KR200198848Y1 - 자동차용 범퍼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 범퍼에 관한 것으로, 차대(1)의 크로스 멤버(2)와 범퍼레일(3)의 고정 플레이트(7) 사이에 적어도 하나 이상의 충격흡수수단(4)을 설치하되, 충격흡수수단(4)은 다단 구조로서 각기 인입되어 고정나사(16)와 다수의 너트(18a,18b,19)와 같은 체결수단에 의해 일체화되어 차량충돌시 발생되는 충돌에너지를 하단부터 순차적으로 압축, 좌굴과 더불어 범퍼레일(3)이 후방으로 밀리면서 범퍼레일(3)과 연결된 차륜완충수단(6)의 제동판(37)과 롤러(35)가 차륜(5)과 밀착되어 차륜(5)의 공기압에 의해 차량의 충돌에너지가 흡수되면서 차량이 제동되도록 한 자동차용 범퍼를 제공함으로써, 차량충돌시 충돌에너지를 효과적으로 분산 또는 흡수시켜 차량 탑승자의 인명을 보호할 수 있는 특징이 있다.

Description

자동차용 범퍼

본 고안은 자동차용 범퍼에 관한 것이다.

특히, 본 고안은 자동차의 정면충돌시 충격력을 효과적으로 분산 또는 흡수시켜 차량 탑승자에게 전달되는 충돌에너지를 최소화시킴으로써 그로 인한 인명피해를 최소화할 수 있도록 한 자동차용 범퍼에 관한 것이다.

일반적으로, 완충재가 충전된 플라스틱 커버의 후방에 스틸레일을 체결하여 구성되는 범퍼는 저속충돌시 차대와 탑승자의 인명을 보호하는 기능을 수행하는 것으로, 고속충돌시에는 전술된 소정의 목적을 구현할 수 없어 엔진룸에 탑재된 엔진의 후방밀림으로 인해 조향헨들이 운전자의 흉부를 가격하거나 탑승자에게 과도한 충격력이 전달됨으로써 인명피해를 야기하는 문제점이 있었다.

또한, 본원 출원인에 의해 선출원된 실용신안 공고번호 제93-3766호에 개시된 고안은 충돌사고시 야기되는 범퍼의 밀림현상을 이용하여 차륜을 제동시키는 것으로, 범퍼 커버체의 내부에 설치된 변형부재가 압착될 때 야기되는 내부 체적의 축소에 따라 실제적으로 증대되는 가스압에 의해 변형부재의 양측 연장관에 설치된 피스톤이 슬라이드 연동되어 제동핀이 차륜에 밀착되기 전의 위치로 이동 배치되게 하여 범퍼로 가해지는 충격력의 경중에 따라 반응하게 되는 이점은 물론, 범퍼의 어느 한쪽 모서리에 국한하여 충격이 가해지는 경우에도 제동판에 의한 차륜의 제동효과는 양 차륜 모두 균일하게 나타나게 되는 작동의 신뢰성이 높은 실용성을 갖추도록 구성되어 있다. 그러나, 본원 출원인의 선출원은 불활성가스를 변형부재에 충전시켜 충돌사고시 증대된 가스압에 의해 제동판의 위치가 이동되도록 구성함으로 인해 실차에 적용시 불활성가스를 변형부재에 안정되게 충전시키기가 곤란한 한편, 변형부재의 연장부가 유동되어 정상주행 중에 소음이 발생되고 사고시에는 소기의 제동력을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

더욱이, 상기와 같은 구조의 범퍼는 고속충돌시의 과도한 충격력을 흡수하기에는 역부족이며 특히, 범퍼레일이 설치된 지프형 자동차와 승합차와 같이 중량인 차량에 적용함에 있어서는 소정의 목적을 구현하기 어려운 단점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 자동차의 정면충돌시 충격력을 효과적으로 분산 또는 흡수시켜 차량 탑승자에게 전달되는 충돌에너지를 최소화시킴으로써 그로 인한 인명피해를 최소화할 수 있도록 한 자동차용 범퍼를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 자동차용 범퍼가 구비된 차대를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 2는 도 1의 사시도.

도 3은 충격흡수수단을 나타내는 단면도.

도 4는 도 3의 분해 사시도.

도 5는 차륜완충수단을 나타내는 측면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 차대(車臺) 2 : 보강 크로스 멤버

2a : 보강부재 2b : 크로스 멤버

3 : 범퍼레일 4 : 충격흡수수단

5 : 차륜 6 : 차륜완충수단

7 : 고정 플레이트 8 : 사이드 멤버

9 : 연장부재 10 : 고정용 브라켓트

11 : 안내부재 12 : 롤러 하우징

13,14,15 : 변형부재 16 : 고정나사

18a,18b,19,32 : 너트 20,25,27 : 용기

21 : 스펀지 부재 22 : 변형편

23 : 고무판 24 : 변형 유니트

26 : 체결구 28 : 역반응판

29,31 : 나사 30 : 덮개판

33 : 장홈 34,36 : 고정핀

35 : 롤러 37 : 제동판

38 : 롤러 브라켓트

이러한 본 고안의 목적은, 차량의 정면충돌시 완충 또는 좌굴에 의해 충격력을 흡수할 수 있도록 차대의 크로스 멤버와 범퍼레일의 고정 플레이트 사이에 적어도 하나 이상 설치하되, 다단 구조로서 각기 인입되어 고정나사와 다수의 너트와 같은 체결수단에 의해 일체화되어 하단부터 순차적으로 좌굴 또는 변형되는 충격흡수수단과; 상기 충격흡수수단의 완충 또는 좌굴과 더불어 상기 범퍼레일이 후방으로 밀리면서 범퍼레일과 연결된 차륜완충수단이 차륜에 밀착되어 차륜의 공기압에 의해 차량의 충돌에너지가 흡수되면서 차량이 제동되도록 구성되고, 범퍼레일과 충격완충수단, 그리고 이와 연결된 차륜완충수단과 이것들을 차량에 고정시키는 각종 브라켓트로 구성된 자동차용 범퍼에 의해서 달성될 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 자동차용 범퍼가 구비된 차대를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 의한 자동차용 범퍼는 차대(1)의 보강 크로스 멤버(cross member;2)와 범퍼레일(3) 사이에 적어도 하나 이상의 충격흡수수단(4)을 설치하여 차량충돌시 충격흡수수단(4)의 좌굴에 의해 충격력을 흡수하고, 충격흡수수단(4)의 좌굴과 범퍼레일(3)이 후방으로 밀리면서 범퍼레일(3)의 양단부에 연결된 차륜완충수단(6)의 제동판(37)과 롤러가 차륜(5)과 밀착됨으로써 차륜(5)의 공기압에 의해 충격력이 흡수, 완화되면서 제동되도록 구성된다.

여기서, 본 고안의 자동차용 범퍼는 실제 국내에서 생산되는 차량에 적용한 것으로, 충격흡수수단(4)은 범퍼레일(3)의 고정 플레이트(7)와 크로스 멤버(2a) 사이에 설치됨에 있어, 충격흡수수단(4)의 크기에 따라 크로스 멤버(2a)에 설치가 곤란할 경우 크로스 멤버(2a)에 보강부재(2b)를 용접과 같은 방법에 의해 일체화한 보강 크로스 멤버(2)에 설치된 경우와 별도의 차대를 구성하여 설치될 수 있다.

그리고, 차륜완충수단(6)은 범퍼레일(3)의 양단부에 연장부재(9)가 용접 등과 같은 방법에 의해 일체화되어 차륜(5)과 인접되게 설치되어 있다. 여기서, 차륜완충수단(6)은 전술된 바와 같이 연장부재(9)에 의해 범퍼레일(3)에 일체화됨과 아울러, 보강 크로스 멤버(2)와 사이드 멤버(8)에 각기 설치된 고정용 브라켓트(10)에 의해 지지되어 있다. 좀 더 상세하게는, 상부 고정용 브라켓트(10a)는 보강 크로스 멤버(2)의 보강부재(2b) 측면과 일단부가 용접되거나 볼트체결에 의해 일체화되어 있고, 타단부는 연장부재(9)가 충격흡수수단(4)의 좌굴시 동일선상으로 안내되어 차륜완충수단(6)에 의해 차륜(5)이 제동되도록 연장부재(9)를 안내하는 안내부재(11)가 설치되어 있다. 여기서, 안내부재(11)는 통상 각형의 부재가 연장부재(9)를 외곽에서 감싸 나사와 너트 같은 체결수단에 의해 체결되도록 구성된다. 또한, 하부 고정용 브라켓트(10b)는 도면에는 명확하게 나타나 있지 않으나 사이드 멤버(8)와 차륜완충수단(6)의 롤러 하우징(12; 도5참조)에 용접 또는 볼트체결과 같은 방법에 의해 일체화되어 차륜완충수단(6)을 지지한다.

도 3은 충격흡수수단의 단면도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 충격흡수수단(4)은 상단, 중단 및 하단 변형부재(13,14,15)가 다수의 고정나사(16)와 너트(18a,18b,19)에 의해 일체로 체결된 구조로서, 차량충돌시 고정나사(16)가 좌굴되면서 상단 및 중단 변형부재(13,14)가 하단 변형부재(15)에 대하여 쐐기역활을 하면서 좌굴됨으로써 차량충돌에 의한 충격력을 흡수하는 기능을 수행한다. 여기서, 충격흡수수단(4)은 도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같이 범퍼레일(3)의 고정 플레이트(7)와 보강 크로스 멤버(2) 사이에 설치된다.

먼저, 하단 변형부재(15)의 구조를 상세히 설명하면, 하단 변형부재(15)는 상부면이 개방된 용기(20)의 내부에 탄성력이 양호한 스펀지 부재(21), 하부면이 개방된 중공구조를 갖는 통상, 병마개와 유사한 변형편(22) 및 고무판(23)이 순차적으로 적층된 변형 유니트(24)가 복수개 예컨대, 2개가 수용되어 있다. 여기서, 하단 변형부재(15)는 2개의 변형 유니트(24)를 수용하되, 중단 변형부재(14)의 하단부가 내입될 수 있도록 일정한 공간이 확보되어 있다.

중단 변형부재(14)는 상부면이 개방된 용기(25)에 전술된 동일한 구조를 갖는 변형 유니트(24)가 2개 수용된 구조를 갖으며, 하협상광(下狹上廣)의 형상으로 하단 변형부재(15)의 용기(20)에 내입하되 차량충돌시 하단 변형부재(15)에 대하여 쐐기역활을 한다. 좀 더 상세하게는, 중단 변형부재(14)는 용기(25)를 관통하여 용접 등과 같은 방법에 의해 일체화된 체결구(26)가 복수개, 예컨대 2개 형성되어 있다. 따라서, 이러한 체결구(26)에 의하여 중단 변형부재(14)에 수용되는 변형 유니트(24)는 체결구(26)에 대응하여 관통공이 형성되어 있다.

상단 변형부재(13)는 상부면이 개방된 용기(27)에 역반응판(28)과 전술된 동일한 구조를 갖는 2개의 변형 유니트(24)가 수용되어 있다. 즉, 상단 변형부재(13)에 수용된 변형 유니트(24)는 고무판(23), 변형편(22) 및 스펀지 부재(21)가 순차적으로 적층되어 있다. 그리고, 상단 변형부재(13)는 하협상광(下狹上廣)의 형상으로 중단 변형부재(14)의 용기(25)에 내입하되 차량충돌시 중단 및 하단 변형부재(14,15)에 대하여 쐐기역활을 한다. 여기서, 용기(27)와 역반응판(28)은 전술된 중단 변형부재(14)의 체결구(26)에 대응하여 관통공이 형성되어 변형부재(13,14,15)의 조립시 나사(29)를 역반응판(28)과 용기(27)의 관통공을 통해 체결구(26)에 체결된다. 또한, 상단 변형부재(13)는 용기(27)의 개방된 상부면을 폐쇄할 수 있도록 덮개판(30)을 구비하여 나사(31)와 너트(32)와 같은 체결수단에 의해 체결밀폐된다.

차량충돌시 본 고안에 의한 충격흡수수단(4)의 완충 또는 좌굴현상을 간단히 설명하면, 차량이 충돌되면 그 충돌에너지의 경중에 따라 범퍼레일(3)의 후방밀림 또는 좌굴에 의해 충격흡수수단(4)이 충격을 흡수하는 작용을 시작되는데, 상단 변형부재(13)는 고정나사(16)의 좌굴과 함께 순차적으로 중단 및 하단 변형부재(14,15)에 충격력을 전파한다. 이 때, 상단 변형부재(13)가 중단 변형부재(14)에 충격력을 전달하면, 중단 변형부재(14)는 하단 변형부재(15)의 변형 유니트(24)를 좌굴시키면서 하단 변형부재(15)의 용기(20)로 내입되어 용기(20)의 개구부를 벌어지게 하는 동시에 파손시킨다. 이렇게 하단 변형부재(15)가 좌굴되면 중단 변형부재(14)는 체결구(26)에 체결된 상단 변형부재(13)의 역반응판(28)을 통해 상단 변형부재(13)의 변형 유니트(24)에 충격력을 전달함으로서 상단 변형부재(13)의 변형 유니트(24)가 좌굴되기 시작한다. 그런 다음, 상단 변형부재(13)는 좌굴되고 이후, 중단 변형부재(14)도 좌굴되거나 중단 용기(25)의 개구부가 벌어지며 파손된다. 따라서, 차량충돌시 충격력은 본 고안에 의한 충격흡수수단(4)의 좌굴에 의해 분산 또는 흡수된다.

또한, 본 고안의 충격흡수수단(4)은 대략 4∼5톤의 충격에 대해서는 변형 유니트(24) 각 부재(21,22,23)와 변형부재(13,14,15)가 고정나사(16)를 따라 완충된 후 충격력이 해제되면 다시 고정나사(16)를 따라 원상태로 복귀된다. 이런 경우는 전술된 바와 같이, 충격흡수수단(4)이 용접에 의해 고정 플레이트(7)와 보강 크로스 멤버(2)에 설치되는 것이 아니라, 적어도 고정나사(16)는 고정 플레이트(7)를 관통한 상태에서 고정 플레이트(7)의 상부면에 너트(18a,18b,19)들에 의해 체결된 경우에 가능하다.

여기서, 본 고안은 변형부재(13,14,15)는 충격력을 흡수하되, 중단 변형부재(14)의 체결구(26)와 상단 변형부재(13)의 역반응판(28)에 의해 좌굴순서를 전술된 바와 같이 하단→상단→중단으로 역행되도록 함으로써 좌굴순서가 순차적인 경우에 비하여 보다 강력한 충격력을 흡수할 수 있도록 구성된 것이다.

도 5는 차륜완충수단을 나타내는 측면도이다.

도 5를 참조하면, 본 고안에 의한 차륜완충수단(6)은 범퍼레일(3)의 양단과 연장부재(9)에 의해 차륜(5)에 인접되게 설치되어 차량충돌시 범퍼레일(3)과 충격흡수수단(4)의 좌굴 또는 후방으로의 밀림에 의해 제동판(37)과 롤러(35)가 차륜(5)에 밀착되면서 차륜(5)의 공기압에 의해 충격력이 완화되는 것과 차륜(5)을 제동하도록 하는 기능을 수행한다.

먼저, 연장부재(9)에 대하여 설명하면, 연장부재(9)는 범퍼레일(3)의 단부에 용접에 의해 일단부가 일체화되어 있고, 타단부는 횡방향의 장홈(33)이 형성되어 차륜완충수단(6)의 롤러 브라켓트(38)와 고정핀(34)에 의해 충격흡수수단(4)의 완충작용 또는 좌굴시 고정핀(34)을 따라 장홈(33)이 형성된 타단부가 습동안내된다. 여기서, 연장부재(9)는 전술된 바와 같이 보강 크로스 멤버(2;도1 및 도2참조)에 설치된 고정용 브라켓트(10a;도1 및 도2참조)의 안내부재(11)에 의해 안내된다.

롤러 브라켓트(38)는 연장부재(9)가 전술된 바와 같이 습동되도록 일단부가 고정핀(34)에 의해 체결되어 있고, 타단부는 롤러 하우징(12)과 일체로 형성되어 있다. 여기서, 롤러 하우징(12)은 고정핀(36)에 의해 롤러(35)를 회전자재하게 수용하고, 특히 차륜(5)을 밀착하여 제동할 수 있도록 롤러 하우징(12)의 단부에 차륜(5)의 형상에 대응되는 제동판(37)이 일체로 형성되어 있다. 따라서, 차륜완충수단(6)은 차량충돌시 충격흡수수단(4)의 완충 또는 좌굴에 의해 연장부재(9)가 롤러 브라켓트(38)로 습동안내되어 롤러(35)가 차륜(5)에 밀착됨으로써 차륜(5)의 제동작용 및 충격력에 대한 완충작용을 수행한다. 그리고, 충격력이 전술된 경우보다 더 큰 경우, 보다 상세하게는 본 고안에 의한 차륜완충수단(6)은 연장부재(9)의 장홈(33)이 롤러 브라켓트(38)의 고정핀(34)에 의해 습동저지되고 계속적인 충격흡수수단(4)의 좌굴수축에 의해 롤러 브라켓트(38)가 전진함으로써 차륜(5)에 롤러(35)가 밀착됨은 물론 제동판(37)이 차륜(5)에 밀착되고 심지어 타이어를 파손시킴으로써 차륜(5)을 자동제동하는 기능을 수행한다.

본 고안은 실제 승합차에 적용한 최적 실시예로서, 크로스 멤버가 충격흡수수단의 설치에 양호한 조건을 갖춘 차량에 있어서는 본 고안의 실시예와 같이 보강부재를 설치할 필요가 없으며, 또한 충격흡수수단의 하단→중단→상단으로 좌굴순서를 순행하도록 구성할 수도 있다. 다른 변형 실시예로서는 충격흡수수단으로 쇽압쇼바를 범퍼레일의 고정 플레이트와 크로스 멤버에 장착할 수 있다.

따라서, 이와 같이 본 고안이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 갖은 자는 본 고안의 기술적 사상 범위 내에서 다양한 변형실시예를 구현할 수 있음은 자명(自明)한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 구조에 의하면, 자동차의 정면충돌시 충격력을 효과적으로 분산 또는 흡수시켜 차량 탑승자에게 전달되는 충돌에너지를 최소화시킴으로써 그로 인한 인명피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 차량의 정면충돌시 완충 또는 좌굴에 의해 충격력을 흡수할 수 있도록 차대(1)의 크로스 멤버(2)와 범퍼레일(3)의 고정 플레이트(7) 사이에 적어도 하나 이상 설치하되, 다단 구조로서 각기 인입되어 고정나사(16)와 다수의 너트(18a, 18b,19)와 같은 체결수단에 의해 일체화되어 하단부터 순차적으로 좌굴 또는 변형되는 충격흡수수단(4)과;

   상기 충격흡수수단(4)의 완충 또는 좌굴과 더불어 상기 범퍼레일(3)이 후방으로 밀리면서 차륜(5)에 밀착되어 상기 차륜(5)의 공기압에 의해 차량의 충돌에너지가 흡수되면서 차량이 제동되도록, 상기 범퍼레일(3)과 연결된 차륜완충수단(6)을 포함하여 구성된 자동차용 범퍼.
2. 제1항에 있어서, 상기 충격흡수수단(4)은 상단, 중단 및 하단 변형부재(13,14,15)가 각기 순차적으로 인입설치된 3단구조로서, 상기 각 변형부재(13,14, 15)의 상부면이 개방된 용기(27,25,20)에는 고무판(23), 하부면이 개방된 중공구조의 변형편(22) 및 스펀지 부재(21)가 순차적층되어 구성된 다수의 변형 유니트(24)가 수용되고, 상기 상단 변형부재(15)는 덮개판(30)에 의해 밀폐된 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차량충돌시 상기 충격흡수수단(4)의 좌굴순서가 역행되도록 상기 중단 용기(25)에 설치되며 상부에 나사홈이 형성되어 있되, 상기 상단 용기(27) 바닥면과 상기 상단 용기(27)의 최하단에 수용된 역반응판(28)을 관통하여 돌설된 체결구(26)를 나사(29)와 같은 체결수단으로 체결한 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
4. 제1항에 있어서, 상기 차륜완충수단(6)은 상기 범퍼레일(3)의 단부에 일체로 형성된 연장부재(9)와 습동자재하게 연결된 롤러 브라켓트(38)와, 상기 차대(1)의 사이드 멤버(8)에 고정된 고정용 브라켓트(10b)에 의해 지지되어 있되 상기 차륜(5)과 인접설치된 롤러(35)를 회전자재하게 수용되도록 상기 롤러 브라켓트(38)의 단부에 설치된 롤러 하우징(12)과, 상기 차륜(5)을 밀착하여 제동하도록 상기 차륜(5)에 대응되는 형상으로 상기 롤러 하우징(12)의 단부에 설치된 제동판(37)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 연장부재(9)는 상기 충격흡수수단(4)의 완충 또는 좌굴시 동일선 상으로 안내되어 상기 차륜완충수단(6)에 의해 상기 차륜(5)을 제동하도록 상기 사이드 멤버(8)에 고정된 고정용 브라켓트(10a)의 안내부재(11)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼.