KR102107070B1 - Hybrid Bumper Back Beam using Multimaterial - Google Patents

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KR102107070B1
KR102107070B1 KR1020190149570A KR20190149570A KR102107070B1 KR 102107070 B1 KR102107070 B1 KR 102107070B1 KR 1020190149570 A KR1020190149570 A KR 1020190149570A KR 20190149570 A KR20190149570 A KR 20190149570A KR 102107070 B1 KR102107070 B1 KR 102107070B1
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back beam
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bumper back
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KR1020190149570A
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Inventor
이병룡
김정섭
천건희
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서진산업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a lightweight front hybrid bumper back beam using a multi-material, and more specifically, to a lightweight front hybrid bumper back beam using a multi-material, including: an inner unit which is made of steel, has a front unit, an upper flange bent forward from each of the upper and lower sides of the front unit, and an inner unit, and corresponds to a steel reinforcement; and an outer unit which is made of a synthetic resin, is formed to surround the entire outer surface of the inner unit, and corresponds to a synthetic resin outer material.

Description

멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔{Hybrid Bumper Back Beam using Multimaterial}Lightweight hybrid bumper back beam using multimaterial

본 발명은 멀티 소재 적용 경량화 프론트 하이브리드 범퍼 백빔에 관한 것이다.The present invention relates to a lightweight front hybrid bumper backbeam with multi-material application.

차량에는 충돌시 그 충격력의 전달을 차단하여 승객을 보호하기 위한 여러가 지 안전장치를 마련하고 있다. 그중 첫번째가 충돌에 의해 발생하는 에너지를 구조 또는 물질의 변형을 통해 흡수하는 장치이며, 대표적으로 차량의 범퍼가 있다. 일반적으로 범퍼는 차체의 전방 및 후방에 범퍼가 각각 장착되어 있으며, 이와 같이 장착된 범퍼는 차량의 기본 프레임에 고정 설치된 상태에서 이용되고 있다.Vehicles are equipped with various safety devices to protect passengers by blocking the transmission of the impact force in the event of a collision. The first is a device that absorbs energy generated by a collision through deformation of a structure or a material, and there is a bumper of a vehicle. In general, bumpers are mounted on the front and rear of the vehicle body, respectively, and the mounted bumpers are used while being fixedly installed on the basic frame of the vehicle.

범퍼는 외부의 충돌시 가장 먼저 충격을 받는 부위이며, 범퍼가 충분한 에너지를 흡수하면서 변형되어야 승객에게 전달되는 충격력을 감소시킬 수 있다.The bumper is the first part to be impacted in the event of an external collision, and the bumper must be deformed while absorbing sufficient energy to reduce the impact force transmitted to the passenger.

즉, 차량의 전면 충돌시 승객의 안전을 확보하기 위하여 전방용 범퍼 백빔의 내충격성 확보는 필수적이다. That is, it is essential to secure the impact resistance of the front bumper back beam to ensure the safety of the passenger in the event of a front collision of the vehicle.

도 1a는 종래 프론트 범퍼(1)의 사시도를 도시한 것이다. 도 1b는 종래 프론트 범퍼(1)의 측단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 2는 종래 프론트 범퍼 백빔의 충돌해석 결과를 도시한 것이다. 1A shows a perspective view of a conventional front bumper 1. 1B is a side sectional view of a conventional front bumper 1. In addition, Figure 2 shows the results of the collision analysis of the conventional front bumper back beam.

범퍼 백빔(2)에서는 충격량 분산 및 내충격성 확보를 하기 위해 일반적으로 초고강도강 스틸소재의 롤포밍 공법을 적용하게 된다. In the bumper back beam 2, in order to disperse the impact amount and secure impact resistance, a roll forming method of an ultra high strength steel material is generally applied.

즉, 뱀퍼 백빔(2)을 제작하기 위해서는 롤포밍공법을 적용하여 스틸소재를 절곡하여 90도 각도로 2회 이상 접는 공정이 적용되게 된다. 절곡 후, 원하는 형상을 확보한 후에 후면부 매칭면에 대해 스팟용접을 적용하여 폐단면 단일부품을 제조하게 된다. 그리고 절곡된 스틸의 내측부는 빈공간으로써, 충격시 침입 및 휨 공간으로 활용되게 된다. That is, in order to manufacture the bumper back beam 2, a process of folding a steel material by applying a roll forming method and folding it twice or more at a 90 degree angle is applied. After bending, after securing the desired shape, a single part of the closed section is manufactured by applying spot welding to the matching surface of the rear portion. In addition, the inner portion of the bent steel is an empty space, and is used as an intrusion and bending space during impact.

즉, 충격분산을 극대화하기 위해 도 1b에 도시된 바와 같이, 전면부는 평면, 후면부는 내측으로 말려있는 폐단면으로 되어 있음을 알 수 있다. That is, it can be seen that in order to maximize impact dispersion, as shown in FIG. 1B, the front portion is a flat surface, and the rear portion is a closed cross-section that is rolled inward.

또한 범퍼 백빔(2)은 충격량을 전달하기 위하여 스테이 앗세이(3)가 양단에 체결되어 있으며, 전달된 충격을 프론트 사이드 멤버(4)에 전달되어 차체 내 분산을 통해 전체 충돌에너지는 감소된다. In addition, in the bumper back beam 2, the stay assembly 3 is fastened to both ends in order to transmit the amount of impact, and the transmitted impact is transmitted to the front side member 4, thereby reducing the total collision energy through dispersion in the vehicle body.

범퍼 백빔의 내충격성이 확보되지 않는다면 휨 및 침입정도의 크기가 증대할 수 있어 승객 안정성에 영향을 미치게 된다. If the impact resistance of the bumper back beam is not secured, the size of bending and intrusion may increase, affecting passenger stability.

그러나 이러한 종래 범퍼 백빔은, 소재적인 측면에서 스틸소재 적용으로 인한 제품의 중량이 증대되고, 롤포밍 공법적용으로 인한 원가가 증대되며, 내충격성을 확보하기 위한 추가적인 구조적용이 불가하고, 스틸소재의 외부 노출로 인한 부식발생 가능성이 있고, 소틸소재의 성형성에 따른 형상자유도가 부족하며, 롤포밍시 연신률 부족에 따른 터짐 발생가능성이 있다는 문제점이 존재한다. However, in the conventional bumper back beam, the weight of the product is increased due to the application of the steel material in terms of material, the cost is increased due to the application of the roll forming method, and additional structural application is not possible to secure impact resistance. There is a possibility that corrosion may occur due to external exposure, there is a lack of shape freedom according to the moldability of the sotile material, and there is a possibility of bursting due to a lack of elongation during roll forming.

또한, 종래 범퍼 백빔은 결합적인 측면에서, 롤포밍 용접으로 인한 열변형 가능성이 높고, 스테이 앗세이 용접공정으로 인한 추가적인 열변형가능성이 높으며, 보행자 침입방지 가이드 제작시 볼팅 조립이 필요한 단점을 갖는다. In addition, the conventional bumper back beam has the disadvantages of high thermal deformation due to roll forming welding, high possibility of additional thermal deformation due to the stay assembly welding process, and bolting assembly when manufacturing a pedestrian intrusion prevention guide.

대한민국 공개특허 제2019-0106379호Republic of Korea Patent Publication No. 2019-0106379 대한민국 공개특허 제2018-0126763호Republic of Korea Patent Publication No. 2018-0126763 대한민국 공개특허 제2016-0126194호Republic of Korea Patent Publication No. 2016-0126194 대한민국 공개특허 제2015-0145356호Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0145356

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 소재를 적용하여 경량성이 확보되며, 내측부 스틸 보강재 적용을 통해 내충격성을 확보할 수 있고, 이종소재 결합시 별도의 접합공정이 필요 없는, 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and according to an embodiment of the present invention, it is possible to secure light weight by applying a multi-material, and to secure impact resistance through application of an inner steel reinforcement, , It is an object to provide a lightweight bumper hybrid bumper for multi-material application, which does not require a separate bonding process when combining different materials.

본 발명의 실시예에 따르면, 멀티소재를 적용함으로써, 충격흡수가 되는 베이스 소재의 플라스틱 적용으로 인한 원가 및 중량을 감소할 수 있고, 롤포밍 공정 삭제에 따른 제품 제작비용을 절약할 수 있으며, 내충격성을 확보하기 위한 추가적인 구조 적용이 가능하고(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경), 다차종 적용에 따른 양상시 금형설계가 용이(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경)하며, 인서트 사출공법 적용에 따른 치수 정밀도 확보가 용이하고, 스틸 소재 대비 형상자유도를 증대할 수 있는, 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, by applying a multi-material, it is possible to reduce the cost and weight due to the application of the plastic of the base material that is shock-absorbing, it is possible to save the production cost of the product due to the deletion of the roll forming process, It is possible to apply additional structures to secure impact properties (fix steel reinforcement, change plastic outer material), and design molds easily when applying multiple models (fix steel reinforcement, change plastic outer material) and apply insert injection method It is an object of the present invention to provide a lightweight bumper hybrid bumper for multi-material application that can easily secure dimensional accuracy and increase shape freedom compared to steel materials.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 구조적인 측면에서 플라스틱 외형재 내 리브 깊이 만큼 충돌시 침입 및 휨공간을 확보할 수 있고 이종소재 적용에 따른 강성 및 내충격성을 증대시킬 수 있고, 플라스틱 외형재를 적용하게 됨으로써, 부품 일체화로 추가적인 조립공정 및 접합공정이 불필요하며, 성형성, 외관, 표면처리가 우수하며 제작치수 정밀도를 향상시킬 수 있고 롤포밍 공정보다 경량화 비율을 증대시킬 수 있는 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔을 제공하는데 그 목적이 있다. And according to an embodiment of the present invention, in the structural aspect, the intrusion and bending space can be secured when colliding by the depth of the rib in the plastic outer material, and the rigidity and impact resistance according to the application of the heterogeneous material can be increased. By applying, additional assembly process and joining process are unnecessary by integrating parts, and it is excellent in formability, appearance, and surface treatment. It can improve the production dimension precision and reduce the weight of multi-material application that can increase the weight reduction ratio than the roll forming process. The purpose is to provide a hybrid bumper backbeam.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be understandable.

본 발명의 목적은, 범퍼 백빔에 있어서, 스틸소재로 구성되며 전면부와, 전면부의 상측과 하측 각각에서 전방으로 절곡형성된 상부플랜지와, 하부플랜지를 갖는 스틸보강재에 해당하는 내측부; 및 합성수지로 구성되며, 상기 내측부의 외면 전체를 감싸도록 구성되어, 합성수지 외형재에 해당하는 외측부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔으로서 달성될 수 있다. An object of the present invention, in the bumper back beam, the inner portion corresponding to the steel reinforcement having a front flange, a front flange, and an upper flange bent at each of the upper side and the lower side of the front side, and a lower flange; And it is composed of a synthetic resin, it is configured to surround the entire outer surface of the inner portion, the outer portion corresponding to the outer shape of the synthetic resin; can be achieved as a multi-material applied lightweight hybrid bumper backbeam.

그리고 상기 내측부의 전면부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 외측부는 유리섬유강화 열가소성 플라스틱(GMT)으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a plurality of holes may be formed in the front portion of the inner portion, and the outer portion may be made of glass fiber reinforced thermoplastic (GMT).

또한 상기 외측부의 전면부 일측에 횡방향 리브, 종방향 리브 및 사선방향 리브 중 적어도 어느 하나가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, at least one of a transverse rib, a longitudinal rib, and a diagonal rib may be provided on one side of the front portion of the outer portion.

그리고 상기 스틸보강재인 내측부는 프레스 성형 후, 레이저 커팅을 이용하여 홀가공하고, 밴딩가공하여 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the inside of the steel reinforcing material may be characterized in that it is manufactured by press-forming, hole-processing using laser cutting, and bending-processing.

또한 상기 외측부를 성형하기 위해, 금형 내의 가이드 핀에 상기 내측부의 홀을 안착하여 상기 내측부를 금형에 고정시킨 후, 금형 내에 합성수지를 충진하여 성형하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in order to mold the outer portion, a hole in the inner portion is seated on a guide pin in the mold, and the inner portion is fixed to the mold, and then the synthetic resin is filled in the mold to be molded.

본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔에 따르면, 멀티 소재를 적용하여 경량성이 확보되며, 내측부 스틸 보강재 적용을 통해 내충격성을 확보할 수 있고, 이종소재 결합시 별도의 접합공정이 필요 없는 장점을 갖는다. According to the multi-material lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention, light weight is secured by applying a multi-material, and impact resistance can be secured by applying an inner steel reinforcement, and a separate bonding process is used when combining different materials. This has the advantage of not needing.

본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔에 따르면, 멀티소재를 적용함으로써, 충격흡수가 되는 베이스 소재의 플라스틱 적용으로 인한 원가 및 중량을 감소할 수 있고, 롤포밍 공정 삭제에 따른 제품 제작비용을 절약할 수 있으며, 내충격성을 확보하기 위한 추가적인 구조 적용이 가능하고(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경), 다차종 적용에 따른 양상시 금형설계가 용이(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경)하며, 인서트 사출공법 적용에 따른 치수 정밀도 확보가 용이하고, 스틸 소재 대비 형상자유도를 증대할 수 있는 효과를 갖는다. According to the multi-material lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention, by applying a multi-material, it is possible to reduce the cost and weight due to the plastic application of the shock absorbing base material, and the product resulting from the deletion of the roll forming process Production cost can be saved, and additional structures can be applied to secure impact resistance (fixing steel reinforcement, changing plastic exterior material), and mold design is easy in the aspect according to the application of multiple models (fixing steel reinforcement, plastic exterior material) Change), it is easy to secure the dimensional accuracy according to the application of the insert injection method, and has the effect of increasing the shape freedom compared to the steel material.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔에 따르면, 구조적인 측면에서 플라스틱 외형재 내 리브 깊이 만큼 충돌시 침입 및 휨공간을 확보할 수 있고 이종소재 적용에 따른 강성 및 내충격성을 증대시킬 수 있고, 플라스틱 외형재를 적용하게 됨으로써, 부품 일체화로 추가적인 조립공정 및 접합공정이 불필요하며, 성형성, 외관, 표면처리가 우수하며 제작치수 정밀도를 향상시킬 수 있고 롤포밍 공정보다 경량화 비율을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다. In addition, according to the multi-material lightweight hybrid bumper back beam applied according to an embodiment of the present invention, it is possible to secure an intrusion and bending space when colliding by the depth of the rib in the plastic outer material in structural aspect, and to provide rigidity and impact resistance according to the application of different materials. It can be increased, and by applying the plastic outer material, additional assembly process and joining process are unnecessary by integrating parts, excellent moldability, appearance, and surface treatment, can improve manufacturing dimension precision, and lighter weight ratio than roll forming process. It has the effect of increasing.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 종래 프론트 범퍼 백빔의 사시도,
도 1b는 종래 프론트 범퍼 백빔의 측단면도,
도 2는 종래 프론트 범퍼 백빔의 충돌해석 결과,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스틸보강재에 해당하는 내측부의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 외형재에 해당하는 외측부의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 측단면도,
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 부분 사시도,
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 측단면도를 도시한 것이다. The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited only to those described in those drawings. And should not be interpreted.
Figure 1a is a perspective view of a conventional front bumper back beam,
Figure 1b is a side sectional view of a conventional front bumper backbeam,
2 is a collision analysis result of a conventional front bumper back beam,
Figure 3 is a perspective view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a perspective view of the inner portion corresponding to the steel reinforcement according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a perspective view of the outer portion corresponding to the plastic outer material according to an embodiment of the present invention,
Figure 6 is a cross-sectional side view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper backbeam according to an embodiment of the present invention,
Figure 7a is a partial perspective view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention,
7B is a side cross-sectional view of a multi-material lightweight hybrid bumper backbeam according to an embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In the present specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be formed directly on another component, or a third component may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and / or tolerance. Therefore, the embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to the manufacturing process. For example, the area illustrated at a right angle may be rounded or have a shape having a predetermined curvature. Therefore, the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are for illustrating a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first and second are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. The embodiments described and illustrated herein also include its complementary embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, 'comprises' and / or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other components.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe and understand the invention. However, a reader who has knowledge in this field to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific contents. It should be noted that, in some cases, parts that are commonly known in describing the invention and that are not significantly related to the invention are not described in order to prevent chaos from coming into account in explaining the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)의 구성, 기능 및 제조방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a configuration, a function and a manufacturing method of a multi-material lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스틸보강재에 해당하는 내측부(10)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 외형재에 해당하는 외측부(20)의 사시도를 도시한 것이다. First, FIG. 3 shows a perspective view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention. And Figure 4 shows a perspective view of the inner portion 10 corresponding to the steel reinforcement according to an embodiment of the present invention. And Figure 5 shows a perspective view of the outer portion 20 corresponding to the plastic outer material according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 측단면도를 도시한 것이다. In addition, Figure 6 shows a cross-sectional side view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention.

그리고 도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 부분 사시도를 도시한 것이고, 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔의 측단면도를 도시한 것이다. And Figure 7a shows a partial perspective view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention, Figure 7b is a cross-sectional side view of a multi-material applied lightweight hybrid bumper back beam according to an embodiment of the present invention .

본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)은 스틸 보강재로 구성되는 내측부(10)와, 이러한 내측부(10)의 외면 전체를 감싸도록 구성되는 플라스틱 외형재에 해당하는 외측부(20)를 포함하여 구성된다. 따라서 내측부(10)인 스틸보강재는 외부에 노출되지 않는다. Multi-material light weight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention includes an inner part 10 made of a steel reinforcement and an outer part corresponding to a plastic outer material configured to surround the entire outer surface of the inner part 10 ( 20). Therefore, the steel reinforcement that is the inner portion 10 is not exposed to the outside.

본 발명의 실시예에 따른 내측부(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 스틸소재로 구성되며 전면부(11)와, 전면부(11)의 상측과 하측 각각에서 전방으로 절곡형성된 상부플랜지(12)와, 하부플랜지(13)를 갖는 스틸보강재에 해당함을 알 수 있다. 또한, 상부플랜지(12)의 끝단은 상부측으로 일부 절곡된 상부 돌출단이 형성될 수 있으며, 하부플랜지(13)의 끝단 역시 하부측으로 일부 절곡된 하부 돌출단이 형성될 수 있다. The inner portion 10 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, is composed of a steel material and the front flange 11 and the upper flange bent forward at each of the upper and lower sides of the front portion 11 ( 12), it can be seen that it corresponds to the steel reinforcement having a lower flange (13). In addition, an upper protruding end partially bent toward the upper side may be formed at the end of the upper flange 12, and an lower protruding end partially bent toward the lower side may also be formed at the end of the lower flange 13.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 내측부(10)의 전면부(11)에는 길이방향을 따라 서로 소정간격 이격되어 형성되는 복수의 홀(15)이 구비됨을 알 수 있다. And, as shown in FIG. 4, it can be seen that the front portion 11 of the inner portion 10 is provided with a plurality of holes 15 formed at a predetermined distance from each other along the longitudinal direction.

그리고 외측부(20)는 합성수지 즉 플라스틱으로 구성되며, 내측부(10)의 외면 전체를 감싸도록 구성되어, 합성수지 외형재에 해당한다. And the outer portion 20 is made of synthetic resin, that is, plastic, and is configured to surround the entire outer surface of the inner portion 10, corresponding to the outer shape of the synthetic resin.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 외측부(20)는 유리섬유강화 열가소성 플라스틱(GMT)으로 구성될 수 있다. The outer portion 20 according to an embodiment of the present invention may be composed of a glass fiber reinforced thermoplastic (GMT).

그리고 외측부(20)의 전면부에는 도 3, 도 5, 도 6, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 복수의 리브(30)가 설치되어 진다. And, as shown in FIGS. 3, 5, 6, 7A, and 7B on the front portion of the outer portion 20, a plurality of ribs 30 are installed.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 리브(30)는 다양한 형태, 개수로 설치될 수 있으며, 백빔(100)의 길이방향을 따라 형성되는 1개의 횡방향 리브(31)와, 횡방향으로 서로 특정간격 이격되어 설치되는 복수의 종방향 리브(32), 그리고 종방향 리브(32) 사이 공간에 구비되는 복수의 사선방향 리브(33)를 포함하여 구성될 수 있다. The ribs 30 according to the exemplary embodiment of the present invention may be installed in various shapes and numbers, and one transverse rib 31 formed along the longitudinal direction of the back beam 100 and a specific interval from each other in the transverse direction It may be configured to include a plurality of longitudinal ribs 32 spaced apart, and a plurality of diagonal ribs 33 provided in a space between the longitudinal ribs 32.

본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)의 제조는 전체적으로 스틸 보강재인 내측부(10)를 1차적으로 선 제작한 후, 플라스틱 외형재인 외측부(20)를 외부에 덧씌우는 형태(인서트 사출과 유사)로 제작하게 된다. The production of the multi-material lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention is a form in which the inner part 10, which is a steel reinforcement as a whole, is first pre-fabricated, and then the outer part 20, which is a plastic outer material, is covered with the outside. (Similar to insert injection).

구체적으로, 스틸보강재인 내측부(10)의 제조에 있어 롤포밍 공법은 적용되지 않으며, 스틸을 프레스 성형 후, 레이저 커팅을 이용하여 홀(15)가공하고, 밴딩가공하여 제조하게 된다. Specifically, the roll forming method is not applied in the production of the inner portion 10, which is a steel reinforcement material, and after press molding the steel, the hole 15 is processed using laser cutting, and the bending process is performed.

그리고 플라스틱 외형재인 외측부(20)를 성형하기 위한 금형 내에 가이드 핀을 제작한 후, 이러한 가이드 핀에 내측부(10)의 홀(15)을 안착하여 내측부(10)를 금형에 고정시키게 된다. And after manufacturing the guide pin in the mold for molding the outer part 20, which is a plastic outer material, the hole 15 of the inner part 10 is seated on the guide pin to fix the inner part 10 to the mold.

그리고 인서트 사출과 유사한 방법으로, 금형 내에 합성수지를 충진하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)을 제조하게 된다. 그리고 상관 푸품인 스테이 앗세이(3) 체결을 위하여 볼팅조립을 실시하게 된다. And in a method similar to insert injection, the synthetic resin is filled in a mold to manufacture a multi-material lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention. In addition, a bolting assembly is carried out to secure the supervisor's Stay Assy (3).

따라서 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)에 따르면, 멀티 소재를 적용하여 경량성이 확보되며, 내측부(10) 스틸 보강재 적용을 통해 내충격성을 확보할 수 있고, 이종소재 결합시 별도의 접합공정이 필요 없다. Therefore, according to the multi-material lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention, it is possible to secure light weight by applying a multi-material, and to secure impact resistance through the application of the steel reinforcement of the inner portion 10, heterogeneous When joining materials, there is no need for a separate bonding process.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)에 따르면, 멀티소재를 적용함으로써, 충격흡수가 되는 베이스 소재의 플라스틱 적용으로 인한 원가 및 중량을 감소할 수 있고, 롤포밍 공정 삭제에 따른 제품 제작비용을 절약할 수 있으며, 내충격성을 확보하기 위한 추가적인 구조 적용이 가능하고(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경), 다차종 적용에 따른 양상시 금형설계가 용이(스틸보강재 고정, 플라스틱 외형재 변경)하며, 인서트 사출공법 적용에 따른 치수 정밀도 확보가 용이하고, 스틸 소재 대비 형상자유도를 증대할 수 있게 된다. And according to the multi-material lightweight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention, by applying a multi-material, it is possible to reduce the cost and weight due to the plastic application of the shock absorbing base material, the roll forming process Product manufacturing cost can be saved due to deletion, and additional structures can be applied to secure impact resistance (fixing steel reinforcement, changing plastic outer material), and mold design is easy in the aspect of multi-carrier application (fixing steel reinforcement) , Plastic outer material change), it is easy to secure the dimensional accuracy according to the insert injection method application, it is possible to increase the degree of freedom of the shape compared to the steel material.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔(100)에 따르면, 구조적인 측면에서 플라스틱 외형재 내 리브 깊이 만큼 충돌시 침입 및 휨공간을 확보할 수 있고 이종소재 적용에 따른 강성 및 내충격성을 증대시킬 수 있고, 플라스틱 외형재를 적용하게 됨으로써, 부품 일체화로 추가적인 조립공정 및 접합공정이 불필요하며, 성형성, 외관, 표면처리가 우수하며 제작치수 정밀도를 향상시킬 수 있고 롤포밍 공정보다 경량화 비율을 증대시킬 수 있다. And according to the multi-material light weight hybrid bumper back beam 100 according to an embodiment of the present invention, it is possible to secure an intrusion and bending space when colliding by the depth of the rib in the plastic outer material in structural aspect, and the rigidity and It is possible to increase the impact resistance, and by applying the plastic outer material, additional assembly process and joining process are unnecessary by integrating the parts, excellent moldability, appearance, surface treatment, manufacturing dimension precision can be improved, and roll forming process The weight reduction ratio can be increased.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, the apparatus and method described above are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above-described embodiments are selectively combined in all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It may be configured.

1:종래 프론트 범퍼
2:종래 프론트 범퍼 백빔
3:스테이 앗세이
4:사이드 멤버
10:내측부
11:전면부
12:상부플랜지
13:하부플랜지
15:홀
20:외측부
30:리브
31:횡방향 리브
32:종방향 리브
33:사선방향 리브
100:멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔1: Conventional front bumper
2: Conventional front bumper back beam
3: Stay assembly
4: side member
10: inner part
11: Front part
12: Upper flange
13: Lower flange
15: Hall
20: Outside
30: Live
31: Transverse rib
32: Longitudinal rib
33: diagonal rib
100: Lightweight hybrid bumper back beam with multi-material application

Claims (5)

범퍼 백빔에 있어서,
스틸소재로 구성되며 전면부와, 전면부의 상측과 하측 각각에서 전방으로 절곡형성된 상부플랜지와, 하부플랜지를 갖는 스틸보강재에 해당하는 내측부; 및
합성수지로 구성되며, 상기 내측부의 외면 전체를 감싸도록 구성되어, 합성수지 외형재에 해당하는 외측부;를 포함하고,
상기 내측부의 전면부에는 복수의 홀이 형성되고, 상기 외측부는 유리섬유강화 열가소성 플라스틱(GMT)으로 구성되며,
상기 외측부의 전면부 일측에 횡방향 리브, 종방향 리브 및 사선방향 리브가 구비되고,
상기 스틸보강재인 내측부는 프레스 성형 후, 레이저 커팅을 이용하여 홀가공하고, 밴딩가공하여 제조하며,
상기 외측부를 성형하기 위해, 금형 내의 가이드 핀에 상기 내측부의 홀을 안착하여 상기 내측부를 금형에 고정시킨 후, 금형 내에 합성수지를 충진하여 성형하고,
상기 상부플랜지의 끝단은 상부측으로 일부 절곡된 상부 돌출단이 형성되고, 상기 하부플랜지의 끝단은 하부측으로 일부 절곡된 하부 돌출단이 형성되며, 상기 전면부의 중앙단에서 전방측으로 일부 돌출된 중앙 돌출단이 형성되고,
상기 백빔의 길이방향을 따라 구비되는 1개의 횡방향 리브와, 횡방향으로 서로 특정간격 이격되어 설치되는 복수의 종방향 리브를 갖고, 상기 종방향 리브의 이격거리는 중앙부에서 외측으로 갈수록 점진적으로 증가되며, 상기 사선방향 리브는 상기 종방향 리브 간 이격공간에 한 쌍으로 X자 형태로 구성되며, 상기 횡방향 리브의 양쪽 각각과, 상기 횡방향 리브의 중앙부에 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티 소재 적용 경량화 하이브리드 범퍼 백빔.
In the bumper back beam,
It consists of a steel material and the front portion, the inner portion corresponding to the steel reinforcement having an upper flange and a lower flange bent forward from each of the upper and lower sides of the front portion; And
Consists of a synthetic resin, and is configured to surround the entire outer surface of the inner portion, the outer portion corresponding to the outer shape of the synthetic resin; includes,
A plurality of holes are formed in the front portion of the inner portion, and the outer portion is made of glass fiber reinforced thermoplastic (GMT),
A transverse rib, a longitudinal rib and a diagonal rib are provided on one side of the front portion of the outer portion,
The inner portion of the steel reinforcing material is press-formed, then processed by laser cutting and manufactured by bending,
In order to mold the outer portion, a hole in the inner portion is seated on a guide pin in the mold to fix the inner portion to the mold, and then a synthetic resin is filled in the mold to mold the outer portion.
An upper protruding end partially bent toward the upper side is formed at an end of the upper flange, and an upper protruding end partially bent toward the lower side is formed, and a central protruding end partially protruding from the central end of the front portion toward the front side. Is formed,
It has one transverse rib provided along the longitudinal direction of the backbeam, and a plurality of longitudinal ribs that are installed to be spaced apart from each other in the transverse direction, and the separation distance of the longitudinal ribs increases gradually from the central portion toward the outside. , The diagonal ribs are formed in an X-shape as a pair in the space between the longitudinal ribs, and both sides of the transverse ribs and the central portion of the transverse ribs are lightweight. Hybrid bumper backbeam.
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