접촉되거나 근접되게 한 것이다.

또한 본 발명은 상기 사이드 멤버(9)의 상기 레버(19)(19') 후방에 일정간격(d)을 두고 스톱퍼(21)(21')를 설치한 것이다.

이상과 같은 본 발명은 범퍼(1)에 충돌 에너지가 가하여지면 범퍼(1)의 에너지 압소버(4)와 백 빔(2)에서 그 충돌 에너지가 흡수됨과 동시에 범퍼 스테이(5)(5')가 실내측으로 밀리고 동시에 제 1 완충실(12) 내의 제 1 스프링(14)(14')이 압축되면서 충돌 에너지가 다시 흡수된 다음〔 제 1 스프링(14) (14')의 스프링 상수를 범퍼(1)의 파괴강도보다 크게 할 경우에는 범퍼(1)가 파괴될 때까지 범퍼(1)의 에너지 압소버(4)와 백 빔(2)에서 충돌 에너지를 흡수한 후 제 1 스프링(14)(14')이 압축되면서 충돌 에너지를 흡수함〕이 범퍼 스테이(5)(5')의 단부가 레버(19)(19')를 도 2와 같이 일정간극(d) 만큼의 각도로 화살표 방향으로 회전시킴으로써 레버(19)(19')의 타단이 제 2 완충수단(15)의 작동판(18)을 실외측으로 밈과 동시에 제 2 스프링(17)이 상기 제 1 스프링(14)(14')과 반대방향 즉 실외측으로 압축되면서 충돌 에너지를 흡수하여서 충돌 에너지가 상쇄되기 때문에 충돌 에너지 흡수가 양호하게 되는 것이다.

상기와 같이 충돌 에너지를 3차에 걸쳐서 흡수할 때 충돌 에너지가 상쇄되면 사이드 멤버 등의 보디에 전달되는 양이 적게 되어 사이드 멤버 등의 보디의 변형이 작고 탑승자의 안전성이 증대되는 것이다. 또한 레버(19)(19')의 후방에는 레버(19)(19')의 회전을 제어하는 스톱퍼(21)(21')가 설치되어 있음으로 범퍼(1)의 밀림량은 일정간극(d) 만큼만 되기 때문에 범퍼(1)의 밀림량이 작아서 후드 패널, 헤드 램프 등의 손상이 작게 되는 것이다.

그리고 충돌 에너지가 흡수된 후 제 1 스프링(14)(14')의 탄성 복원력에 의하여 범퍼(1)가 원위치로 복귀할 때 범퍼 스테이(5)(5')에 형성한 지지턱(8)(8')은 지지판(11)에 지지되어 범퍼(1)의 돌출을 최소한으로 억제함으로써 보행자의 안전성을 증대할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 충돌 에너지를 3차에 걸쳐 흡수하고 특히 제 3 차 충돌 에너지를 흡수하는 제 2 스프링은 제 1 스프링의 충돌 에너지 흡수방향과 반대방향으로 압축되게 하여 충돌 에너지를 상쇄함으로써 충돌 에너지 흡수가 양호하여 수리비를 절감할 수 있고, 보디에 전달되는 충돌 에너지가 작음으로써 보디의 변형이 작고 탑승자의 안전성이 증대되는 것이다.

또한 범퍼가 원위치로 복귀할 때 범퍼의 돌출량을 최소화함으로써 보행자의 안전성을 증대할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 백 빔의 양단에 고정되는 범퍼 스테이와; 사이드 멤버의 선단에 지지판으로 구획 형성되고 상기 범퍼 스테이가 슬라이딩할 수 있게 관통 설치되는 제 1 및 제 2 완충실과; 상기 제 1 완충실의 범퍼 스테이에 감은 제 1 스프링과; 상기 제 2 완충실에 상기 제 1 스프링과 반대방향으로 충돌 에너지를 흡수하도록 설치한 제 2 완충수단과, 상기 제 2 완충실에 범퍼 스테이의 단부와 제 2 완충수단에 접촉되게 핀으로 지지한 레버로 구성한 자동차의 범퍼 장착장치.
2. 제 1 항에 있어서, 제 2 완충수단은 지지판에 지지봉을 고정하여 제 2 스프링을 감음과 동시에 작동판을 슬라이딩할 수 있게 설치하여서 제 2 스프링의 양단을 지지판과 작동판에 고정한 자동차의 범퍼 장착장치.
3. 제 1 항에 있어서, 사이드 멤버의 레버 후방에 일정간격을 두고 스톱퍼를 설치한 자동차의 범퍼 장착장치.
4. 제 1 항에 있어서, 범퍼 스테이에 지지턱을 형성하여 범퍼가 원위치로 복귀될 때 지지판에 지지되도록 한 자동차의 범퍼 장착장치.