KR200176142Y1 - 자동차용 범퍼 보강 구조체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 범퍼의 보강 구조체에 관한 것이다.

이 범퍼 보강 구조체는 범퍼의 형상을 따라 디귿자 형으로 형성되는 본체와, 상기 본체의 양 측부에 형성되는 타워를 포함하고, 타워가 기울어진 측면을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 본체는 이러한 기울어진 측면을 가지는 타워가 설치되는 부분에서 역 디귿자로 오픈되도록 형성된다.

본체의 중공을 가로지르는 하나 이상의 리브와, 이 리브 사이의 중간 격자 리브가 필요에 따라 구비될 수 있으며, 타워의 내측에 착탈 가능한 보강 리브가 구비될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 자동차용 범퍼 보강 구조체는 충돌시에 전달되는 힘에 의한 변형을 최소화하고, 영구 변형을 줄여서 범퍼의 수명을 연장함과 더불어 보강 구조체의 중량을 줄일 수 있다.

Description

자동차용 범퍼 보강 구조체 {Reinforcement for a car bumper}

본 고안은 자동차용 범퍼의 보강 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타워의 구조가 개선된 자동차용 범퍼 보강 구조체에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 자동차의 앞, 뒤에 설치되는 범퍼(1)는 충돌시 충격을 완화할 수 있는 보강 구조체(10)를 내부에 구비하게 된다.

도 2는 도 1의 보강 구조체(10)의 단면을 나타낸 것으로, 종래의 보강 구조체(10)는 도시된 바와 같이 주로 범퍼의 형상을 따라 디귿자 형으로 형성되며 중심에서 멀어지면서 완만하게 휘어지는 본체(12)와, 상기 본체(12)의 양 단부쪽으로 치우치게 설치되며 수직의 측면(16)을 갖는 하나 이상의 타워(14)를 포함하여 구성되며, 상기 본체(12)에는 중공을 가로지르는 하나 이상의 리브(18)가 구비될 수 있다.

상기 타워는 베이스(22)에서 차체와 접하게 되는데, 충돌시 범퍼 전체에 발생되는 압축 또는 인장력이 차체에 직접 전달되지 않고 완화되어 전달되도록 하는 역할을 하게 된다. 따라서, 충돌 발생시 가장 안쪽에 위치한 타워의 내측면과 본체(12)에서 상기 타워의 내측면과 연결된 부분에서 변형이 가장 많이 발생하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 수직측면 타워(14)를 구비한 범퍼는 정면 또는 측면에서 충돌이 일어날 때 도 3의 A 부분과 같이 전달되는 힘에 의하여 타워 및 보강 구조체의 변형이 심하고, 또한 이러한 변형이 영구적인 것이어서 약한 충돌에도 범퍼 전체를 갈아야하는 경우가 자주 발생하게 된다.

또한, 종래의 보강 구조체는 스틸(steel)로 제작되는 경우가 많은데, 이러한 재질은 대체로 중량이 큰 단점이 있고, 보강을 위한 부재가 더 추가될 경우 구조체의 중량이 더욱 증가하게 되는 문제가 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제를 해결하여 최소의 중량으로 충돌시의 변형 및 영구 변형을 최소화할 수 있는 자동차용 범퍼 보강 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 범퍼 보강 구조체는 범퍼의 형상을 따라 디귿자 형으로 형성되는 본체와 상기 본체의 양 측부에 구비되는 타워를 포함하여 구성되며, 상기 타워가 기울어진 측면을 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체는 상기 기울어진 측면을 구비한 타워가 설치되는 부분에서 역 디귿자로 오픈되도록 형성된다. 상기 본체에는 상기 본체를 보강하는 하나 이상의 리브와, 상기 리브 사이에 형성되는 중간 격자 리브가 구비될 수 있으며, 상기 타워의 내측에는 착탈 가능한 보강 리브가 설치될 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 범퍼 보강 구조체는 충돌시 변형을 최소화함과 더불어 영구 변형을 줄여 범퍼의 수명을 연장할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 자용차용 범퍼와 범퍼 보강 구조체의 개략적인 분리사시도,

도 2는 종래의 범퍼 보강 구조체의 단면도,

도 3은 도 2의 범퍼 보강 구조체의 충돌시의 변형을 나타내는 개략도,

도 4는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 범퍼 보강 구조체의 단면도,

도 5은 도 4의 범퍼 보강 구조체의 충돌시의 변형을 나타내는 개략도,

도 6은 도 4의 범퍼 보강 구조체와 종래의 보강 구조체의 충격 실험에 의한 결과를 비교하여 나타낸 그래프,

도 7은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 중간 격자 리브를 구비한 범퍼 보강 구조체의 사시도,

도 8은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 착탈 리브를 구비한 범퍼 보강 구조체의 단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1: 자동차용 범퍼 10, 110: 보강 구조체

12, 112: 본체 14, 114: 타워

16: 수직 타워 측면 18, 118, 120: 리브

22,122: 타워 베이스 113: 본체 상부면

115: 본체 하부면 116: 경사 타워 측면

124: 크로싱면 126: 연장면

128: 보강 플랜지 130: 착탈 리브

134: 중간 격자 리브

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 예시 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 자동차용 범퍼 보강 구조체(110)의 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 고안의 보강 구조체(110)는 범퍼의 형상을 따라 디귿자 형으로 형성되는 본체(112)와, 상기 본체(112)의 양 단부쪽으로 치우치게 설치되는 타워(114)와, 상기 본체(112)의 중공을 가로지르는 하나 이상의 리브(118, 120)를 포함하여 구성된다.

이때, 구조체의 각 구성요소들은 중량과 탄성적 효과를 위해 플라스틱으로 제조됨이 바람직하다.

이러한 범퍼 보강 구조체(110)에서 상기 타워(114)의 측면(116)이 도시된 바와 같이 경사면(114)으로 형성되어 있다. 상기 타워 측면(116)은 리브(118)와 리브(120) 사이에서 비스듬히 설치되는 크로싱면(124)과 상기 크로싱면(124)에서 타워 베이스(122)까지 역시 비스듬히 연장되는 연장면(126)으로 이루어진다. 이때 상기 크로싱면(124)과 연장면(126)은 서로에 대해 일정 각을 가질 수도 있고, 동일한 평면상에 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 본체(112)는 상기 기울어진 측면(116)을 갖는 타워(114)가 설치되는 부분에서 역 디귿자로 오픈되도록 형성되어 있다. 즉, 구조체의 가운데 부분과 측부는 서로 반대의 방향으로 오픈된 디귿자 형상을 하고 있는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 범퍼 보강 구조체(110)에서 상기 타워(114)의 기울어진 측면(116)은 충돌이 발생하여 범퍼에 압축 또는 인장력이 가해질때 범퍼 또는 보강 구조체 정면에서 전달되어 외측으로 전달되는 힘을 지지해 주게 되는데, 따라서 상기 측면의 기울어진 정도는 전달되는 힘에 따라 지지력을 최대화 하고, 모멘트 발생을 최소화 할 수 있도록 결정될 수 있다.

또한, 크로싱면(124)과 연장면(126)으로 구성되는 상기 타워(114)의 기울어진 측면(116)에서 상기 크로싱면(124)은 리브(118,120) 사이에 위치되어서 디귿자 형 본체의 상부면(113,도 5 참조)과 하부면(115,도 5 참조)을 지지하여 변형을 감소시키는 역할을 하며, 크로싱면(124)에서 연장되는 상기 연장면(126)은 타워의 측면(116)이 쉽게 변형되지 않도록 지지해 주게 된다. 그리고, 이와 같은 기울어진 측면(116)을 갖는 타워 부분에서 방향을 바꾸어 오픈되는 본체(112)의 형상은 충돌시 구조체(110)의 전체적인 형상을 지지해 주는 역할을 하는 것이다.

도 5은 상기한 바와 같은 구조의 보강체를 갖는 범퍼에 충격이 가해질 때 변형되는 모습을 개략적으로 나타낸 것으로, C 부분에 나타난 바와 같이 그 변형 모습을 보면 동일한 강도의 충돌에 대하여 타워 측면과 보강 구조체의 변형이 도 3의 A 부분 또는 도 4의 B 부분과 비교하여 현저히 줄어들었음을 볼 수 있다.

도 6은 본 고안의 이러한 효과를 증명하기 위한 실험의 결과를 그래프로 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 작용하는 힘과 변형의 관계에서 종래의 구조체(7B)의 경우 본 고안의 구조체(7A)에 비해 기울기가 낮고, 영구 변형량도 크며, 끝부분에서 파단이 일어남을 볼 수 있다.

또한, 보강 구조체를 상기한 바와 같이 구성할 경우 같은 플라스틱 재질의 보강 구조체와 비교하여서도 중량을 약 20% 감소시키는 결과를 얻을 수 있는 것이다.

이와 같은 비스듬한 측면(116)을 갖는 타워를 구비한 보강 구조체(110)는 또한 도 6에서 도시된 바와 같이 본체(112)의 상부면(113)과 하부면(115)의 끝단에서 연장 형성되는 보강 플랜지(128)를 구비할 수 있다.

이에 더하여, 도 7에 도시된 본 고안의 제 2 실시예와 같이 특히 충돌에 대한 큰 지지력을 필요로 하는 범퍼 보강 구조체(110)에서는 본체(112)의 중공을 가로지르는 리브들(118) 사이에 중간 격자 리브(134)가 추가로 구비될 수 있다.

도시된 바와 같이 상기 중간 격자 리브(134)는 상기 리브(118)의 높이보다는 낮게 그러나 좁은 간격으로 설치될 수 있는데, 이러한 중간 격자 리브(134)는 본체(112)의 수직면을 지지하여 보강 구조체(110)의 전체적인 변형을 감소시키는 역할을 한다.

이러한 구조는 보강 구조체의 중량이 제 1 실시예보다 증가하게 되지만 상술한 바와 같이 경사진 측면(116) 구조에 대해 중량이 감소하므로 전체적으로는 중량의 증가가 두드러지지 않게 된다.

또한, 도 8에 도시된 본 고안의 제 3 실시예와 같이 이러한 경사 측면(116)을 가진 타워(114)를 구비한 보강 구조체(110)에서 특히 정면 방향의 충돌시의 지지력의 보강을 위해 필요한 때에 착탈하여 사용할 수 있는 착탈 리브(130)를 구비할 수 있다. 도시된 바와 같이 착찰 리브(130)는 타워 베이스(122)에 형성된 결합 돌기(132)에 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.

이러한 착탈 리브(130)는 리브(118,160)와 같은 평면판의 형상으로 제작될 수도 있고, 또는 원기둥이나 다각 기둥등 여러 형상으로 제작될 수 있다. 이와 같은 여러 형상의 착탈 가능한 보강 리브(130)를 구비함으로써 특히 정면 방향의 충돌에 대한 지지력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 자동차용 범퍼 보강 구조체는 충돌 발생시 가장 힘을 많이 받는 타워의 측면을 사선으로 형성하고, 본체에서 이러한 기울어진 측면을 구비한 타워가 설치되는 부분에서 역 디귿자로 오픈되도록 형성되어 있어 타워의 측면뿐만 아니라 본체의 변형을 줄이는 동시에 충돌에 의한 영구 변형을 감소시켜 범퍼 및 보강 구조체의 수명을 연장할 수 있다. 또한, 범퍼 보강 구조체의 이러한 구조에 의해 구조체의 중량을 감소시키는 효과도 얻을 수 있다.

이러한 경사형 측면 타워에 부가하여 리브 사이에 설치될 수 있는 중간 격자 리브 및 착탈이 가능한 보강 리브등이 필요에 따라 구비될 수 있는데, 이러한 구조에 의해 상기한 본 고안의 효과를 부가적으로 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구 범위의 기재 범위 내에 있게 된다.

Claims (6)

1. 범퍼의 형상을 따라 디귿자 형으로 형성되는 본체와 상기 본체의 양 측부에 구비되는 타워를 포함하여 구성되는 자동차용 범퍼 보강 구조체에 있어서,

   상기 타워가 기울어진 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체에는 상기 본체를 보강하는 하나 이상의 리브가 구비되고, 상기 기울어진 측면의 적어도 일부는 상기 리브들 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 상기 기울어진 측면을 구비한 타워가 설치되는 부분에서 역 디귿자로 오픈되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 본체에는 상기 본체를 보강하느 하나 이상의 리브가 구비되고, 상기 리브 사이에는 중간 격자 리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 중간 격자 리브는 본체의 중공을 가로지르는 상기 리브의 높이 보다 낮게 그러나 좁은 간격으로 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 타워의 내측에 착탈 가능한 보강 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 보강 구조체.