KR20190068938A - 차량용 범퍼 백빔 - Google Patents

차량용 범퍼 백빔 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔은 백빔바디과, 상기 백빔바디의 양측에 결합된 크래쉬박스를 포함하고, 상기 백빔바디는 제1 바디프레임, 제2 바디 프레임 및 스틸보강부를 포함하고, 상기 제1 바디프레임와 상기 제2 바디 프레임는 섬유강화 복합소재로 이루어지고, 상기 스틸보강부는 상기 제1 바디프레임과 상기 제2 바디 프레임 사이에 위치되고, 상기 제2 바디 프레임에는 상기 크래쉬박스가 결합된다.

Description

차량용 범퍼 백빔{BUMPER BACK BEAN OF VEHICLE}
본 발명은 차량용 범퍼 백빔에 관한 것이고, 보다 구체적으로 신율과 강성이 동시에 확보된 차량용 범퍼 백빔에 관한 것이다.
일반적으로, 범퍼는 차체 전방 및 후방에 설치되어 차량 또는 외부 물체와 충돌시 충격을 흡수하여 차체가 받는 충격량을 감소시킴으로써, 차체 및 탑승자를 보호할 뿐 아니라 후드 및 엔진룸에 장착된 엔진과 각종 장치 등을 보호하는 역할을 한다.
구체적으로, 범퍼는 외피를 이루는 페이셔와, 페이셔의 형상을 유지시키면서 충돌시 충격력을 완화시키는 충돌 흡수부재와, 탄성변형 또는 소성변형을 통해 충돌에너지를 흡수하는 백빔으로 구성된다. 그리고 백빔에는 크래쉬박스가 설치됨으로써 충돌시 충격에 견딜 수 있는 높은 에너지 흡수량을 얻게 된다.
그러나 종래기술에 따른 범퍼는 신율이 작은 재료로 이루어질 경우 고속충돌시 끊어짐이 발생되어 강도와 신율을 동시에 확보하기 어려운 문제점을 지니고 있다.
본 발명은 신율과 강도가 동시에 확보됨에 따라 고속충돌시에도 끊어짐이 방지된 차량용 범퍼 백빔을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔은 백빔바디과, 상기 백빔바디의 양측에 결합된 크래쉬박스를 포함하고, 상기 백빔바디는 제1 바디프레임, 제2 바디 프레임 및 스틸보강부를 포함하고, 상기 제1 바디프레임와 상기 제2 바디 프레임는 섬유강화 복합소재로 이루어지고, 상기 스틸보강부는 상기 제1 바디프레임과 상기 제2 바디 프레임 사이에 위치되고, 상기 제2 바디 프레임에는 상기 크래쉬박스가 결합된다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 제1 바디프레임은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)를 포함하는 복합소재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 제2 바디 프레임은 연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 연속섬유강화 복합소재(LDF)는 섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고, 상기 θ는 30 내지 45로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 백빔바디는 상기 제1 바디프레임와 상기 제2 바디 프레임 사이에 상기 스틸보강부가 위치된 상태에서 프레스 성형되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔은 백빔바디와, 상기 백빔바디의 양측에 결합된 크래쉬박스를 포함하고, 상기 백빔바디는 제1 바디프레임, 제2 바디 프레임, 제3 바디 프레임 및 스틸 보강부를 포함하고, 상기 제1 바디 프레임, 상기 제2 바디 프레임 및 제3 바디 프레임은 섬유강화 복합소재로 이루어지고, 상기 스틸 보강부는 상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임 사이에 위치되고, 상기 제1 바디 프레임에 상기 제1 바디 프레임이 결합되고, 상기 제3 바디 프레임에 상기 크래쉬박스가 결합된다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 제1 바디 프레임은 제1 바디프레임은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어지고, 상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임은 연속섬유 강화 열가소성수지(CFT: Continuous Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 제1 바디 프레임은 제1 바디프레임은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어지고, 상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임은 연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차량용 범퍼 백빔에 있어서, 상기 연속섬유강화 복합소재(LDF)는 섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고, 상기 θ는 30 내지 45로 이루어질 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 의하면 신율과 강도가 동시에 확보됨에 따라 고속충돌시에도 끊어짐이 방지된 차량용 범퍼 백빔을 얻을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 “A”로 도시한 영역에 있어서 제1 바디 프레임이 일부 제거된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 차량용 범퍼 백빔의 개략적인 B-B단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 차량용 범퍼 백빔의 바디를 형성하는 하나의 소재인 LDF의 개략적인 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 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 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 차량용 범퍼 백빔의 개략적인 A-A단면도이다.
도시한 바와 같이, 차량용 범퍼 백빔(1000)는 백빔바디(1100) 및 크래쉬박스(1200)를 포함한다.
보다 구체적으로, 백빔바디(1100)은 제1 바디프레임(1110), 제2 바디 프레임(1220) 및 스틸 보강부(1130)를 포함한다.
그리고 1 바디프레임(1110)과 제2 바디 프레임(1120) 사이에 스틸 보강부(1130)가 내재되도록 제1 바디프레임(1110), 스틸 보강부(1130) 및 제2 바디 프레임(1120)는 일체로 성형된다.
이를 위해, 1 바디프레임 성형재료와 제2 바디 프레임 성형재료 사이에 스틸 보강부를 형성하는 스틸 보강재를 위치시키고, 금형에 제1 바디프레임(1110), 스틸 보강부(1130) 및 제2 바디 프레임(1120)를 위치시킨 상태에서 프레스로 가압하여 일체로 성형할 수 있다.
또한, 1 바디프레임(1110)은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)를 포함하는 복합소재로 이루어질 수 있다.
그리고 제2 바디 프레임(1120)은 연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어 질 수 있다.
그리고 섬유강화 복합소재(LDF)는 도 6에 도시한 바와 같이, CFT와 비교해서 섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고, 상기 θ는 30 내지 45로 이루어질 수 있다.
즉, 섬유의 방향은 -30° 와 +30°로 교번되도록 적층될 수 있고, -45°와+45°로 교번되도록 적층될 수 있고, -45° ~ -30°사이의 각도와 +30° ~ +45° 사이의 각도로 교번되도록 적층될 수 있다.
상기한 바와 같이 연속섬유강화 복합소재(LDF)는 섬유의 진행방향이 교번되도록 적층됨에 따라 신율이 증가되어, 고속으로 충돌될 경우에도 백빔바디(1100)의 끊어짐이 방지된다.
그리고 스틸 보강부(1130)는 1 바디프레임(1110)과 제2 바디 프레임(1120) 사이에 위치되어 백빔바디(1100)의 외부로 노출되지 않고, 백빔바디(1100)의 강성을 보완한다.
또한, 크래쉬박스(1200)는 백빔바디(1100)의 양단부에 결합되고, 스틸소재로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 차량용 범퍼 백빔(1000)은 제2 바디 프레임(1120)에 의해 신율이 증대되어, 고속으로 충돌시에도 끊어짐 등의 파손을 방지되고, 스틸 보강부를 통해 강성이 증되된 차량용 범퍼 백빔(1000)을 얻을 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔의 백빔바디(2200)는 제1 바디프레임(2210), 제2 바디 프레임(2220), 제3 바디 프레임(2230) 및 스틸 보강부(2240)를 포함한다.
보다 구체적으로, 제2 바디 프레임(2220)와 제3 바디 프레임(2230) 사이에 스틸 보강부(2240)가 내재되고, 제2 바디 프레임(2220)에 제1 바디프레임(2210)이 결합된다.
또한, 제1 바디프레임(2210)은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)를 포함하는 복합소재로 이루어질 수 있다.
그리고 제2 바디 프레임(2220)과 제3 바디 프레임(2230)은 연속섬유 강화 열가소성수지(CFT: Continuous Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 연속섬유 강화 열가소성수지(CFT)를 포함하는 복합소재로 이루어진다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 제3 실시예에 따른 차량용 범퍼 백빔의 백빔바디(3200)는 제1 바디프레임(3210), 제2 바디 프레임(3220), 제3 바디 프레임(3230) 및 스틸 보강부(3240)를 포함한다.
보다 구체적으로, 제2 바디 프레임(3220)와 제3 바디 프레임(3230) 사이에 스틸 보강부(3240)가 내재되고, 제2 바디 프레임(3220)에 제1 바디프레임(3210)이 결합된다.
또한, 제1 바디프레임(3210)은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)를 포함하는 복합소재로 이루어질 수 있다.
그리고 제2 바디 프레임(3220)과 제3 바디 프레임(3230)은 연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어 질 수 있다.
그리고 섬유강화 복합소재(LDF)는 도 6에 도시한 바와 같이, CFT와 비교해서 섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고, 상기 θ는 30 내지 45로 이루어질 수 있다.
즉, 섬유의 방향은 -30° 와 +30°로 교번되도록 적층될 수 있고, -45°와 +45°로 교번되도록 적층될 수 있고, -45° ~ -30°사이의 각도와 +30° ~ +45° 사이의 각도로 교번되도록 적층될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 차량용 범퍼 백빔 1100: 백빔바디
1110: 제1 바디프레임 1120: 제2 바디 프레임
1130: 스틸 보강부 1200: 크래쉬박스
2200: 백빔바디 2210: 제1 바디프레임
2220: 제2 바디 프레임 2230: 제3 바디 프레임
2240: 스틸 보강부
3200: 백빔바디 3210: 제1 바디프레임
3220: 제2 바디 프레임 3230: 제3 바디 프레임
3240: 스틸 보강부

Claims (9)

  1. 백빔바디; 및
    상기 백빔바디의 양측에 결합된 크래쉬박스를 포함하고,
    상기 백빔바디는 제1 바디프레임, 제2 바디 프레임 및 스틸보강부를 포함하고,
    상기 제1 바디프레임와 상기 제2 바디 프레임는 섬유강화 복합소재로 이루어지고, 상기 스틸보강부는 상기 제1 바디프레임과 상기 제2 바디 프레임 사이에 위치되고,
    상기 제2 바디 프레임에는 상기 크래쉬박스가 결합된
    차량용 범퍼 백빔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 바디프레임은
    장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic) 또는 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT)를 포함하는 복합소재로 이루어진
    차량용 범퍼 백빔.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 바디 프레임은
    연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어진
    차량용 범퍼 백빔.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연속섬유강화 복합소재(LDF)는
    섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고,
    상기 θ는 30 내지 45인
    차량용 범퍼 백빔.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백빔바디는 상기 제1 바디프레임와 상기 제2 바디 프레임 사이에 상기 스틸보강부가 위치된 상태에서 프레스 성형되어 이루어진
    차량용 범퍼 백빔.
  6. 백빔바디; 및
    상기 백빔바디의 양측에 결합된 크래쉬박스를 포함하고,
    상기 백빔바디는 제1 바디프레임, 제2 바디 프레임, 제3 바디 프레임 및 스틸 보강부를 포함하고,
    상기 제1 바디 프레임, 상기 제2 바디 프레임 및 제3 바디 프레임은 섬유강화 복합소재로 이루어지고, 상기 스틸 보강부는 상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임 사이에 위치되고,
    상기 제1 바디 프레임에 상기 제1 바디 프레임이 결합되고, 상기 제3 바디 프레임에 상기 크래쉬박스가 결합된
    차량용 범퍼 백빔.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 바디 프레임은 제1 바디프레임은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어지고,
    상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임은 연속섬유 강화 열가소성수지(CFT: Continuous Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어진
    차량용 범퍼 백빔.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 바디 프레임은 제1 바디프레임은 장섬유 강화 열가소성 수지(LFT: Long Fiber reinforced Thermoplastic)로 이루어지고,
    상기 제2 바디 프레임과 상기 제3 바디 프레임은 연속섬유강화 복합소재(LDF: Large Deformation Formula)로 이루어진
    차량용 범퍼 백빔.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연속섬유강화 복합소재(LDF)는
    섬유의 방향이 - θ° 및 + θ°로 교번되도록 적층되어 이루어지고,
    상기 θ는 30 내지 45인
    차량용 범퍼 백빔.
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