KR102423412B1

KR102423412B1 - Side member for vehicle, and method for making the same

Info

Publication number: KR102423412B1
Application number: KR1020200085191A
Authority: KR
Inventors: 이규민; 정기석; 정경환
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-07-21
Also published as: KR20220007238A

Abstract

본 발명은 안정적인 압괴 형상 유도를 통한 에너지 흡수능을 배가시켜, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있는 차량용 사이드멤버 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 차량용 사이드멤버는, 길이방향으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제1 관형상부; 및 상기 제1 관형상부에 연결되며, 길이방향으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제2 관형상부를 포함하고, 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부는 단일한 제1 판재로 절곡 성형되어 일체로 형성될 수 있다. The present invention relates to a side member for a vehicle capable of sufficiently absorbing collision energy, for example, in a front or rear collision by doubling the energy absorption ability through induction of a stable crush shape, and a manufacturing method thereof, and the side member for a vehicle according to an embodiment is, a first tubular portion extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape; and a second tubular part connected to the first tubular part, extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape, wherein the first tubular part and the second tubular part are bent and molded from a single first plate material to be integral can be formed with

Description

Side member for vehicle and manufacturing method thereof

본 발명은, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있도록 차체의 프런트 또는 리어에 적용 가능한 차량용 사이드멤버 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to, for example, a side member for a vehicle applicable to the front or rear of a vehicle body so as to sufficiently absorb collision energy during a front or rear collision, and a method for manufacturing the same.

차량의 사이드멤버는 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 최대한 흡수하여 충돌 하중을 승객이 탑승하는 공간, 혹은 전기차의 경우에 배터리가 장착되는 공간으로 전달되는 것을 최소화하는 역할을 수행하는 부재이다.The side member of a vehicle is a member that absorbs collision energy as much as possible in a front or rear collision, and minimizes the transfer of the collision load to the space where passengers board or, in the case of an electric vehicle, to the space where the battery is installed.

충돌시 사이드멤버는 길이방향으로 전체 변형을 유도하여 충돌 에너지의 상당 부분을 단일한 사이드멤버가 흡수하게 된다. 특히, 전기차의 경우, 전방의 모터가 장착되는 공간의 여유로움으로 인해, 사이드멤버의 형상 자유도가 내연기관 차량보다 더욱 크다. During collision, the side member induces total deformation in the longitudinal direction, so that a large portion of the collision energy is absorbed by a single side member. In particular, in the case of an electric vehicle, the degree of freedom in the shape of the side member is greater than that of an internal combustion engine vehicle due to the free space in which the front motor is mounted.

길이방향으로의 압괴를 통한 에너지 흡수능의 최대화를 유도하기 위하여, 사이드멤버는 길이방향으로 단면 형상의 변화 없이 일직선으로 설계할 수 있다. 이와 같은 요구 성능의 만족을 위해 원가 상승의 요인으로 됨에도 사이드멤버는 일정하고 강건한 단면 구성과 경량화가 가능한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 압출 공정을 이용하여 형성되고 있다. In order to induce maximization of energy absorption capacity through crushing in the longitudinal direction, the side member may be designed in a straight line without changing the cross-sectional shape in the longitudinal direction. In order to satisfy the required performance, the side member is formed by using an extrusion process of aluminum or aluminum alloy that has a constant and strong cross-sectional structure and is capable of reducing the weight despite being a factor of cost increase.

비용 상승의 문제를 해결하기 위해 알루미늄 또는 알루미늄 합금보다 저렴한 강재가 적용된 사이드멤버가 제안되었는데, 알루미늄 대비 강재의 높은 밀도와 제작 공법의 난해함 등으로 인해 사이드멤버를 복잡한 단면으로 구성하기가 어렵다. 더욱이, 강재가 적용된 사이드멤버는 충돌시 길이방향으로의 압괴 변형이 아닌 굽힘 변형을 통해 충돌 에너지를 흡수하기 때문에, 사이드멤버가 흡수할 수 있는 에너지의 일부만 흡수하는 한계가 있다.In order to solve the problem of cost increase, a side member made of a cheaper steel than aluminum or aluminum alloy has been proposed, but it is difficult to compose the side member with a complex cross section due to the high density of steel compared to aluminum and the difficulty of the manufacturing method. Furthermore, since the side member to which the steel material is applied absorbs the collision energy through bending deformation rather than crushing deformation in the longitudinal direction during collision, there is a limit to absorbing only a part of the energy that the side member can absorb.

(특허문헌 1) JP H06-206576 A (Patent Document 1) JP H06-206576 A

본 발명은 안정적인 압괴 형상 유도를 통한 에너지 흡수능을 배가시켜, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있는 차량용 사이드멤버 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a side member for a vehicle capable of absorbing energy sufficient to absorb collision energy during a front or rear collision, for example, by doubling energy absorption through stable crush shape induction, and a method for manufacturing the same.

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는, 길이방향으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제1 관형상부; 및 상기 제1 관형상부에 연결되며, 길이방향으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제2 관형상부를 포함하고, 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부는 단일한 제1 판재로 절곡 성형되어 일체로 형성될 수 있다. A side member for a vehicle according to the present invention includes: a first tubular portion extending in a longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape; and a second tubular part connected to the first tubular part, extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape, wherein the first tubular part and the second tubular part are bent and molded from a single first plate material to be integral can be formed with

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버 제조방법은, 단일한 제1 판재를 제1 방향으로 7번 절곡하여 제1 관형상부를 형성하는 단계; 상기 제1 판재를 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 7번 절곡하여 제2 관형상부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 판재의 양측 단부를, 상기 제1 판재의 절곡에 의해 만나는 부분에 용접하는 단계를 포함할 수 있다. A method of manufacturing a side member for a vehicle according to the present invention includes the steps of: forming a first tubular portion by bending a single first plate 7 times in a first direction; forming a second tubular portion by bending the first plate 7 times in a second direction opposite to the first direction; and welding both ends of the first plate to a portion meeting by bending of the first plate.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 팔각 단면을 통하여 동일한 무게를 가진 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 압출재 대비 우수한 충돌 성능을 확보할 수 있으며, 강재가 적용되는 공법 중 가장 경제적이며 소재 실수율이 높은 롤 포밍이 적용될 수 있어 소재 및 공법의 관점에서 비용 절감을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, through the octagonal cross section, superior impact performance can be secured compared to the extruded material of aluminum or aluminum alloy having the same weight, and roll forming is the most economical method to which steel is applied and has a high material error rate. Therefore, cost savings can be realized in terms of materials and methods.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보강부재의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 보강부재의 사시도이다.
도 7은 종래기술과 본 발명의 제2 실시예의 해석을 통한 성능의 검증 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 종래기술과 본 발명의 제2 실시예의 해석을 통한 성능의 검증 결과에서 거동 양상을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a side member according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view illustrating a side member according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of the reinforcing member shown in FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view showing a side member according to a third embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of the reinforcing member shown in FIG. 5 .
7 is a graph showing the results of verification of performance through analysis of the prior art and the second embodiment of the present invention.
8 is a view showing a behavioral aspect in the result of verification of performance through analysis of the prior art and the second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings.

아래의 설명에서 방향과 관련되어 사용된 용어 "전방", "프런트(front)", "후방", "리어(rear)", "위", "아래", "좌우", "상하" 등은 차량 또는 차체를 기준으로 정의한 것이다. In the description below, the terms "front", "front", "rear", "rear", "top", "bottom", "left and right", "top and bottom", etc. It is defined based on the vehicle or body.

본 명세서에서, 차량은 사람 또는 동물, 물건 등과 같은 피운송체를 출발지에서 목적지로 이동시키는 다양한 장치를 의미한다. 이러한 차량은 도로 또는 선로를 주행하는 차량에만 국한되지 않는다. In the present specification, a vehicle refers to various devices that move a transported object such as a person, an animal, or an object from a departure point to a destination. Such vehicles are not limited to vehicles traveling on roads or tracks.

또한, 도로 또는 선로를 주행하는 차량은 적어도 하나의 차륜의 회전에 따라 소정의 방향으로 이동할 수 있으며, 예를 들어 삼륜 또는 사륜 자동차, 건설기계, 이륜 자동차, 원동기 장치, 선로를 주행하는 열차 등을 포함할 수 있다.In addition, a vehicle traveling on a road or track may move in a predetermined direction according to the rotation of at least one wheel, for example, a three- or four-wheeled vehicle, a construction machine, a two-wheeled vehicle, a prime mover device, a train running on a track, etc. may include

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a side member according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 .

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는 차량의 좌우 양측으로 배치되어, 전방 또는 후방으로 연장할 수 있다. The side member for a vehicle according to the present invention may be disposed on both left and right sides of the vehicle, and may extend forward or rearward.

사이드멤버는 위에서 볼 때 전후방향으로 거의 일직선으로 뻗은 형상을 가질 수 있다. 이로써 사이드멤버는 전방 또는 후방 충돌시 차체 변형을 억제하도록 충돌 에너지를 흡수할 수 있다. The side member may have a shape extending substantially in a straight line in the front-rear direction when viewed from above. Thereby, the side member can absorb the collision energy to suppress body deformation in the event of a front or rear collision.

사이드멤버는 예를 들면 차량의 플로어부의 전단부에 설치된 킥업부(Kick-up Portion)로부터 전방으로 연장하도록 킥업부에 일단부가 연결되거나, 플로어부의 후단부에 설치된 킥업부로부터 후방으로 연장하도록 킥업부에 일단부가 연결될 수 있다. For example, the side member may have one end connected to the kick-up portion to extend forward from a kick-up portion installed at the front end of the floor portion of the vehicle, or a kick-up portion to extend rearwardly from a kick-up portion installed at the rear end of the floor portion. One end may be connected to

사이드멤버와 차체의 조립은 임의의 결합부재를 사이드멤버에 삽입한 후 볼팅하거나, 사이드멤버의 전단 또는 후단에 플랜지를 형성하고서 이 플랜지를 이용하여 용접 등으로 접합함으로써 이루어질 수 있다. 본 명세서에서는 이러한 조립의 보다 구체적인 설명은 생략한다.The side member and the vehicle body may be assembled by inserting an arbitrary coupling member into the side member and then bolting, or forming a flange at the front or rear end of the side member and joining by welding or the like using this flange. In the present specification, a more detailed description of the assembly is omitted.

한 쌍의 사이드멤버는 서로 좌우 대칭형으로 배치되어 실질적인 구성이 동일하기 때문에 일측 사이드멤버를 대표하여 이하에 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 차체의 프런트에 설치되는 사이드멤버를 예로 들어 이하에서 설명한다. 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 차체의 리어에 설치되는 사이드멤버에도 적용 가능함은 물론이다.Since the pair of side members are arranged symmetrically to each other and have substantially the same configuration, it will be described below on behalf of one side member. In addition, for convenience of description, a side member installed at the front of the vehicle body will be described below as an example. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and it is of course applicable to a side member installed at the rear of the vehicle body.

본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버(10)는 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)를 포함할 수 있다. The side member 10 according to the first embodiment of the present invention may include a first tubular portion 11 and a second tubular portion 12 .

사이드멤버(10)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제1 판재(1)를 기계가공하여 일체로 형성될 수 있다. 사이드 멤버는 벤딩(Bending) 또는 롤 포밍(Roll Forming) 등에 의해 성형될 수 있다. The side member 10 may be integrally formed, for example, by machining a single first plate 1 of a metal such as steel. The side member may be formed by bending or roll forming.

보다 구체적으로, 사이드멤버(10)는 소정의 폭과 길이를 가진 제1 판재(1)를 여러 번 절곡시켜, 각각으로 팔각 단면 형상을 가진 복수의 폐단면이 형성될 수 있다. More specifically, the side member 10 may be formed by bending the first plate material 1 having a predetermined width and length several times to form a plurality of closed cross-sections each having an octagonal cross-sectional shape.

예를 들면, 단일한 제1 판재(1)를 일단(p1) 측에서 타단(p2) 측을 향해 제1 변(s1), 제1 모서리(a1), 제2 변(s2), 제2 모서리(a2), 제3 변(s3), 제3 모서리(a3), 제4 변(s4), 제4 모서리(a4), 제5 변(s5), 제5 모서리(a5), 제6 변(s6), 제6 모서리(a6), 제7 변(s7), 제7 모서리(a7), 제8 변(s8)의 순서로 동일한 제1 방향(예컨대 시계방향)으로 7번 절곡시켜 팔각 단면 형상의 제1 관형상부(11)가 형성될 수 있다. For example, a single first plate (1) from one end (p1) side toward the other end (p2) side toward the first side (s1), the first edge (a1), the second side (s2), the second edge (a2), third side (s3), third edge (a3), fourth side (s4), fourth edge (a4), fifth side (s5), fifth edge (a5), sixth side ( s6), the sixth corner (a6), the seventh side (s7), the seventh corner (a7), and the eighth side (s8) are bent 7 times in the same first direction (eg, clockwise) in the order of the octagonal cross-sectional shape of the first tubular portion 11 may be formed.

다음으로, 제1 판재(1)를 계속해서 제8 모서리(a8), 제9 변(s9), 제9 모서리(a9), 제10 변(s10), 제10 모서리(a10), 제11 변(s11), 제11 모서리(a11), 제12 변(s12), 제12 모서리(a12), 제13 변(s13), 제13 모서리(a13), 제14 변(s14), 제14 모서리(a14), 제15 변(s15)의 순서로 동일한 제2 방향(예컨대 반시계방향)으로 7번 절곡시켜 팔각 단면 형상의 제2 관형상부(12)가 형성될 수 있다. Next, continue to the first plate 1, the eighth corner (a8), the ninth side (s9), the ninth corner (a9), the tenth side (s10), the tenth corner (a10), the eleventh side (s11), 11th edge (a11), 12th side (s12), 12th edge (a12), 13th side (s13), 13th edge (a13), 14th side (s14), 14th edge ( a14), the second tubular portion 12 having an octagonal cross-sectional shape may be formed by bending 7 times in the same second direction (eg, counterclockwise) in the order of the 15th side s15.

이어서, 제1 판재(1)의 양단(p1, p2)은 플랜지(f1, f2)를 형성하도록 각각 소정의 각도로 절곡될 수 있다. Then, both ends p1 and p2 of the first plate 1 may be bent at a predetermined angle to form flanges f1 and f2, respectively.

예를 들어, 제1 판재(1)의 일단(p1)은 제1 변(s1)에 대해 제1 방향으로 절곡된 후, 만나게 되는 제9 변(s9)에 용접되어 제1 접합부(w1)를 형성할 수 있다. For example, one end p1 of the first plate 1 is bent in the first direction with respect to the first side s1 and then welded to the ninth side s9 to be met to form the first joint portion w1. can be formed

또한, 제1 판재(1)의 타단(p2)은 제15 변(s15)에 대해 제1 방향으로 절곡된 후, 만나게 되는 제7 변(s7)에 용접되어 제2 접합부(w2)를 형성할 수 있다. In addition, the other end p2 of the first plate 1 is bent in the first direction with respect to the fifteenth side s15 and then welded to the seventh side s7 to be met to form the second joint portion w2. can

만일, 제1 판재(1)의 양단(p1, p2)이 제2 방향으로 절곡되면, 플랜지(f1, f2)들은 제8 변(s8)의 양측에서 각각 용접되어 접합부(w1, w2)를 형성할 수 있다. If both ends p1 and p2 of the first plate 1 are bent in the second direction, the flanges f1 and f2 are welded from both sides of the eighth side s8 to form the joint portions w1 and w2. can do.

여기서, 접합부(w1, w2)는 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 형성될 수 있다.Here, the joint portions w1 and w2 may be formed by welding such as spot welding or laser welding.

이와 같이 하여, 길이방향(x)으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제1 관형상부(11)와, 길이방향(x)으로 연장하고 팔각 단면 형상을 가진 제2 관형상부(12)가 단일한 제1 판재(1)에 의해 일체로 된 사이드멤버(10)를 구성할 수 있게 되는 것이다. In this way, the first tubular portion 11 extending in the longitudinal direction (x) and having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion (12) extending in the longitudinal direction (x) and having an octagonal cross-sectional shape are a single product. It becomes possible to configure the side member 10 integrally formed by one plate material (1).

일체로 된 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)는 제8 변(s8)을 공유할 수 있다. 이에 따라 제1 관형상부와 제2 관형상부는 제8 변을 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다. The first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 that are integrated may share an eighth side s8. Accordingly, the first tubular portion and the second tubular portion may be symmetrically formed with the same cross-sectional shape and size with respect to the eighth side.

이와 같이, 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)가 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 배치됨으로써, 사이드멤버(10)는 이중 팔각 단면 형상을 갖게 됨과 더불어, 충돌시 어느 일측으로 편향되지 않고 안정적인 압괴 형상을 갖도록 유도될 수 있다. As such, the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 have the same cross-sectional shape and size and are symmetrically disposed, so that the side member 10 has a double octagonal cross-sectional shape, and any It can be induced to have a stable crush shape without being biased to one side.

충돌 에너지의 효율적인 흡수를 위해서는 사이드멤버의 단면 형상이 원형인 것이 이상적일 수 있다. 하지만, 사이드멤버의 단면 형상이 원형이면 그 전후로 다른 부품과의 연결, 특히 면대면 접촉에 불리하다. 이에 따라, 에너지 흡수능과 동시에 다른 부품과의 연결 가능성을 높이기 위해서는 사이드멤버가 다각형 단면을 가질 수 밖에 없다. For efficient absorption of collision energy, it may be ideal that the cross-sectional shape of the side member is circular. However, if the cross-sectional shape of the side member is circular, it is disadvantageous in connection with other parts before and after that, especially in face-to-face contact. Accordingly, in order to increase the energy absorbing ability and the possibility of connection with other components at the same time, the side member has no choice but to have a polygonal cross section.

예를 들어, 사각형 단면 또는 육각형 단면으로 사이드멤버를 형성하게 되면, 에너지 흡수능이 현저히 떨어진다. 이에 반해 이중 팔각 단면 형상의 사이드멤버는 에너지 흡수능과 동시에 다른 부품과의 연결 가능성을 높이면서 제조도 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. For example, when the side member is formed with a rectangular cross-section or a hexagonal cross-section, the energy absorption ability is remarkably deteriorated. On the other hand, the side member having a double octagonal cross-sectional shape has the advantage of facilitating manufacturing while increasing the possibility of absorbing energy and connecting with other parts at the same time.

선택적으로, 사이드멤버(10)는 충돌이 전달되는 상류측에, 예를 들어 차체의 프런트에 설치되는 경우에 사이드멤버의 전단(前端)에 인접하여, 복수의 변에 비드부(15)가 형성될 수 있다. Optionally, the side member 10 is adjacent to the front end of the side member when installed on the upstream side to which the collision is transmitted, for example, at the front of the vehicle body, so that bead portions 15 are formed on a plurality of sides. can be

비드부(15)는 제1 판재(1)를 관형상부(11, 12)로 절곡하기 전에, 사이드멤버(10)의 해당하는 부위에 미리 형성될 수 있다. The bead portion 15 may be formed in advance at a corresponding portion of the side member 10 before bending the first plate 1 into the tubular portions 11 and 12 .

이와 같은 비드부(15)가 형성됨으로써, 사이드멤버(10)는 충돌이 먼저 전달되는 전단에서부터 붕괴기 유도되어 효과적으로 충돌 에너지를 흡수할 수 있게 된다. By forming the bead portion 15 as described above, the side member 10 is induced to collapse from the front end to which the collision is first transmitted, so that it is possible to effectively absorb the collision energy.

또한, 사이드멤버(10)의 전단 또는 후단에는 다른 부품과의 연결을 위한 연결 플랜지(미도시)가 단부로부터 돌출하여 형성될 수 있다. 연결 플랜지를 이용하여, 사이드멤버는 예컨대 범퍼 비임이나, 플로어부의 킥업부 등에 용이하게 용접 또는 볼팅될 수 있다. In addition, a connection flange (not shown) for connection with other components may be formed at the front or rear end of the side member 10 to protrude from the end. Using the connecting flange, the side member can be easily welded or bolted to, for example, a bumper beam, a kick-up portion of a floor, or the like.

본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버(10)에 의하면, 일체로 된 팔각 단면 형상의 제1 관형상부(11)와 팔각 단면 형상의 제2 관형상부(12)에 의해 이중 팔각 단면 형상을 갖게 됨으로써, 충돌에 의한 압괴시 효율적인 에너지 흡수능을 발휘할 수 있으며, 다른 부품과의 연결 가능성이 향상된다. According to the side member 10 according to the first embodiment of the present invention, a double octagonal cross-sectional shape is formed by the first tubular portion 11 having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 12 having an octagonal cross-sectional shape. By having it, it is possible to exhibit an efficient energy absorbing ability during crushing by collision, and the possibility of connection with other parts is improved.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 보강부재의 사시도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a side member according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of the reinforcing member shown in FIG.

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버(20)는, 보강부재(13)가 부가된 점만 상이하고, 나머지 구성들은 전술한 제1 실시예의 사이드멤버(10)의 구성과 유사하다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예에 의한 사이드멤버와 동일한 구성요소에 대해서는 그 구성 및 작용의 상세한 설명을 생략하기로 한다.The side member 20 according to the second embodiment of the present invention differs only in that the reinforcing member 13 is added, and the rest of the configuration is similar to the configuration of the side member 10 of the first embodiment described above. Accordingly, in describing the side member according to the second embodiment of the present invention, the detailed description of the configuration and operation of the same components as those of the side member according to the first embodiment will be omitted.

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버(20)는 제1 관형상부(21), 제2 관형상부(22), 보강부재(23)를 포함할 수 있다. The side member 20 according to the second embodiment of the present invention may include a first tubular portion 21 , a second tubular portion 22 , and a reinforcing member 23 .

제1 관형상부(21)가 단일한 제1 판재(1)를 제1 방향으로 7번 절곡하여 형성된다. 이후 계속해서 제1 판재를 제1 방향과 반대방향으로 7번 절곡하여 제2 관형상부(22)가 형성된다. The first tubular portion 21 is formed by bending the single first plate 1 in the first direction 7 times. After that, the second tubular portion 22 is formed by continuously bending the first plate 7 times in the opposite direction to the first direction.

이어서, 제1 판재(1)의 양측 단부(p1, p2)를, 제1 판재의 절곡에 의해 만나는 부분에 용접함으로써, 제1 관형상부(21)와 제2 관형상부(22)가 일체로 형성될 수 있다. Next, by welding the both ends (p1, p2) of the first plate member 1 to the portion where they meet by bending the first plate member, the first tubular part 21 and the second tubular part 22 are integrally formed. can be

보강부재(23)는 소정의 폭과 길이를 가진 제2 판재(2)의 폭방향 양단을 서로 마주보는 쪽으로 소정의 각도로 절곡하여 한 쌍의 플랜지(f3, f4)가 형성될 수 있다. 이로써, 보강부재는 대략 U자 형상의 단면을 가질 수 있다. A pair of flanges f3 and f4 may be formed by bending the reinforcing member 23 at both ends of the second plate material 2 in the width direction facing each other at a predetermined angle having a predetermined width and a predetermined length. Accordingly, the reinforcing member may have an approximately U-shaped cross-section.

보강부재(23)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제2 판재(2)를 벤딩 또는 롤 포밍 등에 의해 성형될 수 있다. 이와 같은 보강부재가 적어도 2개 준비될 수 있다. The reinforcing member 23 may be formed, for example, by bending or roll forming of a single second plate 2 made of metal such as steel. At least two such reinforcing members may be prepared.

하나의 보강부재(23)가 제1 관형상부(21) 내에 삽입되고, 제1 관형상부의 양측 내벽에, 예를 들면 제1 관형상부의 제2 변(s2)과 제6 변(s6)의 내면에 보강부재의 플랜지(f3)가 용접되어 제3 접합부(w3)를 형성할 수 있다. One reinforcing member 23 is inserted into the first tubular portion 21, and on both inner walls of the first tubular portion, for example, the second side s2 and the sixth side s6 of the first tubular portion. The flange f3 of the reinforcing member may be welded to the inner surface to form the third joint portion w3.

다른 하나의 보강부재(23)가 제2 관형상부(22) 내에 삽입되고, 마찬가지로 제2 관형상부의 양측 내벽에, 예를 들면 제2 관형상부의 제10 변(s10)과 제14 변(s14)의 내면에 보강부재의 플랜지(f4)가 용접되어 제4 접합부(w4)를 형성할 수 있다. Another reinforcing member 23 is inserted into the second tubular portion 22, and similarly to both inner walls of the second tubular portion, for example, the tenth side s10 and the fourteenth side s14 of the second tubular portion. ) may be welded to the inner surface of the reinforcing member flange f4 to form a fourth joint portion w4.

여기서, 접합부(w3, w4)는 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 형성될 수 있다.Here, the joint portions w3 and w4 may be formed by welding such as spot welding or laser welding.

이 경우에, 비드부(25)는 제1 관형상부(21)의 제2 변(s2)과 제6 변(s6)을 제외한 복수의 변에 형성될 수 있다. 또, 비드부(25)는 제2 관형상부(22)의 제10 변(s10)과 제14 변(s14)을 제외한 복수의 변에 형성될 수 있다. In this case, the bead portion 25 may be formed on a plurality of sides other than the second side s2 and the sixth side s6 of the first tubular portion 21 . Also, the bead portion 25 may be formed on a plurality of sides other than the tenth side s10 and the 14th side s14 of the second tubular portion 22 .

일체로 된 제1 관형상부(21)와 제2 관형상부(22)는 제8 변(s8)을 공유할 수 있다. 이에 따라 제1 관형상부와 제2 관형상부는 제8 변을 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다. The first tubular portion 21 and the second tubular portion 22 that are integrated may share an eighth side s8. Accordingly, the first tubular portion and the second tubular portion may be symmetrically formed with the same cross-sectional shape and size with respect to the eighth side.

또한, 제1 관형상부(21) 내 보강부재(23)와 제2 관형상부(22) 내 보강부재(23)는 서로 대칭되는 간격 및 자세로 배치될 수 있다. In addition, the reinforcing member 23 in the first tubular portion 21 and the reinforcing member 23 in the second tubular portion 22 may be disposed at intervals and postures symmetrical to each other.

구체적으로, 제1 관형상부(21) 내 보강부재(23)와 제8 변(s8) 사이의 거리 및 제2 관형상부(21) 내 보강부재(23)와 제8 변(s8) 사이의 거리는 동일하다. Specifically, the distance between the reinforcing member 23 and the eighth side s8 in the first tubular part 21 and the distance between the reinforcing member 23 and the eighth side s8 in the second tubular part 21 are same.

또, 제1 관형상부 내 보강부재와 제2 관형상부 내 보강부재는 각각 오목한 내부면이 제8 변을 향하여 서로 마주보게 위치된다. Further, the first reinforcing member in the tubular portion and the reinforcing member in the second tubular portion are respectively positioned so that their concave inner surfaces face each other toward the eighth side.

이와 같이, 관형상부(21, 22) 내에 보강부재(23)를 대칭되게 삽입하고 결합함으로써, 사이드멤버(20)의 측벽에서 국부적으로 두께가 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 사이드멤버는 충돌시 발생하는 충돌 에너지에 대한 강건성을 확보할 수 있는 한편, 충돌시 어느 일측으로 편향되지 않고 더욱 안정적인 압괴 유도를 통해 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있는 장점이 있게 된다. As such, by symmetrically inserting and coupling the reinforcing member 23 into the tubular portions 21 and 22 , an effect of locally increasing the thickness at the side wall of the side member 20 can be obtained. Accordingly, the side member can secure robustness against collision energy generated during a collision, while not being deflected to either side during a collision, and has an advantage in that the energy absorption capacity can be doubled through more stable crush induction.

더욱이, 관형상부(21, 22) 내에 보강부재(23)를 채용하고 관형상부의 측벽과 보강부재의 두께를 조합함으로써, 차량 개발 과정 중 수시로 변화하는 충돌 성능의 요구 조건에 금형의 변경 없이 부응할 수 있게 한다.Moreover, by employing the reinforcing member 23 in the tubular parts 21 and 22 and combining the thickness of the side wall and the reinforcing member of the tubular part, it is possible to meet the crash performance requirements that change frequently during the vehicle development process without changing the mold. make it possible

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버(20)에 의하면, 일체로 된 팔각 단면 형상의 제1 관형상부(21)와 팔각 단면 형상의 제2 관형상부(22)에 의해 이중 팔각 단면 형상을 갖게 됨과 동시에 보강부재(23)가 관형상부 내에 삽입됨으로써, 국부적으로 두께가 증가될 수 있고, 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있게 된다. According to the side member 20 according to the second embodiment of the present invention, a double octagonal cross-sectional shape is formed by the first tubular portion 21 having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 22 having an octagonal cross-sectional shape. As the reinforcing member 23 is inserted into the tubular portion at the same time as having the tubular portion, the thickness can be increased locally, and the energy absorption capacity can be doubled.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 보강부재의 사시도이다.5 is a cross-sectional view showing a side member according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the reinforcing member shown in FIG. 5 .

본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버(30)는, 보강부재(33)의 형태만 상이하고, 나머지 구성들은 전술한 제2 실시예의 사이드멤버(20)의 구성과 유사하다. 이에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버를 설명함에 있어, 전술한 제2 실시예에 의한 사이드멤버와 동일한 구성요소에 대해서는 그 구성 및 작용의 상세한 설명을 생략하기로 한다.The side member 30 according to the third embodiment of the present invention differs only in the shape of the reinforcing member 33, and the remaining configurations are similar to the configuration of the side member 20 of the second embodiment described above. Accordingly, in describing the side member according to the third embodiment of the present invention, detailed descriptions of the configuration and operation of the same components as those of the side member according to the second embodiment will be omitted.

본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버(30)는 제1 관형상부(31), 제2 관형상부(32), 보강부재(33)를 포함할 수 있다. The side member 30 according to the third embodiment of the present invention may include a first tubular portion 31 , a second tubular portion 32 , and a reinforcing member 33 .

제1 관형상부(31)가 단일한 제1 판재(1)를 제1 방향으로 7번 절곡하여 형성된다. 이후 계속해서 제1 판재를 제1 방향과 반대방향으로 7번 절곡하여 제2 관형상부(32)가 형성된다. The first tubular portion 31 is formed by bending the single first plate 1 in the first direction 7 times. After that, the second tubular portion 32 is formed by continuously bending the first plate 7 times in the opposite direction to the first direction.

이어서, 제1 판재(1)의 양측 단부(p1, p2)를, 제1 판재의 절곡에 의해 만나는 부분에 용접함으로써, 제1 관형상부(31)와 제2 관형상부(32)가 일체로 형성될 수 있다. Next, by welding the both ends (p1, p2) of the first plate material (1) to the part where they meet by bending the first plate material, the first tubular part 31 and the second tubular part 32 are integrally formed. can be

보강부재(33)는 소정의 폭과 길이를 가진 제3 판재(3)를 적어도 1회 절곡시켜, 적어도 하나의 폐단면이 형성될 수 있다. 제3 판재의 양측 단부 중 적어도 하나는, 제3 판재의 절곡에 의해 만나는 부분에 접합될 수 있다. The reinforcing member 33 may be formed by bending the third plate material 3 having a predetermined width and length at least once to form at least one closed cross-section. At least one of both ends of the third plate may be joined to a portion meeting by bending of the third plate.

보강부재(33)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제3 판재(3)를 벤딩 또는 롤 포밍 등에 의해 성형될 수 있다. 이와 같은 보강부재가 적어도 2개 준비될 수 있다. The reinforcing member 33 may be formed, for example, by bending or roll forming a single third plate material 3 of a metal such as steel. At least two such reinforcing members may be prepared.

예를 들면, 단일한 제3 판재(3)를 일단(q1) 측에서 타단(q2) 측을 향해 제1 변(s1), 제1 모서리(a1), 제2 변(s2), 제2 모서리(a2), 제3 변(s3), 제3 모서리(a3) 및 제4 변(s4)의 순서로 동일한 제1 방향(예컨대 시계방향)으로 90°씩 3번 절곡시켜 사각 단면 형상의 제1 폐단면(c1)이 형성될 수 있다. For example, a single third plate material 3 from one end q1 side toward the other end q2 side toward the first side (s1), the first edge (a1), the second side (s2), the second edge (a2), the third side (s3), the third corner (a3), and the fourth side (s4) in the same first direction (for example, clockwise) in the same first direction (for example, clockwise) bent three times by 90 ° in the order of the first square cross-sectional shape A closed cross-section c1 may be formed.

다음으로, 제3 판재(3)를 계속해서 제4 모서리(a4), 제5 변(s5), 제5 모서리(a5), 제6 변(s6), 제6 모서리(a6) 및 제7 변(s7)의 순서로 동일한 제2 방향(예컨대 반시계방향)으로 90°씩 3번 절곡시켜 사각 단면 형상의 제2 폐단면(c2)이 형성될 수 있다. Next, continue to the third plate 3, the fourth edge (a4), the fifth side (s5), the fifth edge (a5), the sixth side (s6), the sixth edge (a6) and the seventh side A second closed cross-section c2 having a rectangular cross-sectional shape may be formed by bending three times by 90° in the same second direction (eg, counterclockwise) in the order of (s7).

이어서, 제3 판재(3)의 양단(q1, q2)은 플랜지(f3, f4)를 형성하도록 각각 소정의 각도로 절곡될 수 있다. Then, both ends q1 and q2 of the third plate 3 may be bent at a predetermined angle to form the flanges f3 and f4, respectively.

예를 들어, 제3 판재(3)의 일단(q1)은 제1 변(s1)에 대해 제2 방향으로 절곡되어 플랜지(f3)를 형성한 후 플랜지가 제4 변(s4)에 용접되어 제5 접합부(w5)를 형성할 수 있다. For example, one end q1 of the third plate material 3 is bent in the second direction with respect to the first side s1 to form the flange f3, and then the flange is welded to the fourth side s4 to form the first side s4. 5 The junction portion w5 may be formed.

또한, 제3 판재(3)의 타단(q2)은 제7 변(s7)에 대해 제2 방향으로 절곡되어 플랜지(f4)를 형성한 후 플랜지가 제4 변(s4)에 용접되어 제6 접합부(w6)를 형성할 수 있다.In addition, the other end q2 of the third plate material 3 is bent in the second direction with respect to the seventh side s7 to form the flange f4, and then the flange is welded to the fourth side s4 to form a sixth joint portion (w6) can be formed.

이에 따라, 보강부재(33)는 제4 변(s4)에 대해 대칭이면서 제4 변에 의해 구분되는 2개의 폐단면(c1, c2)을 구비할 수 있다. 이로써, 보강부재는 예컨대 이중 사각 단면을 가질 수 있다. Accordingly, the reinforcing member 33 may have two closed cross-sections c1 and c2 that are symmetrical with respect to the fourth side s4 and divided by the fourth side. In this way, the reinforcing member may have, for example, a double rectangular cross-section.

보강부재(33)의 단면 형상은 도시되고 설명된 이중 사각 단면에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 폐단면은 삼각형 등의 다각형 또는 반원형 등으로 된 단면 형상을 가질 수 있다. The cross-sectional shape of the reinforcing member 33 is not limited to the double rectangular cross-section shown and described. For example, the closed cross-section may have a cross-sectional shape of a polygon such as a triangle or a semicircle.

이렇게 마련된 하나의 보강부재(33)가 제1 관형상부(31) 내에 삽입되고, 제1 관형상부의 양측 내벽에, 예를 들면 제1 관형상부의 제2 변(s2)과 제6 변(s6)의 내면에 보강부재의 제1 변(s1), 제3 변(s3), 제5 변(s5), 제7 변(s7)의 외면이 접촉하고 용접되어 제3 접합부(w3)를 형성할 수 있다.One reinforcing member 33 provided in this way is inserted into the first tubular part 31, and on both inner walls of the first tubular part, for example, the second side s2 and the sixth side s6 of the first tubular part. ), the outer surfaces of the first side s1, the third side s3, the fifth side s5, and the seventh side s7 of the reinforcing member are contacted and welded to form a third joint portion w3. can

다른 하나의 보강부재(33)가 제2 관형상부(32) 내에 삽입되고, 마찬가지로 제2 관형상부의 양측 내벽에, 예를 들면 제2 관형상부의 제10 변(s10)과 제14 변(s14)의 내면에 보강부재의 제1 변(s1), 제3 변(s3), 제5 변(s5), 제7 변(s7)의 외면이 접촉하고 용접되어 제4 접합부(w4)를 형성할 수 있다. Another reinforcing member 33 is inserted into the second tubular portion 32, and similarly to both inner walls of the second tubular portion, for example, the tenth side s10 and the fourteenth side s14 of the second tubular portion. ), the outer surfaces of the first side s1, the third side s3, the fifth side s5, and the seventh side s7 of the reinforcing member are contacted and welded to form a fourth joint w4. can

여기서, 접합부(w3, w4; w5, w6)는 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 형성될 수 있다.Here, the joint portions w3 and w4; w5 and w6 may be formed by welding such as spot welding or laser welding.

이 경우에, 비드부(35)는 제1 관형상부(31)의 제2 변(s2)과 제6 변(s6)을 제외한 복수의 변에 형성될 수 있다. 또, 비드부(35)는 제2 관형상부(32)의 제10 변(s10)과 제14 변(s14)을 제외한 복수의 변에 형성될 수 있다. In this case, the bead part 35 may be formed on a plurality of sides other than the second side s2 and the sixth side s6 of the first tubular part 31 . Also, the bead portion 35 may be formed on a plurality of sides other than the tenth side s10 and the fourteenth side s14 of the second tubular portion 32 .

일체로 된 제1 관형상부(31)와 제2 관형상부(32)는 제8 변(s8)을 공유할 수 있으며, 이에 따라 제1 관형상부와 제2 관형상부는 제8 변을 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다. The first tubular portion 31 and the second tubular portion 32 integrally formed may share an eighth side s8, and accordingly, the first tubular portion and the second tubular portion are each other based on the eighth side. It may be formed symmetrically with the same cross-sectional shape and size.

일체로 된 보강부재(33)의 제1 폐단면(c1)과 제2 폐단면(c2)은 제4 변(s4)을 공유할 수 있으며, 이에 따라 제1 폐단면과 제2 폐단면은 제4 변을 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다.The first closed end face c1 and the second closed end face c2 of the integral reinforcing member 33 may share a fourth side s4, and accordingly, the first closed end face and the second closed end face are It may be formed symmetrically with the same cross-sectional shape and size with respect to four sides.

또한, 제1 관형상부(31) 내 보강부재(33)와 제2 관형상부(32) 내 보강부재(33)는 서로 대칭되는 간격 및 자세로 배치될 수 있다. In addition, the reinforcing member 33 in the first tubular portion 31 and the reinforcing member 33 in the second tubular portion 32 may be disposed at symmetrical intervals and postures.

구체적으로, 제1 관형상부(31) 내 보강부재(33)와 제8 변(s8) 사이의 거리 및 제2 관형상부(32) 내 보강부재(33)와 제8 변(s8) 사이의 거리는 동일하다.Specifically, the distance between the reinforcing member 33 and the eighth side s8 in the first tubular part 31 and the distance between the reinforcing member 33 and the eighth side s8 in the second tubular part 32 are same.

또, 각 보강부재(33)의 제4 변(s4)은, 제1 관형상부(31)의 제2 변(s2)과 제6 변(s6)에서 높이방향(z)의 중앙에 위치하고, 제2 관형상부(32)에서 제10 변(s10)과 제14 변(s14)에서 높이방향(z)의 중앙에 위치한다.In addition, the fourth side s4 of each reinforcing member 33 is located at the center in the height direction z in the second side s2 and the sixth side s6 of the first tubular portion 31, The second tubular portion 32 is located at the center of the height direction z at the tenth side s10 and the fourteenth side s14.

이와 같이, 관형상부(31, 32) 내에 보강부재(33)를 대칭되게 삽입하고 결합함으로써, 사이드멤버(30)의 측벽에서 국부적으로 두께가 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 사이드멤버는 충돌시 발생하는 충돌 에너지에 대한 강건성을 확보할 수 있는 한편, 충돌시 어느 일측으로 편향되지 않고 더욱 안정적인 압괴 유도를 통해 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있는 장점이 있게 된다. As described above, by symmetrically inserting and coupling the reinforcing member 33 into the tubular portions 31 and 32 , an effect of locally increasing the thickness at the side wall of the side member 30 can be obtained. Accordingly, the side member can secure robustness against collision energy generated during a collision, while not being deflected to either side during a collision, and has an advantage in that the energy absorption capacity can be doubled through more stable crush induction.

더욱이, 관형상부(31, 32) 내에 보강부재(33)를 채용하고 관형상부의 측벽과 보강부재의 두께를 조합함으로써, 차량 개발 과정 중 수시로 변화하는 충돌 성능의 요구 조건에 금형의 변경 없이 부응할 수 있게 한다.Moreover, by employing the reinforcing member 33 in the tubular parts 31 and 32 and combining the thickness of the side wall and the reinforcing member of the tubular part, it is possible to meet the crash performance requirements that change frequently during the vehicle development process without changing the mold. make it possible

덧붙여, 각 보강부재(33)의 제2 변(s2), 제4 변(s4), 제6 변(s6)이 관형상부(31, 32) 내를 폭방향(y)으로 가로질러 배치됨으로써, 사이드멤버(30) 내에서 복수의 보강부로 작용하게 된다. 이에 따라 사이드멤버가 외부에서 가해지는 전방 또는 후방 충돌에 효과적으로 저항할 수 있게 함과 더불어, 길이방향(x)으로의 압괴가 더 안정적으로 유도될 수 있다. In addition, the second side (s2), the fourth side (s4), and the sixth side (s6) of each reinforcing member (33) are arranged across the inside of the tubular parts (31, 32) in the width direction (y), The side member 30 serves as a plurality of reinforcing parts. Accordingly, while enabling the side member to effectively resist a front or rear collision applied from the outside, crushing in the longitudinal direction (x) can be more stably induced.

본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버(30)에 의하면, 일체로 된 팔각 단면 형상의 제1 관형상부(31)와 팔각 단면 형상의 제2 관형상부(32)에 의해 이중 팔각 단면 형상을 갖게 됨과 동시에 적어도 하나의 폐단면을 가진 보강부재(33)가 관형상부 내에 삽입됨으로써, 국부적으로 두께가 증가될 수 있고, 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있게 된다. According to the side member 30 according to the third embodiment of the present invention, the double octagonal cross-sectional shape is formed by the first tubular portion 31 of the octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 32 of the octagonal cross-sectional shape. At the same time as having at least one closed cross-section, the reinforcing member 33 is inserted into the tubular portion, so that the thickness can be locally increased and the energy absorbing ability can be doubled.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이드멤버(30)에 의하면, 사이드멤버의 무게를 크게 증가시키지 않고서도 강성을 보강하여 압괴 및 에너지 흡수능을 제어할 수 있는 장점이 있게 된다.In addition, according to the side member 30 according to the third embodiment of the present invention, the strength of the side member is reinforced without significantly increasing the weight of the side member to control the crushing and energy absorption ability.

도 7은 종래기술과 본 발명의 제2 실시예의 해석을 통한 성능의 검증 결과를 나타낸 그래프이고, 도 8은 종래기술과 본 발명의 제2 실시예의 해석을 통한 성능의 검증 결과에서 거동 양상을 나타낸 도면이다. 7 is a graph showing the performance verification result through the analysis of the second embodiment of the present invention and the prior art, and FIG. 8 shows the behavioral aspect in the performance verification result through the analysis of the prior art and the second embodiment of the present invention It is a drawing.

본 출원인은 본 발명의 사이드멤버에 대하여 시뮬레이션을 통해 성능 해석을 실시하였다. The applicant of the present invention performed a performance analysis through simulation for the side member of the present invention.

예를 들어, 차량의 전방 충돌 등을 가정하고 사이드멤버를 길이방향으로 충격하여 일정 수준의 충돌 하중을 견디는 성능과 관련하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 강재로 된 사이드멤버(20)와 종래기술의 알루미늄 압출재로 된 사이드멤버(A)의 압괴 거동을 비교해 보았다. For example, assuming a front collision of a vehicle, and the side member 20 made of a steel material according to the second embodiment of the present invention, in relation to the performance to withstand a certain level of collision load by impacting the side member in the longitudinal direction, The crushing behavior of the side member (A) made of aluminum extruded material of the prior art was compared.

본 발명의 사이드멤버(20)에서 제1 관형상부(21)와 제2 관형상부(22)의 두께는 0.9mm이고, 보강부재(23)의 두께는 1.1mm이다. 본 발명의 사이드멤버는 도 3의 단면 형상을 갖는다.In the side member 20 of the present invention, the thickness of the first tubular portion 21 and the second tubular portion 22 is 0.9 mm, and the thickness of the reinforcing member 23 is 1.1 mm. The side member of the present invention has the cross-sectional shape of FIG. 3 .

종래기술의 사이드멤버(A)는 모든 부분에서의 두께가 3.0mm이다. 종래기술의 사이드멤버는 대략 '目'자의 단면 형상을 갖는다.The side member (A) of the prior art has a thickness of 3.0 mm in all parts. The side member of the prior art has an approximately '目' cross-sectional shape.

그 외에, 양측 사이드멤버는 700mm의 동일한 길이와 222mm의 동일한 높이, 그리고 4Kg의 동일한 무게를 가진다. Besides, both side members have the same length of 700mm, the same height of 222mm, and the same weight of 4Kg.

도 7을 참조하면, 본 발명의 강재로 된 사이드멤버(20)는 에너지 흡수를 위해 변형된 변위가 360mm인 반면에, 종래기술의 알루미늄 압출재로 된 사이드멤버(A)는 에너지 흡수를 위해 변형된 변위가 430mm인 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 7 , the side member 20 made of a steel material of the present invention has a displacement of 360 mm that is deformed for energy absorption, whereas the side member A made of an aluminum extrusion material of the prior art is deformed for energy absorption. It can be seen that the displacement is 430 mm.

도 8을 참조하면, 본 발명의 강재로 된 사이드멤버(20)와 종래기술의 알루미늄 압출재로 된 사이드멤버(A)는 굽힘 변형 없이 길이방향으로 순차적인 압괴를 통해 충돌 에너지를 흡수하고 있다. Referring to FIG. 8 , the side member 20 made of a steel material of the present invention and the side member A made of an aluminum extrusion material of the prior art absorb collision energy through sequential crushing in the longitudinal direction without bending deformation.

하지만, 본 발명의 강재로 된 사이드멤버(20)는 종래기술의 알루미늄 압출재로 된 사이드멤버(A)에 비해 제한된 변형량에서 더욱 극대화된 에너지 흡수능을 보이고 있으며, 전달된 에너지를 모두 흡수한 이후에도 추가적인 에너지 흡수 가능 영역이 더 많이 존재함을 알 수 있다. However, the side member 20 made of a steel material of the present invention shows a more maximized energy absorption capacity at a limited amount of deformation compared to the side member A made of an aluminum extrusion material of the prior art, and even after absorbing all the transmitted energy, additional energy It can be seen that there are more absorbable regions.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 강재 및 이중 팔각 단면 형상을 통하여, 동일한 무게이면서 더 두꺼운 알루미늄 압출재 대비 우수한 충돌 성능을 확보할 수 있는 사이드멤버를 제공하게 된다. As described above, according to the present invention, through the steel material and the double octagonal cross-sectional shape, it is possible to provide a side member capable of securing excellent collision performance compared to a thicker aluminum extruded material having the same weight.

또한, 본 발명에 의하면, 강재가 적용되는 공법 중 가장 경제적이며 소재 실수율이 높은 롤 포밍이 적용될 수 있어 소재 및 공법의 관점에서 비용 절감을 실현할 수 있다.In addition, according to the present invention, the most economical among the methods to which steel is applied and roll forming with a high material error rate can be applied, thereby realizing cost reduction in terms of materials and methods.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.

예를 들면, 도면들에서는 제1 및 제2 관형상부 혹은 보강부재의 제1 및 제2 폐단면이 높이방향을 따라 상하로 적층되게 배치되는 것으로 도해하고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 관형상부 혹은 보강부재의 제1 및 제2 폐단면은 폭방향 좌우로 배치될 수 있다. For example, in the drawings, the first and second closed cross-sections of the first and second tubular portions or the reinforcing member are illustrated as being stacked up and down in the height direction, but the present invention is not limited thereto, and the first and second closed sections of the reinforcing member are not limited thereto. 2 The first and second closed cross-sections of the tubular portion or the reinforcing member may be disposed left and right in the width direction.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10, 20, 30: 사이드멤버
11, 21, 31: 제1 관형상부
12, 22, 32: 제2 관형상부
15, 25, 35: 비드부
c1: 제1 폐단면
c2: 제2 폐단면
f1, f2, f3, f4: 플랜지
w1: 제1 접합부
w2: 제2 접합부
w3: 제3 접합부
w4: 제4 접합부
w5: 제5 접합부
w6: 제6 접합부10, 20, 30: side member
11, 21, 31: first tubular portion
12, 22, 32: second tubular portion
15, 25, 35: bead part
c1: first closed section
c2: second closed section
f1, f2, f3, f4: flange
w1: first junction
w2: second junction
w3: third junction
w4: fourth junction
w5: fifth junction
w6: sixth junction

Claims

a first tubular portion extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape;
a second tubular part connected to the first tubular part, extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape; and
a reinforcing member disposed in the first tubular portion and the second tubular portion;
including,
The first tubular portion and the second tubular portion are formed integrally by bending a single first plate material,
The reinforcing member is
and a closed cross-section formed by bending the third plate material from one end to the other end at least once,
A side member for a vehicle, wherein an outer surface of the reinforcing member is joined to an inner wall of the first tubular portion or the second tubular portion to form a joint portion.

According to claim 1,
The first tubular portion, the first plate material from one end to the other end in order from the first corner, the second corner, the third corner, the fourth corner, the fifth corner, the sixth corner, the seventh corner It is formed by bending in one direction,
Continue to bend the first plate in a second direction opposite to the first direction at the eighth corner, the ninth corner, the tenth corner, the eleventh corner, the twelfth corner, the thirteenth corner, and the fourteenth corner in order. is formed by
A side member for a vehicle, wherein both ends of the first plate are bent at a predetermined angle and then joined to the meeting portion of the first plate to form a joint.

3. The method of claim 2,
The first tubular portion and the second tubular portion share a side between the seventh corner and the eighth corner,
A side member for a vehicle, wherein the first tubular portion and the second tubular portion have the same cross-sectional shape and size with respect to the side.

a first tubular portion extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape;
a second tubular part connected to the first tubular part, extending in the longitudinal direction and having an octagonal cross-sectional shape; and
a reinforcing member disposed in the first tubular portion and the second tubular portion;
including,
The first tubular portion and the second tubular portion are formed integrally by bending a single first plate material,
The reinforcing member is
It includes a pair of flanges formed by bending both ends of the second plate in the width direction,
The flange is joined to the inner wall of the first tubular portion or the second tubular portion to form a joint,
A side member for a vehicle in which the reinforcing member in the first tubular portion and the reinforcing member in the second tubular portion are respectively positioned to face each other with concave inner surfaces.

delete

According to claim 1,
In the reinforcing member, a first closed cross-section is formed by bending the third plate material in a first direction from a first corner, a second corner, and a third corner in order from one end to the other end,
A second closed cross-section is formed by continuously bending the third plate in a second direction opposite to the first direction at the fourth corner, the fifth corner, and the sixth corner in order,
A side member for a vehicle, wherein both ends of the third plate are bent at a predetermined angle and then joined to the meeting portion of the third plate to form a joint.

8. The method of claim 7,
The first closed end face and the second closed end face share a side between the third corner and the fourth corner of the reinforcing member,
A side member for a vehicle, wherein the first closed cross-section and the second closed cross-section have the same cross-sectional shape and size with respect to the side.

5. The method of claim 4,
A side member for a vehicle, wherein the reinforcing member in the first tubular portion and the reinforcing member in the second tubular portion are disposed at symmetrical intervals and postures.

10. The method according to any one of claims 1 to 4 and 7 to 9,
The side member has a bead portion formed adjacent to one end portion, a vehicle side member.

delete

forming a first tubular portion by bending a single first plate 7 times in a first direction;
forming a second tubular portion by bending the first plate 7 times in a second direction opposite to the first direction;
Welding both ends of the first plate to a portion meeting by bending of the first plate;
preparing a reinforcing member;
inserting the reinforcing member into the first tubular portion and the second tubular portion; and
bonding the reinforcing member to inner walls of the first tubular portion and the second tubular portion;
including,
Further comprising; before bending the first plate, forming a bead portion on the first plate;
In the step of preparing the reinforcing member, forming a pair of flanges by bending both ends of the second plate in the width direction;
In the step of joining the reinforcing member to the inner walls of the first tubular portion and the second tubular portion, the respective concave inner surfaces of the reinforcing member in the first tubular portion and the reinforcing member in the second tubular portion are positioned to face each other A method of manufacturing a side member for a vehicle comprising the steps of:

forming a first tubular portion by bending a single first plate 7 times in a first direction;
forming a second tubular portion by bending the first plate 7 times in a second direction opposite to the first direction;
Welding both ends of the first plate to a portion meeting by bending of the first plate;
preparing a reinforcing member;
inserting the reinforcing member into the first tubular portion and the second tubular portion; and
bonding the reinforcing member to inner walls of the first tubular portion and the second tubular portion;
including,
Further comprising; before bending the first plate, forming a bead portion on the first plate;
The step of preparing the reinforcing member,
forming a closed cross-section by bending the third plate material from one end to the other end at least once; and
welding at least one of both ends of the third plate to a portion meeting by bending of the third plate;
A method of manufacturing a side member for a vehicle, comprising a.

forming a first tubular portion by bending a single first plate 7 times in a first direction;
forming a second tubular portion by bending the first plate 7 times in a second direction opposite to the first direction;
Welding both ends of the first plate to a portion meeting by bending of the first plate;
preparing a reinforcing member;
inserting the reinforcing member into the first tubular portion and the second tubular portion; and
bonding the reinforcing member to inner walls of the first tubular portion and the second tubular portion;
including,
Further comprising; before bending the first plate, forming a bead portion on the first plate;
The step of inserting the reinforcing member into the first tubular portion and the second tubular portion includes disposing the reinforcing member in the first tubular portion and the reinforcing member in the second tubular portion at symmetrical intervals and postures. How to make a side member.