KR101037012B1 - 범퍼용 에너지 업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버는, 리플렉터가 장착되는 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 위치되고, 상기 리플렉터와 대응되는 지점에는 상기 리플렉터가 내부로 인입될 수 있는 리플렉터 안착공간이 형성되며, 상기 리플렉터 안착공간이 형성된 지점으로부터 설정거리 이내의 부위가 전체 평균 강도보다 큰 강도를 갖도록 제작된다.

본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버는, 리플렉터가 위치되는 안착공간을 깊게 형성하거나 에너지 전체적인 강도가 증가되지 아니하더라도, 범퍼로의 외부 충격 인가 시 범퍼커버에 장착된 리플렉터의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

범퍼, 에너지 업소버, 리플렉터, 안착공간, 밀도, 강도

Description

범퍼용 에너지 업소버{Energy absorber for bumper}

본 발명은 차량의 범퍼에 장착되는 에너지 업소버에 관한 것으로, 더 상세하게는 리플렉터가 장착되는 부위가 리플렉터가 장착되지 아니하는 부위보다 큰 강도를 갖도록 제작되어 범퍼 충돌 시 리플렉터의 파손을 방지할 수 있도록 구성되는 에너지 업소버에 관한 것이다.

차량 운행 중 충돌 및 추돌사고가 발생하는 경우에도 충격에너지를 효과적으로 흡수하여 차실에 탑승한 승원이 부상당하지 않도록, 차량의 전후부에는 범퍼가 각각 설치되어 있다.

차량에 설치되는 범퍼의 외측면에는 외관미를 향상시키기 위한 범퍼 커버가 씌워지고, 범퍼 커버의 내측에는 범퍼로 인가되는 충격을 1차적으로 흡수하는 폼(foam) 등의 에너지 업소버가 구비된다. 이때, 차량 충돌 시 인가되는 충격이 에너지 업소버만으로만는 흡수되지 못하므로, 범퍼 커버가 위치하는 반대측의 에너지 업소버 일측에는 스틸 재질로 된 범퍼빔이 결합된다.

상기 범퍼빔은 범퍼스테이(bumper stay)로써 프레임에 볼트 체결되어 범퍼구 조를 전체적으로 지지하도록 되어 있다.

상기와 같이 이루어진 범퍼구조에서는 자동차의 충돌이나 추돌 시, 상기 에너지 업소버가 충격을 1차로 흡수하고, 여분의 충격은 범퍼빔에 전달되어 적절히 흡수됨과 동시에, 범퍼스테이를 통해 프레임으로 분산되도록 하고 있다.

상기 에너지 업소버는 통상 수지재료로 제작되는데, 폴리프로필렌이 대표적인 원료이다. 제작 방법으로서는 스팀 체스트(steam chest)방법을 채용하여 에너지 업소버를 본뜬 금형에 수지 원료를 분사시킨 후 열을 가해 원료를 발포 팽창시키는 방법을 사용하고 있다. 주지하는 바와 같이 수지 원료의 발포 배율(배품)이 클수록 입자간의 거리와 팽창도가 증가하고 밀도와 강도는 저하하는 경향을 보이며, 역으로 발포 배율이 작을수록 밀도와 강도는 증대하는 경향을 보인다.

또한, 차종에 따라 상기 범퍼 커버에 리플렉터가 장착되는 경우가 있는데, 이와 같은 경우 에너지 업소버는 리플렉터가 장착되는 부위에 리플렉터가 인입될 수 있을 크기의 안착공간이 형성되는바, 리플렉터와 안착공간 내측면 사이에는 일정 거리의 여유 공간이 확보된다.

이때, 에너지 업소버의 강도가 낮은 경우에는 범퍼로 충격력이 인가되었을 때 상기 에너지 업소버가 압축 변형되는데, 에너지 업소버의 압축량이 리플렉터와 안착공간 내측면 사이의 거리보다 큰 경우, 상기 리플렉터는 안착공간의 내측면에 압착되면서 파손된다.

물론, 안착공간의 깊이를 깊게 형성하면 에너지 업소버가 어느 정도 압축되 더라도 리플렉터가 안착공간의 내측면에 압착되지 아니하므로 리플렉터의 파손을 방지할 수 있으나, 안착공간의 깊이를 깊게 형성하기 위해서는 범퍼의 전체적인 돌출 거리가 길어진다는 문제점이 있다.

또한, 에너지 업소버의 발포 배율을 작게 하여 즉, 에너지 업소버의 밀도를 증가시킴으로써, 외부 충격이 인가되었을 때 에너지 업소버의 압축량이 적게 발생하도록 할 수도 있으나, 에너지 업소버의 밀도가 증가되면 그만큼 중량이 증가되고 이에 따라 재료비가 상승된다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 리플렉터가 위치되는 안착공간을 깊게 형성하거나 에너지 업소버의 전체적인 밀도를 증가시키지 아니하더라도, 범퍼로의 외부 충격 인가 시 범퍼커버에 장착된 리플렉터가 파손되지 아니하도록 구성되는 범퍼용 에너지 업소버를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버는,

리플렉터가 장착되는 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 위치되고, 상기 리플렉터와 대응되는 지점에는 상기 리플렉터가 내부로 인입될 수 있는 리플렉터 안착공간이 형성되며, 상기 리플렉터 안착공간이 형성된 지점으로부터 설정거리 이내의 부위가 전체 평균 강도보다 큰 강도를 갖도록 제작된다.

상기 리플렉터 안착공간은, 홈 형상으로 형성된다.

상기 리플렉터 안착공간은, 관통공 형상으로 형성된다.

상기 리플렉터 안착부가 좌측 및 우측으로 치우친 부위에 각각 형성되고,

상기 각 리플렉터 안착부가 형성된 지점을 포함한 좌측 및 우측은 가운데 부 위보다 큰 강도를 갖도록 제작된다.

상기 에너지 업소버는 발포 배율에 따라 강도 변경이 가능한 수지재료로 제작된다.

본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버는, 리플렉터가 위치되는 안착공간을 깊게 형성하거나 에너지 전체적인 강도가 증가되지 아니하더라도, 범퍼로의 외부 충격 인가 시 범퍼커버에 장착된 리플렉터의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 범퍼에 리플렉터가 장착된 차량의 후면사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 에너지 업소버의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 에너지 업소버가 장착된 범퍼의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 에너지 업소버가 장착된 범퍼에 외부 충격이 인가된 형상을 도시하는 단면도이다.

본 발명에 의한 범퍼용 에너지 업소버(200)는 범퍼(B) 내에 결합되어 상기 범퍼(B)로 인가되는 외부 충격을 1차적으로 흡수 및 감쇄시키기 위한 것으로서, 상 기 범퍼(B)로 외부 충격이 인가되더라도 범퍼(B)의 외측에 장착된 리플렉터(100)의 파손을 방지할 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

이와 같이 리플렉터(100)의 파손을 방지할 수 있도록 하기 위한 본 발명에 의한 에너지 업소버(200)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 리플렉터(100)가 장착되는 범퍼커버(400)와 범퍼빔(300) 사이에 위치되고, 상기 리플렉터(100)와 대응되는 지점에 상기 리플렉터(100)가 내부로 인입될 수 있는 리플렉터 안착공간(222)이 형성되며, 상기 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 지점으로부터 설정거리 이내의 부위가 전체 평균 강도보다 큰 강도를 갖도록 즉, 상기 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 부위는 밀도가 큰 고밀도부(220)로 제작되고 그 이외의 부위는 비교적 밀도가 작은 저밀도부(210)로 제작된다.

이때, 상기 범퍼커버(400)는 리플렉터(100)가 장착되는 부위가 리플렉터 안착공간(222)으로 인입될 수 있도록 절곡된 형상으로 형성되고, 상기 리플렉터(100)는 별도의 체결나사(410)에 의해 체결된다.

상기 에너지 업소버(200)가 발포 배율에 따라 강도 변경이 가능한 수지재료로 제작되는 경우, 상기 에너지 업소버(200)는 각 부위별로 발포 배율을 다르게 제작함으로써, 각 부위별 밀도 및 이에 따른 강도를 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 고밀도부(220)를 10 내지 15의 발포배율을 갖도록 제작하고 상기 저밀도부(210)를 30 내지 45의 발포배율을 갖도록 제작함으로써, 에너지 업소버(200)의 각 부위별 밀도를 다르게 하고, 이에 따라 각 부위별 강도를 다르게 할 수 있다.

이와 같이 상기 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 지점 주변이 강도가 큰 고밀도부(220)로 제작되면, 상기 범퍼커버(400)에 외부 충격이 인가되었을 때 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 지점 주변이 크게 찌그러져 압축되지 아니하게 된다. 즉, 상기 범퍼커버(400)에 외부 충격이 인가되었을 때 상대적으로 강도가 작은 저밀도부(210)는 두께가 매우 얇아지도록 납작하게 변형되지만, 상기 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 부위는 도 4에 도시된 바와 같이 리플렉터(100)가 리플렉터 안착공간(222)의 안쪽면에 압착되지 아니하도록 비교적 덜 변형됨으로써, 상기 리플렉터(100)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 에너지 업소버(200)는, 모든 부위의 강도가 증가되는 것이 아니라 리플렉터(100)와 대응되는 부위(더 정확하게는 리플렉터 안착공간(222) 주변)만이 강도 증가가 되도록 제작됨으로써, 중량 증대에 따른 재료비 상승을 최소화하면서도 외부 충격 인가 시 리플렉터(100)가 압착됨으로 인하여 파손되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.

이때, 고밀도부(220)로 제작하는 부위가 너무 넓으면 중량이 증가되고 이에 따라 재료비가 상승된다는 문제점이 있고, 고밀도부(220)로 제작하는 부위가 너무 좁으면 리플렉터 안착공간(222)이 형성된 부위가 쉽게 압축 변형될 수 있으므로, 리플렉터 안착공간(222)으로부터 적절한 설정 거리 이내의 부위만을 고밀도부(220)로 제작함이 바람직하다.

또한, 상기 리플렉터(100)가 본 실시예에 도시된 바와 같이 범퍼(B)의 좌우 측에 각각 장착되는 경우 즉, 상기 리플렉터 안착공간(222)이 에너지 업소버(200)의 좌측 및 우측으로 치우친 부위에 대응되도록 위치되는 경우, 상기 리플렉터 안착공간(222) 주변만을 고밀도부(220)로 제작하면 에너지 업소버(200)의 좌우측 끝단 부위는 다시 저밀도부(210)로 제작해야하므로 제작상의 번거로움이 발생될 수 있다.

따라서 상기 에너지 업소버(200)는 본 실시예에 도시된 바와 같이 리플렉터 안착공간(222)을 포함한 좌측 및 우측은 고밀도부(220)로 제작되고, 상기 두 개의 고밀도부(220) 사이에 위치하는 가운데 부위는 저밀도부(210)로 제작됨이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 의한 에너지 업소버(200) 제2 실시예가 장착된 범퍼(B)의 단면도이다.

에너지 업소버(200)에 형성된 리플렉터 안착공간(222)은 리플렉터(100)가 어느 정도 범퍼빔(300) 측으로 밀리게 되더라도 에너지 업소버(200)에 압착되지 아니하도록 하기 위한 일종의 여유 공간이다.

이때, 상기 범퍼커버(400)와 범퍼빔(300) 사이에 충분한 공간이 확보되는 경우에는 에너지 업소버(200)를 두껍게 제작할 수 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 홈 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 상기 범퍼커버(400)와 범퍼빔(300) 사이에 충분한 공간이 확보되지 아니하는 경우에는 에너지 업소버(200)를 두껍게 제작할 수 없어 리플렉터 안착공간(222)을 깊게 형성할 수 없으므로, 상기 리플렉터(100) 가 조금만 범퍼빔(300) 측으로 밀리더라도 에너지 업소버(200)에 압착되어 파손될 우려가 있다.

따라서 상기 범퍼커버(400)와 범퍼빔(300) 사이에 충분한 공간이 확보되지 아니하는 경우, 상기 리플렉터 안착공간(222)은 도 5에 도시된 바와 같이 관통공 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이 상기 리플렉터 안착공간(222)이 관통공 형상으로 형성되면, 리플렉터(100)가 범퍼빔(300)을 향해 밀릴 때 다른 구성요소들과 접촉되지 아니하는 여유공간을 보다 크게 확보할 수 있으므로, 상기 리플렉터(100)의 파손을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 범퍼에 리플렉터가 장착된 차량의 후면사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 에너지 업소버의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 의한 에너지 업소버가 장착된 범퍼의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 에너지 업소버가 장착된 범퍼에 외부 충격이 인가된 형상을 도시하는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 에너지 업소버 제2 실시예가 장착된 범퍼의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

B : 범퍼 100 : 리플렉터

200 : 에너지 업소버 210 : 저밀도부

220 : 고밀도부 222 : 리플렉터 안착공간

300 : 범퍼빔 400 : 범퍼커버

Claims (5)

1. 리플렉터가 장착된 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 위치되는 범퍼용 에너지 업소버에 있어서,

   상기 범퍼빔의 길이방향으로 형성된 저밀도부; 및

   상기 저밀도부의 양단에 배치되고, 상기 리플렉터와 대응되는 지점에 상기 리플렉터가 내부로 인입될 수 있도록 리플렉터 안착공간이 형성된 고밀도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼용 에너지 업소버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리플렉터 안착공간은, 홈 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 범퍼용 에너지 업소버.
3. 제1항에 있어서,

   상기 리플렉터 안착공간은, 관통공 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 범퍼용 에너지 업소버.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고밀도부는 상기 저밀도부 보다 큰 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 범퍼용 에너지 업소버.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에너지 업소버는 발포 배율에 따라 강도 변경이 가능한 폴리프로필렌으로 제작되는 것을 특징으로 하는 범퍼용 에너지 업소버.

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