KR102288152B1

KR102288152B1 - 차량용 범퍼

Info

Publication number: KR102288152B1
Application number: KR1020200116631A
Authority: KR
Inventors: 이성노; 신주한
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-08-11
Also published as: KR102294000B1; KR102288159B1; KR102288157B1

Abstract

차량용 범퍼를 개시한다.
일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버를 보강하는 보강구조물;을 포함하고, 상기 범퍼커버는 사출성형되고, 상기 보강구조물은 사출된 상기 범퍼커버 배면에 이중사출 되어 상기 범퍼커버에 직접 결합하도록 마련될 수 있다.

Description

차량용 범퍼{BUMPER OF VEHICLES}

보강구조가 개선된 차량용 범퍼에 관한 것이다.

차량의 전방과 후방에는 차량의 충돌시 그 충격을 흡수하여 차체를 보호하기 위한 범퍼가 설치된다.

범퍼는 통상 범퍼커버와, 범퍼커버체의 후방에 보강구조물로써 결합하는 백빔(back beam)을 구비한다. 백빔은 연결부재를 통해 커버본체 후방에 결합될 수 있다.

백빔은 주로 금속재질을 통해 마련되어 왔으나, 최근에는 차량의 경량화에 따른 연비절감 효과를 개선하기 위해 복합재료로 마련되는 백빔의 개발이 이루어지고 있다.

등록특허공보 제10-1752521호(2015.02.24. 공개)

충돌 성능을 보장하면서 백빔이 삭제되도록 할 수 있는 차량용 범퍼를 제공하고자 한다.

충돌 성능을 보장하면서 차체의 경량화, 재료비 절감, 제조공정 간소화 등의 효과를 얻을 수 있는 차량용 범퍼를 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버를 보강하는 보강구조물;을 포함하고, 상기 범퍼커버는 사출성형되고, 상기 보강구조물은 사출된 상기 범퍼커버 배면에 이중사출 되어 상기 범퍼커버에 직접 결합될 수 있다.

상기 범퍼커버는, 배면에 걸림부가 돌출하도록 마련되고, 상기 보강구조물은, 상기 걸림부를 감싸도록 마련되어 상기 걸림부와 걸림구조를 이룰 수 있다.

상기 보강구조물은 선형으로 마련되고, 상기 걸림부는 상기 보강구조물과 상기 범퍼커버의 길이방향으로 연속되는 선형의 보강부를 형성하며, 상기 보강부는, 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간;을 포함할 수 있다.

상기 밴딩구간은, 상기 범퍼커버의 폭방향 일측으로 곡률지게 밴딩되는 제1밴딩구간; 상기 범퍼커버의 폭방향 타측으로 곡률지게 밴딩되는 제2밴딩구간;을 포함하고, 상기 제1밴딩구간과 제2밴딩구간은 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 교호적으로 배치되는 복수로 마련될 수 있다.

상기 보강구조물은 선형으로 마련되고, 상기 걸림부는 상기 보강구조물과 선형의 보강부를 형성하며, 상기 보강부는, 상기 범퍼커버의 길이방향에 대해 수직 또는 경사지게 마련된 복수개로 마련되고, 복수의 상기 보강부는, 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 서로 이격된 상태에서 상호 평행하게 마련될 수 있다.

복수의 상기 보강부는, 상호간의 간격이 부분적으로 다르게 마련될 수 있다.

복수의 상기 보강부는, 적어도 일부 보강부의 길이가 다른 보강부와 다르게 마련될 수 있다.

상기 보강구조물은 선형으로 마련되고, 상기 걸림부는 상기 보강구조물의 길이방향을 따라 이격되게 배치되는 복수로 마련될 수 있다.

상기 보강구조물은 선형으로 마련되되, 상기 걸림부가 내부에 위치하는 두께방향 일측의 제1측부; 두께방향 타측의 제2측부;를 포함하며, 상기 제2측부는 상기 제1측부보다 두껍게 마련될 수 있다.

일 실시예에 의한 차량용 범퍼에 따르면, 충돌 성능을 보장하면서 백빔이 삭제되도록 할 수 있다.

또 일 실시예에 따른 차량용 범퍼에 의하면, 충돌 성능을 보장하면서 차체의 경량화, 재료비 절감, 제조공정 간소화 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 배면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 요부 측단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 요부 사시도로, 걸림부가 마련되는 범퍼커버의 배면 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 걸림부의 일 변형예를 도시한 평단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 보강부의 일 변형예를 도시한 배면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 보강부의 다른 변형예를 도시한 배면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 보강부의 또 다른 변형예를 도시한 배면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 보강부의 또 다른 변형예를 도시한 배면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 실시예에 따른 차량용 범퍼(1)는 프런트 범퍼는 물론 리어 범퍼로 채용이 가능하나, 이후에서는 설명상의 편의를 위해 프런트 범퍼보다 저속충돌 우려가 높은 리어범퍼를 예로 들어 설명하도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 범퍼(1)는 범퍼커버(10)를 구비하여 외관을 이룬다. 범퍼커버(10)는 차량에 설치된 상태에서 표면이 외부로 노출되도록 차량용 범퍼(1)의 가장 바깥쪽을 형성하게 된다.

범퍼커버(10)는 차폭을 따라 연장될 수 있다. 범퍼커버(10)의 길이방향으로 양 단부는 후방 쪽 차체의 양쪽 측면을 덮도록 밴딩되고, 범퍼커버(10)의 양 단부 사이는 완만한 곡률을 갖도록 후방으로 볼록하게 형성될 수 있다.

따라서 범퍼커버(10)는 길이방향 양 단부 쪽이 한 쌍의 밴딩부(11)를 구성하고, 밴딩부(11) 사이가 곡률지게 마련된 곡률부(12)를 형성할 수 있다.

물론 범퍼커버(10)의 형태는 차량용 범퍼(1)가 채용되는 차량의 디자인이나 특성을 고려하여 다양한 형태로 변형이 가능하다.

이러한 범퍼커버(10)는 합성수지 재질을 사출 성형하여 제조될 수 있다.

차량용 범퍼(1)는 범퍼커버(10)를 보강하기 위해 범퍼커버(10)의 배면에 결합하는 보강구조물(20)을 구비한다.

보강구조물(20)은 차량의 충돌시 변형되면서 충격에너지를 흡수하고, 충돌시 발생하는 충격이 차체에 고르게 전달되도록 하는 기능을 담당할 수 있다.

보강구조물(20)은 섬유 강화 복합재료를 통해 범퍼커버(10)의 길이방향으로 배치되는 선형으로 마련되고, 먼저 사출된 범퍼커버(10) 배면에 이중사출 되어 범퍼커버(10)에 직접 결합될 수 있다.

섬유 강화 복합재료는 적어도 두 가지 이상의 재료의 결합으로 이루어진 소재로써, 유리나 탄소 섬유 등의 강화재가 수지 등의 모재에 함침 되어 있는 구조로 이루어진 재료를 가리킨다.

이와 같은 섬유 강화 복합재료로 마련되는 보강구조물(20)은 금속재질 등으로 마련되는 기존 범퍼의 백빔과 비교했을 때, 동일한 수준의 강성 조건을 만족시키면서 상대적으로 적은 중량을 구비할 수 있다.

보강구조물(20)을 구성하는 섬유 강화 복합재료는 보다 높은 강도를 구현하도록 강화 섬유를 모재에 연속적으로 함침시켜 제작되는 연속섬유 강화(CFT, Continuous Fiber Thermoplastic) 복합재료를 포함할 수 있다.

또 보강구조물(20)의 소재로 이용되는 섬유 강화 복합재료는 범퍼커버(10)에 이중사출되어 일체화 되는 보강구조물(20)의 성형성을 고려하여 사출가공에 유리한 장섬유 강화 열가소성 플라스틱(LFT, Long Fiber Thermoplastics) 복합재료가 특히 더 적합할 수 있다.

따라서 차량용 범퍼(1)는 이러한 보강구조물(20)이 이중사출 방식으로 범퍼커버(10) 배면에 직접 일체로 결합하게 되므로, 차량용 범퍼(1)의 충돌 성능을 보장하면서도 백빔이 삭제되도록 마련될 수 있다.

또 섬유 강화 복합재료로 마련되는 보강구조물(20)는 금속재질의 백빔 대비 동일한 차체강성을 만족시키면서 상대적으로 적은 중량을 구비함으로써, 차체의 경량화에 따른 연비절감 효과를 증대시키는데 기여할 수 있다.

또 백빔이 삭제되는 차량용 범퍼(1)는 백빔은 물론 범퍼커버(10)에 백빔을 결합시키기 위한 구성까지도 삭제가 가능하게 되므로, 재료비 절감 및 제조공정 간소화 등 그 제조 효율 측면에 있어서도 유리한 이점을 가질 수 있다.

섬유 성분을 포함하는 보강구조물(20)은 길고 가는 선형의 형태를 취하도록 마련됨에 따라 충격흡수에 유리하도록 탄성을 구비할 수 있다. 보강구조물(20)은 원형의 단면을 갖는 선형으로 마련될 수 있다.

범퍼커버(10)는 배면에 걸림부(13)가 돌출하도록 사출 성형되고, 보강구조물(20)은 걸림부(13)를 감싸도록 범퍼커버(10) 배면에 이중사출 될 수 있다.

따라서 보강구조물(20)은 이중사출에 의해 성형됨과 동시에 범퍼커버(10)와 걸림구조를 이루어 범퍼커버(10) 배면에 안정적으로 결합될 상태를 유지할 수 있다.

걸림부(13)는 범퍼커버(10) 배면으로부터 수직방향으로 연장되는 제1연장부(13a)와, 제1연장부(13a)의 끝단부 둘레에 제1연장부(13a)와 직교하도록 연장되는 제2연장부(13b)를 포함할 수 있다.

걸림부(13)는 제1연장부(13a)를 통해 범퍼커버(10)와 연결되고, 제2연장부(13b)를 통해 보강구조물(20)과의 걸림을 유도할 수 있다.

도 3에 도시되 바와 같이, 걸림부(13)에 대한 보강구조물(20)의 걸림력이 보강구조물(20)의 길이방향 전 구간에 걸쳐 고르게 적용될 수 있도록 걸림부(13)는 보강구조물(20)과 같이 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 연속되는 선형으로 마련될 수 있다. 보강구조물(20)과 걸림부(13)는 함께 선형의 보강부(30)를 형성할 수 있다.

보강구조물(20)은 걸림부(13)가 내부에 위치하는 두께 방향 일측의 제1측부(21)와, 두께 방향 타측의 제2측부(22)를 포함하며, 제2측부(22)는 그 두께(t2)가 제1측부(21)의 두께(t1)보다 두껍게 마련될 수 있다.

따라서 보강구조물(20)은 걸림부(13)와 걸림구조를 이루는 일측에 비해 탄력을 구비하여 완충작용을 수행하는 타측의 두께가 상대적으로 더 두껍게 확보됨에 따라 차량용 범퍼(1)의 충동 성능을 높이는데 보다 유리하게 적용할 수 있다.

일 실시예에 따른 걸림부(13)의 일 변형예가 도시된 도 4와 같이, 보강구조물(20)은 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 연속되는 선형으로 마련되고, 걸림부(13)는 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 이격되게 배치되는 복수로 마련되어 보강구조물(20)의 길이방향으로 복수의 지점과 걸림구조를 이룰 수 있다.

이에 따르면, 보강부(30)는 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 연속되는 선형으로 마련되면서도 걸림부(13)의 형성에 따른 범퍼커버(10)의 재료비가 절감되도록 할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 보강부(30)는 가늘고 길게 형성된 선형으로 마련되어 범퍼커버(10)의 배면에 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 연속되도록 배치되고, 길이방향 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간(31)을 포함하도록 구성될 수 있다.

이러한 보강부(30)는 범퍼커버(10)의 길이방향으로 밴딩구간(31)과 직선구간(32)을 포함하도록 구성될 수 있다.

범퍼커버(10)의 길이방향으로 동일한 길이에 대하여 밴딩구간(31)을 형성하는 보강부(30)는 직선 형태로 환산한 길이가 직선구간(32)을 형성하는 보강부(30)의 길이보다 길게 마련될 수 있다.

따라서 범퍼커버(10)의 길이방향으로 밴딩구간(31)은 직선구간(32)보다 상대적으로 더 많은 량의 섬유 강화 복합재료를 포함할 수 있으므로, 보강부(30)는 직선구간(32)보다 밴딩구간(31)에서 범퍼커버(10)를 보강하는 보강력이 상대적으로 더 커질 수 있다.

이에 따라 차량용 범퍼(1)는 범퍼커버(10)에 있어서 상대적으로 더 큰 보강이 요구되는 부위가 보강부(30)의 밴딩구간(31)에 의해 보강되도록 마련됨에 따라, 선형으로 마련되는 단일의 보강부(30)를 통해 부위별로 다른 강성이 요구되는 경우에 있어서도 범퍼커버(10)의 보강 조건을 만족시킬 수 있다.

일 변형예가 도시된 도 6과 같이, 밴딩구간(31)은 범퍼커버(10)의 폭방향 일측(도 6에서 상부 쪽)으로 곡률지게 밴딩되는 제1밴딩구간(31a)과, 범퍼커버(10)의 폭방향 타측(도 6에서 하부 쪽)으로 곡률지게 밴딩되는 제2밴딩구간(31b)을 포함하고, 제1밴딩구간(31a)과 제2밴딩구간(31b)은 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 교호적으로 배치되는 복수로 마련될 수 있다.

이와 같은 보강부(30)에 따르면, 범퍼커버(10)는 선형으로 마련되는 단일의 보강부(30)를 통해 상부와 하부가 그 길이방향을 따라 전체적으로 고르게 보강될 수 있다.

물론, 선형의 보강부(30)는 복열구조를 이루도록 복수로도 구성될 수 있다.

다른 변형예가 도시된 도 7과 같이, 보강부(30)는 범퍼커버(10)의 길이방향에 대해 수직 또는 경사지게 마련된 복수개로 마련되고, 복수의 보강부(30)는 범퍼커버(10)의 길이방향을 따라 서로 이격된 상태에서 상호 평행하게 마련될 수 있다.

이러한 보강부(30)의 배치구조에 따르면, 짧은 길이를 갖는 선형의 보강부(30)를 통해 범퍼커버(10)의 배면을 전체적으로 고르게 보강할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 보강부(30)는 상호간의 간격이 부분적으로 다르게 되도록 마련되거나, 적어도 일부 보강부(30)의 길이가 다른 보강부(30)와 다르게 되도록 마련됨에 따라, 부위별로 다른 강성이 요구되는 경우에 있어서도 범퍼커버(10)의 보강 조건을 만족시킬 수 있다.

예를 들어 복수의 보강부(30)는 범퍼커버(10)에 있어서 충돌이 잦은 밴딩부(11) 쪽에 설치되는 것들이 밴딩부(11) 사이의 곡률부(12) 쪽에 설치되는 것들보다 길고 서로 간의 간격이 좁게 마련됨에 따라 밴딩부(11) 쪽의 보강력이 곡률부(12) 쪽에 비해 상대적으로 더 커지도록 할 수 있다.

1: 차량용 범퍼 10: 범퍼커버
11: 밴딩부 12: 곡률부
13: 걸림부 20: 보강구조물
21: 제2측부 22: 제2측부
30: 보강부 31: 밴딩구간
32: 직선구간

Claims

범퍼커버;
섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버를 보강하는 선형의 보강구조물;을 포함하고,
상기 범퍼커버는 배면에 걸림부가 돌출하도록 사출성형되고,
상기 보강구조물은 상기 걸림부와 걸림구조를 이루도록 사출된 상기 범퍼커버 배면에 상기 걸림부를 감싸도록 이중사출 되어 상기 범퍼커버에 직접 결합하고,
상기 걸림부와 보강구조물은 상기 범퍼커버의 길이방향으로 연속되는 선형의 보강부를 형성하며,
상기 보강부는,
양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간;을 포함하고,
상기 밴딩구간은,
상기 범퍼커버의 폭방향 일측으로 곡률지게 밴딩되는 제1밴딩구간;
상기 범퍼커버의 폭방향 타측으로 곡률지게 밴딩되는 제2밴딩구간;을 포함하고,
상기 제1밴딩구간과 제2밴딩구간은 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 교호적으로 배치되는 차량용 범퍼.
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제 1항에 있어서,
상기 걸림부는 상기 보강구조물의 길이방향을 따라 이격되게 배치되는 복수로 마련되는 차량용 범퍼.
제 1항에 있어서,
상기 보강구조물은,
상기 걸림부가 내부에 위치하는 두께방향 일측의 제1측부;
두께방향 타측의 제2측부;를 포함하며,
상기 제2측부는 상기 제1측부보다 두껍게 마련되는 차량용 범퍼.