提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁

摘要

本发明涉及提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，特别地，涉及改善成如下的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁：利用EPP泡沫体而在保险杠横梁本身中也提高碰撞能量分散吸收力，从而最大程度地保护乘客的安全，并通过显著的重量减少，有助于提高燃料消耗率。提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁包括用EPP泡沫发泡成型的横梁主体，所述横梁主体具有曲率，在曲率的凸出的前表面具有形成于长度中央部的中央垫块以及隔着所述中央垫块并隔开间隔而形成的多个碰撞吸收垫块，在所述横梁主体的凹陷的后表面具有多个内侧垫块。

权利要求

1.一种提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，

所述汽车用保险杠横梁包括用EPP泡沫发泡成型的横梁主体，

所述横梁主体具有曲率，在曲率的凸出的前表面具有形成于长度中央部的中央垫块以及隔着所述中央垫块并隔开间隔而形成的多个碰撞吸收垫块，在所述横梁主体的凹陷的后表面具有多个内侧垫块；

以安装横梁主体时为基准，所述中央垫块和所述碰撞吸收垫块从上端朝向下端呈锥形状而形成突出的形态，以使它们的纵截面具有直角三角形形状；

所述内侧垫块构成为具有与所述中央垫块及所述碰撞吸收垫块上下相反的形状。

2.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，在所述中央垫块与所述碰撞吸收垫块之间以及在所述碰撞吸收垫块之间形成有具有相同的间隔的外侧隔开空间；

在所述内侧垫块之间形成有设于长度中央的中央隔开空间和以所述中央隔开空间为基准点左右对称的内侧隔开空间，中央隔开空间的左右宽度比内侧隔开空间的左右宽度大且比所述中央垫块的左右宽度小，所述内侧隔开空间的左右宽度比所述外侧隔开空间的左右宽度大。

3.根据权利要求2所述的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，所述内侧隔开空间和所述外侧隔开空间交错地形成，在俯视观察时，设计成形成于横梁主体的外侧表面的碰撞吸收垫块和形成于内侧表面的内侧隔开空间彼此重叠。

4.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，所述碰撞吸收垫块及所述中央垫块的下端面与所述内侧垫块的上端面通过两步成形而发泡成型为具有阶梯差的形态时构成为具有多级阶梯面。

5.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，在所述横梁主体的左右两侧部还形成有斜线槽部，该斜线槽部在斜线方向上具有槽。

说明书

提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车用保险杠横梁(Bumper Beam)，特别地，涉及改善成如下的提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁：利用EPP泡沫体而在保险杠横梁本身中也提高碰撞能量分散吸收力，从而最大程度地保护乘客的安全，并通过显著的重量减少，有助于提高燃料消耗率。

背景技术

[0002] 通常，汽车用保险杠系统作为在汽车低速碰撞时弹性地变形而将汽车的物理性的损伤最小化的系统，它是配置于汽车前方、后方的缓冲单元，以在汽车与其他汽车或固定体碰撞时吸收其冲击而实现乘客的安全，并将车体的变形最小化。

[0003] 作为一例，如图1所示，汽车用保险杠横梁系统构成为如下结构：在保险杠罩1与“C”形状的保险杠横梁2之间设有用于吸收冲击能量的能量吸收器3，通过撑条(stay)4而将保险杠横梁2固定。

[0004] 由此，在汽车碰撞时，从保险杠罩1传递过来的冲击首先被能量吸收器3弹性地吸收，然后通过具有刚性的保险杠横梁2而被阻断，由此将车体的变形最小化，从而确保乘客的安全。

[0005] 由此，在轻量化结构中的碰撞能量的分散是非常重要的事项，因此越来越受到关注。

[0006] 不仅如此，随着汽车的电装化、轻量化，重量的减少成为最大的话题。

[0007] 对此，在具有饰板(保险杠罩)-能量吸收器-防撞梁(保险杠横梁)这样的三重结构的典型的保险杠系统中，用EPP泡沫发泡而制造能量吸收器，从而构成饰板-能量吸收器的双重结构，来试图实现轻量化并提高碰撞性能。

[0008] 作为这样的试图，例如可举出：韩国注册专利第0448861号(2004.09.06.)的“汽车的双重结构的后保险杠系统”、韩国注册专利第0440096号(2004.07.02.)“汽车后保险杠的能量吸收器”、韩国注册专利第0386479号(2003.05.23.)“汽车后保险杠”、韩国公开专利第2002-0043693号(2002.06.12.)“汽车后保险杠的能量吸收器”等。

[0009] 但是，即便存在这样的技术，但保险杠横梁本身仍然使用GMT类、PP类、钢铁类等，由此重量的减少具有局限性。

发明内容

[0010] 本发明是鉴于如上所述的以往技术中的局限性并为了解决该局限性而作出的，本发明的主要目的在于提供一种如下的汽车用保险杠横梁：利用EPP泡沫体而在保险杠横梁本身中也提高碰撞能量分散吸收力，从而最大程度地保护乘客的安全，并通过显著的重量减少，有助于提高燃料消耗率。

[0011] 作为用于达到上述目的的手段，本发明提供一种提高碰撞性能的汽车用保险杠横梁，其特征在于，所述汽车用保险杠横梁包括用EPP泡沫发泡成型的横梁主体，所述横梁主体具有曲率，在曲率的凸出的前表面具有形成于长度中央部的中央垫块以及隔着所述中央垫块并隔开间隔而形成的多个碰撞吸收垫块，在所述横梁主体的凹陷的后表面具有多个内侧垫块。

[0012] 此时，汽车用保险杠横梁的特征在于，以安装横梁主体时为基准，所述中央垫块和所述碰撞吸收垫块从上端朝向下端呈锥形状而形成突出的形态，以使它们的纵截面具有直角三角形形状；所述内侧垫块构成为具有与所述中央垫块及所述碰撞吸收垫块上下相反的形状。

[0013] 另外，汽车用保险杠横梁的特征在于，在所述中央垫块与所述碰撞吸收垫块之间以及在所述碰撞吸收垫块之间形成有具有相同的间隔的外侧隔开空间；在所述内侧垫块之间形成有设于长度中央的中央隔开空间和以所述中央隔开空间为基准点左右对称的内侧隔开空间，中央隔开空间的左右宽度比内侧隔开空间的左右宽度大且比所述中央垫块的左右宽度小，所述内侧隔开空间的左右宽度比所述外侧隔开空间的左右宽度大。

[0014] 另外，汽车用保险杠横梁的特征在于，所述内侧隔开空间和所述外侧隔开空间交错地形成，在俯视观察时，设计成形成于横梁主体的外侧表面的碰撞吸收垫块和形成于内侧表面的内侧隔开空间彼此重叠。

[0015] 另外，汽车用保险杠横梁的特征在于，所述碰撞吸收垫块及所述中央垫块的下端面与所述内侧垫块的上端面通过两步成形而发泡成型为具有阶梯差的形态时构成为具有多级阶梯面。

[0016] 另外，汽车用保险杠横梁的特征在于，在所述横梁主体的左右两侧部还形成有斜线槽部，该斜线槽部在斜线方向上具有槽。

[0017] 发明效果

[0018] 根据本发明，在汽车碰撞时，在不具有另设的加强部件的情况下，通过保险杠横梁本身的形状变形，在摆锤法测试时，能够将碰撞能量迅速地吸收并分散，在碰撞时将性能安全性最大化并满足测试规格，尤其是有助于实现显著的重量减少。

附图说明

[0019] 图1是示出一般的汽车的保险杠横梁系统的例示图。

[0020] 图2是本发明的保险杠横梁的例示性立体图。

[0021] 图3是本发明的保险杠横梁的例示性俯视图。

[0022] 图4及图5是示出本发明的保险杠横梁的中心、侧面的碰撞例的例示图。

[0023] 标号说明

[0024] 100：横梁主体        110：中央垫块

[0025] 120：碰撞吸收垫块    130：内侧垫块

[0026] 140：多级阶梯部      150：斜线槽部

具体实施方式

[0027] 下面，参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。

[0028] 在对本发明进行说明之前提示如下：以下的特定结构乃至功能性说明仅为了对基于本发明的概念的实施例进行说明而例示的，对基于本发明的概念的实施例能够以各种形态实施，并不能解释为限定于本说明书中说明的实施例。

[0029] 另外，对基于本发明的概念的实施例而言，可进行各种变更，可具有各种形态，因此在附图中示出特定的实施例并在本说明书中进行详细说明。但是，这并不是要将基于本发明的概念的实施例限定为特定的公开形态，本发明应包括属于本发明的思想及技术范围内的所有变更物、均等物乃至代替物。

[0030] 如图2及图3所示，本发明的汽车用保险杠横梁发泡成型为独特的形状和模样，从而不仅能够实现轻量化，而且还能够提高碰撞吸收力。

[0031] 为此，本发明的保险杠横梁将EPP泡沫发泡而成型的。

[0032] 此时，所述保险杠横梁以长度中央为基准构成左右对称的形状。

[0033] 特别地，不像以往例那样折曲而成型，而是通过发泡成型而如一次性地冲压裁剪似得整体构成为填满的中实体。

[0034] 另外，在横梁主体100的曲率加工的前表面，在长度中心处形成有中央垫块110，并以所述中央垫块110为中心左右对称地隔着间隔而形成有多个碰撞吸收垫块120。

[0035] 此时，所述中央垫块110及碰撞吸收垫块120的纵截面具有大致直角三角形形状，在设置了保险杠横梁时，从上端朝向下端呈锥形状而形成突出的形态。

[0036] 在此，之所以如上所述地使所述中央垫块110及碰撞吸收垫块120的下端部的厚度变厚，并随着朝向上端部，使厚度变薄，是因为在碰撞时集中受到外力的部位集中在下端部，另外，中央垫块110的左右宽度具有所述碰撞吸收垫块120的左右宽度的2-3倍的大小，而这又是为了在中心被碰撞时最大程度地防止横梁主体100向曲率的相反方向折弯而发生破断或破损。

[0037] 并且，所述中央垫块110与碰撞吸收垫块120之间的空间即外侧隔开空间S1的左右宽度相同。

[0038] 之所以设计成这样，是为了通过后述的内侧垫块130与内侧隔开空间S2之间的相关关系，将在横梁主体100受到冲击能量时的碰撞吸收动作最佳化。

[0039] 即，在车辆的中心(center)或侧面(offset)发生碰撞时，保险杠横梁只有在规格(spec.)范围内适当变形，才能将碰撞能量最大程度地吸收并分散，由此将车辆破损最小化。

[0040] 因此，不发生变形而过于坚硬也成为问题。但是，在碰撞的同时立刻被破断也不可以。

[0041] 为了满足这样的要求，在本发明的情况下，通过将EPP泡沫发泡成型而构成横梁主体100，因此从轻量化的侧面来讲非常有利，但还需要接着引入在碰撞时确保安全性的技术。

[0042] 为此，在横梁主体100的曲率内侧表面还一体地包括与所述中央垫块100及碰撞吸收垫块120构成上下反转的形状的相对的内侧垫块130，并使内侧垫块130之间的间隔即内侧隔开空间S2与外侧隔开空间S1适当地交错，由此可使它们彼此限制。

[0043] 更具体地，如图3所示，在俯视观察时，应设计成形成于横梁主体100的外侧表面的碰撞吸收垫块120与形成于内侧表面的内侧隔开空间S2需要彼此重叠一半左右。

[0044] 这一点同样适用于外侧隔开空间S1与内侧垫块130之间，应设计成使内侧隔开空间S2的左右宽度大于外侧隔开空间S1的左右宽度。

[0045] 但是，形成于横梁主体100的内侧表面的中心的中央隔开空间CT应小于所述中央垫块110的左右宽度且大于所述内侧隔开空间S2的左右宽度。

[0046] 通过这样的设计，在俯视观察时，突出的多个垫块和形成于这些垫块之间的空间在横梁主体100的前表面和后表面分别彼此交织，因此在发生碰撞时，在空间之间翘曲变形，并且碰撞能量被细分而传递，因此能够有效地发挥最大程度的吸收力。

[0047] 并且，为了提高耐久性即强度，所述碰撞吸收垫块120及中央垫块110的下端面与所述内侧垫块130的上端面通过两步成形(Two-step forming)而发泡成型为具有阶梯差的形态时构成为具有多级阶梯面140。

[0048] 不仅如此，在所述横梁主体100的左右两侧部还形成有在斜线方向上具有槽的斜线槽部150，从而将冲击能量分散效果最大化并提高破断阻力。

[0049] 特别地，如图4及图5所示，内侧垫块130根据碰撞位置而能够移动的空间(与横梁主体的曲率有关)，换言之所述内侧垫块130受到冲击而可翘曲变形的距离至少应保持5mm。

[0050] 由此，在发生碰撞时，随着横梁主体100翘曲变形，在内侧垫块130与背面板接触时，最少具有60％以上的接触面积，因此在碰撞时将冲击能量不会全部传递到背面板，而是在充分地吸收并缓冲的状态下传递，由此既防止背面板的破断，又实现有效的冲击吸收。

[0051] 为了确认本发明的保险杠横梁的效果，对于将横梁主体100的内侧表面构成为平整形态，仅将外侧表面加工成与本发明相同的形态的比较例1、将横梁主体100的内侧表面和外侧表面以对称的方式加工的比较例2、构成为与本发明相同的结构的发明例，分别在中心、侧面进行摆锤测试(Pendulum Test)而确认了侵入量，从而确认了碰撞吸收分散力为何种程度。

[0052] 此时，对规格而言，中心侵入量(Intrusion)为145.9mm，offset(侧面)侵入量为145.9mm。

[0053] 测试结果如下：比较例1的中心侵入量为83mm，offset侵入量为98.6mm；比较例2的中心侵入量为110.5mm，offset侵入量为122.5mm；发明例的中心侵入量为112.5mm，offset侵入量为124.5mm。

[0054] 由此可确认，发明例在规格范围内发生最大程度的位移，实现非常优异的冲击吸收力。