KR101547279B1 - 차량용 범퍼빔 유닛 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼빔 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛은 강관 파이프로 구성되어 길이방향을 따라 일정 곡률로 벤딩 성형된 범퍼빔; 알루미늄 압출재로 형성되어 상기 강관 파이프의 양단에 끼워지는 스태이; 알루미늄 압출재로 형성되어 상기 스태이에 접합되는 크래쉬 박스; 상기 크래쉬 박스의 각 후단에 접합되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;를 포함한다.

Description

차량용 범퍼빔 유닛{BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 강관을 벤딩 성형하여 범퍼빔으로 제조한 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.

이러한 범퍼는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔의 후방 양측에 스테이가 장착되어 차체측 사이드 멤버에 장착되는 범퍼빔 유닛과, 범퍼빔의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버, 그리고 범퍼빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버 등으로 이루어진다.

상기한 종래의 범퍼빔 유닛(101)은, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(110)의 후방 양측에 크래쉬 박스(120)가 체결된 상태로, 차체 측의 사이드 멤버(미도시)에 조립된다.

그리고, 크래쉬 박스(120)와 범퍼빔(110) 사이에는 스태이 플레이트(130)가 용접 결합되고, 크래쉬 박스(120)와 사이드 멤버(미도시) 사이에는 장착 플레이트(140)가 용접 결합되어서 조립된다.

상기 범퍼빔(110)은 통상 스틸판재를 롤포밍 공법을 이용하여 성형되며, 벤딩공정을 통하여 일정한 곡률을 갖는다.

그러나 범퍼빔(110)을 롤포밍 공법에 의해 제작할 경우, 설비 투자비가 많이 들게 되며, 용접 및 접합 등의 후공정이 복잡하고, 복잡한 구조는 롤포밍 성형이 불가하다는 문제점이 있다.

최근에는 차체의 경량화 추세에 맞추어 범퍼빔은 스틸보다 경량 소재인 알루미늄 압출재로 제작되고, 상기한 크래쉬 박스 역시, 알루미늄 압출재로 제작되는 추세이다.

그런데, 상기 알루미늄 범퍼빔은 구조적인 강성은 높으나, 소재 단가가 비싸서 롤포밍 공법에 의해 제조된 스틸 범퍼빔에 비해 가격이 3~4배 이상 높아 중저가 차량에 적용하기는 부적합하다는 단점이 있다.

본 발명의 실시 예는 복수의 고강도 강관로 범퍼빔을 형성하고, 알루미늄 압출재를 이용하여 스태이와 크래쉬 박스를 구성하여 범퍼빔 유닛의 제조단가는 줄이고 차량의 충돌 흡수성은 높일 수 있는 차량용 범퍼빔 유닛을 제공하고자 한다.

또한, 범퍼빔과 스태이의 결합부는 스플라인 또는 세레이션 결합을 통하여 결합 강성을 확보하여 충격력에 대한 지지력을 확보할 수 있도록 하는 차량용 범퍼빔 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 복수의 강관으로 구성되어 길이방향을 따라 양측부에 일정곡률로 벤딩 성형되며, 양 단부에는 외주를 따라 요철형상이 형성된 결합단이 구성된 범퍼빔; 알루미늄 압출재로 이루어지며, 상기 범퍼빔의 양 단부 결합단이 끼워져 치물림되도록 내주면에 요철형상이 형성된 복수의 결합홀이 구성된 스태이; 알루미늄 압출재로 이루어져 상기 스태이에 접합되는 크래쉬 박스; 상기 크래쉬 박스의 후단에 접합되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 범퍼빔은 직경이 동일한 2개의 파이프가 상기 스태이에 상하로 결합될 수 있다.

또한, 상기 강관은 980Mpa ~ 1500Mpa의 범위의 강도를 가질 수 있다.

또한, 상기 요철형상을 이용한 결합단과 결합홀의 결합은 스플라인 결합으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 요철형상을 이용한 결합단과 결합홀의 결합은 세레이션 결합으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 크래쉬 박스는 사각의 박스형상으로 형성되어 상기 스태이의 후단부에 용접될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 복수의 고강도 강관을 벤딩하여 범퍼빔으로 형성하고, 알루미늄 압출재를 이용하여 스태이와 크래쉬 박스를 구성하여 범퍼빔 유닛의 제조단가는 줄이고 차량의 충돌 흡수성은 높일 수 있다.

또한, 스플라인 또는 세레이션 결합을 통하여 범퍼빔과 스태이를 결합함으로써 결합부 강성을 확보하고, 이에 따라 충격력에 대한 지지력을 확보할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛에 적용되는 범퍼빔과 스태이의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛에 적용되는 범퍼빔과 스태이의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛(2)은 범퍼빔(3), 2개의 스태이(6), 2개의 크래쉬 박스(8)와 2장의 장착 플레이트(10)로 구성된다.

본 발명의 실시 예에서는 범퍼빔(3)은 재료비가 저렴하면서 고강도 강관(4) 즉, 파이프로 구성하고, 스태이(6)와 크래쉬 박스(8)는 각각 알루미늄 압출재를 이용하여 저속 정면 충돌은 강관(4)에서 흡수하고, 40% 옵셉 충돌은 크래쉬 박스(8)에서 흡수하도록 하여 차량의 파손을 최소화하면서도 범퍼빔 유닛(2)의 제조단가를 낮추도록 하였다.

즉, 상기 범퍼빔(3)은 2개의 강관(4)으로 구성되어 길이방향을 따라 양 측부에 일정곡률로 벤딩(bending) 성형된다.

상기 범퍼빔(3)의 양 단부에는 강관(4)의 외주를 따라 요철형상이 형성된 결합단(21)이 성형되어 구성된다.

이때, 상기 강관(4)은 직경이 동일한 2개의 파이프로 이루어져 상기 스태이(6)에 상하로 배치되어 결합된다.

여기서, 상기 강관(4)은 980Mpa ~ 1500Mpa의 범위의 강도를 갖는 것을 적용할 수 있다.

그리고 상기 스태이(6)는 상기 범퍼빔(3)의 양 단부 결합단(21)이 끼워져 치물림되도록 내주면에 요철형상이 형성된 복수의 결합홀(23)이 형성된다.

즉, 상기 스태이(6)는 알루미늄 압출재로 이루어지며, 상기 범퍼빔(3)의 양 단부 결합단(21)이 끼워지는 복수의 결합홀(23)을 형성하되, 상기 결합홀(23)과 상기 결합단(21)은 각각에 형성된 상기 요철형상에 따라 상호 스플라인 결합 또는 세레이션 결합에 의해 결합된다.

여기서, 이러한 범퍼빔(3)과 스태이(6)의 결합부(S)는 스플라인 결합 또는 세레이션 결합에 의해 상호 억지끼움으로 고정할 수 있으며, 더 큰 결합강성을 확보하기 위해서는 선단을 상호 용접하여 접합하거나 볼트 체결을 통하여 고정할 수 있다.

이와 같이, 양측 스태이(6)에 스플라인 결합 또는 세레이션 결합에 의해 양 단부가 결합된 범퍼빔(3)은 충격력이 입력되어도 스태이(6)에 대하여 회전하지 않고 충격력을 안정적으로 흡수하면서 후방으로 변형이 이루어질 수 있다.

그리고 상기 크래쉬 박스(8)는 역시 알루미늄 압출재로 이루어져 상기 스태이(6)의 후단부(16)에 접합되며, 상기 크래쉬 박스(8)는 후단에 접합된 장착 플레이트(10)를 통하여 차체 측 사이드 멤버(미도시)에 조립된다.

이때, 상기 크래쉬 박스(8)는 사각의 박스형상으로 형성되어 상기 스태이(6)의 후단부(16)에 용접되어 고정될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛(2)은 고강도의 강관(4)으로 범퍼빔(3)을 구성하여 차량의 정면 충돌에서 충돌 흡수 성능이 우수할 뿐만 아니라, 알루미늄 범퍼빔에 비하여 재료비가 저렴하며, 중량 절감 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 대규모의 롤포밍 설비 투자비가 없어지고, 제조 공법이 단순해지므로, 가격 경쟁력이 우수하다는 장점이 있다.

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.

2: 범퍼빔 유닛
3: 범퍼빔
4: 강관
6: 스태이
8: 크래쉬 박스
10: 장착 플레이트
21; 결합단
23: 결합홀
S: 결합부

Claims (14)

1. 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
   복수의 강관으로 구성되어 길이방향을 따라 양측부에 일정곡률로 벤딩 성형되며, 양 단부에는 외주를 따라 요철형상이 형성된 결합단이 구성된 범퍼빔;
   알루미늄 압출재로 이루어지며, 상기 범퍼빔의 양 단부 결합단이 끼워져 치물림되도록 내주면에 요철형상이 형성된 복수의 결합홀이 구성된 스태이;
   알루미늄 압출재로 이루어져 상기 스태이에 접합되는 크래쉬 박스;
   상기 크래쉬 박스의 후단에 접합되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;
   를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 범퍼빔은
   직경이 동일한 2개의 파이프가 상기 스태이에 상하로 결합되는 차량용 범퍼빔 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 강관은
   980Mpa ~ 1500Mpa의 범위의 강도를 갖는 차량용 범퍼빔 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 요철형상을 이용한 결합단과 결합홀의 결합은
   스플라인 결합인 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 요철형상을 이용한 결합단과 결합홀의 결합은
   세레이션 결합인 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 크래쉬 박스는
   사각의 박스형상으로 형성되어 상기 스태이의 후단부에 용접되는 차량용 범퍼빔 유닛.
7. 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
   복수의 강관으로 구성되어 길이방향을 따라 양측부에 일정곡률로 벤딩 성형되며, 양 단부에는 결합단이 형성된 범퍼빔;
   알루미늄 압출재로 이루어지며, 상기 범퍼빔의 양 단부 결합단이 끼워지는 복수의 결합홀을 형성하며, 상기 결합홀이 상기 결합단에 스플라인 결합되는 스태이;
   알루미늄 압출재로 이루어져 상기 스태이의 후단부에 접합되는 크래쉬 박스;
   상기 크래쉬 박스의 후단에 접합되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;
   를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛.
8. 제7항에 있어서,
   상기 범퍼빔은
   직경이 동일한 2개의 파이프가 상기 스태이에 상하로 결합되는 차량용 범퍼빔 유닛.
9. 제7항에 있어서,
   상기 강관은
   980Mpa ~ 1500Mpa의 범위의 강도를 갖는 차량용 범퍼빔 유닛.
10. 제7항에 있어서,
    상기 크래쉬 박스는
    사각의 박스형상으로 형성되어 상기 스태이의 후단부에 용접되는 차량용 범퍼빔 유닛.
11. 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
    복수의 강관으로 구성되어 길이방향을 따라 양측부에 일정곡률로 벤딩 성형되며, 양 단부에는 결합단이 형성된 범퍼빔;
    알루미늄 압출재로 이루어지며, 상기 범퍼빔의 양 단부 결합단이 끼워지는 복수의 결합홀을 형성하며, 상기 결합홀이 상기 결합단에 세레이션 결합되는 스태이;
    알루미늄 압출재로 이루어져 상기 스태이의 후단부에 접합되는 크래쉬 박스;
    상기 크래쉬 박스의 후단에 접합되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;
    를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛.
12. 제11항에 있어서,
    상기 범퍼빔은
    직경이 동일한 2개의 파이프가 상기 스태이에 상하로 결합되는 차량용 범퍼빔 유닛.
13. 제12항에 있어서,
    상기 강관은
    980Mpa ~ 1500Mpa의 범위의 강도를 갖는 차량용 범퍼빔 유닛.
14. 제13항에 있어서,
    상기 크래쉬 박스는
    사각의 박스형상으로 형성되어 상기 스태이의 후단부에 용접되는 차량용 범퍼빔 유닛.

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