KR100872672B1 - 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 관한 것으로서, 프론트사이드멤버(1)와 센터사이드멤버(3)가 결합되는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 있어서, 상기 센터사이드멤버(3)는 자체적으로 폐단면(5)을 형성하고, 상기 프론트사이드멤버(1)는 상기 센터사이드멤버(3)의 폐단면 옆에 또 다른 제2폐단면(7)을 형성하면서 결합되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 프론트사이드멤버의 상측부분이 센터사이드멤버의 상측단보다 하측에 위치할 수 있도록 함과 아울러 프론트사이드멤버가 센터사이드멤버의 측면에 결합되면서 2중의 폐단면을 형성하도록 함으로써, 다른 부품들과의 레이아웃적인 간섭우려를 저감시키고, 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버의 결합부위가 차량의 충돌시 보다 강한 강성을 제공하면서 효율적인 에너지 흡수가 가능하도록 한다.

센터사이드멤버, 프론트사이드멤버, 충돌, 꺽임각

Description

프레임 차량의 사이드멤버 결합구조{Side Member Joint Structure of a Vehicle with Frame}

본 발명은 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버 사이의 결합구조에 관한 것이다.

프레임을 별도로 구비하고 있지 않아서 충돌사고시 대부분의 에너지를 바디에서 흡수하는 모노코크 타입 차량과는 달리, 프레임 바디 타입 차량의 경우에는 프레임을 구비하고 있어서 충돌사고 발생시 프레임에서의 에너지 흡수가 크며, 프레임의 꺽임각, 단면, 상기 프레임을 이루는 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버의 접합 구조 등이 차량의 충돌성능을 좌우하는 주요 인자로 작용하게 된다.

상기와 같은 프레임 차량의 충돌성능을 좌우하는 인자들 중 프레임의 꺽임각과 단면높이 및 폭은 차량의 최저 지상고와 플로어패널의 높이 등과 같은 부품들의 레이아웃적인 측면에 의해 결정되는데, 경우에 따라서는 상기 차량의 레이아웃적인 측면을 만족시키느라 충돌성능 만족을 위한 프레임의 충분한 상태를 확보하지 못하기도 한다.

특히, 프론트사이드멤버와 센터사이드 멤버는 도 1의 단면에서 확인할 수 있듯이, 서로 삽입되어 단일 폐단면을 형성하면서 결합되는 삽입형으로 결합된 경우, 이들 프론트사이드멤버(500)와 센터사이드멤버(502)의 접합부 단면은 프론트사이드멤버(500)와 센터사이드멤버(502)가 거의 동일한 형상을 가져야 하며, 상술한 바와 같은 레이아웃적 요소에 의해 다른 부품들과의 간섭회피를 위해 직선화가 힘들어서 사이드실부로 프레임이 절곡되는 형상을 가지게 되는데, 이는 골격 강성을 악화시키는 요인으로 작용하기도 한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다른 부품들과의 레이아웃적인 간섭우려를 저감시킴으로써, 차량의 충돌성능 향상에 보다 적합한 프레임의 형상을 확보할 수 있도록 함과 아울러 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버의 결합부위가 차량의 충돌시 보다 효율적인 에너지 흡수가 가능하도록 한 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조는,

프론트사이드멤버와 센터사이드멤버가 결합되는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 있어서, 상기 센터사이드멤버는 자체적으로 폐단면을 형성하고; 상기 프론트사이드멤버는 상기 센터사이드멤버의 폐단면 옆에 또 다른 제2폐단면을 형성하면서 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 프론트사이드멤버의 상측부분은 상기 센터사이드멤버의 상측단과의 사이에 단차를 두고 상기 센터사이드멤버의 상측단보다 하측에서 상기 센터사이드멤버에 결합될 수 있다.

상기 프론트사이드멤버의 상측부분은 상기 센터사이드멤버에 결합된 부위로부터 하측으로 경사지게 절곡된 프론트경사단면부를 구비하도록 할 수 있다.

상기 센터사이드멤버는 외측부재와 내측부재가 서로 양측에서 마주보며 결합되어 폐단면을 형성하며; 상기 내측부재는 상측부분에 하측으로 경사진 센터경사단면부가 형성되고; 상기 프론트사이드멤버는 상측부분이 상기 센터사이드멤버의 센터경사단면부에 결합되도록 할 수 있다.

본 발명은 프론트사이드멤버의 상측부분이 센터사이드멤버의 상측단보다 하측에 위치할 수 있도록 함과 아울러 프론트사이드멤버가 센터사이드멤버의 측면에 결합되면서 2중의 폐단면을 형성하도록 함으로써, 다른 부품들과의 레이아웃적인 간섭우려를 저감시키고, 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버의 결합부위가 차량 충돌시, 보다 강한 강성을 제공하면서 효율적인 에너지 흡수가 가능하도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예는 프론트사이드멤버(1)와 센터사이드멤버(3)가 결합되는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 있어서, 상기 센터사이드멤버(3)는 자체적으로 폐단면(5)을 형성하고, 상기 프론트사이드멤버(1)는 상기 센터사이드멤버(3)의 폐단면 옆에 또 다른 제2폐단면(7)을 형성하면서 결합되는 구조이다.

특히, 상기 프론트사이드멤버(1)의 상측부분은 상기 센터사이드멤버(3)의 상측단과의 사이에 단차(S)를 두고 상기 센터사이드멤버(3)의 상측단보다 하측에서 상기 센터사이드멤버(3)에 결합되는 구조를 가지고 있다.

즉, 상기 단차는 차량의 다른 부품들과의 레이아웃관계를 고려하여 적절한 범위에서 조절될 수 있는 것으로서, 종래와 같이 프론트사이드멤버(1)가 센터사이드멤버(3)와 거의 동일한 높이로 센터사이드멤버(3)에 결합되면서 폐단면을 형성해야 하는 구조적 제약을 회피하고, 필요에 따라 센터사이드멤버(3)의 상단으로부터 소정거리만큼 하측으로 이격된 위치에서 상기 프론트사이드멤버(1)가 상기 센터사이드멤버(3)에 결합되도록 함으로써, 그 만큼 상기 프론트사이드멤버(1) 상측으로 형성되는 공간상의 자유도를 확보할 수 있도록 한다.

또한, 상기 프론트사이드멤버(1)의 상측부분은 상기 센터사이드멤버(3)에 결합된 부위로부터 하측으로 경사지게 절곡된 프론트경사단면부(8)를 구비한 구조이다.

상기 센터사이드멤버(3)는 외측부재(9)와 내측부재(11)가 서로 양측에서 마주보며 결합되어 폐단면을 형성하고 있으며, 상기 내측부재(11)는 상측부분에 하측으로 경사진 센터경사단면부(13)가 형성되고, 상기 프론트사이드멤버(1)는 상측부분이 상기 센터사이드멤버(3)의 센터경사단면부(13)에 결합되는 구조이다.

따라서, 상기 프론트사이드멤버(1) 상측에는 종래에 비해 실질적으로 상당한 공간상의 자유도가 향상되게 된다.

즉, 상기 센터사이드멤버(3)에도 센터경사단면부(13)를 구비한 상태에서, 상기 프론트사이드멤버(1)의 상단부가 상기 센터경사단면부(13)에 결합되면서 동시에 프론트경사단면부(8)를 함께 구비하고 있어서, 자체적으로 상기 센터사이드멤버(3)의 상단보다 낮은 위치에서 센터사이드멤버(3)에 결합되는 프론트사이드멤버(1)의 상단부와 상기 센터경사단면부(13) 및 상기 프론트경사단면부(8)에 의해 형성되는 대략 프론트사이드멤버(1)와 센터사이드멤버(3)의 결합부 상측의 공간은 다른 부품들의 배치 및 다른 부품들과의 간섭 배제에 크게 기여할 수 있게 된다.

또한, 도 3을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 차량의 상측에서 프레임을 하측으로 내려다 보고 있는 상태에서, 상기 센터사이드멤버(3)와 프론트사이드멤버(1)에 의해 이루어지는 사이드멤버의 꺽임각이 개선된다.

즉, 종래에 프론트사이드멤버(1)가 센터사이드멤버(3)에 삽입되면서 단일 폐단면을 이루는 구조에서는, 차실내측의 다른 부품들과의 간섭 등을 회피하기 위해 점선으로 도시된 바와 같이, 사이드멤버가 외측으로 급격히 휘어지는 꺽임각을 가지도록 형성하여야 했으나, 상기한 바와 같이, 프론트사이드멤버(1)가 센터사이드멤버(3)의 측방에 결합되고 프론트사이드멤버(1)의 상단부의 높이를 낮게 형성할 수 있는 본 발명에서는 그만큼 차량 실내측의 부품들과의 간섭 가능성이 감소하여 사이드멤버의 꺽임각을 도시된 바와 같은 정도로 개선하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이 사이드멤버의 꺽임각이 작게 형성되면 그만큼 차량의 충돌 사고시에 상기 프레임이 제공할 수 있는 강성이 강해지고 충돌에너지 흡수량이 당연히 증가하게 되어 차량의 안전성을 보다 향상시키게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 프론트사이드멤버(1)가 자체적으로 폐단면을 이루고 있는 센터사이드멤버(3)의 측면에 결합되면서 2중 폐단면 구조를 형성하게 되면, 충돌에너지의 흡수량이 대폭적으로 증가하게 된다.

상기한 바와 같은 사이드멤버의 꺽임각 개선 및 프론트사이드멤버(1)와 센터사이드멤버(3) 결합부의 2중 폐단면 구조는 프레임의 종방향 및 횡방향 굽힘강성을 종래에 비하여 크게 증가시킴은 물론, 비틀림강성도 대폭적으로 향상시켜서, 종래에 비해 전체적으로 강성이 증대되고 충돌에너지를 흡수할 수 있는 여력이 많아지게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조를 설명한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조를 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 의한 사이드멤버의 꺽임각 개선효과를 종래에 비교하여 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 프론트사이드멤버 3; 센터사이드멤버

5; 폐단면 7; 제2폐단면

S; 단차 8; 프론트경사단면부

9; 외측부재 11; 내측부재

13; 센터경사단면부

Claims (4)

1. 프론트사이드멤버와 센터사이드멤버가 결합되는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조에 있어서,

   상기 센터사이드멤버는 자체적으로 폐단면을 형성하고;

   상기 프론트사이드멤버는 상기 센터사이드멤버의 폐단면 옆에 또 다른 제2폐단면을 형성하면서 결합되고,

   상기 프론트사이드멤버의 상측부분은 상기 센터사이드멤버의 상측단과의 사이에 단차를 두고 상기 센터사이드멤버의 상측단보다 하측에서 상기 센터사이드멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 프론트사이드멤버의 상측부분은 상기 센터사이드멤버에 결합된 부위로부터 하측으로 경사지게 절곡된 프론트경사단면부를 구비한 것을 특징으로 하는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 센터사이드멤버는 외측부재와 내측부재가 서로 양측에서 마주보며 결합되어 폐단면을 형성하며;

   상기 내측부재는 상측부분에 하측으로 경사진 센터경사단면부가 형성되고;

   상기 프론트사이드멤버는 상측부분이 상기 센터사이드멤버의 센터경사단면부에 결합되는 것을 특징으로 하는 프레임 차량의 사이드멤버 결합구조.

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