KR20160125147A - 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 - Google Patents

Abstract

차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법이 개시된다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법은, 메인파이프를 보조파이프 안쪽으로 삽입하는 단계, 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 설정된 온도로 가열하는 단계, 상기 메인파이프와 상기 보조파이프의 서로 결합되도록 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 함께 성형하는 단계, 및 성형된 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 급냉시켜서 하나의 범퍼빔을 완성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF BUMPER BEAM UNIT FOR VEHICLE AND BUMBER BEAM UNIT}

본 발명은 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에 관한 것으로서, 파이프 구조의 범퍼빔에 보강부재를 체결하여 충돌안정성과 견고함을 동시에 향상시킬 수 있는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법에 관한 것이다.

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

상기 범퍼유닛은 차량의 전/후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼빔의 후방 양측에 브라켓이 장착되고, 상기 브라켓은 차체측 사이드 멤버에 고정되고, 상기 브라켓과 상기 범퍼빔 사이에 배치되어 충격력을 흡수하는 크래쉬박스, 그리고 상기 크래쉬박스 및 상기 범퍼빔을 감싸는 범퍼 커버로 이루어진다.

여기서, 상기한 종래의 범퍼빔 유닛은 전방 충돌 성능을 향상시키기 위하여 롤 성형된 상기 범퍼빔의 전면에 별도의 보강판이 용접되어 고정된다.

그러나 상기한 종래의 범퍼빔은 보강판을 추가 구성함에도 불구하고, 전방 충돌 시, 그 충돌 에너지 가 범퍼빔 전체로 분산 흡수되지 못하고 구조적으로도 안정적이지 못한 등의 문제점이 있다.

또한, 범퍼빔에 보강판을 부착시키기 위해서 용접공정이 추가되어야 하고, 보강판을 별도로 생산하는 공정이 추가되어야 하고, 전체적인 생산비용이 증가하고, 용접부위가 부식 또는 이탈되어 충돌안정성도 저하될 수 있다.

종래기술로써, 대한미국 공개특허 10-2012-0014849호가 있다.

본 발명의 목적은 범퍼빔의 강성과 충돌 안정성을 향상시키면서 보강부재를 범퍼빔에 접합하는 비용을 줄일 수 있는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 범퍼빔유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법은, 메인파이프를 보조파이프 안쪽으로 삽입하는 단계, 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 설정된 온도로 가열하는 단계, 상기 메인파이프와 상기 보조파이프의 서로 결합되도록 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 함께 성형하는 단계, 및 성형된 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 급냉시켜서 하나의 범퍼빔을 완성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 설정된 온도는 섭씨 950도 이상일 수 있다

상기 삽입하는 단계에서, 상기 메인파이프의 길이방향 중심부에 상기 보조파이프가 배치될 수 있다.

상기 보조파이프의 외경 및 내경은 상기 메인파이프의 외경 및 내경보다 설정수치 클 수 있다.

상기 성형하는 단계는, 상형과 하형을 포함하는 금형을 통해서 설정온도 이상에서 수행되는 핫스템핑(HOT STAMPING) 공법을 포함할 수 있다.

상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 급냉시키기 위한 냉각수가 상기 금형의 내측으로 공급될 수 있다.

상기 범퍼빔의 양단부 후면에 크래쉬박스를 접합하는 단계, 및 상기 크래쉬박스의 후단부에 브라켓을 접합하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛은, 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법으로 제조된 차량용 범퍼빔, 및 상기 범퍼빔의 양단부 후면에 접합되는 크래쉬박스를 포함할 수 있다.

상기 크래쉬박스의 후단부에는 접합된 브라켓을 더 포함하고, 상기 브라켓은 차체의 사이드멤버의 선단부에 접합될 수 있다.

상기 메인파이프의 일측 외주면은 상기 보조파이프의 일측 내주면과 밀착되어 체결될 수 있다.

상기 메인파이프의 일측 외주면과 상기 보조파이프의 타측 내주면 사이에 설정된 갭이 형성되고, 상기 갭에 의해서 공간이 형성될 수 있다.

상기 메인파이프의 외주면 일측에는 중심부로 오목한 오목부가 형성되고, 상기 보조파이프의 내주면에는 상기 오목부와 대응하는 볼록부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 볼록부가 안착되어 상기 메인파이프와 상기 보조파이프가 결합될 수 있다.

상기 오목부와 상기 볼록부의 체결구조는 상기 범퍼빔의 전면과 후면에 각각 형성될 수 있다.

상기 갭에 의해서 형성되는 공간은 상기 메인파이프의 상부측에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 메인파이프와 보강파이프를 일체로 성형하면서 접합하여, 별도로 용접공정 등이 필요 없고, 생산비용을 줄일 수 있다.

그리고, 메인파이프와 보강파이프를 일체로 성형하고 바로 급냉시킴으로서, 전체적인 강도를 균일하게 유지할 수 있고, 용접부가 형성되지 않음으로써 내구성과 강도가 모두 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 차량용 범퍼빔의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 범퍼빔유닛은 차체의 전방에 배치되는 구조로, 범퍼빔(105), 보강판(110), 크래쉬박스(115), 및 브라켓(120)을 포함하여 구성되며, 차량의 안전구조물로써 기능을 수행한다.

상기 범퍼빔(105)은 차체의 전방에서 폭방향으로 배치되는 구조로, 그 중심부 상부면에 상기 보강판(110)이 용접 등의 방법으로 접합되고, 상기 범퍼빔(105)의 양단부 후면에는 크래쉬박스(115)가 접합되고, 상기 크래쉬박스(115)의 후단부에 상기 브라켓(120)이 접합된다.

상기 브라켓(120)은 차체의 사이드멤버의 전단부에 접합되고, 차량의 전방 충돌시 충격은 상기 범퍼빔(105)으로 전달되고, 상기 크래쉬박스(115)는 충격을 흡수하면서 차체로 전달되는 충격을 흡수하는 기능을 수행한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 범퍼빔(105)은 파이프 형태의 메인파이프(210)와 보강파이프(200)를 포함하고, 상기 메인파이프(210)가 상기 보강파이프(200)로 삽입되어 상기 보강파이프(200)가 상기 메인파이프(210)의 길이방향 중심부에 위치한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 보강파이프(200)는 상기 메인파이프(210)에 용접되지 않고, 핫스템핑(hot stamping)공법에 의해서 상기 보강파이프(200)가 상기 메인파이프(210)에 일체로 성형 접합된다.

따라서, 상기 보강파이프(200)를 상기 메인파이프(210)에 접합하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않고, 용접 비용을 줄일 수 있으며, 용접부의 부식 등이 근본적으로 발생하지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 범퍼빔(105)의 양단부 후면에는 상기 크래쉬박스(115)가 배치되는데, 상기 크래쉬박스(115)는 차체 내측에 배치되는 제1부재(117)와 차체의 외측에 배치되는 제2부재(119)를 포함하고, 상기 제1,2부재(117, 119)가 접합되어 파이프 구조를 형성한다.

상기 브라켓(120)은 상기 제1,2부재(117, 119)의 후단부에 접합되고, 차체의 사이드멤버에 체결되거나 용접되어 접합된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 범퍼빔유닛(100)이 체결되는 차체의 구조 등에 대해서는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법을 보여주는 공정도이다.

도 4 의 (a)를 참조하면, 상기 보강파이프(200) 안쪽으로 상기 메인파이프(210)를 삽입하고, 이를 설정온도로 가열한다.

다음, 도 4의 (b)를 참조하면, 상기 금형(420)은 상형(422)과 하형(424)을 포함하고, 상기 상형(422)과 상기 하형(424) 사이에 상기 메인파이프(210)와 상기 보강파이프(200)를 함께 설치한다.

그리고, 상기 상형(422)과 상기 하형(424)을 서로 체결하여 상기 메인파이프(210)와 상기 보강파이프(200)를 일체로 성형한다. 여기서, 상기 메인파이프(210)와 상기 보강파이프(200)를 성형하고, 바로 냉각수를 공급하여, 성형된 부품을 급냉시킨다.

다음, 도 4 (c)를 참조하면, 상기 금형(420) 안에서 성형된 상기 범퍼빔(105)을 인출하고, 마무리공정 및 검사공정을 거친다. 이후에, 상기 크래쉬박스(115)와 상기 브라켓(120)이 접합된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법을 보여주는 플로우차트이다.

도 5를 참조하면, S500에서 상기 보강파이프(200)와 상기 메인파이프(210)를 가공하여 준비하고, S510에서 상기 보강파이프(200) 안으로 상기 메인파이프(210)를 삽입하여 서로 체결한다.

S520에서 서로 체결된 상기 보강파이프(200)와 상기 메인파이프(210)를 함께 설정된 온도로 가열하고, 여기서 가열온도는 약 섭씨 950도 이상이다.

S530에서 상기 보강파이프(200)와 상기 메인파이프(210)를 함께 상기 금형(420) 안에 장착하고, 일체로 성형하고 접합한다. 그리고, 상기 금형(420)에 냉각수 등을 공급하여 성형된 제품을 급냉시킨다.

S540에서 성형된 부품을 인출하여, 상기 범퍼빔(105)을 완성하고, S550에서 후속공정으로 상기 크래쉬박스(115)와 상기 브라켓(120)을 접합한다.

도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 차량용 범퍼빔의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 보강파이프(200)의 안쪽에 상기 메인파이프(210)가 배치되고, 상기 메인파이프(210)의 외측 전면과 후면에는 각각 오목한 오목부(600)가 형성된다. 그리고, 상기 보강파이프(200)에는 상기 오목부(600)와 대응하는 볼록부(610)가 형성된다.

상기 볼록부(610)가 상기 오목부(600)에 안착되어 밀착되어 접합되고, 상기 보강파이프(200)의 내주면에서 하부면과 상기 메인파이프(210)의 외주면 하부면이 서로 밀착되어 접합된다.

그리고, 상기 메인파이프(210)의 외측 상부면과 상기 보강파이프(200)의 상부 내주면 사이에는 설정된 갭(G)이 형성되고, 상기 갭에 의해서 설정된 공간이 형성된다.

상기 갭(G)에 의해서 형성되는 상기 공간은 전방충돌 시 충격흡수 능력을 향상시키고, 보다 넓은 면적의 충격을 흡수할 수 있으며, 상기 오목부(600)와 상기 볼록부(610)의 체결 구조를 통해서 상기 보강파이프(200)와 상기 메인파이프(210)의 접합구조를 향상시킬 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.

100: 범퍼빔유닛 105: 범퍼빔
110: 보강판 115: 크래쉬박스
120: 브라켓 200: 보강파이프
210: 메인파이프 600: 오목부
610: 볼록부

Claims (14)

1. 메인파이프를 보조파이프 안쪽으로 삽입하는 단계;
   상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 설정된 온도로 가열하는 단계;
   상기 메인파이프와 상기 보조파이프가 서로 결합되도록 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 함께 성형하는 단계; 및
   성형된 상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 급냉시켜서 하나의 범퍼빔을 완성하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 설정된 온도는 섭씨 950도 이상인 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입하는 단계에서,
   상기 메인파이프의 길이방향 중심부에 상기 보조파이프가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보조파이프의 외경 및 내경은 상기 메인파이프의 외경 및 내경보다 설정수치 큰 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 성형하는 단계는,
   상형과 하형을 포함하는 금형을 통해서 설정온도 이상에서 수행되는 핫스템핑(HOT STAMPING) 공법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 메인파이프와 상기 보조파이프를 급냉시키기 위한 냉각수가 상기 금형의 내측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 범퍼빔의 양단부 후면에 크래쉬박스를 접합하는 단계; 및
   상기 크래쉬박스의 후단부에 브라켓을 접합하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법.
8. 제1항에 따른 차량용 범퍼빔 유닛의 제조방법으로 제조된 차량용 범퍼빔; 및
   상기 범퍼빔의 양단부 후면에 접합되는 크래쉬박스;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
9. 제8항에 있어서,
   상기 크래쉬박스의 후단부에는 접합된 브라켓; 을 더 포함하고,
   상기 브라켓은 차체의 사이드멤버의 선단부에 접합된 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
10. 제8항에 있어서,
    상기 메인파이프의 일측 외주면은 상기 보조파이프의 일측 내주면과 밀착되어 체결된 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
11. 제8항에 있어서,
    상기 메인파이프의 일측 외주면과 상기 보조파이프의 타측 내주면 사이에 설정된 갭이 형성되고, 상기 갭에 의해서 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
12. 제8항에 있어서,
    상기 메인파이프의 외주면 일측에는 중심부로 오목한 오목부가 형성되고, 상기 보조파이프의 내주면에는 상기 오목부와 대응하는 볼록부가 형성되고, 상기 오목부에 상기 볼록부가 안착되어 상기 메인파이프와 상기 보조파이프가 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
13. 제12항에 있어서,
    상기 오목부와 상기 볼록부의 체결구조는 상기 범퍼빔의 전면과 후면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
14. 제11항에 있어서,
    상기 갭에 의해서 형성되는 공간은 상기 메인파이프의 상부측에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼빔 유닛.
    

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