KR102294000B1 - 차량용 범퍼 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼를 개시한다.
일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 사출 성형 되는 범퍼커버; 섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버의 후방을 보강하고, 상기 범퍼커버의 사출 성형을 위한 금형에 인서트로써 삽입되어 상기 범퍼커버의 사출 성형시 상기 범퍼커버에 직접 결합하는 보강구조물;을 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, 미관저해 방지 등의 효과를 얻을 수 있는 차량용 범퍼를 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 차량용 범퍼는 사출 성형 되는 범퍼커버; 섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버의 후방을 보강하고, 상기 범퍼커버의 사출 성형을 위한 금형에 인서트로써 삽입되어 상기 범퍼커버의 사출 성형시 상기 범퍼커버에 직접 결합하는 보강구조물;을 포함할 수 있다.

상기 범퍼커버는, 앞면이 외부로 노출되는 커버본체부; 상기 보강구조물이 내부에 인서트 되고, 상기 커버본체부의 후방에 위치하는 보강부; 상기 커버본체부와 보강부 사이를 이격된 상태로 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.

상기 커버본체부는, 상부를 형성하는 상부커버본체부; 하부를 형성하는 하부커버본체부;를 포함하고, 상기 연결부는, 상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 사이의 조립을 위한 조립부;를 포함할 수 있다.

상기 조립부는, 상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 중 어느 하나로부터 후방으로 돌출하는 제1조립부; 상기 제1조립부가 끼워질 수 있게 상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 중 다른 하나로부터 상기 제1조립부를 감싸도록 후방으로 연장되는 제2조립부;를 포함하고, 상기 보강부는, 상기 제2조립부를 통해 상기 커버본체부와 이격된 상태로 연결될 수 있다.

상기 범퍼커버는, 상부를 형성하는 상부몸체; 하부를 형성하고 상기 상부몸체와 조립되는 하부몸체;를 포함하고, 상기 보강구조물은 상부몸체와 하부몸체 중 적어도 어느 하나에 마련될 수 있다.

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

일 실시에에 의한 차량용 범퍼에 의하면, 충돌 성능을 보장하면서 차체의 경량화, 재료비 절감, 제조공정 간소화, 미관저해 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 배면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 범퍼의 요부 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 차량용 범퍼를 분해 도시한 요부 사시도로, 일측을 단면처리 하여 나타낸 것이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 차량용 범퍼의 조립 상태를 도시한 요부 단면도이다.

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.

차량용 범퍼(10)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(10)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(10)는 범퍼커버(20)를 구비하여 외관을 이룬다. 범퍼커버(20)는 차량에 설치된 상태에서 표면이 외부로 노출되도록 차량용 범퍼(10)의 최외측을 형성한다.

범퍼커버(20)는 차폭을 따라 연장될 수 있다. 범퍼커버(20)의 길이방향으로 양 단부는 후방 쪽 차체의 양쪽 측면을 덮도록 밴딩되고, 범퍼커버(20)의 양 단부 사이는 완만한 곡률을 갖도록 후방으로 볼록하게 형성될 수 있다.

물론 범퍼커버(20)의 형태는 차량용 범퍼(10)가 채용되는 차량의 디자인이나 특성을 고려하여 다양한 형태로 변형이 가능하다.

범퍼커버(20)는 합성수지 재질을 사출 성형하여 제조될 수 있다.

차량용 범퍼(10)는 범퍼커버(20)를 보강하기 위해 범퍼커버(20)의 배면에 결합하는 보강구조물(30)을 구비한다.

보강구조물(30)은 차량의 충돌시 변형되면서 충격에너지를 흡수하고, 충돌시 발생하는 충격이 차체에 고르게 전달되도록 하는 기능을 담당할 수 있다.

보강구조물(30)은 섬유 강화 복합재료를 통해 범퍼커버(20)의 길이방향으로 배치되는 선형으로 마련되고, 범퍼커버(20)의 사출을 위한 금형에 인서트로써 삽입되어 범퍼커버(20)의 사출성형시 범퍼커버(20)의 배면에 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(30)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(90)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, 금형에 삽입되는 인서트로써 보강구조물(30)의 제조가 용이하게 되도록 할 수 있다.

따라서 차량용 범퍼(10)는 이러한 보강구조물(30)이 인서트 되는 방식으로 범퍼커버(20)의 사출성형시 범퍼커버(20) 배면에 직접 일체로 결합하게 되므로, 충돌 성능을 보장하면서도 백빔이 삭제되도록 마련될 수 있다.

또 섬유 강화 복합재료로 마련되는 보강구조물(30)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(10)는 백빔은 물론 범퍼커버(20)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(30)은 길고 가는 선형의 형태를 취하도록 마련됨에 따라 충격흡수에 유리하도록 탄성을 구비할 수 있다. 보강구조물(30)은 원형의 단면을 갖는 선형으로 마련될 수 있다.

범퍼커버(20)는 앞면이 외부로 노출되는 커버본체부(21)와, 보강구조물(30)이 내부에 인서트 되는 보강부(22)를 포함할 수 있다.

한편, 범퍼커버(20)는 보강구조물(30)이 삽입되는 부분의 두께가 주변보다 두꺼워 질 수 있고, 이에 따라 사출 성형된 범퍼커버(20)가 냉각되는 과정에서 보강구조물(30)의 위치에 대응하는 범퍼커버(20)의 전면에는 부분적인 냉각 속도의 차이에 의한 싱크마크(sink mark)가 형성되어 외부로 노출될 우려가 생긴다.

이를 해결하기 위해 범퍼커버(20)는 커버본체부(21)와 보강부(22) 사이를 연결하는 연결부(23)를 구비하고, 연결부(23)는 커버본체부(21)와 그 후방에 위치하는 보강부(22) 사이를 서로 이격된 상태로 연결하도록 마련될 수 있다.

이와 같은 범퍼커버(20)의 구조에 따르면, 보강부(22)는 커버본체부(21) 후방으로 이격되고, 외부로의 노출이 방지되도록 커버본체부(21)에 의해 가려질 수 있다.

따라서 범퍼커버(20)는 보강구조물(30)에 의해 보강부(22)의 두께가 두꺼워지고, 이로 인해 사출 후 냉각과정에서 보강부(22) 표면에 싱크마크가 발생하는 경우에도 싱크마크가 범퍼커버(20) 외부로 노출될 우려가 없게 된다.

이에 따라 보강구조물(30)은 차량용 범퍼(10)의 미관을 저해시킬 우려가 없게 되고, 차량용 범퍼(10)는 범퍼커버(20)의 보강을 위해 두께가 두꺼운 보강구조물(30)을 채용하는데 따른 제약을 줄일 수 있게 된다.

커버본체부(21)의 전면에 연결부(23)로 의한 싱크마크가 발생하는 것을 억제할 수 있도록 연결부(23)는 적어도 커버본체부(21)에 연결되는 끝단의 두께(t1)가 커버본체부(21)의 두께(t2)보다 얇게 마련될 수 있다.

이를 감안하여 연결부(23)는 커버본체부(21)에 연결되는 제1연결부(23a)와, 보강부(22)에 연결되는 제2연결부(23b)를 구비할 수 있다. 제1연결부(23a)는 커버본체부(21)의 두께보다 얇게 마련되고, 제2연결부(23b)는 보강부(22)와의 연결강도를 고려하여 제1연결부(23a)보다 두껍게 마련될 수 있다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 있어서 차량용 범퍼(10)는 범퍼커버(20)가 상부를 형성하는 상부몸체(40)와, 하부를 형성하도록 상부몸체(40)와 조립되는 하부몸체(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

상부몸체(40)와 하부몸체(50)는 개별적으로 사출 성형된 상태에서 상호 조립되고, 보강구조물(30)은 이중 어느 하나가 사출성형 되는 과정에서 그 금형에 인서트로써 삽입되어 일체화 될 수 있다.

범퍼커버(20)의 상부와 하부가 개별적으로 제조되는 차량용 범퍼(10)는 차종별 특성을 감안하여 상부몸체(40)와 하부몸체(50) 중 보강이 요구되는 어느 한 쪽을 선택하여 보강구조물(30)이 설치되도록 할 수 있다.

이때 상부몸체(40)와 하부몸체(50) 중 보강구조물(30)이 설치되지 않는 쪽은 보강구조물(30)과 관련하여 그 사출금형을 변형할 필요가 없게 된다. 따라서 차량용 범퍼(10)는 전체적으로 보았을 때 금형의 일부만을 변형하여 보강구조물(30)을 채용할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

물론, 보강구조물(30)은 범퍼커버(20)의 상부와 하부에 모두 보강이 필요할 경우, 상부몸체(40)와 하부몸체(50)에 각각 마련될 수 있다.

범퍼커버(20)는 앞면이 외부로 노출되는 커버본체부(21)와, 보강구조물(30)이 내부에 인서트 되는 보강부(22)와, 커버본체부(21)와 보강부(22) 사이를 이격된 상태로 연결하여 커버본체부(21)의 전면에 보강부(22)에 의한 싱크마크가 형성되는 것을 방지하는 연결부(23)를 구비할 수 있다.

커버본체부(21)는, 상부를 형성하는 상부커버본체부(41)와, 하부를 형성하는 하부커버본체부(51)를 포함할 수 이다. 상부커버본체부(41)는 상부몸체(40)의 전방을 통해 마련되고, 하부커버본체부(51)는 하부몸체(50)의 전방을 통해 마련될 수 있다.

연결부(23)는 상부커버본체부(41)와 하부커버본체부(51) 사이의 조립을 위한 조립부(23a)를 포함할 수 있다.

상부몸체(40)와 하부몸체(50) 사이는 상기 조립부(23a) 외에도 체결부재를 이용한 체결방식이나, 본딩 방식을 포함하는 다양한 다른 결합구조를 통해 상호 한 몸을 이룰 수 있다.

조립부(23a)는 상부커버본체부(41) 저부에 후방으로 돌출하도록 마련되는 제1조립부(42)와, 제1조립부(42)가 끼워질 수 있게 하부커버본체부(51) 상부로부터 제1조립부(42)를 감싸도록 후방으로 연장되는 제2조립부(52)를 포함하여 상부커버본체부(41)와 하부커버본체부(51) 사이의 경계부 쪽에 후방으로 돌출하도록 마련될 수 있다.

제1조립부(42)와 제2조립부(52)는 제1조립부(42)가 상부커버본체부(41)와 하부커버본체부(51) 중 어느 하나로부터 후방으로 돌출하고, 제2조립부(52)가 상부커버본체부(41)와 하부커버본체부(51) 중 다른 하나로부터 제1조립부(42)를 감싸도록 후방으로 연장되는 범위 내에서 상호 간의 위치가 반대로 마련될 수 있다.

그리고 보강부(22)는 조립부(23a)의 외측을 형성하는 제2조립부(52)를 통해 커버본체부(21)와 이격된 상태로 연결되고, 이에 따라 차량용 범퍼(10)는 보강구조물(30)을 통해 보강부(22)가 두껍게 마련되는 경우에도 커버본체부(21)의 전면에 보강부(22)에 의해 싱크마크가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

10: 차량용 범퍼 20: 범퍼커버
21: 커버본체부 22: 보강부
23: 연결부 23a: 제1연결부
23b: 제2연결부 30: 보강구조물

Claims (5)

1. 사출 성형 되는 범퍼커버;
   섬유 강화 복합재료로 마련되어 상기 범퍼커버의 후방을 보강하고, 상기 범퍼커버의 사출 성형을 위한 금형에 인서트로써 삽입되어 상기 범퍼커버의 사출 성형시 상기 범퍼커버에 직접 결합하는 보강구조물;을 포함하고,
   상기 범퍼커버는,
   앞면이 외부로 노출되는 커버본체부;
   상기 보강구조물이 내부에 인서트 되고, 상기 커버본체부의 후방에 위치하는 보강부;
   상기 커버본체부와 보강부 사이를 이격된 상태로 연결하는 연결부;를 포함하고,
   상기 커버본체부는,
   상부를 형성하는 상부커버본체부;
   하부를 형성하는 하부커버본체부;를 포함하고,
   상기 연결부는,
   상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 사이의 조립을 위한 조립부;를 포함하고,
   상기 조립부는,
   상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 중 어느 하나로부터 후방으로 돌출하는 제1조립부;
   상기 제1조립부와 조립되도록 상기 상부커버본체부와 하부커버본체부 중 다른 하나로부터 후방으로 연장되는 제2조립부;를 포함하고,
   상기 보강부는,
   상기 제1조립부와 제2조립부 중 적어도 어느 하나를 통해 상기 커버본체부와 이격된 상태로 연결되는 차량용 범퍼.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제2조립부는 상기 제1조립부가 끼워질 수 있게 상기 제1조립부를 감싸도록 마련되고,
   상기 보강부는 상기 제2조립부를 통해 상기 커버본체부와 이격된 상태로 연결되는 차량용 범퍼.
5. 삭제

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