KR100793894B1 - Bumper impact beam for Cars - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 상부면 및 하부면과 전면 웨브부를 갖는 소정 길이의 차량용 범퍼의 임팩트빔에 관한 것으로서, 적어도 상기 상부면과 하부면 중 어느 하나에 형성되되, 전후방 방향으로 선형 배열된 소정의 단면 형상이 상기 임팩트빔의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있는 충격흡수패턴과, 적어도 상기 웨브부의 일 영역에 형성되는 보강리브를 갖는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an impact beam of a vehicle bumper of a predetermined length having an upper surface and a lower surface and a front web portion, wherein the predetermined beam shape is formed on at least one of the upper surface and the lower surface and is linearly arranged in the front-rear direction. It characterized in that it has a shock absorbing pattern formed at a predetermined interval in the longitudinal direction of the impact beam, and at least a reinforcing rib formed in one region of the web portion.
이에 의하여, 충격흡수력이 우수하고 경량화 및 컴팩트화가 용이하며, 제조비용을 절감할 수 있는 차량용 범퍼의 임팩트빔이 제공된다. Thereby, the impact beam of the bumper for a vehicle which is excellent in shock absorption, lightweight and compact can be easily reduced, and manufacturing cost is provided.
범퍼, 임팩트빔, 충격, 충돌, 흡수, 보강, 경량 Bumper, Impact Beam, Impact, Collision, Absorption, Reinforcement, Lightweight
Description
도 1은 일반적인 차량용 범퍼의 분해 사시도, 1 is an exploded perspective view of a general vehicle bumper;
도 2는 도 1의 차량용 범퍼 결합상태의 측단면도,Figure 2 is a side cross-sectional view of the bumper coupled state of the vehicle of Figure 1,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 범퍼의 입팩트빔 사시도, Figure 3 is a perspective view of the impact beam of the bumper for a vehicle according to the present invention,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 임팩트빔의 단면도, 4 is a cross-sectional view of the impact beam taken along line IV-IV of FIG. 3;
도 5 내지 도 11은 본 발명의 다른 형태에 따른 차량용 범퍼의 임팩트빔 사시도.5 to 11 is a perspective view of the impact beam of a vehicle bumper according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 임팩트빔 11 : 상부면10: impact beam 11: the upper surface
13 : 하부면 15 : 웨브부13: lower surface 15: web portion
20 : 충격흡수패턴 30 : 보강리브20: shock absorption pattern 30: reinforcing rib
본 발명은, 차량용 범퍼의 임팩트빔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격흡수 및 경량화 구조가 개선된 차량용 범퍼의 임팩트빔에 관한 것이다. The present invention relates to an impact beam of a vehicle bumper, and more particularly, to an impact beam of a vehicle bumper having improved impact absorption and light weight structure.
차량용 범퍼는 차량의 전면 및 후면에 장착되어 차량 충돌시 발생되는 충격 을 흡수함으로써, 인명과 차량을 보호하는 역할을 한다. Vehicle bumpers are mounted on the front and rear of the vehicle to absorb the impact generated when the vehicle crashes, thereby protecting people and the vehicle.
이러한 차량용 범퍼(101)의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 범퍼(101)의 외관을 형성하는 범퍼커버(103)와, 폴리프로필렌 발포체나 우레탄 발포체 등의 충격흡수 탄성재로 형성되어 범퍼커버(103) 내측에 설치되는 업소버(105)와, 차체(120)에 고정되어 업소버(105)와 범퍼커버(103)를 지지함과 동시에 업소버(105)에서 감당하지 못하는 과도한 충격을 흡수하는 임팩트빔(110)으로 구성된다. 1 and 2, the configuration of the
이중 임팩트빔(110)은 차량에 가해지는 과도한 충격을 최대한 흡수하여 차량의 파손과 이에 따른 인명피해를 방지하는 것으로 범퍼(101)의 구성에 있어서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. The
이러한 임팩트빔(110)은 폐쇄 단면이나 ㄷ자 단면을 갖는 강재로 제조되어 왔지만, 최근 연비 향상을 위한 차량의 경량화 및 컴팩트화에 부응하기 위해 내충격 특성이 우수한 GMT(Glass Mat Thermoplastic)소재를 압축 성형한 임팩트빔(110)이 많이 사용되고 있는 실정이다. The
그러나, 종래 GMT 소재의 임팩트빔은 필요로 하는 충격흡수력에 대응하는 강성 및 강도를 부여하기 위해서 그 성형두께를 전체적으로 두껍게 형성해야 하기 때문에, 임팩트빔의 중량 감소 및 컴팩트화에 한계가 따르는 문제점이 있었다. However, the impact beam of the conventional GMT material has a problem that there is a limitation in reducing the weight and compactness of the impact beam because the molding thickness must be formed as a whole in order to give the rigidity and strength corresponding to the required shock absorbing force. .
또한, 성형두께의 증가에 의해서 소재의 소모량이 증가하게 됨으로, 임팩트빔의 제조비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.In addition, since the consumption of the material is increased by increasing the molding thickness, there is a problem that the manufacturing cost of the impact beam increases.
따라서, 본 발명의 목적은, 충격흡수력이 우수하고 경량화 및 컴팩트화가 용 이하며, 제조비용을 절감할 수 있는 차량용 범퍼의 임팩트빔을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an impact beam of a vehicle bumper that is excellent in shock absorption, easy to light weight and compact, and can reduce manufacturing cost.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부면 및 하부면과 전면 웨브부를 갖는 소정 길이의 차량용 범퍼의 임팩트빔에 있어서, 적어도 상기 상부면과 하부면 중 어느 하나에 형성되되, 전후방 방향으로 선형 배열된 소정의 단면 형상이 상기 임팩트빔의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있는 충격흡수패턴과, 적어도 상기 웨브부의 일 영역에 형성되는 보강리브를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼의 임팩트빔에 의해 달성된다. The object is, in accordance with the present invention, an impact beam of a vehicle bumper of a predetermined length having an upper surface and a lower surface and a front web portion, which is formed on at least one of the upper surface and the lower surface, and is linearly arranged in the front-rear direction. A predetermined cross-sectional shape is achieved by the impact beam of the bumper for a vehicle, characterized in that it has a shock absorbing pattern is formed at a predetermined interval in the longitudinal direction of the impact beam, and a reinforcing rib formed in at least one region of the web portion. do.
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이때, 상기 단면 형상은 다각형 단면 또는 원호단면인 것이 효과적이다. At this time, it is effective that the cross-sectional shape is a polygonal cross section or an arc cross section.
또는, 상기 충격흡수패턴은 상기 상부면 및 하부면 판면에서 평면 투영시 원형 또는 다각형상의 평면을 가지고 돌출 되거나 함몰된 다수의 엠보싱 형상을 갖는 것이 효과적이다. Alternatively, the shock absorbing pattern is effective to have a plurality of embossed shapes protruded or recessed with a circular or polygonal plane when projecting from the upper surface and the lower surface plate surface.
이때, 상기 충격흡수패턴은 상기 상부면과 하부면의 중앙영역에 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. In this case, the impact absorption pattern is more preferably formed in the central region of the upper surface and the lower surface.
또한, 상기 보강리브는 상기 웨브부의 중앙영역에서 상기 임팩트빔의 길이방향을 따라 적어도 하나가 돌출되어 있는 것이 보다 효과적이다. In addition, it is more effective that at least one reinforcing rib protrudes along the longitudinal direction of the impact beam in the central region of the web portion.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 범퍼의 임팩트빔 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 임팩트빔의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼의 임팩트빔(10)은 적어도 상하부면(11,13) 중앙영역에 충격흡수패턴(20)이 형성되어 있고, 임팩트빔(10)의 웨브부(15) 내측에 보강리브(30)가 형성되어 있는 ㄷ자 단면 구조를 갖도록 내충격 특성이 우수한 GMT등의 소재로 성형된다.3 is a perspective view of an impact beam of a vehicle bumper according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the impact beam taken along line IV-IV of FIG. 3. As shown in these figures, the
충격흡수패턴(20)은 임팩트빔(10)의 상하부면(11,13) 중앙영역에서 전후방 폭 방향으로 선형 배열된 소정 형상의 단면패턴이 임팩트빔(10)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. The
이때, 충격흡수패턴(20)의 단면형상은 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 삼각형상 등의 다각형 단면 형상이거나 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 원호단면 형상을 가지고 돌출되거나 함몰 형성될 수 있다. 또한, 충격흡수패턴(20)의 형상은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 평면 투영시 원형 또는 다각형상의 평면을 가지고 돌출 되거나 함몰된(미도시) 다수의 엠보싱 형상으로 형성될 수도 있다. At this time, the cross-sectional shape of the
이러한 충격흡수패턴(20)은 임팩트빔(10)의 판면에 단면 2차 모멘트 및 단면계수를 증가시킴으로써, 임팩트빔(10)의 강성과 강도를 증대시킨다. 따라서, 임팩트빔(10)을 성형할 때 충격흡수패턴(20) 형성에 따른 임팩트빔(10)의 강도 및 강성 증가분 만큼의 성형두께 및 크기를 절감하여 임팩트빔(10)의 중량을 줄일 수 있다. The
여기서, 충격흡수패턴(20)은 전술한 바와 같이, 차량의 정면충돌에 효과적으 로 대응할 수 있도록 임팩트빔(10)의 중앙영역 상하부면(11,13)에 형성될 수도 있으며, 도시하지는 않았지만 임팩트빔(10)의 상하면의 길이방향 전 영역에 형성될 수도 있다. 물론, 충격흡수패턴(20)의 형상과 형성위치는 필요에 따라서 변경될 수 있다. Here, the
한편, 보강리브(30)는 임팩트빔(10)의 전면을 형성하는 웨브부(15)의 적어도 내측 중앙영역에서 임팩트빔(10)의 길이방향을 따라 돌출되어 있는 구조를 갖는다. 이 보강리브(30)는 임팩트빔(10)의 상하 높이 크기에 따라 복수의 보강리브(30)로 형성될 수도 있으며, 임팩트빔(10)의 양측 길이방향 전 구간에 걸쳐 형성될 수도 있다. 물론, 보강리브(30)의 형상과 형성위치는 필요에 따라 변경될 수 있다. On the other hand, the reinforcing
이러한 보강리브(30)는 직접적으로 충격이 가해지는 임팩트빔(10)의 웨브부(15)의 구조적 강도와 강성을 보강함으로써, 임팩트빔(10)을 성형할 때 보강리브(30)에 의한 임팩트빔(10)의 강도 및 강성 증가분 만큼의 성형두께 및 크기를 절감하여 임팩트빔(10)의 중량을 줄일 수 있다. This
이러한 구조를 갖는 본 발명에 따른 차량용 범퍼의 임팩트빔(10)에 대해 충돌해석 프로그램인 Pam-Crash를 이용하여 충돌 시뮬레이션을 실행해 본 결과가 아래의 표-1에 개시되어 있다.The results of the collision simulation using the impact analysis program Pam-Crash for the
여기서, 비교대상인 종래 임팩트빔(110)은 본 발명에 따른 임팩트빔(10)에서 충격흡수패턴(20)과 보강리브(30)의 구조를 제외한 성형두께 및 크기 등의 규격이 동일하다. 그리고, 충격하중은 임팩트빔(10,110)의 비교적 소형 차량이 정면 중앙에서 5마일/h로 충돌될 때 발생하는 충격하중으로 가해진 실험이다. Here, the
표-1TABLE-1
위 표-1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 임팩트빔(10)은 종래 임팩트빔(110)에 비해 ??(Deflection)변형과 침입(Intrusion)변형이 현격하게 감소되었음을 알 수 있다. As can be seen in Table 1 above, it can be seen that the
이와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼의 임팩트빔은 충격흡수패턴과 보강리브 구조에 의한 강도 및 강성 증가분 만큼의 성형두께 및 크기를 줄일 수 있음으로써, 임팩트빔의 경량화 및 컴팩트화가 용이하다. 그리고, 경량화 및 컴팩트화에 따른 소재 절감에 의해 임팩트빔의 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 강도 및 강성 증가에 따른 충격흡수력의 제품 성능이 향상됨은 물론이다. As such, the impact beam of the vehicle bumper according to the present invention can reduce the molding thickness and size by the increase in strength and rigidity due to the impact absorption pattern and the reinforcing rib structure, thereby making it easy to reduce the weight and compactness of the impact beam. In addition, it is possible to reduce the manufacturing cost of the impact beam by reducing the material weight and compactness. In addition, it is a matter of course that the product performance of the shock absorbing power according to the increase in strength and rigidity is improved.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 충격흡수력이 우수하고 경량화 및 컴팩트화가 용이하며, 제조비용을 절감할 수 있는 차량용 범퍼의 임팩트빔이 제공된다. As described above, according to the present invention, there is provided an impact beam of a vehicle bumper that is excellent in shock absorption, lightweight and compact, and can reduce manufacturing cost.
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