KR20170013463A - 자동차용 프런트 사이드 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임은 적어도 일부분에 굽은 형상의 밴딩부를 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임으로써, 외측전방부와, 상기 외측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 외측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 외측후방부를 구비하는 아우터 프레임 및 내측전방부와, 상기 내측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 내측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 내측후방부를 구비하는 이너 프레임을 포함할 수 있다.

Description

자동차용 프런트 사이드 프레임{Front side frame for vehicle}
본 발명은 자동차용 프런트 사이드 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에 작용하는 충돌 및 완충을 수행하여 탑승객의 안정을 도모할 수 있는 발명에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 충돌 사고시 승객의 안전을 확보하기 위해 여러 가지 테스트를 수행하며, 이는 자동차의 안정성을 확보하는 중요한 요소로서, 이미 각 나라에서는 이러한 충돌시의 안전치를 법규화하여 수입규제 등의 항목으로 이용하고 있다.
일례로써, 미국 고속도로 안전보험협회(IIHS)에서는 정면 충돌 성능시험 및 자동차의 전방부 25%에 대한 겹침 충돌 시험인 스몰 오버랩 충돌 성능시험(Small Overlap)을 실시하고 있다.
한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 직선형태의 프레임을 가지는 픽업트럭은 엔진마운팅을 하는 부분의 프런트 사이드 프레임(1)이 비직선 형태의 단일 소재로 구성되어 있다.
이러한 픽업트럭의 정면 충돌 성능시험은 픽업트럭이 강벽에 충돌하여 속도가 0이 될 때까지 소요되는 시간(Time To Zero Velocity: TTZV)이 70 ms이상이고, 최대 감가속도는 약 40G(G는 9.8㎨)이며, 유효 감가속도는 30G 이하가 되도록 정면충돌 성능 지표를 설정하여 개발한다.
이와 같은 정면 충돌 성능시험을 수행한 도 2에 도시된 결과를 살펴보면, TTZV는 91.1 ms, 최대 감가속도는 33.2G, 유효 감가속도는 19.6G 의 성능을 나타내고 있다.
즉, 도 2에 도시한 정면 충돌 성능시험에서 프런트 사이드 프레임(1)의 엔진마운팅이 되어있는 후방부에서는 변형이 거의 발생하지 않고, 상기 프런트 사이드 프레임(1)에 형성된 굽은 형상의 밴딩부(30)의 제1밴딩부(31) 및 제2밴딩부(32)에서만 굽힘 변형이 발생하여 에너지를 흡수하여 목표성능을 만족하고 있다.
그러나, 도 3에 도시한 스몰 오버랩 충돌시험의 결과는 목표 성능을 만족하지 못하고, 승객이 타고 있는 캐빈룸의 과도한 변형이 발생한다는 것을 도 4에서 확인할 수 있다.
따라서, 전술한 정면 충돌 성능시험 및 스몰 오버랩 충돌시험을 모두 만족할 수 있는 자동차용 프런트 사이드 프레임에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 정면 충돌 성능시험 및 스몰 오버랩 충돌시험을 모두 만족할 수 있는 자동차용 프런트 사이드 프레임를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임은 적어도 일부분에 굽은 형상의 밴딩부를 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임으로써, 외측전방부와, 상기 외측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 외측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 외측후방부를 구비하는 아우터 프레임 및 내측전방부와, 상기 내측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 내측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 내측후방부를 구비하는 이너 프레임을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 이너 프레임은, 상기 내측후방부가 상기 내측전방부보다 인장강도가 큰 소재로 형성되도록, 맞춤식 재단 용접강판(TWB)을 사용하여 성형된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 내측전방부는 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며, 상기 내측후방부는 인장강도가 1100 ~ 1500MPa이고, 연신율이 15 ~ 25%인 TWIP강으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 이너 프레임은, 상기 내측전방부와 내측후방부가 연결되는 결합부를 더 구비하며, 상기 결합부를 상기 밴딩부가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 밴딩부는, 제1밴딩부와, 상기 제1밴딩부보다 차체의 뒤쪽에 형성되는 제2밴딩부를 포함하며, 상기 결합부는, 상기 제1밴딩부와 상기 제2밴딩부 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 아우터 프레임은, 상기 외측후방부가 상기 외측전방부보다 인장강도가 크게 열처리되도록, 상기 외측후방부를 상기 외측전방부보다 급냉하여 형성한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 외측전방부 및 외측후방부는 열처리 전의 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며, 상기 외측후방부는 열처리 후에 인장강도가 1100 ~ 1500MPa로 변형되어 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 아우터 프레임은, 상기 외측전방부에서 외측후방부로 변경되는 천이 구간인 천이부를 더 구비하며, 상기 천이부를 상기 밴딩부가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임의 상기 밴딩부는, 제1밴딩부와, 상기 제1밴딩부보다 차체의 뒤쪽에 형성되는 제2밴딩부를 포함하며, 상기 천이부는, 상기 제1밴딩부와 상기 제2밴딩부 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임은 자동차의 정면에 대한 충돌시에 충돌의 흡수 및 완화에 의하여 자동차의 탑승자를 보호하는 것은 물론, 자동차의 전방 25%에 대한 겹침 충돌에 의한 경우에도 충돌을 흡수 및 완화하여 자동차의 탑승자를 보호할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해서, 각 국의 자동차 안정성 시험 등에 대한 평가지수를 만족할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임이 적용된 자동차 프레임을 도시한 평면도이다.
도 2는 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임이 적용된 자동차 프레임의 정면 충돌시를 도시한 평면도이다.
도 3 및 도 4는 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임이 적용된 자동차 프레임의 스몰 오버랩 충돌시를 도시한 평면도 및 사시도이다.
도 5는 자동차용 프런트 사이드 프레임에 대하여 1기가급 이상의 소재를 적용한 경우의 스몰 오버랩 충돌을 실시한 결과를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임의 정면 충돌시를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임의 스몰 오버랩 충돌시를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명 및 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임의 정면 충돌시의 결과를 비교하여 나타낸 표이다.
도 10은 본 발명 및 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임의 스몰 오버랩 충돌시의 결과를 비교하여 나타낸 표이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)은 자동차에 작용하는 충돌 및 완충을 수행하여 탑승객의 안정을 도모할 수 있는 발명에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)은 자동차의 정면에 대한 충돌(F)시에 충돌(F)의 흡수 및 완화에 의하여 자동차의 탑승자를 보호하는 것은 물론, 자동차의 전방 25%에 대한 겹침 충돌(F)에 의한 경우에도 충돌(F)을 흡수 및 완화하여 자동차의 탑승자를 보호할 수 있는 것이다.
다시 말해, 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 경우에는 비직선 형태의 밴딩부(30)를 포함하면서 이너와 아우터로 구분되되 상기 이너 및 아우터는 각각 단일 소재 및 동일 특성을 가지도록 형성되었었고, 이러한 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)은 정면 충돌 성능시험은 만족하나, 스몰 오버랩 충돌시험의 결과는 목표 성능을 만족하지 못하는 문제가 있었던 것을 본 발명에서 해결하게 된 것이다.
특히, 상기 스몰 오버랩 충돌 성능시험을 만족하기 위해서 가장 쉬운 방법으로, 상기 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 강도를 높이는 구조를 고려하였었고, 1기가급 이상의 고강도강을 이용하여 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)을 제작한다면 해당 부품의 변형을 최소화하여 자동차 탑승자가 위치하는 캐빈룸의 변형을 최소화할 수 있다.
그러나, 밴딩부(30)를 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 강도를 고강도로 형성하면 정면 충돌(F)에서 순간적으로 감가속도를 증가시켜 스몰 오버랩 충돌 성능서험의 목표치를 만족할 수 없는 한계가 있었다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 스몰 오버랩 충돌 성능시험에서 굽힘 가공이 되어진 밴딩부(30) 부분에서 곡률반경이 거의 0에 가까운 접힘이 발생하여 변형이 집중함으로써, 극심한 소성변형에 의해, 1기가급 이상의 고강도 소재의 경우에 쉽게 파손되는 문제가 있었다.
이와 같은 문제점도 방지하기 위해서, 본 발명에서는 도 6의 구조를 제시하게 되었다. 여기서, 도 6은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)을 도시한 분해 사시도이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)은 적어도 일부분에 굽은 형상의 밴딩부(30)를 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)으로써, 외측전방부(11)와, 상기 외측전방부(11) 보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 구비되며 상기 외측전방부(11)보다 인장강도가 크게 형성된 외측후방부(12)를 구비하는 아우터 프레임(10) 및 내측전방부(21)와, 상기 내측전방부(21) 보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 구비되며 상기 내측전방부(21)보다 인장강도가 크게 형성된 내측후방부(22)를 구비하는 이너 프레임(20)을 포함할 수 있다.
다시 말해, 본 발명에서는 자동차용 사이드 프레임의 아우터 프레임(10)과 이너 프레임(20)의 전방부와 후방부의 소재 또는 특성을 다르게 형성하게 제공한 것이다.
여기서, 본 발명의 자동차용 사이드 프레임의 경우에도 굽은 형상의 밴딩부(30)를 포함하고 있으며, 상기 밴딩부(30)는 엔진마운팅을 위한 형상으로써, 전술한 바와 같이 동일 소재 및 특성을 가지는 프레임으로 형성된다면 충돌(F)시에 변형이 발생하기 쉬운 부분이다.
한편, 본 발명에서는 아우터 프레임(10) 및 이너 프레임(20)의 전방부 및 후방부의 소재 또는 특성을 다르게 형성함으로써, 상기 밴딩부(30)에서 변형이 발생하더라도 파손되지 않게 하거나, 상기 밴딩부(30)의 변형 발생을 감소시키는 설계 구조를 제시하였다.
상기 아우터 프레임(10)은 자동차의 외측 방향에 위치한 프레임으로써, 외측전방부(11)와 외측후방부(12)를 구비하고 있다.
여기서, 상기 외측후방부(12)는 상기 외측전방부(11)보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 구비되며, 상기 외측전방부(11)보다 인장강도가 크게 형성됨으로써, 전방 충돌(F)시에 상기 외측전방부(11)에서 충돌(F)을 흡수하게 유도하게 된다.
더하여, 상기 아우터 프레임(10)은 상기 외측전방부(11)와 외측후방부(12)의 인장강도를 다르게 형성하기 위해서, 열처리(MS-HPF 등)시에 전방 및 후방 섹터를 구별하여 실시하게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 아우터 프레임(10)은, 상기 외측후방부(12)가 상기 외측전방부(11)보다 인장강도가 크게 열처리되도록, 상기 외측후방부(12)를 상기 외측전방부(11)보다 급냉하여 형성한 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 외측전방부(11)와 외측후방부(12)의 열처리 온도 차이는 필요로 하는 인장강도 차이가 나타날 수 있게 열처리되는 온도 차이로 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같은 열처리에 의한 인장강도의 경우에, 상기 외측후방부(12)는 1100 ~ 1500MPa로 설정됨으로써, 1기가급 이상의 고강도가 되도록 형성함으로써, 오버랩 충돌 성능시험시에도 목표 수치를 만족할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 외측전방부(11) 및 외측후방부(12)는 열처리 전의 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며, 상기 외측후방부(12)는 열처리 후에 인장강도가 1100 ~ 1500MPa로 변형되어 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 외측전방부(11)가 상기 외측후방부(12)보다 인장강도가 작게 설정됨으로써, 1기가급 이상의 고강도로 형성됨으로써, 밴딩부(30)에서의 파손이 일어나는 문제는 방지할 수 있게 된다.
더 구체적으로는, 외측전방부(11)와 외측후방부(12)로 변형되는 부분인 천이부(13)를 상기 밴딩부(30)와 겹치지 않게 설정함으로써, 밴딩부(30)에서의 파손문제를 일부 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 아우터 프레임(10)은, 상기 외측전방부(11)에서 외측후방부(12)로 변경되는 천이 구간인 천이부(13)를 더 구비하며, 상기 천이부(13)를 상기 밴딩부(30)가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 상기 밴딩부(30)에서 파손이 발생하는 것을 최소로 하기 위해서는, 상기 밴딩부(30)의 제1밴딩부(31)와 제2밴딩부(32) 사이에 천이부(13)가 위치하도록 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 밴딩부(30)는, 제1밴딩부(31)와, 상기 제1밴딩부(31)보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 형성되는 제2밴딩부(32)를 포함하며, 상기 천이부(13)는, 상기 제1밴딩부(31)와 상기 제2밴딩부(32) 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 제1밴딩부(31)는 상기 외측전방부(11)에 위치하게 되고, 상기 제2밴딩부(32)는 상기 외측후방부(12)에 위치하게 되는데, 정면 충돌(F) 또는 스몰 오버랩 충돌(F)시에 인장강도가 비교적 작은 외측전방부(11)에 위치한 제1밴딩부(31)에서 변형이 집중하게 되나, 상기 외측전방부(11)는 1기가급 미만의 비교적 작은 강도를 형성하기 때문에 밴딩에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 비교적 인장강도가 큰 외측후방부(12)에 위치한 제2밴딩부(32)에서는 변형이 집중되지 않아, 곡률반경이 0에 가까운 완전 접힘의 상황이 발생하지 않기 때문에, 그에 따른 파손 문제도 발생하지 않게 된다.
상기 이너 프레임(20)은 자동차의 내측 방향에 위치한 프레임으로써, 내측전방부(21)와 내측후방부(22)를 구비하고 있다.
여기서, 상기 내측후방부(22)는 상기 내측전방부(21)보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 구비되며, 상기 외측전방부(11)보다 인장강도가 크게 형성됨으로써, 전방 충돌(F)시에 상기 내측전방부(21)에서 충돌(F)을 흡수하게 유도하게 된다.
더하여, 상기 이너 프레임(20)은 상기 내측전방부(21)와 내측후방부(22)의 인장강도를 다르게 형성하기 위해서, 맞춤식 재단 용접강판(TWB)에 의해서 상기 내측전방부(21)와 내측후방부(22)를 구비하게 된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 이너 프레임(20)은, 상기 내측후방부(22)가 상기 내측전방부(21)보다 인장강도가 큰 소재로 형성되도록, 맞춤식 재단 용접강판(TWB)을 사용하여 성형된 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 내측전방부(21)와 내측후방부(22)를 형성하는 소재의 인장강도의 차이는 300 ~900MPa 정도인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 내측전방부(21)는 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며, 상기 내측후방부(22)는 인장강도가 1100 ~ 1500MPa이고, 연신율이 15 ~ 25%인 TWIP강으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이는, 상기 내측후방부(22)는 1100 ~ 1500MPa로 인장강도가 설정됨으로써, 1기가급 이상의 고강도가 되도록 형성하여, 오버랩 충돌 성능시험시에도 목표 수치를 만족할 수 있기 위함이다.
한편, 상기 내측전방부(21)가 상기 내측후방부(22)보다 인장강도가 작게 설정됨으로써, 1기가급 이상의 고강도로 형성됨으로써, 밴딩부(30)에서의 파손이 일어나는 문제는 방지할 수 있게 된다.
더 구체적으로는, 내측전방부(21)와 내측후방부(22)가 연결되는 부분인 결합부(23)를 상기 밴딩부(30)와 겹치지 않게 설정함으로써, 밴딩부(30)에서의 파손문제를 일부 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 이너 프레임(20)은, 상기 내측전방부(21)와 내측후방부(22)가 연결되는 결합부(23)를 더 구비하며, 상기 결합부(23)를 상기 밴딩부(30)가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
더하여, 상기 밴딩부(30)에서 파손이 발생하는 것을 최소로 하기 위해서는, 상기 밴딩부(30)의 제1밴딩부(31)와 제2밴딩부(32) 사이에 결합부(23)가 위치하도록 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 상기 밴딩부(30)는, 제1밴딩부(31)와, 상기 제1밴딩부(31)보다 차체(2)의 뒤쪽(2b)에 형성되는 제2밴딩부(32)를 포함하며, 상기 결합부(23)는, 상기 제1밴딩부(31)와 상기 제2밴딩부(32) 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 제1밴딩부(31)는 상기 내측전방부(21)에 위치하게 되고, 상기 제2밴딩부(32)는 상기 내측후방부(22)에 위치하게 되는데, 정면 충돌(F) 또는 스몰 오버랩 충돌(F)시에 인장강도가 비교적 작은 내측전방부(21)에 위치한 제1밴딩부(31)에서 변형이 집중하게 되나, 상기 내측전방부(21)는 1기가급 미만의 비교적 작은 강도를 형성하기 때문에 밴딩에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 비교적 인장강도가 큰 내측후방부(22)에 위치한 제2밴딩부(32)에서는 변형이 집중되지 않아, 곡률반경이 0에 가까운 완전 접힘의 상황이 발생하지 않기 때문에, 그에 따른 파손 문제도 발생하지 않게 된다.
특히, 상기 내측후방부(22)를 열처리에 의하지 않고, 직접 고강도 소재를 사용하여 제공하는 것은 상기 제2밴딩부(32)의 밴딩발생시에 외측후방부(12)는 인장이 되고, 상기 내측후방부(22)는 압축 변형될 가능성이 크며, 이러한 압축 변형시에 파손될 가능성이 크기 때문이다.
반면에, 직접 고강도 소재를 사용하는 경우에는 중량이 증가하는 문제가 발생하기 때문에, 상기 외측후방부(12)는 비교적 경량의 소재를 열처리하여 원하는 인장강도를 가지도록 구비한 것이다.
이러한, 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)이 필요로 하는 성능을 만족하는지는 도 7 내지 도 10을 참고하여 확인할 수 있다.
즉, 도 7은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 정면 충돌시를 도시한 평면도이며, 도 8은 본 발명의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 스몰 오버랩 충돌시를 도시한 평면도이다.
그리고, 도 9는 본 발명 및 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 정면 충돌(F)시의 결과를 비교하여 나타낸 표이며, 도 10은 본 발명 및 종래의 자동차용 프런트 사이드 프레임(1)의 스몰 오버랩 충돌(F)시의 결과를 비교하여 나타낸 표이다.
도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 정면 충돌(F)시에, 후방부에서의 변형이 거의 일어나지 않아, 상기 제2밴딩부(32)에서의 변형도 거의 일어나지 않는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 8의 경우에서도, 스몰 오버랩 충돌(F)시에, 후방부에서의 변형이 거의 일어나지 않아, 상기 제2밴딩부(32)에서의 변형도 거의 일어나지 않는 것을 확인할 수 있다.
이를 수치적으로 확인하면, 도 9의 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 정면 충돌(F)시에 기존 모델에서 만족하지 못하였던, 강벽에 충돌(F)하여 속도가 0이 될 때까지 소요되는 시간(Time To Zero Velocity: TTZV), 최대 감가속도, 유효 감가속도의 목표치를 만족하는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 10의 표는 스몰 오버랩 충돌(F)시의 수치를 제시한 것으로, 기존 모델에서 만족하지 못하였던, 모든 평가 지수를 만족하는 것도 확인할 수 있다.
1: 자동차용 프런트 사이드 프레임 2: 차체
10: 아우터 프레임 11: 외측전방부
12: 외측후방부 13: 천이부
20: 이너 프레임 21: 내측전방부
22: 내측후방부 23: 결합부
30: 밴딩부 31: 제1밴딩부
32: 제2밴딩부

Claims (9)

  1. 적어도 일부분에 굽은 형상의 밴딩부를 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임에 있어서,
    외측전방부와, 상기 외측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 외측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 외측후방부를 구비하는 아우터 프레임; 및
    내측전방부와, 상기 내측전방부 보다 차체의 뒤쪽에 구비되며 상기 내측전방부보다 인장강도가 크게 형성된 내측후방부를 구비하는 이너 프레임;
    을 포함하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이너 프레임은,
    상기 내측후방부가 상기 내측전방부보다 인장강도가 큰 소재로 형성되도록, 맞춤식 재단 용접강판(TWB)을 사용하여 성형된 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측전방부는 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며,
    상기 내측후방부는 인장강도가 1100 ~ 1500MPa이고, 연신율이 15 ~ 25%인 TWIP강으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이너 프레임은,
    상기 내측전방부와 내측후방부가 연결되는 결합부;
    를 더 구비하며,
    상기 결합부를 상기 밴딩부가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밴딩부는, 제1밴딩부와, 상기 제1밴딩부보다 차체의 뒤쪽에 형성되는 제2밴딩부를 포함하며,
    상기 결합부는, 상기 제1밴딩부와 상기 제2밴딩부 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 프레임은,
    상기 외측후방부가 상기 외측전방부보다 인장강도가 크게 열처리되도록, 상기 외측후방부를 상기 외측전방부보다 급냉하여 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외측전방부 및 외측후방부는 열처리 전의 인장강도가 600 ~ 800MPa인 소재로 형성되며,
    상기 외측후방부는 열처리 후에 인장강도가 1100 ~ 1500MPa로 변형되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 아우터 프레임은,
    상기 외측전방부에서 외측후방부로 변경되는 천이 구간인 천이부;
    를 더 구비하며,
    상기 천이부를 상기 밴딩부가 형성된 부분 이외의 부분에 위치시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 밴딩부는, 제1밴딩부와, 상기 제1밴딩부보다 차체의 뒤쪽에 형성되는 제2밴딩부를 포함하며,
    상기 천이부는, 상기 제1밴딩부와 상기 제2밴딩부 사이의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프런트 사이드 프레임.
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