KR101282651B1 - Mounting structure of FEM carrier - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 중앙에 개구부를 갖는 프레임 구조로서 차체의 양측 사이드멤버 전방으로 좌측프레임과 우측프레임이 각각 결합되는 FEM캐리어의 장착구조에 있어서, 상기 FEM캐리어의 하단 변(邊)을 형성하는 하측프레임은 상기 좌측프레임과 우측프레임의 후방 측으로 돌출되도록 결합되고, 상기 사이드멤버의 끝단에는 좌측프레임 또는 우측프레임과의 접촉하게 되는 플랜지가 형성되되, 상기 플랜지의 하단은 하측프레임의 상단까지 확장되고 상기 하측프레임에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, FEM캐리어를 차체의 전방에 더욱 견고하게 결합시킴으로서 차체 전체의 구조적 강성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention is a frame structure having an opening in the center of the FEM carrier mounting structure in which the left frame and the right frame are respectively coupled in front of both side members of the vehicle body, the lower frame forming the lower side of the FEM carrier Is coupled to protrude to the rear side of the left frame and the right frame, the end of the side member is formed with a flange which is in contact with the left frame or the right frame, the lower end of the flange is extended to the top of the lower frame and the lower side It is characterized in that coupled to the frame.
The present invention configured as described above has an effect of further improving the structural rigidity of the entire vehicle body by more firmly coupling the FEM carrier to the front of the vehicle body.

Description

ＦＥＭ캐리어의 장착구조{Mounting structure of FEM carrier}Mounting structure of FEM carrier

본 발명은 차량의 FEM캐리어(Front End Module Carrier)의 장착구조에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 차체의 사이드멤버와 FEM캐리어의 결합 강성을 더욱 증대시키며 차체의 골격 강성(특히, 횡방향 강성)을 향상시키도록 개발된 FEM캐리어의 장착구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a mounting structure of a front end module carrier (FEM) of a vehicle. More particularly, the coupling rigidity of the side member of the vehicle body and the FEM carrier is further increased, and the skeleton rigidity of the vehicle body (in particular, the lateral rigidity) is improved. The mounting structure of the FEM carrier was developed to make.

FEM캐리어는 승용 차량의 전방부에 장착되는 범퍼, 헤드램프, 후드, 쿨링 모듈 등의 부품이 일체로 통합적으로 구성될 수 있도록 골격을 이루는 부품이다.The FEM carrier is a frame that allows the parts such as bumpers, headlamps, hoods, cooling modules, and the like mounted on the front part of a passenger vehicle to be integrated integrally.

개별부품을 차체에 직접조립하는 종래의 조립방식과 대비하여 FEM캐리어를 통해 부품을 모듈화하는 경우, 조립시간을 단축시킬 수 있으며 모듈 단위의 치수 안정성을 향상시킬 수 있고 통합 설계가 가능하여 생산성 및 제품 신뢰성에 있어 큰 이점이 있다.Compared with the conventional assembly method of assembling individual parts directly to the body, when modularizing parts through FEM carrier, assembly time can be shortened, dimensional stability of module unit can be improved, and integrated design is possible for productivity and product. There is a big advantage in reliability.

이에 따라 대다수의 승용 차량의 경우 FEM캐리어가 장착되고 있다. FEM캐리어의 경우 여러가지 형태가 존재하며 통상적으로 재질은 스틸재 또는 플라스틱재로 제조되나, 중량을 감소시키고 요구되는 강성을 확보할 수 있도록 스틸재와 플라스틱재가 조합된 하이브리드 형태가 널리 사용되고 있다.As a result, most passenger cars are equipped with FEM carriers. In the case of the FEM carrier, there are various forms, and the material is usually made of steel or plastic, but a hybrid form in which steel and plastic are combined to reduce weight and secure required rigidity is widely used.

상기 FEM캐리어의 구조는 중앙에 라디에이터가 장착될 수 있도록 사각형상의 프레임구조를 가지며 중앙에 개구부(라디에이터장착 부분)가 형성된다. 도 1a 에 도시된 바와 같이, 상기 FEM캐리어는 차체의 전방측 즉, (엔진룸의 형성하는) 양측 사이드멤버의 끝단에 결합된다. 상기 사이드멤버의 끝단에는 볼트홀이 타공된 플랜지가 형성된다. 그리고, 상기 플랜지가 우측프레임과 좌측프레임에 밀착된 상태에서 볼트가 체결되어 FEM캐리어는 차체에 고정된다.The structure of the FEM carrier has a rectangular frame structure so that a radiator can be mounted in the center and an opening (radiator mounting portion) is formed in the center. As shown in Fig. 1A, the FEM carrier is coupled to the front side of the vehicle body, i.e., to the ends of both side members (which form the engine room). The end of the side member is formed with a flange perforated bolt hole. Then, the bolt is fastened while the flange is in close contact with the right frame and the left frame is fixed to the FEM carrier.

한편, 상기와 같이 FEM캐리어는 조립의 편이성을 위해 라디에이터 및 차량 전방에 위치하는 부품들이 (모듈화 형태로서) 미리 장착된 상태로 차체에 결합된다. 이러한 조립 방식은 생산성이 향상되는 장점이 있으나, FEM캐리어와 차체 간의 연결 강성이 상대적으로 저하될 수 있는 문제점이 있었다.On the other hand, as described above, the FEM carrier is coupled to the vehicle body with the radiator and the components located in front of the vehicle (as a modular form) mounted in advance for ease of assembly. This assembly method has the advantage of improving productivity, but there was a problem that the connection rigidity between the FEM carrier and the vehicle body may be relatively lowered.

즉, FEM캐리어는 도 1b 에 도시된 바와 같이, 사이드멤버의 플랜지에 볼트로 체결되는 구조이나 볼트가 체결되는 부분이 우측프레임과 좌측프레임으로 한정된다(A-A단면 참조). 그리고, 소정의 중량을 갖는 쿨링모듈(라디에이터 및 팬)이 개구부에 장착되나 이러한 쿨링모듈은 차체와 직접적으로 연결되지 못해(즉, 외팔보 형태로 연결되어) 차량주행시 상하 또는 좌우로 진동 및 롤링하게 된다. That is, in the FEM carrier, as shown in FIG. 1B, the structure in which the bolt is fastened to the flange of the side member or the part to which the bolt is fastened is limited to the right frame and the left frame (see section A-A). In addition, a cooling module (radiator and fan) having a predetermined weight is mounted in the opening, but the cooling module is not directly connected to the vehicle body (ie, cantilevered) and vibrates and rolls up and down or left and right when driving a vehicle. .

이러한, FEM캐리어의 장착구조는 연결 강성이 저하되어 차량의 핸들링 및 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능을 악화시키는 원인이 되기도 하였다.The mounting structure of the FEM carrier has a deterioration in connection stiffness, which may cause deterioration of vehicle handling and NVH (Noise, Vibration, Harshness) performance.

따라서, 본 발명은 FEM캐리어와 차체 간의 연결강성을 향상시킴으로서 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있는 FEM캐리어의 장착구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to provide a mounting structure of the FEM carrier that can solve the above problems by improving the connection rigidity between the FEM carrier and the vehicle body.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙에 개구부를 갖는 사각 프레임 구조로서 차체의 양측 사이드멤버 전방으로 좌측프레임과 우측프레임이 각각 결합되는 FEM캐리어의 장착구조에 있어서, 상기 FEM캐리어의 하단 변(邊)을 형성하는 하측프레임은 상기 좌측프레임과 우측프레임의 후방 측으로 돌출되도록 결합되고, 상기 사이드멤버의 끝단에는 좌측프레임 또는 우측프레임과의 접촉하게 되는 플랜지가 형성되되, 상기 플랜지의 하단은 하측프레임의 상단까지 확장되고 상기 하측프레임에 결합된다.The present invention for achieving the above object is a rectangular frame structure having an opening in the center of the FEM carrier mounting structure in which the left frame and the right frame are respectively coupled to the front side of both side members of the vehicle body, the lower end of the FEM carrier The lower frame forming the side is coupled to protrude to the rear side of the left frame and the right frame, the end of the side member is formed with a flange in contact with the left frame or the right frame, the lower end of the flange It extends to the top of the lower frame and is coupled to the lower frame.

상기 하측프레임은 폐단면(閉斷面) 구조 즉, 내부에서 폐공간(閉空間)을 형성하는 제1중공부를 포함하여 구성된다. 상기 하측프레임은 오목한 홈이 형성된 두 판넬들이 내부에 제1중공부를 형성하도록 서로 접합되어 제조된다.The lower frame includes a closed cross-sectional structure, that is, a first hollow portion forming a closed space therein. The lower frame is manufactured by joining two panels having concave grooves to form a first hollow portion therein.

그리고, 상기 플랜지 또한 내부에서 폐공간을 형성하는 제2중공부를 포함하여 구성되는 폐단면 구조를 갖는다. The flange also has a closed cross-sectional structure including a second hollow portion that forms a closed space therein.

상기 제1중공부 내에는 파이프너트가 장착되고 상기 파이프너트에 결합되는 고정볼트가 파이프너트를 관통하여 플랜지 하단에 체결된다.
A pipe nut is mounted in the first hollow part and a fixing bolt coupled to the pipe nut is fastened to the bottom of the flange through the pipe nut.

상기와 같이 구성된 본 발명은, FEM캐리어를 차체의 전방에 더욱 견고하게 결합시킴으로서 차체 전체의 구조적 강성(특히 횡강성)을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above has the effect of further improving the structural rigidity (particularly the lateral rigidity) of the entire vehicle body by more firmly coupling the FEM carrier to the front of the vehicle body.

그리고, FEM캐리어가 더 견고하게 결합됨에 따라서 진동발생 요인을 더욱 억제할 수 있으며 차량의 핸들링 성능 저하를 방지할 수 있다.In addition, as the FEM carrier is more firmly coupled, vibration generation factors can be further suppressed and the handling performance of the vehicle can be prevented from being lowered.

본 발명의 하측프레임과 플랜지는 중량증가를 최소화하기 위해 폐단면 구조를 가지며 상기 하측프레임 내부에는 파이프너트가 삽입되므로 면접촉한 상태로 용이하게 고정결합될 수 있는 효과가 있다.
The lower frame and the flange of the present invention has a closed cross-sectional structure in order to minimize the increase in weight, and since the pipe nut is inserted into the lower frame, it can be easily fixed in surface contact.

도 1a 는 종래의 방식으로 FEM캐리어가 차체에 결합되기 전의 모습을 도시한 도면,
도 1b 는 종래의 방식으로 FEM캐리어가 차체에 결합된 모습과 A-A부분의 단면모습 및 쿨링모듈이 장착된 상태에서의 단면모습을 도시한 도면,
도 2 와 도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FEM캐리어와 차체가 결합되기 전의 모습을 도시한 도면,
도 4 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FEM캐리어와 차체가 결합된 후의 모습을 도시한 도면,
도 5 는 종래 방식에 따른 FEM캐리어의 장착구조와 본 발명에 따른 FEM캐리어의 장착구조에서 힘을 지지하는 연결부분을 붉은색선으로 표시한 도면Figure 1a is a view showing a state before the FEM carrier is coupled to the vehicle body in a conventional manner,
1B is a view showing a state in which the FEM carrier is coupled to the vehicle body in a conventional manner, and a cross-sectional view of the AA portion and a cooling module mounted state;
2 and 3 are views illustrating a state before the FEM carrier and the vehicle body are coupled according to a preferred embodiment of the present invention;
4 is a view illustrating a state after the FEM carrier and the vehicle body are coupled according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a view showing a connection structure for supporting a force in the mounting structure of the FEM carrier according to the conventional method and the mounting structure of the FEM carrier according to the present invention in red lines;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 FEM캐리어의 장착구조를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in more detail the mounting structure of the FEM carrier according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 FEM캐리어(10)는 사각 형상의 프레임 구조로서 쿨링모듈이 장착될 수 있도록 중앙에 개구부가 형성된 구조를 갖는다. (차체에 장착되는 위치를 기준으로) 좌측과 우측의 변(邊)을 형성하는 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b)은 차체(20)의 양측 사이드멤버(21) 끝단에 고정될 수 있도록 소정의 넓이를 갖도록 형성된다.Referring to Figure 2, the FEM carrier 10 according to the present invention has a structure in which the opening is formed in the center so that the cooling module can be mounted as a rectangular frame structure. The left frame 10c and the right frame 10b forming sides of the left and right sides of the vehicle body 20 can be fixed to the ends of both side members 21 of the vehicle body 20 (based on the position of the vehicle body). It is formed to have a predetermined width.

아울러, 차체(20)의 사이드멤버(21)는 끝단에 플랜지(22)가 형성된다. 상기 플랜지(22)는 전방측으로 소정의 크기를 갖는 면(面)이 형성되며 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b)에 밀착된 후 볼트로 고정도록 볼트홀들이 타공된다. 그리고, 상기 플랜지(22)는 내부가 빈 박스모양(도 4 참조)을 갖도록 폐단면 구조로 형성되며 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b)의 결합위치(양측의 볼트홀들이 서로 개통되는 위치)에 밀착됐을 때 바닥면이 하측프레임(10a)의 상측면에 맞닿을 수 있도록 종래의 구조보다 확장된 길이를 갖는다.In addition, a flange 22 is formed at the end of the side member 21 of the vehicle body 20. The flange 22 has a surface having a predetermined size toward the front side, and the bolt holes are bored to be fixed to the bolt after being in close contact with the left frame 10c and the right frame 10b. In addition, the flange 22 is formed in a closed cross-sectional structure so that the inside has an empty box shape (see FIG. 4), and a coupling position (both bolt holes on both sides of the left frame 10c and the right frame 10b are opened). The bottom surface has an extended length than the conventional structure so that the bottom surface is in contact with the upper surface of the lower frame (10a) when in close contact.

한편, 상기 FEM캐리어의 하단 변을 형성하는 하측프레임(10a)은 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b) 하부에 장착되되 (플랜지가 거치될 수 있도록) 후방측으로 부분 돌출되도록 장착된다. 도 3 에 도시된 바와 같이 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b) 및 상측프레임(10d)은 일체로 형성되는 반면, 하측프레임(10a)은 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b) 아래에서 추가적으로 장착된다. On the other hand, the lower frame (10a) forming the lower side of the FEM carrier is mounted on the lower side of the left frame (10c) and the right frame (10b) (to allow the flange to be mounted) is mounted to partially protrude to the rear side. As shown in FIG. 3, the left frame 10c and the right frame 10b and the upper frame 10d are integrally formed, while the lower frame 10a is below the left frame 10c and the right frame 10b. Additionally installed.

상기 하측프레임(10a)은 B-B단면 모양(도2)에서 표시된 바와 같이, 오목한 홈이 형성된 두 개의 판넬들이 테두리 부분에서 서로 접합되어 내부 소정의 공간으로서 제1중공부(11)를 형성하도록 제조된다. 상기 하측프레임(10a)은 내부 공간 형성 구조(폐단면 구조)를 갖는다. 그리고, 상기 하측프레임(10a)에는 나사홀이 타공되며 원통형상을 갖는 파이프너트(12)가 삽입된다.The lower frame 10a is manufactured such that two panels with concave grooves are joined to each other at an edge portion as shown in the BB cross-sectional shape (Fig. 2) to form the first hollow portion 11 as a predetermined space therein. . The lower frame 10a has an internal space forming structure (closed cross-sectional structure). In addition, the lower frame 10a is perforated with a screw hole and a pipe nut 12 having a cylindrical shape is inserted therein.

상기와 같이 구성된 FEM캐리어는 도 4 와 같이 결합된다. 도면을 참조하면, 상기 사이드멤버(21)의 끝단에 결합된 플랜지(22)에 좌측프레임(10c)과 우측프레임(10b)이 밀착되고 볼트로 체결되어 고정되되, 플랜지(22)의 바닥면은 후방측으로 돌출된 하측프레임(10a)의 상면에 거치되도록 장착된다. 즉, 내부에 빈 공간으로서 제2중공부(23)가 형성된 상기 플랜지(22)는 좌측프레임(10c)와 우측프레임(10b)에 볼트로 체결되며, 하단은 하측프레임(10a)에 삽입된 파이프너트(12)를 관통하는 고정볼트(13)를 통해 하측프레임(10a)에 결합된다.The FEM carrier configured as described above is combined as shown in FIG. 4. Referring to the drawings, the left frame 10c and the right frame 10b are in close contact with the flange 22 coupled to the end of the side member 21 and fastened by bolts, and the bottom surface of the flange 22 is fixed. It is mounted to be mounted on the upper surface of the lower frame 10a protruding to the rear side. That is, the flange 22 having the second hollow portion 23 formed as an empty space therein is bolted to the left frame 10c and the right frame 10b, and the lower end of the pipe is inserted into the lower frame 10a. It is coupled to the lower frame 10a through a fixing bolt 13 penetrating the nut 12.

따라서, 도 5 에 도시된 바와 같이 종래의 방식으로 차체에 장착된 FEM캐리어는 하중을 지지하는 부분이 개구부 근방에서 단절되는 반면 본 발명에 따라 사이드멤버와 결합된 FEM캐리어는 하측프레임(10a)을 통해 좌우가 연결된 구조로서 외력을 지지하므로서 차량 전방의 골격 강성 및 연결강성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the FEM carrier mounted on the vehicle body in the conventional manner has a load supporting portion disconnected near the opening, while the FEM carrier coupled with the side member according to the present invention has a lower frame 10a. By supporting the external force as a structure connected to the left and right through it has the effect of further improving the skeleton rigidity and connection rigidity in front of the vehicle.

또한, 상기와 같은 강성의 향상에 따라 개구부에 마운팅되는 쿨링모듈 또한 더욱 견고하게 고정될 수 있는 효과가 있다.In addition, the cooling module mounted in the opening according to the improvement of the rigidity also has the effect that can be more firmly fixed.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples in order to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : FEM캐리어
11 : 제1중공부
12 : 파이프너트
21 : 사이드멤버
22 : 플랜지10: FEM carrier
11: First Hollow Division
12: pipe nut
21: side member
22: Flange

Claims (5)

중앙에 개구부를 갖는 프레임 구조로서 차체의 양측 사이드멤버 전방으로 좌측프레임과 우측프레임이 각각 결합되는 FEM캐리어의 장착구조에 있어서,
상기 FEM캐리어의 하단 변(邊)을 형성하는 하측프레임은 상기 좌측프레임과 우측프레임의 후방 측으로 돌출되도록 결합되고, 상기 사이드멤버의 끝단에는 좌측프레임 또는 우측프레임과의 접촉하게 되는 플랜지가 형성되되,
상기 플랜지의 하단은 하측프레임의 상단까지 확장되고 상기 하측프레임에 결합되며, 상기 하측프레임은 내부에서 폐공간(閉空間)을 형성하는 제1중공부를 포함하여 구성되고,
상기 제1중공부 내에는 파이프너트가 장착되고 상기 파이프너트에 결합되는 고정볼트가 파이프너트를 관통하여 플랜지 하단에 체결되는 것을 특징으로 하는 FEM캐리어의 장착구조.
In the frame structure having an opening in the center of the FEM carrier mounting structure in which the left frame and the right frame are respectively coupled in front of both side members of the vehicle body,
The lower frame forming the lower side of the FEM carrier is coupled to protrude to the rear side of the left frame and the right frame, the end of the side member is formed with a flange in contact with the left frame or the right frame,
The lower end of the flange is extended to the upper end of the lower frame and coupled to the lower frame, the lower frame is configured to include a first hollow portion to form a closed space (閉 空間) therein,
A pipe nut is mounted in the first hollow part, and a fixing bolt coupled to the pipe nut is fastened to a lower end of the flange through the pipe nut.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 하측프레임은 오목한 홈이 형성된 두 판넬들이 내부에 제1중공부를 형성하도록 서로 접합되어 제조된 것을 특징으로 하는 FEM캐리어의 장착구조.
The FEM carrier mounting structure of claim 1, wherein the lower frame is manufactured by joining two panels having concave grooves to form a first hollow portion therein.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 플랜지는 내부에서 폐공간을 형성하는 제2중공부를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 FEM캐리어의 장착구조.4. The mounting structure of a carrier carrier according to claim 1 or 3, wherein the flange comprises a second hollow part which forms a closed space therein. 삭제delete
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