KR20140042377A - 차량용 프레임 유닛 - Google Patents

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KR20140042377A
KR20140042377A KR1020120109081A KR20120109081A KR20140042377A KR 20140042377 A KR20140042377 A KR 20140042377A KR 1020120109081 A KR1020120109081 A KR 1020120109081A KR 20120109081 A KR20120109081 A KR 20120109081A KR 20140042377 A KR20140042377 A KR 20140042377A
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vehicle
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채석준
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량용 프레임 유닛이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛은 차량 프레임의 측면 중앙에 수직방향으로 형성되는 외측 패널과, 외측 패널의 내측 양 사이드부에 결합되는 외측부재와, 외측부재의 내측면에 결합되어 충격을 흡수하는 흡수부재와, 흡수부재의 양측면에 결합되는 보강부재 및 보강부재와 결합되는 동시에, 외측부재의 내측 양 사이드부에 결합되는 내측부재를 포함한다.

Description

차량용 프레임 유닛{FRAME UNIT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 프레임 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 측면 충돌에 대해 차체의 강성을 증대시키고, 승객의 상해정도를 저감시키는 차량용 프레임 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 프론트 도어와 리어 도어 사이에는 기둥 역할을 하는 센터 필러에 시트 벨트가 지지될 수 있도록 마운팅 장치가 구비되고, 이러한 센터 필러는 측면 충돌 사고 발생 시에 그 변형 모드에 따라서 승객의 상해 치에 지대한 영향을 끼치고 있는 바, 측면 충돌 사고 발생에 대해 상기 센터 필러의 구조적인 강성을 증대시키고 있다.
종래 기술에서 차량의 센터 필러는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 프레임의 측면 중앙인 프런트 도어와 리어 도어 사이에 수직방향으로 형성되는 외측 패널(10)과, 상기 외측 패널(10)의 내측 양 사이드부에 결합되는 외측부재(20)와, 상기 외측부재(20)의 내측면에 결합되어 충격을 흡수하는 흡수부재(30)와, 상기 흡수부재(30)의 양측면에서 차량의 외측방향으로 결합되는 보강부재(40) 및 상기 외측부재(20)의 내측 양 사이드부에 결합되는 내측부재(50)로 이루어진다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술에서는 상기 흡수부재(30)와 보강부재(40)가 차량의 외측방향으로 편중되게 장착되어 있어, 측면 충돌 시에 충돌성능 향상에는 기여하나, 차량의 천정강도 성능은 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 흡수부재(30)와 보강부재(40)가 내측부재(50)에는 미접합되어 있어, 측면 충돌 시에 상기 내측부재(50)가 파단되는 문제점도 있다.
본 발명의 실시예에서는 차량 프레임의 측면을 형성하는 센터 필러의 구조를 변경하여 차량의 측면 충돌 시, 충돌성능 및 천정강도에 대해 강성이 증대되는 차량용 프레임 유닛을 제공하고자 한다.
또한, 차량의 측면 충돌 시, 충돌하중에 의해 각 부재들이 파단되는 것을 방지하는 차량용 프레임 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛은 차량 프레임의 측면 중앙에 수직방향으로 형성되는 외측 패널과, 상기 외측 패널의 내측 양 사이드부에 결합되는 외측부재와, 상기 외측부재의 내측면에 결합되어 충격을 흡수하는 흡수부재와, 상기 흡수부재의 양측면에 결합되는 보강부재 및 상기 보강부재와 결합되는 동시에, 상기 외측부재의 내측 양 사이드부에 결합되는 내측부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외측 패널은 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 절곡된 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부의 일측에 직선형태로 연결된 제1 플랜지부 및 상기 제1 절곡부의 타측에 직선형태로 연결된 제2 플랜지부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 외측부재는 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되며, 상기 제1 절곡부와 동일한 방향에 위치하는 제2 절곡부와, 상기 제2 절곡부의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제1 플랜지부에 결합되는 제3 플랜지부 및 상기 제2 절곡부의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제2 플랜지부에 결합되는 제4 플랜지부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흡수부재는 상기 제2 절곡부의 일측면에 결합되는 제1 지지부와, 상기 제2 절곡부의 타측면에 결합되는 제2 지지부 및 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이를 연결하며, 상기 제2 절곡부에 결합되는 제3 지지부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 지지부는 상기 제3 지지부와 연결되는 각 일단부가 상기 외측부재의 형상에 대응하여 상기 제3 지지부로 갈수록 안쪽을 향하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 보강부재는 상기 제1 지지부에 결합되는 제1 보강부와, 상기 제2 지지부에 결합되는 제2 보강부 및 상기 제1 보강부와 제2 보강부 사이를 연결하는 제3 보강부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 내측부재는 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되고, 상기 제2 절곡부와 마주하며, 상기 제3 보강부에 결합되는 제3 절곡부와, 상기 제3 절곡부의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제3 플랜지부에 결합되는 제5 플랜지부 및 상기 제3 절곡부의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제4 플랜지부에 결합되는 제6 플랜지부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흡수부재와 보강부재는 디귿(ㄷ)자 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 흡수부재와 보강부재는 상호 마주하는 방향으로 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛은 차량 프레임의 측면을 형성하는 센터 필러의 구조를 변경하여 차량의 측면 충돌 시, 충돌성능 및 천정강도에 대해 강성이 증대되며, 충돌하중에 의해 각 부재들이 파단되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 간단한 구성요소를 통해 이루어짐으로, 원가 및 중량이 절감되는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 프레임 유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 장착순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛(100)은 차량의 프론트 도어와 리어 도어 사이에 장착되는 센터 필러로 적용될 수 있으며, 이러한 센터 필러는 차량의 프레임에 적용될 수 있다.
이러한, 차량용 프레임 유닛(100)은 차량 프레임의 측면을 형성하는 센터 필러의 구조를 변경하여 차량의 측면 충돌 시, 충돌성능 및 천정강도에 대해 강성이 증대되며, 충돌하중에 의해 각 부재들이 파단되는 것을 방지하는 구조로 이루어진다.
또한, 간단한 구성요소를 통해 이루어짐으로, 원가 및 중량이 절감되는 구조로 이루어진다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛(100)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 외측 패널(110), 외측부재(120), 흡수부재(130), 보강부재(140) 및 내측부재(150)를 포함하여 구성되며, 이를 구성별로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 도면을 기준으로 좌측을 일측이라 정의하고, 우측을 타측이라 정의한다.
먼저, 상기 외측 패널(110)은 차량 프레임의 측면 중앙인 프런트 도어(미도시)와 리어 도어(미도시) 사이에 수직방향으로 형성된다.
이러한 외측 패널(110)은 제1 절곡부(111), 제1 플랜지부(113) 및 제2 플랜지부(115)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 제1 절곡부(111)는 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 절곡된다.
그리고, 상기 제1 플랜지부(113)는 상기 제1 절곡부(111)의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제2 플랜지부(115)는 상기 제1 절곡부(111)의 타측에 직선형태로 연결된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 외측부재(120)는 상기 외측 패널(110)의 내측 양 사이드부에 결합된다.
이러한 외측부재(120)는 제2 절곡부(121), 제3 플랜지부(123) 및 제4 플랜지부(125)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 제2 절곡부(121)는 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되며, 상기 제1 절곡부(111)와 동일한 방향에 위치되고, 양단부가 차량의 폭방향으로 외측을 향하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제3 플랜지부(123)는 상기 제2 절곡부(121)의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제1 플랜지부(113)에 결합된다.
상기 제4 플랜지부(125)는 상기 제2 절곡부(121)의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제2 플랜지부(115)에 결합된다.
다음으로, 상기 흡수부재(130)는 상기 외측부재(120)의 내측면에 결합되어 충격을 흡수한다.
이러한 흡수부재(130)는 제1 지지부(131), 제2 지지부(133) 및 제3 지지부(135)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제1 지지부(131)는 상기 제2 절곡부(121)의 일측면에 결합되며, 상기 제2 지지부(133)는 상기 제2 절곡부(121)의 타측면에 결합된다.
그리고, 상기 제3 지지부(135)는 상기 제1 지지부(131)와 제2 지지부(133) 사이를 연결하며, 상기 제2 절곡부(121)에 결합된다.
여기서, 상기 제1 및 제2 지지부(131, 133)는 상기 제3 지지부(135)와 연결되는 각 일단부가 상기 외측부재(120)의 형상에 대응하여 상기 제3 지지부(135)로 갈수록 안쪽을 향하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.
상기 보강부재(140)는 상기 흡수부재(130)의 양측면에 결합되며, 이러한 보강부재(140)는 제1 보강부(141), 제2 보강부(143) 및 제3 보강부(145)로 이루어진다.
상기 제1 보강부(141)는 상기 제1 지지부(131)에 결합되고, 상기 제2 보강부(143)는 상기 제2 지지부(133)에 결합되며, 상기 제3 보강부(145)는 상기 제1 보강부(141)와 제2 보강부(143) 사이를 연결한다.
즉, 상기 흡수부재(130)와 보강부재(140)는 디귿(ㄷ)자 형상으로 이루어지며, 또한, 상기 흡수부재(130)와 보강부재(140)는 상호 마주하는 방향으로 장착된다.
다음으로, 상기 내측부재(150)는 상기 보강부재(140)와 결합되는 동시에, 상기 외측부재(120)의 내측 양 사이드부에 결합된다.
이러한 내측부재(150)는 제3 절곡부(151), 제5 플랜지부(153) 및 제6 플랜지부(155)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 제3 절곡부(151)는 차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되고, 상기 제2 절곡부(121)와 마주하며, 상기 제3 보강부(145)에 결합된다.
그리고, 상기 제5 플랜지부(153)는 상기 제3 절곡부(151)의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제3 플랜지부(123)에 결합된다.
상기 제6 플랜지부(155)는 상기 제3 절곡부(151)의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제4 플랜지부(125)에 결합된다.
즉, 상기 외측부재(120)는 상기 내측부재(150)의 방향으로 개방되어 있고, 상기 내측부재(150)는 상기 외측부재(120)의 방향으로 개방되어 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 조립순서 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛의 장착순서도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛(100)은 외측부재(120)의 제2 절곡부(121) 내측면에 상기 제2 절곡부(121)와 동일한 형상으로 형성된 상기 흡수부재(130)의 외측면이 접촉되게 삽입된 상태로 결합된다.
이러한 상태에서, 상기 보강부재(140)는 상기 외측부재(120)에 삽입된 상기 흡수부재(130)의 양단부가 변형되는 것을 방지하도록 상기 제1 및 제2 보강부(141, 143)가 상기 흡수부재(130)의 제1 및 제2 지지부(131, 133) 내측으로 일정부분 삽입된 상태로, 상기 제1 및 제2 지지부(131, 133)의 각 내측면에 제1 및 제2 보강부(141, 143)의 각 외측면이 접촉되게 결합된다.
여기서, 상기 흡수부재(130)의 제3 지지부(135)는 상기 보강부재(140)의 제3 보강부(145)와 서로 반대 방향인 외측과 내측을 향하여 각각 대향되게 배치된다.
그런 후, 상기 내측부재(150)는 상기 보강부재(140)의 제3 보강부(145)에 대응하는 내면이 상기 제3 보강부(145)의 외측면에 접촉되게 결합된 상태로, 제5 및 제6 플랜지부(153, 155)를 상기 외측부재(120)의 제3 및 제4 플랜지부(123, 125)에 각각 결합하여 고정시키게 된다.
이와 같이, 외측부재(120), 흡수부재(130), 보강부재(140), 및 내측부재(150)의 조립이 완료되면, 상기 외측 패널(110)은 제1 및 제2 플랜지부(113, 115)가 제3 및 제4 플랜지부(123, 125)에 상호 결합됨으로써, 상기 차량용 프레임 유닛(100)의 조립이 완료된다.
상기와 같이 조립이 완료된 차량용 프레임 유닛(100)은 상기 흡수부재(130)와 보강부재(140)를 반대 방향으로 설정하여 결합하고, 상기 보강부재(140)는 상기 내측부재(150)와 결합하여 폐단면을 형성함으로써, 충돌성능 및 천정강도 성능이 향상된다.
또한, 상기 흡수부재(130)의 제1 및 제2 지지부(131, 133)는 상기 제3 지지부(135)로 갈수록 안쪽을 향하여 일정각도 경사지게 형성됨으로, 측면 충돌 시에 상기 보강부재(140)가 차량의 외측으로 돌출 및 파단되는 것을 방지한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 프레임 유닛(100)은 차량 프레임의 측면을 형성하는 센터 필러의 구조를 변경하여 차량의 측면 충돌 시, 충돌성능 및 천정강도에 대해 강성이 증대되며, 충돌하중에 의해 각 부재들이 파단되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 간단한 구성요소를 통해 이루어짐으로, 원가 및 중량이 절감되는 효과도 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100...차량용 프레임 유닛 110...외측 패널
111...제1 절곡부 113...제1 플랜지부
115...제2 플랜지부 120...외측부재
121...제2 절곡부 123...제3 플랜지부
125...제4 플랜지부 130...흡수부재
131...제1 지지부 133...제2 지지부
135...제3 지지부 140...보강부재
141...제1 보강부 143...제2 보강부
145...제3 보강부 150...내측부재
151...제3 절곡부 153...제5 플랜지부
155...제6 플랜지부

Claims (9)

  1. 차체의 강성을 증대시키는 차량용 프레임 유닛에 있어서,
    차량 프레임의 측면 중앙에 수직방향으로 형성되는 외측 패널;
    상기 외측 패널의 내측 양 사이드부에 결합되는 외측부재;
    상기 외측부재의 내측면에 결합되어 충격을 흡수하는 흡수부재;
    상기 흡수부재의 양측면에 결합되는 보강부재; 및
    상기 보강부재와 결합되는 동시에, 상기 외측부재의 내측 양 사이드부에 결합되는 내측부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 외측 패널은
    차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 절곡된 제1 절곡부;
    상기 제1 절곡부의 일측에 직선형태로 연결된 제1 플랜지부; 및
    상기 제1 절곡부의 타측에 직선형태로 연결된 제2 플랜지부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 외측부재는
    차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되며, 상기 제1 절곡부와 동일한 방향에 위치하는 제2 절곡부;
    상기 제2 절곡부의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제1 플랜지부에 결합되는 제3 플랜지부; 및
    상기 제2 절곡부의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제2 플랜지부에 결합되는 제4 플랜지부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 흡수부재는
    상기 제2 절곡부의 일측면에 결합되는 제1 지지부;
    상기 제2 절곡부의 타측면에 결합되는 제2 지지부; 및
    상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이를 연결하며, 상기 제2 절곡부에 결합되는 제3 지지부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지부는 상기 제3 지지부와 연결되는 각 일단부가 상기 외측부재의 형상에 대응하여 상기 제3 지지부로 갈수록 안쪽을 향하여 일정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 보강부재는
    상기 제1 지지부에 결합되는 제1 보강부;
    상기 제2 지지부에 결합되는 제2 보강부; 및
    상기 제1 보강부와 제2 보강부 사이를 연결하는 제3 보강부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 내측부재는
    차량의 폭방향으로 중앙이 디귿(ㄷ)자 형상으로 형성되고, 상기 제2 절곡부와 마주하며, 상기 제3 보강부에 결합되는 제3 절곡부;
    상기 제3 절곡부의 일측에 직선형태로 연결되며, 상기 제3 플랜지부에 결합되는 제5 플랜지부; 및
    상기 제3 절곡부의 타측에 직선형태로 연결되며, 상기 제4 플랜지부에 결합되는 제6 플랜지부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 흡수부재와 보강부재는 디귿(ㄷ)자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 흡수부재와 보강부재는 상호 마주하는 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 프레임 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11311915B2 (en) 2017-11-16 2022-04-26 The Boeing Company Automated aero aluminum scrap sorting system based on laser induced breakdown (LIBS) technique

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