KR102492993B1

KR102492993B1 - Side member for vehicle

Info

Publication number: KR102492993B1
Application number: KR1020200154915A
Authority: KR
Inventors: 정기석; 이규민; 정경환
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2023-01-30
Also published as: KR20220068028A

Abstract

본 발명은 안정적인 압궤 형상 유도를 통한 에너지 흡수능을 배가시켜, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있는 차량용 사이드멤버에 관한 것으로, 차체의 길이방향으로 연장하고 2중의 팔각 단면 형상을 가진 관형상의 본체부; 및 상기 본체부의 내부 공간을 가로질러 배치된 제1 보강부재를 포함하고, 상기 본체부는 차체의 길이방향으로 두께가 변화될 수 있다. The present invention relates to a side member for a vehicle capable of sufficiently absorbing collision energy in the event of a front or rear collision by doubling the energy absorbing capacity through the induction of a stable collapse shape, and extends in the longitudinal direction of the vehicle body and has a double octagonal cross-sectional shape. A tubular body having a; and a first reinforcing member disposed across the inner space of the main body, and the main body may have a thickness that varies in the longitudinal direction of the vehicle body.

Description

차량용 사이드멤버 {SIDE MEMBER FOR VEHICLE}Side member for vehicles {SIDE MEMBER FOR VEHICLE}

본 발명은, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있도록 차체의 프런트 또는 리어에 적용 가능한 차량용 사이드멤버에 관한 것이다. The present invention relates to a side member for a vehicle that can be applied to the front or rear of a vehicle body to sufficiently absorb collision energy in the event of a front or rear collision, for example.

차량의 사이드멤버는 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 최대한 흡수하여 충돌 하중을 승객이 탑승하는 공간, 혹은 전기차의 경우에 배터리가 장착되는 공간으로 전달되는 것을 최소화하는 역할을 수행하는 부재이다.A side member of a vehicle is a member that plays a role of maximally absorbing collision energy during a front or rear collision and minimizing the transfer of the collision load to a space where passengers board or, in the case of an electric vehicle, a battery.

충돌시 사이드멤버는 길이방향으로 전체 변형을 유도하여 충돌 에너지의 상당 부분을 단일한 사이드멤버가 흡수하게 된다. 특히, 전기차의 경우, 전방의 모터가 장착되는 공간의 여유로움으로 인해, 사이드멤버의 형상 자유도가 내연기관 차량보다 더욱 크다. Upon impact, the side member induces total deformation in the longitudinal direction, so that a single side member absorbs a significant portion of the impact energy. In particular, in the case of an electric vehicle, the degree of freedom in the shape of the side member is greater than that of an internal combustion engine vehicle due to the spaciousness of the space in which the front motor is mounted.

길이방향으로의 압궤를 통한 에너지 흡수능의 최대화를 위하여, 사이드멤버는 길이방향으로 단면 형상의 변화 없이 일직선으로 설계될 수 있다. 이와 같은 요구 성능의 만족을 위해 원가 상승의 요인으로 됨에도 사이드멤버는 일정하고 강건한 단면 구성과 경량화가 가능한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 압출 공정을 이용하여 형성되고 있다. In order to maximize the energy absorption capacity through collapse in the longitudinal direction, the side member may be designed in a straight line without changing the cross-sectional shape in the longitudinal direction. In order to satisfy such required performance, the side member is formed using an extrusion process of aluminum or aluminum alloy capable of having a constant and robust cross-sectional structure and light weight, even though it is a factor of cost increase.

비용 상승의 문제를 해결하기 위해 알루미늄 또는 알루미늄 합금보다 저렴한 강재가 적용된 사이드멤버가 제안되었는데, 알루미늄 대비 강재의 높은 밀도와 제작 공법의 난해함 등으로 인해 사이드멤버를 복잡한 단면으로 구성하기가 어렵다. 더욱이, 강재가 적용된 사이드멤버는 충돌시 길이방향으로의 압궤 변형이 아닌 굽힘 변형을 통해 충돌 에너지를 흡수하기 때문에, 사이드멤버가 흡수할 수 있는 에너지의 일부만 흡수하는 한계가 있다.In order to solve the problem of cost increase, a side member using a steel material that is cheaper than aluminum or aluminum alloy has been proposed. Moreover, since the side member to which the steel material is applied absorbs collision energy through bending deformation rather than crush deformation in the longitudinal direction during collision, there is a limit to absorbing only a part of the energy that can be absorbed by the side member.

(특허문헌 1) JP H06-206576 A (Patent Document 1) JP H06-206576 A

본 발명은 안정적인 압궤 형상 유도를 통한 에너지 흡수능을 배가시켜, 예를 들어 전방 또는 후방 충돌시 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 있는 차량용 사이드멤버를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a side member for a vehicle capable of sufficiently absorbing collision energy in a front or rear collision, for example, by doubling the energy absorption capacity through the induction of a stable collapse shape.

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는, 차체의 길이방향으로 연장하고, 8각 이상인 다각형의 단면 형상을 가진 관형상의 본체부; 및 상기 본체부의 내부 공간을 가로질러 배치된 제1 보강부재를 포함하고, 상기 본체부는 차체의 길이방향으로 두께가 변화되고, 상기 본체부는 제1 관형상부와 제2 관형상부를 포함하고, 상기 제1 보강부재는 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부 사이에 결합되고, 상기 제1 보강부재는 폭방향 양측에 플랜지가 형성되고, 상기 제1 보강부재의 플랜지는 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부의 사이에 있는 연결면에 접합되어 상기 제1 보강부재가 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부를 폐단면으로 구획할 수 있다.A side member for a vehicle according to the present invention includes a tubular body portion extending in the longitudinal direction of a vehicle body and having a cross-sectional shape of an octagon or more polygonal; and a first reinforcing member disposed across the inner space of the main body, wherein the main body has a thickness that varies in the longitudinal direction of the vehicle body, the main body includes a first tubular portion and a second tubular portion, and One reinforcing member is coupled between the first tubular portion and the second tubular portion, the first reinforcing member has flanges formed on both sides in the width direction, and the flanges of the first reinforcing member are connected to the first tubular portion and the second tubular portion. The first reinforcing member may divide the first tubular portion and the second tubular portion into closed cross-sections by being bonded to the connecting surface between the second tubular portions.

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는, 상기 본체부에서 상대적으로 두께가 얇은 일측에 복수의 비드부가 둘레방향을 따라 연장하면서 불연속으로 배열될 수 있다. In the side member for a vehicle according to the present invention, a plurality of bead parts may be arranged discontinuously while extending along a circumferential direction on one side of the main body part having a relatively thin thickness.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 충격 흡수용 형상을 하중 방향으로 부여함과 동시에 두께가 증가하는 형상으로 지지 강성을 강화함으로써, 충돌 하중에 대한 높은 변형 저항을 확보할 수 있다. As described above, according to the present invention, high deformation resistance against a crash load can be ensured by providing a shape for shock absorption in the load direction and at the same time reinforcing support rigidity in a shape in which the thickness increases.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이다.
도 3은 본체부를 도시한 확대 단면도이다.
도 4는 본체부의 성형방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이다.
도 6은 종래기술과 본 발명에 따른 사이드멤버의 해석을 통한 성능의 검증 결과에서 거동 양상을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a side member according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a side member according to a first embodiment of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view showing a body portion.
4 is a view showing a method of forming a body part.
5 is a cross-sectional view showing a side member according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing behavior aspects in performance verification results through analysis of a side member according to the prior art and the present invention.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention is explained in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings.

아래의 설명에서 방향과 관련되어 사용된 용어 "전방", "프런트(front)", "후방", "리어(rear)", "위", "아래", "좌우", "상하" 등은 차량 또는 차체를 기준으로 정의한 것이다. In the description below, the terms "front", "front", "rear", "rear", "up", "down", "left and right", "up and down", etc. It is defined based on the vehicle or body.

본 명세서에서, 차량은 사람 또는 동물, 물건 등과 같은 피운송체를 출발지에서 목적지로 이동시키는 다양한 장치를 의미한다. 이러한 차량은 도로 또는 선로를 주행하는 차량에만 국한되지 않는다. In the present specification, a vehicle refers to various devices that move objects to be transported, such as people, animals, or objects, from a starting point to a destination. These vehicles are not limited to vehicles that drive on roads or tracks.

또한, 도로 또는 선로를 주행하는 차량은 적어도 하나의 차륜의 회전에 따라 소정의 방향으로 이동할 수 있으며, 예를 들어 삼륜 또는 사륜 자동차, 건설기계, 이륜 자동차, 원동기 장치, 선로를 주행하는 열차 등을 포함할 수 있다.In addition, a vehicle running on a road or track can move in a predetermined direction according to the rotation of at least one wheel, and for example, a three-wheeled or four-wheeled vehicle, a construction machine, a two-wheeled vehicle, a motor vehicle, a train running on a track, etc. can include

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 사시도이고, 도 2는 단면도이다. 도 3은 본체부를 도시한 확대 단면도이다. 1 is a perspective view showing a side member according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a body portion.

본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는 차량의 좌우 양측으로 배치되어, 차체의 길이방향(X)을 따라 전방 또는 후방으로 연장할 수 있다. The vehicle side members according to the present invention are disposed on both left and right sides of the vehicle, and may extend forward or backward along the longitudinal direction X of the vehicle body.

사이드멤버는 위에서 볼 때 전후방향(X)으로 거의 일직선으로 뻗은 형상을 가질 수 있다. 이로써 사이드멤버는 전방 또는 후방 충돌시 차체 변형을 억제하도록 충돌 에너지를 흡수할 수 있다. The side member may have a shape extending substantially in a straight line in the front-rear direction (X) when viewed from above. As a result, the side member can absorb collision energy to suppress vehicle body deformation in the event of a front or rear collision.

사이드멤버는 예를 들면 차량의 플로어부의 전단부에 설치된 킥업부(Kick-up Portion)로부터 전방으로 연장하도록 킥업부에 일단부가 연결되거나, 플로어부의 후단부에 설치된 킥업부로부터 후방으로 연장하도록 킥업부에 일단부가 연결될 수 있다. For example, the side member has one end connected to the kick-up portion to extend forward from the kick-up portion installed at the front end of the floor portion of the vehicle, or the kick-up portion to extend rearward from the kick-up portion installed at the rear end of the floor portion. One end may be connected to.

사이드멤버와 차체의 조립은 임의의 결합부재를 사이드멤버에 삽입한 후 볼팅하거나, 사이드멤버의 전단 또는 후단에 플랜지를 형성하고서 이 플랜지를 이용하여 용접 등으로 접합함으로써 이루어질 수 있다. 본 명세서에서는 이러한 조립의 보다 구체적인 설명은 생략한다.The assembly of the side member and the car body may be performed by inserting an arbitrary coupling member into the side member and then bolting it, or by forming a flange at the front or rear end of the side member and joining the side member by welding or the like using the flange. In this specification, a more specific description of this assembly is omitted.

한 쌍의 사이드멤버는 서로 좌우 대칭형으로 배치되어 실질적인 구성이 동일하기 때문에 일측 사이드멤버를 대표하여 이하에 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 차체의 프런트에 설치되는 사이드멤버를 예로 들어 이하에서 설명한다. 하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 차체의 리어에 설치되는 사이드멤버에도 본 발명의 기술 사상이 적용 가능함은 물론이다.Since the pair of side members are disposed symmetrically to each other and have substantially the same configuration, a description will be given below on behalf of one side member. In addition, for convenience of description, a side member installed at the front of a vehicle body will be described below as an example. However, it is needless to say that the technical concept of the present invention is applicable to the side member installed at the rear of the vehicle body without being limited thereto.

본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버는 본체부(10)와 제1 보강부재(21)를 포함할 수 있다. The side member according to the first embodiment of the present invention may include a main body 10 and a first reinforcing member 21 .

본체부(10)는 차체의 길이방향(X)으로 연장하고, 다각형의 단면 형상을 가진 관형상 부재로 형성될 수 있다. The body portion 10 may be formed of a tubular member extending in the longitudinal direction X of the vehicle body and having a polygonal cross-sectional shape.

예를 들어, 본체부(10)는 8각 이상인 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 8각형 이상의 단면 형상을 가진 본체부는, 예컨대 4각형 또는 6각형의 단면을 가진 사이드멤버의 본체부에 비해, 차량 충돌시 충돌 하중이 가해질 때 적합한 압궤 특성을 나타내고, 충돌 에너지의 흡수 효율이 높아질 수 있다. For example, the body portion 10 may have a cross-sectional shape of an octagonal or more polygonal shape. Compared to the main body of a side member having a cross-section of, for example, a quadrangular or hexagonal cross section, the body portion having an octagonal or more cross-sectional shape shows suitable collapse characteristics when a collision load is applied during a vehicle collision, and the efficiency of absorbing collision energy is improved. can rise

동일한 단면적을 가진 원형 단면의 사이드멤버와 다각형 단면의 사이드멤버에 대해 압궤 성능을 비교해 보면, 원형 단면의 사이드멤버에서 보다 안정적인 압궤가 일어난다. Comparing the crush performance of a side member with a circular cross section and a side member with a polygonal cross section having the same cross-sectional area, more stable crushing occurs in the side member with a circular cross section.

이에 따라 충돌 에너지의 효율적인 흡수를 위해서는 사이드멤버의 단면 형상이 원형인 것이 이상적일 수 있다. 하지만, 사이드멤버의 단면 형상이 원형이면 사이드멤버에 평탄면이 없게 되어 차량의 다른 부품과의 연결, 특히 면대면 접촉에 불리하다. 그러므로, 에너지 흡수능과 동시에 다른 부품과의 연결 가능성을 높이기 위해서는 사이드멤버가 다각형 단면을 가질 수 밖에 없다. Accordingly, in order to efficiently absorb collision energy, it may be ideal for the side member to have a circular cross-sectional shape. However, if the cross-sectional shape of the side member is circular, the side member does not have a flat surface, which is disadvantageous for connection with other parts of the vehicle, particularly face-to-face contact. Therefore, in order to increase the possibility of connecting to other parts as well as energy absorption, the side member must have a polygonal cross section.

또한, 압궤 성능은 동일한 단면적을 갖는 4각형 이상의 다각형 단면에서 각 변의 길이와 반비례하는 관계에 있는데, 모서리의 갯수 또는 변의 갯수가 증가할수록 다각형 단면에서 변의 길이는 짧아지므로, 사이드멤버의 본체부(10)는 원형 단면과 가까운 다각형 단면을 갖는 것이 압궤 성능에 유리하다. In addition, the crushing performance is in inverse proportion to the length of each side in a polygonal cross section of a quadrangular or higher having the same cross-sectional area, and as the number of corners or sides increases, the length of the side in the polygonal cross section decreases. ) is advantageous for crushing performance to have a polygonal cross section close to a circular cross section.

이에 따라, 8각형 이상의 단면 형상을 가진 본체부(10)가, 4각형 또는 6각형의 단면을 가진 본체부보다 충돌 하중에 대해 적절한 압궤 특성을 나타내게 되는 것이다. Accordingly, the main body 10 having an octagonal or larger cross-section exhibits more appropriate collapse characteristics with respect to a collision load than the main body having a quadrangular or hexagonal cross-section.

더욱이, 도 1 및 도 2에는 대략 8각형이 2중으로 배치된 16각형의 단면 형상을 가진 본체부(10)의 예가 도시되어 있는데, 이와 같은 단면 형상을 가진 사이드멤버는 에너지 흡수능과 동시에 다른 부품과의 연결 가능성을 높이면서 제조도 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. Furthermore, FIGS. 1 and 2 show an example of a body portion 10 having a hexadecimal cross-sectional shape in which approximately octagons are doubled, and the side member having such a cross-sectional shape has energy absorbing capacity and is compatible with other parts at the same time. It has the advantage of facilitating manufacturing while increasing the possibility of connection.

본체부(10)는 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)를 포함할 수 있다. The body portion 10 may include a first tubular portion 11 and a second tubular portion 12 .

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 관형상부(11)는 대략 8각형의 단면 형상을 갖고서 본체부(10)의 길이방향(X)으로 연장할 수 있다. 제2 관형상부(12)는 대략 8각형의 단면 형상을 갖고서 본체부(10)의 길이방향(X)으로 연장할 수 있다. For example, as shown in FIG. 1 , the first tubular portion 11 may have an approximately octagonal cross-sectional shape and may extend in the longitudinal direction X of the body portion 10 . The second tubular portion 12 may have an approximately octagonal cross-sectional shape and may extend in the longitudinal direction X of the main body portion 10 .

제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)는 제1 관형상부와 제2 관형상부 사이에 있는 연결면(13)을 공유할 수 있다. 이에 따라 제1 관형상부와 제2 관형상부는 연결면을 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다. The first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 may share a connecting surface 13 between the first tubular portion and the second tubular portion. Accordingly, the first tubular portion and the second tubular portion may be formed symmetrically with each other having the same cross-sectional shape and size with respect to the connecting surface.

또한, 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)는 그 내부 공간이 서로 연통될 수 있다. 이 경우에, 제1 관형상부와 제2 관형상부, 즉 본체부(10)는 단일한 폐단면을 구성할 수 있다. In addition, the inner spaces of the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 may communicate with each other. In this case, the first tubular portion and the second tubular portion, that is, the body portion 10 may constitute a single closed section.

이와 같이, 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)가 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 배치됨으로써, 사이드멤버는 2중으로 배치된 단면 형상을 갖게 됨과 더불어, 충돌시 어느 일측으로 편향되지 않고 안정적인 압궤 형상을 갖도록 유도될 수 있다. In this way, since the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 have the same cross-sectional shape and size and are symmetrically arranged, the side member has a double-arranged cross-sectional shape, and at the time of collision, either side It can be induced to have a stable collapse shape without being deflected to .

제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12), 즉 본체부(10)는 단일한 제1 판재(1)에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이 경우에, 본체부는 예를 들어 강재 등과 같은 금속 재질로 만들어질 수 있다. The first tubular portion 11 and the second tubular portion 12, that is, the body portion 10 may be integrally formed by a single first plate member 1. In this case, the main body may be made of, for example, a metal material such as steel.

본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버에서, 본체부(10)는 길이방향(X)으로 두께가 변화될 수 있다. In the side member according to the first embodiment of the present invention, the body portion 10 may have a thickness change in the longitudinal direction (X).

보다 구체적으로, 본체부(10)의 두께는 길이방향(X)을 따라 일측 단부에서 타측 단부로 갈수록 점차 증가할 수 있다. 이때, 본체부는 일측 단부로부터 일정한 두께를 가진 다음에 본체부의 길이방향(X) 중간에서 타측을 향해 두께가 점차 증가하기 시작할 수 있다. More specifically, the thickness of the body portion 10 may gradually increase from one end to the other end along the longitudinal direction (X). At this time, the main body portion may have a certain thickness from one end and then gradually increase in thickness toward the other side in the middle of the longitudinal direction (X) of the main body portion.

본체부(10)는 상대적으로 두께가 얇은 일측에 복수의 비드부(15)가 둘레방향을 따라 연장하면서 불연속으로 배열될 수 있다. 또한, 복수의 비드부는 본체부의 길이방향(X)을 따라 이격되게 배열될 수 있다. The body portion 10 may have a plurality of bead portions 15 discontinuously arranged on one side having a relatively thin thickness while extending along the circumferential direction. In addition, the plurality of bead parts may be spaced apart from each other along the longitudinal direction (X) of the main body part.

복수의 비드부(15)가, 사이드멤버에서 충돌이 전달되는 상류측에, 예를 들어 차체의 프런트에 설치되는 경우에 사이드멤버의 전단(前端)에 인접하여 형성됨으로써, 비드부는 차량의 범퍼에 가까이 배치될 수 있다.A plurality of bead parts 15 are formed adjacent to the front end of the side member on the upstream side where collision is transmitted from the side member, for example, when installed at the front of the vehicle body, so that the bead part is attached to the bumper of the vehicle. can be placed close by.

이러한 본체부(10)의 비드부(15)는 차량의 전방 충돌의 초기에 충돌 하중에 대한 본체부의 안정적인 압궤모드를 유도할 수 있다. 이에 따라, 본체부는 사이드멤버의 충격 흡수능을 극대화할 수 있게 된다.The bead part 15 of the body part 10 may induce a stable collapse mode of the body part against the crash load at the beginning of a frontal collision of the vehicle. Accordingly, the main body portion can maximize the shock absorption capacity of the side member.

본체부(10)의 타측에는 본체부의 일측 단부의 최소 두께보다 두꺼운 후육부(16)가 형성될 수 있다. 후육부의 최대 두께(T_f)는 반대측, 즉 일측 단부의 최소 두께(T_o)의 2배 이상으로 될 수 있다. A thicker portion 16 thicker than a minimum thickness of one end of the body portion 10 may be formed on the other side of the body portion 10 . The maximum thickness (T _f ) of the thick portion may be twice or more than the minimum thickness (T _o ) of the opposite side, that is, one end.

또한, 두께가 가변되는 후육부(16)의 길이(L)는 차량의 전방 충돌시 사이드멤버의 변형 양상에 따라 조정될 수 있다. In addition, the length L of the thick portion 16, the thickness of which is variable, can be adjusted according to the deformation of the side member in the event of a frontal collision of the vehicle.

예를 들어, 후육부(16)는, 본체부(10)의 단면에서 높이방향(Z)의 길이(H)와 폭방향(Y)의 길이(W)를 더하고 2로 나눈 값의 2배 내지 3배의 길이를 가질 수 있다. 수학식으로 표현하면 아래와 같다. For example, the thick portion 16 is formed by adding a length (H) in the height direction (Z) and a length (W) in the width direction (Y) in the cross section of the body portion 10, and dividing the value by 2. It can be three times as long. Expressed in mathematical terms, it is as follows.

후육부(16)는 사이드멤버에서 충돌이 전달되는 하류측에, 예를 들어 차체의 프런트에 설치되는 경우에 사이드멤버의 후단(後端)에 형성됨으로써, 후육부는 차량의 범퍼로부터 멀리, 그리고 예를 들면 차량의 플로어부의 전단부에 설치된 킥업부에 인접하여 배치될 수 있다. The thick portion 16 is formed on the downstream side where the collision is transmitted from the side member, for example, at the rear end of the side member when installed at the front of the vehicle body, so that the thick portion is far from the bumper of the vehicle, and For example, it may be disposed adjacent to a kick-up unit installed at the front end of a floor unit of a vehicle.

이러한 본체부(10)의 후육부(16)는 차량의 전방 충돌시 사이드멤버 자체의 지지 강성을 강화시킬 수 있다. 이에 따라, 본체부는 사이드멤버의 충격 흡수능을 극대화할 수 있게 된다.The thick portion 16 of the main body portion 10 may enhance support rigidity of the side member itself in the event of a frontal collision of a vehicle. Accordingly, the main body portion can maximize the shock absorption capacity of the side member.

제1 보강부재(21)는 소정의 폭과 길이를 가진 제2 판재(2)의 폭방향(Y) 양단을 서로 마주보는 쪽으로 소정의 각도로 절곡하여 한 쌍의 플랜지(F)가 형성될 수 있다. 이로써, 제1 보강부재는 대략 U자 형상의 단면을 가질 수 있다. The first reinforcing member 21 may be formed by bending both ends in the width direction Y of the second plate 2 having a predetermined width and length at a predetermined angle toward facing each other to form a pair of flanges F. there is. Thus, the first reinforcing member may have a substantially U-shaped cross section.

제1 보강부재(21)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제2 판재(2)를 벤딩 또는 롤 포밍 등으로 성형함으로써 형성될 수 있다. The first reinforcing member 21 may be formed by, for example, forming a single second plate member 2 of a metal such as steel by bending or roll forming.

도 1 및 도 2에는 하나의 제1 보강부재(21)가 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12) 사이에 결합된 예가 도시되어 있으나, 제1 보강부재의 갯수와 위치는 반드시 이에 한정되지 않는다. 1 and 2 show an example in which one first reinforcing member 21 is coupled between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12, but the number and position of the first reinforcing member must be Not limited to this.

제1 보강부재(21)가 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)의 사이에 있는 연결면(13)들을 연결할 수 있다. 이로써, 제1 보강부재가 제1 관형상부와 제2 관형상부를 폐단면으로 구획할 수 있다. The first reinforcing member 21 may connect the connecting surfaces 13 between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 . Thus, the first reinforcing member can divide the first tubular portion and the second tubular portion into closed sections.

여기서, 제1 보강부재(21)의 플랜지(F)는 본체부(10)의 연결면(13)에 대해 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접으로 접합되어 이들 사이에 용접부(B)가 형성될 수 있다.Here, the flange F of the first reinforcing member 21 is joined to the connection surface 13 of the main body 10 by welding such as spot welding or laser welding, so that a weld portion B can be formed between them. there is.

또한, 제1 보강부재(21)는 일측에 적어도 하나의 비드부(25)가 제1 보강부재의 폭방향(Y)을 따라 연장하여 형성될 수 있다. In addition, the first reinforcing member 21 may be formed by extending at least one bead portion 25 on one side along the width direction Y of the first reinforcing member.

비드부(25)가, 사이드멤버에서 충돌이 전달되는 상류측에, 예를 들어 차체의 프런트에 설치되는 경우에 사이드멤버의 전단에 인접하여 형성됨으로써, 비드부는 차량의 범퍼에 가까이 배치될 수 있다.Since the bead portion 25 is formed adjacent to the front end of the side member on the upstream side where collision is transmitted from the side member, for example, when installed at the front of the vehicle body, the bead portion can be disposed close to the bumper of the vehicle. .

이러한 제1 보강부재(21)의 비드부(25)는 차량의 전방 충돌의 초기에 충돌 하중에 대한 제1 보강부재의 압궤모드를 유도할 수 있다.The bead portion 25 of the first reinforcing member 21 may induce a collapse mode of the first reinforcing member for a crash load at an early stage of a frontal collision of a vehicle.

이와 같이, 관형상부(11, 12)들 사이에 제1 보강부재(21)를 삽입하고 결합함으로써, 사이드멤버의 측벽에서 국부적으로 두께가 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 사이드멤버는 충돌시 발생하는 충돌 에너지에 대한 강건성을 확보할 수 있다. In this way, by inserting and combining the first reinforcing member 21 between the tubular portions 11 and 12, an effect of locally increasing the thickness of the side wall of the side member can be obtained. Accordingly, the side member can secure robustness against collision energy generated during a collision.

더욱이, 제1 보강부재(21)가 본체부(10)의 양측 연결면(13)에 고정됨으로써, 충돌시 사이드멤버가 어느 일측으로 편향되거나 본체부가 측방으로 팽창하지 않고 더욱 안정적인 압궤 유도를 통해 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있는 장점이 있게 된다. Moreover, since the first reinforcing member 21 is fixed to the connection surfaces 13 on both sides of the main body 10, the side member does not deflect to one side or the main body does not expand laterally in the event of a collision, and energy through more stable collapse induction It has the advantage of doubling the absorption capacity.

본 발명의 제1 실시예에 따른 사이드멤버에 의하면, 예를 들어 일체로 된 8각 단면 형상의 제1 관형상부(11)와 8각 단면 형상의 제2 관형상부(12)에 의해 2중 8각 단면 형상을 갖게 됨과 동시에 제1 보강부재(21)가 관형상부들 사이에 삽입됨으로써, 국부적으로 두께가 증가될 수 있고, 안정적인 압궤가 유도되어 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있게 된다. According to the side member according to the first embodiment of the present invention, for example, by the first tubular portion 11 having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 12 having an octagonal cross-sectional shape integrally formed, the double 8 As each cross-sectional shape is obtained and the first reinforcing member 21 is inserted between the tubular portions, the thickness can be locally increased, and the energy absorption capacity can be doubled by inducing stable collapse.

이렇게 구성된 사이드멤버의 전단 또는 후단에는 다른 부품과의 연결을 위한 연결 플랜지(미도시)가 단부로부터 돌출하여 형성될 수 있다. 연결 플랜지를 이용하여, 사이드멤버는 예컨대 범퍼 비임이나, 플로어부의 킥업부 등에 용이하게 용접 또는 볼팅될 수 있다. A connection flange (not shown) for connection with other parts may protrude from the end at the front or rear end of the side member configured as described above. Using the connection flange, the side member can be easily welded or bolted to, for example, a bumper beam or a kick-up part of the floor part.

예를 들어, 차량의 전방 충돌시 충격이 범퍼 비임을 거쳐 사이드멤버에 전달되면, 비드부(15)가 후방 쪽으로 밀려들어가 압궤되면서 사이드멤버가 변형되기 시작하여 충격을 흡수할 수 있다. 이어서, 사이드멤버는 후육부(16)가 갖는 지지 강성을 이용하여 저감된 잔여 충격에 대해 저항할 수 있다. For example, when an impact is transmitted to a side member through a bumper beam during a frontal collision of a vehicle, the bead portion 15 is pushed toward the rear and crushed, and the side member starts to deform to absorb the impact. Subsequently, the side member can resist the reduced residual impact by using the support rigidity of the thick portion 16 .

즉, 본 발명의 사이드멤버는 압축 변형이 가능하도록 설계되어 사이드멤버 자체의 변형 및 지지 강성을 이용하여 충돌 에너지의 대부분을 흡수할 수 있다. That is, the side member of the present invention is designed to be compressively deformable and can absorb most of the impact energy by using the deformation and support rigidity of the side member itself.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 사이드멤버는, 사이드멤버 자체의 지지 강성을 증대시키고 충돌시 안정적인 압궤 변형을 유도함으로써 충격 흡수능을 극대화할 수 있게 된다. 이로 인해 차량의 전방 충돌시 탑승자 또는 배터리를 최대한 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.Therefore, the side member for a vehicle according to the first embodiment of the present invention increases the support rigidity of the side member itself and induces stable collapse deformation during a collision, thereby maximizing the shock absorption capacity. As a result, there is an advantage of maximally protecting occupants or batteries in a frontal collision of a vehicle.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 사이드멤버에서는, 사이드멤버를 구성하는 판재의 재질과 이 재질이 갖는 강도의 조정을 통해 사이드멤버의 충돌 성능을 확보할 수 있다. 예를 들어, 980MPa급 이상의 초고강도강을 채용함으로써, 사이드멤버의 경량화를 위한 최적의 조합이 이루어질 수 있다. In addition, in the side member for a vehicle according to the first embodiment of the present invention, the crash performance of the side member can be secured by adjusting the material of the plate material constituting the side member and the strength of the material. For example, by employing ultra-high strength steel of 980 MPa or higher, an optimal combination for weight reduction of the side member can be achieved.

보다 구체적으로, 본체부(10)는 본 출원인이 생산하는 980 DP(Dual Phase)강 또는 1180 TRIP(Transformation Induced Plasticity)강 등의 판재로 만들어질 수 있다. More specifically, the body portion 10 may be made of a plate material such as 980 Dual Phase (DP) steel or 1180 Transformation Induced Plasticity (TRIP) steel produced by the present applicant.

여기서, 980 DP강은 980MPa 이상의 인장강도를 가지면서 낮은 항복비를 가져 쉽게 가공될 수 있고 높은 연신율을 나타내는 강종이다. 1180 TRIP강은 1180MPa 이상의 인장강도 및 850MPa 이상의 항복강도를 보증하면서 연신율이 45% 이상으로 향상된 강종이다. Here, 980 DP steel has a tensile strength of 980 MPa or more, has a low yield ratio, can be easily processed, and shows a high elongation. 1180 TRIP steel guarantees tensile strength of 1180MPa or higher and yield strength of 850MPa or higher, and elongation is improved to 45% or higher.

또한, 제1 보강부재(21)는 본 출원인이 생산하는 780 DP강 또는 780 TRIP강 등의 판재로 만들어질 수 있다. 여기서 제1 보강부재의 두께가 본체부(10)의 두께보다 두꺼운 것이 유리하다. In addition, the first reinforcing member 21 may be made of a plate material such as 780 DP steel or 780 TRIP steel produced by the present applicant. Here, it is advantageous that the thickness of the first reinforcing member is thicker than the thickness of the body portion 10 .

예컨대, 본체부(10)에는 980 DP강　또는 1180 TRIP강 중 어느 하나가 단독으로 사용되거나 혼용될 수 있다. 제1 보강부재(21)도 780 DP강　또는 780 TRIP강 중 어느 하나가 단독으로 사용되거나 혼용될 수 있다. 이와 같이, 사이드멤버를 구성하는 판재의 강도의 조합을 통하여 사이드멤버의 충격 흡수능을 극대화할 수 있다. For example, in the main body 10, either 980 DP steel or 1180 TRIP steel may be used alone or in combination. For the first reinforcing member 21, either 780 DP steel or 780 TRIP steel may be used alone or in combination. In this way, it is possible to maximize the shock absorption capacity of the side member through a combination of the strengths of the plate materials constituting the side member.

도 4는 본체부의 성형방법을 도시한 도면으로서, 사이드멤버의 본체부(10)는 하이드로포밍에 의해 성형될 수 있다. 4 is a view showing a method of forming the body part, and the body part 10 of the side member may be formed by hydroforming.

먼저 하부금형(31)에 사이드멤버의 본체부(10)로 성형될 튜브(3)를 안착한다(도 4의 (a) 참조). 이 튜브는 제1 판재(1)로 만들어진 사각형 단면 또는 원형 단면을 가질 수 있다. First, the tube 3 to be molded into the main body 10 of the side member is seated in the lower mold 31 (see (a) in FIG. 4). This tube may have a rectangular cross section or a circular cross section made of the first plate 1 .

이어서 상부금형(32)을 하강시켜 하부금형(31)에 고정한다. 또, 상부금형과 하부금형 사이는 양측에 실린더(33)를 배치하여 밀폐시킨다(도 4의 (b) 참조). Subsequently, the upper mold 32 is lowered and fixed to the lower mold 31. In addition, the cylinder 33 is placed on both sides between the upper mold and the lower mold to seal it (see Fig. 4 (b)).

실린더(33)를 통해 튜브(3) 내에 액체(35)가 주입되고, 튜브의 내부에 액체의 압력이 가해진다. 이에 따라 튜브가, 8각 이상인 다각형의 단면 형상을 가진 관형상의 본체부(10)로 성형된다. The liquid 35 is injected into the tube 3 through the cylinder 33, and the pressure of the liquid is applied to the inside of the tube. Accordingly, the tube is molded into a tubular body portion 10 having a cross-sectional shape of an octagon or more polygonal.

액체(35)의 압력에 의해, 튜브(3)는 상부금형(32) 및 하부금형(31)이 갖는 비드 성형부(34)에 따라 일측에 비드부(15)가 성형될 수 있다. By the pressure of the liquid 35, the bead portion 15 may be formed on one side of the tube 3 according to the bead forming portion 34 of the upper mold 32 and the lower mold 31.

또한, 실린더(33)에 의해 가해지는 축방향 힘(P)에 의해 튜브(3)는 타측에서 두께가 증육되어 후육부(16)가 성형될 수 있다(도 4의 (c) 참조). 튜브는 타측에서 두께가 증육되는 반면에 길이는 줄어들게 된다. In addition, the thickness of the tube 3 is increased on the other side by the axial force P applied by the cylinder 33, so that the thick portion 16 can be formed (see (c) of FIG. 4). The tube is increased in thickness on the other side while the length is reduced.

후육부(16)의 두께는 실린더(33)에 의해 가해지는 축방향 힘(P)을 조정함으로써 조절될 수 있다. 후육부의 길이(L) 또한 실린더에 의해 가해지는 축방향 힘을 조정함으로써 조절될 수 있다.The thickness of the thick portion 16 can be adjusted by adjusting the axial force P exerted by the cylinder 33. The length (L) of the thick section can also be adjusted by adjusting the axial force applied by the cylinder.

이와 같이 실린더(33)는 액체(35)의 누설을 방지하면서 튜브(3) 내에 주입된 액체의 압력을 유지함과 더불어, 튜브의 두께를 증육시켜 후육부(16)를 성형시키는 역할을 하게 된다. In this way, the cylinder 33 prevents leakage of the liquid 35, maintains the pressure of the liquid injected into the tube 3, and serves to form the thick portion 16 by increasing the thickness of the tube.

본체부(10)를 하이드로포밍으로 제작할 경우, 인장강도가 약 980MPa 이상인 초고강도의 강재도 무리 없이 성형이 가능하다. 더욱이, 초고강도의 강재를 적용함으로써 추가적인 경량화를 확보할 수 있다. When the body portion 10 is manufactured by hydroforming, even ultra-high strength steel having a tensile strength of about 980 MPa or more can be formed without difficulty. Moreover, it is possible to secure additional weight reduction by applying ultra-high-strength steel.

또한, 강재에 하이드로포밍을 적용함으로써, 부품 갯수나 용접 공수 등의 축소로 인해 제조 비용의 절감을 꾀할 수 있으며, 동시에 강재의 사용을 통해 알루미늄을 사용하는 경우 대비 소재비를 획기적으로 줄일 수 있다.In addition, by applying hydroforming to the steel material, it is possible to reduce the manufacturing cost due to the reduction in the number of parts or the number of welding man-hours, and at the same time, the material cost can be drastically reduced compared to the case of using aluminum through the use of steel material.

이와 같이 해서 성형된 본체부(10)는 예를 들어 일체로 된 8각 단면 형상의 제1 관형상부(11)와 8각 단면 형상의 제2 관형상부(12)에 의해 2중 8각 단면 형상을 갖게 됨과 동시에 복수의 비드부(15)와 후육부(16)를 갖게 된다. The body portion 10 formed in this way has a double octagonal cross-sectional shape by, for example, the first tubular portion 11 having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 12 having an octagonal cross-sectional shape integrated therewith. It has a plurality of bead portions 15 and a thick portion 16 at the same time.

전술한 바와 같이, 제1 보강부재(21)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제2 판재(2)를 벤딩 또는 롤 포밍 등으로 성형함으로써 형성될 수 있다. As described above, the first reinforcing member 21 may be formed by forming, for example, a single second plate member 2 of a metal such as steel by bending or roll forming.

제1 보강부재(21)가 본체부(10)의 관형상부(11, 12)들 사이에 삽입된 후, 보강부재의 플랜지(F)와 본체부의 연결면(13)이 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접으로 접합되어 결합됨으로써, 본 발명의 사이드멤버가 완성될 수 있다. After the first reinforcing member 21 is inserted between the tubular portions 11 and 12 of the body portion 10, the flange F of the reinforcing member and the connection surface 13 of the body portion are welded by spot welding or laser welding. By being joined and joined by the same welding, the side member of the present invention can be completed.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a side member according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버는, 제2 보강부재(22)가 구비된 점만 상이하고, 나머지 구성들은 전술한 제1 실시예의 사이드멤버의 구성과 동일하다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예에 의한 사이드멤버와 동일한 구성요소에 대해서는 그 구성 및 작용의 상세한 설명을 생략하기로 한다.The side member according to the second embodiment of the present invention is different only in that the second reinforcing member 22 is provided, and the rest of the configuration is the same as that of the side member of the first embodiment described above. Therefore, in describing the side member according to the second embodiment of the present invention, detailed descriptions of the configuration and operation of the same elements as those of the side member according to the first embodiment will be omitted.

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버는 본체부(10), 제1 보강부재(21), 및 적어도 하나의 제2 보강부재(22)를 포함할 수 있다. The side member according to the second embodiment of the present invention may include a main body 10 , a first reinforcing member 21 , and at least one second reinforcing member 22 .

제1 보강부재(21)와 제2 보강부재(22)는 소정의 폭과 길이를 가진 제2 판재(2)의 폭방향(Y) 양단을 서로 마주보는 쪽으로 소정의 각도로 절곡하여 한 쌍의 플랜지(F)가 형성될 수 있다. 이로써, 제1 보강부재와 제2 보강부재는 대략 U자 형상의 단면을 가질 수 있다. The first reinforcing member 21 and the second reinforcing member 22 are formed by bending both ends in the width direction Y of the second plate 2 having a predetermined width and length at a predetermined angle toward facing each other to form a pair of A flange (F) may be formed. Thus, the first reinforcing member and the second reinforcing member may have a substantially U-shaped cross section.

제1 보강부재(21)와 제2 보강부재(22)는 예컨대 강재와 같은 금속의 단일한 제2 판재(2)를 벤딩 또는 롤 포밍 등으로 성형함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 보강부재들은 본 출원인이 생산하는 780 DP강 또는 780 TRIP강 등의 판재로 만들어질 수 있다. 여기서, 제1 보강부재와 제2 보강부재의 두께가 본체부(10)의 두께보다 두꺼운 것이 유리하다. The first reinforcing member 21 and the second reinforcing member 22 may be formed by, for example, forming a single second plate member 2 of a metal such as steel by bending or roll forming. For example, the reinforcing members may be made of a plate such as 780 DP steel or 780 TRIP steel produced by the present applicant. Here, it is advantageous that the thickness of the first reinforcing member and the second reinforcing member is thicker than that of the body portion 10 .

제1 보강부재(21)는 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12) 사이에 결합될 수 있다. 제1 보강부재의 플랜지(F)는 제1 관형상부와 제2 관형상부의 사이에 있는 연결면(13)에 대해 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접으로 접합되어 이들 사이에 용접부(B)가 형성됨으로써, 보강부재는 양측 연결면을 연결할 수 있다.The first reinforcing member 21 may be coupled between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 . The flange F of the first reinforcing member is joined to the connecting surface 13 between the first tubular portion and the second tubular portion by welding such as spot welding or laser welding, and a weld portion B is formed therebetween. By doing so, the reinforcing member can connect both connecting surfaces.

제2 보강부재(22)는 제1 관형상부(11) 또는 제2 관형상부(12) 내에 삽입되고, 제1 관형상부 또는 제2 관형상부의 양측 내벽에 보강부재의 플랜지(F)가 용접되어 용접부(B)를 형성할 수 있다. 용접부는 스폿 용접이나 레이저 용접 등과 같은 용접에 의해 형성될 수 있다.The second reinforcing member 22 is inserted into the first tubular portion 11 or the second tubular portion 12, and the flanges F of the reinforcing member are welded to the inner walls of both sides of the first tubular portion or the second tubular portion. A welded portion (B) may be formed. The welded portion may be formed by welding such as spot welding or laser welding.

도 5에는 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12) 모두에 제2 보강부재(22)가 하나씩 삽입된 예가 도시되어 있다. 5 shows an example in which second reinforcing members 22 are inserted into both the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 one by one.

이 경우에, 비드부(15)는 제1 관형상부(11) 또는 제2 관형상부(12)에서 제2 보강부재(22)가 접합되는 변들을 제외한 복수의 변에 형성될 수 있다. In this case, the bead portion 15 may be formed on a plurality of sides of the first tubular portion 11 or the second tubular portion 12 excluding the sides to which the second reinforcing member 22 is joined.

일체로 된 제1 관형상부(11)와 제2 관형상부(12)는 양측 연결면(13)을 연결하는 제1 보강부재(21)를 공유할 수 있으며, 이에 따라 제1 관형상부와 제2 관형상부는 제1 보강부재를 기준으로 서로 동일한 단면 형상 및 크기를 갖고서 대칭되게 형성될 수 있다. The integral first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 may share the first reinforcing member 21 connecting the connecting surfaces 13 on both sides, and accordingly, the first tubular portion and the second tubular portion 12 may be connected together. The tubular parts may have the same cross-sectional shape and size with respect to the first reinforcing member and be formed symmetrically.

또한, 제1 관형상부(11) 내 제2 보강부재(22)와 제2 관형상부(12) 내 제2 보강부재(22)는 서로 대칭되는 간격 및 자세로 배치될 수 있다. 또, 제1 관형상부 내 보강부재와 제2 관형상부 내 제2 보강부재는 각각 오목한 내부면이 서로 마주보게 위치될 수 있다. In addition, the second reinforcing member 22 in the first tubular portion 11 and the second reinforcing member 22 in the second tubular portion 12 may be disposed at intervals and postures symmetrical to each other. In addition, the reinforcing member in the first tubular portion and the second reinforcing member in the second tubular portion may be positioned so that their concave inner surfaces face each other.

제1 보강부재(21)와 마찬가지로 제2 보강부재(22)는 일측에 적어도 하나의 비드부(미도시)가 제2 보강부재의 폭방향(Y)을 따라 연장하여 형성될 수 있다. Like the first reinforcing member 21, the second reinforcing member 22 may be formed by extending at least one bead portion (not shown) on one side along the width direction Y of the second reinforcing member.

이와 같이, 관형상부(11, 12) 내에 제2 보강부재(22)를 대칭되게 삽입하고 결합함으로써, 사이드멤버의 측벽에서 국부적으로 두께가 증가하는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라 사이드멤버는 충돌시 발생하는 충돌 에너지에 대한 강건성을 확보할 수 있는 한편, 충돌시 사이드멤버가 어느 일측으로 편향되거나 본체부가 측방으로 팽창하지 않고 더욱 안정적인 압궤 유도를 통해 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있는 장점이 있게 된다. In this way, by symmetrically inserting and combining the second reinforcing member 22 into the tubular portions 11 and 12, an effect of locally increasing the thickness of the side wall of the side member can be obtained. Accordingly, the side member can secure robustness against the collision energy generated during a collision, while the energy absorption capacity can be doubled through more stable collapse induction without the side member being deflected to one side or the main body expanding laterally during a collision. there will be advantages.

더욱이, 관형상부(11, 12) 내에 제1 보강부재(21)와 제2 보강부재(22)를 채용하고 관형상부의 측벽과 보강부재들의 두께를 조합함으로써, 차량 개발 과정 중 수시로 변화하는 충돌 성능의 요구 조건에 금형의 변경 없이 부응할 수 있게 한다.Moreover, by adopting the first reinforcing member 21 and the second reinforcing member 22 in the tubular parts 11 and 12 and combining the thickness of the sidewall and the reinforcing members of the tubular part, the crash performance that frequently changes during the vehicle development process can meet the requirements of the mold without changing the mold.

본 발명의 제2 실시예에 따른 사이드멤버에 의하면, 예를 들어 일체로 된 8각 단면 형상의 제1 관형상부(11)와 8각 단면 형상의 제2 관형상부(12)에 의해 2중 8각 단면 형상을 갖게 됨과 동시에 제1 보강부재(21)가 관형상부들 사이 그리고 제2 보강부재(22)가 관형상부 내에 삽입됨으로써, 국부적으로 두께가 증가될 수 있고, 안정적인 압궤가 유도되어 에너지 흡수능을 배가시킬 수 있게 된다. According to the side member according to the second embodiment of the present invention, for example, by the first tubular portion 11 having an octagonal cross-sectional shape and the second tubular portion 12 having an octagonal cross-sectional shape integrally formed, the double 8 At the same time as having each cross-sectional shape, the first reinforcing member 21 is inserted between the tubular parts and the second reinforcing member 22 is inserted into the tubular parts, so that the thickness can be increased locally, and a stable collapse is induced, resulting in energy absorption capacity. can be multiplied.

도 6은 종래기술과 본 발명에 따른 사이드멤버의 해석을 통한 성능의 검증 결과에서 거동 양상을 나타낸 도면이다. 6 is a view showing behavior aspects in performance verification results through analysis of a side member according to the prior art and the present invention.

본 출원인은 본 발명의 사이드멤버에 대하여 시뮬레이션을 통해 성능 해석을 실시하였다. The present applicant conducted performance analysis through simulation for the side member of the present invention.

예를 들어, 차량의 전방 충돌 등을 가정하고 사이드멤버를 길이방향으로 충격하여 일정 수준의 충돌 하중을 견디는 성능과 관련하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 강재로 된 사이드멤버(a)와 종래기술에 따른 강재로 된 사이드멤버(b)의 압궤 거동을 비교해 보았다. For example, assuming a frontal collision of a vehicle, etc., the side member is impacted in the longitudinal direction, and in relation to the ability to withstand a certain level of collision load, the side member (a) made of steel according to the first embodiment of the present invention The collapse behavior of the side member (b) made of steel according to the prior art was compared.

본 발명의 사이드멤버(S1)는 980 DP강으로 만들어지며, 최소 1.2mm에서 최대 2.5mm까지의 두께를 갖는다. 본 발명의 사이드멤버는 도 1의 단면 형상을 갖는다.The side member S1 of the present invention is made of 980 DP steel and has a thickness ranging from a minimum of 1.2 mm to a maximum of 2.5 mm. The side member of the present invention has the cross-sectional shape of FIG.

종래기술의 사이드멤버(S2)는 980 DP강으로 만들어지며, 모든 부분에서의 두께가 1.2mm이다. 종래기술의 사이드멤버는 도 1과 유사한 단면 형상을 갖는데, 단일 판재를 롤 포밍 등으로 절곡시켜 성형된다.The side member S2 of the prior art is made of 980 DP steel and has a thickness of 1.2 mm in all parts. The side member of the prior art has a cross-sectional shape similar to that of FIG. 1, and is formed by bending a single sheet material by roll forming or the like.

그 외에, 양측 사이드멤버는 700mm의 동일한 길이와 222mm의 동일한 높이를 가진다. Besides, both side members have the same length of 700mm and the same height of 222mm.

도 6을 참조하면, 본 발명의 사이드멤버(S1)는 굽힘 변형 없이 길이방향으로 순차적인 압궤를 통해 충돌 에너지를 흡수하고 있다. 또한, 본 발명의 사이드멤버는 전달된 에너지를 모두 흡수한 이후에도 추가적인 에너지 흡수 가능 영역이 더 존재함을 볼 수 있다. Referring to FIG. 6 , the side member S1 of the present invention absorbs impact energy through sequential crushing in the longitudinal direction without bending deformation. In addition, it can be seen that, in the side member of the present invention, additional energy absorbing regions exist even after absorbing all of the transmitted energy.

하지만, 종래기술의 사이드멤버(S2)는 압궤 변형 뒤에 굽힘 모드가 발생하여 에너지 흡수능이 떨어짐을 보여주고 있다. 충돌 초기에는 안정적인 압궤를 나타내고 있으나, 점차 사이드멤버의 후방 부위의 강성 부족으로 인해 굽힘 모드가 발생하면서 에너지 흡수능이 열위하게 되어, 전반적으로는 불안정한 압궤를 나타낸다. However, in the prior art side member S2, a bending mode occurs after collapse deformation, resulting in a decrease in energy absorption capacity. At the beginning of the collision, stable collapse was shown, but gradually, due to the lack of rigidity of the rear part of the side member, a bending mode occurred and the energy absorption capacity was inferior, resulting in an overall unstable collapse.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 충격 흡수용 형상을 하중 방향으로 부여함과 동시에 두께가 증가하는 형상으로 지지 강성을 강화함으로써, 충돌 하중에 대한 높은 변형 저항을 확보할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다. As described above, according to the present invention, by providing a shape for shock absorption in the load direction and reinforcing support rigidity in a shape in which the thickness increases, an effect of securing high deformation resistance against a crash load is obtained.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

예를 들면, 도면들에서는 제1 및 제2 관형상부가 사이드멤버의 높이방향을 따라 상하로 적층되게 배치되는 것으로 도해하고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 관형상부는 폭방향 좌우로 배치될 수 있다. For example, although the drawings illustrate that the first and second tubular portions are stacked vertically along the height direction of the side member, the present invention is not limited thereto, and the first and second tubular portions are horizontally arranged in the width direction. can be placed.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 본체부 11: 제1 관형상부
12: 제2 관형상부 13: 연결면
15, 25: 비드부 16: 후육부
21: 제1 보강부재 22: 제2 보강부재
31: 하부금형 32: 상부금형
33: 실린더 34: 비드 성형부10: body portion 11: first tubular portion
12: second tubular portion 13: connection surface
15, 25: bead part 16: thick part
21: first reinforcing member 22: second reinforcing member
31: lower mold 32: upper mold
33: cylinder 34: bead forming unit

Claims

차체의 길이방향으로 연장하고, 8각 이상인 다각형의 단면 형상을 가진 관형상의 본체부; 및
상기 본체부의 내부 공간을 가로질러 배치된 제1 보강부재
를 포함하고,
상기 본체부는 차체의 길이방향으로 두께가 변화되고,
상기 본체부는 제1 관형상부와 제2 관형상부를 포함하고,
상기 제1 보강부재는 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부 사이에 결합되고,
상기 제1 보강부재는 폭방향 양측에 플랜지가 형성되고, 상기 제1 보강부재의 플랜지는 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부의 사이에 있는 연결면에 접합되어 상기 제1 보강부재가 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부를 폐단면으로 구획하는 차량용 사이드멤버.
a tubular main body portion extending in the longitudinal direction of the vehicle body and having a cross-sectional shape of an octagon or more polygonal; and
A first reinforcing member disposed across the inner space of the body portion
including,
The main body portion changes in thickness in the longitudinal direction of the vehicle body,
The body portion includes a first tubular portion and a second tubular portion,
The first reinforcing member is coupled between the first tubular portion and the second tubular portion,
Flanges are formed on both sides of the first reinforcing member in the width direction, and the flanges of the first reinforcing member are bonded to a connection surface between the first tubular portion and the second tubular portion so that the first reinforcing member is formed as described above. A side member for a vehicle that divides the first tubular portion and the second tubular portion into a closed section.

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제1항에 있어서,
상기 본체부는 8각형이 2중으로 배치된 16각형의 단면 형상을 갖는 차량용 사이드멤버.
According to claim 1,
The main body part has a hexahedral cross-sectional shape in which octagons are doubled.

제1항에 있어서,
상기 본체부의 내부 공간을 가로질러 배치된 제2 보강부재를 더 포함하고,
상기 제2 보강부재는 상기 제1 관형상부와 상기 제2 관형상부 중 적어도 하나에 삽입되어 결합되는 차량용 사이드멤버.
According to claim 1,
Further comprising a second reinforcing member disposed across the inner space of the body portion,
The second reinforcing member is inserted into and coupled to at least one of the first tubular portion and the second tubular portion.

제1항에 있어서,
상기 본체부는 일측에서 타측으로 길이방향을 따라 두께가 점차 증가하는 차량용 사이드멤버.
According to claim 1,
The side member for a vehicle in which the body portion gradually increases in thickness along the longitudinal direction from one side to the other side.

제1항에 있어서,
상기 본체부는 일측에서 일정한 두께를 가진 다음에 타측을 향해 두께가 점차 증가하는 차량용 사이드멤버.
According to claim 1,
The side member for a vehicle in which the main body has a constant thickness on one side and then gradually increases in thickness toward the other side.

제5항에 있어서,
상기 본체부에서 상대적으로 두께가 얇은 일측에 복수의 비드부가 둘레방향을 따라 연장하면서 불연속으로 배열된 차량용 사이드멤버.
According to claim 5,
A side member for a vehicle in which a plurality of bead parts are discontinuously arranged on one side of the body part having a relatively thin thickness while extending along a circumferential direction.

제7항에 있어서,
상기 본체부의 타측에는 일측 단부보다 두께가 두꺼운 후육부가 형성된 차량용 사이드멤버.
According to claim 7,
A vehicle side member having a thicker portion thicker than one end portion formed on the other side of the main body portion.

제8항에 있어서,
상기 후육부의 최대 두께는 상기 본체부의 상기 일측 단부가 가진 최소 두께의 2배 이상인 차량용 사이드멤버.
According to claim 8,
The vehicle side member wherein the maximum thickness of the thick portion is twice or more than the minimum thickness of the one end portion of the body portion.

제8항에 있어서,
상기 후육부는, 상기 본체부의 단면에서 높이방향의 길이와 폭방향의 길이를 더하고 2로 나눈 값의 2배 내지 3배의 길이를 갖는 차량용 사이드멤버.
According to claim 8,
The thick portion has a length two to three times the length of the sum of the length in the height direction and the length in the width direction in the cross section of the body portion and divided by 2.

제8항에 있어서,
상기 복수의 비드부는 상기 사이드멤버의 전단에 인접하여 형성되고,
상기 후육부는 상기 사이드멤버의 후단에 형성된 차량용 사이드멤버.
According to claim 8,
The plurality of beads are formed adjacent to the front end of the side member,
The thick portion is formed at the rear end of the side member for a vehicle.

제8항에 있어서,
상기 본체부는 하이드로포밍으로 성형된 차량용 사이드멤버.
According to claim 8,
The body part is a side member for a vehicle formed by hydroforming.

제1항 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 보강부재의 일측에는 적어도 하나의 비드부가 상기 제1 보강부재의 폭방향을 따라 연장하여 형성된 차량용 사이드멤버.The method of any one of claims 1 and 3 to 12,
A side member for a vehicle formed by extending at least one bead at one side of the first reinforcing member along a width direction of the first reinforcing member.