KR101691803B1 - 자동차의 범퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 범퍼에 관한 것으로서, 특히, 차체의 좌우로 길게 배치된 범퍼 본체 및 상기 범퍼 본체의 외측 단부를 따라 연속되게 형성되되, 상기 차체를 향하는 내측과 대향되는 외측으로 개구된 수평 단면을 가지는 복수의 보행자용 업소버홈을 포함함으로써, 자동차끼리의 충돌 시에는 범퍼 이외의 차체 구성의 파손을 방지하도록 충격력을 흡수함과 동시에 보행자와의 충돌 시에는 보행자 상해가 최소화되도록 함으로써 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

자동차의 범퍼{Bumper of Vehicles}
본 발명은 자동차의 범퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 충돌 면적이 상대적으로 큰 물체와의 충돌 시에는 차체로 전달되는 충격을 흡수하는 기능을 수행함과 아울러 충돌 면적이 상대적으로 작은 물체와의 충돌 시에는 충격력의 방향을 변환시켜 줌으로써 반사적으로 보행자를 보호할 수 있는 자동차의 범퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 범퍼는 충돌 사고 발생 시 충격력을 완화시켜 차체로 전달되는 것을 방지함으로써 승객을 상해로부터 보호함과 아울러, 범퍼 주위의 차체 손상을 방지하기 위한 구성이다.
보다 상세하게는, 자동차의 범퍼는, 저속 충돌 시 범퍼 이외의 부품과 차체를 보호함을 그 주된 목적으로 하고 있는 반면, 보행자와 충돌되었을 때에는 충돌된 보행자의 상해를 최소화하는 것을 그 다른 목적으로 하고 있다.
그런데, 자동차의 범퍼가 상술한 2가지의 목적을 달성할 수 있는 성능을 갖도록 제조하는 것은 매우 어렵고 복잡한 설계 과정이 요구되는 문제점이 있다. 즉, 상술한 2가지의 목적을 달성하기 위해서는 재료의 변경 면에서 주요 설계 사항으로써, 소정 충격량 이하일 때에는 쉽게 파괴되도록 하는 한편, 소정 충격량을 초과하면 전달된 충격량을 균형있게 흡수하도록 하는 재질로 자동차의 범퍼를 제조되어야 하는데, 이와 같은 재질만의 설계 변경만으로는 차체 보호 및 보행자 보호의 효율성이 저하를 막지 못한다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동차의 주행 중 저속 충돌 시 충돌되는 물체의 성질에 따라 범퍼 주위의 차체를 보호하고 충격을 효과적으로 완화함과 동시에 충돌 보행자의 상해를 최소화시킬 수 있는 자동차의 범퍼를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예는, 차체의 좌우로 길게 배치된 범퍼 본체 및 상기 범퍼 본체의 외측 단부를 따라 연속되게 형성되되, 상기 차체를 향하는 내측과 대향되는 외측으로 개구된 수평 단면을 가지는 복수의 보행자용 업소버홈을 포함한다.
여기서, 상기 복수의 보행자용 업소버홈은, 상기 차체를 향하는 내측으로 갈수록 점점 좌우 수평 이격거리가 좁아지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 보행자용 업소버홈은, 상기 차체를 향하는 내측으로 갈수록 접점 좌우 수평 이격거리가 좁아지는 사다리꼴의 수평 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 보행자용 업소버홈은, 개구된 수평 단면의 외측단의 좌우 길이는 보행자 중 성인 보행자 다리의 평균 두께 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 범퍼 본체의 내부에 배치되되, 상기 복수의 보행자용 업소버홈 사이에 구비된 지지돌기부에 각각 연장되도록 배치되어, 적어도 2이상의 상기 지지돌기부에 충격이 전달된 경우에는 후방으로 형상 변형되면서 충격을 흡수함과 아울러, 어느 하나의 상기 지지돌기부에만 충격이 전달된 경우에는 좌우 일측으로 꺽이면서 충돌된 물체의 충격력 전달 방향으로 변환시키는 서포트 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서포트 부재는, 상기 범퍼 본체의 내부에 좌우로 길게 배치된 메인 서포터와, 상기 메인 서포터에서 각각의 상기 지지돌기부로 연장된 서브 서포터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서브 서포터는, 선단부에서 상기 지지돌기부로 충돌되는 물체의 충격을 전달받는 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트와 상기 메인 서포터를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결부는, 전후 길이 방향에 대하여 주름진 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 자동차의 저속 주행 시 충돌되는 대상 물체가 보행자일 경우에는 보행자용 업소버홈 내부로 수용하여 보행자의 상해를 방지하므로 안전성을 향상시키는 효과를 가진다.
둘째, 자동차의 저속 주행 시 충돌되는 대상 물체가 다른 자동차일 경우에는 범퍼 본체 전체가 동시에 충격력을 흡수하므로, 범퍼 이외의 차체의 파손을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 다른 실시예를 나타낸 사시도이며,
도 3은 도 1 및 도 2의 구성 중 제1실시예에 따른 서포트 부재를 나타낸 단면도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 충돌 물체에 따른 작용을 나타낸 단면도이며,
도 5는 도 1 및 도 2의 구성 중 제2실시예에 따른 서포트 부재의 충돌 물체에 따른 작용을 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 다른 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1 및 도 2의 구성 중 제1실시예에 따른 서포트 부재를 나타낸 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 충돌 물체에 따른 작용을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일시시예는, 도 1에 참조된 바와 같이, 차체의 좌우로 길게 배치된 범퍼 본체(10) 및 범퍼 본체(10)의 외측 단부를 따라 연속되게 형성되되, 차체를 향하는 내측과 대향되는 외측으로 개구된 수평 단면을 가지는 복수의 보행자용 업소버홈(20)을 포함한다.
여기서, 범퍼 본체(10)는 차체의 전방부에 구비될 수 있음은 물론 차체의 후방부에 구비될 수 있다. 일반적으로, 범퍼 본체(10)가 차체의 전방부에 구비된 경우를 프론트 범퍼라 칭하고, 차체의 후방부에 구비된 경우를 리어 범퍼라 칭한다.
범퍼 본체(10)는, 자동차의 주행 시 또는 외부 물체와 충돌시 충격을 흡수하여 범퍼 이외의 차체 구성을 손상시키지 않도록 함과 아울러, 충격이 승객에게 전달되지 않도록 완화시키는 역할을 한다.
최근에는, 범퍼 본체(10)가 은폐되도록 범퍼 본체(10)의 외측에 범퍼 커버를 씌어 결합시킴으로써, 차체의 후방부 외관을 향상시키도록 구성된다. 범퍼 커버는 도면에 도시되지 않았으나, 범퍼 본체(10)의 충격 흡수력이 저하되지 않도록 일정한 충격에 의하여 파손되는 재질로 형성됨이 바람직하다.
한편, 복수의 보행자용 업소버홈(20)은, 범퍼 본체(10)가 프론트 범퍼를 구성할 경우 범퍼 본체(10)의 전단부에 좌우 방향으로 연속되게 형성되고, 범퍼 본체(10)가 리어 범퍼를 구성할 경우 범퍼 본체(10)의 후단부에 좌우 방향으로 연속되게 형성될 수 있다.
복수의 보행자용 업소버홈(20)은, 각각 범퍼 본체(10)의 외측 단부 일부가 전방 또는 후방으로 절개되도록 구비된 바, 각각의 보행자용 업소버홈(20) 사이에는 범퍼 본체(10)의 외측 단부가 절개되지 않고 남아 있는 부분인 지지돌기부(30)가 형성될 수 있다.
여기서, 복수의 보행자용 업소버홈(20)은, 후술하는 바와 같이, 외측 단부의 개구된 폭(D1)이 보행자 중 성인 보행자 다리를 수용할 수 있는 크기를 가진 것이라면 여하한 형상을 가지더라도 무방하다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 범퍼에서는, 충돌 대상인 보행자의 다리가 용이하게 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 내부로 수용되도록 외측 단부의 개구된 폭(D1)으로부터 차체를 향하는 내측으로 갈수록 점점 좌우 수평 이격거리가 좁아지는 소위 사다리꼴의 수평 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 복수의 보행자용 업소버홈(20)은 외측 단부의 개구된 폭이 가장 넓고(D1 참조) 내측 단부의 저면이 가장 좁은 폭을 가진다(D2 참조).
본 발명의 실시예가 반드시 상술한 형상에 의하여 한정되는 것은 아니고, 보행자 다리가 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 내부로 용이하게 수용되는 형상이라면 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
한편, 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 실시예는, 범퍼 본체(10)의 내부에 배치되되, 복수의 보행자용 업소버홈(20) 사이에 구비된 지지돌기부(30)에 각각 연장되도록 배치되어, 적어도 2이상의 지지돌기부(30)에 충격이 동시에 전달된 경우에는 후방으로 형상 변형되면서 충격을 흡수함과 아울러, 어느 하나의 지지돌기부(30)에만 충격이 전달된 경우에는 좌우 일측으로 꺽이면서 충돌된 물체의 충격력 전달 방향으로 변환시키는 서포트 부재(40)를 더 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 서포트 부재(40)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 범퍼 본체(10)의 내부에 좌우로 길게 배치된 메인 서포터(45)와, 메인 서포터(45)에서 지지돌기부(30)로 연장된 서브 서포터(41,43)를 포함한다. 서포트 부재(40)는, 범퍼 본체(10)를 성형할 때 내부에 삽입되도록 인서트 사출 성형될 수 있다.
한편, 메인 서포터(45)는, 비교적 좌우로 길게 형성되고, 전후 방향으로는 상대적으로 작은 두께를 가지는 범퍼 본체(10)의 내부에 배치됨으로써 범퍼 본체(10)의 내부 강성을 어느 정도 증가시키는 역할을 한다. 그러나, 메인 서포터(45)는, 충돌 사고 발생 시 일정한 충격량에 대해서는 형상 변형이 되어야 범퍼의 본연의 기능을 수행할 수 있으므로, 금속 재질로 형성되는 것은 바람직하지 않고, 유연성이 뛰어나면서도 강한 내성을 가지는 강화 섬유 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
서브 서포터(41,43)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 선단부에서 지지돌기부(30)로 충돌되는 충돌되는 물체의 충격을 전달받는 헤드 플레이트(41)와, 헤드 플레이트(41)와 메인 서포터(45)를 연결하는 연결부(43)를 포함할 수 있다.
헤드 플레이트(41)는 연결부(43)의 선단부에서 좌우 방향으로 길게 형성되되, 지지돌기부(30)의 외측면에 근접하도록 배치되고, 연결부(43)는 메인 서포터(45)와 헤드 플레이트(41)를 연결시키도록 구비된다.
여기서, 헤드 플레이트(41)는, 범퍼 본체(10) 중 지지돌기부(30)를 통하여 전달되는 외부 충격력을 수렴하여 연결부(43)로 전달하고, 연결부(43)는 지지돌기부(30)를 통하여 전달되는 외부 충격력의 성질에 따라 메인 서포터(45)로 전달하거나 그 자체가 형상 변형되면서 충격을 흡수하는 역할을 한다.
연결부(43)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 전후 길이 방향에 대하여 주름진 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 연결부(43)가 전후 길이 방향에 대하여 주름진 형상을 가질 경우, 지지돌기부(30)를 매개로 전달되는 충격력의 전달방향이 연결부(43)의 길이방향일 경우에는 연결부(43)가 수축되도록 형상 변형되면서 충격을 흡수하게 되고, 지지돌기부(30)를 매개로 전달되는 충격력의 전달방향이 연결부(43)의 길이방향에 대하여 편심된 방향일 경우에는 연결부(43)는 일측 또는 타측으로 꺽이면서 충돌된 물체를 지지돌기부(30)의 좌우 일측에 배치된 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 내측으로 수용되도록 유도하게 된다.
일반적으로, 지지돌기부(30)를 매개로 전달되는 충격력의 전달방향이 연결부(43)의 길이방향일 경우는, 충돌되는 물체의 폭이 다른 주행 자동차와 같이 적어도 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 선단부 폭보다 더 큰 것으로서, 충돌시 적어도 2개의 지지돌기부(30)에 동시에 충격력을 전달하는 경우일 것이다.
또한, 지지돌기부(30)를 매개로 전달되는 충격력의 전달방향이 연결부(43)의 길이방향에 대하여 편심된 방향인 경우는, 충돌되는 물체의 폭이 보행자의 다리와 같이 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 선단부 폭보다 작은 것으로서, 충돌시 오로지 하나의 지지돌기부(30)에만 편심되게 충격력을 전달하는 경우일 것이다.
본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예는, 도 4a에 참조된 바와 같이, 저속 주행 시 보행자와 소정의 충격력으로 충돌된 경우(여기서의 소정의 충격력이란 미도시의 범퍼 커버가 충격에 의하여 파손될 정도의 충격력을 의미한다), 서포트 부재(40)의 서브 서포터(41,43)가 좌우 어느 일측으로 꺽이도록 형상 변형되면서 보행자의 다리를 복수의 보행자용 업소버홈(20)의 내부로 수용되도록 하여 충격력에 대한 반발력으로 보행자가 상해를 입는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예는, 도 4b에 참조된 바와 같이, 저속 주행 시 다른 자동차와 충돌된 경우, 적어도 2개 이상의 서포트 부재(40)의 서브 서포터(41,43)가 동시에 충격력에 대하여 충격을 흡수하여 연결부(43)의 길이방향으로 연결부(43)가 전체적으로 동시 축소되어 충격을 흡수하므로, 범퍼 이외의 다른 차체의 구성의 파손을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1 및 도 2의 구성 중 제2실시예에 따른 서포트 부재의 충돌 물체에 따른 작용을 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 바람직한 일실시예에서, 서포트 부재의 구체적인 구현 형태는 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 즉, 서포트 부재(140)는, 메인 서포터(45)에 연결되되, 도 5에 참조된 바와 같은 제2실시예의 서브 서포터(140)로 구현될 수 있다.
보다 상세하게는, 서브 서포터(140)는, 도 5에 참조된 바와 같이, 선단부에서 지지돌기부(30)로 충돌되는 충돌되는 물체의 충격을 전달받는 헤드 플레이트(141)와, 헤드 플레이트(141)와 메인 서포터(45)를 연결하는 연결부(142)를 포함할 수 있다. 여기서, 연결부(142)는, 제1실시예에서와 같이 주름진 형상을 갖되, 충격에 의하여 형상이 변화되는 성질을 가짐이 바람직하다.
한편, 제2실시예로 구현되는 서브 서포터(140)는, 제1실시예의 그것과는 달리, 연결부(142)에 대략 지지돌기부(30)를 향하는 "Ｖ"자 형상의 단면을 가지되, 충돌되는 물체로부터 충격을 받을 때 서포트 부재(140)를 충격으로부터 보호하는 복수의 보강 리브(143)를 더 포함할 수 있다.
복수의 보강 리브(143)는, 충격에 의하여 연결부(142)가 형상 변화될 때 적정한 형상을 유지하면서 형상 변화되도록 가이드하는 동시에, 일측으로 편심 충돌된 경우에는 연결부(142)가 꺽이면서 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.
헤드 플레이트(141)의 전단부와 복수의 보강 리브(143)의 측부가 이루는 각도는 대략 "α°"로서, 편심 충돌에 의하여 연결부(142)가 일측으로 꺽일 때 가이드할 수 있는 각도를 의미한다. 여기서, 상기 각도(α°)는 대략 90°보다 작도록 설정됨이 바람직하다. 상기 각도(α°)가 90°보다 큰 경우에는 편심 충돌에 의한 연결부(142)의 꺽임 현상이 원활하지 않을 우려가 있기 때문이다.
이상, 본 발명에 따른 자동차의 범퍼의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
10: 범퍼 본체 20: 보행자용 업소버홈
30: 지지돌기부 40: 서포트 부재
41: 헤드 플레이트 43: 연결부
41,43: 서브 서포트 45: 메인 서포트
140: 서포트 부재 141: 헤드 플레이트
142: 연결부 143: 보강 리브

Claims (9)

  1. 차체의 좌우로 길게 배치된 범퍼 본체;
    상기 범퍼 본체의 외측 단부를 따라 연속되게 형성되되, 상기 차체를 향하는 내측과 대향되는 외측으로 개구된 수평 단면을 가지는 복수의 보행자용 업소버홈과;
    상기 범퍼 본체의 내부에 좌우로 길게 배치된 메인 서포터와, 상기 메인 서포터에서 상기 복수의 보행자용 업소버홈 사이에 구비된 지지돌기부에 각각 연장되도록 배치되되, 적어도 2이상의 상기 지지돌기부에 충격이 전달된 경우에는 후방으로 형상 변형되면서 충격을 흡수함과 아울러, 어느 하나의 상기 지지돌기부에만 충격이 전달된 경우에는 좌우 일측으로 꺽이면서 충돌된 물체의 충격력 전달 방향으로 변환시키는 서브 서포터로 이루어진 서포트 부재를 포함하는 자동차의 범퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 보행자용 업소버홈은,
    상기 차체를 향하는 내측으로 갈수록 점점 좌우 수평 이격거리가 좁아지도록 형성된 자동차의 범퍼.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 보행자용 업소버홈은,
    상기 차체를 향하는 내측으로 갈수록 접점 좌우 수평 이격거리가 좁아지는 사다리꼴의 수평 단면을 갖도록 형성된 자동차의 범퍼.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 보행자용 업소버홈은,
    개구된 수평 단면의 외측단의 좌우 길이는 보행자 중 성인 보행자 다리의 평균 두께 이상으로 설정된 자동차의 범퍼.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 서포터는,
    선단부에서 상기 지지돌기부로 충돌되는 물체의 충격을 전달받는 헤드 플레이트와;
    상기 헤드 플레이트와 상기 메인 서포터를 연결하는 연결부를 포함하는 자동차의 범퍼.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 연결부는, 전후 길이 방향에 대하여 주름진 형상을 가지는 자동차의 범퍼.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 서브 서포터는,
    상기 연결부에 구비되되, 상기 헤드 플레이트를 향하도록 "V"자 형상의 단면을 가지고, 편심 충돌시 상기 연결부를 보호하는 복수의 보강 리브를 더 포함하는 자동차의 범퍼.
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