KR100717448B1 - 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이 - Google Patents

충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 충돌 발생시에 다단으로 탄성 변형되는 탄성부재를 범퍼 스테이에 설치하여 차량 충돌에 따른 충돌에너지를 흡수하여 차량에 탑승한 운전자 또는 탑승객의 안정성을 향상 시키기 위한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은, 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되어 설치되는 차체 브라켓과 범퍼백빔 브라켓; 및 상기 차체 브라켓과 범퍼백빔 브라켓 사이에 설치되어 차량 충돌시 발생하는 충격을 흡수하도록 원통형상으로 형성되되 전방을 향해 개구되고 관통홀이 후방에 형성된 스테이 하우징, 상기 스테이 하우징 내부에 설치되되 일단이 상기 관통홀의 외측으로 연장 형성되는 연장부가 상기 범퍼백빔 브라켓 상에 고정되고 타단이 상기 스테이 하우징 내부에 위치하는 원판 플레이트, 상기 원판 플레이트의 전면에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이를 제공한다.
범퍼 스테이, 충격흡수부, 제 1,2,3탄성부

Description

충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이{Bumper Stay For Shock Absorption}
도 1은 본 발명에 의한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이의 결합 상태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 차체 브라켓 20 : 범퍼백빔 브라켓
30 : 충격흡수부 32 : 스테이 하우징
36 : 탄성부재 37 : 제 1탄성부
38 : 제 2탄성부 39 : 제 3탄성부
40 : 스프링
본 발명은 차량 충돌 발생시에 다단으로 탄성 변형되는 탄성부재를 범퍼 스테이에 설치하여 차량 충돌에 따른 충돌에너지를 흡수하여 차량에 탑승한 운전자 또는 탑승객의 안정성을 향상 시키기 위한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 동력을 발생시키는 엔진을 비롯하여 자동차의 외형을 구성하는 차체와 상기 차체에 장착되어 엔진에서 발생되는 동력을 이용하여 주행 및 정지를 가능하게 하는 샤시 등으로 이루어지며, 상기 차체는 다수의 패널이 용접이나 볼트 등의 결합을 통해 차량 전체의 외형을 이루고 있다.
상기 차체에는 엔진과 변속기를 비롯하여 차량 운행에 필요한 각종 구성부품이 장착되어 있으며 사고로 인한 충돌 및 전복시에는 외부충격으로부터 차량내의 탑승자를 보호할 수 있을 정도의 충분한 강성을 구비해야 하며, 이와 함께 충격을 단계적으로 흡수하여 승객에게 전달되는 힘을 최소화함으로써 상해 정도를 줄일 수 있도록 구성되어 있다.
특히, 차량의 전방과 후방에 장착되는 프런트 범퍼와 리어 범퍼는 차량의 전방충돌 및 후방충돌 사고시에 발생되는 충격을 흡수하여 차체로 전달되는 충격이 최소화되도록 하여 탑승객을 보호함과 동시에 엔진을 비롯한 차량 각부의 차체를 보호하는 역활을 한다.
상기 프런트 범퍼의 경우에는 통상적으로 차량대 차량의 충돌시에 자기차량을 보호하기 위해 범퍼의 외피를 이루는 범퍼커버와, 상기 범퍼커버의 형상유지와 충돌시에 충격을 완화하고 형상복원 기능을 갖는 에너지압소바, 및 상기 에너지압소바와 접촉되며 충돌시의 에너지를 탄성변형 또는 소성변형을 통하여 흡수하는 백빔과 상기 범퍼 백빔의 후면 양쪽에 소정의 거리를 유지하고 설치되는 범퍼스테이를 포함하여 구성된다.
상기 범퍼 스테이는 범퍼 백빔의 좌우에 장착되며, 운전자 및 탑승자의 안전을 보호하기 위해 사이드 멤버에 연결되어 충격을 흡수하고 분산시키는 기능을 수 행한다.
종래의 범퍼 스테이는 스테이 자체의 강성만으로 변형이 일어나면서 충돌에너지를 흡수하기 때문에 충돌시 차체의 손상을 더욱 가중시켜 수리비용을 증가시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 충돌시 차체에 전달되는 충돌에너지를 스프링의 탄성력 또는 제 1,2,3탄성부의 단계적인 변형에 의해 충돌에너지를 흡수함으로서 차량에 승차한 운전자 또는 탑승객의 안전성을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되게 설치되어 차량 충돌 사고 발생시에 범퍼 스테이만 교환하여 재설치가 가능하여 차량의 상품성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되어 설치되는 차체 브라켓과 범퍼백빔 브라켓; 및 상기 차체 브라켓과 범퍼백빔 브라켓 사이에 설치되어 차량 충돌시 발생하는 충격을 흡수하기 위한 충격흡수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 충격흡수부는 원통형상으로 형성되되 전방을 향해 개구되고 관통홀이 후방에 형성된 스테이 하우징과 상기 스테이 하우징 내부에 설치되되 일단이 상기 관통홀의 외측으로 연장 형성되는 연장부가 상기 범퍼백빔 브라켓 상에 고정되고 타단이 상기 스테이 하우징 내부에 위치하는 원판 플레이트와 상기 원판 플레이트의 전면에 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된다.
상기 탄성부재는 상기 원판 플레이트의 중앙에 설치되며 전방으로 돌출되어 위치하는 중공 형상의 제 1탄성부와 상기 제 1탄성부를 중심으로 이웃하여 설치되며 상기 제 1탄성부의 길이보다 짧게 형성되는 제 2탄성부와 상기 제 2탄성부의 사이에 설치되며 상기 제 2탄성부의 길이보다 짧게 형성되는 제 3탄성부와 상기 제 1탄성부에 삽입 설치되되 일단이 상기 원판 플레이트에 위치하고 타단이 상기 제 1탄성부의 전방으로 연장 형성되어 차체 브라켓상에 탄력 지지되는 스프링을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이의 분해 사시도이다.
차체 브라켓(10)과 범퍼백빔 브라켓(20)은 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되어 설치되고, 상기 차체 브라켓(10)과 범퍼백빔 브라켓(20) 사이에 설치되어 차량 충돌시 발생하는 충격을 흡수하기 위한 충격흡수부(30)는 다음과 같이 구성된다.
상기 충격흡수부(30)의 스테이 하우징(32)은 원통형상으로 형성되며 전방을 향해 개구되고 관통홀(32a)이 후방에 형성된 구조로 형성된다. 상기 스테이 하우징 (32) 내부에 설치되되 일단이 상기 관통홀(32a)의 외측으로 연장 형성되는 연장부(35)가 상기 범퍼백빔 브라켓(20) 상에 고정되고 타단이 상기 스테이 하우징(32) 내부에 위치하는 원판 플레이트(34)가 설치된다. 그리고, 상기 원판 플레이트(34)의 전면에는 탄성부재(36)가 설치된 구조로 구성된다.
상기 탄성부재(36)는 상기 원판 플레이트(34)의 중앙에 설치되며 전방으로 돌출되어 위치하는 중공 형상의 제 1탄성부(37)가 구비된다. 상기 제 1탄성부(37)를 중심으로 이웃하여 설치되며 상기 제 1탄성부(37)의 길이보다 짧은 제 2탄성부(38)가 구비된다. 상기 제 2탄성부(38)의 사이에 설치되며 상기 제 2탄성부(38)의 길이보다 짧은 제 3탄성부(39)가 형성된다.
그리고, 상기 제 1탄성부(37)에 삽입 설치되되 일단이 상기 원판 플레이트(34)에 위치하고 타단이 상기 제 1탄성부(37)의 전방으로 연장 형성되어 차체 브라켓(10)상에 탄력 지지되는 스프링(40)을 포함하여 구성된다.
상기 제1,2,3탄성부(37,38,39)는 스틸재질로 형성되되 차량 충돌 발생시 변형된다.
상기 제1,2,3탄성부(37,38,39)의 직경은 서로 다른 직경을 갖되 제 1탄성부(37)의 직경이 제 2탄성부(38)의 직경보다 크게 형성되고, 제 2탄성부(38)의 직경보다 제 3탄성부(39)의 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 차량에 최초 충돌 발생시에 1차 충돌에너지를 전달받는 부분이 상기 제 1탄성부(37)이기 때문에 상기 제 1탄성부(37)의 직경이 제 2,3탄성부(38,39)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2,3탄성부(37,38,39)의 두께는 제 1탄성부(37)의 두께보다 제 2탄성부(38)의 두께가 두껍게 형성되고, 제 2탄성부(38)의 두께보다 제 3탄성부(39)의 두께가 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 차량 충돌 발생시에 상기 제 1탄성부(37)를 시작으로 제 2탄성부(38)와 제 3탄성부(39)가 순차적으로 충돌 에너지에 의해 변형하게 되는데 상기 제 1,2탄성부(37,38)가 순차적으로 변형 가능한 두께를 갖고 있어야 차량 충돌에 따른 충돌 에너지를 원할하게 흡수하기 때문이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이의 작동 상태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이의 결합 상태도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 차체 브라켓(10)이 설치된 부분이 차체의 전방을 향하도록 위치하고, 범퍼백빔 브라켓(20)이 설치된 부분이 범퍼백빔(미도시)상에 지지 고정된다.
상기와 같이 설치된 상태에서 차량이 도로를 따라 저속으로 주행하다가 전방의 장애물 또는 차대차의 상태로 충돌이 발생하게 되면 다음과 같이 충격흡수부(30)가 작동된다.
차량이 저속 상태로 주행하다가 충돌 사고가 발생하는 경우에는 범퍼커버(미도시)를 통해 충돌에너지가 전달되기 시작하여 충격흡수부(30)의 탄성부재(36)에 전달된다.
차량이 저속으로 주행시 발생되는 충돌에너지는 상기 탄성부재(36)에 경미하게 전달되므로 스프링(40)의 탄성력에 의해 상기 충돌에너지를 흡수하게 된다.
즉, 차량 충돌 발생시에 상기 스프링(40)이 압축 변형 되면서 상기 충돌에너지를 흡수하고 하중이 제거되면 최초의 위치로 탄성력에 의해 원위치한다.
차량이 도로를 따라 고속으로 주행하다가 전방의 장애물 또는 차대차의 상태로 충돌이 발생하게 되면 다음과 같이 충격흡수부(30)가 작동된다.
차량이 고속 상태로 주행하다가 충돌 사고가 발생하는 경우에는 범퍼커버(미도시)를 통해 충돌에너지가 전달되기 시작하여 충격흡수부(30)의 탄성부재(36)에 전달된다.
고속 상태에서 발생되는 충돌에너지는 상기 스프링(40)에 의해 흡수 되지 않으며, 충돌에너지에 의해 상기 차체 브라켓(10)이 범퍼백빔(20)이 위치한 곳으로 밀리면서 상기 탄성부재(36)의 제 1탄성부(37)의 선단부가 상기 차체 브라켓(10)의 내측면에 충돌하여 변형이 발생된다.
최초 차량 충돌에 의한 충돌 에너지는 상기 제 1탄성부(37)에 의해 흡수되고, 상기 제 1탄성부(37)에 의해 흡수되지 못한 충돌에너지는 계속해서 제 2,3탄성부(38,39)가 변형되면서 충돌에너지를 흡수하게 된다.
상기 제 1탄성부(37)는 제 2,3탄성부(38,39)에 비해 길이가 길게 형성되고, 직경이 크게 형성되어 있어 차량 충돌에 따른 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하게 된다.
상기 제 3탄성부(39)는 충돌사고에 따라 발생되는 충돌에너지가 차량 내부에 탑승한 운전자 또는 탑승객에게 최소한 전달되도록 제 1,2탄성부(37,38)에 비해 길이는 짧게 형성되되 두께가 두껍게 형성되어 차량 내부로 전달되는 충돌에너지를 자체변형에 의해 흡수하게된다.
따라서, 차량이 고속으로 주행시에 발생되는 사고에서는 상기 제 1,2,3탄성부(37,38,39)가 순차적으로 변형되면서 충돌에너지를 흡수하여 차량 내부로 전달되는 충돌에너지를 최소화 시킨다.
한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이는 차량 충돌시 발생되는 충돌에너지를 스프링의 탄성력 또는 제 1,2,3탄성부의 단계적인 변형에 의해 흡수하여 차량에 승차한 운전자 또는 탑승객의 안전을 확보하여 상해 발생을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되게 설치되어 차량 충돌 사고 발생시에 범퍼 스테이만 교환하여 재설치가 가능하여 차량의 상품성을 향상시키고, 수리비 및 수리시간이 절감되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 차체와 범퍼백빔에 각각 볼팅 결합되어 설치되는 차체 브라켓(10)과 범퍼백빔 브라켓(20); 및
    상기 차체 브라켓(10)과 범퍼백빔 브라켓(20) 사이에 설치되어 차량 충돌시 발생하는 충격을 흡수하도록 원통형상으로 형성되되 전방을 향해 개구되고 관통홀(32a)이 후방에 형성된 스테이 하우징(32), 상기 스테이 하우징(32) 내부에 설치되되 일단이 상기 관통홀(32a)의 외측으로 연장 형성되는 연장부(35)가 상기 범퍼백빔 브라켓(20) 상에 고정되고 타단이 상기 스테이 하우징(32) 내부에 위치하는 원판 플레이트(34), 상기 원판 플레이트(34)의 전면에 설치되는 탄성부재(36)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재(36)는 상기 원판 플레이트(34)의 중앙에 설치되며 전방으로 돌출되어 위치하는 중공 형상의 제 1탄성부(37), 상기 제 1탄성부(37)를 중심으로 이웃하여 설치되며 상기 제 1탄성부(37)의 길이보다 짧게 형성되는 제 2탄성부(38), 상기 제 2탄성부(38)의 사이에 설치되며 상기 제 2탄성부(38)의 길이보다 짧게 형성되는 제 3탄성부(39), 상기 제 1탄성부(37)에 삽입 설치되되 일단이 상기 원판 플레이트(34)에 위치하고 타단이 상기 제 1탄성부(37)의 전방으로 연장 형성되어 차체 브라켓(10)상에 탄력 지지되는 스프링(40)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1,2,3탄성부(37,38,39)의 직경은 서로 다른 직경을 갖되 제 1탄성부(37)의 직경이 제 2탄성부(38)의 직경보다 크게 형성되고, 제 3탄성부(39)의 직경보다 제 2탄성부(38)의 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1,2,3탄성부(37,38,39)의 두께는 제 1탄성부(37)의 두께보다 제 2탄성부(38)의 두께가 두껍게 형성되고, 제 2탄성부(38)의 두께보다 제 3탄성부(39)의 두께가 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 기능이 있는 범퍼 스테이.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990071591A (ko) * 1996-09-25 1999-09-27 데이비드 씨. 맥키, 토마스 제어. 시바티노 의료및생물성유체를여과하기위한시스템

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한국 공개실용신안공보 94-26619(1994.12.9.)
한국 공개실용신안공보 실1999-007159(1999.2.25.)
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