KR101988368B1 - 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체에 관한 것으로, 특히 범퍼빔 조립체를 구성하는 범퍼커버, 에너지업소버, 스테이 등의 조립면에서 발생되는 마찰 이음을 억제하고, 에어쿠션 기능을 구현하여 충돌에 따른 충격에너지 흡수력을 급격히 향상시켜 탑승자의 안전성을 현저히 개선시킨 충돌성능이 향상된 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체에 관한 것이다.

Description

에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체{Automotive bumper beam assembly with improved energy absorption and fricatives}

본 발명은 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체에 관한 것으로, 특히 범퍼빔 조립체를 구성하는 범퍼커버, 에너지업소버, 스테이 등의 조립면에서 발생되는 마찰 이음을 억제하고, 에어쿠션 기능을 구현하여 충돌에 따른 충격에너지 흡수력을 급격히 향상시켜 탑승자의 안전성을 현저히 개선시킨 충돌성능이 향상된 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 범퍼 시스템은 자동차의 저속 충돌시 탄성적으로 변형하여 자동차의 물리적인 손상을 최초화하기 위한 것으로서, 다른 자동차나 고정체와의 충돌시 그 충격을 흡수하여 탑승자의 안전을 도모하게 되며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차 전,후방에 배치되는 완충수단이다.

이러한 범퍼 시스템을 구성하는 범퍼빔 조립체의 전형적인 형태는 도 1의 예시와 같이, 범퍼커버(1)와 범퍼빔(2) 사이에 충격에너지의 흡수를 위한 에너지업소버(3)가 개재되며, 스테이(4)에 의해 범퍼빔(2)이 고정된 구조로 이루어진다.

그리하여, 자동차 충돌시 범퍼커버(1)로부터 전달된 충격은 먼저 에너지업소버(3)에서 탄성적으로 흡수된 후 다음 강성을 갖는 범퍼빔(2)에 의해 차단되며, 이를 통해 차체의 변형을 최소화시킴으로써 탑승자의 안전을 확보하게 된다.

즉, 전형적인 범퍼빔 조립체는 범퍼커버(1)-에너지업소버(3)-범퍼빔(2)과 같은 3중 구조를 갖는다.

그런데, 이와 같은 전형적인 범퍼빔 조립체는 서로 조립된 구조이기 때문에 차량이 요철 또는 과속방지턱 등을 타고 넘을 때, 흔들림이 발생할 때, 시동을 켠 상태로 정지하고 있을 때 차량 떨림에 의해 범퍼커버와 에너지업소버 및 범퍼빔들 사이의 마찰로 인한 이음(異音)이 발생된다.

이러한 이음은 달달거리면서 떨리기 때문에 상당히 신경을 거슬리며, 경우에 따라서는 차량 문제로 인식하고 정비소에 맡기는 경우도 발생된다.

하지만, 범퍼빔 조립구조상 필연적으로 발생할 수 밖에 없는 이음이기 때문에 이를 해소할 만한 마땅한 방법이 제시되지 못하고 있다.

그나마 현재까지 이음 발생을 최소화시킨 구조로 마찰면에 엠보를 형성한 정도인데 이마저도 근본적인 해소는 이루어지지 않고 있는 실정이다.

등록특허 제0448861호(2004.09.06.) '자동차의 2중구조 리어 범퍼 시스템' 등록특허 제0440096호(2004.07.02.) '자동차 리어범퍼의 에너지 업소버' 등록특허 제0386479호(2003.05.23.) '자동차 리어범퍼' 공개특허 제2002-0043693호(2002.06.12.) '자동차 리어범퍼의 에너지 업소버'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 범퍼빔 조립체를 구성하는 범퍼커버, 에너지업소버, 스테이 등의 조립면에서 발생되는 마찰 이음을 억제하고, 에어쿠션 기능을 구현하여 충돌에 따른 충격에너지 흡수력을 급격히 향상시켜 탑승자의 안전성을 현저히 개선시킨 충돌성능이 향상된 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 범퍼커버 - 에너지업소버 - 범퍼빔을 포함하는 범퍼빔 조립체에 있어서; 상기 에너지업소버와 범퍼빔은 일체로 성형되고; 상기 범퍼빔과 상기 에너지업소버 사이의 경계에는 적어도 하나 이상의 공기챔버가 중공 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체를 제공한다.
이때, 상기 공기챔버는 사각형, 반원형, 타원형 중 어느 하나의 형상을 갖는 것에도 그 특징이 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명에 따르면, 범퍼빔 조립체를 구성하는 범퍼커버, 에너지업소버, 스테이 등의 조립면에서 발생되는 마찰 이음을 억제하고, 에어쿠션 기능을 구현하여 충돌에 따른 충격에너지 흡수력을 급격히 향상시켜 탑승자의 안전성을 현저히 개선시킨 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 범퍼빔 시스템을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 범퍼빔 조립체의 예시적인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 범퍼빔 조립체의 예시적인 분해도이다.
도 4는 본 발명에 따른 범퍼빔 조립체의 요부 발췌 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체는 이음(異音) 발생이 범퍼빔과 에너지업소버 사이의 조립구조상 가장 크게 발생된다는 점에 착안하여 범퍼빔과 에너지업소버를 일체로 구현한 것이 가장 큰 특징이다.

이때, 충격흡수력을 높이기 위해 범퍼빔과 에너지업소버 사이에는 적어도 하나 이상의 완충공간, 즉 공기챔버를 갖도록 구성된다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 범퍼빔 조립체는 범퍼빔(100)과, 상기 범퍼빔(100)에 일체로 성형된 에너지업소버(200)를 포함한다.

물론, 범퍼커버는 기존과 같이 별도 조립되며, 당연히 범퍼빔 조립체를 구성하지만, 본 발명에서는 주된 이음 발생부인 범퍼빔(100)과 에너지업소버(200)간의 일체 성형구조에 대해서 집중적으로 설명하기로 한다.

그리고, 상기 에너지업소버(200)의 범퍼빔(100) 일체화는 성형시 가해지는 열에 의해 계면에서 에너지업소버(200)의 경계면이 녹으면서 달라 붙는 형태로 이루어진다.

특히, 도 4의 예시와 같이, 상기 범퍼빔(100)과 상기 에너지업소버(200) 사이의 경계에는 적어도 하나 이상의 공기챔버(300)가 중공 형상으로 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 공기챔버(300)는 일종의 완충기능을 수행하는 공간으로서 차량 충돌시 에너지업소버(200)가 변형될 때 변형공간을 제공하면서 채워진 공기의 유동에 의해 완충되고, 이 과정에서 충돌에너지를 최대로 흡수하게 된다.

즉, 상기 공기챔버(300)는 충돌과정에서 발생된 충돌에너지를 최대한 분산시키기 때문에 완충 흡수력을 증대시킬 수 있는 것이다.

이러한 공기챔버(300)는 요구성능에 따라 범퍼빔(100)의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수 형성될 수 있으며, 또는 국부적으로 형성될 수도 있고, 또한 특정 지점에 집중적으로 형성될 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 공기챔버(300)의 형상도 사각형, 반원형, 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

덧붙여, 상기 에너지업소버(200)의 경우에도 상기 범퍼빔(100)에 일체로 성형될 때 범퍼빔(100)의 전체 길이에 걸쳐 일체화될 수도 있고, 혹은 일부면에만 적용되어 일체화되는 국부적 형성도 가능하며, 구간별로 분리되어 2개 또는 3개 등 다수개가 분리 적용되어 일체화될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 범퍼빔 조립체는 에너지업소버(200)가 범퍼빔(100)에 일체화되어 있기 때문에 요철이나 과속방지턱을 넘으면서 차량에 흔들림이 발생할 때 혹은 시동은 건채 정지상태에 있을 때 범퍼빔(100)과 에너지업소버(200)는 서로 조립된 상태가 아니므로 이들 계면에서 떨림에 의한 이음 발생이 원천적으로 차단된다.

다시 말해, 주된 이음 발생부가 사라짐으로 인해 이음이 현저하게 줄어들게 되므로 그 만큼 탑승 편의성이 향상되게 된다.

한편, 본 발명에 따라 범퍼빔(100)과 에너지업소버(200)를 일체화시키는 방법인 범퍼빔 조립체 제조방법은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 본 발명에 따른 실시예에서는 2가지를 예시하기로 한다.

첫번째 예는, 범퍼빔(100)과 에너지업소버(200)를 각각 개별 성형하는 단계와, 개별 성형된 범퍼빔(100)과 에너지업소버(200)를 사출금형에 넣고 사출하여 일체화시키는 일체 성형단계로 제조되는 것을 예시할 수 있다.

이 경우, 상기 개별 성형 단계에서, 상기 범퍼빔(100)은 프레스 성형되고, 상기 에너지업소버(200)는 발포 성형됨이 바람직하다.

두번째 예는, 도 3의 예시와 같이, 에너지업소버(200)만 개별 성형하는 단계와, 개별 성형된 에너지업소버(200)를 사출금형에 넣고 사출성형하여 범퍼빔(100)을 형성하는 사출빔(100',100")이 상기 에너지업소버(200)를 완전히 감싸도록 에너지업소버(200)가 인서트되어 일체화시키는 단계로 제조되는 것을 예시할 수 있다.

이 경우, 상기 개별 성형 단계에서, 상기 에너지업소버(200)는 발포 성형됨이 바람직하다.

상술한 바와 같은 제조방법을 거치게 되면 본 발명이 목적하는 범퍼빔과 에너지업소버의 일체화를 아주 쉽게 달성할 수 있다.

100: 범퍼빔
200: 에너지업소버

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 범퍼커버 - 에너지업소버 - 범퍼빔을 포함하는 범퍼빔 조립체에 있어서;
   상기 에너지업소버와 범퍼빔은 일체로 성형되고;
   상기 범퍼빔과 상기 에너지업소버 사이의 경계에는 적어도 하나 이상의 공기챔버가 중공 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 공기챔버는 사각형, 반원형, 타원형 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 및 마찰음을 개선한 자동차용 범퍼빔 조립체.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images