KR20140034636A - 차량용 범퍼 빔 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼 빔이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔은 상부 폐단면과 하부 폐단면이 연결부에 의해 연결되는 차량용 범퍼 빔에 있어서, 상기 상부 폐단면, 상기 하부 폐단면, 및 상기 연결부의 각 전면에 각각 길이방향을 따라 비드를 형성하여 이루어진다.

Description

차량용 범퍼 빔{Bumper beam for vehicle}

본 발명은 차량용 범퍼 빔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면에 다수의 비드를 형성하여 전제적인 단면의 길이를 축소하면서도 중량 대비 강성을 강화시킨 차량용 범퍼 빔에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 차량이 다른 차량이나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차체의 전,후방에 배치되는 완충유닛이다.

상기와 같은 범퍼는 차체의 전,후방에 차폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔을 스태이를 통하여 차체측 사이드 멤버에 장착하여 범퍼 빔 유닛을 구성하고, 상기 범퍼 빔의 전방에는 충격력을 흡수하는 에너지 업소버를 구성하고, 상기 범퍼 빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 범퍼 빔 유닛은, 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머 유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡 성형하는 롤 포밍 공법으로 주로 제작된다.

도 1에는 상기 롤 포밍 공법으로 제작된 종래 기술에 따른 범퍼 빔이 도시되어 있다.

상기 종래의 범퍼 빔(10)은 대체로 완만한 곡률을 갖는 빔 형상으로서 상하로 이격되게 배치된 상부 폐단면(11)과 하부 폐단면(12)을 갖는 구조로 되어 있다.

상기 상부 폐단면(11)과 하부 폐단면(12)은 각각 사각형상의 폐단면 구조를 이루며, 상부 폐단면(11)과 하부 폐단면(12)의 크기는 서로 상이하거나 동일하게 형성될 수도 있다.

상기 상부 폐단면(11)과 하부 폐단면(12)은 연결부(13)에 의해 연결되는데, 연결부(13)에는 길이방향을 따라 용접되고, 상기 범퍼 빔(10)의 상부 중앙에는 강성 보강 및 충돌시의 언더 라이닝 현상 등을 방지하기 위한 보강부재(14)가 설치된다.

도 2는 종래 기술에 따른 범퍼 빔의 외력에 의한 응력 분포도이다.

도 2를 참조하면, 상기 종래의 범퍼 빔(10)은 후방 양 단부가 스태이(15)를 통하여 차체측 사이드 멤버(미도시)에 장착된다.

그런데 상기와 같은 종래의 범퍼 빔(10)은 차량의 전방 충돌 시에 전달되는 충격력에 의해 변형되면서 충격력을 흡수하지만, 도 2의 A 부분에서와 같이, 범퍼 빔(10)의 중앙 부위에 응력이 집중되면서 충격 흡수 성능이 다소 미흡하였고, 중량도 무거워서 차량의 연비 향상의 측면에서도 불리한 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 전면에 길이방향을 따라 다수개의 비드를 형성하여 강성을 향상시키며, 전체적인 단면의 길이를 축소하여 중량 절감을 가능하게 하는 차량용 범퍼 빔을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 상부 폐단면과 하부 폐단면이 연결부에 의해 연결되는 차량용 범퍼 빔에 있어서, 상기 상부 폐단면, 상기 하부 폐단면, 및 상기 연결부의 각 전면에 각각 길이방향을 따라 비드를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔을 제공할 수 있다.

또한, 상기 비드는 후방을 향해 돌출하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 비드는 상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면 중앙에 하나씩 형성될 수 있다.

또한, 상기 비드는 상기 연결부의 전면에 상하로 2개의 비드가 형성될 수 있다.

또한, 상기 비드는 상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면 중앙에 형성되는 비드는 동일한 크기로 형성되고, 상기 연결부의 전면에 형성되는 비드는 상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면에 형성되는 비드보다 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 폐단면과 상기 하부 폐단면 및 상기 연결부는 롤 포밍 공법에 의해 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔은 상부 폐단면과 하부 폐단면 및 이들 사이를 연결하는 연결부로 구성하되, 각 전면에 비드가 각각 형성되어 범퍼 빔 전체의 횡방향 강성을 향상시킴으로써, 충돌 시에 전달되는 외력에 대한 응력이 범퍼 빔의 길이방향을 따라 고르게 분산되어 충돌 성능이 향상된다.

또한, 전제적인 단면의 길이를 축소하여 롤 포밍 성형시의 생산성을 높이며 동시에, 범퍼 빔의 중량을 절감하여 경량화에 따른 연비 향상의 효과를 기대할 수 있다,

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도 및 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 범퍼 빔의 외력에 의한 응력 분포도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 외력에 의한 응력 분포도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 범퍼 빔과 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔의 충돌 성능 비교 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔의 외력에 의한 응력 분포도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 빔(20)은 완만한 곡률을 갖는 빔 형상으로 형성되어 차량의 전,후방을 향하도록 배치된다.

상기 범퍼 빔(20)은 상하방향으로 서로 이격되어 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)을 구성한다.

상기 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)은 각각 사각형상의 폐단면 구조로 이루어지고, 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)의 크기는 동일하거나 서로 상이하게 형성될 수 있다.

상기 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)은 연결부(23)에 의해 연결되어 일체로 형성된다.

이러한 범퍼 빔(20)은 다단의 롤 포머로 구성되는 롤 포밍 유닛(미도시)에 코일재(미도시)를 투입하여 롤 포밍 공법에 의해 성형되며, 롤 포밍 이후에는 일정한 곡률로 곡률 성형되어 이루어진다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔은 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)의 각 전면(F)에 제1비드(B1)가 롤 포밍 공정에서 성형되고, 동시에 상기 연결부(23)의 전면(F)에 제2비드(B2)가 롤 포밍 공정에서 성형된다.

즉, 상기 제1비드(B1)와 제2비드(B2)는 상기 상부 폐단면(21), 하부 폐단면(22), 및 상기 연결부(23)의 각 전면(F)에 각각 길이방향을 따라 성형되는데, 이때, 제1비드(B1) 및 제2비드(B2)는 각각 상기 상부 폐단면(21), 하부 폐단면(22), 및 상기 연결부(23)의 각 전면(F)에서 후방으로 돌출되어 형성된다.

본 발명의 실시예에서 상기 제1비드(B1)는 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)의 전면(F)에 각각 하나씩 형성되고, 제2비드(B2)는 연결부(23)에 상하로 2개소가 형성되는 예는 도시하였으나, 각 비드(B1,B2)의 폭과 깊이를 적절하게 선정하여 하나 또는 그 이상의 개소에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)의 각 전면(F) 중앙에 형성되는 제1비드(B1)는 동일한 크기로 형성되고, 상기 연결부(23)의 전면(F)에 형성되는 제2비드(B2)는 상기 제1비드(B1)보다 더 크게 형성되는 예를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 비드(B1,B2)의 개수에 따라 다른 크기로 설정하여 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)은 상부 폐단면(21)과 하부 폐단면(22)의 크기를 줄임에 따라 전체 단면의 길이를 300mm로 설정하여 제조할 수 있다. 이는 종래의 범퍼 빔(10)이 갖는 전체 단면 길이가 337mm에 비해 축소된 길이로 소재를 절감하여 중량을 저감하는 효과가 있다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)은 도 4에서 도시한 바와 같이, 차량이 전방 충돌에 의해 그 충격력이 범퍼 빔(20)에 전달되는 경우, 범퍼 빔(20)에 전달된 충격력은 상부 폐단면(21) 및 하부 폐단면(22)과 함께 제1비드(B1)와 제2비드(B2)에 의해 범퍼 빔(20)의 길이방향을 따라 고르게 분산되어 흡수된다.

즉, 도 4의 B 부분과 같이, 범퍼 빔(20)에 형성되는 응력이 특정 부위에서 집중되지 않고 비교적 효과적으로 분산됨으로써, 종래 기술에 따른 범퍼 빔(10)에 비해 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)의 충돌 흡수성이 향상됨을 알 수 있다.

도 5는 종래 기술에 따른 범퍼 빔과 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔의 충돌 성능 비교 그래프이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)은 전체적인 단면의 길이를 줄였음에도 불구하고, 종래 기술의 범퍼 빔(10)에 비해 충돌 성능에 비해 최소한 동등하거나 그 이상의 수준을 갖는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)은 전체 크기와 중량이 저감되고, 이에 따른 차량의 경량화로 연비 향상이 기대되며, 롤 포밍 유닛(미도시)에 의한 성형성이 좋아 생산성 향상도 기대된다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)과 종래 기술에 따른 범퍼 빔(10)의 충돌 성능을 비교한 그래프로, 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 빔(20)은 종래 기술에 따른 범퍼 빔(10)의 인트루젼(INTRUSION) 변위는 동등 이상의 수준으로 나타나고, 디플렉션(DEFLECTION) 변위 또한 거의 동등한 수준임을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

20: 범퍼 빔 21: 상부 폐단면
22: 하부 폐단면 23: 연결부
B1,B2: 제1비드, 제2비드

Claims (6)

1. 상부 폐단면과 하부 폐단면이 연결부에 의해 연결되는 차량용 범퍼 빔에 있어서,
   상기 상부 폐단면, 상기 하부 폐단면, 및 상기 연결부의 각 전면에 각각 길이방향을 따라 비드를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 비드는
   후방을 향해 돌출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 비드는
   상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면 중앙에 하나씩 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 비드는
   상기 연결부의 전면에 상하로 2개의 비드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
5. 제1항에 있어서,
   상기 비드는
   상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면 중앙에 형성되는 비드는 동일한 크기로 형성되고, 상기 연결부의 전면에 형성되는 비드는 상기 상부 폐단면과 하부 폐단면의 각 전면에 형성되는 비드보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.
6. 제1항에 있어서,
   상기 상부 폐단면과 상기 하부 폐단면 및 상기 연결부는 롤 포밍 공법에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔.

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