KR20150065096A - 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 - Google Patents

차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 Download PDF

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Abstract

차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법은 롤 포밍 공정을 통하여 폐단면의 직관으로 형성되는 범퍼빔을 성형하는 롤 포밍 단계와, 곡률 성형기를 통하여 상기 범퍼빔이 일정 곡률을 갖도록 성형하는 곡률 성형 단계와, 상기 범퍼빔의 후방 양 단부를 각각 상하로 절개하여 절개부를 형성하는 절개부 형성단계와, 상기 절개부에 대응하는 상기 범퍼빔의 전면을 기준으로 각 절개부 외측의 양 단부를 후방으로 절곡시켜 각 절개부의 양측 절개면을 맞댄 상태로 접합하여 절개 접합부를 형성하는 절개부 접합단계 및 상기 절개 접합부에 대응하는 범퍼빔의 양측 후면에 스태이를 접합하는 스태이 접합단계를 포함하고, 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법에 따라 제조되는 범퍼빔 유닛은 일정 곡률을 갖는 범퍼빔의 후방 양 단부가 상하방향으로 "V"자 형상으로 절개된 상태에서 양측 절개면이 전면을 기준으로 절곡되어 상호 접합되어 절개 접합부를 형성하며, 상기 절개 접합부에 대응하는 상기 범퍼빔의 후방 양 단부와 동일한 형상의 전방 브래킷을 통하여 스태이가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛{METHOD FOR MANUFACTURING BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLE AND BUMPER BEAM UNIT MANUFRCTURED THEREBY}
본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범퍼빔의 양 단부에 대한 곡률 성형의 한계를 극복함과 동시에, 차체 전방 측면의 요구 충돌 성능에 대응할 수 있도록 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 차량에서의 범퍼는 차량이 다른 차량이나 고정체와 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화할 수 있도록 차량의 전, 후방에 배치되는 완충 유닛이다.
상기와 같은 범퍼는 차량의 전, 후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔의 후방 양측에 스태이를 매개로 차체 측 사이드 멤버에 장착되는 범퍼빔 유닛과, 상기 범퍼빔의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버, 그리고 상기 범퍼빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버로 이루어진다.
최근에는 차량의 전방 양측에 곡선 디자인을 적용하여 외관을 미려하게 함으로써 상품성을 높이고 있는 추세이다.
그러나 일정한 곡률을 갖는 범퍼빔만으로는 부품간섭 등에 의해 차량의 전방 양측에 곡선 디자인을 적용하기 어려우며, 범퍼빔 양 단부에 보강부재 등을 이용하여 곡선 디자인에 대응하면서 전방 옵셋 충돌, 스몰 오버랩 충돌, 전방 측면 충돌 등에 대한 충돌법규를 만족하고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 조립 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 차량용 범퍼빔 유닛은 범퍼빔(101), 측면 보강 브래킷(103), 전방 브래킷(105), 스태이(107)로 구성된다.
상기 범퍼빔(101)은 롤 포밍 공정을 통하여 폐단면의 직관으로 형성되며, 이를 곡률 성형기(미도시)로 성형하여 폐단면의 일정 곡률을 갖도록 한다.
그리고 상기 측면 보강 브래킷(103)은 상기 범퍼빔(101)의 전면 양 단부에 설치한다.
또한, 상기 전방 브래킷(105)은 상기 범퍼빔(101)의 후면 양 단부에 설치된다.
즉, 상기 전방 브래킷(105)은 상기 측면 보강 브래킷(103)과 일체로 접합되어 상기 범퍼빔(101)의 양 단부를 형성한다.
이때, 상기 측면 보강 브래킷(103)과 전방 브래킷(105)은 각 선단이 후방으로 휘어져 상기 범퍼빔(101)이 갖는 곡률 반경보다 더 작은 곡률 반경을 가지며, 상기 차량의 양측 곡선 디자인에 대응하는 보강구조로 작용한다.
그리고 상기 스태이(107)는 상기 전방 브래킷(105)의 후면에 일체로 접합되어 장착된다.
이러한 종래의 범퍼빔 유닛은 차량의 전방 및 후방의 곡선에 따라 대응 되게 설계되어 차량의 전방 및 후방의 충돌에 따른 충격을 흡수하여 차체의 변형을 최소화 할 수 있게 된다.
그러나 이러한 종래의 범퍼빔 유닛은 범퍼빔(101)의 양 단부를 차체 곡선 디자인에 대응하면서 충돌법규도 만족하기 위하여 별도의 측면 보강 브래킷(103)을 전방 브래킷(105)과 함께 적용하여 구성부품이 추가되고, 기존 구성부품의 설계 변경이 이루어져야 함에 따라 제작단가를 상승시키는 요인이 된다.
본 발명의 실시 예는 범퍼빔의 후면 양 단부를 부분적으로 절개하여 범퍼빔의 전면을 기준으로 절곡시켜 각 절개부를 맞대기 용접함으로써, 기존의 밴딩공정을 통한 곡률 성형의 한계를 극복함과 동시에, 차체 전방 측면의 요구 충돌 성능에 대응할 수 있도록 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 롤 포밍 공정을 통하여 폐단면의 직관으로 형성되는 범퍼빔을 성형하는 롤 포밍 단계와, 곡률 성형기를 통하여 상기 범퍼빔이 일정 곡률을 갖도록 성형하는 곡률 성형 단계와, 상기 범퍼빔의 후방 양 단부를 각각 상하로 절개하여 절개부를 형성하는 절개부 형성단계와, 상기 절개부에 대응하는 상기 범퍼빔의 전면을 기준으로 각 절개부 외측의 양 단부를 후방으로 절곡시켜 각 절개부의 양측 절개면을 맞댄 상태로 접합하여 절개 접합부를 형성하는 절개부 접합단계 및 상기 절개 접합부에 대응하는 범퍼빔의 양측 후면에 스태이를 접합하는 스태이 접합단계를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 절개부는 상기 범퍼빔의 후면 양 단부가 상면 및 하면과 함께 상하방향으로 "V"자 형상으로 절개되어 이루어질 수 있다.
또한, 상기 각 절개부의 접합은 CO2 용접으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 스태이 접합단계는 상기 절개 접합부에 대응하는 범퍼빔의 양측 후면의 형상을 따라 형성된 전방 브래킷을 통하여 상기 스태이가 접합될 수 있다.
그리고 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 일정 곡률을 갖는 범퍼빔의 후방 양 단부가 상하방향으로 "V"자 형상으로 절개된 상태에서 양측 절개면이 전면을 기준으로 절곡되어 상호 접합되어 절개 접합부를 형성하며, 상기 절개 접합부에 대응하는 상기 범퍼빔의 후방 양 단부와 동일한 형상의 전방 브래킷을 통하여 스태이가 접합되어 이루어지는 범퍼빔 유닛을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 범퍼빔의 양 단부 후방을 부분적으로 절개하여 절개부를 형성한 상태로, 각 절개부의 양측 절개면을 상호 접합하여 범퍼빔 양 단부의 곡률 성형의 한계를 극복할 수 있다.
또한, 상기 범퍼빔의 각 절개부에서 전면을 기준으로 양 단부 자체를 절곡하여 형성됨으로, 범퍼빔의 양 단부에 충분한 강성이 확보되어 정면 옵셋 충돌, 스몰 오버랩 충돌 또는 전방 측면 충돌 등의 충돌법규에 대응할 수 있다.
또한, 범퍼빔의 전면이 유지된 상태로 양 단부를 절곡하여 범퍼빔 자체만으로 제작되어 양 단부 보강을 위한 별도의 보강부재가 필요하지 않으며, 이에 따라 원가 절감의 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 치량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법의 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 절개부 형성단계의 공정 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 절개부 접합단계의 공정 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 스태이 접합단계의 공정 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에 의해 제조된 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법의 공정도이다.
도 3을 참조하면, 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법은 롤 포밍 단계(S1), 곡률 성형 단계(S2), 절개부 형성단계(S3), 절개부 접합단계(S4), 및 스태이 접합단계(S5)가 순차적으로 이루어진다.
먼저, 상기 롤 포밍 단계(S1)는 롤 포밍 공정에서, 다단의 롤 포머로 이루어지는 롤 포밍 유닛(미도시)을 통하여 평판 또는 코일을 다단으로 절곡 성형하여 일정한 형상의 폐단면 직관으로 이루어지는 범퍼빔(1)을 성형한다.
상기 롤 포밍 단계(S1)에 이어서, 상기 곡률 성형 단계(S2)가 진행된다.
상기 곡률 성형 단계(S2)는 곡률 성형기(미도시)를 통하여 상기 폐단면 직관의 범퍼빔(1)을 일정 곡률 반경으로 곡률 성형하여 폐단면 곡선관의 형태로 상기 범퍼빔(1)을 성형한다.
상기 곡률 성형 단계(S2)에 이어서, 상기 절개부 형성단계(S3)가 진행된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 절개부 형성단계의 공정 설명도이다.
도 4를 참조하면, 상기 절개부 형성단계(S3)는 곡률 성형 단계(S2)를 거친 상기 폐단면 곡선관의 범퍼빔(1)에 대하여 후방 양 단부를 각각 상하로 절개하여 절개부(3)를 형성한다.
즉, 상기 절개부(3)는 상기 범퍼빔(1)의 후면 양 단부가 상면 및 하면과 함께 상하방향으로 절개되는데, 이때, 절개면(5)이 이루는 형상은 "V"자 형상으로 이루어진다.
상기 절개부 형성단계(S3)에 이어서, 상기 절개부 접합단계(S4)가 진행된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 절개부 접합단계의 공정 설명도이다.
도 5를 참조하면, 상기 절개부 접합단계(S4)는 상기 절개부(3)의 양측 절개면(5)을 상호 접합한다.
즉, 절개부(3)의 접합은 상기 절개부(3)에 대응하는 상기 범퍼빔(1)의 전면을 기준으로 각 절개부(3) 외측의 양 단부를 후방으로 절곡시켜 각 절개부(3)의 양측 절개면(5)을 맞댄 상태로 용접부(W)를 형성하여 접합이 이루어진 절개 접합부(11)를 형성한다.
이때, 상기 용접부(W)는 양측 절개면(5)이 CO2 용접을 통한 맞대기 용접으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일반 강판 또는 알루미늄 판재 등의 맞대기 용접이 가능한 용접법이면, 적용이 가능하다.
상기 절개부 접합단계(S4)에 이어서, 상기 스태이 접합단계(S5)가 진행된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에서, 스태이 접합단계의 공정 설명도이다.
도 6을 참조하면, 상기스태이 접합단계(S5)는 각 절개 접합부(11)가 형성된 범퍼빔(1)의 양측 후면에 스태이(9)를 접합한다.
이때, 상기 스태이(9)는 상기 각 절개 접합부(11)가 형성된 범퍼빔(1)의 양측 후면의 형상을 따라 형성된 전방 브래킷(7)을 통하여 상기 스태이(9)가 접합되도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에 의해 제조된 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 상기와 같은 본 발명의 실시 예인 차량용 범퍼빔 유닛의 제조 방법에 따라 제조된 범퍼빔 유닛은 범퍼빔(1)과 스태이(9)로 구성된다.
상기 범퍼빔(1)은 폐단면의 일정 곡률을 가지며, 양 단부는 절개 접합부(11)를 통하여 차체 후방으로 휘어진 상태로 형성된다.
이때, 상기 범퍼빔(1)은 절개 접합부(11)에서도 전면은 절개되지 않은 상태로 절곡이 이루어져 절개 접합부(11)의 결합 강성을 유지시켜 준다.
그리고 상기 스태이(9)는 상기 범퍼빔(1)의 양측 후면에 접합된다.
이때, 상기 스태이(9)는 전방 브래킷(7)을 통하여 상기 범퍼빔(1)의 양측 후면에 각각 접합되는데, 상기 전방 브래킷(7)은 상기 각 절개 접합부(11)가 형성된 범퍼빔(1)의 양측 후면 형상에 따라 대응되게 형성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼빔 유닛은 범퍼빔(1)의 양 단부 후방을 부분적으로 절개하여 절개부(3)를 형성한 상태로 각 절개부(3)의 양측 절개면(5)을 상호 접합하여 범퍼빔(1) 양 단부의 곡률 성형의 한계를 극복할 수 있어, 차체 곡선 디자인에 대응할 수 있다.
또한, 상기 범퍼빔(1)의 양 단부에 형성되는 각 절개 접합부(11)는 전면을 기준으로 양 단부 자체를 절곡하여 형성됨으로, 범퍼빔(1)의 절개 접합부(11)의 결합 강성이 충분히 확보되어 정면 옵셋 충돌, 스몰 오버랩 충돌 또는 전방 측면 충돌 등의 충돌법규에 대응할 수 있다.
또한, 범퍼빔(1)의 전면이 유지된 상태로 양 단부를 절곡하여 범퍼빔(1) 자체만으로 제작되어 범퍼빔(1) 양 단부의 보강을 위한 별도의 보강부재가 필요하지 않으며, 이에 따라 제작원가를 절감할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나 또는 다수의 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.
1: 범퍼빔
3: 절개부
5: 절개면
7: 전방 브래킷
9: 스태이
11: 절개 접합부

Claims (5)

  1. 롤 포밍 공정을 통하여 폐단면의 직관으로 형성되는 범퍼빔을 성형하는 롤 포밍 단계;
    곡률 성형기를 통하여 상기 범퍼빔이 일정 곡률을 갖도록 성형하는 곡률 성형 단계;
    상기 범퍼빔의 후방 양 단부를 각각 상하로 절개하여 절개부를 형성하는 절개부 형성단계;
    상기 절개부에 대응하는 상기 범퍼빔의 전면을 기준으로 각 절개부 외측의 양 단부를 후방으로 절곡시켜 각 절개부의 양측 절개면을 맞댄 상태로 접합하여 절개 접합부를 형성하는 절개부 접합단계; 및
    상기 절개 접합부에 대응하는 범퍼빔의 양측 후면에 스태이를 접합하는 스태이 접합단계;
    를 포함하는 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절개부는
    상기 범퍼빔의 후면 양 단부가 상면 및 하면과 함께 상하방향으로 "V"자 형상으로 절개되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 절개부의 접합은
    CO2 용접으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스태이 접합단계는
    상기 절개 접합부에 대응하는 범퍼빔의 양측 후면의 형상을 따라 형성된 전방 브래킷을 통하여 상기 스태이가 접합되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중, 어느 하나의 항에 기재된 차량용 범퍼빔 유닛 제조방법에 따라 일정 곡률을 갖는 범퍼빔의 후방 양 단부가 상하방향으로 "V"자 형상으로 절개된 상태에서 양측 절개면이 전면을 기준으로 절곡되어 상호 접합되어 절개 접합부를 형성하며, 상기 절개 접합부에 대응하는 상기 범퍼빔의 후방 양 단부와 동일한 형상의 전방 브래킷을 통하여 스태이가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 범퍼빔 유닛 .
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