KR101057986B1 - 차량용 범퍼유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 구성되는 충격 흡수재를 기존의 EPP 재질의 고형체 폼 대신 박판의 스틸판재로 이루어지는 충격 흡수판으로 구성하되, 3파트로 분할하여 상기 범퍼빔에 설치함과 동시에 그 형상과 두께 및 홀 사이즈를 최적화하여 적용함으로써 충돌흡수성능을 높이고, 파손시에는 파손된 파트만 부분적으로 교환할 수 있도록 하여 그 정비성을 향상시키며, 상기 각 파트별 충격 흡수판의 내면에는 보강 브라켓을 일체로 부착하여 충돌에너지를 2차에 걸쳐 단계적으로 흡수할 수 있도록 하여 충돌흡수성능을 더욱 향상시키는 차량용 범퍼유닛을 제공한다.

Description

차량용 범퍼유닛{A BUMPER UNIT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 범퍼유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 구성되는 충격 흡수재를 박판의 스틸판재로 구성하고, 그 형상과 두께 및 홀 사이즈를 최적화하여 적용함으로써 충돌흡수성능을 높이도록 하는 차량용 범퍼유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼유닛는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차체 전,후방에 구성되는 완충장치이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼유닛(100)은 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)이 양측 스테이(103)를 통하여 차체측 사이드 멤버(111)에 장착되고, 상기 범퍼빔(101)의 전방에는 충격력을 흡수하는 충격 흡수재(107)가 구성되며, 상기 범퍼빔(101)과 충격 흡수재(107)는 범퍼커버(109)에 의해 커버된다.

상기에서, 충격 흡수재(107)는 에너지 업소버라고도 하며, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(101)의 전면에 대응하여 부착된 상태로, 상기 범퍼커버(109)에 의해 커버된 상태로 설치된다.

그런데, 상기한 충격 흡수재(107)는 통상 EPP(Expanded Polypropylene) 재질을 사용하고 있으나, 이러한 EPP 재질의 충격 흡수재(107)는 변형이 가능한 고형체(Solid) 폼으로 적용됨에 따라, 보행자와의 충돌 시, 도 3에서 도시한 바와 같이, 어느 정도의 충돌에너지(E)를 흡수한 후에는 더 이상 충돌에너지(E)를 흡수하지 못하는 변형한계(L)가 있어 보행자의 신체가 범퍼빔(101)에 직접 충돌하는 것과 같이 작용하여 보행자의 상해치를 높이는 단점이 있다.

또한, 상기한 종래의 충격 흡수재(107)는 하나의 단품으로 제작되어 충돌 사고에 의해 부분적으로 파손되는 경우에도 단품 전체를 교환해야 하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 구성되는 충격 흡수재를 기존의 EPP 재질의 고형체 폼 대신 박판의 스틸판재로 이루어지는 충격 흡수판으로 구성하되, 3파트로 분할하여 상기 범퍼빔에 설치함과 동시에 그 형상과 두께 및 홀 사이즈를 최적화하여 적용함으로써 충돌흡수성능을 높이고, 파손시에는 파손된 파트만 부분적으로 교환할 수 있도록 하여 그 정비성을 향상시키는 차량용 범퍼유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상기 각 파트별 충격 흡수판의 내면에 보강 브라켓을 일체로 부착하여 충돌에너지를 2차에 걸쳐 단계적으로 흡수할 수 있도록 하여 충돌흡수성능을 더욱 향상시키는 차량용 범퍼유닛을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 범퍼유닛은 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔이 양측 스테이를 통하여 차체측 사이드 멤버에 장착되고, 상기 범퍼빔의 전방에는 충격력을 흡수하는 충격 흡수재가 구성되며, 상기 범퍼빔과 충격 흡수재는 범퍼커버에 의해 커버되어 구성되는 차량용 범퍼유닛에 있어서,

상기 충격 흡수재는 'ㄷ'자 형상의 스틸판재로 이루어지는 다수개의 충격 흡수판으로 구성하고, 각 충격 흡수판은 범퍼빔의 전방에서 각 단부가 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기 충격 흡수판은 상기 범퍼빔의 중앙에 설치되는 중앙 충격 흡수판과, 상기 범퍼빔의 양측에 설치되는 양측 충격 흡수판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 충격 흡수판의 두께는 상기 범퍼빔의 두께보다는 작은 것을 특징으로 한다.

상기 각 충격 흡수판은 그 단면상에 다수개의 관통된 홀을 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 홀은 사각의 홀로 상기 각 충격 흡수판의 단면상에 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 충격 흡수판은 각 단부가 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 각각 스폿용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.

또는 상기 각 충격 흡수판은 각 단부에 슬롯을 형성하고, 각 슬롯을 통하여 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 각각 볼트 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 충격 흡수판은 그 내면에 상기 범퍼빔에 대향하는 보강 브라켓을 각각 부착하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼유닛에 의하면, 범퍼커버와 범퍼빔 사이에 구성되는 충격 흡수재를 기존의 EPP 재질의 고형체 폼 대신 박판의 스틸판재로 이루어지는 충격 흡수판으로 구성하되, 상기 충격 흡수판을 중앙과 양측으로 3파트로 분할하여 상기 범퍼빔에 각각 설치함과 동시에 그 형상과 두께 및 홀 사이즈를 최적화하여 적용함으로써 충돌흡수성능을 높이고, 파손시에는 파손된 파트만 부분적으로 교환할 수 있도록 하여 그 정비성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 차량용 범퍼유닛은 상기 각 파트별 충격 흡수판의 내면에 보강 브라켓을 일체로 부착하여 충돌에너지를 2차에 걸쳐 단계적으로 흡수할 수 있도록 함으로써 충돌흡수성능을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼유닛의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 범퍼빔과 충격 흡수재의 분해 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 범퍼빔과 충격 흡수재의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 범퍼빔과 충격 흡수재의 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 범퍼빔과 충격 흡수재의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 범퍼빔과 충격 흡수재의 스폿용접에 의한 조립 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 범퍼빔과 충격 흡수재의 볼트체결에 의한 조립 단면도이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛에 적용되는 충격 흡수재의 단계별 충돌 변형 개념도이다.

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

본 실시예에 따른 차량용 범퍼유닛은, 도 4와 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(1)이 양측 스테이(3)를 통하여 차체측 사이드 멤버(미도시)에 장착되고, 상기 범퍼빔(1)의 전방에는 충격력을 흡수하는 충격 흡수재로써 3파트의 충격 흡수판(5)이 구성되며, 상기 범퍼빔(1)과 각 충격 흡수판(5)의 전방에는 범퍼커버(미도시)가 구성되어 이루어진다.

여기서, 본 실시예에 따른 상기 각 충격 흡수판(5)은 'ㄷ'자 형상의 스틸판재로 이루어져 상기 범퍼빔(1)의 전방에서 각 단부가 상기 범퍼빔(1)의 상면과 하면에 접합된다.

즉, 상기 각 충격 흡수판(5)은 상기 범퍼빔(1)의 중앙에 설치되는 중앙 충격 흡수판(5a)과, 상기 범퍼빔(1)의 양측에 설치되는 양측 충격 흡수판(5b)으로 이루어진다.

이러한 각 충격 흡수판(5)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 그 각 단부가 상기 범퍼빔(1)의 상면과 하면에 각각 스폿용접(W)에 의해 접합될 수 있으며, 도 7에서 도시한 바와 같이, 각 단부에 슬롯(S)을 형성하고, 각 슬롯(S)을 통하여 상기 범퍼빔(1)의 상면과 하면에 각각 볼트(B) 체결되어 접합될 수 있다.

한편, 상기한 각 충격 흡수판(5)의 두께(t1)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 범퍼빔(1)의 두께(t2)보다는 작게 설계하여 전방으로부터 전달되는 충돌에너지(E)를 범퍼빔(1)에 전달하기에 앞서 자체에서 먼저 흡수하여 변형되도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 각 충격 흡수판(5)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 그 단면상에 다수개의 관통된 홀(H)을 형성하는데, 상기 홀(H)은 사각의 홀(H)로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 각 충격 흡수판(5)의 단면상의 전면(F3)과 상,하면(F1,F2)에 각각 그 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 충격 흡수판(5)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 그 내면에 상기 범퍼빔(1)에 대향하는 보강 브라켓(7)을 각각 부착하여 구성된다.

즉, 상기 각 보강 브라켓(7)은 그 양단이 상기 각 충격 흡수판(5)의 내면에 용접 고정되고, 상기 범퍼빔(1)의 전면(F)을 향하여 돌출되도록 절곡 형상을 갖는다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 범퍼유닛은 범퍼커버(미도시)와 범퍼빔(1) 사이에 구성되는 충격 흡수재를 기존의 EPP 재질의 고형체 폼 대신 박판의 스틸판재로 다수개의 홀(H)을 형성한 'ㄷ'자 형상의 충격 흡수판(5)을 3파트로 분할하여 구성함으로써, 도 9에서 도시한 바와 같이, 그 변형한계(L)를 최대화하고, 이로 인해 충돌흡수성능을 높이게 된다.

또한, 파손시에는 파손된 파트의 충격 흡수판(5)만 부분적으로 교환할 수 있어 정비성을 향상시키게 된다.

또한, 상기 각 파트별 충격 흡수판(5)의 내면에 보강 브라켓(7)이 일체로 부착되어 충돌에너지(E)를 2차에 걸쳐 단계적으로 흡수할 수 있도록 함으로써 충돌흡수성능을 더욱 향상시키게 된다.

즉, 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 실시예의 차량용 범퍼유닛은 보행자와의 충돌 시, 충돌에너지(E)를 흡수하는 과정에서, 충격 흡수판(5)의 상면(F1)과 하면(F2)이 접히면서 그 전면(F3)이 상기 범퍼빔(1)의 전면(F)으로 진행하게 되는데, 이때, 상기 보강 브라켓(7)이 상기 범퍼빔(1)의 전면(F)에 먼저 닿게 된다.

이어서 계속해서, 상기 충돌에너지(E)가 작용하면, 이때부터는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 충격 흡수판(5)과 보강 브라켓(7)이 함께 변형되면서 상기 범퍼빔(1)의 전면(F)에 완전히 닿을 때까지는 자체 변형을 통하여 충돌에너지(E)를 흡수하게 된다.

이때의 충격 흡수판(5)의 변형한계(L)는 그 전면(F3)이 상기 범퍼빔(1)의 전면(F)에 보강 브라켓(7)과 함께 닿는 시점까지로 확대되며, 이는 보행자의 신체가 범퍼빔(1)에 충돌되는 시점을 늦추거나 더 많은 충돌에너지(E)를 흡수한 후에 이루어지도록 하는 이점이 있다.

1: 범퍼빔 3: 스테이
5: 충격 흡수판 H: 홀
7: 보강 브라켓

Claims (8)

1. 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔이 양측 스테이를 통하여 차체측 사이드 멤버에 장착되고, 상기 범퍼빔의 전방에는 충격력을 흡수하는 충격 흡수재가 구성되며, 상기 범퍼빔과 충격 흡수재는 범퍼커버에 의해 커버되어 구성되는 차량용 범퍼유닛에 있어서,
   상기 충격 흡수재는
   'ㄷ'자 형상의 스틸판재로 이루어지는 다수개의 충격 흡수판으로 구성하고, 각 충격 흡수판은 상기 범퍼빔의 전방에서 각 단부가 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 접합되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
2. 제1항에서,
   상기 충격 흡수판은
   상기 범퍼빔의 중앙에 설치되는 중앙 충격 흡수판과, 상기 범퍼빔의 양측에 설치되는 양측 충격 흡수판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 충격 흡수판의 두께는
   상기 범퍼빔의 두께보다는 작은 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
4. 제1항에서,
   상기 각 충격 흡수판은
   그 단면상에 다수개의 관통된 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
5. 제4항에서,
   상기 홀은
   사각의 홀로 상기 각 충격 흡수판의 단면상에 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
6. 제1항에서,
   상기 각 충격 흡수판은
   각 단부가 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 각각 스폿용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
7. 제1항에서,
   상기 각 충격 흡수판은
   각 단부에 슬롯을 형성하고, 각 슬롯을 통하여 상기 범퍼빔의 상면과 하면에 각각 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.
8. 제1항에서,
   상기 각 충격 흡수판은
   그 내면에 상기 범퍼빔에 대향하는 보강 브라켓을 각각 부착하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼유닛.

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