KR20160064652A - Back-beam for Bumper and Mounting Structure of Vehicle Using the same - Google Patents

Back-beam for Bumper and Mounting Structure of Vehicle Using the same Download PDF

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KR20160064652A KR1020140168512A KR20140168512A KR20160064652A KR 20160064652 A KR20160064652 A KR 20160064652A KR 1020140168512 A KR1020140168512 A KR 1020140168512A KR 20140168512 A KR20140168512 A KR 20140168512A KR 20160064652 A KR20160064652 A KR 20160064652A
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Abstract

A back beam for a bumper according to an embodiment of the present invention is formed in layered structures. An intermediate member of at least one among the layered structures is made of a separate material and has higher tensile strength than the other material. Therefore, the present invention lightens a vehicle by inserting a lightweight material having high strength into the back beam.

Description

범퍼용 백빔 및 이를 이용한 차량 장착구조{Back-beam for Bumper and Mounting Structure of Vehicle Using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a back beam for a bumper and a vehicle mounting structure using the back beam.

본 발명은 범퍼용 백빔 및 이를 이용한 차량의 장착구조에 관한 것이다. The present invention relates to a back beam for a bumper and a mounting structure of a vehicle using the same.

더욱 상세하게는, 본 발명은 인장 강도가 높은 중간재를 삽입하여 중량을 감소하고 강성을 향상시킨 범퍼용 백빔 및 이를 이용한 차량의 장착구조에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a back beam for a bumper with reduced weight and rigidity by inserting an intermediate member having a high tensile strength, and a mounting structure of a vehicle using the same.

일반적으로 차량에는 충돌이나 접촉시 외부로부터의 충격을 흡수하는 역할을 함으로써 차체를 일차적으로 보호하고, 운전자 및 탑승자를 보호하기 위하여 차체의 전방 및 후방에 범퍼가 장착된다. 차량에 장착되는 범퍼의 내측에는 백빔(back-beam)이 장착되어 범퍼의 강도를 보강한다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Generally, a bumper is mounted on the front and rear of a vehicle body in order to primarily protect the vehicle body and to protect the driver and the occupant by absorbing impacts from the outside in the event of collision or contact. A back-beam is mounted inside the bumper mounted on the vehicle to reinforce the strength of the bumper.

도 1은 종래의 백빔을 나타내는 분해사시도이고,도 2의 (a)는 스틸 재질이 인서트 된 백빔의 결합구조를 나타내는 도면이고, (b)는 백빔이 결합부의 단면도이다.Fig. 1 is an exploded perspective view showing a conventional back beam, Fig. 2 (a) is a view showing a coupling structure of a back beam inserted with a steel material, and Fig. 2 (b) is a sectional view of a coupling portion.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술의 백빔은 GMT(Glass Fiber Mat Reinforced Thermoplastics)로 만들어진 백빔과 스틸재질의 스테이 및 백빔을 범퍼에 장착할 수 있게 하는 백빔브라켓으로 구성되었다.Referring to FIGS. 1 and 2, the back beam of the prior art is composed of a back beam made of GMT (Glass Fiber Mat Reinforced Thermoplastics), and a back beam bracket that allows the stamper and the back beam of steel to be mounted on the bumper.

하지만, 더 높은 충돌성능(북미 전기차 고속충돌 법규와 같은)을 만족해야 하는 차종에서는 GMT 재질만으로는 한계가 있으며, 이를 위해 GMT 백빔 안에 스틸재질을 인서트하는 구조를 적용하기도 한다. GMT 성형시 GMT sheet 사이에 삽입될 스틸을 위치시키고 열프레스 성형으로 제작된다.However, in vehicles that are required to meet higher crash performance (such as the North American electric car fast crash laws), there is a limit to the GMT material alone. For this, a steel structure is inserted in the GMT back beam. When GMT is formed, the steel to be inserted between the GMT sheets is placed and is manufactured by hot press molding.

지존의 백빔과 스테이 결합구조는 도 2에 나타나는 것과 같이, 맞대기 구조로 결합하였다.The back beam and stay coupling structure of the top are coupled with the butt-fitting structure, as shown in Fig.

이러한 기존의 백빔은 일부 구간에 스틸의 삽입구조가 적용되기는 하나, 스틸 재질의 특성상 비중이 높아 제품의 경량화에 불리한 점이 있었다. 또한, 맞대기 구조로 결합되는 백빔은 차량의 충돌시 백빔 플렌지에만 힘이 전달되어 백빔 및 스테이, 인서트 스틸에 힘이 분산되기 어려운 구조로 가지는 문제점이 있었다.Such a conventional back beam has a structure in which a steel insertion structure is applied to a certain section, but it is disadvantageous in weight reduction because of its high specific gravity due to the characteristics of steel material. In addition, the back beam coupled with the butt structure has a problem that the force is transmitted only to the back beam flange at the time of a collision of the vehicle, and the force is not easily dispersed in the back beam, the stay, and the insert steel.

대한민국 공개특허 제10-2012-0061072호.Korean Patent Publication No. 10-2012-0061072.

본 발명의 실시예는 백빔에 강성이 높으며 가벼운 소재를 인서트하여 차량을 경량화 할 수 있는 범퍼용 백빔을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a back beam for a bumper that has a high stiffness to a back beam and can lighten a vehicle by inserting a light material.

또한, 백빔의 결합 구조를 변경하여 차량의 충돌시 힘이 분산되는 구조를 가지는 범퍼용 백빔의 차량 장착구조를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a vehicle mounting structure of a back beam for a bumper having a structure in which a coupling structure of a back beam is changed so that a force is dispersed when a vehicle collides.

본 발명의 바람직한 일실시예인 범퍼용 백빔에 있어서, 범퍼용 백빔은 층상의 구조로 형성되며, 상기 층상의 구조 중 적어도 하나의 중간재는 별개의 재질로 형성되며, 상기 중간재의 재질을 다른 층상 구조의 재질보다 인장 강도가 높은 것을 특징으로 할 수 있다.In the back beam for a bumper according to a preferred embodiment of the present invention, the back beam for a bumper is formed in a layered structure, at least one intermediate member of the layered structure is formed of a different material, and the material of the intermediate member is made of another layered structure And may have a tensile strength higher than that of a material.

바람직하게는, 별개의 재질로 형성되는 상기 중간재는, GMT와 ARAMID가 혼합되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the intermediate material formed of a different material may be characterized in that GMT and ARAMID are mixed.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 항 또는 제2 항의 범퍼용 백빔; 및 상기 범퍼용 백빔의 양단과 결합하는 스테이를 포함하며, 상기 범퍼용 백빔의 양단은 상기 스테이를 수용하는 내부공간을 구비하며, 상기 스테이는 상기 내부공간에 삽입되어 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a bumper back beam according to the first or second aspect of the present invention. And a stay coupled to both ends of the back beam for the bumper, wherein both ends of the back beam for the bumper have an inner space for accommodating the stay, and the stay is inserted into the inner space and coupled .

바람직하게는, 상기 범퍼용 백빔과 상기 스테이의 결합부는 복수의 볼트를 이용하여 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the coupling portion between the back beam for the bumper and the stay is coupled using a plurality of bolts.

바람직하게는, 상기 스테이의 상부 및 하부에는 상기 백빔의 길이 방향으로 형성되는 스테이홈을 포함할 수 있다.Preferably, the stay may include stays formed in the lengthwise direction of the back beam at upper and lower portions of the stay.

바람직하게는, 상기 스테이는 사각의 관형상으로 구비되며, 모서리가 곡선처리되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the stay is provided in a square tube shape, and the edge is curved.

본 발명의 일실시예에 따른 범퍼용 백빔에 의하면, 강성이 높으며 가벼운 소재를 인서트하여 차량을 경량화할 수 있는 효과가 있다.According to the bumper back beam according to the embodiment of the present invention, the rigidity is high and the lightweight material is inserted, thereby reducing the weight of the vehicle.

또한, 범퍼용 백빔의 차량 장착구조에 의하면, 차량의 충돌시 받는 하중을 분산할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the vehicle mounting structure of the back beam for a bumper, there is an effect that the load received when the vehicle is collided can be dispersed.

도 1은 종래의 백빔을 나타내는 분해사시도이고,
도 2의 (a)는 스틸 재질이 인서트 된 백빔의 결합구조를 나타내는 도면이고, (b)는 백빔이 결합부의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 범퍼용 백빔의 내부 구성을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 범퍼용 백빔의 차량 장착구조를 나타내는 분해 사시도이고,
도 5는 도 4의 범퍼와 스테이의 결합부의 확대도이고,
도 6는 도 4의 결합부의 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a conventional back beam,
Fig. 2 (a) is a view showing a coupling structure of a back beam inserted with a steel material, Fig. 2 (b) is a cross-
3 is a view showing an internal configuration of a back beam for a bumper according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is an exploded perspective view showing a vehicle mounting structure of a back beam for a bumper according to another embodiment of the present invention,
Fig. 5 is an enlarged view of a coupled portion of the bumper and the stay of Fig. 4,
6 is a cross-sectional view of the coupling portion of Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 범퍼용 백빔을 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which show a back beam for a bumper according to an embodiment of the present invention in detail. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 범퍼용 백빔의 내부 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing an internal configuration of a back beam for a bumper according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 범퍼용 백빔(10)은 층상의 구조로 형성되며, 층상의 구조 중 적어도 하나의 중간재(14)는 별개의 재질로 형성될 수 있다. 별개의 재질로 형성되는 중간재(14)는 다른 재질에 비해 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the back beam 10 for a bumper according to an embodiment of the present invention is formed in a layered structure, and at least one of the layered structures 14 may be formed of a different material. The intermediate member 14 formed of a different material may be formed of a material having a higher strength than other materials.

일실시예로, 일반재(12)는 GMT(Glass Fiber Mat Reinforced Thermoplastics)가 사용될 수 있으며, 별개의 재질로 형성되는 중간재(14)는 ARAMID와 GMT혼합하여 사용될 수 있다.In one embodiment, GMT (Glass Fiber Mat Reinforced Thermoplastics) may be used as the general material 12, and the intermediate material 14 formed of a different material may be used by mixing ARAMID and GMT.

본 발명에서는 종래의 스틸 재질의 인서트의 문제점을 해결하기 위해서, 경량화된 소재이면서 GMT보다 강성이 좋은 ARAMID 소재를 이용하여 백빔(10)의 구조를 구성하였다.In order to solve the problem of the conventional insert made of steel, the structure of the back beam 10 is formed using the ARAMID material which is lightweight and stiffer than GMT.

그러나, ARAMID는 원사이므로 이를 직접 GMT에 인서트 시키기에는 무리가 있다. 이를 해결하기 위해 ARAMID와 GMT가 혼합된 별도의 중간재(14)를 제작하고, 이를 GMT로 구성된 일반재(12) 사이에 삽입 후, 백빔(10)을 성형할 수 있다.However, since ARAMID is a yarn, it is difficult to insert it directly into GMT. To solve this problem, it is possible to manufacture a separate intermediate member 14 mixed with ARAMID and GMT, insert the intermediate member 14 between regular members 12 made of GMT, and then form the back beam 10.

ARAMID 섬유는 고강도 섬유소재로 강도가 높고 비중이 작아 경량화에 적합한 소재이나, 중간재(14)의 소재는 이에 국한되지 않으며, 강도가 높고 비중이 작은 다양한 재료로 변형실시가 가능하다.
The ARAMID fiber is a high strength fiber material, which is suitable for light weight because of its high strength and small specific gravity. However, the material of the intermediate material 14 is not limited to this, and it can be deformed with various materials having high strength and small specific gravity.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 범퍼용 백빔(10)에 의하면, 강성이 높으며 가벼운 소재를 인서트하여 차량을 경량화할 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the back beam 10 for a bumper according to the preferred embodiment of the present invention, the rigidity is high and a lightweight material is inserted to reduce the weight of the vehicle.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 범퍼용 백빔의 차량 장착구조를 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, a vehicle mounting structure of a back beam for a bumper according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the description of the same elements as those described with reference to FIG. 3 according to the embodiment of the present invention will be omitted.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 범퍼용 백빔의 차량 장착구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 범퍼와 스테이의 결합부의 확대도이고, 도 6는 범퍼용 백빔 결합구조의 결합부의 단면도이다. 도 3과 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Fig. 4 is an exploded perspective view showing a vehicle mounting structure of a back beam for a bumper according to another embodiment of the present invention, Fig. 5 is an enlarged view of a coupling portion of a bumper and a stay, to be. The same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same members, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예인 범퍼용 백빔의 차량 장착구조(100)는 제1 항 또는 제2 항의 범퍼용 백빔(10) 및 범퍼용 백빔(10)의 양단과 결합하는 스테이(30)를 포함하고, 범퍼용 백빔(10)의 양단은 스테이(30)를 수용하는 내부공간(16)을 구비하며, 스테이(30)는 내부공간(16)에 삽입되어 결합하는 구조를 가질 수 있다.4 to 6, a vehicle mounting structure 100 for a bumper back beam according to another embodiment of the present invention is a vehicle mounting structure 100 for a bumper, which includes the back beam 10 for a bumper and both ends of a back beam 10 for a bumper And both ends of the back beam 10 for the bumper have an internal space 16 for receiving the stays 30 and the stays 30 are inserted into the internal space 16 Structure.

백빔(10)의 양단에는 스테이(30)를 수용할 수 있는 내부공간(16)이 형성될 수 있다. 내부공간(16)은 스테이(30)의 형상을 수용할 수 있도록 제작되며, 스테이(30)의 형상에 따라 다양하게 변형실시가 가능하다.At both ends of the back beam 10, an internal space 16 capable of accommodating the stay 30 may be formed. The inner space 16 is formed to accommodate the shape of the stay 30 and can be variously modified depending on the shape of the stay 30.

일실시예로, 내부공간(16)은 사각 관 형상의 스테이(30)를 수용하기 위해 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 내부공간(16)을 가질 수 있다.In one embodiment, the inner space 16 may be formed in a " C "shape to accommodate a stay 14 of rectangular tubular shape and may have an inner space 16 therein.

스테이(30)는 사각의 관 형상으로 구비되며, 모서리가 곡선으로 처리되어 백빔(10)과의 결합을 용이하게 할 수 있다.The stays 30 are provided in the shape of a square pipe, and the corners are processed into curved lines to facilitate the connection with the back beam 10.

스테이(30)의 상면과 하면에는 백빔(10)의 길이방향으로 스테이홈(34)이 형성될 수 있다. 스테이홈(34)은 차량의 충돌시 하중이 집중을 유도하여 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.A stay groove 34 may be formed on the top and bottom surfaces of the stay 30 in the longitudinal direction of the back beam 10. The stay groove 34 can improve the crash performance by inducing the load to be concentrated at the time of collision of the vehicle.

스테이(30)는 백빔(10)의 내부공간(16)에 삽입되어 백빔(10)과 결합한다.The stay 30 is inserted into the inner space 16 of the back beam 10 and is engaged with the back beam 10.

일실시예로, 내부공간(16)을 형성하는 백빔(10)의 프레임과 스테이(30)의 프레임이 닿는 부분에 복수의 볼트(32)를 마운팅하여 스테이(30)와 백빔(10)을 결합할 수 있다.A plurality of bolts 32 are mounted on the frame 30 of the stay 30 and the frames of the back beam 10 forming the internal space 16 to connect the stay 30 and the back beam 10 can do.

기존의 맞대기 타입의 구조는 차량 충돌시 하중의 전달이 플랜지 끝단에 국부적으로 이루어져 충돌성능 향상이 어려웠으나, 백빔(10)의 플렌지가 아닌 기본 단면 구조와 직접 결합하여 차량 충돌시 하중의 전달 효율이 증대되어, 충돌성능을 향상시킬 수 있다.
In the conventional butt type structure, it is difficult to improve the collision performance due to the local transmission of the load at the end of the flange in the event of a vehicle collision. However, since the flywheel 10 is not flanged, And the collision performance can be improved.

이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예인 범퍼용 백빔의 결합구조에 의하면, 차량의 충돌시 받는 하중을 분산할 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the coupling structure of the back beam for a bumper, which is another embodiment of the present invention, there is an effect that the load received when the vehicle is collided can be dispersed.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10 : 백빔
12 : 일반재
14 : 중간재
16 : 내부공간
30 : 스테이
32 : 볼트
34 : 스테이홈
100 : 범퍼용 백빔의 차량 장착구조10: White beam
12: General material
14: intermediate goods
16: Internal space
30: stay
32: Bolt
34: stay home
100: Vehicle mounting structure of back beam for bumper

Claims (6)

층상의 구조로 형성되는 범퍼용 백빔에 있어서,
상기 층상의 구조 중 적어도 하나의 중간재는 별개의 재질로 형성되며,
상기 중간재의 재질을 다른 층상 구조의 재질보다 인장 강도가 높은 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔.In the back beam for a bumper formed in a layered structure,
At least one of the layered structures is formed of a separate material,
Wherein the material of the intermediate member is higher in tensile strength than the material of another layered structure. 제1 항에 있어서,
별개의 재질로 형성되는 상기 중간재는,
GMT와 ARAMID가 혼합되는 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔.The method according to claim 1,
The intermediate member, which is formed of a separate material,
Wherein GMT and ARAMID are mixed. 제1 항 또는 제2 항의 범퍼용 백빔; 및
상기 범퍼용 백빔의 양단과 결합하는 스테이를 포함하며,
상기 범퍼용 백빔의 양단은 상기 스테이를 수용하는 내부공간을 구비하며,
상기 스테이는 상기 내부공간에 삽입되어 결합하는 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔의 차량 장착구조. A back beam for the bumper of claim 1 or 2; And
And a stay coupled to both ends of the back beam for the bumper,
Both ends of the back beam for the bumper have an internal space for accommodating the stay,
And the stay is inserted into the inner space and engaged with the inner space. 제3 항에 있어서,
상기 범퍼용 백빔과 상기 스테이의 결합부는 복수의 볼트를 이용하여 결합하는 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔의 차량 장착구조.The method of claim 3,
Wherein the coupling portion of the stay beam for the bumper and the stay is engaged using a plurality of bolts. 제4 항에 있어서,
상기 스테이의 상부 및 하부에는 상기 백빔의 길이 방향으로 형성되는 스테이홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔의 차량 장착구조.5. The method of claim 4,
And a stay groove formed in the upper portion and the lower portion of the stay in the longitudinal direction of the back beam. 제4 항에 있어서,
상기 스테이는 사각의 관형상으로 구비되며, 모서리가 곡선처리되는 것을 특징으로 하는 범퍼용 백빔의 차량 장착구조.5. The method of claim 4,
Wherein the stay is provided in a square tube shape and the corner is curved.
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