KR100517702B1 - 캐리어의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리어의 결합구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐리어의 상측부와 측면부를 지지하기 위한 상부프레임과 측면프레임이 상호 결합되는 캐리어 구조에 있어서, 상기 상부프레임에서 상기 측면프레임과 접하는 주변을 따라서 내측으로 절곡 형성된 제1요홈부와, 상기 제1요홈부와 대응하도록 상기 측면프레임이 내측으로 절곡 형성된 제2요홈부와, 상기 제1요홈부와 제2요홈부가 상호 결합된 상태에서 상기 요홈부의 길이방향으로 접착되어서 상기 상부프레임과 측면프레임을 둘러싸며 결합되도록 열가소성수지로 이루어진 제1고정부재로 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 상부프레임과 측면프레임의 결합 강성이 증대되며 별도의 부품을 필요로 하지 않는 것에 의하여 생산비를 절감할 수 있게 된다.

Description

캐리어의 결합구조{Joint structure of carrier}

본 발명은 자동차의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐리어의 뼈대를 구성하는 상부프레임과 측면프레임의 결합구조를 오버몰딩(Over-molding)과 아이엠에이(IMA;In molding assembly) 결합구조를 사용하는 것에 의하여 별도의 결합부재가 필요하지 않게 되어서 생산성 향상을 가져올 수 있으며, 결합강성이 증대된 구조를 갖게 되는 캐리어의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 차체 구조는 모노코크 바디형과 프레임 구조로 크게 나눌 수 있는데, 상기 모노코크 구조는 다시 FF,FR 등의 구동방식과 서스펜션의 방식에 따라 다르며, 제조 메이커에 따라 부품의 조립순서, 분할방식 등에 약간의 차이가 있다.

이와 같은 모노코크 바디 구조를 설명한다면 프런트 바디와 센터 바디 그리고 리어 바디로 분할하여 설명할 수 있는데, 상기에서 프런트 바디의 프런트 펜더(front fender), 후드(hood), 프런트 밸런스 패널(front balance panel) 등의 외관 부품은 볼트로 체결하며 차체의 골격을 이루고 있는 구조 부재는 거의 메인 바디에 스폿 용접되어 있다.

상기 모노코크 바디는 프레임이 없는 것으로 오늘날 자동차의 대부분이 상기 구조를 채택하고 있으며, 바디가 새시 프레임과 일체로 되어 있으므로 가벼울 뿐만 아니라 충돌했을 때 에너지 흡수가 잘된다는 장점이 있으며, 외력을 바디 전체로 커버할 수 있는 구조로 되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모노코크형 바디(1)는 자동차의 길이 방향을 따라 전방차체(3)와 중심차체(5) 및 후방차체(7)로 구분되어진다.

상기 전방차체(3)는 대시패널과 휠하우스 및 전방펜더를 갖춘 내판부분과, 후드와 전방선단패널로 된 외판부분으로 이루어지고, 상기 중심차체(5)는 플로워 뒤쪽에 구동장치가 설치되는 것 이외에는 외부에서의 힘을 거의 받지 않으므로 엷은 판을 프레스 가공하여 박스형상으로 형성되면서 플로워패널과 사이드패널, 루프패널(8), 카울패널(9) 및 도어 등으로 구성되는 한편, 상기 후방차체(7)는 후방플로워 패널과 후방펜더 및 하부백패널 등으로 구성되어 있다.

또한 상기 차체에는 하부에 좌우로 소정 간격을 두고 배열된 차체프레임이 구비되어 있는데, 이 차체프레임은 차체의 하부에서 기본 골격을 형성하여 차체를 전체적으로 지지해주면서 자동차의 충돌시에 우선적으로 충격을 받아서 적절히 분산시키는 역할을 하도록 되어 있다.

상기 전방차체(3)의 앞에는 캐리어(10)가 장착되며, 상기 캐리어(10)는 헤드램프, 라이에이터, 콘덴서, 범퍼 등과 차체패널을 하나로 조립하여 현장에서 조립성을 향상시키고, 조립대상 부품 수를 감소시켜 조립 시간을 단축하며, 제품의 조립 정도를 확보하기 위한 기술인 프론트 엔드 모듈(FEM:Front End Module)이 적용된다.

상기 캐리어(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 상부 양측에 형성된 헤드램프 장착부(11)와, 그 전방에 라디에이터 및 콘덴서와 같은 쿨링모듈을 장착하는 쿨링모듈장착부(12)와, 상기 쿨링모듈장착부(12)의 상부프레임(13)의 중간에서 아래로 연결되어 자동차의 혼 스피커 등을 장착하도록 브라켓(14)이 구비된다.

그리고, 상기 쿨링모듈장착부(12)의 하부에 형성되어 범퍼 및 안개등 등을 장착하는 하부프레임(15)으로 이루어지며, 상기 상부프레임(13)과 하부프레임(15)에 일단이 각각 고정되는 측면프레임(17)은 캐리어(10)의 상측프레임(13)을 지지하는 역할을 하게 되며, 다른 부재와 연결된 구조에 의하여 전방으로 부터 차체에 충격이 가해질 경우, 이를 흡수하게 된다.

상기와 같은 종래 상부프레임(13)과 측면프레임(17)이 상호 결합되는 방식은 맞대기 점용접에 의한 용접 방식과 플라스틱 구조물을 이용하여 상기 상부프레임(13)과 측면프레임(17)을 끼움 방식에 의하여 결합하는 방법 및 볼트 너트에 의하여 결합되는 방식등 여러 결합방식이 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 결합구조에 의하면, 비교적 하중을 많이 받게 되는 상부프레임(13)과 측면프레임(17)이 결합되는 부분에 있어서 결합강성이 저하되며 부품수 증가 및 가공공수 증가에 의한 생산비의 향상을 가져오게 된다.

상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 캐리어의 상부프레임과 측면프레임의 결합강성을 증대시키는 것에 의하여 내구성 및 신뢰성이 향상되는 캐리어의 결합구조를 제공하는 것이다.

그리고, 비교적 간편한 작업환경에 의하여 생산비를 절감할 수 있게 되는 캐리어의 결합구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 캐리어의 상측부와 측면부를 지지하기 위한 상부프레임과 측면프레임이 상호 결합되는 캐리어 구조에 있어서, 상기 상부프레임에서 상기 측면프레임과 접하는 주변을 따라서 내측으로 절곡 형성된 제1요홈부와, 상기 제1요홈부와 대응하도록 상기 측면프레임이 내측으로 절곡 형성된 제2요홈부와, 상기 제1요홈부와 제2요홈부가 상호 결합된 상태에서 상기 요홈부의 길이방향으로 접착되어서 상기 상부프레임과 측면프레임을 둘러싸며 결합되도록 열가소성수지로 이루어진 제1고정부재로 구성된다.

바람직하게, 상기 제1요홈부와 제2요홈부의 대응하는 위치에는 상기 상부프레임과 측면프레임의 일측과 타측에 있는 제1고정부재가 상호 결합되기 위하여 제1체결공과 제2체결공이 각각 형성된다.

그리고, 상기 상부프레임에는 하향절곡되어 통공이 형성된 제1결합공과, 상기 제1결합공의 하향 절곡된 부분이 끼워질 수 있도록 상기 측면프레임에 통공이 형성된 제2결합공과, 상기 제2결합공의 일부 후면측과 상기 제1결합공의 전면측 함몰된 부분을 덮으며 상기 제1결합공과 제2결합공을 통하여 상호 결합되는 열가소성수지로 이루어진 제2고정부재로 구성된다.

상기에서 제1고정부재와 제2고정부재는 플라스틱재질로 이루어지게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 상부프레임과 측면프레임의 결합 강성이 증대되며 별도의 부품을 필요로 하지 않는 것에 의하여 생산비를 절감할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어(20)의 상측부를 지지하는 상부프레임(30)과 이에 접하는 측면프레임(50)은 오버몰딩(Over-molding)과 아이엠에이 (IMA;In molding assembly) 결합구조를 사용하여 상호 결합된다.

상기에서 오버몰딩 공법은 강성을 증가시키면서도 무게를 줄이기 위해서 하중을 많이 받는 부분에는 스틸(steel)을 그렇지 않은 부분은 플라스틱을 사용하여, 상기 스틸에 플라스틱이 둘러싸도록 제조하는 것을 말한다.

이를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이, 상부프레임(30)에는 'ㄷ'자 형상을 이루면서 내측으로 절곡 형성된 제1요홈부(32)가 형성되어 있으며, 상기 상부프레임(30)의 후측에서 결합되는 측면프레임(50)에도 상기 제1요홈부(32)와 대응하는 제2요홈부(52)가 내측으로 절곡 형성된다.

상기 제1요홈부(32)와 제2요홈부(52)에는 플라스틱으로 이루어진 제1고정부재(60)의 결합력을 증가시키기 위하여 상호 대응하는 부분에 통공된 제1체결공(34)과 제2체결공(54)을 형성한다.

상기 상태에서 상부프레임(30)과 측면프레임(50)을 상호 접하여 고정시킨 다음 제1고정부재(60)인 플라스틱을 녹여서 상기 제1요홈부(32)의 내측과 제2요홈부(52)의 외측을 따라서 둘러싸게 하여 오버몰딩 결합을 이루게 된다.

상기와 같이 오버몰딩된 상부프레임(30)과 측면프레임(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1고정부재(60)가 요홈부(32,52)의 길이 방향을 따라서 형성되어 있으며, 특히 상부프레임(30)과 측면프레임(50)을 둘러싸게 된다.

이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1고정부재(60)는 상기 제1체결공(34)과 제2체결공(54)을 통하여 상호 결합되는 것에 의하여 체결력이 향상된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 두개의 스틸 재질인 상부프레임(30)과 측면프레임(50)이 상호 결합되기 위해서 아이엠에이 결합법이 사용되며, 이를 도 3과 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

상부프레임(30)에는 하향 절곡되어 통공이 형성된 제1결합공(36)이 구비되며, 상기 상부프레임(30)에 접하여 고정되는 측면프레임(50)에는 상기 제1결합공(36)의 하향 절곡된 부분과 대응하는 크기로 통공이 형성된 제2결합공(56)이 구비된다.

상기 상부프레임(30)과 상기 후면프레임(50)이 상호 접하여 고정되면 상기 제2결합공(56)을 통하여 제1결합공(36)이 삽입되어 결합된 상태를 이루게 되며, 상기 상태에서 플라스틱 재질의 제2고정부재(65)가 제1결합공(36)의 전면측 함몰된 부분과 제2결합공(56) 후면측의 일정 부분에 걸쳐서 도포된다.

상기에서 제1결합공(36)과 제2결합공(56)을 통하여 제2고정부재(65)가 상호 결합되어 일체로 되는 것에 의하여 상기 상부프레임(30)과 측면프레임(50)의 결합력과 강성이 증대된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 래치커버 일체형 캐리어 구조에 의하면, 상부프레임과 측면프레임이 오버몰딩 방식과 아이엠에이 방식을 사용하여 일체로 되는 것에 의하여 종래에 비하여 결합강성이 증대하게 되며, 별도의 부품이 필요하지 않는 것에 의하여 생산비 절감의 효과를 가져오게 된다.

도 1은 일반적인 자동차의 차체를 도시한 사시도.

도 2는 종래 캐리어 구조를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 상부프레임과 측면프레임의 결합구조를 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 분해사시도.

도 5는 도 3의 A-A방향에서 본 측단면도.

도 6은 도 3의 B-B방향에서 본 측단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 캐리어 30 : 상부프레임

32 : 제1요홈부 34 : 제1체결공

36 : 제1결합공 50 : 측면프레임

52 : 제2요홈부 54 : 제2체결공

56 : 제2결합공 60 : 제1고정부재

65 : 제2고정부재

Claims (4)

1. 캐리어의 상측부와 측면부를 지지하기 위한 상부프레임과 측면프레임이 상호 결합되는 캐리어 구조에 있어서;

   상기 상부프레임에서 상기 측면프레임과 접하는 주변을 따라서 내측으로 절곡 형성된 제1요홈부와;

   상기 제1요홈부와 대응하도록 상기 측면프레임이 내측으로 절곡 형성된 제2요홈부와;

   상기 제1요홈부와 제2요홈부가 접하여 결합된 상태에서, 상기 제1요홈부의 외측과 상기 제2요홈부의 내측을 따라서 열가소성수지가 접착 형성된 제1고정부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캐리어의 결합구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1요홈부와 제2요홈부의 대응하는 위치에는 상기 상부프레임과 측면프레임의 일측과 타측에 있는 제1고정부재가 상호 결합되기 위하여 제1체결공과 제2체결공이 각각 형성됨을 특징으로 하는 캐리어의 결합구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 상부프레임에는 하향절곡되어 통공이 형성된 제1결합공과,

   상기 제1결합공의 하향 절곡된 부분이 끼워질 수 있도록 상기 측면프레임에 통공이 형성된 제2결합공과,

   상기 제2결합공의 일부 후면측과 상기 제1결합공의 전면측 함몰된 부분을 덮으며 상기 제1결합공과 제2결합공을 통하여 상호 결합되는 열가소성수지로 이루어진 제2고정부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 캐리어의 결합구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1고정부재와 제2고정부재는 플라스틱재질로 이루어짐을 특징으로 하는 캐리어의 결합구조.