KR20080060418A - Side member assembly of body - Google Patents

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이문용
김영수
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

A side member of a vehicle frame is provided to secure minimization of regional buckling as well as lightweight property by reducing the number of components and improving absorption performance of shock energy. A side member(10) of a vehicle frame connected to a crash box(20) comprises a rear bracket(1) and a concave part(15). The side member is formed in one closed section by roll forming, and assembled to the rear bracket of the crash box by welding. The section integrally forms the concave part bent inside along a lengthwise direction in an outside surface of rectangular shape.

Description

차체 사이드 멤버{SIDE MEMBER ASSEMBLY OF BODY} Body side member {SIDE MEMBER ASSEMBLY OF BODY}

도 1은 종래 기술에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 조립 사시도이다. 1 is an assembled perspective view of a side member and a crash box according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 분해 사시도이다. Figure 2 is an exploded perspective view of the side member and the crash box according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 조립 사시도이다.3 is an assembled perspective view of the side member and the crash box according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 분해 사시도이다. 4 is an exploded perspective view of a side member and a crash box according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따른 차체 사이드 멤버의 충돌 해석에 따른 응력 분포도이다. 5 is a stress distribution diagram according to the collision analysis of the vehicle body side member according to the prior art and the embodiment of the present invention.

도 6은 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따른 차체 사이드 멤버의 충돌 해석에 따른 에너지 흡수 분포 선도이다.6 is an energy absorption distribution diagram according to the collision analysis of the vehicle body side member according to the prior art and the embodiment of the present invention.

본 발명은 차체 사이드 멤버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 성형을 통하여 제작함으로써, 구성요소의 수를 줄이면서도 충격에너지의 흡수성능을 고르게 상승시켜 국부적인 좌굴을 최소화함과 동시에 경량화를 동시에 이루는 차체 사이드 멤버에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle body side member, and more particularly, by manufacturing through a roll forming molding, while reducing the number of components, evenly increasing the absorption performance of the impact energy to minimize local buckling and at the same time reduce the weight It is about a body side member.

일반적으로 차체의 사이드 멤버(100)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 프레스(Press)성형에 의해 형성되는 인너 멤버(101)와 아웃터 멤버(103)로 구성되며, 상기 인너 멤버와(101) 아웃터 멤버(103)는 내부 전후방에 각각 보강판(105,107)을 개재하여 상호 용접되어 조립된다. In general, the side member 100 of the vehicle body is composed of an inner member 101 and an outer member 103 formed by press molding, as shown in FIGS. 1 and 2. (101) The outer member 103 is assembled by being welded to each other via reinforcing plates 105 and 107, respectively, in the front and rear sides thereof.

이러한 구성의 사이드 멤버(100)는 그 전방에 크래쉬 박스(110)와 조립하기 위하여 별도의 프론트 인너 보강판(109)을 구비하며, 상기 프론트 인너 보강판(109)은 크래쉬 박스(110)의 리어 브라켓(111)에 어퍼 마운터(113)와 로워 마운터(115)와 함께 용접 조립된다. The side member 100 of this configuration is provided with a separate front inner reinforcement plate 109 in order to assemble with the crash box 110 in front, the front inner reinforcement plate 109 is the rear of the crash box 110 The bracket 111 is welded together with the upper mounter 113 and the lower mounter 115.

여기서, 상기 크래쉬 박스(110)는 상기한 리어 브라켓(111)과 전방의 범퍼빔(미도시)과 연결하기 위한 프론트 브라켓(117) 사이에 인너 크래쉬 멤버(119)와 아웃터 크래쉬 멤버(121)가 상호 용접되어 조립되고, 상기 아웃터 크래쉬 멤버(121)는 프론트 크래쉬 보강판(123)을 통하여 상기 프론트 브라켓(117)과 용접 고정된다.Here, the crash box 110 has an inner crash member 119 and an outer crash member 121 between the rear bracket 111 and the front bracket 117 for connecting to the front bumper beam (not shown). The welder is assembled with each other, and the outer crash member 121 is welded and fixed to the front bracket 117 through the front crash reinforcement plate 123.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 프레스 타입의 사이드 멤버(100)는 프레스 성형에 의해 이루어지는 인너 멤버(101)와 아웃터 멤버(103)를 견고하게 용접하기 위해서는 그 사이의 전후방에 별도의 보강판(105,107)을 구비하여야 하며, 동시에 크래쉬 박스(110)의 어퍼 마운터(113)와 로워 마운터(115)와 견고하게 용접 조립하기 위해서도 별도의 프론트 인너 보강판(109)을 구성하여야 하는 등 조립공정은 물론, 구성요소의 수가 많아 경량화면에서도 불리한 단점이 있다.However, in the conventional press type side member 100 as described above, in order to firmly weld the inner member 101 and the outer member 103 made by press molding, separate reinforcement plates 105 and 107 are disposed in front and rear therebetween. In addition, the assembly process, of course, such as to configure a separate front inner reinforcement plate 109 in order to weld and assemble firmly with the upper mount 113 and the lower mounter 115 of the crash box 110 at the same time Due to the large number of elements, there is a disadvantage in light weight screens.

또한, 종래의 프레스 타입의 사이드 멤버(100)는 용접부가 많아 충격에너지의 흡수성능이 고르지 못하여 국부적인 좌굴이 발생하는 단점도 있다. In addition, the side member 100 of the conventional press type has a disadvantage in that local buckling occurs due to uneven absorption of impact energy due to many welding parts.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 롤 포밍 성형을 통하여 제작함으로써, 구성요소의 수를 줄이면서도 충격에너지의 흡수성능을 고르게 상승시켜 국부적인 좌굴을 최소화함과 동시에 경량화를 동시에 이루는 차체 사이드 멤버를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created in order to solve the disadvantages of the prior art as described above, the object of the present invention is to manufacture through the roll forming molding, while reducing the number of components to increase the absorption performance of the impact energy evenly localized It is to provide a body side member that minimizes phosphorus buckling and at the same time reduces weight.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차체 사이드 멤버는 전방에 크래쉬 박스와 연결되는 차체 사이드 멤버에 있어서, In the vehicle body side member according to the present invention for achieving the object as described above is connected to the crash box in the front,

하나의 폐구간을 이루는 단면으로 롤 포밍 성형에 의해 형성되어 상기 크래쉬 박스의 리어 브라켓과 용접 조립되는 것을 특징으로 한다.It is formed by a roll forming molding in a cross section forming one closed section, characterized in that the welding assembly with the rear bracket of the crash box.

상기 단면은 직사각 형상의 외측면에 내측으로 그 길이방향을 따라 절곡되어 요입되는 요입부를 일체로 형성하는 것을 특징으로 한다.The cross section may be integrally formed on the outer surface of the rectangular shape to be integrally bent and bent in the longitudinal direction.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버와 크래쉬 박스의 분해 사시도이다. Figure 3 is an assembled perspective view of the side member and the crash box according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the side member and the crash box according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 차체 사이드 멤버(10)는, 도 3과 도 4에서 도시된 바와 같이, 차체 멤버의 골격을 과감하게 단순화시켜 하나의 판재를 롤 포밍 성형에 의해 폐구간의 단면을 이루는 관재로 성형한 후, 벤딩 공정을 통하여 제조된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the vehicle body side member 10 according to the exemplary embodiment of the present invention boldly simplifies the skeleton of the vehicle body member to form a cross section of a closed section by roll forming. After molding into a tubular material, it is manufactured through a bending process.

상기 사이드 멤버(10)는 하나의 폐구간을 이루는 단면으로 롤 포밍 성형에 의해 형성되어 상기 크래쉬 박스(20)의 리어 브라켓(1)에 어퍼 마운터(11)와 로워 마운터(13)를 개재하여 용접 조립된다.The side member 10 is formed by roll forming molding in a cross section forming one closed section, and is welded to the rear bracket 1 of the crash box 20 through an upper mounter 11 and a lower mounter 13. Are assembled.

여기서, 상기 크래쉬 박스(20)는 상기한 리어 브라켓(1)과 전방의 범퍼빔(30; 도 5참조)과 연결하기 위한 프론트 브라켓(3) 사이에 인너 크래쉬 멤버(5)와 아웃터 크래쉬 멤버(7)가 상호 용접되어 조립되고, 상기 아웃터 크래쉬 멤버(7)는 프론트 크래쉬 보강판(9)을 통하여 상기 프론트 브라켓(3)과 용접 고정된다.Here, the crash box 20 has an inner crash member 5 and an outer crash member between the rear bracket 1 and the front bracket 3 for connecting to the front bumper beam 30 (see FIG. 5). 7) are welded to each other, and the outer crash member 7 is welded and fixed to the front bracket 3 through the front crash reinforcement plate 9.

또한, 상기 사이드 멤버(10)의 단면은 직사각 형상의 외측면에 내측으로 그 길이방향을 따라 절곡되어 요입되는 요입부(15)를 일체로 형성하여 이루어진다.In addition, the cross section of the side member 10 is formed by integrally forming the concave inlet portion 15 is bent in the longitudinal direction on the outer surface of the rectangular shape indented.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차체 사이드 멤버(10)의 구성은 기존의 사이드 멤버의 전체적인 단면변화의 평균치를 산출하여 그 기능 및 구조적 특성을 포함하도록 관재의 형상으로 단순화하여 제품을 설계하여 롤 포밍 성형 후, 국부적으로 제품의 형상에 근접하도록 벤딩 공정을 통하여 성형을 완료하게 된다. The configuration of the vehicle body side member 10 according to the embodiment of the present invention as described above is to calculate the average value of the overall cross-sectional change of the existing side member to simplify the shape of the pipe material to include the function and structural characteristics of the product design After the roll forming, the molding is completed through a bending process to locally approach the shape of the product.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차체 사이드 멤버(10)는 종래 체 사이드 멤버(100)에 비하여 3개의 보강부재(105,107,109)를 삭제할 수 있어 종래 사이드 멤버(100)에 비하여 그 중량면(측정치는 종래; 약 7195g, 본 실시예; 약 5255g 로 나타남))에서는 대략 27% 정도의 감소율을 확보할 수 있어 경량화의 목적에 부합하게 된다. Therefore, the vehicle body side member 10 having the configuration as described above can remove three reinforcing members 105, 107, and 109 compared to the conventional body side member 100. (About 7195 g, the present embodiment; represented by about 5255 g)), a reduction rate of about 27% can be secured, thereby meeting the purpose of weight reduction.

그리고 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 종래 기술(S1)과 본 발명(S2)의 실시예에 따른 차체 사이드 멤버의 충돌 해석에 따른 응력 분포도 및 충돌 에너지 흡수 분포 선도에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버(10)는 종래 기술에 따른 사이드 멤버(100)에 비하여 구성요소의 수를 줄이면서도 충격 에너지의 흡수성능을 고르게 상승시켜 국부적인 좌굴을 최소화하는 효과가 입증되었다. 5 and 6, as shown in the stress distribution diagram and the collision energy absorption distribution diagram according to the collision analysis of the vehicle body side member according to the prior art (S1) and the present invention (S2), The side member 10 according to the embodiment of the present invention has been proved to minimize the local buckling by evenly increasing the absorption performance of the impact energy while reducing the number of components compared to the side member 100 according to the prior art. .

즉, 시험조건으로 운동에너지 33.5KJ, 충격속도 15MPH의 조건 하에서, 충돌 해석 결과, 도 6의 S1에서 도시한 바와 같이, 먼저 종래 사이드 멤버(100)는 0.04초에서 0.08초 사이에서 충격 에너지를 급격히 흡수하게 되며, 0.08초에서 0.12초 사이에서는 충격 에너지의 흡수성능이 다소 떨어지는 양상을 보이게 된다. 이는, 도 5의 S1에서의 종래 사이드 멤버(100)가 30ms 에서 60ms 사이에서 P1부분과 P2부분에서 급격한 국부적 좌굴의 형상을 나타내는 원인이 된다. That is, under the conditions of the kinetic energy 33.5KJ and the impact speed 15MPH as the test conditions, as a result of the collision analysis, as shown in S1 of FIG. Absorption, and the absorption performance of the impact energy is somewhat reduced between 0.08 seconds and 0.12 seconds. This causes the conventional side member 100 in S1 of FIG. 5 to exhibit sharp local buckling in the P1 and P2 sections between 30 ms and 60 ms.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 사이드 멤버(10)는 충돌 해석 결과, 도 6의 S2에서 도시한 바와 같이, 충돌이 완료되는 전구간에 걸쳐 고른 충격 에너지 흡수성능을 나타내게 되며, 이는, 도 5의 S2에서의 본 실시예에 따른 사이드 멤버(10)가 전체 시험시간 동안 급격한 국부적 좌굴없이 고르게 붕괴되는 현상을 나타낸다. However, as a result of the collision analysis, the side member 10 according to the embodiment of the present invention, as shown in S2 of FIG. 6, exhibits even impact energy absorption performance over the entire period in which the collision is completed, which is S2 of FIG. 5. The side member 10 according to the present embodiment shows the phenomenon of collapse evenly without sudden local buckling for the entire test time.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차체 사이드 멤버에 의하면, 롤 포밍 성형을 통하여 제작함으로써, 구성요소의 수를 줄이면서도 충격에너지의 흡수성능을 고르게 상승시켜 국부적인 좌굴을 최소화함과 동시에 경량화를 동시에 이루는 효과가 있다. As described above, according to the vehicle body side member according to the present invention, by fabricating through the roll forming molding, while reducing the number of components evenly increasing the absorption performance of the impact energy to minimize local buckling and at the same time reduce the weight It works.

Claims (2)

전방에 크래쉬 박스와 연결되는 차체 사이드 멤버에 있어서, In the body side member connected to the crash box in the front, 하나의 폐구간을 이루는 단면으로 롤 포밍 성형에 의해 형성되어 상기 크래쉬 박스의 리어 브라켓과 용접 조립되는 것을 특징으로 하는 차체 사이드 멤버.The vehicle body side member, which is formed by roll forming molding in a cross section forming one closed section and is welded to the rear bracket of the crash box. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 단면은 The cross section is 직사각 형상의 외측면에 내측으로 그 길이방향을 따라 절곡되어 요입되는 요입부를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 차체 사이드 멤버.A vehicle body side member, which is integrally formed on the outer side surface of the rectangular shape to be concave and bent inwardly along its longitudinal direction.
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