KR100932674B1 - 차량용 범퍼 스테이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충돌에너지 흡수성이 뛰어난 알루미늄 압출재를 이용한 스테이 하우징에 스틸재질의 전,후방 스테이 플레이트를 연결하고, 상기 스테이 하우징의 내부에는 별도의 충돌흡수부재와 충돌전달부재를 구성함으로써 범퍼 빔으로부터 전달되는 충격력을 2차에 걸친 흡수 및 분산작동을 통하여 안정적인 완충할 수 있도록 하는 차량용 범퍼 스테이를 제공한다.

범퍼 스테이, 충격 흡수, 압출재, 스테이 하우징

Description

차량용 범퍼 스테이{BUMPER STAY OF AUTOMOTIVE BUMPER UNIT}

본 발명은 차량용 범퍼 스테이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 범퍼유닛에서, 범퍼 빔과 프런트 사이드 멤버 혹은 리어 사이드 멤버를 연결하여 전후방으로부터의 충격에너지를 차체에 고르게 전달 및 흡수하여 차체의 손상을 최소화하는 차량용 범퍼 스테이에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 범퍼유닛은 차량의 저,중속 충돌 시, 탄성적으로 변형하여 차량의 물리적인 손상을 방지하기 위한 것으로, 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승차자의 안전을 도모하게 되며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 차량의 전방과 후방에 배치되는 완충장치이다.

이러한 범퍼유닛은, 도 1에서 도시한 바와 같이(전방 범퍼유닛의 예), 차량의 전,후방에서 차폭방향으로 2개의 범퍼레일(101,103)로 구성되어 장착되는 범퍼 빔(105), 상기 범퍼 빔(105)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(107), 그리고 상기 범퍼 빔(105)과 에너지 업소버(107)를 감싸는 범퍼커버(109), 상기 범퍼 빔(105)과 프런트 사이드 멤버(111)를 상호 연결하기 위한 스 테이(113)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 범퍼 스테이(113)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 프런트 사이드 멤버(111)에 고정되는 사각의 스테이 플레이트(115)가 구비되고, 상기 스테이 플레이트(115)의 전면에는 4개의 분리된 스테이 지지부(117)가 상기 스테이 플레이트(115)와 범퍼 빔(105)을 연결하여 용접 고정된다.

상기 스테이 지지부(117)는 상,하부 스테이 지지부(121,123) 및 좌우 측부 스테이 지지부(125,127)로 나누어지는데, 상기 스테이 지지부(117) 들은 각각이 상호 분리된 상태로 상기 스테이 플레이트(115)와 범퍼 빔(105) 사이에 용접 고정된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 차량용 범퍼 스테이는 전방 충돌 시, 범퍼 빔을 통하여 전달되는 충돌에너지에 의해 스테이 지지부가 1차로 붕괴되면서, 그 충돌에너지가 프론트 사이드 멤버로 바로 전달되는 구조로 충돌에너지의 흡수 및 분산 능력이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 범퍼 스테이의 단점을 극복하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 충돌에너지 흡수성이 뛰어난 알루미늄 압출재를 이용한 스테이 하우징에 스틸재질의 전,후방 스테이 플레이트를 연결하고, 상기 스테이 하우징의 내부에는 별도의 충돌흡수부재와 충돌전달부재를 구성함으로써, 범퍼 빔을 통하여 전달되는 충격력을 2차에 걸친 흡수 및 분산작동을 통하여 안정적으로 완충하는 차량용 범퍼 스테이를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 차량용 범퍼 스테이는 사이드 멤버와 범퍼 빔을 연결하는 차량용 범퍼 스테이에 있어서, 사각의 압출관 형상으로 형성되어 양측면에는 세로방향으로 복수의 노치가 성형되는 스테이 하우징; 중앙에 삽입통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 전방에 끼워져 고정되며, 상기 범퍼 빔과 연결되는 전방 스테이 플레이트; 중앙에 지지통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 후방에 끼워져 고정되며, 상기 사이드 멤버와 연결되는 후방 스테이 플레이트; 중앙에 장착통부를 형성하여 상기 사이드 멤버의 전방에 끼워져 고정되 며, 상기 후방 스테이 플레이트와 체결되는 멤버 플레이트; 상기 스테이 하우징의 내부에 삽입되어 일단이 상기 지지통부에 지지되는 충격흡수부재; 상기 스테이 하우징의 내부에서, 상기 전방 스테이 플레이트의 삽입통부 외단면 중앙에 일체로 장착되며, 그 선단은 상기 충격흡수부재에 끼워지는 충격전달부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전방 스테이 플레이트는 스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 삽입통부를 형성하고, 상기 삽입통부의 가장자리를 따라서는 상기 범퍼 빔에 체결되는 전방 플랜지부를 형성한다.

상기 후방 스테이 플레이트는 스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 지지통부를 형성하고, 상기 지지통부의 가장자리를 따라서는 상기 사이드 멤버 측의 멤버 플레이트와 체결되는 후방 플랜지부를 형성한다.

상기 멤버 플레이트는 스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 장착통부를 형성하고, 상기 장착통부의 가장자리를 따라서는 상기 후방 스테이 플레이트와 체결되는 장착 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 충격흡수부재는 전면 중앙에 끼움홀이 형성되는 발포 알루미늄 폼 블록으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 충격전달부재는 원추형상의 중공관으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스테이 하우징과 상기 전,후방 스테이 플레이트와의 체결면 사이에는 수지재로 이루어지는 부식방지패드가 개재되는 것이 바람직하다.

상기 스테이 하우징은 그 재질이 알루미늄인 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 범퍼 스테이에 의하면, 충돌에너지 흡수성이 뛰어난 알루미늄 압출재를 이용한 스테이 하우징에 스틸재질의 전,후방 스테이 플레이트를 연결하고, 상기 스테이 하우징의 내부에는 발포 알루미늄 폼으로 이루어지는 별도의 충돌흡수부재와 원추형 중공관으로 형성되는 충돌전달부재를 구성함으로써, 종래에 비하여 범퍼 빔을 통하여 전달되는 충격력에 대하여 2차에 걸친 흡수 및 분산작동으로 에너지 흡수성능이 우수하고, 특히, 발포 알루미늄으로 이루어지는 충돌흡수부재와 상기 원추형 중공관으로 이루어지는 충돌전달부재에 의해 순간 충격흡수성능이 뛰어난 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 스테이가 적용된 범퍼유닛의 사시도로써, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 범퍼 스테이(1)는 프런트 사이드 멤버(3) 혹은 리어 사이드 멤버(미도시)에 범퍼 빔(5)을 연결하여 고정한다.

이러한 범퍼 스테이(1)의 구성은, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 압출관 형상으로 형성되어 양측면에는 폭방향을 따라 2개씩의 노치(N)가 성형되는 스테이 하우징(11)이 구비된다.

상기 스테이 하우징(11)은 그 재질이 알루미늄을 사각관 형상으로 압출하여 후단에 장착 플랜지(13)를 용접하여 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것 은 아니며, 그 재질을 스틸재로 하여 구성할 수도 있다.

그리고 상기 스테이 하우징(11)의 전방과 후방에는 각각 전방 스테이 플레이트(15)와 후방 스테이 플레이트(17)가 설치된다.

상기 전방 스테이 플레이트(15)는 스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 삽입통부(T1)를 형성하여 상기 스테이 하우징(11)의 전방에 끼워져 체결되고, 상기 삽입통부(T1)의 가장자리를 따라서는 전방 플랜지부(F1)를 형성하여 상기 범퍼 빔(5)에 체결된다.

또한, 상기 후방 스테이 플레이트(17)도 스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 지지통부(T2)를 형성하여 상기 스테이 하우징(11)의 후방에 끼워져 체결되고, 상기 지지통부(T2)의 가장자리를 따라서는 후방 플랜지부(F2)를 형성하여 상기 사이드 멤버(3) 측에 체결된다.

이때, 상기 알루미늄 재질로 이루어지는 스테이 하우징(11)과 스틸 재질로 이루어지는 상기 전방 및 후방 스테이 플레이트(15,17)와의 체결면 사이에는 이종재질의 체결에 의한 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)을 방지하기 위한 부식방지패드(P)가 각각 개재되어 체결되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부식방지패드(P)는 그 형상이 상기 체결면에 따라 결정되며, 그 재질은 수지재로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 부식방지와 함께 체결력을 보조하기 위하여 본드나 실러 등으로 대신 할 수 있을 것이다.

한편, 상기 프론트 사이드 멤버(3)의 전방에는 멤버 플레이트(19)가 설치되 어 상기 후방 스테이 플레이트(17)와 체결되는데, 상기 멤버 플레이트(19)도 스틸재질로 이루어진다.

이러한 멤버 플레이트(19)는 그 중앙에 사각의 통형상으로 장착통부(T3)를 형성하여 상기 프론트 사이드 멤버(3)의 전방에 끼워져 체결되며, 상기 장착통부(T3)의 가장자리를 따라서는 장착 플랜지부(F3)를 형성하여 상기 후방 스테이 플레이트(17)의 후방 플랜지부(F2)와 체결된다.

그리고 상기 스테이 하우징(11)의 내부에는 충격흡수부재(21)가 삽입되어 그 후단이 후방 스테이 플레이트(17)의 지지통부(T2)에 지지된다.

여기서, 상기 충격흡수부재(21)는 그 전면 중앙에 끼움홀(H)이 형성되는 발포 알루미늄 폼 블록으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스테이 하우징(11)의 내부에서, 상기 전방 스테이 플레이트(15)의 삽입통부(T1) 외단면 중앙에는 충격전달부재(23)가 일체로 장착되는데, 상기 충격전달부재(23)는 원추형상의 중공관으로 형성되어 그 선단이 상기 충격흡수부재(21)의 끼움홀(H)에 끼워진 상태로 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 범퍼 스테이(1)는 전방 충돌에 의한 충돌에너지가 범퍼 빔(5)을 통하여 전달되면, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 스테이 하우징(11)은 노치(N) 부분에서 먼저 붕괴되면서, 충격력을 흡수하게 된다.

동시에, 상기한 스테이 하우징(11)의 붕괴로 상기 전방 스테이 플레이트(15)에 구성된 원추형상의 충돌전달부재(23)는 발포 알루미늄 폼 블록으로 이루어지는 충돌흡수부재(21)를 후방 스테이 플레이트(17)를 향하여 순간적으로 밀게 된다.

그러면, 상기 충돌흡수부재(21)는 원추형상의 충돌전달부재(23)에 의해 전달되는 충격력을 스테이 하우징(11)의 내단면에 대한 면압으로 작용하도록 스테이 하우징(11) 내부를 구석구석 채우게 되어 또 한번의 충격력의 흡수작동을 이룬다.

한편, 상기 범퍼 빔(5)을 통하여 전달되는 충격력이 큰 경우에는 2차에 걸친 흡수작동 이외에도 상기 원추형상의 충돌전달부재(23)가 상기 후방 스테이 플레이트(17)의 지지통부(T2)를 변형시키면서 상기 충격력을 분산하여 프론트 사이드 멤버(3) 측으로 전달하게 된다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 차량용 범퍼 스테이(1)는 충격력에 대하여 2차에 걸친 흡수 및 분산작동을 이루어 충돌에너지의 흡수성능이 우수하고, 특히, 상기한 발포 알루미늄 품으로 구성되는 충돌흡수부재(21)와 상기 원추형 중공관으로 이루어지는 충돌전달부재(23)에 의해 순간 충격흡수성능이 뛰어나다.

도 1은 일반적인 차량용 범퍼 시스템의 분해 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 범퍼 스테이의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 스테이가 적용된 범퍼유닛의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 스테이의 분해 사시도이다.

도 5는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 스테이의 충돌 시, 변형 상태도이다.

Claims (10)

1. 사이드 멤버와 범퍼 빔을 연결하는 차량용 범퍼 스테이에 있어서,

   사각의 압출관 형상으로 형성되어 양측면에는 폭방향을 따라 복수의 노치가 성형되고, 후단에는 장착 플랜지가 일체로 구성되는 스테이 하우징;

   중앙에 삽입통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 전방에 끼워져 고정되며, 상기 범퍼 빔과 연결되는 전방 스테이 플레이트;

   중앙에 지지통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 후방에 끼워져 고정되며, 상기 사이드 멤버와 연결되는 후방 스테이 플레이트;

   중앙에 장착통부를 형성하여 상기 사이드 멤버의 전방에 끼워져 고정되며, 상기 후방 스테이 플레이트와 체결되는 멤버 플레이트;

   상기 스테이 하우징의 내부에 삽입되어 일단이 상기 지지통부에 지지되는 충격흡수부재;

   상기 스테이 하우징의 내부에서, 상기 전방 스테이 플레이트의 삽입통부 외단면 중앙에 일체로 장착되며, 그 선단은 상기 충격흡수부재에 끼워지는 충격전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전방 스테이 플레이트는

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 삽입통부를 형성하고, 상기 삽입통부의 가장자리를 따라서는 상기 범퍼 빔에 체결되는 전방 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
3. 제1항에 있어서,

   상기 후방 스테이 플레이트는

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 지지통부를 형성하고, 상기 지지통부의 가장자리를 따라서는 상기 사이드 멤버 측의 멤버 플레이트와 체결되는 후방 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
4. 제1항에 있어서,

   상기 멤버 플레이트는

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 장착통부를 형성하고, 상기 장착통부의 가장자리를 따라서는 상기 후방 스테이 플레이트와 체결되는 장착 플랜지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
5. 제1항에 있어서,

   상기 충격흡수부재는

   전면 중앙에 끼움홀이 형성되는 발포 알루미늄 폼 블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
6. 제1항에 있어서,

   상기 충격전달부재는

   원추형상의 중공관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
7. 제1항에 있어서,

   상기 스테이 하우징과 상기 전,후방 스테이 플레이트와의 체결면 사이에는 수지재로 이루어지는 부식방지패드가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
8. 제1항에 있어서,

   상기 스테이 하우징은

   그 재질이 알루미늄인 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
9. 사이드 멤버와 범퍼 빔을 연결하는 차량용 범퍼 스테이에 있어서,

   사각의 알루미늄 압출관 형상으로 형성되어 양측면에는 폭방향을 따라 복수의 노치가 성형되고, 후단에는 장착 플랜지가 일체로 구성되는 스테이 하우징;

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 삽입통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 전방에 끼워져 고정되며, 상기 삽입통부의 가장자리를 따라서는 상기 범퍼 빔에 체결되는 전방 플랜지부를 형성하는 전방 스테이 플레이트;

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 지지통부를 형성하여 상기 스테이 하우징의 후방에 끼워져 고정되며, 상기 지지통부의 가장자리를 따라서는 상기 사이드 멤버 측과 체결되는 후방 플랜지부를 형성하는 후방 스테이 플레이트;

   스틸재질로 이루어지며, 그 중앙에 사각의 통형상으로 장착통부를 형성하여 상기 사이드 멤버의 전방에 끼워져 고정되며, 상기 장착통부의 가장자리를 따라서는 상기 후방 스테이 플레이트와 체결되는 장착 플랜지부를 형성하는 멤버 플레이트;

   상기 스테이 하우징의 내부에 삽입되어 일단이 상기 지지통부에 지지되며, 전면 중앙에는 끼움홀이 형성되는 발포 알루미늄 폼 블록;

   상기 스테이 하우징의 내부에서, 원추형상의 중공관으로 형성되어 상기 전방 스테이 플레이트의 삽입통부 외단면 중앙에 일체로 장착되며, 그 선단은 상기 발포 알루미늄 폼 블록의 끼움홀에 끼워지는 충격전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.
10. 제9항에 있어서,

    상기 스테이 하우징과 상기 전,후방 스테이 플레이트와의 체결면 사이에는 수지재로 이루어지는 부식방지패드가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼 스테이.

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