KR20070063765A

KR20070063765A - 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법

Info

Publication number: KR20070063765A
Application number: KR1020050123950A
Authority: KR
Inventors: 정성훈; 김세환
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-20
Also published as: KR100785199B1; US20070139940A1

Abstract

본 발명은 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 금속구조바디의 상부프레임부와 하부프레임부 및 사이드프레임부를 일체로 성형함으로써, 금속구조바디의 제작금형벌수를 줄이고 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 상부프레임부와 사이드프레임부의 오버랩 구간이 불필요하게 되므로, 오버랩 구간만큼의 중량과 비용이 절감되고, 오버랩으로 인한 치수 불안정성이 개선되는 이점이 있다.

프런트 엔드 모듈 캐리어, 프레스 가공, 합성수지, 사출성형

Description

차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법{Front end module carrier of vehicle and manufacturing method of that}

도 1은 종래의 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어의 분해 사시도.

도 2는 종래의 금속구조바디의 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 금속구조바디가 1개의 금형에 의해 제작된 것을 도시한 정면도.

도 4는 도 3의 금속구조바디에 센터프레임부가 더 형성된 것을 도시한 정면도.

도 5는 도 3의 금속구조바디에 합성수지가 일체로 사출성형된 것을 도시한 정면도.

도 6은 상부프레임부의 일단이 별도의 금형을 이용하여 제작한 것을 도시한 정면도.

도 7은 상부프레임부의 일단이 합성수지로 사출성형된 것을 도시한 정면도.

도 8은 본 발명에 따른 금속구조바디의 측단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 상부프레임부 51: 상부프레임부의 일단

60: 하부프레임부 70: 사이드프레임부

80: 센터프레임부 90: 합성수지바디

100: 금속구조바디 110: 헤드램프장착부

본 발명은 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 금속구조바디의 상부프레임부와 하부프레임부 및 사이드프레임부를 일체로 성형함으로써, 금속구조바디의 제작금형벌수를 줄이고 공정을 단순화할 수 있는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 프런트 엔드 모듈(Front End Module, FEM)은, 부품수와 조립공수를 크게 줄일 수 있도록 차량의 전방을 구성하는 부품들을 모듈화하여 한번의 공정으로 차량 골조에 설치할 수 있도록 한 것으로서, 차량용 공기조화장치의 응축기 및 라디에이터 등 쿨링모듈을 고정시키고, 차체의 전방에서 외부로부터의 충격에 대해 차체 및 탑승자를 보호하기 위한 범퍼가 장착되는 캐리어(Carrier)를 구비한다.

최근, 상기 캐리어는 차량의 경량화에 대한 요구로 인해, 합성수지부재로 제 작되고 있는 바, 이러한 합성수지부재 캐리어에 대해 강도의 보강, 특히 상부 프레임의 강도 보강을 위해 철강재 등 금속부재와 합성수지부재를 병용한 하이브리드형(Hybrid type) 캐리어가 채용되고 있다.

도 1은 종래의 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어의 분해 사시도, 도 2는 종래의 금속구조바디의 측단면도이다.

종래 기술에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부프레임부(20)와, 상기 상부프레임부(20)의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부(20)와 소정 간격 이격된 하부프레임부(25) 및 상기 상부프레임부(20)와 상기 하부프레임부(25)를 연결하는 사이드프레임부(30)가 결합된 금속구조바디(10)를 포함하여 구성된다.

상기 금속구조바디(10)는 상기 사이드프레임부(30) 사이에 배치되어 상기 상부프레임부(20)와 상기 하부프레임부(25)를 연결시키는 센터프레임부(35)가 더 형성될 수 있다.

여기서, 상기 금속구조바디(10)의 구성부분인 상기 상부프레임부(20), 하부프레임부(25), 사이드프레임부(30) 및 센터프레임부(35)는 금속재로 형성되며, 각각 프레스 가공을 통해 제작되므로 적어도 5개 이상의 금형이 필요하다.

또한, 상기 금속구조바디(10)에 합성수지가 사출된 후에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부프레임부(20) 및 사이드프레임부(30)는 서로 오버랩되는 구간(45)이 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법은 상기 금속구조바디(10)의 구성부분의 개수만큼 제작금형벌수가 증대되어 공정이 복잡해지고, 상기 오버랩 구간(45)으로 인해 중량과 비용이 증가하고, 치수가 불안정해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금속구조바디의 상부프레임부와 하부프레임부 및 사이드프레임부를 일체로 성형함으로써, 금속구조바디의 제작금형벌수를 줄여 공정을 단순화할 수 있고, 상부프레임부와 사이드프레임부의 오버랩 구간을 없앰으로써, 중량과 비용을 절감하고 치수의 불안정성을 개선시키는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어는 횡으로 배치된 상부프레임부와, 상기 상부프레임부의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부와 소정 간격 이격된 하부프레임부 및 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결하는 사이드프레임부가 일체로 구성된 금속구조바디와, 상기 금속구조바디에 합성수지를 일체로 사출성형한 합성수지바디를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속구조바디는 상기 상부프레임부의 좌,우측에 상기 사이드프레임부가 각각 형성되고, 상기 각 사이드프레임부 사이에 배치되어 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결시키는 센터프레임부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어의 제작방법은 횡으로 배치된 상부프레임부와, 상기 상부프레임부의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부와 소정 간격 이격된 하부프레임부 및 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결하는 사이드프레임부로 구성된 금속구조바디를 일체로 성형하는 금속구조바디 성형단계와, 상기 금속구조바디에 합성수지를 일체로 사출성형하는 사출성형단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사출성형단계는 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결시키는 센터프레임부를 상기 금속구조바디에 일체로 사출성형하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 금속구조바디가 1개의 금형에 의해 제작된 것을 도시한 정면도, 도 4는 도 3의 금속구조바디에 센터프레임부가 더 형성된 것을 도시한 정면도, 도 5는 도 2의 금속구조바디에 합성수지가 일체로 사출성형된 것을 도시한 정면도, 도 6은 상부프레임부의 일단이 별도의 금형을 이용하여 제작한 것을 도시한 정면도, 도 7은 상부프레임부의 일단이 합성수지로 사출성형된 것을 도시한 정 면도, 도 8은 본 발명에 따른 금속구조바디의 측단면도이다.

본 발명에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 횡으로 배치된 상부프레임부(50)와, 상기 상부프레임부(50)의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부(50)와 소정 간격 이격된 하부프레임부(60) 및 상기 상부프레임부(50)와 상기 하부프레임부(60)를 연결하는 사이드프레임부(70)가 일체로 구성된 금속구조바디(100)와, 상기 금속구조바디(100)에 합성수지를 일체로 사출성형한 합성수지바디(90)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 캐리어는 상기 금속구조바디(100)와 합성수지바디(90)를 포함하여 구성되고, 상기 금속구조바디(100)는 금속재로 형성되며, 상기 금속구조바디(100)는 상기 상부프레임부(50)와, 하부프레임부(60) 및 사이드프레임부(70)로 구성된다.

상기 상부프레임부(50)는 횡으로 배치되어 상기 금속구조바디(100)의 상부를 구성하고, 구체적으로는 수평부 및 상기 수평부의 선단으로부터 아래로 굴곡된 수직부를 가지게 되어, 도 8에 도시된 바와 같이, 전체적으로 '??' 자 형상의 굴곡된 구조로 구성되고, 상기 상부프레임부(50)에는 라디에이터(미도시)의 상부가 마운팅된다.

상기 하부프레임부(60)는 상기 상부프레임부(50)의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부(50)와 소정 간격 이격되어, 상기 금속구조바디(100)의 하부를 구성한다.

상기 사이드프레임부(70)는 상기 상부프레임부(50)의 좌,우측에서 상기 상부 프레임부(50) 일측과, 상기 상부프레임부(50) 일측의 아래에 위치한 상기 하부프레임부(60) 일측 사이를 연결하면서, 상기 금속구조바디(100)의 측면부를 구성한다.

상기 금속구조바디(100)는 프레스를 이용하여 가압성형되며, 상기 상부프레임부(50)와 하부프레임부(60) 및 사이드프레임부(70)가 일체로 형성된다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 금속구조바디(100)는 상기 상부프레임부(50)의 좌, 우측에 상기 사이드프레임부(70)가 각각 형성되고, 상기 각 사이드프레임부(70) 사이에 배치되어 상기 상부프레임부(50)와 상기 하부프레임부(60)를 연결시키는 센터프레임부(80)가 더 형성될 수도 있다.

따라서, 프레스를 이용하여 상기 금속구조바디(100)를 가압성형할 때, 상기 상부프레임부(50)와 하부프레임부(60) 및 사이드프레임부(70)에 상기 센터프레임부(80)까지 일체로 형성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈의 제작방법은 상기 상부프레임부(50)와 하부프레임부(60) 및 사이드프레임부(70)로 구성된 금속구조바디(100)를 일체로 성형하는 금속구조바디 성형단계와, 상기 금속구조바디(100)에 합성수지바디(90)를 일체로 사출성형하는 사출성형단계로 구성된다.

상기 금속구조바디(100)를 일체로 성형하기 위해서 바람직하게는 프레스가공을 수행할 수 있는 바, 상기 프레스가공을 위해서는 먼저, 상기 금속구조바디(100)의 형태로 가공된 캐비티가 형성된 하금형(미도시)의 상측에 수지를 올려놓은 상태에서 상금형(미도시)을 하금형(미도시)과 형합시킨다.

상기 수지가 상기 캐비티 내에서 균일하게 충진되면, 상기 수지는 고화되어 결과적으로 상기 금속구조바디(100)의 형태를 완성하게 된다.

따라서, 상기 금속구조바디 성형단계에서는 1개의 금형을 사용함으로써, 상기 상부프레임부(50), 하부프레임부(60) 및 사이드프레임부(70)로 구성된 금속구조바디(100)를 일체로 성형할 수 있을 뿐만 아니라 상기 금속구조바디(100)에 상기 센터프레임부(80)를 더 포함하여 일체로 성형할 수도 있다.

여기서, 상기 금속구조바디(100)의 헤드램프장착부(110)의 깊이가 소정의 값보다 큰 경우에는 상기 상부프레임부(50)의 일단(51)의 길이가 길어지게 되고, 내측으로 굴곡되는 깊이가 깊어지는 바, 1개의 금형을 이용한 프레스 가공으로는 상기 금속구조바디(100)를 형성할 수 없게 된다.

따라서, 상기와 같이 상기 금속구조바디(100)의 헤드램프장착부(110)의 깊이가 소정의 값보다 큰 경우에는 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 상부프레임부(100)의 일단(110)은 별도의 금형으로 제작되거나, 도 7에 도시된 바와 같이, 후술할 사출성형단계에서 상기 합성수지바디(90)를 일체로 사출함으로써 형성될 수도 있다.

한편, 상기 금속구조바디(100)가 일체로 성형되면, 상기 금속구조바디(100)에 합성수지바디(90)를 일체로 사출성형하는 사출성형단계를 거친다.

상기 사출성형단계에서는 플라스틱 등의 합성수지를 사출하여 상기 금속구조바디(100)의 금속부재와 결합하게 되므로, 하이브리드형(Hybrid type) 캐리어를 구성할 수 있다.

여기서 상기 금속구조바디 성형단계에서 상기 센터프레임부(80)를 일체로 성형하지 않은 경우에는, 상기 사출성형단계에서 상기 센터프레임부(80)를 상기 금속구조바디(100)에 일체로 사출성형한다.

따라서, 상기의 사출성형단계가 끝나고 나면, 상기 금속구조바디(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부프레임부(50)와 사이드프레임부(70)의 오버랩 구간이 없어게 되므로 이를 연결하기 위한 합성수지 부분이 필요하지 않게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어 및 제작 방법은 금속구조바디의 상부프레임부와 하부프레임부 및 사이드프레임부를 일체로 성형함으로써, 금속구조바디의 제작금형벌수를 줄이고 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 상부프레임부와 사이드프레임부의 오버랩 구간이 불필요하게 되므로, 오버랩 구간만큼의 중량과 비용이 절감되고, 오버랩으로 인한 치수 불안정성이 개선되는 이점이 있다.

Claims

횡으로 배치된 상부프레임부와, 상기 상부프레임부의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부와 소정 간격 이격된 하부프레임부 및 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결하는 사이드프레임부가 일체로 구성된 금속구조바디와;

상기 금속구조바디에 합성수지를 일체로 사출성형한 합성수지바디를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어.
청구항 1 에 있어서,

상기 금속구조바디는 상기 상부프레임부의 좌,우측에 상기 사이드프레임부가 각각 형성되고, 상기 각 사이드프레임부 사이에 배치되어 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결시키는 센터프레임부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어.
횡으로 배치된 상부프레임부와, 상기 상부프레임부의 하측에 나란하게 배치되고 상기 상부프레임부와 소정 간격 이격된 하부프레임부 및 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결하는 사이드프레임부로 구성된 금속구조바디를 일체로 성형하는 금속구조바디 성형단계와;

상기 금속구조바디에 합성수지를 일체로 사출성형하는 사출성형단계로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어의 제작방법.
청구항 3 에 있어서,

상기 사출성형단계는 상기 상부프레임부와 상기 하부프레임부를 연결시키는 센터프레임부를 상기 금속구조바디에 일체로 사출성형하는 것을 특징으로 하는 차량용 프런트 엔드 모듈 캐리어의 제작방법.