KR20160026057A - 차량용 범퍼 빔 유닛 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼 빔 유닛 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛은 알루미늄 압출재로 제작되어 적어도 하나 이상의 폐단면을 형성하는 범퍼 빔; 상기 범퍼 빔의 폐단면 내부에 길이방향을 따라 삽입된 상태로, 양 단부가 상기 범퍼 빔의 양측과 함께 압착된 포밍부에 의해 고정되는 보강부재; 및 상기 범퍼 빔의 후면 양측에 장착되는 스태이를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법은 알루미늄 압출 성형을 통하여 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖는 범퍼 빔을 성형하는 압출단계와 상기 범퍼 빔의 폐단면 내부 중앙에 보강부재를 삽입하는 보강재 삽입단계와 상기 보강부재와 함께 범퍼 빔을 일정 곡률로 성형하는 벤딩단계와 상기 보강부재의 양 단부에 대응하는 위치의 상기 범퍼 빔의 후면을 전방으로 압착하여 포밍부를 형성하는 압착단계 및 상기 범퍼 빔의 후면 양측에 스태이를 조립하는 조립단계를 포함한다.

Description

차량용 범퍼 빔 유닛 및 그 제조방법{BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 차량용 범퍼 빔 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐단면을 형성하는 범퍼 빔의 내부에 보강부재를 삽입하여 강성을 보강한 차량용 범퍼 빔 유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전, 후 단부의 소정 부위에 배치되는 완충수단이다.

상기와 같은 범퍼는 차체의 전, 후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔의 후방 양측에 스태이를 매개로 차체 측 사이드 멤버에 장착되는 범퍼 빔 유닛과, 상기 범퍼 빔의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버, 상기 범퍼 빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버로 이루어진다.

즉, 상기한 종래의 범퍼 빔은 상기 범퍼 빔의 후방 양측에 스태이가 체결된 상태로 차체측의 사이드 멤버에 조립되는데, 이러한 상기 범퍼 빔은 최근 차량의 경량화 추세에 맞추어 스틸보다 경량 소재인 알루미늄 압출재를 적용하여 제작되는 실정이다.

일반적으로 알루미늄 압출재로 제작된 범퍼 빔은 300~400Mpa의 고강도 알루미늄 압출재를 사용하여 제조하는데, 상기와 같은 고강도 알루미늄 압출재는 구조적인 강성과 충돌 성능이 우수하여 고급차량에 주로 사용한다.

그러나 종래의 알루미늄 범퍼 빔은 정면 저속 충돌 시, 충격에 의한 차량 파손을 최소화하기 위해서 일정한 단면적으로 형성되어야 충격 흡수가 용이하기 때문에, 이를 위해 단면적이 큰 범퍼 빔을 성형할 경우, 중량 상승으로 인해 단가가 높아지고, 차량의 경량화에도 불리한 단점이 있다.

또한, 상기 범퍼 빔의 내부가 중공형상으로 이루어지기 때문에 상기 범퍼 빔의 내부 강성을 보강하기에는 불리한 단점이 있다.

이러한 상기 알루미늄 압출재 범퍼 빔의 강성을 강화시키는 다른 방법으로는 범퍼 빔 자체의 단면이나 두께를 증가시키는 방법이 있지만, 이는 상기 범퍼 빔의 전체적인 중량 증가를 야기시키는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 실시 예는 범퍼 빔의 강성 강화가 필요한 폐단면 내부에 보강부재를 삽입함으로써, 외관 및 설계변경 없이도 범퍼 빔의 강성을 국부적으로 강화할 수 있는 차량용 범퍼 빔 유닛 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 알루미늄 압출재로 제작되어 적어도 하나 이상의 폐단면을 형성하는 범퍼 빔; 상기 범퍼 빔의 폐단면 내부에 길이방향을 따라 삽입된 상태로, 양 단부가 상기 범퍼 빔의 양측과 함께 압착된 포밍부에 의해 고정되는 보강부재; 및 상기 범퍼 빔의 후면 양측에 장착되는 스태이를 포함하는 차량용 범퍼 빔 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 알루미늄 재질의 압출빔으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 스틸 재질의 빔으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 원형 혹은 사각의 단면을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 범퍼 빔은 상기 보강부재가 삽입된 상태로, 일정 곡률을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 포밍부는 상기 범퍼 빔의 양측 후방에서 전방으로 반원형의 홈 형상으로 가압 성형될 수 있다.

그리고 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 알루미늄 압출 성형을 통하여 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖는 범퍼 빔을 성형하는 압출단계; 상기 범퍼 빔의 폐단면 내부 중앙에 보강부재를 삽입하는 보강재 삽입단계; 상기 보강부재와 함께 범퍼 빔을 일정 곡률로 성형하는 벤딩단계;

상기 보강부재의 양 단부에 대응하는 위치의 상기 범퍼 빔의 후면을 전방으로 압착하여 포밍부를 형성하는 압착단계; 및 상기 범퍼 빔의 후면 양측에 스태이를 조립하는 조립단계를 포함하는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 알루미늄 재질의 압출빔으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 스틸 재질의 빔으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강부재는 원형 혹은 사각의 단면을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 포밍부는 상기 범퍼 빔의 양측 후방에서 전방으로 반원형의 홈 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛은 정면 충돌에 대비하여, 범퍼 빔의 강성 보강이 필요한 부위, 즉, 범퍼 빔의 중앙에 빔 형태로 형성된 보강부재를 삽입함으로써, 국부적으로 강성을 강화시키는 효과가 있다.

또한, 보강부재가 범퍼 빔의 내부에 삽입되는 구조로 외관에 영향을 미치지 않으며, 보강부재를 삽입한 범퍼 빔의 후측 단면을 상기 보강부재와 함께 압착함으로써, 별도의 체결부품 없이도 보강부재의 고정을 손쉽게 이룰 수 있다.

이외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조공정을 나타낸 공정 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 1과 도2를 참조하면, 차량용 범퍼 빔 유닛(10)은 범퍼 빔(1), 보강부재(3), 및 스태이(5)로 이루어진다.

상기 범퍼 빔(1)은 알루미늄 압출재로 압출 성형되어 상하방향으로 3개의 폐단면을 형성하며, 이러한 범퍼 빔(1)은 차량의 전, 후방에 각각 차폭 방향을 따라 배치된다.

그리고 상기 범퍼 빔(1)의 폐단면 내부에는 보강부재(3)가 삽입된다. 상기 보강부재(3)는 상기 범퍼 빔(1)의 폐단면 내부에 길이방향으로 삽입되며, 차량의 정면 충돌 시, 강성 강화가 필요한 부분인 상기 범퍼 빔(1)의 3개의 폐단면 중, 가운데 폐단면 내부의 중앙에 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 보강부재(3)가 3개의 폐단면 중, 가운데 폐단면에 삽입되는 예를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 상부 또는 하부 폐단면에 적용될 수 도 있다.

또한, 상기 보강부재(3)는 알루미늄 재질의 압출빔으로 이루어지거나, 스틸재질의 빔으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강부재(3)는 원형 또는 사각의 빔으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 사각의 빔의 형태로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 상기 보강부재(3)는 상기 범퍼 빔(1)의 가운데 페단면 내부 중앙에 삽입된 상태로, 상기 범퍼 빔(1)과 함께 설계치수에 맞게 일정 곡률을 갖도록 먼저 곡률 성형된다.

그리고 상기 보강부재(3)는 상기 범퍼 빔(1)의 폐단면 내부에 삽입된 상태로, 양 단부가 상기 범퍼 빔(1)의 양측과 함께 압착된 포밍부(20)에 의해 고정된다.

여기서, 포밍부(20)는 상기 범퍼 빔(1)의 양측 후방에서 전방으로 가압 성형되어 이루어진다. 이때 본 발명의 실시 예에 따른 포밍부(20)의 형상은 반원형으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 가압 성형 시, 성형조건에 따라 모양이 달라질 수 있다.

그리고 상기 스태이(5)는 일정 곡률을 갖는 상기 범퍼 빔(1)의 후방 양측에 각각 장착되어 상기 범퍼 빔(1)을 프론트 사이드 멤버(미도시)에 고정하여 범퍼 빔(1)과 함께 충돌 에너지를 흡수한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼 빔(1)은 상기 범퍼 빔(1)의 내부에 보강부재(3)를 삽입하여 포밍부(20)를 통하여 고정함에 따라, 체결부품이 필요 없어 경량이면서도 상기 범퍼 빔(1)의 구조적 강성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛(10)의 제조방법을 첨부한 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조공정을 나타낸 공정 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조공정은 압출단계(S1), 보강재 삽입단계(S2), 벤딩단계(S3), 압착단계(S4), 조립단계(S5)를 수행한다.

먼저, 압출단계(S1)는 알루미늄 압출 성형을 통하여 상하방향으로 3개의 폐단면을 갖는 범퍼 빔(1)을 성형한다. 이때, 상기 범퍼 빔(1)의 폐단면 내부에 삽입될 보강부재(3)도 압출단계(S1)를 통하여 성형될 수 있다.

이러한 압출단계(S1) 후, 상기 범퍼 빔(1)의 3개의 폐단면 중, 가운데 폐단면 내부에 상기 보강부재(3)를 삽입하여 보강재 삽입단계(S2)를 진행한다.

여기서, 상기 보강부재(3)는 범퍼 빔(1)의 중앙에 삽입될 수 있으며, 이는 차량의 정면 충돌 시, 충돌 에너지의 영향을 가장 크게 받는 중앙에 강성 보강을 하기 위함이다.

이러한 보강재 삽입단계(S2) 후, 상기 보강부재(3)와 함께 범퍼 빔(1)을 일정 곡률로 성형하는 벤딩단계(S3)를 진행한다.

상기 벤딩단계(S3)는 당업계에서 널리 알려진 일반적인 롤벤더 등의 기술을 적용할 수 있으며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 벤딩단계(S3) 후, 상기 범퍼 빔(1)은 내부에 삽입된 보강부재(3)의 양 단부에 대응하는 양측에 대하여 상기 범퍼 빔(1)의 후측 단면을 전방으로 압착하는 압착단계(S4)를 진행한다.

이때, 상기 압착단계(S4)는 범퍼 빔(1)의 후측 단면을 압착함으로써, 반원형 형태의 포밍부(20)를 형성한다.

즉, 상기 포밍부(20)는 상기 보강부재(3)와 함께 범퍼 빔(1)의 단면을 압착하여 상기 범퍼 빔(1)과 보강부재(3)를 상호 고정하게 된다.

이러한 포밍부(20)는 보강부재(3)와 범퍼 빔(1)의 단면이 서로 압착되면서 별도의 체결부품 없이도 상호간에 견고한 체결력을 형성하게 되며, 이로 인해 상호간의 고정을 위한 별도 용접공정 등을 배제할 수 있어 전체적인 작업공정을 단축할 수 있다.

마지막으로 조립단계(S5)를 진행한다.

상기 조립단계(S5)는 완성된 범퍼 빔(1)의 후측 양 단부에 각각 스태이(5)를 체결하여 프론트 사이드 멤버(미도시)와 상기 범퍼 빔(1)을 연결할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 범퍼 빔 유닛(10)은 범퍼 빔(1)의 폐단면 내부에 보강부재(3)를 삽입함에 따라, 상기 보강부재(3)에 의해 범퍼 빔(1)의 강성을 국부적으로 보강할 수 있다.

즉, 알루미늄 압출 성형품으로 이루어지는 범퍼 빔(1)의 강성을 확보하기 위해 상기 범퍼 빔(1)의 두께나 단면을 늘리지 않고도 상기와 같은 보강부재(3)의 삽입만으로 국부적인 강성을 확보하면서 경량화를 만족시킬 수 있다.

또한, 범퍼 빔(1)의 후측 단면을 가압 성형한 포밍부(20)를 통하여 상기 범퍼 빔(1)과 보강부재(3)를 고정함으로써, 별도의 체결부품이 필요없다는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 범퍼 빔 유닛
1 : 범퍼 빔
3 : 보강부재
5 : 스태이
20 : 포밍부
S1 : 압출단계
S2 : 보강재 삽입단계
S3 : 벤딩단계
S4 : 압착단계
S5 : 조립단계

Claims (11)

1. 알루미늄 압출재로 제작되어 적어도 하나 이상의 폐단면을 형성하는 범퍼 빔;
   상기 범퍼 빔의 폐단면 내부에 길이방향을 따라 삽입된 상태로, 양 단부가 상기 범퍼 빔의 양측과 함께 압착된 포밍부에 의해 고정되는 보강부재; 및
   상기 범퍼 빔의 후면 양측에 장착되는 스태이;
   를 포함하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는
   알루미늄 재질의 압출빔으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는
   스틸 재질의 빔으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
4. 제1항 내지 제3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 보강부재는
   원형 혹은 사각의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 범퍼 빔은
   상기 보강부재가 삽입된 상태로, 일정 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   상기 포밍부는
   상기 범퍼 빔의 양측 후방에서 전방으로 반원형의 홈 형상으로 가압 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛.
7. 알루미늄 압출 성형을 통하여 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖는 범퍼 빔을 성형하는 압출단계;
   상기 범퍼 빔의 폐단면 내부 중앙에 보강부재를 삽입하는 보강재 삽입단계;
   상기 보강부재와 함께 범퍼 빔을 일정 곡률로 성형하는 벤딩단계;
   상기 보강부재의 양 단부에 대응하는 위치의 상기 범퍼 빔의 후면을 전방으로 압착하여 포밍부를 형성하는 압착단계; 및
   상기 범퍼 빔의 후면 양측에 스태이를 조립하는 조립단계;
   를 포함하는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 보강부재는
   알루미늄 재질의 압출빔으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 보강부재는
   스틸 재질의 빔으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법.
10. 제7항 내지 제9항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 보강부재는
    원형 혹은 사각의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 포밍부는
    상기 범퍼 빔의 양측 후방에서 전방으로 반원형의 홈 형상으로 이루어지는 차량용 범퍼 빔 유닛의 제조방법.

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