KR20170002757A - Sidemember structure for vehicle - Google Patents

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KR20170002757A KR1020150092331A KR20150092331A KR20170002757A KR 20170002757 A KR20170002757 A KR 20170002757A KR 1020150092331 A KR1020150092331 A KR 1020150092331A KR 20150092331 A KR20150092331 A KR 20150092331A KR 20170002757 A KR20170002757 A KR 20170002757A
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Abstract

Introduced is a side member for a vehicle comprising: a first section which is a front end section of a front side member and is made of high strength steel; and a second section which is made of high strength steel, is positioned behind than the first section, and is a section where cross section contraction occurs due to interference between the front side member and a tire. An object of the present invention is to provide a side member which can improve the safety of a passenger by absorbing impact and securing an internal space.

Description

차량용 사이드멤버 구조 {SIDEMEMBER STRUCTURE FOR VEHICLE}[0001] DESCRIPTION [0002] SIDEMEMBER STRUCTURE FOR VEHICLE [0003]

본 발명은 전방 차체 구조 중 프런트 사이드멤버 및 리어 로어멤버의 강도배분에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프런트 사이드멤버 및 리어 로어멤버의 형상을 보완하여 강성증대 및 효과적 충격흡수를 위한 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to strength distribution of a front side member and a rear lower member in a front body structure, and more particularly, to a structure for enhancing rigidity and effective shock absorption by complementing shapes of a front side member and a rear lower member.

차량의 전방 차체 구조의 설계기술은 차량의 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 하는 한편, 사람이 탑승하는 차량 내부로 충격이 전달되지 않도록 구성되어 승객 안전성을 향상시키도록 개발되어 왔다. 즉, 차량 충돌시의 전달되는 충격에 대해, 전방 차체 구조는 아코디언 형상으로 찌그러지도록 구성하여 차량 내부에 전달되는 충격을 흡수함과 동시에, 차량의 실내공간이 침범되지 않도록 공간을 확보하여 승객의 안정성을 보장하는 것이 가장 큰 목적이 된다. 그러나 이와 같이 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하는 기능은 상반되는 것으로서 어떻게 양립시키는지가 기술의 핵심이 된다.Background Art [0002] A design technique of a front body structure of a vehicle has been developed in order to absorb shocks when a vehicle collides with a vehicle, and to prevent passengers from being impacted into a vehicle on which a person is traveling, thereby improving passenger safety. That is, with respect to the impact transmitted at the time of a vehicle collision, the front vehicle body structure is configured so as to collapse in an accordion shape so as to absorb impact transmitted to the inside of the vehicle and secure a space so that the interior space of the vehicle is not invaded, Is the most important goal. However, the function of absorbing the shock and securing the interior space of the vehicle is incompatible.

즉 프런트 사이드멤버를 고강도로 설계하면 충격의 흡수기능이 떨어지고, 저강도로 설계하면 충격은 흡수되나 차량의 실내공간 확보가 어려워져 승객의 안전성 확보가 불가해지는 문제점이 있다.That is, if the front side member is designed to have a high strength, the shock absorbing function is degraded. If the front side member is designed with a low strength, the shock is absorbed, but securing the interior space of the vehicle becomes difficult.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-2001-0064635 AKR 10-2001-0064635 A

본 발명은 프런트 사이드 멤버의 강도를 상이하게 배분하여 차량의 충돌시 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하여 승객의 안전성을 향상시키는 사이드멤버 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a side member structure that improves the safety of passengers by distributing the strength of the front side members differently so as to absorb an impact at the time of collision of the vehicle and secure an internal space of the vehicle.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 사이드멤버 구조는 프런트 사이드멤버와 리어 로어멤버로 구성되며, 프런트 사이드멤버의 전단부로서, 고강도 강으로 구성된 제1구역; 및 제1구역보다 후방에 위치하며 프런트 사이드멤버와 타이어의 간섭발생으로 단면축소가 발생하는 부위로서, 고강도 강으로 구성된 제2구역;을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle side member structure including a front side member and a rear side member, the front side member having a first region, And a second zone located at a rear side of the first zone and having a section reduced due to interference between the front side member and the tire, the second zone being composed of a high strength steel.

제1구역과 제2구역 사이에 배치되고, 제1구역 및 제2구역 보다 저강도 강으로 구성되며, 제1구역 및 제2구역과 연결되어 일체로 성형되는 제3구역;을 포함할 수 있다.And a third zone disposed between the first zone and the second zone and comprised of a lower strength steel than the first zone and the second zone and integrally formed with the first zone and the second zone, .

프런트 사이드멤버의 후단부로서, 제2구역과 리어 로어멤버를 연결하고, 제2구역보다 저강도 강으로 구성되며, 제2구역과 일체로 성형되는 제4구역;을 포함할 수 있다.And a fourth zone connecting the second zone and the rear lower member as the rear end of the front side member, the fourth zone comprising lower strength steel than the second zone and integrally molded with the second zone.

제2구역의 단면은 차체에 대하여 하방이 상방보다 좁고, 프런트 사이드멤버의 외측방향에서 내측방향으로 곡면을 형성하며 단면이 좁아질 수 있다.The cross section of the second zone is narrower than the downward direction with respect to the vehicle body, forms a curved surface in the inward direction from the outer direction of the front side member, and can have a narrow cross section.

중앙부위에 차체의 하방으로 높이차를 형성시키는 단차부;가 형성되고 단차부는 고강도 강으로 구성되며 나머지는 저강도 강으로 일체로 성형되는 리어 로어멤버;를 포함할 수 있다.And a rear lower member that is formed integrally with a low strength steel, the step portion being formed of a high strength steel and the step portion forming a height difference below the vehicle body at a central portion thereof.

제1구역, 제2구역 또는 단차부는 핫스템핑 공법으로 가공될 수 있다.The first zone, the second zone, or the stepped portion may be processed by a hot stamping method.

상술한 바와 같은 본 발명의 프런트 사이드멤버 구조에 따르면 차량의 충돌시 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하여 승객의 안전성을 향상시킬 수 있다.According to the front side member structure of the present invention, as described above, the front side member structure absorbs shocks at the time of collision of the vehicle and secures an internal space of the vehicle interior, thereby improving the safety of passengers.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버의 측면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버의 평면도
1 is a side view of a vehicle side member according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view of a vehicle side member according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버의 평면도이다.FIG. 1 is a side view of a side member for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a side member for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하여 살펴보면 프런트 사이드멤버(100)와 리어 로어멤버(200)로 구성된 차량용 사이드멤버 구조에 있어서, 프런트 사이드멤버(100)의 전단부로서, 고강도 강으로 구성된 제1구역(101); 및 제1구역(101)보다 후방에 위치하며 프런트 사이드멤버(100)와 타이어의 간섭발생으로 단면축소가 발생하는 부위로서, 고강도 강으로 구성된 제2구역(103);을 포함할 수 있다.1, a vehicle side member structure including a front side member 100 and a rear lower member 200 includes a first section 101 formed of a high strength steel as a front end portion of a front side member 100; And a second zone 103, which is located behind the first zone 101 and is formed of high-strength steel, where the cross-sectional reduction occurs due to interference between the front side member 100 and the tire.

차량용 사이드멤버 구조는 프런트 사이드멤버(100)와 리어 로어멤버(200)로 구성되고, 제1구역(101)은 프런트 사이드멤버(100)의 전단부로서, 고강도 강으로 구성된다. 제2구역(103)은 제1구역(101)보다 후방에 위치하며 프런트 사이드멤버(100)와 타이어의 간섭발생으로 단면축소가 발생하는 부위로서, 고강도 강으로 구성된다.The vehicle side member structure is composed of a front side member 100 and a rear lower member 200. The first zone 101 is a front end portion of the front side member 100 and is made of high strength steel. The second zone 103 is located behind the first zone 101 and is a high-strength steel, which is a site where cross-sectional reduction occurs due to interference between the front side member 100 and the tire.

본 발명을 도 2 내지 3을 참고하여 살펴보면 저속 충돌시에는 충격량 자체가 크지 않기 때문에 승객실로의 충격량 전달보다 프런트 사이드멤버(100)가 안정적으로 충격을 지지함으로써 엔진룸의 공간을 확보하여 부품의 손상을 방지하는 것이 중요하다. 따라서 충돌시 가장 처음으로 충격을 전달받게 되는 제1구역(101)을 자동차 범퍼의 크러쉬박스 보다 고강도의 강으로 성형하여 충격력의 대부분을 크러쉬 박스에서 흡수하도록 함으로써 저속충돌시 프런트 사이드멤버(100)의 변형을 최소화하여 엔진룸의 공간 확보 및 부품을 보호하는 효과가 있다.2 to 3, since the impact amount itself is not large at the time of low-speed collision, the front side member 100 stably supports the impact rather than the impact amount to the passenger compartment, thereby securing a space in the engine room, . Accordingly, the first zone 101, which receives the impact for the first time at the time of the collision, is formed into a steel having a higher strength than that of the crush box of the automobile bumper, so that most of the impact force is absorbed in the crush box, Thereby minimizing the deformation and securing the space of the engine room and protecting the parts.

제2구역(103)의 경우 차량의 최소회전반경을 줄이기 위해 타이어의 회전각도를 증가시키면 타이어와 프런트 사이드멤버(100) 사이에 간섭이 발생하여 이를 방지하고자 단면을 감소시키는 구간이다.In the case of the second zone 103, if the rotation angle of the tire is increased to reduce the minimum turning radius of the vehicle, interference occurs between the tire and the front side member 100, thereby reducing the cross section to prevent the interference.

이러한 경우 차량에 충격이 가해지면 단면이 좁아진 구간에 응력이 집중되어 쉽게 변형이 발생하고, 프런트 사이드멤버(100)가 충분한 충격을 흡수해주지 못하는 문제가 발생한다. 따라서 제2구역(103)을 고강도의 강으로 성형함으로써 충돌로 인하여 전달되는 충격에 쉽게 변형되지 않게 하는 효과가 있다.In this case, when the impact is applied to the vehicle, the stress is concentrated on the section where the end face is narrowed, so that the front side member 100 can not absorb sufficient impact. Therefore, the second zone 103 is formed into a high-strength steel, so that the second zone 103 is not easily deformed by the impact transmitted due to the collision.

또한 별도의 보강재의 부가가 아닌 일체로 성형되어 중량감소를 통한 차량 연비개선, 조립공정의 단순화를 통한 생산속도 및 품질개선의 효과도 있다.In addition, it is formed integrally not with the addition of a separate reinforcing material, thereby improving vehicle fuel economy through weight reduction and simplifying the assembling process, thereby improving production speed and quality.

제1구역(101)과 제2구역(103) 사이에 배치되고, 제1구역(101) 및 제2구역(103) 보다 저강도 강으로 구성되며, 제1구역(101) 및 제2구역(103)과 연결되어 일체로 성형되는 제3구역(105);을 포함할 수 있다.Is disposed between the first zone 101 and the second zone 103 and is composed of a lower strength steel than the first zone 101 and the second zone 103 and comprises a first zone 101 and a second zone 103, And a third zone 105 formed integrally with the first zone 103.

프런트 사이드멤버(100)의 후단부로서, 제2구역(103)과 리어 로어멤버(200)를 연결하고, 제2구역(103)보다 저강도 강으로 구성되며, 제2구역(103)과 일체로 성형되는 제4구역(107);을 포함할 수 있다.A rear end member of the front side member 100 connects the second section 103 and the rear lower member 200 and is made of a lower strength steel than the second section 103, And a fourth zone 107, which is shaped as a < / RTI >

단순히 프런트 사이드멤버(100)를 고강도의 강으로만 성형하는 경우 충돌시 가해지는 충격을 흡수하지 못하고 그대로 승객실로 전달하여 탑승자에게 치명상을 입힐수 있는 위험이 있다.If the front side member 100 is simply formed into a high strength steel, there is a risk that the impact applied at the time of a collision can not be absorbed, and the front side member 100 may be directly transferred to the passenger room to cause a fatal injury to the occupant.

도 2를 참고하여 살펴보면 본 발명은 제1구역(101)과 제2구역(103) 사이에 저강도 강으로 성형된 제3구역(105)을 마련함으로써 충돌시 제3구역(105)이 복합굴절을 일으키며 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 하는 효과가 있다.2, the present invention provides a third zone 105 formed of a low strength steel between the first zone 101 and the second zone 103, so that the third zone 105, when collided, So that the shock can be absorbed while being deformed.

도 2를 참고하여 살펴보면 본 발명은 제3구역(105) 뿐만 아니라 저강도 강으로 성형된 제4구역(107)을 추가적으로 마련함으로써, 제3구역(105)에 의해 미처 흡수되지 못한 충격을 제4구역(107)에서 흡수하여 승객실로의 충격전달을 최소화하는 효과가 있다.2, the present invention further provides a fourth zone 107, which is formed of a low strength steel as well as a third zone 105, to provide an impact that is not absorbed by the third zone 105, There is an effect of minimizing the impact transmission to the passenger compartment by absorbing it in the zone 107.

또한 별도의 부품가공 후 용접이 아닌 일체로서 성형하는 경우 접합부위에 응력이 집중되는 현상이 줄어 효과적으로 충격을 전달 또는 흡수할 수 있는 효과가 있다. In addition, when molding is performed as a whole rather than welding after processing of a separate part, the phenomenon of concentration of stress on the joint portion is reduced, and the impact can be effectively transmitted or absorbed.

제2구역(103)의 단면은 차체에 대하여 하방이 상방보다 좁고, 프런트 사이드멤버(100)의 외측방향에서 내측방향으로 곡면을 형성하며 단면이 좁아질 수 있다.The cross section of the second section 103 is narrower than the upper portion with respect to the vehicle body and forms a curved surface in the outward direction of the front side member 100 and narrows in cross section.

도 1 내지 2을 참고하여 살펴보면 본 발명은, 프런트사이드 멤버의 타이어 간섭부인 제2구역(103)의 단면을 차량의 상하에 걸쳐 모두 줄이지 않고 타이어 간섭이 발생하는 하방만을 줄이고, 타이어가 원형임을 고려하여 프런트 사이드멤버(100)의 외측방향에서 내측방향으로 곡면을 형성하며 단면을 줄임으로써, 제2구역(103)의 단면적 감소 및 강도저하가 최소화되도록 하였다. 1 to 2, the present invention can reduce the cross section of the second area 103, which is the tire interfering portion of the front side member, not only over the upper and lower portions of the vehicle, but also reduce the downward incidence of tire interference, Thereby reducing the cross-sectional area of the second section 103 and reducing the strength thereof by minimizing the cross-section of the front side member 100 by forming a curved surface in the inward direction from the outer side of the front side member 100.

중앙부위에 차체의 하방으로 높이차를 형성시키는 단차부(201);가 형성되고 단차부(201)는 고강도 강으로 구성되며 나머지는 저강도 강으로 일체로 성형되는 리어 로어멤버(200);를 포함할 수 있다. 제1구역(101), 제2구역(103) 또는 단차부(201)는 핫스템핑 공법으로 가공될 수 있다.A step portion 201 for forming a height difference below a vehicle body at a central portion thereof, a rear lower member 200 having a step portion 201 formed of a high strength steel, and the remainder being formed integrally with a low strength steel; . The first zone 101, the second zone 103 or the step 201 can be machined by a hot stamping technique.

프런트 사이드멤버(100)와 프런트 플로어패널을 연결하는 리어 로어멤버(200)는 프런트 사이드멤버(100)와 프런트 플로어패널의 높이차로 인하여 단차가 형성되게 된다. 차체의 충돌로 인하여 프런트 사이드멤버(100)를 통해 전달된 충격을 차체의 하방으로 전달하여 분산시키는 것이다.The rear lower member 200 connecting the front side member 100 to the front floor panel is formed with a step difference due to a height difference between the front side member 100 and the front floor panel. The impact transmitted through the front side member 100 due to the collision of the vehicle body is transmitted to the lower side of the vehicle body to be dispersed.

이때 리어 로어멤버(200)의 단차부(201)에 형성된 절곡부위 때문에 프런트 사이트멤버를 통해 전달된 충격이 집중되게 된다. 리어 로어멤버(200)가 충격에 견디지 못하고 바로 굴절 변형이 발생하면 직접적으로 승객실이 침범되며, 특히 탑승자의 하체에 큰 상해를 입히게 된다. 따라서 본 발명은 단차부(201)를 고강도의 강으로 성형하여 승객실의 공간 확보 및 탑승자의 안정확보의 효과를 얻을 수 있다.At this time, the impact transmitted through the front site member is concentrated due to the bent portion formed at the step portion 201 of the rear lower member 200. If the rear lower member 200 fails to withstand the impact and immediately undergoes a refractive deformation, the passenger compartment directly invades and particularly the lower body of the occupant is injured. Therefore, the present invention can obtain the effect of securing the space of the passenger compartment and ensuring the stability of the passenger by molding the step portion 201 into high strength steel.

또한 별도의 부품가공 후 용접이 아닌 일체로서 성형하는 경우 접합부위에 응력이 집중되는 현상이 줄어 효과적으로 충격을 전달 또는 흡수할 수 있는 효과가 있다. In addition, when molding is performed as a whole rather than welding after processing of a separate part, the phenomenon of concentration of stress on the joint portion is reduced, and the impact can be effectively transmitted or absorbed.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 프런트 사이드멤버 200 : 리어 로어멤버100: front side member 200: rear lower member

Claims (6)

프런트 사이드멤버와 리어 로어멤버로 구성된 차량용 사이드멤버 구조에 있어서,
프런트 사이드멤버의 전단부로서, 고강도 강으로 구성된 제1구역; 및
제1구역보다 후방에 위치하며 프런트 사이드멤버와 타이어의 간섭발생으로 단면축소가 발생하는 부위로서, 고강도 강으로 구성된 제2구역;을 포함하는 차량용 사이드멤버 구조.
A vehicle side member structure comprising a front side member and a rear lower member,
A front section of the front side member, the front section comprising: a first section comprising a high strength steel; And
And a second section located at a rear side of the first section and having a section reduced due to interference between the front side member and the tire, the second section being composed of a high strength steel.
청구항 1에 있어서,
제1구역과 제2구역 사이에 배치되고, 제1구역 및 제2구역 보다 저강도 강으로 구성되며, 제1구역 및 제2구역과 연결되어 일체로 성형되는 제3구역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드멤버 구조.
The method according to claim 1,
And a third zone disposed between the first zone and the second zone and composed of a lower strength steel than the first zone and the second zone and connected to the first zone and the second zone to be integrally molded Side member structure.
청구항 1에 있어서,
프런트 사이드멤버의 후단부로서, 제2구역과 리어 로어멤버를 연결하고, 제2구역보다 저강도 강으로 구성되며, 제2구역과 일체로 성형되는 제4구역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드멤버 구조.
The method according to claim 1,
And a fourth zone connecting the second zone and the rear lower member as a rear end of the front side member and being formed of a low strength steel than the second zone and being integrally formed with the second zone, Side member structure.
청구항 1에 있어서,
제2구역의 단면은 차체에 대하여 하방이 상방보다 좁고, 프런트 사이드멤버의 외측방향에서 내측방향으로 곡면을 형성하며 단면이 좁아지는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드멤버 구조.
The method according to claim 1,
Wherein a cross section of the second section is narrower than a downward direction with respect to the vehicle body and forms a curved surface in an inward direction from an outer direction of the front side member and has a narrowed section.
청구항 1에 있어서,
중앙부위에 차체의 하방으로 높이차를 형성시키는 단차부;가 형성되고
단차부는 고강도 강으로 구성되며 나머지는 저강도 강으로 일체로 성형되는 리어 로어멤버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드멤버 구조.
The method according to claim 1,
And a step portion forming a height difference below the vehicle body at a central portion thereof is formed
And a rear lower member that is integrally formed with a low strength steel, the step portion being made of a high strength steel and the rest being formed integrally with a low strength steel.
청구항 1 또는 5에 있어서,
제1구역, 제2구역 또는 단차부는 핫스템핑 공법으로 가공된 것을 특징으로 하는 차량용 사이드멤버 구조.
The method according to claim 1 or 5,
Wherein the first zone, the second zone, or the step is machined by a hot stamping method.
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