KR101496466B1 - 자동차범퍼용 백빔 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차범퍼용 백빔 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차범퍼의 백빔을 재질이 서로 다른 두 개의 별물로 구성하여 백빔의 경량화와 함께 백빔 양 끝단부에서 충분한 에너지 흡수가 이루어지도록 한 자동차범퍼용 백빔 장치에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

차체의 사이드멤버에 결합되는 자동차범퍼용 백빔에 있어서,

양 끝단부는 폐단면을 갖는 금속부재로 이루어지고, 상기 금속부재 사이는 적어도 일측 방향이 뚫려 있는 개방단면을 갖는 합성수지부재로 이루어진 자동차범퍼용 백빔장치를 제공한다.

자동차, 범퍼, 백빔, 충격에너지, 사이드멤버

Description

자동차범퍼용 백빔 장치{Backbeam for Automobile Bumper}

본 발명은 자동차범퍼용 백빔 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차범퍼의 백빔을 재질이 서로 다른 두 개의 별물로 구성하여 백빔의 경량화와 함께 백빔 양 끝단부에서 충분한 에너지 흡수가 이루어지도록 한 자동차범퍼용 백빔 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 범퍼는 차체 전방 및 후방에 설치되어 차량 또는 외부 물체와 충돌시 충격을 흡수하여 차체가 받는 충격량을 감소시킴으로써 차체 및 탑승자를 보호할 뿐 아니라 후드 및 엔진룸에 설치된 엔진과 각종 장치 등을 보호하는 역할을 하게 된다.

범퍼는 각종 법규에 의한 충격요건을 만족시키는 것과 동시에 소정의 강성과 신축성을 갖도록 설계되어야 한다.

한편, 범퍼는 외피를 이루는 페이셔와, 상기 페이셔의 형상을 유지시키면서 충돌시 충격력을 완화시키는 충격흡수부재 및 탄성변형 또는 소성변형을 통해 충돌에너지를 흡수하는 백빔을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 백빔은 도1 및 도2에 나타낸 것과 같다.

도1은 종래 자동차범퍼용 백빔을 나타낸 사시도이고, 도2는 종래 자동차범퍼용 백빔의 단면도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 종래의 백빔(10)은 경량화를 위해 합성수지재로 이루어지며, 전면(FR)은 개방되어 있고 후면(RR)의 양단은 차체의 사이드멤버에 고정 결합된다.

따라서, 종래의 백빔(10)은 도2에 도시된 바와 같이 전면이 개방된 개방단면 구조를 이루고 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 자동차범퍼용 백빔은 재질이 합성수지로 이루어져 있기 때문에 중량이나 원가적 측면에서 금속재질 백빔에 비해 유리하지만, 전체적인 강도와 강성이 약해 백빔으로 충격에너지가 입력될 때 사이드멤버와 결합되는 코너부 즉, 백빔의 양 끝단부에서 에너지 흡수가 충분하지 못하고 특히 사이드멤버의 어느 한 곳으로 과도한 하중이 걸리면서 힘의 분산이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 백빔의 코너부와 센터부를 금속부재와 합성수지부재로 각각 별도구성하여 전체적으로 경량화와 원가절감을 실현하면서 충격에너지가 입력될 때 코너부에서 충분한 에너지흡수가 이루어져 궁극적으로 사이드멤버의 손상을 최소화하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

차체의 사이드멤버에 결합되는 자동차범퍼용 백빔에 있어서,

양 끝단부는 폐단면을 갖는 금속부재로 이루어지고, 상기 금속부재 사이는 적어도 일측 방향이 뚫려 있는 개방단면을 갖는 합성수지부재로 이루어진 자동차범퍼용 백빔장치를 제공한다.

또한, 상기 금속부재와 상기 합성수지부재가 상호 결합되는 경계부분은 백빔의 외측에서 내측으로 갈수록 상기 합성수지부재의 길이가 증가되는 방향으로 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속부재와 상기 합성수지부재가 상호 결합되는 경사면에는 금속부재와 합성수지부재를 상호 연결하는 체결수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 자동차용 백빔의 코너부와 센터부가 금속부재와 합성수지부재로 각각 구성되어 백빔의 무게를 전체적으로 감소시키면서 원가절감의 효과가 있고, 특히 백빔으로 충격에너지가 입력될 때 코너부에서 사이드멤버 쪽으로 에너지가 균일하게 분산되므로 사이드멤버에 하중이 집중되는 것이 방지되는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 자동차범퍼용 백빔장치를 나타낸 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 자동차범퍼용 백빔장치의 평면도이며, 도5a 및 도5b는 도3의 A-A선 및 B-B선을 나타낸 단면도이고, 도6은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 설명도이다.

도3 및 도4에 나타낸 바와 같이, 백빔(100)은 차체의 사이드멤버(20)에 결합되어 자동차 범퍼를 지지하는 자동차 범퍼의 일부 구성으로, 본 발명의 실시예에 따른 백빔(100)은 도3에서와 같이 크게 금속부재(110)와 합성수지부재(120)로 이루어진다.

상기 금속부재(110)는 백빔(100)의 양 끝단부에 위치되며, 도5b에 나타낸 바와 같이 사방이 둘러쌓여 있는 폐단면 형태를 이루게 된다.

참고로, 도3은 백빔(100) 전체를 나타낸 것이 아니라 백빔(100)의 중간부를 기준으로 절단하여 그 일부만 나타내고 나머지 일부는 생략한 것이다.

여기서, 상기 금속부재(110)는 강도 및 강성이 합성수지부재(120)에 비해 뛰어난 반면 무겁기 때문에 백빔(100) 전체를 금속부재(110)로 하지 않고, 백빔(100)의 양 끝단부만 금속부재(110)로 이루어지도록 하여 백빔(100)의 전체적인 무게를 줄이면서 백빔(100) 양 끝단부의 강도 및 강성이 확보되도록 한다.

특히, 상기 금속부재(110)가 폐단면 구조를 갖도록 하여 충격에너지에 대해 잘 견딜 수 있도록 하고 있다.

한편, 상기 합성수지부재(120)는 백빔(100)의 센터부, 즉 상기 금속부재(110) 사이에 위치되는데, 상기 합성수지부재(120)는 도3 및 도5a에 도시된 바와 같이 적어도 어느 일측 방향이 뚫려 있는 개방단면을 갖도록 형성된다.

상기 합성수지부재(120)가 개방단면을 갖도록 형성되는 것은 최소한의 강도와 강성을 확보하면서 무게를 줄이기 위함이며, 개방단면을 갖게 되면 재료도 적게 사용되어 원가절감의 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서는 자동차 범퍼 중에서 프론트범퍼의 백빔(100)을 나타내었으며, 프론트범퍼용 백빔(100)이라고 가정할 때 그 전면이 개방되도록 실시되었으나, 그 개방된 방향이 도면에 의해 한정되는 것은 아니고 다른 방향으로 변경될 수도 있다.

즉, 상기 합성수지부재(120)의 개방 방향은 사방 중 적어도 어느 한곳이면 충분하다.

그리고, 상기 금속부재(110)와 상기 합성수지부재(120)의 결합 형태는 도4에 자세하게 나타나 있는데, 도4에 도시된 바와 같이 상기 금속부재(110)와 상기 합성수지부재(120)가 상호 결합되는 경계 부분은 백빔(100)의 외측(outer)에서 내측(inner)으로 갈수록 합성수지부재(120)의 길이가 증가되는 방향으로 경사면(130) 이 형성된다.

이렇게 상기 금속부재(110)와 합성수지부재(120)의 경계부분에 경사면(130)이 형성되도록 하는 것은 도6에 나타낸 바와 같이 충격에너지가 분산되어 사이드멤버(20)에 전달되도록 하기 위한 것으로 이에 대해서는 나중에 더욱 자세하게 설명한다.

또한, 상기 금속부재(110)와 상기 합성수지부재(120)가 상호 결합되는 경사면(130)에는 도4에 나타낸 바와 같이 금속부재(110)와 합성수지부재(120)를 상호 연결하는 체결수단(140)이 설치될 수 있다.

상기 체결수단(140)은 볼트나 나사가 될 수도 있고, 리벳이 될 수도 있는바, 상기 금속부재(110)와 합성수지부재(120)가 상호 연결되기만 하면 된다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백빔(100)에 도6에 도시된 바와 같이 백빔(100)의 센터부로 충격에너지가 입력되면, 그 충격에너지는 경사면(130)과 그 경사면(130)에 설치된 상기 체결수단(140)을 중심으로 모멘트가 발생하여 도시된 바와 같은 A의 반력이 작용하게 된다.

A의 반력은 O점을 기준으로 B의 반력을 만들어 내며 이것은 다시 C방향의 힘을 상쇄시켜 사이드멤버(20)에 균일한 하중을 전달하게 되는바, 결과적으로 사이드멤버(20)의 어느 한 곳에 하중이 집중되는 문제가 해결되어 사이드멤버(20)의 손상을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 자동차범퍼용 백빔을 나타낸 사시도,

도2는 종래 자동차범퍼용 백빔의 단면도,

도3은 본 발명에 따른 자동차범퍼용 백빔장치를 나타낸 사시도,

도4는 본 발명에 따른 자동차범퍼용 백빔장치의 평면도,

도5a 및 도5b는 도3의 A-A선 및 B-B선을 나타낸 단면도,

도6은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 사이드멤버 100 : 백빔

110 : 금속부재 120 : 합성수지부재

130 : 경사면 140 : 체결수단

Claims (3)

1. 삭제
2. 차체에 결합되는 자동차범퍼용 백빔에 있어서,

   양 끝단부는 폐단면을 갖는 금속부재(110)로 이루어지고, 상기 금속부재(110) 사이는 적어도 일측 방향이 뚫려있는 개방단면을 갖는 합성수지부재(120)로 이루어지고,

   상기 금속부재(110)와 상기 합성수지부재(120)가 상호 결합되는 경계부분은 백빔(100)의 외측(outer)에서 내측(inner)으로 갈수록 상기 합성수지부재(120)의 길이가 증가되는 방향으로 경사면(130)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차범퍼용 백빔장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 금속부재(110)와 상기 합성수지부재(120)가 상호 결합되는 경사면(130)에는 금속부재(110)와 합성수지부재(120)를 상호 연결하는 체결수단(140)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차범퍼용 백빔장치.

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