KR20070022396A - Vehicle bumper having non-uniform cross section - Google Patents

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KR20070022396A
KR20070022396A KR1020077001591A KR20077001591A KR20070022396A KR 20070022396 A KR20070022396 A KR 20070022396A KR 1020077001591 A KR1020077001591 A KR 1020077001591A KR 20077001591 A KR20077001591 A KR 20077001591A KR 20070022396 A KR20070022396 A KR 20070022396A
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bumper
impact
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inertia
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KR1020077001591A
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빙 리우
머레이 리챠드 메이슨
리자드 아담 자잭
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에프. 테크 알앤디 노스 아메리카 아이앤씨.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
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Abstract

개시된 본 발명에 따른 차량용 범퍼 빔은 내부가 비어있는 관형 빔을 포함하며, 두 개의 측면 레일 마운팅부들과 그들 사이에 위치하면서 측면 레일 마운팅부마운팅부적으로 형성되는 전방 임팩트부를 포함한다. 전방 임팩트부임팩트부팩트 영역과 두 개의 부가적 변형 영역들을 포함하며, 최초 임팩트 영역은 부가적 변형 영역들 사이에 위치한다. 최초 임팩트 영역은 일반적으로 평평한 상면과 저면을 가지며, 부가적 변형 영역들 각각은 일반적으로 볼록한 상면과 저면을 가진다.The bumper beam for a vehicle according to the present invention includes a tubular beam having an empty interior, and includes two side rail mounting portions and a front impact portion formed between the side rail mounting portions and a mounting portion located therebetween. The front impact region includes an impact region and two additional deformation regions, the initial impact region being located between the additional deformation regions. The initial impact area generally has a flat top and bottom, and each of the additional deformation regions generally has a convex top and bottom.

차량, 범퍼, 빔, 임팩트 Vehicle, bumper, beam, impact

Description

비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼{VEHICLE BUMPER HAVING NON-UNIFORM CROSS SECTION}VEHICLE BUMPER HAVING NON-UNIFORM CROSS SECTION}

[0001] 본 발명은 일반적으로 자동차의 범퍼 빔에 관련된 것으로서, 특히 내부가 비어있는 관(a hollow tublar)으로 형성된 자동차용 범퍼 빔에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to bumper beams of motor vehicles, and more particularly to bumper beams for motor vehicles formed of a hollow tublar.

[0002] 자동차는 전형적으로 범퍼를 포함하며, 또한 차량의 외관과(또는) 공기역학적 특성을 향상시키기 위해 범퍼 외부에 걸쳐 위치하는 커버로서 훼시아(fascia)를 포함한다. 차량 범퍼는 차량의 다른 부분에 미치는 손상을 회피하기 위해, 저속의 충돌 에너지를 흡수하도록 설계된다. 그리하여, 그러한 충돌이 발생하면, 단지 범퍼와 훼시아만 교체하면 되므로 수리비용을 줄일 수 있다. 훼시아와 범퍼 사이의 공간은 전형적으로 폼(foam)이 충전된다. BACKGROUND [0002] Motor vehicles typically include bumpers and also include fascia as a cover located outside the bumper to improve the appearance and / or aerodynamic properties of the vehicle. The vehicle bumper is designed to absorb low speed impact energy to avoid damage to other parts of the vehicle. Thus, if such a collision occurs, repair costs can be reduced since only bumpers and fascia need to be replaced. The space between the fascia and the bumper is typically filled with foam.

[0003] 예를 들어 시간당 5 마일 정도의 저속 충돌에서, 범퍼는 가해진 양의 에너지를 흡수할 것으로 예상될 것이다. 흡수되는 에너지의 양(e)은 'e = (0.5)(m)(v2)' 과 같은 공식에 따라 차량의 질량(m)과 속도(v)에 의해 정의될 것이 다. 그리하여, 소정의 속도에서 소정의 차량의 테스트에서는, 흡수되는 에너지(차량을 멈추게 하는 정도의 에너지)는 일정할 것이다. 범퍼에 의해 흡수되는 에너지는, 'e = (F)(s)'와 같은 공식에 따라, 차량이 테스트용 장벽에 접촉한 이후부터 정지하기 전까지 이동하는 거리로서 "스트로크(storke)" (s)와, 차량을 정지시키는데 적용되는 힘 (F)의 함수이다. 그러므로, 더 큰 힘과 더 적은 거리는 더 적은 힘과 더 큰 거리에서의 에너지 흡수량에 상응하게 될 수도 있다. 그러나, 만일 힘이 너무 크면, 초과 에너지는 차량의 프레임에 전달되어 손실을 야기하며, 만일 거리가 너무 크면, 범퍼를 제외한 차량의 부분들에 손실이 발생할 수 있다. 그리하여, 힘과 거리는 균형을 맞추어야 하며, 차량 제조자들은 소정의 차량의 힘과 거리 모두를 위한 표준 값을 설정한다. 이러한 요건은 여기서 "성능 요건(performance requirements)"으로 정의한다. For example, in a slow impact of about 5 miles per hour, the bumper would be expected to absorb the amount of energy applied. The amount of energy absorbed (e) will be defined by the vehicle's mass (m) and speed (v) according to the formula 'e = (0.5) (m) (v 2 )'. Thus, in a test of a given vehicle at a given speed, the energy absorbed (energy to the extent of stopping the vehicle) will be constant. The energy absorbed by the bumper is the "stroke" (s) as the distance traveled after the vehicle touches the test barrier and before it stops, according to a formula such as 'e = (F) (s)'. And is a function of the force (F) applied to stop the vehicle. Therefore, greater force and less distance may correspond to energy absorption at less force and greater distance. However, if the force is too large, excess energy is transmitted to the vehicle's frame causing loss, and if the distance is too large, losses can occur in parts of the vehicle except the bumper. Thus, force and distance must be balanced, and vehicle manufacturers set standard values for both force and distance of a given vehicle. These requirements are defined here as "performance requirements."

[0004] 범퍼 성능에 영향을 미칠 수 있는 하나의 요인은, 범퍼 빔을 따라 위치한 다양한 지점에서의 관성 모멘트 (IA)이다. 관성 모멘트는 구조적 멤버의 경직도와 강성의 측정치이다. 소정의 양의 특정한 유형의 재료에서, 소정 지점에서의 관성 모멘트는,그 지점에서의 해당 구조의 단면 형상의 함수이다. 고체 장방형 일부의 표면에 수직으로 적용되는 힘에서, 관성 모멘트 IA = (a3 x b)/12 이다. 여기서 a는 힘이 적용되는 방향으로 장방형의 깊이이고, b는 힘이 적용되는 방향에 직교하는 방향에서 장방형의 높이이다. 고체 실린더에서, 관성 모멘트 IA = (π x r4)/4 이다. 여기서 r은 반경이다. 내부가 비어있는 실린더에서, 관성 모멘트 IA = (π x (a4 - b4))/4 이다. 여기서 a는 실린더의 외경이고, b는 실린더의 내경이다. 복잡한 형상에서, 관성 모멘트의 계산은 더욱 복잡하다. 관성 모멘트가 커질 수록 굽힙력에 대한 저항은 더 커진다.One factor that may affect bumper performance is the moment of inertia I A at various points located along the bumper beam. The moment of inertia is a measure of the rigidity and stiffness of the structural member. In a certain amount of a particular type of material, the moment of inertia at a point is a function of the cross-sectional shape of the structure at that point. At a force applied perpendicular to the surface of a portion of the solid rectangle, the moment of inertia I A = (a 3 xb) / 12. Where a is the depth of the rectangle in the direction in which the force is applied, and b is the height of the rectangle in the direction orthogonal to the direction in which the force is applied. In a solid cylinder, the moment of inertia I A = (π xr 4 ) / 4. Where r is the radius. In a hollow cylinder, the moment of inertia I A = (π x (a 4 -b 4 )) / 4. Where a is the outer diameter of the cylinder and b is the inner diameter of the cylinder. In complex shapes, the calculation of the moment of inertia is more complicated. The greater the moment of inertia, the greater the resistance to bending forces.

[0005] 성능 요건을 충족시키기 위해서 추가적으로, 범퍼는 또한 "레이아웃 요건"을 충족해야 한다. 다시 말하면, 범퍼는 차량의 측면 레일들에 안전하게 장착될 수 있어야 하며, 측면 레일들의 위치와 상대적 배열은 차량의 종류에 따라 다양하게 변할 수 있다. 더욱이, 범퍼는 사이드 레일들의 끝단들 사이와, 차량 훼시아의 하부와 후부에 맞춰질 것이 요구되기에, 범퍼의 치수에 부과되는 제한이 있다. 부가적으로, 차량 제조자는 범퍼의 중량 요건과 비용 요건을 설정할 수도 있다.In addition, the bumper must also meet the "layout requirement" to meet the performance requirements. In other words, the bumper should be able to be securely mounted to the side rails of the vehicle, and the position and relative arrangement of the side rails may vary depending on the type of vehicle. Moreover, the bumper is required to be fitted between the ends of the side rails and to the underside and the rear of the vehicle fascia, so there is a restriction imposed on the dimensions of the bumper. In addition, the vehicle manufacturer may set weight requirements and cost requirements for the bumper.

[0006] 전통적으로 범퍼는 윤곽선이 형성된 롤을 사용하는 금속 포밍(forming)과 같은 롤 포밍(forming)에 의해 제조되어 왔다. 롤 포밍 공정이 범퍼를 형성하기 위해 사용될 때, 금속 시트(sheet)는 설계된 형상으로 굽혀지고, 이 때 롱지튜디널 에지는 함께 용접된다. 롤 포밍 공정에 의해 제조된 범퍼는 연속된 금속 시트로부터 형성되며, 제조공정에서 연속되고 일반적으로 굽은 관 형상으로 생성되면서 적절한 크기로 절단된다. 그러므로, 롤 포밍이 범퍼 제조를 위해 사용될 때, 전형적으로 범퍼 전체적으로 일정한 곡률 반경을 가지게 된다. 다시 말하면, 관을 통한 이론상 질량 중심 경로의 곡률 반경은, 이론상 질량 중심 경로가 범퍼 요소(element) 위의 어떠한 지점에서 취한 수직 방향 단면적의 어떠한 중심점 위에 놓여질 경로로 정의되는 위치에서 일정할 것이다. 추가적으로, 롤 포밍만으로는 일반적으로 더 이상의 제조공정 없이, 일정한 단면적을 가지는 범퍼를 제조한다. 그러한 일정한 곡률 반경과 일정한 단면적을 가지는 것은 범퍼 설계에 있어서 제한이 된다. 결과적으로, 롤 포밍에 의해 제조된 범퍼는 현대의 자동차의 성능 요건과 레이아웃 요건 중 적어도 어느 하나에 맞추기 위해 필요한 설계 융통성을 가질 수 없다.[0006] Bumpers have traditionally been produced by roll forming, such as metal forming using contoured rolls. When a roll forming process is used to form the bumper, the metal sheet is bent to the designed shape, where the long ground edges are welded together. The bumper produced by the roll forming process is formed from a continuous sheet of metal, which is cut into a suitable size while being produced in a continuous and generally curved tubular shape in the manufacturing process. Therefore, when roll forming is used for bumper manufacture, it will typically have a constant radius of curvature throughout the bumper. In other words, the radius of curvature of the theoretical center of mass path through the tube will be constant at the position defined by the path where the theoretical center of mass path will lie above any center point of the vertical cross-sectional area taken at any point on the bumper element. Additionally, roll forming alone produces bumpers with a constant cross-sectional area, generally without further manufacturing processes. Having such a constant radius of curvature and a constant cross sectional area is a limitation in the bumper design. As a result, the bumper manufactured by roll forming may not have the design flexibility necessary to meet at least one of the performance requirements and layout requirements of modern automobiles.

[0007] 미국 특허출원 제6,349,521호는 프론트 월(front wall)과 리어 월(rear wall)에서 일정하지 않은 단면적을 가지는 하이드로포밍된 범퍼 빔으로서 다른 반경을 가지는 정확한 중심부를 포함하는 범퍼 빔을 개시한다. 이러한 유형은 높은 에너지 흡수를 하지만 중심부가 유동적인 범퍼 빔을 제조하는 것으로 알려져 있다.[0007] U.S. Patent Application 6,349,521 discloses a bumper beam including a precise center having different radii as a hydroformed bumper beam having a non-uniform cross-sectional area in the front wall and the rear wall. . This type is known to produce bumper beams with high energy absorption but with a central flow.

[0008] 그러나, 차량의 구조적 손상을 야기하지 않으면서도 저속도 충돌에서 에너지를 흡수하는 범퍼의 성능을 최적화하기 위해 형상화된 충돌 영역을 가지는 범퍼 빔에 대한 요구가 있다. However, there is a need for a bumper beam having a shaped impact area to optimize the performance of a bumper that absorbs energy in low speed collisions without causing structural damage to the vehicle.

[0009] 하나의 측면에서, 본 발명은 세로로 굽혀진 내부가 비어있는 관(a hollow tublar)으로 형성된 빔을 포함하는 차량용 범퍼에 관련된다. 이러한 빔은 두 개의 측면 레일 마운팅부와 측면 레일 마운팅부와 함께 연속적으로 형성되며 그 들 사이에 위치하는 전방 임팩트부를 포함한다. 전방 임팩트부는 최초 임팩트 영역과 두 개의 부가적 변형 영역을 포함한다. 최초 임팩트 영역은 부가적 변형 영역들 사이에 위치한다. 최초 임팩트 영역은 일반적으로 평평한 상면과 저면을 가지며, 부가적 변형 영역들은 각각 일반적으로 볼록한 상면과 저면을 가진다. In one aspect, the present invention relates to a vehicle bumper comprising a beam formed from a hollow tublar with a longitudinally curved interior. These beams are formed continuously with two side rail mountings and side rail mountings and comprise a front impact portion located between them. The front impact portion includes an initial impact region and two additional deformation regions. The initial impact region is located between the additional strain regions. The initial impact area generally has a flat top and bottom, and the additional deformation areas generally have a convex top and bottom, respectively.

[0010] 최초 임팩트 영역의 상면과 부가적 변형 영역들의 상면은 바람직하게 각각 전방 임팩트부의 단일한 연속적 상면의 영역들을 포함하며, 최초 임팩트 영역의 저면과 부가적 변형 영역들의 저면은 바람직하게 각각 전방 임팩트부의 단일한 연속적 저면의 영역들을 포함한다. 전방 임팩트부의 상면과 저면들은 바람직하게 최초 임팩트 영역에서 일반적으로 평평한 상태에서 부가적 변형 영역들에서 일반적으로 볼록한 상태로 완만하게 테이퍼(taper) 된다. 범퍼는 적어도 전방 표면의 전방 임팩트부를 따라 확장되는 경화된(stiffening) 채널을 포함하는 전방 표면을 가질 수도 있다. The top surface of the initial impact region and the top surface of the additional deformation regions preferably each comprise areas of a single continuous top surface of the front impact portion, and the bottom of the initial impact region and the bottom surface of the additional deformation regions preferably each front impact It includes areas of a single continuous bottom of negative. The top and bottom surfaces of the front impact portion preferably taper gently from generally flat in the initial impact region to generally convex in the additional deformation regions. The bumper may have a front surface that includes a stiffening channel extending at least along the front impact portion of the front surface.

[0011] 범퍼의 최초 임팩트 영역은 임팩트 방향에 관련된 최소 관성 모멘트를 가지며, 부가적 변형 영역들은 각각 임팩트 방향에 관련된 최대 관성 모멘트를 가진다. 최초 임팩트 영역의 최소 관성 모멘트는 부가적 변형 영역들 각각의 최대 관성 모멘트보다 더 크다.The initial impact area of the bumper has a minimum moment of inertia related to the impact direction, and the additional deformation regions each have a maximum moment of inertia related to the impact direction. The minimum moment of inertia of the original impact region is greater than the maximum moment of inertia of each of the additional deformation regions.

[0012] 바람직한 실시예에서, 범퍼 빔은 중심점을 가지는 것에 의해 이론상 질량 중심 경로를 가지며, 전방 임팩트부는 중심점에 상응하는 지점에서 최대가 되고 측면 레일 장착 부에 근접한 부가적 변형 영역들의 끝단에서 최소가 되는 임팩트의 방향과 관련된 관성 모멘트를 가진다. 이 때, 관성 모멘트는 중심점에 상응하는 지점에서부터 부가적 변형 영역들의 두 개의 끝단으로 감에 따라 일반적으로 계속하여 감소한다.In a preferred embodiment, the bumper beam theoretically has a center of mass path by having a center point, the front impact portion being maximum at a point corresponding to the center point and minimum at the end of the additional deformation regions proximate the side rail mounts. It has a moment of inertia related to the direction of impact. At this time, the moment of inertia generally decreases continuously from the point corresponding to the center point to the two ends of the additional deformation regions.

[0013] 범퍼 빔은 바람직하게 초강성 스틸로 구성되고 일정한 경계선(perimeter)을 가지는 외부 표면을 가진다. 관형 빔을 통하는 이론상 질량 중심 경로는 임팩트의 방향에서 비균일 곡률 반경을 가질 수 있다. The bumper beam preferably has an outer surface composed of super rigid steel and having a constant perimeter. The theoretical center of mass path through the tubular beam may have a non-uniform radius of curvature in the direction of impact.

[0014] 또 다른 측면에서, 본 발명은 상면과 저면을 가지고 제1 및 제2 끝단을 가지는 길이 방향으로 좌우 대칭이며 길이 방향으로 굽은 내부가 비어있는 관형 빔을 포함하는 차량용 범퍼에 관련된다. 상면과 저면 각각은 제1 및 제2 끝단에 관련된 범퍼의 중심 부에 위치하는 일반적으로 평평한 영역을 가진다. 또한 상면과 저면은 각각 제2 끝단과 중심 부의 사이에 위치한 제2 볼록 영역과 제1 끝단과 중심 부의 사이에 위치한 제1 볼록 영역을 가진다. 상면 상의 제1 및 제2 볼록 영역은 상면 상의 일반적으로 평평한 영역으로 완만하게 테이퍼(taper) 되며, 저면 상의 제1 및 제2 볼록 영역은 저면 상의 일반적으로 평평한 영역으로 완만하게 테이퍼될 수도 있다.In yet another aspect, the present invention relates to a vehicle bumper comprising a tubular beam having a top surface and a bottom surface, having a first and second ends, having a first and second ends, and having a hollow interior in a longitudinal direction. Each of the top and bottom surfaces has a generally flat area located at the center of the bumper relative to the first and second ends. The top and bottom surfaces also have a second convex region located between the second end and the center portion, and a first convex region located between the first end and the center portion, respectively. The first and second convex regions on the top surface taper gently to generally flat regions on the top surface, and the first and second convex regions on the bottom surface may gently taper to generally flat regions on the bottom surface.

[0031] 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 범퍼(10)가 도시된다. 범퍼(10)는 두 개의 측면 레일 마운팅부(14)와 전방 임팩트부(16)를 포함하는 내부가 비어 있는, 길이 방향으로 굽은 관형 빔(12)을 포함한다. 전방 임팩트부(16)는 측면 레일 마운팅부들(14)의 사이에 위치하며, 그에 이어서 연속적으로 형성된다. 차량에 장착될 때, 범퍼(10)는 훼시아(50, 도 4 참조)의 뒤에 위치하며 훼시아(50)에 의해 덮여질 것이다. 바람직하게, 측면 레일 마운팅부(14)들은 관형 빔(12)의 끝단(17)들에 위치한다.1 to 4, a bumper 10 according to a preferred embodiment of the present invention is shown. The bumper 10 includes a longitudinally curved tubular beam 12 having an empty interior comprising two side rail mounting portions 14 and a front impact portion 16. The front impact portion 16 is located between the side rail mountings 14 and is subsequently formed. When mounted to the vehicle, the bumper 10 is located behind the fascia 50 (see FIG. 4) and will be covered by the fascia 50. Preferably, the side rail mounting portions 14 are located at the ends 17 of the tubular beam 12.

[0032] 전방 임팩트부(16)는 최초 임팩트 영역(18)과 두 개의 부가적 변형 영역(20)들을 포함한다. 최초 임팩트 영역(18)은 부가적 변형 영역(20)들의 사이 중간에 위치하며, 비록 훼시아(50)의 뒤에 위치하므로 간접적인 접촉이지만, 전방 충돌시에 장애물과 접촉하는 범퍼의 첫 번째 부분이 될 것이다. 부가적 변형 영역(20)들은 측면 레일 마운팅부(14)들과 최초 임팩트 영역(18)의 사이에 위치하며, 충돌하는 동안 차량이 계속적으로 전방 이동함에 따라 모든 에너지가 흡수되고 차량이 정지할 때까지 에너지를 흡수하면서 변형될 것이다.The front impact portion 16 includes an initial impact region 18 and two additional deformation regions 20. The initial impact zone 18 is located midway between the additional deformation zones 20 and although it is indirect contact because it is located behind the fascia 50, the first part of the bumper that comes in contact with the obstacle during a frontal collision is Will be. The additional deformation zones 20 are located between the side rail mountings 14 and the initial impact zone 18, when all energy is absorbed and the vehicle stops as the vehicle continues to move forward during the collision. It will deform while absorbing energy.

[0033] 범퍼(10)는 바람직하게 하이드로포밍 공정에 의해 형성되며, 바람직하게 라운드 용접된 스틸 튜브로 형성된다. 더욱 바람직하게, 용접된 스틸 튜브는 전기 저항 용접(ERW)에 의해 제조된다. 이러한 튜브는 바람직하게 초강성 스틸(Ultra, High Strength Steel, UHSS)을 포함하며, 특히 본 발명의 실시예에서는, 100 mm 의 외경과 1.0 mm 내지 2.0 mm의 두께를 가진다. 튜브는 하이드로포밍을 위해 사용되는 다이에 놓여지고, 필요한 경우에는 크기에 맞게 굽혀지며, 상술한 형상으로 하이드로포밍된다. 하이드로포밍 공정은 아래에서 보다 상세하게 기술한다.Bumper 10 is preferably formed by a hydroforming process, preferably formed of a round welded steel tube. More preferably, the welded steel tube is produced by electrical resistance welding (ERW). Such tubes preferably comprise ultra high strength steel (UHSS), in particular in embodiments of the invention, having an outer diameter of 100 mm and a thickness of 1.0 mm to 2.0 mm. The tube is placed on a die used for hydroforming, bent to size if necessary, and hydroformed to the shape described above. The hydroforming process is described in more detail below.

[0034] 도 5를 참조하면, 범퍼(10)는 이론상 질랑 중심 경로(22)를 가지며, 이론상 질량 중심 경로(22)는 범퍼 상에 어떠한 위치에서 취한 수직 단면의 어떠한 중심점(24) 상에 놓여질 경로로서 정의된다. 그러한 수직 단면의 중심점들은 예를 들어 중심점 24a 내지 24l와 전반적 중심점(26)으로 표시되고, 각각의 중심점은 0.1 m 간격으로 이격된다. 전방 임팩트부(16)는 이론상 질량중심 경로(22)의 전반적 중심점(26)을 둘러싸면서 중앙에 위치한다.Referring to FIG. 5, the bumper 10 theoretically has a centering yell path 22 and the theoretical center of mass path 22 can be placed on any center point 24 of the vertical section taken at any position on the bumper. It is defined as a path. The center points of such a vertical cross section are represented, for example, by the center points 24a to 24l and the overall center point 26, with each center point being spaced 0.1 m apart. The front impact 16 is theoretically centered around the overall center point 26 of the center of mass path 22.

[0035] 범퍼(10)는 바람직하게 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 길이 방향으로 좌우대칭되며, 결과적으로 전반적 중심점(26)으로부터 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 길이방향으로 연장되는 범퍼(10)의 두 개의 절반부들은 각각에 대한 거울상이 된다. 범퍼의 개개의 수직 단면적들은 좌우대칭이 아님을 이해할 것이다.The bumper 10 is preferably bilaterally symmetric in the longitudinal direction along the theoretical center of mass path 22, and consequently a bumper extending longitudinally along the theoretical center of mass path 22 from the overall center point 26. The two halves of 10 are mirror images of each. It will be appreciated that the individual vertical cross sections of the bumper are not symmetrical.

[0036] 도 5를 참조하면, 전방 임팩트부(16)는 대략적으로 0.8 m 길이이며, 이러한 길이는 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 측정된다. 최초 임팩트부(18)는 대략적으로 0.1 m 길이이며, 부가적 변형 영역(20) 각각은 대략적으로 0.35 m 길이이며, 이러한 길이는 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 측정된다. 물론 본 발명의 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 수치들이 단순히 하나의 바람직한 실시예의 예시임을 인식할 것이며, 다른 수치들을 포함하는 수많은 다른 실시예들이 본 발명의 범위 내에 포섭됨을 인식할 것이다. 예를 들어 그러한 수치들의 변형은 다양한 크기와 유형의 차량들에 범퍼(10)를 적용하기 위해 필요할 수도 있다. Referring to FIG. 5, the front impact portion 16 is approximately 0.8 m long and this length is theoretically measured along the center of mass path 22. The initial impact 18 is approximately 0.1 m long and each of the additional deformation regions 20 is approximately 0.35 m long, which is theoretically measured along the center of mass path 22. Of course, one of ordinary skill in the art will recognize that these figures are merely illustrative of one preferred embodiment, and that numerous other embodiments, including other figures, are encompassed within the scope of the present invention. For example, modifications of such values may be necessary to apply the bumper 10 to vehicles of various sizes and types.

[0037] 도 5와 상술한 내용을 참조하면, 범퍼(10)는 바람직하게 길이방향으로 좌우대칭이다. 도 5는 0.1 m 간격으로 취한 범퍼(10)의 단면 위치를 나타낸다. 범퍼(10)가 길이 방향으로 좌우대칭이기 때문에, 대표적인 단면적들은 범퍼(10)의 하나의 길이 방향 절반부를 따라 취해진다. 단면적들은 중심점들 '24a' 내지 '24f' 와, 전반적 중심점(26)이 통하는 수직 단면들이고, 교차점에서 이론상 질량중심 경로에 직교한다. 도 6 내지 도 12에는 범퍼(10)의 형상을 나타내기 위한 이러한 단면적들이 도시된다. 도 6 내지 도 10은 좌우대칭되는 전방 임팩트부(16)의 절반부의 단면적들을 나타내고, 도 6은 전반적 중심점(26)이 통하는 단면적을 나타내며 최초 임팩트 영역의 바람직한 실시예의 형상을 나타낸다. 도 7 내지 도 10은 부가적 변형 영역(20)들의 바람직한 실시예의 형상을 나타낸다.5 and the above description, the bumper 10 is preferably symmetric in the longitudinal direction. 5 shows the cross-sectional position of the bumper 10 taken at 0.1 m intervals. Since the bumper 10 is symmetric in the longitudinal direction, representative cross-sectional areas are taken along one longitudinal half of the bumper 10. The cross-sectional areas are the vertical sections through which the center points '24a' through '24f' and the overall center point 26 pass, and are orthogonal to the theoretical center of mass path at the intersection. 6 to 12 these cross sectional areas are shown to represent the shape of the bumper 10. 6-10 show the cross-sectional areas of the half of the front impact portion 16 which are symmetrical, and FIG. 6 shows the cross-sectional area through which the overall center point 26 passes and shows the shape of the preferred embodiment of the initial impact region. 7 to 10 show the shape of a preferred embodiment of the additional deformation regions 20.

[0038] 도 11 내지 도 13은 측면 레일 마운팅부(14)들의 바람직한 실시예의 형상을 나타낸다. 측면 레일 마운팅부(14)들의 형상과 구성은, 훼시아의 형상과 측면 레일들의 위치와 같은 범퍼(10)가 부착될 차량의 레이아웃에 의해 많은 부분에 영향을 받는다. 부가적으로, 측면 레일 마운팅부(14)들은 예를 들어 30 도의 충돌각과 같은 고유한 성능요건들을 가지며, 더욱이 그들의 형상은 이러한 요건들을 충족시키기 위한 필요조건에 영향을 받을 것이다.11 to 13 show the shape of a preferred embodiment of the side rail mounting portions 14. The shape and configuration of the side rail mounting portions 14 are affected in large part by the layout of the vehicle to which the bumper 10 is to be attached, such as the shape of the fascia and the position of the side rails. In addition, the side rail mounting portions 14 have inherent performance requirements, for example a collision angle of 30 degrees, and moreover their shape will be influenced by the requirements for meeting these requirements.

[0039] 최초 임팩트 영역(18)에서(도 6 참조), 상면(30)은 '30a'로 표시되고, 저면(32)은 '32a'로 표시된다. 부가적 변형 영역(20)들 (도 7 내지 10 참조)에서, 상면(30)은 '30b'로 표시되고,저면(32)은 '32b'로 표시된다. 범퍼(10)의 측면 레일 마운팅부(14)들(도 11 내지 13 참조)은 각각 상면(30c)와 저면(32c)를 가진다. In the initial impact region 18 (see FIG. 6), the top surface 30 is labeled '30a' and the bottom surface 32 is labeled '32a'. In the additional deformation regions 20 (see FIGS. 7-10), the top surface 30 is labeled '30b' and the bottom surface 32 is labeled '32b'. The side rail mounting portions 14 (see FIGS. 11 to 13) of the bumper 10 have a top surface 30c and a bottom surface 32c, respectively.

[0040] 범퍼(10)의 바람직한 실시예에서, 전방 표면(41)은 상부 돌출부(42와 하부 돌출부(44)의 사이에 경화된 채널(45)을 정의할 수 있을 정도로 충분하게, 길이방향에 따라 연장되는 상부 돌출부(42)와 하부 돌출부(44)를 포함한다. 경화된 채널(45)은 바람직하게 적어도 전방 표면(41)의 전방 임팩트부(16)를 따라 연장된다. 경화된 채널(45)은 전방 표면(41)의 경도를 증가시키며 이에 의해 충돌시에 바람직하지 못한 좌굴(buckling)을 방지한다.In the preferred embodiment of the bumper 10, the front surface 41 is long enough to define a cured channel 45 between the upper protrusion 42 and the lower protrusion 44. A top protrusion 42 and a bottom protrusion 44 extending along the cured channel 45 preferably extending along at least the front impact portion 16 of the front surface 41. The cured channel 45 ) Increases the hardness of the front surface 41, thereby preventing undesirable buckling in the event of a collision.

[0041] 후방 표면(43)은 후방 표면(43)과 상면(30)을 연결하는 상부 굽은 에지(46)와 후방 표면(43)과 저면(32)을 연결하는 하부 굽은 에지(47)를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 후방 표면의 상부 및 하부 굽은 에지들(46,47)은 범퍼(10)의 전체 길이를 따라 연장된다. 최초 임팩트 영역(18, 도 6 참조)에서, 상부 굽은 에지(46)은 '46a'로 표시되고, 하부 굽은 에지(47)는 '47a'로 표시된다. 부가적 변형 영역(20, 도 7 내지 도 10 참조)에서, 상부 굽은 에지(46)는 '46b'로 표시되고 하부 굽은 에지(47)는 '47b'로 표시된다. 범퍼(10)의 측면 레일 마운팅부(14, 도 11 내지 13 참조)들은 상부 굽은 에지(46c)와 하부 굽은 에지(47c)를 포함한다. 또한 측면 레일 마운팅부(14)는 후방 표면(43) 상에 형성된 인덴트(indent, 49)를 포함한다. 인덴트(49)는 레이아웃 요건을 충족시키는 데 도움을 주기 위해, 측면 레일 마운팅부(14)들의 단면적을 감축시키는 재료를 "흡수"하는데 사용될 수도 있다. The rear surface 43 includes an upper bent edge 46 connecting the rear surface 43 and the top surface 30 and a lower bent edge 47 connecting the rear surface 43 and the bottom surface 32. It is desirable to. Preferably, the upper and lower bent edges 46, 47 of the rear surface extend along the entire length of the bumper 10. In the initial impact region 18 (see FIG. 6), the upper bent edge 46 is labeled '46a' and the lower bent edge 47 is labeled '47a'. In the additional deformation region 20 (see FIGS. 7-10), the upper bent edge 46 is labeled '46b' and the lower bent edge 47 is labeled '47b'. The side rail mounting portions 14 (see FIGS. 11 to 13) of the bumper 10 include an upper bent edge 46c and a lower bent edge 47c. The side rail mounting portion 14 also includes an indent 49 formed on the rear surface 43. The indent 49 may be used to "absorb" the material reducing the cross-sectional area of the side rail mountings 14 to help meet layout requirements.

[0042] 도 6을 참조하면, 최초 임팩트 영역(18)의 상면(30a)과 저면(32a)은 일반적으로 평평하다. 장애물과의 전방 추돌시, 상면(30a)과 저면(32a)은 볼록하게 좌굴되는 경향이 있어서, 평평한 상면(30a)과 저면(32a)은 최초 임팩트 영역에서 이러한 바람직하지 못한 좌굴(buckling)을 방지하는데 도움을 주며, 이로 인해 저속도 전방 추돌에서 범퍼의 성능을 향상시킨다. Referring to FIG. 6, the top surface 30a and bottom surface 32a of the initial impact region 18 are generally flat. In the frontal collision with an obstacle, the upper surface 30a and the lower surface 32a tend to be convexly buckled, such that the flat upper surface 30a and the lower surface 32a prevent this undesirable buckling in the initial impact area. This improves the performance of the bumper at low speed forward collisions.

[0043] 도 7 내지 도 10을 참조하면, 부가적 변형 영역(20)의 상면(30b)와 저면(32b)은 볼록 지역(46, 48)에 나타난 것처럼 일반적으로 볼록하다. 부가적 변형 영역(20)에서, 전방 추돌시의 좌굴 양상은 오목하게 되는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 볼록한 상면(30b)과 저면(32b)을 제공함으로써 오목한 좌굴을 방지할 수 있으며, 역시 범퍼(10)의 성능을 향상시키는데 도움이 된다. 7 to 10, the top surface 30b and bottom surface 32b of the additional deformation region 20 are generally convex, as shown in the convex regions 46 and 48. In the additional deformation region 20, it is known that the buckling pattern during anterior collision tends to be concave. Thus, by providing the convex top surface 30b and the bottom surface 32b, concave buckling can be prevented, which also helps to improve the performance of the bumper 10.

[0044] 도 3을 참조하면, 최초 임팩트 영역(18)의 상면(30a)과 부가적 변형 영역(20)들의 상면(30b)은 각각 전방 임팩트부(16)의 단일한 연속적 상면(30)의 영역을 포함한다. 동일하게, 최초 임팩트 영역(18)의 저면(32a)과 부가적 변형 영역(20)의 저면(32b)은 각각 전방 임팩트부(16)의 단일한 연속적 저면(32)의 영역을 포함한다. 바람직하게, 전방 임팩트부(16)의 상면(30)과 저면(32)은 최초 임팩트 영역(18)에서 일반적으로 평평한 상태에서부터 부가적 변형 영역(20)들에서 일반적으로 볼록한 상태로 완만하게 테이퍼(taper) 된다.Referring to FIG. 3, the top surface 30a of the initial impact region 18 and the top surface 30b of the additional deformation regions 20 each have a single continuous top surface 30 of the front impact portion 16. It includes an area. Equally, the bottom face 32a of the initial impact region 18 and the bottom face 32b of the additional deformation region 20 each comprise an area of a single continuous bottom face 32 of the front impact portion 16. Preferably, the upper and lower surfaces 30 and 32 of the front impact portion 16 taper gently from generally flat in the initial impact region 18 to generally convex in the additional deformation regions 20. taper).

[0045] 앞서 기술한 것처럼, 범퍼의 관성 모멘트는 또한 범퍼의 성능에 영향을 미친다. 바람직한 실시예에서, 화살표 A(도 5 및 도 6 참조)에 의해 도시된 추돌 방향에 관련하여 최초 임팩트 영역(18)의 최소 관성 모멘트는 또한 추돌 방향 A와 관련한 각각의 부가적 변형 영역(20)의 최대 관성 모멘트 보다 더 클 것이다. 바람직하게, 추돌 방향과 관련한 전방 임팩트부(16)의 관성 모멘트는 이론상 질량중심 경로(22)의 전반적 중심점(26)에 상응하는 위치에서 최대값을 가지며, 일반적으로 측면 레일 마운팅부(14)들에 근접한 부가적 변형 영역(20)들의 지점들(24j, 24c)의 주위에 위치한 끝단들에서 최소값을 가진다. 특히 바람직한 실시예에서, 전방 임팩트부(16)의 관성 모멘트는 일반적으로 중심점(26)에 상응하는 위치에서의 최대값으로부터 부가적 변형 영역(20)들의 지점들(24j, 24c) 주위에 위치한, 두 개의 끝단들에서의 최소값으로 연속적으로 감소한다. 관성 모멘트는 부가적 변형 영역(20)들을 통해 전방 임팩트부(16)로부터 끝단들(24j, 24c)까지 완전하게 연속적으로 감소될 필요는 없으며, 관성 모멘트가 보다 내부에 위치한 부분의 관성 모멘트 보다 근소하게 더 높은 범퍼의 부분들이 있을 수도 있다는 점을 인식할 수 있을 것이다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 중심점(26)에서부터 끝단들(24j, 24c) 까지의 관성 모멘트의 일반적으로 연속된 감소가 전방 임팩트부(16)에 적용되는 것이며 범퍼(10) 전체에 걸쳐 적용되는 것은 아니라는 점을 인식할 것이다. 그리하여, 측면 레일 마운팅부(14)는 전방 임팩트부(16)의 끝단들(24j, 24c)에서의 관성 모멘트 보다 더 큰 관성 모멘트를 가지는 부분들을 포함할 수도 있으며, 전방 임팩트부(16)를 위한 최대 관성 모멘트보다 더 큰 관성 모멘트를 가지는 부분을 포함할 수조차 있다. 측면 레일 마운팅부(14)의 주어진 부분을 위한 특정한 관성 모멘트는, 예를 들어 30 도의 충돌각도와 같은 성능 요건에 의해 영향을 받을 것이며, 보장될 차량의 레이아웃 요건들에 의해 영향받을 것이다. As described above, the moment of inertia of the bumper also affects the performance of the bumper. In a preferred embodiment, the minimum moment of inertia of the initial impact region 18 in relation to the collision direction shown by arrow A (see FIGS. 5 and 6) is also the respective additional deformation region 20 in relation to the collision direction A. Will be greater than the maximum moment of inertia. Preferably, the moment of inertia of the front impact portion 16 with respect to the collision direction has a maximum at a position corresponding to the overall center point 26 of the center of mass path 22 in principle, and generally the side rail mounting portions 14 Has a minimum at the ends located around the points 24j and 24c of the additional deformation regions 20 close to. In a particularly preferred embodiment, the moment of inertia of the front impact portion 16 is generally located around the points 24j and 24c of the additional deformation regions 20 from a maximum at a position corresponding to the center point 26, Decrease continuously to the minimum value at the two ends. The moment of inertia does not need to be reduced completely continuously from the front impact portion 16 to the ends 24j, 24c through the additional deformation regions 20 and is less than the moment of inertia of the portion where the moment of inertia is located more internally. It will be appreciated that there may be parts of the higher bumper. Those skilled in the art will appreciate that a generally continuous reduction of the moment of inertia from the center point 26 to the ends 24j, 24c is applied to the front impact portion 16 and the bumper 10 as a whole. It will be appreciated that this does not apply across. Thus, the side rail mounting portion 14 may include portions having a moment of inertia greater than the moment of inertia at the ends 24j, 24c of the front impact portion 16, and for the front impact portion 16. It may even include a portion having a moment of inertia greater than the maximum moment of inertia. The specific moment of inertia for a given portion of the side rail mounting portion 14 will be affected by performance requirements, such as, for example, a collision angle of 30 degrees, and by the layout requirements of the vehicle to be guaranteed.

[0046] 최초 임팩트 영역(18)의 경도를 증가시키는 것이 바람직하며 그로 인해 좌굴을 방지한다. 반면에 부가적 변형 영역(20)에서의 경도는 범퍼 빔을 따라 개선된 스트레인 분배를 위해 감소시킨다. 특정한 양의 경도는 최초 임팩트 영역(18)에서 필요한 반면에, 만일 부가적 변형 영역(20)들이 너무 경화되고 그로 인해 굽힘에 대한 저항력이 커지면, 더 높은 응력 집중이 야기될 수 있다. 이는 범퍼로 하여금 바람직하지 못한 좌굴에 더욱 취약하게 한다. 이러한 이유로, 범퍼(10)는 바람직하게, 앞서 기술한 것처럼, 최초 임팩트 영역(18)에서 최대가 되고 부가적 변형 영역(20)들에서 감소하는 임팩트 'A'(도 5 및 도 6 참조)의 방향과 관련한 관성 모멘트를 가진다. 범퍼(10) 상의 다양한 지점에서의 관성 모멘트 값은 범퍼(10)의 정밀한 형상과 구성에 의존한다. 이상적인 구성은 범퍼가 부착되는 차량의 무게와 제조자에 의해 설정되는 스트로크(s) 및 힘(F) 요건에 의해 영향받을 것이다.본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않으면서, 앞서 기술한 관성 모멘트 특성을 가지는 범퍼를 제공하기 위해 어떠한 수의 구성들도 사용될 수 있음을 인식할 것이다.[0046] It is desirable to increase the hardness of the initial impact region 18 and thereby prevent buckling. On the other hand, the hardness in the additional deformation region 20 decreases for improved strain distribution along the bumper beam. While a certain amount of hardness is needed in the initial impact region 18, higher stress concentrations can be caused if the additional strain regions 20 become too hard and thereby increase the resistance to bending. This makes the bumper more susceptible to undesirable buckling. For this reason, the bumper 10 is preferably of maximum impact 'A' (see FIGS. 5 and 6), which is maximal in the initial impact region 18 and reduced in the additional deformation regions 20, as described above. It has a moment of inertia with respect to the direction. The moment of inertia at various points on the bumper 10 depends on the precise shape and configuration of the bumper 10. The ideal configuration will be affected by the weight of the vehicle to which the bumper is attached and the stroke (s) and force (F) requirements set by the manufacturer. Those of ordinary skill in the art will appreciate It will be appreciated that any number of configurations may be used to provide the bumper with the moment of inertia characteristics described above without departing from it.

[0047] 범퍼(10)의 상면도인 도 5를 참조하면,이론상 질량중심 경로(22)는 임팩트 'A'의 방향서 일정하지 않은 길이 방향 곡률 반경을 가지는 것을 알 수 있다. 단지 예시에 의하면, 곡률 반경에서의 구별되는 변화는 지점 '24b'와 '24k'에서 확인할 수 있으며, 보다 미묘한 변화들은 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 확인할 수 있다. 이러한 일정하지 않은 곡률 반경은 범퍼(10)를 형성하는 UHSS로 된 내부가 비어있는 관형 빔(12)에 대한 하이드로포밍 공정에 의해 만들어질 수 있다.Referring to FIG. 5, which is a top view of the bumper 10, it can be seen that the theoretical center of mass path 22 has a longitudinal longitudinal radius of curvature that is not constant in the direction of the impact 'A'. By way of example only, a distinct change in the radius of curvature can be seen at points 24b and 24k, and more subtle changes can be found in theory along the center of mass path 22. This non-constant radius of curvature may be made by a hydroforming process for the hollow hollow tubular beam 12 of UHSS forming the bumper 10.

[0048] 다시 도 6 내지 도 13을 참조하면, 전방 표면(41)의 상부 돌출부(42)는 하부 돌출부(44)보다 바깥쪽으로 더 돌출된다. 도 4를 참조하면, 그러한 구성은 범퍼(10)가 차량의 훼시아(50)에 정렬되는 데 있어서 유리하여, 범퍼(10)와 훼시아(50)가 차량에 장착될 때, 전방 임팩트부(16)의 외부 전방 표면(41)이 훼시아(50)의 내부 표면(52)으로부터 최소한으로 이격될 것이다. 특히, 훼시아(50)가 장착되는 차량에 관련하여, 훼시아(50)가 아래 방향 및 내부 방향으로 경사진 곳에서, 상응하는 하부 돌출부(44) 보다 더 돌출된 상부 돌출부(42)의 사용은 범퍼(10)가 더욱 근접하게 훼시아(50)의 내부 표면(52)의 형상에 맞춰지게 한다. 이는 저속도 충돌과 같은 충돌으로부터 훼시아(50)가 손상을 입을 가능성을 감소시키면서, 매우 낮은 속도에서의 충격에서 변형될 때, 훼시아(50)에 의해 이동되는 거리를 감소시킬 것이다. 예를 들어, 일렬 주차 시에 차량 전방이 경미하게 충돌될 때, 훼시아(50)는 보다 경화된 범퍼(10)에 접촉되기 이전에 갈라지거나 영구적으로 함몰되기에 충분할 정도로 변형되지 않을 것이다. 따라서 훼시아(50)의 교체나 수리가 필요 없거나 또는 미소한 갈라짐이나 그로 인한 함몰을 견딜 필요가 없다.6 to 13 again, the upper protrusion 42 of the front surface 41 protrudes outward more than the lower protrusion 44. Referring to FIG. 4, such a configuration is advantageous in that the bumper 10 is aligned with the vehicle's fascia 50, so that when the bumper 10 and the fascia 50 are mounted to the vehicle, the front impact portion ( The outer front surface 41 of 16 will be minimally spaced apart from the inner surface 52 of the fascia 50. In particular, with respect to the vehicle in which the fascia 50 is mounted, where the fascia 50 is inclined downward and inward, the use of the upper protrusion 42 protrudes more than the corresponding lower protrusion 44. Silver bumper 10 more closely fits the shape of inner surface 52 of fascia 50. This will reduce the distance traveled by the fascia 50 when deformed at impact at very low speeds, while reducing the likelihood that the fascia 50 will be damaged from a collision such as a slow collision. For example, when the front of the vehicle is slightly impacted during in-line parking, the fascia 50 will not deform enough to crack or permanently sink before contacting the harder bumper 10. Therefore, there is no need to replace or repair the fascia 50, or to withstand the minute cracking and the resulting depression.

[0049] 도 6 내지 도 13을 각각 참조하면, 많은 수의 기준치들이 표시되어 있다. 특히, 각각의 숫자들은 일반적으로 DA, DB 및 DC 로 표시된 3개의 수평 깊이와 일반적으로 HA, HB 및 HC 로 표시된 3 개의 수직 높이를 나타낸다. 각각의 깊이와 높이는 또한 그것이 상응하는 숫자에 의해 확인되며, 따라서 D6A 는 도 6에 상응하는 깊이 DA 이고, D7A 는 도 7에 상응하는 깊이 DA 이며 나머지 역시 이와 같다. 여기서 "수평"이란 도 5 및 도 6에 도시된 임팩트 A의 방향에 평행한 방향을 의미하며, "수직"이란 임팩트 A의 방향에 직교하는 방향을 의미한다.6 to 13, a large number of reference values are indicated. In particular, each number represents three horizontal depths, generally denoted D A , D B, and D C , and three vertical heights, generally denoted H A , H B, and H C. Each depth and height is also identified by its corresponding number, so D 6A is the depth D A corresponding to FIG. 6, D 7A is the depth D A corresponding to FIG. 7 and so on. Here, "horizontal" means a direction parallel to the direction of the impact A shown in Figures 5 and 6, "vertical" means a direction orthogonal to the direction of the impact A.

[0050] 각각의 높이 H6A 내지 H13A 는, 대략적으로 상면(30)이 상부 돌출부(42)가 되도록 굽혀지기 시작하는 지점과 저면(32)이 하부 돌출부(44)가 되도록 굽혀지기 시작하는 지점의 사이에, 경화된 채널(43)의 뒤의 지점에서 일반적으로 범퍼(10)의 수직 높이이다. 높이 H13A 는 경화된 채널(45)의 에지를 통과한다. 부가적 변형 영역(20, 도 7 내지 도 10 참조)에서, 각각의 높이 H7B 내지 H10B 는 볼록 영역 "46" 과 "48"의 사이에서 측정되는 범퍼(10)의 수직 높이이며, 최초 임팩트부임팩트부 참조)에서는, 높이 H6B 는 일반적으로 부가적 변형 영역(20)의 상면(30b)과 저면(32b) 위의 볼록 영역 "46"과 "48"의 위치에 상응하는 지점에서 범퍼(10)의 수직 높이이다. 또한 높이 H11B 내지 H13B (도 11 내지 13 참조)는, 부가적 변형 영역(20)의 볼록 영역 "46"과 "48"의 위치에 일반적으로 상응하는 지점에서 범퍼(10)의 수직 높이이다. 각각의 높이 HC는 후방 표면(43)의 상부 굽은 에지(46)과 하부 굽은 에지(47)의 바로 전방 지점에서 범퍼(10)의 수직 높이이다. Each height H 6A to H 13A is approximately the point where the top surface 30 starts to bend to become the upper protrusion 42 and the bottom surface 32 starts to bend to become the lower protrusion 44. In between is generally the vertical height of the bumper 10 at the point behind the cured channel 43. Height H 13A passes through the edge of the hardened channel 45. In the additional deformation region 20 (see FIGS. 7-10), each height H 7B- H 10B is the vertical height of the bumper 10 measured between the convex regions “46” and “48”, and the initial impact In the impact section), the height H 6B is generally referred to as a bumper (at a point corresponding to the position of the convex regions “46” and “48” above the top 30b and bottom 32b of the additional deformation region 20). 10) is the vertical height. Also height H 11B to H 13B (See FIGS. 11 to 13) is the vertical height of the bumper 10 at points generally corresponding to the positions of the convex regions “46” and “48” of the additional deformation region 20. Each height H C is the vertical height of the bumper 10 at points just ahead of the upper bent edge 46 and the lower bent edge 47 of the rear surface 43.

[0051] 각각의 깊이 D6A 내지 D13A 는 상부 돌출부(42)와 후방 표면(43)의 사이에서 측정되는 수평 깊이이다. 각각의 깊이 D6B 내지 D10B 는 경화된 채널(45)과 후방 표면(43) 사이에서 측정되는 수평 깊이이다. 반면에 각각의 깊이 D11B 내지 D13B 는 경화된 채널(45)와 후방 표면(43)의 일부분인 후방 인덴트(49) 사이에서 측정되는 수평 깊이이다. 각각의 깊이 D6C 내지 D13C 는 하부 돌출부(44)와 후방 표면(43) 사이에서 측정되는 수평 깊이이다. [0051] depth of each D 6A to D 13A Is the horizontal depth measured between the upper protrusion 42 and the rear surface 43. Each depth D 6B to D 10B Is the horizontal depth measured between the cured channel 45 and the back surface 43. Whereas each depth D 11B through D 13B is the horizontal depth measured between the cured channel 45 and the back indent 49 which is part of the back surface 43. Each depth D 6C through D 13C is the horizontal depth measured between the lower protrusion 44 and the back surface 43.

[0052] 모든 깊이 DA, DB 및 DC 와, 모든 높이 HA, HB 및 HC 는 범퍼의 외부 표면에 관련하여 측정된다.아래 표는 범퍼(10)의 특별한 실시예의 상대적 수치들을 나타낸다. 이러한 수치들은 중심점(26)에서 시작하고, 이론상 질량중심 경로(22)를 따라 0.1 m 씩 증가하면서 바깥 방향으로 이동한다. 측정값은 밀리미터 단위에서 소수점 첫 째 자리까지 구했다.All depths D A , D B and D C , and all heights H A , H B and H C are measured in relation to the outer surface of the bumper. The table below shows the relative figures of a particular embodiment of the bumper 10. Indicates. These values start at the center point 26 and move outward in theory, increasing by 0.1 m along the center of mass path 22. The measurements were taken to the first decimal place in millimeters.

실시예의Example 수치값들Numerical values

중심점으로부터 증가량(미터)Increase in meters from center point 00 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 0.50.5 0.60.6 0.70.7 숫자number 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 HA(mm)H A (mm) 75.875.8 74.574.5 73.273.2 75.875.8 82.482.4 87.187.1 89.589.5 90.590.5 HB(mm)H B (mm) 75.775.7 80.180.1 79.979.9 78.278.2 82.782.7 90.290.2 91.191.1 9090 HC(mm)H C (mm) 70.270.2 70.370.3 68.668.6 70.670.6 78.378.3 86.286.2 88.188.1 88.588.5 DA(mm)D A (mm) 99.299.2 99.799.7 99.999.9 98.498.4 91.991.9 82.982.9 76.676.6 73.773.7 DB(mm)D B (mm) 89.589.5 87.487.4 86.386.3 87.287.2 81.581.5 67.167.1 54.354.3 4747 DC(mm)D C (mm) 93.293.2 93.793.7 93.993.9 92.492.4 85.985.9 77.177.1 71.571.5 68.168.1

[0053] 위의 실시예에서, 범퍼(10)는 대략적으로 319 mm 의 경계선을 가진다. 비록 하이드로포밍 공정 중에서 재료의 미소한 변형에 기인한 작은 변화기 있을 수도 있지만, 이러한 경계선은 바람직하게 범퍼(10)의 길이를 따라 본질적으로 일정하다.In the above embodiment, the bumper 10 has a border of approximately 319 mm. Although there may be small variations due to minor deformation of the material during the hydroforming process, this boundary is preferably essentially constant along the length of the bumper 10.

[0054] 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 위에 기술된 수치값들은 단지 예시로서 바람직한 일 실시예을 나타내는 것이며, 다른 수치값들을 가지는 수많은 다른 실시예들이, 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범주 내에 포섭될 것임을 인식할 것이다. Those skilled in the art of the present invention represent one preferred embodiment by way of example only, and numerous other embodiments having different numerical values are defined by the appended claims. It will be appreciated that it will be included within the scope of the invention.

[0055] 앞서 기술한 것처럼, 범퍼(10)는 바람직하게 하이드로포밍 공정에 의해 형성된다. 하이드로포밍은 당해 기술 분야에서 잘 알려진 것이며, 제한 없이 간략하게 아래 설명될 수 있다. 내부가 비어있는 관은, 만일 필요하다면, 본질적으로 원형 단면을 보존하며 본래의 원주를 유지하면서, 첫 번째로 길이방향으로 굽혀져서 의도된 최종 구성요소의 대략적인 형상으로 될 수 있다. 내부가 비어있는 관은 그 때 두 개의 부분으로 구별된 다이에 위치하며, 다이의 두 부분들은 합쳐진다. 내부가 비어있는 관의 양 끝단은 밀봉되고, 밀봉의 일측을 통해 유체가 주입되므로, 내부가 비어있는 관의 외부 표면들이 다이 캐비티의 내부 표면에 맞춰지도록 내부가 비어있는 관의 내부에서 충분한 압력이 가해질 수 있다. 그리고 나서 압력은 해제되고 내부에 주입된 유체와, 다이의 두 부분들은 분리되어 최종적인 부분이 제거될 수 있다. 하이드로포밍 공정에 대해서는 미국 특허 제4,567,743호, RE33,990 호 및 제4,829,803,호에 기술된 내용을 참조할 수 있을 것이다.As described above, the bumper 10 is preferably formed by a hydroforming process. Hydroforming is well known in the art and can be briefly described below without limitation. The hollow tube can, if necessary, be first longitudinally bent to give the approximate shape of the intended final component, while preserving the original circumference while preserving the essentially circular cross section. The hollow tube is then placed on a die, which is divided into two parts, and the two parts of the die merge. Since both ends of the hollow tube are sealed and fluid is injected through one side of the seal, sufficient pressure must be applied inside the hollow tube so that the outer surfaces of the hollow tube are aligned with the inner surface of the die cavity. Can be applied. The pressure can then be released and the fluid injected therein and the two parts of the die separated so that the final part can be removed. For hydroforming processes, reference may be made to the contents described in US Pat. Nos. 4,567,743, RE33,990 and 4,829,803.

[0056] 초강성 스틸(UHSS)을 하이드로포밍하기 위해서는 스틸 튜브의 파손을 피하기 위해 특별한 단계가 요구된다. UHSS의 낮은 신장율(elongation)로 인해, UHSS 튜브는 내측 압력이 없는 상태에서 변형시키려 할 때 도입되는 냉각 공정으로 인해 파손되는 경향이 있다. 특히, UHSS 튜브는 내측 압력이 없거나 충분하지 못하여 두 개의 다이 부분들 사이에서 변형될 때, 튜브는 양면이 오목한 단면 형상을 띄게 될 것이며, 높은 응력의 오목한 영역에서 파손되는 경향이 있을 것이다. 결과적으로, 최초의 비압력화된 변형은 피해야만 한다. 그러한 동시에, 만일 압력이 너무 높다면, 튜브 월(wall)은 다이의 두 개의 부분들 사이의 개방된 영역으로 돌출될 거나, 분출되어, 모든 경우에 파손될 것이다.[0056] In order to hydroform super rigid steel (UHSS), special steps are required to avoid breakage of the steel tube. Due to the low elongation of UHSS, UHSS tubes tend to break due to the cooling process introduced when trying to deform in the absence of internal pressure. In particular, when the UHSS tube is deformed between two die portions with no or insufficient internal pressure, the tube will have a concave cross-sectional shape on both sides, and will tend to break in a high stressed concave region. As a result, the first unpressurized deformation must be avoided. At the same time, if the pressure is too high, the tube wall will protrude into the open area between the two parts of the die, or it will eject and break in all cases.

[0057] 도 14a, 14b 및 14c는 UHSS 튜브를 하이드로포밍하는 바람직한 공정을 나타낸다. 특히, 다이(100)는 제1 절반부(102a)와 제2 절반부(102b)를 포함하며, 각각은 UHSS 튜브(200)를 변형시키는데 사용된다. 튜브(200)는 제2 절반부(102b)에 접촉되는 시점 이전 또는 그 시점, 즉 압력을 받기 시작하는 시점 이전 또는 그 시점에 가압되어야 한다. 이는 최초 압력(P1)으로서 도 14a에 나타난다. 튜브(200) 내의 압력은 그리고 나서 다이(100)가 밀폐됨에 따라 완만하게 증가하며, 도 14b에 도시된 것처럼 중간 압력(P2)는 최초 압력(P1) 보다 더 크다. 압력은 다이(100)가 밀폐됨에 따라 계속하여 완만하게 최종 압력(P3)을 향해 증가하며, 다이(100)가 완전히 밀폐되면, 도 14c 에 도시된 것처럼, 튜브(200) 내의 압력은 최종압력(P3)가 될 것이며 튜브(200)는 의도된 형상으로 형성되고 포밍 공정은 완료될 것이다. 물론 최종압력은 최초압력 및 중간압력보다 크다.14A, 14B and 14C show a preferred process of hydroforming a UHSS tube. In particular, die 100 includes a first half 102a and a second half 102b, each of which is used to deform the UHSS tube 200. The tube 200 must be pressurized before or at the point of contact with the second half 102b, ie before or at the point at which pressure begins to be applied. This is shown in FIG. 14A as the initial pressure P 1 . The pressure in the tube 200 then slowly increases as the die 100 is closed and the intermediate pressure P 2 is greater than the initial pressure P 1 as shown in FIG. 14B. The pressure continues to slowly increase towards the final pressure P 3 as the die 100 is sealed, and once the die 100 is completely sealed, the pressure in the tube 200 is final pressure as shown in FIG. 14C. (P 3 ) and the tube 200 will be formed in the intended shape and the forming process will be complete. The final pressure is, of course, greater than the initial and intermediate pressures.

[0058] 다이(100)가 밀폐됨에 따라, 튜브(200) 내의 압력은 증가할 것이다. 이러한 압력의 증가는 다이(100)가 밀폐됨에 따라 튜브(200)의 형상이 변하기 때문이다. 특히, 튜브(200)의 내부 체적은 튜브(200)가 도 14a 에 도시된 것처럼, 원형 단면을 가질 때 최대값을 가지며, 튜브가 변형됨에 따라 이러한 최대값으로부터 감소한다. 만일 튜브(200) 내에 포함된 유체의 양이 일정하게 유지되거나, 또는 튜브(200)의 내부 체적에서의 감소비율보다 더 작은 비율로 감소한다면, 튜브(200) 내부의 압력은 증가할 것이다. P1 으로부터 P2 를 통해 P3 까지의 압력 증가 뿐만 아니라 최종 압력 P3 를 조절하여 의도된 완만한 비율을 만들기 위해, 튜브(200)로부터 유출되는 유체의 비율을 다양하게 변화시킬 수 있는 조절 릴리프(relief) 벨브를 사용하는 것이 바람직하다. 압력에서의 의도된 증가량을 달성하기 위해서, 릴리프 벨브를 통한 유체의 유출 비율은 다이(100)가 밀폐됨에 따라 감소된다. 다른 방법으로, 고정된 유출 비율을 가지는 릴리프 벨브를 사용하고 다이(100)의 제1 절반부(102a) 및 제2 절반부(102b)가 합쳐지는 비율을 변화시키는 것에 의해 의도된 비율로 압력을 증가시킬 수 있다.As the die 100 is sealed, the pressure in the tube 200 will increase. This increase in pressure is because the shape of the tube 200 changes as the die 100 is closed. In particular, the internal volume of the tube 200 has a maximum when the tube 200 has a circular cross section, as shown in FIG. 14A, and decreases from this maximum as the tube deforms. If the amount of fluid contained in the tube 200 remains constant, or decreases at a rate less than the rate of decrease in the internal volume of the tube 200, the pressure inside the tube 200 will increase. To create a pressure increase rate which not only adjustment to the intended smooth the final pressure P 3 to P 3 via P 2 from P 1, which can vary adjustable relief the rate of fluid flowing out of the tube 200 It is preferable to use a relief valve. To achieve the intended increase in pressure, the rate of outflow of fluid through the relief valve is reduced as the die 100 is closed. Alternatively, the pressure may be increased at the intended rate by using a relief valve having a fixed outflow rate and varying the rate at which the first half 102a and the second half 102b of the die 100 merge. Can be increased.

[0059] 적절한 최초 압력 P1 을 제공하며 다이(100)가 밀폐됨에 따라 압력을 최종 압력 P3 로 완만하게 증가시키는 것에 의해, 튜브(200)는 다이(100)가 튜브(200)의 외부를 밀폐함에 따라, 직접적으로 다이(100) 형상으로 흘러들면서 제조될 것이다. 최종 압력 P3 는 다이(100)가 밀폐되는 순간에 도달될 것이며, 일단 다이(100)가 밀폐되면 변형 공정을 완성하기 위해 요구되는 더 이상의 압력 증가는 없다는 사실을 인식할 것이다. 그러나, 이상적으로, 튜브(200) 내의 압력은, 예를 들어 장착 부재에 내부 서포트를 제공하기 위해, 다이(100)가 밀폐된 이후에도 더 증가될 수 있다. 그러한 홀(hole)들은 전형적으로 다이(100)에 장착된 천공기들(미도시)을 사용하여 천공되고, 다이 캐비티 내부로 펴지며, 따라서 튜브(200)는 포밍이후에 완성되고 여전히 가압된 상태를 유지한다. By providing a suitable initial pressure P 1 and gently increasing the pressure to the final pressure P 3 as the die 100 is sealed, the tube 200 causes the die 100 to extend outside of the tube 200. As it is sealed, it will be manufactured while flowing directly into die 100 shape. The final pressure P 3 will be reached at the moment the die 100 is closed, and it will be appreciated that once the die 100 is sealed there is no further pressure increase required to complete the deformation process. Ideally, however, the pressure in the tube 200 may be further increased even after the die 100 is closed, for example to provide internal support to the mounting member. Such holes are typically drilled using perforators (not shown) mounted on die 100 and unrolled into the die cavity, so that tube 200 is completed after forming and still pressurized. Keep it.

[0060] 적절한 최초 압력 P1 , 최종 압력 P3 및 압력의 증가 비율은 형성되는 튜브의 크기와 사용되는 재료의 두께에 의존한다. 여기 기술된 특별한 실시예에서, 예를 들면 1.0 내지 2.0 mm 의 두께를 가지는 100 mm 직경의 UHSS 튜브(200)는, 튜브(200) 내에서 최초 압력 P1 은 대략적으로 1000 내지 2000 psi 이고, 최종 압력 P3 는 약 5000 내지 6000 psi 이어야 한다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 튜브(200)가 1.0 mm 에 근접한 두께를 가질 때, 최초 압력 P1 은 1000 psi 에 더욱 근접하고 최종 압력 P3 는 5000 psi에 더욱 근접해야 한다는 것을 인식할 것이다. 동일하게, 튜브(200)가 2.0 mm 에 근접한 두께를 가질 때, 최초 입력 P1 은 2000 psi 에 더욱 근접하고 최종 압력 P3 는 6000 psi 에 더욱 근접해야 한다는 것을 인식할 것이다. 여기 기술된 특정한 실시예를 참고하면, 다이 제1 절반부(102a) 및 제2 절반부(102b)는, 도 14a 에 도시된 것과 같이 대략적으로 튜브(200)와의 최초 접촉 지점에서 53 mm 이격되어 있으며, 대략적으로 1 내지 2초 안에, 도 14c에 도시된 것과 같이,완전히 밀폐된 위치로 이동한다.Appropriate initial pressure P 1 The final pressure P 3 and the rate of increase in pressure depend on the size of the tube being formed and the thickness of the material used. In a particular embodiment described herein, for example, a 100 mm diameter UHSS tube 200 having a thickness of 1.0 to 2.0 mm, the initial pressure P 1 in the tube 200 is approximately 1000 to 2000 psi, and the final The pressure P 3 should be about 5000 to 6000 psi. One of ordinary skill in the art will appreciate that when the tube 200 has a thickness close to 1.0 mm, the initial pressure P 1 should be closer to 1000 psi and the final pressure P 3 should be closer to 5000 psi. Will recognize. Equally, when the tube 200 has a thickness close to 2.0 mm, it will be appreciated that the initial input P 1 should be closer to 2000 psi and the final pressure P 3 should be closer to 6000 psi. Referring to the particular embodiment described herein, the die first half 102a and the second half 102b are approximately 53 mm apart from the initial point of contact with the tube 200, as shown in FIG. 14A. And, in approximately one to two seconds, moves to a fully closed position, as shown in FIG. 14C.

[0061] 튜브(200) 내의 압력은, 튜브(200)에 가해지는, 후프 응력(hoop stress)로 알려진, 응력을 야기한다. 앞서의 방법에서, 후프 응력은 항상 하이드로포밍되는 UHSS의 항복 한계 아래에 있어야만 한다. 목적은 튜브의 재료를 굽히는 것이지 신장시키는 것이 아니기 때문이다. Pressure in the tube 200 causes a stress, known as hoop stress, applied to the tube 200. In the previous method, the hoop stress must always be below the yield limit of the hydroformed UHSS. The purpose is to bend the material of the tube, not to stretch it.

[0062] 바람직하게, 범퍼(10)를 포밍할 때, 회전 드로 벤더(rotary draw bender)를 통한 맨드럴(mandrel) 방법을 사용하여, 어떠한 필요한 정도로 튜브를 사전에 굽힐 수 있다. 다른 방법으로, 롤 벤더가 사용될 수도 있다. 다만 이러한 방법은 튜브의 원주를 감소시킬 수 있어 감소된 원주를 만들기 위한 설계 공차를 요구한다. Preferably, when forming the bumper 10, the mandrel method via a rotary draw bender may be used to pre-bend the tube to any required degree. Alternatively, a roll bender may be used. However, this method can reduce the circumference of the tube, requiring design tolerances to create a reduced circumference.

[0063] 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 상술된 실시예들과 공정들을 이루기 위한 많은 다른 변형이 있을 수 있으며, 모든 그러한 변형들은 첨부된 청구항들의 범주 내에 포섭되도록 의도된 사실을 인식할 것이다.There may be many other variations for achieving the above-described embodiments and processes without departing from the scope of the invention, and all such modifications will be appreciated that they are intended to be embraced within the scope of the appended claims. .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 전방 사시도,1 is a front perspective view of a bumper according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 후방 사시도,2 is a rear perspective view of the bumper according to the embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 정면도,3 is a front view of the bumper according to the embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 중심점에서 취한 단면도와 이에 정렬된 차량 훼시아의 단면도,4 is a cross-sectional view taken at the center point of the bumper according to the embodiment of the present invention and a cross section of the vehicle fascia aligned thereto;

도 5는 본 발명의 실싱예에 따른 범퍼의 평면도,5 is a plan view of a bumper according to a sealing example of the present invention;

도 6은 도 5의 6-6 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도,6 is a cross-sectional view of the bumper according to the embodiment of the present invention taken along line 6-6 of FIG.

도 7은 도 5의 7-7 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도,7 is a cross-sectional view of the bumper according to the embodiment of the present invention taken along line 7-7 of FIG.

도 8은 도 5의 8-8 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도, 8 is a cross-sectional view of a bumper according to an embodiment of the present invention taken along line 8-8 of FIG.

도 9는 도 5의 9-9 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도,9 is a cross-sectional view of the bumper according to the embodiment of the present invention taken along line 9-9 of FIG.

도 10은 도 5의 10-10 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도,10 is a cross-sectional view of the bumper according to the embodiment of the present invention taken along line 10-10 of FIG. 5;

도 11은 도 5의 11-11 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단 면도,11 is an end shaving of a bumper according to an embodiment of the present invention taken along line 11-11 of FIG.

도 12는 도 5의 12-12 라인을 따라 취한 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 단면도,12 is a cross-sectional view of a bumper according to an embodiment of the present invention taken along line 12-12 of FIG. 5;

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼의 끝단을 나타낸 단면도,13 is a cross-sectional view showing the end of the bumper according to the embodiment of the present invention;

도 14a는 내부에 가압된 환형 UHSS 튜브를 가지며 개방된 위치에 있는 하이드로포밍 다이(die)의 단면도,14A is a cross sectional view of a hydroforming die in an open position with an annular UHSS tube pressurized therein;

도 14b는 내부에 가압되고 부분적으로 변형된 UHSS 튜브를 가지며 부분적으로 밀폐된 위치에 있는 하이드로포밍 다이의 단면도,FIG. 14B is a cross sectional view of the hydroforming die in a partially closed position with a UHSS tube pressurized and partially deformed therein; FIG.

도 14c는 내부에 가압되고 완전히 변형된 UHSS 튜브를 가지며 완전히 밀폐된 위치에 있는 하이드로포밍 다이의 단면도이다.14C is a cross sectional view of the hydroforming die in a fully closed position with a UHSS tube pressurized therein and fully deformed.

Claims (14)

차량용 범퍼에 있어서,In the vehicle bumper, 상기 범퍼는, 두 개의 측면 레일 마운팅부들과, 상기 측면 레일 마운팅부들 사이에 위치하며 상기 측면 레일 마운팅부와 연속적으로 형성되는 전방 임팩트부를 포함하며,The bumper includes two side rail mounting parts and a front impact part positioned between the side rail mounting parts and continuously formed with the side rail mounting parts. 상기 전방 임팩트부는, 최초 임팩트 영역과, 두 개의 부가적 변형 영역들을 포함하고,The front impact portion comprises an initial impact region and two additional deformation regions, 상기 최초 임팩트 영역은 상기 부가적 변형 영역들 사이에 위치하면서 상면과 저면을 가지며, 상기 최초 임팩트 영역의 상기 상면과 저면은 일반적으로 평평하고,The initial impact region has an upper surface and a bottom surface positioned between the additional deformation regions, the upper and lower surfaces of the initial impact region are generally flat, 상기 부가적 변형 영역들 각각은 상면과 저면을 가지고, 상기 부가적 변형 영역들의 상면과 저면은 일반적으로 볼록한 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼. And wherein each of said additional deformation regions has a top surface and a bottom surface, and said top and bottom surfaces of said additional deformation regions are generally convex. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 최초 임팩트 영역의 상기 상면과 상기 부가적 변형 영역들의 상기 상면은 각각 상기 전방 임팩트부의 단일한 연속적 상면의 영역들을 포함하고,The upper surface of the initial impact region and the upper surface of the additional deformation regions each include regions of a single continuous upper surface of the front impact portion, 상기 최초 임팩트 영역의 상기 저면과 상기 부가적 변형 영역들의 상기 저면 은 각각 상기 전방 임팩트부의 단일한 연속적 저면의 영역들을 포함하며,The bottom of the initial impact region and the bottom of the additional deformation regions each comprise regions of a single continuous bottom of the front impact portion, 상기 전방 임팩트부의 상기 상면과 저면은, 상기 최초 임팩트 영역에서 일반적으로 평평한 상태에서부터 상기 부가적 변형 영역들에서 일반적으로 볼록한 상태로 완만하게 테이퍼되는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein the top and bottom surfaces of the front impact portion taper gently from generally flat in the initial impact region to generally convex in the additional deformation regions. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 범퍼는 전방 표면을 포함하며,The bumper comprises a front surface, 상기 전방 표면은 적어도 상기 전방 임팩트부의 상기 전방 표면을 따라 연장되는 경화된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And the front surface comprises a cured channel extending along at least the front surface of the front impact portion. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 범퍼는 임팩트의 방향을 가지며,The bumper has a direction of impact, 상기 최초 임팩트 영역은 상기 임팩트의 방향에 관련한 최소 관성 모멘트을 가지고,The initial impact area has a minimum moment of inertia relative to the direction of the impact, 상기 부가적 변형 영역들 각각은 상기 임팩트의 방향에 관련한 최대 관성 모멘트를 가지며,Each of the additional deformation regions has a maximum moment of inertia relative to the direction of the impact, 상기 최초 임팩트 영역의 상기 최소 관성 모멘트는 상기 부가적 변형 영역의 상기 최대 관성 모멘트보다 큰 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein said minimum moment of inertia of said initial impact region is greater than said maximum moment of inertia of said additional deformation region. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 범퍼는 임팩트의 방향을 가지며,The bumper has a direction of impact, 상기 관형 빔은 상기 관형 빔을 통과하는 이론상 질량중심 경로를 가지고,The tubular beam has a theoretical center of mass path through the tubular beam, 상기 이론상 질량중심 경로는 좌우대칭이고 중심점을 가지며,The theoretical center of mass path is symmetrical and has a center point, 상기 전방 임팩트부는 상기 중심점에 상응하는 지점에서 최대값을 가지고 상기 측면 레일 마운팅부들에 근접한 상기 부가적 변형 영역들의 끝단들에서 최소값을 가지는 임팩트의 방향에 관련한 관성 모멘트를 가지고,The front impact portion has a maximum at a point corresponding to the center point and has an inertia moment relative to the direction of impact having a minimum at the ends of the additional deformation regions proximate the side rail mountings, 상기 전방 임팩트부의 상기 관성 모멘트는 일반적으로 상기 중심점에 상응하는 지점에서부터 상기 부가적 변형 영역들의 두 개 끝단들로 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.Wherein the moment of inertia of the front impact portion generally decreases continuously from the point corresponding to the center point to the two ends of the additional deformation regions. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 빔은 초강성 스틸을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And the beam comprises a super rigid steel. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 범퍼는 하이드로포밍 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.The bumper is a vehicle bumper having a non-uniform cross-sectional area, characterized in that formed through a hydroforming process. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 빔은 본질적으로 일정한 경계선을 가지는 외부 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein said beam has an outer surface having essentially constant boundaries. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 범퍼는 임팩트의 방향을 가지며,The bumper has a direction of impact, 상기 관형 빔은 상기 관형 빔을 통과하는 이론상 질량중심 경로를 가지고,The tubular beam has a theoretical center of mass path through the tubular beam, 상기 이론상 질량중심 경로는 상기 임팩트 방향에서 비균일 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And said theoretical center of mass path has a non-uniform radius of curvature in said impact direction. 차량용 범퍼에 있어서,In the vehicle bumper, 상기 범퍼는 길이 방향으로 좌우대칭이고 제1 및 제2 끝단을 가지며 길이방 향으로 굽은 내부가 비어있는 관형 빔을 포함하며,The bumper includes a tubular beam that is bilaterally symmetric in the longitudinal direction, has a first and a second end and is hollow in the longitudinal direction, 상기 관형 빔은 상면과 저면을 포함하고,The tubular beam comprises a top surface and a bottom surface, 상기 상면과 저면은 각각 상기 제1 및 제2 끝단에 관련하여, 상기 범퍼의 중심 부에 위치한 일반적으로 평평한 영역을 포함하며,The upper and lower surfaces include generally flat regions located at the center of the bumper with respect to the first and second ends, respectively, 상기 상면과 저면은 각각, 상기 제1 끝단과 상기 중심 부의 사이에 위치한 제1 볼록 영역과, 상기 제2 끝단과 상기 중심 부의 사이에 위치한 제2 볼록 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.The top and bottom surfaces each have a non-uniform cross-sectional area comprising a first convex region located between the first end and the center portion and a second convex region located between the second end and the center portion. Car bumper with. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 범퍼는 전방 표면을 포함하며,The bumper comprises a front surface, 상기 전방 표면은 상기 일반적으로 평평한 영역과 상기 제1 및 제2 볼록 영역들에 상응하는 위치에서 적어도 상기 전방 표면을 따라 연장되는 경화된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein the front surface comprises a cured channel extending along at least the front surface at a position corresponding to the generally flat area and the first and second convex areas. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 상면 위의 상기 제1 및 제2 볼록 영역들은 상기 상면 위의 상기 일반적으로 평평한 영역으로 완만하게 테이퍼되며,The first and second convex regions on the top surface gently taper to the generally flat area on the top surface, 상기 저면 위의 상기 제1 및 제2 볼록 영역들은 상기 저면 위의 상기 일반적 으로 평평한 영역들로 완만하게 테이퍼되는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein the first and second convex regions on the bottom face are tapered gently into the generally flat regions on the bottom face. 차량용 범퍼에 있어서,In the vehicle bumper, 상기 범퍼는, 두 개의 측면 레일 마운팅부들과 상기 측면 레일 마운팅부들 사이에 위치하며 상기 측면 레일 마운팅부와 연속적으로 형성되는 길이 방향으로 굽은 내부가 비어있는 관형 빔을 포함하며,The bumper includes a tubular beam having a hollow interior in a longitudinal direction, which is positioned between two side rail mounting portions and the side rail mounting portions, and is formed in a longitudinal direction continuously formed with the side rail mounting portions. 상기 범퍼는 임팩트의 방향을 가지고,The bumper has a direction of impact, 상기 관형 빔은 이론상 질량중심 경로를 가지며,The tubular beam has a theoretical center of mass path, 상기 이론상 질량중심 경로는 좌우대칭이며 중심점을 가지고,The theoretical center of mass path is symmetrical and has a center point, 상기 전방 임팩트부는 상기 중심점에 상응하는 지점에서 최대값을 가지고 상기 측면 레일 마운팅부들에 근접한 상기 부가적 변형 영역들의 끝단들에서 최소값을 가지는 상기 임팩트의 방향에 관련한 관성 모멘트를 가지며,The front impact portion has a maximum moment at a point corresponding to the center point and a moment of inertia in relation to the direction of the impact having a minimum at the ends of the additional deformation regions proximate the side rail mounting portions, 상기 전방 임팩트부의 상기 관성 모멘트는, 상기 중심점에 상응하는 지점에서부터 상기 부가적 변형 영역들의 상기 두 개의 끝단들까지 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein said moment of inertia of said front impact portion decreases continuously from a point corresponding to said center point to said two ends of said additional deformation regions. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 범퍼는 전방 표면을 가지며,The bumper has a front surface, 상기 전방 표면은 상기 전방 임팩트부에 상응하는 지점에서 적어도 상기 전방 표면을 따라 연장되는 경화된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균일 단면적을 가지는 차량용 범퍼.And wherein the front surface comprises a cured channel extending along at least the front surface at a point corresponding to the front impact portion.
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