KR101685398B1 - 차량용 범퍼 스태이 유닛 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼 스태이 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛은 범퍼빔에 연결되며, 확관부와 체결부를 포함하는 프론트 부재; 및 상기 프론트 부재의 체결부에 전단부가 일정 부분 삽입된 상태로 중첩부를 형성하여 상호 결합하는 리어 부재를 포함하고, 상기 확관부는 상기 체결부와의 경계에서부터 직경이 점점 확대되어 형성되며, 선단을 통하여 상기 범퍼빔에 접합된다.

Description

차량용 범퍼 스태이 유닛{BUMPER STAY UNIT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 범퍼 스태이 유닛에 관한 것으로, 구체적으로 범퍼빔과 범퍼빔과 프론트 사이드 멤버 혹은 리어 사이드 멤버를 연결하여 전후방으로부터의 충격에너지를 차체에 고르게 전달 및 흡수하는 차량용 범퍼 스태이 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 범퍼는 차량의 저속 및 중속 충돌 시, 탄성적으로 변형하여 차량의 물리적인 손상을 방지하기 위한 것으로, 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화하도록 차량의 전방과 후방에 배치되는 완충장치이다.

상기한 범퍼(10)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차량의 전, 후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔(21)의 후방 양측에 스태이(23)가 장착되어 차체측 사이드 멤버(31)에 고정되는 범퍼빔 유닛(25)과, 상기 범퍼빔(21)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(27), 그리고 상기 범퍼빔(21)과 에너지 업소버(27)를 감싸는 범퍼 커버(29)로 이루어진다.

상기한 종래의 범퍼빔 유닛(25)에서 스태이(23)는 그 전방이 범퍼빔(21)의 후방 양측면에 용접 또는 볼트 조립되고, 그 후방은 사이드 멤버(31)에 바로 조립되어 설치된다.

여기서, 상기 스태이(23)는 범퍼빔(21)을 통해 전달되는 충돌 에너지에 의해 변형되면서 충돌 에너지를 흡수함으로써, 차체로 충돌 에너지의 전달을 최소화하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스태이(23)는 차량의 충돌 발생 시, 충돌 에너지에 대한 초기 충격 흡수력이 낮아 차체로 전달되는 초기 충격력이 너무 크게 나타나고, 시간이 경과할수록 점차적으로 감소하게 됨으로써, 스태이(23)의 초기 충돌 에너지 흡수 효과가 미비하여 차체 측 사이드 멤버 등의 손상을 피할 수 없고, 이로 인해 탑승자의 상해치를 가중시키는 원인이 된다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 직경이 서로 다른 부재가 상호 결합되며, 충돌 에너지 작용 시에 각 부재가 접촉되면서 발생하는 마찰력과 소성 변형력을 이용하여 충돌 에너지에 대한 충돌흡수성능을 향상시키도록 하는 차량용 범퍼 스태이 유닛을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 범퍼빔에 연결되며, 확관부와 체결부를 포함하는 프론트 부재; 및 상기 프론트 부재의 체결부에 전단부가 일정 부분 삽입된 상태로 중첩부를 형성하여 상호 결합하는 리어 부재를 포함하고, 상기 확관부는 상기 체결부와의 경계에서부터 직경이 점점 확대되어 형성되며, 선단을 통하여 상기 범퍼빔에 접합되는 차량용 범퍼 스태이 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 리어 부재 및 프론트 부재 각각은 상기 중첩부 둘레를 따라 복수의 체결홈을 형성하여 상기 프론트 부재와 상호 결합될 수 있다.

또한, 상기 프론트 부재의 체결홈은 상기 체결부의 둘레를 따라 상기 프론트 부재의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 리어 부재의 체결홈은 상기 리어 부재의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 프론트 부재는 상기 프론트 부재의 체결홈 사이에 형성되며, 길이 방향에 따라 복수의 제1 비드가 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 제1 비드는 상기 프론트 부재의 외주면 둘레를 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 비드는 상기 프론트 부재의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 리어 부재는 길이 방향에 따라 복수의 제2 비드가 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 제2 비드는 상기 리어 부재의 외주면 둘레를 따라 설정 각도로 이격된 위치에 각각 형성되며, 상기 제2 체결홈과 동일 선상에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 비드는 상기 리어 부재의 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 리어 부재의 내경은 상기 프론트 부재의 외경과 동일하게 형성될 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 범퍼빔과 선단이 접촉되며, 확관부 및 체결부를 포함하고, 상기 체결부의 경계에서부터 선단까지 상기 확관부의 직경이 점점 확대되는 프론트 부재; 상기 프론트 부재의 체결부에 전단부가 일정 부분이 삽입된 상태로 중첩부를 형성하여 상호 결합되는 리어 부재; 상기 프론트 부재와 상기 리어 부재가 결합된 상태에서, 상기 중첩부의 둘레를 따라 형성되는 복수의 체결홈을 포함하는 차량용 범퍼 스태이 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 프론트 부재는 상기 복수의 체결홈 사이에 길이 방향에 따라 내측으로 오목하며, 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 복수의 제1 비드가 형성될 수 있다.

또한, 상기 리어 부재는 상기 리어 부재의 체결홈과 길이 방향으로 나란히 형성되며 외측으로 돌출되며, 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 복수의 제2 비드가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 비드의 폭은 상기 제2 결합홈의 직경 보다 좁게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 비드의 개수는 상기 제2 비드의 개수와 동일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 직경이 서로 다른 부재가 상호 결합되어 구성되며, 차량의 저속 충돌에 의한 충돌 에너지 발생 시, 각 부재가 접촉되면서 발생하는 마찰력과 소성 변형력으로 충돌 에너지가 범퍼 스태이 유닛의 전체에 걸쳐 고르게 분산되어 흡수됨으로써, 충돌흡수성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 리어 부재에 비드를 형성함에 따라 프론트 부재와 리어 부재 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프론트 부재 및 리어 부재의 조립 사시도 및 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프론트 부재 및 리어 부재의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 범퍼 스태이 유닛이 충격을 받았을 때를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프론트 부재 및 리어 부재의 조립 사시도 및 A-A 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛(100)은 범퍼빔(80)과 연결 플레이트(90)를 상호 연결하며, 차량의 전방 충돌 시, 충돌 에너지를 흡수 및 분산 작동을 이루는 동시에, 충돌에 의한 붕괴 방향을 안정적으로 유도함으로써, 충돌흡수성능을 향상시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼 스태이 유닛(100)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 프론트 부재(110) 및 리어 부재(150)를 포함하여 구성된다.

프론트 부재(110)는 범퍼빔(80)의 후방 양측에 선단이 각각 연결된다. 이러한 프론트 부재(110)는 범퍼빔(80)에 플랜지 또는 마운팅 브라켓 등을 통해 연결될 수 있다.

이러한 프론트 부재(110)는 확관부(120)와 체결부(130)를 포함하여 구성된다.

확관부(120)는 선단이 범퍼빔(80)과 연결되며, 체결부(130)와의 경계에서부터 직경이 점점 확대되어 형성될 수 있다.

즉, 확관부(120)는 원추형 컵 형상으로 형성될 수 있으며, 선단에서 체결부(130)와의 경계로 갈수록 단면적이 점점 작아지게 형성된다. 이에 확관부(120) 선단의 직경과 체결부(130)의 직경은 상이할 수 있다.

체결부(130)는 리어 부재(150)의 전단부(160)에 내측면으로 삽입되어 리어 부재(150)와 결합된다.

이러한 체결부(130)는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 단면의 형상이 원형을 포함하는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.

프론트 부재(110)는 리어 부재(150)와 결합된 상태에서 체결부(130)의 둘레를 따라 제1 체결홈(135)을 형성한다. 여기서 제1 체결홈(135)은 프론트 부재(110)와 프론트 부재(110)가 결합된 상태에서 중첩부에서 프론트 부재(110)의 체결부(130)의 외주면 둘레를 따라 일정 각도로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 체결혼은 도 5에 도시된 바와 같이 프론트 부재(110)의 외주면 둘레를 따라 90° 각도로 이격되어 4개가 형성될 수 있다.

이러한 제1 체결홈(135)은 프론트 부재(110)의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

프론트 부재(110)는 내측면에서 복수의 제1 체결홈(135) 사이에 위치하며, 프론트 부재(110)의 길이 방향에 따라 제1 비드(145)가 형성된다.

이러한 제1 비드(145)는 프론트 부재(110)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 형성된다. 즉, 제1 비드(145)는 프론트 부재(110)의 외주면 둘레를 따라 설정각도 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 비드(145)는 도 5에 도시된 바와 같이 프론트 부재(110)의 외주면 둘레를 따라 90° 각도로 이격되어 4개가 형성될 수 있다.

제1 비드(145)는 프론트 부재(110)의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

리어 부재(150)는 프론트 부재(110)의 후단에 일단부 내주면이 일정부분 삽입된 상태로 결합되고 타단은 연결 플레이트(90)를 통해 차량의 전방 또는 후방 사이트 멤버와 연결된다.

이러한 리어 부재(150)는 프론트 부재(110)의 체결부(130)의 형상에 대응하여 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 단면의 형상이 원형을 포함하는 다각형 형상으로도 형성될 수 있다.

여기서, 리어 부재(150)는 체결부(130)의 후단 외주면이 억지 끼움으로 끼워져 결합되도록 체결부(130)의 외경과 동일한 내경을 갖는 전관부가 형성될 수 있다. 이때, 차량용 범퍼 스태이 유닛(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 프론트 부재(110)의 체결부(130)에 리어 부재(150)의 전단부(160)가 일정 부분 삽입된 상태인 중첩부를 형성할 수 있다.

즉, 프론트 부재(110)는 후단 외주면이 리어 부재(150)의 일단부에 형성된 전관부의 내주면에 억지 끼움으로 끼워져 결합된 상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 차량용 범퍼 스태이 유닛(100)은 프론트 부재(110)가 충돌 에너지에 의해 리어 부재(150)의 내부로 삽입될 경우, 프론트 부재(110)의 외주면과 리어 부재(150)의 내주면 사이에 마찰이 발생하면서 소성 변형이 일어나 충격력을 흡수할 수 있게 된다.

여기서, 리어 부재(150)는 프론트 부재(110)와 결합된 상태에서 중첩부 둘레를 따라 복수의 제2 체결홈(165)을 형성된다. 이때, 제2 체결홈(165)은 리어 부재(150)에서 프론트 부재(110)에 형성된 제1 체결홈(135)과 동일한 위치에 형성될 수 있다. 즉, 프론트 부재(110)와 리어 부재(150)는 제1 체결홈(135)과 제2 체결홈(165)을 통해 상호 결합될 수 있다.

제2 체결홈(165)은 리어 부재(150)와 프론트 부재(110)가 결합된 중첩부에서 리어 부재(150)에 포함된 전관부의 외주면 둘레를 따라 일정 각도로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 체결홈(165)은 리어 부재(150)의 외주면 둘레를 따라 90° 각도로 이격되어 4개가 형성될 수 있다.

이러한 제2 체결홈(165)은 리어 부재(150)의 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.

따라서, 프론트 부재(110)에 형성된 제1 체결홈(135)과 리어 부재(150)에 형성된 제2 체결홈(165)은 차량의 전방 충돌 발생에 의한 충돌 에너지가 작용하여 프론트 부재(110)가 리어 부재(150)의 내부로 삽입될 경우 프론트 부재(110)의 외주면과 리어 부재(150)의 내주면 사이에 발생하는 마찰력을 증가시키는 기능을 하게 된다.

리어 부재(150)는 길이 방향에 따라 제2 비드(175)가 형성된다.

제2 비드(175)는 리어 부재(150)의 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 형성된다. 즉, 제2 비드(175)는 리어 부재(150)의 외주면 둘레를 따라 설정 각도 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어 제2 비드(175)는 도 5에 도시된 바와 같이 리어 부재(150)의 외주면 둘레를 따라 90° 각도로 이격되어 4개가 형성될 수 있다.

이러한 제2 비드(175)는 제2 체결홈(165)과 동일 선상에 위치할 수 있다. 즉, 제2 비드(175)는 제2 체결홈(165)과 리어 부재(150)의 길이 방향으로 나란히 형성될 수 있다.

제2 비드(175)는 리어 부재(150)의 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 비드(175)의 폭은 제2 결합홈의 직경 보다 좁게 형성될 수 있다. 또한 제2 비드(175)의 개수는 제1 비드(145)의 개수와 동일하게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 제1 비드(145), 제1 체결홈(135), 제2 비드(175) 및 제2 체결홈(165)이 90° 각도로 이격되어 리어 부재(150) 상에 4개가 형성되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 제1 비드(145), 제1 체결홈(135), 제2 비드(175) 및 제2 체결홈(165)의 위치 및 개수는 변경하여 적용이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 범퍼 스태이 유닛이 충격을 받았을 때를 나타낸 도면이다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 범퍼 스태이 유닛은 도 6의 A, A'에 도시된 바와 같이 차량의 충동 및 추돌에 의하여 범퍼빔을 통하여 충격 에너지(F)가 입력되면, 도 6의 B, B'에 도시된 바와 같이 1차적으로 프론트 부재가 리어 부재로 삽입되어 충격량을 흡수한다. 또한, 프론트 부재 및 리어 부재 각각에 형성된 체결홈을 통해 마찰을 증대시켜 보다 호율적으로 충돌 에너지를 분산하여 흡수할 수 있다.

이후, 도 6의 C, C'에 도시된 바와 같이 2차적으로 프론트 부재가 프론트 부재에 형성된 제1 비드 및 리어 부재에 형성된 제2 비드의 형상을 따라 수축되어 리어 부재에 삽입되어 자연스러운 붕괴 모드를 가져올 수 있도록 할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

80: 범퍼빔
90: 연결 플레이트
100: 차량용 범퍼 스태이 유닛
110: 프론트 부재
120: 확관부
130: 체결부
150: 리어 부재
160: 전단부
170: 중첩부

Claims (16)

1. 범퍼빔에 연결되며, 확관부와 체결부를 포함하는 프론트 부재; 및
   상기 프론트 부재의 체결부에 전단부가 일정 부분 삽입된 상태로 중첩부를 형성하여 상호 결합하는 리어 부재를 포함하되,
   상기 확관부는 상기 체결부와의 경계에서부터 직경이 점점 확대되어 형성되며, 선단을 통하여 상기 범퍼빔에 접합되고,
   상기 리어 부재 및 프론트 부재 각각은 상기 중첩부 둘레를 따라 복수의 체결홈을 형성하여 상기 프론트 부재와 상호 결합되며,
   상기 프론트 부재의 체결홈은 상기 체결부의 둘레를 따라 상기 프론트 부재의 내측으로 오목하게 형성되고,
   상기 프론트 부재는 상기 프론트 부재의 체결홈 사이에 형성되며, 길이 방향에 따라 복수의 제1 비드가 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 리어 부재의 체결홈은
   상기 리어 부재의 내측으로 오목하게 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 비드는
   상기 프론트 부재의 외주면 둘레를 따라 설정각도로 이격된 위치에 각각 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 비드는
   상기 프론트 부재의 내측으로 오목하게 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 리어 부재는
   길이 방향에 따라 복수의 제2 비드가 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 복수의 제2 비드는
   상기 리어 부재의 외주면 둘레를 따라 설정 각도로 이격된 위치에 각각 형성되며, 상기 리어 부재의 체결홈과 동일 선상에 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 비드는
    상기 리어 부재의 외측으로 돌출되어 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 리어 부재의 내경은
    상기 프론트 부재의 외경과 동일하게 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
12. 범퍼빔과 선단이 접촉되며, 확관부 및 체결부를 포함하고, 상기 체결부의 경계에서부터 선단까지 상기 확관부의 직경이 점점 확대되는 프론트 부재;
    상기 프론트 부재의 체결부에 전단부가 일정 부분이 삽입된 상태로 중첩부를 형성하여 상호 결합되는 리어 부재; 및
    상기 프론트 부재와 상기 리어 부재가 결합된 상태에서, 상기 중첩부의 둘레를 따라 형성되는 복수의 체결홈;
    을 포함하되,
    상기 프론트 부재는
    상기 복수의 체결홈 사이에 길이 방향에 따라 내측으로 오목하며, 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 복수의 제1 비드가 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
13. 삭제
14. 제12 항에 있어서,
    상기 리어 부재는
    상기 리어 부재의 체결홈과 길이 방향으로 나란히 형성되며 외측으로 돌출되며, 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격되어 복수의 제2 비드가 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 비드의 폭은 상기 리어 부재의 결합홈의 직경 보다 좁게 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.
16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 비드의 개수는 상기 제2 비드의 개수와 동일하게 형성되는 차량용 범퍼 스태이 유닛.

Images