KR20210067424A - Reinforcing member and bumper beam for automobile comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 범퍼 빔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 범퍼 빔의 요구 성능인 저속충돌 법규 성능을 만족할 수 있도록 하여 내충격성을 도모할 수 있는 보강부재 및 이를 포함하는 자동차용 범퍼 빔에 관한 것이다.The present invention relates to a bumper beam for automobiles, and more particularly, to a reinforcing member capable of achieving impact resistance by satisfying low-speed collision law performance, which is a required performance of a bumper beam, and to a bumper beam for automobiles including the same. .
일반적으로, 자동차용 범퍼 빔은 자동차의 전면 및 후면에 장착되어 자동차의 추돌 시 그 충격을 흡수함으로써 자동차 및 자동차의 내부에 탑승하고 있는 운전자, 승차자를 보호하는 역할을 수행한다.In general, bumper beams for automobiles are mounted on the front and rear of the vehicle to absorb the shock when the vehicle collides, thereby protecting the vehicle and the driver and occupants in the vehicle.
이와 같은 자동차용 범퍼 빔은 법규 항목인 저속충돌 테스트와, 준법규 항목인 손해보험사기관(RCAR(Research Council for Automobile Repairs), IIHS) 테스트의 만족을 요구하고 있다. 이 경우, 저속충돌 테스트는 일반적으로 4Km/h 충돌 속도에서 시험이 실시되지만, 자동차 판매에 큰 영향력이 있는 손해보험사기관의 시험은 충돌 속도가 10~15Km/h에서 실시되기 때문에 자동차 판매에 큰 영향력이 있는 손해보험사의 요구 성능이 법규 사항보다 요구 강도가 더 높다. 구체적으로, RCAR 테스트의 경우 40%, 10도 OFF-SET BARRIER TEST와 FULL BARRIER TEST의 2가지 테스트를 실시하여 차체 손상에 대한 수리비를 산정하고 있다. 이러한 범퍼 빔의 성능과 관련하여 지역적으로는 법규 저속충돌 테스트와 손해보험사기관 테스트 모두를 요구하거나 어느 하나만을 요구하고 있다.Such bumper beams for automobiles require the satisfaction of the low-speed collision test, which is a legal item, and the Research Council for Automobile Repairs (RCAR) test, which is a compliance item. In this case, the low-speed crash test is generally conducted at a crash speed of 4Km/h, but the tests of non-life insurance companies, which have a great influence on car sales, are conducted at a crash speed of 10~15Km/h, so it has a great influence on car sales. The required performance of non-life insurers with this is higher than the legal requirements. Specifically, in the case of the RCAR test, two tests, 40%, 10 degrees OFF-SET BARRIER TEST and FULL BARRIER TEST, are conducted to calculate the repair cost for vehicle body damage. In relation to the performance of these bumper beams, local regulations require both the low-speed crash test and the non-life insurance company test, or only one of them.
현재까지 유럽사양은 2가지 모두를 만족해야 하고, 내수사양은 40%,10도 OFF-SET BARRIER TEST만을 요구하고 있어서, 각각 이원화하여 개발 적용하고 있다. Until now, European specifications have to satisfy both, and domestic specifications only require 40% and 10 degree OFF-SET BARRIER TEST, so they are being developed and applied in two ways.
하지만 최근에는 전세계적으로 상품성을 강화하고 있는 추세이고, 국내사양도 상품성 테스트를 모두 적용하는 것으로 결정됨에 따라 RCAR 테스트 모두를 경쟁력 있게 대응할 수 있는 자동차용 범퍼 빔 기술이 경쟁력을 갖게 된다.However, in recent years, as the commercialization trend is being strengthened worldwide, and as it is decided to apply all commercialization tests to domestic specifications, bumper beam technology for automobiles that can respond competitively to all RCAR tests has competitiveness.
특히 북미 지역에서는 연료 누출 무결성 성능 평가 중 후방 고속 충돌 시험을 진행하고 있다. 이는 후방 고속 충돌시 발생하는 연료누출 허용량을 제한한 규정으로 현재 10,000파운드 이하의 모든 자동차에 적용되고 있다. 하지만, 프레스 성형 복합소재 범퍼 빔의 경우, 충돌 초기에 빔의 파단 발생으로 인하여 차체의 충돌에너지 분산이 힘들다는 한계성을 가지고 있었다.In particular, in North America, a rear high-speed crash test is being conducted during fuel leak integrity performance evaluation. This is a regulation that limits the allowable amount of fuel leakage that occurs in a high-speed rear-end collision and is currently applied to all vehicles under 10,000 pounds. However, in the case of a press-formed composite bumper beam, it has a limitation in that it is difficult to distribute the collision energy of the vehicle body due to the breakage of the beam at the beginning of the collision.
이러한 요구사항들로 인하여, 종래에는 플라스틱 범퍼 빔에 금속 제품을 인서트 성형하여 상기의 한계성을 극복하고자 하였으나, 성형 공정 비용이 증가할 뿐만 아니라 플라스틱 소재인 범퍼 빔과 금속 소재와의 접합이 원활히 진행되지 못하고 금속 소재와 플라스틱 소재 간의 계면 박리 현상이 발생하여 범퍼 빔의 성능 개선이 원활히 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. Due to these requirements, in the prior art, metal products were insert-molded into plastic bumper beams to overcome the above limitations, but the molding process cost increased, and the bonding between the plastic bumper beam and the metal material did not proceed smoothly. There was a problem in that the performance improvement of the bumper beam could not be smoothly achieved due to interfacial peeling between the metal material and the plastic material.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 금속 박편과 보강부가 결합된 보강부재와 범퍼 빔 간의 접합 성능을 향상시켜 금속 박편과 범퍼 빔 간의 계면 박리 현상을 억제하고, 보강부의 연속섬유 복합소재의 특성을 이용하여 범퍼 빔의 굴곡 강성 및 굴곡 강도를 향상시켜 충돌 성능을 개선시킬 수 있는 보강부재 및 이를 포함하는 자동차용 범퍼 빔을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the bonding performance between the reinforcing member and the bumper beam in which the metal flake and the reinforcing part are combined, thereby improving the interfacial peeling phenomenon between the metal flake and the bumper beam. An object of the present invention is to provide a reinforcing member capable of improving collision performance by suppressing and improving the flexural rigidity and flexural strength of the bumper beam by using the characteristics of the continuous fiber composite material of the reinforcing part, and a bumper beam for automobiles including the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 장방형 금속 박편의 길이 방향과 수직인 복수의 절개선을 가지며, 상기 절개선들에 의해 구획되는 복수의 밴드면들이 상기 금속 박편의 평면을 기준으로 전방으로 돌출되는 돌출 밴드면이 형성되거나, 상기 금속 박편의 평면을 기준으로 후방으로 압입되는 압입 밴드면이 형성되며, 상기 돌출 밴드면 또는 상기 압입 밴드면 사이의 공간에 연속형 보강부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 보강부재를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of incisions perpendicular to the longitudinal direction of the rectangular metal flake, and a plurality of band surfaces partitioned by the incisions are directed forward with respect to the plane of the metal flake. A protruding band surface is formed, or a press-fitted band surface is formed to be press-fitted backward based on the plane of the metal flake, and a continuous reinforcing part is inserted in the space between the protruding band surface or the press-fitting band surface. A reinforcing member is provided.
또한, 본 발명은, 장방형 금속 박편의 길이 방향과 수직인 복수의 절개선을 가지며, 상기 절개선들에 의해 구획되는 복수의 밴드면들이 상기 금속 박편의 평면을 기준으로 전방으로 둘출되는 돌출 밴드면과 후방으로 압입되는 압입 밴드면이 교대로 형성되며, 상기 돌출 밴드면 및 상기 압입 밴드면 사이의 공간에 연속형 보강부가 삽입되는 보강부재를 제공한다. In addition, the present invention has a plurality of incisions perpendicular to the longitudinal direction of the rectangular metal flake, and a plurality of band surfaces partitioned by the incisions protruding forward with respect to the plane of the metal flake and a protruding band surface and It provides a reinforcing member in which press-fitting band surfaces press-fitted to the rear are alternately formed, and a continuous reinforcing part is inserted into a space between the protruding band surface and the press-fitted band surface.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 보강부재는 상기 금속 박편의 상기 밴드면이 상기 빔부의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 열로 배치된 상태에서, 적어도 하나 이상의 상기 보강부가 상기 밴드면의 개구에 삽입된다. According to an embodiment of the present invention, in the reinforcing member, in a state in which the band surface of the metal flake is arranged in at least one or more rows along the longitudinal direction of the beam part, at least one or more of the reinforcement parts are inserted into the opening of the band surface .
또한, 본 발명은, 보강부재를 포함하는 자동차용 범퍼 빔을 포함한다. In addition, the present invention includes a bumper beam for a vehicle including a reinforcing member.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 금속 박편은 상기 돌출 밴드면과 상기 돌출 밴드면 사이 또는 상기 압입 밴드면과 상기 압입 밴드면 사이에 상기 보강부의 일부가 외부로 노출되는 노출면이 형성된다. According to an embodiment of the present invention, the metal flake has an exposed surface in which a part of the reinforcing part is exposed to the outside between the protruding band surface and the protruding band surface or between the press-fitting band surface and the press-fitting band surface.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 금속 박편은 상기 빔부의 길이방향을 따라 상기 밴드면과 상기 노출면이 번갈아 연속적으로 형성된다. According to an embodiment of the present invention, in the metal flake, the band surface and the exposed surface are alternately and continuously formed along the longitudinal direction of the beam part.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 보강부는 탄소섬유, 아라미드섬유 및 유리섬유 중 어느 하나 이상의 보강섬유가 보강된 연속섬유 복합소재일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the reinforcing part may be a continuous fiber composite material in which one or more reinforcing fibers of carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber are reinforced.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 보강부는 PP, PET 및 PA6 중 어느 하나 이상의 열가소성 수지로 함침된 연속섬유 복합소재일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the reinforcing part may be a continuous fiber composite material impregnated with one or more thermoplastic resins of PP, PET, and PA6.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 보강부재는 상기 금속 박편의 상기 밴드면이 상기 빔부의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 열로 배치된 상태에서, 적어도 하나 이상의 상기 보강부가 상기 밴드면의 개구에 삽입된다. According to an embodiment of the present invention, in the reinforcing member, in a state in which the band surface of the metal flake is arranged in at least one or more rows along the longitudinal direction of the beam part, at least one or more of the reinforcement parts are inserted into the opening of the band surface .
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 보강부재 및 이를 포함하는 자동차용 범퍼 빔에 의하면, 금속 박편와 보강부가 결합된 보강부재와 범퍼 빔 간의 접합 성능을 향상시켜 금속 박편과 범퍼 빔 간의 계면 박리 현상을 억제할 수 있는 장점이 있다.According to the reinforcing member according to the present invention having the configuration as described above and the bumper beam for automobile including the same, the interfacial peeling phenomenon between the metal flake and the bumper beam is improved by improving the bonding performance between the reinforcing member and the bumper beam in which the metal flake and the reinforcing part are combined. There are advantages to being restrained.
본 발명에 따르면, 보강부의 연속섬유 복합소재의 특성을 이용하여 범퍼 빔의 굴곡 강성 및 굴곡 강도를 향상시켜 충돌 성능을 개선시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect that can improve the crash performance by improving the flexural rigidity and flexural strength of the bumper beam by using the characteristics of the continuous fiber composite material of the reinforcing part.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔의 빔부, 스테이부 및 보강부재를 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔의 빔부에 보강부재가 결합된 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 보강부재를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보강부재를 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타내는 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a beam portion, a stay portion and a reinforcing member of a bumper beam for a vehicle according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a configuration in which a reinforcement member is coupled to a beam portion of a bumper beam for a vehicle according to the present invention.
3 is a perspective view showing a reinforcing member according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a reinforcing member according to a second embodiment of the present invention.
5 and 6 are cross-sectional views showing a bumper beam for a vehicle according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Since the present invention may have various changes and may have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔의 빔부, 스테이부 및 보강부재를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔의 빔부에 보강부재가 결합된 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 보강부재를 나타내는 사시도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔을 나타내는 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a beam part, a stay part, and a reinforcing member of a bumper beam for a vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a configuration in which a reinforcing member is coupled to a beam part of a bumper beam for a vehicle according to the present invention, 3 and 4 are perspective views illustrating a reinforcing member according to the first and second embodiments of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating a bumper beam for a vehicle according to the present invention.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은 빔부(110)와 스테이부(120)가 구비된 범퍼 빔(100)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the bumper beam for a vehicle according to the present invention includes a
구체적으로, 빔부(110)는 수평방향으로 길게 연장 형성되며, 중간 부분이 상대적으로 전방으로 볼록한 호 형상의 곡선 프로 파일을 가진다. 길이 방향 양측에서 전면의 호형 프로파일이 후면 호형 프로파일 보다 완만하게 형성되어 길이 방향에서 외측 부분이 더 큰 두께를 갖도록 형성된다. 또한, 범퍼 빔(100)은 길이방향 양측에서 상대적으로 더 증가된 높이를 갖도록 형성된다.Specifically, the
이러한 빔부(110)는 폐쇄된 전면을 가지며, 후면이 개방된 'ㄷ'자 단면 형상으로 절곡된 단면 부분을 가지는 후면 개구부(111)를 포함한다(도 5 및 도 6 참조). The
빔부(110)의 후면 개구부(111)는 빔부(110)의 중간 부분에서 양측의 스테이부(120)가 형성된 부분까지 연장되며, 길이방향 양측에서 범퍼 빔(100)의 높이 증가에 대응하여 상하방향 높이도 증가하게 된다. The
이와 같은 빔부(110)는 생산 비용을 최소화하기 위해, PP, PET, PA6 등의 열가소성 수지 및 열가소성 수지 기반의 다양한 컴파운드(TPO:Thermoplastic PolyOlefin) 및 복합소재(LFT) 등이 포함된 복합 플라스틱 소재를 적용하여 성형된다. In order to minimize the production cost, the
한편, 자동차의 차체와 범퍼 빔(100)을 연결하며, 저속 충돌 법규 성능에 대응하기 위해 빔부(110)의 길이방향 양측에는 자동차 차체의 전후방향으로 결합되는 스테이부(120)가 구비된다. On the other hand, to connect the vehicle body and the
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이부(120)는 전면이 대략적으로 사각형 단면 구조를 가진다. 그러나 사각형 단면 형상에 국한되지 않으며, 원형 또는 다각형 단면 구조를 채택할 수 있다. As shown in Figure 1, the
이와 같은 구성을 가지는 범퍼 빔(100)의 빔부(110)의 내부에는 보강부재(200)가 열간압축 성형 방식으로 인서트 성형된다. Inside the
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 보강부재(200)는 빔부(110)의 길이방향을 따라 소정의 폭을 가지는 복수의 밴드면들(212,213)이 간격을 두고 반복적으로 교차하는 장방형 금속 박편(210)을 포함한다. 3 and 4, the reinforcing
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 금속 박편(210)에는 그 길이 방향과 수직인 복수의 절개선(211a)이 형성되며, 상기 절개선들(211a)에 의해 구획되는 복수의 밴드면들(212,213)이 금속 박편(210)의 평면(211)을 기준으로 전방으로 돌출되는 돌출 밴드면(212)이 형성되거나 금속 박편(210)의 평면(211)을 기준으로 후방으로 압입되는 압입 밴드면(213)이 형성되며, 돌출 밴드면(212) 또는 압입 밴드면(213) 사이의 공간에 보강부(220)가 연속적으로 삽입된다. According to the first embodiment of the present invention, a plurality of
본 발명의 제1 실시예에서는 돌출 밴드면(212)과 압입 밴드면(213)이 각각 별도로 형성되는 것으로 한정하였으나, 돌출 밴드면(212)과 압입 밴드면(213)이 각각 별도로 형성되는 구성에 국한되지 않으며, 금속 박편(210)의 평면(211)을 기준으로 돌출 밴드면(212)과 압입 밴드면(213)이 교대로 형성되는 구조를 채택할 수 있다. In the first embodiment of the present invention, the
이때, 금속 박편(210)은 상기 돌출 밴드면(212)과 상기 돌출 밴드면(212) 사이 또는 상기 압입 밴드면(213)과 상기 압입 밴드면(213) 사이에 보강부(220)의 일부가 외부로 노출되는 노출면(214)이 형성된다. 즉, 빔부(110)의 길이방향을 따라 밴드면(212,213)과 노출면(214)이 번갈아 연속적으로 형성된다. At this time, the
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 보강부재(200)는 금속 박편(210)의 밴드면(212,213)의 개방된 개구를 통해 삽입되어 노출면(214)을 통해 일부가 노출되는 단일개의 보강부(220)를 포함한다. According to the first embodiment of the present invention, the reinforcing
여기서, 보강부(220)는 길이방향으로 길게 형성된 스트랩(strap)으로서, 탄소섬유, 아라미드섬유 및 유리섬유 중 어느 하나 이상의 보강섬유가 보강된 한편, PP, PET 및 PA6 중 어느 하나 이상의 열가소성 수지로 함침된 연속섬유 복합소재로서, 스테이부(120)를 제외한 빔부(110)에만 한정하여 적용될 수 있다. Here, the reinforcing
보강부(220)는 금속 박편(210)의 밴드면(212,213)의 개구를 통과하여 금속 박편(210)에 대해 평행하게 삽입되며 밴드면(212,213)에 의해 부분적으로 감싸여서, 보강부재(200)를 완성하게 된다.The reinforcing
이러한 보강부재(200)는 빔부(110)의 내부에 인서트 되도록 열간압축 성형 공정을 통해 제조되어, 자동차의 추돌시와 같은 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 자동차 차체의 손상을 최소화할 수 있다. The reinforcing
연속섬유 복합소재는 차체의 강성 및 경량화 측면에서 자동차용 범퍼 빔의 보강수단으로 사용하는 것이 가장 타당하며, 연속섬유 복합소재에 배합되는 보강섬유의 혼합비를 달리함으로써 기계적 강도, 강성 및 충격 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 저온에서도 그 물성이 저하되지 않는 우수한 저온 특성을 확보할 수 있게 된다. Continuous fiber composite materials are most suitable to be used as reinforcement for automobile bumper beams in terms of body rigidity and weight reduction, and mechanical strength, rigidity and impact performance are improved by varying the mixing ratio of reinforcing fibers mixed with continuous fiber composite materials. It is possible not only to make it possible, but also to secure excellent low-temperature characteristics in which the physical properties do not deteriorate even at low temperatures.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보강부재(200)를 나타내는 사시도로서, 이하 본 발명에 따른 보강부재(200)의 제2실시예를 설명함에 있어 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성과 동일한 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며 반복적인 구성을 피하기 위하여 이들 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 4 is a perspective view showing a reinforcing
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 보강부재(200)는 보강부(220)가 금속 박편(210)의 밴드면(212,213)에 2열로 삽입되어 배치되는 구성일 수 있다. As shown in FIG. 4 , the reinforcing
구체적으로, 보강부재(200)는, 금속 박편(210)의 밴드면(212,213)이 빔부(110)의 길이 방향을 따라 2열로 배치된 상태에서 2개의 보강부(220)가 밴드면(212)의 개구로 삽입되어 이루어진다. Specifically, the reinforcing
본 발명에 따른 실시예에서 금속 박편(210)은 1열이나 2열 배치된 구성으로 국한되지 않고 다양하게 변형 실시될 수 있으며, 동일한 효과 및 성능을 발휘할 수 있다면 다양한 열로 배치될 수 있다.In the embodiment according to the present invention, the
도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 이와 같이 구성된 보강부재(200)는 복합 플라스틱 소재로 형성된 범퍼 빔(100)의 빔부(110) 내에 인서트 성형된다. Referring to FIGS. 2, 5 and 6 , the reinforcing
열간압축 성형 공정을 통한 빔부(110)와 보강부재(200) 간의 인서트 성형 공정은, 범퍼 빔(100)의 빔부(110) 성형물이 1차 압축 성형 과정을 거친 상태에서 보강부재(200) 성형물을 빔부(110) 성형물에 투입한 후 2차 압축 성형을 하여 범퍼 빔(100)의 빔부(110)의 길이방향으로 보강부재(200) 성형물이 압축 성형으로 접합되도록 하는 공정이다. In the insert molding process between the
이와 같이 압축 성형을 통해 빔부(110)에 보강부재(200)를 적용하기 위해서는 자동차의 추돌 사고 시 범퍼 빔(100)이 충격 에너지를 충분히 흡수하여 범퍼 빔(100)의 파괴가 발생하지 않아야 한다. 범퍼 빔(100)의 파괴가 발생하지 않으려면 치수 안정성과 저온 환경의 특성을 고려하여 소재의 신율 또는 파괴 강도를 증대시켜야 하는데, 소재 특성상 신율을 증대시키면 소재 강도가 저하되고, 소재 강도를 증대시키면 신율이 감소하여 소재적으로 충격 에너지에 대한 흡수율을 증대시키기 어려운 것이 현실이다.In order to apply the reinforcing
따라서, 본 발명에 따른 자동차용 범퍼 빔은, 금속 박편(210)과 보강부(220)가 결합된 보강부재(200)를 열간압축 성형 공정을 통해 빔부(110) 내에 인서트하여 압축 성형함으로써, 보강부재(200)의 노출면(214)을 통해 노출되는 보강부(220)의 연속섬유 복합소재와 빔부(110)의 복합 플라스틱 소재와의 접합 성능이 개선되어 금속 박편(210)과 복합 플라스틱 소재로 이루어진 범퍼 빔(100) 간의 계면 박리 현상을 억제할 수 있다. Accordingly, the bumper beam for automobiles according to the present invention is compression-molded by inserting the reinforcing
또한, 보강부(220)의 연속섬유 복합소재의 내충격성을 통해 범퍼 빔(100)의 굴곡 강성 및 굴곡 강도를 향상시킴으로써, 저속 충돌 법규 성능을 만족시킬 수 있게 된다. In addition, by improving the flexural rigidity and flexural strength of the
도 5 및 도 6의 범퍼 빔의 단면도를 참조하면, 빔부(110) 내에 보강부재(200)가 인서트 성형된 상태를 나타내는 것으로, 도면을 참조하면, 빔부(110)와 압축 성형되는 부분 중, 보강부재(200)의 금속 박편(10)은 서로 이종 재질로 이루어져 접합 성능이 저하되는 반면, 보강부재(200)의 노출면(214)을 통해 전면으로 노출되는 보강부(220)는 복합 플라스틱 소재로 이루어진 빔부(110)와 동일한 재질로 이루어져, 열간압축 성형을 통해 압착될 경우, 서로 접합하면서 소재 간의 편차가 크지 않아 서로 융착이 가능하게 된다. 즉, 보강부재(200)의 보강부(220)와 빔부(110)의 소재가 서로 동일한 재질로 형성되어 있어 접합 성능이 향상된다. 따라서, 범퍼 빔(100)의 빔부(110)와 보강부재(200) 간의 계면 박리 현상을 방지할 수 있다. 더불어, 연속섬유 복합소재로 이루어진 보강부(220)에 의한 빔부(110)의 보강을 통해 범퍼 빔(100)의 파손을 억제할 수 있게 된다. Referring to the cross-sectional views of the bumper beams of FIGS. 5 and 6 , the reinforcing
따라서, 본 발명은 자동차의 추돌 사고 시, 범퍼 빔(100)에 전달되는 충격 에너지에 의해 보강부재(200)가 파손되어 범퍼 빔(100)의 빔부(110)와 박리되더라도 보강부(220)와 범퍼 빔(100)의 빔부(110) 간의 접합 성능의 향상으로 보강부재(200)와 범퍼 빔(100) 간의 계면 박리 현상을 방지할 수 있음은 물론, 연속섬유 복합소재로 이루어진 보강부재(200)의 보강부(220)에 의한 빔부(110)의 보강을 통해 범퍼 빔(100)의 파손이 억제됨에 따라 충돌 성능을 개선시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, even if the
상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 범퍼 빔
110 : 빔부
120 : 스테이부
200 : 보강부재
210 : 금속 박편
211 : 평면
212 : 돌출 밴드면
213 : 압입 밴드면
220 : 보강부100: bumper beam 110: beam part
120: stay 200: reinforcing member
210: metal foil 211: flat
212: protruding band surface 213: press-fitting band surface
220: reinforcement
Claims (9)
상기 돌출 밴드면 또는 상기 압입 밴드면 사이의 공간에 연속형 보강부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 보강부재.
Having a plurality of incisions perpendicular to the longitudinal direction of the rectangular metal flake, a protruding band surface is formed in which a plurality of band surfaces partitioned by the incisions protrude forward with respect to the plane of the metal flake, or the metal flake A press-fitting band surface is formed that is press-fitted backwards based on the plane of
Reinforcing member, characterized in that the continuous reinforcement is inserted into the space between the protruding band surface or the press-fitting band surface.
상기 돌출 밴드면 및 상기 압입 밴드면 사이의 공간에 연속형 보강부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 보강부재.
It has a plurality of incisions perpendicular to the longitudinal direction of the rectangular metal flake, and a plurality of band surfaces partitioned by the incisions is a protruding band surface protruding forward with respect to the plane of the metal flake and a press-fitting band press-fitted backward The faces are formed alternately,
Reinforcing member, characterized in that the continuous reinforcement is inserted into the space between the protruding band surface and the press-fitting band surface.
상기 보강부재는 상기 금속 박편의 상기 밴드면이 상기 빔부의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 열로 배치된 상태에서, 적어도 하나 이상의 상기 보강부가 상기 밴드면의 개구에 삽입되는 것을 특징으로 하는 보강부재.
3. The method of claim 1 or 2,
The reinforcing member is a reinforcing member, characterized in that the at least one or more reinforcing parts are inserted into the opening of the band face in a state in which the band face of the metal flake is arranged in at least one row along the longitudinal direction of the beam part.
A bumper beam for a vehicle comprising the reinforcing member according to claim 1 and 2.
상기 금속 박편은 상기 돌출 밴드면과 상기 돌출 밴드면 사이 또는 상기 압입 밴드면과 상기 압입 밴드면 사이에 상기 보강부의 일부가 외부로 노출되는 노출면이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 빔.
5. The method of claim 4,
The metal flake is a bumper beam for automobiles, characterized in that the exposed surface is formed between the protruding band surface and the protruding band surface or between the press-fitting band surface and the press-fitting band surface, a part of the reinforcing part is exposed to the outside.
상기 금속 박편은 상기 빔부의 길이방향을 따라 상기 밴드면과 상기 노출면이 번갈아 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 빔.
6. The method of claim 5,
The metal flake is a bumper beam for automobiles, characterized in that the band surface and the exposed surface are alternately and continuously formed along the longitudinal direction of the beam part.
상기 보강부는 탄소섬유, 아라미드섬유 및 유리섬유 중 어느 하나 이상의 보강섬유가 보강된 연속섬유 복합소재인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 빔.
6. The method of claim 5,
The reinforcing part is a bumper beam for automobiles, characterized in that it is a continuous fiber composite material in which one or more reinforcing fibers of carbon fiber, aramid fiber and glass fiber are reinforced.
상기 보강부는 PP, PET 및 PA6 중 어느 하나 이상의 열가소성 수지로 함침된 연속섬유 복합소재인 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 빔.
6. The method of claim 5,
The reinforcing part is a bumper beam for automobiles, characterized in that it is a continuous fiber composite material impregnated with one or more thermoplastic resins of PP, PET, and PA6.
상기 보강부재는 상기 금속 박편의 상기 밴드면이 상기 빔부의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 열로 배치된 상태에서, 적어도 하나 이상의 상기 보강부가 상기 밴드면의 개구에 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차용 범퍼 빔.
5. The method of claim 4,
The reinforcing member is a bumper beam for automobiles, characterized in that at least one or more of the reinforcing parts are inserted into the opening of the band face in a state in which the band surface of the metal flake is arranged in at least one row along the longitudinal direction of the beam part. .
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JP5290079B2 (en) | 2009-07-24 | 2013-09-18 | 日本パーカライジング株式会社 | Metal surface treatment liquid and metal material surface treatment method |
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