KR101087982B1 - 차량용 범퍼 빔 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 및 하부 폐구간을 갖는 상측 및 하측 빔부를 수직 중심선에 대하여 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 설계하여 롤 포밍 성형성을 향상시킴과 동시에, 곡률 성형시의 인장과 압축의 균형을 유지하여 곡률 성형성을 향상시키며, 상측 및 하측 빔부의 각 선단이 용접되는 용접부를 상기 상부 및 하부 폐구간 외측으로 노출시켜 용접성을 향상시킴과 동시에, 상기 상측 및 하측 빔부를 용접부를 통하여 충분히 이격하여 형성함으로써 충격력에 대한 충격흡수성능을 비교적 정확하게 규정할 수 있도록 하며, 구조적으로도 안정된 차량용 범퍼 빔을 제공한다.

Description

차량용 범퍼 빔{BUMPER BEAM FOR AUTOMOTIVE}
본 발명은 차량용 범퍼 빔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전후면이 대칭구조를 갖도록 롤 포밍 성형함으로써 곡률 성형시의 인장과 압축의 균형을 유지하여 성형성을 향상시키며 충격력에 대한 충격흡수성능의 향상 및 구조적으로도 안정된 차량용 범퍼 빔에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 범퍼유닛은 차량의 저속 충돌 시, 탄성적으로 변형하여 차체의 물리적 손상을 최소화하며, 다른 차량이나 고정체와의 충돌 시, 그 충격력을 흡수하여 승차자의 안전을 도모할 수 있도록 차량의 전, 후방에 설치되는 완충유닛이다.
이러한 차량용 범퍼유닛은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차량의 전, 후방에서 차폭방향으로 배치되는 범퍼 빔(101)과, 상기 범퍼 빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(103), 그리고 상기 범퍼 빔(101)과 에너지 업소버(103)를 감싸는 범퍼커버(105), 상기 범퍼 빔(101)과 프런트 사이드 멤버(107)를 상호 연결하기 위한 스테이(109)를 포함하여 구성된다.
따라서 상기한 차량용 범퍼유닛은 차량의 충돌 시에 에너지 업소버(103)가 압축되면서 충돌에너지를 일부 흡수하며, 상기 에너지 업소버(103)에서 흡수되지 못한 나머지 충돌에너지는 그 후방의 범퍼 빔(101)과 스테이(109)를 통하여 차체로 분산되어 흡수된다.
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도 및 그 단면도로써, 상기한 종래의 차량용 범퍼 빔의 구성을 구체적으로 설명한다.
즉, 상기 종래의 범퍼 빔(101)은 리어 월이 중앙에서 절곡되어 전방을 향하는 요입부(201)를 형성하여 상부 리어 월(203)과 하부 리어 월(205)로 구분된다.
여기서, 상기 요입부(201)는 한쪽 끝이 상기 상부 리어 월(203)의 하부 끝 부분과 제9절곡부(F9)를 형성하여 연결되는 상부 인너 월(207)과, 상부 끝 부분이 상기 상부 인너 월(207)의 다른 쪽 끝 부분과 제10절곡부(F10)를 형성하여 연결되는 내부 인너 월(209), 그리고 한쪽 끝 부분이 상기 내부 인너 월(209)의 하부 끝 부분과 제11절곡부(F11)를 형성하여 연결되고, 다른 쪽 끝 부분은 상기 하부 리어 월(205)의 상부 끝 부분과 제12절곡부(F12)를 형성하여 연결되는 하부 인너 월(211)로 이루어진다.
상기 상부 리어 월(203)의 상부 끝 부분에는 탑 월(213)이 그 한쪽 끝과 제1절곡부(F1)를 형성하여 연결되고, 상기 탑 월(213)의 다른 쪽 끝 부분에는 상부 프론트 월(215)이 그 상부 끝 부분과 제2절곡부(F2)를 형성하여 연결된다.
또한, 상기 상부 프론트 월(215)의 하부 끝 부분에는 상부 서포트 월(217)이 그 한쪽 끝 부분과 제3절곡부(F3)를 형성하여 연결되며, 이 상부 서포트 월(217)의 다른 쪽 선단은 제4절곡부(F4)를 형성하며 상향하여 상기 요입부(201)의 내부 인너 월(209)의 상측 배면에 용접된다.
그리고 상기 하부 리어 월(205)의 하부 끝 부분에는 버텀 월(219)이 그 한쪽 끝과 제5절곡부(F5)를 형성하여 연결되고, 상기 버텀 월(219)의 다른 쪽 끝 부분에는 하부 프론트 월(221)이 그 하부 끝 부분과 제6절곡부(F6)를 형성하여 연결된다.
또한, 상기 하부 프론트 월(221)의 상부 끝 부분에는 하부 서포트 월(223)이 그 한쪽 끝 부분과 제7절곡부(F7)를 형성하여 연결되며, 이 하부 서포트 월(223)의 다른 쪽 선단은 제8절곡부(F8)를 형성하며 하향하여 상기 요입부(201)의 내부 인너 월(209)의 하측 배면에 용접되어 이루어진다.
여기서, 상기 제1 내지 제12절곡부(F1~F12)는 각각이 라운드 처리되어 형성되며, 상기 상부 서포트 월(217) 및 하부 서포트 월(223)과 상기 요입부(201)의 내부 인너 월(209)의 배면과의 사이에는 공간부(S)를 형성하여 이루어진다.
이러한 구성을 갖는 종래 차량용 범퍼 빔(101)은 하나의 패널소재를 롤 포밍 성형하여 구성됨으로 용접부(WP)를 최소화한 형상을 취한다.
그러나 상기한 종래의 차량용 범퍼 빔(101)은 전방과 후방이 비대칭형상으로 롤 포밍 성형되어 그 포밍 성형성이 나쁘며, 곡률 성형시에도 인장과 압축의 균형을 유지하기 어려워 곡률 성형성도 나쁘다는 단점을 갖는다.
또한, 종래의 차량용 범퍼 빔(101)은 그 상부 및 하부 서포트 월(217,223)의 각 다른 쪽 선단이 상기 요입부(201)의 내부 인너 월(209)의 상측 및 하측 배면에 용접되는 용접부 일측이 폐구간 내부에 위치되어 스폿 용접 등에 의한 용접성이 나쁘다는 단점이 있다.
또한, 종래의 차량용 범퍼 빔(101)은 그 형상이 전후방향에 대하여 비대칭 절곡 형상을 갖는 바, 충격력에 대한 충격흡수성능을 정확하게 규정하기 어려우며, 구조적으로도 불안정하다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 단점들을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 상부 및 하부 폐구간을 갖는 상측 및 하측 빔부를 수직 중심선에 대하여 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 설계하여 롤 포밍 성형성을 향상시킴과 동시에, 곡률 성형시의 인장과 압축의 균형을 유지하여 곡률 성형성을 향상시키는 차량용 범퍼 빔을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상측 및 하측 빔부의 각 선단이 용접되는 용접부를 상기 상부 및 하부 폐구간 외측으로 노출시켜 용접성을 향상시킴과 동시에, 상기 상측 및 하측 빔부를 용접부를 통하여 충분히 이격하여 형성함으로써 충격력에 대한 충격흡수성능을 비교적 정확하게 규정할 수 있도록 하며, 구조적으로도 안정된 차량용 범퍼 빔을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량용 범퍼 빔은 상부 폐구간 및 하부 폐구간을 각각 형성하는 상측 및 하측 빔부; 상기 상측 및 하측 빔부의 중심 수직선을 지나며, 상기 상측 및 하측 빔부를 상호 연결하는 용접부로 구성되며, 상기 상측 및 하측 빔부는 상기 용접부를 기준으로 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 하나의 판재를 일정한 형상으로 롤 포밍 형성하여 이루어진다.
상기 상측 빔부는 상기 하측 빔부와 동일한 폭으로 형성됨과 동시에, 상기 하측 빔부에 비하여 상하방향으로 더 길게 형성될 수 있다.
상기 상측 및 하측 빔부는 각 모서리부가 라운드 처리된 사각형상을 가질 수 있다.
상기 용접부는 상기 상측 및 하측 빔부를 일체로 연결하는 연결단; 상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 상기 연결단의 후면 상측과 하측에 각각 스폿 용접하여 이루어질 수 있다.
상기 일정한 형상은 상기 상측 빔부는 사각의 상부 폐구간을 형성하고, 상기 하측 빔부는 상기 상측 빔부와 동일한 폭으로 사각의 하부 폐구간을 형성하며, 상기 상측 및 하측 빔부의 중심 수직선상에서 상기 상측 및 하측 빔부를 일체로 연결하는 연결단의 후면에, 상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 용접하여 상기 중심 수직선을 기준으로 전후방향으로 상호 대칭되는 형상일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼 빔에 의하면, 상부 및 하부 폐구간을 갖는 상측 및 하측 빔부를 수직 중심선에 대하여 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 설계하여 롤 포밍 성형성을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 곡률 성형시의 인장과 압축의 균형을 유지하여 곡률 성형성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 차량용 범퍼 빔은 용접부를 상부 및 하부 폐구간에 대하여 외측으로 노출시켜 용접성을 향상시키며, 상기 상부 폐구간을 갖는 상측 빔부와 하부 폐구간을 갖는 하측 빔을 상기 용접부를 통하여 충분히 이격하여 형성함으로써 충격력에 대한 충격흡수성능을 비교적 정확하게 규정할 수 있도록 하며, 구조적으로도 안정되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 차량용 범퍼유닛의 분리 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼 빔의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔(1)은, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 2개의 폐구간을 가지며, 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 설계하여 롤 포밍 성형성이 용이하게 하며, 곡률 성형시에도 전후방향에 대한 인장과 압축의 균형을 유지하여 그 성형성을 좋게 한다.
이러한 본 실시예에 차량용 범퍼 빔(1)의 구체적인 형상은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 상부와 하부에서 각각 상부 폐구간(C1) 및 하부 폐구간(C2)을 형성하는 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)로 구분된다.
상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)는 용접부(30)를 통하여 연결되는데, 상기 용접부(30)는 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)의 중심 수직선(S)을 지나며 형성된다.
이러한 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)는 상기 용접부(30)를 기준으로 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 하나의 판재를 일정한 형상으로 롤 포밍 형성된다.
여기서, 상기 상측 빔부(10)는 상기 하측 빔부(20)와 동일한 폭(W)으로 형성됨과 동시에, 그 상하방향의 길이(L1)는 상기 하측 빔부(20)의 상하방향 길이(L2)에 비하여 더 길게(L1>L2) 형성된다.
또한, 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)는 각 모서리부가 라운드(R) 처리된 사각형상을 갖는다.
그리고 상기 용접부(30)는 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)를 연결단(31)을 통하여 일체로 연결하고, 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)의 각 선단(33,35)을 상기 연결단(31)의 후면 상측과 하측에 각각 스폿 용접하여 이루어진다.
즉, 상기한 차량용 범퍼 빔(1)의 구체적인 형상은 상기 상측 빔부(10)가 사각의 상부 폐구간(C1)을 형성하고, 그 하부에서 연결단(31)으로 연결되는 상기 하측 빔부(20)가 상기 상측 빔부(10)와 동일한 폭(W)으로 사각의 하부 폐구간(C2)을 형성하여 구성된다.
또한, 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)의 중심 수직선(S)상에서 상기 상측 및 하측 빔부(10,20)를 일체로 연결하는 상기 연결단(21)의 후면에는 상기 상측 및 하측 빔부(10,20)의 각 선단(33,35)을 상측과 하측에 나란히 용접하여 범퍼 빔(1) 전체적으로 상기 중심 수직선(S)을 기준으로 전후방향으로 상호 대칭되는 형상을 갖는다.
따라서 상기한 구성을 갖는 차량용 범퍼 빔(1)은 상부 및 하부 폐구간(C1,C2)을 갖는 상측 및 하측 빔부(10,20)이 수직 중심선(S)에 대하여 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 설계됨으로 롤 포밍 성형성이 좋게 되며, 이에 따른 곡률 성형시의 인장과 압축의 균형을 유지할 수 있어 고강도 강판의 곡률 성형시 주로 발생되는 주름현상을 해소하여 곡률 성형성도 좋게 하는 구조를 갖는다.
또한, 상기한 바와 같은 차량용 범퍼 빔(1)은 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)의 각 선단이 용접되는 용접부(30)를 상기 상부 및 하부 폐구간(C1,C2) 외측으로 노출시켜 스폿 용접 등에 의한 용접건의 운용성이 좋아 용접성을 향상시키게 된다.
또한, 상기 상측 빔부(10)와 하측 빔부(20)가 용접부(30)에 의해 충분히 이격되어 배치됨으로써 충격력에 대한 상부와 하부의 구역별 충격흡수성능을 비교적 정확하게 규정할 수 있도록 하며, 구조적으로도 안정된다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
1: 범퍼 빔 10: 상측 빔부
20: 하측 빔부 30: 용접부
C1: 상부 폐구간 C2: 하부 폐구간
S: 중심 수직선

Claims (8)

  1. 차량용 범퍼 빔에 있어서,
    상부 폐구간 및 하부 폐구간을 각각 형성하는 상측 및 하측 빔부;
    상기 상측 및 하측 빔부의 중심 수직선을 지나며, 상기 상측 및 하측 빔부를 상호 연결하는 용접부로 구성되며,
    상기 상측 및 하측 빔부는 상기 용접부를 기준으로 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 하나의 판재를 일정한 형상으로 롤 포밍 형성하여 이루어지는 차량용 범퍼 빔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상측 빔부는
    상기 하측 빔부와 동일한 폭으로 형성됨과 동시에, 상기 하측 빔부에 비하여 상하방향으로 더 길게 형성되는 차량용 범퍼 빔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상측 및 하측 빔부는
    각 모서리부가 라운드 처리된 사각형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용접부는
    상기 상측 및 하측 빔부를 일체로 연결하는 연결단;
    상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 상기 연결단의 후면 상측과 하측에 각각 스폿 용접하여 이루어지는 차량용 범퍼 빔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일정한 형상은
    상기 상측 빔부는 사각의 상부 폐구간을 형성하고, 상기 하측 빔부는 상기 상측 빔부와 동일한 폭으로 사각의 하부 폐구간을 형성하며, 상기 상측 및 하측 빔부의 중심 수직선상에서 상기 상측 및 하측 빔부를 일체로 연결하는 연결단의 후면에, 상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 용접하여 상기 중심 수직선을 기준으로 전후방향으로 상호 대칭되는 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 .
  6. 하나의 판재를 일정한 형상으로 롤 포밍 형성하여 이루어지는 차량용 범퍼 빔에 있어서,
    각 모서리부가 라운드 처리된 사각형상의 상부 폐구간을 형성하는 상측 빔부;
    상기 상부 폐구간과 동일한 폭과 함께 상하방향으로 더 짧게 하부 폐구간을 형성하는 하측 빔부;
    상기 상측 및 하측 빔부의 중심 수직선을 지나며, 상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 상호 용접하여 연결하는 용접부로 구성되는 차량용 범퍼 빔.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상측 및 하측 빔부는
    상기 용접부를 기준으로 전후방향으로 대칭구조를 갖도록 차량용 범퍼 빔.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 용접부는
    상기 상측 및 하측 빔부를 일체로 연결하는 연결단의 후면 상측과 하측에 상기 상측 및 하측 빔부의 각 선단을 각각 스폿 용접하여 이루어지는 차량용 범퍼 빔.
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