KR100333882B1 - 자동차용 프레임용 프레임의 보강을 위한 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 프레임을 보강을 하기 위한 보강재에 관한 것으로, 배기계 구성품 및 프레임 종방향으로 지나가는 각종 파이프와의 간섭을 피할 수 있으며, 단면 계수가 커져서 가장 효과적으로 프레임을 보강할 수 있는 프레임 보강을 위한 보강재를 제공하며, 본 자동차 프레임을 보강하기 윈한 보강구조는 서로 평행하게 이격되며, 전방부가 내측으로 구부러진 굴곡부를 가지는 한 쌍의 사이드 프레임 부재; 상기 사이드 프레임 부재사이를 연결하는 크로스 부재; 상기 사이드 프레임 부재의 굴곡부 부근의 상기 사이드 프레임 부재의 마주하는 측면에 결합된 보강부재를 포함하며, 상기 보강부재는 일 단은 상기 사이드 프레임부재의 굴곡부의 전방끝단 부근에 연결되고, 상기 보강부재의 타단은 상기 사이드 프레임 부재의 굴곡부의 후방끝단 부근에 연결되며, 상기 보강부재의 단면구조는 삼각형으로서, 상기 삼각형의 한 변은 상기 사이드 프레임 부재의 내측면의 일부에 의해 형성되고, 다른 한 변은 상기 사이드 프레임부재의 상부면과 실질적으로 동일한 높이로 연장되며, 상기 한 변과 상기 다른 한 변은 실질적으로 직각을 이루며, 삼각형의 빗변은 상기 한 변의 일단과 상기 다른 한 변의 일단을 연결하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 프레임용 프레임의 보강을 위한 보강구조{Reinforcement structure having a member for reinforcing frame for a motor vehicle}

본 발명은 자동차용 프레임용 프레임의 보강을 위한 보강구조에 관한 것으로, 프레임의 구조를 가지는 자동차에서, 프레임의 취약부위를 보강하는 보강재가 프레임 주변에 설치되는 구성품들과의 간섭을 최소화할 수 있으며, 또한 효과적으로 프레임을 보강할 수 있는 자동차용 프레임용 프레임의 보강을 위한 보강구조에 관한 것이다.

통상 자동차 프레임은 자동차의 길이 방향으로 2개의 사이드 프레임 부재로 이루어져 있으며, 또한 2개의 사이드 프레임 부재 사이를 연결하는 크로스 프레임 부재 및, 취약 부위를 보강하는 보강재 및 범퍼 등을 리베트 또는 볼트 등 체결요소로 부착하거나 또는 전기 용접으로 부착하여 사다리형으로 만든 것이다. 이러한 일반적인 프레임의 형태는 상부에서 보면 H 형태이므로 통상 H 형 프레임이라고 한다.

자동차의 프레임을 구성하는 부재 중, 대부분의 하중을 지지하고, 충돌시 전방의 충격하중을 대부분을 흡수하며, 또한 충격 하중을 후방으로 전달 시켜 분산하는 역할을 하는 부재는 사이드 프레임 부재이다.

통상 사이드 프레임 부재의 단면은 직사각형의 형상으로 구성되어 있으며, 승용차 및 버스용의 프레임은 바닥면을 낮게 하기 위하여 차축의 장치부를 구부려서 올라간 퀵업부가 형성되어 있다.

도 1 은 일반적인 자동차의 프레임의 측면도이다.

도시된 바와 같이, 일반적인 자동차의 프레임(10)은 자동차의 길이 방향으로 사이드 프레임 부재(11)가 있고, 사이드 프레임 부재(11)의 중간 중간에는 양 사이드 프레임 부재(11)를 연결하기 위한 크로스 프레임 부재(12)가 연결되어 있다. 또한 바닥면을 낮게 하기 위하여 구부려서 올라간 퀵업부(13)가 형성되어 있다.

만약, 차량의 충돌시에는 범퍼(미도시)로부터 충격 하중이 사이드 프레임 부재(11)으로 전달되며 사이드 프레임 부재(11)의 변형을 통해 충격 하중을 흡수하는 구조로 되어있다. 그러나 충돌시에는 퀵업부(13)가 형성되어 있어서 충격하중의 전달이 저항을 받게 되고, 따라서 퀵업부(13)에 충격 하중이 집중된다. 이로 인한 퀵업부(13)의 변형이 심각하게 되어 승객의 안전이 심각해 지는 경우가 종종 발생되었다. 그래서 퀵업부(13)로의 충격하중의 집중에 의한 변형을 줄이고자 퀵업부(13)에는 보강재를 부착하여 퀵업부(13)의 강도를 증가시키는 방법을 이용하고 있다.

도 2는 종래의 보강재가 부착된 프레임의 일 실시예에 따른 사이드 프레임 단면도이다. 도시된 바와 같이, 직사각형의 사이드 프레임 부재(11) 내부로 보강재(14)가 부착되어 있다.

도 3은 종래의 보강재가 부착된 사이드 프레임 부재의 다른 실시예에 따른 프레임 단면도이다. 도시된 바와 같이, 직사각형의 사이드 프레임 부재(11) 외부로 가운데가 돌출된 사다리꼴 형상의 보강재(15)가 외부에서 부착되어 있다.

그러나, 이상과 같은 종래의 자동차의 사이드 프레임 부재(11)의 보강을 위한 보강재(14, 15)에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 사이드 프레임 부재(11) 보강을 위한 보강재(12)를 도 2와 같이 사이드 프레임 부재(11) 단면의 내부로 부착하여 보강을 하는 구조에 있어서는, 보강재(14)를 사이드 프레임부재(11) 안쪽에 삽입해서 부착을 해야 했으며, 또한 단면계수의 변동이 적어서 효과적인 보강이 되지 못하였고, 도 3과 같이 보강재(15)를 사이드 프레임 부재(11)의 외부로 가운데가 돌출된 사다리꼴의 형상의 보강재를 외부에서 부착한 경우에는 단면계수가 커져서 효율적인 보강은 되나, 보강재 가운데 부분의 돌출로 인하여 연료 파이프(미도시)나, 배기 파이프(미도시) 등 사이드 프레임 부재(11)을 따라 부착되는 각종 부품 등과의 간섭으로 인하여 적용하기 곤란한 단점이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보강재를 사이드 프레임 부재 외부에 부착하고, 따라서 단면 계수의 증가를 유도하여, 사이드 프레임 부재의 보강의 효과가 뛰어나며, 연료 파이프 및 배기 파이프 등의 조립 공정상 간섭문제를 제거할 수 있는 자동차용 프레임용 프레임의 보강을 위한 보강구조를 제공하는 것이다.

도 1 은 일반적인 자동차의 프레임의 측면도이며,

도 2는 종래의 보강재가 부착된 프레임의 일 실시예에 따른 사이드 프레임 단면도이며,

도 3은 종래의 보강재가 부착된 사이드 프레임 부재의 다른 실시예에 따른 프레임 단면도이며,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 보강을 위한 보강재가 부착된 프레임의 사시도이며,

도 5는 도 4의 선 X-X에 따라 취해진 단면도이다.

- 도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명 -

10: 프레임 11: 사이드 프레임 부재

13: 굴곡부(퀵업부) 14, 15, 30 : 보강재

31: 각종 파이프 40: 배기계 구성품

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하여 제공되는 프레임 보강을 위한 보강재를 구비한 프레임의 보강구조는,

서로 평행하게 이격되며, 전방부가 내측으로 구부러진 굴곡부를 가지는 한 쌍의 사이드 프레임 부재; 이 사이드 프레임 부재사이를 연결하는 크로스 부재; 이 사이드 프레임 부재의 굴곡부 부근의 사이드 프레임 부재의 마주하는 측면에 결합된 보강부재를 포함하며, 이 보강부재는 일 단은 사이드 프레임 부재의 굴곡부의 전방끝단 부근에 연결되고, 이 보강부재의 타단은 사이드 프레임 부재의 굴곡부의 후방끝단 부근에 연결되며, 이 보강부재의 단면구조는 삼각형으로서, 이 삼각형의 한 변은 사이드 프레임 부재의 내측면의 일부에 의해 형성되고, 다른 한 변(제 1 변)은 사이드 프레임 부재의 상부면과 실질적으로 동일한 높이로 연장되며, 상기 한 변과 상기 다른 한 변은 실질적으로 직각을 이루며, 삼각형의 빗변은 상기 한 변의 일단과 상기 다른 한 변의 일단을 연결하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 보강을 위한 보강구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프레임 보강을 위한 보강재가 부착된 프레임의 보강구조를 보여주고 있다.

도시된 바와 같이, 한 쌍의 서로 이격된 평행한 사이드 프레임부재(11)가 제공되어 있다. 사이드 프레임부재(11)는 자동차의 길이방향으로 배열되어 있다. 양 사이드 프레임부재(11)사이에는 이들을 연결하기 위한 크로스 프레임부재(12)가 형성되어 있다. 사이드 프레임부재(11)는 전방부에 내측으로 구부러진 굴곡부(13)가 형성되어 있다. 이 굴곡부(13)은 또한 바닥면을 낮게 하기 위하여 구부러져 올라가 있다. 이 굴곡부를 통상 퀵업부라고 한다. 사이드 프레임부재(11)의 굴곡부(13) 부근의 사이드 프레임부재의 마주하는 측면에 보강부재(30)가 부착되어 있다.

본 발명에 따른 보강재(30)는 프레임(10)에 충돌시 가장 취약한 사이드 프레임부재(11)의 굴곡부(13)을 따라 부착되어 프레임(10)을 보강한 것이다. 보강부재(30)의 일 단은 사이드 프레임부재(11)의 굴곡부(13)의 전방끝단 부근에 연결되고, 이 보강부재(30)의 타 단은 사이드 프레임부재(11)의 굴곡부(13)의 후방끝단 부근에 연결된다.

도 5에 보여진 바와 같이, 보강부재(30)의 단면구조는 삼각형으로서, 이 삼각형의 한 변은 사이드 프레임부재(11)의 내측면(22)의 일부에 의해 형성되고, 다른 한 변(제 1 변)(20)은 사이드 프레임부재(11)의 상부면과 실질적으로 동일한 높이로 연장되어 있다. 상기 한 변(내측면)(22)과 상기 다른 한 변(20)은 실질적으로 직각을 이루며, 이 삼각형의 빗변(21)은 상기 한 변(22)과 상기 다른 한 변(20)을 연장하여 형성되어 있다.

또한 연료 파이프 및 배기 파이프등 각종 파이프(31)가 프레임 측면 중앙 하단에 바람직하게 배치된다. 그리고 삼각형의 빗변(21)과 일정 거리를 두고 배기계 구성품(40)들이 조립되어서 배치된다.

따라서 본 발명은, 배기계 구성품 및 프레임 종방향으로 지나가는 각종 파이프와의 간섭을 피할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 보강재에 의해 단면 계수가 커져서 가장 효과적으로 프레임을 보강할 수 있다.

이상에서는, 본 발명을 본 발명의 바람직한 몇 가지 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 특허 청구 범위에 의해 한정되는 기술적 범위의 범주 내에서 다양한 변형과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백하다.

Claims (1)

1. 자동차용 프레임의 보강을 위한 보강구조에 있어서,

   서로 평행하게 이격되며, 전방부가 내측으로 구부러진 굴곡부를 가지는 한 쌍의 사이드 프레임 부재; 상기 사이드 프레임 부재사이를 연결하는 크로스 부재; 상기 사이드 프레임 부재의 굴곡부 부근의 상기 사이드 프레임 부재의 마주하는 측면에 결합된 보강부재를 포함하며, 상기 보강부재는 일 단은 상기 사이드 프레임부재의 굴곡부의 전방끝단 부근에 연결되고, 상기 보강부재의 타단은 상기 사이드 프레임 부재의 굴곡부의 후방끝단 부근에 연결되며, 상기 보강부재의 단면구조는 삼각형으로서, 상기 삼각형의 한 변은 상기 사이드 프레임 부재의 내측면의 일부에 의해 형성되고, 다른 한 변은 상기 사이드 프레임부재의 상부면과 실질적으로 동일한 높이로 연장되며, 상기 한 변과 상기 다른 한 변은 실질적으로 직각을 이루며, 삼각형의 빗변은 상기 한 변의 일단과 상기 다른 한 변의 일단을 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프레임의 보강을 위한 보강구조.