KR20070015816A - 차량용 범퍼 보강 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 범퍼 보강 부재에 관한 것으로, 상세히 하면, 범퍼 보강부재의 본체와 타워의 연결부의 일부를 경사면으로 형성함과 동시에, 나머지 부분을 평행하게 형성하여, 충격이 가해진 경우에 적정 변형을 유지하면서, 범퍼 보강부재가 파단되는 것을 방지하는 차량용 범퍼 보강 부재에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 상부 플레이트와, 상기 상부플레이트의 전단과 연결되며 하단으로 연장형성되는 전단 플레이트와, 상기 전단 플레이트의 하단과 일단이 연결되는 하부 플레이트로 이루어지는 본체와;

이 범퍼의 후방에 형성되어 차체에 연결되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 본체측 일단에 형성되는 측부 플레이트로 이루어지는 타워와; 상기 본체와 상기 타워를 연결시키는 연결부로 이루어지는 자동차용 범퍼 보강부재에 있어서;

상기 연결부는, 상기 전단 플레이트 일단의 소정부위와 상기 측부 플레이트 전단을 연결하는 평행연결부와, 상기 전단 플레이트 일단의 소정 부위와 상기 측부 플레이트의 후단을 연결하는 경사연결부로 이루어진다.

차량, 범퍼, 보강부재, 강도, 변형

Description

차량용 범퍼 보강 부재{Bumper reinforcement structure for vehicle}

도 1은 일반적인 차량 범퍼와 차량범퍼 보강부재의 분해 사시도.

도 2는 종래 차량 범퍼 보강부재의 단면도.

도 3은 종래 차량 범퍼 보강부재의 사시도.

도 4는 종래 다른 차량 범퍼의 사시도.

도 5는 도 4의 A-A'부의 단면도.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 범퍼보강부재의 일부 사시도.

도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 범퍼보강부재의 일부 사시도.

도 7a는 도 6의 B-B'부 단면도.

도 7b는 도 6b의 C-C'부 단면도

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 범퍼보강부재를 후면에서 본 사시도.

도 9는 도 4의 종래 차량 범퍼부재와 본 발명의 실시예에 따른 차량 범퍼 보강부재의 충격실험에 따른 결과를 나타낸 그래프.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명*

50 - 본체 51 - 상부플레이트

52 - 전단 플레이트 52a - 비드홈

53 - 하부 플레이트 60 - 타워

61 - 베이스 플레이트 62 - 측부플레이트

70 - 연결부 71 - 상부연결부

72 - 하부연결부 74 - 경사연결부

본 발명은 차량용 범퍼 보강 부재에 관한 것으로, 상세히 하면, 범퍼 보강부재의 본체와 타워의 연결부의 일부를 경사면으로 형성함과 동시에, 나머지 부분을 평행하게 형성하여, 충격이 가해진 경우에 적정 변형을 유지하면서, 범퍼 보강부재가 파단되는 것을 방지하는 차량용 범퍼 보강 부재에 관한 것이다.

도 1은 차량용 범퍼(1) 및 차량용 범퍼 보강부재(10)의 분해사시도이다. 도시한 바와 같이, 차량용 범퍼 보강부재(10)는 차량의 범퍼(1) 후방에 설치되어 충돌시 충격을 완화시켜 준다.

도 2는 종래의 차량용 범퍼 보강부재의 일부 단면도이다. 종래의 보강부재(10)는 범퍼(1)의 형상을 따라 수직 단면이 'ㄷ' 형으로 형성되는 본체(12)와, 상기 본체(12)의 양 단부쪽으로 치우치게 설치되며 수직의 측면(16)을 갖는 하나이상의 타워(14)를 포함하여 구성된다.

상기 타워(14)는 베이스 플레이트에서 차체(미도시)에 마운팅 되는데, 충돌시 범퍼 자체에서 발생되는 압축 또는 인장력이 차체에 직접 전달되지 않고 완화되어 전달되도록 하는 기능을 한다. 따라서, 충돌 발생시 가장 안쪽에 위치한 타워의 내측면과 본체에서 상기 타워의 내측면과 연결된 부분에서 변형이 가장 많이 발생한다.

이와 같은 수직측면의 타워(14)를 구비한 범퍼는 정면 또는 측면에서 충돌이 일어나는 경우 도 3의 A부분과 같이 전달되는 힘에 의하여 타워 및 보강 구조체의 변형이 심하고, 또한 이러한 변형이 영구적인 것이어서 약한 충돌에도 범퍼전체를 갈아야 하는 경우가 발생하게 되었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 4 및 도 5에 도시한 대한민국 특허등록 제0340464호와 같은 보강 부재의 몸체와 타워의 결합부를 경사지게 형성하여 충돌시 변형을 최소화함과 동시에 영구 변형을 줄여 범퍼의 수명을 연장시키는 범퍼 보강부재가 고안되었다.

그러나, 도시한 바와 같이, 이 종래 범퍼는 보강 부재의 몸체와 타워의 결합부를 경사지게 형성하여, 도 5의 단면도에서 도시한 바와 같이 경사면(20)이 상부 플레이트(18)와 하부 플레이트(19)의 중단을 지지함으로써, 연결부를 강하게 하여 발생하중을 등대시켰으나, 강화된 연결부로 인하여 발생 변형을 적절히 흡수할 수 가 없었다.

따라서, 한계 이상의 충격이 가해지는 경우에는 본체의 일부(D)가 파단되어, 이 범퍼가 흡수하는 충돌에너지는 상기 파단으로 인하여 그리 높지 않게 형성된다는 문제점이 발생하였다.

또한, 이 종래의 범퍼는 충돌 때 상부플레이트와 하부플레이트의 끝단이 범퍼 커버를 짓누르게 되어 범퍼 커버에 손상을 줄 수 있으며, 범퍼 커버와 선접촉을 하고 있는 상부플레이트와 하부플레이트 끝단이 꺽여서 보강부재의 일부가 파손된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 범퍼 보강부재의 본체와 타워의 결합부의 형상구조를 변경함으로써, 범퍼 보강부재와 범퍼 커버가 선접촉이 아니라 면접촉이 이루어 보다 허용강도를 증대시킬 수 있는 보강부재를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 허용 능력 이상의 큰 충격이 가해지는 경우에도 이에 대응하여 범퍼 보강부재의 일부가 적정하게 변형하도록 하여 보강부재가 파단되는 것을 방지함과 동시에 궁극적으로 견디는 최종 충격량을 증가시키는 보강부재를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부 플레이트와, 상기 상부플 레이트의 전단과 연결되며 하단으로 연장형성되는 전단 플레이트와, 상기 전단 플레이트의 하단과 일단이 연결되는 하부 플레이트로 이루어지는 본체와;

이 범퍼의 후방에 형성되어 차체에 연결되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 본체측 일단에 형성되는 측부 플레이트로 이루어지는 타워와; 상기 본체와 상기 타워를 연결시키는 연결부로 이루어지는 자동차용 범퍼 보강부재에 있어서;

상기 연결부는, 상기 전단 플레이트 일단의 소정부위와 상기 측부 플레이트 전단을 연결하는 평행연결부와, 상기 전단 플레이트 일단의 소정 부위와 상기 측부 플레이트의 후단을 연결하는 경사연결부로 이루어진다.

바람직하게는, 상기 평행연결부는 상기 전단 플레이트 일단의 상측 부위와 상기 측부플레이트의 전단 상측부위를 연결하는 상부연결부와, 상기 전단 플레이트 일단의 하측 부위와 상기 측부플레이트의 전단 하측 부위를 연결하는 하부연결부로 이루어지며, 상기 경사연결부는 상기 상부연결부와 하부연결부 사이의 전단 플레이트 일단과 상기 측부 플레이트의 후단을 연결한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

도 6a은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 범퍼 보강부재의 대략 1/2을 절단하여 일부 도시한 사시도이고, 도 6b는 다른 실시예에 따른 차량 범퍼 보강부재의 절단 사시도이다.

도 7a는 도 6의 B-B'부의 단면도이며, 도 7b는 도 6b의 C-C'부에서 본 상태의 요부 횡단면도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 범퍼 보강부재를 후면에서 본 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예는 상부 플레이트(51), 전단 플레이트(52), 하부 플레이트(53)로 이루어지는 본체(50)와; 베이스 플레이트(61) 및 측부 플레이트(62)로 이루어지는 타워(60)와; 상기 본체(50)와 상기 타워(60)를 연결시키는 연결부(70)로 이루어진다.

상기 본체(50)의 상부 플레이트(51)는 범퍼보강부재(100)의 상측(도면의 위측)에 형성되는 것이며, 상기 전단 플레이트(52)는 상부 플레이트(51)의 전단(도면의 좌측)과 연장형성되고, 상기 하부 플레이트(53)는 상기 전단 플레이트(52)의 하단에 일단이 결합된다.

즉, 상기 본체(50)는 상부 플레이트(51), 전단 플레이트(52) 및 하부 플레이트(53)로 이루어지는 것이며, 이에 의하여 단면이 후방이 개방된 대략 'ㄷ' 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 본체의 양 측에는 타워(61)가 형성된다.(도면에는 일측만이 표시되어 있으며, 타측은 대칭으로 형성되는 것이다.)

상기 타워(60)는 베이스 플레이트(61) 및 측부 플레이트(62)로 이루어진다. 상기 베이스플레이트(61)는 타워(60)의 후방에 위치하여, 차체에 연결되고, 상기 측부 플레이트(62)는 타워(60)의 본체(50)방향인 측방에 형성된다.

상기 본체(50)와 상기 타워(60)는 연결부(70)에 의하여 연결된다. 상기 연결부(70)는, 상부연결부(71) 및 하부 연결부(62)로 이루어지는 평행연결부(73)와 경사연결부(74)를 포함한다.

상기 상부연결부(71)는 상기 전단 플레이트(52) 일단의 상측 부위와 상기 측부플레이트(62)의 전단 상측부위를 연결하며, 플레이트 형상으로 형성된다.

그리고, 하부연결부(72)는 상기 전단 플레이트(52) 일단의 하측 부위와 상기 측부플레이트(62)의 전단 하측 부위를 연결하고, 플레이트 형상으로 형성된다.

상기 경사연결부(74)는 상기 상부연결부(71)와 하부연결부(72) 사이의 전단플레이트(52) 일단과 상기 측부 플레이트(62)의 후단을 연결하여 일정 경사면을 형성한다.

도 6b 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다.

즉, 상기 전단플레이트(52)를 일체로 절곡하여 중앙에 오목하게 비드홈(52a)을 파여지게 성형하는 것이다.

이때, 비드홈(52a)의 위치는 그 양측으로 형성되는 연결부(70)의 상부연결부(71)와 하부연결부(72) 사이에서 형성되는 경사연결부(74)와 대략 동일 높이로 형성되도록 하는 것이 바람직 하다.

따라서, 도 6b에서 도시한 바와 같이 비드홈(52a)의 상, 하부로 위치되는 전단플레이트(52)는 상부연결부(71)와 하부연결부(72)와 동일한 면으로 연결되고, 중앙 비드홈(52a)은 경사연결부(74)와 이어지게 된다.

이와 같이 전단플레이트(52)에 전체적으로 비드홈(52a)을 형성하게 되면, 단 면계수의 증가로 인해 중앙부에서 추돌에 의한 큰 충격이 전달되더라고 이를 흡수할 수 있는 능력이 현저히 향상된다.

이 경사면의 각도는 범퍼보강부재가 필요로 하는 강도에 따라 변화할 수 있는데, 필요강도가 증가하는 경우에는 경사각(α)을 증가시키고, 필요강도가 감소하는 경우에는 경사각(α)을 감소시킨다.

또한, 상부연결부(71)의 상측면에는 상기 본체(50)의 상부 플레이트(51)와 상기 상부 타워 플레이트(63)를 연결하는 상부연결플레이트(75)가 일체로 형성되며, 하부연결부(72)의 하측면에도 상기 본체(50)의 하부 플레이트(52)와 상기 하부 타워플레이트(64)를 연결하는 하부연결플레이트(76)가 일체로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

범퍼의 전방부에 충격이 가해지면, 그 충격은 본체와 타워의 연결부에 전해지며, 이 충격은 연결부(70)의 상부연결플레이트(75)와 하부연결플레이트(76)에 전달되어, 이들 상하부 연결플레이트를 변형시킨다.

본 실시예의 본체(50)와 타워(60)사이에는 상하부에 평행연결부가 형성되고, 그 사이에 경사 연결부(74)가 형성됨으로써, 연결부의 상하부 연결플레이트의 변형이 용이하게 하여 충격을 흡수한다. 이에 따라, 범퍼에 큰 충격이 가해지는 경우에도 범퍼 보강 부재의 파단을 방지한다.

상기 평행연결부(73)와 경사연결부(74)의 면적은 요구되는 강도 및 변형에 따라 다르게 조정된다.

즉, 필요강도가 낮고 상대적으로 큰 변형이 요구되는 경우, 평행연결부의 면 적을 증가시켜서 범퍼 보강부재의 파단을 방지하고, 요구되는 변형량이 적은 경우 높은 강도가 요구되므로 상대적으로 경사연결부의 면적을 증가시킨다.

종래의 보강부재는 중앙의 경사연결부가 상하부 연결플레이트의 중앙을 지지함으로써, 연결부를 강하게 하여 지지력을 증대시켰으나, 강화된 연결부로 인하여 발생 변형을 적절히 흡수할 수가 없기 때문에 소정 이상의 충격이 가해지는 경우에는 도 4의 "D"부분에서 파단이 발생한다.

그러나, 본 실시예는 연결부 및/또는 상하부에 평행연결부가 형성되고, 중앙에 경사 연결부가 형성되어, 전방이 굴곡진 형상의 단면을 가지도록 되어 있고, 상/하부 연결플레이트의 전방측단을 지지하는 구조로 되어 있음으로써, 상하부 연결플레이트의 초기 변형은 약간 생기나, 소정의 변형을 허용함으로써 소정 이상의 충격이 가해지는 경우에도 파단이 일어나지 않는다.

즉, 본 발명에 따르면, 본체와 타워의 연결부에 있어서, 소정 부위를 평행하게 연결함과 동시에 그 외의 부분을 경사지게 형성하여, 큰 충격이 가해지는 경우에도 전단플레이트는 물론, 연결부의 상하부 연결플레이트의 변형을 용이하게 하여 파단을 방지함과 동시에 적정 변형율을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 범퍼 보강 부재는 경사 연결부와 평행연결부의 면적비를 조절하여, 적정 변형율 및 강도를 가지도록 할 수 있고, 경사연결부의 경사각을 조정하여 적정 변형율 및 강도를 가지도록 할 수도 있다.

Claims (6)

1. 상부 플레이트와, 상기 상부플레이트의 전단과 연결되며 하단으로 연장형성되는 전단 플레이트와, 상기 전단 플레이트의 하단과 일단이 연결되는 하부 플레이트로 이루어지는 본체와;

   이 범퍼의 후방에 형성되어 차체에 연결되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 본체측 일단에 형성되는 측부 플레이트로 이루어지는 타워와; 상기 본체와 상기 타워를 연결시키는 연결부로 이루어지는 자동차용 범퍼 보강부재에 있어서;

   상기 연결부는, 상기 전단 플레이트 일단의 소정부위와 상기 측부 플레이트 전단을 연결하는 평행연결부와, 상기 전단 플레이트 일단의 소정 부위와 상기 측부 플레이트의 후단을 연결하는 경사연결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 보강 부재.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 평행연결부는 상기 전단 플레이트 일단의 상측 부위와 상기 측부플레이트의 전단 상측부위를 연결하는 상부연결부와, 상기 전단 플레이트 일단의 하측 부위와 상기 측부플레이트의 전단 하측 부위를 연결하는 하부연결부로 이루어지며, 상기 경사연결부는 상기 상부연결부와 하부연결부 사이의 전단 플레이트 일단과 상기 측부 플레이트의 후단을 연결하는 것을 특징으로 하는 차 량용 범퍼 보강 부재.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 평행연결부와 경사연결부의 면적비는 필요 강도 및 변형 정도에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 보강 부재.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 경사연결부의 경사 각도는 필요 강도 및 변형 정도에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 보강 부재.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 전단플레이트에는 일체로 절곡하여 중앙에 오목하게 비드홈을 파여지게 성형됨을 특징으로 하는 차량용 범퍼 보강 부재.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 비드홈은 연결부의 상부연결부와 하부연결부 사이에서 형성되는 경사연결부와 동일 높이로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 범퍼 보강 부재.

Images