KR20160126194A

KR20160126194A - 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체

Info

Publication number: KR20160126194A
Application number: KR1020150056953A
Authority: KR
Inventors: 강승룡; 정우진; 박상현
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2016-11-02

Abstract

본 발명은 범퍼 백빔 구조를 기존의 단판에서 두 개의 판을 융착한 복판 구조로 변경해줌으로써 단면계수를 높여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있으며, 복판 구조의 백빔 재질을 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic)로 사용함으로써 차량 부품의 경량화 및 원가를 절감할 수 있도록 한 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 차체(1)의 전면이나 후면 중심부에 설치되는 차량용 범퍼 백빔 조립체에 있어서, 적어도 두 개의 판을 융착시켜 내부에 충격흡수공간(S)을 마련해주는 범퍼 백빔(110); 및 상기 범퍼 백빔(110)의 양측과 상기 차체(1) 사이에 개재되어 차량의 충돌 시 충격을 완충시켜주는 크래시 박스(120);를 포함한다.

Description

복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체{Bumper back beam assembly for vehicle}

본 발명은 차량용 범퍼 백빔 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범퍼 백빔 구조를 기존의 단판에서 두 개의 판을 접합한 복판 구조로 구성함으로써 단면계수를 높여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 범퍼 백빔은 차량의 충돌 시 탄성적 변형에 의해 충격력을 흡수하여 차량의 물리적인 파손을 최소화해줌과 아울러, 탑승자의 안전을 도모하는 완충 수단으로 사용된다. 이러한 차량용 범퍼 백빔에 대하여 종래 대한민국 공개특허 제10-2013-0027684호로 선 출원된 바 있다.

도면을 참조하여 종래의 백빔 구조에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 범퍼 백빔(10)은 차체의 전, 후 중앙부에 배치된다. 그리고 범퍼 백빔(10)의 양측과 차체 사이에는 크래쉬 박스(crash box)(20)가 개재되어 소정의 완충 공간을 확보하도록 되어 있다. 이러한 크래쉬 박스(20)는 범퍼 백빔(10)이 차체 측으로 밀려들어 갈 때 변형되면서 충격을 흡수해주는 역할을 한다.

그러나 범퍼 백빔(10)은 주로 스틸 등의 금속 재질로 형성됨에 따라 차체 중량을 증가시켜 차량의 구동 성능 및 연비를 저하시키는 요인이 될 수 있다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 범퍼 백빔(10)은 단면이 'ㄷ'자 형상으로 절곡 형성되는 등 대부분 단판 구조로 이루어진다. 따라서 차량의 충돌 시 발생하는 충격을 효율적으로 흡수하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 범퍼 백빔 구조를 기존의 단판에서 두 개의 판을 접합한 복판 구조로 변경해줌으로써 단면계수를 높여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있으며, 복판 구조의 백빔 재질을 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic)로 사용함으로써 차량 부품의 경량화 및 원가를 절감할 수 있도록 한 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체는, 차체의 전면이나 후면 중심부에 설치되는 차량용 범퍼 백빔 조립체에 있어서, 적어도 두 개의 판을 접합시켜 내부에 충격흡수공간을 마련해주는 범퍼 백빔; 및 상기 범퍼 백빔의 양측과 상기 차체 사이에 개재되어 차량의 충돌 시 충격을 완충시켜주는 크래시 박스;를 포함한다.

아울러 상기 범퍼 백빔은, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리아미드(PA) 50 ~ 70 중량%, 유리섬유 30 ~ 50 중량%를 포함한 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic)인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 범퍼 백빔은, 상기 차체와 일측이 대향되게 배치되는 제1부재; 및 상기 제1부재의 타측과 접합되는 제2부재;를 포함한다.

또한 상기 제1부재와 제2부재는, 개구측이 서로 대향되게 접하도록 수직단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되되, 상기 개구측 끝단부에는 외측으로 제각기 절곡 연장되어 상기 제1부재와 제2부재의 접합 시 면접되는 플랜지부;를 더 포함한다.

또한 상기 제1부재의 개구측 끝단부는 수평단면이 양측에서 중심으로 갈수록 아치형상으로 돌출되는 아치부가 형성되고, 상기 제1부재와 면접되는 상기 제2부재의 개구측 끝단부는 상기 아치부와 대응되는 오목부로 형성된 것을 더 포함한다.

또한 상기 크래시 박스는, 금속 재질인 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 범퍼 백빔 구조를 기존의 단판에서 제1부재와 제2부재가 융착되어 그 사이에 충격흡수공간이 마련된 복판 구조로 변경해줌으로써 단면계수를 높여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상기 복판 구조의 범퍼 백빔 재질을 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic)로 사용함으로써 차량 부품의 경량화 및 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 범퍼 백빔을 보여주는 사시도,
도 2는 도 1의 I-I선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체의 평면도,
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 6은 도 4의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 크래시 박스의 사시도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체의 평면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명은 차체의 전면이나 후면 중심부에 설치되는 것으로, 이와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체(100)는, 범퍼 백빔(110)과, 크래시 박스(120)를 포함한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 범퍼 백빔(110)은 적어도 두 개의 판을 접합시켜 내부에 충격흡수공간(S)을 마련해주는 것으로, 이러한 구조의 범퍼 백빔(110)은 종래의 단판 구조에 비해 단면계수를 높여줄 수 있는 구조로 형성됨으로써, 차량의 충돌 시 충격 흡수 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 차체(1)와 일측이 대향되게 배치되는 제1부재(111)와, 상기 제1부재(111)의 타측과 접합되는 제2부재(113)를 포함하여 상기 충격흡수공간(S)을 마련하도록 형성될 수 있다.

이 경우 상기 제1부재(111)와 제2부재(113)는 개구측이 서로 대향되게 접하도록 수직단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 제1부재(111)와 제2부재(113)의 개구측 끝단부에는 외측으로 제각기 절곡 연장되어 상기 제1부재(111)와 제2부재(113)의 접합 시 면접되는 플랜지부(111a)(113a)가 제각기 형성될 수 있다.

이러한 플랜지부(111a)(113a)는 제1부재(111)와 제2부재(113)가 접합되는 면적을 넓혀줌으로써 보다 견고한 결합이 가능하도록 한 역할을 한다. 또한 상기 플랜지부(111a)(113a)가 범퍼 백빔(110)의 일면과 직교하는 방향으로 돌출 형성됨에 따라 플랜지부(111a)(113a)의 구조를 보강해줄 수 있다. 즉 플랜지부(111a)(113a)는 범퍼 백빔(110)의 구조보강용 리브와 같은 역할을 수행할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 상기 제1부재(111)의 개구측 끝단부는 수평단면이 양측에서 중심으로 갈수록 아치형상으로 돌출되는 아치부(A)로 형성될 수 있다. 아울러 상기 제1부재(111)와 접합되는 제2부재(113)의 개구측 끝단부는 아치부(A)와 대응되는 오목형상의 오목부(B)가 형성될 수 있다.

참고로, 아치(Arch)는 어느 일부분에 인장 응력이 작용하지 않도록 한 곡선 형태의 구조물로, 이러한 구조물의 원리를 이용한 아치부(A)는 외부에서 제2부재(113)의 표면 측으로 가해지는 충격이나 외력을 범퍼 백빔(110) 전체에 분산시켜주게 된다. 따라서 차량의 충돌 시 발생하는 충격을 효율적으로 흡수해줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 구조의 범퍼 백빔(110)은 차량 부품의 경량화 및 원가를 절감할 수 있도록 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic) 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 장섬유 복합소재는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리아미드(PA) 50 ~ 70 중량%, 유리섬유 30 ~ 50 중량%를 포함하여 제조될 수 있다.

여기서, 바람직하게는 상기와 같은 재질로 이루어진 범퍼 백빔(110)은 제1부재(111)와 제2부재(113)를 융착을 통하여 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 아울러, 범퍼와 조립 마운팅되는 부위는 국부적으로 볼팅을 통해 범퍼 조립용 브라켓(미도시)과 일체로 조립할 수 있다.

한편, 상기 크래시 박스(120)는 범퍼 백빔(110)의 양측과 차체(1) 사이에 개재되는 것으로, 이러한 크래시 박스(120)는 범퍼 백빔(110)에 가해지는 충격이 차체(1)에 전달되는 것을 완충시켜주는 일종의 충격완화장치 역할을 한다.

도 7을 참조하면, 상기 크래시 박스(120)는 차체(1)에 고정되는 로어플레이트(121)와, 상기 로어플레이트(121)와 하우징(123)을 사이에 두고 이격 설치되며 범퍼 백빔(110)에 고정되는 어퍼플레이트(125)로 구성될 수 있다. 이러한 크래시 박스(120)는 범퍼 백빔(110)의 양측에 한 쌍이 대칭으로 설치되어 사용된다.

이러한 크래시 박스(120)는 상기 범퍼 백빔(110)과 동일한 재질로 형성될 수도 있으나, 충격흡수 효율을 최대한 기대할 수 있는 스틸, 알루미늄 등의 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 범퍼 백빔(110) 구조를 기존의 단판에서 두 개의 판, 즉 제1부재(111)와 제2부재(113)를 융착하여 그 사이에 충격흡수공간(S)이 마련된 복판 구조로 변경해줌으로써 단면계수를 높여 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 발명은 제1부재(111)와 제2부재(113)가 차량의 전방 또는 후방으로 돌출 형성된 아치부(A)와 오목부(B)를 구비해줌과 아울러, 제1부재(111)와 제2부재(113)의 접합면에 돌출형성된 플랜지부(111a)(113a)를 동시에 구비해줌으로써 범퍼 백빔(110)의 구조보강이 가능해진다.

아울러 상기 복판 구조의 범퍼 백빔(110) 재질을 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic)로 사용함으로써 차량 부품의 경량화 및 원가를 절감할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

1 : 차체 100 : 범퍼 백빔 조립체
110 : 범퍼 백빔 111 : 제1부재
113 : 제2부재 111a, 113a : 플랜지부
120 : 크래시 박스 121 : 로어플레이트
123 : 하우징 125 : 어퍼플레이트
A : 아치부 B : 오목부
S : 충격흡수공간

Claims

차체(1)의 전면이나 후면 중심부에 설치되는 차량용 범퍼 백빔 조립체에 있어서,
적어도 두 개의 판을 접합시켜 내부에 충격흡수공간(S)을 마련해주는 범퍼 백빔(110); 및
상기 범퍼 백빔(110)의 양측과 상기 차체(1) 사이에 개재되어 차량의 충돌 시 충격을 완충시켜주는 크래시 박스(120);를 포함하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
제1항에 있어서,
상기 범퍼 백빔(110)은,
폴리프로필렌(PP) 또는 폴리아미드(PA) 50 ~ 70 중량%, 유리섬유 30 ~ 50 중량%를 포함한 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic) 재질인 것을 특징으로 하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
제1항에 있어서,
상기 범퍼 백빔(110)은,
상기 차체(1)와 일측이 대향되게 배치되는 제1부재(111); 및
상기 제1부재(111)의 타측과 접합되는 제2부재(113);를 포함하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
제3항에 있어서,
상기 제1부재(111)와 제2부재(113)는,
개구측이 서로 대향되게 접하도록 수직단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되되,
상기 개구측 끝단부에는 외측으로 제각기 절곡 연장되어 상기 제1부재(111)와 제2부재(113)의 접합 시 면접되는 플랜지부(111a)(113a);를 더 포함하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1부재(111)의 개구측 끝단부는 수평단면이 양측에서 중심으로 갈수록 아치형상으로 돌출되는 아치부(A)로 형성되고,
상기 제1부재(111)와 접합되는 상기 제2부재(113)의 개구측 끝단부는 상기 아치부(A)와 대응되는 오목형상의 오목부(B)가 형성된 것을 더 포함하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
제1항에 있어서,
상기 크래시 박스(120)는,
금속 재질인 것을 특징으로 하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔 조립체.
차체(1)의 전면이나 후면 중심부에 크래시 박스(120)를 사이에 두고 설치되는 차량용 범퍼 백빔에 있어서,
상기 차체(1)와 일측이 대향되게 배치되는 제1부재(111); 및
상기 제1부재(111)의 타측과 융착되어 내부에 충격흡수공간(S)을 마련해주는 제2부재(113);를 포함하되,
상기 제1부재(111)와 제2부재(113)는,
개구측이 서로 대향되게 접하도록 수직단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되고,
상기 개구측 끝단부에는 외측으로 제각기 절곡 연장되어 상기 제1부재(111)와 제2부재(113)의 접합 시 면접되는 플랜지부(111a)(113a);를 포함하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔.
제7항에 있어서,
상기 제1부재(111)와 제2부재(113)는,
폴리프로필렌(PP) 또는 폴리아미드(PA) 50 ~ 70 중량%, 유리섬유 30 ~ 50 중량%를 포함한 장섬유 복합소재(LFT, Long Fiber Thermoplastic) 재질인 것을 특징으로 하는 복판구조를 갖는 차량용 범퍼 백빔.