KR101995319B1 - 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 업소버에 관한 것으로, 범퍼의 내측에 마련된 프론터빔의 전방에서 상기 프론터빔을 후방으로 메워지게 하는 방식으로 삽입시켜 결합 고정됨에 따라, 보행자 레그폼 충격부재에 충돌 시, 내부에 존재하는 공기의 유출 및 반발 유입을 통한 찌그러진 형상이 복귀되는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버를 제공하고자 한다.

Description

접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버{Energy Absorber}

본 발명은 에너지 업소버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범퍼 내측에 위치되어 자동차의 충돌시에 발생되는 충격을 접합구조 및 오리피스 원리를 이용하여 흡수 완화하며 동시 보행자의 안전성을 확보할 수 있는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버에 관한 것이다.

일반적으로 업소버는 차량의 범퍼 내측에 구비되어 자동차의 장애물 추돌로 발생되는 충격을 흡수하는 용도로 활용되고 있다.

그러나, 기존 업소버는 이러한 충격을 나름 흡수 완화하기 위하여 여러 가지의 구성들이 접목되어 구성되는 관계로, 매우 복잡한 구조로 이루어져 있다.

이처럼, 기존 업소버는 매우 복잡한 구조를 갖지만, 업소버의 제조 생산 과정에서 구성들이 정밀한 치수나 규격으로 조립되지 않을 경우, 자동차의 추돌시 오히려 구조적 취약성이 드러나게 된다.

이러한 구조적 취약성은 업소버의 복잡한 구성들이 차량의 범퍼 주변 부품들을 더 파손하게 되는 주범의 원인으로 작용하는 것을 의미하게 된다.

즉, 기존의 업소버는 충격 감쇠에 있어 복잡한 구조를 통하여 달성될 수 있다는 점에 포커스를 둔 관계로, 업소버의 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 간소한 구성을 통하여 자동차 추돌로 인한 충격을 효율적으로 감쇠하는 목적 및 구성 개발에 이르지 못하고 있는 실정이다.

한편, 하기 선행기술문헌의 특허문헌에서는 업소버와 관련된 기술들이 개시되어 있다.

특허문헌 001 : 등록특허 제10-1655560호 특허문헌 002 : 공개특허 특1998-020410호 특허문헌 003 : 공개실용신안 실1998-021510호 특허문헌 004 : 등록특허 제10-0440096호 특허문헌 005 : 등록특허 제10-0820425호 특허문헌 006 : 등록특허 제10-1037012호 특허문헌 007 : 등록특허 제10-1011422호 특허문헌 008 : 등록특허 제10-1202426호

전술된 문제점들을 해소하기 위한 본 발명은, 보행자 레그폼 충격부재에 자동차의 충돌로 발생되는 충격을 접합구조 및 오리피스 원리에 적합한 간소한 구조로도 효율적으로 흡수 완화시킬 수 있는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

전술된 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 범퍼의 내측에 마련된 프론터빔의 전방에서 상기 프론터빔을 후방으로 메워지게 하는 방식으로 삽입시켜 결합 고정됨에 따라, 보행자 레그폼 충격부재에 충돌 시, 내부에 존재하는 공기의 유출 및 반발 유입을 통한 찌그러진 형상이 복귀되는 업소버가 구비되는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버에 일례의 특징이 있다.

상기 업소버는, 내부에 공기가 충진되는 구조로서 길이에 걸쳐 양측단 부위에 다수의 융착돌기들이 형성되며 보행자 레그폼 충격부재와의 충돌시 발생하는 충격을 1차 흡수하는 충격흡수재, 및 상기 충격흡수재의 후방을 커버하는 구조로 결합되면서 상기 프론터빔의 전방에서 상기 프론터빔이 후방으로 삽입되며 메워지는 구조로 상기 프론터빔에 결합고정되어 상기 충격흡수재의 충격 흡수 과정에서 충진된 공기를 상기 프론터빔 방향으로 유출시키며 충격을 2차 흡수하는 마감체결재를 포함하는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버에 일례의 특징이 있다.

상기 마감체결재는 그 길이에 걸쳐 양측단에서 일정 간격을 유지하며 돌출 연장되는 다수의 체결구들이 형성되되, 그 길이에 걸쳐 중앙을 따라 일정 간격을 유지하며 다수로 관통되어 상기 충겹흡수재의 충격 흡수 과정에서 충진된 공기를 상기 프론터빔 방향으로 유출시키는 한편, 유출된 공기가 프로터빔의 막힘 구조로 인한 반발로 다시 유입되는 반발력을 통하여 찌그러진 충격흡수재의 형상을 복원 유도시키는 에어홀들이 더 형성되는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버에 일례의 특징이 있다.

충격흡수재 및 마감체결재는, TPO(thermoplastic polyolefin) 재질로 이루어지며, 진동 융착 방식을 통하여 상호 간에 융착 결합되는 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버에 일례의 특징이 있다.

이상, 상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버는 보행자 레그폼 충격부재에 자동차의 충돌시 발생되는 충격을 흡수 완화할 수 있음과 동시 보행자의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버는 공기의 유출 및 반발 유입의 원리에 적합하도록 충격흡수재 및 마감체결재의 구조를 사출 방식을 통하여 간소하게 구성되게 함으로써 업소버의 제작 소요 시간 및 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 업소버의 간소한 구성을 통하여서도 자동차의 충돌로 발생되는 충격을 효율적으로 흡수하며 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 업소버의 외관을 입체감이 있게 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 업소버의 구성으로서 충겹흡수재와 마감체결재를 입체감으로 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 업소버의 구성으로서 충겹흡수재와 마감체결재의 융착 전 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 충격흡수재와 마감체결재의 융착 상태를 도시한 도면,
도 5는 보행자 레그폼 충격재(PLI)에 업소버의 충돌 상태를 도시한 개념도,
도 6은 보행자 레그폼 충격재(PLI)에 업소버의 충돌시에 업소버의 변형 상태를 도시한 개념도,
도 7은 본 발명에 따른 업소버의 실물 사진이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 후술되는 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 다른 여러 형태로 변형 실시되는 점까지 감안한 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버를 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 업소버(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 충격흡수재(10)와 상기 충격흡수재(10)의 후방을 커버하는 형태로 결합 구성된 마감체결재(20)로 구성되며, 이러한 상기의 충격흡수재(10) 및 상기의 마감체결재(20)는 사출 방식으로 제조될 수 있다.

상기 마감체결재(20)의 길이에 걸쳐 상 하단에서 일정 간격으로 연장된 다수의 체결구(22)가 형성되는바, 이러한 마감체결재(20)는 범퍼 내측에 구성된 프론터 빔(FB)을 삽입하는 방식으로 상기 체결구(20)를 통한 볼트 결합에 의해 견고히 체결되는 구조이다.

이러한 상기 업소버(100)에 대해 더욱 상세히 살펴보면 도 2에서와 같이 충격흡수재(10)가 마감체결재(20)에 융착되어 결합되는바, 여기서 상기 마감체결재(20)는 상기 충격흡수재(10)의 후방을 커버하는 방식으로 결합되는 구조이다.

특히, 상기 마감체결재(20)는 도 2 및 도 3에서와 같이 그 길이에 걸쳐 상 하단에서 일정한 간격을 유지하며 돌출 연장된 다수의 체결구(22)와 함께, 길이에 걸쳐 중앙을 따라 일정한 간격을 유지하며 관통 형성된 다수의 에어홀(21)들을 구성하게 된다.

한편, 상기 충격흡수재(10)는 도 3에서와 같이 양측단 부위가 마감체결재(20)에 융착되어 견고히 결합될 수 있도록 융착돌기(11)들이 형성되는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 충격흡수재(10) 및 상기 마감체결재(20)는 TPO(Thermoplastic Polyolefin)의 재질로 이루어지며, 상기 충격흡수재(10)의 양측단 부위에 형성된 융착돌기(11)는 마감체결재(20)에 결합될 때에 진동 융착 방식으로 결합되는바, 이러한 진동 융착 방식은 상기 충격흡수재(10) 및 상기 마감체결재(20)의 정해진 주파수와 진폭에 의해 좌우 진동 마찰을 주며 가압시키는 방식으로 플라스틱을 용융 확산시키며 융착시키는 결합 방식이다.

따라서, 상기 충격흡수재(10)의 양측 부위에 형성된 융착돌기(11)는 용융 확산되며 마감체결재(20)에 융착되는 방식으로 견고히 결합될 수 있다. 이는 도 4를 참고할 수 있다.

TPO(Thermoplastic Polyolefin) 재질은 강한 충격에도 부러지지 않으면서 찌그러질 수 있으나 다시 원 상태로 복귀되는 성질의 물성을 가지면서도, 진동 융착 방식을 통한 두 제품(충격흡수재 및 마감체결재) 간의 융착 결합에 있어 용융 확산되며 융착되기 때문에 두 제품 상호 간의 견고한 결합성을 구현할 수 있다.

이러한 이유로 특히 충격흡수재(10)의 양측단 부위에 융착돌기(11)들이 구성되는 것이며, 이러한 융착돌기(11)들은 특히 도 4와 같이 마감체결재(20)에 삽입되는 구조와 같이 매몰되는 구조이면서 그 주변 부위가 용융 확산되며 융착됨에 따라 두 제품(충격흡수재 및 마감체결재) 간의 견고한 결합이 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 업소버(100)는 범퍼 내측에 구성된 프론트 빔(FB)의 전방에 결합 구성되는바, 예를 들어, 도 5에서와 같이 유연(Flexible)한 보행자 레그폼 충격부재(PLI, Pedestrian Legform Impactor)에 자동차가 충돌되면서 발생되는 충격이 에너지업소버(100)에 전달되는 경우, 에너지업소버(100)의 충격흡수재(10)가 도 6에 도시된 ①과 같이 충격을 1차로 흡수하게 되면서, 에너지업소버(100)의 충격흡수재(10)는 도 6에 도시된 ②와 같이 후방으로 찌그러지게 되는데, 이때 상기 에너지업소버(100)의 에너지업소버(10) 내부에 존재하는 공기가 마감체결재(20)의 중앙을 따라 관통 형성된 에어홀(21)들을 통하여 후방으로 유출됨으로서 충격을 2차로 흡수할 수 있다.

그러나, 공기는 마감체결재(20)의 후방을 메운 구조로 삽입된 프론트빔(FB)에 의한 막힘 구조에 따른 반발력에 의해 곧 마감체결재(20)에 형성된 상기 에어홀(21)들을 통하여 마감체결재(20)의 내부로 다시 유입되는 반발 유입력을 통하여 도 6에 도시된 ③과 같이 찌그러진 충격흡수재(10)의 형상을 원 상태로 복원시킬 수 있다.

이처럼, 본원 발명에 따른 에너지 업소버(100)는 충격흡수재(10) 및 마감체결재(20)로 구성되면서, 이들 충격흡수재와 마감체결재의 융착 결합에 진동 융착 방식을 적용하여 상호간 접합구조에 견고성을 제고할 수 있으며, 더욱이 오리피스 원리에 적합한 간소한 구성을 통하여 자동차 추돌로 발생되는 충격을 감쇠 완화하며, 보행자의 보행 안전성도 확보할 수 있다.

여기서 오리피스(orifice)란 유체를 효율적으로 분출시킬 수 있는 구멍으로서 교축 통로(판에 구멍을 뚫어 유체의 유로 통로를 연결하는 구조)를 의미하는바, 이러한 오리피스 원리에 적합하도록 본 발명의 에너지 업소버(100)가 구성된 점에 그 특징을 갖는다.

이와 같이, 접합구조 및 오리피스 원리를 적용한 에너지 업소버는 진동 융착 방식을 이용한 접합 결합 구조 및 공기 유체의 유출과 반발 유입력의 원리에 적합한 간소한 구성으로 마련되어, 자동차의 보행자 레그폼 충격부재 충돌에 따른 충격을 효율적으로 감쇠시킬 수 있으며, 보행자의 안전성도 확보도 가능하다.

10 : 충격흡수재
11 : 융착돌기
20 : 마감체결재
21 : 에어홀
22 : 체결구

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 범퍼의 내측에 마련된 프론터빔의 전방에서 상기 프론터빔을 후방으로 메워지게 하는 방식으로 삽입시켜 결합 고정됨에 따라, 보행자 레그폼 충격부재에 충돌 시, 내부에 존재하는 공기의 유출 및 반발 유입을 통한 찌그러진 형상이 복귀되는 업소버가 구비되고,
   상기 업소버는 내부에 공기가 충진되는 구조로서 길이에 걸쳐 양측단 부위에 다수의 융착돌기들이 형성되며 보행자 레그폼 충격부재와의 충돌시 발생하는 충격을 1차 흡수하는 충격흡수재, 및 상기 충격흡수재의 후방을 커버하는 구조로 결합되면서 상기 프론터빔의 전방에서 상기 프론터빔이 후방으로 삽입되며 메워지는 구조로 상기 프론터빔에 결합고정되어 상기 충격흡수재의 충격 흡수 과정에서 충진된 공기를 상기 프론터빔 방향으로 유출시키며 충격을 2차 흡수하는 마감체결재를 포함하며,
   상기 마감체결재는 그 길이에 걸쳐 양측단에서 일정 간격을 유지하며 돌출 연장되는 다수의 체결구들이 형성되되, 그 길이에 걸쳐 중앙을 따라 일정 간격을 유지하며 다수로 관통되어 상기 충격흡수재의 충격 흡수 과정에서 충진된 공기를 상기 프론터빔 방향으로 유출시키는 한편, 유출된 공기가 프로터빔의 막힘 구조로 인한 반발로 다시 유입되는 반발력을 통하여 찌그러진 충격흡수재의 형상을 복원 유도시키는 에어홀들이 더 형성되고,
   충격흡수재 및 마감체결재는, TPO(thermoplastic polyolefin) 재질로 이루어지며, 진동 융착 방식을 통하여 상호 간에 융착 결합되되,
   상기 진동 융착 방식의 이용 방식에 있어서, 상기 충격흡수재의 양측단 후미에 형성된 상기 융착돌기는 상기 마감체결재와의 결합 과정에서 상기 충격흡수재와 상기 마감체결재의 고유 주파수와 진폭에 맞추는 방식으로 마찰 가압되어 마감체결재의 접합 부위에 용융 확산되는 과정으로 융착 결합되는 것을 특징으로 하는 에너지 업소버.

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