KR20180095078A - 범퍼 - Google Patents

Abstract

범퍼(B)로서, 이 범퍼는 차량에 부착되는 적어도 2개의 크래쉬 박스들(2)에 장착되는 세장형 모자-형상 횡단 빔(1)을 포함하며, 상기 횡단 빔(1)은 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 형태의 1차 접촉 면을 가진다. 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 횡단 빔(1)의 방향으로 배열되며, 그리고 상기 1차 접촉 면은 상기 차량으로부터 등진다. 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)는 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 나머지의 작은 내부 반경(r)과 비교하여, 적어도, 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 횡단 빔(1)의 장착 부위에서 큰 내부 반경(R)을 갖는 일 부분(5)을 각각 가진다.

Description

범퍼

본 발명은 제1 항의 전제부에 따른 범퍼에 관한 것이며, 더 구체적으로 부분적으로 가변 반경을 갖는 적어도 일부분을 각각 가지는 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들을 갖는 횡단 빔을 가지는 범퍼에 관한 것이다.

범퍼에 대해 수행되는 충돌 시험 중 하나는, 일반적으로 AZT 충돌 시험으로 공지되어 있는 RCAR Allianz Crash Repair 시험이다. 상기 시험에서, AZT 배리어는 1400kg의 질량을 가지며, AZT 배리어는 16km/h의 속도 및 10˚의 충격 각도로 차량의 범퍼에 충격을 주며, 이는 종종 시간에 걸쳐 힘을 측정할 때 하중 곡선의 시작시에 바람직하지 않은 높은 피크 하중을 초래한다.

시험시의 범퍼의 최적 거동은 시간에 걸쳐 일정한 높은 하중일 수 있으며, 즉, 범퍼의 횡단 빔은, 범퍼의 크래쉬 박스/박스들이 좌굴(buckle)을 시작하기 전에, 초기 피크 하중을 변형시키고 "완충시켜야(cushion)" 한다.

본 발명의 목적은 AZT 충돌 시험 또는 임의의 다른 오프셋 충돌 시험 동안 하중 곡선의 시작시에 바람직하지 않은 높은 피크 하중을 감소시키거나 제거하는 횡단 빔을 가지는 범퍼를 달성하는 것이다.

추가의 목적은 감소된 중량을 갖지만, 여전히 AZT 충돌 시험 또는 임의의 다른 오프셋 충돌 시험 동안 시간에 걸쳐 가능한 한 높은 일정 하중을 가지는 횡단 빔을 가지는 범퍼를 달성하는 것이다.

본 발명에 따라, 이러한 목적들은, 차량에 부착되는 적어도 2개의 크래쉬 박스들(crash boxes)에 장착되는 세장형 모자-형상 횡단 빔을 포함하며, 상기 횡단 빔은 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 형태의 1차 접촉 면을 가지고, 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 횡단 빔의 방향으로 배열되며, 상기 1차 접촉 면은 차량으로부터 등지고, 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 각각의 나머지의 작은 내부 반경과 비교하여, 적어도 각각의 크래쉬 박스에 대한 횡단 빔의 장착 부위에서 큰 내부 반경을 갖는 일부분을 각각 가지는 범퍼에 의해 달성된다.

바람직한 실시예들은 종속 청구항들에서 규정된다.

본 발명은 첨부된 도면들 상에 도시되는 비제한적 예시들에 대한 참조가 이루어지면서 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들의 적어도 일부분의 가변 반경을 가지는 횡단 빔을 갖는 범퍼의 정면도이다.
도 2는 장착된 크래쉬 박스를 갖는 도 1에 도시된 횡단 빔의 일부분의 후방으로부터의 도면이다.
도 3a는 장착된 크래쉬 박스를 갖는 횡단 빔의 일부분의 위로부터 그리고 후방으로부터 경사진 도면이며, 여기서 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들의 반경은 횡단 부재의 각각의 단부를 향하여 감소된다.
도 3b는 도 3a에 도시된 도면과 유사한 도면이지만, 여기서 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들의 반경은 횡단 부재의 각각의 단부를 향하여 변하지 않은 상태로 유지된다.
도 4는 도 3b의 섹션(L-L)에서 취해진 횡단 빔이 장착되는 크래쉬 박스의 횡단면도이다.
도 5는 커버 부재를 가지는 도 4에 도시된 장착된 횡단 빔을 갖는 크래쉬 박스의 횡단면도이다.
도 6은, 크래쉬 박스의 주변의 영역에서 상이한 반경들을 가지는 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들을 갖는 3개의 횡단 빔들에 대해 시간에 걸쳐 힘을 측정할 때의 하중 곡선을 도시하는 다이어그램이다.

도 1 내지 도 5에서 보이는 바와 같이, 범퍼(B)는 횡단 빔(1) 및 횡단 빔의 후방 측/U-형상 측 상에 장착되는 적어도 2개의 크래쉬 박스들(2)을 포함한다. 크래쉬 박스들은 차량(미도시)에 부착된다. 횡단 빔(1)은 AZT 충돌 시험 동안 AZT 배리어와의 1차 접촉을 위한, 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 형태의 1차 접촉 면을 가진다.

본 발명에 따라, AZT 충돌 시험 또는 다른 오프셋 충돌 시험 동안 범퍼의 횡단 빔이 초기 피크 하중을 변형하고 “완충시키는(cushion)”것을 가능하게 하기 위해, 범퍼의 크래쉬 박스(들)이 좌굴(buckle)을 시작하기 전에, 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들(3, 4) 각각은 구부러진 길이 방향 상부 및 하부 플랜지들(3, 4)의 나머지의 내부 반경보다 적어도 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 횡단 빔(1)의 장착 부위에서 더 큰 내부 반경(R)을 갖는 일부분(5)(예를 들어, 도 3a 및 도 3b 참조)을 가진다.

바람직하게는, 횡단 빔(1)은, 횡단면에서 볼 때, 모자-형상이고(도 4 및 도 5 참조), 그리고 이 횡단 빔에는 커버 플레이트(10)가 제공될 수 있다(도 5). 커버 플레이트(10)의 목적은 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)가 AZT 충돌 시험동안 분리되지 않게 하는 것이고, 이 커버 플레이트는 횡단 빔(1)의 전방 측 상에 배열된다. 커버 플레이트(10)는 또한, 횡단 빔(1)의 강성에 기여하며, 이는 특정 충돌 시험들, 예컨대 RCAR “범퍼 투 범퍼(bumper to bumper)” 충돌 시험에서 성능을 증가시킨다.

도 1 내지 도 5에서 보이는 바와 같이, 횡단 빔(1)은 바람직하게는, 횡단 빔(1)의 중심 웨브 섹션(9)이 상기 각각의 크래쉬 박스를 향하여 지향되고 그리고 상기 각각의 크래쉬 박스 내로 돌출하는 방식으로 각각의 크래쉬 박스(2)에 부착된다.

따라서, 본 발명에 따라, 횡단 빔의 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 적어도 일부분은 가변 반경을 가져야 한다. 더 구체적으로, 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 장착 부위에서 또는 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 장착 부위의 근처에서 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 상기 부분(5)의 큰 내부 반경(R)은 10 내지 16mm, 바람직하게는 11 내지 14mm, 그리고 가장 바람직하게는 12 내지 13mm의 간격 내에 있어야 한다. 부분(5)의 양자 모두의 측들 상에서 나머지, 즉 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 부분들의 작은 내부 반경(r)은 일 실시예에서, 5 내지 9mm, 바람직하게는 6 내지 8mm의 간격 내에 있어야 한다(도 3a 참조).

도 3a에서 보이는 바와 같이, 큰 내부 반경(R)은 각각의 크래쉬 박스의 중심선(L)으로부터 각각의 단부(6)를 향하는 적합한 거리에서 변형 구역(14)을 통해 작은 내부 반경(r)으로 점진적으로 변형된다. 상기 변형 구역은 15 내지 200mm의 길이를 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 각각의 크래쉬 박스(2)의 장착 부위에서 또는 각각의 크래쉬 박스(2)의 장착 부위의 근처에서 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 상기 부분(5)의 큰 내부 반경(R)은 위에서 언급된 바와 같은 간격 내에 있어야 하며, 그리고 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4) 각각의 이러한 큰 내부 반경(R)은 동일해야 하고, 횡단 빔(1)의 각각의 단부(6)로 계속되어야 한다(도 3b 참조).

더 정확하게는, 일 실시예에서, 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 큰 내부 반경(R)을 갖는 상기 부분(5)은, 한편으로, 횡단 빔(1)의 중심을 따라 그리고 횡단 빔(1)을 향하여 각각의 크래쉬 박스(2)의 중심선(L)으로부터 25 내지 300mm, 바람직하게는 50 내지 250mm, 그리고 가장 바람직하게는 75 내지 150m의 거리만큼, 그리고 다른 한편으로, 상기 중심선(L)으로부터 횡단 빔(1)의 각각의 단부(6)로 연장해야 한다.

다른 실시예에서, 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 큰 내부 반경(R)을 갖는 상기 부분(5)은 횡단 빔(1)을 따라 각각의 크래쉬 박스(2)의 상기 중심선(L)으로부터 양 측 상에서 25 내지 300mm, 바람직하게는 50 내지 250mm, 그리고 가장 바람직하게는 75 내지 150m의 거리만큼 연장해야 한다.

상기 거리는 각각의 크래쉬 박스의 중심선(L)의 양 측 상에서 동일하거나 상이할 수 있다.

도 3a 및 도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)는 바람직하게는, 각각의 상부 및 하부 플랜지들의 러그(lug)가 차량을 향하여 지향되며, 즉, 수평 방향으로 연장하도록 구부러진다. 따라서, 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)는 적어도 횡단 빔(1)의 중심 부분에서 U-형상이다. 적어도 각각의 크래쉬 박스(2)로부터 횡단 빔(1)의 각각의 단부(6)로 연장하는 부분(5)에서, 각각의 상부 및 하부 플랜지들의 러그는 바람직하게는 수직 방향으로 연장한다.

따라서, 본 발명에 따라, 증가된 반경을 갖는 각각의 크래쉬 박스(2)에서 각각의 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 적어도 일부분을 형성함으로써, 적어도 횡단 부재의 중간 부분에서, 상기 각각의 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 반경을 감소시키는 것은 가능하다. 그렇게 함으로써, 횡단 빔(1)의 섹션 높이 및/또는 재료의 두께를 감소시키고, 그리고 따라서 횡단 빔(1)의 총 중량을 감소시키고 그리고 AZT 충돌 시험 또는 임의의 다른 오프셋 충돌 시험 동안 하중 곡선의 시작시에 감소되거나 제거된 높은 피크 하중을 가지는 횡단 빔(1)의 바람직한 강성을 여전히 유지하는 것이 가능하다.

도 2로부터 유추될 수 있는 바와 같이, 횡단 빔(1)에는, 예를 들어, 토우 후크(tow hook)/토 아이(toe eye)의 임시 장착을 위한 상이한 홀들(12)이 제공될 수 있다. 횡단 빔은 또한, 상이한 목적들을 위한 하나 또는 그 초과의 압입부(indentation)(들)(13)을 가질 수 있다(도 2 참조). 횡단 빔(1)에는 심지어, 각각의 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)에 대해 동일할 필요 없는 상이하게 구부러진 섹션들이 제공될 수 있다. 따라서, 횡단 빔(1)의 프로파일은, 선(C-C)의 횡단면으로 보이는 바와 같이, 예를 들어, 비대칭일 수 있다.

도 6은 3개의 횡단 빔들(10mm의 반경을 갖는 A, 12mm의 반경을 갖는 B, 그리고 15mm의 반경을 갖는 C)에 대해 시간에 걸쳐 힘을 측정할 때의 하중 곡선의 다이어그램을 도시한다. 유추될 수 있는 바와 같이, 특히, 15mm의 반경을 갖는 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)를 가지는 횡단 빔(1)의 경우에, 하중 곡선의 시작에서 바람직하지 않은 높은 피크 하중은 횡단 부재(1)의 강도를 감소시키지 않고 감소될 것이다.

도시되지 않은 일 실시예에서, 횡단 빔의 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 상이한 반경들을 가질 수 있다.

가변 반경은 임의의 개방되거나 폐쇄된 횡단 빔에 적용될 수 있으며, 이 횡단 빔은 횡단 빔의 전방의 길이를 따라 하나 또는 그 초과의 스웹(swept) 반경들을 특징으로 하며, 이 경우에, 작은 반경을 가지는 횡단 빔의 비틀림 강성 및 굽힘 강도를 유지하는 동시에, 초기 쿠셔닝 효과가 AZT 충돌 시험 또는 임의의 다른 오프셋 충돌 시험에서 요망된다.

Claims (9)

1. 범퍼(bumper)(B)로서,
   상기 범퍼는 차량에 부착되는 적어도 2개의 크래쉬 박스들(crash boxes)(2)에 장착되는 세장형 모자(hat)-형상 횡단 빔(1)을 포함하며, 상기 횡단 빔(1)은 구부러진(bent) 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 형태의 1차 접촉 면을 가지고, 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지 및 하부 플랜지는 상기 횡단 빔(1)의 방향으로 배열되며, 상기 1차 접촉 면은 상기 차량으로부터 등지고,
   상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)는 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 나머지의 작은 내부 반경(r)과 비교하여, 적어도, 상기 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 상기 횡단 빔(1)의 장착 부위에서 큰 내부 반경(R)을 갖는 일 부분(5)을 각각 가지는,
   범퍼(B).
2. 제1 항에 있어서,
   상기 각각의 크래쉬 박스(2)에 대한 장착 부위에서 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 상기 부분(5)의 큰 내부 반경(R)은 10 내지 16mm, 바람직하게는 11 내지 14mm, 그리고 가장 바람직하게는 12 내지 13mm의 간격 내에 있으며, 그리고 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 나머지의 상기 작은 내부 반경(r)은 5 내지 9mm, 바람직하게는 6 내지 8mm의 간격 내에 있는,
   범퍼(B).
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 큰 내부 반경(R)을 갖는 상기 부분(5)은, 한편으로, 상기 횡단 빔(1)의 중심을 따라 그리고 상기 횡단 빔(1)을 향하여 각각의 상기 크래쉬 박스(2)의 중심선(L)으로부터 25 내지 300mm, 바람직하게는 50 내지 250mm, 그리고 가장 바람직하게는 75 내지 150m의 거리만큼, 그리고 다른 한편으로, 상기 중심선(L)으로부터 상기 횡단 빔(1)의 각각의 단부(6)로 연장하는,
   범퍼(B).
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각의 큰 내부 반경(R)을 갖는 상기 부분(5)은 상기 횡단 빔(1)을 따라 각각의 상기 크래쉬 박스(2)의 중심선(L)으로부터 양 측 상에서 25 내지 300mm, 바람직하게는 50 내지 250mm, 그리고 가장 바람직하게는 75 내지 150m의 거리만큼 연장하는,
   범퍼(B).
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
   상기 거리는 상기 각각의 크래쉬 박스의 상기 중심선(L)의 양 측 상에서 동일하거나 상이할 수 있는,
   범퍼(B).
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 모자-형상 횡단 빔(1)에는 커버 플레이트(cover plate)(10)가 제공되는,
   범퍼(B).
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 횡단 빔(1)은 횡단면에서 볼 때, 비대칭 프로파일(profile)을 가지는,
   범퍼(B).
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 크래쉬 박스(2)로부터 상기 횡단 빔(1)의 각각의 단부(6)로 연장하는 상기 부분(5)의 상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각은 수직 방향으로 연장하는,
   범퍼(B).
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구부러진 길이 방향 상부 플랜지(3) 및 하부 플랜지(4)의 각각은 적어도 상기 횡단 빔(1)의 중심 부분에서 U-형상인,
   범퍼(B).
   

Images