KR100805747B1 - 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 자동차용 임팩트 빔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 장착을 위한 부착부가 일체로 형성된 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상술한 본원발명의 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔은, 중공관체의 중앙영역을 이루는 몸체부와; 상기 몸체부의 양측에서 연장되는 상기 중공관체의 양측 단부에서 평탄화 가공되어 일체형의 편평한 면으로 형성된 부착부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 임팩트 빔의 제조 및 차량 장착의 용이성, 차량의 경량화 목적 달성 및 승차자의 안정성을 향상시키는 효과를 제공한다.

자동차, 임팩트 빔, 도어, 일체형 부착부, 확장, 프레스 가공, 중공관체

Description

부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 및 그 제조방법{A automobile impact beam with integrated brackets and the manufacturing method thereof}

도 1은 종래기술의 자동차용 임팩트 빔이 자동차 도어에 장착된 상태를 나타내는 도면이고,

도 2는 종래기술의 자동차용 임팩트 빔의 사시도이며,

도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔의 사시도이고,

도 4는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조방법의 처리과정을 나타내는 순서도이며,

도 5는 도 4의 처리과정 중 열처리 후의 임팩트 빔의 사시도이고,

도 6은 도 4의 처리과정 중 전단 후의 임팩트 빔의 사시도이며,

도 7은 도 4의 처리과정 중 부착부확장 과정을 나타내는 도면이고,

도 8은 도 7의 과정에 의해 가공 완료된 부착부에 부착부지지구를 부가한 상태를 나타내는 임팩트 빔의 사시도이며,

도 9는 본원 발명의 또 다른 구성을 가지는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔의 사시도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

1, 10: 임팩트 빔

2: 몸체 11: 몸체부

3, 4, 12', 13': 부착부(브라켓)

12, 13: 단부 14: 전단부

15: 확장구 16: 부착부 지지구

본원 발명은 자동차용 임팩트 빔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 장착을 위한 부착부가 일체로 형성된 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 전세계적으로 자동차 제작사들은 경쟁적으로 자동차의 안정성 향상을 기하기 위하여 문짝 내부에 임팩트 빔 등의 강철제 보강재를 설치하고 있는 추세이다.

상술한 자동차용 강철제 보강재 중 임팩트 빔은 도 1에 도시된 바와 같이 주로 승용차나 승합차와 같은 차량의 도어(5) 내판과 외판 사이에 장착되어 차량의 측면 충돌 사고시 그 충격력으로 인한 차체의 변형 파손을 최소한으로 줄여 주고, 이로써 해당 차량의 탑승자 또는 운전자의 인명피해를 최소화하여 주는 역할을 하는 부품이다.

상술한 바와 같은 자동차용 임팩트 빔은 고장력 강판을 파형으로 성형한 재 료가 주로 사용되어 왔으나 차량의 경량화 및 자동차의 연비향상 등의 목적으로 우수한 내충격성 및 내 충격흡수성을 가지도록 중공관체로 제작 사용되고 있다.

도 2는 상술한 바와 같은 종래기술의 임팩트 빔으로서 대한민국 특허 공고번호 특 1994-3248호에 개시된 임팩트 빔의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래기술의 중공관체로 제작된 임팩트 빔(1)은 중공관체의 몸체(2)의 양측에 도어(5)의 내판 또는 외판의 내측면에 부착고정되기 위한 부착부(브래킷: bracket)(3, 4)가 부착 구성된 형태를 가진다. 상술한 구성에서 상기 부착부(3, 4)는 별도로 가공 제작된 후에 상기 몸체(2)에 용접 부착되는 것이 일반적이다.

즉, 종래기술의 자동차용 임팩트 빔(1)의 경우에는 차량 도어(5) 내측에 부착 고정하기 위해 적어도 두 개의 부착부(3, 4)를 별도로 제작 사용해야하기 때문에 차량의 제작부품수 및 제작에 있어 부착부(브래킷: bracket)을 조립하는 용접공정의 공정 수 증가를 초래하고, 용접에 따른 변형으로 제품의 품질 안정성 문제에 영향을 주며 중량에 있어서도 부착부(3, 4)가 차지하는 부분이 추가되므로 차량 경량화를 저해하는 요인으로 작용하는 문제점을 가진다.

따라서, 본원발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 임팩트 빔의 강도를 향상시키면서도 차량의 경량화를 이룰 수 있으며 또한 용이한 제작이 가능하도록 하기 위하여 부착부가 임팩트빔의 몸체부에 일체형으로 부착 구성된 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으 로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔은, 중공관체의 중앙영역을 이루는 몸체부와; 상기 몸체부의 양측에서 연장되는 상기 중공관체의 양측 단부에서 평탄화 가공되어 일체형의 편평한 면으로 형성된 부착부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부착부는 상기 중공관체 양측 단부에 일정 길이의 전단부를 형성한 후 확장구를 상기 중공관체의 양단부 개구부로 삽입하여 확장하는 것에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 달리 상기 부착부는 상기 몸체부의 양측에서 연장되는 상기 중공관체의 양단부를 프레스 가공하여 두 겹을 가지는 일체형의 편평한 면으로 형성되는 부착부;를 프레스 가공하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부는 강도 향상을 위한 열처리가 수행된 것을 특징으로 한다.

상기 중공관체는 단면이 원형 또는 타원 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 부착부에는 차량의 부착 고정력을 향상시키기 위한 부착부지지구가 부착 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조방법은, 양측 단부가 부착부로 되고 부착부의 사이 영역이 몸체부가 되는 중공관체의 몸체부 영역에 대한 열처리를 수행하는 열처리과정과; 상기 열처리과정 이후 상기 중공관체의 양측 단부를 평탄화 가공하여 일체형의 부착부를 형성하는 부 착부형성과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 부착부형성과정은 상기 열처리과정 이후 상기 중공관체의 양측 단부에 일정 길이의 전단부를 형성하는 전단과정과; 상기 전단과정에 의해 형성된 전단부를 가지는 양측의 개구부로 확장구를 삽입하여 확장하는 것에 의해 부착부를 형성하는 확장과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 부착부형성과정은 상기 열처리과정 이후 상기 중공관체의 양측 단부를 프레스 가공하여 두 겹을 가지는 일체형의 편평한 면으로 형성되는 부착부를 형성하는 과정인 것을 특징으로 한다.

상기 부착부형성과정은 상기 부착부의 면에 부착부지지구를 형성하는 부착부지지구 형성과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본원발명의 일 실시 예에 따르는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 자동차용 임팩트 빔(10)은 중공관체로서 양측 단부에 부착부(12', 13')가 각각 일체형으로 부착 형성되며, 부착부(12', 13')의 사이 영역이 몸체부(11)가 형성되는 구조를 가진다.

상기 임팩트 빔(10)을 중공관체로 제작하는 것은 경량화를 위한 것으로서 그 단면 형상에 제한은 없으나, 원형 또는 타원형이 바람직하고, 특히, 내충격성 및 내충격 흡수성을 가지도록 하기 위하여 타원형으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고 상기 몸체부(11)는 강성과 충격 흡수 능력을 극대화하기 위하여 열처리를 수 행하게 된다.

다음으로 상기 부착부(12', 13')는 중공관체 상태에서 평탄화 가공이 수행되는 것에 의해 몸체부(11)가 일체형으로 가공 형성된다. 상기 평탄화 가공은 부착부(12', 13')를 몸체부(11)의 길이 방향으로 일정 길이를 가지는 전단부(14)(도 4 내지 도 7참조)를 각각 형성한 후 확장구(15)(도 7 참조)에 의해 확장된 후 단조 가공되어 형성된다. 이와 달리 하기에 설명될 도 9에서와 같이 전단부(14)의 형성 없이 프레스 가공에 의해 형성될 수도 있다.

상기 부착부(12', 13')는 상술한 바와 같은 평탄화 가공을 용이하게 하기 위하여 열처리를 수행하지 않는 것이 바람직하며, 열처리가 필요한 경우에는 부착부 가공 이후에 열처리를 수행하는 것이 바람직하다.

이때 상술한 부착부(12', 13')에는 임팩트 빔(10)의 차량(자동차)에 부착하는 것을 용이하게 하며 부착상태를 견고히 유지하기 위하여 차량(자동차)의 부착면의 형성에 대응하는 부착부지지구(16)가 부착 형성될 수 있다.

도 4는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조방법 중 전단부 형성에 의한 처리과정을 나타내는 순서도이고, 도 5 내지 도 8은 상기 도 4의 각 처리과정에 따르는 가공 중인 임팩트 빔의 상태를 나타내는 사시도이다.

이하, 도 3 및 도 5 내지 도 8을 참조하여 본원 발명의 전단부 형성에 의한 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본원발명의 전단부(15) 형성에 의한 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조 방법은 먼저 도 5에 도시된 바와 같이 임팩트 빔(10)의 몸체부(11)로 되는 중공관체의 중앙영역에 대하여 강성과 충격 흡수 능력을 극대화하기 위하여 열처리를 수행한다. 이 경우 상술한 설명에서와 같이 중공관체의 양측 단부(12, 13) 영역은 차후의 평탄화 가공을 위하여 열처리를 수행하지 않는 것이 바람직하다(열처리 과정)(S1).

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이 부착부로 형성된 중공관체의 양측 단부(12, 13) 각각에 중공관체의 길이 방향을 따라 일정 길이를 가지는 전단부(14)를 형성한다. 이 때, 전단부(14)는 중공관체 내부에 전단부(14) 형상에 대응되는 오목부를 가지는 도구를 삽입한 후 외측에서 상기 오목부에 대응되는 볼록부를 이용하여 가압하는 것에 의해 전단부 영역을 가지는 중공관체의 면을 제거하는 것에 의해 이루어진다(부착부 전단 과정)(S2).

S2 과정에 의해 전단부(14)가 형성된 이후에는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 쇄기형 확장구(15)를 중공관체의 전단부(14)가 형성된 양측 단부(12, 13)각각의 개구부에 삽입하여 도 7의 (b)에서와 같이 가압하여 양측으로 확장하여 부착부(12', 13')를 형성한다. 이 후 표면을 고르게 하는 단조 가공 등이 추가로 수행될 수 있다(부착부 확장 과정)(S3).

S3 과정에 의해 부착부(12', 13')가 형성된 후에는 부착부(12', 13')의 표면에 부착부지지구(16)를 고정부착시킨다. 상기 부착부지지구(16)의 자동차에 임팩트 빔(10)의 부착상태를 견고히 하기 위한 것으로서 그 형상은 자동차의 임팩트 빔(10)의 부착부(12', 13')가 부착되는 표면 형상에 대응되는 형상을 가지는 것으로 서 도 8에 의해 그 형상이 한정되는 것은 아니다(부착부 지지구 형성과정)(S4).

도 9는 본원 발명의 변형된 실시 예에 따르는 구성을 가지는 임팩트 빔(10')의 사시도를 나타낸다.

도 9의 경우에는 부착부(13a)가 중공관체의 외주면을 확장함이 없이 프레스 가공하는 것에 의해 형성된다. 이 경우 상술한 도 3 내지 도 8의 설명과는 달리 부착부 형성을 위한 중공관체의 전단부 형성을 하지 않을 수 있으며, 중공관체의 외주면이 두 겹으로 겹쳐져 형성됨으로써 강도를 배가시킬 수 있게 된다.

도 9의 임팩트 빔(10')의 경우에는 강도 및 내 충격성 및 충격 흡수성 향상을 위해 몸체부(11)는 도 4의 설명에서와 같이 열처리과정이 수행되며, 또한 프레스 가공 이후에 더욱 평탄면을 형성하기 위한 단조 가공 및 열처리 가공, 그리고 부착부지지구 부착 과정등이 수행될 수 있다.

상술한 본원 발명은 차량용(자동차용) 임팩트 빔의 제작시 부착부를 일체로 형성하는 것에 의해 부착부를 별도 제작하지 않아도 되며, 또한 별도 제작된 부착부를 몸체부에 조립하는 공정을 수행하지 않게 됨으로써 자동차용 임팩트 빔위 제작 및 장착에 소요되는 부품수 및 작업공수를 최소화시키는 효과를 제공한다.

또한 상술한 본원 발명의 자동차용 임팩트 빔은 중공관체를 열처리 가공하는 것에 의해 강도 내충격성 및 충격 흡수성을 향상시켜 안정성을 향상시키며 또한 경량화를 달성하는 것에 의해 연비효율을 극대화시키는 효과를 제공한다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 중공관체의 중앙영역을 이루는 몸체부와; 상기 몸체부의 양측에서 연장되는 상기 중공관체의 양측 단부를 프레스 가공하여 두 겹을 가지는 일체형의 편평한 면으로 형성되는 부착부;를 포함하여 구성되는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔에 있어서;

   상기 몸체부는 강도 향상을 위한 열처리가 수행된 것을 특징으로 하는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔.
5. 제4항에 있어서, 상기 중공관체는 단면이 원형 또는 타원 중 어느 하나의 형 상인 것을 특징으로 하는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔.
6. 제 5항에 있어서, 상기 부착부에는 차량의 부착 고정력을 향상시키기 위한 부착부지지구가 부착 구성된 것을 특징으로 하는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔.
7. 양측 단부가 부착부로 되고 부착부의 사이 영역이 몸체부가 되는 중공관체의 몸체부 영역에 대한 열처리를 수행하는 열처리과정과;

   상기 열처리과정 이후 상기 중공관체의 양측 단부를 프레스 가공하여 두 겹을 가지는 일체형의 편평한 면으로 형성되는 부착부를 형성하는 부착부형성과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 7 항에 있어서, 상기 부착부형성과정은 상기 부착부의 면에 부착부지지구를 형성하는 부착부지지구 형성과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부착부 일체형 자동차용 임팩트 빔 제조 방법.

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