KR101046326B1 - 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조 - Google Patents

차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조에 관한 것으로서, 종래에는 자동차의 프레임 형성 요소 중에서 전방 프레임을 형성하는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합할 때, 범퍼 프론트 빔의 프론트 빔 플랜지에 프론트 사이드 멤버의 사이드 멤버 플랜지를 결합하였으나, 범퍼 프론트 빔의 프론트 빔 플랜지와 프론트 사이드 멤버의 하부에 구비되는 프레임 마운팅부 사이에 공간이 형성되어 차량의 주행이나 충돌시 발생하는 차체 뒤틀림에 대한 강성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 양단에는 프론트 빔 플랜지(110)의 하부가 각각 부착되고, 양쪽 프론트 빔 플랜지(110)의 상부에는 범퍼가 결합되는 프론트 범퍼 스테이(120)가 부착되어 일체로 구비된 범퍼 프론트 빔(100);과 일측 끝단(210)에 구비된 사이드 멤버 플랜지(220)에 의해 양쪽의 프론트 빔 플랜지(110) 상부 이면에 각각 부착하면 범퍼 프론트 빔(100)과 더불어 자동차의 전방프레임을 형성하며, 끝단(210)과 인접한 하부에 프레임 마운팅부(250)가 설치된 프론트 사이드 멤버(200);으로 이루어져 자동차의 프레임형성 요소 중, 전방 프레임을 형성하는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 있어서, 프론트 사이드 멤버(200)에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 전면과, 프레임 마운팅부(250) 전면과 대응되는 범퍼 프런트 빔(100)의 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110) 후면에 "┌┘" 형태로 형성되는 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 구비하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 보강하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조{connecting structure of bumper front beam and front side member for automobile}
본 발명은 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합할 때, 범퍼 프론트 빔의 양단이 하부에 결합되고 상부에는 범퍼 스테이가 결합되는 프론트 빔 플랜지 프론트 빔 플랜지의 프론트 범퍼 스테이 결합부 이면에, 프론트 사이드 멤버의 끝단에 형성되는 사이드 멤버 플랜지를 결합하여 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 형성하고, 범퍼 프론트 빔이 결합되는 프론트 빔 플랜지의 이면과 프론트 사이드 멤버의 하부에 구비되는 프레임 마운팅부 사이에 일측은 프론트 빔 플랜지와 결합되고 타측은 프레임 마운팅부에 결합되는 "┌┘" 형태의 서포트 프론트 빔을 설치하여, 차량의 충돌시 차체의 변형을 최소화하여 사고시 차량의 수리비를 절감하고, 차체의 뒤틀림에 대한 강성을 높여 승객의 안전성을 확보하고 할 수 있도록 한 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차를 생산하는 여러가지 공정 중에 차체 프레임을 구성하는 공정이 차체조립공정이다.
이와 같은 차체조립공장은 말 그대로 프레스 가공을 통하여 만들어진 자동차 각 부분의 패널들을 조립, 용접하여 차의 모양을 만들어 내는 공정을 말한다.
차체조립은 공정면에서 보면 자동차 조립공장에서 가정 정밀도가 요구되는 공정으로 주요설비의 대부분이 전용기이기 때문에 모델변경시에는 설비의 대부분은 새로운 설비로 바뀌게 된다.
설비로서는 메인라인과 부속되는 수십개의 서브라인으로 세분화 되며, 로봇 자동용접, 자동실러 도포장치, 자동이송장치 등의 자동공정을 대폭 설치하여 공장자동화율을 높이는데 주력하고 있다.
차체조립작업은 용접작업, 실러(Sealer)작업, 메탈휘니쉬작업, 납땜작업, 볼트작업, 헤밍(Hemming)작업 등으로 구분되어 실시된다.
용접작업에는 점용접(Spot Welding), 탄산가스 아아크용접(CO2), 브레이징용접(알곤용접) 등이 있는데, 이 가운데 점용접은 차체조립과정에서 가장 많이 이용되고 있다.
차체조립공장에서 하는 작업의 중요성은 차의 형상, 즉 차의 스타일을 최초로 형성하는 곳이라는 점 외에도 차체조립을 튼튼하게 함으로써 안전성을 확보한다는 점 등을 들 수 있다.
차체조립은 크게 다음과 같은 공정으로 구성된다.
즉, 1 단계로 바디를 기초로 하는 플로어 메인 공정과 2 단계로 차체의 벽면 주요부품인 바디 사이드 공정, 3 단계로 기초가 되는 플로어에 벽면인 사이드,루프,리어 패널등을 붙이는 메인바디공정과 4 단계로 메인공정에 공급되는 중간조립품을 조립하는 메인 서브공정, 5 단계로 메인 바디에 도어,후드를 붙이는 메탈 라인 공정과 마지막 6 단계로 메탈라인에 공급하는 도어,후드등의 부품을 조립하는 메탈 서브공정으로 나뉜다.
이와 같은 공정으로 자동차의 전방 프레임도 형성하게 되는 것이다.
즉, 도 1 은 종래의 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 측면도이다.
양단에는 프론트 빔 플랜지(11)의 하부가 각각 부착되고, 양쪽 프론트 빔 플랜지(11)의 상부에는 범퍼가 결합되는 프론트 범퍼 스테이(12)가 부착되어 일체로 구비된 범퍼 프론트 빔(10)에, 일측 끝단(21)에 구비된 사이드 멤버 플랜지(22)에 의해 양쪽의 프론트 빔 플랜지(11) 상부 이면에 각각 부착하면 범퍼 프론트 빔(10)과 더불어 자동차의 전방프레임을 형성하며, 끝단(21)과 인접한 하부에 프레임 마운팅부(25)가 설치된 프론트 사이드 멤버(20)를 결합하여 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 형성하게 되는 것이다.
하지만, 이와 같은 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 범퍼 프론트 빔이 하부에 결합되고 프론트 범퍼 스테이가 상부에 결합되는 프론트 빔 플랜지의 프론트 범퍼 스테이 결합부 후면에, 프론트 사이드 멤버가 사이드 멤버 플랜지로 결합되는 데, 이때 범퍼 프론트 빔이 결합되는 프론트 빔 플랜지 후면은, 프론트 사이드 멤버 하부에 구비되는 프레임 마운팅부와 공간이 생겨서 차량의 충돌시에 범퍼 프론트 빔이 프론트 사이드 멤버의 프레임 마운팅부 방향으로 밀려들어 감으로써, 차체의 변형이 크게 발생하여 운전자 및 탑승자의 안전성이 떨어지며, 차량의 주행시나 충돌시에 차체의 뒤틀림 강성이 낮아져서 자동차의 수명이 단축되고 수리 보수비가 많이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 차량의 충돌시 차체의 변형을 최소화하여 사고시 차량의 수리비를 절감하고, 차체의 뒤틀림에 대한 강성을 높여 승객의 안전성을 확보하고 할 수 있도록 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합할 때, 범퍼 프론트 빔의 양단이 하부에 결합되고 상부에는 범퍼 스테이가 결합되는 프론트 빔 플랜지 프론트 빔 플랜지의 프론트 범퍼 스테이 결합부 이면에, 프론트 사이드 멤버의 끝단에 형성되는 사이드 멤버 플랜지를 결합하여 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 형성하고, 범퍼 프론트 빔이 결합되는 프론트 빔 플랜지의 이면과 프론트 사이드 멤버의 하부에 구비되는 프레임 마운팅부 사이에 일측은 프론트 빔 플랜지와 결합되고 타측은 프레임 마운팅부에 결합되는 "┌┘" 형태의 서포트 프론트 빔을 설치하여, 차량의 충돌시에 범퍼 프론트 빔이 프론트 사이드 멤버의 프레임 마운팅부 방향으로 밀려들어 감으로써, 차체의 변형이 크게 발생하여 운전자 및 탑승자의 안전성이 떨어지며, 차량의 주행시나 충돌시에 차체의 뒤틀림 강성이 낮아져서 자동차의 수명이 단축되고 수리 보수비가 많이 발생하는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있도록 한 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 제공하는 데 있다.
이와 같은 본 발명은 양단에는 프론트 빔 플랜지의 하부가 각각 부착되고, 양쪽 프론트 빔 플랜지의 상부에는 범퍼가 결합되는 프론트 범퍼 스테이가 부착되어 일체로 구비된 범퍼 프론트 빔;과 일측 끝단에 구비된 사이드 멤버 플랜지에 의해 양쪽의 프론트 빔 플랜지 상부 이면에 각각 부착하면 범퍼 프론트 빔과 더불어 자동차의 전방프레임을 형성하며, 끝단과 인접한 하부에 프레임 마운팅부가 설치된 프론트 사이드 멤버;으로 이루어져 자동차의 프레임형성 요소 중, 전방 프레임을 형성하는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 있어서, 프론트 사이드 멤버에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부 전면과, 프레임 마운팅부 전면과 대응되는 범퍼 프런트 빔의 한쌍의 프론트 빔 플랜지 후면에 "┌┘" 형태로 형성되는 한쌍의 서포트 프론트 빔을 구비하여, 프론트 사이드 멤버와 범퍼 프론트 빔의 결합을 보강하게 한 것을 특징으로 한 것이다.
특히, 서포트 프론트 빔의 형태를 프론트 사이드 멤버의 한쌍의 프레임 마운팅부에 설치되는 " ┘" 형태의 상부 서포트 프론트 빔과 범퍼프론트 빔의 프론트 빔 플랜지에 설치되는 "┌ " 형태의 하부 서포트 프론트 빔으로 분리하고, 상부 서포트 프론트 빔과 하부 서포트 프론트 빔을 결합하여 한쌍의 서포트 프론트 빔을 형성함으로써, 프론트 사이드 멤버와 범퍼 프론트 빔의 결합을 더욱 견고하게 보강하며, 한쌍의 서포트 프론트 빔 몸체에는 하나 또는 두개 이상의 리브를 형성하여, 프론트 사이드 멤버와 범퍼 프론트 빔의 결합을 더욱 견고하게 보강함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명은 범퍼 프론트 빔이 결합되는 프론트 빔 플랜지의 이면과 프론트 사이드 멤버의 하부에 구비되는 프레임 마운팅부 사이에 일측은 프론트 빔 플랜지와 결합되고 타측은 프레임 마운팅부에 결합되는 "┌┘" 형태의 서포트 프론트 빔을 설치하여, 차량의 충돌시 차체의 변형을 최소화하여 사고시 차량의 수리비를 절감하는 효과가 있는 것이다.
또한, 주행시나 충돌과 같은 사고시에 발생하는 차체의 뒤틀림에 대한 강성을 높여 승객의 안전성을 확보하고, 차량의 유지 관리비를 점감할 수 있는 효과도 있는 것이다.
아울러, 범퍼 프론트 빔에 설치되는 각종 부품들이 아래로 쳐지는 현상을 방지하는 효과도 있는 것이다.
도 1 은 종래의 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 측면도.
도 2 는 본 발명에 따른 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 결합사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 분리사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 차량의 프론트 빔과 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 측면도.
이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 2 는 본 발명에 따른 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 사시도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 결합사시도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 분리사시도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조를 보여주는 측면도이다.
이와 같은 본 발명은 양단에는 프론트 빔 플랜지(110)의 하부가 각각 부착되고, 양쪽 프론트 빔 플랜지(110)의 상부에는 범퍼가 결합되는 프론트 범퍼 스테이(120)가 부착되어 일체로 구비된 범퍼 프론트 빔(100);과 일측 끝단(210)에 구비된 사이드 멤버 플랜지(220)에 의해 양쪽의 프론트 빔 플랜지(110) 상부 이면에 각각 부착하면 범퍼 프론트 빔(100)과 더불어 자동차의 전방프레임을 형성하며, 끝단(210)과 인접한 하부에 프레임 마운팅부(250)가 설치된 프론트 사이드 멤버(200);으로 이루어져 자동차의 프레임형성 요소 중, 전방 프레임을 형성하는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 있어서, 프론트 사이드 멤버(200)에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 전면과, 프레임 마운팅부(250) 전면과 대응되는 범퍼 프런트 빔(100)의 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110) 후면에 "┌┘" 형태로 형성되는 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 구비하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 보강하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, 서포트 프론트 빔(300)의 형태를 프론트 사이드 멤버(200)의 한쌍의 프레임 마운팅부(250)에 설치되는 " ┘" 형태의 상부 서포트 프론트 빔(310)과 범퍼 프론트 빔(100)의 프론트 빔 플랜지(110)에 설치되는 "┌ " 형태의 하부 서포트 프론트 빔(320)으로 분리하고, 상부 서포트 프론트 빔(310)과 하부 서포트 프론트 빔(320)을 결합하여 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 형성함으로써, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 한쌍의 서포트 프론트 빔(300) 몸체에는 하나 또는 두개 이상의 리브(350)를 형성하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고 도면 중 미설명 부호(390)은 상부 서포트 프론트 빔(310)과 하부 서포트 프론트 빔(320)을 결합할 때 쓰이는 지그홀이다.
즉, 이와 같은 본 발명은 범퍼 프론트 빔(100)가 전면 하부에 결합되고 전면 상부에 프론트 범퍼 스테이(120)가 결합되는 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110)의 프론트 범퍼 스테이(120) 결합부 후면에 프론트 사이드 멤버(200) 끝단(210)의 사이드 멤버 플랜지(220)를 결합시키게 되는 것이다.
이때, 프론트 범퍼 스테이(120)와 프론트 사이드 멤버(200)는 프론트 빔 플랜지(110)를 사이에 두고 전면과 후면에 견고하게 결합되어 충돌시에 차체의 변형을 최소화하게 되는 것이다.
그러나, 범퍼 프론트 빔(100)이 결합되는 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110)의 하부 후면과 프론트 사이드 멤버(200)의 하부에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 사이에는 별도의 충격 완충부재가 구비되지 않아 충돌시 범퍼 프론트 빔(100)이 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 방향으로 밀려들어 가면서 차체의 변형에 커지게 되는 것이다.
따라서, 프론트 사이드 멤버(200)에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 전면과 프레임 마운팅부(250) 전면과 대응되는 범퍼 프론트 빔(100)의 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110) 후면에 "┌┘" 형태로 형성되는 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 설치하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 보강하여, 차량의 충돌시 차체의 변형을 최소화하여 사고시 차량의 수리비를 절감하게 되는 것이다.
또한, 주행시나 충돌과 같은 사고시에 발생하는 차체의 뒤틀림에 대한 강성을 높여 승객의 안전성을 확보하고, 차량의 유지 관리비를 점감하게 되는 것이다.
특히, 프론트 사이드 멤버(200)의 한쌍의 프레임 마운팅부(250)에 설치되는 " ┘" 형태의 상부 서포트 프론트 빔(310)과 범퍼 프론트 빔(100)의 프론트 빔 플랜지(110)에 설치되는 "┌ " 형태의 하부 서포트 프론트 빔(320)으로 서포트 프론트 빔(300)을 분리하고, 상부 서포트 프론트 빔(310)과 하부 서포트 프론트 빔(320)을 용접 등으로 결합하여 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 형성하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 되는 것이다.
이때, 용접에 의해 결합되는 상부 서포트 프론트 빔(310)과 하부 서포트 프론트 빔(320)의 결합 작업이 용이하도록, 각각의 대응되는 위치에 지그홀(390)을 구비하여, 용접시 지그를 이용하여 고정 후 서로 접합하여 제작하게 되는 것이다.
이는 철판을 위, 아래로 절곡하여 하나로 구성되는 서포트 프론트 빔(300)으로 제작 가능하지만, 충돌시 강성 및 충격흡수 측면에서 분리형태로 제작함이유리한 결과에서 비롯된 것이다.
또한, 한쌍의 서포트 프론트 빔(300) 몸체에는 하나 또는 두개 이상의 리브(350)를 형성하여, 프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
100 : 범퍼 프론트 빔 110 : 프론트 빔 플랜지
120 : 프론트 범퍼 스테이 200 : 프론트 사이드 멤버
210 : 끝단 220 : 사이드 멤버 플랜지
250 : 프레임 마운팅부 300 : 서포트 프론트 빔
310 : 상부 서포트 프론트 빔 320 : 하부 서포트 프론트 빔

Claims (3)

  1. 양단에는 프론트 빔 플랜지(110)의 하부가 각각 부착되고, 양쪽 프론트 빔 플랜지(110)의 상부에는 범퍼가 결합되는 프론트 범퍼 스테이(120)가 부착되어 일체로 구비된 범퍼 프론트 빔(100);과
    일측 끝단(210)에 구비된 사이드 멤버 플랜지(220)에 의해 양쪽의 프론트 빔 플랜지(110) 상부 이면에 각각 부착하면 범퍼 프론트 빔(100)과 더불어 자동차의 전방프레임을 형성하며, 끝단(210)과 인접한 하부에 프레임 마운팅부(250)가 설치된 프론트 사이드 멤버(200);
    으로 이루어져 자동차의 프레임형성 요소 중, 전방 프레임을 형성하는 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버를 결합하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조에 있어서,
    프론트 사이드 멤버(200)에 구비되는 한쌍의 프레임 마운팅부(250) 전면과, 프레임 마운팅부(250) 전면과 대응되는 범퍼 프런트 빔(100)의 한쌍의 프론트 빔 플랜지(110) 후면에 "┌┘" 형태로 형성되는 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 구비하여,
    프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 보강하게 한 것을 특징으로 하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    서포트 프론트 빔(300)의 형태를 프론트 사이드 멤버(200)의 한쌍의 프레임 마운팅부(250)에 설치되는 " ┘" 형태의 상부 서포트 프론트 빔(310)과 범퍼 프론트 빔(100)의 프론트 빔 플랜지(110)에 설치되는 "┌ " 형태의 하부 서포트 프론트 빔(320)으로 분리하고, 상부 서포트 프론트 빔(310)과 하부 서포트 프론트 빔(320)을 결합하여 한쌍의 서포트 프론트 빔(300)을 형성함으로써,
    프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 한 것을 특징으로 하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    한쌍의 서포트 프론트 빔(300) 몸체에는 하나 또는 두개 이상의 리브(350)를 형성하여,
    프론트 사이드 멤버(200)와 범퍼 프론트 빔(100)의 결합을 더욱 견고하게 보강하게 한 것을 특징으로 하는 차량의 범퍼 프론트 빔과 프론트 사이드 멤버의 연결구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0724669U (ja) * 1993-10-18 1995-05-09 富士重工業株式会社 フロントバンパーの取付構造
KR19990060684A (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 정몽규 자동차의 서브 프레임 마운팅구조

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