KR102417245B1 - 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛 - Google Patents

프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛은 차체의 전방 양측에 상하방향으로 배치되어 양측 스태이와 양측 프론트 사이드 멤버 사이에 각각 조립되는 양측 수직 멤버, 상기 양측 수직 멤버의 각 상단부에 양 단부가 끼움 방식으로 조립되어 접합 고정되며, 프론트 엔드 모듈이 체결되는 어퍼 크로스 멤버, 및 상기 양측 수직 멤버의 각 하단에 양 단부가 접촉된 상태로 접합 고정되어 상기 프론트 엔드 모듈이 체결되는 로워 크로스 멤버를 포함할 수 있다.

Description

프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛{BUMBER BEAM HAVING SEAMING JOINING PORTION}
본 발명은 캐리어 유닛에 대한 것으로, 보다 상세하게는 차체 전방에 배치되는 FEM을 설치되고, 구조적 개선을 통해서 강성을 높이고, 조립성과 생산성을 향상시킬 수 있는 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 전방부에 엔진룸이 형성되고, 후방부에 트렁크가 형성된다. 그리고, 엔진룸의 전방에는 캐리어가 설치되고, 캐리어의 전방에는 범퍼가 설치되어 충격을 흡수한다.
캐리어에는 헤드램프, 라디에이터, 콘덴서 범퍼가 설치되는 것으로서, 최근에는 패널을 하나로 조립하여 현장에서 조립성을 향상시키고, 조립대상 부품수를 감소시키는 FEM(Front End Module)이 적용된다.
캐리어는 헤드램프 장착을 위한 헤드램프 장착부와, 그 전방에 라디에이터(Radiator) 및 콘덴서와 같은 쿨링 모듈을 장착하는 쿨링 모듈 장착부로 크게 나눌 수 있다.
도 1은 일반적인 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 정면도이고, 캐리어 유닛(100)은 어퍼 크로스 멤버(105), 수직 멤버(115), 로워 크로스 멤버(110), 상부보강부재(120), 및 하부보강부재(125)를 포함한다.
종래의 캐리어 유닛(100)은 미리 성형된 여러 개의 판재를 체결 및 접합하여 제작되기 때문에 생산성이 저하될 수 있고, 전체적인 제품의 강성을 저하될 수 있었다.
아울러, 다수 개의 보강부재(120, 125)가 추가되어 중량이 늘어나고, 범퍼의 스테이와 프론트 사이드 멤버 사이에서 조립성도 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
대한민국 공개특허 10-2014-0048352
본 발명의 목적은 FEM 캐리어의 부품수를 줄일 수 있고, 용접포인트의 개수를 줄이며, 수직 멤버의 강성을 높일 수 있고, 범퍼 및 사이드멤버와의 조립성을 향상시키고, 전체적인 불량률을 줄임으로써 생산비용을 절감할 수 있는 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛은 차체의 전방 양측에 상하방향으로 배치되어 양측 스태이와 양측 프론트 사이드 멤버 사이에 각각 조립되는 양측 수직 멤버, 상기 양측 수직 멤버의 각 상단부에 양 단부가 끼움 방식으로 조립되어 접합 고정되며, 프론트 엔드 모듈이 체결되는 어퍼 크로스 멤버, 및 상기 양측 수직 멤버의 각 하단에 양 단부가 접촉된 상태로 접합 고정되어 상기 프론트 엔드 모듈이 체결되는 로워 크로스 멤버를 포함할 수 있다.
상기 수직 멤버는 상기 스태이 후단에 접합된 제1 마운팅 브라켓과, 상기 프론트 사이드 멤버의 선단에 접합되어 상기 제1 마운팅 브라켓과 체결되는 제2 마운팅 브라켓 사이의 중앙에 조립될 수 있다.
상기 제1, 제2 마운팅 브라켓은 상기 수직 멤버의 외주면을 감싸도록 중앙부에 상하방향으로 오목한 결합홈이 형성될 수 있다.
상기 양측 수직 멤버는 원형 단면의 파이프로 형성될 수 있다.
상기 양측 수직 멤버는 상단부 일측에 외주면 둘레를 따라 걸림턱이 형성될 수 있다.
상기 어퍼 크로스 멤버는 양 단부에 각각 관통홀이 형성되고, 각각의 관통홀을 통하여 상기 양측 수직 멤버의 상단부에 형성된 걸림턱까지 끼워진 상태로, CO2 전주 용접되어 서로 접합될 수 있다.
상기 로워 크로스 멤버는 양 단부에 상기 수직 멤버의 하단이 안착되도록 안착면이 형성되고, 상기 수직 멤버의 하단이 상기 안착면에 안착된 상태로, CO2 전주 용접되어 서로 접합될 수 있다.
상기 프론트 엔드 모듈의 상부 및 하부에는 상하방향으로 각각 돌출되는 장착 볼트가 형성되고, 상기 어퍼 크로스 멤버 및 상기 로워 크로스 멤버에는 상기 장착 볼트가 삽입되는 장착홀이 형성되며, 상기 장착홀을 통해서 외부로 돌출된 상기 장착 볼트에 체결되어 상기 프론트 엔드 모듈을 상기 어퍼 크로스 멤버와 상기 로워 크로스 멤버에 고정시키는 고정 너트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛은 범퍼의 양단부 후면에 장착되는 스테이 후단에 접합된 제1 마운팅 브라켓과, 프론트 사이드 멤버의 선단에 접합되어 상기 제1 마운팅 브라켓과 체결되는 제2 마운팅 브라켓 사이의 중앙에서 상하로 배치되는 파이프 구조의 수직멤버, 상기 양측 수직 멤버의 각 상단부에 양 단부가 접합 고정되며, 프론트 엔드 모듈이 체결되는 어퍼 크로스 멤버, 및 상기 양측 수직 멤버의 각 하단에 양 단부가 접촉된 상태로 접합되어 상기 프론트 엔드 모듈이 체결되는 로워 크로스 멤버를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛에 의하면, FEM 캐리어를 여러 개의 판재로 재작하는 대신에, 파이프 구조의 수직 멤버와 판재로 성형된 어퍼 크로스 멤버 및 로워 크로스 멤버를 이용하여 부품의 개수를 줄일 수 있고, 용접부분을 줄임으로써 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 수직 멤버가 스테이와 프론트 사이드 멤버 사이에 배치됨으로써, 전체적인 캐리어의 강성을 보강할 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 수직 멤버를 원통형 파이프 구조를 채용하여 강성을 향상시킬 수 있고, 중량도 절감할 수 있다. 그리고, 공정수를 줄임으로써 불량률을 감소시키고 생선상을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
아울러, 본 발명을 설명하기 위해서, 범퍼 빔의 구성을 설명하기 위해서 방향을 구분하기 위해서, "전면", "후면", "상면", 및 "하면"라는 용어가 사용되었으나, 이는 방향을 구분하기 위해서 사용되었고, 실제 방향과는 다를 수 있다.
또한, 시밍 결합부의 구성을 설명하기 위해서, "제1 부재", "제2 부재", "제3 부재", 및 "제4 부재"라는 용어가 사용되었으며, 이는 구성요소들을 구분하기 위해서 사용되었으며, 그 순서에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 차체의 전방에는 캐리어 유닛(100)이 배치된다. 상기 캐리어 유닛(100)은 범퍼 빔(200), 스테이(205), 프론트 사이드 멤버(215), 수직 멤버(115), 어퍼 크로스 멤버(105), 로워 크로스 멤버(110), FEM(220), 및 장착 볼트(210)를 포함하다.
상기 장착 볼트에는 고정 너트(도 6의 605)가 체결되어 상기 FEM을 상기 어퍼 크로스 멤버와 상기 로워 크로스 멤버에 고정한다.
상기 프론트 사이드 멤버(215)는 차체의 양측에 고정되어 배치되고, 상기 프론트 사이드 멤버(215)의 선단에 상기 스테이(205)가 각각 체결되며, 상기 스테이(205)의 선단에 상기 범퍼 빔(200)이 차체의 폭 방향으로 배치된다.
상기 수직 멤버(115)는 파이프 구조로 상하방향으로 배치되고, 상기 스테이(205)와 상기 프론트 사이드 멤버(215) 사이를 지나서 양측에 배치된다.
상기 어퍼 크로스 멤버(105)의 양단은 상기 수직 멤버(115)의 상단부에 접합되고, 상기 로워 크로스 멤버(110)의 양단은 상기 수직 멤버(115)의 하단부에 접합된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 스테이(205)의 선단은 상기 범퍼 빔(200)의 양단의 후면에 각각 접합되고, 상기 스테이(205)의 후단에는 제1 마운팅 브라켓(301)이 접합된다. 상기 제1 마운팅 브라켓(301)의 후면에서 중심부에는 상하방향으로 결합홈(303)이 형성된다.
상기 프론트 사이드 멤버(215)의 선단에는 상기 제1 마운팅 브라켓(301)과 볼트 체결되는 제2 마운팅 브라켓(302)이 접합되고, 상기 제2 마운팅 브라켓(302)의 전면에서 중심부에는 상하방향으로 결합홈(303)이 형성된다.
상기 결합홈(303)은 상기 수직 멤버(115)의 외주면을 따르는 오목한 형태를 가지며, 상기 수직 멤버(115)는 상기 결합홈(303)을 통해서 상기 제1,2마운팅 브라켓(301, 302) 사이에 고정된다.
상기 수직 멤버(115)의 상단부에는 둘레방향으로 걸림턱(600)이 돌출되어 형성되고, 상기 어퍼 크로스 멤버(105)의 양단에는 상기 수직 멤버(115)의 상단이 삽입되는 관통홀(315)이 형성된다.
상기 로워 크로스 멤버(110)의 양단의 상면에는 안착면(310)이 각각 형성되고, 상기 수직 멤버(115)의 하단이 상기 안착면(310)에 안착되고, 상기 로워 크로스 멤버(110)는 상기 수직 멤버(115)의 둘레를 따라서 전주 용접될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 사시도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 상기 로워 크로스 멤버(110)의 양단 상면에는 상기 수직 멤버(115)의 하단이 안착되는 안착면(310)이 형성되고, 상기 수직 멤버(115)의 하단과 상기 안착면(310)이 둘레를 따라서 서로 CO2전주 용접되어 전주 용접부(400)를 형성할 수 있다.
아울러, 상기 어퍼 크로스 멤버(105)와 상기 수직 멤버(115)는 상기 걸림턱(600)을 따라서 서로 전주 용접되어 전주 용접부(400)를 형성하면서 서로 결합될 수 있다.
상기 수직 멤버(115)는 상단과 하단이 개방된 원형의 파이프 구조를 가지며, 상기 수직 멤버(115)는 단면 모양이 원형 및 사각 등 설계사양에 따라서 다양한 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 어퍼 크로스 멤버(105)와 상기 로워 크로스 멤버(110)는 판재를 성형하여 만들어질 수 있으며, 별도의 보강부재가 더 접합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛의 일부 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 FEM(220)의 상부와 하부에는 양측에 상기 장착 볼트(210)가 돌출되어 형성되고, 상기 장착 볼트(210)는 상기 어퍼 크로스 멤버(105) 및 상기 로워 크로스 멤버(110)에 형성된 상기 장착홀(610)에 삽입된다.
그리고, 고정 너트(605)가 상기 장착 볼트(210)에 체결되어 상기 FEM(220)을 상기 로워 크로스 멤버(110)와 상기 어퍼 크로스 멤버(105)에 고정시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, FEM 캐리어를 여러 개의 판재로 재작하는 대신에, 파이프 구조의 수직 멤버(115)와 판재로 성형된 어퍼 크로스 멤버(105) 및 로워 크로스 멤버(110)를 이용하여 부품의 개수를 줄일 수 있고, 용접 포인트의 개수를 줄임으로써 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 수직 멤버(115)가 스테이(205)와 프론트 사이드 멤버(215) 사이에 배치됨으로써, 전체적인 캐리어의 강성을 보강할 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 수직 멤버(115)를 원통형 파이프 구조를 채용하여 강성을 향상시킬 수 있고, 중량도 절감할 수 있다. 그리고, 불량률과 공정수를 줄여서 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 캐리어 유닛 105: 어퍼 크로스 멤버
110: 로워 크로스 멤버 115: 수직 멤버
200: 범퍼 빔 205: 스테이
210: 장착 볼트 215: 프론트 사이드 멤버
220: FEM (front end module) 301: 제1 마운팅 브라켓
302: 제2 마운팅 브라켓 303: 결합홈
310: 안착면 315: 관통홀
600: 걸림턱 605: 고정 너트
610: 장착홀 400: 전주 용접부

Claims (9)

  1. 원형 단면의 파이프로 이루어져 상단부 일측에 외주면 둘레를 따라 걸림턱이 형성되며, 차체의 전방 양측에 상하방향으로 배치되어 양측 스태이와 양측 프론트 사이드 멤버 사이에 각각 조립되는 양측 수직 멤버;
    상기 양측 수직 멤버의 각 상단부에 양 단부가 끼움 방식으로 조립되어 접합 고정되며, 프론트 엔드 모듈이 체결되는 어퍼 크로스 멤버; 및
    상기 양측 수직 멤버의 각 하단에 양 단부가 접촉된 상태로 접합 고정되어 상기 프론트 엔드 모듈이 체결되는 로워 크로스 멤버; 를 포함하는 프론트 엔드 모듈용 캐리어 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직 멤버는
    상기 스태이 후단에 접합된 제1 마운팅 브라켓과, 상기 프론트 사이드 멤버의 선단에 접합되어 상기 제1 마운팅 브라켓과 체결되는 제2 마운팅 브라켓 사이의 중앙에 조립되는 프론트 엔드 모듈용 캐리어 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 마운팅 브라켓은
    상기 수직 멤버의 외주면을 감싸도록 중앙부에 상하방향으로 오목한 결합홈이 형성되는 프론트 엔드 모듈용 캐리어 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 크로스 멤버는
    양 단부에 각각 관통홀이 형성되고, 각각의 관통홀을 통하여 상기 양측 수직 멤버의 상단부에 형성된 걸림턱까지 끼워진 상태로, CO2 전주 용접되어 서로 접합되는 프론트 엔드 모듈용 캐리어 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로워 크로스 멤버는
    양 단부에 상기 수직 멤버의 하단이 안착되도록 안착면이 형성되고, 상기 수직 멤버의 하단이 상기 안착면에 안착된 상태로, CO2 전주 용접되어 서로 접합되는 프론트 엔드 모듈용 캐리어 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 엔드 모듈은
    상부 및 하부에는 상하방향으로 각각 돌출되는 장착 볼트가 형성되고, 상기 어퍼 크로스 멤버 및 상기 로워 크로스 멤버에는 상기 장착 볼트가 삽입되는 장착홀이 형성되며,
    상기 장착홀을 통해서 외부로 돌출된 상기 장착 볼트에 체결되어 상기 프론트 엔드 모듈을 상기 어퍼 크로스 멤버와 상기 로워 크로스 멤버에 고정시키는 고정 너트; 를 더 포함하는 프론트 엔드 모듈 용 캐리어 유닛.
  9. 삭제
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