KR20040033891A - Side Member of Floor Frame of Car and Processing of making It - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A side member of a floor frame of a vehicle and a manufacturing method thereof are provided to reduce processing and assembling time, improve productivity, and cut down manufacturing cost by forming the side member with an extrusion-molded single part, to lighten the vehicle and improve fuel efficiency due to the light weight for strength, and to increase the stability of the vehicle against a collision by largely reducing the deformation of a front vehicle body by dispersing impact applied to the front vehicle body to a rear vehicle body in the collision. CONSTITUTION: Side members(1) are arranged right and left in the longitudinal direction of a vehicle and integrally connected by a cross member(2) to form both side frames of a vehicle body. The side member is a single part integrally molded to continue from the front end to the rear end as a single body. The edge of the side member has a chamfered closed curve cross-section. A radially expanded flange unit is formed at the front end of the side member, a rear end flange unit of a stay(5) is combined to the flange unit, and a bumper beam is combined to the flange unit of the front end of the stay.

Description

자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버 및 그 제조방법{Side Member of Floor Frame of Car and Processing of making It}Side member of floor frame of car and processing of making it}

본 발명은 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버에 관한 것으로, 특히, 압출, 트림, 벤딩 가공으로 성형되어 한 개의 단품으로 이루어진 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side member of an automobile floor frame, and more particularly, to a side member of an automobile floor frame which is formed by extrusion, trimming and bending processing and is formed of one piece.

자동차의 플로어 프레임은 자동차의 골격을 형성하는 구조물로, 주행중에 노면으로부터 받는 충격이나 자동차 자체 중량과 승객 또는 화물 등의 하중 등에 의하여 생기는 굽힘, 비틀림, 인장 및 진동 등에 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지면서 연비의 개선을 위해서 가벼워야 한다.The floor frame of an automobile is a structure that forms the skeleton of the automobile, and has sufficient strength to withstand bending, torsion, tension, and vibration caused by impacts received from the road surface while driving, weight of the vehicle itself, and loads of passengers or cargo. It should be light to improve fuel economy.

이와 같은 자동차 플로어 프레임에서 기초 골격을 형성하는 사이드 멤버로서 사용되고 있는 종래 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버는 도 2에 도시된 바와 같이 따로 제작된 다음 직렬로 결합되는 프런트 사이드 멤버(11)와 센터 플로어 사이드 멤버(12)로 구성되는 바, 이들은 도 4에 도시된 바와 같이 각 끝단에 성형된 플랜지부로 맞대어져 용접으로 서로 접합되어 일체화된다. 그리고, 상기 프런트 사이드 멤버(11)는 도 2와 5에 나타난 바와 같이 서로 플렌지 용접 접합방식으로 결합되는 수직 평판 구조의 프론트 사이드 아우터 멤버(11a)와 대략 디귿자 형상의 프론트 사이드 인너 멤버(11b)로 이루어져 대략 미음자의 단면구조를 가지고 있으며, 상기 센터 플로어 사이드 멤버(12)의 경우에는 도 1과 4에 도시된 바와 같이 위쪽으로 개방된 디귿자 단면구조를 가지고 위에서부터 그 내부에 보강재(12a)와 어퍼 멤버(12b)가 부가되어 용접 결합된 구조를 가지고 있었다. 그리고 범퍼(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 사이드 멤버(10)의 선단에 플랜지(51)와 플레이트(52)를 매개로 용접에 의해 접합된다.The side member of the conventional vehicle floor frame, which is used as a side member for forming a basic skeleton in such an automobile floor frame, is manufactured separately as shown in FIG. 2 and then the front side member 11 and the center floor side member which are coupled in series. Consisting of (12), they are joined to each other by welding together with the flange parts formed at each end as shown in FIG. In addition, the front side member 11 is a front side outer member (11a) of the vertical plate structure and the front side inner member (11b) of the approximately flat shape is coupled to each other by a flange welding method as shown in Figs. The center floor side member 12 has a recessed upper cross section structure open upward from the top as shown in FIGS. The member 12b was added and had a welded structure. And the bumper 50 is joined by welding via the flange 51 and the plate 52 to the front end of the side member 10 as shown in FIG.

설명되지 않은 도 1의 부호 40은 새시를 격리시키기 위하여 좌,우 사이드 멤버(10)의 중앙에 종방향으로 설치되는 터널이다.Reference numeral 40 in FIG. 1, which is not described, refers to a tunnel installed in the center of the left and right side members 10 to isolate the chassis.

그러나, 이상과 같은 구성으로 이루어진 종래 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버는, 도 2 내지 4에 나타난 바와 같이, 구성 부품수가 많은 데다 그들이 용접 접합된 구성으로 되어 있기 때문에 부품가공공수와 조립공수가 상당히 커서 제조원가가 높을 뿐만 아니라 지나치게 많은 용접 접합부들로 인해 강도가 취약하여 충돌안정성을 확보하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다. 또한, 충격변형시 도 4의 원 내부에 표시된 부분과 같은 각 부재간 접합 플랜지부들이 다른 부재의 변형량을 가중시키는 문제점을 가지고 있었다.However, as shown in Figs. 2 to 4, the side members of the conventional vehicle floor frame having the above-described configuration have a large number of components and are welded and joined, so that the number of parts processing and assembly is considerably large, resulting in high production cost. Not only was it high, but too many welded joints had a problem that it was difficult to secure crash stability due to weak strength. In addition, when the impact deformation, the joint flange portions between the members, such as the portion indicated in the circle of FIG. 4, have a problem of increasing the deformation amount of the other members.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버가 가진 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 부품수가 적고 가공이 쉬운 것은 물론이고 강도가 높아 충돌 안정성 확보에 이바지할 수 있는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the side member of the conventional car floor frame as described above, the side of the car floor frame that can contribute to securing the collision stability as well as the number of parts, easy processing and high strength The purpose is to provide members.

도 1은 종래 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버이 채용된 자동차 프레임 사시도.1 is a perspective view of a vehicle frame employing a side member of a conventional vehicle floor frame.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1;

도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 1.

도 5는 종래 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버 분해사시도.5 is an exploded perspective view of a side member of a conventional vehicle floor frame;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버가 채용된 자동차 프레임 사시도.Figure 6 is a perspective view of a vehicle frame employing a side member of the vehicle floor frame according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도.FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6. FIG.

도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도.FIG. 8 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6. FIG.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 평면도.9 is a plan view of a side member of a vehicle floor frame according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 가공 공정도.10 is a process chart of the side member of the vehicle floor frame according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 가공 순서도.11 is a processing flowchart of the side member of the vehicle floor frame according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 사이드 멤버2 : 크로스 멤버1: Side member 2: Cross member

3 : 범퍼4 : 인텀 플로어3: bumper 4: intum floor

5 : 스테이6 : 플로어 패널5: stay 6: floor panel

100 : 프레임100: frame

본 발명에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버는, 좌,우에서 나란히 자동차 주행방향으로 배치되고 크로스 멤버에 의해 일체로 연결되어 차체 양측 골격을 형성하는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버에 있어서, 전단에서부터 후단까지 단일체로 연속되도록 일체로 성형된 단일 성형품인 것을 특징으로 한다.In the side member of the vehicle floor frame according to the present invention, the side members of the vehicle floor frame are arranged side by side in the vehicle driving direction and connected integrally by a cross member to form the vehicle body both sides skeleton in a left and right direction, from front to rear ends. It is characterized in that the single molded article integrally molded to be continuous in a single body.

이상의 구성에 있어서, 상기 사이드 멤버는 모서리가 모따기된 미음자 형상의 폐곡선 횡단면을 가지는 것이 바람직하다.In the above configuration, it is preferable that the side member has a closed curve cross section of a conical shape with chamfered edges.

또한, 상기 사이드 멤버는, 바람직한 구성에 따르면, 그 선단에 방사방향으로 확장된 플랜지부가 성형되어, 그 플랜지부에 스테이의 후단 플랜지부가 결합되고 상기 스테이 선단의 플랜지부에 범퍼 빔이 결합되도록 이루어진다.Further, according to a preferred configuration, the side member is formed such that a flange portion radially expanded at its tip is formed so that the rear flange portion of the stay is coupled to the flange portion and the bumper beam is coupled to the flange portion of the stay tip.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 구성과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the configuration and operation of the side member of the vehicle floor frame according to the present invention through the preferred embodiment in more detail.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버가 채용된 자동차 플로어 프레임 사시도이고, 도 7 내지 8은 각각 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선과 Ⅷ-Ⅷ선이고 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 평면도이다. 그리고, 도 10과 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버의 가공방법과 순서를 보여주는 공정도와 순서도이다.Figure 6 is a perspective view of the vehicle floor frame employing a side member of the vehicle floor frame according to an embodiment of the present invention, Figures 7 to 8 are the Ⅶ-Ⅶ line and Ⅷ-Ⅷ line of Figure 6, respectively, Figure 9 A top view of a side member of an automobile floor frame according to an embodiment. 10 and 11 are flowcharts and flowcharts illustrating a processing method and a procedure of a side member of a vehicle floor frame according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버(1)는 좌,우에 나란히 배치되어 그들을 서로 연결하여 일체화하는 크로스 멤버(2)와 함께 자동차 플로어 프레임(100)의 기본골격을 형성하여 대쉬 패널(도 9의 부호 7) 등을 떠받치는 것으로, 도 6과 9에 나타난 바와 같이 범퍼(3)가 결합되는 전단부에서 인텀 플로어(4)가 결합되는 후단부까지 하나의 단일품으로 이루어진다.As shown in FIG. 6, the side members 1 of the vehicle floor frame according to the exemplary embodiment of the present invention are arranged side by side on the left and right sides, and the vehicle floor frame 100 together with the cross members 2 that connect and integrate them. By forming the basic skeleton of the to support the dash panel (reference numeral 7 of FIG. 9), as shown in Figures 6 and 9 from the front end to which the bumper 3 is coupled to the rear end to which the intum floor 4 is coupled It consists of one single piece.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버(1)는 도 7에 나타난 바와 같이 직사각형의 네 모서리가 모따기된 대략 팔각형의 단면구조를 가지는 압출 가공품으로서, 도 10과 11에 나타난 바와 같이 압출된 소재(1')를 트림공정을 통해 소정의 길이만큼 절단한 다음 상,하 다이(200,201)로써 롤 벤딩 가공하여 만든 것이다. 이 사이드 멤버(1)의 선단에는 도 8에 도시된바와 같이 플렌지부 결합방식으로 결합되는 스테이(5)를 매개로 범퍼(3)가 결합되며, 좌우의 바깥쪽에는 자체의 바닥을 이루는 플로어 패널(6)이 결합된다. 그리고, 그 후단은 인텀 플로어(4)의 중앙에 결합되어 고정된다. 이에, 차체의 좌우를 떠받쳐 지지하고, 충돌사고가 발생하는 경우 그 선단의 범퍼(3)를 통해 전달되어 오는 충격을 인텀 플로어(4)를 통해 차체 후방으로 분산시키는 한편 스스로 소성변형되면서 소성 변형에너지로 축적하여 충격에너지의 일부를 소진시키기도 한다.As shown in FIG. 7, the side member 1 of the vehicle floor frame according to the exemplary embodiment of the present invention is an extruded workpiece having an approximately octagonal cross-sectional structure in which four corners of a rectangle are chamfered, as shown in FIGS. 10 and 11. As described above, the extruded material 1 'is cut by a predetermined length through a trimming process and then roll-bending with upper and lower dies 200 and 201. As shown in FIG. 8, the bumper 3 is coupled to the front end of the side member 1 via the stay 5 coupled by the flange portion coupling method, and the floor panel forms its own bottom on the left and right sides thereof. (6) is combined. Then, the rear end is fixed to the center of the intum floor (4). Therefore, the vehicle supports the left and right sides of the vehicle body and, in the event of a collision, disperses the shock transmitted through the bumper 3 at the front end of the vehicle body to the rear of the vehicle body through the intum floor 4 and plastically deforms itself by plastic deformation. It can accumulate as energy and exhaust some of the impact energy.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버(1)는 전단부터 후단까지 일체로 압출 성형된 단일 부품으로 구성되기 때문에 무게가 가벼워 차체의 경량화를 도모하여 연비향상에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라 충돌사고 발생시 범퍼(3)와 스테이(5)를 통해 전단에 가해지는 충격을 도 9의 화살표와 같은 방향으로 후방의 인텀 플로어(4)를 통해 뒤쪽 차체에 효과적으로 전달 분산시킴으로써 전방 차체의 변형량을 감소시켜 운전자와 조수석 승객의 안전도를 크게 높일 수 있다.Since the side member 1 of the vehicle floor frame according to the embodiment of the present invention as described above is composed of a single part that is integrally extruded from the front end to the rear end, it is light in weight and contributes to fuel efficiency by reducing the weight of the vehicle body. Can be. In addition, the amount of deformation of the front vehicle body by effectively transmitting and dispersing the impact applied to the front end through the bumper 3 and the stay 5 in the same direction as the arrow of FIG. This can greatly increase the safety of the driver and front passenger.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버는 압출성형된 단일 부품으로 이루어져 있으므로 가공공수 및 조립공수가 적어서 생산성 높고 제작원가가 저렴하다는 장점이 있다. 또한, 강도에 비해 무게가 가벼워서 자동차 경량화를 도모하여 자동차 연비 개선에 기여할 수 있다. 뿐만 아니라 강도가 높고 충격전달률이 좋아서 충돌사고발생시 전방 차체에 가해지는충격을 뒤쪽 차체에 분산하여 전방 차체의 변형량을 대폭 완화시킬 수 있으므로 자동차의 충돌 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.As described in detail above, the side member of the vehicle floor frame according to the present invention is composed of an extruded single part, so that the number of processing and assembly operations is low, which leads to high productivity and low manufacturing cost. In addition, since the weight is lighter than the strength, the weight of the automobile can be reduced, thereby contributing to the improvement of the fuel efficiency of the automobile. In addition, the high impact strength and good shock transfer rate can greatly reduce the deformation of the front body by dispersing the impact on the front body in the event of a crash, greatly improving the collision stability of the car.

Claims (4)

좌,우에서 나란히 자동차 주행방향으로 배치되고 크로스 멤버에 의해 일체로 연결되어 차체 양측 골격을 형성하는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버에 있어서,In the side member of the vehicle floor frame arranged side by side in the vehicle driving direction and connected integrally by a cross member to form a vehicle body both sides skeleton, 전단에서부터 후단까지 단일체로 연속되도록 일체로 성형된 단일 성형품인 것을 특징으로 하는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버.A side member of an automobile floor frame, which is a single molded product integrally molded to be continuous as a single body from the front end to the rear end. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이드 멤버는 모서리가 모따기된 미음자 형상의 폐곡선 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버.The side member is a side member of the vehicle floor frame, characterized in that it has a closed curved cross section of the shape of the chamfered corners. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이드 멤버의 선단에 방사방향으로 확장된 플랜지부가 성형되어, 그 플랜지부에 스테이의 후단 플랜지부가 결합되고 상기 스테이 선단의 플랜지부에 범퍼 빔이 결합되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버.A radially extending flange portion is formed at the front end of the side member, and the rear flange portion of the stay is coupled to the flange portion, and the bumper beam is coupled to the flange portion of the stay front end side member. . 폐곡선 단면을 가진 소재를 압출하는 압출단계;Extruding the material having a closed curve cross section; 상기 압출단계에서 압출된 소재를 소정의 길이로 절단하는 트림단계; 및Trim step of cutting the material extruded in the extrusion step to a predetermined length; And 상기 트림단계에서 트림된 소재를 상,하형 다이로써 롤 벤딩하여 소정의 형상으로 성형하는 롤 벤딩 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 자동차 플로어 프레임의 사이드 멤버 제작방법.Roll-bending the material trimmed in the trim step with the upper and lower dies to form a predetermined shape, roll bending step of forming a side member of the vehicle floor frame.
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