KR101288359B1 - 차량용 범퍼빔 유닛 - Google Patents

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구도회
윤우림
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

차량용 범퍼빔 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛은 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔과, 상기 범퍼빔의 양측에 설치되어 범퍼빔을 차체에 고정하는 스태이 수단을 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서, 상기 스태이 수단은 상기 범퍼빔을 차체의 프론트 사이드 멤버에 연결하는 스태이부와, 상기 범퍼빔의 양 단부에 설치되어 상기 범퍼빔의 코너부를 보강하는 코너 보강 브라켓부를 각각 일체로 형성하여 상호 조립되는 상부 및 하부 보강 스태이 패널; 상기 조립된 상부 및 하부 보강 스태이 패널의 스태이부 후단에 고정되어 상기 프론트 사이드 멤버에 체결되는 장착 플레이트로 이루어진다.

Description

차량용 범퍼빔 유닛{BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스태이와 코너 보강 브라켓을 일체로 제작하여 적용함으로써 단품수를 최소화하며, 구조적 강성이 안정되어 충격흡수성능이 우수한 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격 에너지를 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전,후방에 배치되는 완충장치이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 상기한 범퍼(100)는 차량의 전,후방에 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(101)과 상기 범퍼빔(101)의 후방 양측에 스태이(103)를 통하여 차체측 사이드 멤버(111)에 장착되는 범퍼빔 유닛(105)과, 상기 범퍼빔(101)의 전방에 배치되어 충격 에너지를 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼빔(101)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼 커버(109)로 이루어진다.
여기서, 종래의 범퍼빔 유닛(105)은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 롤 포밍 성형되는 범퍼빔(101)이 범퍼 커버(109)의 양단 내측과 간섭되는 것을 피하고, 그 설계 자유도를 높이기 위하여 기존의 고장력 강판으로 롤 포밍된 범퍼빔(101)의 최대 곡률 성형 한계까지 그 양단부를 성형하여 적용된다.
그런데, 상기한 종래의 범퍼빔(101)은 그 양 단부의 최대 곡률 성형 한계까지 곡률 성형하여도 범퍼 커버(109)의 양단부 내측을 전체적으로 지지하기는 간섭의 문제점이 있었다.
이에, 최근에는 범퍼빔(101)의 양 단부에 프레스 성형되는 코너 보강 인너 브라켓(121)과 코너 보강 아웃터 브라켓(123)로 이루어지는 코너 보강 브라켓(125)를 용접하여 상기 범퍼 커버(109)의 양단부 내측과의 공간 확보 및 설계 자유도를 높이면서도, 차량의 옵셋 충돌 시, 그 충돌 에너지가 범퍼빔(101)으로 분산 흡수되도록 하여 상기 범퍼 커버(109)의 손상을 최소화하도록 하였다.
또한, 상기 스태이(103)는 스태이 인너패널(113)과 스태이 아웃터 패널(115)을 상호 용접하여 조립하고, 전후단에는 각각 장착 플레이트(117,119)를 각각 용접하여 구성된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 차량용 범퍼빔 유닛(105)은 코너 보강 브라켓(125)은 코너 보강 인너 브라켓(121)과 코너 보강 아웃터 브라켓(123)으로 구성되고, 상기 스태이(103)도 스태이 인너패널(113)과 스태이 아웃터 패널(115) 및 2개의 장착 플레이트(117,119)로 구성되어 구성 단품수가 많아 용접 등의 조립 공수가 늘어나고, 중량 측면에서도 불리하며, 구조적 강성이 안정적이지 못하여 옵셋 충돌에 대한 충격흡수성능도 다소 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 스태이와 코너 보강 브라켓을 일체로 제작하여 구성 단품수를 줄여 조립 공수를 최소화하며, 범퍼빔의 양 단부에 끼움방식으로 조립함으로써 코너부의 구조적 강성을 개선하여 충격흡수성능이 우수한 차량용 범퍼빔 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔과, 상기 범퍼빔의 양측에 설치되어 범퍼빔을 차체에 고정하는 스태이 수단을 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서, 상기 스태이 수단은 상기 범퍼빔을 차체의 프론트 사이드 멤버에 연결하는 스태이부와, 상기 범퍼빔의 양 단부에 설치되어 상기 범퍼빔의 코너부를 보강하는 코너 보강 브라켓부를 각각 일체로 형성하여 상호 조립되는 상부 및 하부 보강 스태이 패널; 및 상기 조립된 상부 및 하부 보강 스태이 패널의 스태이부 후단에 고정되어 상기 프론트 사이드 멤버에 체결되는 장착 플레이트로 이루어지는 차량용 범퍼빔 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은 상호 조립된 상태로, 코너 보강 브라켓부를 통하여 상기 범퍼빔이 양 단부에 끼워진 상태로 단부가 용접되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은 각각의 스태이부와 코너 보강 브라켓부가 하나의 프레스 금형에 의해 일체로 성형될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은 각 스태이부의 내측부 일측에 상하방향으로 비드가 성형될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은 상기 하부 보강 스태이 패널의 상측 선단을 따라 다수개의 걸림홀을 형성하고, 상기 상부 보강 스태이 패널의 하측 선단을 따라서는 상기 걸림홀에 대응하여 내측으로 돌출되는 다수개의 걸림돌기를 형성하며, 상기 하부 보강 스태이 패널의 걸림홈에 상기 상부 보강 스태이 패널의 걸림돌기가 끼워져 걸리도록 한 상태로 가조립될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은 가조립 상태로, 각각의 상하방향 선단의 상호 겹친 부분을 용접하여 조립될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 기존의 스태이와 코너 보강 브라켓을 상부 및 하부 보강 스태이 패널로 일체로 구성되는 스태이 수단으로 제작하여 적용함으로써 구성 단품수를 줄여 조립 공수를 최소화할 수 있다.
또한, 코너 보강 브라켓을 스태이와 하나로 형성하여 범퍼빔의 양 단부에 끼움방식으로 조립함으로써 구조적 강성을 개선하며, 특히, 옵셋 충돌 시, 범퍼 커버로부터 전달되는 충돌 에너지를 범퍼빔과 프론트 사이드 멤버로 분산하여 흡수되도록 하여 충돌흡수성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛에 적용되는 스테이 유닛의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛에 적용되는 스테이 유닛의 분해 사시도이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛(10)은 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(1)이 구비되고, 상기 범퍼빔(1)의 양측에는 범퍼빔(1)을 차체측 프론트 사이드 멤버(미도시)에 고정하도록 스태이 수단(3)이 구성된다.
상기 스태이 수단(3)은 상부 보강 스태이 패널(7)과 하부 보강 스태이 패널(9)이 상호 조립되어 구성되며, 상기 조립된 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)의 후단에는 장착 플레이트(15)가 고정되어 상기 스태이 수단(3)을 프론트 사이드 멤버(미도시)에 체결하도록 구성된다.
도 6을 참조하면, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 각각 상기 범퍼빔(1)을 차체의 프론트 사이드 멤버(미도시)에 연결하는 스태이부(11)와, 상기 범퍼빔(1)의 양 단부에 설치되어 상기 범퍼빔(1)의 코너부를 보강하는 코너 보강 브라켓부(13)를 일체로 형성하여 상호 조립된다.
이때, 상기 장착 플레이트(15)는 조립된 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)의 스태이부(11) 후단에 용접되어 고정된다.
그리고 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 상호 조립된 상태로, 코너 보강 브라켓부(13)를 통하여 상기 범퍼빔(1)이 양 단부에 끼워진 상태로 단부가 용접되어 고정된다.
이러한 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 각각의 스태이부(11)와 코너 보강 브라켓부(13)가 하나의 프레스 금형에 의해 일체로 성형될 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 각 스태이부(11)의 내측부 일측에 상하방향으로 비드(B)가 성형되어 충돌 에너지의 흡수 시, 그 붕괴방향을 내측부로 유도하여 안정적인 붕괴패턴을 나타내도록 유도한다.
또한, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 하부 보강 스태이 패널(9)의 상측 선단을 따라 다수개의 걸림홀(21)을 형성하고, 상기 상부 보강 스태이 패널(7)의 하측 선단을 따라서는 상기 걸림홀(21)에 대응하여 내측으로 돌출되는 다수개의 걸림돌기(23)를 형성한다.
즉, 상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)은 하부 보강 스태이 패널(9)의 걸림홈(21)에 상기 상부 보강 스태이 패널(7)의 걸림돌기(23)가 외측에서 끼워져 걸리도록 한 상태로 가조립을 먼저하고, 이와 같이, 가조립된 상태로, 각각의 상하방향 선단의 상호 겹친 부분을 용접하여 완전 조립된다.
여기서, 상기 용접은 부분적으로 스폿용접법을 적용할 수 있으며, CO2 아크 용접법 또는 레이저 용접법 등을 적용하여 용접할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 범퍼빔 유닛(10)은 스태이 수단(3)의 스태이부(11)와 코너 보강 브라켓부(13)가 일체로 형성된 상부 및 하부 보강 스태이 패널(7,9)의 코너 보강 브라켓부(13)를 통하여 롤 포밍 성형되는 범퍼빔(1)의 양 단부에 끼워 넣어 단부를 범퍼(1)빔에 접합함으로써 범퍼 커버(미도시)의 양단 내측과 설계 자유도를 확보한다.
또한, 상기 범퍼빔(1)은 스태이 수단(3)의 스태이부(11) 후단에 고정된 장착 플레이트(15)를 통하여 프론트 사이드 멤버(미도시)에 장착함으로써, 상기 범퍼빔(1)과 프론트 사이드 멤버(미도시)를 연결한다.
이와 같이, 범퍼빔(1)과 프론트 사이드 멤버(미도시) 사이에 적용되는 스태이 수단(3)은 코너 보강 브라켓부(13)가 옵셋 충돌 시에 범퍼 커버로부터 전달되는 충돌 에너지가 범퍼빔(1)과 함께, 일체로 성형된 스태이부(11)를 통하여 프론트 사이드 멤버(미도시)로 분산 흡수되도록 충돌 에너지 흡수구간을 더욱 넓게 확보함으로써 충격흡수성능을 향상시킨다.
또한, 범퍼빔(1)에 끼움 구조로 적용되어 구조적으로도 안정성을 갖는데, 이러한 끼움 구조는 상기 코너 보강 브라켓부(13)가 범퍼빔(1)의 옵셋 충돌 시, 그 충격흡수능력을 배가하여 차량 사고 시, 승객 안전 도모 및 사고 수리비용 절감의 이점을 갖도록 한다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 범퍼빔
3: 스태이 수단
7: 상부 보강 스태이 패널
9: 하부 보강 스태이 패널
10: 범퍼빔 유닛
11: 스태이부
13: 코너 보강 브라켓부
15: 장착 플레이트
21: 걸림홈
23: 걸림돌기
B: 비드

Claims (11)

  1. 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔과, 상기 범퍼빔의 양측에 설치되어 범퍼빔을 차체에 고정하는 스태이 수단을 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
    상기 스태이 수단은
    상기 범퍼빔을 차체의 프론트 사이드 멤버에 연결하는 스태이부와, 상기 범퍼빔의 양 단부에 설치되어 상기 범퍼빔의 코너부를 보강하는 코너 보강 브라켓부를 각각 일체로 형성하여 상호 조립되는 상부 및 하부 보강 스태이 패널;
    상기 조립된 상부 및 하부 보강 스태이 패널의 스태이부 후단에 고정되어 상기 프론트 사이드 멤버에 체결되는 장착 플레이트;
    로 이루어지는 차량용 범퍼빔 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    상호 조립된 상태로, 코너 보강 브라켓부를 통하여 상기 범퍼빔이 양 단부에 끼워진 상태로 단부가 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    각각의 스태이부와 코너 보강 브라켓부가 하나의 프레스 금형에 의해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    각 스태이부의 내측부 일측에 상하방향으로 비드가 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    상기 하부 보강 스태이 패널의 상측 선단을 따라 다수개의 걸림홀을 형성하고, 상기 상부 보강 스태이 패널의 하측 선단을 따라서는 상기 걸림홀에 대응하여 내측으로 돌출되는 다수개의 걸림돌기를 형성하며, 상기 하부 보강 스태이 패널의 걸림홈에 상기 상부 보강 스태이 패널의 걸림돌기가 끼워져 걸리도록 한 상태로 가조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    가조립 상태로, 각각의 상하방향 선단의 상호 겹친 부분을 용접하여 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  7. 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔과, 상기 범퍼빔의 양측 후방에 설치되어 범퍼빔을 차체의 프론트 사이드 멤버에 연결하는 스태이부와, 상기 범퍼빔의 양 측단에 구성되어 상기 범퍼빔의 코너부를 보강하는 코너 보강 브라켓부를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
    상기 스태이부와 코너 보강 브라켓부는 상호 조립되는 상부 및 하부 보강 스태이 패널에 의해 일체로 형성되며, 상기 코너 보강 브라켓부를 통하여 상기 범퍼빔의 양 단부에 끼워져 고정되고, 상기 스태이부의 후단이 장착 플레이트를 통하여 상기 프론트 사이드 멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    각각의 스태이부와 코너 보강 브라켓부가 하나의 프레스 금형에 의해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    각 스태이부의 내측부 일측에 상하방향으로 비드가 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    상기 하부 보강 스태이 패널의 상측 선단을 따라 다수개의 걸림홀을 형성하고, 상기 상부 보강 스태이 패널의 하측 선단을 따라서는 상기 걸림홀에 대응하여 내측으로 돌출되는 다수개의 걸림돌기를 형성하며, 상기 하부 보강 스태이 패널의 걸림홈에 상기 상부 보강 스태이 패널의 걸림돌기가 끼워져 걸리도록 한 상태로 가조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 보강 스태이 패널은
    가조립 상태로, 각각의 상하방향 선단의 상호 겹친 부분을 용접하여 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
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