KR101055770B1 - 차량용 범퍼빔 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 압출 성형으로 이루어지는 알루미늄재 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 구성하되, 상기 스태이는 범퍼빔의 양측 코너부에 성형되는 곡률부를 일체로 압출 성형하여 상기 범퍼빔의 양측 단부에 측방향으로 끼운 상태로 기계적 접합을 통하여 조립하여 조립작업을 간단하게 이룸과 동시에 그 조립부의 조립강도를 높이고, 상기 범퍼빔의 곡률 성형을 위한 벤딩공정도 배제할 수 있도록 하는 차량용 범퍼빔 유닛을 제공한다.

Description

차량용 범퍼빔 유닛{A BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 압출 성형으로 이루어지는 알루미늄재 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 구성되는 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차체 전,후방의 소정 부위에 설치되는 완충장치이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스태이(103)가 장착되어 차체측 사이드 멤버(111)에 장착되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109) 등으로 이루어진다.

상기한 종래의 범퍼빔 유닛(105)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스태이(103)가 체결된 상태로, 차체 측의 사이드 멤버(111)에 조립되는데, 상기 범퍼빔(101)은 최근 차량의 경량화 추세에 맞추어 스틸보다 경량 소재인 알루미늄 압출재를 적용하여 제작되고, 상기한 스태이(103) 역시, 알루미늄 압출재로 제작되는 추세이다.

그런데, 상기 알루미늄 압출재로 제작되는 범퍼빔(101)과 스태이(103)는 상호 조립을 위하여 레이저 용접을 적용하는 경우, 알루미늄 소재가 갖는 물리적 특성 상, 레이저빔이 초점구간에서 집적되는 순간, 표면의 온도제어가 어렵고, 이로 인해 용접부에 기공이나 크랙을 유발할 가능성이 많다는 문제점이 있어, 통상은 볼트(B) 체결 등의 기계적인 조립법으로 상호 조립하게 된다.

즉, 종래의 범퍼빔(101)과 스태이(103)를 기계적 조립법으로 상호 체결하기 위해서는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 양측 스태이(103)의 선단부 상측과 하측에 각각 장착단(200)을 연장 형성하고, 상측 및 하측 장착단(200) 사이에는 상기 범퍼빔(101)을 끼운 상태로, 상기 상측 및 하측 장착단(200)과 상기 범퍼빔(101)의 상면과 하면 사이에 볼트(B)와 너트(미도시)로 체결하여 조립하였다.

그러나 상기한 종래의 차량용 범퍼빔 유닛은 상기 범퍼빔(101)의 내부에 너트를 먼저 삽입한 후, 볼트(B)를 스태이(103)와 범퍼빔(101)의 각 관통홀을 통하여 삽입하여 범퍼빔(101) 내부의 상기 너트와 체결하여야 함으로 조립작업이 어려운 단점이 있으며, 이와 같이, 상기 범퍼빔(101)과 스태이(103)를 조립하는 경우에는 정면 혹은 옵셋 충돌 시, 범퍼빔(101)이 붕괴되면서 범퍼빔(101)으로부터 전달되는 충돌에너지 중, 상기 양측 스태이(103)에 회전모멘트로 전달되는 힘의 성분을 각각 2개의 볼트 체결 지점에서만 감당해야 하며, 이로 인해 범퍼빔(101)과 양측 스태이(103)의 각 조립부가 쉽게 변형되어 충격에너지의 분산 및 흡수 성능이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 상기한 종래의 차량용 범퍼빔 유닛은 상기 범퍼빔(101)의 양단부에 곡률을 성형하기 위하여 반드시 벤딩공정을 거쳐야 함에 따라 생산성이 떨어지고, 별도의 벤딩공정을 위한 설비를 갖추어야 함으로 설비비가 추가되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 알루미늄 압출 성형으로 이루어지는 알루미늄재 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 구성하되, 상기 스태이는 범퍼빔의 양측 코너부에 성형되는 곡률부를 일체로 압출 성형하여 상기 범퍼빔의 양측 단부에 측방향으로 끼운 상태로 기계적 접합을 통하여 조립하여 조립작업을 간단하게 이룸과 동시에 그 조립부의 조립강도를 높이고, 상기 범퍼빔의 곡률 성형을 위한 벤딩공정도 배제할 수 있도록 하는 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 범퍼빔 유닛은 알루미늄 압출재로 구성되는 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 이루어지는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,

상기 범퍼빔은 사각의 직관형상으로 내부에는 복수의 격벽이 일체로 압출 성형되어 형성되고, 상기 스태이는 상기 범퍼빔의 양측 단부에 각각 측방향으로 끼워진 상태로 체결되는 끼움부가 일측에 형성되고, 전방에는 상기 범퍼빔의 양단 전면에 이어서 연장되는 곡률면이 형성되며, 후방에는 차체와의 조립을 위한 체결면이 상기 곡률면과 다수개의 지지면으로 연결되어 상기 끼움부와 곡률면, 체결면, 및 상기 각 지지면이 일체로 압출 성형되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스태이는 그 끼움부를 통하여 상기 범퍼빔의 양측 단부에 측방향으로 각각 끼워진 상태로, 상기 범퍼빔의 전,후면과 각 격벽 및 상기 끼움부를 관통하는 복수의 볼트에 의해 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 격벽은 상기 범퍼빔의 내부에서 그 전면과 후면에 각각 대응하여 나란하게 일체로 압출 성형되는 내측 및 외측 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 끼움부는 상기 각 스태이의 일측 지지면에 일체로 형성되어 상기 범퍼빔의 전면과 후면의 외측으로 끼워지는 전측 및 후측 끼움단과, 상기 범퍼빔의 내부 각 격벽 사이로 끼워지는 내측 끼움단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 스태이의 곡률면은 일측에 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 지지면은 상기 곡률면과 체결면을 전후방향으로 연결하는 4개의 수직 지지면; 상기 4개의 수직 지지면 중, 외측과 내측의 수직 지지면 각 일측과 상기 곡률면과 끼움부의 각 일측을 경사방향으로 연결하여 지지하는 2개의 경사 지지면으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼빔 유닛에 의하면, 알루미늄 압출 성형으로 이루어지는 알루미늄재 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 구성하되, 상기 스태이는 범퍼빔의 양측 코너부에 성형되는 곡률부를 전방에 일체로 압출 성형하고, 상기 범퍼빔의 양측 단부에 끼움부를 통하여 측방향으로 끼운 상태로 볼트 체결에 의해 접합하여 조립함으로써 조립작업을 간편하게 이룰 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 차량용 범퍼빔 유닛은 끼움부를 통하여 범퍼빔의 양측 단부에 각 스태이를 끼운 상태로 범퍼빔과 각 스태이를 체결함으로, 정면 혹은 옵셋 충돌 시, 범퍼빔이 붕괴되면서 범퍼빔으로부터 전달되는 충돌에너지 중, 상기 양측 스태이에 회전모멘트로 전달되는 힘의 성분은 각각 2개의 볼트 체결 지점 이외에도 범퍼빔의 양측 단부에 끼워져 접촉되는 각 스태이의 끼움부에서도 지지하여 범퍼빔과 양측 스태이의 각 조립부가 쉽게 변형되지 않게 되며, 이로 인해 충격에너지의 분산 및 흡수 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 차량용 범퍼빔 유닛은 상기 범퍼빔의 양측 단부에 형성되는 곡률부를 양측 스태이에 형성하여 구성됨으로 범퍼빔의 곡률 성형을 위한 벤딩공정을 배제할 수 있으며, 이로 인한 생산성 향상의 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼빔 유닛의 분리 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 부분 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛(1)은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(11)과 스태이(21)가 알루미늄을 소재로 압출 성형에 의해 제작되는 알루미늄 압출관재로 이루어지며, 상기 범퍼빔(11)은 그 내부에는 길이방향을 따라 격벽(13)이 형성된다.

즉, 상기 범퍼빔(11)은 사각의 직관형상으로 내부에는 2개의 격벽(13)이 일체로 압출 성형되는데, 상기 격벽(13)은 상기 범퍼빔(11)의 내부에서 그 전면(F1)과 후면(F2)에 각각 대응하여 나란하게 일체로 압출 성형되는 내측 및 외측 격벽(13a,13b)으로 이루어진다.

그리고 상기 스테이(21)는 상기 범퍼빔(11)의 양측 단부에 각각 측방향으로 끼워진 상태로 체결되는 끼움부(23)가 일측에 형성되고, 전방에는 상기 범퍼빔(11)의 양단 전면(F1)에 이어서 연장되는 곡률면(25)이 형성된다. 또한, 후방에는 차체와의 조립을 위한 체결면(27)이 상기 곡률면(25)과 다수개의 지지면(29)으로 연결되는데, 여기서, 상기 끼움부(23)와 곡률면(25), 체결면(27), 및 상기 각 지지면(29)은 알루미늄 소재로 일체로 압출 성형되어 형성된다.

즉, 상기 스태이(21)는 그 끼움부(23)를 통하여 상기 범퍼빔(11)의 양측 단부에 측방향으로 각각 끼워진 상태로, 상기 범퍼빔(11)의 전,후면(F1,F2)과 각 격벽(13a,13b) 및 상기 끼움부(23)를 관통하는 2개의 볼트(B)에 의해 체결된다.

여기서, 상기 스태이(21)의 곡률면(25)은 그 일측에 절곡부(25a)가 형성되어 상기 범퍼빔(11)의 전면(F1) 양단부에서 후방으로 절곡되는 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 각 지지면(29)은 상기 곡률면(25)과 체결면(27)을 4개의 수직 지지면(29a)이 전후방향으로 연결하고, 상기 4개의 수직 지지면(29a) 중, 외측의 수직 지지면(29a)과 상기 곡률면(25)의 일측 및 내측의 수직 지지면(29a)과 상기 끼움부(23)의 일측을 각각 경사방향으로 연결하여 지지하는 외측 및 내측 경사 지지면(29b,29C)으로 이루어진다.

한편, 상기 끼움부(23)는 상기 스태이(21)의 각 지지면(29) 중, 내측의 수직 지지면(29a)에 일체로 형성되어 상기 범퍼빔(11)의 전면(F1)과 후면(F2)의 외측으로 끼워지는 전측 및 후측 끼움단(23a,23b)과, 상기 범퍼빔(11)의 내부 각 격벽(13a,13b) 사이로 끼워지는 내측 끼움단(23c)으로 이루어진다.

여기서, 상기 전측 끼움단(23a)은 상기 곡률면(25)으로부터 연장되어 상기 내측의 수직 지지면(29a)에 일체로 연결되며, 상기 후측 끼움단(23b)은 상기 내측 경사 지지면(29c)을 통하여 상기 내측의 수직 지지면(29a)과 연결되어 지지된다.

따라서 상기한 바와 같은 차량용 범퍼빔 유닛(1)의 조립은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 알루미늄 압출관재로 구성되는 범퍼빔(11)의 양측 단부에 양측 스태이(21)를 그 끼움부(23)를 통하여 끼운 상태로 2개씩의 볼트(B)를 체결하게 조립하게 된다.

즉, 상기 범퍼빔(11) 양측 단부의 전면(F1)과 후면(F2)의 외측으로 상기 각 스태이(21)의 전측 및 후측 끼움단(23a,23b)을 끼우면, 상기 각 스테이(21)의 내측 끼움단(23c)은 상기 범퍼빔(11)의 내부 각 격벽(13a,13b) 사이로 끼워져 삽입된다.

이러한 상태로, 상기 스태이(21)의 전측 및 후측 끼움단(23a,23b) 및 내측 끼움단(23c)과 상기 범퍼빔(11)의 전,후면(F1,F2)과 내,외측 격벽(13a,13b)에 형성되는 관통홀(H)을 통하여 전방으로 볼트(B)를 끼워 후방에서 너트(N)로 체결함으로써 그 조립작업을 간편하게 이룰 수 있다.

이와 같이, 범퍼빔(11)과 양측 스태이(21)가 조립되는 차량용 범퍼빔 유닛(1)은 범퍼빔(11)의 양측 단부에 끼움부(23)를 통하여 각 스태이(21)를 일정구간 측방향으로 끼운 상태로 볼트 체결함으로써, 정면 혹은 옵셋 충돌 시, 범퍼빔(11)이 붕괴되면서 범퍼빔(11)으로부터 전달되는 충돌에너지 중, 상기 양측 스태이(21)에 회전모멘트로 전달되는 힘의 성분이 각각 2개의 볼트 체결 지점 이외에도 상기 범퍼빔(11)의 양측 단부에 끼워져 접촉되는 스태이(21)의 끼움부(23)를 통하여서도 차체에 전달되도록 하여 범퍼빔(11)과 양측 스태이(21)의 각 조립부가 쉽게 변형되거나 파손되지 않게 되며, 이로 인해 충격에너지의 분산 및 흡수 성능이 향상된다.

또한, 상기한 차량용 범퍼빔 유닛(1)은 상기 스태이(21)의 곡률면(25)이 일측의 절곡부(25a)에 의해 그 단부가 후방으로 절곡 형성되어 상기 범퍼빔(11)의 전면(F1)으로부터 이어져 연장되도록 설치됨으로써 종래의 범퍼빔(11) 양측 단부에 곡률을 형성하기 위한 별도의 곡률 성형을 위한 벤딩공정도 배제할 수 있게 된다.

1: 범퍼빔 유닛 11: 범퍼빔
21: 스태이 13: 격벽
23: 끼움부 25: 곡률면
27: 체결면 29: 지지면

Claims (11)

1. 알루미늄 압출재로 구성되는 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 이루어지는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
   상기 범퍼빔은 사각의 직관형상으로 내부에는 복수의 격벽이 일체로 압출 성형되어 형성되고,
   상기 스태이는 상기 범퍼빔의 양측 단부에 각각 측방향으로 끼워진 상태로 체결되는 끼움부가 일측에 형성되고, 전방에는 상기 범퍼빔의 양단 전면에 이어서 연장되는 곡률면이 형성되며, 후방에는 차체와의 조립을 위한 체결면이 상기 곡률면과 다수개의 지지면으로 연결되어 상기 끼움부와 곡률면, 체결면, 및 상기 각 지지면이 일체로 압출 성형되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
2. 제1항에서,
   상기 스태이는
   그 끼움부를 통하여 상기 범퍼빔의 양측 단부에 측방향으로 각각 끼워진 상태로, 상기 범퍼빔의 전,후면과 각 격벽 및 상기 끼움부를 관통하는 복수의 볼트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 각 격벽은
   상기 범퍼빔의 내부에서 그 전면과 후면에 각각 대응하여 나란하게 일체로 압출 성형되는 내측 및 외측 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
4. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 끼움부는
   상기 각 스태이의 일측 지지면에 일체로 형성되어 상기 범퍼빔의 전면과 후면의 외측으로 끼워지는 전측 및 후측 끼움단과, 상기 범퍼빔의 내부 각 격벽 사이로 끼워지는 내측 끼움단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
5. 제1항에서,
   상기 스태이의 곡률면은
   일측에 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
6. 제1항에서,
   상기 각 지지면은
   상기 곡률면과 체결면을 전후방향으로 연결하는 4개의 수직 지지면;
   상기 4개의 수직 지지면 중, 외측과 내측의 수직 지지면 각 일측과 상기 곡률면과 끼움부의 각 일측을 경사방향으로 연결하여 지지하는 2개의 경사 지지면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
7. 알루미늄 압출재로 구성되는 범퍼빔과 스태이를 상호 조립하여 이루어지는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
   상기 범퍼빔은 사각의 직관형상으로 내부에는 그 전면과 후면에 각각 대응하여 나란하게 내측 및 외측 격벽이 일체로 압출 성형되어 형성되고,
   상기 스태이는 상기 범퍼빔의 양측 단부의 전면과 후면 및 내,외측 격벽 사이에 각각 측방향으로 끼워진 상태로 체결되는 끼움부가 일측에 형성되고, 전방에 상기 범퍼빔의 양단 전면에 이어서 연장되는 곡률면과, 후방에 차체와의 조립을 위한 체결면을 다수개의 지지면으로 연결하여 상기 끼움부와 함께 일체로 압출 성형되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
8. 제7항에서,
   상기 스태이는
   그 끼움부를 통하여 상기 범퍼빔 양측 단부의 전,후면 및 내,외측 격벽 사이에 측방향으로 각각 끼워진 상태로, 상기 범퍼빔의 전,후면과 각 격벽 및 상기 끼움부를 관통하는 복수의 볼트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
9. 제7항 또는 제8항에서,
   상기 끼움부는
   상기 각 스태이의 일측 지지면에 일체로 형성되어 상기 범퍼빔의 전면과 후면의 외측으로 끼워지는 전측 및 후측 끼움단과, 상기 범퍼빔의 내부 각 격벽 사이로 끼워지는 내측 끼움단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
10. 제7항에서,
    상기 스태이의 곡률면은
    일측에 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
11. 제7항에서,
    상기 각 지지면은
    상기 곡률면과 체결면을 전후방향으로 연결하는 4개의 수직 지지면;
    상기 4개의 수직 지지면 중, 외측과 내측의 수직 지지면 각 일측과 상기 곡률면과 끼움부의 각 일측을 경사방향으로 연결하여 지지하는 2개의 경사 지지면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.

Images