KR101375248B1 - Bumper assembly for vehicle - Google Patents

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Abstract

차량용 범퍼 어셈블리가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리는, 복합재료(composite)로 형성되는 차량의 범퍼 빔; 복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 전방 양단에 설치되는 전방 브래킷; 복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 후방 양단에 설치되는 후방 브래킷; 및 상기 전방 및 후방 브래킷의 체결공에 삽입되어 상기 전방 및 후방 브래킷을 체결하는 체결부재를 포함한다.A vehicle bumper assembly is provided. A bumper assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a bumper beam of a vehicle formed of a composite; A front bracket having a plurality of fastening holes and installed at both front ends of the bumper beams; Rear brackets having a plurality of fastening holes and installed at both rear ends of the bumper beams; And fastening members inserted into fastening holes of the front and rear brackets to fasten the front and rear brackets.

Description

차량용 범퍼 어셈블리{Bumper assembly for vehicle}Bumper assembly for vehicle}

본 발명은 차량용 범퍼 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범퍼 어셈블리가 범퍼 빔과 범퍼 스테이로 분리 결합되는 구조이다.The present invention relates to a bumper assembly for a vehicle, and more particularly, a structure in which the bumper assembly is separated into a bumper beam and a bumper stay.

차량의 범퍼 빔에 범퍼 스테이를 직접 용접하지 않고, 전방 및 후방 브래킷을 이용하여 연결함으로써, 차량 충돌 시 범퍼 빔의 탄성을 증대시켜 충격 흡수를 향상시키는 차량용 범퍼 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a bumper assembly for a vehicle in which a bumper stay is directly welded to a bumper beam of a vehicle without using a front and rear bracket to be connected, thereby increasing the elasticity of the bumper beam when the vehicle collides, thereby improving shock absorption.

일반적으로 자동차는 첨단 기술이 적용되어 그 기동성과 유용성이 향상됨으로써 현대사회에서 필수적인 제품이 되고 있다. 그러나, 자동차를 비롯한 차량은 고속으로 도로에서 운행되어 여러 위험들이 뒤따른다. 특히, 차량의 충돌이 발생하는 경우, 탑승자에게 충격을 가하게 되어 차량 탑승자가 부상을 입거나 사망에 이를 수도 있다.In general, automobiles are becoming essential products in modern society because advanced technology is applied and their mobility and usefulness are improved. However, vehicles, including automobiles, are driven on the road at high speeds and carry various risks. In particular, in the event of a collision of the vehicle, the passenger may be shocked and the vehicle occupant may be injured or die.

한편, 차량 충돌 시 치명적인 사고를 방지하기 위해, 차체에 가해진 충격을 1차적으로 흡수하기 위해 차량의 전, 후방에 범퍼가 장착된다. 이러한 범퍼는 차량 범규에 의한 충격요건을 만족하며, 넓은 온도영역에 있어서 고강성, 내충격성이 우수하여야 하고, 온도에 의한 신축이 작아야 한다. Meanwhile, in order to prevent a fatal accident during a vehicle crash, bumpers are installed at the front and rear of the vehicle to primarily absorb shocks applied to the vehicle body. Such a bumper satisfies the shock requirements due to vehicle regulations, should be excellent in high rigidity and impact resistance in a wide temperature range, and should be small in temperature and stretch.

일반적인 범퍼의 구성은 범퍼의 외피를 이루어 외관미를 향상시키는 범퍼 커버(범퍼 페이스), 상기 범퍼 커버의 내측으로 부착되어 상기 범퍼 커버의 형상 유지와 충돌 시의 충격을 완화하고 형상 복원 기능을 갖는 충격흡수부재(업소버), 상기 충격흡수부재와 접촉되어 충돌시의 에너지를 탄성변형 또는 소성변형을 통하여 흡수하는 스틸 또는 알루미늄 등의 금속 재료로 제조되는 범퍼 빔(백 빔) 등으로 구성된다. 그리고, 범퍼 빔을 한 쌍의 범퍼 스테이에 고정시켜 범퍼를 차체에 연결하고 지지하게 된다.A general bumper configuration includes a bumper cover (bumper face) that forms an outer surface of the bumper to improve appearance, and is attached to the inside of the bumper cover to reduce the shape retention and impact of the bumper cover, and to have a shape restoring function. An absorbing member (absorber) and a bumper beam (back beam) made of a metal material such as steel or aluminum that is in contact with the shock absorbing member and absorbs the energy at the time of collision through elastic deformation or plastic deformation. Then, the bumper beam is fixed to the pair of bumper stays to connect and support the bumper to the vehicle body.

도 1a는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 결합 사시도이며, 도 1b는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 분해 사시도이고, 도 1c는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 용접 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 사시도이다. 즉, 도 1a 내지 1c는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 연결하는 구조를 도시한 도면이다.1A is an exploded perspective view illustrating a bumper beam assembly connecting a bumper beam of a conventional vehicle to a bumper stay, and FIG. 1B is an exploded perspective view illustrating a bumper beam assembly connecting a bumper beam of a conventional vehicle to a bumper stay; 1C is a perspective view illustrating a bumper beam assembly in which a bumper beam of a conventional vehicle is welded to a bumper stay. 1A to 1C are diagrams illustrating a structure of connecting a bumper beam of a conventional vehicle to a bumper stay.

이에, 도시한 바와 같이, 차체의 전단에 장착되는 범퍼 빔 조립체(10)는 범퍼 빔(11), 상기 범퍼 빔(11)의 양단에 장착되는 범퍼 스테이(14), 상기 범퍼 빔(11)과 상기 범퍼 스테이(14) 사이에 위치하는 연결부재(13), 상기 범퍼 스테이(14)를 차체에 연결하는 플레이트(15)로 이루어진다. Thus, as shown, the bumper beam assembly 10 mounted to the front end of the vehicle body is a bumper beam 11, the bumper stay 14 mounted to both ends of the bumper beam 11, and the bumper beam 11 and A connecting member 13 positioned between the bumper stays 14 and a plate 15 for connecting the bumper stays 14 to the vehicle body.

그런데, 도 1c에 도시한 바와 같이, 범퍼 빔(11)과 범퍼 스테이(14)는 용접 연결(A)된다. 또는, 범퍼 빔(11)과 범퍼 스테이(14)를 볼트 등에 의해 체결할 수도 있다. 그리고, 이러한 범퍼 빔 조립체(10)를 구성하는 범퍼 빔(11), 연결부재(13), 범퍼 스테이(14), 플레이트(15)는 통상 스틸 등의 금속 재료로 제조된다.By the way, as shown in FIG. 1C, the bumper beam 11 and the bumper stay 14 are welded (A). Alternatively, the bumper beam 11 and the bumper stay 14 may be fastened by bolts or the like. The bumper beam 11, the connecting member 13, the bumper stay 14, and the plate 15 constituting the bumper beam assembly 10 are usually made of a metal material such as steel.

그러나, 범퍼 빔(11)과 범퍼 스테이(14)가 용접 연결되는 경우, 차량 충돌 시 범퍼 빔(11)의 파손에 따라 범퍼 스테이도(14)도 같이 교체해야 하는 문제가 발생한다. 또한, 범퍼 빔(11)과 범퍼 스테이(14)가 볼트 등에 의해 체결되어 연결되는 경우에도, 범퍼 빔(11)에 가해지는 충격에 의해 범퍼 빔(11)이 자유롭게 유동할 수 없어 범퍼 빔(11)이 체결 부위를 중심으로 크게 변형될 수 있다. 그리고, 범퍼 빔(11)이 범퍼 스테이(14)와 동일하게 스틸 등의 금속 재료로 이루어진 경우, 작은 차량 충격에 의해서 범퍼 빔(11)의 파손이 크게 발생할 수 있으므로 다른 소재의 범퍼 빔(11)을 이용할 필요성이 있다.However, when the bumper beams 11 and the bumper stays 14 are welded to each other, a problem arises in that the bumper stays 14 need to be replaced together due to breakage of the bumper beams 11 during a vehicle collision. Further, even when the bumper beam 11 and the bumper stay 14 are fastened and connected by bolts or the like, the bumper beam 11 cannot freely flow due to the impact applied to the bumper beam 11, and thus the bumper beam 11 ) Can be greatly modified about the fastening site. In addition, when the bumper beam 11 is made of a metal material such as steel in the same manner as the bumper stay 14, since the damage of the bumper beam 11 may occur largely due to a small vehicle impact, the bumper beam 11 of another material There is a need to use.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 범퍼 빔과 범퍼 스테이를 직접 체결하지 않아 범퍼 빔의 탄성력을 증대시키고 범퍼 빔의 자유로운 변형이 가능한 차량용 범퍼 어셈블리를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is to provide a vehicle bumper assembly that can increase the elastic force of the bumper beam and free deformation of the bumper beam is not directly coupled to the bumper beam and bumper stay.

또한, 범퍼 빔의 양 측면 전방에 브래킷을 설치하여 차량의 측면 충돌 시 범퍼 빔을 보호할 수 있는 차량용 범퍼 어셈블리를 제공하는 것이다.In addition, to provide a bumper assembly for a vehicle that can protect the bumper beam in the event of a side collision of the vehicle by installing brackets on both sides of the front of the bumper beam.

그리고, 범퍼 빔을 복합재료(composite)로 구성하여 차량 충돌 시 충격을 효과적으로 흡수하여 충격 흡수성을 높일 수 있는 차량용 범퍼 어셈블리를 제공하는 것이다.In addition, the bumper beam is made of a composite material to provide a bumper assembly for a vehicle that can effectively absorb shock during a vehicle crash and thereby increase shock absorbency.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리는, 복합재료(composite)로 형성되는 차량의 범퍼 빔; 복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 전방 양단에 설치되는 전방 브래킷; 복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 후방 양단에 설치되는 후방 브래킷; 및 상기 전방 및 후방 브래킷의 체결공에 삽입되어 상기 전방 및 후방 브래킷을 체결하는 체결부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle bumper assembly including: a bumper beam of a vehicle formed of a composite material; A front bracket having a plurality of fastening holes and installed at both front ends of the bumper beams; Rear brackets having a plurality of fastening holes and installed at both rear ends of the bumper beams; And fastening members inserted into fastening holes of the front and rear brackets to fasten the front and rear brackets.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따르면, 범퍼 빔과 범퍼 스테이를 직접 체결하지 않고, 브래킷을 매개로 범퍼 빔과 범퍼 스테이를 연결하여 범퍼 빔의 탄성력을 증대시키고 범퍼 빔의 자유로운 변형이 가능하며,범퍼 빔만 파손이 된 경우에 파손된 범퍼 빔만 교체할 수 있다.According to the present invention, without directly connecting the bumper beam and the bumper stay, by connecting the bumper beam and the bumper stay via the bracket to increase the elastic force of the bumper beam and the free deformation of the bumper beam, only the bumper beam is broken Only broken bumper beams can be replaced.

또한, 범퍼 빔의 양 측면에 브래킷을 설치하여 차량의 측면 충돌 시 범퍼 빔을 효과적으로 보호할 수 있고, 파손된 범퍼 빔만 교체가 가능하여 차량의 수리 비용을 절감할 수 있다.In addition, by installing brackets on both sides of the bumper beam can effectively protect the bumper beam in the event of a side collision of the vehicle, it is possible to replace only the damaged bumper beam can reduce the repair cost of the vehicle.

그리고, 범퍼 빔을 복합재료(composite)로 구성하여 차량 충돌 시 충격을 효과적으로 흡수하여 충격 흡수의 효과를 높일 수 있다.In addition, the bumper beam may be made of a composite to effectively absorb a shock during a vehicle collision, thereby increasing the effect of shock absorption.

도 1a는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 결합 사시도이다.
도 1b는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 분해 사시도이다.
도 1c는 종래의 차량의 범퍼 빔을 범퍼 스테이에 용접 연결한 범퍼 빔 조립체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 중앙 부분에 충돌이 가해지는 경우에 범퍼 빔의 충격 흡수를 나타내는 개념도이다.
도 5는 차량의 정면 충돌 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 차량의 측면 충돌 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 복합재료의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 섬유 강화 복합재료의 적층 각도를 촬영한 사진이다.
도 9는 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 섬유 강화 복합재료의 적층 각도에 따른 영률의 변화를 도시한 그래프이다.
1A is a perspective view illustrating a bumper beam assembly connecting a bumper beam of a conventional vehicle to a bumper stay.
1B is an exploded perspective view illustrating a bumper beam assembly connecting a bumper beam of a conventional vehicle to a bumper stay.
1C is a perspective view illustrating a bumper beam assembly in which a bumper beam of a conventional vehicle is welded to a bumper stay.
2 is an exploded perspective view of a vehicle bumper assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of a bumper assembly for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating shock absorption of a bumper beam when a collision is applied to a central portion of a vehicle bumper assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a frontal collision of a vehicle.
6 is a view illustrating a side collision of the vehicle.
7 is a view showing the structure of a composite material used when manufacturing the bumper beam.
8 is a photograph of the lamination angle of the fiber-reinforced composite material used when manufacturing the bumper beam.
FIG. 9 is a graph illustrating a change in Young's modulus according to a lamination angle of a fiber reinforced composite material used when manufacturing a bumper beam.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 측단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of a vehicle bumper assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of the vehicle bumper assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리(100)는, 차량의 범퍼 빔(110), 전방 브래킷(120), 후방 브래킷(130), 체결부재(140)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 범퍼 어셈블리(100)는 범퍼 스테이를 더 포함할 수 있다.The bumper assembly 100 for a vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention may include a bumper beam 110, a front bracket 120, a rear bracket 130, and a fastening member 140 of the vehicle. In addition, the vehicle bumper assembly 100 may further include a bumper stay.

범퍼 빔(110)은 차체의 전단에 위치하여 차량 전방 충돌시의 에너지를 탄성변형 또는 소성변형을 통하여 흡수하는 역할을 한다. 범퍼 빔(110)은 스틸 또는 알루미늄 등의 금속재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이보다 더 충격 흡수성이 좋은 재료가 있다면 그것은 복합재료의 사용이 될 것이며, 범퍼 빔(110)은 이러한 충격 흡수성이 좋은 재료로 만들어지는 것이 효과적이다. 이에 대해서는 후술하여 상세히 살펴 보도록 한다.The bumper beam 110 is located at the front end of the vehicle body and serves to absorb the energy in front of the vehicle through elastic deformation or plastic deformation. The bumper beam 110 may be made of a metal material such as steel or aluminum. Preferably, if there is a more shock-absorbing material than this, it will be the use of a composite material, it is effective that the bumper beam 110 is made of such a shock-absorbing material. This will be described in detail later.

전방 브래킷(120)은 복수의 체결공(123)을 구비하여 범퍼 빔(110)의 전방 양단에 설치되며, 후방 브래킷(130)은 복수의 체결공(133)을 구비하여 범퍼 빔(110)의 후방 양단에 설치된다. 즉, 범퍼 빔(110)을 중심으로 전방 브래킷(120)과 후방 브래킷(130)이 대칭적으로 설치된다. 여기에서, 범퍼 빔(110)의 양단을 전방 및 후방 브래킷(120, 130)이 앞뒤로 감싸는 구조가 된다.The front bracket 120 has a plurality of fastening holes 123 and is installed at both front ends of the bumper beam 110, and the rear bracket 130 is provided with a plurality of fastening holes 133 of the bumper beam 110. It is installed at both rear ends. That is, the front bracket 120 and the rear bracket 130 are symmetrically installed around the bumper beam 110. Here, the front and rear brackets 120 and 130 surround both ends of the bumper beam 110 in a back and forth structure.

그리고, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)은 범퍼 빔(110)을 감싸는 'ㅁ'자 형상의 몸체부(121, 131)와 상기 몸체부(121, 131)에서 돌출되어 체결공(123, 133)이 위치하는 돌출부(122, 132)로 이루어진다. 여기에서, 돌출부(122, 132)마다 적어도 하나의 체결공(123, 133)이 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 전방 브래킷(120)은 범퍼 빔(110)을 감싸도록 'ㅁ'자 형상의 몸체부(121)의 양단이 일측으로 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 몸체부(121)는 정면에서 보았을 경우에 'ㅁ'자 형상이고, 측면에서 보았을 경우에 'ㄷ'자 형상이다.In addition, the front and rear brackets 120 and 130 protrude from the body portions 121 and 131 having a 'ㅁ' shape surrounding the bumper beam 110 and the body portions 121 and 131 and fastening holes 123 and 133. ) Is formed of protrusions 122 and 132. Here, it is preferable that at least one fastening hole 123, 133 is positioned for each of the protrusions 122, 132. In addition, the front bracket 120 may be formed such that both ends of the body portion 121 having a 'ㅁ' shape to surround the bumper beam 110 may have a thickness toward one side. That is, the body portion 121 has a 'ㅁ' shape when viewed from the front, and 'c' shape when viewed from the side.

또한, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)의 돌출부(122, 132)는 범퍼 빔(110)의 상부 및 하부에 위치하게 된다. 그리하여, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)은 범퍼 빔(110)의 상부 및 하부에서 각각 체결될 수 있다. 즉, 범퍼 빔(110)이 전방 및 후방 브래킷(120, 130)과 일체로 결합되는 것이 아니라, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)에 의해 범퍼 빔(110)의 양단 부분이 감싸진다. 이를 통해, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)이 차량의 측면 충돌 시 범퍼 빔(110)을 더 효과적으로 보호할 수 있게 된다. 그리고, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)이 범퍼 빔(110)과 일체로 결합되지 않아, 차량의 정면 충돌 시 범퍼 빔(110)의 유동 및 슬립(slip)이 가능하게 됨으로써 범퍼 빔(110)의 탄성이 증대되고, 범퍼 빔(110)의 변형 자유도가 향상된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 일반적으로 전방 및 후방 브래킷(120, 130)에 4개의 돌출부(122, 132)가 도시되어 있으나, 이에만 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.In addition, the protrusions 122 and 132 of the front and rear brackets 120 and 130 are positioned above and below the bumper beam 110. Thus, the front and rear brackets 120, 130 may be fastened at the top and bottom of the bumper beam 110, respectively. That is, the bumper beams 110 are not integrally coupled with the front and rear brackets 120 and 130, but both ends of the bumper beams 110 are surrounded by the front and rear brackets 120 and 130. As a result, the front and rear brackets 120 and 130 may more effectively protect the bumper beam 110 during a side collision of the vehicle. In addition, the front and rear brackets 120 and 130 are not integrally coupled with the bumper beam 110, so that the bumper beam 110 may flow and slip during frontal collision of the vehicle, thereby making the bumper beam 110 possible. The elasticity of the is increased, and the freedom of deformation of the bumper beam 110 is improved. 2 and 3, four protrusions 122 and 132 are generally illustrated in the front and rear brackets 120 and 130, but the present invention is not limited thereto.

체결부재(140)는 전방 및 후방 브래킷(120, 130)의 체결공(123, 133)에 삽입되어 상기 전방 및 후방 브래킷(120, 130)을 체결한다. 이때, 체결부재(140)는 전방 및 후방 브래킷(120, 130)만을 관통하고, 범퍼 빔(110)은 관통하지 않는다. 즉, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)이 범퍼 빔(110)의 양단 앞뒤에서 범퍼 빔(110)을 감싸면서 지지하게 된다.The fastening member 140 is inserted into the fastening holes 123 and 133 of the front and rear brackets 120 and 130 to fasten the front and rear brackets 120 and 130. At this time, the fastening member 140 penetrates only the front and rear brackets 120 and 130, and does not penetrate the bumper beam 110. That is, the front and rear brackets 120 and 130 support the bumper beam 110 while wrapping the front and rear ends of the bumper beam 110.

범퍼 스테이(150)는 범퍼 빔(110)을 차체에 고정시키는 고정시키는 역할과 더불어 측면 충격 흡수를 효과적으로 할 수 있게 한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 범퍼 스테이(150)는 후방 브래킷(130)의 후면에 연결되어 범퍼 빔(110)을 차체에 고정시킨다. 이때, 범퍼 스테이(150)는 복수의 체결공(미도시)을 구비하여 상기 체결공을 관통하여 삽입되는 체결부재(140)에 의해 전방 및 후방 브래킷(120, 130)과 체결될 수 있다. 또는, 범퍼 스테이(150)가 후방 브래킷(130)과 용접 연결될 수도 있다. 어느 경우에나, 범퍼 스테이(150)는 범퍼 빔(110)과 직접 체결되지 않고, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)을 매개로 연결된다. 그리하여, 범퍼 빔(110)과 범퍼 스테이(150)가 분리 가능하므로, 차량 사고 발생 시 범퍼 빔(110)과 범퍼 스테이(150) 중 파손된 부품만 교환이 가능하게 되어 파손된 부품의 수리가 간소화되고, 수리 비용의 절감이 가능하다.
The bumper stay 150 may be used to secure the bumper beam 110 to the vehicle body and to effectively absorb side shocks. As shown in FIG. 2, the bumper stay 150 is connected to the rear surface of the rear bracket 130 to fix the bumper beam 110 to the vehicle body. In this case, the bumper stay 150 may be fastened with the front and rear brackets 120 and 130 by a fastening member 140 having a plurality of fastening holes (not shown) and inserted through the fastening holes. Alternatively, the bumper stay 150 may be welded to the rear bracket 130. In either case, the bumper stays 150 are not directly coupled with the bumper beams 110, but are connected via the front and rear brackets 120 and 130. Thus, since the bumper beam 110 and the bumper stay 150 can be separated, only the broken parts of the bumper beam 110 and the bumper stay 150 can be replaced when a vehicle accident occurs, thereby simplifying repair of the broken parts. It is possible to reduce the repair cost.

전술한 바와 같이, 범퍼 빔(110)은 두 가지 이상의 재료가 조합된 복합재료(composite)로 형성될 수 있으나, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)과 범퍼 스테이(150)는 스틸 등의 금속재료로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)과 범퍼 스테이(150) 등도 친환경적인 복합재료(composite)로 구현될 수 있다.As described above, the bumper beam 110 may be formed of a composite material in which two or more materials are combined, but the front and rear brackets 120 and 130 and the bumper stay 150 may be formed of a metal material such as steel. It is preferable to form. Of course, the front and rear brackets 120 and 130 and the bumper stays 150 may also be implemented as environmentally friendly composites.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 범퍼 어셈블리의 중앙 부분에 충돌이 가해지는 경우에 범퍼 빔의 충격 흡수를 나타내는 개념도이며, 도 5는 차량의 정면 충돌 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 차량의 측면 충돌 모습을 도시한 도면이다.4 is a conceptual diagram illustrating shock absorption of a bumper beam when a collision is applied to a central portion of a bumper assembly for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front view of the vehicle, and FIG. Is a view showing a side collision of the vehicle.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 범퍼 빔(110)과 범퍼 스테이(150)가 직접 볼팅되지 않아 범퍼 빔(110)의 중앙 부분에 충격이 가해지더라도, 범퍼 빔(110)의 탄성력에 의해 범퍼 빔(110)이 효율적으로 충격을 흡수할 수 있게 된다. 그리고, 범퍼 빔(110)의 양단 부분에 충격이 가해지는 경우에는, 전방 및 후방 브래킷(120, 130)에 의해 감싸져 있어 1차적으로 전방 및 후방 브래킷(120, 130)이 충격을 흡수하고, 그 다음에 범퍼 빔(110)이 충격을 흡수하게 된다. 그리하여, 차량(1)이 블록(B)에 충돌하는 정면 충돌이나 측면 충돌 모두 범퍼 어셈블리(100)가 효과적으로 충격을 흡수하고, 범퍼 어셈블리(100)를 구성하는 부품의 파손을 최소화 할 수 있게 된다.4 to 6, even though the bumper beam 110 and the bumper stay 150 are not directly bolted and thus an impact is applied to the center portion of the bumper beam 110, the bumper beam 110 may be caused by the elastic force of the bumper beam 110. 110 can efficiently absorb the shock. In addition, when an impact is applied to both ends of the bumper beam 110, the front and rear brackets 120 and 130 are surrounded by the front and rear brackets 120 and 130 to absorb the impact. The bumper beam 110 then absorbs the impact. Thus, the bumper assembly 100 can effectively absorb the shock and minimize the breakage of the components constituting the bumper assembly 100 in both the frontal collision and the side collision in which the vehicle 1 collides with the block B.

특히, 차량의 측면 충돌 시 범퍼 빔(110)이 볼트 등에 의해 체결되지 않고 전방 및 후방 브래킷(120, 130) 사이에 위치하고 있으므로, 범퍼 빔(110)의 슬라이드가 가능하다. 즉, 범퍼 빔(110)의 일단으로 충격이 가해지더라도 범퍼 빔(110)이 고정되지 않고 충격이 가해진 반대 방향으로 유동이 가능하여 범퍼 빔(110)의 충격 흡수 효율이 향상될 수 있다. 이때, 범퍼 빔(110)의 자유로운 유동이 가능함으로써 범퍼 빔(110)의 파손을 방지하는 효과도 있다.In particular, since the bumper beam 110 is located between the front and rear brackets 120 and 130 without being fastened by a bolt or the like during a side collision of the vehicle, the bumper beam 110 may be slid. That is, even when an impact is applied to one end of the bumper beam 110, the bumper beam 110 may not be fixed and flow in the opposite direction to which the impact is applied, thereby improving the shock absorption efficiency of the bumper beam 110. At this time, the free flow of the bumper beam 110 is possible, thereby preventing the damage of the bumper beam 110.

도 7은 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 복합재료의 구조를 도시한 도면이다.7 is a view showing the structure of a composite material used when manufacturing the bumper beam.

범퍼 빔(110)은 복합재료(composite)로 형성될 수 있다. 일반적으로, 복합재료(composite)는 두 가지 이상의 재료가 조합되어 물리적·화학적으로 서로 다른 상(phase)을 형성하면서 보다 유효한 기능을 발현하는 재료를 말한다. 강화재의 구조에 따라 섬유강화 복합재료(fibrous composite), 입자강화 복합재료(particulate composite)로 구분된다. 또한, 강화하는 재료(matrix, 기지재료)에 따라 고분자복합재료(polymer matrix composite), 금속복합재료(metal matrix composite), 세라믹복합재료(ceramic matrix composite)로 나누어진다.The bumper beam 110 may be formed of a composite material. In general, a composite refers to a material in which two or more materials are combined to form physically and chemically different phases and express more effective functions. Depending on the structure of the reinforcing material, it is classified into a fiber reinforced composite material and a particle reinforced composite material. In addition, depending on the material to be reinforced (matrix, matrix) it is divided into a polymer matrix (polymer matrix composite), a metal matrix (metal matrix composite), a ceramic matrix (ceramic matrix composite).

구체적으로, 도 7을 참조하면, 열가소성(Thermoplast) 수지로 이루어진 매트릭스(112)에 섬유(114)를 직조하여 강화시킨 복합재료로 범퍼 빔(110)을 제조할 수 있다. 섬유(114)의 길이는 길게 형성되어 끊어지지 않고 직조된다. 직조된 섬유(114)는 방향성을 가지며 한 겹 또는 여러 겹이 가능하다.Specifically, referring to FIG. 7, the bumper beam 110 may be manufactured from a composite material in which a fiber 114 is woven and reinforced in a matrix 112 made of a thermoplastic resin. The length of the fibers 114 is long and is woven without breaking. Woven fiber 114 is directional and may be one or more layers.

특히, 복합재료는 섬유 강화 복합재료로 구성된 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 여기에서, 섬유 강화 복합재료(Fiber Reinforced Composite Material)는 강화재로써 섬유를 이용한 복합재료를 말한다. 기제(基劑)의 종류에 따라 섬유 강화 플라스틱(FRP), 섬유 강화 금속(FRM), 섬유 강화 세라믹(FRC), 섬유 강화 콘크리트(FRC) 등이 있다. 섬유 재질은 금속, 유리, 탄소, 세라믹, 유기물(인공 및 천연) 등이 있다. 또한, 섬유에 무전해도금 등의 표면처리를 하여 사용한 것도 있다.In particular, the composite material may be formed by stacking sheets composed of fiber reinforced composite materials. Here, fiber reinforced composite material (Fiber Reinforced Composite Material) refers to a composite material using the fiber as a reinforcing material. According to the kind of base, there are fiber reinforced plastic (FRP), fiber reinforced metal (FRM), fiber reinforced ceramic (FRC), fiber reinforced concrete (FRC). Fiber materials include metals, glass, carbon, ceramics, organic materials (artificial and natural), and the like. In addition, the fiber may be used after surface treatment such as electroless plating.

일례로, 범퍼 빔(110)을 제외한 다른 구조인 범퍼 스테이(140) 등은 스틸 등의 금속 재료를 이용하게 되므로, 열가소성(Thermoplast) 수지로 이루어진 매트릭스(112)에 금속 섬유 또는 유리 섬유를 직조하여 범퍼 빔(110)을 제조할 수 있다. For example, the bumper stay 140, which is a structure other than the bumper beam 110, uses a metal material such as steel, so that the metal fiber or glass fiber is woven into the matrix 112 made of a thermoplastic (Thermoplast) resin. The bumper beam 110 may be manufactured.

도 8은 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 섬유 강화 복합재료의 적층 각도를 촬영한 사진이며, 도 9는 범퍼 빔을 제조하는 경우 사용되는 섬유 강화 복합재료의 적층 각도에 따른 영률의 변화를 도시한 그래프이다.FIG. 8 is a photograph of a lamination angle of a fiber reinforced composite material used when manufacturing a bumper beam, and FIG. 9 illustrates a change in Young's modulus according to a lamination angle of a fiber reinforced composite material used when a bumper beam is manufactured. It is a graph.

도 8을 참조하면, 섬유 강화 복합재료로 구성된 복수의 시트가 0도, 30도, 45도의 각도로 각각 적층되고 있다. 이에 따라, 섬유 강화 복합재료의 섬유 방향을 달리하여 범퍼 빔(110)의 강성을 적절히 조절할 수 있다.Referring to Fig. 8, a plurality of sheets made of fiber reinforced composite materials are laminated at angles of 0 degrees, 30 degrees, and 45 degrees, respectively. Accordingly, the rigidity of the bumper beam 110 can be properly adjusted by varying the fiber direction of the fiber reinforced composite material.

도 9를 참조하면, 섬유 강화 복합재료의 적층 각도(Stacking angle)가 45도일 때 영률(Young's modulus)이 최소가 되고, 적층 각도가 0도 또는 90도일 때 영률이 최대가 됨을 알 수 있다. 그리하여, 범퍼 빔(110)의 강성 및 충격 흡수 효과를 극대화시키기 위해 범퍼 빔(110)을 이루는 섬유 강화 복합재료의 적층 각도를 적절히 조절할 수 있다.Referring to FIG. 9, it can be seen that Young's modulus becomes minimum when the stacking angle of the fiber reinforced composite material is 45 degrees, and the Young's modulus becomes maximum when the stacking angle is 0 degrees or 90 degrees. Thus, in order to maximize the stiffness and shock absorbing effect of the bumper beam 110, the lamination angle of the fiber-reinforced composite constituting the bumper beam 110 may be adjusted appropriately.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10: 종래의 범퍼 빔 조립체
11: 범퍼 빔
14: 범퍼 스테이
100: 차량용 범퍼 어셈블리
110: 범퍼 빔
120: 전방 브래킷
130: 후방 브래킷
140: 체결부재
150: 범퍼 스테이
10: conventional bumper beam assembly
11: Bumper beam
14: bumper stay
100: car bumper assembly
110: bumper beam
120: front bracket
130: rear bracket
140: fastening member
150: bumper stay

Claims (9)

복합재료(composite)로 형성되는 차량의 범퍼 빔;
복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 전방 양단에 설치되는 전방 브래킷;
복수의 체결공을 구비하여 상기 범퍼 빔의 후방 양단에 설치되는 후방 브래킷; 및
상기 전방 및 후방 브래킷의 체결공에 삽입되어 상기 전방 및 후방 브래킷을 체결하는 체결부재를 포함하되,
상기 전방 및 후방 브래킷 각각은, 상기 범퍼 빔을 감싸는 몸체부와 상기 몸체부에서 돌출되어 상기 체결공이 위치하는 돌출부를 포함하고,
상기 전방 및 후방 브래킷은, 상기 범퍼 빔의 상부 및 하부에서 각각 체결되고,
상기 전방 브래킷 및 상기 후방 브래킷에 의해 상기 범퍼 빔의 양단부분이 감싸지는 차량용 범퍼 어셈블리.
A bumper beam of a vehicle formed of a composite;
A front bracket having a plurality of fastening holes and installed at both front ends of the bumper beams;
Rear brackets having a plurality of fastening holes and installed at both rear ends of the bumper beams; And
Includes a fastening member inserted into the fastening holes of the front and rear brackets to fasten the front and rear brackets,
Each of the front and rear brackets includes a body part surrounding the bumper beam and a protrusion part protruding from the body part to locate the fastening hole.
The front and rear brackets are fastened respectively at the upper and lower portions of the bumper beams,
A bumper assembly for a vehicle in which both ends of the bumper beam are surrounded by the front bracket and the rear bracket.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 전방 및 후방 브래킷은, 상기 돌출부마다 적어도 하나의 체결공이 위치하는, 차량용 범퍼 어셈블리.
The method of claim 1,
The front and rear brackets, vehicle bumper assembly, wherein at least one fastening hole is located for each of the protrusions.
제 1항에 있어서,
상기 범퍼 빔을 차체에 고정시키는 범퍼 스테이를 더 포함하는, 차량용 범퍼 어셈블리.
The method of claim 1,
And a bumper stay that secures the bumper beam to the vehicle body.
제 5항에 있어서,
상기 범퍼 스테이는, 상기 후방 브래킷의 후면에 연결되어 상기 범퍼 빔을 차체에 고정시키는, 차량용 범퍼 어셈블리.
6. The method of claim 5,
And the bumper stay is connected to a rear surface of the rear bracket to fix the bumper beam to the vehicle body.
제 5항에 있어서,
상기 범퍼 스테이는, 복수의 체결공을 구비하여 상기 체결부재에 의해 상기 전방 및 후방 브래킷과 체결되는, 차량용 범퍼 어셈블리.
6. The method of claim 5,
The bumper stay is provided with a plurality of fastening holes are fastened to the front and rear brackets by the fastening member, the vehicle bumper assembly.
제 5항에 있어서,
상기 전방 및 후방 브래킷과 상기 범퍼 스테이는, 스틸로 형성되는, 차량용 범퍼 어셈블리.
6. The method of claim 5,
And the front and rear brackets and the bumper stay are formed of steel.
제 1항에 있어서,
상기 복합재료는, 섬유 강화 복합재료로 구성된 시트가 적층되어 형성되는, 차량용 범퍼 어셈블리.
The method of claim 1,
The composite material is a bumper assembly for a vehicle, which is formed by stacking a sheet made of a fiber reinforced composite material.
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