KR20070111812A - 자동차 범퍼용 임팩트 빔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량 고강도이면서 높은 충격흡수 능력을 나타낼 수 있는 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 관한 것으로,

"ㄷ"자형 단면으로 형성되어 자동차의 범퍼 커버 내측에 배치되며, 전방으로는 에너지 업소버가 지지되고, 후방은 범퍼 스테이를 매개로 차체에 결합되는 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 있어서, 상기 임팩트 빔은, GMT재질로 형성되어 임팩트빔의 전체적인 외관을 형성하는 제1 빔부재와, 상기 제1 빔 부재의 내부에 배치되는 스틸재질의 제2 빔부재로 형성되는 것을 특징으로 한다.

범퍼, 임팩트 빔, GMT, 스틸

Description

자동차 범퍼용 임팩트 빔{IMPACT BEAM FOR AUTOMOBILE BUMPER}

도 1은 일반적인 범퍼의 구성을 나타내는 분해 사시도.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 임팩트 빔의 외관 사시도.

도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도.

도 2c는 도 2a의 B-B선 단면도.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 임팩트 빔의 외관 사시도.

도 3b는 도 2a의 C-C선 단면도.

도 3c는 도 2a의 D-D선 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 범퍼 커버 2 : 에너지 업서버

10 : 제1 빔부재 20 : 제2 빔부재

30 : 범퍼 스테이

본 발명은 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량 고강도이면서 높은 충격흡수 능력을 나타낼 수 있는 임팩트 빔에 관한 것이다.

범퍼는 차량의 전면 및 후면에 장착되어 차량의 충돌시 그 충격을 흡수함으로서 인명 및 차량을 보호하는 역할을 하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 장식하는 범퍼 커버(1)와, 폴리프로필렌 발포체나 우레텐 발포체 등의 탄성재로 형성되어 충격 에너지를 흡수하는 에너지 업서버(2)와, 에너지 업서버를 지지하는 임팩트 빔(3)과, 임팩트 빔을 차체에 연결하는 스테이(4)로 구성된다.

일반적으로, 임팩트 빔(3)은 폐쇄 단면이나 "ㄷ"자형 단면을 갖는 강재로 제조되어 왔으나, 연비 향상을 위한 차량이 경량화 요구 및 차량의 컴팩트화에 따른 범퍼 장착 공간의 최소화 추세에 부응하기 위해 다양한 소재의 임팩트 빔이 개발되고 있는 바, 최근 들어, GMT(Glass Mat Thermoplastic)과 같은 합성수지 재료를 압축 성형한 임팩트 빔이 그 성능이 우수한 것으로 인정되어 법규가 엄격한 북미 수출용 차량에 많이 채용되고 있다.

이와 같은 범퍼 빔은 차량 출시 관련 법규 및 상품성에 따라 제품 설계특성이 반영되는 데, 위의 법규 특성은 충돌 속도에 따라 저속 충돌과 고속 충돌 특성으로 구분된다.

그런데, 종래의 GMT재 임팩트 빔의 경우 저속 충돌시 높은 운동 에너지가 요구되는 경우 그 특성에 부합하기 위해서는 제품의 두께 증가가 요구되나, GMT빔의 성형 특성상 16mm 이상의 두께로 제조할 경우, 성형성이 극히 나쁠 분만 아니라, 제품 성능을 저하시키게 되고, 법규 및 상품성을 만족시키기 어려우며, 고속 충돌시 GMT빔의 파손에 의한 분리 현상에 의해 에어백 센싱에 오동작이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 GMT재 임팩트 빔의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 두께를 얇게 하여 경량으로 제작할 수 있으면서, 강성 및 강도가 우수하여 높은 충격흡수 성능을 나타낼 수 있는 임팩트 빔을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 임팩트은, "ㄷ"자형 단면으로 형성되어 자동차의 범퍼 커버 내측에 배치되며, 전방으로는 에너지 업소버가 지지되고, 후방은 범퍼 스테이를 매개로 차체에 결합되는 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 있어서, 상기 임팩트 빔은, GMT재질로 형성되어 임팩트빔의 전체적인 외관을 형성하는 제1 빔부재와, 상기 제1 빔 부재의 내부 에 배치되는 스틸재질의 제2 빔부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따른 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 따르면, GMT소재의 두께를 최소화하여 경량으로 제작할 수 있으면서, 강성 및 강도가 우수하여 높은 충격흡수 성능을 나타낼 수 있는 임팩트 빔을 제공할 수 있으며, 따라서 차량 손상 방지 및 승 객 안전도 개선에 적합하게 적용될 수 있다.

제2 빔부재는, 제1 빔부재에 볼트 체결하는 것도 가능하지만, 차량의 충돌시 제1 빔부재와의 박리를 방지하고 제1 부재와 일체로 작용하여 충격력을 흡수할 수 있도록, 제1 빔부재의 압축 성형시, 금형 내에 인서트되어 제1 빔부재와 일체로 성형하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2 빔부재는 제1 빔부재의 길이 방향 전체에 걸쳐 설치하는 것도 가능하지만, 차량의 충돌시 충격력을 가장 크게 받는 정면 충돌에 대해 효과적으로 대응하면서 빔의 중량을 최소화하기 위해 제1 빔부재의 스테이 설치부 안쪽의 중앙부에만 배치하는 것이 바람직하다.

제2 빔부재를 제1 빔부재에 볼트 등을 사용하여 체결하는 경우, 범퍼빔의 상하로 연장되어 있는 에지부에 체결하여도 되지만, 제1 빔부재 스테이 설치부에 스테이와 함께 체결하는 경우, 양 빔부재를 체결하기 위한 별도의 공정이 필요 없이 스테이의 체결 공정에 의해 양 빔부재를 결합시켜 공정을 단순화시킬 수 있게 된다.

제2 빔부재와 제1 빔부재를 일체로 성형하지 않고 체결 방식으로 결합하는 경우, 제2 빔부재의 외측벽을 제1 빔부재의 내측벽으로부터 이격되게 설치하게 되면, 심한 충격력에 의해 제1 빔부재의 변형이 어느 정도 이상 진행되어 제1 빔부재가 제2 빔부재와 밀착된 후, 양 빔이 복합적으로 작용하여 충격력을 흡수함으로서, 제2 빔부재와 제1 빔부재를 밀착되게 설치한 경우보다 충돌시의 충격력을 효과적으로 흡수할 수 있음을 실험에 의해 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명에 따른 자동차 범퍼용 임팩트 빔의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임팩트 빔을 나타내는 도면으로, 도 2a는 사시도, 도 2b 및 도 2c는 단면도를 나타내는 바, 차량의 충돌시 충격력을 가장 크게 받는 정면 충돌에 대해 효과적으로 대응하면서 빔의 중량을 최소화하기 위해 GMT재질의 제1 빔부재(10)의 스테이 설치부(11) 안쪽의 중앙부에만 스틸재질의 제2 빔부재(20)를 배치하고, 차량의 충돌시 제1 빔부재(10)와의 박리를 방지하고 제1 부재와 일체로 작용하여 충격력을 흡수할 수 있도록, 제2 빔부재(20)를 제1 빔부재의 압축 성형시, 금형 내에 인서트하여 일체로 성형한 실시예를 나타낸다.

잘 알려진 바와 같이 GMT재질의 임팩트 빔은 다수의 글래스 매트를 고온에서 압축 성형하여 형성되는 데, 프레스 성형된 제2 빔부재를 GMT압축 다이에 안치시킨 상태에서 글래스 매트의 압축 성형 공정을 수행함으로서 GMT와 스틸이 일체로 견고하게 결합된 임팩트 빔을 제조할 수 있다.

본 실시예의 경우, 제1 빔부재의 압축 성형시, 제1 빔부재를 금형 내에 인서트하여 일체로 성형한 실시예를 나타내나, 범퍼빔의 상하로 연장되어 있는 에지부(12)를 이용하여 제2 빔부재와 제1 빔부재를 볼트 체결하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 제2 빔부재(20)를 제1 빔부재(10)의 길이 방향 전체에 걸쳐 설치하되, 제 1빔부재(10)의 스테이 설치부(11)에 스테이(30)와 함께 체결함으로서, 양 빔부재를 체결하기 위한 별도의 공정이 필요 없이 스테이의 체결 공정에 의해 양 빔부재를 결합시킴으로서 공정을 단 순화시킬 수 있도록 함과 동시에, 제2 빔부재(20)의 외측벽(20a)을 제1 빔부재(10)의 내측벽(10a)으로부터 일정거리 이격되게 설치함으로서, 심한 충격력에 의해 제1 빔부재의 변형이 어느 정도 이상 진행되어 제1 빔부재가 제2 빔부재와 밀착된 후, 양 빔이 복합적으로 작용하여 충격력을 보다 효과적으로 흡수할 수 있도록 한 실시예를 나타낸다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 따르면, GMT소재의 두께를 최소화하여 경량으로 제작할 수 있으면서도, 강성 및 강도가 우수하여 높은 충격흡수 성능을 나타낼 수 있는 임팩트 빔을 제공할 수 있으며, 따라서 차량 손상 방지 및 승객 안전도 개선에 효과적으로 기여할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. "ㄷ"자형 단면으로 형성되어 자동차의 범퍼 커버 내측에 배치되며, 전방으로는 에너지 업소버가 지지되고, 후방은 범퍼 스테이를 매개로 차체에 결합되는 자동차 범퍼용 임팩트 빔에 있어서,

   상기 임팩트 빔은, GMT재질로 형성되어 임팩트빔의 전체적인 외관을 형성하는 제1 빔부재와, 상기 제1 빔 부재의 내부에 배치되는 스틸재질의 제2 빔부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 임팩트 빔.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 빔부재는, 상기 제1 빔부재의 압축 성형시, 금형 내에 인서트되어 제1 빔부재와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 임팩트 빔.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 빔부재는 상기 제1 빔부재의 스테이 설치부 안쪽의 중앙부에만 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 임팩트 빔.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 빔부재는 상기 제1빔부재의 스테이 설치부에 스 테이와 함께 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 임팩트 빔.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 빔부재의 외측벽이 상기 제1 빔부재의 내측벽으로부터 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼용 임팩트 빔.

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