KR20140013635A - 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물 - Google Patents

자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물

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KR20140013635A
KR20140013635A KR1020120081515A KR20120081515A KR20140013635A KR 20140013635 A KR20140013635 A KR 20140013635A KR 1020120081515 A KR1020120081515 A KR 1020120081515A KR 20120081515 A KR20120081515 A KR 20120081515A KR 20140013635 A KR20140013635 A KR 20140013635A
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황창섭
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물에 관한 것으로서, 보행자 보호 성능을 증대시키면서 보행자 충돌 및 저속 충돌시의 경우 충격 흡수 후 복원이 이루어지면서 재사용이 가능하고, 중/고속 충돌시의 에너지 흡수 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 후방으로 돌출 형성된 돌출부를 가지면서 충돌시 전방으로부터 전달되는 하중을 지지하는 범퍼 백빔; 상기 범퍼 백빔의 돌출부가 삽입되는 파이프 형상부를 가지면서 차체에 고정되는 범퍼 스테이; 및 상기 범퍼 백빔과 범퍼 스테이 사이에 설치되어 범퍼 백빔으로부터 전달되는 충격에 의해 압축되면서 충격을 흡수하는 완충수단;을 포함하고, 상기 범퍼 스테이는 충돌시 파이프 형상부 내측에서 이동하는 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 영구 변형되면서 충격을 흡수하는 변형부를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물을 제공한다.

Description

자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물{Energy absorbing structure of bumper for vehicle}
본 발명은 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보행자 보호 성능을 증대시키면서 보행자 충돌 및 저속 충돌시의 경우 충격 흡수 후 복원이 이루어지면서 재사용이 가능하고, 중/고속 충돌시의 에너지 흡수 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 차체 전단 및 후단에는 범퍼가 장착되는데, 상기 범퍼는 충돌시 차체에 전달되는 충격에너지를 흡수하여 차량 파손과 탑승자 피해를 최소화함과 더불어 보행자가 받는 충격을 완화하여 피해 정도를 줄이는 구조물이다.
통상 자동차의 범퍼는 외관미를 향상시키기 위해 가장 바깥쪽에 설치되는 범퍼 커버, 충돌시 외부 충격을 흡수하는 에너지 업소버, 외부에서 전달되는 충격을 막아 차체를 보호하는 범퍼 백빔(또는 범퍼 레일), 차체에 체결되어 범퍼 백빔을 고정 및 지지하는 범퍼 스테이로 구성된다.
이와 같은 구성에서 충돌시 전해지는 충격이 에너지 업소버에 의해 1차로 흡수되고, 그 여분의 충격이 범퍼 백빔으로 전달되어 적절히 흡수됨과 동시에 범퍼 스테이를 통해 차체로 분산되므로 탑승자는 적은 양의 충격만을 전달받으면서 보호될 수 있다.
도 1은 종래의 범퍼에서 범퍼 백빔과 범퍼 스테이를 도시한 사시도로서, 범퍼 백빔(1)의 전면과 후면에 각각 범퍼 커버(도시하지 않음)와 범퍼 스테이(2)가 장착되고, 범퍼 스테이(2)는 스틸 재질의 박스 형상으로 제작되어 차체의 사이드 멤버(3) 끝단에 고정된다.
그러나, 도시된 바의 구조에서는 보행자 충돌시 차체에 고정된 범퍼 백빔(1) 및 범퍼 스테이(2)가 강체 역할을 하여 보행자를 보호하는 데에는 아무런 역할을 하지 못한다.
또한 저속 충돌시에도 스틸 박스 형상의 범퍼 백빔과 범퍼 스테이가 쉽게 영구 변형 및 손상되면서 교체를 위한 AS 비용이 발생하고, 중/고속 충돌시 에너지 흡수율에도 한계가 있는 것이 사실이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 보행자 보호 성능을 증대시키면서 보행자 충돌 및 저속 충돌시의 경우 충격 흡수 후 복원이 이루어지면서 재사용이 가능하고, 중/고속 충돌시의 에너지 흡수 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 후방으로 돌출 형성된 돌출부를 가지면서 충돌시 전방으로부터 전달되는 하중을 지지하는 범퍼 백빔; 상기 범퍼 백빔의 돌출부가 삽입되는 파이프 형상부를 가지면서 차체에 고정되는 범퍼 스테이; 및 상기 범퍼 백빔과 범퍼 스테이 사이에 설치되어 범퍼 백빔으로부터 전달되는 충격에 의해 압축되면서 충격을 흡수하는 완충수단;을 포함하고, 상기 범퍼 스테이는 충돌시 파이프 형상부 내측에서 이동하는 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 영구 변형되면서 충격을 흡수하는 변형부를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물을 제공한다.
바람직한 실시예에서, 상기 완충수단은 피스톤 로드가 전후진 동작되면서 범퍼 백빔에 의한 압축 후 탄성적으로 복원 신장되는 댐퍼인 것을 특징으로 한다.
또한 범퍼 백빔의 돌출부와 범퍼 스테이의 파이프 형상부 주변에 배치되는 복수개의 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 완충수단은 상기 범퍼 백빔에 의한 압축 후 탄성적으로 복원 신장되는 스프링 부재인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 범퍼 스테이의 변형부는 파이프 형상부의 통로를 막도록 설치되어 상기 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 변형되는 충격흡수용 플레이트인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파이프 형상부 내측으로 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 후방 이동되는 변형유도체가 삽입되며, 상기 범퍼 스테이의 변형부가 상기 파이프 형상부로부터 단면적이 축소된 구조로 연장 형성되어 상기 변형유도체에 의해 확관 변형되는 축소관부인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 변형유도체는 적어도 일부 이상이 축소관부 내측에 삽입되어 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 변형유도체는 큰 단면적을 가지면서 파이프 형상부의 내측으로 위치되어 상기 축소관부를 확관시키는 부분과, 상기 큰 단면적의 부분에 비해 상대적으로 작은 단면적을 가지면서 축소관부 내측에 삽입되어 위치되는 부분을 가지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물은 댐퍼 및 스프링 부재와 같은 완충수단을 구비함과 더불어 충돌시 영구 변형을 통한 에너지 흡수를 도모하는 변형부를 구비함으로써, 종래에 비해 보행자 보호 성능이 증대될 수 있음은 물론 낮은 충돌 하중이 가해질 경우 자동 복원을 통한 재사용이 가능하고, 높은 충돌 하중에서도 고효율의 에너지 흡수가 가능한 이점을 제공한다.
도 1은 통상의 자동차용 범퍼에서 범퍼 백빔과 범퍼 스테이의 장착 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 에너지 흡수 구조물을 적용한 경우 추가적인 에너지 흡수가 이루어짐을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 2 및 도 3에서 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 삽입되는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21)에 대해서는 단면 형상으로 나타내었다(해칭하지 않음).
본 발명의 에너지 흡수 구조물은 자동차용 범퍼에서 범퍼 커버 및 에너지 업소버가 흡수하지 못한 충격에너지를 흡수하는 구조물로서, 충돌시 충격에너지를 흡수하여 차체로 가해지는 충격량을 줄여주는 역할을 하며, 도면상 나타내지는 않았으나 그 전방으로는 범퍼 커버 및 에너지 업소버가 장착된다.
구성을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물은, 후방으로 돌출 형성된 돌출부(11)를 가지면서 충돌시 전방으로부터 전달되는 하중을 지지하는 범퍼 백빔(10)과, 차체에 고정되고 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 삽입된 상태로 결합되는 범퍼 스테이(20)와, 상기 범퍼 백빔(10)과 범퍼 스테이(20) 사이를 연결하도록 설치되어 충격에너지를 흡수하는 완충수단을 포함하여 구성된다.
본 발명에서 범퍼 백빔(10)은 차체 횡방향을 길게 설치되는 구조물로서, 종래의 범퍼에서와 마찬가지로 범퍼 커버 및 에너지 업소버가 장착되는 구조물이 될 수 있고, 그 형상으로는 박스 형상(폐단면 형상) 또는 플레이트 형상 등의 다양한 형상 중 어느 하나가 될 수 있는바, 도면에 예시한 단면 형상으로 한정하지는 않는다.
범퍼 백빔(10)의 후면에는 소정 길이의 돌출부(11)가 돌출 형성되며, 상기 돌출부(11)는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21)에 삽입되어 결합된다.
범퍼 스테이(20)는 차체의 사이드 멤버(30) 끝단에 고정되며, 충돌시 내부로 삽입된 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 가하는 큰 하중에 의해 영구 변형됨과 동시에 충격을 흡수하는 변형부를 가진다.
바람직한 실시예에서, 충격 흡수를 위한 변형부는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21) 후단에 고정 설치되는 충격흡수용 플레이트(23)가 될 수 있다.
상기 충격흡수용 플레이트(23)는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21) 후단을 막도록 설치되는 판상 부재로, 충격흡수용 플레이트(23)가 차체 부분, 즉 차체의 사이드 멤버(30) 측에 고정됨으로써 범퍼 스테이(20)가 차체에 고정된다.
또한 일례로, 도 2에 예시된 바와 같이, 파이프 형상부(21) 후단에 플랜지부(22)를 형성하고, 이 플랜지부(22)에 충격흡수용 플레이트(23)를 접합하여 고정함으로써 일체의 범퍼 스테이(20)를 제작하는 것이 가능하다.
상기 충격흡수용 플레이트(23)는 파이프 형상부(21) 후단에서 그 통로를 가로막는 차단벽 역할을 하며, 후술하는 바와 같이 충돌시 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 가하는 충격 하중에 의해 적절히 변형되어 충격을 흡수하는 역할을 하게 된다.
상기한 구조에서 범퍼 백빔(10)과 범퍼 스테이(20)의 플랜지부(22) 사이에는 충격 흡수를 위한 완충수단이 설치되며, 이는 평상시 신장된 상태에서 범퍼 백빔(10)을 범퍼 스테이(20)에서 지지하는 역할을 하다가, 충돌시 범퍼 백빔(10)을 통해 충격이 가해질 경우 그 압축 작용에 의해 충격을 흡수하게 된다.
상기 완충수단은 압축 후 탄성적으로 신장될 수 있는 기구, 바람직하게는 피스톤 로드(24b)의 전후진 동작에 의해 충격 흡수와 복원 신장이 가능한 댐퍼(24)가 될 수 있으며, 파이프 형상부(21)를 중심으로 하여 그 주변으로 복수개의 댐퍼(24)가 설치될 수 있다.
상기 댐퍼(24)는 가스의 압축과 팽창을 이용하는 기구로서, 실린더 내에 가스와 오일을 충전하여 가스의 압력에 의해 피스톤 로드가 전후진 동작되도록 한 통상의 가스 댐퍼가 이용될 수 있다.
이와 같이 피스톤 로드가 동작하여 충격을 감쇠하는 댐퍼의 구성에 대해서는 차량의 후드나 트렁크, 테일게이트 등에 사용되는 가스 리프터, 서스펜션 장치의 댐퍼 등에서와 같이 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
댐퍼(24)를 장착함에 있어서, 댐퍼의 실린더(24a)는 범퍼 스테이(20)에 고정되도록 하고, 댐퍼(24)의 피스톤 로드(24b)는 범퍼 백빔(10)에 고정되도록 하여, 충돌시 후방으로 변형 및 이동되는 범퍼 백빔(10)에 의해 피스톤 로드(24b)가 후퇴 이동되면서 충격이 흡수될 수 있도록 한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 에너지 흡수 구조물의 작동 상태 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2는 평상시의 상태를 나타내는 도면으로, 평상시에는 신장된 상태, 즉 피스톤 로드(24b)가 전진되어 있는 상태에서 댐퍼(24)가 범퍼 백빔(10)을 지지하며, 이때 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21) 내에서 전측으로 위치된다.
이 상태로 보행자 충돌이나 저속 충돌이 발생하면, 구조물의 영구 변형 없이 댐퍼(24)만 압축되는 상태가 되는데, 이때 피스톤 로드(24b)가 범퍼 백빔(10)에 의해 눌리면서 후진하게 되는바, 댐퍼(24)의 압축 작용에 의해 충격에너지가 흡수된다.
이후 충돌 하중이 제거되면, 피스톤 로드(24b)가 내부의 가스 압력에 의해 전진 이동되면서 댐퍼(24)의 탄성적인 복원 신장이 이루어지며, 이 상태에서 에너지 흡수 구조물의 재사용이 가능해진다.
반면, 중/고속 충돌시에는 댐퍼(24)의 압축으로 인해 1차적인 에너지 흡수가 일어남과 더불어 댐퍼(24)와 충격흡수용 플레이트(범퍼 스테이의 변형부로서 설치되는 것임)(23)의 영구 변형에 의해 2차적인 에너지 흡수가 일어난다.
이때, 충격흡수용 플레이트(23)는 범퍼 백빔(10)의 후방 이동시 돌출부(11)에 의해 영구 변형되며, 이러한 충격흡수용 플레이트(23)의 변형 및 그 에너지 흡수 작용으로 인해 댐퍼만 설치한 경우와 비교하여 더욱 많은 충격량을 흡수할 수 있게 되고, 에너지 흡수 구조물의 에너지 흡수 효율이 더욱 높아지게 된다.
결국, 본 발명의 에너지 흡수 구조물에 의하면, 보행자 충돌이나 저속 충돌시의 경우 댐퍼 압축 작용에 의해 구조물 영구 변형 없이 충격이 흡수될 수 있으므로 수리비 측면에서 유리해지는 이점이 있고, 보행자 충돌시에도 완충이 이루어지므로 보행자 보호 성능이 증대될 수 있게 된다.
이와 더불어, 중속 및 고속 충돌시의 경우 댐퍼 및 충격흡수용 플레이트의 영구 변형을 통해 에너지를 흡수하므로 에너지 흡수 효율이 증대되는 이점이 있게 된다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 4 내지 도 5의 실시예는 충격흡수용 플레이트(23) 대신 범퍼 스테이(20) 내측에 변형유도체(26)를 삽입하여 설치하고, 충돌시 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)에 의해 이동되는 변형유도체(26)가 범퍼 스테이(20)를 확관 변형시킴으로써 충격에너지가 흡수될 수 있도록 한 것이다.
도시된 바와 같이, 범퍼 스테이(20)는 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 삽입되는 파이프 형상부(21), 파이프 형상부(21)로부터 길게 연장 형성되어 단면적이 상대적으로 축소된 형상을 가지는 축소관부(25), 그리고 파이프 형상부(21) 외곽에 일체로 형성된 플랜지부(25)를 포함하여 구성된다.
여기서, 축소관부(25)는 사이드 멤버(30) 내측으로 삽입되는 부분으로, 충격 흡수를 위해 영구 변형되는 범퍼 스테이(20)의 변형부에 해당한다.
더불어 본 발명에서도 범퍼 백빔(10)과 범퍼 스테이(20) 사이에 완충수단이 설치되며, 이 완충수단으로는 도 2 내지 도 3의 실시예와 같이 댐퍼(24)가 될 수 있다.
상기 댐퍼(24)는 범퍼 백빔(10)의 후면과 범퍼 스테이(20)의 플랜지부(22) 사이를 연결하도록 설치되며, 댐퍼(24) 및 그 설치 구조에 대해서는 도 2 내지 도 3의 실시예와 차이가 없으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 변형유도체(26)는 충돌시 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)에 의해 축소관부(25) 쪽으로 이동되도록 파이프 형상부(21) 내측에 삽입 설치되며, 이때 변형유도체(26)의 적어도 일부 이상이 축소관부(25) 내측에 삽입된 구조가 되도록 설치됨이 바람직하다.
즉, 변형유도체(26)가 파이프 형상부(21) 내측과 축소관부(25) 내측에 걸쳐 위치되도록 설치되는 것이며, 그 형상이 단면적에 있어서 차이를 가지는바, 단면적이 큰 부분(26a)은 파이프 형상부(21) 내측에, 단면적이 작은 부분(26b)은 축소관부(25) 내측에 삽입되어 위치된다.
결국, 충돌시 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 파이프 형상부(21) 내측에서 이동하여 변형유도체(26)를 밀어주게 되면, 변형유도체(26)가 축소관부(25)를 확관 변형시키고, 이러한 축소관부(25)의 확관 변형에 의해 충격에너지가 흡수될 수 있게 된다.
변형유도체(26)에서 단면적이 큰 부분(26a)은 파이프 형상부(21) 내측으로 삽입된 상태에서 후방 이동과 동시에 축소관부(25)를 실질적으로 확관시키는 부분이며, 단면적이 상대적으로 작은 부분(26b)은 축소관부(25) 내측으로 삽입된 상태에서 충돌시 슬라이드 및 축소관부(25)에 의해 안내되는 부분이 된다.
이하, 도 4 내지 5를 참조하여 변형유도체를 사용한 에너지 흡수 구조물의 작동 상태 및 작용 효과에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 도 4는 평상시의 상태를 나타내는 도면으로, 평상시에는 신장된 상태, 즉 피스톤 로드(24b)가 전진되어 있는 상태에서 댐퍼(24)가 범퍼 백빔(10)을 지지하며, 이때 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)는 범퍼 스테이(20)의 파이프 형상부(21)에서 전측으로 위치된다.
이 상태에서 보행자 충돌이나 저속 충돌이 발생하면, 구조물의 영구 변형 없이 댐퍼(24)만 압축되는 상태가 되는데, 이때 피스톤 로드(24b)가 범퍼 백빔(10)에 의해 눌리면서 후진하게 되는바, 이러한 댐퍼(24)의 압축 작용에 의해 충격에너지가 흡수된다.
이후 충돌 하중이 제거되면, 피스톤 로드(24b)가 내부의 가스 압력에 의해 전진 이동되면서 댐퍼(24)의 탄성적인 복원 신장이 이루어지며, 이 상태에서 에너지 흡수 구조물의 재사용이 가능해진다.
반면, 중/고속 충돌시에는 댐퍼(24)의 압축으로 인해 1차적인 에너지 흡수가 일어남과 더불어 범퍼 백빔(10)의 돌출부(11)가 후방으로 더 이동하여 변형유도체(26)를 밀어주게 되고, 변형유도체(26)가 후방으로 이동될 때 축소관부(25)를 확관 변형시키게 된다.
이와 같이 댐퍼(24)와 범퍼 스테이(20)의 영구 변형(축소관부의 영구 확관 변형)에 의해 2차적인 에너지 흡수가 일어나며, 이러한 2차 에너지 흡수에 의해 댐퍼만 설치할 경우에 비해 에너지 흡수 효율이 더욱 높아지게 된다.
다음으로, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 흡수 구조물의 구성 및 설치 상태를 도시한 측면도이고,도 7은 도 6에 도시된 에너지 흡수 구조물의 충돌시 작동 상태를 보여주는 측면도이다.
도 6 내지 도 7의 실시예는 도 4 내지 도 5의 실시예와 비교하여 완충수단을 달리한 실시예이며, 완충수단으로 댐퍼 대신 스프링 부재(27)를 사용한 점에 차이가 있다.
댐퍼 대신 스프링 부재(27)를 사용한 점 외에는 구성상 차이가 없으며, 스프링 부재(27)를 범퍼 백빔(10)과 범퍼 스테이(20)의 플랜지부(22) 사이에 설치하고, 범퍼 스테이(20)에서 스프링 부재(27)가 범퍼 백빔(10)을 탄성적으로 지지할 수 있도록 한다.
상기 스프링 부재(27) 역시 충돌시 압축 작용을 통해 에너지를 흡수하며, 보행자 충돌 및 저속 충돌 후 충돌 하중이 제거되면 탄성적으로 신장되면서 범퍼 백빔(10)을 원래의 위치로 이동시키게 된다.
그 밖에 범퍼 백빔(10) 및 범퍼 스테이(20)의 형상 및 구조, 상호 간의 결합구조, 변형유도체(26)의 설치 및 그 작용에 대해서는 전술한 도 4 및 도 5의 실시예와 차이가 없으므로 설명을 생략하기로 한다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 에너지 흡수 구조물은 보행자 충돌시에도 충격에너지를 적절히 흡수해주므로 차량의 보행자 보호 성능을 향상시키며, 저속 충돌시 범퍼 백빔 등 구조물의 변형이 없어 재사용이 가능하므로 수리 비용을 줄일 수 있는 이점을 제공한다.
또한 중/고속 충돌시에는 완충수단(댐퍼(24)/스프링 부재)에 의한 1차 에너지 흡수 작용과 구조물 변형에 의한 2차 에너지 흡수 작용이 순차적으로 이루어지므로 에너지 흡수 효율이 더욱 향상되는 이점을 가진다.
도 8은 본 발명의 에너지 흡수 구조물을 적용한 경우 추가적인 에너지 흡수가 이루어짐을 보여주는 도면으로, 충돌시 하중(F)과 변위(L) 상태를 보여주고 있다.
도 5의 실시예와 같이 완충수단인 댐퍼(재사용 및 보행자 보호가 가능하도록 함)와 일정한 영구 변형(고효율의 에너지 흡수가 가능하도록 함)이 일어나는 범퍼 스테이의 변형부(축소관부)를 구비한 경우, 추가적인 댐퍼 작동 영역과 일정한 영구 변형 영역에 의해 종래에 비해 추가적인 에너지 흡수가 이루어짐을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 범퍼 백빔 11 : 돌출부
20 : 범퍼 스테이 21 : 파이프 형상부
22 : 플랜지부 23 : 충격흡수용 플레이트
24 : 댐퍼 24a : 실린더
24b : 피스톤 로드 25 : 축소관부
26 : 변형유도체 27 : 스프링 부재
30 : 사이드 멤버

Claims (8)

  1. 후방으로 돌출 형성된 돌출부를 가지면서 충돌시 전방으로부터 전달되는 하중을 지지하는 범퍼 백빔;
    상기 범퍼 백빔의 돌출부가 삽입되는 파이프 형상부를 가지면서 차체에 고정되는 범퍼 스테이; 및
    상기 범퍼 백빔과 범퍼 스테이 사이에 설치되어 범퍼 백빔으로부터 전달되는 충격에 의해 압축되면서 충격을 흡수하는 완충수단;
    을 포함하고, 상기 범퍼 스테이는 충돌시 파이프 형상부 내측에서 이동하는 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 영구 변형되면서 충격을 흡수하는 변형부를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충수단은 피스톤 로드가 전후진 동작되면서 범퍼 백빔에 의한 압축 후 탄성적으로 복원 신장되는 댐퍼인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    범퍼 백빔의 돌출부와 범퍼 스테이의 파이프 형상부 주변에 배치되는 복수개의 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충수단은 상기 범퍼 백빔에 의한 압축 후 탄성적으로 복원 신장되는 스프링 부재인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 범퍼 스테이의 변형부는 파이프 형상부의 통로를 막도록 설치되어 상기 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 변형되는 충격흡수용 플레이트인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프 형상부 내측으로 범퍼 백빔의 돌출부에 의해 후방 이동되는 변형유도체가 삽입되며, 상기 범퍼 스테이의 변형부가 상기 파이프 형상부로부터 단면적이 축소된 구조로 연장 형성되어 상기 변형유도체에 의해 확관 변형되는 축소관부인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 변형유도체는 적어도 일부 이상이 축소관부 내측에 삽입되어 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 변형유도체는 큰 단면적을 가지면서 파이프 형상부의 내측으로 위치되어 상기 축소관부를 확관시키는 부분과, 상기 큰 단면적의 부분에 비해 상대적으로 작은 단면적을 가지면서 축소관부 내측에 삽입되어 위치되는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼의 에너지 흡수 구조물.



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