KR20150030118A - 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛 - Google Patents

Abstract

차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛은 알루미늄 압출재로 형성되어 전면 중앙에 길이방향을 따라 설치 공간이 형성된 범퍼빔; 스틸 소재로 형성되어 상기 설치 공간에 끼워지는 레인포스 빔; 알루미늄 압출재로 형성되어 상기 범퍼빔의 후면 양측에 설치되는 크래쉬 박스; 상기 크래쉬 박스의 각 후단에 용접되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;를 포함한다.

Description

차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛{HYBRID BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 압출재로 형성된 범퍼빔의 전면에 스틸 소재의 레인포스 빔을 끼움 조립한 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차체 전,후방의 소정 부위에 설치되는 완충장치이다.

이러한 범퍼는 차량의 전,후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔의 후방 양측에 크래쉬 박스가 장착되어 차체측 사이드 멤버에 장착되는 범퍼빔 유닛과, 범퍼빔의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버, 그리고 범퍼빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버 등으로 이루어진다.

상기한 종래의 범퍼빔 유닛(101)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 범퍼빔(110)의 후방 양측에 크래쉬 박스(120)가 체결된 상태로, 차체 측의 사이드 멤버(미도시)에 조립된다.

그리고, 크래쉬 박스(120)와 범퍼빔(110) 사이에는 스테이 플레이트(140)가 용접 결합되고, 크래쉬 박스(120)와 사이드 멤버(미도시) 사이에는 스테이(130)가 용접 결합되어서 조립된다.

상기 범퍼빔(110)은 스틸 소재를 롤포밍 성형하여 후면 중앙에 길이방향을 까라 요부를 가지게 된다.

그러나, 범퍼빔(110)을 롤포밍 공법에 의해 제작할 경우, 설비 투자비가 많이 들게 되며, 용접 및 접합 등의 후공정이 복잡하고, 그 제조 기술이 난해한 구조는 롤포밍 성형이 불가하다는 문제점이 있다.

최근에는 도 2에 도시된 바와 같이, 범퍼빔(102)은 차량의 경량화 추세에 맞추어 스틸보다 경량 소재인 알루미늄 압출재로 제작되고, 상기한 크래쉬 박스(120) 역시, 알루미늄 압출재로 제작되는 추세이다.

일반적으로, 알루미늄 범퍼 빔(102)은 300~400Mpa의 고강도 알루미늄 합금을 사용하여 제조하는데, 상기와 같은 고강도 알루미늄 합금은 구조적인 강성과 충돌 성능이 우수하여 고급 차량에 많이 사용하고 있다.

그러나, 이러한 알루미늄 범퍼 빔(102)은 재료의 단가가 비싸 롤포밍 공법에 의해 제조된 스틸 범퍼빔에 비해 가격이 3~4배 이상 높아 중저가 차량에 사용하기는 부적합하다는 단점이 있다.

또한, 상기와 같은 알루미늄 범퍼 빔(102)은 압출 성형이 난해하고, 구조적으로 복잡한 형태의 형상 압출이 용이하지 않다는 단점이 있다.

본 발명의 실시 예는 중강도의 알루미늄 압출재로 형성한 범퍼빔의 전면에 스틸로 형성한 레인포스 빔을 끼움 조립하고, 크래쉬 박스는 알루미늄 압출재로 형성하여 범퍼빔 유닛의 제조단가는 줄이고 차량의 충돌 흡수성은 높일 수 있는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서, 알루미늄 압출재로 형성되어 전면 중앙에 길이방향을 따라 설치 공간이 형성된 범퍼빔; 스틸 소재로 형성되어 상기 설치 공간에 끼워지는 레인포스 빔; 알루미늄 압출재로 형성되어 상기 범퍼빔의 후면 양측에 설치되는 크래쉬 박스; 상기 크래쉬 박스의 각 후단에 용접되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;를 포함하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 설치 공간은 'ㄷ'자 형상의 홈으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 레인포스 빔은 980~1500Mpa의 고강도 스틸 파이프를 밴딩하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 레인포스 빔의 양측 끝단부는 압착 성형되어 상기 범퍼빔에 체결되는 체결단으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 범퍼빔은 상기 설치 공간을 이루는 상면과 하면에 각각 곡면의 끼움홈이 형성되어 상기 레인포스 빔의 외주면이 끼워지도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 레인포스 빔과 상기 범퍼빔 사이에는 상호간의 접착 및 갈바닉 부식을 방지하는 접착제가 개재될 수 있다.

또한, 상기 접착제는 핫멜트 접착제로 형성되며, 상기 레인포스 빔의 후면 중앙과 양측 체결단 후면에 부착될 수 있다.

또한, 상기 범퍼빔의 내부에는 상기 설치 공간의 내면을 지지하는 격벽이 형성되며, 상기 격벽은 범퍼빔의 내부를 양측 중공부로 구획할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 중강도의 알루미늄 압출재로 형성한 범퍼빔의 전면에 스틸로 형성한 레인포스 빔을 끼움 조립하고, 크래쉬 박스는 알루미늄 압출재로 형성하여 범퍼의 저속 정면 충돌은 레인포스 빔이 흡수하고, 차량의 옵셋 충돌은 크래쉬 박스가 흡수하여 제조단가를 줄이면서 차량의 충돌 흡수성은 높여 차량의 파손을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼빔의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼빔에 레인포스 빔이 끼워진 모습을 나타낸 측단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼빔의 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼빔에 레인포스 빔이 끼워진 모습을 나타낸 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛(2)은 범퍼빔(4), 레인포스 빔(6), 2개의 크래쉬 박스(8)와 2장의 장착 플레이트(10)로 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 범퍼빔(2)은 중강도의 알루미늄 합금을 압출 성형하여서 제조할 수 있다.

중강도의 알루미늄 합금은 고강도의 알루미늄 합금에 비하여 상대적으로 저렴하고 압출이 용이하며, 저중량으로 압출 가능하다는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예에서는 범퍼빔(2)을 중강도의 알루미늄 합금을 사용하는 대신에, 범퍼빔(2)의 전면에 스틸 파이프로 형성된 레인포스 빔(6)을 끼워서 충돌 강성을 확보한 것이다.

범퍼빔(2)은 길이방향을 따라 일정 곡률로 벤딩 성형되어서 구성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 범퍼빔(2)의 전면 중앙에는 길이방향을 따라 설치공간(16)이 형성된다.

설치공간(16)은 'ㄷ'자 형태의 홈으로 형성되어 레인포스 빔(6)을 끼우도록 구성된다.

이 경우, 레인포스 빔(6)은 스틸 파이프로 형성되는데, 설치공간(16)의 입구에는 레인포스 빔(6)의 외주면이 잘 끼워질 수 있도록 곡면의 끼움홈(20)이 더 형성된다.

끼움홈(20)은 알루미늄 범퍼빔(4)을 압출 성형하여서 형성할 수 있다.

그리고, 범퍼빔(2)의 내부에는 격벽(18)을 중심으로 하여 양측 중공부(14)로 구획된다.

격벽(18)은 설치공간(16)의 내면을 지지하여 설치공간(16)에 끼워지는 레인포스 빔(6)을 받쳐주도록 구성된다.

레인포스 빔(6)은 스틸 파이프를 범퍼빔(4)의 곡률에 맞게 벤딩 성형하여서 구성된다.

레인포스 빔(6)에 사용되는 스틸 파이프는 980~1500Mpa의 고강도 소재로 형성할 수 있다.

레인포스 빔(6)의 양측 끝단부는 압착 성형되어 체결단(22)으로 형성된다.

체결단(22)은 설치공간(16)의 내측 범퍼빔(4)과 볼트(24) 체결된다.

볼트(24)와 너트로는 피어싱 볼트와 피어싱 너트를 사용할 수 있다.

한편, 알루미늄 소재의 범퍼빔(4)과 스틸 소재의 레인포스 빔(6)이 접촉 시에는 이종 금속간의 접촉에 의한 갈바닉 부식이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 설치공간(16)의 내측 범퍼빔(4)과 레인포스 빔(6) 사이에 접착제(12)를 개재할 수 있다.

접착제(12)는 구조물을 접합하는 핫멜트 접착제로 사용할 수 있다.

이러한 핫멜트 접착제는 한 쪽 면이 노출되고 다른 한 쪽 면에 이형지가 부착된 접착패드로 구성되어 어느 하나의 판재에 접착패드를 부착한 상태에서 이형지를 떼어 내고 그 접착패드의 다른 면에 다른 하나의 판재를 접착하도록 형성된다.

접착제(12)는 레인포스 빔(6)의 후면 중앙과 양측 체결단(22) 후면에 부착될 수 있다.

범퍼빔(4)의 양측 후면에는 크래쉬 박스(8)가 설치된다.

크래쉬 박스(8)는 알루미늄 압출재로 형성하여 40%의 옵셉 충돌 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

크래쉬 박스(8)는 'ㄷ'자 형상으로 성형된 2개의 패널이 상호 용접되어 박스형으로 구성된다.

그리고, 크래쉬 박스(8)의 후단에는 차체 측에 조립되는 장착 플레이트(10)가 용접된다.

상기한 구성에 의하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛(2)은 저속 정면 충돌은 레인포스 빔(6)이 흡수하고, 40% 옵셉 충돌은 크래쉬 박스(8)가 흡수하도록 하여 차량의 파손을 최소화하면서도 범퍼빔 유닛의 제조단가를 낮출 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.

2 : 하이브리드 범퍼빔 유닛 4 : 범퍼빔
6 : 레인포스 빔 8 : 크래쉬 박스
10 : 장착 플레이트 12 : 접착제
16 : 설치공간 18 : 격벽
20 : 끼움홈 22 : 체결단

Claims (8)

1. 차량용 범퍼빔 유닛에 있어서,
   알루미늄 압출재로 형성되어 전면 중앙에 길이방향을 따라 설치 공간이 형성된 범퍼빔;
   스틸 소재로 형성되어 상기 설치 공간에 끼워지는 레인포스 빔;
   알루미늄 압출재로 형성되어 상기 범퍼빔의 후면 양측에 설치되는 크래쉬 박스;
   상기 크래쉬 박스의 각 후단에 용접되어 차체 측에 조립되는 장착 플레이트;
   를 포함하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 설치 공간은
   'ㄷ'자 형상의 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 레인포스 빔은
   980~1500Mpa의 고강도 스틸 파이프를 밴딩하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 레인포스 빔의 양측 끝단부는
   압착 성형되어 상기 범퍼빔에 체결되는 체결단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
5. 제3항에 있어서,
   상기 범퍼빔은
   상기 설치 공간을 이루는 상면과 하면에 각각 곡면의 끼움홈이 형성되어 상기 레인포스 빔의 외주면이 끼워지도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
6. 제4항에 있어서,
   상기 레인포스 빔과 상기 범퍼빔 사이에는 상호간의 접착 및 갈바닉 부식을 방지하는 접착제가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 접착제는
   핫멜트 접착제로 형성되며, 상기 레인포스 빔의 후면 중앙과 양측 체결단 후면에 부착되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 범퍼빔의 내부에는
   상기 설치 공간의 내면을 지지하는 격벽이 형성되며, 상기 격벽은 범퍼빔의 내부를 양측 중공부로 구획하는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 범퍼빔 유닛.

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