KR102288159B1 - 차량용 범퍼 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼를 개시한다.
일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 선형의 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 연속되도록 배치되고, 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간을 포함할 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; 섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 선형의 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 연속되도록 배치되고, 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간을 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.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 선형의 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 상기 범퍼커버의 길이방향에 대해 수직 또는 경사지게 마련된 복수개로 마련되고, 복수의 상기 보강구조물은 상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 서로 이격된 상태에서 상호 평행하게 마련될 수 있다.

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

복수의 상기 보강구조물은, 적어도 일부 보강구조물의 길이가 다른 보강구조물과 다르게 마련될 수 있다.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 면형으로 마련되는 복수개가 상기 범퍼커버의 배면 방향으로 상호 지지되도록 적층되는 복수의 면형 보강구조물;을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 면형으로 마련되는 면형 보강구조물; 선형으로 마련되는 선형 보강구조물;을 포함하고, 상기 면형 보강구조물은 복수개가 상호 이격된 상태에서 대면하도록 배치되며, 상기 면형 보강구조물들 사이에는 복수의 상기 선형 보강구조물을 통해 지지될 수 있다.

상기 선형 보강구조물은, 상기 범퍼커버의 길이방향으로 상호 이격되게 배치된 상태에서 상기 면형 보강구조물 사이를 지지하는 복수의 제1선형 보강구조물; 상기 범퍼커버의 폭방향으로 상호 이격되게 배치된 상태에서 상기 면형 보강구조믈 사이를 지지하는 복수의 제2선형 보강구조물;을 포함하고, 복수의 상기 제1선형 보강구조물과 제2선형 보강구조물은 상기 면형 보강구조물의 적층방향을 따라 상기 면형 보강구조물 사이에 교대로 번갈아 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 범퍼커버; 섬유강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 보강구조물;을 포함하고, 상기 보강구조물은, 상기 범퍼커버의 성형과정에서 상기 범퍼커버 배면에 직접 결합하는 제1보강구조물; 상기 범퍼커버의 성형이 완료된 상태에서 상기 제1보강구조물에 결합하는 제2보강구조물;을 포함할 수 있다.

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

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

도 1은 제1실시예에 따른 차량용 범퍼의 요부 배면도이다.
도 2는 제1실시예에 따른 차량용 범퍼의 배면도이다.
도 3은 제1실시예에 따른 차량용 범퍼의 일 변형예를 도시한 배면도이다.
도 4는 제1실시예에 따른 차량용 범퍼의 다른 변형예를 도시한 배면도이다.
도 5는 제1실시예에 따른 차량용 점퍼의 또 다른 변형예를 도시한 배면도이다.
도 6은 제2실시예에 다른 차량용 범퍼의 배면도이다.
도 7은 제3실시예에 따른 차량용 범퍼의 배면도이다.
도 8은 제3실시예에 따른 차량용 범퍼의 일 변형예를 도시한 배면도이다.
도 9는 제4실시에에 따른 차량용 범퍼의 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.

도 1 및 2에는 제1실시예에 따른 차량용 범퍼(1A)의 구조가 도시된다.

차량용 범퍼(1A)는 차체를 보호하기 위해 차량의 전방 또는 후방에 설치되는 것으로, 전방에 설치되는 프런트 범퍼와 후방에 설치되는 리어 범퍼를 포함할 수 있다.

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

차량용 범퍼(1A)는 범퍼커버(2)를 구비하여 외관을 이룬다. 범퍼커버(2)는 차량에 설치된 상태에서 표면이 외부로 노출되도록 차량용 범퍼(1A)의 가장 바깥쪽을 형성하게 된다.

범퍼커버(2)는 차폭을 따라 연장될 수 있다. 범퍼커버(2)의 길이방향으로 양 단부는 후방 쪽 차체의 양쪽 측면을 덮도록 밴딩되고, 범퍼커버(2)의 양 단부 사이는 완만한 곡률을 갖도록 후방으로 볼록하게 형성될 수 있다.

따라서 범퍼커버(2)는 길이방향 양 단부 쪽이 한 쌍의 밴딩부(2a)를 구성하고, 밴딩부 사이가 곡률지게 마련된 곡률부(2b)를 형성할 수 있다.

물론 범퍼커버(2)의 형태는 차량용 범퍼(1A)가 채용되는 차량의 디자인이나 특성을 고려하여 다양한 형태로 변형이 가능하다.

범퍼커버(2)는 합성수지 재질을 사출 성형하여 제조될 수 있다.

차량용 범퍼(1A)는 범퍼커버(2)를 보강하기 위해 범퍼커버(2)의 배면에 결합하는 보강구조물(10)을 구비한다.

보강구조물(10)은 차량의 충돌시 변형되면서 충격에너지를 흡수하고, 충돌시 발생하는 충격이 차체에 고르게 전달되도록 하는 기능을 담당할 수 있다.

보강구조물(10)은 섬유 강화 복합재료를 통해 마련될 수 있다.

섬유 강화 복합재료(10)는 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(10)은 금속재질 등으로 마련되는 기존 범퍼의 백빔과 비교했을 때, 동일한 수준의 강성 조건을 만족시키면서 상대적으로 적은 중량을 구비할 수 있다.

섬유 강화 복합재료 중에서는 강화 섬유를 모재에 연속적으로 함침시켜 제작되는 연속섬유 강화(CFT, Continuous Fiber Thermoplastic) 복합재료가 보강구조물(10)의 소재로써 특히 적합할 수 있다.

연속섬유 강화 복합재료는 다른 일반 섬유 강화 복합재료와 비교했을 때, 강도는 물론 기계적 물성을 확보할 수 있는 장점을 구비하므로, 보강구조물(10)의 제작이 용이하게 되도록 하는데 기여할 수 있다.

따라서 차량용 범퍼(1A)는 섬유 강화 복합재료로 마련되는 보강구조물(10)이 범퍼커버(2)의 배면에 결합됨에 따라 충돌 성능을 보장하면서도 백빔을 삭제할 수 있게 된다.

또 섬유 강화 복합재료로 마련되는 보강구조물(10)는 금속재질의 백빔 대비 동일한 차체강성을 만족시키면서 상대적으로 적은 중량을 구비함으로써, 보강구조물(10)을 통해 백빔이 대체되는 차량용 범퍼(1A)는 차체의 경량화에 따른 연비절감 효과를 증대시키는데 기여할 수 있다.

또 백빔이 삭제되는 차량용 범퍼(1A)는 백빔은 물론 범퍼커버(2)에 백빔을 결합시키기 위한 구성까지도 삭제가 가능하게 되므로, 재료비 절감 및 제조공정 간소화 등 그 제조 효율 측면에 있어서도 유리한 이점을 가질 수 있다.

보강구조물(10)은 성형이 완료된 범퍼커버(2) 배면에 열융착이나, 접착, 또는 조립 방식을 통해 직접 결합될 수 있다. 여기서 열융착 방식은 초음파를 이용하는 초음파융착 방식을 포함할 수 있다.

보강구조물(10)은 이와 다른 다양한 방식을 통해 범퍼커버(2) 배면에 결합될 수 있다.

즉 보강구조물은 범퍼커버(2)의 사출성형을 위한 금형에 인서트로써 삽입됨에 따라 범퍼커버(2)의 사출성형시 범퍼커버(2) 배면에 직접 결합될 수 있다.

또 보강구조물(10)은 사출된 범퍼커버(2)에 이중사출 되는 방식을 통해서도 범퍼커버(2) 배면에 직접 결합될 수 있다.

한편, 보강구조물(10)은 가늘고 길게 형성된 선형으로 마련되어 범퍼커버(2)의 배면에 범퍼커버(2)의 길이방향을 따라 연속되도록 배치되고, 길이방향 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간(11)을 포함하도록 구성될 수 있다.

이러한 보강구조물(10)은 범퍼커버(2)의 길이방향으로 밴딩구간(11)과 직선구간(12)을 포함하도록 구성될 수 있다.

범퍼커버(2)의 길이방향으로 동일한 길이에 대하여 밴딩구간(11)을 형성하는 보강구조물(10)은 직선 형태로 환산한 길이가 직선구간(12)을 형성하는 보강구조물(10)의 길이보다 길게 마련될 수 있다.

따라서 범퍼커버(2)의 길이방향으로 밴딩구간(11)은 직선구간(12)보다 상대적으로 더 많은 량의 섬유 강화 복합재료를 통해 마련될 수 있으므로, 보강구조물(10)은 직선구간(12)보다 밴딩구간(11)에서 범퍼커버(2)를 보강하는 보강력이 상대적으로 더 커질 수 있다.

이에 따라 차량용 범퍼(1A)는 범퍼커버(2)에 있어서 상대적으로 더 큰 보강이 요구되는 부위가 보강구조물(10)의 밴딩구간(11)에 의해 보강되도록 마련됨에 따라, 선형으로 마련되는 단일의 보강구조물(10)을 통해 부위별로 다른 강성이 요구되는 경우에 있어서도 범퍼커버(2)의 보강 조건을 만족시킬 수 있다.

일 변형예가 도시된 도 3과 같이, 밴딩구간(11)은 범퍼커버(2)의 폭방향 일측(도 3에서 상부 쪽)으로 곡률지게 밴딩되는 제1밴딩구간(11a)과, 범퍼커버(2)의 폭방향 타측(도 3에서 하부 쪽)으로 곡률지게 밴딩되는 제2밴딩구간(11b)을 포함하고, 제1밴딩구간(11a)과 제2밴딩구간(11b)은 범퍼커버(2)의 길이방향을 따라 교호적으로 배치되는 복수로 마련될 수 있다.

이와 같은 보강구조물(10)에 따르면, 범퍼커버(2)는 선형으로 마련되는 단일의 보강구조물(10)을 통해 상부와 하부가 그 길이방향을 따라 전체적으로 고르게 보강될 수 있다.

물론, 선형의 보강구조물(10)은 복열구조를 이루도록 복수로도 구성될 수 있다.

다른 변형예가 도시된 도 4와 같이, 보강구조물(10)은 범퍼커버(2)의 길이방향에 대해 수직 또는 경사지게 마련된 복수개로 마련되고, 복수의 보강구조물(10)은 범퍼커버(2)의 길이방향을 따라 서로 이격된 상태에서 상호 평행하게 마련될 수 있다.

이러한 보강구조물(10)의 배치구조에 따르면, 짧은 길이를 갖는 선형의 보강구조물(10)을 통해 범퍼커버(2)의 배면을 전체적으로 고르게 보강할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 보강구조물(10)은 상호간의 간격이 부분적으로 다르게 되도록 마련되거나, 적어도 일부 보강구조물(10)의 길이가 다른 보강구조물(10)과 다르게 되도록 마련됨에 따라, 부위별로 다른 강성이 요구되는 경우에 있어서도 범퍼커버(2)의 보강 조건을 만족시킬 수 있다.

예를 들어 복수의 보강구조물(10)은 범퍼커버(2)에 있어서 충돌이 잦은 밴딩부(2a) 쪽에 설치되는 것들이 밴딩부(2a) 사이의 곡률부 쪽에 설치되는 것들보다 길고 서로 간의 간격이 좁게 마련될 수 있다.

또한 제2실시예에 따른 차량용 범퍼(1B)가 도시된 도 6과 같이, 보강구조물(20)은 면형으로 마련되는 범퍼커버(2)의 배면 방향으로 상호 지지되도록 적층되는 복수의 면형 보강구조물(21,22,23)을 포함할 수 있다.

보강구조물(21,22,23)은 범퍼커버(2)의 배면에 대면하는 면형으로 마련되고, 면형의 보강구조물(21,22,23)은 복수개가 범퍼커버(2)의 배면 방향으로 상호 지지되도록 적층되게 마련될 수 있다.

복수의 보강구조물(21,22,23)은 상호 면접하도록 결합된 상태에서 범퍼커버(2)의 배면에 결합하거나, 범퍼커버(2)의 배면에 순차적으로 결합하는 방식으로 범퍼커버(2) 배면에 상호 면접하도록 적층될 수 있다.

복수의 보강구조물(21,22,23)은 보강구조물(21)을 통해 범퍼커버(2)의 배면에 접착되어 결합될 수 있다.

이와 같이 범퍼커버(2) 배면에 적층식으로 결합하는 보강구조물(21,22,23)은 그 적층 숫자를 조절하는 방식으로 차량용 범퍼(1B)에 따라 다르게 요구될 수 있는 범퍼커버(2)의 보강조건을 만족시킬 수 있다.

또 복수의 보강구조물(21,22,23)은 차량용 범퍼(2)에 요구되는 다양한 충격완화 조건을 만족시킬 수 있도록 적층 위치에 따라 적어도 일부가 다른 것들과 다른 특성을 구비하도록 마련될 수 있다.

즉, 보강구조물(21,22,23)은 적어도 일부가 다른 것들과 다른 상이한 특성을 갖는 섬유 강화 복합재료로 마련될 수 있다. 이것은 일부 보강구조물을 다른 것들과 종류가 다른 섬유 강화 복합재료로 마련하거나, 종류는 같더라도 성분의 함량이 다른 섬유 강화 복합재료를 사용함으로써 가능할 수 있다.

예를 들어, 보강구조물(21)은 쿠션 성능을 발휘하기에 용이하도록 다른 것들에 비해 연질의 특성이 더 강하도록 마련되어 범퍼커버(2)의 배면을 지지하도록 마련될 수 있다. 이러한 연질의 보강구조물(21)은 외부로부터 범퍼커버(2)를 통해 가해지는 충격을 1차적으로 흡수하는 충격흡수체의 기능을 효과적으로 담당할 수 있다.

제3실시예에 따른 차량용 범퍼(1C)가 도시된 도시된 도 7과 같이, 보강구조물(30)은 면형으로 마련되는 면형 보강구조물(31)과, 선형으로 마련되는 선형 보강구조물(32)을 포함하여 구성될 수 있다.

면형 보강구조물(31)은 복수개가 상호 이격된 상태에서 대면하도록 배치되고, 복수의 선형 보강구조물(32)은 면형 보강구조물(31)들 사이를 지지하도록 마련될 수 있다.

이와 같은 보강구조물(30)은 면형 보강구조물(31)이나 선형 보강구조물(32)의 숫자, 형태, 간격 등을 달리함에 따라 범퍼커버(2)를 보강하기 위한 보강력 조절이 가능할 수 있다.

선형 보강구조물(32)은 일 변형예가 도시된 도 8과 같이, 범퍼커버(2)의 길이방향으로 상호 이격되게 배치된 상태에서 면형 보강구조물(31) 사이를 지지하는 복수의 제1선형 보강구조물(32a)과, 범퍼커버(2)의 폭방향으로 상호 이격되게 배치된 상태에서 면형 보강구조물(31) 사이를 지지하는 복수의 제2선형 보강구조물(32b)을 포함할 수 있다.

범퍼커버(2)의 강도가 그 길이방향은 물론 폭방향을 따라 전체적으로 고르게 보강될 수 있도록 복수의 제1선형 보강구조물(32a)과 제2선형 보강구조물(32b)은 면형 보강구조물(31)의 적층방향을 따라 면형 보강구조물(31) 사이에 교대로 번갈아 배치될 수 있다.

제4실시예에 따른 차량용 범퍼(1D)가 도시된 도 9와 같이, 보강구조물(40)은 범퍼커버(2)의 성형과정에서 범퍼커버(2) 배면에 직접 결합하는 제1보강구조물(41)과, 범퍼커버(2)의 성형이 완료된 상태에서 제1보강구조물(41)에 결합하는 제2보강구조물(42)을 포함할 수 있다.

범퍼커버(2)는 합성수지 재질을 사출 성형하여 제조되고, 제1보강구조물(41)은 범퍼커버(2)의 사출성형을 위한 금형에 인서트로써 삽입됨에 따라 범퍼커버(2)의 사출성형시 범퍼커버(2) 배면에 직접 결합될 수 있다.

제1보강구조물(41)은 사출된 범퍼커버(2)에 이중사출 되는 방식을 통해서도 범퍼커버(2)의 성형시 범퍼커버(2) 배면에 직접 결합될 수 있다.

제2보강구조물(42)은 범퍼커버(2)의 성형이 완료된 상태에서 제1보강구조물(42)에 열융착이나, 접착, 또는 조립 방식을 통해서도 결합이 가능할 수 있다. 여기서 열융착 방식은 초음파를 이용하는 초음파융착 방식을 포함할 수 있다.

이와 같은 보강구조물(40)은 범퍼커버(2)의 성형과정에서 범퍼커버(2)에 일체화 되는 제1보강구조물(41)을 통해 뼈대를 이루고, 범퍼커버(2)의 성형이 완료된 상태에서 제1보강구조물(41)에 결합하는 제2보강구조물(42)을 통해 범퍼커버(2)에 적용되는 보강력을 조절할 수 있다.

제1보강구조물(41)은 견고한 뼈대 모양을 이룰 수 있게 리브 형태로 마련되어 격자 모양을 이루도록 상호 교차되는 복수의 리브형 보강구조물(41a,41b)을 포함할 수 있다.

리브형 보강구조물(41a,41b)은 범퍼커버(2)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수의 제1리브형 보강구조물(41a)과, 범퍼커버(2)의 폭방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수의 제2리브형 보강구조물(41b)을 포함하여 전체적으로 격자 형태를 취할 수 있다.

제2보강구조물(42)은 선형으로 마련되어 복수의 리브형 보강구조물(41a,41b) 사이를 연결하는 복수의 선형 보강구조물(42a)을 포함할 수 있다.

보강구조물(40)은 제1보강구조물(41)에 결합하는 제2보강구조물(42)의 숫자나 결합위치에 따라 범퍼커버(2)에 적용되는 보강력이나 보강조건이 달라질 수 있다.

제2보강구조물(42)은 제1리브형 보강구조물(41a) 사이나, 제2리브형 보강구조물(41b) 사이를 연결하도록 제1보강구조물(41)에 결합될 수 있다.

1A: 차량용 범퍼 2: 범퍼커버
2a: 밴딩부 2b: 곡률부
10: 보강구조물 11: 밴딩구간
12: 직선구간

Claims (9)

1. 범퍼커버;
   섬유강화 복합재료로 마련되고, 상기 범퍼커버 배면에 결합하는 선형의 보강구조물;을 포함하고,
   상기 보강구조물은,
   상기 범퍼커버의 길이방향을 따라 연속되도록 배치되고, 양 단부 사이에 적어도 하나의 밴딩구간을 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 복수로 마련되는 차량용 범퍼.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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