KR20130042597A - 차량용 범퍼 - Google Patents

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KR20130042597A
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다이스케 오이키
다로우 이케다
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야스오 요츠나가
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실반 다비드
노부히로 이와이
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

범퍼 업소버(9)는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 세로면(11)과, 상기 세로면(11)의 상단부 및 하단부로부터 후방으로 연장되는 상면(12) 및 하면(13)으로부터 단면 ㄷ자 형상으로 형성되어 있다. 상기 범퍼 업소버(9)는, 상기 상면(12) 및 하면(13)이 복수의 설치 부재(23 내지 27)를 통해서 범퍼 레인포스(10)에 지지되어 있고, 차폭 방향으로 인접하는 설치 부재끼리의 간격을, 차폭 방향 단부(9b)로부터 차폭 방향 중앙부(9a)로 향함에 따라 작아지도록 설정해 있다.

Description

차량용 범퍼{BUMPER FOR VEHICLE}
본 발명은, 차량용 범퍼에 관한 것이다.
종래부터, 범퍼 레인포스의 전방측에 에너지 흡수체를 배치한 프론트 범퍼가 알려져 있다. 상기 에너지 흡수체의 전방면은, 평면에서 볼 때 원호 형상으로 형성되어 있기 때문에, 차량이 전방면 충돌을 일으켰을 때에, 에너지 흡수체에 있어서의 차폭 방향 중앙부가 가장 압축 변형되고, 차폭 방향 단부의 압축 변형량은 작아진다. 따라서, 차폭 방향 전체에 걸쳐서 충돌 에너지의 흡수량을 균일화하기 위해서, 에너지 흡수체의 단면적을, 차폭 방향 중앙부를 향함에 따라서 크게 설정한 범퍼가 개발되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
일본 특허 출원 공개 제2006-341634호
그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 에너지 흡수체를 제조하는 경우, 금형 내부의 형상을 차폭 방향 단부로부터 중앙부에 걸쳐서 서서히 변화시키는 등, 제조 기술상, 공정 수가 많아진다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은, 적은 제조 공정 수로 제작할 수 있고, 차폭 방향을 따른 넓은 범위에 걸쳐서 에너지 흡수량을 균일화시킬 수 있는 차량용 범퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 차량용 범퍼는, 차량의 전단부 또는 후단부에 차폭 방향을 따라 연장되고, 또한, 그 차폭 방향 중앙부가 차폭 방향 단부보다도 차량의 전후 방향의 외측에 배치된 차량용 범퍼이다. 차량의 전단부 또는 후단부에 범퍼 페이시아를 설치하고, 상기 범퍼 페이시아의 전후 방향 내측에 범퍼 업소버를 설치하고, 상기 범퍼 업소버의 전후 방향 내측에, 범퍼 업소버를 지지하는 범퍼 레인포스를 설치했다. 상기 범퍼 업소버는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 세로면과, 상기 세로면의 상단부 및 하단부로부터 굴곡해서 전후 방향 내측으로 연장되는 상면 및 하면으로, 단면 ㄷ자 형상으로 형성되어 있다.
그리고, 본 발명의 특징은, 상기 범퍼 업소버에 있어서는, 차폭 방향 단부의 강성을 차폭 방향 중앙부보다도 높게 형성하고 있는 한편, 상기 범퍼 업소버의 범퍼 레인포스에 대한 지지 강성을, 차폭 방향 단부보다도 차폭 방향 중앙부가 높아지도록 설정하고 있는 점에 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 차폭 방향을 따른 넓은 범위에 걸쳐서 에너지 흡수량을 보다 균일화시킬 수 있는 차량용 범퍼를 적은 제조 공정 수로 제작할 수 있다. 또한, 상기 범퍼 업소버의 범퍼 레인포스에 대한 지지 강성을 바꾸는 경우에 간단한 구조 변경으로 완료되기 때문에, 효율적이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 차량 전단부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 의한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 범퍼 업소버와 범퍼 레인포스를 도시하는 사시도이다.
도 4의 (a)는 도 3의 B-B선에 의한 단면도, (b)는 도 3의 C-C선에 의한 단면도이다.
도 5는 도 3의 분해 사시도이다.
도 6은 도 3을 위에서 본 평면도이다.
도 7은 도 3을 앞에서 본 정면도이다.
도 8의 (a)는 제1 실시 형태에 의한 범퍼 업소버에 충돌 하중이 입력된 경우에 있어서의 변형 후의 하중 분포도, (b)는 비교예에 의한 범퍼 업소버에 충돌 하중이 입력된 경우에 있어서의 변형 후의 하중 분포도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 의한 범퍼 업소버를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9를 위에서 본 평면도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 의한 범퍼 업소버를 나타내는 사시도이다.
도 12의 (a)는 도 11의 D-D선에 의한 확대 단면도, (b)는 E-E선에 의한 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면과 함께 상세하게 서술한다. 또한, 이하의 각 실시 형태에서는, 프론트 범퍼를 일례로 하지만, 차량 후단부에 배치되는 리어범퍼에도 본 발명은 적용 가능하다.
[제1 실시 형태]
우선, 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 차량 전단부(1)에는, 차폭 방향을 따라 연장되는 프론트 범퍼(2)와, 상기 프론트 범퍼(2)의 상측에 배치한 상측 프론트 그릴(3)과, 프론트 범퍼(2)의 하측에 배치한 하측 프론트 그릴(4)과, 상기 하측 프론트 그릴(4)의 하단부로부터 후방으로 연장되는 언더 커버(5)가 설치되어 있다.
상기 상측 프론트 그릴(3) 및 하측 프론트 그릴(4)에는, 복수의 통기구(6, 7)가 형성되고, 차량 주행풍이 통기구(6, 7)를 통해서 엔진 룸 내로 유입한다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 프론트 범퍼(2)는, 차량 전단부에 배치한 범퍼 페이시아(8)와, 상기 범퍼 페이시아(8)의 후방측(전후 방향 내측)에 범퍼 페이시아(8)와 대향해서 배치된 범퍼 업소버(9)와, 상기 범퍼 업소버(9)의 후방측(전후 방향 내측)에 배치되어 범퍼 업소버(9)를 지지하는 범퍼 레인포스(10)를 구비하고 있다. 또한, 상기 하측 프론트 그릴(4)은, 범퍼 페이시아(8)에 형성되어 있다.
상기 범퍼 업소버(9)는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 세로면(11)과, 상기 세로면(11)의 상단부 및 하단부로부터 후방(전후 방향 내측)으로 연장되는 상면(12) 및 하면(13)으로부터 단면 ㄷ자 형상으로 형성되어 있다.
상기 범퍼 페이시아(8)는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 종벽면(14)과, 상기 종벽면(14)의 상단부로부터 후방으로 굴곡해서 연장되고, 상기 범퍼 업소버(9)의 상면(12)의 상측에 대향 배치되는 상벽면(15)과, 상기 종벽면(14)의 하단부로부터 후방으로 굴곡해서 연장되고, 상기 범퍼 업소버(9)의 하면(13)의 하측에 대향 배치되는 하벽면(17)으로 구성되어 있다.
또한, 도 3 , 6에 나타낸 바와 같이, 범퍼 업소버(9) 및 범퍼 레인포스(10)는 평면에서 볼 때 호 형상으로 만곡해서 형성되어 있고, 차폭 방향 중앙부(9a , 10a)가 차폭 방향의 양단부(9b, 10b)보다도 차량 전방측에 배치되어 있다.
또한, 범퍼 업소버(9)에 있어서의 차폭 방향의 양단부(9b, 9b)에는, 차폭 방향 외측을 향함에 따라서 전후 방향의 두께가 얇아지는 경사면(18)이 설치되어 있다. 따라서, 범퍼 업소버(9)에 있어서는, 양단부(9b, 9b)의 쪽이 차폭 방향 중앙부(9a)보다도 능선이 많기 때문에, 양단부(9b, 9b)의 강성이 차폭 방향 중앙부(9a)의 강성보다도 높게 형성되어 있다.
그리고, 범퍼 레인포스(10)는, 도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 세로 로 긴 직사각형 단면으로 구성되고, 상하의 중간 높이 위치에 리브(19)가 설치되어 있다. 이 리브(19)에 의해, 범퍼 레인포스(10)는, 상하 2개의 폐단면 구조로 구성되어 있다. 또한, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 범퍼 레인포스(10)의 전방면(20)의 상단부 및 하단부에는, 후방으로 움푹 들어간 홈(21, 22)이 상하 한 쌍으로 형성되어 있고, 범퍼 업소버(9)의 상면(12) 및 하면(13)의 후단부가 끼워 맞추어져 있다. 또한, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차폭 방향 중앙부에 있어서는, 범퍼 업소버(9)의 상면(12) 및 하면(13)에 일체 형성된 설치 부재(24, 24)가 범퍼 레인포스(10)의 상벽(29) 및 하벽(30)에 볼트(28)를 통해서 체결되어 있다.
그리고, 도 3, 5 내지 7에 나타낸 바와 같이, 범퍼 업소버(9)의 상면(12)에는, 차폭 방향을 따라 5군데의 설치 부재(23 내지 27)가 상기 상면(12) 및 하면(13)에 일체로 형성되어 있다.
구체적으로는, 차폭 방향 중앙부에는, 3개의 설치 부재(23, 24, 25)가 상하 한 쌍으로 배치되어 있고, 차폭 방향 양단부에는, 2개의 설치 부재(26, 27)가 상하 한 쌍으로 배치되어 있다. 이들의 설치 부재(23 내지 27)는, 단면 L자 형상으로 굴곡하고 있고, 볼트(28)를 통해서 범퍼 레인포스(10)의 상벽(29) 및 하벽(30)에 체결되어 있다.
여기서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 설치 부재(23, 24)의 차폭 방향을 따른 거리는 L1이며, 설치 부재(24, 25)의 차폭 방향을 따른 거리도 L1로 설정되어 있다. 또한, 설치 부재(26, 23)의 차폭 방향을 따른 거리는 L2이며, 설치 부재(27, 25)의 차폭 방향을 따른 거리도 L2로 설정되어 있다. L1은 L2보다도 작은 거리이기 때문에, 차폭 방향 중앙부에 있어서의 인접하는 설치 부재(23, 25)의 거리 L1은, 차폭 방향 단부에 있어서의 인접하는 설치 부재(26, 23 및 27, 25)의 거리 L2보다도 작게 설정되어 있다. 이와 같이, 차폭 방향 단부로부터 차폭 방향 중앙부를 향함에 따라서 인접하는 설치 부재(23 내지 27)의 간격(거리)이 작아지도록 구성되어 있다. 따라서, 범퍼 업소버(9)의 범퍼 레인포스(10)에 대한 지지 강성도 차폭 방향 단부로부터 차폭 방향 중앙부를 향함에 따라서 커지도록 구성되어 있다.
도 8을 사용하여, 본 실시 형태에 의한 범퍼 업소버(9)와 비교예에 의한 범퍼 업소버(109)에 대하여 원통 형상의 충돌체 P를 충돌시켰을 경우에 있어서의 충격 하중의 분포를 설명한다. 또한, 비교예에 의한 범퍼 업소버(109)는, 차폭 방향을 따라 등 간격으로 4군데의 설치 부재(23, 25, 26, 27)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 차폭 방향 중앙부에 있어서의 설치 부재(23, 25), 및, 차폭 방향 양단부에 있어서의 설치 부재(26, 27)는, 모두, 전술한 L1보다도 큰 거리 L3을 두고 등 간격으로 배치되어 있다.
도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 충돌체 P가 범퍼 업소버(9)에 충돌하면, 큰 하중 F1이 범퍼 업소버(9)의 세로면(11)의 상단부와 하단부에 차폭 방향을 따라 긴 범위에 걸쳐서 입력된다. 또한, 작은 하중 F2도 범퍼 업소버(9)의 상하 방향 중간부에 차폭 방향을 따라 긴 범위에 걸쳐서 입력된다.
한편, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 충돌체 P가 범퍼 업소버(109)에 충돌하면, 큰 하중 F1이 범퍼 업소버(109)의 세로면(11)의 상단부와 하단부에 차폭 방향을 따라 짧은 범위에 걸쳐서 입력된다. 또한, 작은 하중 F2도 범퍼 업소버(109)의 세로면(11)의 상하 방향 중간부에 차폭 방향을 따라 짧은 범위에 걸쳐서 입력된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의한 범퍼 업소버(9)의 쪽이 차폭 방향을 따른 넓은 범위에서 입력 하중을 받을 수 있는 것이 판명되었다.
이하에, 본 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명한다.
본 실시 형태에 관한 차량용 범퍼는, 차량의 전단부에 배치되어 차폭 방향으로 연장되는 동시에, 차폭 방향 중앙부가 차폭 방향 단부보다도 전후 방향 외측에 배치된 프론트 범퍼(차량용 범퍼)(2)이다. 차량의 전단부에 배치된 범퍼 페이시아(8)와, 상기 범퍼 페이시아(8)의 후방(전후 방향 내측)에 배치된 범퍼 업소버(9)와, 상기 범퍼 업소버(9)의 후방에 배치되어 범퍼 업소버(9)를 지지하는 범퍼 레인포스(10)를 구비하고 있다. 상기 범퍼 업소버(9)는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 세로면(11)과, 상기 세로면(11)의 상단부 및 하단부로부터 후방으로 연장되는 상면(12) 및 하면(13)으로, 단면 ㄷ자 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 범퍼 업소버(9)에 있어서는, 양단부(9b, 9b)의 쪽이 차폭 방향 중앙부(9a)보다도 능선이 많기 때문에, 양단부(9b, 9b)의 강성이 차폭 방향 중앙부(9a)의 강성보다도 높게 형성되어 있다. 한편, 상기 범퍼 업소버(9)의 범퍼 레인포스(10)에 대한 지지 강성을, 차폭 방향 단부(9b)로부터 차폭 방향 중앙부(9a)를 향함에 따라서 높아지도록 설정하고 있다.
구체적으로는, 상기 범퍼 업소버(9)는, 상기 상면(12) 및 하면(13)이 복수의 설치 부재(23 내지 27)를 통해서 범퍼 레인포스(10)에 지지되어 있고, 차폭 방향으로 인접하는 설치 부재끼리의 간격을, 차폭 방향 단부(9b)로부터 차폭 방향 중앙부(9a)를 향함에 따라서 작아지도록 설정하고 있다.
이와 같이, 범퍼 업소버(9)는, 단품에서는, 양단부(9b, 9b)의 강성을 차폭 방향 중앙부(9a)보다도 높게 형성하는 동시에, 인접하는 설치 부재끼리의 간격을 바꾸어서 범퍼 업소버(9)의 범퍼 레인포스(10)에 대한 지지 강성을, 차폭 방향 단부(9b)로부터 차폭 방향 중앙부(9a)를 향함에 따라서 높아지도록 설정하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 적은 제조 공정 수로, 차폭 방향에 걸친 넓은 범위에서 에너지 흡수량을 균일화시킬 수 있는 차량용 범퍼를 얻을 수 있다. 특히, 인접하는 설치 부재끼리의 간격을 바꾼다고 하는 간단한 구조 변경에 의해, 에너지 흡수량을 넓은 범위에서 균일화할 수 있어서 효율적이다.
[제2 실시 형태]
계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하지만, 전술한 제1 실시 형태와 동일 구조의 부위에는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 범퍼 업소버(31)에 있어서는, 차폭 방향 중앙부에 설치 부재(32)가 1개 배치되고, 차폭 방향 양단부에도 설치 부재(33, 34)가 좌우 한 쌍으로 배치되어 있다. 이들의 설치 부재(32 내지 34)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 범퍼 업소버(31)를 범퍼 레인포스(10)의 상벽(29)에 지지하는 부재이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 차폭 방향 중앙부의 설치 부재(32)에 있어서의 차폭 방향을 따른 폭 치수는, L4이며, 차폭 방향 양단부의 설치 부재(33, 34)에 있어서의 차폭 방향을 따른 폭 치수는, L5이다. L4는, L5보다도 대폭으로 크게 형성되어 있다. 따라서, 범퍼 업소버(31)의 범퍼 레인포스(10)에 대한 지지 강성도 차폭 방향 단부로부터 차폭 방향 중앙부를 향함에 따라서 커지도록 구성되어 있다.
또한, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 범퍼 업소버(31)는, 단품에서는, 차폭 방향 단부(31b)의 강성을 차폭 방향 중앙부(31a)보다도 높게 설정하고 있다.
이하에, 본 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명한다.
본 실시 형태에서는, 차폭 방향 중앙부에 배치된 설치 부재(32)의 차폭 방향의 폭 치수 L4를, 차폭 방향 단부에 배치된 설치 부재(33, 34)의 차폭 방향의 폭 치수 L5보다도 크게 설정하고 있다. 또한, 범퍼 업소버(31)는, 단품에서는, 차폭 방향 단부(31b)의 강성을 차폭 방향 중앙부(31a)보다도 높게 설정하고 있다. 따라서, 간단한 구조 변경에 의해, 차폭 방향을 따른 넓은 범위에서 에너지 흡수량의 균일화를 도모할 수 있어서 효율적이다.
[제3 실시 형태]
계속해서, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하지만, 전술한 제1 및 제2 실시 형태와 동일 구조의 부위에는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 범퍼 업소버(41)에서는, 차폭 방향 중앙부에, 3개의 설치 부재(42 내지 44)가 배치되어 있고, 차폭 방향 양단부에는, 2개의 설치 부재(45, 46)가 배치되어 있다. 이들의 설치 부재(42 내지 46)를 배치하는 위치는, 제1 실시 형태와 동일하다.
그러나, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차폭 방향 중앙부에 배치된 3개의 설치 부재(42 내지 44)의 두께는, 모두 T1이다. 한편, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 차폭 방향 양단부의 설치 부재(45, 46)에 있어서의 두께는, T2이다. T1은, T2보다도 두껍게 형성되어 있다. 따라서, 범퍼 업소버(41)의 범퍼 레인포스(10)에 대한 지지 강성도 차폭 방향 단부로부터 차폭 방향 중앙부를 향함에 따라서 커지도록 구성되어 있다.
또한, 전술한 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지로, 범퍼 업소버(41)는, 단품에서는, 차폭 방향 단부(41b)의 강성을 차폭 방향 중앙부(41a)보다도 높게 설정하고 있다.
이하에, 본 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명한다.
본 실시 형태에서는, 차폭 방향 중앙부에 배치된 설치 부재(42 내지 44)의 두께 T1을, 차폭 방향 단부에 배치된 설치 부재(45, 46)의 두께 T2보다도 크게 설정하고 있다. 또한, 범퍼 업소버(41)는, 단품에서는, 차폭 방향 단부(41b)의 강성을 차폭 방향 중앙부(41a)보다도 높게 설정하고 있다. 따라서, 간단한 구조 변경에 의해, 차폭 방향을 따른 넓은 범위에서 에너지 흡수량의 균일화를 도모할 수 있어 효율적이다.
또한, 일본 특허 출원 제2010-228568호(출원일:2010년 10월 8일)의 전체 내용은, 여기에 원용된다.
이상, 실시 형태를 따라서 본 발명의 내용을 설명했지만, 본 발명은 이들의 기재에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형 및 개량이 가능한 것은, 당업자에게는 자명하다.
본 발명에 따르면 , 차폭 방향을 따른 넓은 범위에 걸쳐서 에너지 흡수량을 보다 균일화시킬 수 있는 차량용 범퍼를 적은 제조 공정 수로 제작할 수 있다.
2 : 프론트 범퍼(차량용 범퍼)
8 : 범퍼 페이시아
9, 31, 41: 범퍼 업소버
10 : 범퍼 레인포스
11 : 세로면
12 : 상면
13 : 하면
23 내지 27, 32 내지 34, 42 내지 46 : 설치 부재

Claims (4)

  1. 차량의 전단부 또는 후단부에 배치되어 차폭 방향으로 연장된 범퍼 페이시아와,
    상기 범퍼 페이시아의 전후 방향 내측에 배치되고, 차폭 방향 단부의 강성이 차폭 방향 중앙부보다도 높은 범퍼 업소버와,
    상기 범퍼 업소버의 전후 방향 내측에 배치되어 범퍼 업소버를 지지하는 범퍼 레인포스를 구비하고,
    상기 범퍼 업소버는, 상하 및 차폭 방향을 따라 연장되는 세로면과, 상기 세로면의 상단부 및 하단부로부터 전후 방향 내측으로 연장되는 상면 및 하면으로, 단면 ㄷ자 형상으로 형성되고,
    상기 범퍼 업소버의 범퍼 레인포스에 대한 지지 강성이, 차폭 방향 단부보다도 차폭 방향 중앙부가 높아지도록 설정한 것을 특징으로 하는, 차량용 범퍼.
  2. 제1항에 있어서, 상기 범퍼 업소버는, 상기 상면 및 하면이 복수의 설치 부재를 통해서 범퍼 레인포스에 지지되어 있고,
    차폭 방향으로 인접하는 설치 부재끼리의 간격이, 차폭 방향 단부보다도 차폭 방향 중앙부가 작아지도록 설정한 것을 특징으로 하는, 차량용 범퍼.
  3. 제1항에 있어서, 상기 범퍼 업소버는, 상기 상면 및 하면이 복수의 설치 부재를 통해서 범퍼 레인포스에 지지되어 있고,
    차폭 방향 중앙부에 배치된 설치 부재의 차폭 방향의 폭 치수를, 차폭 방향 단부에 배치된 설치 부재의 차폭 방향의 폭 치수보다도 크게 설정한 것을 특징으로 하는, 차량용 범퍼.
  4. 제1항에 있어서, 상기 범퍼 업소버는, 상기 상면 및 하면이 복수의 설치 부재를 통해서 범퍼 레인포스에 지지되어 있고,
    차폭 방향 중앙부에 배치된 설치 부재의 두께를, 차폭 방향 단부에 배치된 설치 부재의 두께보다도 크게 설정한 것을 특징으로 하는, 차량용 범퍼.
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