KR20160146823A - 롤 성형된 범퍼 빔 및 범퍼 빔을 제작하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

범퍼 빔은, 이 범퍼 빔이 본질적으로 수평한 분할 벽(14)에 의해 분리되는 2 개 이상의 폐쇄 챔버들(15, 16)을 가지는 일정한 횡단면을, 길이를 따라, 갖는 폐쇄된 횡단면을 가지도록, 롤 성형된다. 각각의 챔버는 차량으로부터 멀어지게 회전되는 측면(19) 및 차량을 향하는 일 측면(24)을 가지며, 이 때 하나 이상의 길이방향 오목한 부분(20, 21; 22, 23)은 전체 길이를 따라 연장하며, 이 때 하나 이상의 길이방향 볼록한 부분(25, 26; 27, 28)은 전체 길이를 따라 연장한다. 롤 성형 후에, 횡단면의 일부 부분들(32)이 변형 특성들을 적응하기 위해, 수직으로 또는 수평으로 함께 가압된다.

Description

롤 성형된 범퍼 빔 및 범퍼 빔을 제작하기 위한 방법 {ROLL FORMED BUMPER BEAM AND METHOD FOR MANUFACTURING A BUMPER BEAM}

본 발명은 원래의 스트립의, 길이를 따른, 일정한 폭 및 본질적으로 수평한 중간 벽에 의해 분리되는 2 개 이상의 폐쇄된 챔버들을 갖는 횡단면을 갖는 롤 성형된 범퍼 빔에 관한 것이며, 여기서 각각의 챔버는, 전체 길이를 따라, 하나 이상의 길이방향 내향 커브형 부분(longitudinal inwards curved portion)을 갖는 차량으로부터 멀어지게 회전되는 측면을 가진다. 본 발명은 또한 빔을 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.

US 2012/0074420A1는 전체 길이를 따른 일정한 횡단면을 갖는 이러한 유형의 롤 성형된 빔을 도시한다. JP P2001-62532A는, 단부들의 수평 치수들을 감소시키기 위해 함께 폴딩되는(folded) 정사각형(quadratic) 횡단면 및 단부들을 갖는 빔을 도시한다.

소망되는 특성들을 갖는 범퍼 빔을 경제적인 방식으로 제공할 수 있는 것이 본 발명의 목적이다. 다른 목적은 큰 투자들 없이 하나의 그리고 동일한 제작 유닛에서 상이한 차량들에 대해 적응되는 범퍼 빔들의 제작을 가능하게 하는 것이다.

본 발명은, 챔버들에 외향 커브형 측면 및 내향 커브형 측면이 제공되도록 롤 성형할 때 실행되며, 그리고 롤 성형 후에, 이를 함께 가압함으로써 횡단면의 특정 부분을 변경하며, 그리고 이에 의해 빔의 특성들을 변경시킨다. 본 발명은 청구항들에 의해 규정된다.

도 1은 위로부터 보이는 본 발명에 따른 전방 범퍼를 예로서 도시한다.
도 2는 전방으로부터 보이는 도 1에 따른 범퍼를 도시한다.
도 3은 도 2의 선 3-3를 따라 취해진 단면이다.
도 4는 도 2의 선 4-4를 따라 취해진 단면이다.
도 5의 a 내지 h는 도 3에서 도시되는 횡단면에 대한 대안예들인 횡단면들을 도시한다.

도 1은 범퍼 빔 위에 용접된 2 개의 충돌 박스들(crash boxes)(12, 13)을 가지는 범퍼 빔(11)을 도시한다. 범퍼 빔(11 내지 13)은 차량의 전방 범퍼로서 의도되며, 그리고, 충돌 박스들은 차량의 측면 빔들에 부착되도록 적응된다. 일정한 폭을 갖는 강 스트립(steel strip)으로부터, 프로파일은 연속적인 프로세스에서 롤 성형되며, 프로파일은, 길이를 따라, 그 후 적합한 길이로 절단된 일정한 횡단면을 가진다. 프로파일이 도 1로부터 명백한 바와 같이 볼록하게 되도록 롤 성형하는 것은 가능하다. 대안적으로, 절단 후에 각각의 길이만큼 구부러지는(bend) 것은 가능하다.

도 3으로부터 명백한 바와 같이, 프로파일은 수평한 웨브(web)(14), 즉, 상부 및 하부 폐쇄된 챔버(15, 16)로 프로파일을 나누는 본질적으로 수평한 분할 벽(14)을 가지도록 롤 성형된다. 롤 성형부와 통합되는(integrated with the roll forming) 프로파일의 길이방향 에지들은 프로파일의 측면들(17, 18)에 연속적으로 레이저 용접되어서(laser welded), 강성 프로파일이 달성된다. 웨브는 굽힘 강성(bending rigidity)뿐만 아니라 비틀림 강성(torsional rigidity)을 증가시킨다. 웨브는 변형(deformation) 프로세스를 위해 또한 중요하고, 그리고 충돌 동안 에너지 흡수를 증가시킨다. 차량으로부터 외부로 전방으로, 즉 전방 범퍼를 갖는 예에서 전방으로 지향되는 측면(19)은 챔버들 중 각각 하나의 챔버를 위해 오목한(내향 커브형) 부분을 가지며, 이 오목한 부분은, 도시되는 예에서, 서로에 대해 각진 상태의 본질적으로 평면인 2 개의 측면 부분들(20, 21; 22, 23)로 구성된다. 후방 측면(24), 즉 차량을 향하는 측면은 상응하는 볼록한(외향 커브형) 부분을 가지며, 이 볼록한 부분은, 도시되는 예에서, 서로에 대해 각진 상태의 본질적으로 평면인 측면 부분들(25, 26; 27, 28)로 구성된다. 전방을 향하는 측면(19)은, 도시되는 예에서, 본질적으로 수직한 직선을 따라, 이의 충격 표면들을 본질적으로 가진다.

중심 부분으로서 도시되는 예에서, 범퍼의 길이의 부분(32)은 함께 수직으로 가압되어 있어서, 이 부분은 도 4에서 도시되는 횡단면을 얻는다. 각각의 챔버(15, 16) 상의 전방 표면(19)은 볼록하며, 그리고 후방 측면(24)은 오목하며, 그리고 이러한 이유 때문에, 횡단면의 폭은, 국부적으로 굽힘 강성을 증가시키는 압축 동안, 증가할 것이다. 달성된 범퍼 빔의 중간부에서의 증가된 굽힘 강성은, 범퍼 빔이 국부적으로 접히는 것으로 이어지는 스트레이트 어헤드(straight ahead)로부터 충돌 하중을 형성하기 위해, 폴드부(fold)에 대한 위험을 감소시킨다. 수직한 가압 대신에 수평한 가압에 의해, 횡단면의 폭은 감소되고, 그리고 이러한 방식으로 굽힘 강성을 국부적으로 감소시킬 수 있다. 수평 가압을 사용함으로써, 프로파일의 폭이 감소되는 동시에 범퍼의 반경을 변경하는 것은 또한 가능하며, 이는 범퍼의 단부들에서 종종 소망된다.

이러한 방식으로 함께 범퍼 빔의 길이의 부분들을 가압시킴으로써, 재료의 폭 및 빔의 기본 프로파일이 일정하다는 사실에도 불구하고, 길이의 절반보다 더 작은 도시되는 예에서, 매우 낮은 비용으로, 충돌 하중 동안 범퍼 빔의 거동을 제어하는 것이 가능하다. 상이한 차량들에 하나의 그리고 동일한 기본 프로파일을 적응하는 것은 또한 가능하게 된다. 프로파일은 연속적인 설비(equipment)에서 롤 성형되고, 그리고 적합한 길이들로 절단되며, 그리고 기본 프로파일의 소망되는 압축들은 상이한 차량들에 대한 적응을 위해 이루어진다. 범퍼로서 본 발명에 따라 제작되는 빔의 사용은 사용 시의 단지 일 예이다.

Claims (9)

1. 롤 성형된 범퍼 빔(roll formed bumper beam)으로서,
   상기 범퍼 빔은 스트립(strip)─상기 스트립으로부터 상기 범퍼 빔이 형성됨─의 길이를 따른 일정한 폭 및 본질적으로 수평한 분할 벽(essentially horizontal partition wall)(14)에 의해 분리되는 2 개 이상의 폐쇄된 챔버들(closed chambers)(15, 16)을 갖는 횡단면을 가지며, 상기 각각의 챔버는 차량으로부터 멀어지게 회전되고 그리고 전체 길이를 따라 연장하는 하나 이상의 길이방향 내향 커브형 부분(longitudinal inwards curved part)(20, 21; 22, 23)을 갖는 측면(19)을 가지는, 롤 성형된 범퍼 빔에 있어서,
   상기 각각의 챔버(15, 16)는 상기 차량을 향하는 측면(24)을 가지며, 상기 측면은 전체 길이를 따라 연장하는 하나 이상의 길이방향 외향 커브형 부분(longitudinal outwards curved portion)(25, 26; 27, 28)을 가지며, 그리고 범퍼 빔의 길이를 따른 부분(32)은, 챔버들의 측면들이 상기 부분에서 수직으로 압축되어 있는 사실로 인해, 감소된 높이를 가지는 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 내향 커브형 및 상기 외향 커브형 부분(각각, 20, 21, 22, 23 및 25, 26, 27, 28)은 각각의 챔버의 수직 높이의 적어도 80%를 구성하는 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 내향 커브형 및 외향 커브형 부분은 본질적으로 평면이고 그리고 서로에 대해 각진 상태인(at an angle) 2 개의 측면 부분들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 챔버들(15, 16)의 상기 수직 높이는 횡단면에서 분할 벽(14)의 수평 연장부(horizontal extension)보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 부분(32)은 길이를 따른 중심 부분인 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 부분(32)은 상기 범퍼 빔의 길이의 절반보다 더 작게 구성되는 것을 특징으로 하는,
   롤 성형된 범퍼 빔.
7. 빔을 제작하기 위한 방법으로서,
   상기 빔이 분할 벽(14)에 의해 나뉘는 2 개의 폐쇄된 챔버들(15, 16)─양자 모두의 챔버들은 커브형 부분들을 갖는 측면(19)을 가짐─ 및 일정한 횡단면을 가지도록, 평면 블랭크(plane blank)로부터 빔을 롤 성형함으로써, 폐쇄된 섹션을 갖는 시이트 강(sheet steel)으로 빔을 제작하기 위한 방법에 있어서,
   상기 롤 성형(roll forming)은, 상기 챔버들(15, 16)이 외향 커브형 측면(24) 및 내향 커브형 측면(19)을 가지는 방식으로, 수행되며, 그리고, 상기 롤 성형 후에, 횡단면의 특정 부분(32)은 상기 챔버들을 압축시킴으로써 변경되는 것을 특징으로 하는,
   빔을 제작하기 위한 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 빔은, 상기 분할 벽에 대해 횡단하는 챔버들의 높이가 횡단면에서 상기 분할 벽의 연장부보다 더 크게 되도록, 롤 성형되는 것을 특징으로 하는,
   빔을 제작하기 위한 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상기 롤 성형된 프로파일은 원래 재료의 길이방향 에지들(edges)을 따라 함께 레이저 용접되는(laser welded) 것을 특징으로 하는,
   빔을 제작하기 위한 방법.

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