KR20200060136A - 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버 - Google Patents

고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버 Download PDF

Info

Publication number
KR20200060136A
KR20200060136A KR1020180145736A KR20180145736A KR20200060136A KR 20200060136 A KR20200060136 A KR 20200060136A KR 1020180145736 A KR1020180145736 A KR 1020180145736A KR 20180145736 A KR20180145736 A KR 20180145736A KR 20200060136 A KR20200060136 A KR 20200060136A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cross member
strength steel
present
side frame
stiffness
Prior art date
Application number
KR1020180145736A
Other languages
English (en)
Inventor
송일종
Original Assignee
(주)현대하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)현대하이텍 filed Critical (주)현대하이텍
Priority to KR1020180145736A priority Critical patent/KR20200060136A/ko
Publication of KR20200060136A publication Critical patent/KR20200060136A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/08—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted built up with interlaced cross members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/007—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of special steel or specially treated steel, e.g. stainless steel or locally surface hardened steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 고강도강을 적용함과 동시에 정강성 및 동강성을 유지할 수 있는 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 사이드프레임에 결합되어 차체의 강성을 보강하는 크로스멤버에 있어서, 상기 크로스멤버의 끝단은 상부끝단 및 하부끝단을 포함하며, 상기 상부끝단 및 하부끝단의 사이에는 중앙부 방향으로 함몰된 끝단홈이 형성되고, 상기 상부끝단 및 하부끝단이 사이드프레임에 접촉되어 고정되는 것을 특징으로 하는 경량 크로스멤버를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 크로스 멤버를 고강도강으로 대체하면서도 정강성 및 동강성을 기존수준으로 유지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 크로스 멤버를 고강도강으로 대체하면서도 기존 부품대비 경량화를 이룰 수 있는 이점이 있다.

Description

고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버{Light cross member using high strength steel}
본 발명은 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버에 관한 것이며, 구체적으로 고강도강을 적용함과 동시에 정강성 및 동강성을 유지할 수 있는 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 골격을 이루는 차체에는 양쪽으로 사이드프레임이 배열되고 이 프레임들 사이를 크로스멤버가 가로질러 연결되는 구조를 갖는다.
여기서, 크로스멤버는 주행에 필요한 장비를 설치한 것으로, 자동차가 주행 중에 노면으로부터 받는 충격이나 화물의 하중 등에 의해 발생되는 굽힘, 비틀림, 인장 및 진동 등에 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성을 지녀야 하며 가벼워야 한다.
즉, 등록특허 제10-0885219호를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 크로스멤버(1)는 굽힘, 비틀림, 인장 및 진동 등에 충분히 견딜 수 있도록 센터플로어(10)와, 상기 센터플로어(10)의 양 단부로부터 일단이 연결되는 어퍼크로스멤버(20)와, 상기 어퍼크로스멤버(20)의 타단에 연결패널(30)이 접합되는 구조로 되어있다.
하지만, 센타플로어(10)의 연장길이가 충분치 않아 차량 중행 중 측면충격에너지가 작용하게 되면 센타플로어(10)와 어퍼크로스멤버(20)의 접합부는 쉽게 붕괴되어 차체 손상 뿐만아니라 운전자 또는 탑승객에도 심각한 치명상을 입힐 우려가 있다.
또한, 각 부품을 별개로 제작하여 장착함에 따라 부품수가 많아지고 장착작업도 용이하지 않게 되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것이며, 강도를 증가시키면서도 정강성 및 동강성을 기존수준으로 유지하며 경량화를 이룰 수 있는 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버를 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사이드프레임에 결합되어 차체의 강성을 보강하는 크로스멤버에 있어서, 상기 크로스멤버의 끝단은 상부끝단 및 하부끝단을 포함하며, 상기 상부끝단 및 하부끝단의 사이에는 중앙부 방향으로 함몰된 끝단홈이 형성되고, 상기 상부끝단 및 하부끝단이 사이드프레임에 접촉되어 고정되는 것을 특징으로 하는 경량 크로스멤버를 제공한다.
본 발명에 의하면, 크로스 멤버를 고강도강으로 대체하면서도 정강성 및 동강성을 기존수준으로 유지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 크로스 멤버를 고강도강으로 대체하면서도 기존 부품대비 경량화를 이룰 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 크로스멤버의 구성을 나타내느 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 크로스멤버와 사이드프레임의 결합상태를 나타낸 예시도;
도 3은 본 발명에 의한 크로스멤버의 정면도;
도 4는 본 발명에 의한 크로스멤버의 평면도;
도 5는 본 발명에 의한 크로스멤버를 제작하기 위한 프레스과정을 설명하기 위한 설명도;
도 6은 본 발명에 의한 크로스멤버의 강성의 측정결과를 나타내는 측정결과도;
도 7은 본 발명에 의한 크로스멤버의 다른 실시예를 나타내는 구성도.
본 발명에 의한 구체적인 실시예의 구성 및 작용에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 크로스 멤버는 일체형으로 제작되며, ATOS60 4.0T(590MPa) 소재의 고강도강을 사용하여 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 크로스 멤버는 드로공법을 이용하여 일체로 성형될 수 있다. 즉, 상기 크로스 멤버는 일체로 금형상에서 프레스가공될 수 있으며, 프레스가공을 거치면 입체적인 형상을 나타내게 된다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 상부다이와 하부다이 사이에는 패드가 구비되며, 크로스멤버는 상부다이와 하부다이 사이에서 원하는 형상으로 가공될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 크로스멤버(100)는 양 사이드프레임(200) 사이를 가로질러 형성된다. 상기 크로스멤버는 사이드프레임에 대해 직각으로 설치되는 것이 바람직하며, 노면의 충격으로부터 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성을 지닌 고강도강을 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 크로스멤버의 끝단은 상부끝단(120) 및 하부끝단(110)으로 이루어지며, 상기 상부끝단(120) 및 하부끝단(110) 사이에는 중앙부 방향으로 깊숙하게 형성된 끝단홈(150)이 형성된다.
그리고, 상기 하부끝단(110)은 사이드프레임(200)의 길이방향으로 길게 돌출되어 형성된다. 이렇게 상기 하부끝단(110)이 사이드프레임의 길이방향으로 길게 돌출되어 크로스멤버와 사이드프레임의 결합을 용이하게 해준다.
도 2를 참조하면, 상기 사이드프레임에는 상하단에서 크로스멤버 방향으로 절곡된 절곡부가 형성되며, 또한 상기 절곡부에서 돌출되어 형성된 결합돌기(210)가 구비되고, 크로스멤버의 끝단은 상기 사이드프레임의 절곡부 사이로 삽입되어 결합된다.
이때, 크로스멤버의 상부끝단(120) 및 하부끝단(110)은 상기 사이드프레임의 절곡부에 고정된다. 크로스멤버의 끝단부와 사이드프레임은 용접되거나 볼트 등의 고정수단을 이용하여 고정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 크로스멤버의 상단부는 부드럽게 위로 볼록한 형상으로 구비되며, 하단부는 경량화를 위해 상단부보다 급격하게 위로 볼록한 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 볼록한 형상은 경량화를 이루면서도 정강성 및 동강성을 유지할 수 있게 하여준다. 또한, 상기 상단부의 상면에는 패드가 부착되어 외부 충격 및 진동을 흡수할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 패드는 상단부의 안쪽 하면에 부착될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 크로스멤버는 정강성의 경우 처짐량 0.239mm 수준으로 종래기술 대비 3% 강성이 증가하였고, 동강성의 경우 자유모드에서 9% 증가하였고, 고정모드에서 12% 감소하였다.
한편, 도 7을 참조하면, 크로스멤버의 상단부 및 하단부 사잉에는 경량홀(130)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 경량홀은 정강성 및 동강성을 저해하지 않으면서 무게를 감소시켜 경량화에 도움을 주는 동시에 재료를 절감하여 비용을 저감시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의한 크로스멤버는 차체의 강성을 보강하면서 경량화를 이루어 연비효율 향상에 도움을 줄 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 크로스멤버 110 : 하부끝단
120 : 상부끝단 200 : 사이드프레임
130 : 경량홀 150 : 끝단홈

Claims (1)

  1. 사이드프레임에 결합되어 차체의 강성을 보강하는 크로스멤버에 있어서,
    상기 크로스멤버의 끝단은 상부끝단 및 하부끝단을 포함하며,
    상기 상부끝단 및 하부끝단의 사이에는 중앙부 방향으로 함몰된 끝단홈이 형성되고,
    상기 상부끝단 및 하부끝단이 사이드프레임에 접촉되어 고정되는 것을 특징으로 하는 경량 크로스멤버.
KR1020180145736A 2018-11-22 2018-11-22 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버 KR20200060136A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180145736A KR20200060136A (ko) 2018-11-22 2018-11-22 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180145736A KR20200060136A (ko) 2018-11-22 2018-11-22 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200060136A true KR20200060136A (ko) 2020-05-29

Family

ID=70912632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180145736A KR20200060136A (ko) 2018-11-22 2018-11-22 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200060136A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8991906B2 (en) Rear vehicle body structure
US7438001B2 (en) Car body structure
CN105564508A (zh) 车辆连接构件和车辆前部结构
US10549787B2 (en) Vehicle body floor structure
US10005412B2 (en) Vehicle front portion structure
JP2000238660A (ja) 衝撃吸収ストッパ
KR20130129435A (ko) 앞 차체 구조
KR20130125815A (ko) 앞 차체 구조
US11242091B2 (en) Vehicle body front structure
CN203142826U (zh) 一种汽车备胎吊装横梁
KR20220086891A (ko) 차체 결합 구조
KR20200060136A (ko) 고강도강 적용 고두께 경량 크로스 멤버
US10336374B2 (en) Vehicle rear portion structure
JP5668583B2 (ja) 車体下部構造
CN105383562A (zh) 一种车辆的前舱纵梁总成
JP2015091690A (ja) 車両用外装ビーム及びその製造方法
KR101583840B1 (ko) 대쉬로워멤버 구조
KR101490935B1 (ko) 차량용 시트 크로스 멤버유닛
JP2015123886A (ja) バンパリインフォースメント及び車体前部構造
CN211167096U (zh) 一种前副车架和车辆
CN106275109A (zh) 一种备胎坑及加强结构
CN209938724U (zh) 稳定支撑组件、应用其的前副车架及汽车
CN111332086A (zh) 减震器座、减震器总成及车辆
KR20210029385A (ko) 차량의 리어플로어 어셈블리
KR101619877B1 (ko) 엠보싱 보강패널이 적용된 이종소재 서브프레임

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application