KR20160020882A - 차량의 범퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 FEM(Front End Module)의 전면에 장착되는 프런트빔과 차량 충돌에 대한 충돌에너지를 줄이도록 상기 프런트빔을 덮도록 설치된 범퍼와 상기 범퍼로부터의 충돌에너지를 흡수하도록 충돌흡수면이 형성되고, 상기 프런트빔과 상기 범퍼빔 사이에서 상기 프런트 빔에 장착되어, 상기 충돌에너지의 양에 따라 충격을 흡수하도록 계단구조의 단차부가 형성된 에너지옵서버;를 포함하는 차량의 범퍼 장치에 관한 것이다.

Description

차량의 범퍼 장치{Bumper Apparatus for Vehicle}

본 발명은 차량의 범퍼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저속충돌 및 보행자 보호 법규 대응 에너지 사출 타입의 에너지옵서버가 적용된 차량의 범퍼 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전방 범퍼커버에는 외부공기가 엔진룸으로 드나들 수 있도록 라디에이터 그릴이 배치되어 있고, 상기 엔진룸에는 엔진의 열을 흡수한 냉각수가 순환되면서 상기 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 공기에 의해 냉각되기 위한 라디에이터가 배치되어 있다.

상기 라디에이터는 프론트 엔드 모듈(FEM;Front End Module)의 중앙부에 장착된다. 여기서, 상기 FEM은 자동차의 조립공정을 단순화하기 위해, 상기 라디에이터와 함게 헤드램프 및 범퍼빔 등이 하나로 조립된 모듈을 지칭한다.

상기 범퍼커버에 가해진 충돌에너지는 상기 프론트 엔드 모듈에 배치된 상기 범퍼빔에 의해 차체의 좌우로 분산되어 차체의 사이드멤버로 전달되어서, 차체의 올바른 변형을 유도하여 차체가 차실 내로 들어가는 것을 최소화할 수 있도록 함으로써, 차실 내의 탑승자의 상해를 최소화 하고 있다.

또, 최근에는 차량에 보행자가 충돌시 보행자의 다리부 및 머리부 등의 신체를 보호하기 위해 차량의 충격 흡수 목표치를 설정하고, 각각 법규로서 규제를 하고 있다. 이중 보행자의 다리 하단부(LWR LEG)에 해당하는 법규는 보행자의 충돌시 대퇴부 하부의 상해치를 줄이기 위한 법규로서, 상기한 법규를 만족시키기 위해 범퍼 내측에 PP폼 발포 타입 또는 사출타입의 에너지옵서버가 전방충돌에 대한 에너지흡수율을 높이도록 적용되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 전방 및 후방 등에서 보행자 충돌시 특히, 저속충돌시에 따라 에너지옵소버에서 충돌에너지 흡수시 보행자의 하퇴부(LOWER LEG) 보호에 관한 법규를 만족할 수 있도록 충돌에너지 흡수 기능을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 범퍼 장치는, 차량의 FEM(Front End Module)의 전면에 장착되는 프런트빔과 차량 충돌에 의한 충돌에너지를 줄이도록 상기 프런트빔을 덮도록 설치된 범퍼; 및 상기 범퍼로부터의 충돌에너지를 흡수하도록 충돌흡수면이 형성되고, 상기 프런트빔과 상기 범퍼 사이에서 상기 프런트빔에 장착되어, 상기 충돌에너지의 양에 따라 순차적으로 충격을 흡수하도록 계단형상의 단차부가 형성된 에너지옵서버;를 포함한다.

또한, 상기 단차부에는 상기 충돌흡수면이 밀리도록 상기 차량의 충돌방향으로 파단되는 파단부가 형성된다.

또한, 상기 단차부는 복수개소가 형성되고, 상기 파단부가 상기 단차부의 복수개소에 각각 형성되어, 서로 다른 충돌에너지량으로부터 파단될 수 있다.

또한, 상기 단차부는 충돌에너지를 흡수하도록 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.

또한, 상기 에너지옵서버의 수직단면형상은 'ㄷ'자자형으로 형성되어, 상하측의 전면에 상기 단차부가 각각 형성될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량의 범퍼 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명의 차량의 범퍼 장치에 따르면, 차량에 보행자의 충돌시 에너지옵서버에서 충돌로부터 발생된 충돌에너지량에 따라 순차적으로 파단되어 충돌에너지를 흡수하여 보행자를 보호하는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 장착된 차량을 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 A-A를 나타내는 단면도,
도 3은 도 2의 A 및 B의 부분을 확대한 부분확대도,
도 4는 본 발명에 따른 에너지옵서버의 충돌에너지를 흡수하는 과정을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량의 범퍼 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명이 장착된 차량을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 A-A를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 A 및 B의 부분을 확대한 부분확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에너지옵서버의 충돌에너지를 흡수하는 과정을 나타내는 순서도이다.

바람직한 차량의 범퍼 장치는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 범퍼 장치인 경우이다.

도 1은 본 발명이 장착된 차량을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 A-A를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 차량의 FEM(Front End Module)의 전면에 장착되는 프런트빔(10)과 차량 충돌에 대한 충돌에너지를 줄이도록 프런트빔(10)을 덮도록 설치된 범퍼커버(20)와 범퍼커버(20)로부터의 충돌에너지를 흡수하도록 충돌흡수면(32)이 형성되고, 프런트빔(10)과 범퍼커버(20) 사이에서 프런트빔(10)에 장착되어, 충돌에너지의 양에 따라 충격을 순차적으로 흡수하도록 계단구조의 단차부(34)가 형성된 에너지옵서버(30)를 포함한다.

도 2는 도 1에 A-A를 나타내는 단면도이다.

도 2을 참조하면, FEM은 범퍼커버(20)로부터 후방으로 이격되어 엔진룸 내에배치되는 것으로서, 중앙부에 라디에이터가 배치되어서, 라디에이터 내를 순환하는 냉각수가 라디에이터 그릴로부터 유입되는 외부공기에 의해 냉각될 수 있도록 한다. 또한, FEM에는 프런트빔(10)이 좌우로 길게 배치되어, 범퍼커버(20)로부터 전달되는 충돌에너지를 프런트빔(10)이 차체의 사이드멤버로 분산하여 전달한다.

프런트빔(10)은 FEM의 전면에 좌우로 길게 가로로 장착된다. 프런트빔(10)은 범퍼커버(20)의 후방에 위치하게 되어 범퍼커버(20)로부터 전달받은 충돌에너지를 FEM의 사이드멤버로 전달한다.

범퍼커버(20)는 차량의 전방 외측에 배치되어 자동차의 외관을 형성한다. 범퍼커버(20)는 프런트빔(10)의 전면에서 차량 충돌시 차량을 보호하고, 프런트빔(10)으로 충돌에너지를 전달하게 된다. 이때, 범퍼커버(20)에서 받은 충돌에너지를 프런트빔(10)에 전달시 중간에서 충돌에너지를 낮추도록 에너지옵서버(30)가 설치된다.

도 3은 도 2의 A 및 B의 부분을 확대한 부분확대도이다.

도 3을 참조하면, 에너지옵서버(30)는 일측이 개구되고, 타측이 폐쇄되도록 'ㄷ'자형으로 형성되어, 프런트빔(10)과 범퍼커버(20) 사이에서 프런트빔(10)에 장착된다. 에너지옵서버(30)는 개구된 일측이 프런트빔(10)의 상하측을 일부 덮도록 설치된다. 에너지옵서버(30)는 프런트빔(10)과 같이 좌우로 길게 형성된다.

도 3의 (a)를 참조하면, 에너지옵서버(30)는 단차부(34)가 형성되어 충돌에너지량에 따라 충격을 흡수하도록 계단형상으로 형성된다. 에너지옵서버(30)는 수직단면형상이 ??으로 사출성형되어, 개구된 부분이 프런트빔(10)을 향하도록 하여 장착된다. 에너지옵서버(30)는 TPO(ThermoPlastic Olefinic elastomer) 재질로 사출성형된다. 본 발명에 따른 에너지옵서버(30)의 두께는 2.5mm일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또, 도 3의 (b)에서와 같이 에너지옵서버(30)의 하단측에도 상측과 동일한 계단형상으로 단차부(34)가 형성되어 상단측에서 파단시 하단측에서도 동시에 파단된다.

에너지옵서버(30)의 전면과 후면 사이의 총 거리인 제 1구간(c)는 충돌시 먼저 제1 단차부(34a)가 파단되어 충돌에너지를 흡수하는 거리인 제 2구간(d)와, 제 2구간(d)의 거리만큼 흡수 한 뒤, 다시 제2 단차부(34b)가 파단되어 충돌에너지를 흡수하는 제 3구간(e)의 거리를 포함하는 거리보다 크게 형성된다. 또, 여기서 제 2구간(d)가 충돌에너지를 흡수하는 거리는 제 3구간(e)가 충돌에너지를 흡수하는 거리보다 크게 형성되므로 제 3구간(e)보다 높은 충돌에너지량을 흡수할 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 의하면, 제 1구간(c)은 100mm로 구비되어, 제 1구간(c) 중 제 2구간(d)이 30mm이고, 제 3구간(e)이 20mm로 형성되어, 충돌시 최초 제 2구간(d)만큼 프런트빔(10)의 방향으로 밀리면서 제 3구간(e)과 중첩되고, 또, 제 2단차부가 파단되면서 제 3구간(e)의 거리만큼 프런트빔(10)을 향하여 제 2구간(d)와 제 3구간(e)이 동시에 밀리면서 충격을 흡수한다.

단차부(34)는 에너지옵서버(30)의 상,하단측에 계단형상으로 형성된다. 에너지옵서버(30)의 개구된 중심을 향하여 단차부(34)가 단차지게 형성된다. 따라서, 에너지옵서버(30)에 단차부(34)가 상,하단측에 형성시 에너지옵서버(30)의 중심을 향하여 형성됨에 따라 에너지옵서버(30)에 범퍼커버(20)를 향하여 이동하게 된다.

보다상세하게는, 단차부(34)는 충돌흡수면(32)에 범퍼커버(20)의 접촉시 충격을 흡수하도록 파단되어, 개구된 방향으로 프런트빔(10)을 향하여 밀리면서 중첩된다. 단차부(34)는 복수회 단차지게 형성되어, 서로 다른 두께 및 길이로 형성된다. 단차부(34)는 수직된 단차벽(36a,36b)의 두께(a,b)가 충돌흡수면(32)을 향할수록 작게 형성된다.

본 발명에서와 같은 일실시예에 의하면, 단차부(34)에는 에너지옵서버(30)의 전면을 향하여 제1 단차벽(34a)과 제2 단차벽(34b)이 형성되되, 이때 제1 단차벽(34a)의 두께(a)와 제2 단차벽(34b)의 두께(b)는 서로 다르게 형성된다. 제1 단차벽(34a)의 두께는 제2 단차벽(34)의 두께보다 작게 형성된다. 즉, 제1 단차벽(34a)의 두께(a)는 2mm으로 형성되고, 제2 단차벽(36b)의 두께(b)는 2.5mm로 형성될 수 있다. 상기한 일실시예에 의한 수치에 한정되지는 않을 것이며, 서로 다른 충돌에너지에 따라 파단되기 위한 에너지옵소버의 두께에 따른 비율로 형성될 수 있다.

파단부(36)는 충돌흡수면(32)을 향할수록 작은 충돌에너지에도 파단되도록 형성된다. 파단부(36)는 충돌흡수면(32)과 동일 방향에서 형성되어 충돌에 따라 충돌흡수면(32)이 프런트빔(10)을 향하도록 한다. 파단부(36)는 단차부(36)에 대응되게 복수개가 형성된다. 파단부(36)는 복수개소의 단차부(34)에 서로 다른 두께로 형성된다. 파단부(36)는 차량의 충돌시 충돌에너지의 영향으로 순차적으로 파단되도록 서로 다른 두께로 형성되고, 본 발명에서와 같이 충돌흡수면(32) 즉, 범퍼커버(20)를 향할수록 파단부(36)의 두께(a',b') 작아지도록 형성된다.

보다 상세하게는, 파단부(36)는 제1 단차부(36a)의 제1 파단부(36a)가 형성되어 다른 파단부에 비해 먼저 파단된다. 또, 제2 단차부(36b)에 제2 파단부(36b)가 형성되어, 제1 파단부(36a)보다 높은 충돌에너지 즉, 제1 파단부(36a)보다 늦게 파단된다. 제1 파단부(36a)와 제2 파단부(36b)는 에너지옵소버(30)의 두께에 의해 서로 다른 두께로 형성되어, 파단되는 시점이 다르게 될 수 있다.

본 발명에 따른 일실시예에 따르면, 제1 파단부(36a)의 두께(a')는 1mm로 형성되고, 제2 파단부(36b)의 두께(b')는 1.5mm로 형성되어 서로 다른 충돌에너지에 의해 충돌흡수면(32)이 프런트빔(10)을 향하여 이동하도록 파단되는 것으로 설명하나, 본 발명에서 설명된 수치는 앞서 설명한 바와 같이 이에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 충돌에너지량에 따라 파단되기 위하여 에너지옵소버의 두께에 대한 소정의 비율로 형성되어 파단되는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 범퍼 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도 1에 A-A를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 에너지옵서버의 충돌에너지를 흡수하는 과정을 나타내는 순서도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 차량의 주행시 발생된 충돌로 인하여, 차량 전면에 범퍼커버(20)에 충돌체로부터 충돌되면, 범퍼커버(20)가 충돌에너지에 의하여 에너지옵소버(30)를 충격하게 된다.

그러면, 에너지옵소버(30)의 충돌흡수면(32)에 범퍼커버(20)가 충격하게 되면, 에너지옵소버(30)의 제1 파단부(36a)가 충돌에너지에 의해 제1 파단부(36a)가 파단되어, 에너지옵소버(30)의 제 2구간(d)의 거리만큼 프런트빔(10)을 향하여 이동하게 되면서 충돌에너지를 흡수하게 된다.

이때, 충돌에너지량이 제1 파단부(36a) 이상의 조건으로 파단되는 제2 파단부(36b)가 파단되는 조건이면, 제2 파단부(36b)가 파단되어 제 3구간(e)의 거리만큼 충돌흡수면(32)이 프런트빔(10)을 향하여 이동하면서 충돌에너지를 흡수한다.

따라서, 차량의 충돌시 에너지옵소버(30)의 단차부(34)에 의해 충돌에너지의 양을 줄여 FEM의 사이드멤버로 전달되는 충격을 완화할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 프런트빔 20: 범퍼커버
30: 에너지옵소버 34: 단차부
36: 파단부

Claims (5)

1. 차량의 FEM(Front End Module)의 전면에 장착되는 프런트빔;
   차량 충돌에 의한 충돌에너지를 줄이도록 상기 프런트빔을 덮도록 설치된 범퍼; 및
   상기 범퍼로부터의 충돌에너지를 흡수하도록 충돌흡수면이 형성되고, 상기 프런트빔과 상기 범퍼 사이에서 상기 프런트빔에 장착되어, 상기 충돌에너지의 양에 따라 순차적으로 충격을 흡수하도록 계단형상의 단차부가 형성된 에너지옵서버;를 포함하는 차량의 범퍼 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단차부에는 상기 충돌흡수면이 밀리도록 상기 차량의 충돌방향으로 파단되는 파단부가 형성되는 차량의 범퍼 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 단차부는 복수개소가 형성되고, 상기 파단부가 상기 단차부의 복수개소에 각각 형성되어, 서로 다른 충돌에너지량으로부터 파단되는 차량의 범퍼 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 단차부는 충돌에너지를 흡수하도록 서로 다른 크기로 형성되는 차량의 범퍼 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 에너지옵서버의 수직단면형상은 'ㄷ'자형으로 형성되어, 상하측의 전면에 상기 단차부가 각각 형성되는 차량의 범퍼 장치.
   
   

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