KR100312373B1 - Frame and car body structure - Google Patents
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- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
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Abstract
간단한 구성으로 프레임자체의 길이방향의 강성의 강약을 변화시킬수 있는 프레임과 좌굴변형에의한 충격흡수를 소정의 변형패턴으로 확실하게 행할 수 있으며,차체중량의 경감을 도모할 수 있는 자동차의 차체구조를 제공하는 것이다.The simple structure allows the frame to change the strength and strength of the frame itself in the longitudinal direction, and the shock absorption due to the buckling deformation can be reliably performed in a predetermined deformation pattern, and the vehicle body structure can reduce the weight of the vehicle body. To provide.
프레임(1)은 차체안쪽에 위치하는 내부패널(2)와 차체바깥쪽에 위치하는 바깥패널(3)등을 접합해서 형성하며, 내부패널(2)는 차체바깥쪽을 향해서 개방하고, " ㄷ "자형단면으로 형성되 저부(2b)와 한쌍의 측벽부(2c),(2c)의 선단에 바깥쪽으로 뻗어 설치된 한쌍의 플렌지(2a),(2a)등으로 형성된다. 또한,바깥패널(3)은 차체내측을 향해서 개방하고, 거의 "ㄷ "자형으로 형성되서 저부(3b)와 한쌍의 측벽부(3c),(3c)등을 갖춘 본체부분(20)과 본체부분(20)의 개방단 ,즉 측벽부(3c),(3c)의 선단에서 바깥쪽으로 뻗어 설치된 한쌍의 플렌지(3a),(3a)로 형성된다.The frame 1 is formed by joining the inner panel 2 located inside the vehicle body with the outer panel 3 located outside the vehicle body, and the inner panel 2 is opened toward the outside of the vehicle body, and the "c" is opened. It is formed of a male cross section and is formed of a pair of flanges 2a, 2a, etc., which extend outwardly at the tip of the bottom portion 2b and the pair of side wall portions 2c, 2c. In addition, the outer panel 3 is opened toward the inside of the vehicle body, and is formed in a substantially "c" shape and has a body portion 20 and a body portion having a bottom portion 3b and a pair of side wall portions 3c, 3c, and the like. It is formed by a pair of flanges 3a and 3a which extend outward from the open end of the 20, i.e., the front end of the side wall portions 3c and 3c.
내부패널(2)와 바깥패널(3)은 단면의 개방측을 합쳐서 플렌지(2a)와 플렌지(3a)를 점용접으로 접합하고 길이방향으로 뻗은 접합플렌지(1a)를 설치하고, 프레임(1)을 형성한다.The inner panel 2 and the outer panel 3 join the flanges 2a and the flanges 3a by spot welding by joining the open side of the cross section, and install a joint flange 1a extending in the longitudinal direction, and the frame 1 To form.
접합플렌지(1a)는 프레임(1)의 길이방향에 따라서 폭방향의 위치를 빗나가서 형성되고,폭방향단부로부터 중앙까지 변위하고 있다.The joining flange 1a is formed by deflecting the position in the width direction along the longitudinal direction of the frame 1, and is displaced from the end in the width direction to the center.
Description
제1도는 본 발명에 따른 프레임의 사시도,1 is a perspective view of a frame according to the present invention,
제2도는 제1도에 있어서 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1;
제3도는 제1도에 있어서 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1;
제4도는 본 발명에 관련된 프레임의 분해 사시도,4 is an exploded perspective view of a frame according to the present invention;
제5도는 본 발명의 다른 실시예의 단면도,5 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention,
제6도는 본 발명의 또다른 실시예의 단면도,6 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention,
제7도는 본 발명의 또다른 실시예의 사시도,7 is a perspective view of another embodiment of the present invention,
제8도는 본 발명의 또다른 실시예의 단면도,8 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention,
제9도는 본 발명을 적용한 차체 앞부분 구조의 개략 사시도,9 is a schematic perspective view of the front structure of a vehicle body to which the present invention is applied;
제10도는 본 발명을 적용한 프론트 사이드 프레임의 사시도,10 is a perspective view of a front side frame to which the present invention is applied;
제11도는 엔진 마운트 부착부의 사시도,11 is a perspective view of an engine mount attachment portion,
제12도는 서스펜션 크로스 부착부의 사시도,12 is a perspective view of a suspension cross attachment portion,
제13도는 휠에이프론 접합부의 용접 작업시의 단면도.13 is a cross-sectional view at the time of welding work of wheel apron joint.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 프레임 2 : 내부 패널1: frame 2: inner panel
3 : 외부 패널 10 : 프론트 사이드 프레임3: outside panel 10: front side frame
11 : 차체 14 : 프론트 크로스 멤버11: body 14: front cross member
16 : 서스펜션 크로스 멤버 19 : 엔진 마운트 브라켓16: Suspension cross member 19: engine mount bracket
본 발명은 여러장의 패널을 접합시켜서 폐단면으로 형성된 프레임 및 차체의 좌우에 앞뒤방향으로 배치된 프레임을 구비한 자동차의 차체 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle body structure of a vehicle having a frame formed by joining several panels to form a closed cross section and a frame disposed in front and rear directions on the left and right sides of the vehicle body.
종래에는, 자동차 차체의 강성을 확보하기 위하여 차체 양측부에 길이방향으로 연장된 프레임이 설치되며, 차체 앞부분의 엔진룸 측부로 연장된 프론트 사이드 프레임(front side frame)은 복수의 패널 부재를 접합한 폐단면으로 형성되며, 프론트 크로스 멤버(front cross member) 등을 통해 엔진 등을 지지함과 동시에 정면 충돌 등과 같은 길이방향의 충격 부하를 받을 때에 엔진의 후퇴량을 제어하면서 소정의 변형 패턴으로 좌굴 변형되는 것에 의해 충격을 흡수해 차량내의 탑승자에게 끼치는 영향을 경감시켜 왔다.Conventionally, in order to secure the rigidity of the automobile body, a frame extending in the longitudinal direction is installed at both sides of the vehicle body, and the front side frame extending to the engine compartment side of the front of the vehicle body joins a plurality of panel members. It is formed as a closed cross section and supports the engine through a front cross member or the like, and at the same time controls the retraction of the engine when a longitudinal impact load such as a front collision is applied, the buckling deformation with a predetermined deformation pattern. By absorbing the shock, the impact on the occupants in the vehicle has been reduced.
상술한 프론트 사이드 프레임의 폐단면 형상은, 예를 들면 일본 실개평 제 2-24777 호 공보에 나타낸 바와 같이, "ㄷ"자형의 단면으로서 개방단에 바깥쪽으로 연장된 플랜지부를 구비한 차체 안쪽에 위치하는 내부 패널과, 그 내부 패널의 개방측을 덮고 플랜지부에 접합되는 차체 바깥쪽에 위치하는 외부 패널로 이루어지며, 대개 직사각형 폐단면으로 형성되고, 소정의 변형 패턴에서 좌굴 변형되기 위해 비드가 좌굴 변형하는 소정의 위치에 설치되어 있다.The closed cross-sectional shape of the front side frame described above is, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-24777, inside the vehicle body having a flange portion extending outwardly at an open end as a "c" shaped cross section. It consists of an inner panel located and an outer panel located outside the vehicle body covering the open side of the inner panel and joined to the flange portion, usually formed into a rectangular closed end surface, and the bead is buckled to be buckled in a predetermined deformation pattern. It is provided in the predetermined position which deform | transforms.
그러나, 상기한 종래의 프레임에서는 좌굴 변형되는 부위에 비드를 설치하는 공정이 불가결하기 때문에, 제조 공정이 복잡하게 되는 동시에 소정의 변형 패턴으로 좌굴 변형되기 위해 요구되는 비드의 형상 및 점용접 위치의 설계가 어려워지며, 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다.However, in the above-described conventional frame, since the process of installing the beads in the buckling portion is indispensable, the manufacturing process is complicated and at the same time, the design of the shape of the beads and the spot welding position required for buckling deformation in a predetermined deformation pattern are required. It becomes difficult, and there exists a problem that manufacturing cost rises.
또한, 엔진 등을 지지하고 있기 때문에 비드가 설치된 좌굴 변형되는 부위이외의 부분은 강도를 확보할 필요가 있으며, 중량이 증가한다는 문제가 있다.In addition, since the engine and the like are supported, parts other than the site where the bead is buckled and deformed need to secure strength, and there is a problem that the weight increases.
본 발명의 목적은 간단한 구성으로 프레임 자체의 길이방향의 강성의 강약을 변화시키고, 좌굴 변형에 의한 충격 흡수를 소정의 변형 패턴으로 확실히 행함과 동시에, 차체 중량의 경감을 도모할 수 있는 프레임 및 이러한 프레임을 구비한 자동차의 차체 구조를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to change the rigidity of the frame in the longitudinal direction of the frame itself with a simple configuration, to ensure shock absorption by buckling deformation in a predetermined deformation pattern, and to reduce the weight of the vehicle body. It is to provide a vehicle body structure having a frame.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프레임 및 자동차의 차체 구조는 2 장의 패널(예를 들면, 내부 패널과 외부 패널)을 접합하여 다각형 단면으로 형성한 프레임으로서, 양 패널의 접합부에서 프레임의 윗면 및 밑면에서 프레임 길이방향으로 연장된 접합 플랜지부의 위치를 프레임 길이방향의 위치에 따라서 프레임의 폭방향으로 변위시키거나 혹은 단면 형상을 프레임 길이방향의 위치에 따라서 변화시킴으로써 단면 형상에서 절곡부의 수를 프레임 길이방향의 위치에 따라서 증감시켜, 프레임의 강도를 프레임 길이방향의 위치에 따라서 다르게 하는 것이다.The frame and the vehicle body structure of the present invention for achieving the above object is a frame formed by joining two panels (for example, the inner panel and the outer panel) in a polygonal cross section, the upper surface of the frame at the junction of both panels And the number of bent portions in the cross-sectional shape by displacing the joint flange portion extending from the bottom in the frame length direction in the width direction of the frame in accordance with the frame length direction or by changing the cross-sectional shape in accordance with the position in the frame longitudinal direction. The intensity of the frame is varied according to the position in the frame longitudinal direction by increasing or decreasing it in accordance with the position in the frame longitudinal direction.
또한, 상기한 프레임을 사용한 자동차의 차체 구조에 있어서, 좌굴 변형되어 충격을 흡수하는 충격 흡수부와 변형되지 않는 내충격부를 갖추고, 충격 흡수부에서 프레임의 강도를 높이고, 내충격부에서 프레임의 강도를 낮추며, 내충격부에 별도의 부재를 접합함으로써 강도를 확보한다.In addition, in the vehicle body structure of the vehicle using the frame, it has a shock absorbing portion that is buckled and deformed to absorb the impact and an impact resistant portion that is not deformed, to increase the strength of the frame at the shock absorbing portion, and to lower the strength of the frame at the impact resistant portion. The strength is ensured by joining a separate member to the impact resistant part.
[실시예]EXAMPLE
실시예를 도면에 근거하여 설명하면, 제 1 도 내지 제 4 도에 있어서, 프레임(1)은 차체 안쪽에 위치하는 내부 패널(2)과 차체 바깥쪽에 위치하는 외부 패널(3)을 접합해서 형성되며, 접합부를 사이에 두고 마주한 내부 패널(2)의 안쪽 저면과 외부 패널(3)의 안쪽 저면과의 거리를 프레임 폭(H)으로 한다.1 to 4, the frame 1 is formed by joining an inner panel 2 located inside the vehicle body and an outer panel 3 located outside the vehicle body. The distance between the inner bottom face of the inner panel 2 and the inner bottom face of the outer panel 3, which face each other with the joining portion, is set as the frame width H.
내부 패널(2)은 차체 외측을 향해서 개방되고 대개 "ㄷ"자형 단면으로 형성되어 저부(2b)와 한쌍의 측벽부(2c),(2c)를 구비한 본체 부분(20)과 본체 부분(20)의 개방단, 즉 측벽부(2c),(2c)의 선단(즉, 차체 외측단)에서 바깥쪽으로 설치된 한쌍의 플랜지부(2a),(2a)로 형성되며, 저부(2b)의 내면에서 측벽부(2c)의 선단까지의 길이를 내부 패널의 폭(hi)이라고 한다.The inner panel 2 is opened toward the outside of the vehicle body and is generally formed of a "c" shaped cross section, the main body portion 20 and the main body portion 20 having a bottom portion 2b and a pair of sidewall portions 2c and 2c. Is formed by a pair of flange portions 2a, 2a provided outward from an open end of the side wall, i.e., a side wall portion 2c, a front end of the 2c (i.e., an outer end of the vehicle body), and on the inner surface of the bottom portion 2b. The length to the tip of the side wall part 2c is called the width h i of the inner panel.
또한, 외부 패널(3)은 차체 내측을 향해서 개방되고, 대개 "ㄷ'자형 단면으로 형성되고 저부(3b)와 한쌍의 측벽부(3c),(3c)를 구비한 본체 부분(20)과 본체 부분(20)의 개방단, 즉 측벽부(3c),(3c)의 선단(즉, 차체 내측벽)에서 바깥쪽으로 설치된 한쌍의 플랜지부(3a),(3a)로 형성되며 저부(3b)의 내면에서 측벽부(3c)의 선단까지의 거리를 외부 패널의 폭(ho)이라고 한다.In addition, the outer panel 3 is opened toward the inside of the vehicle body, and is generally formed in a 'c'-shaped cross section and has a body portion 20 and a body having a bottom portion 3b and a pair of sidewall portions 3c and 3c. Formed by a pair of flange portions 3a, 3a provided outward from the open end of the portion 20, i.e., the front end of the side wall portions 3c, 3c (i.e., the vehicle inner wall). The distance from the inner surface to the tip of the side wall portion 3c is referred to as the width h o of the outer panel.
내부 패널(2)과 외부 패널(3)은 단면의 개방측을 맞춰서 플랜지부(2a)와 플랜지부(3a)를 점용접으로 접합해서 프레임 길이방향으로 연장된 플랜지부(1a)를 설치하여 프레임(1)을 형성한다.The inner panel (2) and the outer panel (3) join the flange portion (2a) and the flange portion (3a) by spot welding while aligning the open side of the cross section, and install the flange portion (1a) extending in the longitudinal direction of the frame. (1) is formed.
내부 패널(2)의 폭(hi)과 외부 패널(3)의 폭(ho)의 합을 H로 유지(hi+ho=H)하면서, 폭(hi)을 0에서 H까지의 범위(0≤ hi≤ H)에서 연속적으로 변화시킴과 동시에 폭(ho)을 0에서 H까지의 범위(O≤ ho≤ H)에서 연속적으로 변화시킴으로써 플랜지부(2a)와 플랜지부(3a)가 접합된 접합 플랜지부(1a)를 프레임(1)의 길이방향을 따라서 폭방향의 위치가 변화되어서 형성되므로, 본 실시예에서는 내부 패널의 폭(hi)을 H/2≤hi≤H로 하고, 외부 패널의 폭(ho)을 0≤ho≤H/2로 하며, 제 3 도에 도시한 위치에서 접합 플랜지부는 프레임(1)의 중앙에 형성된다(제 1 도 참조).Keeping the sum of the width h i of the inner panel 2 and the width h o of the outer panel 3 at H (h i + h o = H), the width hi from 0 to H By continuously changing in the range (0 ≦ h i ≦ H) and simultaneously changing the width h o in the range of 0 to H ( O ≦ h o ≦ H), the flange portion 2a and the flange portion ( 3a) so that the longitudinal direction of the bonded joint flange sections (1a), a frame (1) thus formed be a width direction of the positional change, the width of the inner panel in the present embodiment (h i) a h / i 2≤h a ≤H, and the width of the external panel (h o), and by the o 0≤h ≤H / 2, is formed in the center of the joining flange portion frame 1 in the position shown in Figure 3 (see FIG. 1 ).
예를 들어, 외부 패널의 폭을 ho=0으로 하면 내부 패널의 폭은 hi=H로 되며, 측벽부(3c),(3c)가 없게 되어 외부 패널(3)은 평판이 되고(제 2 도 참조), 플랜지부(1a)가 가장 차체 외측에 위치되고, 또한 외부 패널의 폭(ho)과 내부 패널의 폭(hi)이 같게 ho=hi=H/2로 하면 접합 플랜지부(1a)가 프레임의 중앙에 위치된다(제 3 도 참조).For example, if the width of the outer panel is h o = 0, the width of the inner panel is h i = H, and there are no side walls 3c and 3c, so that the outer panel 3 becomes a flat plate (first 2, the flange portion 1a is positioned at the outermost side of the vehicle body, and the joints are formed when the width h o of the outer panel and the width h i of the inner panel are equal to h o = h i = H / 2. The flange portion 1a is located at the center of the frame (see FIG. 3).
상술한 구성에 의하면, 제 2 도에 도시한 접합 플랜지부가 프레임(1)의 단부에 위치하는 단면에서는 내부 패널(2)의 절곡부는 저부(2b)와 측벽부(2c),(2c)의 접속부(2d),(2d), 측벽부(2c),(2c)와 플랜지부(2a),(2a)의 접속부(2e),(2e)의 4개이고, 외부 패널(3)의 절곡부는 0이기 때문에 전체의 절곡부의 수는 4개이다.According to the above-described configuration, in the cross section in which the joining flange portion shown in FIG. 2 is located at the end of the frame 1, the bent portion of the inner panel 2 is connected to the bottom portion 2b and the side wall portions 2c and 2c. (2d), (2d), side wall portions (2c), (2c) and flanges (2a), four of the connection portions (2e), (2e) of (2a), the bent portion of the outer panel (3) is zero Therefore, the total number of bends is four.
한편, 제 3 도에 도시한 접합 플랜지부(1a)가 프레임(1)의 단부로부터 어긋난 위치에 있는 단면에 있어서 내부 패널(2)의 절곡부는 저부(2b)와 측벽부(2c),(2c)의 접속부(2d),(2d), 측벽부(2c),(2c)와 플랜지부(2a),(2a)의 접속부(2e), (2e)의 4개이며, 외부 패널(3)의 절곡부는 저부(3b)와 측벽부(3c),(3c)의 접속부(3d),(3d), 측벽부(3c),(3c)와 플랜지부(3a),(3a)의 접속부(3e),(3e)의 4개이므로 전체적인 절곡부의 수는 8개가 된다.On the other hand, in the cross section in which the joining flange portion 1a shown in FIG. 3 is shifted from the end of the frame 1, the bent portion of the inner panel 2 is the bottom portion 2b and the side wall portion 2c, (2c). ), Four connection parts 2d, 2d, side wall parts 2c, 2c and flange parts 2a, 2a, connection parts 2e, 2e, and the outer panel 3, respectively. The bent portion is the connection portion 3d of the bottom portion 3b and the side wall portions 3c and 3c and the connection portion 3d and 3d, the side wall portions 3c and 3c and the flange portion 3a and 3a, respectively. Since there are four of (3e), the total number of bends is eight.
중공 프레임에 있어서는 단면내에서 절곡부의 수가 많은쪽, 즉 능선의 수가 많은 쪽이 프레임으로서의 강도 및 강성이 증대하기 때문에, 상기한 제 3 도에 도시된 프레임(1)의 단면 형상을 갖춘 쪽이 제 2 도에 도시한 단면 형상을 갖춘 쪽보다 큰 강도를 가지며, 플랜지부(1a)의 하나를 변경함으로써 프레임(1)의 길이방향에 있어서, 위치에 따라 강도 및 강성을 변화시킬 수가 있다.In the hollow frame, the one with the larger number of bends in the cross section, that is, the one with the larger number of ridges increases the strength and rigidity as the frame, so that the one having the cross-sectional shape of the frame 1 shown in FIG. It has greater strength than the one having the cross-sectional shape shown in FIG. 2, and by changing one of the flange portions 1a, the strength and rigidity can be changed depending on the position in the longitudinal direction of the frame 1.
또한, 접합 플랜지부(1a)가 프레임(1)의 단부로부터 중앙방향으로 어긋난 부위에 있어서, 외부 패널(3)의 상부 측벽부(3c)를 개방측, 즉 내부 패널(2)측으로 개방되도록 경사지게 함으로써 프레임(1)의 윗쪽에 공간을 확보할 수가 있어 점용접을 쉽게 행할 수 있고, 접합 플랜지부(1a)가 프레임(1)의 단부로부터 중앙방향으로 어긋난 부위 전체에 걸쳐 경사진 것과 점용접 위치만 절단해서 복수의 절결홈부를 형성한 것이 있으며, 후자에 있어서는 절결홈부를 찌부러진 비드로서 사용할 수 있다.Further, in the portion where the joining flange portion 1a is shifted in the center direction from the end of the frame 1, the inclined portion is inclined so as to open the upper sidewall portion 3c of the outer panel 3 to the open side, that is, the inner panel 2 side. As a result, a space can be secured on the upper side of the frame 1, and spot welding can be easily performed. The joint flange portion 1a is inclined over the entire portion deviated from the end of the frame 1 in the center direction and the spot welding position. There are some which cut | disconnect and formed several notch groove part, and in the latter, it can be used as a bead crushed.
특히 찌부러진 비드로 사용된 경우에는 외부 패널(3)의 상부 측벽부(3c)에 한정되지 않고 하부 측벽부(3c)에서도 상부 측벽부(3c)에 대응하는 위치에 복수의 절결홈부를 형성하는 것이 바람직하고, 더욱이 내부 패널(2)의 양 측벽부(2c),(2c)에 외부 패널(3)에 설치된 인접한 절결홈부의 중간 위치에 대응해서 복수의 절결홈부를 설치한다. 즉, 내부 패널(2)에 설치된 절결홈부와 외부 패널(3)에 설치된 절결홈부를 얼갈리게 설치함으로써 길이방향의 하중을 받을 때에 확실하게 좌굴 변형을 하여 충격을 흡수할 수 있다.In particular, when used as crushed beads, a plurality of cutout grooves are formed at positions corresponding to the upper sidewall portions 3c at the lower sidewall portions 3c and not limited to the upper sidewall portions 3c of the outer panel 3. Preferably, a plurality of cutout grooves are provided on both sidewall portions 2c and 2c of the inner panel 2 corresponding to the intermediate positions of the adjacent cutout grooves provided in the outer panel 3. That is, by alternately installing the notch groove portion provided in the inner panel 2 and the notch groove portion provided in the outer panel 3, it is possible to reliably buckling deformation when absorbing the load in the longitudinal direction to absorb the impact.
상기한 구성에 대해 자세히 서술하면 제 5 도에 도시한 바와 같이, 단면이 직사각형인 프레임(1)에 있어서 내부 패널(2)의 상부 플랜지부(21a) 및 외부 패널(3)의 상부 플랜지부(31a)를 외부 패널(3)쪽으로 경사지게 하는 것도 바람직하며, 이렇게 함으로써 내부 패널(2)의 폭은 hi=H가 되는 위치, 즉 프레임(1)의 단부에 접합 플랜지부가 형성된 위치의 단면에서, 내부 패널(2)의 상부 플랜지부(21a) 및 외부 패널(3)의 상부 플랜지부(31a)의 절곡부가 각기 하나씩, 전체 2개를 증가시킬 수 있다.The above-described configuration will be described in detail, as shown in FIG. 5, in the frame 1 having a rectangular cross section, the upper flange portion 21a of the inner panel 2 and the upper flange portion of the outer panel 3 ( It is also preferable to incline 31a toward the outer panel 3, whereby the width of the inner panel 2 is at a cross section at a position where h i = H, i.e., at the end of the frame 1 where the joining flange is formed. The bent portions of the upper flange portion 21a of the inner panel 2 and the upper flange portion 31a of the outer panel 3 can each increase two in total.
또한, 제 6 도에 도시한 바와 같이, 접합 플랜지부(1a)가 프레임(1)의 단부로부터 중앙방향으로 어긋난 부위에 있는 프레임(1)에 있어서, 상면의 플랜지부(1a)를 외측으로 경사지게 함과 동시에 외부 패널(3)의 상부 측벽부(31b)를 외측으로 경사지게 함으로써, 프레임(1)의 윗쪽에 공간을 확보할 수가 있어 점용접 작업을 쉽게 행할 수가 있다.Moreover, as shown in FIG. 6, in the frame 1 in which the joining flange part 1a is shift | deviated to the center direction from the edge part of the frame 1, the flange part 1a of the upper surface is inclined outward. At the same time, by inclining the upper sidewall portion 31b of the outer panel 3 to the outside, a space can be secured above the frame 1 and the spot welding operation can be easily performed.
더욱이 제 7 도에 도시한 바와 같이, 접합 플랜지부가 프레임(1)의 단부로부터 중앙방향으로 어긋난 부위에 있는 프레임(1)에 있어서, 플랜지부(1a)를 외측으로 경사지게 함과 동시에 외부 패널(3)의 상부 측벽부(31b)의 점용접을 행하는 위치에 대응해서 절결홈부(31c)를 바깥쪽으로 경사지게 설치함으로써 프레임(1)의 윗쪽 공간을 확보할 수가 있기 때문에, 점용접 작업을 쉽게 하며, 축방향으로 압축 변형된 경우에 점용접 위치에서 절결홈부(31c)가 찌부러진 비드로서의 효과를 나타낸다.Furthermore, as shown in FIG. 7, in the frame 1 in which the joining flange portion is shifted in the center direction from the end of the frame 1, the flange portion 1a is inclined outward and the outer panel 3 The upper space of the frame 1 can be secured by installing the notch groove 31c inclined outward corresponding to the position where the spot welding of the upper sidewall portion 31b of the upper side wall part 31b is performed. In the case of compression deformation in the direction, the notch groove portion 31c exhibits an effect as a bead crushed at the spot welding position.
더욱이 프레임(1)의 단면 형상으로서 상기 실시예에서는 직사각형 단면으로 했지만 직사각형에 한정되는 것이 아니고, 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형 단면으로 해도 바람직하며, 예를 들면 외부 패널(3)의 저부(3b)를 차체 외측을 향해서 돌출시킨 오각형(제 8 도 참조)으로 해도 바람직하다.Furthermore, although the cross-sectional shape of the frame 1 is a rectangular cross section in the said embodiment, it is not limited to a rectangle, It is good also as polygon cross-sections, such as a pentagon, a hexagon, an octagon, etc. For example, the bottom part 3b of the outer panel 3 ) May be a pentagon (see FIG. 8) which protrudes toward the outside of the vehicle body.
상술한 실시예에 있어서는, 상부의 접합 플랜지부와 하부의 접합 플랜지부가 일치된 위치에 설치되어 있지만 양자의 위치를 어긋나게 설치해도 좋으며, 상부의 접합 플랜지부와 하부의 접합 플랜지부를 서로 어긋나게 설치하는 것에 의해 프레임의 상면 또는 하면에 부재를 고정하는 부위를 확보함과 동시에 강도를 크게 향상시킬 수가 있다.In the above-mentioned embodiment, although the upper joining flange part and the lower joining flange part are provided in the same position, both positions may be shifted and it may be provided, and the upper joining flange part and the lower joining flange part may be provided shifting mutually. As a result, a portion for securing the member to the upper or lower surface of the frame can be secured and the strength can be greatly improved.
또한, 프레임의 단면 형상을 변화시킴으로써 축방향의 압축을 조절할 수 있으므로, 예를 들면 내부 패널의 기본 단면형으로서 외부 패널쪽으로 확장되는 컵 단면 형상을 채용해서 단면의 백량을 제어함과 동시에 가공성을 개선하고, 부재의 부착부 등, 상면 혹은 하면, 혹은 상하 양면에 수평면이 필요한 부분만 수평으로 함으로써 필요 부분의 면정밀도를 나타낼 수가 있다.In addition, since the compression in the axial direction can be adjusted by changing the cross-sectional shape of the frame, for example, as the basic cross-sectional shape of the inner panel, a cup cross-sectional shape extending toward the outer panel is adopted to control the amount of the cross-section and to improve workability Then, the surface precision of the required portion can be exhibited by leveling only the portion where the horizontal surface is required on the upper surface, the lower surface, or both the upper and lower surfaces, such as the attachment portion of the member.
다음으로 상기한 프레임 구조를 프론트 사이드 프레임에 사용한 프레임 및 차체 구조의 실시예에 대해서 설명한다.Next, an embodiment of the frame and the vehicle body structure using the above-described frame structure for the front side frame will be described.
제 9 도에 있어서, 차체(11) 전방의 대시 패널(12)로 구획된 엔진룸(13)내의 양측에 차체 전후방으로 연장된 프론트 사이드 프레임(10),(10)이 배치되며, 프론트 사이드 프레임(10),(10)의 선단은 차체 폭방향으로 연장된 프론트 크로스 멤버(14)에 접합되며, 엔진룸(13)내에서 차체 측벽을 형성하는 휠에이프론(15)에 접합됨과 동시에 차체 폭방향으로 연장된 서스펜션 크로스 멤버(16)에 접합되며, 프론트 사이드 프레임(10),(10)의 후단은 플로어 패널 하부의 플로어 프레임의 선단에 접합되어 있다.9, front side frames 10 and 10 extending in front and rear of the vehicle body are disposed on both sides of the engine room 13 partitioned by the dash panel 12 in front of the vehicle body 11, and the front side frame. The front ends of 10 and 10 are joined to the front cross member 14 extending in the vehicle width direction, and are joined to the wheel apron 15 forming the vehicle side wall in the engine room 13 and at the same time, the vehicle body width. It is joined to the suspension cross member 16 extended in the direction, and the rear ends of the front side frames 10 and 10 are joined to the front end of the floor frame below the floor panel.
또한, 도면부호(17)은 서스펜션 타워이고, 도면부호(18)은 프론트 크로스 멤버(14)와 서스펜션 크로스 멤버(16)에 전후단이 접합된 엔진 멤버이다.Reference numeral 17 is a suspension tower, and 18 is an engine member whose front and rear ends are joined to the front cross member 14 and the suspension cross member 16.
상하면에 길이방향(차체 전후방향)으로 연장된 접합 플랜지부(101)를 구비한 프론트 사이드 프레임(10)은 (제 10 도에 예로서 우측만을 도시함) 프론트 크로스 멤버(14)의 측단이 하면 및 차체 내측면에 접합된 선단부(10A)로부터 점차 후방으로 전후방향의 충격에 의해 좌굴 변형되어 충격을 흡수하는 충격 흡수부(1OB)와, 상면 및 차체 내측면에 접한 엔진 마운트 브라켓(19)이 부착된 엔진 마운트부(1OC), 접합 플랜지부(101)에 휠에이프론(15)이 접합된 휠에이프론 접합부(1OD), 서스펜션 크로스 멤버(16)가 하면에 접합된 크로스 멤버 부착부(1OE) 등의 좌굴 변형되지 않는 내충격부가 형성되며, 더욱이 대시 패널(12)을 관통하는 후방으로의 연장부(1OF)(내충격부)가 형성된다.The front side frame 10 having the joining flange portion 101 extending in the longitudinal direction (body front and rear direction) on the upper and lower surfaces (only the right side is shown as an example in FIG. 10) has a lower end side of the front cross member 14. And a shock absorbing portion 1OB that buckles and deforms by an impact in the front-rear direction gradually from the front end portion 10A joined to the inner surface of the vehicle body and absorbs the shock, and the engine mount bracket 19 in contact with the upper surface and the inner surface of the vehicle body. Engine mount portion 1OC attached, wheel apron junction portion 1OD where wheel apron 15 is bonded to joining flange portion 101, and cross member attachment portion 1OE where suspension cross member 16 is joined to lower surface The impact resistance which is not deformed by buckling is formed, and further, an extension portion 1OF (impact portion) to the rear passing through the dash panel 12 is formed.
내충격부인 선단부(10A), 엔진 마운트부(1OC), 휠에이프론 접합부(1OD) 및 크로스 멤버 부착부(10E)의 단면 형상을 외부 패널의 폭 ho=0, 내부 패널의 폭hi=H로 한다. 즉, 외부 패널(3)을 평판으로 하고 접합 플랜지부(101)를 가장 차체 외측에 위치시킨다(제 1 도 및 제 2 도 참조).The cross-sectional shape of the tip portion 10A, the engine mount portion 1OC, the wheel apron joining portion 1OD, and the cross member attaching portion 10E, which are the inner impact portion, are defined by the width of the outer panel h o = 0 and the width of the inner panel h i = H Shall be. That is, the outer panel 3 is made into a flat plate, and the joining flange portion 101 is positioned at the outermost side of the vehicle body (see FIGS. 1 and 2).
한편, 충격 흡수부(10B)의 단면 형상을 외부 패널의 폭(ho)과 내부 패널의 폭(hi)을 같게 ho=hi=H/2로 해서 접합 플랜지부(101)를 프레임(1)의 중앙에 위치시켜 강도가 최대로 되는 단면 형상으로 한다(제 3 도 참조).On the other hand, the joint flange portion 101 is framed by making the cross-sectional shape of the shock absorbing portion 10B equal to the width h o of the outer panel and the width h i of the inner panel equal to h o = h i = H / 2. It is located in the center of (1), and it is set as the cross-sectional shape for maximum intensity (refer FIG. 3).
즉, 프레임(1)의 축방향의 충격을 받은 때에 좌굴 변형되어 충격을 흡수하는 충격 흡수부(1OB)의 단면 형상을 강도가 높게 형성하고, 다른 강도가 요구되는 내충격부의 단면 형상을 강도가 작은 형상으로 한다.That is, when the frame 1 receives an impact in the axial direction, the cross-sectional shape of the shock absorbing portion 1OB that buckles and absorbs the shock when the frame 1 is impacted is formed with high strength, and the cross-sectional shape of the impact resistant portion where other strength is required is small in strength. It takes shape.
상술한대로 본 발명의 프레임 및 차체 구조는 본래 쉽게 좌굴 변형되어야만 하는 충격 흡수부(1OB)의 강도를 다른 내충격부[크로스 멤버 부착부(1OE) 등]보다도 크게 하며, 다른 부재가 접합되는 본래 강도가 요구되는 좌굴 변형되지 않는 부분은 접합된 다른 부재에 의해 강도를 확보한다. 예를 들면, 엔진 마운트부(10C)에서는 엔진 마운트 브라켓(19)을 상면에 고정하고(제 11 도 참조), 크로스 멤버 부착부(10E)에서는 서스펜션 크로스 멤버(16)를 하면에 접합함으로써(제 12 도 참조) 서스펜션 크로스 멤버(16)에 의해 강도를 충분히 확보하는 것이다.As described above, the frame and the vehicle body structure of the present invention make the strength of the impact absorbing portion 1OB, which should be easily buckled in nature, larger than other impact-resistant portions (cross member attaching portion 1OE, etc.), and the original strength to which other members are joined is increased. The required buckling undeformed portion is secured by other joined members. For example, in the engine mount portion 10C, the engine mount bracket 19 is fixed to the upper surface (see FIG. 11), and in the cross member attachment portion 10E, the suspension cross member 16 is joined to the lower surface (the 12) The strength is sufficiently secured by the suspension cross member 16.
또한, 프레임 강도의 변화를 5각형 이상의 다각형을 고강도 부분에 사용해서 단면 형상의 변화도 병용해도 바람직하다.Moreover, you may use together a change of cross-sectional shape, using a polygon of 5 or more polygons for a high strength part of change of frame intensity.
상기한 구성에 의하면 충격 흡수부의 강도를 내충격부보다도 크게 하고, 내충격부는 그곳에 접합된 부재 또는 그 부위에 한정된 보강에 의해 강도를 높이는 것에 의해서 프론트 사이드 프레임 자체로서는 강도를 전체적으로 낮게 할 수가 있으며, 프론트 사이드 프레임의 판두께를 얇게 하는 것이 가능하게 되며, 경량화를 촉진할 수가 있다.According to the above constitution, the strength of the shock absorbing portion is made larger than that of the impact resistance portion, and the impact resistance portion can be made low overall by the front side frame itself by increasing the strength by the reinforcement limited to the member bonded thereto or the portion thereof. It is possible to make the plate thickness of the frame thin and to promote weight reduction.
또한 상기한 실시예에 있어서는 상하의 접합 플랜지부(101)의 폭방향 위치를 일치시키고 있지만 내충격부에서 다른 부재를 접합하는 경우에 상면 또는 하면의 어느 한쪽만을 사용한 경우[선단부(10A), 엔진 마운트부(1OC)]는 부재[프론트 크로스 멤버(14), 엔진 마운트 브라켓(19)]을 접합하는 면[선단부(10A)에서는 하면 및 엔진 마운트부(1OC)에서는 상면]의 접합 플랜지부(101)만을 중앙에서 폭방향 외단(ho=0)으로 변위시킨 부재 부착 면적을 확보하여 다른 면[선단부(10A)에서는 상면, 엔진 마운트부(1OC)에서는 하면]에서는 접합 플랜지부(101)를 중앙으로 위치시킴으로써 내충격부의 강도를 향상시킬 수가 있다.In the above embodiment, the upper and lower joining flanges 101 have the same widthwise position. However, when joining other members at the inner impact part, only one of the upper and lower surfaces is used (tip part 10A, engine mount part). (1OC) is only the joining flange portion 101 of the surface (the lower surface at the tip portion 10A and the upper surface at the engine mount portion 1OC) for joining the members (front cross member 14, engine mount bracket 19). Secure the member attachment area displaced from the center to the widthwise outer end (h o = 0) and position the joint flange 101 on the other side (upper face at the tip end 10A, lower face at the engine mount 1OC) By doing so, the strength of the impact resistant portion can be improved.
또한, 프레임(10)의 폭에 여유가 있는 경우, 내충격부의 부재를 접합한 면에 있어서 접합 플랜지부(101)의 변위량을 접합 면적을 확보하기 위하여 필요한 양으로 하고, 접합 플랜지부(101)를 폭방향 최외단(ho=0)까지 변위시키지 않고서, 외부 패널의 폭 ho>0으로 되는 상면 위치에 설치해서 내충격부의 강도를 증대시켜도 바람직하고, 내충격부의 단면 형상을 변화시켜 강도를 증대시켜도 바람직하다.When the width of the frame 10 is sufficient, the amount of displacement of the joining flange 101 on the surface where the members of the impact-resistant part are joined is set to an amount necessary to secure the joining area, and the joining flange 101 is made. without widthwise not displaced up to a maximum outer end (h o = 0), by installing the upper surface where the width h o> 0 of the outer panel and preferably even enhance the impact portion strength, by changing the impact portion cross-sectional shape even increase the strength desirable.
더욱이, 접합 플랜지부(101)를 차체 바깥쪽으로 경사지게 함으로써 [제 5 도의 도면부호(1a) 참조] 내충격부의 강도를 증대시킬 수가 있다.Furthermore, the strength of the impact resistant portion can be increased by tilting the joining flange portion 101 to the outside of the vehicle body (see reference numeral 1a in FIG. 5).
또한, 휠에이프론 접합부(1OD)에서는 상면의 접합 플랜지부(101)에 휠에이프론(15)이 접합되며, 접합 플랜지부(101)를 폭방향 최외단(ho=0)에 설치한 경우에는 접합 플랜지부(101)를 차체 바깥쪽으로 경사지게 함으로써 [제 5 도의 도면부호 (1a) 참조] 강도를 향상시킬 수가 있지만, 플랜지부(101)의 상면 외단을 절단함으로써 [제 6 도의 도면부호(31a) 참조] 점용접의 전극팁(A),(B)을 삽입하는 작업 공간을 확보할 수가 있으며, 휠에이프론(15)의 용접 작업을 쉽게 할 수가 있다(제 13 도 참조).In addition, when the wheel apron 15 is joined to the joining flange portion 101 of the upper surface at the wheel apron joining portion 1OD, and the joining flange portion 101 is provided at the outermost end in the width direction (h o = 0) Although the strength can be improved by inclining the joining flange portion 101 to the outside of the vehicle body (see reference numeral 1a in FIG. 5), the upper end of the upper surface of the flange portion 101 is cut off. Note) A work space for inserting the electrode tips A and B for spot welding can be secured, and the welding operation of the wheel apron 15 can be easily performed (see FIG. 13).
또한, 플랜지부(101)의 상면 외단을 절단한 경우에, 점용접 위치에 대응하는 부위만 절결홈부[제 7 도의 도면부호(31C) 참조]를 외측으로 경사지게 설치해도 바람직하다.In addition, when cut | disconnecting the upper end of the upper surface of the flange part 101, only the part corresponding to a spot welding position may be provided with the notch groove part (refer FIG. 7C of FIG. 7) inclined outward.
이상, 프론트 사이드 프레임에 본 발명의 프레임을 적용한 예에 대해서만 서술했지만, 리어 사이드 프레임 외의 길이방향의 강도를 변화시킬 필요가 있는 부재에 같은 형태로 적용할 수 있는 것은 물론이다.As mentioned above, although only the example which applied the frame of this invention to the front side frame was demonstrated, it can of course apply to the member which needs to change the intensity | strength of the longitudinal direction other than a rear side frame in the same form.
본 발명은 상술한 대로 구성되어 있지만 이하에 서술한 대로의 효과를 나타낸다.Although this invention is comprised as mentioned above, it shows an effect as described below.
패널을 맞대서 구성한 다각형 단면의 프레임에 있어서, 접합부에 형성된 플랜지부의 위치를 변화시키거나 혹은 단면 형상을 변화시킴으로써 단면에서 절곡부의 수를 증감시키고, 프레임의 길이방향을 따라서 강도를 변화시킬 수가 있다.In a frame of polygonal cross section composed of panels facing each other, the number of bent portions can be increased or decreased in the cross section by changing the position of the flange portion formed in the joint or changing the cross-sectional shape, and the strength can be changed along the longitudinal direction of the frame. .
또한, 길이방향에 따라서 강도를 변화시킨 프레임을 사이드 프레임에 적용할 경우에 충격 흡수부의 강도를 다른 내충격부의 강도보다도 높게 형성하고 내충격부에 접합된 다른 부재에 의해 내충격부의 강도를 확보함으로써 사이드 프레임 자체의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에 좌굴 변형에 의한 충격 흡수를 소정의 변형 패턴으로 확실하게 행할 수가 있다.In addition, when the frame whose strength is changed in the longitudinal direction is applied to the side frame, the side frame itself is formed by making the strength of the shock absorbing portion higher than the strength of the other impact resistant portion and securing the strength of the impact resistant portion by another member bonded to the inner impact portion. The weight reduction can be achieved, and the shock absorption due to the buckling deformation can be reliably performed in a predetermined deformation pattern.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080925 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |