KR20220003385A - 차량용 사이드멤버 - Google Patents

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김일도
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

개시된 차량용 사이드멤버는, 차량의 길이방향을 따라 연장된 메인 멤버부; 상기 메인 멤버부의 전방에 일체로 형성된 전방측 장착부; 상기 메인 멤버부의 후방에 일체로 형성된 후방측 장착부; 및 상기 메인 멤버부의 바닥벽에 일체로 형성된 댐퍼 장착부;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 사이드멤버{VEHICLE SIDE MEMBER}
본 발명은 차량용 사이드멤버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이드멤버 및 그와 관련된 주변 부품들이 단일체로 형성된 차량용 사이드멤버에 관한 것이다.
최근에 들어서는 환경 및 석유자원 고갈에 대한 위기 인식이 높아지면서 전기자동차(Electric Vehicle), 하이브리드차량(Hybrid Electric Vehicle) 등과 같은 친환경차량이 부각되고 있다. 전기자동차, 하이브리드차량은 차체의 하부에 탑재된 배터리를 가지고, 이에 전기자동차, 하이브리드차량은 상대적으로 무거운 배터리로 인해 그 중량이 내연기관 차량(내연기관만이 탑재된 차량)에 비해 증가한다.
친환경차량은 AER(All Eletric Range)를 개선하기 위하여 차량의 중량을 낮추는 것이 매우 중요하고, 이에 따라 차체를 구성하는 복수의 멤버, 복수의 패널 등에 알루미늄, CFRP 등과 같은 경량화소재를 적용하고 있다. 그와 관련된 부품 및 그 주변 레이아웃에 따라 복잡한 형상을 가진 멤버는 스틸 대비 밀도가 1/3 수준인 알루미늄, 압출재, 고진공 다이캐스팅소재 등을 이용함으로써 차체의 주요 골격구조를 구성한다. 예컨대, 리어 사이드멤버는 그와 관련된 주변 부품 및 주변 레이아웃 등에 따라 복잡한 형상을 가짐에 따라 압출공법에 의해 제조되기 어렵고, 고진공 다이캐스팅에 의해 제조된다. 리어 사이드멤버가 고진공 다이캐스팅에 의해 제조됨에 따라 리어 사이드멤버 등은 개방된 횡방향단면을 가지고, 이로 인해 복수의 보강재, 폐쇄형 횡방향단면을 형성하기 위한 보조부재 등이 리어 사이드멤버에 용접 등을 통해 부착됨에 따라 상대적으로 많은 부품수가 추가될 뿐만 아니라 그 중량이 상승하는 단점이 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 저압중공주조 등을 통해 관련된 복수의 주변부품들이 단일체로 형성됨으로써 조립하고자 하는 부품수를 줄일 수 있고 차체의 중량을 저감할 수 있는 차량용 사이드멤버를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 사이드멤버는, 차량의 길이방향을 따라 연장된 메인 멤버부; 상기 메인 멤버부의 전방에 일체로 형성된 전방측 장착부; 상기 메인 멤버부의 후방에 일체로 형성된 후방측 장착부; 및 댐퍼의 상단을 장착하도록 상기 메인 멤버부에 일체로 제공된 댐퍼 장착부;를 포함할 수 있다.
상기 메인 멤버부는, 메인 상부벽; 상기 상부벽에 대향하는 메인 바닥벽; 차량의 실내를 향하는 메인 실내측벽; 차량의 실외를 향하는 메인 실외측벽; 및 상기 메인 상부벽, 상기 메인 바닥벽, 상기 메인 실내측벽 및 상기 메인 실외측벽에 의해 한정된 메인 캐비티;를 포함할 수 있다.
상기 전방측 장착부는 상기 메인 멤버부의 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장되고, 상기 전방측 장착부는 차량의 사이드실에 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 후방측 장착부는 상기 메인 멤버부의 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장되고, 상기 후방측 장착부는 차량의 리어 종방향멤버에 결합되도록 구성될 수 있다.
상기 댐퍼 장착부는 상기 메인 바닥벽으로부터 상기 메인 상부벽을 향해 함몰된 장착캐비티를 포함할 수 있다.
상기 댐퍼 장착부는 차량의 전방을 향하는 전방측 장착벽과, 차량의 후방을 향하는 후방측 장착벽과, 차량의 실내를 향하는 실내측 장착벽과, 차량의 실외를 향하는 실외측 장착벽과, 상기 메인 멤버부의 메인 상부벽 아래에 위치한 지지면을 포함할 수 있다. 상기 장착 캐비티는 상기 전방측 장착벽, 상기 후방측 장착벽, 상기 실내측 장착벽, 상기 실외측 장착벽, 상기 지지면에 의해 한정될 수 있다.
상기 전방측 장착벽은 전방측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 전방측 보강리브는 상기 전방측 장착벽에 일체로 연결되며, 상기 후방측 장착벽은 후방측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 후방측 보강리브는 상기 후방측 장착벽에 일체로 연결되며, 상기 실내측 장착벽은 실내측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 실내측 보강리브는 상기 실내측 장착벽에 일체로 연결되며, 상기 실외측 장착벽은 실외측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 실외측 보강리브는 상기 실외측 장착벽에 일체로 연결될 수 있다.
상기 댐퍼 장착부를 둘러싸는 환형의 폐쇄형 벽체구조를 더 포함할 수 있다.
상기 환형의 폐쇄형 벽체구조 및 상기 댐퍼 장착부 사이에서 한정되는 보강캐비티를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 멤버부의 메인 실내측벽으로부터 차량의 실내를 향해 돌출한 복수의 사이드 장착부를 더 포함하고, 각 사이드 장착부는 플로어패널에 장착된 크로스멤버의 각 단부에 결합되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버는 서브프레임의 프론트 마운팅부가 장착되고, 상기 메인 멤버부의 메인 바닥벽에 일체로 제공되는 프론트 마운팅하드웨어; 및 상기 서브프레임의 리어 마운팅부가 장착되고, 상기 메인 멤버부의 메인 바닥벽에 일체로 제공되는 리어 마운팅하드웨어;를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 바닥벽은 상기 프론트 마운팅하드웨어가 일체로 부착되는 제1장착면 및 상기 리어 마운팅하드웨어가 일체로 부착되는 제2장착면을 가지고, 상기 제1장착면 및 상기 제2장착면은 평탄할 수 있다.
상기 전방측 장착부, 상기 후방측 장착부, 상기 댐퍼 장착부 및 상기 메인 멤버부는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 전방측 장착부, 후방측 장착부, 댐퍼 장착부가 저압중공주조 등을 통해 메인 멤버부에 일체로 형성됨으로써 부품수를 줄일 수 있고 차체의 중량 및 제조비용 등을 절감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 환형의 폐쇄형 벽체구조가 댐퍼 장착부를 둘러싸도록 구성됨에 따라 댐퍼 장착부의 강성 및 댐퍼의 장착강성이 강화될 수 있고, 댐퍼로 입력된 하중이 폐쇄형 벽체구조 및 사이드멤버를 통해 균일하게 분배될 수 있다.
본 발명에 의하면, 메인 멤버부, 전방측 장착부, 후방측 장착부, 댐퍼 장착부, 복수의 사이드 장착부가 단일체로 형성됨으로써 용접부가 최소화될 수 있으므로 강성 저하를 방지할 수 있고, 입력점 강성을 확보할 뿐만 아니라 충돌강성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버를 도시한 상면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버를 도시한 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 화살표 A방향에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 3의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 F-F선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 G-G선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1의 화살표 B방향에서 바라본 측면도이다.
도 8은 도 7의 H-H선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 1의 화살표 C방향에서 바라본 저면도이다.
도 10은 도 1의 화살표 D방향에서 바라본 배면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버가 차량의 리어 플로어패널에 장착된 것을 도시한 상면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버가 차량의 리어 플로어패널에 장착된 것을 도시한 저면 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버(10)는 차량의 길이방향을 따라 연장된 메인 멤버부(11, main member portion)와, 메인 멤버부(11)의 전방에 일체로 제공된 전방측 장착부(12)와, 메인 멤버부(11)의 후방에 일체로 제공된 후방측 장착부(13)와, 메인 멤버부(11)에 일체로 제공된 댐퍼 장착부(14)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버(10)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있고, 이에 의해 전방측 장착부(12), 후방측 장착부(13), 댐퍼 장착부(14)가 저압중공주조를 통해 메인 멤버부(11)에 일체로 연결될 수 있다. 즉, 차량용 사이드멤버(10)가 저압중공주조 공법 등을 통해 제조됨에 따라 메인 멤버부(11), 전방측 장착부(12), 후방측 장착부(13), 댐퍼 장착부(14), 복수의 사이드 장착부(15, 16)는 단일체로 형성될 수 있다. 이를 통해, 기존에 비해 사이드멤버(10)의 부품수를 줄임으로써 차량의 중량 및 제조비용 등을 절감할 수 있다.
메인 멤버부(11)는 메인 상부벽(21)과, 메인 상부벽(21)에 대향하는 메인 바닥벽(22)과, 차량의 실내를 향하는 메인 실내측벽(23)과, 차량의 실외를 향하는 메인 실외측벽(24)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 메인 상부벽(21)은 차량의 위를 향하도록 구성될 수 있고, 메인 상부벽(21)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 메인 상부벽(21)은 그 실외측 가장자리를 따라 연장된 실외측 플랜지(25a, 25b)를 가질 수 있다. 도 11을 참조하면, 실외측 플랜지(25a, 25b)는 용접, 체결구 등을 통해 차체의 휠하우스(7)에 결합될 수 있다. 실외측 플랜지(25a, 25b)는 휠하우스(7)의 전방면과 결합되는 제1실외측 플랜지(25a) 및 휠하우스(7)의 측벽에 결합되는 제2실외측 플랜지(25b)로 이루어질 수 있다. 제1실외측 플랜지(25a)는 메인 멤버부(11)의폭방향을 따라 연장될 수 있고, 제2실외측 플랜지(25b)는 메인 멤버부(11)의 길이방향을 따라 연장될 수 있으며, 이에 제1실외측 플랜지(25a)는 제2실외측 플랜지(25b)에 대해 직교할 수 있다. 메인 멤버부(11)가 제1 및 제2 실외측 플랜지(25a, 25b)를 통해 휠하우스(7)에 결합되고, 장착브라켓(8)이 휠하우스(7) 및 메인 멤버부(11)에 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 메인 바닥벽(22)은 차량의 아래(또는 지면)을 향하도록 구성될 수 있고, 메인 바닥벽(22)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 프론트 마운팅하드웨어(17) 및 리어 마운팅하드웨어(18)가 메인 바닥벽(22)에 일체로 제공될 수 있다. 프론트 마운팅하드웨어(17)는 전방측 장착부(12)와 상대적으로 가깝고, 리어 마운팅하드웨어(18)는 후방측 장착부(13)와 상대적으로 가깝다. 이에 프론트 마운팅하드웨어(17)는 메인 바닥벽(22) 상에서 리어 마운팅하드웨어(18) 보다 전방에 위치할 수 있다. 서브프레임(미도시)의 프론트 마운팅부가 프론트 탄성부시(front elastic bush)를 통해 프론트 마운팅하드웨어(17)에 장착될 수 있고, 서브프레임(미도시)의 리어 마운팅부가 리어 탄성부시를 통해 리어 마운팅하드웨어(18)에 장착될 수 있다. 일 예에 따르면, 프론트 마운팅하드웨어(17)는 메인 바닥벽(22)으로부터 수직으로 연장된 파이프너트일 수 있고, 리어 마운팅하드웨어(18)는 메인 바닥벽(22)으로부터 수직으로 연장된 마운팅 스터드 또는 마운팅 로드일 수 있다. 도 9를 참조하면, 메인 바닥벽(22)은 프론트 마운팅하드웨어(17)가 제공되는 제1장착면(22a) 및 리어 마운팅하드웨어(18)가 제공되는 제2장착면(22b)을 가질 수 있고, 제1장착면(22a)이 제2장착면(22b) 보다 전방에 위치할 수 있다. 제1장착면(22a) 및 제2장착면(22b)은 프론트 탄성부시 및 리어 탄성부시와의 접촉 등을 고려하여 평탄하게 구성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 서브프레임의 장착을 위한 마운팅하드웨어(17, 18)들이 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)에 일체로 제공됨에 따라 마운팅하드웨어(17, 18)의 조립 등을 위한 별도의 브라켓 등이 필요하지 않으므로 그 제조비용 및 중량 등을 감소할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 메인 실내측벽(23)은 차량의 실내를 향하도록 면할 수 있고, 메인 실내측벽(23)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 메인 실내측벽(23)은 메인 멤버부(11)의 길이방향을 따라 연장된 실내측 플랜지(26)를 가질 수 있다. 실내측 플랜지(26)가 플로어패널(2)의 가장자리를 따라 연장될 수 있고, 이를 통해 도 11 및 도 12와 같이 실내측 플랜지(26)는 용접, 체결구 등을 통해 플로어패널(2)의 가장자리에 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 메인 실외측벽(24)은 차량의 실외를 향하도록 면할 수 있고, 메인 실외측벽(24)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.
도 4를 참조하면, 메인 멤버부(11)는 메인 상부벽(21), 메인 바닥벽(22), 메인 실내측벽(23), 및 메인 실외측벽(24)에 의해 한정된 메인 캐비티(28)를 포함할 수 있고, 이에 의해, 메인 멤버부(11)는 메인 상부벽(21), 메인 바닥벽(22), 메인 실내측벽(23), 및 메인 실외측벽(24)에 의해 한정된 폐쇄형 횡단면(closed transverse cross-section)을 가질 수 있다. 특히, 메인 상부벽(21), 메인 바닥벽(22), 메인 실내측벽(23), 메인 실외측벽(24)이 차량의 길이방향을 따라 연속됨에 따라 메인 멤버부(11)의 폐쇄형 횡단면은 메인 멤버부(11)의 길이방향을 따라 연속될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 메인 멤버부(11)의 폐쇄형 횡단면이 메인 멤버부(11)의 길이방향을 따라 연속될 수 있으므로 부가적인 보강재 없이 메인 멤버부(11)의 강성 내지 강도 등을 대폭 개선할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전방측 장착부(12)는 메인 멤버부(11)의 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장될 수 있다. 특히, 전방측 장착부(12)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 전방측 장착부(12)는 용접 등을 통해 사이드실(9)에 결합될 수 있다. 전방측 장착부(12)는 차량의 위를 향하는 전방측 상부벽(31)과, 전방측 상부벽(31)에 대향하는 전방측 바닥벽(32)과, 차량의 실내를 향하는 전방측 실내측벽(33)과, 전방측 상부벽(31)의 가장자리를 따라 연장된 상측 플랜지(31a)와, 전방측 바닥벽(32)의 가장자리를 따라 연장된 하측 플랜지(32a)를 포함할 수 있다. 전방측 장착부(12)는 차량의 실외를 향해 개방될 수 있다. 전방측 장착부(12)는 전방측 상부벽(31), 전방측 바닥벽(32), 및 전방측 실내측벽(33)에 의해 한정된 개방형 캐비티(34, open cavity)를 가질 수 있고, 전방측 장착부(12)의 개방형 캐비티(34)는 사이드실(9)의 단부를 수용할 수 있다. 전방측 장착부(12)의 전방측 상부벽(31)은 메인 멤버부(11)의 메인 상부벽(21)으로부터 차량의 길이방향을 따라 일체로 연속될 수 있고, 전방측 장착부(12)의 전방측 바닥벽(32)은 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 차량의 길이방향을 따라 연속될 수 있으며, 전방측 장착부(12)의 전방측 실내측벽(33)은 메인 멤버부(11)의 메인 실내측벽(23)으로부터 차량의 길이방향을 따라 연속될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 후방측 장착부(13)는 메인 멤버부(11)의 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장될 수 있다. 특히, 후방측 장착부(13)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 후방측 장착부(13)는 용접 등을 통해 리어 종방향멤버(6, rear longitudinal member)에 결합될 수 있다. 후방측 장착부(13)는 차량의 위를 향하는 후방측 상부벽(35)과, 후방측 상부벽(35)에 대향하는 후방측 바닥벽(36)과, 차량의 실내를 향하는 후방측 실내측벽(37)과, 차량의 실외를 향하는 후방측 실외측벽(38)을 포함할 수 있다. 후방측 장착부(13)는 후방측 상부벽(35), 후방측 바닥벽(36), 후방측 실내측벽(37), 및 후방측 실외측벽(38)에 의해 한정된 캐비티(39)를 가질 수 있고, 후방측 장착부(13)의 캐비티(39)는 리어 종방향멤버(6)의 단부를 수용할 수 있다. 후방측 장착부(13)의 후방측 상부벽(35)은 메인 멤버부(11)의 메인 상부벽(21)으로부터 차량의 길이방향을 따라 일체로 연속될 수 있고, 후방측 장착부(13)의 후방측 바닥벽(36)은 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 차량의 길이방향을 따라 연속될 수 있으며, 후방측 장착부(13)의 후방측 실내측벽(37)은 메인 멤버부(11)의 메인 실내측벽(23)으로부터 차량의 길이방향을 따라 연속될 수 있고, 후방측 장착부(13)의 후방측 실외측벽(38)은 메인 멤버부(11)의 메인 실외측벽(24)으로부터 차량의 길이방향을 따라 연속될 수 있다.
댐퍼 장착부(14)는 쇽업소버(shock absorber) 등과 같은 댐퍼(5)의 상단을 수용 및 장착하도록 메인 멤버부(11)에 일체로 제공될 수 있다. 즉, 댐퍼 장착부(14)는메인 멤버부(11)에 일체로 제공된 댐퍼하우징일 수 있다. 도 2를 참조하면, 댐퍼 장착부(14)는 실외측벽(24) 및 후방측 장착부(13)와 인접한 메인 멤버부(11)의 부분에 일체로 제공될 수 있다. 댐퍼 장착부(14)는 메인 바닥벽(22)으로부터 메인 상부벽(21)을 향해 함몰되도록 구성될 수 있다.
도 2, 도 5, 도 6, 도 9를 참조하면, 메인 멤버부(11)는 메인 바닥벽(22)에 대해 메인 상부벽(21)을 향해 함몰된 함몰 바닥벽(27)을 더 포함할 수 있고, 함몰 바닥벽(27)은 실외측벽(24) 및 후방측 장착부(13)와 인접할 수 있으며, 댐퍼 장착부(14)는 함몰 바닥벽(27)에 위치할 수 있다. 댐퍼 장착부(14)는 메인 멤버부(11)의 함몰 바닥벽(27)으로부터 메인 멤버부(11)의 메인 상부벽(21)을 향해 함몰되도록 구성될 수 있다. 댐퍼 장착부(14)는 댐퍼(5)의 상단이 수용 및 장착되는 장착캐비티(46)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 댐퍼 장착부(14)는 차량의 전방을 향하는 전방측 장착벽(41)과, 차량의 후방을 향하는 후방측 장착벽(42)과, 차량의 실내를 향하는 실내측 장착벽(43)과, 차량의 실외를 향하는 실외측 장착벽(44)과, 메인 멤버부(11)의 메인 상부벽(21) 아래에 위치한 지지면(45)을 포함할 수 있다. 댐퍼 장착부(14)는 전방측 장착벽(41), 후방측 장착벽(42), 실내측 장착벽(43), 실외측 장착벽(44), 지지면(45)에 의해 한정된 장착캐비티(46)를 포함할 수 있다. 특히, 장착캐비티(46)는 메인 멤버부(11)의 함몰 바닥벽(27)으로부터 메인 멤버부(11)의 메인 상부벽(21)을 향해 함몰될 수 있다. 쇽업소버 등과 같은 댐퍼(5)의 상단이 장착캐비티(46)에 수용 및 장착됨으로써 댐퍼(5)의 상단은 댐퍼 장착부(14)에 지지될 수 있고, 지지면(45)은 댐퍼(5)의 상단면을 지지하도록 평탄할 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 메인 상부벽(21)은 상향으로 돌출한 정점부(21a, apex portion)를 가질 수 있고, 정점부(21a)는 댐퍼 장착부(14)에 대응하는 위치에 제공될 수 있다. 정점부(21a)는 평탄할 수 있고, 댐퍼 장착부(14)의 지지면(45)은 정점부(21a)의 아래에 위치할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전방측 장착벽(41)은 전방측 보강리브(41a, front-side reinforcing rib)에 의해 지지될 수 있고, 전방측 보강리브(41a)는 전방측 장착벽(41) 및 함몰 바닥벽(27) 사이에 일체로 연결될 수 있다. 전방측 보강리브(41a)는 전방측 장착벽(41)에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 후방측 장착벽(42)은 후방측 보강리브(42a)에 의해 지지될 수 있으며, 후방측 보강리브(42a)는 후방측 장착벽(42) 및 함몰 바닥벽(27) 사이에 일체로 연결될 수 있다. 후방측 보강리브(42a)는 후방착 장착벽(42)에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 이에 의해, 댐퍼 장착부(14)의 길이방향 강성은 전방측 장착벽(41) 및 후방측 장착벽(42)에 의해 강화될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실내측 장착벽(43)이 메인 실내측벽(23)에 대해 이격되고, 실내측 폐쇄형 횡단면이 실내측 장착벽(43), 메인 상부벽(21)의 정점부(21a), 메인 실내측벽(23), 메인 바닥벽(22)에 의해 한정될 수 있다. 실내측 폐쇄형 횡단면은 차량의 실내를 향해 위치할 수 있다. 실내측 장착벽(43)은 복수의 실내측 보강리브(43a, 43b, inboard-side reinforcing rib)에 의해 지지될 수 있고, 복수의 실내측 보강리브(43a, 43b)는 실내측 장착벽(43)에 일체로 연결될 수 있다. 각 실내측 보강리브(43a, 43b)는 실내측 장착벽(43)에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 일 예에 따르면, 실내측 장착벽(43)은 전방측 장착벽(41), 후방측 장착벽(42), 실외측 장착벽(44)의 길이 보다 긴 길이를 가질 수 있고, 이에 실내측 장착벽(43)은 복수의 실내측 보강리브(43a, 43b)에 의해 지지되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1실내측 보강리브(43a, first inboard-side reinforcing rib)는 실내측 장착벽(43)의 상부 및 메인 상부벽(21)의 정점부(21a)에 일체로 연결됨으로써 실내측 장착벽(43)의 상부를 지지할 수 있고, 제2실내측 보강리브(43b)는 실내측 장착벽(43)의 하부, 메인 바닥벽(22), 및 메인 실내측벽(23)에 일체로 연결됨으로써 실내측 장착벽(44)의 하부를 지지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 실외측 장착벽(44)이 메인 실외측벽(24)에 대해 이격되고, 실외측 폐쇄형 횡단면이 실외측 장착벽(44), 메인 실외측벽(24), 메인 상부벽(21)의 정점부(21a), 및 함몰 바닥벽(27)에 의해 한정될 수 있다. 실외측 폐쇄형 횡단면은 차량의 실외를 향해 위치할 수 있다. 실외측 장착벽(44)은 실외측 보강리브(44a)에 의해 지지될 수 있고, 실외측 보강리브(44a)는 실외측 장착벽(44)에 일체로 연결될 수 있다. 실외측 보강리브(44a)는 실외측 장착벽(44)에 대해 직교하는 방향으로 연장될 수 있다. 이에 의해, 댐퍼 장착부(14)의 폭방향 강성은 실내측 장착벽(43) 및 실외측 장착벽(44)에 의해 강화될 수 있다.
도 5를 참조하면, 실내측 장착벽(43)의 길이가 실외측 장착벽(44)의 길이 보다 길고, 메인 실내측벽(23)의 길이가 메인 실외측벽(24)의 길이 보다 길게 형성됨으로써 실내측 폐쇄형 횡단면의 사이즈가 실외측 폐쇄형 횡단면의 사이즈 보다 클 수 있고, 이에 의해 댐퍼(5)의 상단이 실외측 폐쇄형 횡단면에 의해 견고하게 지지될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버(10)는 메인 멤버부(11)의 메인 캐비티(28) 내에서 댐퍼 장착부(14)의 실내측 장착벽(43)의 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장된 제1보강벽(47)과, 메인 멤버부(11)의 메인 캐비티(28) 내에서 댐퍼 장착부(14)의 실내측 장착벽(43)의 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장된 제2보강벽(48)을 더 포함할 수 있다.
제1보강벽(47)의 후방단은 실내측 장착벽(43)의 전방단에 연결될 수 있고, 제1보강벽(47)의 전방단은 메인 실외측벽(24)에 연결될 수 있다. 제2보강벽(48)의 전방단은 실내측 장착벽(43)의 후방단에 연결될 수 있고, 제2보강벽(48)의 후방단은 메인 멤버부(11)의 메인 실외측벽(24)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 제1보강벽(47), 실내측 장착벽(43), 제2보강벽(48), 및 메인 멤버부(11)의 메인 실외측벽(24)의 일부는 댐퍼 장착부(14)의 전방측 장착벽(41), 후방측 장착벽(42), 실내측 장착벽(43) 및 실외측 장착벽(44)을 연속적으로 둘러싸는 폐쇄형 벽체구조(closed wall construction, 70)를 형성할 수 있다. 즉, 폐쇄형 벽체구조(70)는 제1보강벽(47), 제2보강벽(48), 및 메인 실외측벽(24)의 일부를 포함할 수 있다. 특히, 폐쇄형 벽체구조(70)는 댐퍼 장착부(14)의 적어도 일부 장착벽과 이격됨에 따라 보강 캐비티(76, reinforcing cavity)가 폐쇄형 벽체구조(70)와 댐퍼 장착부(14) 사이에서 한정될 수 있다. 특히, 보강 캐비티(76)는 제1보강벽(47) 및 제2보강벽(48)에 의해 메인 멤버부(11)의 메인 캐비티(28)로부터 분리될 수 있다. 이와 같이, 댐퍼 장착부(14)의 주변에 폐쇄형 벽체구조가 제공됨으로써 댐퍼 장착부(14)의 자체 강성 및 댐퍼(5)의 장착강성이 강화될 수 있다. 특히, 폐쇄형 벽체구조(70)가 오발(oval) 또는 타원 등과 같은 환형형상을 가짐으로써 댐퍼(5)로 입력된 하중은 폐쇄형 벽체구조(70) 및 사이드멤버(10)로 균일하게 분배될 수 있고, 댐퍼 장착부(14)의 강성을 더욱 강화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드멤버(10)는 메인 멤버부(11)의 메인 실내측벽(23)으로부터 차량의 실내를 향해 돌출한 복수의 사이드 장착부(15, 16)를 더 포함할 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 각 사이드 장착부(15, 16)는 플로어패널(2)에 장착된 크로스멤버(3, 4)의 각 단부에 결합될 수 있다.
구체적으로, 제1크로스멤버(3) 및 제2크로스멤버(4)가 플로어패널(2)에 장착될 수 있고, 제1크로스멤버(3) 및 제2크로스멤버(4)는 플로어패널(2)의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 제1크로스멤버(3) 및 제2크로스멤버(4)는 차량의 길이방향을 따라 이격될 수 있고, 제1크로스멤버(3)는 제2크로스멤버(4) 보다 전방 측에 위치할 수 있다. 복수의 사이드 장착부(15, 16)는 제1크로스멤버(3)의 각 단부가 결합되는 제1사이드 장착부(15) 및 제2크로스멤버(4)의 각 단부가 결합되는 제2사이드 장착부(16)일 수 있다.
도 1, 도 7, 및 도 9를 참조하면, 제1사이드 장착부(15)는 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 수평으로 연장된 제1사이드측 바닥벽(51)과, 차량의 전방을 향하는 제1사이드측 전방벽(52)과, 차량의 후방을 향하는 제1사이드측 후방벽(53)과, 메인 멤버부(11)의 메인 실내측벽(23)과 인접한 제1사이드측 폐쇄벽(54)을 포함할 수 있다. 제1사이드측 바닥벽(51)은 메임 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 수평으로 연장될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제1사이드측 바닥벽(51)은 메인 바닥벽(22)의 제1장착면(22a)에 정렬될 수 있다. 제1사이드측 전방벽(52)은 제1사이드측 바닥벽(51)의 전방단으로부터 상향으로 연장될 수 있으며, 제1사이드측 후방벽(53)은 제1사이드측 바닥벽(51)의 후방단으로부터 상향으로 연장될 수 있고, 제1사이드측 폐쇄벽(54)은 제1사이드측 바닥벽(51), 제1사이드측 전방벽(52), 제1사이드측 후방벽(53)에 대해 직교하는 평면을 가질 수 있다. 제1사이드 장착부(15)는 제1사이드측 바닥벽(51), 제1사이드측 전방벽(52), 제1사이드측 후방벽(53), 제1사이드측 폐쇄벽(54)에 의해 한정된 제1사이드측 캐비티(55)를 포함할 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1크로스멤버(3)의 각 단부가 제1사이드 장착부(15)의 제1사이드측 캐비티(55)에 수용되고 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
도 1, 도 7, 및 도 9를 참조하면, 제2사이드 장착부(16)는 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 수평으로 연장된 제2사이드측 바닥벽(61)과, 차량의 전방을 향하는 제2사이드측 전방벽(62)과, 차량의 후방을 향하는 제2사이드측 후방벽(63)과, 메인 멤버부(11)의 메인 실내측벽(23)과 인접한 제2사이드측 폐쇄벽(64)을 포함할 수 있다. 제2사이드측 바닥벽(61)은 메인 멤버부(11)의 메인 바닥벽(22)으로부터 수평으로 연장될 수 있다. 도 9를 참조하면, 특히 제2사이드측 바닥벽(61)은 메인 바닥벽(22)의 제2장착면(22b)에 정렬될 수 있다. 제2사이드측 전방벽(62)은 제2사이드측 바닥벽(61)의 전방단으로부터 상향으로 연장될 수 있으며, 제2사이드측 후방벽(63)은 제2사이드측 바닥벽(61)의 후방단으로부터 상향으로 연장될 수 있고, 제2사이드측 폐쇄벽(64)은 제2사이드측 바닥벽(61), 제2사이드측 전방벽(62), 제2사이드측 후방벽(63)에 대해 직교하는 평면을 가질 수 있다. 제2사이드 장착부(16)는 제2사이드측 바닥벽(61), 제2사이드측 전방벽(62), 제2사이드측 후방벽(63), 제2사이드측 폐쇄벽(64)에 의해 한정된 제2사이드측 캐비티(65)를 포함할 수 있다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 제2크로스멤버(4)의 각 단부가 제2사이드 장착부(16)의 제2사이드측 캐비티(65)에 수용되고 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 차량용 사이드멤버(10)는 차량의 후방에 배치된 리어 사이드멤버일 수 있다.
구체적으로, 플로어패널(2)은 차량의 후방에 위치한 리어플로어패널일 수 있고, 리어 종방향멤버(6)는 차량의 최후방에 위치한 보강멤버일 수 있으며, 제1크로스멤버(3) 및 제2크로스멤버(4)가 플로어패널(2)에 장착될 수 있고, 사이드멤버(10)의 전방측 장착부(12)가 사이드실(9)의 후방단에 결합될 수 있다.
사이드멤버(10)의 실외측 플랜지(25a, 25b)는 용접, 체결구 등을 통해 차체의 휠하우스(7)에 결합될 수 있다. 실외측 플랜지(25a, 25b)는 휠하우스(7)의 전방면과 결합되는 제1실외측 플랜지(25a) 및 휠하우스(7)의 측벽에 결합되는 제2실외측 플랜지(25b)로 이루어질 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 전방측 장착부(12), 후방측 장착부(13), 댐퍼 장착부(14)가 저압중공주조 등을 통해 메인 멤버부(11)에 일체로 형성됨으로써 부품수를 줄일 수 있고 차체의 중량 및 제조비용 등을 절감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 환형의 폐쇄형 벽체구조가 댐퍼 장착부(14)를 둘러싸도록 구성됨에 따라 댐퍼 장착부(14)의 강성 및 댐퍼(5)의 장착강성 및/또는 지지강성이 강화될 수 있고, 댐퍼(5)로 입력된 하중이 폐쇄형 벽체구조 및 사이드멤버를 통해 균일하게 분배될 수 있다.
본 발명에 의하면, 메인 멤버부(11), 전방측 장착부(12), 후방측 장착부(13), 댐퍼 장착부(14), 복수의 사이드 장착부(15, 16)가 단일체로 형성됨으로써 용접부가 최소화될 수 있으므로 강성 저하를 방지할 수 있고, 입력점 강성을 확보할 뿐만 아니라 충돌강성을 개선할 수 있다.
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.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 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.
10: 차량용 사이드멤버 11: 메인 멤버부
12: 전방측 장착부 13: 후방측 장착부
14: 댐퍼 장착부 15: 제1사이드 장착부
16: 제2사이드 장착부 17: 프론트 마운팅하드웨어
18: 리어 마운팅하드웨어 21: 메인 상부벽
22: 메인 바닥벽 23: 메인 실내측벽
24: 메인 실외측벽 25a, 25b: 실외측 플랜지
26: 실내측 플랜지 31: 전방측 상부벽
32: 전방측 바닥벽 33: 전방측 실내측벽
31a: 상측 플랜지 32a: 하측 플랜지
34: 개방형 캐비티 35: 후방측 상부벽
36: 후방측 바닥벽 37: 후방측 실내측벽
38: 후방측 실외측벽 41: 전방측 장착벽
42: 후방측 장착벽 43: 실내측 장착벽
44: 실외측 장착벽 51: 제1사이드 바닥벽
52: 제1사이드 전방벽 53: 제1사이드 후방벽
54: 제1사이드 폐쇄벽 55: 제1사이드 캐비티
61: 제2사이드 바닥벽 62: 제2사이드 전방벽
63: 제2사이드 후방벽 64: 제2사이드 폐쇄벽
65: 제2사이드 캐비티

Claims (13)

  1. 차량의 길이방향을 따라 연장된 메인 멤버부;
    상기 메인 멤버부의 전방에 일체로 형성된 전방측 장착부;
    상기 메인 멤버부의 후방에 일체로 형성된 후방측 장착부; 및
    댐퍼의 상단을 장착하도록 상기 메인 멤버부에 일체로 제공된 댐퍼 장착부;를 포함하는 차량용 사이드멤버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 멤버부는,
    메인 상부벽;
    상기 상부벽에 대향하는 메인 바닥벽;
    차량의 실내를 향하는 메인 실내측벽;
    차량의 실외를 향하는 메인 실외측벽; 및
    상기 메인 상부벽, 상기 메인 바닥벽, 상기 메인 실내측벽 및 상기 메인 실외측벽에 의해 한정된 메인 캐비티;를 포함하는 차량용 사이드멤버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전방측 장착부는 상기 메인 멤버부의 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장되고,
    상기 전방측 장착부는 차량의 사이드실에 결합되도록 구성된 차량용 사이드멤버.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 후방측 장착부는 상기 메인 멤버부의 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장되고,
    상기 후방측 장착부는 차량의 리어 종방향멤버에 결합되도록 구성된 차량용 사이드멤버.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 댐퍼 장착부는 상기 메인 바닥벽으로부터 상기 메인 상부벽을 향해 함몰된 장착캐비티를 포함하는 차량용 사이드멤버.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 댐퍼 장착부는 차량의 전방을 향하는 전방측 장착벽과, 차량의 후방을 향하는 후방측 장착벽과, 차량의 실내를 향하는 실내측 장착벽과, 차량의 실외를 향하는 실외측 장착벽과, 상기 메인 멤버부의 메인 상부벽 아래에 위치한 지지면을 포함하고,
    상기 장착 캐비티는 상기 전방측 장착벽, 상기 후방측 장착벽, 상기 실내측 장착벽, 상기 실외측 장착벽, 상기 지지면에 의해 한정되는 차량용 사이드멤버.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전방측 장착벽은 전방측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 전방측 보강리브는 상기 전방측 장착벽에 일체로 연결되며,
    상기 후방측 장착벽은 후방측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 후방측 보강리브는 상기 후방측 장착벽에 일체로 연결되며,
    상기 실내측 장착벽은 실내측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 실내측 보강리브는 상기 실내측 장착벽에 일체로 연결되며,
    상기 실외측 장착벽은 실외측 보강리브에 의해 지지되고, 상기 실외측 보강리브는 상기 실외측 장착벽에 일체로 연결되는 차량용 사이드멤버.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 댐퍼 장착부를 둘러싸는 환형의 폐쇄형 벽체구조를 더 포함하는 차량용 사이드멤버.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 환형의 폐쇄형 벽체구조 및 상기 댐퍼 장착부 사이에서 한정되는 보강캐비티를 더 포함하는 차량용 사이드멤버.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 멤버부의 메인 실내측벽으로부터 차량의 실내를 향해 돌출한 복수의 사이드 장착부를 더 포함하고,
    각 사이드 장착부는 플로어패널에 장착된 크로스멤버의 각 단부에 결합되도록 구성된 차량용 사이드멤버.
  11. 청구항 1에 있어서,
    서브프레임의 프론트 마운팅부가 장착되고, 상기 메인 멤버부의 메인 바닥벽에 일체로 제공되는 프론트 마운팅하드웨어; 및
    상기 서브프레임의 리어 마운팅부가 장착되고, 상기 메인 멤버부의 메인 바닥벽에 일체로 제공되는 리어 마운팅하드웨어;를 더 포함하는 차량용 사이드멤버.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 메인 바닥벽은 상기 프론트 마운팅하드웨어가 일체로 부착되는 제1장착면 및 상기 리어 마운팅하드웨어가 일체로 부착되는 제2장착면을 가지고, 상기 제1장착면 및 상기 제2장착면은 평탄한 차량용 사이드멤버.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 전방측 장착부, 상기 후방측 장착부, 상기 댐퍼 장착부 및 상기 메인 멤버부는 알루미늄 재질로 이루어지는 차량용 사이드멤버.


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